镜头、指纹识别装置和电子设备制造方法及图纸

一种镜头(40,209,601)、指纹识别装置(200,600)和电子设备(10)，该镜头(40,209,601)包括：从物方到像方依次设置的第一透镜(401)、第二透镜(402)、光阑、第三透镜(403)和第四透镜(404)，其中：第一透镜(401)为负光焦度镜片，第一透镜(401)的像侧表面上的近轴区域为凹面，且第一透镜(401)的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面；第二透镜(402)为正光焦度镜片，第二透镜(402)的物侧表面上的近轴区域为凸面，像侧表面上的近轴区域为凹面，且第二透镜(402)的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面；第三透镜(403)为正光焦度镜片，第三透镜(403)的物侧表面上的近轴区域为凸面，像侧表面上的近轴区域为凸面，且第三透镜(403)的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面；第四透镜(404)为正光焦度镜片，第四透镜(404)的物侧表面上的近轴区域为凸面，且第四透镜(404)的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面。

Lens, fingerprint identification device and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镜头、指纹识别装置和电子设备
本申请实施例涉及光学成像领域，并且更具体地，涉及镜头、指纹识别装置和电子设备。
技术介绍
随着指纹识别技术的发展，屏下光学指纹技术由于不占用电子设备上的物理位置，成为一种技术趋势。一种典型的屏下光学指纹技术是基于光准直原理的屏下光学指纹技术，基于光准直原理的屏下光学指纹模组中，光准直单元是由周期性分分布的深孔单元组成，深孔单元的孔直径和孔深度的比值为深宽比，光学指纹模组的分辨率由光准直单元的周期和深宽比决定，如果光学指纹模组的尺寸受限的话，指纹识别的解析力较低，影响指纹识别的准确率和安全性。
技术实现思路
本申请提供一种镜头、指纹识别装置和电子设备，能够在指纹模组的尺寸受限的情况下，实现对较大范围的指纹信息的采集，能够提升指纹识别的解析力，从而能够提升指纹识别的准确率和安全性。第一方面，提供了一种镜头，包括：从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜和第四透镜，其中：所述第一透镜为负光焦度镜片，所述第一透镜的像侧表面上的近轴区域为凹面，且所述第一透镜的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面；所述第二透镜为正光焦度镜片，所述第二透镜的物侧表面上的近轴区域为凸面，像侧表面上的近轴区域为凹面，且所述第二透镜的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面；所述第三透镜为正光焦度镜片，所述第三透镜的物侧表面上的近轴区域为凸面，像侧表面上的近轴区域为凸面，且所述第三透镜的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面；所述第四透镜为正光焦度镜片，所述第四透镜的物侧表面上的近轴区域为凸面，且所述第四透镜的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面。在一些可能的实现方式中，所述镜头的成像面上的最大像高Y'、所述镜头的整体焦距f和从物体平面到成像面的距离TTL满足如下关系：0.45<|Y'/(f*TTL)|<0.6。在一些可能的实现方式中，所述镜头中的透镜的光焦度的分配满足如下关系中的至少一项：-0.47<f1/f2<-0.11，2.4<f2/f3<3.7，0.19<f3/f4<3.7，-8.35<f2/f12<-0.21，0.27<f3/f23<0.5，0.27<f4/f34<5.3，-1.9<f12/f<-1.7，3.8<f23/f<16，1.5<f34/f<5.6，其中，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距，f3为所述第三透镜的焦距，f4为所述第四透镜的焦距，f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f23为所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距，f34为所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距，f为所述镜头的整体焦距。因此，本申请实施例的镜头，采用具有至少一个非球面的四个透镜，通过不同的光焦度分配，能够提高光学指纹识别的解析力，满足了电子设备日益紧张的尺寸限制以及指纹识别对视场的需求，提高了光学指纹识别的准确率和识别速度。在一些可能的实现方式中，所述镜头中的透镜的焦距和所述透镜的曲率半径满足以下关系中的至少一项：-1<f1/R1<0.15，-3.2<f1/R2<-1.6，2.5<f2/R3<6.7，0.79<f2/R4<5.2，0.4<f3/R5<1.8，-1.6<f3/R6<0，其中，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距，f3为所述第三透镜的焦距，f4为所述第四透镜的焦距，R1为所述第一透镜的物侧的曲率半径，R2为所述第一透镜的像侧的曲率半径，R3为所述第二透镜的物侧的曲率半径，R4为所述第二透镜的像侧的曲率半径，R5为所述第三透镜的物侧的曲率半径，R6为所述第三透镜的像侧的曲率半径。在一些可能的实现方式中，所述镜头中的透镜的中心厚度满足如下关系中的至少一项：1.0<CT1/CT2<1.1，0.4<CT2/CT3<0.5，1.8<CT3/CT4<2.1，其中，CT1为所述第一透镜的中心厚度，CT2为所述第二透镜的中心厚度，CT3为所述第三透镜的中心厚度，CT4为所述第四透镜的中心厚度。在一些可能的实现方式中，所述镜头中的透镜的物侧和像侧的曲率半径之间满足如下关系中的至少一项：-15<R1/R2<69，0.3<R3/R4<0.8，-3.5<R5/R6<0，-0.2<R7/R8<0.6，其中，R1为所述第一透镜的物侧的曲率半径，R2为所述第一透镜的像侧的曲率半径，R3为所述第二透镜的物侧的曲率半径，R4为所述第二透镜的像侧的曲率半径，R5为所述第三透镜的物侧的曲率半径，R6为所述第三透镜的像侧的曲率半径，R7为所述第四透镜的物侧的曲率半径，R8为所述第四透镜的像侧的曲率半径。在一些可能的实现方式中，所述镜头中的透镜的折射率满足如下关系中的至少一项：n1>1.50，n2>1.50，n3>1.50，n4>1.50，其中，n1为所述第一透镜的折射率，n2为所述第二透镜的折射率，n3为所述第三透镜的折射率，n4为所述第四透镜的折射率。在一些可能的实现方式中，所述镜头中透镜的色散系数满足如下关系中的至少一项：v1>53.0，v2>53.0，v3>53.0，v4>53.0，其中，v1为所述第一透镜的色散系数，v2为所述第二透镜的色散系数，v3为所述第三透镜的色散系数，v4为所述第四透镜的色散系数。在一些可能的实现方式中，所述镜头的畸变小于5％，所述镜头的视场FOV大于100度，所述镜头的F数小于2。在一些可能的实现方式中，述镜头用于设置在电子设备的显示屏的下方，所述镜头用于将来自显示屏上方的人体手指的光信号传输至所述镜头下方的图像传感器，所述光信号用于获取所述人体手指的指纹信息。第二方面，提供了一种指纹识别装置，包括：如第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的镜头；图像传感器，设置于所述镜头的下方，用于接收经所述镜头传输后的光信号，所述光信号用于获取人体手指的指纹信息。在一些可能的实现方式中，所述指纹识别装置还包括：支架，用于固定所述镜头。在一些可能的实现方式中，所述镜头过盈装配于所述支架中。在一些可能的实现方式中，所述指纹识别装置还包括：红外滤光片，设置在所述图像传感器上方，用于过滤进入所述图像传感器的红外光。在一些可能的实现方式中，所述指纹识别装置还包括：柔性电路板，用于将所述图像传感器输出的包括指纹信息的电信号传输至电子设备的处理单元。在一些可能的实现方式中，所述柔性电路板设置在所述图像传感器下方。在一些可能的实现方式中，所述指纹识别装置还包括：补强板，设置在所述柔性电路板下方。第三方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镜头，其特征在于，包括：/n从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜和第四透镜，其中：/n所述第一透镜为负光焦度镜片，所述第一透镜的像侧表面上的近轴区域为凹面，且所述第一透镜的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面；/n所述第二透镜为正光焦度镜片，所述第二透镜的物侧表面上的近轴区域为凸面，像侧表面上的近轴区域为凹面，且所述第二透镜的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面；/n所述第三透镜为正光焦度镜片，所述第三透镜的物侧表面上的近轴区域为凸面，像侧表面上的近轴区域为凸面，且所述第三透镜的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面；/n所述第四透镜为正光焦度镜片，所述第四透镜的物侧表面上的近轴区域为凸面，且所述第四透镜的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种镜头，其特征在于，包括：
从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜和第四透镜，其中：
所述第一透镜为负光焦度镜片，所述第一透镜的像侧表面上的近轴区域为凹面，且所述第一透镜的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面；
所述第二透镜为正光焦度镜片，所述第二透镜的物侧表面上的近轴区域为凸面，像侧表面上的近轴区域为凹面，且所述第二透镜的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面；
所述第三透镜为正光焦度镜片，所述第三透镜的物侧表面上的近轴区域为凸面，像侧表面上的近轴区域为凸面，且所述第三透镜的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面；
所述第四透镜为正光焦度镜片，所述第四透镜的物侧表面上的近轴区域为凸面，且所述第四透镜的物侧表面和像侧表面中的至少一面为非球面。


2.根据权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述镜头的成像面上的最大像高Y'、所述镜头的整体焦距f和从物体平面到成像面的距离TTL满足如下关系：0.45<|Y'/(f*TTL)|<0.6。


3.根据权利要求1或2所述的镜头，其特征在于，所述镜头中的透镜的光焦度的分配满足如下关系中的至少一项：
-0.47<f1/f2<-0.11，
2.4<f2/f3<3.7，
0.19<f3/f4<3.7，
-8.35<f2/f12<-0.21，
0.27<f3/f23<0.5，
0.27<f4/f34<5.3，
-1.9<f12/f<-1.7，
3.8<f23/f<16，
1.5<f34/f<5.6，
其中，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距，f3为所述第三透镜的焦距，f4为所述第四透镜的焦距，f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f23为所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距，f34为所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距，f为所述镜头的整体焦距。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的镜头，其特征在于，所述镜头中的透镜的焦距和所述透镜的曲率半径满足以下关系中的至少一项：
-1<f1/R1<0.15，
-3.2<f1/R2<-1.6，
2.5<f2/R3<6.7，
0.79<f2/R4<5.2，
0.4<f3/R5<1.8，
-1.6<f3/R6<0，
其中，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距，f3为所述第三透镜的焦距，f4为所述第四透镜的焦距，R1为所述第一透镜的物侧的曲率半径，R2为所述第一透镜的像侧的曲率半径，R3为所述第二透镜的物侧的曲率半径，R4为所述第二透镜的像侧的曲率半径，R5为所述第三透镜的物侧的曲率半径，R6为所述第三透镜的像侧的曲率半径。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的镜头，其特征在于，所述镜头中的透镜的中心厚度满足如下关系中的至少一项：
1.0<CT1/CT2<1.1，
0.4<CT2/CT3<0.5，
1.8<CT3/CT4<2.1，
其中，CT1为所述第一透镜的中心厚度，CT2为所述第二透镜的中心厚度，CT3为所述第三透镜的中心厚度，CT4为所述第四透镜的中心厚度。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的镜头，其特征在于，所述镜头中的透镜的物侧和像侧的曲率半径之间满足如下关系中的至少一项：
-15<R1/R2<69，
0.3<R3/R4<0.8，
-3.5<R5/R6<0，
-0.2<R7/R8<0.6，
其中，R1为所述第一透镜的物侧的曲率半径，R2为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛丛，蔡斐欣，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44