指纹感测模块的制作方法

本实用新型是有关于一种感测模块，且特别是有关于一种指纹感测模块。

背景技术：

随着行动装置的普及与进步，行动装置的安全性与隐私性逐渐受到重识，而发展出了各种身分识别装置。其中，指纹识别装置便是其中一种快速且准确的身分识别装置。在习知行动装置中，电容式指纹传感器由于具有低成本、高准确率及高反应速度而被广泛地使用。然而，电容式指纹传感器通常需设置于行动装置的正面或背面，当设置于正面时，会导致屏占比的降低，而设置于背面时，会有诸如当行动装置放置于桌面上时无法执行指纹识别的问题。

在此应用背景之下，屏幕下指纹识别方案便被发展出来，也就是将指纹传感器放置于显示面板下方，这样既不会牺牲屏占比，且可利用手指触碰显示面板的正面来达到指纹识别。目前的屏下指纹识别方案分为超音波指纹识别与光学指纹识别。目前的超音波指纹传感器有良率低的问题难以克服。而光学指纹传感器则是利用显示面板所发出的光去照射手指，然后藉由镜头将手指所反射的光成像于镜头下的图像传感器。然而，于图像传感器上的成像质量攸关指纹识别的准确度与成功率。

技术实现要素：

本实用新型提供一种指纹感测模块，其能够提供良好的指纹识别效果。

本实用新型的一实施例提出一种指纹感测模块，其特征在于，指纹感测模块配置于显示面板下方，且指纹感测模块包括图像传感器及成像镜头组。成像镜头组配置于图像传感器与显示面板之间，且成像镜头组由靠近显示面板的一侧至靠近图像传感器的一侧依序包括第一透镜、第二透镜、孔径光阑(aperturestop)及第三透镜。第一透镜具有负屈光度(refractivepower)，第二透镜具有正屈光度，且第三透镜具有正屈光度，其中成像镜头组的有效焦距落在3毫米至5毫米的范围内。

在本实用新型的一实施例中，第一透镜具有朝向显示面板的凸面。

在本实用新型的一实施例中，第三透镜具有朝向图像传感器的凸面。

在本实用新型的一实施例中，成像镜头组更包括遮光片，配置于第一透镜的边缘与第二透镜的边缘之间。

在本实用新型的一实施例中，指纹感测模块还包括承靠结构，其中成像镜头组承靠于承靠结构上，且承靠结构位于成像镜头组的边缘与图像传感器的边缘之间。

在本实用新型的一实施例中，第三透镜承靠于承靠结构上。

在本实用新型的一实施例中，指纹感测模块还包括镜筒结构，其中成像镜头组配置于镜筒结构中，且承靠结构连接至镜筒结构的一端的内部。

在本实用新型的一实施例中，成像镜头组还包括红外光截止滤光片，配置于镜筒结构内，而承靠结构位于第三透镜与红外光截止滤光片之间。

在本实用新型的一实施例中，成像镜头组还包括第四透镜，配置于孔径光阑与第三透镜之间，且具有负屈光度。

在本实用新型的一实施例中，第一透镜为非球面透镜。

在本实用新型的实施例中，成像镜头组由靠近显示面板的一侧至靠近图像传感器的一侧依序包括第一透镜、第二透镜、孔径光阑及第三透镜，第一透镜具有负屈光度，第二透镜具有正屈光度，且第三透镜具有正屈光度，其中成像镜头组的有效焦距落在3毫米至5毫米的范围内。因此，成像镜头组能提供良好的成像质量，进而使本实用新型的实施例的指纹感测模块能够提供良好的指纹识别效果。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型的一实施例的指纹感测模块的剖面示意图。

图2为本实用新型的另一实施例的指纹感测模块的剖面示意图。

图3为本实用新型的又一实施例的指纹感测模块的剖面示意图。

图4为本实用新型的一对照例的指纹感测模块的剖面示意图。

具体实施方式

图1是本实用新型的一实施例的指纹感测模块的剖面示意图。请参照图1，本实施例的指纹感测模块100配置于显示面板50下方，显示面板50例如为有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,oled)面板、液晶显示面板(liquidcrystaldisplaypanel,lcdpanel)或其他适当的显示面板，且显示面板50例如为透明显示面板，或者显示面板50在指纹感测模块100上方处具有透明区域，以供指纹感测模块100可经由此透明区域拍摄按压于显示面板50上的手指的图像。

指纹感测模块100包括图像传感器110及成像镜头组200。成像镜头组200配置于图像传感器110与显示面板50之间，且成像镜头组200由靠近显示面板50的一侧至靠近图像传感器110的一侧依序包括第一透镜210、第二透镜220、孔径光阑250及第三透镜230。第一透镜210具有负屈光度，第二透镜220具有正屈光度，且第三透镜230具有正屈光度。

在本实施例中，成像镜头组200的有效焦距落在3毫米至5毫米的范围内。此外，在本实施例中，成像镜头组200可选择性地还包括第四透镜240，配置于孔径光阑250与所述第三透镜230之间，且具有负屈光度。然而，在其他实施例中，成像镜头组200也可以具有三片透镜(如第一透镜210、第二透镜220及第三透镜230)，而不具有第四透镜240。在本实施例中，第一透镜210的朝向显示面板50的表面212为非球面，第一透镜210的朝向图像传感器110的表面214为非球面，而第一透镜210为非球面透镜。第二透镜220的朝向显示面板50的表面222为凸面，例如为凸非球面，且第二透镜220的朝向图像传感器110的表面224为凸面，例如为凸非球面，而第二透镜220为非球面透镜。第三透镜230的朝向显示面板50的表面232与朝向图像传感器110的表面234皆为凸面，例如为凸非球面，而第三透镜230为双凸透镜，且为非球面透镜。第四透镜240的朝向显示面板50的表面242为凹面，例如为凹非球面，且第四透镜240的朝向图像传感器110的表面244为平面，而第四透镜240例如为非球面透镜。

在本实施例中，指纹感测模块100还包括承靠结构122，其中成像镜头组200承靠于承靠结构122上，且承靠结构122位于成像镜头组200的边缘与图像传感器110的边缘之间。在本实施例中，第三透镜230承靠于承靠结构122上。指纹感测模块100还包括镜筒结构124，其中成像镜头组200配置于镜筒结构124中，且承靠结构122连接至镜筒结构124的一端的内部。在本实施例中，承靠结构122可与镜筒结构124一体成型。

在本实施例中，显示面板50在图像传感器110上方的区域发出光束52以照射使用者的手指，而手指60将光束52反射成带有指纹信息的光束54。光束54从手指依序穿过显示面板50与成像镜头组200而在图像传感器110上形成指纹图像。

在本实施例中，由于成像镜头组200由靠近显示面板50的一侧至靠近图像传感器110的一侧依序包括第一透镜210、第二透镜220、孔径光阑250及第三透镜230，第一透镜210具有负屈光度，第二透镜220具有正屈光度，且第三透镜230具有正屈光度，因此成像镜头组200能提供良好的成像质量，进而使指纹感测模块100能够提供良好的指纹识别效果。

图2为本实用新型的另一实施例的指纹感测模块的剖面示意图。请参照图2，本实施例的指纹感测模块100a与图1的指纹感测模块100类似，而两者的主要差异如下所述。本实施例的指纹感测模块100a的成像镜头组200a包括了三片透镜(即第一透镜210a、第二透镜220a及第三透镜230a)，但不包括如图1之第四透镜240。此外，第一透镜210a的朝向显示面板50的表面212a为凸面，例如为凸非球面，且第一透镜210a的朝向图像传感器110的表面214a为凸面，例如为凸非球面，而第一透镜210a为非球面透镜。第二透镜220a的朝向显示面板50的表面222a为凸面，例如为凸非球面，且第二透镜220a的朝向图像传感器110的表面224a为凹面，例如为凹非球面，而第二透镜220a为非球面透镜。第三透镜230a的朝向显示面板50的表面232a为凹面，例如为凹非球面，且第三透镜230a的朝向图像传感器110的表面234a为凸面，例如为凸非球面，而第三透镜230a为非球面透镜。

图3为本实用新型的又一实施例的指纹感测模块的剖面示意图。请参照图3，本实施例的指纹感测模块100b与图2的指纹感测模块100a类似，而两者的主要差异如下所述。在本实施例的成像镜头组200a中，第一透镜210b的朝向图像传感器110的表面214b为凹面，例如为凹非球面，且第三透镜230b的朝向显示面板50的表面232b为凸面，例如为凸非球面，而第一透镜210b与第三透镜230b例如为非球面透镜。此外，成像镜头组200a更包括遮光片270，配置于第一透镜210b的边缘与第二透镜220b的边缘之间。遮光片270可避免在图像传感器110处所产生的甜甜圈状鬼像(donutghost)，此点将在以下内容中利用一个对照例来说明。

图4为本实用新型的一对照例的指纹感测模块的剖面示意图。请参照图4，当指纹感测模块100c的成像镜头组200c的第一透镜210b的边缘与第二透镜220c的边缘之间的区域270c不设置如图3的遮光片270时，显示面板50的画素51所发出的光束52照射在区域270c，会有至少一部分被区域270c反射回显示面板50的金属层56，而此被金属层56反射的光束52依序穿过第一透镜210c、第二透镜220c、孔径光阑250及第三透镜230c后，于图像传感器110处产生甜甜圈状鬼像，也就是环形的亮圈，而影响了成像镜头组200c的成像品质。因此，如图3之实施例在第一透镜210b的边缘与第二透镜220b的边缘之间配置遮光片270将有助于抑制甜甜圈状鬼像的形成。

请再参照图3，本实施例的成像镜头组200c还包括红外光截止滤光片280，配置于镜筒结构124内，而承靠结构122位于第三透镜230b与红外光截止滤光片280之间。在本实施例中，显示面板50所发出的用以作指纹识别的光束52例如为可见光，而红外光截止滤光片280可过滤环境中的红外光，进而提升图像传感器110上的指纹图像的质量，例如清晰度。或者，在另一实施例中，显示面板50所发出的用以作指纹识别的光束52例如为红外光，而红外光截止滤光片280可过滤显示面板50所发出的红外光波长以外的其他红外光波长，进而提升图像传感器110上的指纹图像的质量，例如清晰度。

综上所述，在本实用新型的实施例中，成像镜头组由靠近显示面板的一侧至靠近图像传感器的一侧依序包括第一透镜、第二透镜、孔径光阑及第三透镜，第一透镜具有负屈光度，第二透镜具有正屈光度，且第三透镜具有正屈光度，其中成像镜头组的有效焦距落在3毫米至5毫米的范围内。因此，成像镜头组能提供良好的成像质量，进而使本实用新型的实施例的指纹感测模块能够提供良好的指纹识别效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。