CN106778492B - 指纹模组、移动终端及指纹采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指纹模组、移动终端及指纹采集方法，所述指纹模组具有微缝指纹采集区和排列于所述微缝指纹采集区内的多个指纹采集模块，每一所述指纹采集模块包括一个谐振发射器和一个谐振感应器，所述谐振发射器向用户手指纹路发射谐振信号，所述谐振感应器接收用户手指纹路反射过来的谐振信号，以对用户指纹进行采集或识别。通过所述指纹模组具有微缝指纹采集区，而微缝指纹采集区排列有多个指纹采集模块，利用谐振发射器向用户手指纹路发射谐振信号，谐振感应器感应用户手指纹路反射过来的谐振信号，可以根据反射过来的谐振信号生成用户指纹图像，使得所述指纹模组可以采集用户指纹，并且有效减小了指纹模组占用空间，提高了用户体验。

Description

指纹模组、移动终端及指纹采集方法

技术领域

发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种指纹模组、移动终端及指纹采集方法。

背景技术

目前手机的指纹模组多数设置较大面积的指纹采集区，从而导致目前的手机指纹模组占用手机的过多空间，进而导致用户体验不高。

发明内容

有鉴于此，发明提供一种可以提高用户体验的指纹模组、移动终端及指纹采集方法。

发明提供一种指纹模组，其中，所述指纹模组具有微缝指纹采集区和排列于所述微缝指纹采集区内的多个指纹采集模块，每一所述指纹采集模块包括一个谐振发射器和一个谐振感应器，所述谐振发射器向用户手指纹路发射谐振信号，所述谐振感应器接收用户手指纹路反射过来的谐振信号，以对用户指纹进行采集或识别。

本发明还提供一种移动终端，其中，所述移动终端包括上述的指纹模组，所述移动终端还包括壳体，所述壳体包覆所述指纹模组，并设有覆盖所述微缝指纹采集区的谐振透过区，每一所述谐振发射器经过所述谐振透过区发射谐振信号，每一所述谐振感应器经过所述谐振透过区接收谐振信号。

本发明还提供一种指纹采集方法，其中，所述指纹采集方法应用上述述指纹模组采集指纹，所述指纹采集方法包括步骤：

所述多个谐振发射器连续向目标物发射谐振信号，所述多个谐振感应器连续接收从目标物反射过来的谐振信号，并记录每次所接收的谐振信号；

判断所述多个谐振感应器当前所接收的谐振信号与上一次所接收的谐振信号是否相同，若否，则将当前所接收的谐振信号作为有效反馈信号；

根据所述多个谐振感应器依次所接收的有效反馈信号生成指纹图像信息。

本发明的指纹模组、移动终端及指纹采集方法，通过所述指纹模组具有微缝指纹采集区，而所述微缝指纹采集区排列有多个指纹采集模块，每一个指纹采集模块包括一个谐振发射器和一个谐振感应器；利用所述谐振发射器向用户手指纹路发射谐振信号，所述谐振感应器感应用户手指纹路反射过来的谐振信号，从而可以根据反射过来的谐振信号生成用户指纹图像，进而使得所述指纹模组可以采集用户指纹，并且有效减小了指纹模组占用空间，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施方式，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的附图。

图1是本发明提供的指纹模组的示意图；

图2是图1的指纹模组的截面示意图；

图3是本发明提供的移动终端的截面局部示意图；

图4是发明提供的移动终端的终端前盖和边框的示意图；

图5是本发明提供的指纹采集方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合发明实施方式中的附图，对发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1和图2，发明提供的一种指纹模组100，所述指纹模组100微缝指纹采集区10和排列于所述微缝指纹采集区内10的多个指纹采集模块20，每一所述指纹采集模块20包括一个谐振发射器21和一个谐振感应器22(图1阴影部分所示)。所述谐振发射器21向用户手指纹路发射谐振信号，所述谐振感应器22接收用户手指纹路反射过来的谐振信号，以对用户指纹进行采集或识别。可以理解的是，所述指纹模组100每次可以采集到用户手指与该微缝指纹采集区10相对区域的指纹信息。当用户手指纹路按一定方向经过所述微缝指纹采集区10，所述微缝指纹采集区10的多个指纹采集模块20连续采集用户的部分指纹信息，从而所述指纹模组100根据连续多次采集到的部分指纹信息生成指纹图像，以实现指纹采集。所述指纹模组100可以应用于移动终端中，该移动终端可以是手机、笔记本电脑或平板电脑。

本实施方式中，所述微缝指纹采集区10呈一条微缝状。所述微缝指纹采集区10具有长度L和宽度W。所述微缝指纹采集区10的长度L范围是10mm～20mm。所述微缝指纹采集区10的宽度W范围是0.5mm～5mm。当然，在其他实施方式中，所述微缝指纹采集区10呈一条椭圆形微缝状。

本实施方式中，多个所述指纹采集模块20排列于所述微缝指纹采集区10的同一平面上。即多个所述谐振发射器21和多个所述谐振感应器22也是处于同一平面上。通过所述谐振发射器21发射谐振后，所述谐振感应器22接收用户手指纹路反射过来的谐振信号，从而可以获得发出谐振到接收反馈谐振的时间差，进而根据谐振发射速率可以计算出用户手指纹路反射谐振处距离所述指纹采集模块20的距离。由于多个所述谐振发射器21均在同一平面出发射谐振，多个所述谐振感应器22也是在同一平面内感应谐振，进而提高所述指纹模组100的指纹采集精确性。

进一步地，所述多个指纹采集模块20沿所述微缝指纹采集区10长度方向单列排布。

本实施方式中，所述多个指纹采集模块20沿单条直线紧密排列。从而可以有效减小所述微缝指纹采集区10的宽度W，进而可以进一步地减小所述指纹模组100的占用空间。当然，在其他实施方式中，所述多个指纹采集模块20可以沿所述微缝指纹采集区20的长度方向两列排布、或三列排布、或多列排布。

进一步地，每一所述指纹采集模块20的谐振发射器21和谐振感应器22沿垂直或平行所述微缝指纹采集区10长度方向并列设置。

本实施方式中，每一所述指纹采集模块20的谐振发射器21和所述谐振感应器22在平行于所述指纹采集区10的长度方向并列，则多个所述谐振感应器21和多个所述谐振发射器22相互间隔设置。进而可以保证多个所述指纹采集模块20采集指纹信息的同步性。在其他实施方式中，每一所述指纹采集模块20的谐振发射器21和谐振感应器22在所述微缝指纹采集区10的宽度方向紧密并列。多个所述谐振发射器21位于同一侧，而多个所述谐振感应器22位于相同的另一侧。

进一步地，所述指纹模组100还包括基板30和电路板40，所述多个指纹采集模块20固定于所述基板30，所述电路板40经所述基板30电连接所述多个指纹采集模块20。

本实施方式中，所述基板30为铝基板。所述基板30对所述多个指纹采集模块20进行承载，从而增加所述指纹模组100的结构稳固性。具体的，所述多个指纹采集模块20可以是集成于所述基板30朝向用户一侧的内部。所述基板30朝向用户一侧还固定有条形导光透镜31，所述导光透镜31与所述指纹采集区10相对，以对所述多个指纹采集模块20的谐振信号进行导向。而所述电路板40焊接于所述基板30与用户相背一面。所述电路板40经所述基板30的导电元件与所述多个指纹采集模块20导通。所述电路板40向所述多个指纹采集模块20提供电能和收发指纹采集信号。所述电路板40为柔性电路板，从而方便所述指纹模组100应用于移动终端的任意位置。

进一步地，所述谐振发射器21为激光发射器，所述谐振感应器22为激光感应器。所述谐振发射器21向用户手指纹路发射激光信号，而所述谐振感应器22接收用户手指纹路反射过来的激光信号，从而实现所述指纹采集模块20对用户手指纹路的测距。当用户手指按一定方向扫过所述微缝指纹采集区10时，所述多个指纹采集模块20可以根据用户手指纹路的波峰至波谷的连续不同变化，扫描出用户手指纹路，最终生成用户手指纹路图像。具体的，用户手指按垂直所述指纹采取10的长度方向A(如图1所示)扫过所述指纹采集区10。

请参阅图3和图4，本发明还提供一种移动终端200，所述移动终端200包括所述指纹模组100，所述移动终端200还包括壳体50，所述壳体50包覆所述指纹模组100，并设有覆盖所述微缝指纹采集区10的谐振透过区。每一所述谐振发射器21经过所述谐振透过区发射谐振信号，每一所述谐振感应器22经过所述谐振透过区接收谐振信号。

本实施方式中，所述壳体50可以是所述移动终端200的外壳。所述壳体50对所述指纹模组100进行保护，防止所述指纹模组100受损。同时所述壳体50对所述指纹模组100的指纹采集模块20提供指纹采集环境，以避免外界杂乱谐振信号干扰所述谐振感应器22接收用户手指纹路反射过来的谐振信号。所述壳体50仅在所述谐振透过区允许所述谐振发射器21发射的谐振信号透过，以及允许所述谐振感应器22接收的谐振信号透过。所述壳体50可以塑胶材质也可以是金属材质。

进一步地，所述壳体50包括边框51，所述谐振透过区设置于所述边框51。

本实施方式中，所述壳体50还包括固定于所述边框51内侧的终端前盖52和相对所述终端前盖52设置的终端背盖53。所述终端前盖52和所述终端背盖53分别盖合于所述边框51前后两侧。所述终端背盖53可以与所述边框51一体设置。利用所述谐振透过区设置于所述边框51，即所述指纹模组100在所述壳体50内部与所述边框51相对设置。所述指纹模组100可以在所述移动终端200的宽度方向与其他部分层叠，从而避免所述指纹模组100在所述移动终端200的厚度方向与其他部件层叠，进而可以有效减少所述移动终端200的厚度。在其他实施方式中，所述谐振透过区也可以开设于所述终端前盖52或所述终端背盖53上。

进一步地，所述边框51对应所述谐振透过区开设微缝511，所述壳体50还包括封盖所述微缝511的透光盖板54。

本实施方式中，所述微缝511的边缘呈椭圆形报道状。具体的，所述微缝511包括两个长条的直线边512和两个短条的半圆边513。两个所述直线边512相对设置。两个所述半圆边513相对设置，并连接于两个所述直线边512之间。所述微缝511开设于所述边框51的圆弧曲面上，且位于该圆弧曲面的最大弯曲处。所述微缝511长度方向平行于所述边框51长度方向，从而有效利用所述边框51的使用空间。所述边框51的宽度可以足够小，进而可以使得所述移动终端200的厚度足够小，以提高用户体验。所述透光盖板54部分收容于所述微缝511内，以实现对所述微缝511封盖。从而利用所述透光盖板54对所述指纹模组100进行防护。并且所述透光盖板54透过所述谐振发射器21所发射的激光，以及透过用户手指纹路反射过来的激光至所述谐振感应器22。具体的，所述透光盖板54包括朝向用户的外观面541，所述外观面541为弧形曲面，所述外观面541与所述边框51的外表面平齐，从而提高所述壳体50的外观性能。用户手指扫过所述外观面541，从而所述多个指纹采集模块20透过所述外观面541采集用户指纹信息。当然，在其他实施方式中，所述外观面541为平行，以提高所述指纹模组100采集指纹的精确性。

进一步地，所述边框51内侧开设于所述微缝511贯通的容槽514，所述多个所述指纹采集模块20固定于所述容槽514内。

本实施方式中，所述多个指纹采集模块20和所述基板30均收容于所述容槽514内，从而使得所述指纹模组100与所述边框51结构稳固，且有效利用所述边框51的使用空间。具体的，所述容槽514的底部与所述微缝511形成台阶。所述透光盖板54在相对所述外观面541一侧的周缘设置凸缘542，所述凸缘542与该台阶相配合，从而使得所述透光盖板54部分稳固于所述容槽514。以增加所述透光盖板54与所述边框51结构稳固性。利用所述透光盖板54的周侧设置所述凸缘542，从而增加所述透光盖板54的强度，提高所述壳体50的使用寿命。所述多个指纹采集模块20收容于所述容槽514，相对所述微缝511设置。所述基板30固定于所述容槽514远离所述微缝511的开口内侧。所述电路板40固定于所述容槽514外侧。所述电路板40弯折后连接至所述移动终端200的主板60，从而实现所述主板60向所述指纹模组100发送指纹采集指令。当然在，其他实施方式中，还可以是在所述边框51开设通孔，将所述指纹模组100固定于所述通孔内，并通过所述通孔采集用户指纹。

请参阅图1和图5，本发明还提供一种指纹采集方法，所述指纹采集方法运用所述指纹模组100采集用户指纹。所述指纹采集方法包括步骤：

S01：所述多个谐振发射器21发射待机谐振信号。

本实施方式中，所述待机谐振信号可以是通过向所述多个谐振发射器21发送低电平信号，而使得所述多个谐振发射器21持续发射所述待机谐振信号。该待机谐振信号可以是微弱的激光信号，该微弱的激光信号可以仅发送预设距离，即在所述多个所述谐振发射器21所发射的待机谐振信号仅仅发送至靠近所述指纹模组100的预设距离范围内。由于所述多个谐振发射器21发射的待机谐振信号功率较弱，从而使得所述指纹模组100耗能较小，进而使得所述指纹模组100处于节能待机状态。当然，在其他实施方式中，也可以是仅仅其中一个或一部分所述谐振发射器21发射待机谐振信号，从而进一步地减小所述指纹模组100的待机能耗。

S02：判断所述多个谐振感应器22是否接收到外界反射的待机谐振信号，若是，则向所述多个谐振发射器21提供发射谐振指令。

本实施方式中，当用户手指靠近所述指纹模组100，从而所述多个谐振发射器21发射的待机谐振信号发送至用户手指，而且被用户手指反射，进而所述多个谐振感应器22接收到用户手指反射的待机谐振信号。而所述多个谐振感应器22一旦接受到从外界反射的待机谐振信号，从而触发所述多个谐振发射器21进入指纹采集状态，即通过向所述多个谐振发射器21提供发射谐振指令，以使所述多个谐振发射器21处于指纹采集工作状态。相反地，若用户手指没有靠近指纹模组100，则所述多个谐振发射器21所发射的待机谐振信号不会被反射至所述多个谐振感应器22，从而所述多个谐振感应器22没有接收到外界反射的待机谐振信号，则所述多个谐振发射器21也不会被触发，进而所述多个谐振发射器21继续发射待机谐振信号。

S03：所述多个谐振发射器21连续向目标物01发射谐振信号，所述多个谐振感应器22连续接收从目标物01反射过来的谐振信号，并记录每次所接收的谐振信号。

本实施方式中，所述多个谐振发射器21在接收到发射谐振指令时，开始向目标物01连续发射谐振信号。所述目标物01为用户手指。利用所述多个谐振发射器21连续发射谐振信号，而所述多个谐振感应器22连续接收目标物01反射过来的谐振信号，以实现持续采集所述指纹采集区10与所述目标物01相对区域的指纹信息。

S04：判断所述多个谐振感应器22当前所接收的谐振信号与上一次所接收的谐振信号是否相同，若否，则将当前所接收的谐振信号作为有效反馈信号。

本实施方式中，由于目标物01的指纹纹路存在多个波峰和多个波谷的连续起伏变化。从而当目标物01相对所述指纹采集区10移动时，所述目标物01与在所述指纹采集区10相对的指纹纹路是相对所述多个指纹采集模块20移动的。即所述多个谐振感应器22所接收到的谐振信号是变化的。具体的，所述目标物01沿垂直所述指纹采集区10长度方向滑动。当所述多个谐振感应器22当前所接收的谐振信号与上一次所接收的谐振信号不同的时，则认为目标物01相对所述指纹采集区10相对移动的。从而所述多个谐振感应器22所接收到的谐振信号是有效反馈信号。

S05：根据所述多个谐振感应器22依次所接收的有效反馈信号生成指纹图像信息。

本实施方式中，所述多个谐振感应器22依次所接收的有效反馈信号即记录了目标物01扫过所述指纹采集区10时，依次所采集到的多个部分指纹信息，将该多个部分指纹信息合成在一起最终形成所述目标物01的指纹信息。

S06：判断所述多个谐振感应器22停止接收谐振信号的时长是否大于预设阈值，若是则向所述多个谐振发射器提供待机指令。

所述多个谐振感应器22在超过预设时长没有停止接收谐振信号，则认为所述目标物01与所述指纹模组100分离，从而可以关闭所述多个谐振发射器21的指纹采集状态，并进而使所述多个指纹发射器21处于待机状态。

本发明的指纹模组、移动终端及指纹采集方法，通过所述指纹模组具有微缝指纹采集区，而所述微缝指纹采集区排列有多个指纹采集模块，每一个指纹采集模块包括一个谐振发射器和一个谐振感应器；利用所述谐振发射器向用户手指纹路发射谐振信号，所述谐振感应器感应用户手指纹路反射过来的谐振信号，从而可以根据反射过来的谐振信号生成用户指纹图像，进而使得所述指纹模组可以采集用户指纹，并且有效减小了指纹模组占用空间，提高了用户体验。

以上是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括：

壳体，所述壳体包括边框、固定于所述边框内侧的终端前盖、相对所述终端前盖设置的终端背盖以及透光盖板，所述边框设置有谐振透过区；所述边框包括外表面以及与所述外表面相对设置的内表面，所述边框对应所述谐振透过区开设微缝以及与所述微缝贯通的容槽，所述容槽露出所述边框的内表面，所述微缝露出所述边框的外表面，所述容槽的底部与所述微缝形成台阶；所述透光盖板部分收容于所述微缝内以封盖所述微缝，所述透光盖板包括外观面和相对所述外观面一侧的周缘设置的凸缘，所述外观面与所述边框的外表面平齐，所述凸缘与所述台阶相配合；

位于所述终端前盖与所述终端背盖之间的主板；

指纹模组，所述指纹模组包括基板、电路板和多个指纹采集模块，所述基板收容于所述容槽内，所述电路板固定于所述基板远离所述微缝的表面，多个所述指纹采集模块固定于所述基板且背对所述微缝；所述电路板经所述基板电连接多个所述指纹采集模块，部分所述电路板弯折后连接至所述主板；

每一所述指纹采集模块包括谐振发射器和谐振感应器，所述谐振发射器用于经过所述谐振透过区向用户手指纹路发射谐振信号，所述谐振感应器用于经过所述谐振透过区接收用户手指纹路反射过来的谐振信号。

2.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述多个指纹采集模块沿所述微缝指纹采集区长度方向单列排布。

3.根据权利要求2所述的移动终端，其特征在于，所述微缝长度方向平行于所述边框长度方向。

4.根据权利要求2所述的移动终端，其特征在于，所述边框内侧开设于所述微缝贯通的容槽，所述多个所述指纹采集模块固定于所述容槽内。

5.根据权利要求2所述的移动终端，其特征在于，每一所述指纹采集模块的谐振发射器和谐振感应器沿垂直或平行所述微缝指纹采集区长度方向并列设置。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的移动终端，其特征在于，所述谐振发射器为激光发射器，所述谐振感应器为激光感应器。

7.一种指纹采集方法，其特征在于，所述指纹采集方法应用权利要求1～6任意一项所述的移动终端，所述指纹采集方法包括步骤：

所述多个谐振发射器连续向目标物发射谐振信号，所述多个谐振感应器连续接收从目标物反射过来的谐振信号，并记录每次所接收的谐振信号；

判断所述多个谐振感应器当前所接收的谐振信号与上一次所接收的谐振信号是否相同，若否，则将当前所接收的谐振信号作为有效反馈信号；

根据所述多个谐振感应器依次所接收的有效反馈信号生成指纹图像信息。

8.根据权利要求7所述的指纹采集方法，其特征在于，所述指纹采集方法还包括步骤：

所述多个谐振发射器发射待机谐振信号；

判断所述多个谐振感应器是否接收到外界反射的待机谐振信号，若是，则向所述多个谐振发射器提供发射谐振指令。

9.根据权利要求7所述的指纹采集方法，其特征在于，所述指纹采集方法还包括步骤：

判断所述多个谐振感应器停止接收谐振信号的时长是否大于预设阈值，若是则向所述多个谐振发射器提供待机指令。