一种隐藏于手机屏幕下方的发光模组的制作方法

本发明涉及一种闪光灯模组，更具体地说，是涉及一种隐藏于手机屏幕下方的发光模组。

背景技术：

当人们使用相机或者摄像机进行拍摄时，经常会处在夜间或者环境光线效果不好的条件下，由此通常需要配备辅助器材来增强灯光效果，而闪光灯作为一种常见的光线补强装置，已被广泛应用于摄影艺术中。随着用户对摄影效果要求的提高，对摄影器材中闪光灯的要求也相应提高，现有市面上流行的用于手机的闪光灯模组，一般设置为肉眼能够看到的，其较为影响手机的美观度，尤其是前置摄像头，一般采取闪光加成像结构，这样会造成手机的前置屏幕会出现明显的两个摄像部件。

随着人脸或虹膜识别手机日益流行，增加人脸或虹膜识别摄像头的同时，也需要开孔，因此我们看到的人脸或虹膜识别手机与不具有人脸或虹膜识别功能的手机相比，会多看到一个开孔。然而手机用户往往不希望看到手机上有过多的开孔，由于人脸或虹膜识别手机上增加的开孔肉眼可见，进而，新增开孔的位置设计不容易满足用户的外观需求，增加了手机外观设计的难度，同时严重影响了用户对人脸或虹膜识别手机的体验效果。

另外申请号为201610804827.7的中国发明专利申请公开了一种人脸或虹膜识别手机的玻璃盖板及手机，其包括玻璃盖板，所述玻璃盖板对应虹膜摄像头的位置设置有镀膜，所述镀膜能够透过所述虹膜摄像头需要的不可见光，且所述镀膜所呈现的颜色与所述玻璃盖板的颜色相同。上述人脸或虹膜识别手机的玻璃盖板，避免了人脸或虹膜识别手机上增加的肉眼可见的开孔，且镀膜与手机的玻璃盖板颜色一致，使得看上去与无虹膜摄像头时一样，降低了手机外观设计的难度。

然而在玻璃盖板上设置带颜色镀膜容易在不同的温度或照度下形成色差，对镀膜的技术要求较高，不便于生产制备。

目前的手机屏幕一般采用普通的LCD显示屏，那么由于照明显示屏用的背光模组的导光板(其下底面有些微结构)会对下方的图形识别模组产生挡光，因此导光板在指纹识别光学成像模组的正上方的位置需要开一个孔，让指纹下表皮的光线可以穿过背光模组、并通过下方的成像透镜进行成像识别。那么由于导光板开孔位置不能对正上方的LCD屏进行照明，显示屏上会出现一个明显的黑点。

技术实现要素：

为克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种隐藏于手机屏幕下方的发光模组，其成本低、寿命高、以及可靠性好，其同时可以消除由于导光板开孔造成的显示屏上的黑点，可以用于普通的LCD触摸显示屏，可实现闪光和成像一体化，可用于闪光灯，虹膜识别或3D 成像结构光等屏下发光模组。

为实现上述目的，本发明提供一种隐藏于手机屏幕下方的发光模组，包括屏幕构件，装设于屏幕构件下方的微型背光照明系统，所述微型背光照明系统包括用于调整光线的导光构件，装设于导光构件侧面的用于产生光线的第一发光构件，所述屏幕构件包括玻璃盖板，设置于玻璃盖板下方的LCD液晶显示屏，设置于LCD液晶显示屏下方的用于照明LCD液晶显示屏的导光板，所述导光板中间开设有第二通孔，所述导光板设置于导光构件上方，所述导光构件包括设置于顶部中间位置的用于限制镜头构件视场角或透光的喇叭口和对光线进行反射的反射结构，所述反射结构设独立置于导光构件底部或设置于导光构件底部并与导光构件一体成型，所述反射结构包括从内上方至外下方倾斜的全反射面。

作为优选的，所述全反射面包括多个微型倾斜反射面，所述微型倾斜反射面的倾斜角度随全反射面相对应地从内上方到外下方逐渐变小。

作为优选的，还包括设置于导光构件下方的配光透镜，装设于配光透镜下方的第二发光构件。

作为优选的，所述微型背光照明系统还包括装设于导光构件上方的衍射光学元件。

作为优选的，所述第二发光构件为激光二极管或红外线LED红外线光源。

作为优选的，所述导光构件中间设置有衍射光学元件。

作为优选的，还包括装设于微型背光照明系统内的成像系统。

作为优选的，所述成像系统包括用于成像的镜头构件，装设于镜头构件上方的遮光片，装设于镜头构件下方的红外滤波片，装设于红外滤波片下方的用于接收图像的图像传感器，所述遮光片开设有第一通孔。

作为优选的，所述镜头构件为光学镜头构件，所述光学镜头构件为非球面光学透镜，衍射光学曲面透镜或菲涅尔曲面透镜。

作为优选的，所述发光构件为红外LED，所述图像传感器为红外成像传感器。

作为优选的，所述导光构件下方还可以设有高反光组件，所述高反光组件独立设置于导光构件下方或与导光构件一体成型。

作为优选的，所述高反光组件还可以包括用于混光的微结构

作为优选的，所述镜头构件的数量为一个，其也可以为两个或多个。

作为优选的，所述导光构件为圆形，其也可以为椭圆形，方形，三角形，多边形或不规则图形。

作为优选的，所述第一发光构件为若干个LED光源，若干个激光光源，若干个白光LED光源及红外线LED红外线光源组合或若干个白光LED光源及彩色LED光源组合。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明包括屏幕构件，装设于屏幕构件下方的微型背光照明系统，所述屏幕构件包括玻璃盖板，设置于玻璃盖板下方的LCD液晶显示屏，设置于LCD液晶显示屏下方的用于照明LCD液晶显示屏的导光板，所述导光板中间开设有第二通孔，所述微型背光照明系统包括用于调整光线的导光构件，装设于导光构件侧面的用于产生光线的第一发光构件，所述导光构件包括设置于顶部中间位置的用于限制镜头构件视场角的喇叭口，开设于喇叭口下方的反射结构，所述反射结构为全反射微结构或全反射微结构兼折射结构，可根据需要在导光构件下方设置第二发光构件实现发光效果，也可以在导光构件下方设置成像系统实现闪光与成像一体化功能。本发明结构简单，成本低、寿命高、以及可靠性好，其同时可以消除由于导光板开孔造成的显示屏上的黑点，可以用于普通的LCD触摸显示屏，可用于闪光灯，虹膜识别或 3D成像结构光等屏下发光模组。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种隐藏于手机屏幕下方的闪光灯模组与屏幕构件配合的结构示意图；

图2是图2中A部的放大图；

图3是本发明实施例二提供的一种隐藏于手机屏幕下方的闪光灯模组与屏幕构件配合的结构示意图；

图4是本发明实施例三提供的一种隐藏于手机屏幕下方的闪光灯模组与屏幕构件配合的结构示意图；

图5是本发明实施例四提供的一种隐藏于手机屏幕下方的闪光灯模组与屏幕构件配合的结构示意图；

图6是本发明实施例四提供的一种隐藏于手机屏幕下方的虹膜识别模组与屏幕构件配合的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的实施例提供一种隐藏于手机屏幕下方的发光模组。

实施例一

请参考图1和图2，本发明提供一种隐藏于手机屏幕下方的闪光灯模组，包括屏幕构件，装设于屏幕构件下方的微型背光照明系统，所述屏幕构件包括玻璃盖板1410b，设置于玻璃盖板1410b下方的LCD 液晶显示屏1420b，设置于LCD液晶显示屏1420b下方的用于照明LCD 液晶显示屏的导光板1430b，所述导光板中间开设有第二通孔1431b, 所述微型背光照明系统包括用于调整光线的导光构件1440b，设置于导光构件1440b下方的配光透镜1460b，装设于配光透镜1460b下方的第二发光构件1480b，所述第二发光构件1480b用于实现闪光灯的闪光效果，装设于导光构件1440b侧面的用于产生光线的第一发光构件1490b，所述第一发光构件1490b用于对手机屏幕的照明点亮，所述导光构件1440b包括设置于顶部中间位置的用于限制配光透镜 1460b视场角的喇叭口1443b，开设于喇叭口1443b下方的反射结构 1442b，所述反射结构1442b为全反射面，所述全反射面包括多个微型倾斜反射面，所述微型倾斜反射面的倾斜角度随全反射面相对应地从内上方到外下方逐渐变小。

所述喇叭口1443b为第二发光构件1480b的孔径光阑，孔径光阑允许第二发光构件1480b发出的光线依次穿过配光透镜1460b，第二通孔1431b，LCD液晶显示屏1420b，玻璃盖板1410b，最后从玻璃盖板表面1411b发射到相机拍照时视场内。

配光透镜1460b对下方的第二发光构件1480b发出的光线进行配光，其底部的中间位置有两个较浅的台阶，其配光的光线直接散开与光轴Z1Z2成2ω的光束角，其底部靠近外圈的部分，其由多圈较深的锯齿状环纹组成，其采用交叉配光的方式，其配光的光线向中间会聚，然后散开成与光轴Z1Z2成2ω的光束角。所述的2ω的光束角，其覆盖相机拍照时视场对角线所形成的视场角。

实施例二

请参考图3，本发明提供一种隐藏于手机屏幕下方的闪光灯模组，包括屏幕构件，装设于屏幕构件下方的微型背光照明系统和成像系统，所述屏幕构件包括玻璃盖板1410，设置于玻璃盖板1410下方的 LCD液晶显示屏1420，设置于LCD液晶显示屏1420下方的用于照明 LCD液晶显示屏1420的导光板1430，所述导光板1430中间开设有第二通孔1431，所述微型背光照明系统包括用于调整光线的导光构件 1440，装设于导光构件1440侧面的用于产生光线的第一发光构件 1490，所述第一发光构件1440可做闪光灯使用，同时对手机屏幕实现照明点亮，所述成像系统装设于导光构件1440下方，所述成像系统包括用于成像的镜头构件1460，装设于镜头构件1460上方的遮光片，装设于镜头构件1460下方的红外滤波片1470，装设于红外滤波片1470下方的用于接收图像的图像传感器1780，所述遮光片开设有第一通孔，所述导光构件1440包括设置于顶部中间位置的用于限制镜头构件1460视场角的喇叭口1443，开设于喇叭口1443下方的反射结构1442，所述反射结构1442为全反射面，所述全反射面包括多个微型倾斜反射面，所述微型倾斜反射面的倾斜角度随全反射面相对应地从内上方到外下方逐渐变小。

所述喇叭口1443与遮光片的第一通孔连通，成为镜头构件1460 的孔径光阑，孔径光阑允许成像光线穿过镜头构件1460成像到其下方的图像传感器1480中，并挡住视场角之外的光线进入到镜头构件 1460中。

所述红外滤波片用以将红外光线过滤掉，只允许波长为 380nm～760nm之间的光线可以通过红外滤波片并成像到图像传感器 1480中。

从第一发光构件1490发出的光线，从导光构件侧面1441经过导光构件1440所述中间部位下方的反射结构1442全反射及配光之后，其输出光线的所覆盖的全角度与光轴Z1Z2成2ω，即输出光线在全角2ω内均匀配光。所述的全角2ω，其正好覆盖成像镜头模组1460的拍摄画面对角线的最大视场角，并且其四个角落的照度均匀度要达到 40％。

所述的镜头构件1460，其为屏幕内置的摄像镜头模组，其由三片非球面塑胶透镜组成,其也可以为其他数量，其成像距离位于远处，而不是位于触摸屏玻璃盖板的上表面1411位置。

本实施例中还包括的装设于微型背光照明系统下方的成像系统，成像系统的设置可达到闪光与成像一体化功能。

所述镜头构件1460为光学镜头构件，所述光学镜头构件为非球面光学透镜，其也可以为衍射光学曲面透镜或菲涅尔曲面透镜。

本实施例中，所述导光构件1440优选为圆形，其也可以为椭圆形，方形，三角形，多边形或不规则图形。

本实施例中，所述第一发光构件为若干个LED光源，其也可以为若干个激光光源，若干个白光LED光源及红外线LED光源组合或若干个白光LED光源及彩色LED光源组合。

实施例三

请参考图4，本发明提供一种隐藏于手机屏幕下方的3D成像结构光模组，包括屏幕构件，装设于屏幕构件下方的微型背光照明系统，所述屏幕构件包括玻璃盖板1510b，设置于玻璃盖板1510b下方的LCD 液晶显示屏1520b，设置于LCD液晶显示屏1520b下方的用于照明LCD 液晶显示屏的导光板1530b，所述导光板中间开设有第二通孔1531b, 所述微型背光照明系统包括用于调整光线的导光构件1540b，装设于导光构件中间的衍射光学元件1550b，设置于导光构件1540b下方的准直透镜1560b，装设于准直透镜1560b下方的第二发光构件1580b，装设于准直透镜下方的第二发光构件，所述第二发光构件为激光二极管，所述激光二极管实现手机闪光灯功能，装设于导光构件1540b侧面的用于产生光线的第一发光构件1590b，所述第一发光构件1590b 用于对手机屏幕的照明点亮，所述导光构件1540b包括设置于顶部中间位置的用于限制镜头构件视场角的喇叭口1543b，开设于喇叭口 1543b下方的反射结构1542b，所述反射结构1542b为全反射面，所述全反射面包括多个微型倾斜反射面，所述微型倾斜反射面的倾斜角度随全反射面相对应地从内上方到外下方逐渐变小。

所述喇叭口1543b为第二发光构件1580b的孔径光阑，孔径光阑允许第二发光构件1580b发出的光线依次穿过准直透镜1560b，衍射光学元件1550b，第二通孔1531b，LCD液晶显示屏1520b，玻璃盖板 1510b，最后从玻璃盖板表面1511b发射到相机拍照时视场内。

激光二极管发出光线平衡于光轴Z1Z2入射到准直透镜1560b，所述衍射光学元件1550b将通过准直透镜1560b准直后入射的半导体激光进行衍射，衍射后形成所需要的结构光图案，照射到用于三维测量的物体表面。

所述微型背光照明系统的设置用于补充照明由于LCD液晶显示屏1520b导光板1530b的开孔造成的黑点。

实施例四

请参考图5，本发明提供一种隐藏于手机屏幕下方的3D成像结构光光模组，包括屏幕构件，装设于屏幕构件下方的微型背光照明系统和成像系统，所述屏幕构件包括玻璃盖板1510，设置于玻璃盖板 1510下方的LCD液晶显示屏1520，设置于LCD液晶显示屏1520下方的用于照明LCD液晶显示屏1520的导光板1530，所述导光板1530 中间开设有第二通孔1531，所述微型背光照明系统包括用于调整光线的导光构件1540，装设于导光构件1540侧面的用于产生光线的第一发光构件1590，所述第一发光构件1540可做闪光灯使用，同时对手机屏幕实现照明点亮，所述成像系统装设于导光构件1540下方，所述成像系统包括用于成像的镜头构件1560，装设于镜头构件1560 上方的遮光片，装设于镜头构件1560下方的红外滤波片1570，装设于红外滤波片1570下方的用于接收图像的图像传感器1580，所述遮光片开设有第一通孔，所述导光构件1540包括设置于顶部中间位置的用于限制镜头构件1560视场角的喇叭口1543，开设于喇叭口1543 下方的反射结构1542，所述反射结构1542为全反射面，所述全反射面包括多个微型倾斜反射面，所述微型倾斜反射面的倾斜角度随全反射面相对应地从内上方到外下方逐渐变小。

所述喇叭口1543与遮光片的第一通孔连通，成为镜头构件1560 的孔径光阑，孔径光阑允许成像光线穿过镜头构件1560成像到其下方的图像传感器1580中，并挡住视场角之外的光线进入到镜头构件 1560中。

所述红外滤波片1570用以将红外光线过滤掉，只允许波长为 380nm～760nm之间的光线可以通过红外滤波片1570并成像到图像传感器1580中。

从第一发光构件1590发出的光线，从导光构件侧面1541经过导光构件1540所述中间部位下方锥形的反射结构1542进行准直之后，光线平衡于光轴Z1Z2入射到衍射光学元件1550中，所述衍射光学元件1550b将准直后入射的光线进行衍射，衍射后形成所需要的结构光图案，照射到用于三维测量的物体表面。

所述的镜头构件1560，其为屏幕内置的摄像镜头模组，其由三片非球面塑胶透镜组成，其成像距离位于远处，而不是位于触摸屏玻璃盖板的上表面1511位置。其对远处被结构光照射的物体进行成像，由于被照射物体是三维的，其不同的位置，结构光的反射图案会有不同的变形，根据结构光图案变形的情况，通过图像处理，可以计算出物体的三维空间的立体图案。

所述微型背光照明系统的设置用于补充照明由于LCD液晶显示屏1520导光板1530的开孔造成的黑点。

所述的镜头构件1560，其为屏幕内置的摄像镜头模组，其由三片非球面塑胶透镜组成,其也可以为其他数量，其成像距离位于远处，而不是位于触摸屏玻璃盖板的上表面1511位置。

本实施例中还包括的装设于微型背光照明系统下方的成像系统，成像系统的设置可实现闪光与成像一体化功能。

所述镜头构件1560为光学镜头构件，所述光学镜头构件为非球面光学透镜，其也可以为衍射光学曲面透镜或菲涅尔曲面透镜。

本实施例中，所述导光构件1540优选为圆形，其也可以为椭圆形，方形，三角形，多边形或不规则图形。

实施例五

请参考图6，本发明提供一种用于手机屏幕下方的人脸或虹膜识别模组，包括微型背光照明系统和装设于微型背光照明系统内的成像系统，所述微型背光照明系统包括用于调整光线的导光构件1640，装设于导光构件1640侧面的用于产生光线的第一发光构件1690，所述第一发光构件1690为红外LED，所述第一发光构件1690为多颗红外LED，所述成像系统包括用于成像的成像透镜1660，装设于成像透镜1660上方的遮光片1650，装设于成像透镜1660下方的用于接收图像的图像传感器1680，所述图像传感器1680为红外成像传感器，所述遮光片1650开设有第一通孔，所述的成像系统将虹膜的结构特征进行成像，然后进行图像处理和特征分析，所述导光构件1640包括设置于顶部中间位置的用于限制成像透镜1660视场角的喇叭口 1643，开设于喇叭口1643下方的反射结构1642，装设于微型背光照明系统上方的屏幕构件，所述屏幕构件包括玻璃盖板1610，设置于玻璃盖板1610下方的LCD液晶显示屏1620，设置于LCD液晶显示屏 1620下方的用于照明LCD液晶显示屏1620的导光板1630，所述导光板1630中间开设有第二通孔1631，所述导光板1630设置于导光构件1640上方。

所述反射结构1642为全反射面，所述全反射面包括多个微型倾斜反射面，所述微型倾斜反射面的倾斜角度随全反射面相对应地从内上方到外下方逐渐变小。

人眼位于虹膜识别模组大约2cm～5cm的距离，所述反射结构将红外LED 1690入射的红外光线，照射到所需照明的人眼虹膜的位置，人眼的虹膜照亮后，代表虹膜结构特征的反射光线，穿过所述环形的导光构件1640中间的小孔，进入到下方成像系统中进行成像。

在其他实施例中，所述反射结构1642上的环形锯齿状微结构可改成透射式的台阶面，或将环形锯齿状结构设置成包括竖直投射面和全反射斜面。

在其他实施例中，所述导光构件下方还可以设有高反光组件，所述高反光组件独立设置于导光构件下方或与导光构件一体成型。

在其他实施例中，所述高反光组件还可以包括用于混光的微结构。

本实施例中，所述成像透镜的数量优选为一个，其也可以为两个或多个。

本实施例中，所述成像透镜为光学成像透镜，所述光学成像透镜为非球面光学透镜，其也可以为衍射光学曲面透镜或菲涅尔曲面透镜。

本实施例中，所述导光构件为圆形，当然，根据实际需要也可以设置为椭圆形，方形，三角形，多边形或不规则图形。

本实施例中，所述第一发光构件为若干个LED光源，其也可以为若干个激光光源，若干个白光LED光源及红外线LED光源组合或若干个白光LED光源及彩色LED光源组合。

综上所述，本发明结构简单，其成本低、寿命高、以及可靠性好，其同时可以消除由于导光板开孔造成的显示屏上的黑点，可以用于普通的LCD触摸显示屏，可实现闪光和成像一体化，可用于闪光灯，虹膜识别或3D成像结构光等屏下发光模组。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。