JP6415778B1 - アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置および電子機器 - Google Patents

アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】アンダースクリーンバイオメトリクス認証の効率を向上できるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置および電子機器を提供する。
【解決手段】アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置および電子機器を提供し、該アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、ディスプレイスクリーンの下方に設置されて、前記ディスプレイスクリーンの上方からの、前記指のバイオメトリクス情報を検出するための人体の指で反射された光信号を受信するレンズと、前記レンズが内部に固定されたチューブと、ネジ接続により前記チューブに接続されて、前記チューブを支持するブラケットとを備える。本願の実施例によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置および電子機器は、アンダースクリーンバイオメトリクス認証の効率を向上させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、バイオメトリクス認証分野に関し、より具体的に、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置および電子機器に関する。
携帯電話産業の急速な発展に伴い、生体認証技術はますます注目を集めて、より簡便なアンダースクリーンバイオメトリクス認証技術、たとえばアンダースクリーン指紋認証技術の実用化は期待されている。
従来、アンダースクリーン光学指紋認証技術は主に周期的マイクロウェルアレイに基づくアンダースクリーン光学指紋認証技術と一体化マイクロレンズに基づくアンダースクリーン光学指紋認証技術がある。前者の光学指紋認証技術は、モアレ縞による影響を受けやすく、且つ光学指紋認証モジュールをＯＬＥＤスクリーンの下に貼り合わせる必要があるため、プロセスが複雑である。後者のアンダースクリーン光学指紋認証技術では、指紋認証モジュールが一体化であるため、量産過程に光学指紋認証モジュール全体の精度への要求が非常に高く、一般的な加工プロセスでは実際な要件を満たせない。上記の各種問題のため、アンダースクリーンバイオメトリクス認証の効率が制限されてしまう。
従って、アンダースクリーンバイオメトリクス認証の効率向上は、解決しなければならない技術的問題となっている。
アンダースクリーンバイオメトリクス認証の効率を向上できるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置および電子機器を提供する。
本発明の上記目的は、下記によって達成される。
第１態様によれば、ディスプレイスクリーンの下方に設置されて、前記ディスプレイスクリーンの上方からの、前記指のバイオメトリクス情報を検出するための人体の指で反射された光信号を受信するレンズと、
前記レンズが内部に固定されたチューブと、
ネジ接続により前記チューブに接続されて、前記チューブを支持するブラケットとを備えるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置を提供する。
いくつかの実施形態において、前記チューブと前記ブラケットの間にディスペンシング構造が形成され、前記チューブと前記ブラケットの間のネジ接続には、前記ディスペンシング構造内でディスペンシングを行う方式で固定される。
いくつかの実施形態において、前記ディスペンシング構造は、前記ブラケットの上表面がネジ孔の外周領域で下へ延びてなる第１段差構造を含む。
いくつかの実施形態において、前記レンズは非球面レンズまたは非球面レンズ群を含む。
いくつかの実施形態において、前記ブラケットの下表面において、ネジ孔の外周領域に第１突起構造が下へ延在しており、前記レンズは前記第１突起構造内に取り付けられる。
いくつかの実施形態において、前記ブラケットの下表面は、前記第１突起構造と前記ブラケットのエッジの間に第２突起構造が形成される。
いくつかの実施形態において、前記チューブの上表面において、開口部位に第３突起構造が内へ延在しており、前記第３突起構造は前記レンズを固定する。
いくつかの実施形態において、前記チューブの上表面において、開口部位に面取り処理により傾角が形成されることで、前記チューブの上表面での内径を前記チューブの前記第３突起構造での内径より大きくする。
いくつかの実施形態において、前記チューブの内側表面は、前記第３突起構造の下方に第２段差構造が形成され、前記レンズは、前記第２段差構造により前記チューブ内に固定される。
いくつかの実施形態において、前記チューブの外側表面は、前記第３突起構造の下方に第４突起構造が形成され、前記第４突起構造に雄ネジが配置される。
いくつかの実施形態において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、チューブの下方に設置されて、前記レンズを透過した光信号に基づいてイメージングするイメージングチップをさらに備え、前記レンズと前記イメージングチップの間の距離が前記チューブを回転させることで調整される。
いくつかの実施形態において、前記レンズの光学中心と前記イメージングチップの上表面の間の距離が前記レンズのイメージング距離に等しい。
いくつかの実施形態において、前記チューブの上表面において、エッジ領域に少なくとも一つの第５突起構造が外へ延在しており、前記第５突起構造は前記チューブを回転させることにより、前記レンズと前記イメージングチップの間の距離を調整する。
いくつかの実施形態において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、前記レンズと前記イメージングチップの間に位置する光学フィルタをさらに備える。
いくつかの実施形態において、前記光学フィルタは前記イメージングチップの上表面に固定される。
いくつかの実施形態において、前記光学フィルタは前記チューブ内に固定される。
いくつかの実施形態において、前記レンズの下表面のエッジ領域が下へ延びて凸リング構造を構成し、前記凸リング構造の下表面が前記フィルタに接触し、前記凸リング構造の外縁領域と前記フィルタの上表面が、接着材料により貼り合わせられて固定されるように固定して接続される。
いくつかの実施形態において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、前記イメージングチップの上表面に固定されて、前記レンズを透過した光信号を前記イメージングチップのイメージング画素ユニットにイメージングするマイクロレンズアレイをさらに備える。
いくつかの実施形態において、前記イメージングチップにおける各々のイメージング画素ユニットは、前記マイクロレンズアレイのうちの１つのマイクロレンズに対応する。
いくつかの実施形態において、前記マイクロレンズアレイにおけるマイクロレンズは半球レンズであり、前記イメージング画素ユニットは多角形であり、前記半球レンズの直径が前記多角形の長辺の長さである。
いくつかの実施形態において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、上表面に前記イメージングチップが固定されて、上表面が前記イメージングチップのエッジ領域で前記ブラケットの下表面に固定して接続されるフレキシブルプリント回路基板をさらに備える。
いくつかの実施形態において、前記ブラケットに、前記ブラケットと前記フレキシブルプリント回路基板から構成される内部空間の気圧強度を調整するための排気孔が形成される。
いくつかの実施形態において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、
前記フレキシブルプリント回路基板の下表面に固定された鋼板をさらに備える。
いくつかの実施形態において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、
前記ブラケットを前記ディスプレイスクリーンの下方に固定し、且つ前記ディスプレイスクリーンの上表面と前記レンズの光学中心の間の距離がイメージング条件を満たすようにする固定フレームをさらに備える。
いくつかの実施形態において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は電子機器に適用され、前記固定フレームは前記電子機器の中間フレームになり、前記中間フレームは前記ディスプレイスクリーンを支持する。
いくつかの実施形態において、前記中間フレームと前記ブラケットは、ネジによる取り付け固定、接着材料による貼り合わせ・固定、溶接による固定および結合による固定の方式のうちのいずれかの取り付け方式によって取り付けられて固定される。
いくつかの実施形態において、前記中間フレームに孔が形成されており、前記チューブは少なくとも部分的に前記孔内に収納され、前記チューブの外側と前記孔の内側の間に隙間が存在する。
いくつかの実施形態において、前記中間フレームの上表面において、前記孔エッジに面取り処理により傾角が形成され、前記傾角により前記中間フレームの上表面の孔幅を前記中間フレームの下表面の孔の幅より大きくする。
いくつかの実施形態において、前記中間フレームの上表面において、前記孔のエッジ領域に第３段差構造が形成される。
いくつかの実施形態において、前記中間フレームの下表面において、前記孔の外周領域に第５突起構造が下へ延在しており、前記ブラケットは前記第５突起構造の内部に取り付けられる。
いくつかの実施形態において、前記中間フレームの下表面において、前記孔のエッジ領域に凹溝構造が上へ延在しており、前記ブラケットは凹溝構造内に取り付けられる。
いくつかの実施形態において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、
前記ブラケットの上表面と前記中間フレームの下表面の間に設置された発泡体をさらに備える。
第２態様によれば、第１態様に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置を備える電子機器を提供する。
いくつかの実施形態において、前記電子機器は、
前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置が下方に設置され、上表面と前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置におけるレンズの光学中心との間の距離がイメージング条件を満たすディスプレイスクリーンをさらに備える。
一方では、本願の実施例では、ブラケットとチューブのネジ接続により、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置を組み立てるとき、フォーカシング方式で所望の光学イメージングを行い、さらに加工プロセスへの要求を低下させるとともに、一体化モジュールの生産組立過程におけるバッチ間の歩留まりの問題や一体化モジュールの最適な焦点距離が正確に位置合わせできないという問題を解決し、それによりアンダースクリーンバイオメトリクス認証の効率を向上させる。
他方では、光学指紋認証モジュールをディスプレイスクリーンの下表面に貼り合わせずに済み、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置をディスプレイスクリーンの下方に設置すればよく、たとえば、前記レンズを前記ディスプレイスクリーンの下方に設置し、このように、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の取り付けプロセスを効果的に簡略化させて、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の取り付け過程におけるバッチ間の歩留まりを向上させ、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の交換過程での破損率を減少させ、さらにコストを効果的に削減させる。
本願を適用可能な携帯端末の平面模式図である。 図１に示される携帯端末のＡ’−Ａ’矢視部分断面模式図である。 アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の矢視図である。 図３に示されるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置のブラケットの矢視図である。 図３に示されるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置のチューブの矢視図である。 図３に示されるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置のＢ’−Ｂ’矢視部分断面構造模式図である。 本願の実施例によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の矢視図である。 図７に示されるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置のフィルタ、イメージングチップ、回路基板および画像プロセッサの矢視図である。 図７に示されるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置のＣ’−Ｃ’矢視部分断面構造模式図である。 本願の実施例によるフィルタがチューブ内に位置するときの概略構成図である。 本願の実施例によるマイクロレンズアレイを有するイメージングチップの概略構成図である。 本願の実施例によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置のブラケットの上表面にフォームが貼り付けられたときの矢視図である。 本願の実施例によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置がディスプレイスクリーンの下方に位置するときの概略構成図である。 本願の実施例によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置がディスプレイスクリーンの下方に位置するときの概略構成図である。 本願の実施例によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置がディスプレイスクリーンの下方に位置するときの概略構成図である。 本願の実施例によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置がディスプレイスクリーンの下方に位置するときの概略構成図である。 本願の実施例によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置がディスプレイスクリーンの下方に位置するときの概略構成図である。 本願の実施例によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置がディスプレイスクリーンの下方に位置するときの概略構成図である。
以下、図面を参照しながら、本願の実施例における技術案について説明する。インテリジェント端末がフルスクリーンの時代に入るに伴い、電子機器の正面にあるバイオメトリクス収集領域がフルスクリーンで減少されていくため、アンダースクリーン（Ｕｎｄｅｒ−ｄｉｓｐｌａｙまたはＵｎｄｅｒ−ｓｃｒｅｅｎ）バイオメトリクス認証技術が注目を集めている。アンダースクリーンバイオメトリクス認証技術とは、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置（たとえば指紋認証モジュール）をディスプレイスクリーンの下方に取り付けることで、ディスプレイスクリーンの表示領域内部にバイオメトリクス認証操作を行うことを可能にし、電子機器の正面の表示領域を除いた領域にバイオメトリクス収集領域を設置する必要がなくなる。
アンダースクリーンバイオメトリクス認証技術は、アンダースクリーン光学バイオメトリクス認証技術、アンダースクリーン超音波バイオメトリクス認証技術、またはその他のタイプのアンダースクリーンバイオメトリクス認証技術を含む。
アンダースクリーン光学バイオメトリクス認証技術を例にすれば、アンダースクリーン光学バイオメトリクス認証技術は、機器の表示ユニットの頂面から戻る光を用いて指紋感知とほかの感知操作を行う。前記戻った光には前記頂面に接触する物体（たとえば指）の情報を持っているため、前記戻った光を捕獲して検出することによって、ディスプレイスクリーンの下方に位置する特定の光学センサモジュールを実現する。前記特定の光学センサモジュールの設計は、戻った光を捕獲して検出する光学素子を適切に配置することにより所望した光学イメージングを実現するようにしてもよい。
なお、本願の実施例による技術案は、各種の電子機器に適用でき、より具体的にディスプレイスクリーンを有する電子機器に適用できる。たとえば、スマートフォン、ノートパソコン、タブレット、ゲーム装置などのポータブルまたはモバイルコンピューティングデバイス、および電子データベース、自動車、自動入出金機（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ、ＡＴＭ）などのほかの電子機器が挙げられるが、本願の実施例はこれらに制限されない。
また、なお、本願の実施例による技術案は、指紋認証以外、その他のバイオメトリクス認証、たとえば、生体認証などを行うことができ、本願の実施例はこれに制限されない。
図１と図２はアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置を適用可能な電子機器１００の模式図を示し、図１はアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置を適用可能な電子機器１００の正面模式図、図２は図１に示される電子機器１００のＡ’−Ａ’矢視部分断面構造模式図である。
図１と図２に示されるように、電子機器１００はディスプレイスクリーン１２０とアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０を備え、前記ディスプレイスクリーン１２０は表示領域１０２を有し、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０は前記ディスプレイスクリーン１２０の下方に設置される。
ディスプレイスクリーン１２０は自発光ディスプレイスクリーンとしてもよく、自発光表示ユニットを有するものを表示画素として用いる。たとえば、ディスプレイスクリーン１２０は有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）ディスプレイスクリーンまたはマイクロ発光ダイオード（Ｍｉｃｒｏ−ＬＥＤ）ディスプレイスクリーンであってもよい。別の代替実施形態では、ディスプレイスクリーン１２０は液晶ディスプレイスクリーン（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）またはその他の受動発光（ｐａｓｓｉｖｅ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ）ディスプレイスクリーンであってもよく、本願の実施例では、それについて制限しない。
ディスプレイスクリーン１２０は、具体的にはタッチディスプレイスクリーンであり、画面表示だけでなく、ユーザによるタッチや押圧操作を検出して、ユーザにマンマシンインタフェースを提供する。たとえば、一実施例において、前記電子機器１００はタッチセンサを含んでもよく、具体的には、前記タッチセンサはタッチパネル（Ｔｏｕｃｈ Ｐａｎｅｌ、ＴＰ）であってもよく、前記ディスプレイスクリーン１２０の表面に設置されてもよいし、部分的にまたは全体として前記ディスプレイスクリーン１２０の内部に集積して、前記タッチディスプレイスクリーンを形成してもよい。
アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０は光学アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置であってもよく、光検知アレイを有する光学バイオメトリクスセンサ、たとえば光学指紋センサを備え、前記光検知アレイは複数の光検知ユニットを含み、且つ前記光検知アレイの所在する領域が前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０のバイオメトリクス収集領域であり、前記複数の光検知ユニットはユーザの指紋特徴情報（たとえば指紋画像情報）を収集する。
アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０は、少なくともディスプレイスクリーン１２０の下方にある局所領域に設置されることで、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０のバイオメトリクス収集領域（または感知領域）は少なくとも部分的に前記ディスプレイスクリーン１２０の表示領域１０２内に位置する。
図１に示されるように、前記バイオメトリクス収集領域１３０は前記ディスプレイスクリーン１２０の表示領域１０２に位置する。それによって、ユーザが前記電子機器をアンロックしたりその他のバイオメトリクス認証をしたりするとき、指で前記ディスプレイスクリーン１２０に位置するバイオメトリクス収集領域１３０を押圧するだけで、バイオメトリクス入力操作を行うことができる。バイオメトリクス収集検出が前記ディスプレイスクリーン１２０の表示領域１０２の内部で行えるため、上記構造を有する電子機器１００は、指紋ボタン（たとえばＨｏｍｅボタン）を設置するためのスペースを正面に配置する必要がなく、したがって、フルスクリーンの形態を取り得て、すなわち、前記ディスプレイスクリーン１２０の表示領域１０２は略前記電子機器１００の正面全体に拡張できる。
バイオメトリクス認証過程において、ディスプレイスクリーン１２０としてＯＬＥＤディスプレイスクリーンが使用される場合を例にすれば、前記ディスプレイスクリーン１２０はアレイ状に配列されたＯＬＥＤ表示ユニットを含み、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０は、前記ＯＬＥＤディスプレイスクリーン１２０の前記バイオメトリクス収集領域１３０に位置するＯＬＥＤ表示ユニット（すなわちＯＬＥＤ光源）をバイオメトリクス検出認証のための励起光源とすることができる。勿論、なお、別の代替実施形態において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０は、内蔵光源または外付け光源を用いてバイオメトリクス検出認証のための光信号を提供してもよく、このような場合、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、たとえばＯＬＥＤディスプレイスクリーンなどの自発光ディスプレイスクリーンだけでなく、非自発光ディスプレイスクリーン、たとえば液晶ディスプレイスクリーンまたはその他の受動発光ディスプレイスクリーンに適用できる。また、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０の光検知アレイは、具体的には光検出器（Ｐｈｏｔｏ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）アレイ（または光電検出器アレイと呼称される）であり、アレイ状に分布している複数の光検出器または光電検出器を含み、前記光検出器または光電検出器は前記光検知ユニットとしてもよい。
指が前記バイオメトリクス収集領域１３０にタッチ、押圧またはアプローチ（説明の便宜上、本願では、押圧と総称する）するとき、前記バイオメトリクス収集領域１３０の表示ユニットからの光が指で反射されて反射光を形成し、前記反射光はユーザの指の指紋特徴情報を持つ。たとえば、前記光がユーザの指表面の指紋で反射された後、指の指紋の山線と谷線による反射光が異なるため、反射光はユーザの指紋情報を持つようになる。前記反射光は、前記ディスプレイスクリーン１２０に戻ってその下方にあるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０の光検出器アレイにより受光されて、対応した電気信号であるバイオメトリクス検出信号に変換される。前記電子機器１００は、前記バイオメトリクス検出信号に基づいてユーザのバイオメトリクス情報を取得して、さらにバイオメトリクスマッチング認証を行い、それにより現在ユーザの身元認証を行って当該ユーザが前記電子機器１００に対応操作をする権限があるか否かを確認する。
別の代替実施形態では、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０は、前記ディスプレイスクリーン１２０の下方の全領域に亘って設置され、それにより前記バイオメトリクス収集領域１３０は前記ディスプレイスクリーン１２０全体の全表示領域１０２に亘って拡張されて、フルスクリーンバイオメトリクス認証を実現する。
なお、具体的には、前記電子機器１００はさらに保護カバープレート１１０を含む。具体的には、前記保護カバープレート１１０は、たとえばガラスカバープレートまたはサファイアカバープレートなどの透明カバープレートであってもよく、前記ディスプレイスクリーン１２０の上方に位置し且つ前記電子機器１００の正面を覆い、且つ前記保護カバープレート１１０の表面に保護層がさらに設置される。従って、本願の実施例では、指で前記ディスプレイスクリーン１２０を押圧するとは、本質的に指で前記ディスプレイスクリーン１２０の上方にあるカバープレート１１０または前記カバープレート１１０に被覆される保護層の表面を押圧することを意味する場合もある。
一実施形態において、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０は、周期的マイクロウェルアレイを用いて光を検知アレイに伝送し、この場合、光学指紋認証モジュールをＯＬＥＤアンダースクリーンに貼り合わせる必要があり、プロセスが複雑で且つコストが高い。別の実施形態において、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０は、一体化マイクロレンズを用いて光を検知アレイに伝送する。前記一体化マイクロレンズとは、マイクロレンズと検知アレイを一体にしてなる一体化モジュールであり、一体化モジュールとしては量産過程に精度への要求が非常に高いため、通常の加工プロセスは実際のニーズに応えない。
上記技術的問題を解決するために、本願の実施例は改良した技術案を提供する。具体的には、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０は、レンズを用いて光を検知アレイに伝送する。より具体的には、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０は、ブラケットとレンズを内蔵したチューブを備え、前記レンズは、ディスプレイスクリーンの下方に設置されて、ディスプレイスクリーンの上方からの、前記指のバイオメトリクス情報を検出するための人体の指で反射されてなる光信号を受信する。たとえば、前記光信号は、前記指の指紋情報を持つ前記反射光であり、前記指の指紋情報の検出に用いられ得る。前記ブラケットと前記チューブは、ネジ接続により接続され、前記ブラケットは前記チューブを支持する。
なお、いくつかの場面では、本願の実施例における前記レンズは、アンダースクリーン光学指紋について高精度でフォーカスをするという要件を満たすように、写真を撮るためのフロントカメラの組み立てプロセスより高精度化、小型化された光変調用の素子またはデバイスとして配置される。
本願の実施例による技術案は、前者の実現形態（周期的マイクロウェルアレイを用いて光を検知アレイに伝送する）に比べて、光学指紋認証モジュールをディスプレイスクリーンの下表面に貼り合わせずに済み、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０をディスプレイスクリーンの下方に設置すればよく、たとえば、前記レンズを前記ディスプレイスクリーンの下方に設置し、このように、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０の取り付け工程を効果的に簡略化させて、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０の取り付け過程におけるバッチ間の歩留まりを向上させ、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０の交換過程での破損率を減少させ、更にコストを効果的に削減させる。
本願の実施例による技術案は、後者の実施形態（一体化マイクロレンズを用いて光を検知アレイに伝送する）に比べて、ブラケットとチューブのネジ接続により、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０に組み立てる過程に、フォーカシング方式で所望の光学イメージングを実現でき、このように、加工プロセスへの要求をさらに低下させ、一体化モジュールでは量産過程に精度への要求が高いという問題を確実に解決し、一体化モジュールの生産組立過程におけるバッチ間の歩留まりについての問題をも解決し、一体化モジュールの最適な焦点距離が正確に位置合わせできないという問題を解決し、それによりアンダースクリーンバイオメトリクス認証の効率を向上させる。
以下、図３−図５を参照しながら、本願の実施例におけるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置３００を明瞭に説明する。なお、説明の便宜上、本願の実施例では、同一の符号は同一の部材を示し、且つ簡潔にするために、異なる実施例では、同一部材についての詳細な説明を省略する。
図３−図１３はアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の模式図を示し、図３はアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の矢視図である。図４は、図３に示されるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００のブラケット２３０の矢視図である。図５は、図３に示されるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００のチューブ２２０の矢視図である。図６は、図３に示されるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００のＢ’−Ｂ’矢視部分断面構造模式図である。
図３−図６に示されるように、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、レンズ２１０、チューブ２２０およびブラケット２３０を備える。レンズ２１０は、ディスプレイスクリーンの下方に設置されて、ディスプレイスクリーンの上方からの、人体の指で反射されてなる光信号を受信する。たとえば、前記ディスプレイスクリーンからの光が前記ディスプレイスクリーンの上方にある指で反射された後、一部の反射光はレンズ２１０により受光される。レンズ２１０は、チューブ２２０内に固定される。ブラケット２３０とチューブ２２０は、ネジ接続により接続され、ブラケット２３０はチューブ２２０を支持する。
前記ディスプレイスクリーンは、図１と図２に示されるディスプレイスクリーンとしてもよく、これらの関連説明は、前記ディスプレイスクリーン１２０についての説明を参照すればよく、簡潔にするために、ここで重複説明を省略する。
好ましくは、本願の一実施例において、指紋画像のイメージング歪みを減少させるために、レンズ２１０は非球面レンズまたは非球面レンズ群を含む。
なお、アンダースクリーン指紋認証の要求を満たすように、前記非球面レンズまたは前記非球面レンズ群の焦点距離は、写真を撮るフロントカメラの焦点距離より小さく、または、前記レンズ２１０はマクロレンズである。たとえば、前記マクロレンズの焦点距離範囲は０．５ｍｍ−１．８ｍｍである。なお、前記範囲は前記隙間の例示的な範囲に過ぎず、本願の実施例はそれに制限されない。たとえば、前記マクロレンズの焦点距離も２ｍｍであってもよい。
前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００を組み立てる過程に、オートフォーカス機でチューブ２２０の高さを調整することで、所望の光学イメージングを実現できる。
高さを調整したチューブ２２０を安定的にブラケット２３０に固定するために、好ましくは、本願の一実施例において、チューブ２２０とブラケット２３０の間にディスペンシング構造が形成され、チューブ２２０とブラケット２３０の間のネジ接続には、ディスペンシング構造内でディスペンシングを行う方式で固定されている。たとえば、図３−図６に示されるように、前記ディスペンシング構造は、ブラケット２３０の上表面がネジ孔の外周領域で下へ延びてなる第１段差構造２３１を含み、接着剤の収納空間を提供し、それによって、第１段差構造２３１が提供した収納空間内でディスペンシング方式によりチューブ２２０とブラケット２３０は固定して接続される。
なお、第１段差構造２３１は、１つまたは複数の段差を含む。本願の実施例では具体的に限定しない。たとえば、図３−図６に示されるように、第１段差構造２３１は２つの段差を含む。
また、なお、第１段差構造２３１のブラケット２３０の上表面に沿ったネジ孔は連続的にしてもよく、分散型にしてもよい。本願の実施例では、具体的に限定しない。たとえば、図３−図６に示されるように、第１段差構造２３１のブラケット２３０の上表面に沿ったネジ孔は凹状リングになる。
好ましくは、本願の一実施例において、ブラケット２３０の下表面についてネジ孔の外周領域で増肉処理を行って、ブラケット２３０とチューブ２２０の間のネジ接続の信頼性を高める。たとえば、図３−図６に示されるように、ブラケット２３０の下表面において、ネジ孔の外周領域に第１突起構造２３３が下へ延在しており、レンズ２１０は第１突起構造２３３内に取り付けられる。具体的には、第１突起構造２３３のブラケット２３０の下表面に沿ったネジ孔は、連続的にしてもよく、分散型にしてもよく、本願の実施例では、具体的に限定しない。
好ましくは、本願の一実施例において、ブラケット２３０の厚さが小さい一部の領域について増肉処理を行って、ブラケット２３０の強度を向上させる。たとえば、図３−図６に示されるように、ブラケット２３０の下表面において、第１突起構造２３３とブラケット２３０のエッジの間に第２突起構造２３４が形成される。具体的には、第２突起構造２３４は、特定の方向上に、連続的にしてもよく、分散型にしてもよく、本願の実施例では限定しない。
レンズ２１０を安定的にチューブ２２０内に固定するために、好ましくは、本願の一実施例において、チューブ２２０の上表面の開口部位にレンズ２１０の上への移動を制限する構造が設置される。たとえば、図３−図６に示されるように、チューブ２２０の上表面において、開口部位に第３突起構造２２２が内へ延在しており、第３突起構造２２２はレンズ２１０を固定する。好ましくは、本願の別の実施例において、レンズ２１０の下への移動を制限するために、チューブ２２０の内側表面とレンズ２１０は接着材料で貼り合わせられることで固定される。
好ましくは、本願の一実施例において、第３突起構造２２２の上表面は、特定構造、たとえばホッパ構造または斜面構造に設計されることにより、ディスプレイスクリーンからの、人体の指で反射された光信号をできるだけ多く第３突起構造２２２を透過させて、さらにレンズ２１０の受信した信号量を増加する。たとえば、図３−図６に示されるように、チューブ２２０の上表面において、開口部位に面取り処理により傾角が形成されることにより、チューブ２２０の上表面での内径をチューブ２２０の第３突起構造２２２での内径より大きくする。
好ましくは、本願の一実施例において、チューブ２２０の内側表面とレンズの間に接着剤を収納する空間が設置されて、チューブ２２０の内側表面とレンズ２１０の貼り合わせの信頼性を高める。たとえば、図３−図６に示されるように、チューブ２２０の内側表面において、第３突起構造２２２の下方に第２段差構造２２３が形成され、レンズ２１０は第２段差構造２２３によりチューブ２２０内に固定される。具体的には、第２段差構造２２３は接着剤の収納空間を大幅に増加する。
好ましくは、本願の一実施例において、さらにチューブ２２０のチューブ壁について増肉処理を行って、チューブ２２０の本体の強度を高める。たとえば、図３−６に示されるように、チューブ２２０の外側表面において、第３突起構造２２２の下方に第４突起構造２２４が形成され、第４突起構造２２４に雄ネジが配置される。このような設計構造を用いると、チューブ２２０の本体の強度を高めるだけでなく、接着剤の収納空間を増大して、チューブ２２０をより安定的にブラケット２３０に固定できる。
好ましくは、本願の一実施例において、チューブ２２０の上表面に、オートフォーカス機によるフォーカシング操作のための構造が形成される。たとえば、チューブ２２０の上表面において、エッジ領域に少なくとも１つの第５突起構造２２１が外へ延在しており、第５突起構造２２１はチューブ２２０を回転させることで、レンズ２１０とイメージングチップ２５０の間の距離を調整する。なお、前記第５突起構造２２１は、特定方向に、連続的にしてもよく、分散型にしてもよく、本願の実施例では限定しない。たとえば、図３−図６に示されるように、少なくとも１つの第５突起構造２２１は４つの突出した花弁である。
なお、具体的には、前記レンズ２１０、チューブ２２０およびブラケット２３０はほかの構造を設計してもよい。たとえば、図３−図６に示されるように、レンズ２１０はレンズ２１０の寸法マーク（ａ）２２５が設置され、チューブ２２０はチューブ２２０の寸法マーク（Ａ１）２３６と装着用の座ぐり穴２３５が設置される。たとえば、図３−図６に示されるように、前記座ぐり穴については、メーカーごとに穴径と穴深さが異なる。また、たとえば、図３−図４に示されるように、ブラケット２３０は、ブラケット２３０を固定するための孔２３７、たとえばネジ固定孔が設置される。
図７−図９は本願の実施例によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の模式図である。図７は、フィルタ２６０、イメージングチップ２５０、回路基板および画像プロセッサ２８０を集積したアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の矢視図、図８は図７に示されるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００のフィルタ２６０、イメージングチップ２５０、回路基板および画像プロセッサ２８０の矢視図である。図９は図７に示されるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００のＣ’−Ｃ’矢視部分断面構造模式図である。
本願の実施例では、ディスプレイスクリーンの上方からの、人体の指で反射されてなる光信号は、レンズ２１０で変調させた後、指紋画像をイメージングする。
好ましくは、本願の一実施例において、図７−図９に示されるように、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、チューブ２２０の下方に設置されて、レンズ２１０を透過した光信号に基づいてイメージングするイメージングチップ２５０をさらに備え、レンズ２１０とイメージングチップ２５０の間の距離はチューブ２２０を回転させることで調整される。言い換えれば、チューブ２２０の高さを調整することにより、レンズ２１０とイメージングチップ２５０の間の距離を調整できる。
好ましくは、本願の一実施例において、レンズ２１０の光学中心とイメージングチップ２５０の上表面の間の距離はレンズ２１０のイメージング距離に等しい。具体的には、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００を組み立てる過程に、オートフォーカス機でチューブ２２０の高さを調整することによりレンズ２１０とイメージングチップ２５０の間の距離を調整して、所望の指紋画像のイメージングを実現できる。
好ましくは、レンズ２１０のイメージング距離はレンズ２１０の焦点距離より大きい。なお、上記レンズ２１０とイメージングチップ２５０の間の距離は、レンズ２１０の光学中心とイメージングチップ２５０の上表面の間の距離であってもよく、レンズ２１０の光学中心はレンズ２１０における特殊な点であり、前記特殊な点を透過した光であれば、伝播方向が変わらない。レンズ２１０の光学中心はレンズ２１０の光心（Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｅｎｔｅｒ）とも呼ばれる。
本願の実施例では、イメージングチップ２５０は、レンズ２１０で変調させた光信号を受信して、受信した光信号に基づいて指紋認証のためのバイオメトリクス検出信号（たとえば指紋画像）を取得する。言い換えれば、イメージングチップ２５０は、先ずレンズ２１０で変調させた光信号を受信して、受信した光信号に基づいてイメージングして指紋画像を生成し、次に、前記指紋画像を画像プロセッサに送信して、前記画像プロセッサにより画像処理を行って指紋信号を取得し、最後に、アルゴリズムを用いて前記指紋信号について指紋認証を行う。
好ましくは、本願の一実施例において、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、信号を伝送するための回路基板を含み、たとえば、図７−図９に示されるように、前記回路基板は可撓性回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＣ）２７０である。
イメージングチップ２５０は、ボンディングパッドでＦＰＣ ２７０に溶接され、前記ＦＰＣ ２７０によりその他の周辺回路または図１または図２に示される電子機器１００のその他の素子に電気的に相互接続して信号を伝送する。たとえば、前記イメージングチップ２５０は、前記ＦＰＣ ２７０により前記電子機器１００の処理ユニットの制御信号を受信したり、前記ＦＰＣ ２７０により前記バイオメトリクス検出信号（たとえば指紋画像）を前記電子機器１００の処理ユニットまたは制御ユニット等に出力したりすることができる。
好ましくは、本願の一実施例において、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、フレキシブルプリント回路基板の下表面に固定される鋼板をさらに備える。
好ましくは、本願の一実施例において、図７−図９に示されるように、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００はさらに画像プロセッサ２８０を備え、前記画像プロセッサ１８０は、ＦＰＣ ２７０から送信されたバイオメトリクス検出信号（たとえば指紋画像）を受信して、前記バイオメトリクス検出信号に基づいて指紋認証を行う。
好ましくは、本願の一実施例において、図９に示されるように、前記イメージングチップ２５０はＦＰＣ ２７０の上表面に固定され、ブラケット２３０の下表面はＦＰＣ ２７０の上表面のイメージングチップ２５０でのエッジ領域に固定して接続される。
図７−図９に示されるように、ブラケット２３０によりＦＰＣ ２７０の上表面に固定されたとき、ブラケット２３０とＦＰＣ ２７０ブラケットは密閉空間を構成し、この密閉空間の圧力の過不足によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の安定性への影響を避けるために、好ましくは、本願の一実施例において、図７−図９に示されるように、ブラケット２３０には、ブラケット２３０とＦＰＣ ２７０から構成される内部空間の気圧強度を調整するための排気孔２３２が形成される。
本願の実施例では、レンズ２１０を透過した光信号は、イメージングチップ２５０に到達する前に、光学フィルタで不要な光をフィルタリングされる。
好ましくは、図７−図９に示されるように、本願の一実施例として、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、レンズ２１０とイメージングチップ２５０の間に位置する光学フィルタ２６０をさらに備える。
フィルタ２６０は、指紋感知中の好ましくない背景光を減少させて、イメージングチップ２５０による受信光の光検知を向上させる。前記フィルタ２６０は、具体的に環境光波長、たとえば、近赤外光や一部の赤色光などをフィルタリングする。たとえば、人間の指が波長〜５８０ｎｍ未満の光のエネルギーの大部分を吸収し、１つまたは複数の光学フィルタまたは光学フィルタコーティングが波長５８０ｎｍ−赤外線の光をフィルタリングするように設計されると、環境光による指紋感知中の光学検出への影響を大幅に軽減できる。
好ましくは、本願の一実施例において、光学フィルタ２６０は、１つまたは複数の光学フィルタを含み、前記１つまたは複数の光学フィルタは、ＯＬＥＤ画素が送信する光の伝送を許可するとともに、太陽光中の赤外光などのその他の光成分を遮断するように、たとえばバンドパスフィルタとして配置される。屋外で前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００を使用する場合、このような光学フィルタリングは太陽光に起因する背景光を効果的に減少できる。前記１つまたは複数の光学フィルタは、たとえば光学フィルタコーティングとしてもよく、前記光学フィルタコーティングは１つまたは複数の連続的な界面に形成され、または、１つまたは複数の分散している界面に形成される。なお、前記光学フィルタ２６０は、任意の光学部材の表面に配置され、または指で反射されてなる反射光に沿ってイメージングチップ２５０までの光学経路に配置される。
図９は、前記光学フィルタ２６０がイメージングチップ２５０の上表面にある場合だけを例にしたが、本願はそれに制限されない。たとえば、前記光学フィルタ２６０は、ディスプレイ底面、プリズム表面または前記イメージングチップ２５０の内部などに貼り合わせられ得る。
図１０は、本願の実施例において光学フィルタ２６０をチューブ２２０内に設置した場合の概略構成図である。図１０に示されるように、前記フィルタ２６０はチューブ２２０内に位置する。このような場合、フィルタ２６０のチューブ２２０内での安定性を向上させるために、前記レンズ２１０の下表面のエッジ領域が下へ延びて凸リング構造２２６を構成し、凸リング構造２２６の下表面はフィルタ２６０に接触し、凸リング構造２２６の外縁領域とフィルタ２６０の上表面は接着材料により貼り合わせられて固定されるように、固定して接続される。
なお、図９に示される光学フィルタ２６０の数量、位置および具体的な構造は例示的な説明に過ぎず、本願の実施例では、それについて限定しない。たとえば、前記イメージングチップ２５０の実際なニーズに応じて、１つまたは複数の前記光学フィルタ２６０を追加するか否かを決定できる。
前記フィルタ２６０がチューブ２２０内に位置する場合、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、イメージングチップ２５０の上表面に固定されて、レンズ２１０を透過した光信号をイメージングチップ２５０のイメージング画素ユニットにイメージングするマイクロレンズアレイをさらに備える。好ましくは、マイクロレンズアレイは、アレイ状に分布している複数の半球レンズまたはプリズムを含み、半球レンズまたはプリズムは集光作用を有するため、イメージングチップ２５０の上表面にマイクロレンズアレイを増設することで、イメージングチップ２５０に受信された信号量を増加できる。
以上のように、本願の実施例におけるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、マイクロレンズアレイを集積したイメージングチップ２５０とマイクロレンズアレイを集積していないイメージングチップ２５０の機械構造に対して互換性を有し、構造的に柔軟である。
好ましくは、本願の一実施例において、イメージングチップ２５０における各々のイメージング画素ユニットは、マイクロレンズアレイのうちの１つのマイクロレンズに対応する。
好ましくは、本願の一実施例において、前記マイクロレンズアレイのマイクロレンズは半球レンズであり、イメージング画素ユニットは多角形であり、前記半球レンズの直径は前記多角形の長辺の長さである。
図１１は、本願の実施例によるマイクロレンズアレイを集積したイメージングチップの概略構成図であり、図１１に示されるように、前記イメージング画素ユニットが正方形である場合、前記半球レンズの直径は概ね前記正方形の辺長である。たとえば、前記イメージング画素ユニットの辺長と前記半球レンズの直径は、いずれも５ｕｍである。
なお、前記イメージングチップ２５０のマイクロレンズは、半球レンズである場合、厚さが５ｕｍであるが、５ｕｍ厚の半球レンズはミリメートルスケールの厚さのモジュール設計図において表示できない。つまり、図１０に示されるマイクロレンズアレイ２５１は例示的なものに過ぎず、本願の実施例では、それに制限されない。
言い換えれば、図面に示される本願の実施例の各種部材の厚さ、長さや幅などの寸法、およびアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の全体厚さ、長さや幅などの寸法は例示的な説明に過ぎず、本願を何ら限定するものではない。
本願の実施例では、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は前記ディスプレイスクリーンに直接接触せず、すなわち、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記ディスプレイスクリーンは別体で設計される。
好ましくは、本願の一実施例において、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００のブラケット２３０は、固定フレームによりディスプレイスクリーンの下方に固定されて、ディスプレイスクリーンの上表面とレンズ２１０の光学中心の間の距離がイメージング条件を満たすようにする。
好ましくは、本願の一実施例において、前記イメージング条件は以下の光学イメージングの式である。
１／ｕ＋１／ｖ＝１／ｆ。
式中、ｕは物体距離、ｖは画像距離、ｆは焦点距離を示す。すなわち、物体距離の逆数に画像距離の逆数を加算すると、焦点距離の逆数は得られる。本願の実施例では、前記ディスプレイスクリーンの上表面とレンズ２１０の光学中心の間の距離は物体距離、前記レンズ２１０の光学中心とイメージングチップ２５０の上表面の間の距離は画像距離、前記レンズ２１０の焦点距離は固定値である。
言い換えれば、ブラケット２３０が固定フレームによりディスプレイスクリーンの下方に固定される場合、ディスプレイスクリーンの上表面、レンズ２１０の光学中心およびイメージングチップ２５０の上表面の距離は上記光学イメージングの式を満たす必要がある。
具体的には、レンズ２１０の光学中心とイメージングチップ２５０の上表面の間の距離（すなわちレンズ２１０のイメージング距離）は、オートフォーカス機でチューブ２２０の高さを調整することにより、レンズ２１０とイメージングチップ２５０の間の距離を調整できる。イメージングチップ２５０が受信した光は、指紋信号とスクリーンの内部構造の信号を含む。このため、本願の実施例では、レンズ２１０の焦点を調整することで微弱なクロストーク条件を形成することにより、指紋信号のイメージングに影響を与えずに、スクリーンの内部構造の信号のイメージングをファジーにすることができる。
言い換えれば、上記式中の画像距離（すなわち前記レンズ２１０の光学中心とイメージングチップ２５０の上表面の間の距離）は補正可能である。たとえば、第１イメージングインタフェースを所定距離ずらして第２イメージングインタフェースに移動させ、前記第２イメージングインタフェースから前記レンズ２１０の光学中心までの間の距離を前記画像距離の補正後の値として定義する。ここで、前記第１イメージングインタフェースは、指紋信号のイメージングが最も明瞭なインタフェースであり、且つスクリーンの内部構造の信号は、指紋信号のイメージングに影響を与えて、指紋イメージングが指紋認証による要件を満たせないようにする。
なお、前記第１イメージングインタフェースのズレ距離については、前記レンズ２１０の光学中心に近づく方向にずれてもよく、前記レンズ２１０の光学中心から離れる方向へずれてもよく、本願の実施例では、限定しない。たとえば、前記第１イメージングインタフェースのズレ距離は±１０ｕｍ〜±５０ｕｍである。なお、前記範囲は前記隙間の例示的な範囲に過ぎず、本願の実施例はそれに制限されない。
図１２は本願の実施例によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置のブラケットの上表面にフォームが貼り合わせられた場合の矢視図である。図１２に示されるように、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、前記ブラケット２３０の上表面に設置されたフォーム（発泡体）２９０をさらに備える。前記フォーム２９０は密封防塵に用いられ得る。
本願の実施例では、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、前記端末装置の内部にある取り外しやすいデバイスに固定して接続されることで前記ディスプレイスクリーンの下方に取り付けられる。
言い換えれば、上記取り外しやすいデバイスは、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記ディスプレイスクリーン３２０の間の固定フレームになる。前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、その他の補助素子を介して非接触方式で前記ディスプレイスクリーンの下方に固定して設置されてもよい。たとえば、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、前記固定フレームに固定されて、前記固定フレームを介して前記ディスプレイスクリーンの下方に固定して設置される。
好ましくは、本願の一実施例において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置が携帯端末（たとえばスマートフォン）に用いられる場合、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記ディスプレイスクリーンは、前記携帯端末の中間フレームまたはその他の部材によって前記ディスプレイスクリーンの下方に固定される。
図１３−図１８は、ブラケット２３０が中間フレーム３７０によってディスプレイスクリーン３２０の下方に設置された場合の模式図である。図１３−図１８に示されるように、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、前記ディスプレイスクリーン３２０の下方に固定して設置される。前記ディスプレイスクリーン３２０は、図１と図２に示されるＯＬＥＤディスプレイスクリーン１２０であってもよく、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、図１と図２に示されるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０であってもよく、具体的には、レンズ２１０、チューブ２２０、ブラケット２３０、イメージングチップ２５０、フィルタ２６０、ＦＰＣ ２７０およびフォーム２９０などを備える。前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、指紋またはその他のバイオメトリクスを収集し、且つそのバイオメトリクス収集領域が少なくとも部分的に、示されるディスプレイスクリーン３２０の表示領域内に位置する。前記ディスプレイスクリーン３２０と前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の具体的な構造、機能およびバイオメトリクス検出認証過程については、前記ＯＬＥＤディスプレイスクリーン１２０とアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置１４０についての説明を参照すればよいため、ここで重複説明を省略する。
中間フレーム３７０は、電子機器のディスプレイスクリーン３２０と後蓋の中間に設置されて内部の各種ユニットを載置するフレームであり、内部の各種ユニットは、電池、マザーボード、カメラ、フラットケーブル、各種のセンサ、マイク、受話器などの部品を含むが、それらに制限されない。
中間フレーム３７０は金属または合金材料から構成されてもよく、また、プラスチック材料から構成されてもよい。このような場合、前記中間フレーム３７０は、携帯端末のフレームと一体成形可能である。前記一体成形とは、内部中間フレームとフレームが一体化されることを意味する。たとえば、フレームは、金属額縁であってもよく、または、中間フレームに金属と類似する塗料を塗布したものであってもよい。さらに、前記中間フレーム３７０は、たとえば、内中間フレームと外中間フレームを含む複合中間フレームとしてもよく、内中間フレームは携帯電話の部品（たとえばブラケット２３０）を載置し、外中間フレームは内中間フレーム外に配置されて、外縁に携帯電話のボタンが装備されており、内中間フレームと外中間フレームは一体となる。
好ましくは、本願の一実施例において、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記ディスプレイスクリーン３２０の間に隙間が存在する。
なお、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記ディスプレイスクリーン３２０の間に隙間が存在することは、ディスプレイスクリーンの上表面とレンズ２１０の光学中心の間の距離がイメージング条件を満たすようにするためであり、本願の実施例では、前記隙間の大きさと具体的な定義について限定しない。
たとえば、前記隙間は、メーカーが前記バイオメトリクス認証装置２００の取り付け過程にデバッグして決定してもよく、メーカー同士で規定されてもよい。
また、たとえば、前記隙間は、チューブ２２０の上表面と前記ディスプレイスクリーン３２０の下表面の間の距離としてもよく、ブラケット２３０の上表面とディスプレイスクリーン３２０の下表面の間の距離としてもよい。
好ましくは、本願の一実施例において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記ディスプレイスクリーン３２０の間に存在する隙間の幅は、前記端末装置が落下または衝撃などの振動状態であるときに前記チューブ２２０と前記ディスプレイスクリーン３２０がタッチしない最小距離となる第１距離以上である。
たとえば、前記隙間の幅の範囲は、０．３ｍｍ−１ｍｍである。なお、前記範囲は、前記隙間の例示的な範囲であり、本願の実施例ではそれに制限されない。
なお、上記実施例では、前記中間フレーム３７０を固定フレームとする場合を例にしたが、別の実施形態において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、前記端末装置の内部にある取り外しやすい任意のデバイスに固定して接続されることで前記ディスプレイスクリーン３２０の下方に取り付けられ、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記ディスプレイスクリーン３２０の間に隙間が存在することを確保する。上記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、非接触方式で前記ディスプレイスクリーン３２０の下方に固定して設置されることができればよい。別の実施形態において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、前記携帯端末の後蓋、マザーボードおよび電池などの取り外しやすいデバイスに固定されて、さらに前記ディスプレイスクリーン３２０の下方に固定して設置される。
前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、非接触方式で前記ディスプレイスクリーン３２０の下方に設置され、且つ前記ディスプレイスクリーン３２０の下表面に接触せず、すなわち、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記ディスプレイスクリーン３２０は完全に干渉しないため、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００を取り外すときの前記ディスプレイスクリーン３２０の破損を避ける。
また、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記ディスプレイスクリーン３２０の下表面が接触しないため、両者間に一定の隙間が維持されており、前記隙間はいずれの補助材料も充填されていないエアギャップ（ａｉｒ ｇａｐ）であってもよく、ディスプレイスクリーン３２０が押圧され、または端末装置が落下しまたは衝撃を印加されるときに、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００が前記ディスプレイスクリーン３２０の下表面に接触しないことを確保するとともに、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００のバイオメトリクス認証安定性と特性に悪影響を及ぼすことがない。
以上のように、本願の実施例では、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記ディスプレイスクリーン３２０の下表面を別体で設計することで、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００を取り外すときの困難を低減させて、端末装置の保守性を向上させることができる。さらに、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の生産過程に、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００を前記ディスプレイスクリーン３２０の下方に取り付けるときの複雑さを低減させて、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の歩留まりを向上させ、さらに生産コストを削減させる。また、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００のバイオメトリクス認証安定性と特性に悪影響を及ぼすことがない。
好ましくは、本願の一実施例において、図１３−図１５に示されるように、前記フォーム２９０は前記ブラケット２３０の上表面と前記中間フレーム３７０の下表面の間に設置される。前記フォーム２９０は、密封防塵だけでなく、前記ブラケット２３０と前記中間フレーム３７０の貼り合わせに用いられ得る。
なお、本願の実施例では、前記ディスプレイスクリーン３２０と前記中間フレーム３７０の間の位置関係は相対的に固定されている。
好ましくは、本願の一実施例において、図１３に示されるように、前記中間フレーム３７０の上表面のエッジ領域は、前記ディスプレイスクリーン３２０の下表面に貼り合わせられ、且つ前記中間フレーム３７０の上表面において、エッジを除いた領域と前記ディスプレイスクリーン３２０の間に隙間が存在する。
前記中間フレーム３７０の上表面のエッジ領域が前記ディスプレイスクリーン３２０の下表面に貼り合わせられるとは、前記ディスプレイスクリーン３２０と前記中間フレーム３７０が、前記ディスプレイスクリーン３２０の下表面のエッジが前記中間フレーム３７０の上表面のエッジに貼り合わせられるように、互いに固定して接続されることを意味する。
本願の実施例では、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００が光学方式、たとえば光学指紋認証でバイオメトリクス認証を行うとき、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、前記ディスプレイスクリーン３２０からの光信号が指で反射されてなる反射光を検出する必要がある。
一好適実施形態において、図１３に示されるように、前記中間フレーム３７０は、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の取り付け領域に孔３７１が形成され、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、前記孔３７１の下方に設置され、且つその光検知アレイが前記孔３７１によって前記ディスプレイスクリーン３２０の下表面に正対して設置される。従って、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００が前記中間フレーム３７０の下表面に設置されたとき、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は前記孔３７１を介して到上記反射光を受光することが確保される、
なお、本願の実施例では、前記孔３７１の寸法について、具体的に限定しない。たとえば、前記中間フレーム３７０の孔３７１の寸法は、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の寸法以下である。また、たとえば、前記中間フレーム３７０の孔３７１の寸法はチューブ２２０の寸法以上としてもよい。
好ましくは、本願の一実施例では、図１５に示されるように、前記中間フレーム３７０の孔３７１の寸法は、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の寸法未満である。
好ましくは、本願の一実施例において、図１６に示されるように、前記中間フレーム３７０の孔３７１の寸法はチューブ２２０の寸法より大きく、且つ前記中間フレーム３７０の孔３７１の寸法は前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の寸法未満である。このような場合、チューブ２２０は、部分的に中間フレーム３７０の孔３７１に収納され、且つチューブ２２０と中間フレーム３７０の間にバッファリング空間が形成され、バッファリング空間により、前記中間フレーム３７０が押圧され、または端末装置が落下し、または衝撃を印加されるときに、チューブ２２０が中間フレーム３７０に接触したり、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００のバイオメトリクス認証安定性と特性に影響を及ぼしたりすることを回避できる。
好ましくは、本願の一実施例において、図１７−図１８に示されるように、前記中間フレーム３７０の孔３７１の寸法は前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の寸法より大きい。
好ましくは、本願の一実施例において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は直接中間フレーム３７０に固定される。
好ましくは、本願の一実施例において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の側表面が、前記孔３７１の孔壁に固定して接続され、または、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の上表面エッジが、前記中間フレーム３７０の下表面の前記孔３７１の周囲に位置する領域に固定して接続される。
図１３と図１４は、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と中間フレーム３７０が直接固定して接続される場合の概略構成図である。たとえば、図１３に示されるように、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の上表面エッジは、前記中間フレーム３７０の下表面の前記孔３７１の周囲に位置する領域に固定して接続される。より具体的に、たとえば、図１４に示されるように、前記ブラケット２３０の上表面と前記中間フレームは、前記中間フレーム３７０の下表面の前記孔３７１の周囲に位置する領域に固定して接続される。
本願の実施例では、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記中間フレーム３７０が直接固定して接続される方式は、例示的な説明に過ぎず、本願の実施例では、それに制限されない。たとえば、別の代替実施例において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、接続部品によって前記中間フレーム３７０に固定して接続される。
好ましくは、本願の一実施例において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、前記ブラケット２３０と前記中間フレーム３７０の間の接続部品として両方を固定して接続するモジュールブラケット３３０をさらに備える。
好ましくは、本願の一実施例において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の側表面が、上記モジュールブラケット３３０の内側表面に固定して接続され、または、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の上表面エッジが該モジュールブラケット３３０の下表面に固定して接続され、上記モジュールブラケット３３０の外側表面が該孔３７１の孔壁に固定して接続され、または、該モジュールブラケット３３０の上表面が該中間フレーム３７０の下表面の該孔３７１の周囲に位置する領域（すなわち孔開口エッジ）に固定して接続される。
図１５−図１８は、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００がモジュールブラケット３３０によって前記中間フレーム３７０に固定して接続されたときの概略構成図である。
好ましくは、本願の一実施例において、図１５に示されるように、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の側表面は、前記モジュールブラケット３３０の内側表面に固定され、且つ前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の上表面エッジおよび前記モジュールブラケット３３０の上表面は、同時に前記中間フレーム３７０の下表面の前記孔３７１の周囲に位置する領域（すなわち孔開口エッジ）に固定される。
好ましくは、本願の一実施例において、図１６に示されるように、前記ブラケット２３０の側表面は、前記モジュールブラケット３３０の内側表面に固定され、且つブラケット２３０の上表面エッジおよび前記モジュールブラケット３３０の上表面は、同時に前記中間フレーム３７０の下表面の前記孔３７１の周囲に位置する領域（すなわち孔開口エッジ）に固定される。
好ましくは、本願の一実施例において、図１７と図１６に示されるように、前記中間フレーム３７０の孔３７１の寸法は前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の寸法より大きく、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００はモジュールブラケット３３０によって前記中間フレーム３７０に固定される。
好ましくは、本願の一実施例において、図１７に示されるように、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の上表面エッジは、前記モジュールブラケット３３０によって前記中間フレーム３７０の下表面の前記孔３７１の周囲に位置する領域（すなわち孔開口エッジ）に固定される。
好ましくは、本願の一実施例において、図１８に示されるように、前記ブラケット２３０の上表面エッジは、前記モジュールブラケット３３０によって前記中間フレーム３７０の下表面の前記孔３７１の周囲に位置する領域（すなわち孔開口エッジ）に固定される。
図１７−図１８に示される設計構造を用いると、上記モジュールブラケット３３０の上表面は前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の上表面より高く、このようにして、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００とディスプレイスクリーン３２０の間に隙間が存在することを確保する一方、上記モジュールブラケット３３０の上表面が前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の上表面より高いため、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は前記モジュールブラケット３３０の少なくとも１つの表面に固定して接続されて、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００とモジュールブラケット３３０の間の接触面積を増大することができ、両面テープによる固定または接着剤による固定の方式で、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記モジュールブラケット３３０を固定して接続するとき、固定接続の安定性を向上させることができる。
なお、本願の実施例に係る固定接続は、ネジによる固定、両面テープによる固定、接着剤による固定、溶接による固定および結合による固定の接続方式を含むが、それらに制限されない。
なお、上記モジュールブラケット３３０は主に、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００を前記中間フレーム３７０に固定して接続して、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記ディスプレイスクリーン３２０の間に隙間を存在させる役割を果たす。図１４に示されるモジュールブラケット３３０の位置および／または具体的な構造は例示的なものに過ぎず、本願の実施例では、それに制限されない。
たとえば、別の実施形態において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００とモジュールブラケット３３０の間の固定接続の安定性を高めるために、上記モジュールブラケット３３０は、空洞構造が設置され、前記空洞構造は前記中間フレーム３７０の孔３７１に位置合わせして設置され、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００に収納空間を提供し、且つ前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は少なくとも部分的に前記空洞構造に収納して固定される。たとえば、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の側表面は、前記空洞構造によって上記モジュールブラケット３３０の内側表面に固定して接続される。
さらに、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００が前記空洞構造によって上記モジュールブラケット３３０に固定して接続される場合に所定の安定性を提供するために、一実施例として、前記空洞構造の形状は、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の形状である。別の実施例として、空洞構造をさらに最適化できる。たとえば、前記モジュールブラケット３３０の空洞構造の最上部エッジは内へ延びて環状固定部を構成し、且つ前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の上表面エッジは前記環状固定部の下表面に固定され、前記環状固定部の上表面と前記モジュールブラケット３３０本体の上表面は面一になる。上記モジュールブラケット３３０の環状固定部により、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００を前記空洞構造の内部において前記モジュールブラケット３３０により安定的に接続することができ、且つ、この場合、前記モジュールブラケット３３０の上表面が前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の上表面より高く、両者間の高さ差により前記ディスプレイスクリーン３２０と前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の間の隙間の幅が増大される。
また、端末装置の中間フレーム３７０としては、金属製中間フレームまたはアルミニウム製中間フレームが利用可能であり、厚さの過不足により前記ディスプレイスクリーン３２０と前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の間の隙間の幅の要件を満たせない。従って、本願の実施例の前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記ディスプレイスクリーン３２０の間の隙間の十分な幅を確保するために、本願の実施例では、前記中間フレーム３７０の構造設計をさらに最適化できる。以下、図面を参照しながら、本願の実施例の中間フレーム３７０の構造について例示的に説明する。
実際の製品では、前記中間フレーム３７０の厚さが薄い場合、好ましくは、本願の一実施例において、前記中間フレーム３７０における前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の取り付け領域について増肉処理を施す。
好ましくは、本願の一実施例において、前記中間フレーム３７０は上記取り付け位置に孔３７１が形成され、且つ前記中間フレーム３７０の孔３７１のエッジが下へ延びて第５突起構造を構成する。前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は直接またはモジュールブラケット３３０により前記第５突起構造の下表面に固定される。
好ましくは、本願の一実施例において、図１５−図１６に示されるように、前記中間フレーム３７０の孔３７１のエッジは下へ延びて凸リングを構成し、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、前記中間フレーム３７０に取り付けられた後に前記凸リングの内側に位置する。さらに、図１５−図１６に示されるように、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、前記モジュールブラケット３３０によって前記凸リング内に固定される。前記凸リングは、前記中間フレーム３７０を前記孔３７１の外周領域で薄くした後にも高強度を有することを確保する一方、その内側にあるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００を保護する。
実際の製品では、前記中間フレーム３７０の厚さが厚い場合、好ましくは、本願の一実施例において、前記中間フレーム３７０における前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の取り付け領域について薄肉化処理を施す。
好ましくは、本願の一実施例において、前記中間フレーム３７０の下表面において、前記孔３７１の周囲領域に凹溝構造が設置される。前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、直接またはモジュールブラケット３３０によって前記凹溝構造に固定される。たとえば、図１７−図１８に示されるように、前記中間フレーム３７０の下表面において、前記ディスプレイスクリーン３２０に背向した孔開口エッジに、凹溝構造が上へ延在しており、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００はモジュールブラケット３３０によって前記凹溝構造に固定される。
好ましくは、本願の一実施例において、前記中間フレーム３７０の上表面について、前記孔３７１の外周領域で薄肉化処理を施す。たとえば、図１５−図１６に示されるように、前記中間フレーム３７０の上表面において、前記孔３７１のエッジ領域に第３段差構造が形成される。すなわち、前記中間フレーム３７０の前記孔３７１の外周領域での厚さは前記中間フレーム３７０の本体の厚さ未満である。
好ましくは、本願の一実施例において、前記第３段差構造の高さ差は、同様に、前記ディスプレイスクリーン３２０と前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の間の隙間の一部としてもよい。
好ましくは、本願の一実施例において、図１８に示されるように、前記中間フレーム３７０の上表面において、前記孔３７１のエッジ領域に第３段差構造が形成され、且つ前記中間フレーム３７０の下表面において、前記孔３７１の周囲領域に凹溝構造が配置される。
好ましくは、本願の一実施例において、図１４−図１８に示されるように、前記中間フレーム３７０の孔３７１の前記ディスプレイスクリーン３２０に向いている孔開口エッジは、面取り処理により傾角が形成でき、前記傾角は、反射光が前記中間フレーム３７０の孔３７１から前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００に入ることに役立ち、それにより前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置のバイオメトリクス検出特性と検出効率を向上させる。
好ましくは、本願の一実施例において、前記傾角は、前記中間フレームの下表面の前記ディスプレイスクリーンに背向した孔開口エッジに延びており、それにより、前記隙間は、前記傾角の所在する面の前記ディスプレイスクリーンに垂直な方向での投影の高さを含む。
好ましくは、本願の一実施例において、図１４−図１８に示されるように、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、端末装置に適用される場合、カバープレート３１０をさらに備える。
前記カバープレート３１０は、たとえばガラスカバープレートまたはサファイアカバープレートのような透明保護カバープレートであってもよく、前記ディスプレイスクリーン１２０を覆い、且つ前記カバープレート３１０の下表面は前記ディスプレイスクリーン３２０の上表面（すなわち表示面）に貼り合わせられる。ディスプレイスクリーン３２０とカバープレート３１０は、接着剤層で接続されてもよいし、その他の接続方式で接続されてもよく、本願の実施例では、それについて限定しない。
以上の分析から分かるように、本願の実施例では、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００とディスプレイスクリーン３２０を別体で設計し、たとえば、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００を中間フレーム３７０または後蓋構造部材に固定することによって、従来のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置における、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００をディスプレイスクリーン３２０に直接貼り合わせることにより取り外しにくい、ディスプレイスクリーン３２０を壊しやすう、貼り合わせプロセスが実施されにくいなどの問題を解決する。
また、本願の実施例では、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記ディスプレイスクリーン３２０の下表面の間に隙間が形成されており、前記隙間によって前記ディスプレイスクリーン３２０が押圧されまたは前記端末装置が落下し、または衝撃を印加されるなどの条件において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は前記ディスプレイスクリーン３２０の下表面に接触しないことが確保されて、前記ディスプレイスクリーン３２０が壊れることを避ける。
なお、図１３−図１８はアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００が中間フレーム３７０の下表面に貼り合わせられた場合の例に過ぎず、本願の実施例では制限しない。たとえば、別の代替実施形態では、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、前記中間フレーム３７０の上表面または内部に設置され、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００と前記ディスプレイスクリーン３２０の間に所定幅の隙間を形成できる。特定の実施形態において、前記中間フレーム３７０の上表面に凹溝構造が形成され、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は前記凹溝構造内に固定され、前記凹溝構造はアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００に収納空間を提供する。
また、あるいは、図１７−図１８に示されるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００は、前記モジュールブラケット３３０の開口３３１の内部に取り付けられてもよく、たとえば前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００の外側表面は前記開口３３１の内側面に固定される。言い換えれば、本願の実施例では、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００における各部材の間の接続方式についても限定しない。
本願の実施例では、上記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置２００はバイオメトリクス認証モジュールとも呼ばれる。光電検出器アレイは光電センサアレイとも呼ばれ、レンズ２１０から伝送される光を受光できる。たとえば、光電センサアレイとして、フォトダイオードアレイが利用可能であり、フォトダイオードにより光信号を電気信号に変換し、このように、電気信号に基づいてイメージングすることができる。
本願の実施例では、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置とモジュールブラケットを備えるバイオメトリクス認証ユニットをさらに提供し、前記バイオメトリクス認証ユニットは、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置または端末装置に用いられる場合、前記端末装置の中間フレームまたは固定フレームに直接取り付けられ、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置または前記端末装置のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置に破損が生じたとき、破損したバイオメトリクス認証ユニットを交換でき、このため、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の交換・メンテナンスやデバイス交換の複雑さを低下させて、ディスプレイスクリーンへの破損を減少させる。
本願の実施例は、ディスプレイスクリーンおよび上記本願の各種実施例におけるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置を備える電子機器をさらに提供し、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置はディスプレイスクリーンの下方に設置され、且つディスプレイスクリーンの上表面とアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置のレンズの光学中心の間の距離がイメージング条件を満たすようにする。
前記電子機器は、ディスプレイスクリーンを有する任意の電子機器であり、本願の実施例の技術案によってアンダースクリーンバイオメトリクス認証を実現する。前記ディスプレイスクリーンは、有機発光ダイオードディスプレイスクリーンであってもよく、複数の有機発光ダイオード光源を含み、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、少なくとも部分的に有機発光ダイオード光源をバイオメトリクス認証のための励起光源として用いる。
なお、本願の実施例における具体例は、当業者が本願の実施例を理解しやすいようにするためのものであり、本願の実施例の範囲を制限するものではない。
なお、本願の実施例と添付した特許請求の範囲に使用される用語は、特定実施例を説明するために過ぎず、本願の実施例を制限するものではない。たとえば、文脈から他の意味を明確に示していない限り、本願の実施例と添付した特許請求の範囲に使用される単数形の「一種」、「上記」や「前記」は複数形をも含む。
当業者が分かるように、本明細書に開示されている実施例に基づいて説明された各例示的なユニットは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェアまたは両者の組み合わせとして実現でき、ハードウェアとソフトウェアの互換性を明瞭に説明するために、上記説明において、機能ごとに各例の構成およびステップを説明した。これら機能がハードウェアで実行されるか、ソフトウェアで実行されるかは、技術案の特定用途および設計制約条件による。当業者であれば、特定用途ごとに異なる方法で説明された機能を実現できるが、このような実現は本願の範囲に属する。
本願のいくつかの実施例では、なお、開示されているシステム、装置は、ほかの方式によっても実現できる。たとえば、以上、説明された装置の実施例は、例示的なものに過ぎず、たとえば、前記ユニットの分割は、ロジック機能の分割に過ぎず、実際に実現されるときに、ほかの分割方式を用いてもよく、たとえば複数のユニットまたはアセンブリは組み合わせられまたは別のシステムに集積されたり、または、一部の特徴を無視にしたり実行しなかったりすることができる。また、示された、または検討された相互結合、直接結合または通信接続は、インタフェース、装置またはユニットによる間接結合または通信接続、電気的、機械的またはほかの形態の接続であってもよい。
前記分離部材として説明されたユニットは、物理的に分離しても、分離しなくてもよく、ユニットとして示される部材は、物理ユニットであってもよく、物理ユニットでなくてもよく、すなわち、一箇所に位置してもよく、または、複数のネットワークユニットに分散してもよい。必要に応じて、一部または全部のユニットを用いて本願の実施例の目的を実現できる。
また、本願の各実施例における各機能ユニットは、１つの処理ユニットに集積されてもよく、各ユニットは単独に物理的に存在してもよく、２つまたは２つ以上のユニットは１つのユニットに集積されてもよい。上記集積されたユニットは、ハードウェアとして実現されてもよく、ソフトウェアの機能ユニットとして実現されてもよい。
前記集積されたユニットがソフトウェアの機能ユニットとして実現され且つ独立した製品として販売または使用される場合、コンピュータ可読記憶媒体に記憶できる。このような知見に基づいて、本願の技術案の主旨または従来技術に有用な部分、または前記技術案の全部または一部は、ソフトウェア製品として実現可能であり、前記コンピュータソフトウェア製品は記憶媒体に記憶されており、一台のコンピュータ装置（パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワーク装置など）に本願の各実施例における前記方法の全部または一部のステップを実行させる複数の命令を含む。前記記憶媒体は、Ｕディスク、モバイルディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ、Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスクまたは光ディスクなどの各種のプログラムコードを格納できる媒体を含む。
以上は、本願の実施形態に過ぎず、本願の保護範囲はそれに制限されず、当業者であれば、本願に記載の技術範囲に基づいて各種の等価変更や置換を容易に想到し得、これらの変更や置換はすべて本願の保護範囲に含まれる。このため、本願の保護範囲は特許請求の範囲を基準にする。
本願は、２０１８年０７月０６日に中国特許庁に提出した、出願番号が２０１８２１０７７９７９．２、発明の名称が「アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置および電子装置」である中国特許出願の優先権を主張し、全内容を援用により本願に組み入れる。

Claims (18)

  1. ディスプレイスクリーンを有する電子機器に適用されるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置であって、
    少なくとも１つの非球面レンズを含み、前記ディスプレイスクリーンの下方に設置され、前記ディスプレイスクリーンの上方にある人体の指で反射されてなる、前記指のバイオメトリクス情報を検出するための光信号を受信するレンズと、
    前記レンズを収納して、外部ブラケットに固定して接続されるチューブと、
    チューブの下方に設置されて、前記レンズを透過した光信号を受信して、前記光信号に基づいてイメージングして、指紋画像を取得するイメージングチップと、を備えることを特徴とするアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
  2. 前記レンズはマクロレンズであり、且つ前記マクロレンズの焦点距離範囲は０．５ｍｍ−１．８ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
  3. 前記レンズの光学中心と前記イメージングチップの上表面の間の距離は、前記レンズのイメージング距離に等しいことを特徴とする請求項１に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
  4. 前記外部ブラケットは、前記電子機器の中間フレームに取り付けられ、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置と前記ディスプレイスクリーンの間に所定隙間を形成することを特徴とする請求項１に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
  5. 前記チューブは、外表面に形成されたフォーカシングネジを含み、前記フォーカシングネジは前記レンズと前記イメージングチップの間の距離を調整することを特徴とする請求項１に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
  6. 前記チューブは、前記フォーカシングネジによって前記外部ブラケットにネジ接続され、且つディスペンシング構造で固定されることを特徴とする請求項５に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
  7. 前記レンズと前記イメージングチップの間に位置して、前記チューブの内部に収納される光学フィルタをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
  8. 前記レンズの下表面のエッジ領域が下へ延びて凸リング構造を構成し、前記凸リング構造の下表面は前記光学フィルタに接触して固定されることを特徴とする請求項７に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
  9. 前記イメージングチップの上表面に設置されて、前記レンズを透過した光信号をそれぞれ前記イメージングチップの画素ユニットに集めるマイクロレンズアレイをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
  10. 前記マイクロレンズアレイは、複数のマイクロレンズを含み、且つ前記イメージングチップの各々の画素ユニットの上方にそれぞれ１つのマイクロレンズが設置されることを特徴とする請求項９に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
  11. 前記マイクロレンズアレイにおけるマイクロレンズは半球レンズであり、前記画素ユニットは多角形であり、前記半球レンズの直径が少なくとも前記多角形の長辺の長さを被覆することを特徴とする請求項１０に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
  12. 電子機器であって、
    ディスプレイスクリーンと、
    前記ディスプレイスクリーンの下方に設置されて、バイオメトリクス収集領域が少なくとも部分的に前記ディスプレイスクリーンの表示領域に位置するバイオメトリクス認証装置と、を備え、
    前記バイオメトリクス認証装置は、
    少なくとも１つの非球面レンズを含み、前記ディスプレイスクリーンの下方に設置され、前記ディスプレイスクリーンの上方にある人体の指で反射されてなる、前記指のバイオメトリクス情報を検出するための光信号を受信するレンズと、
    前記レンズを収納して、外部ブラケットに固定して接続されるチューブと、
    チューブの下方に設置されて、前記レンズを透過した光信号を受信して、前記光信号に基づいてイメージングして、指紋画像を取得するイメージングチップと、を備えることを特徴とする電子機器。
  13. 前記ディスプレイスクリーンを支持し、前記レンズと前記ディスプレイスクリーンの間に所定の隙間を形成するように前記外部ブラケットを取り付ける中間フレームをさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の電子機器。
  14. 前記中間フレームと前記外部ブラケットは、ネジによる取り付け固定、接着材料による貼り合わせ・固定、溶接による固定および結合による固定のいずれかの取り付け方式で、固定されることを特徴とする請求項１３に記載の電子機器。
  15. 前記中間フレームに孔が形成され、前記チューブは少なくとも部分的に前記孔に収納され、前記チューブの外側と前記孔の内側の間に隙間が存在することを特徴とする請求項１３に記載の電子機器。
  16. 前記中間フレームの上表面において、前記孔のエッジに面取り処理により傾角が形成され、前記傾角は、前記中間フレームの上表面の孔の幅を前記中間フレームの下表面の孔の幅より大きくすることを特徴とする請求項１５に記載の電子機器。
  17. 前記中間フレームの下表面において、前記孔のエッジ領域に凹溝構造が上へ延在しており、前記外部ブラケットは凹溝構造に取り付けられることを特徴とする請求項１５に記載の電子機器。
  18. 前記外部ブラケットの上表面と前記中間フレームの下表面の間に設置される発泡体をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の電子機器。
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