CN214475047U - 一种指纹识别模组及终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种指纹识别模组及终端设备，所述指纹识别模组包括：基板；超声波指纹识别装置，设置于所述基板；触控检测装置，所述触控检测装置与所述超声波指纹识别装置层叠设置；所述超声波指纹传感器和所述触控检测装置分别与主控电路电性连接。本实用新型将超声波传感器与压力传感器相结合形成功能键，可以通过功耗较小的触控检测装置唤醒超声波指纹识别装置，避免超声波指纹识别装置长期开启，从而有效降低指纹识别模组的功耗。

Description

一种指纹识别模组及终端设备

技术领域

本实用新型涉及指纹识别领域，尤其涉及一种指纹识别模组及终端设备。

背景技术

超声波指纹识别技术是一种射频探测技术，其利用超声波可以穿透玻璃、金属、塑料等材料并产生回波的特性来识别指纹的3D纹理，识别精度比传统的光学指纹识别技术和电容指纹识别技术高，因此在手机、门锁等注重隐私和安全的领域得以应用。

但是，相对于传统的光学指纹识别模块和电容指纹识别模块而言，超声波指纹模块工作所需的功率更大，功耗更高。而且，超声波指纹识别技术要求超声波模块一直处于收发状态，进一步加剧了功耗。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种指纹识别模组及终端设备，能够有效降低超声波指纹识别模块的功耗。

为实现上述目的，本实用新型提供一种指纹识别模组，所述指纹识别模组包括：

基板；

超声波指纹识别装置，设置于所述基板；

触控检测装置，所述触控检测装置与所述超声波指纹识别装置层叠设置；

所述超声波指纹传感器和所述触控检测装置分别与主控电路电性连接。

本实用新型将超声波指纹识别装置和触控检测装置结合起来，可以通过功耗较小的触控检测装置唤醒超声波指纹识别装置，避免超声波指纹识别装置长期开启，从而有效降低指纹识别模组的功耗。

进一步，所述触控检测装置设置在所述基板与所述超声波指纹识别装置之间。将触控检测装置紧挨基板设置，可以使触控检测装置更灵敏地检测到来自于基板的触控信号，提升触控检测的灵敏度。

进一步，所述触控检测装置设置在所述超声波指纹识别装置的远离所述基板的一侧。将超声波指纹识别装置紧挨基板设置，使超声波可以直接穿透基板并对基板上方的指纹信息进行检测，不需要额外穿透触控检测装置，从而提升指纹识别的准确性。

进一步，所述主控电路包括指纹识别唤醒电路，所述触控检测装置的输出端与所述指纹识别唤醒电路的输入端电性连接，所述指纹识别唤醒电路的输出端与所述超声波指纹识别装置电性连接。

所述超声波指纹识别装置包括超声波接收模块和超声波发射模块，所述超声波接收模块和超声波发射模块在同一表面间隔设置。

进一步，所述触控检测装置包括压力传感器、电阻式触摸传感器、电容式触摸传感器中的至少一种。

一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括主控电路和至少一个上述的指纹识别模组，所述指纹识别模组与所述主控电路电性连接。

进一步，所述终端设备包括有外壳，所述指纹识别模组设置于所述外壳，且所述指纹识别模组的基板与所述外壳为一体结构。

进一步，所述终端设备包括有括中框，所述指纹识别模组设置于所述中框，且所述指纹识别模组的基板与所述中框为一体结构。

进一步，所述终端设备为移动终端、可穿戴设备、家用电器、人体秤的任意一种。

本实用新型将超声波指纹识别装置和触控检测装置结合起来，可以通过功耗较小的触控检测装置唤醒超声波指纹识别装置，避免超声波指纹识别装置长期开启，从而有效降低指纹识别模组的功耗。

附图说明

图1是本实用新型所实现的结构示意图。

图2是本实用新型所实现具有触摸按键时的结构示意图。

图3是本实用新型所实现超声波传感器和压力传感器的位置图。

图4是本实用新型所实现终端设备的结构示意图。

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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供了一种指纹识别模组，该指纹识别模组包括：基板11、超声波指纹识别装置12和触控检测装置13，其中超声波指纹识别装置12设置于基板；触控检测装置13与超声波指纹识别装置12层叠设置；超声波指纹识别装置12和触控检测装置13分别与主控电路电性连接。

其中，基板11用于承托超声波指纹识别装置12，超声波指纹识别装置12发射的超声波信号可穿透基板11到达用户手指，并被用户手指反射。通过与超声波指纹识别装置连接的主控电路对超声波信号的反射参数进行处理和计算，可获得用户手指的指纹信息。触控检测装置13用于对按压信号进行识别。例如，触控检测装置13在检测到有效按压时，发出唤醒信号以唤醒超声波指纹识别装置12，超声波指纹识别装置12被唤醒后启动指纹识别，开始发射超声波信号并对超声波信号的反射参数进行处理和计算，可获得用户手指的指纹信息；在触控检测装置13未发出唤醒信号时，超声波指纹识别装置12可以不启动。由于超声波指纹识别装置的功耗高于触控检测装置的功耗，因此通过触控检测装置来唤醒超声波指纹识别装置，能够缩短较高功耗的超声波指纹识别装置12不必要的启动时长，从而降低了指纹识别模组的整体功耗。

可选地，超声波指纹识别装置12设置于基板11可以包括以下两种情形：超声波指纹识别装置12直接设置在基板11上并且与基板11直接接触；或者，超声波指纹识别装置12间接设置在基板11上并且不与基板11直接接触，例如超声波指纹识别装置12和基板11之间可以间隔其他装置或其他材料。

本实用新型将超声波指纹识别装置和触控检测装置结合起来，可以通过功耗较小的触控检测装置唤醒超声波指纹识别装置，避免超声波指纹识别装置长期开启，从而有效降低指纹识别模组的功耗。

具体实施中，超声波指纹识别装置12和触控检测装置13的位置关系可以依据实际的应用而进行调整。在一个实施例中，触控检测装置13可以设置在基板11与超声波指纹识别装置12之间，即当指纹识别模组设置在终端设备上时，超声波指纹识别装置12设置在靠近用户手指的一侧，此时，超声波指纹识别装置所发出的超声波直接对指纹进行识别，不需要穿过触控检测装置，指纹识别的效果更好。

在一个实施例中，如图2所示，触控检测装置13也可以设置在超声波指纹识别装置12的远离基板11的一侧，即超声波指纹识别装置12位于触控检测装置13和基板11之间，即当指纹识别模组设置在终端设备上时，触控检测装置13设置在靠近用户手指的一侧，此时，触控检测装置13的灵敏度更高，能够更快速地识别到按压信号，并及时唤醒超声波指纹识别装置12。

在一个实施例中，如图2所示，指纹识别模组还可以包括面板14，面板14与基板11相对设置且覆盖上述超声波指纹识别装置12和触控检测装置13，超声波指纹识别装置12和触控检测装置13设置在基板11与面板14之间。可选地，当指纹识别模组设置在终端设备屏幕下方(即作为屏下指纹识别模组使用)时，面板14可以是终端设备的屏幕，也可以是独立于终端设备屏幕的面板。当指纹识别模组设置在终端设备的侧边框或后盖时，面板14可以是终端设备的中框或后盖板，也可以是独立于终端设备中框/后盖的面板。

作为一种实施方式，上述指纹识别模组还可作为触控按键使用，此时面板14用于接收用户的触控操作，为了提高触控灵敏度，触控检测装置13可贴附在面板14的背面。此时，终端设备最外层是面板14(可以结合触摸屏设置)，面板14内表面设置触控检测装置13，触控检测装置13内侧设置超声波指纹识别装置12，超声波指纹识别装置12安装在基板11上。

由此，本实用新型可以与现有的触控按键有机地结合在一起，不仅能够在使用时将超声波指纹识别装置和触控检测装置结合起来，还可以与智能终端(如手机)结合起来，无需特别对现有智能终端进行设置，在手机上无需开孔设置按键，应用方便，用户体验效果好。

在一个实施例中，结合图3所示，超声波指纹识别装置12包括超声波接收模块121和超声波发射模块122，超声波接收模块121和超声波发射模块122在同一表面间隔设置。将超声波接收和发射分开设置，能够更好地将主动发射的信号与被反射回来的信号区分开，便于主控电路对超声波信号的反射参数进行准确地处理和计算。

在一个实施例中，主控电路包括超声波指纹识别唤醒电路，超声波指纹识别唤醒电路用于唤醒超声波指纹识别装置；触控检测装置的输出端与指纹识别唤醒电路的输入端电性连接，指纹识别唤醒电路的输出端与超声波指纹识别装置电性连接。指纹识别唤醒电路的具体电路设计可以通过现有技术实现。这样，当用户触压触控检测装置时，触控检测装置对指纹识别唤醒电路输出对应的电信号，使得指纹识别唤醒电路根据该电信号唤醒超声波指纹识别装置。从而可以控制超声波指纹识别装置只在用户触压时启动，在用户未触压时超声波指纹识别装置可以进入休眠状态，从而降低指纹识别模组的功耗。

可选地，触控检测装置包括压力传感器、电阻式触摸传感器、电容式触摸传感器中的至少一种，其中压力传感器可以是压阻式传感器或压电式传感器，可以是MEMS压力传感器或薄膜压力传感器。本申请对此不作限定。

在一个实施例中，本实用新型还提供一种终端设备，如图4所示，终端设备10上设置有主控电路(图未示)和指纹识别模组20，指纹识别模组20与终端设备的主控电路电性连接。

指纹识别模组20的具体实现方式可以参考上述任一实施例中的相关描述，此处不再赘述。其中指纹识别模组的基板可以单独设置，也可以与移动终端的内部壳体或部件融合为一体，只要能够设置超声波传感器12即可。

通常情况下，终端设备10具有外壳和中框30，作为一种实施方式，可以将指纹识别模组20设置于中框30上，此时，指纹识别模组20的基板/面板可以与中框30为一体，也可以独立于中框30。可以将指纹识别模组20的基板/面板与中框制备为一体结构，有利于简化和利用现有的结构。

作为另一种实施方式，可以将指纹识别模组20设置在终端设备10的外壳上，这样，指纹识别模组20的基板/面板与终端设备10的外壳可以为一体结构，此时利用外壳作为指纹识别模组20的基板/面板，能够简化结构。

终端设备10可以为移动终端、可穿戴设备、家用电器或人体成分分析设备的任意一种。

该指纹识别模组20可以作为移动终端的功能按键，包括但不限于home键或电源键或音量键。在具体应用时，功能按键的形状可以实现为圆形、椭圆形、方形、三角形、星形等规则或不规则的几何形状的任意一种。而且，根据实际需要，用户可以在本体上设置有一个或一个以上的带有指纹识别模组20的功能按键，且功能按键的形状能够依据上面的形状自由组合。

其中，当功能按键的数量为多个，对应的超声波指纹识别装置也有多个时，可选地，多个超声波指纹识别装置可以在特定的区域内均匀分布，以形成感应区域；或者，多个超声波指纹识别装置也可以根据需要在不同的区域内分布；或者，多个超声波指纹识别装置也可以在特定区域内不规则分布。

综上，本实施例将超声波指纹识别装置和触控检测装置结合起来，可以通过功耗较小的触控检测装置唤醒超声波指纹识别装置，避免超声波指纹识别装置长期开启，从而有效降低指纹识别模组的功耗。

同时，本实用新型在手机等终端设备上应用时，可与触控按键一体设置，无需开孔设置实体按键，应用方便。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组包括：

基板；

超声波指纹识别装置，设置于所述基板；

触控检测装置，所述触控检测装置与所述超声波指纹识别装置层叠设置；

所述超声波指纹传感器和所述触控检测装置分别与主控电路电性连接。

2.如权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述触控检测装置设置在所述基板与所述超声波指纹识别装置之间。

3.如权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述触控检测装置设置在所述超声波指纹识别装置的远离所述基板的一侧。

4.如权利要求1-3任一项所述的指纹识别模组，其特征在于，所述主控电路包括超声波指纹识别唤醒电路，所述触控检测装置的输出端与所述超声波指纹识别唤醒电路的输入端电性连接，所述超声波指纹识别唤醒电路的输出端与所述超声波指纹识别装置电性连接。

5.如权利要求1-3任一项所述的指纹识别模组，其特征在于，所述超声波指纹识别装置包括超声波接收模块和超声波发射模块，所述超声波接收模块和超声波发射模块在同一表面间隔设置。

6.如权利要求1-3任一项所述的指纹识别模组，其特征在于，所述触控检测装置包括压力传感器、电阻式触摸传感器、电容式触摸传感器中的至少一种。

7.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括主控电路和至少一个如权利要求1-6任一项所述的指纹识别模组，所述指纹识别模组与所述主控电路电性连接。

8.如权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备包括有外壳，所述指纹识别模组设置于所述外壳，且所述指纹识别模组的基板与所述外壳为一体结构。

9.如权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备包括有括中框，所述指纹识别模组设置于所述中框，且所述指纹识别模组的基板与所述中框为一体结构。

10.如权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备为移动终端、可穿戴设备、家用电器或人体成分分析设备的任意一种。

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