CN113986028A - 触摸板、电子设备及其用户身份认证方法 - Google Patents

Abstract

一种触摸板、电子设备及其用户身份认证方法，所述触摸板包括：触摸面；成像触控模组，适于采集所述触摸面上用户接触部位的图像，以及感应所述触摸面上用户的接触或动作；光学传感组件的感光面背向所述触摸面。所述成像触控模组既能对触摸面上的接触进行感应，又能够采集触摸面所反射的光线以进行成像，所述成像触控模组为一片式集成，与将分立的光学传感组件和触控组件通过贴合等方式进行组装的方案相比，能够显著提高器件的稳定性和集成度、光学精度；而且所述成像触控模组中光学传感组件的感光面背向所述触摸面，能够有效抑制环境光对成像功能的影响，从而提高成像效果，有利于扩大成像面积，有利于提高用户体验。

Description

触摸板、电子设备及其用户身份认证方法

技术领域

本发明涉及识别和控制领域，特别涉及一种触摸板、电子设备及其用户身份认证方法。

背景技术

生物识别技术中，指纹识别技术通过图像传感器采集到人体的指纹图像，然后与识别系统里已有指纹信息进行比对，以实现身份识别。由于使用的方便性，以及人体指纹的唯一性，指纹识别技术已经大量应用于各个领域。

触摸板(touchpad)是电子设备中一种非常常见的触控装置，其触控的功能与指纹识别技术具有天然的集成优势。指纹识别技术所采用的成像方式有光学式、电容式、超声波式等多种技术。其中一种是通过光学传感组件采集人体的指纹图像。

现有集成生物识别功能的触摸板，往往无法得到良好的集成度和成像效果。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种触摸板和电子设备，以改善集成度和成像效果。

为解决上述问题，本发明提供一种触摸板，包括：

触摸面，所述触摸面提供用于用户接触的区域；成像触控模组，所述成像触控模组位于所述触摸面的一侧，所述成像触控模组适于采集所述触摸面上用户接触部位的图像，以及感应所述触摸面上用户的接触或动作；其中，所述成像触控模组包括光学传感组件，所述光学传感组件用于对所述用户接触部位进行光学成像，所述光学传感组件的感光面背向所述触摸面。

可选的，所述成像触控模组还包括：光源和触控组件；所述光学传感组件适宜于采集所述光源发射的光线经所述触摸面反射形成的光线以进行光学成像；所述触控组件适宜于感应所述触摸面上用户的接触或动作。

可选的，所述成像触控模组还具有反射面，所述反射面位于所述光学传感组件远离所述触摸面的一侧；所述光源产生的光线被所述触摸面反射至所述反射面，经所述反射面再次反射后，投射至所述感光面。

可选的，透过所述触摸面入射至所述反射面的环境光经由所述反射面透射出去。

可选的，所述成像触控模组还包括：反射层，所述反射层位于所述光学传感组件远离所述触摸面的一侧；

所述反射层提供所述反射面，透过所述触摸面入射至所述反射层的环境光经由所述反射层透射出去。

可选的，所述光源产生的斜入射光线在所述触摸面上发生全反射入射至所述反射面，在所述反射面再次发生全反射后，入射至所述感光面，所述斜入射光线在所述触摸面的入射角大于全反射临界角。

可选的，所述光学传感组件形成的感光区域的面积小于或等于所述触摸面的面积；所述触摸面包括透光区域，所述光学传感组件适宜于对位于所述透光区域的用户接触部位进行光学成像。

可选的，当所述光学传感组件形成的感光区域的面积小于所述触摸面的面积时，所述触摸面还包括非透光区域，所述光学传感组件位于所述触摸面的局部区域的下方。

可选的，所述光学传感组件和所述触控组件为集成的一体件。

可选的，所述成像触控模组还包括：衬底，所述衬底具有相背的第一表面和第二表面，所述第一表面朝向所述触摸面；

所述光源和所述光学传感组件位于所述第二表面，所述触控组件位于所述第一表面。

可选的，所述成像触控模组还包括：衬底；沿所述衬底指向所述触摸面的方向，所述光学传感组件和所述触控组件依次设置。

可选的，所述衬底背向所述触摸面的表面为反射面，所述光源产生的光线被所述触摸面反射至所述反射面，在所述反射面再次反射后，投射至所述感光面，透过所述触摸面入射至所述反射面的环境光经由所述反射面透射出去。

可选的，所述光学传感组件和所述触控组件共用多条第一导线。

可选的，所述触控组件还包括多个第二导线，所述第二导线和所述第一导线相配合以感应所述触摸面上用户的接触或动作；所述第一导线与所述光学传感组件的像素阵列相连以传输信号；所述第二导线与所述光学传感组件的像素阵列不连接。

可选的，所述光学传感组件形成的感光区域的面积小于所述触摸面的面积；所述触摸面包括成像区和非成像区，所述光学传感组件的像素阵列与所述成像区对应，所述触控组件从所述成像区延伸至所述非成像区；所述第一导线位于所述成像区并延伸至所述非成像区；所述第二导线位于所述非成像区。

可选的，垂直所述触摸面的方向上，所述第二导线与所述第一导线位于不同层。

可选的，所述第一导线为所述光学传感组件的信号线和驱动线中的至少一个。

可选的，所述第一导线为所述光学传感组件的信号线；平行所述触摸面的平面内，相邻所述第一导线之间还具有至少一个信号线；或者，所述第一导线为所述光学传感组件的驱动线；平行所述触摸面的平面内，相邻所述第一导线之间还具有至少一个驱动线。

可选的，所述第一导线适于在所述光学传感组件中发挥信号传输功能与在所述触控组件中发挥感应功能之间切换。

可选的，所述触摸板还适宜于基于所述光学传感组件的成像结果对所述触摸面上的接触或动作进行定位。

可选的，所述光学传感组件包括多个感光像素，所述触控组件包括多个触控单元，所述光学传感组件的感光像素的分辨率大于所述触控组件的触控单元的分辨率。

相应的，本发明还提供一种电子设备，包括：本发明的触摸板。

可选的，还包括：显示屏，所述显示屏与所述触摸板分离设置，所述触摸板为所述电子设备的输入设备。

可选的，所述触摸板适于感应用户部位的接触或动作来激活或选择所述显示屏上的项、或者控制指针在所述显示屏上的移动。

可选的，所述触摸板适于采集用户生理特征部位的图像以进行用户身份识别。

可选的，所述电子设备包括笔记本电脑，所述触摸面为所述笔记本电脑的触摸板的表面。

此外，本发明还提供一种本发明电子设备的用户身份认证方法，包括：

接收用户身份认证请求；通过所述成像触控模组采集位于所述电子设备的触摸面上的用户接触部位的图像；判断采集的用户接触部位的图像与预存的图像模板是否匹配，若匹配，则用户身份认证通过，若不匹配，则用户身份认证不通过。

可选的，接收用户身份认证请求包括：通过所述成像触控模组感应用户在所述触摸面上的动作，所述电子设备接收用户身份认证请求。

可选的，所述触摸面包括用户生理特征图像采集区域，接收用户身份认证请求包括：通过所述成像触控模组感应用户在所述用户生理特征图像采集区域上的动作，所述电子设备接收用户身份认证请求。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明技术方案中，所述成像触控模组既能对触摸面上的接触进行感应，又能够采集触摸面所反射的光线特别是全反射信号光以进行成像，所述成像触控模组为一片式集成，集触控功能与光学成像功能于一体，与将分立的光学传感组件和触控组件通过贴合等方式进行组装的方案相比，能够显著提高器件的稳定性和集成度、光学精度；而且所述成像触控模组中光学传感组件的感光面背向所述触摸面，能够有效抑制环境光对成像功能的影响，从而提高成像效果，有利于扩大成像面积，有利于提高用户体验。所述电子设备的用户身份认证方法使得用户在触摸板上操作的过程中即可完成指纹图像采集，提高了用户身份认证的便捷度，改善了用户操作体验。

附图说明

图1是一种触摸板的剖面结构示意图；

图2是本发明触摸板一实施例的俯视结构示意图；

图3是图2所示触摸板实施例的剖面结构示意图；

图4是本发明触摸板另一实施例的剖面结构示意图；

图5是图4所示触摸板实施例中所述成像触控模组210沿A方向的俯视结构示意图；

图6是本发明电子设备一实施例的结构示意图；

图7是本发明电子设备的用户身份认证方法的一种应用场景示意图；

图8是本发明电子设备的用户身份认证方法的另一种应用场景示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术中集成生物识别功能的触摸板往往无法得到良好的集成度和成像效果。参考图1，示出了一种触摸板的剖面结构示意图。

所述触摸板包括：用于用户接触的触摸面11；依次位于触摸面11一侧的触控层12和光学传感层13。在一些实施例中，所述触控层12和所述光学传感层13之间相贴合。具体地，所述触控层12和所述光学传感层13之间通过粘合剂14粘贴。

所述光学传感层13通过所述粘合剂14粘贴于所述触控层12背向所述触摸面11的一侧，从而影响了所述触摸板集成度的提高；而且所述光学传感层 13和所述触控层12往往是在制作完成之后，再通过装配过程实现粘贴，装配过程的精度，会对光学传感层13光路的精度造成影响，即对装配过程的工艺精度要求较高。

此外，如图1所示，手指按压在触摸面11上后，位于所述光学传感层13 中的光源16所产生的光线在触摸面11上反射后形成携带有待成像物信息的信号光，直接投射至所述感光面15a上被所述光学传感层13采集，从而获得指纹图像。

在一些实施例中，所述光学传感层13的第一表面13a通过所述粘合剂14 与所述触控层12相贴合，所述光学传感层13内靠近其第二表面13b处设置有光学传感组件15，所述光学传感组件15的感光面15a朝向所述触摸面11，其中所述光学传感层的第二表面13b与其第一表面13a相对。由于所述光学传感组件15的感光面15a朝向所述触摸面11，因此所述光源16发出的光线经所述触摸面11反射所形成的信号光能够直接投射至所述感光面15a而很大程度地被所述光学传感组件15采集，透射所述触摸面11的环境光也可以直接投射至所述感光面15a被所述光学传感组件15采集；大量环境光入射所述光学传感组件15会影响所形成指纹图像的质量，造成成像效果退化。

为解决所述技术问题，本发明提供一种触摸板，包括：

触摸面，所述触摸面提供用于用户接触的区域；成像触控模组，所述成像触控模组位于所述触摸面的一侧，所述成像触控模组适于采集所述触摸面上用户接触部位的图像，以及感应所述触摸面上用户的接触或动作；其中，所述成像触控模组包括光学传感组件，所述光学传感组件用于对所述用户接触部位进行光学成像，所述光学传感组件的感光面背向所述触摸面。

本发明技术方案，所述成像触控模组既能对触摸面上的接触进行感应，又能够采集触摸面所反射的光线以进行成像，所述成像触控模组为一片式集成，集触控功能与光学成像功能于一体，与将分立的光学传感组件和触控组件通过贴合等方式进行组装的方案相比，能够显著提高器件的稳定性和集成度、光学精度；而且所述成像触控模组中光学传感组件的感光面背向所述触摸面，能够有效抑制环境光对成像功能的影响，从而提高成像效果，有利于扩大成像面积，有利于提高用户体验。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图2和图3，其中图2示出了本发明触摸板一实施例的俯视结构示意图，图3示出了图2所示触摸板实施例的剖面结构示意图。

所述触摸板包括：触摸面101，所述触摸面101提供用于用户接触的区域；成像触控模组110，所述成像触控模组110位于所述触摸面101的一侧，所述成像触控模组110适于采集所述触摸面101上用户接触部位的图像，以及感应所述触摸面101上用户的接触或动作；其中，所述成像触控模组110包括光学传感组件111，所述光学传感组件111用于对所述触摸面101上用户接触部位进行光学成像，所述光学传感组件111的感光面102背向所述触摸面101。

所述触摸面101适宜于提供用户接触的区域。

本发明一些实施例中，所述触摸板具有第一保护层120，所述触摸面101 为所述第一保护层120的表面。一些实施例中，所述第一保护层120可以是所述触摸板的外壳，所述触摸面101为所述外壳的表面；所述第一保护层120 也可以是触摸板的保护盖板，所述触摸面101为所述保护盖板的表面。所述第一保护层120具有透光性。

所述成像触控模组110适宜于对所述触摸面101上用户接触部位进行成像并感应触摸面101上的触摸或动作，进而实现定位和操作。

本发明一些实施例中，所述成像触控模组110是光学式成像触控模组，即所述成像触控模组110通过采集携带有图像信息的光信号实现对接触部位的成像。

所述成像触控模组110还包括：光源113和触控组件114；所述光学传感组件111适宜于采集所述光源113发射的光线经所述触摸面101反射形成的光线以进行光学成像；所述触控组件114适宜于感应所述触摸面101上用户的接触或动作。

光源113所产生的光线朝向所述触摸面101出射，投射至所述触摸面101 上，在所述触摸面101与用户接触部位之间的界面处发生反射形成携带有用户接触部位图像信息的光线；所述光学传感组件111采集所述携带有图像信息的光线进行光学成像以获得所述用户接触部位的图像。

此外，本发明一些实施例中，所述成像触控模组110还具有反射面103，所述反射面103位于所述光学传感组件110远离所述触摸面101的一侧；所述光源113产生的光线被所述触摸面101反射至所述反射面103，经所述反射面103再次反射后，投射至所述感光面102。

如图3所示，所述光源113所产生的光线在所述触摸面101上发生反射以形成的信号光，所述信号光在所述反射面103上再次发生反射，从而投射至背向所述触摸面101设置的感光面102，而透过所述触摸面101入射至所述反射面103的环境光经由所述反射面透射出去。也就是说，所述反射面103 能够选择性地反射信号光，而尽可能地透射入射至其表面的环境光。

为了提高所述反射面103的反射率，提高背向所述触摸面101设置的感光面102所采集到光信号的强度，以提高图像质量，在一些实施例中，所述光源113所产生的大角度入射光线在所述触摸面101上发生全反射以形成的全反射信号光，所述全反射信号光在所述反射面103上再次发生全反射，从而被背向所述触摸面101设置的感光面102所接收，而透过所述触摸面101 入射至所述反射面103的环境光因无法在所述反射面103处发生全反射而经由所述反射面103透射出去，即全反射信号光更能作为有效的信号光以采集用户接触部位的高质量图像。

本发明一些实施例中，所述成像触控模组110还包括：反射层115，所述反射层115位于所述光学传感组件111远离所述触摸面101的一侧；所述反射层115提供所述反射面103，透过所述触摸面101入射至所述反射层115的环境光经由所述反射层115透射出去，即所述反射层115能够选择性地全反射信号光，而尽可能地透射入射至其表面的环境光。

在一些实施例中，所述反射面103是所述反射层115朝向所述触摸面101 的表面。在另一些实施例中的，所述反射面103是所述反射层115背向所述触摸面101的表面。

所述光源113产生的斜入射光线在所述触摸面101上发生全反射入射至所述反射面103，在所述反射面103再次发生全反射后，入射至所述感光面 102，所述斜入射光线在所述触摸面101的入射角大于全反射临界角。在一些实施例中，为了实现所述反射层115选择性地反射信号光，而尽可能地透射入射至其表面的环境光，可以通过在所述光学传感组件111上设置具有特定图案的掩模层或遮光层，使得所述光源113所产生的大角度入射光线在所述触摸面101上发生全反射形成的全反射信号光，在所述反射面103上再次发生全反射，进而被背向所述触摸面101设置的感光面102所接收，而透过所述触摸面101的环境光被所述掩模层或遮光层遮挡、或者入射至所述反射面 103后因为无法在所述反射面103上发生全反射而由所述反射面103透射出去。即当所述光学传感组件111集成在非自然的透明介质表面(如光子晶体等光学材料)时，需要增加一些掩膜的光学孔径遮拦设计等来优化信号光和环境光的分离。

需要说明的是，本发明一些实施例中，至少部分光线在所述触摸面101 和所述反射面103上均发生全反射，即所述触摸面101和所述反射面103之间形成光波导，至少部分所述信号光为所述光波导中传输的波导光。

继续参考图3，本发明一些实施例中，所述成像触控模组110还包括：衬底116，所述衬底116具有相背的第一表面(116a)和第二表面(116b)，所述第一表面116a朝向所述触摸面101；所述光源113和所述光学传感组件111 位于所述第二表面116b，所述触控组件114位于所述第一表面116a。所述衬底116具有透光性，所述触控组件114至少部分透光。

将所述光学传感组件111和所述触控组件114分别设置于同一衬底116 的不同表面上，不仅能够实现所述光学传感组件111和所述触控组件114的一片式集成(即集成的一体件)，而且能够自然的实现感光面102背向所述触摸面101设置，即改变所述光学传感组件111的空间朝向即可实现其感光面102 的背向设置。

在一些实施例中，所述光学传感组件111的感光面102背向所述触摸面 101设置包括：所述光学传感组件111面向所述触摸面101的表面不透光，所述光学传感组件111背向所述触摸面101的表面透光，可以接收入射光线。

当所述光学传感组件111的感光像素为双侧透光时，为了实现所述光学传感组件111面向所述触摸面101的表面不透光，在一些实施例中，所述光学传感组件111的感光像素的第一面(即所述感光像素面向所述触摸面101 的表面)设置有所述具有特定图案的掩模层或遮光层(未示出)，所述特定图案包括：所述掩模层或遮光层包括多个分立的遮光部(未示出)，每个遮光部覆盖所述感光像素的第一面，所述遮光部的横向(即平行于所述触摸面101 方向)尺寸大于等于所述感光像素的横向尺寸，相邻的遮光部之间填充有透光介质，使得全反射信号光能够通过所述相邻的遮光部之间的透光介质、和相邻的感光像素之间的透光介质入射至所述反射面103。所述遮光部不透光，因此所述遮光部能够有效避免光线从所述感光像素的第一面入射而被接收，而所述感光像素的第二面(即所述感光像素背向所述触摸面101的表面)作为所述感光面102，能够有效避免环境光等杂散光的干扰，因为环境光难以在所述反射面103发生全反射而被所述感光面102接收，而且遮光部的设置能够进一步降低杂散光的影响，有效提高信噪比。

在一些实施例中，所述遮光部位于所述衬底116靠近所述光学传感组件 111的一侧，即位于所述衬底116和所述光学传感组件111之间；在另一些实施例中，所述遮光部位于所述衬底116远离所述光学传感组件111的一侧，即位于所述衬底116和所述触控组件114之间。

在一些实施例中，所述光学传感组件111还包括电极，所述电极可以作为所述遮光部，位于所述光学传感组件111的感光像素的第一面，用于阻挡光线由所述感光像素的第一面进入而被所述感光像素接收。所述电极可以是金属电极，所述电极的横向尺寸大于等于所述感光像素的横向尺寸。

在另一些实施例中，所述光学传感组件111的感光像素为单侧透光，则无需设置所述遮光部，仅需将所述光学传感组件111的感光像素不透光的一侧贴合所述衬底116的第二表面116b设置，将所述光学传感组件111的感光像素透光的一侧背向所述衬底116的第二表面116b设置，则以图3所示的架构即可满足所述光学传感组件111的感光面102背向所述触摸面101设置。

在一些实施例中，所述光源113设置于所述衬底116的第二表面116b，适于朝向所述触摸面101发射光线。具体地，所述光源113可以包括LED光源。本实施例中，考虑到器件的薄型设计和图像放大比例，将所述光源113 和所述光学传感组件111设置于同一层。在其他实施例中，所述光源113和所述光学传感组件111也可以设置于不同层。

在一些实施例中，所述成像触控模组110还包括第二保护层117，用于保护所述光学传感组件111的感光面102，所述第二保护层117具有透光性，位于所述光学传感组件111和所述反射面103之间。

本发明一些实施例中，所述光学传感组件111形成的感光区域的面积小于或等于所述触摸面101的面积；所述触摸面101包括透光区域101t，所述光学传感组件111适宜于对位于所述透光区域101t的用户接触部位进行光学成像，即所述透光区域101t作为所述触摸面101上的用户生理特征采集区域。

需要说明的是，如图2所示，所述光学传感组件111形成的感光区域的面积小于所述触摸面101的面积时，所述触摸面101还包括非透光区域101f。所述光学传感组件111位于所述触摸面的局部区域的下方。

在另一些实施例中，所述光学传感组件111形成的感光区域的面积可以等于所述触摸面101的面积，此时所述触摸面101的整个区域均为透光区域 101t。

如图2所示，在一些实施例中，光学传感组件111的分辨率大于触控组件114的分辨率，即所述光学传感组件111包括多个感光像素(图中未标示)，所述触控组件114包括多个触控单元(图中未标示)，所述光学传感组件111 中单个感光像素的尺寸远小于所述触控组件114中单个触控单元的尺寸，所述光学传感组件111中感光像素的密度大于所述触控组件114中触控单元的密度。在一些实施例中，所述触控组件114的分辨率为毫米级，例如3～4毫米，所述光学传感组件111的分辨率可以是0.1毫米级。本发明一些实施例中，所述触摸板还适宜于基于所述光学传感组件111的成像结果对所述触摸面101 上的接触或动作进行定位，以提高定位精度、降低误判率。

在一些实施例中，沿平行所述触摸面101方向，所述光学传感组件111 的面积小于等于所述触控组件114的面积，所述触控组件114的面积可以等于所述触摸面101的面积，以满足整个触摸面101上任意位置能够感应用户的触摸或动作，所述触摸面101的至少部分区域能够采集用户触摸部位的生理特征图像。

本发明图2和图3所示实施例的成像触控模组110既能对触摸面101上的接触进行感应，又能够采集触摸面101所反射的光线以进行成像，特别是全反射信号光；与将分立的光学传感组件和触控组件通过贴合等方式进行组装的方案相比，能够实现一片式集成，显著提高器件稳定性和集成度、光学精度；而且所述成像触控模组110中光学传感组件111的感光面102背向所述触摸面101，能够有效抑制环境光对成像功能的影响，从而提高成像效果，有利于扩大成像面积，有利于提高用户体验。

参考图4，示出了本发明触摸板另一实施例的剖面结构示意图。

与前述实施例相同之处本发明在此不再赘述。与前述实施例不同之处在于，本发明一些实施例中，所述光学传感组件211和所述触控组件214位于所述衬底216的同侧，即所述光学传感组件211和所述触控组件214位于所述衬底216和所述触摸面201之间。

如图4所示，本发明一些实施例中，沿所述衬底216指向所述触摸面201 的方向，所述光学传感组件211和所述触控组件214依次设置。

具体的，所述感光面202背向所述触摸面201设置，所述衬底216背向所述触摸面201的表面为反射面203，以将在所述触摸面201处发生全反射形成的全反射信号光，再次全反射至所述感光面202。本发明一些实施例中，所述衬底216背向所述触摸面201的表面为反射面203，所述光源213产生的光线至少部分被所述触摸面201全反射至所述反射面203，在所述反射面203再次全反射后，投射至所述感光面202，透过所述触摸面201入射至所述反射面 203的环境光经由所述反射面203透射出去。

本实施例中，为了实现所述光学传感组件211的感光面202背向所述触摸面201设置，所述反射面203选择性地全反射信号光至所述感光面202，而使得环境光经由所述反射面203透射出去，实现信号光与环境光的分离，所采用的技术方案类似于上述图2和图3所示实施例中的相关描述，例如可以通过在所述光学传感组件211上设置具有特定图案的掩模层或遮光层，使得所述光源213所产生的大角度入射光线在所述触摸面201上发生全反射形成的全反射信号光，在所述反射面203上再次发生全反射，进而被背向所述触摸面201设置的感光面202所接收，而透过所述触摸面201的环境光被所述掩模层或遮光层遮挡、或者入射至所述反射面203后因为无法在所述反射面 203上发生全反射而由所述反射面203透射出去，此处不再赘述。

结合参考图5，示出了图4中所述成像触控模组210沿A方向的俯视结构示意图。

本发明一些实施例中，所述光学传感组件211和所述触控组件214共用多个第一导线231。通常所述触控组件214需要两个正交的导线组分布在某种电介质的两个表面(以分割该两个导线组)。本发明实施例中，可以将两个导线组中的其中一组与光学传感组件211的像素阵列的信号线或者驱动线共用。在一片式集成的同时，通过共用导线，能够有效提高所述触摸板的集成度。

本发明一些实施例中，所述触控组件214还包括多个第二导线232，所述第二导线232和所述第一导线231相配合以感应所述触摸面201上用户的接触或动作；所述第一导线231与所述光学传感组件211的像素阵列(图中未示出)相连以传输信号；所述第二导线232与所述光学传感组件211的像素阵列(图中未示出)不连接。

本发明一些实施例中，所述光学传感组件211形成的感光区域的面积小于所述触摸面201的面积；所述触摸面201包括成像区(即位于第一边界201t 以内的区域)和非成像区(即位于第二边界201f和所述第一边界201t之间的区域)，所述光学传感组件211的像素阵列与所述成像区对应，所述触控组件 214从所述成像区延伸至所述非成像区。因此，在所述触摸面201上，所述光学传感组件211的像素阵列的投影位于所述成像区内；所述触控组件的投影覆盖所述成像区和所述非成像区。

所述第一导线231位于所述成像区并延伸至所述非成像区；所述第二导线232位于所述非成像区，也就是说，所述第一导线231横跨所述成像区和所述非成像区，而所述第二导线232仅位于所述非成像区，所述第二导线232 仅设置在所述非成像区内，并未进入成像区。

所述第一导线231所传输的信号可以是控制所述光学传感组件211的像素阵列的驱动信号，也可以是所述光学传感组件211的像素阵列进行光电转换之后所形成的信号，也就是说，本发明一些实施例中，所述第一导线231 为所述光学传感组件211中的信号线211s和驱动线211d中的至少一个，例如，所述第一导线231可以是所述光学传感组件211中的部分信号线211s和部分驱动线211d。

如图5所示的实施例，所述第一导线231是所述光学传感组件211中的部分信号线211s和部分驱动线211d。所述光学传感组件211中的信号线211s 沿行方向延伸，驱动线211d沿列方向延伸。作为所述第一导线231的信号线 211s沿行方向从所述成像区延伸至非成像区；作为所述第一导线231的驱动线211d沿列方向从所述成像区延伸至非成像区。

需要说明的是，所述光学传感组件211中信号线211s和驱动线211d的数量众多，而基于分辨率差异，仅需部分数量的信号线211s和驱动线211d作为第一导线231即可。

具体的，如图5所示，在所述第一导线231为所述光学传感组件211的信号线211s时，平行所述触摸面201的平面内，相邻所述第一导线231之间还具有至少一个信号线211s(如图5中点线所示)。在所述第一导线231为所述光学传感组件211的驱动线211d时；平行所述触摸面201的平面内，相邻所述第一导线231之间还具有至少一个驱动线211d(如图5中点线所示)。

需要说明的是，本发明一些实施例中，所述第一导线231以预设频率在所述光学传感组件211中发挥信号传输功能与在所述触控组件214中发挥感应功能之间切换，即分时探测的方式。

还需要说明的是，本发明另一些实施例中，所述第一导线也可以是所述光学传感组件中的信号线和驱动线中的一个，即所述第一导线只是所述光学传感组件中的部分信号线；或者所述第一导线只是所述光学传感组件中的部分驱动线。当所述第一导线只是所述光学传感组件中的信号线和驱动线中的一个时，垂直所述触摸面的方向上，所述第二导线还与所述第一导线位于不同层。如前述，所述触控组件214通常需要两组互相垂直的导线来提供触控扫描功能。本发明实施例中，将其中一组导线和所述光学传感组件211的像素阵列的信号线或者驱动线根据分辨率比例共用。通常情况下，所述触控组件214的两组提供触控扫描功能的导线是不分层的，但是可以通过制造层面的掩膜设计，使所述触控组件214的两组正交排布的导线在交叉处有隔离，实质上与两组导线在同层的功能相同。

在一些实施例中，沿平行所述触摸201方向，所述光学传感组件211的面积小于等于所述触控组件214的面积，所述触控组件214的面积可以等于所述触摸面201的面积，以满足整个触摸面201上任意位置能够感应用户的触摸或动作，所述触摸面201的至少部分区域能够采集用户触摸部位的生理特征图像。

图4和图5所示实施例，相比于图2和图3所示实施例而言，具有更高的集成优势和成本优势。

相应的，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括本发明的触摸板。

参考图6，示出了本发明电子设备一实施例的结构示意图。

所述电子设备包括触摸板310。所述触摸板310适于采集用户生理特征部位的图像以进行用户身份识别。所述触摸板310为本发明的触摸板，所述触摸板310的相关技术方案参考前述触摸板的实施例，本发明在此不再赘述。

本发明一些实施例中，所述触摸板310适于采集用户生理特征部位的图像以进行用户身份识别。具体的，用户通过手指接触所述触摸板310，所述触摸板310采集用户手指指纹的图像以进行身份识别。

本发明一些实施例中，所述电子设备还包括：显示屏320，所述显示屏 320与所述触摸板310分离设置，所述触摸板310为所述电子设备的输入设备。

所述显示屏310用于图像、信息的显示。所述触摸板310适于感应用户部位的接触或动作来激活或选择所述显示屏310上的项、或者控制指针在所述显示屏310上的移动。

具体的，所述触摸板310可以感应用户部位的接触或动作(例如敲击、滑动等动作)以激活或选择所述显显示屏上的内容；所述触摸板310还可以感应用户接触部位的动作或运动(例如滑动，或以预设轨迹滑动等运动)以控制指针在所述显示屏320上的移动。

本发明一些实施例中，所述触摸板310适宜于采集用户生理特征部位的图像以进行用户身份识别。具体的，所述触摸板310可以采集用户的指纹、掌纹或者其他生理特征部位的图像以进行用户身份识别。

本发明一些实施例中，所述电子设备包括笔记本电脑，所述触摸面为所述笔记本电脑的触摸板310的表面。本发明另一些实施例中，所述电子设备可以是其他具有分离的显示屏和触摸板的电子设备。

参考图7，示出了本发明前述实施例的电子设备的用户身份认证方法的一种应用场景示意图。

在一些实施例中，所述用户身份认证方法包括以下步骤：S1，接收用户身份认证请求；S3，通过所述成像触控模组410采集位于所述电子设备的触摸面上的用户接触部位的图像；S5，判断采集的用户接触部位的图像与预存的图像模板是否匹配，若匹配，则用户身份认证通过，若不匹配，则用户身份认证不通过。

在一些实施例中，所述用户身份认证可以是电子设备的启动、应用程序的启动、或者网上交易等过程中的认证程序。

在一些实施例中，接收用户身份认证请求包括：通过所述成像触控模组感应用户在所述触摸面上的动作，所述电子设备接收用户身份认证请求。

在一些实施例中，所述触摸面包括用户生理特征图像采集区域401t，所述用户生理特征图像采集区域401t为所述触摸面401的局部区域，接收用户身份认证请求包括：通过所述成像触控模组感应用户在所述用户生理特征图像采集区域401t上的动作，所述电子设备接收用户身份认证请求。具体地，用户可以通过在所述用户生理特征图像采集区域401t内移动，来控制显示屏 450上的指针位于“Sign In”按钮上，也可以通过在所述触摸面上位于所述用户生理特征图像采集区域401t以外的区域401f移动，来控制显示屏450上的指针位于“Sign In”按钮上，然后用户需要敲击所述用户生理特征图像采集区域401t，以触发所述电子设备通过所述成像触控模组410采集位于所述触摸面401上的用户接触部位的图像。

参考图8，示出了本发明前述实施例的电子设备的用户身份认证方法的另一种应用场景示意图。

与前述图7所示实施例相同之处本发明在此不再赘述。与图7所示实施例不同之处在于，所述用户生理特征图像采集区域占据所述触摸面501的整个区域，因此用户可以在所述触摸面501的任意位置移动以控制显示屏550 上的指针位于“Sign In”按钮上，然后敲击所述触摸面501的任意位置，以触发所述电子设备通过所述成像触控模组510采集位于所述触摸面501上的用户接触部位的图像。

综上，所述成像触控模组既能对触摸面上的接触进行感应，又能够采集触摸面所反射的光线以进行成像，所述成像触控模组为一片式集成，集触控功能与光学成像功能于一体，与将分立的光学传感组件和触控组件通过贴合等方式进行组装的方案相比，能够显著提高器件的稳定性和集成度、光学精度；而且所述成像触控模组中光学传感组件的感光面背向所述触摸面，能够有效抑制环境光对成像功能的影响，从而提高成像效果，有利于扩大成像面积，有利于提高用户体验。所述电子设备的用户身份认证方法使得用户在触摸板上操作的过程中即可完成指纹图像采集，提高了用户身份认证的便捷度，改善了用户操作体验。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (29)

1.一种触摸板，其特征在于，包括：

触摸面，所述触摸面提供用于用户接触的区域；

成像触控模组，所述成像触控模组位于所述触摸面的一侧，所述成像触控模组适于采集所述触摸面上用户接触部位的图像，以及感应所述触摸面上用户的接触或动作；

其中，所述成像触控模组包括光学传感组件，所述光学传感组件用于对所述用户接触部位进行光学成像，所述光学传感组件的感光面背向所述触摸面。

2.如权利要求1所述的触摸板，其特征在于，所述成像触控模组还包括：光源和触控组件；

所述光学传感组件适宜于采集所述光源发射的光线经所述触摸面反射形成的光线以进行光学成像；

所述触控组件适宜于感应所述触摸面上用户的接触或动作。

3.如权利要求2所述的触摸板，其特征在于，所述成像触控模组还具有反射面，所述反射面位于所述光学传感组件远离所述触摸面的一侧；

所述光源产生的光线被所述触摸面反射至所述反射面，经所述反射面再次反射后，投射至所述感光面。

4.如权利要求3所述的触摸板，其特征在于，透过所述触摸面入射至所述反射面的环境光经由所述反射面透射出去。

5.如权利要求4所述的触摸板，其特征在于，所述成像触控模组还包括：反射层，所述反射层位于所述光学传感组件远离所述触摸面的一侧；

所述反射层提供所述反射面，透过所述触摸面入射至所述反射层的环境光经由所述反射层透射出去。

6.如权利要求4所述的触摸板，其特征在于，所述光源产生的斜入射光线在所述触摸面上发生全反射入射至所述反射面，在所述反射面再次发生全反射后，入射至所述感光面，所述斜入射光线在所述触摸面的入射角大于全反射临界角。

7.如权利要求1所述的触摸板，其特征在于，所述光学传感组件形成的感光区域的面积小于或等于所述触摸面的面积；所述触摸面包括透光区域，所述光学传感组件适宜于对位于所述透光区域的用户接触部位进行光学成像。

8.如权利要求7所述的触摸板，其特征在于，当所述光学传感组件形成的感光区域的面积小于所述触摸面的面积时，所述触摸面还包括非透光区域，所述光学传感组件位于所述触摸面的局部区域的下方。

9.如权利要求2所述的触摸板，其特征在于，所述光学传感组件和所述触控组件为集成的一体件。

10.如权利要求9所述的触摸板，其特征在于，所述成像触控模组还包括：衬底，所述衬底具有相背的第一表面和第二表面，所述第一表面朝向所述触摸面；

所述光源和所述光学传感组件位于所述第二表面，所述触控组件位于所述第一表面。

11.如权利要求9所述的触摸板，其特征在于，所述成像触控模组还包括：衬底；

沿所述衬底指向所述触摸面的方向，所述光学传感组件和所述触控组件依次设置。

12.如权利要求11所述的触摸板，其特征在于，所述衬底背向所述触摸面的表面为反射面，所述光源产生的光线被所述触摸面反射至所述反射面，在所述反射面再次反射后，投射至所述感光面，透过所述触摸面入射至所述反射面的环境光经由所述反射面透射出去。

13.如权利要求9所述的触摸板，其特征在于，所述光学传感组件和所述触控组件共用多条第一导线。

14.如权利要求13所述的触摸板，其特征在于，所述触控组件还包括多个第二导线，所述第二导线和所述第一导线相配合以感应所述触摸面上用户的接触或动作；

所述第一导线与所述光学传感组件的像素阵列相连以传输信号；

所述第二导线与所述光学传感组件的像素阵列不连接。

15.如权利要求14所述的触摸板，其特征在于，所述光学传感组件形成的感光区域的面积小于所述触摸面的面积；

所述触摸面包括成像区和非成像区，所述光学传感组件的像素阵列与所述成像区对应，所述触控组件从所述成像区延伸至所述非成像区；

所述第一导线位于所述成像区并延伸至所述非成像区；

所述第二导线位于所述非成像区。

16.如权利要求14所述的触摸板，其特征在于，垂直所述触摸面的方向上，所述第二导线与所述第一导线位于不同层。

17.如权利要求13～16中任一项所述的触摸板，其特征在于，所述第一导线为所述光学传感组件的信号线和驱动线中的至少一个。

18.如权利要求17所述的触摸板，其特征在于，所述第一导线为所述光学传感组件的信号线；平行所述触摸面的平面内，相邻所述第一导线之间还具有至少一个信号线；或者，所述第一导线为所述光学传感组件的驱动线；平行所述触摸面的平面内，相邻所述第一导线之间还具有至少一个驱动线。

19.如权利要求17所述的触摸板，其特征在于，所述第一导线适于在所述光学传感组件中发挥信号传输功能与在所述触控组件中发挥感应功能之间切换。

20.如权利要求1所述的触摸板，其特征在于，所述触摸板还适宜于基于所述光学传感组件的成像结果对所述触摸面上的接触或动作进行定位。

21.如权利要求1所述的触摸板，其特征在于，所述光学传感组件的分辨率大于所述触控组件的分辨率。

22.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求1至21任一项所述的触摸板。

23.如权利要求22所述的电子设备，其特征在于，还包括：显示屏，所述显示屏与所述触摸板分离设置，所述触摸板为所述电子设备的输入设备。

24.如权利要求23所述的电子设备，其特征在于，所述触摸板适于感应用户部位的接触或动作来激活或选择所述显示屏上的项、或者控制指针在所述显示屏上的移动。

25.如权利要求22至24任一项所述的电子设备，其特征在于，所述触摸板适于采集用户生理特征部位的图像以进行用户身份识别。

26.如权利要求22所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括笔记本电脑，所述触摸面为所述笔记本电脑的触摸板的表面。

27.一种如权利要求22至26任一项所述的电子设备的用户身份认证方法，其特征在于，包括：

接收用户身份认证请求；

通过所述成像触控模组采集位于所述电子设备的触摸面上的用户接触部位的图像；

判断采集的用户接触部位的图像与预存的图像模板是否匹配，若匹配，则用户身份认证通过，若不匹配，则用户身份认证不通过。

28.如权利要求27所述的用户身份认证方法，其特征在于，接收用户身份认证请求包括：

通过所述成像触控模组感应用户在所述触摸面上的动作，所述电子设备接收用户身份认证请求。

29.如权利要求28所述的用户身份认证方法，其特征在于，所述触摸面包括用户生理特征图像采集区域，接收用户身份认证请求包括：

通过所述成像触控模组感应用户在所述用户生理特征图像采集区域上的动作，所述电子设备接收用户身份认证请求。

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