CN106201126A - 触摸屏和指纹识别实现装置及终端设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于触摸屏和指纹识别实现装置及终端设备，指纹识别传感器包括多个子传感器；指纹识别传感器，位于盖板玻璃的下方，且占用触摸屏下方的部分区域，用于当多合一开关为开路时，将各个子传感器检测产生的信号分别传输给指纹识别电路，当多合一开关为关闭时，通过多合一开关将各个子传感器检测产生的信号合并为触控信号传输给所述触摸屏电路；指纹识别电路，用于对各个子传感器检测产生的信号进行处理；触摸屏电路，用于根据合并所得的触控信号判断是否产生触摸操作。本公开能够使用共用的指纹识别传感器实现指纹识别和触摸屏的功能，提高了电子设备的集成度，同时实现了显示区域内的电容触控和指纹识别的兼容，增加了用户操作的便捷性。

Description

触摸屏和指纹识别实现装置及终端设备

技术领域

本公开涉及电子器件技术领域，尤其涉及触摸屏和指纹识别实现装置及终端设备。

背景技术

随着终端设备手机功能的不断增多，终端设备越来越多的新功能也给用户带来更多便利。

目前指纹识别功能开始受到各大终端设备厂商的青睐。目前的终端设备，如手机、平板电脑等，在设计指纹识别功能时，基本都是采用物理按键来结合指纹识别功能，以达到兼容按键和指纹识别的目的，切面图如图1所示。通常采用这种设计时，由于物理按键02在按压时需要固定的行程才能生效，所以需要在盖板玻璃01上，指纹识别的区域挖一个对应的洞口，当用户轻触指纹识别传感器03，系统只识别为指纹；当用户按压指纹识别传感器03、并达到一定行程时，会触发物理按键02，则系统可以识别成指纹和按键两个动作，然后再根据上层需要提取对应的动作。但是上述结构，不仅会影响终端设备整机的外观美感，而且也影响用户操作的便利性。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供触摸屏和指纹识别实现装置及终端设备，用于增加终端设备的集成度。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种触摸屏和指纹识别实现装置，所述装置包括：指纹识别传感器、指纹识别电路、多合一开关和触摸屏电路，所述指纹识别传感器包括多个子传感器；

所述各个子传感器分别与所述指纹识别电路连接，所述各个子传感器分别与所述多合一开关连接，所述多合一开关与所述触摸屏电路连接；

所述指纹识别传感器，位于盖板玻璃的下方，且占用所述触摸屏下方的部分区域，用于当所述多合一开关为开路时，将各个子传感器检测产生的信号分别传输给所述指纹识别电路，当所述多合一开关为关闭时，通过多合一开关将各个子传感器检测产生的信号合并为触控信号传输给所述触摸屏电路；

所述指纹识别电路，用于对各个子传感器检测产生的信号进行处理；

所述触摸屏电路，用于根据合并所得的触控信号判断是否产生触摸操作。

在一实施例中，所述多合一开关，用于根据终端设备中主机的指令进行开路和关闭。

在一实施例中，所述指纹识别传感器采用纳米金属线或纳米碳管材料制成

在一实施例中，所述多个子传感器按点阵方式或长方形矩阵方式排列。

在一实施例中，所述指纹识别电路，包括：

信号处理子模块，用于将各个子传感器检测产生的信号转换为数字信号，将所述数字信号传输给终端设备中主机。

在一实施例中，所述指纹识别电路，包括：

图像生成子模块，用于根据各个子传感器检测产生的信号生成指纹图像，将指纹图像传输给终端设备中主机。

在一实施例中，所述指纹识别电路，包括：

比较子模块，用于根据各个子传感器检测产生的信号生成指纹图像，将生成的指纹图像与样本图像比较，将比较结果传输给终端设备中主机。

在一实施例中，所述触摸屏电路，包括：

判断子模块，用于根据合并所得的触控信号判断是否产生触摸操作，将判断结果传输给终端设备中主机。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种终端设备，所述终端设备包括上述任一触摸屏和指纹识别实现装置。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：使用共用的指纹识别传感器实现指纹识别和触摸屏的功能，将指纹识别和触摸屏的外部部件集成为一个部件，提高了电子设备的集成度，同时实现了显示区域内的电容触控和指纹识别的兼容，增加了用户操作的便捷性、提高了用户的体验度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是目前终端设备的触摸屏结构的切面图。

图2是根据一示例性实施例示出的触摸屏和指纹识别实现装置的框图。

图3是根据一示例性实施例示出的触摸屏和指纹识别实现装置在触摸屏显示区域上的位置示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的点阵方式排列子传感器的指纹识别架构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的长方形矩阵方式排列子传感器的指纹识别架构示意图；

图6是根据一示例性实施例一示出的触摸屏和指纹识别实现装置的框图。

图7是根据一示例性实施例示出的适用于的触摸屏和指纹识别实现装置的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图2是根据一示例性实施例示出的触摸屏和指纹识别实现装置的框图。如图2所示，装置包括：指纹识别传感器21、指纹识别电路22、多合一开关23和触摸屏电路24，指纹识别传感器21包括多个子传感器；

各个子传感器分别与指纹识别电路22连接，各个子传感器分别与多合一开关23连接，多合一开关23与触摸屏电路24连接。

指纹识别传感器21，位于盖板玻璃的下方，且占用触摸屏下方的部分区域，用于当多合一开关23为开路时，将各个子传感器检测产生的信号分别传输给指纹识别电路22，当多合一开关23为关闭时，通过多合一开关23将各个子传感器检测产生的信号合并为触控信号传输给触摸屏电路24；

指纹识别电路22，用于对各个子传感器检测产生的信号进行处理；

触摸屏电路24，用于根据合并所得的触控信号判断是否产生触摸操作。

其中，指纹识别传感器21位于盖板玻璃的下方，且占用终端设备上触摸屏下方的部分区域，如图3所示。在触摸屏的显示区域内，实现指纹识别和触摸兼容的指纹识别传感器21位于触摸屏的右下方的一个区域的空间。

在一实施例中，指纹识别传感器21采用纳米金属线或纳米碳管材料制成。由于指纹识别传感器21设置于触摸屏下方的部分区域，且考虑到光学效果，以及指纹识别对传感器的线宽、线距有严格要求，因此可将指纹识别传感器21设置为类似透明的效果，并采用如纳米金属线、纳米碳管等材料，使得电容触控和指纹识别分时扫描。

在一实施例中，如图4和图5所示，多个子传感器按点阵方式或长方形矩阵方式排列。

指纹传感器上排列多个子传感器42，子传感器42用于探测指纹的各个细微的关键点信息，可以根据这些关键节点信息，还原指纹的图像，由对比分析是否与采样图样一致。

无论是点阵方式，还是长方形矩阵方式，都是通过子传感器阵列将手指的指纹信号传输到指纹识别电路22，再经过信号过滤，放大，AD采样等处理，提供给指纹芯片足够的数字信号。因此，多合一开关23为开路时，指纹识别传感器21将各个子传感器42检测产生的信号分别传输给指纹识别电路22，进而完成指纹识别功能；多合一开关23关闭时，指纹识别传感器21通过多合一开关23将各个子传感器42检测产生的信号合并为触控信号传输给触摸屏电路24，由此，能够为触摸屏电路24提供足够能量的信号，且能够保证手指触控要求的灵敏度、响应面积和响应速度。

实施例一

图6是根据一示例性实施例一示出的触摸屏和指纹识别实现装置的框图。如图6所示，装置包括：指纹识别传感器21、指纹识别电路22、多合一开关23和触摸屏电路24，指纹识别传感器21包括多个子传感器42；多个子传感器42按长方形矩阵方式排列。如图4所示，多个子传感器42也可按点阵方式排列。

本实施例是通过在指纹识别架构上，共用传感器，添加新的电容触控架构来实现指纹识别和电容触控的兼容功能。

多合一开关23根据终端设备中主机31的指令进行开路和关闭，当需要响应指纹识别时，多合一开关23是开路，则指纹识别电路22取得各个子传感器32的信号，完成指纹识别功能；当主机31响应手指触控功能时，则多合一开关23关闭，所有子传感器32都连成一个大的传感器，触摸屏电路24通过这个大传感器取得手指触控信号，并完成手指触控功能。通过上层主机31的需求，将各个子传感器连接成一个大的传感器，从而能给触摸屏电路24提供足够强的信号，同时保证了手指触控要求的灵敏度，响应面积，和响应速度。

在一实施例中，指纹识别电路22可包括：

信号处理子模块，用于将各个子传感器32检测产生的信号转换为数字信号，将数字信号传输给终端设备中主机31。

例如，对各个子传感器32检测产生的信号进行过滤、放大、采样处理。

在一实施例中，指纹识别电路22可包括：

图像生成子模块，用于根据各个子传感器32检测产生的信号生成指纹图像，将指纹图像传输给终端设备中主机31。

在一实施例中，指纹识别电路22可包括：

比较子模块，用于根据各个子传感器32检测产生的信号生成指纹图像，将生成的指纹图像与样本图像比较，将比较结果传输给终端设备中主机31。

在一实施例中，触摸屏电路24可包括：

判断子模块，用于根据合并所得的触控信号判断是否产生触摸操作，将判断结果传输给终端设备中主机31。

采用本公开的技术方案，使用共用的指纹识别传感器实现指纹识别和触摸屏的功能，将指纹识别和触摸屏的外部部件集成为一个部件，提高了电子设备的集成度，同时实现了显示区域内的电容触控和指纹识别的兼容，增加了用户操作的便捷性、提高了用户的体验度。

本公开中，可以采用分离IC(集成电路)处理，共用传感器的方式，如上图，可以采用更加集成的方式，如将多合一开关23与触摸屏电路24集成到同一IC，也可以将多合一开关23和指纹识别电路22集成到同一IC，同时也可以将多合一开关23、指纹识别电路22和触摸屏电路24集成到同一IC，提供更高的集成化解决方案。

图7是根据一示例性实施例示出的一种用于触摸屏和指纹识别实现装置1200的框图，该装置适用于终端设备。例如，装置1200可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图7，装置1200可以包括以下一个或多个组件：处理组件1202，存储器1204，电源组件1206，多媒体组件1208，音频组件1210，输入/输出(I/O)的接口1212，传感器组件1214，以及通信组件1216。

处理组件1202通常控制装置1200的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理元件1202可以包括一个或多个处理器1220来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件1202可以包括一个或多个模块，便于处理组件1202和其他组件之间的交互。例如，处理部件1202可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1208和处理组件1202之间的交互。

存储器1204被配置为存储各种类型的数据以支持在设备1200的操作。这些数据的示例包括用于在装置1200上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器1204可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电力组件1206为装置1200的各种组件提供电力。电力组件1206可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置1200生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件1208包括在所述装置1200和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件1208包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备1200处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件1210被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件1210包括一个麦克风(MIC)，当装置1200处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器1204或经由通信组件1216发送。在一些实施例中，音频组件1210还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口1212为处理组件1202和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件1214包括一个或多个传感器，用于为装置1200提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1214可以检测到设备1200的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置1200的显示器和小键盘，传感器组件1214还可以检测装置1200或装置1200一个组件的位置改变，用户与装置1200接触的存在或不存在，装置1200方位或加速/减速和装置1200的温度变化。传感器组件1214可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件1214还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件1214还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件1216被配置为便于装置1200和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置1200可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信部件1216经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信部件1216还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置1200可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器1204，上述指令可由装置1200的处理器820执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种触摸屏和指纹识别实现装置，其特征在于，包括指纹识别传感器、指纹识别电路、多合一开关和触摸屏电路，其中：

所述指纹识别传感器包括多个子传感器，所述各个子传感器分别与所述指纹识别电路连接，所述各个子传感器分别与所述多合一开关连接，所述多合一开关与所述触摸屏电路连接；

所述指纹识别传感器，位于盖板玻璃的下方，且占用所述触摸屏下方的部分区域，用于当所述多合一开关为开路时，将各个子传感器检测产生的信号分别传输给所述指纹识别电路，当所述多合一开关为关闭时，通过多合一开关将各个子传感器检测产生的信号合并为触控信号传输给所述触摸屏电路；

所述指纹识别电路，用于对各个子传感器检测产生的信号进行处理；

所述触摸屏电路，用于根据合并所得的触控信号判断是否产生触摸操作。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多合一开关，用于根据终端设备中主机的指令进行开路和关闭。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述指纹识别传感器采用纳米金属线或纳米碳管材料制成。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个子传感器按点阵方式或长方形矩阵方式排列。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述指纹识别电路，包括：

信号处理子模块，用于将各个子传感器检测产生的信号转换为数字信号，将所述数字信号传输给终端设备中主机。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述指纹识别电路，包括：

图像生成子模块，用于根据各个子传感器检测产生的信号生成指纹图像，将指纹图像传输给终端设备中主机。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述指纹识别电路，包括：

比较子模块，用于根据各个子传感器检测产生的信号生成指纹图像，将生成的指纹图像与样本图像比较，将比较结果传输给终端设备中主机。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述触摸屏电路，包括：

判断子模块，用于根据合并所得的触控信号判断是否产生触摸操作，将判断结果传输给终端设备中主机。

9.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括权利要求1至8中任一所述的触摸屏和指纹识别实现装置。