CN108921112B - 一种移动终端及其闪光灯指纹识别组件 - Google Patents

Abstract

本申请适用于终端技术领域，提供了一种移动终端及其闪光灯指纹识别组件，所述闪光灯指纹识别组件包括闪光灯、光学指纹传感器和数据读取芯片，所述移动终端包括控制器；所述光学指纹传感器设置于所述闪光灯的出光侧，并且所述光学指纹传感器的感光侧背对所述闪光灯的出光侧；其中，所述光学指纹传感器在所述闪光灯的出光面上的正投影面积小于所述闪光灯的出光面的面积，或者，所述光学指纹传感器为透光结构。本申请实施例可以实现闪光灯和光学指纹传感器的一体化设置，降低光学指纹传感器占用的空间。

Description

一种移动终端及其闪光灯指纹识别组件

技术领域

本申请属于终端技术领域，尤其涉及一种移动终端及其闪光灯指纹识别组件。

背景技术

近年来，随着用户对个人隐私保护问题的逐步重视以及对移动终端的各种娱乐功能的需求的提升，给终端配备摄像和指纹识别功能逐渐成为一种主流发展趋势。为了提高弱光环境下的摄像效果，通常会在终端的摄像组件附近设置闪光灯，用于在弱光环境下为被拍摄对象补光。

然而，现有的指纹识别组件通常独立设置于移动终端的显示屏幕下方、终端侧面或终端背面，占据较多的空间。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种移动终端及其闪光灯指纹识别组件，以解决现有的指纹识别组件通常独立设置于移动终端的显示屏幕下方、终端侧面或终端背面，占据较多的空间的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种闪光灯指纹识别组件，应用于移动终端，所述闪光灯指纹识别组件包括闪光灯、光学指纹传感器和数据读取芯片，所述移动终端包括控制器；

所述光学指纹传感器设置于所述闪光灯的出光侧，并且所述光学指纹传感器的感光侧背对所述闪光灯的出光侧；其中，所述光学指纹传感器在所述闪光灯的出光面上的正投影面积小于所述闪光灯的出光面的面积，或者，所述光学指纹传感器为透光结构；

所述闪光灯的受控端与所述控制器的闪光灯控制端电连接；

所述光学指纹传感器的基准信号输入端与所述控制器的基准信号输出端电连接，所述光学指纹传感器的数据输出端与所述数据读取芯片的数据输入端电连接；

所述数据读取芯片的数据输出端与所述控制器的数据输入端电连接；

所述控制器在接收到指纹识别指令时，控制所述闪光灯点亮并向所述光学指纹传感器发送基准信号；所述光学指纹传感器在接收到所述基准信号时，采集指纹反射的光信号并转换为电信号后发送给所述数据读取芯片；所述数据读取芯片将所述电信号识别处理为指纹图像数据后发送给所述控制器。

在一个实施例中，所述闪光灯包括由若干发光元件组成的环形阵列；

所述光学指纹传感器在所述闪光灯的出光面上的正投影落入所述环形阵列的中空区域；

所有所述所述发光元件的受控端共接构成所述闪光灯的受控端。

在一个实施例中，所述的闪光灯指纹识别组件还包括透光盖板；

所述透光盖板设置于所述光学指纹传感器的感光侧且覆盖所述闪光灯和所述光学指纹传感器。

在一个实施例中，所述发光元件为发光二极管，所述透光盖板为钢化玻璃盖板；

所述发光二极管的正极为所述发光元件的受控端。

在一个实施例中，所述光学指纹传感器包括由若干感光元件和若干电子开关组成的光学指纹传感阵列，每个所述感光元件对应一个所述电子开关；

所有所述感光元件的输入端共接构成所述光学指纹传感器的基准信号输入端；

每个所述感光元件的输出端均与其对应的电子开关的输入端电连接；

位于同一行的所有所述电子开关的受控端对应电连接至所述光学指纹传感器的一条栅极扫描线；

位于同一列的所有所述电子开关的输出端对应电连接至所述光学指纹传感器的一条数据线；

每条所述数据线的输出端构成所述光学指纹传感器的一个数据输出端。

在一个实施例中，所述的闪光灯指纹识别组件还包括若干缓冲器，每个所述缓冲器对应一条所述数据线；

每个所述缓冲器的输入端与其对应的数据线的输出端电连接；

每个所述缓冲器的输出端与所述数据读取芯片的一个数据输入端电连接。

在一个实施例中，所述的闪光灯指纹识别组件还包括栅极驱动芯片；

每条所述栅极扫描线的输入端对应电连接至所述栅极驱动芯片的一个扫描信号输出端；

所述栅极驱动芯片的受控端与所述控制器的扫描控制端电连接；

所述控制器在接收到指纹识别指令时，控制所述闪光灯点亮，向所有所述感光元件发送基准信号，并触发所述栅极驱动芯片向所有所述栅极扫描线逐条发送扫描信号；

每个所述感光元件在接收到所述基准信号时，采集指纹反射的光信号并转换为电信号；

每个所述电子开关在接收到所述扫描信号和所述电信号时导通，并在导通后通过与其电连接的数据线将其接收到的电信号输出至所述数据读取芯片；其中，每行所述电子开关逐个导通且所有所述电子开关逐行导通；

所述数据读取芯片将所述电信号识别处理为指纹图像数据后发送给所述控制器。

在一个实施例中，所述感光元件为感光二极管，所述电子开关为薄膜晶体管；

所述感光二极管的正极为所述感光元件的输入端，所述感光二极管的负极为所述感光元件的输出端。

在一个实施例中，所述闪光灯指纹识别组件嵌入式的设置于所述移动终端的背面且位于所述移动终端的后置摄像头旁。

本申请实施例第二方面提供一种移动终端，其包括上述的闪光灯指纹识别组件。

本申请实施例通过提供一种包括闪光灯、光学指纹传感器、数据读取芯片和控制器的移动终端的闪光灯指纹识别组件，将光学指纹传感器设置于闪光灯的出光侧，并且使光学指纹传感器的感光侧背对闪光灯的出光侧，使光学指纹传感器在闪光灯的出光面上的正投影面积小于闪光灯的出光面的面积，或者，使光学指纹传感器为透光结构，可以实现闪光灯和光学指纹传感器的一体化设置，降低光学指纹传感器占用的空间；

通过使闪光灯、光学指纹传感器和数据读取芯片与控制器电连接，并使光学指纹传感器与数据读取芯片电连接，可以使闪光灯指纹识别组件与移动终端的其他部件有机结合，实现闪光灯指纹识别组件在移动终端上的应用；

通过控制器在接收到指纹识别指令时，控制闪光灯点亮并向光学指纹传感器发送基准信号；光学指纹传感器在接收到基准信号时，采集指纹反射的光信号并转换为电信号后发送给数据读取芯片；数据读取芯片将电信号识别处理为指纹图像数据后发送给控制器，可以实现对光学指纹传感器的光学指纹采集功能的有效控制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例一提供的闪光灯指纹识别组件的结构示意图；

图2是本申请实施例二提供的闪光灯指纹识别组件的结构示意图；

图3是本申请实施例二提供的闪光灯指纹识别组件的电路结构示意图；

图4是本申请实施例三提供的闪光灯指纹识别组件的电路结构示意图；

图5是本申请实施例四提供的移动终端的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种闪光灯指纹识别组件100，其应用于移动终端200，闪光灯指纹识别组件100包括闪光灯10、光学指纹传感器20和数据读取芯片30，移动终端200包括控制器201。

在具体应用中，移动终端可以为手机、平板电脑、智能手环、笔记本电脑、便携式支付终端、个人数字助理等任意类型的移动终端。

如图1所示，在本实施例中，光学指纹传感器20设置于闪光灯10的出光侧，并且光学指纹传感器20的感光侧背对闪光灯10的出光侧；其中，光学指纹传感器20在闪光灯10的出光面上的正投影面积小于闪光灯10的出光面的面积，或者，光学指纹传感器20为透光结构。

在具体应用中，当光学指纹传感器为透光结构时，由于闪光灯发出的光线可以透过光学指纹传感器出射到手指指纹或被拍摄的物体，因此，光学指纹传感器在闪光灯的出光面上的正投影面积可以大于、小于或等于闪光灯的出光面的面积，即光学指纹传感器与闪光灯的相对面积是不受限制的。当光学指纹传感器为不透光结构时，则需要使光学指纹传感器在闪光灯的出光面上的正投影面积小于闪光灯的出光面的面积，以使闪光灯的出光面上未被光学指纹传感器遮挡的部分所发出的光线，可以透过光学指纹传感器出射到手指指纹或被拍摄的物体。

图1示例性的示出了光学指纹传感器20在闪光灯10的出光面上的正投影面积等于闪光灯10的出光面的面积的情况，即光学指纹传感器20为透光结构。

如图1所示，在本实施例中，闪光灯10的受控端与控制器201的闪光灯控制端电连接；

光学指纹传感器20的基准信号输入端与控制器201的基准信号输出端电连接，光学指纹传感器20的数据输出端与数据读取芯片30的数据输入端电连接；

数据读取芯片30的数据输出端与控制器201的数据输入端电连接。

在本实施例中，电连接具体是指通过I/O线、CAN总线、电源线等用于传输电平信号、电流信号、脉冲信号等电信号的电缆线实现的连接。各器件之间的电连接还可以通过柔性线路板(Flexible Printed Circuit，FPC)实现。

本实施例所提供的闪光灯指纹识别组件100的工作原理为：

控制器201在接收到指纹识别指令时，控制闪光灯10点亮并向光学指纹传感器20发送基准信号；光学指纹传感器20在接收到基准信号时，采集指纹反射的光信号并转换为电信号后发送给数据读取芯片30；数据读取芯片30将电信号识别处理为指纹图像数据后发送给控制器201；控制器201在接收到指纹图像数据之后即控制移动终端200的其他器件执行相应的操作，例如，当指纹识别指令是用户需要对移动终端进行指纹解锁时由解锁程序或进程发出的，则控制器在接收到指纹图像数据之后，控制移动终端的解锁程序或进程触发移动终端解锁。

在本实施例中，闪光灯是指在弱光环境下或者强曝光环境下启动摄像终端的摄像功能(泛指录像、拍照等图像获取功能)时，用于对被拍摄对象进行补光的发光装置。根据闪光灯组件具体结构的不同，闪光灯可以仅包括单个发光元件，也可以包括由多个发光元件组成的发光元件阵列，发光元件具体可以是LED(Light Emitting Diode，发光二极管)或OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)。根据实际作用的不同闪光灯的发光亮度可调，例如，闪光灯用于为被拍摄物体补光或照明时的亮度可以大于用于照射手指指纹时的亮度。

在具体应用中，光学指纹传感器主要通过采集手指指纹反射的光信号来实现指纹识别，光学指纹传感器可以包括感光二极管或感光三极管等感光元件。

在具体应用中，数据读取芯片具体可以选用任意的可以将光学指纹传感器输出的电信号处理识别为指纹图像信号的器件，例如，指纹识别芯片、图像处理芯片等。

在具体应用中，控制器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。当移动终端是手机时，控制器具体可以是基带处理器。

本实施例通过提供一种包括闪光灯、光学指纹传感器、数据读取芯片和控制器的移动终端的闪光灯指纹识别组件，将光学指纹传感器设置于闪光灯的出光侧，并且使光学指纹传感器的感光侧背对闪光灯的出光侧，使光学指纹传感器在闪光灯的出光面上的正投影面积小于闪光灯的出光面的面积，或者，使光学指纹传感器为透光结构，可以实现闪光灯和光学指纹传感器的一体化设置，降低光学指纹传感器占用的空间；

通过使闪光灯、光学指纹传感器和数据读取芯片与控制器电连接，并使光学指纹传感器与数据读取芯片电连接，可以使闪光灯指纹识别组件与移动终端的其他部件有机结合，实现闪光灯指纹识别组件在移动终端上的应用；

通过控制器在接收到指纹识别指令时，控制闪光灯点亮并向光学指纹传感器发送基准信号；光学指纹传感器在接收到基准信号时，采集指纹反射的光信号并转换为电信号后发送给数据读取芯片；数据读取芯片将电信号识别处理为指纹图像数据后发送给控制器，可以实现对光学指纹传感器的光学指纹采集功能的有效控制。

实施例二

如图2所示，在本实施例中，闪光灯10包括由若干发光元件11组成的环形阵列；光学指纹传感器20在闪光灯10的出光面上的正投影落入环形阵列的中空区域。

在具体应用中，当光学指纹传感器为非透光结构时，光学指纹传感器在闪光灯的出光面上的正投影面积可以小于或等于环形阵列的中空区域的面积。

在具体应用中，环形阵列可以根据实际需要设置为矩形环、圆形环、椭圆形环或任意其他的多边形环。

图2中示例性的示出了光学指纹传感器20在闪光灯10的出光面上的正投影面积等于环形阵列的中空区域的面积，并且环形阵列为圆形环，相应的光学指纹传感器20也为圆形。

如图3所示，在本实施例中，所有发光元件11的受控端共接构成闪光灯10的受控端，即所有发光元件11的受控端均与控制器的闪光灯控制端电连接。

在具体应用中，发光元件具体可以为发光二极管。

如图2所示，在本实施例中，闪光灯指纹识别组件100还包括透光盖板40；

透光盖板40设置于光学指纹传感器20的感光侧且覆盖闪光灯10和光学指纹传感器20。

在具体应用中，透光盖板可以选用任意的透光且不导电材质制成，用于透过闪光灯发射的光线以及被拍摄物体和指纹反射的光线，还用于防止光学指纹传感器被硬物划伤，起到防尘和防刮的保护作用。透光盖板可以为钢化玻璃盖板、亚克力盖板、树脂盖板等。透光盖板可以根据实际需要设置为任意形状，只要能够完全覆盖闪光灯和光学指纹传感器即可。图2中示例性的输出透光盖板为圆形。

本实施例通过使光学指纹传感器在闪光灯的出光面上的正投影落入环形阵列的中空区域，使得当光学指纹传感器为非透光结构时，闪光灯发出的光线可以不被光学指纹传感器遮挡，既实现了闪光灯和光学指纹传感器的一体化设置，同时也不影响闪光灯和光学指纹传感器的功能。

实施例三

如图4所示，在本实施例中，光学指纹传感器20包括由若干感光元件21和若干电子开关22组成的光学指纹传感阵列，每个感光元件21对应一个电子开关22。

在具体应用中，感光元件具体可以为感光二极管或感光三极管，电子开关具体可以为继电器、三极管、场效应管、薄膜晶体管等。

如图4所示，在本实施例中，光学指纹传感器20的各器件的连接关系如下：

所有感光元件21的输入端共接构成光学指纹传感器20的基准信号输入端，即所有感光元件21的输入端均与控制器201的基准信号输出端电连接；

每个感光元件21的输出端均与其对应的电子开关22的输入端电连接；

位于同一行所有电子开关22的受控端对应电连接至光学指纹传感器20的一条栅极扫描线23；

位于同一列的所有电子开关22的输出端对应电连接至光学指纹传感器20的一条数据线24；

每条数据线24的输出端构成光学指纹传感器20的一个数据输出端，即每条数据线都与数据读取芯片30的数据输入端电连接。

如图4所示，在本实施例中，闪光灯指纹识别组件100还包括若干缓冲器50，每个缓冲器50对应一条数据线24；

每个缓冲器50的输入端与其对应的数据线24的输出端电连接；

每个缓冲器50的输出端与数据读取芯片30的一个数据输入端电连接。

在本实施例中，缓冲器(buffer)具体是指输出缓冲器。

如图4所示，在本实施例中，闪光灯指纹识别组件100还包括栅极驱动芯片(GateDriver IC)60；

每条栅极扫描线23的输入端对应电连接至栅极驱动芯片60的一个扫描信号输出端；

栅极驱动芯片60的受控端与控制器201的扫描控制端电连接。

本实施例所提供的闪光灯指纹识别组件100的工作原理如下：

控制器201在接收到指纹识别指令时，控制闪光灯10点亮，向所有感光元件21发送基准信号，并触发栅极驱动芯片60向所有栅极扫描线23逐条发送扫描信号；

每个感光元件21在接收到基准信号时，采集指纹反射的光信号并转换为电信号；

每个电子开关22在接收到扫描信号和电信号时导通，并在导通后通过与其电连接的数据线24将其接收到的电信号输出至数据读取芯片30；其中，每行电子开关22逐个导通且所有电子开关22逐行导通，即电子开关的导通顺序为第一行第一列的电子开关首先导通，然后第一行第二列的电子开关导通，……，第一行的所有电子开关依次导通之后，第二行第一列的电子开关导通，然后第一行第二列的电子开关导通，……，依此类推，直到所有电子开关都导通；

数据读取芯片30将电信号识别处理为指纹图像数据后发送给控制器201。

图4示例性的示出了感光元件21为感光二极管、电子开关22为薄膜晶体管(ThinFilm Transistor，TFT)且光学指纹传感器20包括三行四列感光元件21和三行四列电子开关22的情况。

本实施例通过由若干感光元件和若干电子开关组成的光学指纹传感阵列构成光学指纹传感器，可以实现对指纹反射的光线的有效采集，从而实现对手指指纹的有效采集。

实施例四

如图5所示，在本实施例中，闪光灯指纹识别组件100嵌入式的设置于移动终端200的背面且位于移动终端200的后置摄像头旁202。

在具体应用中，根据实际需要闪光灯指纹识别组件可以设置于移动终端背面的任意位置，并不局限于设置于后置摄像头旁。闪光灯指纹识别组件可以凸起、凹陷或平齐设置于移动终端的背面。

本实施例通过将闪光灯指纹识别组件应用于移动终端，可以有效节省在移动终端上单独设置闪光灯或指纹识别模组所耗费的空间，可以有效提高移动终端的屏占比，使移动终端可以更加大屏化，尤其适用于全面屏或双面屏移动终端。

应理解，上述实施例中各步骤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。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种闪光灯指纹识别组件，其特征在于，应用于全面屏或双面屏移动终端，所述闪光灯指纹识别组件设置于所述移动终端的背面，所述闪光灯指纹识别组件包括闪光灯、光学指纹传感器和数据读取芯片，所述移动终端包括控制器；

所述光学指纹传感器设置于所述闪光灯的出光侧，并且所述光学指纹传感器的感光侧背对所述闪光灯的出光侧；其中，所述光学指纹传感器在所述闪光灯的出光面上的正投影面积小于所述闪光灯的出光面的面积；

所述闪光灯的受控端与所述控制器的闪光灯控制端电连接；

所述光学指纹传感器的基准信号输入端与所述控制器的基准信号输出端电连接，所述光学指纹传感器的数据输出端与所述数据读取芯片的数据输入端电连接；

所述数据读取芯片的数据输出端与所述控制器的数据输入端电连接；

所述控制器在接收到指纹识别指令时，控制所述闪光灯点亮并向所述光学指纹传感器发送基准信号；所述光学指纹传感器在接收到所述基准信号时，采集指纹反射的光信号并转换为电信号后发送给所述数据读取芯片；所述数据读取芯片将所述电信号识别处理为指纹图像数据后发送给所述控制器；

所述闪光灯的发光亮度可调，所述闪光灯用于为被拍摄物体补光或照明时的亮度大于用于照射手指指纹时的亮度；所述闪光灯包括由若干发光元件组成的环形阵列；所述闪光灯与所述光学指纹传感器层叠设置，闪光灯和指纹传感器一体化设置；

所述光学指纹传感器在所述闪光灯的出光面上的正投影落入所述环形阵列的中空区域；当所述光学指纹传感器为非透光结构时，闪光灯发出的光线不被光学指纹传感器遮挡；

所有所述发光元件的受控端共接构成所述闪光灯的受控端。

2.如权利要求1所述的闪光灯指纹识别组件，其特征在于，还包括透光盖板；

所述透光盖板设置于所述光学指纹传感器的感光侧且覆盖所述闪光灯和所述光学指纹传感器。

3.如权利要求2所述的闪光灯指纹识别组件，其特征在于，所述发光元件为发光二极管，所述透光盖板为钢化玻璃盖板；

所述发光二极管的正极为所述发光元件的受控端。

4.如权利要求1所述的闪光灯指纹识别组件，其特征在于，所述光学指纹传感器包括由若干感光元件和若干电子开关组成的光学指纹传感阵列，每个所述感光元件对应一个所述电子开关；

所有所述感光元件的输入端共接构成所述光学指纹传感器的基准信号输入端；

每个所述感光元件的输出端均与其对应的电子开关的输入端电连接；

位于同一行的所有所述电子开关的受控端对应电连接至所述光学指纹传感器的一条栅极扫描线；

位于同一列的所有所述电子开关的输出端对应电连接至所述光学指纹传感器的一条数据线；

每条所述数据线的输出端构成所述光学指纹传感器的一个数据输出端。

5.如权利要求4所述的闪光灯指纹识别组件，其特征在于，还包括若干缓冲器，每个所述缓冲器对应一条所述数据线；

每个所述缓冲器的输入端与其对应的数据线的输出端电连接；

每个所述缓冲器的输出端与所述数据读取芯片的一个数据输入端电连接。

6.如权利要求4或5所述的闪光灯指纹识别组件，其特征在于，还包括栅极驱动芯片；

每条所述栅极扫描线的输入端对应电连接至所述栅极驱动芯片的一个扫描信号输出端；

所述栅极驱动芯片的受控端与所述控制器的扫描控制端电连接；

所述控制器在接收到指纹识别指令时，控制所述闪光灯点亮，向所有所述感光元件发送基准信号，并触发所述栅极驱动芯片向所有所述栅极扫描线逐条发送扫描信号；

每个所述感光元件在接收到所述基准信号时，采集指纹反射的光信号并转换为电信号；

每个所述电子开关在接收到所述扫描信号和所述电信号时导通，并在导通后通过与其电连接的数据线将其接收到的电信号输出至所述数据读取芯片；其中，每行所述电子开关逐个导通且所有所述电子开关逐行导通；

所述数据读取芯片将所述电信号识别处理为指纹图像数据后发送给所述控制器。

7.如权利要求4所述的闪光灯指纹识别组件，其特征在于，所述感光元件为感光二极管，所述电子开关为薄膜晶体管；

所述感光二极管的正极为所述感光元件的输入端，所述感光二极管的负极为所述感光元件的输出端。

8.如权利要求1所述的闪光灯指纹识别组件，其特征在于，所述闪光灯指纹识别组件嵌入式的设置于所述移动终端的背面且位于所述移动终端的后置摄像头旁。

9.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的闪光灯指纹识别组件。

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