本發(fā)明涉及光學(xué)成像領(lǐng)域，尤其涉及一種光學(xué)指紋成像系統(tǒng)和一種光學(xué)組件。

背景技術(shù)：

光學(xué)指紋成像系統(tǒng)可基于光反射/折射以及光感應(yīng)實(shí)現(xiàn)指紋圖像的捕捉。具體地，當(dāng)手指觸摸所述指紋成像系統(tǒng)的工作區(qū)域時(shí)，從所述指紋成像系統(tǒng)發(fā)出的光到達(dá)手指并由手指反射。由于手指的不同區(qū)域，例如，凸紋和凹紋，所反射的光具有不同的強(qiáng)度，從而與手指相對應(yīng)的指紋特征可基于光強(qiáng)度進(jìn)行表征。在一些技術(shù)方案中，設(shè)置傳感器用于接收所述反射光，并將光強(qiáng)信息轉(zhuǎn)化為電信號。這樣，指紋圖像可通過處理所述電信號獲得。

通常，需要背光板為所述指紋圖像的捕捉過程提供光。所述背光板包括光源(例如，發(fā)光二極管)和導(dǎo)光板，其中所述光源設(shè)置成靠近所述導(dǎo)光板的橫側(cè)面。從而，所述光源發(fā)出的光線可被所述導(dǎo)光板引導(dǎo)至所述光學(xué)指紋成像系統(tǒng)的所述工作區(qū)域。然而，所述光學(xué)指紋成像系統(tǒng)的圖像捕捉性能可能會受到光利用率以及光源穩(wěn)定性的影響。

因此，需要一種光學(xué)指紋成像系統(tǒng)，其具有較高的光利用率和穩(wěn)定的光源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一實(shí)施例提供了一種光學(xué)指紋成像系統(tǒng)。所述指紋成像系統(tǒng)包括：傳感器，包括基板和感光層，其中所述基板具有第一表面和與所述第一表面相對且低于所述第一表面的第二表面，所述感光層與所述基板的所述第一表面相接觸；光源，位于低于所述第一表面且高于所述第二表面的位置上，其中所述光源發(fā)出的光適于被所述傳感器的所述基板引導(dǎo)至所述基板的所述第一表面；以及安裝件，適于將所述光源安裝在固定位置上。

在一些實(shí)施例中，所述安裝件適于將所述光源固定在所述基板的橫側(cè)面上。

在一些實(shí)施例中，所述安裝件包括主體和形成于所述主體上的凹槽；所述主體適于被固定于所述傳感器上，以使得其上的所述凹槽位于所述基板的所述橫側(cè)面上；所述主體上的所述凹槽適于容納所述光源，從而所述光源被固定于所述基板的所述橫側(cè)面上。

在一些實(shí)施例中，所述傳感器具有凸起，所述安裝件的所述主體具有與所述凸起相對應(yīng)的凹面，從而通過將所述凸起插入所述凹面，所述主體可被固定于所述傳感器上。

在一些實(shí)施例中，所述凸起包括所述傳感器的讀出芯片。

在一些實(shí)施例中，所述安裝件包括支架結(jié)構(gòu)，所述支架結(jié)構(gòu)適于將所述光源固定于柔性印刷電路板上；所述柔性印刷電路板適于粘結(jié)于所述傳感器上，以使得其上的支架結(jié)構(gòu)抵靠于所述基板的所述橫側(cè)面上，從而所述光源被固定于所述基板的所述橫側(cè)面上。

在一些實(shí)施例中，所述安裝件適于將所述光源固定于所述基板的端部。

在一些實(shí)施例中，所述安裝件包括形成于所述基板的所述端部的凹面，所述凹面適于容納所述光源。

在一些實(shí)施例中，所述凹面具有設(shè)置于所述基板的所述第一表面、所述第二表面和橫側(cè)面的至少其中之一上的開口。

在一些實(shí)施例中，所述的光學(xué)指紋成像系統(tǒng)還包括處理器，適于基于由所述傳感器的所述感光層所轉(zhuǎn)換的電信號生成指紋圖像。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供了一種光學(xué)組件，用于光學(xué)指紋成像系統(tǒng)。所述光源組件包括：傳感器，包括基板和感光層，其中所述基板具有第一表面和與所述第一表面相對且低于所述第一表面的第二表面，所述感光層與所述基板的所述第一表面相接觸；光源，位于低于所述第一表面且高于所述第二表面的位置上，其中所述光源發(fā)出的光適于被所述傳感器的所述基板引導(dǎo)至所述基板的所述第一表面；以及安裝件，適于將所述光源安裝在固定位置上。

在一些實(shí)施例中，所述安裝件適于將所述光源固定在所述基板的橫側(cè)面上。

在一些實(shí)施例中，所述安裝件包括主體和形成于所述主體上的凹槽；所述主體適于被固定于所述傳感器上，以使得其上的所述凹槽位于所述基板的所述橫側(cè)面上；所述主體上的所述凹槽適于容納所述光源，從而所述光源被固定于所述基板的所述橫側(cè)面上。

在一些實(shí)施例中，所述傳感器具有凸起，所述安裝件的所述主體具有與所述凸起相對應(yīng)的凹面，從而通過將所述凸起插入所述凹面，所述主體可被固定于所述傳感器上。

在一些實(shí)施例中，所述凸起包括所述傳感器的讀出芯片。

在一些實(shí)施例中，所述安裝件包括支架結(jié)構(gòu)，所述支架結(jié)構(gòu)適于將所述光源固定于柔性印刷電路板上；所述柔性印刷電路板適于粘結(jié)于所述傳感器上，以使得其上的支架結(jié)構(gòu)抵靠于所述基板的所述橫側(cè)面上，從而所述光源被固定于所述基板的所述橫側(cè)面上。

在一些實(shí)施例中，所述安裝件適于將所述光源固定于所述基板的端部。

在一些實(shí)施例中，所述安裝件包括形成于所述基板的所述端部的凹面，所述凹面適于容納所述光源。

在一些實(shí)施例中，所述凹面具有設(shè)置于所述基板的所述第一表面、所述第二表面和橫側(cè)面的至少其中之一上的開口。

由此，在本發(fā)明提供的光學(xué)指紋成像系統(tǒng)中，采用安裝件將光源固定于傳感器的基板的橫側(cè)面上，或者將所述光源置于所述傳感器的所述基板的端部。從而，所述光源和作為導(dǎo)光板的所述基板之間實(shí)質(zhì)上不存在間隙。因此，所述光源發(fā)出的光能夠直接進(jìn)入所述基板。如此一來，光利用率提高。

進(jìn)一步，所述光源被安裝在固定的位置上，即所述光源與所述傳感器的所述基板之間沒有相對運(yùn)動。從而，可以獲得穩(wěn)定的光源。如此一來，所述光學(xué)指紋成像系統(tǒng)捕捉圖像的性能提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的光學(xué)指紋成像系統(tǒng)的示意圖；

圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的光學(xué)指紋成像系統(tǒng)的基板的俯視示意圖；

圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的光學(xué)指紋成像系統(tǒng)的基板的截面示意圖；

圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的光學(xué)指紋成像系統(tǒng)的基板的截面示意圖；

圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的光學(xué)指紋成像系統(tǒng)的基板的截面示意圖；

圖6是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的光學(xué)指紋成像系統(tǒng)的基板的截面示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的用于光學(xué)指紋成像系統(tǒng)的光學(xué)組件的截面示意圖；

圖8是圖7所示的光學(xué)組件的俯視示意圖；

圖9是圖7所示的光學(xué)組件的仰視示意圖；

圖10是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的用于光學(xué)指紋成像系統(tǒng)的光學(xué)組件的截面示意圖；

圖11是圖10所示的光學(xué)組件的俯視示意圖；以及

圖12是圖10所示的光學(xué)組件的立體示意視圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。本發(fā)明雖參考具體實(shí)施例進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限于所披露的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作各種變化。

在本發(fā)明提供的光學(xué)指紋成像系統(tǒng)中，設(shè)置有安裝件以將光源固定在基板的橫側(cè)面上，或者將所述光源置于所述基板的端部內(nèi)。另外，所述基板不僅用于在其上形成感光層，還用于引導(dǎo)從所述光源射出的光。換句話說，現(xiàn)有指紋成像系統(tǒng)中通常所設(shè)置的導(dǎo)光板由傳感器的所述基板代替。因此，所述光源與所述傳感器的所述基板(作為導(dǎo)光板)之間的距離減小。如此一來，光利用率提高。

另外，所述安裝件適于將所述光源安裝在固定的位置上。從而，可以獲得穩(wěn)定的光源。由此，到達(dá)所述光學(xué)指紋成像系統(tǒng)的工作區(qū)域的光的特性(例如，強(qiáng)度、均勻性、亮度等)可保持不變。如此一來，所述光學(xué)指紋成像系統(tǒng)的性能提高。

參考圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光學(xué)指紋成像系統(tǒng)100。所述光學(xué)指紋成像系統(tǒng)100包括：光學(xué)組件(圖1中未標(biāo)注)，用于捕捉指紋圖像；和殼體101，用于容納所述光學(xué)組件。

所述光學(xué)組件包括：光源102和傳感器103。所述傳感器103包括基板1031和感光層1032。所述基板1031具有第一表面和第二表面，其中所述第二表面與所述第一表面相對且低于所述第一表面。所述感光層1032位于所述基板1031的所述第一表面上，并且與所述第一表面相接觸。所述光源102位于所述基板1031的端部低于所述第一表面且高于所述第二表面的位置上，并且從所述光源102發(fā)出的光適于被所述基板1031引導(dǎo)至所述基板1031的所述第一表面(如圖1中的箭頭所示)。值得注意的是，在本發(fā)明中，高于和低于是以所述光學(xué)指紋成像系統(tǒng)的最高面作為參照進(jìn)行衡量的。當(dāng)所述光學(xué)指紋成像系統(tǒng)在使用中時(shí)，手指將放置于所述最高面上。在所述光學(xué)指紋成像系統(tǒng)中，距所述最高面較近的位置高于距所述最高面較遠(yuǎn)的位置。

所述感光層1032可通過本領(lǐng)域所知悉的一系列工序，例如薄膜沉積、圖形化以及刻蝕，形成于所述基板1031的所述第一表面上。所述基板1031由透明材料制成，例如，玻璃。

所述光學(xué)組件進(jìn)一步包括安裝件，用于將所述光源102固定地且牢牢地置于所述基板1031的端部，從而將所述光源102安裝在固定位置上。換句話說，所述光源102被安裝在位于所述基板1031的所述端部的固定位置上。值得注意的是，所述基板1031的所述端部是指所述基板1031靠近其橫側(cè)面的部分。

如圖2所示，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述安裝件包括凹面104。所述凹面104形成于所述基板1031的所述端部。所述凹面104被設(shè)置成適于將所述光源102容納于內(nèi)，即所述光源102被固定于所述凹面104內(nèi)，且所述光源102和所述基板1031之間沒有相對運(yùn)動。值得注意的是，當(dāng)所述光源102被牢牢地容納于所述凹面104內(nèi)時(shí)，所述光源102與形成于所述基板1031內(nèi)的所述凹面104的內(nèi)表面之間基本上不存在間隙。因此，從所述光源102發(fā)出的光能夠直接進(jìn)入所述傳感器的所述基板1031而不會經(jīng)過多次的折射。如此一來，光利用率提高。另外，所述光源102與所述基板1031之間沒有相對運(yùn)動。因此，所述光源102的穩(wěn)定性提高。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述凹面設(shè)置成具有兩個(gè)開口，如圖3中的104a所示。具體地，所述凹面104a具有位于所述基板1031的所述第一表面的第一開口，以及位于所述基板1031的所述第二表面的第二開口。所述第一開口和所述第二開口相連通。換句話說，所述凹面104a被設(shè)置成通孔。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述凹面設(shè)置成具有一個(gè)開口，如圖4中的104b所示。具體地，所述凹面104b具有位于所述基板1031的所述第一表面的第一開口。換句話說，所述凹面104b被設(shè)置成盲孔。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述凹面設(shè)置成具有兩個(gè)開口，如圖5中的104c所示。具體地，所述凹面104c具有位于所述基板1031的所述第一表面的第一開口，以及位于所述基板1031的所述橫側(cè)面的第三開口。所述第一開口與所述第三開口相連通。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述凹面設(shè)置成具有三個(gè)開口，如圖6中的104d所示。具體地，所述凹面104a具有位于所述基板1031的所述第一表面的第一開口，位于所述基板1031的所述第二表面的第二開口，以及位于所述基板1031的橫側(cè)面的第三開口。所述第一開口、所述第二開口以及所述第三開口相連通。

在一些實(shí)施例中，所述光學(xué)指紋成像系統(tǒng)進(jìn)一步包括處理器(未示出)。所述處理器被設(shè)置成可基于所述傳感器103的所述感光層1032所轉(zhuǎn)換的電信號生成指紋圖像。

參考圖7至9所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種光學(xué)組件200。所述光學(xué)組件200包括傳感器和光源202。所述傳感器包括基板2011和感光層2012，所述感光層2012位于所述基板2011的所述第一表面上且與所述第一表面相接觸。所述光源202通過安裝件貼附于所述基板2011的橫側(cè)面上。

如圖所示，所述安裝件包括主體2031和形成于所述主體2031內(nèi)的凹槽2032。所述光源202可被牢固地放置于所述凹槽2032內(nèi)。所述安裝件進(jìn)一步包括凹面2033，所述傳感器進(jìn)一步包括凸起2013，其中所述凸起2013可插入所述凹面2033，從而將所述安裝件固定于所述傳感器上。由于所述光源202與所述安裝件之間的相對位置固定，并且所述安裝件與所述傳感器之間的相對位置固定，因此所述光源202與所述傳感器之間的相對位置也固定。換句話說，所述光源202與作為所述光學(xué)組件的導(dǎo)光板的所述傳感器的所述基板2011之間不存在相對運(yùn)動。因此，所述光源202的穩(wěn)定性提高。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述傳感器的讀取芯片作為所述凸起2013。

另外，所述安裝件被設(shè)置成：當(dāng)所述安裝件被固定于所述傳感器時(shí)，容納于所述凹槽2032的所述光源202貼附于所述傳感器的所述基板的橫側(cè)面上。換句話說，所述光源202與所述基板2011的所述橫側(cè)面之間基本上不存在間隙。因此，從所述光源202發(fā)出的光能夠直接進(jìn)入所述基板2011。如此一來，光利用率提高。值得注意的是，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述主體2031上的所述凹槽2032與所述基板2021的所述橫側(cè)面界定一定的距離。換句話說，所述光源202與所述基板2012的所述橫側(cè)面不相接觸，而是相間隔。在這種情況下，所述安裝件的所述主體2031為透光的。

另外，所述光學(xué)組件進(jìn)一步包括蓋板204，與所述傳感器的所述感光層2012相接觸。所述蓋板204用于保護(hù)所述感光層2012，并且位于所述蓋板204上的手指的指紋圖像可被所述光學(xué)組件獲得。所述安裝件進(jìn)一步包括另一凹槽(圖7中未標(biāo)注)用于將所述蓋板204容納于內(nèi)。

在一些實(shí)施例中，所述安裝件的所述主體2031可以設(shè)置成其它形狀，另外，所述主體2031還可通過膠合、卡扣或粘著的方式固定于所述傳感器上。

參考圖10至圖12所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種光學(xué)組件300。所述光學(xué)組件300包括傳感器301和光源302。所述傳感器301包括基板和位于所述基板的第一表面且與所述第一表面相接觸的感光層(未示出)。所述光源302通過所述安裝件貼附于所述傳感器301的橫側(cè)面上。

所述安裝件被設(shè)置成托架結(jié)構(gòu)303。所述托架結(jié)構(gòu)303設(shè)置成可將所述光源302固定于所述光學(xué)組件300的柔性印刷電路板(flexibleprintedcircuit,fpc)304上。具體地，所述光源302被容納于由所述支架結(jié)構(gòu)303和所述fpc304所形成的腔室(圖10至圖12中未標(biāo)注)內(nèi)。另外，所述fpc304可被粘結(jié)于所述傳感器301上，以使得位于其上的所述托架結(jié)構(gòu)303抵靠在所述傳感器301的所述橫側(cè)面上。如此一來，所述光源302可被設(shè)置于靠近所述傳感器301的所述橫側(cè)面的位置上。所述托架結(jié)構(gòu)303被設(shè)置成：當(dāng)所述fpc304粘結(jié)于所述傳感器301上時(shí)，所述光源302被置于與所述傳感器301的所述橫側(cè)面基本上不存在間隙的位置上。從而，從所述光源302發(fā)出的光能夠直接進(jìn)入所述傳感器301(具體地，所述傳感器301的所述基板)。由此，光利用率提高。

另外，所述支架結(jié)構(gòu)303由剛性材料制成，從而所述光源302可被所述支架結(jié)構(gòu)303安裝在固定位置上。由此，所述光源302的穩(wěn)定性提高。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。