CN109743435B - 一种多功能按键装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种多功能按键装置，应用于终端，包括开关模块和指纹模组，二者通过支架连接，其中，指纹模组可以根据采集的指纹，对智能终端进行解锁，当用户轻触指纹模组时，实现解锁功能，进入系统；开关模块根据用户的按压时长执行不同的功能，当用户通过指纹模组长时间按压开关模块时，开关模块可实现开/关机的功能，当用户通过指纹模组短时按压开关模块时，可实现锁屏的功能，可见，本申请提供的多功能按键装置，在开关模块上整合指纹识别功能，通过此多功能按键装置，不仅可以实现指纹解锁，还可以开/关机以及锁屏等功能，实现了功能多样化，提升用户使用体验。

Description

一种多功能按键装置

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种多功能按键装置。

背景技术

现有的电子产品，例如智能手机，其指纹识别模块和开/关机键分别布置在手机的不同位置，指纹识别模块位于手机背面，开/关机键位于手机的左侧或右侧，二者各自实现自身的功能，没有交互操作。

然而，随着互联网技术的不断发展，人们对于电子产品的要求也越来越高，已不仅仅局限于电子技术本身，而是追求更加简洁的外观以及多样化的功能交互。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种多功能按键装置，在按键上整合指纹识别功能，通过此多功能按键装置，不仅可以实现指纹解锁，还可以开/关机，实现了功能多样化，提升用户使用体验。

为了解决上述技术问题，本申请采用了如下技术方案：

本申请提供了一种多功能按键装置，应用于终端，装置包括开关模块和指纹模组，所述开关模块和所述指纹模组通过支架连接；

所述开关模块，用于根据按压时长实现相应功能；不同按压时长对应不同的功能；

所述指纹模组，用于采集指纹信息。

可选的，所述指纹模组包括：

指纹芯片，用于采集所述指纹信息；

柔性电路板，用于发送所述指纹信息给控制器，以使所述控制器根据所述指纹信息判断是否对所述终端进行解锁；所述控制器中存储拥有所述终端使用权限的用户的指纹信息。

可选的，所述指纹模组还包括：控制芯片；

所述柔性电路板，还用于发送所述指纹信息给所述控制芯片；

所述控制芯片，用于根据所述指纹信息判断是否对所述终端进行解锁；所述控制芯片存储拥有所述终端使用权限的用户的指纹信息。

可选的，装置还包括：

光环，用于根据预设规则进行显示；

所述光环位于所述开关模块与所述支架之间；所述支架为导光支架。

可选的，所述装置还包括：PCBA板；

所述光环和所述开关模块贴装在所述PCBA板。

可选的，所述装置还包括支撑泡棉；

所述支撑泡棉位于所述导光支架与所述PCBA板之间，固定于所述导光支架上；

所述支撑泡棉，用于固定所述开关模块。

可选的，所述光环包括贴片LED；

所述支撑泡棉，还用于根据所述贴片LED的安装位置进行开孔，罩住所述贴片LED，以避免漏光。

可选的，所述装置还包括：PCBA支架和/或外壳；

所述PCBA支架，用于固定所述PCBA板；

所述外壳，用于固定所述PCBA支架。

可选的，所述指纹模组与所述PCBA板通过连接器导通。

可选的，所述指纹模组通过双面胶固定在所述支架，所述支架的支撑面局部开槽，以使得所述控制芯片穿过。

相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：

通过上述技术方案，本申请提供的多功能按键装置，应用于终端，包括开关模块和指纹模组，二者通过支架连接，其中，指纹模组可以根据采集的指纹，对智能终端进行解锁，当用户轻触指纹模组时，实现解锁功能，进入系统；开关模块根据用户的按压时长执行不同的功能，当用户通过指纹模组长时间按压开关模块时，开关模块可实现开/关机的功能，当用户通过指纹模组短时按压开端模块时，可实现锁屏的功能，可见，本申请提供的多功能按键装置，在开关模块上整合指纹识别功能，通过此多功能按键装置，不仅可以实现指纹解锁，还可以开/关机以及锁屏等功能，实现了功能多样化，提升用户使用体验。

附图说明

为了清楚地理解本申请的具体实施方式，下面将描述本申请具体实施方式时用到的附图作简要说明。显而易见地，这些附图仅是本申请的部分实施例，本领域技术人员在未付出创造性劳动的前提下还可以获得其它附图。

图1为本申请实施例提供的一种多功能按键装置结构图；

图2为本申请实施例提供的另一种多功能按键装置结构图；

图3为本申请实施例提供的场景示意图；

图4A为本申请实施例提供的组件A示意图；

图4B为本申请实施例提供的组件B示意图；

图4C为本申请实施例提供的多功能按键装置示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术手段和有益效果更加清楚完整，下面结合附图对本申请的具体实施方式进行描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

基于背景技术所描述的现有技术电子产品存在的问题，发明人经过研究，提出了一种多功能按键装置，在开/关机按键上整合指纹识别功能，该装置应用于智能终端，具体包括开关模块和指纹模组，二者通过支架连接，其中，指纹模组可以根据采集的指纹，对智能终端进行解锁，当用户轻触指纹模组时，实现解锁功能，进入系统；开关模块根据用户的按压时长执行不同的功能，当用户通过指纹模组长时间按压时，开关模块可实现开/关机的功能，当用户通过指纹模组短时按压时，可实现锁屏的功能，可见，通过此多功能按键装置，不仅可以实现指纹解锁，还可以开/关机以及锁屏等功能，实现了功能多样化，提升用户使用体验。

需要说明，本申请实施例所述的智能终端可以为智能手机、笔记本、平板以及计算机等智能设备，尤其应用于计算机，下面将以计算机为例进行说明。

为了便于本领域技术人员理解本申请，下面将结合附图对本申请提供的多功能按键装置作解释说明。

参见图1，该图为本申请实施例提供的一种多功能按键装置结构图。

该装置应用于智能终端，该装置包括开关模块101和指纹模组102，其中，开关模块101和指纹模组102通过支架103连接。

开关模块101，用于根据按压时长实现相应功能；不同按压时长对应不同的功能。

本实施例中，可以根据按压时长预先设置不同的功能，比如，按压时间较长则进行开/关机的操作，如果计算机当前状态为开机状态，当用户长时间按压时，则执行关机操作；如果计算机当前状态为关机状态，当用户长时间按压时，则执行开机操作。按压时间较短时则进行锁屏操作，该锁屏操作通常是在计算机开机状态下执行。

指纹模组102，用于采集指纹信息。

其中，指纹模组102是终端设备实现指纹解锁功能的核心部件，其主要用来完成指纹的采集和识别，指纹模组按其指纹识别方式可以分为光学指纹模组、电容指纹模组以及超声波指纹模组，其中，光学指纹模组依据光的折射和反射原理识别指纹，电容指纹模组通过电容的数值变化识别指纹，超声波指纹模组利用微量超声波信号探测纹路。

本实施例中，将开关模块和指纹模组整合，通过支架连接，当用于轻触指纹模组时，可实现计算机屏幕解锁，当用户通过指纹模组以及支架按压开关模块时，开关模块可以根据按压时长执行不同的操作，以实现相应功能。

为便于理解，例如，计算机当前处于关机状态，用户可以按压多功能按键装置，该装置中开关模块检测按压时间超过预设时间阈值时，执行开机操作，启动计算机；当用户需要锁屏时，可以通过按压多功能按键装置，该装置中开关模块检测按压时间未超过预设时间阈值，则执行锁屏操作，使得计算机处于待机状态；当用户需要重新使用时，可通过轻触多功能按键装置，该装置中指纹模组采集用户指纹信息，并通过匹配，执行解锁操作，使得计算机处于正常使用状态。

需要说明的是，本实施例中，指纹模组的功能可以预先设置，当用户需要使用指纹识别功能时，开启该功能，并进行指纹的采集与存储，从而使得用户可以利用多功能按键实现计算机的解锁操作。

在实际应用中，为减轻装置的重量以及简化装置的组成，支架的材质可以为塑胶，具体实现时，可以使用高透明度的塑胶粒子，注射成型为起固定结构的支架。

通过本申请实施例提供的多功能按键装置，当用户轻触指纹模组时，实现解锁功能，进入系统；当用户通过指纹模组长时间按压时，开关模块可实现开/关机的功能，当用户通过指纹模组短时按压时，可实现锁屏的功能，可见，本申请提供的多功能按键装置，在开关模块上整合指纹识别功能，通过此多功能按键装置，不仅可以实现指纹解锁，还可以开/关机以及锁屏等功能，实现了功能多样化，提升用户使用体验。

作为本申请的另一可选具体实施例，为使得本领域技术人员可以详细了解本申请多功能按键装置，下面将结合附图对该装置进行详细介绍。

参见图2，该图为本申请实施例提供的另一种多功能按键装置。

本实施例中，该装置包括开关模块101和指纹模组102.

在一种可能实现方式中，指纹模组102可以包括：指纹芯片1021，用于采集指纹信息；柔性电路板1022，用于发送指纹信息给控制器，以使控制器根据指纹信息判断是否对终端进行解锁。其中，控制器中存储拥有终端使用权限的用户的指纹信息。

其中，柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。

本实施例中，通过使用柔性电路板，可以根据需求对柔性电路板进行折叠，以实现多功能按键装置的组装。在具体应用时，指纹芯片采集用户指纹信息，并通过柔性电路板将该指纹信息传输给控制器，例如手机或电脑的主控芯片，由该主控芯片根据接收的指纹信息与自身存储的用户指纹信息进行匹配，如果匹配成功，则对终端进行解锁。

在实际应用中，为减少计算机、PC等终端CPU的负载，还可以在指纹模组中增加控制芯片1023，当指纹芯片采集完用户的指纹信息时，控制芯片可以根据柔性电路板发送的指纹信息判断是否对终端进行解锁，其中，控制芯片中存储拥有终端使用权限的用户的指纹信息。

其中，控制芯片可以看作小型CPU，其可以完成简单的处理操作，从而减少终端CPU的负载，提高终端的数据处理能力。

其中，在固定指纹模组102时，需在支架103的支撑面局部开槽，以使得柔性电路板1022穿过，然后指纹芯片1021可以通过双面胶固定在支架103。

本实施例中，当用户初次使用指纹解锁功能时，需要开启该功能，指纹芯片1021采集用户指纹信息，并通过柔性电路板1022将指纹信息发送给控制器或者控制芯片进行存储。当用户利用指纹模组102进行解锁时，指纹芯片1021实时采集指纹信息，并通过柔性电路板1022将实时采集的指纹信息发送给控制器或者控制芯片与存储的指纹信息进行匹配，若匹配成功，则实现屏幕解锁。

为了提升用户体验，给用户视觉上的良好体验，该装置还可以包括光环104，其位于开关模块101和支架103之间，用于根据预设规则进行显示。

其中，光环104可以包括贴片LED，具体实现时，光环可以包括多个贴片LED。

本实施例中，光环可以根据智能终端的使用场景以不同模式进行显示，比如，当用户利用指纹模组进行屏幕解锁时，光环以第一模式显示，当用户利用开关模块进行开机时，光环以第二模显示，当用户利用开关模块进行关机时，光环以第三模式显示，当用户利用开关模块进行锁屏时，光环以第四模式显示。

在具体应用时，光环可以通过不同颜色和/或不同闪亮频率区分不同的使用场景，比如，利用指纹模组解锁时，光环以某频率闪亮且呈现绿色；利用开关模块开机时，光环常亮且呈现绿色；利用开关模块关机时，光环常亮且呈现红色；当利用开关模块进行锁屏时，光环以某频率闪亮且呈现红色。

可以理解的是，为保证光环呈现的视觉效果能够被用户观察，支架103需为导光支架，以保证光环发出的亮光可以穿透支架，在具体实现时，可以使用高透明的塑胶粒子，通过注射成型为具有光线导向功能的支架。

在一些实施方式中，该装置还包括PCBA板105，光环104和开关模块101贴装在PCBA板105。

其中，PCBA(Printed Circuit Board+Assembly)板是指，在印刷电路板PCB空板经过表面贴装技术(Surface Mount Technology，SMT)上件，再经过DIP插件后形成的电路板。

本实施例中，指纹模组接口可以通过连接器与PCBA板导通，在具体应用时，PCBA板通过柔性电路板获取指纹模组采集的指纹信息、开关模块的按压时间等数据，将该数据传输至智能终端的主控制板，由主控制板控制相应功能的实现。

当光环104包括多个贴片LED时，每个贴片LED可以通过SMT贴合在PCBA板。

为了防止开关模块歪斜，可以在导管支架和PCBA板之间增加支撑泡棉106，以利用该支撑泡棉固定开关模块。同时，为了避免贴片LED漏光，可以根据贴片LED的安装位置在支撑泡棉进行开孔以罩住贴片LED灯。

为便于理解，以光环包括四个贴片LED为例进行说明，比如，四个贴片LED分别贴合在PCBA板的四个顶角，则相应地，在支撑泡棉的四个顶角进行开孔，再将支撑泡棉与PCBA板进行组装，使得四个开孔罩住四个贴片LED。

需要说明的是，支撑泡棉具有弹性，固定在导光支架上，用户对于开关模块的按压主要通过支撑泡棉的压缩和回弹来实现。

在一些实施方式中，该装置还包括PCBA支架，用于固定PCBA板，为固定PCBA支架，另外，该装置还可以包括外壳，用于固定PCBA支架。

其中，PCBA支架和外壳的具体形状和材质可以根据实际应用的情况进行设定，本实施例在此不做限定。

通过本实施例提供的多功能按键装置，不仅可以实现指纹解锁，以及开/关机以及锁屏等功能，光环还可以根据不同的使用场景以不同的模式进行显示，实现了功能多样化，提升用户使用体验。

为便于理解本申请的技术方案，参见图3所示场景示意图，从右到左依次包括外壳、指纹模组、控制芯片、柔性电路板，导光支架、支撑泡棉、电子开关、贴片LED、PCBA板和PCBA支架。

其中，指纹模组和控制芯片根据装配需求贴合到柔性电路板，指纹模组通过双面胶和导光支架进行粘贴，同时在导光支架的支撑面开槽以使得控制芯片穿过，形成组件A，如图4A所示。

电子开关和贴片LED贴合PCBA板，支撑泡棉在电子开关和贴片LED对应位置进行开槽，然后将单面付胶的支撑泡棉粘贴到PCBA板，形成组件B，如图4B所示。

将组件B通过螺钉固定在PCBA支架，并把组件A夹在PCAB支架和外壳之间形成多功能按键，如图4C所示，其中，左图为背面视图，右图为正面视图。

需要说明的是，以上实施例仅作为一种实现形式，任何将触摸面板、机械按键以及发光环组合在一起的装置均属于本申请专利保护范围。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块或单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

虽然本申请已较佳实施例披露如上，并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种多功能按键装置，其特征在于，应用于终端，所述装置包括开关模块和指纹模组，所述开关模块和所述指纹模组通过支架连接；所述支架为导光支架；

所述开关模块，用于根据按压时长实现相应功能；不同按压时长对应不同的功能；

所述指纹模组，用于采集指纹信息；

光环，光环包括贴片LED；用于根据预设规则进行显示，光环对应指纹模组和开关模块的不同使用场景以不同模式进行显示，所述光环位于所述开关模块与所述支架之间；

PCBA板；所述光环和所述开关模块贴装在所述PCBA板；

支撑泡棉，位于所述导光支架与所述PCBA板之间，固定于所述导光支架上；

所述支撑泡棉，用于固定所述开关模块；还用于根据所述贴片LED的安装位置进行开孔，罩住所述贴片LED，以避免漏光。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述指纹模组包括：

指纹芯片，用于采集所述指纹信息；

柔性电路板，用于发送所述指纹信息给控制器，以使所述控制器根据所述指纹信息判断是否对所述终端进行解锁；所述控制器中存储拥有所述终端使用权限的用户的指纹信息。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述指纹模组还包括：控制芯片；

所述柔性电路板，还用于发送所述指纹信息给所述控制芯片；

所述控制芯片，用于根据所述指纹信息判断是否对所述终端进行解锁；所述控制芯片存储拥有所述终端使用权限的用户的指纹信息。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：PCBA支架和/或外壳；

所述PCBA支架，用于固定所述PCBA板；

所述外壳，用于固定所述PCBA支架。

5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的装置，所述指纹模组与所述PCBA板通过连接器导通。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述指纹模组通过双面胶固定在所述支架，所述支架的支撑面局部开槽，以使得所述控制芯片穿过。

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