镜头组件，指纹识别模组及终端设备的制作方法

1.本技术涉及指纹识别技术领域，具体而言，涉及一种镜头组件，指纹识别模组及终端设备。


背景技术：

2.目前，指纹识别技术，按照检测方式的不同，分为基于光学的指纹识别及基于超声波的指纹识别。在消费电子行业，基于光学的指纹识别技术应用得较为广泛，且技术相对成熟。然而，现有的基于光学的指纹识别模组由于无法对无效光进行有效地遮挡，导致无效光到达图像传感器，对指纹识别造成干扰。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种镜头组件，指纹识别模组及终端设备，用以提升对指纹识别的无效光的遮挡，减少无效光对指纹识别的干扰。
4.本技术提供一种镜头组件，应用于光学指纹识别，包括：自入光侧向出光侧依次设置的第一透镜、第二透镜及第三透镜；及第一光阑，第二光阑及第三光阑三者中的至少两者；所述第一光阑设置在所述第一透镜与所述第二透镜之间，所述第一光阑具有第一通光孔；所述第二光阑设置在所述第二透镜与所述第三透镜之间，所述第二光阑具有第二通光孔，所述第二通光孔的孔径大于所述第一通光孔的孔径，且在0.82mm到0.92mm之间；所述第三光阑设置在所述第三透镜远离所述第二透镜的一侧，所述第三光阑具有第三通光孔大于所述第二通光孔的孔径。
5.本技术实施例通过使应用于指纹识别的镜头组件包括第一光阑，第二光阑，第三光阑三者中的至少两者，且通过将第一光阑设置在第一透镜与第二透镜之间，将第二光阑设置在第二透镜与第三透镜之间，使第二通光孔的孔径大于所述第一通光孔的孔径，且位于0.82mm到0.92mm之间，以及将第三光阑设置在第三透镜远离第二透镜的一侧，使第三通光孔的孔径大于所述第二通光孔的孔径，较之现有技术，能够提升对指纹识别的无效光的遮挡，减少无效光对指纹识别的干扰。
6.一实施例中，所述第一透镜，所述第二透镜，所述第三透镜，所述第一光阑，所述第二光阑及所述第三光阑共光轴设置。
7.本技术实施例中，通过使第一透镜，第二透镜，第三透镜，第一光阑，第二光阑及第三光阑共光轴设置，一方面能够提升指纹识别的效果，另一方面能够在一定程度上进一步减少无效光对指纹识别的干扰。
8.一实施例中，所述第二通光孔的孔径为0.9mm。
9.本技术实施例中，通过使第二通光孔的孔径为0.9mm，能够更好地减少无效光对指纹识别的干扰。
10.一实施例中，所述第一通光孔的孔径在0.5mm～0.6mm之间。
11.本技术实施例中，通过使第一通光孔的孔径处于0.5mm～0.6mm之间，配合第二通
光孔的孔径设置，能够在一定程度上更好地减少无效光对指纹识别的干扰。
12.一实施例中，所述第三通光孔的孔径在1.5mm～1.8mm之间。
13.本技术实施例中，通过使第三通光孔的孔径处于1.5mm～1.8mm之间，配合第二通光孔的孔径设置，能够在一定程度上更好地减少无效光对指纹识别的干扰。
14.一实施例中，所述镜头组件至少包括所述第二光阑。
15.一实施例中，所述第一光阑，所述第二光阑及所述第三光阑各自的厚度在10um～20um之间。
16.一实施例中，所述第一透镜具有靠近所述入光侧的第一表面，所述第一光阑具有靠近所述入光侧的第二表面，所述第一表面和所述镜头组件的光轴的交点与所述第二表面之间的垂直距离在0.5mm～0.7mm之间。
17.一实施例中，所述第一光阑还具有靠近所述第二透镜的第三表面，所述第二光阑具有靠近所述第二透镜的第四表面，所述第三表面与所述第四表面之间的垂直距离在0.4mm～0.6mm之间。
18.一实施例中，所述第二光阑具有靠近所述第三透镜的第五表面，所述第三光阑具有靠近所述第三透镜的第六表面，所述第五表面与所述第六表面之间的垂直距离在0.5mm～0.7mm之间。
19.本技术还提供一种指纹识别模组，包括：图像传感器，具有感光面；及前述镜头组件，设置在所述感光面所在侧且所述镜头组件的光轴垂直于所述感光面。
20.一实施例中，所述指纹识别模组还包括基板，所述图像传感器设置在所述基板上，所述感光面背离所述基板设置。
21.一实施例中，所述指纹识别模组还包括红外滤光片，所述红外滤光片设置在所述镜头组件与所述图像传感器之间。
22.一实施例中，所述红外滤光片设置在所述感光面上；或者，所述镜头组件还包括镜筒，所述红外滤光片设置在所述镜筒内。
23.一实施例中，所述指纹识别模组还包括支撑件，所述镜头组件设置在所述支撑件上。
24.本技术还提供一种终端设备，包括：前述指纹识别模组；及显示屏，设置在所述指纹识别模组的入光侧。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
26.图1为本技术第一实施例提供的一种终端设备。
27.图2为本技术第一实施例提供的光阑图像的对比图。
28.图3为本技术第二实施例提供的一种终端设备。
29.图4为本技术第三实施例提供的一种终端设备。
30.图5为本技术第四实施例提供的一种终端设备。
31.图标：终端设备-10,20,30,40；显示屏-11；指纹识别模组-12,22,32；图像传感器-121；镜头组件-13,23；感光面-1211；第一透镜-131,231,331；第二透镜-133,233,333；第三透镜-135,235,335；第一表面-1311；第一光阑-132,232,332；第二光阑-134,334；第一通光孔-1321；第二表面-1322；第三表面-1323；第二通光孔-1341；第四表面-1342；镜筒-137；基板-122；红外滤光片-123；支撑件-124；第三光阑-236,336；第三通光孔-2361；第五表面-2343；第六表面-2362。
具体实施方式
32.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
33.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
35.请参阅图1，本技术第一实施例提供一种终端设备10。该终端设备10可以是具有指纹识别功能的消费电子产品，例如，具有指纹识别功能的手机，电脑，指纹考勤机等。
36.本实施例中，终端设备10包括显示屏11及指纹识别模组12。
37.显示屏11设置在指纹识别模组12的入光侧。
38.显示屏11可以是oled显示屏，lcd显示屏，或led显示屏等类型的显示屏。本实施例中，显示屏11为oled显示屏。
39.显示屏11具有指纹识别区域。指纹识别区域具有一定的透光性。
40.指纹识别模组12对应指纹识别区域设置。
41.本实施例中，指纹识别模组12为屏下光学指纹识别模组。
42.指纹识别模组12可以包括图像传感器121及镜头组件13。
43.图像传感器121具有感光面1211。镜头组件13设置在图像传感器121的感光面1211所在侧。本实施例中，镜头组件13的光轴垂直于感光面1211。需要说明的是，这里所说的垂直并非单指绝对垂直，受限于组装工艺，误差在
±2°
间的情况亦属于这里所限定的垂直的情况。
44.镜头组件13可以与图像传感器121共轴设置。镜头组件13包括入光侧及出光侧。图像传感器121设置在镜头组件13的出光侧。
45.镜头组件13包括自入光侧向出光侧依次设置的第一透镜131、第二透镜133及第三透镜135。本实施例中，第一透镜131、第二透镜133及第三透镜135可以均为双凸透镜。可以理解，第一透镜131、第二透镜133及第三透镜135也可以为其他类型的透镜，本技术并不以此为限。
46.需要说明的是，由于本技术并非对透镜参数对无效光的遮挡的影响进行探讨，因此，本技术对第一透镜131、第二透镜133及第三透镜135的具体透镜参数不做限定。
47.本实施例中，第一透镜131具有靠近入光侧的第一表面1311。第一表面1311和镜头组件13的光轴之间的交点与显示屏11靠近第一透镜131的表面之间的垂直距离在2mm～3mm之间，例如，为2mm，2.2mm，2.4mm，2.6mm，2.8mm,3mm或任意两者之间的一距离值。一实施例中，第一表面1311可以为弧面。
48.本实施例中，镜头组件13还包括第一光阑132及第二光阑134。第一光阑132及第二光阑134可以与第一透镜131，第二透镜133及第三透镜135共光轴设置。
49.第一光阑132及第二光阑134均采用黑色吸光材料制成。
50.第一光阑132及第二光阑134可以均为圆环状的薄片。第一光阑132及第二光阑134的厚度在10um～20um之间。例如，第一光阑132及第二光阑134的厚度可以为10um，12um，14um，16um，18um，20um或任意两者之间的一厚度值。
51.本实施例中，第一光阑132设置在第一透镜131与第二透镜133之间。第一光阑132具有第一通光孔1321。第一通光孔1321的孔径可以在0.5mm到0.6mm之间。例如，第一通光孔1321的孔径可以为0.5mm，0.52mm，0.54mm，0.56mm，0.58mm，0.60mm或任意两者之间的一孔径值。本实施例中，第一通光孔1321的孔径为0.56mm。
52.本实施例中，第一光阑132可以具有靠近第一透镜131的第二表面1322及靠近第二透镜133的第三表面1323。
53.第二表面1322与第一表面1311和镜头组件13的光轴的交点之间的垂直距离在0.5mm～0.7mm之间。例如，第二表面1322与第一表面1311和镜头组件13的光轴的交点之间的垂直距离为0.5mm，0.55mm，0.6mm，0.65mm，0.7mm或任意两者之间的一距离值。本实施例中，第二表面1322与第一表面1311和镜头组件13的光轴的交点之间的垂直距离为0.6mm。
54.本实施例中，第二光阑134设置在第二透镜133与第三透镜135之间。第二光阑134具有第二通光孔1341。第二通光孔1341的孔径在0.82mm到0.92mm之间。例如，第二通光孔1341的孔径可以为0.82mm，0.84mm，0.86mm，0.88mm，0.90mm，0.92mm。本实施例中，第二通光孔1341的孔径为0.90mm。
55.本实施例中，第二光阑134具有靠近第二透镜133的第四表面1342。第四表面1342与第三表面1323之间的垂直距离在0.4mm～0.6mm之间。例如，第四表面1342与第三表面1323之间的垂直距离为0.4mm，0.45mm，0.5mm，0.55mm，0.6mm或任意两者之间的一距离值。
56.表格1为其他因素(包括但不限于：显示屏11、图像传感器121、第一透镜131、第一光阑132、第二透镜133、第二光阑134、第三透镜135各自的结构参数，以及相互之间的位置关系等)保持不变的基础上，通过改变第二通光孔1341的孔径所得到的信噪比(signal-noise ratio，snr)的实验数据，其中，snr-avg表示信噪比的均值。
[0057][0058]
表格1
[0059]
图2为本技术第一实施例提供的光阑图像的对比图，图中左侧的光阑图像为第二通光孔1341的孔径为0.98mm时的成像，图中右侧的光阑图像为同光空1341的孔径为0.90mm时的成像。
[0060]
结合图2及表格1可以看出，本技术实施例通过使镜头组件13包括第一光阑132，第二光阑134，并通过将第一光阑设置在第一透镜与第二透镜之间，将第二光阑设置在第二透镜与第三透镜之间，使第二通光孔的孔径大于第一通光孔1321的孔径，且位于0.82mm到0.92mm之间，能够提升图像传感器121所采集到的指纹识别的有效光的信噪比，也就是说，提升对指纹识别的无效光的遮挡，减少无效光对指纹识别的干扰。
[0061]
本实施例中，镜头组件13还包括镜筒137。第一透镜131、第一光阑132、第二透镜133、第二光阑134、第三透镜135沿镜筒137的轴向依次设置在镜筒137内。第一透镜131，第一光阑132，第二透镜133，第二光阑134及第三透镜135可以通过点胶的方式固定在镜筒137内，或者依靠镜筒137的结构设计固定在镜筒137内。需要说明的是，本技术对镜筒137的结构不作限定，只要其能够实现收容并固定第一透镜131、第一光阑132、第二透镜133、第二光阑134、第三透镜135即可。
[0062]
请继续参阅图1，本实施例中，指纹识别模组12还可以包括基板122。图像传感器121设置在基板122上，并与基板122信号连接。感光面1211背离基板122设置。基板122用于实现图像传感器121与终端设备10的其他部件(例如，处理器等)的信号导通。本实施例中，基板122可以是fpc电路板(flexible printed circuit board)。
[0063]
本实施例中，指纹识别模组12还可以包括红外滤光片123。红外滤光片123设置在镜头组件13与图像传感器121之间。示例性地，红外滤光片123设置在感光面1211上；或者，
红外滤光片123可以设置在镜筒137内，本技术对红外滤光片123在镜筒137内的具体位置不做限定。
[0064]
本实施例中，指纹识别模组12还可以包括支撑件124。镜头组件13可以设置在支撑件124上。示例性地，镜头组件13的镜筒137可以与支撑件124螺纹连接，或者，镜筒137可以与支撑件124一体成型。需要说明的是，本技术对支撑件124的具体结构不做限定，只要其能够实现固定镜头组件13并使得镜头组件13与图像传感器121呈现前述位置关系即可。
[0065]
请参阅图3，本技术第二实施例提供一种终端设备20，其与第一实施例所提供的终端设备10大致相同，不同之处在于，终端设备20中，指纹识别模组22的镜头组件23不包括第二光阑，但包括第三光阑236，第三光阑236设置在第三透镜235远离第二透镜233的一侧。
[0066]
第三光阑236可以与第一透镜231，第一光阑232，第二透镜233，第三透镜235共光轴设置。
[0067]
第三光阑236的厚度可以在10um～20um之间。例如，第三光阑236的厚度为10um，12um，14um，16um，18um，20um或任意两者之间的一厚度值。
[0068]
第三光阑236具有第三通光孔2361。第三通光孔2361的孔径大于第二通光孔的孔径，且在1.5mm到1.8mm之间。例如，第三通光孔2361的孔径可以为1.5mm，1.55mm，1.6mm，1.65mm，1.7mm，1.75mm,1.8mm或任意两者之间的一孔径值。本实施例中，第三通光孔2361的孔径为1.65mm。
[0069]
本技术实施例通过使镜头组件23包括第一光阑232及第三光阑236，两层光阑的设置能够在一定程度上提升对指纹识别的无效光的遮挡，减少无效光对指纹识别的干扰，通过使第一光阑232与第三光阑236各自的孔径满足上述各自的孔径范围，以及使第一光阑232与第三光阑236满足上述位置关系，能够保证对指纹识别的无效光的遮挡以及减少无效光对指纹识别的干扰的效果。
[0070]
请参阅图4，本技术第三实施例提供一种终端设备30，其与第一实施例提供的终端设备10及第二实施例提供的终端设备20大致相同，其不同之处在于，终端设备30中，指纹识别模组32的镜头组件33同时包括第一光阑332，第二光阑334，第三光阑336。
[0071]
第一光阑332及第二光阑334各自的具体结构及与镜头组件33其他部件的位置关系与第一实施例中第一光阑132及第二光阑134各自的具体结构基于镜头组件13其他部件的位置关系相同。第三光阑336的具体结构及与镜头组件33其他部件的位置关系与第二实施例中第三光阑236的具体结构及与镜头组件23其他部件的位置关系相同。
[0072]
本实施例中，第一透镜331，第一光阑332，第二透镜333，第二光阑334，第三透镜335及第三光阑336共光轴设置。
[0073]
本技术实施例通过使镜头组件33同时包括第一光阑332，第二光阑334及第三光阑336三者，三层光阑的设置能够在一定程度上提升对指纹识别的无效光的遮挡，减少无效光对指纹识别的干扰，通过使第一光阑332，第二光阑334及第三光阑336各自的孔径满足前述各自的孔径范围，以及使第一光阑332，第二光阑334及第三光阑336按照前述方式进行设置，能够保证对指纹识别的无效光的遮挡以及减少无效光对指纹识别的干扰的效果。
[0074]
本实施例中，第二光阑234具有靠近第三透镜235的第五表面2343。第三光阑236具有靠近第三透镜235的第六表面2362。第五表面2343与第六表面2362之间的垂直距离在0.5mm～0.7mm之间。例如，第五表面2343与第六表面2362之间的垂直距离可以为0.5mm，
0.55mm，0.6mm，0.65mm，0.7mm或任意两者之间的一距离值。本实施例中，第五表面2343与第六表面2362之间的垂直距离为0.6mm。
[0075]
请参阅图5，本技术第四实施例提供一种终端设备40，其与第三实施例提供的终端设备30大致相同，不同之处在于终端设备40的镜头组件43不包括第一光阑。
[0076]
本技术实施例通过使镜头组件43包括第二光阑及第三光阑，两层光阑的设置能够在一定程度上提升对指纹识别的无效光的遮挡，减少无效光对指纹识别的干扰，通过使第二光阑及第三光阑各自的孔径满足前述各自的孔径范围，以及使第二光阑及第三光阑按照前述方式进行设置，能够保证对指纹识别的无效光的遮挡以及减少无效光对指纹识别的干扰的效果。
[0077]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。