CN107077616A - 指纹装置和终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种指纹装置，能够实现人体手指触摸屏幕的任意位置都能够识别该人体手指的指纹信息，该指纹装置包括：第一盖板，第二盖板，感应层，光线传输层，光发射器，光接收器，芯片系统和光学微机电系统；该感应层，用于获取人体的触摸信息，并将该触摸信息发送给该芯片系统；该芯片系统，用于根据该触摸信息，确定人体触摸该第一盖板的位置对应该多个触摸单元中的第一触摸单元，向该光发射器发送该第一指令，该第一指令用于控制该光发射器发射该第一光信号，并向该光学微机电系统发送第二指令，该第二指令用于控制光学微机电系统对该第一光信号的传播路径进行调整，使得调整传播路径后的该第一光信号最终到达该第一触摸单元。

Description

指纹装置和终端设备

技术领域

本申请涉及终端设备领域，并且更具体地，涉及指纹装置和终端设备。

背景技术

目前市场上的指纹装置，使用时都需触摸装置的指定位置，例如，对于iPhone手机而言，使用时需将手指放置在手机的Home健位置，对于华为手机而言，使用时需要将手指放置在手机背后的指纹装置处，影响用户体验。

发明内容

本申请实施例提供一种指纹装置和终端设备，能够实现人体手指触摸屏幕的任意位置都能够识别该人体手指的指纹信息。

第一方面，提供了一种指纹装置，包括：第一盖板，感应层，光线传输层，光发射器，光接收器，芯片系统和光学微机电系统；该第一盖板位于该指纹装置的最上层，该第一盖板包括多个触摸单元该感应层位于该第一盖板和该光线传输层之间，该光发射器、该光接收器、该芯片系统和该光学微机电系统位于所述光线传输层的下层；该感应层，用于获取人体的触摸信息，并将该触摸信息发送给该芯片系统；该光线传输层，用于传输光发射器发射的第一光信号，以及传输该第一光信号经人体反射回来的第二光信号；该光发射器，用于为该多个触摸单元提供光源；该光接收器，用于接收从人体手指反射回来的光信号；该芯片系统，用于根据该触摸信息，确定人体触摸该第一盖板的位置对应该多个触摸单元中的第一触摸单元，向该光发射器发送第一指令，该第一指令用于控制该光发射器发射该第一光信号，并向该光学微机电系统发送第二指令，该第二指令用于控制光学微机电系统对该第一光信号的传播路径进行调整，使得调整传播路径后的该第一光信号最终到达该第一触摸单元；该光学微机电系统，用于根据该第二指令对该第一光信号的传播路径进行调整，使得调整传播路径后的该第一光信号从该光线传输层出射后到达该第一触摸单元。基于上述技术方案，第一盖板包括多个触摸单元，芯片系统可以控制光发射器为该多个触摸单元提供光源，还用于控制光学微机电系统对光发射器发射的光信号的传播路径进行调整，使得调整传播路径后的光信号最终到达人体触摸该第一盖板的位置对应的触摸单元，从而可以实现人体手指触摸屏幕的任意位置都能够识别该人体手指的指纹信息。

在一些可能的实现方式中，每个触摸单元用位置坐标标识，或用每个触摸单元的单元号标识。

在一些可能的实现方式中，该触摸信息为人体触摸该第一盖板的压力信息。

在一些可能的实现方式中，该光线传输层为波导层，该波导层包括多个波导通道，该多个波导通道与该多个触摸单元一一对应，

该波导层用于传输光发射器发射的该第一光信号，以及传输该第一光信号经人体手指反射回来的该第二光信号；

该光学微机电系统，包括多个光开口，该多个光开关与该多个波导通道一一对应，该光学微机电系统用于根据该第二指令确定该第一触摸单元对应第一波导通道，开启该第一波导通道的光开关，使得该第一光信号从该第一波导通道出射后到达该第一触摸单元。基于上述技术方案，该第一盖板的每个触摸单元都对应一个波导通道，从而可以保证人体手指触摸该第一盖板的任意位置，都有对应的波导通道，每个波导通道可以认为是一个波导出光口，因此，本申请实施例的指纹装置，可以实现人体手指触摸屏幕的任意位置都能够识别该人体手指的指纹信息。

在一些可能的实现方式中，该波导层还包括反射子层，该反射子层用于该第一光信号从该反射子层反射，并在反射后到达该第一触摸单元。

在一些可能的实现方式中，从该反射子层反射的该第一光信号的光强大于光强阈值。

在一些可能的实现方式中，该光线传输层为透镜系统层，该透镜系统层，用于传输光发射器发射的该第一光信号，以及传输该第一光信号经人体手指反射回来的该第二光信号；

该光学微机电系统，用于根据该芯片系统发送的第二指令，对该第一光信号的传播路径进行调整，使得从该透镜系统层出射的该第一光信号经该感应层传输后到达该第一触摸单元。基于上述技术方案，芯片系统能够控制光学微机电系统对从光发射器发射的第一光信号的传播路径进行调整，使得调整传播路径后的第一光信号能够耦合到透镜系统层，并且从该透镜系统层出射的该第一光信号经该感应层传输后到达人体手指触摸第一盖板的位置对应的触摸单元，从而能够实现人体手指触摸屏幕的任意位置都能够识别该人体手指的指纹信息。

在一些可能的实现方式中，该第一光信号从该透镜系统层的出射方向与该第一盖板所在的平面的夹角α满足0≤|90-α|≤β，该β为角度阈值。基于上述技术方案，该第一光信号从透镜系统层满足垂直出射或接近垂直的某一角度出射，能够保证到达人体手指表面的光信号的强度。

在一些可能的实现方式中，该透镜系统层为至少一个凸透镜，或至少一个凹透镜，或至少一个凹透镜和至少一个凹透镜的组合。

在一些可能的实现方式中，该光发射器和该光接收器集成在该芯片系统中。

在一些可能的实现方式中，该光学微机电系统集成在该芯片系统中。

在一些可能的实现方式中，该指纹装置还包括第二盖板，该第二盖板位于该指纹装置的最下层，该光发射器、该光接收器、该芯片系统和该光学微机电系统内嵌于该第二盖板。

第二方面，提供了一种指纹装置，包括：第一盖板，感应层，载板层，多个光发射器，多个光接收器和芯片系统；该第一盖板位于该指纹装置的最上层，该第一盖板包括多个触摸单元，该感应层位于该第一盖板和该载板层之间，该多个光发射器、该多个光接收器、该芯片系统位于该载板层中；该感应层，用于获取人体手指的触摸信息，并将该触摸信息发送给该芯片系统；该多个光发射器用于为该多个触摸单元提供光源，每个光发射器对应至少一个触摸单元；该多个光接收器用于接收该多个光发射器发射的光信号经人体手指发射回来的光信号，该多个光接收器和该多个光发射器一一对应；该芯片系统，用于根据该触摸信息，确定人体手指触摸该第一盖板的位置对应该多个触摸单元中的第一触摸单元；向该多个光发射器中的第一光发射器发送第一指令，该第一指令用于控制该第一光发射器发射第一光信号，该第一光发射器为该第一触摸单元对应的光发射器。基于上述技术方案，第一盖板包括多个触摸单元，该指纹装置包括的多个光发射器可以为该多个触摸单元提供光源，从而无论人体手指触摸哪个触摸单元，都有相应的光发射器发射光信号，从而能够实现人体手指触摸屏幕的任意位置都能够识别该人体手指的指纹信息。

在一些可能的实现方式中，每个触摸单元用位置坐标标识，或用每个触摸单元的单元号标识。

在一些可能的实现方式中，该触摸信息为人体手指触摸该第一盖板的压力信息。

在一些可能的实现方式中，该第一光信号从该载板层的出射方向与该第一盖板所在的平面的夹角α满足0≤|90-α|≤β，该β为角度阈值。基于上述技术方案，第一光信号从该载板层的出射方向需要满足垂直出射或接近垂直的某一角度出射，能够保证到达人体手指表面的光信号的强度。

在一些可能的实现方式中，该多个光发射器和该多个光接收器集成于该芯片系统中。

在一些可能的实现方式中，该指纹装置还包括第二盖板，该第二盖板位于该载板层的下层。

第三方面，提供了一种终端设备，包括第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中的指纹装置、端盖、电池和芯片，该指纹装置内侧设置该电池和该芯片，且该指纹装置、该电池和该芯片位于该端盖的内侧。

第四方面，提供了一种终端设备，包括第二方面和第二方面的任一种可能的实现方式中的指纹装置、端盖、电池和芯片，该指纹装置内侧设置该电池和该芯片，且该指纹装置、该电池和该芯片位于该端盖的内侧。

因此，本申请实施例的指纹装置，第一盖板包括多个触摸单元，芯片系统可以控制光发射器为该多个触摸单元提供光源，还用于控制光学微机电系统对光发射器发射的光信号的传播路径进行调整，使得调整传播路径后的光信号最终到达人体手指触摸该第一盖板的位置对应的触摸单元，因此，本申请实施例的指纹装置，可以实现人体手指触摸屏幕的任意位置都能够识别该人体手指的指纹信息。

附图说明

图1是根据本申请一实施例的指纹装置的剖视图。

图2是根据本申请一实施例的指纹装置的光线传输路线图。

图3是根据本申请另一实施例的指纹装置的光线传输路线图。

图4是根据本申请另一实施例的波导层的光线传输路线图。

图5是根据本申请再一实施例的指纹装置的光线传输路线图。

图6是根据本申请再一实施例的透镜系统层的光线传输路线图。

图7是根据本申请再一实施例的指纹装置的剖视图。

图8是根据本申请再一实施例的指纹装置的光线传输路线图。

图9是根据本申请实施例的终端设备的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

图1示出了根据本申请一实施例的指纹装置100的剖视图。如图1所示，该装置100包括：

第一盖板110，感应层120，光线传输层130，光发射器140，光接收器150，芯片系统160和光学微机电系统170；

该第一盖板110位于该指纹装置的最上层，该第一盖板110包括多个触摸单元，该第二盖板180位于该指纹装置的最下层，该感应层120位于该第一盖板110和该光线传输层130之间，该光发射器140、该光接收器150、该芯片系统160和该光学微机电系统170位于该光学传输层130的下层；

该感应层120，用于获取人体手指的触摸信息，并将该触摸信息发送给该芯片系统160；

该光线传输层130，用于传输光发射器140发射的第一光信号，以及传输该第一光信号经人体手指反射回来的第二光信号；

该光发射器140，用于为该多个触摸单元提供光源；

该光接收器150，用于接收从人体手指反射回来的光信号；

该芯片系统160，用于根据该触摸信息，确定人体手指触摸该第一盖板110的位置对应该多个触摸单元中的第一触摸单元，向该光发射器140发送第一指令，该第一指令用于控制该光发射器140发射第一光信号，并向该光学微机电系统170发送第二指令，该第二指令用于控制光学微机电系统170对该第一光信号的传播路径进行调整，使得调整传播路径后的该第一光信号最终到达该第一触摸单元；

该光学微机电系统170，用于根据该第二指令对该第一光信号的传播路径进行调整，使得调整传播路径后的该第一光信号从该光线传输层130出射后到达该第一触摸单元。

可选地，该指纹装置100还可以包括第二盖板180，该第二盖板180可以位于该指纹装置100的最下层，该光发射器140、该光接收器150、该芯片系统160和该光学微机电系统170可以内嵌于该第二盖板180中。

具体而言，该第一盖板110和该第二盖板180可以为相同的材质，也可以为不同的材质，本申请实施例对此不作限定，可选地，该第一盖板110可以为透光率满足光线传输需求的材质，例如，玻璃材质。该第一盖板110可以用于保护位于该第一盖板110下层的其他结构件，还可以用于传输光信号。该第一盖板110可划分为多个触摸单元，每个触摸单元可以覆盖多个指纹特征点，每个触摸单元的大小可以根据该第一盖板的屏幕大小以及通过大数据采集确定的人体指纹的大小确定，保证人体手指触摸第一盖板110的任意区域时，至少有一个触摸单元响应。本申请实施例对此不作限定。

该第二盖板180可以用于保护位于该第二盖板180之上的其他结构件，例如芯片系统160，还可以用于对该芯片系统160包括的芯片进行限位。

该芯片系统160可以包括多个芯片，该多个芯片可以用于根据感应层发送的触摸信息，确定对应的触摸单元，还用于控制该光发射器发射光信号，或者还可以控制光学微机电系统对光发射器发射的光信号的传播路径进行调整，可选地，该芯片系统160包括的芯片可以对人体手指反射回的光线进行分析，从而识别人体手指的指纹信息，本申请实施例对此不作限定。芯片系统160包括的多个芯片可以封装在一起，也可以单独封装后电连接在一起，本申请实施例对此不做限定。

图2为人体手指触摸第一盖板后的光信号传输过程的示意图，如图2所示，当人体手指触摸第一盖板110时，该感应层120可以获取人体手指的触摸信息，并将该触摸信息发送给芯片系统160。可选地，该触摸信息可以为人体手指触摸该第一盖板110的压力信息，或者也可以为人体手指触摸屏幕的位置信息等，本申请实施例对此不作限定。

该芯片系统160接收到该触摸信息后，可以根据该触摸信息，确定人体手指触摸该第一盖板的位置对应的触摸单元为第一触摸单元。可选地，该第一触摸单元可以用该第一触摸单元在该第一盖板中的位置坐标标识，或者可以对该第一盖板包括的多个触摸单元进行编号，每个触摸单元对应一个单元号，从而可以用触摸单元的单元号标识该第一触摸单元，或者也可以用其他能够唯一标识每个触摸单元的标识信息来标识该第一触摸单元，本申请实施例对此不作限定。

该芯片系统160确定该第一触摸单元后，向该光发射器140发送第一指令，该第一指令用于控制该光发射器140发射第一光信号，该第一光信号为具有特定波长的光波，该第一光信号的波长范围可以为300纳米到1300纳米。为了使得该第一光信号经过该光线传输层130和感应层120传输后，最终到达该第一盖板110的第一触摸单元，第一触摸单元为人体手指触摸第一盖板的位置对应的触摸单元，第一光信号到达第一触摸单元，即照射到人体手指。该芯片系统160还用于向该光学微机电系统170发送第二指令，该第二指令用于控制该光学微机电系统170对该第一光信号的传播路径进行调整，从而使得调整后的该第一光信号的传播路径最终到达该第一触摸单元，从而照射到人体手指。

因此，本申请实施例的指纹装置，第一盖板包括多个触摸单元，芯片系统可以控制光发射器为该多个触摸单元提供光源，还用于控制光学微机电系统对光发射器发射的光信号的传播路径进行调整，使得调整后的光信号最终到达人体手指触摸该第一盖板的位置对应的触摸单元，因此，本申请实施例的指纹装置，可以实现人体手指触摸屏幕的任意位置都能够识别该人体手指的指纹信息。

可选地，作为一个实施例，该光线传输层130为波导层，该波导层包括多个波导通道，该多个波导通道与该多个触摸单元一一对应，该波导层用于传输光发射器发射的该第一光信号，以及传输该第一光信号经人体手指反射回来的该第二光信号；

该光学微机电系统170，包括多个光开关，该多个光开关与该多个波导通道一一对应，该光学微机电系统170用于根据该第二指令确定该第一触摸单元对应第一波导通道，开启该第一波导通道的光开关，使得该第一光信号从该第一波导通道出射后到达该第一触摸单元。

具体而言，该光线传输层130可以为波导层，该波导层可以包括多个波导通道，每个触摸单元对应波导层的一个波导通道，每个波导通道可以认为是光发射器发射的光信号在波导层中的传输通道，从而能够保证人体手指无论放置到哪个触摸单元，都有对应的波导通道。此种情况下，该光学微机电系统170可以包括多个光开关，该多个光开关对应多个波导通道，该多个光开关用于开启对应的波导通道。

图3为当该光线传输层为波导层时，人体手指触摸第一盖板后的光信号传输过程的示意图，人体手指触摸该第一盖板后，芯片系统以及光发射器的动作跟上文所述的芯片系统和光发射器的动作类似，这里不再赘述。该光学微机电系统170可以根据芯片系统160的第二指令，开启第一波导通道的光开关，该第一波导通道为光学微机电系统170确定的第一触摸单元对应的波导通道，从而使得从光发射器出射的第一光信号经过该光学微机电系统170对该第一光信号的传播路径的调整后，耦合到该波导层的第一波导通道，然后经过感应层120传输后，最终到达该第一触摸单元。

可选地，若人体手指触摸该第一盖板的第二触摸单元，该第二触摸单元对应第二波导通道，该光学微机电系统还可以根据芯片系统160的第二指令，开启该第二波导通道的光开关，从而该第一光信号可以从波导层130的第二波导通道出射最终到达第二触摸单元。

可选地，该波导层可以包括一层或多层光波导，该波导层可以为硅，二氧化硅或氮化硅等能够用于光信号传输的材质，如图3所示，该第一光信号从光学微机电系统170进入波导层，之后以全反射方式在该波导层中传播，最终在该波导通道的对应出口出射，最终到达人体手指表面，经人体手指反射回来的第二光信号在该波导层中沿原路返回，最后被光接收器150接收，可选地，该光接收器150可以将接收的该第二光信号转换为电信号。可选地，该芯片系统160中可以包括信号处理器，该信号处理器可以对该电信号作进一步的处理，例如，该信号处理器可以根据该电信号识别人体手指触摸该第一盖板的指纹信息。

可选地，该波导层可以包括反射子层，图4示出了该波导层的侧视图，从图4可以看出，该反射子层可以为具有一定角度的斜面，斜面角度可以根据实际需求确定，从而保证横向传播的光信号经斜面反射后最终可以到达人体手指表面。具体实现中，从该反射子层反射的该第一光信号的光强需要大于光强阈值，该光强阈值可以根据实际需求确定，具体的，需要经该反射子层反射的光信号大于经过该反射子层透视的光信号，即该反射子层的反射率需要大于透射率，从而保证到达人体手指的光信号的强度满足实际需求，。可选地，可以在该反射子层镀增反膜，从而保证足够多的光信号从该反射子层反射。

应理解，该波导层的每个波导通道需要满足能够使得光信号在波导通道中以全反射方式传播，从而能够保证该光信号在波导层中的损耗尽可能小。感应层120需要对光发射器140发射的光信号具有一定的透过率，从而保证到达人体手指的光强满足实际需求。

因此，本申请实施例的指纹装置，该第一盖板的每个触摸单元都对应一个波导通道，从而可以保证人体手指触摸该第一盖板的任意位置，都有对应的波导通道，每个波导通道可以认为是一个波导出光口，因此，本申请实施例的指纹装置，可以实现人体手指触摸屏幕的任意位置都能够识别该人体手指的指纹信息。

可选地，作为另一个实施例，该光线传输层为透镜系统层，该透镜系统层，用于传输光发射器发射的该第一光信号，以及传输该第一光信号经人体手指反射回来的该第二光信号；

该光学微机电系统，用于根据该芯片系统发送的第二指令，对该第一光信号的传播路径进行调整，使得从该透镜系统层出射的该第一光信号经该感应层传输后到达该第一触摸单元。

图5为当该光线传输层为透镜系统层时人体手指触摸第一盖板后的光信号传输路线的示意图，人体手指触摸该第一盖板后芯片系统以及光发射器的动作跟上文所述的芯片系统和光发射器的动作类似，这里不再赘述。如图5所示，与光线传输层为波导层时该光学微机电系统170的动作不同的是，该光学微机电系统170对该第一光信号的传播路径进行微调，使该光发射器140发射的该第一光信号在经过该光学微机电系统170后，能够准确耦合到该透镜系统层，并且配合该透镜系统层的光学特性，使得从该透镜系统层出射的第一光信号经感应层120传输后，最终到达第一触摸单元。

应理解，该透镜系统层的几何光学特性需满足光学微机电系统和人体手指触摸第一盖板的位置之间的几何传播特性，即光学微机电系统能够调整光发射器发射的光信号从透镜系统层传输后，到达人体手指触摸第一盖板的位置，即感应位置。并且，光信号在透镜系统层中传输时，光信号的损耗需满足实际需求，从而能够保证达到第一盖板的光信号的强度。

可选地，该第一光信号从该透镜系统层的出射方向与该第一盖板所在的平面的夹角α满足0≤|90-α|≤β，该β为角度阈值，其中该β可以根据透镜系统层的结构，以及该第一光信号的强度等因素确定图6示出了光信号经过透镜系统层的传输路线的示意图，如图6所示，该光信号从光学微机电系统170进入透镜系统层，经过透镜系统层的折射后最终达到人体手指表面，为了保证到达人体手指表面的光信号的强度，该光信号从该透镜系统层的出射方向与该第一盖板所在的平面的夹角α满足0≤|90-α|≤β，该β为角度阈值。即光信号满足垂直出射或接近垂直的某一角度出射，能够保证到达人体手指表面的光信号的强度。

可选地，该透镜系统层为至少一个凸透镜，或为至少一个凹透镜，或为至少一个凹透镜和至少一个凹透镜的组合。

也就是说，该透镜系统层可以为纯凸透镜结构，包括的凸透镜的个数为一个或多个，也可以为纯凹透镜结构，包括的凹透镜的个数为一个或多个，或者也可以为凸透镜和凹透镜的组合结构，包括的凸透镜和凹透镜的个数也可以为一个也可以多个，本申请实施例不作限定。

因此，本申请实施例的指纹装置，第一盖板包括多个触摸单元，该指纹装置包括的光发射器可以为该多个触摸单元提供光源，从而无论人体手指触摸哪个触摸单元，芯片系统都能够控制光发射器发射光信号，并控制光学微机电系统对从光发射器发射的第一光信号进行调整，使得调整后的第一光信号能够耦合到透镜系统层，并且从该透镜系统层出射的该第一光信号经该感应层传输后到达人体手指触摸第一盖板的位置对应的触摸单元，从而能够实现人体手指触摸屏幕的任意位置都能够识别该人体手指的指纹信息。

应理解，该光发射器140的发光面越小越好，理想状态可以为点光源，该光接收器150的接收面积尽可能大，从而保证尽可能多的光信号能够被光接收器150接收。

可选地，该光发射器140、该光接收器150和该芯片系统160可以为独立的模块，也可以集成为一体，本申请实施例对此不作限定。

可选地，该光学微机电系统170和该芯片系统160可以为独立的结构，也可以集成为一体，本申请实施例对此不作限定。

图7示出了根据本申请另一实施例的指纹装置700的剖视图。如图7所示，该装置700包括：

第一盖板710，感应层720，载板层730，多个光发射器740，多个光接收器750和芯片系统760；

该第一盖板710位于该指纹装置的最上层，该第一盖板710包括多个触摸单元该感应层720位于该第一盖板710和该载板层730之间，该多个光发射器740、该多个光接收器750、该芯片系统760位于该载板层730中；

该感应层720，用于获取人体手指的触摸信息，并将该触摸信息发送给该芯片系统760；

该多个光发射器740用于为该多个触摸单元提供光源，每个光发射器740对应至少一个触摸单元；

该多个光接收器750用于接收该多个光发射器740发射的光信号经人体手指发射回来的光信号，该多个光接收器750与该多个光发射器740一一对应；

该芯片系统760，用于根据该触摸信息，确定人体手指触摸该第一盖板710的位置对应该多个触摸单元中的第一触摸单元；向该多个光发射器740中的第一光发射器740发送第一指令，该第一指令用于控制该第一光发射器740发射第一光信号，该第一光发射器740为该第一触摸单元对应的光发射器740。

可选地，该指纹装置700还可以包括第二盖板770，该第二盖板770可以位于该指纹装置的最下层，即可以位于该载板层730的下层。

在该实施例中，该第一盖板710和该第一盖板110作用相同，该第二盖板770和该第二盖板180的作用相同，该感应层720与该感应层120的作用相同，为了简洁，这里不再赘述。

在该实施例中，该载板层730用于为该多个光发射器、多个光接收器和芯片系统提供载体，也就是该载板层730用于为该多个光发射器、多个光接收器和芯片系统的线路排布提供支撑。

该多个光发射器740用于为该多个触摸单元提供光源，每个光发射器可以为至少一个触摸单元提供光源。图8为人体手指触摸第一盖板后的光信号传输过程的示意图，如图8所示，当人体手指触摸该第一盖板710时，该感应层720获取人体手指的触摸信息，然后将该触摸信息发送给芯片系统760。可选地，该触摸信息可以为人体手指触摸该第一盖板710的压力信息，或者也可以为人体手指触摸屏幕的位置信息等，本申请实施例对此不作限定。

该芯片系统760根据该触摸信息，确定人体手指触摸该第一盖板710的位置对应的触摸单元为第一触摸单元，而第一光发射器为给该第一触摸单元提供光源的光发射器。因此，该芯片系统760向该第一光发射器发送第一指令，该第一指令用于控制该第一光发射器发射第一光信号，该第一光信号为具有特定波长的光波，该第一光信号的波长范围可以为300纳米到1300纳米。然后该第一光信号经过该感应层720后，最终达到该第一触摸单元。

经人体手指反射回回来的光信号，经感应层传输后，被该第一光发射器对应的第一光接收器接收，可选地，该第一光接收器可以将接收的光信号转换为电信号，可选地，该芯片系统包括的多个芯片还可以对该电信号作进一步的处理，例如，可以对该电信号进行分析，从而确定人体手指的指纹信息。

可选地，该第一触摸单元可以用该第一触摸单元在该第一盖板中的位置坐标标识，或者可以对该第一盖板包括的多个触摸单元进行编号，每个触摸单元对应一个单元号，从而可以用触摸单元的单元号标识该第一触摸单元，或者也可以用其他可以方式来标识该第一触摸单元，本申请实施例对此不作限定。

应理解，该第一光信号从该载板层730的出射方向需要满足垂直出射或接近垂直的某一角度出射，能够保证到达人体手指表面的光信号的强度。

可选地，在该实施例中，该多个光发射器和该多个光接收器集成于该芯片系统中。

本申请实施例的指纹装置，第一盖板包括多个触摸单元，该指纹装置包括的多个光发射器可以为该多个触摸单元提供光源，从而无论人体手指触摸哪个触摸单元，都有相应的光发射器发射光信号，从而能够实现识别人体手指的指纹信息。

本申请实施例提供了一种终端设备，图9为本申请实施例的终端设备的剖视图，如图9所示，该终端设备可以包括根据上文所述的指纹装置、端盖、显示屏、电池和芯片，该盖板玻璃组件的内侧设置该电池和芯片，且该指纹装置、该电池和芯片在该端盖的内侧。

可选地，该终端设备可以为手机、平板电脑、电子书等终端设备。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种指纹装置，其特征在于，包括：

第一盖板，感应层，光线传输层，光发射器，光接收器，芯片系统和光学微机电系统；

所述第一盖板位于所述指纹装置的最上层，所述第一盖板包括多个触摸单元，所述感应层位于所述第一盖板和所述光线传输层之间，所述光发射器、所述光接收器、所述芯片系统和所述光学微机电系统位于所述光线传输层的下层；

所述感应层，用于获取人体手指的触摸信息，并将所述触摸信息发送给所述芯片系统；

所述光线传输层，用于传输光发射器发射的第一光信号，以及传输所述第一光信号经人体手指反射回来的第二光信号；

所述光发射器，用于为所述多个触摸单元提供光源；

所述光接收器，用于接收从人体手指反射回来的光信号；

所述芯片系统，用于根据所述触摸信息，确定人体手指触摸所述第一盖板的位置对应所述多个触摸单元中的第一触摸单元，向所述光发射器发送第一指令，所述第一指令用于控制所述光发射器发射所述第一光信号，并向所述光学微机电系统发送第二指令，所述第二指令用于控制光学微机电系统对所述第一光信号的传播路径进行调整，使得调整后的所述第一光信号最终到达所述第一触摸单元；

所述光学微机电系统，用于根据所述第二指令对所述第一光信号的传播路径进行调整，使得调整传播路径后的所述第一光信号从所述光线传输层出射后到达所述第一触摸单元。

2.根据权利要求1所述的指纹装置，其特征在于，每个触摸单元用位置坐标标识，或用每个触摸单元的单元号标识。

3.根据权利要求1或2所述的指纹装置，其特征在于，所述触摸信息为人体手指触摸所述第一盖板的压力信息。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的指纹装置，其特征在于，所述光线传输层为波导层，所述波导层包括多个波导通道，所述多个波导通道与所述多个触摸单元一一对应，

所述波导层用于传输光发射器发射的所述第一光信号，以及传输所述第一光信号经人体手指反射回来的所述第二光信号；

所述光学微机电系统，包括多个光开关，所述多个光开关与所述多个波导通道一一对应，所述光学微机电系统用于根据所述第二指令确定所述第一触摸单元对应第一波导通道，开启所述第一波导通道的光开关，使得所述第一光信号从所述第一波导通道出射后到达所述第一触摸单元。

5.根据权利要求4所述的指纹装置，其特征在于，所述波导层还包括反射子层，所述反射子层用于所述第一光信号从所述反射子层反射，并在反射后到达所述第一触摸单元。

6.根据权利要求5所述的指纹装置，其特征在于，从所述反射子层反射的所述第一光信号的光强大于光强阈值。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的指纹装置，其特征在于，所述光线传输层为透镜系统层，所述透镜系统层，用于传输光发射器发射的所述第一光信号，以及传输所述第一光信号经人体手指反射回来的所述第二光信号；

所述光学微机电系统，用于根据所述芯片系统发送的第二指令，对所述第一光信号的传播路径进行调整，使得从所述透镜系统层出射的所述第一光信号经所述感应层传输后到达所述第一触摸单元。

8.根据权利要求7所述的指纹装置，其特征在于，所述第一光信号从所述透镜系统层的出射方向与所述第一盖板所在的平面的夹角α满足0≤|90-α|≤β，所述β为角度阈值。

9.根据权利要求7或8所述的指纹装置，其特征在于，所述透镜系统层为至少一个凸透镜，或至少一个凹透镜，或至少一个凹透镜和至少一个凹透镜的组合。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的指纹装置，其特征在于，所述光发射器和所述光接收器集成在所述芯片系统中。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的指纹装置，其特征在于，所述光学微机电系统集成在所述芯片系统中。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的指纹装置，其特征在于，所述指纹装置还包括第二盖板，所述第二盖板位于所述指纹装置的最下层，所述光发射器、所述光接收器、所述芯片系统和所述光学微机电系统内嵌于所述第二盖板。

13.一种指纹装置，其特征在于，包括：

第一盖板，感应层，载板层，多个光发射器，多个光接收器和芯片系统；

所述第一盖板位于所述指纹装置的最上层，所述第一盖板包括多个触摸单元，所述感应层位于所述第一盖板和所述载板层之间，所述多个光发射器、所述多个光接收器、所述芯片系统位于所述载板层中；

所述感应层，用于获取人体手指的触摸信息，并将所述触摸信息发送给所述芯片系统；

所述多个光发射器用于为所述多个触摸单元提供光源，每个光发射器对应至少一个触摸单元；

所述多个光接收器用于接收所述多个光发射器发射的光信号经人体手指发射回来的光信号，所述多个光接收器和所述多个光发射器一一对应；

所述芯片系统，用于根据所述触摸信息，确定人体手指触摸所述第一盖板的位置对应所述多个触摸单元中的第一触摸单元；向所述多个光发射器中的第一光发射器发送第一指令，所述第一指令用于控制所述第一光发射器发射第一光信号，所述第一光发射器为所述第一触摸单元对应的光发射器。

14.根据权利要求13所述的指纹装置，其特征在于，每个触摸单元用位置坐标标识，或用每个触摸单元的单元号标识。

15.根据权利要求13或14所述的指纹装置，其特征在于，所述触摸信息为人体手指触摸所述第一盖板的压力信息。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的指纹装置，其特征在于，所述第一光信号从所述载板层的出射方向与所述第一盖板所在的平面的夹角α满足0≤|90-α|≤β，所述β为角度阈值。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的指纹装置，其特征在于，所述多个光发射器和所述多个光接收器集成于所述芯片系统中。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的指纹装置，其特征在于，所述指纹装置还包括第二盖板，所述第二盖板位于所述载板层的下层。

19.一种终端设备，其特征在于，包括：

根据权利要求1至12中任一项所述的指纹装置、端盖、电池和芯片，所述指纹装置内侧设置所述电池和所述芯片，且所述指纹装置、所述电池和所述芯片位于所述端盖的内侧。

20.一种终端设备，其特征在于，包括：

根据权利要求13至18中任一项所述的指纹装置、端盖、电池和芯片，所述指纹装置内侧设置所述电池和所述芯片，且所述指纹装置、所述电池和所述芯片位于所述端盖的内侧。