CN207742677U - 一种压力触控的指纹识别模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及指纹模组及其应用技术领域，特别是涉及压力触控的指纹识别模组。一种压力触控的指纹识别模组，包括：盖板、感应电极、导电柱和弹片；所述盖板位于指纹识别模组的上表面，下方贴合有指纹识别芯片；所述盖板上有触摸按键区域；所述感应电极由感应电极线路图形和基材组成；所述导电柱设置于所述盖板与所述感应电极之间，其上下表面分别通过所述弹片与指纹识别模组和感应电极线路图形连接。本实用新型提供新型触摸按键方案，应用在智能手机等设备上可以促进和拓展更丰富的应用软体开发，也能在使用触控显示屏一体化产品的设备中让触摸按键的实现更加灵活。
Description
技术领域
本实用新型涉及指纹模组及其应用技术领域，特别是涉及压力触控的指纹识别模组。
背景技术
在电子设备中，经常要使用按键来实现人机交互，而传统的机械按键具有体积大、易损坏、操作体验差等缺点。随着智能设备和智能移动终端的迅速发展，机械按键在人机交互的体验上不能满足用户的需求，逐渐被触摸按键取代，特别是智能手机上，大多使用触摸按键来实现按键功能。
目前使用的触摸按键主要多是基于电容式检测技术来实现，这种检测技术的传感器主要由两部分组成：Cover lens(保护盖板)和Sensor(感应器)。Cover lens目前的材料主要是采用玻璃和亚克力板(PMMA)，Sensor主要是在玻璃、树脂薄膜、或者线路板上设计相应的线路图形。由于采用电容式感应，为保证触摸的灵敏度和稳定性，Cover lens和Sensor之间要用无空气的胶填充贴合在一起，这样就使得Cover lens和Sensor在设计之初就保证不能分离。这种触摸按键在设备结构上不具备灵活性，比如从智能手机的显示屏发展来看，显示屏将集成触摸屏的功能，但是由于触摸按键在显示屏之外，实现触摸按键就必须将单独的按键Sensor贴合在盖板上面再引线到主板上，Sensor和引线容易造成与设备机壳干涉。同时这种贴合一起的方式也难以实现拓展性和新颖性的功能，如触控反馈和触感的增值功能，使智能设备的部件结构拓展性设计和功能创新性应用受限。
另外指纹识别模组的应用也越来越广泛，可以用于加密和身份识别方面。目前的指纹模组如果安装在面板的正面，除了只有指纹识别功能外，同时还有按键的功能，但按键属于机械式的按键，用户体验不佳，另外机械按键只有开和关两种状态，没有压力识别功能，应用拓展性不佳。
实用新型内容
为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是解决Cover lens和Sensor的贴合限制，实现指纹识别和压力触摸按键交互的增值功能，为智能设备的人机交互应用提供更好更丰富的解决方案。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种压力触控的指纹识别模组，包括：
盖板、感应电极、导电柱和弹片；
所述盖板位于指纹识别模组的上表面；所述盖板上有触摸按键区域，所述触摸按键区域下表面贴合指纹识别芯片；
所述感应电极由感应电极线路图形和基材组成；所述感应电极线路图形呈圆形，并设置于所述基材的正中央位置；
所述导电柱设置于所述盖板与所述感应电极之间；所述导电柱的上下表面分别通过所述弹片与所述指纹识别芯片和感应电极线路图形连接。
进一步的，所述盖板和所述基材是绝缘的。
进一步的，所述感应电极线路图形是导电的。
进一步的，所述触摸按键区域与所述盖板一体化设计。
进一步的，所述触摸按键区域与所述盖板做分离设计，在所述触摸按键区域的范围内挖孔开槽，将触摸按键区域嵌入到盖板中，使得所述触摸按键区域可以向下独立按下。
进一步的，所述弹片为弧形。
进一步的，所述弹片使用弹性和形状复原性良好的弧形导电材料。
进一步的，所述导电柱为导电胶条。
进一步的，所述导电柱为导电弹簧。
本实用新型的有益效果：
本实用新型采用Sensor与Cover lens分离的触摸按键装配方式，使得Sensor线路板可以与设备的其他线路板如主板共用，在节省成本的同时也使得设备的结构可以有较好的灵活性。通过本实用新型的实现，使智能设备更加智能，同时具有很大的功能拓展空间，具有指纹识别功能的压力按键使人机交互体验更好。比如在智能手机游戏中，用户轻触，游戏人物稍微跳起，稍用力按压，游戏人物可跳更高，同时由于弹片的反馈力，可让用户的游戏体验更加逼真和舒适。如用在智能机主菜单(HOME键)上，也可以拓展HOME键的功能和应用。本实用新型提供的新型触摸按键方案，应用在智能手机等设备上可以促进和拓展更丰富的应用软体开发，也能在使用触控显示屏一体化产品的设备中让触摸按键的实现更加灵活。智能设备跟据用户是否是轻触还是按压来进行对应的功能设定，配合应用软件完成丰富的具有拓展性的增值功能与体验。
附图说明
图1为本实用新型所述指纹识别模组的感应电极图形示意图；
图2为本实用新型所述指纹识别模组的按键截面示意图；
图3为本实用新型所述指纹识别模组的按键稍按压后的按键截面示意图；
其中，1-感应电极线路图形，2-基材，31-触摸按键区域，32-触摸按钮，4-盖板，5-弹片，6-导电柱。8-指纹识别芯片。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一种压力触控的指纹识别模组，如图1、2、3所示，包括：
盖板4、指纹识别芯片8、感应电极、导电柱6和弹片5；
所述盖板4位于指纹识别模组的上表面，为绝缘材料；所述盖板4上有触摸按键区域31，所述触摸按键区域31下方设有指纹识别芯片8，两者的贴合面利用胶水粘贴；所述盖板4与所述感应电极之间设置有所述导电柱6；所述导电柱6的上下表面分别通过弹片5与触摸按键区域31下方的指纹识别芯片8和感应电极线路图形1连接。当人的手指触摸到所述触摸按键区域31时，手指与所述弹片5之间会透过绝缘的触摸按键区域31形成寄生电容；所述弹片5与导电柱6受到的压力传递至所述感应电极线路图形1，即相当于将寄生电容引入到感应电极线路图形1，这样，所述感应电极线路图形1发送和接收信号时由于人的手指的影响，信号会发生变化，从而电容检测电路就可以识别是否有手指在触摸按键。
所述感应电极由感应电极线路图形1和基材2组成，如图1所示；所述感应电极线路图形1是由一定图形形状设计制作的导电材料，本实施例中设计呈圆形，并设置积附于所述基材2的正中央位置；所述基材2为绝缘的，可选用FPC(可挠性线路板)或者PCB(平面线路板)等可实现电路功能载体的材料；所述感应电极线路图形1是裸露导电的，为保证可靠性，可为其做一些抗氧化处理；按键触控芯片会通过所述感应电极线路图形1发送和接受信号，为保证信号质量所述基材2上的感应电极线路图形1设计不带有锐角。
所述导电柱6可以选择导电胶条或金属弹簧等导电物。导电胶条或弹簧的长度可以根据实际情况调整。
本实施例中，所述触摸按键区域31与所述盖板4呈一体化设计时，所述触摸按键区域31为盖板4的一个区域，所述触摸按键区域31可以作为触摸的区域标示出来，如图2所示；当不采用一体化设计时，在所述盖板4上将触摸按键区域31的范围内挖孔开槽，将触摸按键区域31嵌入到盖板4上，如图3所示，使得触摸按键区域31范围的盖板4能够独立向下按下。
所述弹片5设计为弧形。当手指轻触所述触摸按键区域31时，手指可以通过与弹片的寄生电容影响Sensor上感应电极的电容，从而达到触摸的检测，此时触摸按键区域31与弹片5、所述感应电极线路图形1与弹片5接触面积较小，所述感应电极线路图形1的信号变化也相对较小。当手指稍加大压力按压所述触摸按键区域31时，该区域如图3所示挤压5，使弹片5与触摸按键区域31和感应电极线路图形1的接触面积变大，感应信号的变化也相应变大。按键触控芯片检测识别这种信号的变化，来判断触摸按键的状态。从而设备的检测控制器不但可以检测是否有触摸功能，还可以检测手指的压力大小，这种弹片的轻微反馈力同时可以给用户一个良好的触摸手感。触摸按键的状态主要有三种：无触摸、轻触摸、按压触摸。触摸按键检测芯片可以检测三种触摸状态以及三种状态之间的转换，设备主机的应用软件可根据这些状态和状态的转换来选择和实现对应的功能和操作。
所述弹片5使用弹性和形状复原性良好的弧形导电材料。按压时一方面可以形成面积的变化因子，另一方面可以提供按压时的反馈力，增加人机交互的体验感。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种压力触控的指纹识别模组，其特征在于，包括：
盖板(4)、感应电极、导电柱(6)和弹片(5)；
所述盖板(4)位于指纹识别模组的上表面；所述盖板(4)上设有触摸按键区域(31)，所述触摸按键区域(31)下表面贴合指纹识别芯片(8)；
所述感应电极由感应电极线路图形(1)和基材(2)组成；所述感应电极线路图形(1)呈圆形，并设置于所述基材(2)的正中央位置；
所述导电柱(6)设置于所述盖板(4)与所述感应电极之间；所述导电柱(6)的上下表面分别通过所述弹片(5)与所述指纹识别芯片(8)和感应电极线路图形(1)连接。
2.根据权利要求1所述压力触控的指纹识别模组，其特征在于，所述盖板(4)和所述基材(2)是绝缘的。
3.根据权利要求1所述压力触控的指纹识别模组，其特征在于，所述感应电极线路图形(1)是导电的。
4.根据权利要求1所述压力触控的指纹识别模组，其特征在于，所述触摸按键区域(31)与所述盖板(4)一体化设计。
5.根据权利要求1所述压力触控的指纹识别模组，其特征在于，所述触摸按键区域(31)与所述盖板(4)做分离设计，在触摸按键区域(31)的范围内挖孔开槽，将触摸按键区域(31)嵌入到盖板(4)中，使得触摸按键区域(31)可以向下独立按下。
6.根据权利要求1所述压力触控的指纹识别模组，其特征在于，所述弹片(5)为弧形。
7.根据权利要求5所述压力触控的指纹识别模组，其特征在于，所述弹片(5)使用弹性和形状复原性良好的弧形导电材料。
8.根据权利要求1所述压力触控的指纹识别模组，其特征在于，所述导电柱(6)为导电胶条。
9.根据权利要求1所述压力触控的指纹识别模组，其特征在于，所述导电柱(6)为导电弹簧。
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