指纹识别装置和终端设备的制作方法

本公开涉及智能终端技术领域，尤其涉及一种指纹识别装置和终端设备。

背景技术：

产品设计的简洁性和操作的便捷性将给用户体验带来直接的影响。在人机交互领域中各种创新的设计，势必会带来操作上的方便和美观性。在手机行业传统的物理实体按键设计，将智能手机放置在口袋里面，总会不经意中挤压到电源键，都有可能造成手机亮屏、正在拨打电话或者拍照功能打开。

相关技术中的指纹识别模块大多位于手机的前后面板。随着全面屏手机时代到来，如将指纹模块放置在手机正面，会造成显示区域缩小。后置指纹模组位置的也限制了用户体验。受现有技术和成本的限制，全屏指纹技术尚未成熟。将指纹传感器设置于显示屏幕下方的局部面内指纹识别将成为下一代手机的着力方向。

技术实现要素：

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种指纹识别装置和终端设备。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种指纹识别装置，包括：

压力感应模块，设置于终端设备的壳体内并与所述壳体贴合，所述压力感应模块用于在感应到外部对所述壳体的压力时，产生电信号；

控制模块，与所述压力感应模块连接，用于接收所述电信号，并根据所述电信号确定是否向指纹识别模块发出显示信号；

指纹识别模块，与所述控制模块连接，用于在接收到所述显示信号时，在所述终端设备的显示屏幕中显示指纹识别区域。

在一种可能的实现方式中，所述控制模块包括：

第一比较器，用于比较所述电信号与设定阈值，输出第一比较结果；

显示信号生成器，与所述第一比较器连接，用于在所述第一比较结果表示所述电信号大于或等于所述设定阈值时，向所述指纹识别模块发出所述显示信号。

在一种可能的实现方式中，所述指纹识别模块包括：

指纹传感器，与所述终端设备的显示屏幕连接，用于在感应到外部对所述指纹识别区域的压力时，采集当前指纹信息；

存储器，用于存储预设指纹信息；

第二比较器，用于比较所述当前指纹信息与所述预设指纹信息，输出第二比较结果。

在一种可能的实现方式中，所述指纹识别模块还包括：

解锁控制器，与所述第二比较器连接，用于在所述第二比较结果为所述当前指纹信息与所述预设指纹信息匹配时，对所述终端设备进行解锁。

在一种可能的实现方式中，所述控制模块还包括：

显示控制器，与所述第一比较器连接，用于在所述第一比较结果表示所述电信号大于或等于所述设定阈值时，向所述终端设备的屏幕显示模块发出启动信号。

在一种可能的实现方式中，所述指纹识别模块包括：光学式指纹识别模块和/或超声波式识别模块。

在一种可能的实现方式中，所述压力感应模块设置于终端设备的边框、后盖或前壳的内部，并与所述边框、后盖或前壳的内表面贴合。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种终端设备，包括：

如实施例中任一结构的指纹识别装置。

在一种可能的实现方式中，该终端设备还包括：

屏幕显示模块，与所述指纹识别装置的显示控制器连接，用于在接收到所述显示控制器发出的启动信号时，启动背光源。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开的指纹识别装置，通过使用压力感应模块来控制指纹识别区域的显示，由于需要通过一定压力的按压触发压力感应模块，才能在终端设备的显示屏幕中显示指纹识别区域，能够有效避免在终端设备中进行指纹识别的误触，提高用户的使用体验。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种指纹识别装置的示意图。

图2和图3是根据一示例性实施例示出的一种指纹识别装置的应用示例的示意图。

图4是根据另一示例性实施例示出的一种指纹识别装置的示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种终端设备的示意图。

图6是根据另一示例性实施例示出的一种终端设备的应用示例的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种指纹识别装置的示意图。如图1所示，该指纹识别装置包括：

压力感应模块11，设置于终端设备的壳体内并与壳体贴合，压力感应模块11用于在感应到外部对壳体的压力时，产生电信号。

控制模块13，与压力感应模块11连接，用于接收电信号，并根据电信号确定是否向指纹识别模块15发出显示信号。

指纹识别模块15，与控制模块13连接，用于在接收到显示信号时，在终端设备的显示屏幕中显示指纹识别区域。

在一种可能的实现方式中，压力感应模块11设置于终端设备的边框、后盖或前壳的内部，并与边框、后盖或前壳的内表面贴合。

其中，终端设备的类型包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑等。

其中，终端设备的边框也可以称为中框，可以为终端设备内部的控制电路、电池等的放置提供空间和支撑。终端设备的后盖可以与边框扣合或贴合，以便将终端设备的电池固定在电池盒内。终端设备的前壳可以与边框扣合或贴合，前壳上还可以设置屏幕。

在一种可能的实现方式中，指纹识别模块15包括：光学式指纹识别模块和/或超声波式识别模块。

在一个示例中，如图2所示，压力感应模块11(例如压力感应传感器)设置于终端设备例如手机的边框10的内部，并与边框10的内表面贴合。当用户手指按压到边框10上与压力感应模块11对应的位置时，边框在该位置受力产生一定的形变。

如图3所示，边框的形变传递到边框10内表面贴合的压力感应模块11上。压力感应模块11受力形变后，压感材料的电性材料值变化，进而将形变转为电信号。根据胡克定律，物体存在弹性区间当压力感应模块11受到形变后，物体承受的压力F和所产生的应变ε呈正比。压力感应模块11将应变ε转换成电信号，即可测试压力F。

本公开的指纹识别装置，通过使用压力感应模块来控制指纹识别区域的显示，由于需要通过一定压力的按压触发压力感应模块，才能在终端设备的显示屏幕中显示指纹识别区域，能够有效避免在终端设备中进行指纹识别的误触，提高用户的使用体验。

图4是根据另一示例性实施例示出的一种指纹识别装置的示意图。如图4所示，在图1的基础上，该指纹识别装置的控制模块13包括：

第一比较器21，用于比较电信号与设定阈值，输出第一比较结果；

显示信号生成器23，与第一比较器21连接，用于在第一比较结果表示电信号大于或等于设定阈值时，向指纹识别模块15发出显示信号。

在本公开实施例中，控制模块13的第一比较器21可以与压力感应模块11连接，从压力感应模块11接收由于压力感应模块11受力形变而产生的电信号。第一比较器21可以将收到的电信号与设定阈值进行比较。

例如，第一比较器21比较收到的电信号的电压值与基准电压值(即设定阈值)，如果收到的电信号的电压值大于基准电压值，则输出高电平。当然，相关技术中的比较器有多种，在本公开中不限定第一比较器的类型，具有电信号比较功能即可。

在一种可能的实现方式中，该指纹识别装置的控制模块13还包括：

显示控制器25，与第一比较器21连接，用于在第一比较结果表示电信号大于或等于设定阈值时，向终端设备的屏幕显示模块发出启动信号。

在一种可能的实现方式中，该指纹识别装置的指纹识别模块15包括：

指纹传感器31，与终端设备的显示屏幕连接，用于在感应到外部对指纹识别区域的压力时，采集当前指纹信息；

存储器33，用于存储预设指纹信息；

第二比较器35，用于比较当前指纹信息与预设指纹信息，输出第二比较结果。

在本公开实施例中，指纹传感器31可以与控制模块13的显示信号生成器23连接。在收到显示信号时，指纹传感器31开始工作，扫描用户的手指图像得到当前指纹信息。此外，存储器33中可以预先存储合法的指纹信息。第二比较器35可以比较当前指纹信息与预设指纹信息，确定二者是否匹配。在本公开中不限定第二比较器的类型，具有指纹比较功能即可。

在一种可能的实现方式中，该指纹识别模块15还包括：

解锁控制器37，与第二比较器35连接，用于在第二比较结果为当前指纹信息与预设指纹信息匹配时，对终端设备进行解锁。

在本公开实施例中，可以通过指纹识别结果来控制终端设备的解锁。如果第二比较器35比较得到当前指纹信息与预设指纹信息匹配，则解锁控制器37可以对终端设备进行解锁。终端设备解锁后，可以通过终端设备的显示屏幕对终端设备进行操作。

在本公开实施例中，还可以通过压力感应来辅助显示指纹识别区域。如果第一比较器21比较得到形变产生的电信号大于设定阈值，则向指纹识别模块发出显示信号。指纹识别模块在接收到显示信号时，在终端设备的显示屏幕中显示指纹识别区域。

图5是根据一示例性实施例示出的一种终端设备的示意图。如图5所示，该终端设备包括：如上述实施例中任意一种结构的指纹识别装置50。

在一种可能的实现方式中，该终端设备还包括：

屏幕显示模块51，与指纹识别装置50的显示控制器连接，用于在接收到显示控制器发出的启动信号时，启动背光源。

在本公开实施例中，终端设备的各组件的功能可以参见上述对指纹识别装置的相关描述，在此不再赘述。

图6是根据另一示例性实施例示出的一种终端设备的应用示例的示意图。如图6所示，该应用终端的指纹解锁流程包括：

在手机60处于灭屏状态下，当用户的手指按压到手机60侧面的压感区域61时，手指压力通过边框传递到内部的压力感应传感器62。手指压力导致压力感应传感器62形变，压力感应传感器62将形变信号转换成电信号。由于压力与压力感应传感器62输出的应变信号(电信号)成线性比例，因此系统可通过检测电信号的大小来判断压力的大小。进一步地，如果控制模块检测到手指压力达到设定阈值，则可以上报给系统处理。此时手机60的MCU可以控制显示模组点亮显示屏幕。此外，还可以手机60的显示屏幕上显示指纹识别区域。

在本公开实施例中，指纹传感器可以设置在显示屏幕下方，在显示屏幕中与指纹传感器对应的位置显示标识符，以提示用户将手指放在该标识符上能够进行指纹扫描，采集指纹信息。标识符的类型可以多种，例如类似指纹的图像、扫描状态图像等，在本公开中不做限定。

如果检测到手指按压在指纹传感器上方，指纹传感器开启并开始扫描手指指纹信息。如果扫描的指纹信息与存储的指纹信息匹配成功，则手机执行解锁等相关动作。

在本公开实施例中，使用压力感应模块控制指纹识别的启动，可有限避免指纹解锁的误触，不仅使用方便而且也节省了手机的宽度尺寸。配置了压力传感器的手机，通过压力的大小实现不同的功能，只要进行按压触摸，通过力度的大小就可以进行操作。

在放置位置上，将压力感应模块放置在手机的边框侧面，不论是左手还是右手，在握持的情况下都可以用手按压触发指纹识别、解锁，以可以唤醒、解锁屏幕，同时还可以进行拍照等快捷应用，方便又快捷。

在手机的显示屏幕中显示指纹识别区域，实现局部面内指纹位置提示，有利于协助用户适应局部面内指纹识别的使用方法，提高用户的使用体验。利用边框放置压力感应模块，除了可以唤醒指纹识别功能外，还可以唤醒其他应用例如唤醒拍照功能，增加拍照等应用的快捷性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。