[发明专利]镜头系统、指纹识别装置和终端设备

权利要求书

1.一种镜头系统，其特征在于，适用于具有图像传感器的光学指纹识别模组，所述光学指纹识别模组用于设置在显示屏的下方以形成屏下光学指纹系统，所述镜头系统包括：从物方到像方依次设置的第一镜头、第二镜头、光阑和第三镜头；所述第一镜头包括物体侧和像面侧都为凹面的负光焦度镜片，所述第二镜头包括物体侧与像面侧都是凸面的正光焦度镜片，所述第三镜头包括物体侧与像面侧都是凸面正光焦度的镜片，其中，所述光阑设置在所述第二透镜和所述第三透镜之间；其中，所述镜头系统的成像面的最大像高Y'、所述镜头系统的焦距f和从所述显示屏的下表面到所述成像面的距离TTL满足关系0.4Y'/(f*TTL)0.5，以使所述镜头系统的焦距f小于预设焦距阈值。

2.根据权利要求1所述的镜头系统，其特征在于，所述第一镜头和所述第二镜头的组合焦距f₁₂与所述第三镜头的焦距f₃满足关系1.0f₁₂/f₃2.7，以使得所述镜头系统的视场角大于预设视场角阈值。

3.根据权利要求2所述的镜头系统，其特征在于，所述预设视场角阈值和所述预设焦距阈值分别为第一阈值和第二阈值，其中所述第一阈值为120度，所述第二阈值为5毫米或3毫米。

4.根据权利要求1所述的镜头系统，其特征在于，所述镜头系统用于与所述光学指纹识别模组的图像传感器进行配合，以在有限的空间对足够大区域的指纹信息进行成像。

5.根据权利要求4所述的镜头系统，其特征在于，所述光阑用于调整所述指纹信息的成像范围，以使得携带有所述指纹信息的光信号最大程度地成像在所述光学指纹识别模组的图像传感器的表面，其中所述携带有指纹信息的光信号为所述显示屏发出的光线在所述显示屏上方的手指表面的指纹发生反射而形成的反射光。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的镜头系统，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜中的至少一个透镜为非球面透镜，且所述第一透镜、所述第二透镜、所述光阑和所述第二透镜的物理参数和/或所述非球面透镜的非球面高次项系数被设计为具有预设值，以使得所述镜头系统满足以下至少一个条件：TV畸变小于5％，相对照度大于30％，F数小于1.5；其中，所述物理参数包括曲率半径、厚度、材料、有效直径和圆锥系数中的一个或多个。

7.一种指纹识别装置，其特征在于，适用于终端设备的显示屏下方以形成屏下光学指纹系统，其中所述指纹识别装置的指纹检测区域位于所述显示屏的显示区域，所指纹识别装置包括支架、镜头系统、红外滤光片和图像传感器，所述镜头系统装配于所述支架之中，所述图像传感器设置在所述镜头系统的下方，且所述红外滤光片设置在所述镜头系统和所述图像传感器之间；

所述镜头系统用于将在所述显示屏上方的手指反射形成的光信号传输到所述图像传感器，所述图像传感器用于接收经所述镜头系统传输的光信号并对所述光信号进行处理，以获取所述显示屏上方的手指的指纹信息；

所述镜头系统包括：从物方到像方依次设置的第一镜头、第二镜头、光阑和第三镜头；所述第一镜头包括物体侧和像面侧都为凹面的负光焦度镜片，所述第二镜头包括物体侧与像面侧都是凸面的正光焦度镜片，所述第三镜头包括物体侧与像面侧都是凸面正光焦度的镜片，其中，所述光阑设置在所述第二透镜和所述第三透镜之间；其中，所述镜头系统的成像面的最大像高Y'、所述镜头系统的焦距f和从所述显示屏的下表面到所述成像面的距离TTL满足关系0.4Y'/(f*TTL)0.5，以使所述镜头系统的焦距f小于预设焦距阈值。

8.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括柔性电路板和补强板，所述柔性电路板用于连接所述图像传感器和所述指纹识别装置所在的终端设备的电路，其中，所述图像传感器贴合在所述柔性电路板的上表面，所述补强板设置在所述柔性电路板的下表面，所述支架安装在所述柔性电路板的上边面的边缘区域，并固定到所述终端设备的中框的下方。