指纹测试模组和指纹测试装置
技术领域
本实用新型属于机械领域,尤其涉及一种指纹测试模组和具有该指纹测试模组的指纹测试装置。
背景技术
随着超声波屏下指纹的发展,安全性更高的大面积指纹逐渐被推广,假手指测试件的外形尺寸会随着指纹芯片面积加大而对应加大。
假手指测试件一般采用硅胶类软材质制作,由于假手指测试件的尺寸较大,当假手指测试件与待测件贴合时,假手指测试件容易受力不均匀而导致部分区域产生气泡,从而导致测试不通过。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种指纹测试模组,能够解决上述问题。
为实现本实用新型的目的,本实用新型提供了如下的技术方案:
第一方面,本实用新型提供了一种指纹测试模组,所述指纹测试模组用于对待测件进行指纹测试,所述指纹测试模组包括支撑组件和测试件,所述支撑组件、所述测试件和所述待测件在第一方向上依次设置,所述测试件与所述支撑组件偏心转动连接,所述测试件的测试面与所述待测件的待测面相对倾斜,所述支撑组件在所述第一方向上运动;所述支撑组件带动所述测试件朝向所述待测件移动,以使所述测试面可与所述待测面的一端接触直至全部贴合,或所述支撑组件带动所述测试件远离所述待测件移动,以使所述测试面与所述待测面自一端开始逐渐分离。
通过设置测试件偏心转动连接支撑组件,非测试状态时的测试件的测试面与待测件的待测面相对倾斜,使得支撑组件在第一方向上移动时,测试件的测试面的第一端先接触待测件,下压过程中测试面自第一端向相对的第二端逐渐与待测面贴合,使得待测件与测试件保持良好的接触,避免测试过程中产生气泡,从而导致测试不通过;另外,当测试结束时,测试面的第二端先脱离待测件,上提过程中测试面自第二端向第一端逐渐脱离待测件,避免测试件与待测件脱离时粘合力过大而发生带料,从而终止指纹测试进程。
一种实施方式中,所述支撑组件包括支撑件和杠杆件,所述杠杆件与所述支撑件转动连接,所述测试件偏心转动连接在所述杠杆件的第一端,所述指纹测试模组还包括下压组件,所述下压组件与所述支撑件在所述第一方向上可移动连接,所述下压组件通过推动所述杠杆件之远离所述第一端的第二端,以使所述杠杆件抵持所述测试件并对所述测试件施加压力。通过设置支撑件、杠杆件和下压组件,支撑件和下压组件通过杠杆件同时对测试件施加压力,使得测试件与待测件之间的压力分布均匀,有利于避免产生气泡。
一种实施方式中,所述杠杆件包括弯折连接的主体部和第一凸起,所述主体部和所述第一凸起连接的位置为连接端,所述连接端与所述支撑件转动连接,所述第一凸起远离所述连接端的一端为所述第一端,所述主体部远离所述连接端的一端为所述第二端。通过设置第一凸起,第一凸起上的第一端与测试件转动连接,使得支撑组件和下压组件在下压过程中,下压组件能够通过第一凸起对测试件施加压力,便于提高指纹测试模组的测试效果。
一种实施方式中,所述杠杆件还包括第二凸起,所述第一凸起和所述第二凸起连接于所述主体部的同一侧,所述第一凸起与所述第二凸起具有第一间隔距离,所述第二凸起用于将所述下压组件对所述杠杆件施加的压力传导所述测试件。通过在杠杆件的主体部设置第二凸起,第二凸起将下压组件的压力传递至测试件,有利于提高指纹测试模组的测试效果。
一种实施方式中,所述下压组件包括弹块、主体件和第一弹性件,所述主体件通过所述第一弹性件连接所述弹块,所述主体件设于所述支撑件背向所述杠杆件的一侧,所述支撑件设有过孔,所述弹块的延伸方向与所述过孔的轴线方向相同,所述弹块用于通过所述过孔对所述杠杆件施加压力并推动所述杠杆件。通过设置第一弹性件连接弹块和主体件,弹块对杠杆件施加可调节的力,当测试件受到的压力过高时,第一弹性件压缩以分担压力,避免待测件被压损。
一种实施方式中,所述下压组件还包括第二弹性件和限位钉,所述主体件通过所述第二弹性件连接所述支撑件,所述限位钉穿设于所述主体件并与所述支撑件固定连接,以使主体件能够沿着限位钉的延伸方向相对所述支撑件移动。通过设置第二弹性件和限位钉,在指纹测试结束后,下压组件复位,有利于指纹测试的自动化。
一种实施方式中,所述支撑件包括相互连接的连接板和壳体,所述连接板位于所述下压组件与所述杠杆件之间,并盖设于所述壳体以形成容纳空间,所述杠杆件设于所述容纳空间内,所述连接板背向所述下压组件的一侧设有第三凸起,所述第三凸起与所述杠杆件转动连接。通过设置连接板,在指纹测试结束后,对杠杆件进行限位,有利于指纹测试的自动化,同时,设置第三凸起,便于杠杆件在容纳空间内转动,有利于指纹测试的进行。
一种实施方式中,所述支撑件包括限位块,所述限位块与壳体连接,并位于所述壳体于所述杠杆件背向所述连接板的一端,所述限位块用于与所述杠杆件抵接,以使所述杠杆件与所述壳体相对固定。通过设置限位块,对杠杆件进行限位,避免杠杆件转动角度过大而对测试件施加过高的压力,从而压损待测件。
一种实施方式中,所述支撑件还包括第三弹性件,所述杠杆件通过所述第三弹性件连接所述限位块。通过设置第三弹性件连接杠杆件和限位块,在指纹测试后杠杆件能够复位,有利于指纹测试的自动化。
一种实施方式中,所述测试件包括连接部和测试部,所述连接部呈“L”形,所述连接部的一端固定连接于所述测试部,所述连接部的另一端转动连接于所述支撑组件,所述转动连接的铰接点与所述测试部的中心线具有第二间隔距离。通过设置呈“L”形的连接部与支撑组件转动连接,转动连接的铰接点偏离测试部的中心线,使得测试件在重力的作用下,测试部的测试面与待测件的待测面相对倾斜,便于指纹测试的进行。
第二方面,本实用新型还提供了一种指纹测试装置,指纹测试装置包括机械臂和第一方面任一项实施方式所述的指纹测试模组,所述机械臂与所述指纹测试模组连接,所述机械臂用于推动所述指纹测试模组以实现待测件的测试。通过在指纹测试装置中加入本实用新型提供的指纹测试模组,避免指纹测试装置在测试过程中产生气泡,从而导致测试不通过;同时,避免测试件与待测件脱离时粘合力过大而发生带料,从而终止指纹测试进程。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式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实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的指纹测试模组处于非测试状态时的剖视结构示意图;
图2是本实用新型提供的指纹测试模组处于测试状态时的剖视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式中的附图,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,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他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了一种指纹测试模组,该指纹测试模组可用于对指纹模组或具有指纹功能的电子设备进行指纹识别功能的测试,电子设备可以为智能手机、平板电脑或指纹考勤机等。请参阅图1和图2,指纹测试模组用于对待测件50进行指纹测试,指纹测试模组包括支撑组件100和测试件40,支撑组件100、测试件40和待测件50在第一方向91上依次设置。测试件40与支撑组件100偏心转动连接,以使得在自然重力状态下,测试件40的测试面401与待测件50的待测面501相对倾斜。支撑组件100在第一方向91上运动,支撑组件100带动测试件40朝向待测件50移动,以使测试面401与待测面501的一端接触直至全部贴合(从测试面401的第一端402至第二端403),或支撑组件100带动测试件40远离待测件50移动,以使测试面401与待测面501自一端开始逐渐分离(从测试面401的第二端403至第一端402)。可以理解的是,偏心转动连接时,转动连接的铰接点R与所述测试件的重心H的连线90与垂直所述测试面401的法线(中心线92)具有大于0的夹角α,因此测试件40在自然不受其他约束的情况下,其重心H会下移,以使测试面401与待测件50的待测面501相对倾斜。
通过设置支撑组件100与测试件40偏心转动连接,非测试状态时的测试件40的测试面401与待测件50的待测面501相对倾斜,使得支撑组件100在第一方向91上移动时,测试件40的测试面401的第一端402先接触待测件50,下压过程中,由于测试件40可相对支撑组件100转动,在向下驱动力的作用下,测试面401自第一端402向相对的第二端403逐渐与待测面501贴合,使得待测件50与测试件40保持良好的接触,避免测试过程中产生气泡,从而导致测试不通过;另外,当测试结束时,测试面401的第二端403先脱离待测件50,上提过程中测试面401自第二端403向第一端402逐渐脱离待测件50,避免测试件40与待测件50脱离时粘合力过大而发生带料,从而终止指纹测试进程。
一种实施方式中,支撑组件100包括支撑件10和杠杆件30,杠杆件30的第一端301与支撑件10转动连接,测试件40偏心转动连接在杠杆件30的第一端301,指纹测试模组还包括下压组件20,下压组件20与支撑件10在第一方向91上可移动连接,下压组件20通过推动杠杆件30远离第一端301的第二端302,以使杠杆件30抵持测试件40并对测试件40施加压力。通过设置支撑件10、杠杆件30和下压组件20,支撑件10和下压组件20通过杠杆件30同时对测试件40施加压力,使得测试件40与待测件50之间的压力分布均匀,有利于避免产生气泡。
具体的,测试件40朝向待测件50的表面设有人造指纹以形成测试面401。第一方向91可以倾斜于待测面501,也可以垂直于待测面501,优选第一方向91垂直于待测件50的待测面501。当指纹测试模组未测试时,测试件40的测试面401与待测件50的待测面501的倾斜角度优选为15°-60°,可根据测试面401的面积大小等测试参数而定。
指纹测试模组从非测试状态进入到测试状态过程中,先是支撑组件100的支撑件10相对测试件40静止,压力施加在下压组件20上,使得下压组件20沿第一方向91朝向支撑件10移动,并推动杠杆件30使其相对支撑件10转动,直至转动至预定位置(使得测试面401和待测面501贴合后,杠杆件30能够抵接测试件40)。随后支撑组件100与下压组件20共同沿第一方向91朝向待测件50移动,至测试件40和待测件50贴合进行指纹测试。此时,下压组件20通过杠杆件30与测试件40偏心转动连接的第一端301以及杠杆件30抵接测试件的一端对测试件40施加压力,使得测试件40受压均匀,不易产生气泡。当然,以上仅为本实用新型实施的一种方式,下压组件20相对支撑件10移动的时机并不限定于测试件40与待测件50接触前,在接触时或者接触后也是可以的。
测试结束后,支撑件10与下压组件20沿第一方向91远离待测件50移动,测试件40的测试面401的第二端403先抬起,测试面401相对待测面501倾斜,随着倾斜程度增大,测试面401的第一端402也抬起,从而使得测试件40脱离待测件50。在此过程中,测试件40与待测件50贴合的面积始终以一个合适的速度缩小,由于测试面401的第一端402始终与待测件50接触,因此在从第二端403至第一端402逐渐脱离待测件50的过程中,待测件50由于测试件40的压力而被固定在工作台上,待测件50在测试面401的第一端402抬起前都难以获得自由度。而当测试面401的第二端403抬起时,由于接触面积较小,产生的粘合力有限,待测件50的自重足以克服该粘力,因此待测件50不会被带起。
一种实施方式中,请参阅图1和图2,杠杆件30包括弯折连接的主体部31和第一凸起32,主体部31和所述第一凸起32连接的位置为所述连接端303,连接端303与支撑件10转动连接,第一凸起32远离连接端303的一端为第一端301,主体部31远离连接端303的一端为第二端302。通过在杠杆件30的主体部31设置第一凸起32,第一凸起32上的第一端301与测试件40转动连接,使得支撑组件100和下压组件20在下压过程中,下压组件20能够通过第一凸起32对测试件40施加压力,便于提高测试精度。
另外,杠杆件30也可以不设有第一凸起32,测试件40与支撑件10共同连接于杠杆件30的一端,下压组件20通过支撑件10对测试件40施加压力,以提高测试精度。
一种实施方式中,请参阅图1和图2,杠杆件30还包括第二凸起33,第一凸起32和第二凸起33连接于主体部31的同一侧,第一凸起32与第二凸起33具有第一间隔距离D1,第二凸起33用于将下压组件20对杠杆件30施加的压力传导至测试件40。可以理解的是,当指纹测试模组处于测试状态时,测试件40与待测件50贴合后,第二凸起33抵接测试件40并对测试件40施加压力。通过在杠杆件30的主体部31设置第二凸起33,第二凸起33将下压组件20的压力传递至测试件40,有利于提高指纹测试模组的测试效果。
本实施例中的杠杆件30呈“F”的形状,第一凸起32、第二凸起33和主体部31为一体化结构,连接端303通过开孔并配合螺栓与支撑件10完成转动连接,第一端301也是通过开孔并配合螺栓与测试件40完成转动连接。为了避免干涉,第一凸起32与第二凸起33之间设有大于零的第一间隔距离D1,当然,通过错位设置可取消第一间隔距离D1。
在其他实施例中,杠杆件30可以不呈“F”的形状,其第一凸起32也可设于主体部31的与第二凸起33的不同侧。
一种实施方式中,请参阅图1和图2,下压组件20包括弹块21、主体件22和第一弹性件23,主体件22通过第一弹性件23连接弹块21,主体件22设于支撑件10背向杠杆件30的一侧,支撑件10设有过孔101,弹块21的延伸方向与过孔101的轴线方向相同,弹块21用于通过过孔101对杠杆件30施加压力并推动杠杆件30.可以理解的是,当指纹测试模组处于测试状态时,弹块21远离主体件22的一端抵接杠杆件30的第二端302并对杠杆件30施加压力。通过设置第一弹性件23连接弹块21和主体件22,弹块21对杠杆件30施加可调节的力,当测试件40受到的压力过高时,第一弹性件23压缩以分担压力,避免待测件50被压损。
一种实施方式中,请参阅图1和图2,下压组件20还包括第二弹性件24和限位钉25,主体件22通过第二弹性件24连接支撑件10,限位钉25穿设于主体件22并与支撑件10固定连接,以使主体件22能够沿着限位钉25的延伸方向相对支撑件10移动。通过设置第二弹性件24和限位钉25,在指纹测试结束后,下压组件20复位,有利于指纹测试的自动化。
具体的,第一弹性件23和第二弹性件24可以为弹簧等能够弹性形变的物。主体件22设有盲孔,在盲孔从内到外依次设置第一弹性件23和弹块21。另外,支撑件10设置盲孔以容置部分第一弹性件23。类似的,主体件22和支撑件10均设置盲孔以分别容置第二弹性件24的相对两端。
本实施例中,第一弹性件23和第二弹性件24为弹簧,限位钉25穿设于第二弹性件24,第一弹性件23的弹性形变方向、第二弹性件24的弹性形变方向和限位钉25的延伸方向均与第一方向91相同。
可以理解的是,由于弹块21通过第一弹性件23与主体件22连接,弹块21与主体件22为弹性连接,相对于刚性连接而言,其可通过第一弹性件23压缩变形以避免待测件50被压损。例如在测试过程中,每个待测件50的厚度均有一定的差异,当待测件50的厚度偏大时,指纹测试模组按照设定的下压行程进行检测的话,很容易压坏待测件50(此时设定的下压行程偏大),而第一弹性件23可以抵消冗余的行程,以使检测顺利进行。下压组件20处于预定位置时,第二弹性件24为压缩状态,当指纹测试结束后,第二弹性件24释放弹性势能,使得下压组件20复位。
一种实施方式中,请参阅图1和图2,支撑件10包括相互连接的连接板11和壳体12,连接板11位于下压组件20与杠杆件30之间,并盖设于壳体12以形成容纳空间102,杠杆件30设于容纳空间102内,连接板11背向下压组件20的一侧设有第三凸起111,第三凸起111与杠杆件30转动连接。当下压组件20的弹块21抵接测试件杠杆件30的第二端302前时,连接板11与杠杆件30的第二端302抵接。通过设置连接板11,在指纹测试结束后,对杠杆件30进行限位,有利于指纹测试的自动化,同时,设置第三凸起111,便于杠杆件30在容纳空间102内转动,有利于指纹测试的进行。
具体的,壳体12朝向待测件50的表面设有开口,以便于测试件40伸入容纳空间102与杠杆件30转动连接。连接板11与壳体12为可拆卸连接,可以为螺纹连接、卡扣连接等连接方式。当指纹测试结束后,测试件40不再与待测件50接触,测试件40处于悬吊的状态,而杠杆件30在测试件40的重力作用下,杠杆件30的第二端302与连接板11抵持而相对连接板11静止,以达到限位的作用。
一种实施方式中,请参阅图1和图2,支撑件10包括限位块13,限位块13与壳体12连接,并位于壳体12之杠杆件30背向连接板11的一端,限位块13用于与杠杆件30抵接,以使杠杆件30与壳体12相对固定。当下压组件20下压至预定位置时,杠杆件30与限位块13抵接,杠杆件30无法继续转动杠杆件30相对壳体12固定。通过设置限位块13,对杠杆件30进行限位,避免杠杆件30转动角度过大而对测试件40施加过高的压力,从而压损待测件50。
一种实施方式中,请参阅图1和图2,支撑件10还包括第三弹性件14,杠杆件30通过第三弹性件14连接限位块13。通过设置第三弹性件14连接杠杆件30和限位块13,在指纹测试后杠杆件30能够复位,有利于指纹测试的自动化。
具体的,限位块13与壳体12可以为一体式结构。限位块13与杠杆件30均设有盲孔分别容置第三弹性件14的相对两端。第三弹性件14优选为弹簧,当下压组件20下压至预定位置后,杠杆件30压缩第三弹性件14并抵接限位块13,当指纹测试结束后,下压组件20远离支撑组件100,不再推压杠杆件30,第三弹性件14的弹性势能释放,以使杠杆件30复位。
一种实施方式中,请参阅图1,测试件40包括连接部41和测试部42,连接部41呈“L”形,连接部41的一端固定连接于测试部42,连接部41的另一端转动连接于支撑组件100,转动连接的铰接点R与测试部42的中心线92具有第二间隔距离D2。另外,连接部41也可以为直杆状等形状,连接部41与测试部42的固定连接,使得铰接点R偏离测试部42的中心线92。或者,测试部42的一端直接与支撑件10转动接,以使铰接点R偏离测试部42的中心线92。通过设置呈“L”形的连接部与支撑组件转动连接,固定部转动连接的铰接点偏离测试部的中心线,使得测试件在重力的作用下,测试部的测试面与待测件的待测面相对倾斜,便于指纹测试的进行。
本实用新型还提供了一种指纹测试装置,请参阅图1和图2,指纹测试装置包括机械臂(图未示)和本实用新型任一实施方式提供的指纹测试模组,机械臂与指纹测试模组连接,机械臂用于推动指纹测试模组以实现待测件50的测试。通过在指纹测试装置中加入本实用新型提供的指纹测试模组,避免指纹测试装置在测试过程中产生气泡,从而导致测试不通过;同时,避免测试件40与待测件50脱离时粘合力过大而发生带料,从而终止指纹测试进程。
具体的,机械臂推动指纹测试模组的支撑件10和下压组件20,机械臂可以为多个,也可以单个机械臂以不同的速率推动支撑件和下压组件。
以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本实用新型权利要求所作的等同变化,仍属于实用新型所涵盖的范围。