指纹模组、指纹检测方法及终端设备与流程

本发明涉及终端设备制造技术领域，尤其涉及一种指纹模组、指纹检测方法及终端设备。

背景技术：

目前，随着终端设备(比如智能手机)的普及，用户对智能终端的安全性的要求越来越高，其中，指纹识别技术由于具有终身不变性、唯一性和方便性的特点，被广泛应用于智能终端设备的生产制造中，从而，用户可通过指纹识别功能进行终端设备的解锁和唤醒，或者移动支付等。

然而，随着指纹识别功能越来越广泛的应用，在指纹识别功能满足用户的使用便捷性的同时，对指纹识别功能的需求也愈发的多样化，其中，如何避免指纹的误触发成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种指纹模组，避免了对指纹模组的误触发，且提高了指纹模组的防水性。

本发明的第二个目的在于提出一种终端设备。

本发明的第三个目的在于提出一种指纹检测方法。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种指纹模组，所述指纹模组固定设置在设备元件的下方，第一感应区域和第二感应区域，其中，所述第一感应区域和所述第二感应区域相邻且位于同一平面，其中，所述第一感应区域，用于识别用户指纹以及检测按压位置；所述第二感应区域，用于检测用户的按压位置，其中，所述第一感应区域和所述第二感应区域相互配合，根据各自检测的按压位置确定所述用户是否按压所述第一感应区域。

本发明实施例的指纹模组，将指纹模组固定设置在设备元件的下方，在设备元件下方设置具有指纹检测以及按压位置检测功能的第一感应区域，以及具有按压位置检测功能的第二感应区域。由此，本发明实施例的指纹模组，避免了对指纹模组的误触发，且提高了指纹模组的防水性。

为了实现上述目的，本发明第二方面实施例提出的终端设备，包括设备元件，以及固定设置在设备元件下方的如本发明第一方面实施例所述的指纹模组。

本发明实施例的终端设备，将整个指纹模组固定设置于设备元件的下方，将指纹模组以一种不可活动的方式实现，提高了终端设备整机的防水性能，且指纹模组有效防止了用户在日常使用终端设备时对指纹的误触发。

为了实现上述目的，本发明第三方面实施例提出的一种指纹检测方法，所述检测方法应用在指纹模组上，所述指纹模组固定设置在设备元件的下方，所述指纹模组包括：第一感应区域和第二感应区域，其中，所述第一感应区域和所述第二感应区域相邻且位于同一平面，其中，所述第一感应区域，用于识别用户指纹以及检测按压位置；所述第二感应区域，用于检测用户的按压位置，其中，所述第一感应区域和所述第二感应区域相互配合，根据各自检测的按压位置确定所述用户是否按压所述第一感应区域；所述指纹检测方法包括：当所述第一感应区域检测到用户的指纹按压操作时，检测所述第一感应区域上的第一用户按压位置信息和所述第二感应区域上的第二用户按压位置信息；根据所述第一用户按压位置信息和所述第二用户按压位置信息，判断所述用户按压位置是否在所述第一感应区域；如果判断所述用户按压位置在所述第一感应区域，则响应所述用户的指纹按压操作。

本发明实施例的指纹检测方法，通过固定设置于设备元件下方的指纹模组进行指纹检测，避免了对指纹模组的误触发，且提高了指纹模组的防水性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的指纹模组的结构示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的指纹模组的结构示意图；

图3(a)是根据本发明一个实施例的第一感应区域与第二感应区域相邻的形状示意图；

图3(b)是根据本发明另一个实施例的第一感应区域与第二感应区域相邻的形状示意图；

图4是根据本发明一个实施例的指纹模组在终端设备中的安装位置的示意图；

图5是根据本发明一个实施例的指纹检测方法的流程图；以及

图6是根据本发明一个实施例的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的指纹模组、指纹检测方法及终端设备。

相关技术中，在终端设备中的玻璃屏下方设置指纹模组，指纹模组下方加入压力检测模块，当指纹模组具有微形变时，产生压力检测获知压力动作。

然而，在实际应用中，由于玻璃屏本身的面板的坚固性会传导压力，因而，如果将指纹模组全部设置于玻璃屏下方，在一些场景下，当用户按压玻璃屏的其他位置时，会对指纹模组下方的压力检测模块产生联动作用，产生压力中断响应。

相关技术中，为了避免指纹的误触发，在玻璃屏的下方做掏孔设计，以将指纹模组设计为按压活动式的，然而，只要能够按压，就会有进程和回程，从而会产生缝隙，带来进水的风险。

为了解决上述问题，本发明提出的指纹模组，能够在避免对指纹模组的误触发的基础上，提高了压力感应模组的防水性能。

下面结合具体的实施例对本发明的指纹模组进行详细说明。

其中，终端设备包括手机、平板电脑、个人数字助理、穿戴式设备等支持指纹识别功能的硬件设备，其中，该穿戴式设备可以是智能手环、智能手表、智能眼镜等。

图1是根据本发明一个实施例的指纹模组的结构示意图。该指纹模组固定设置在设备元件的下方，其中，设备元件包括终端设备上的外屏等原有装置，根据具体应用场景的不同，该设备元件可以是陶瓷、玻璃、喷涂材料、pet材料、或，蓝宝石材料等。

其中，蓝宝石材料具有极高的硬度、极好的电气特性和介电特性，并且拥有防化学腐蚀，耐高温，导热好，硬度高，透红外，化学稳定性好等特性，因此较为适合作为设备元件的优选材料。当然也可以为其他材料，本实施例不做限定。

如图1所示，该指纹模组包括：

在设备元件下方的第一感应区域1，在设备元件下方的第二感应区域2，其中，第一感应区域1用于识别用户指纹以及检测按压位置，第二感应区域2用于检测用户的按压位置。

需要说明的是，根据具体应用需求的不同，第一感应区域1实现其识别用户指纹以及检测按压位置的检测功能的方式有多种，作为一种可能的实现方式，如图2所示，在第一感应区域1中设置指纹传感器3，以及设置在指纹传感器3下方设置的压力检测元件4，其中，压力检测元件4可包括压电材料膜，或，压力传感器等。

其中，指纹传感器3可以为自容电容式指纹传感器、互容电容式指纹传感器、超声波式指纹传感器、或者，光学式指纹传感器等，在实际应用中，可根据具体的应用需求，选择具体使用哪种指纹传感器。

其中，为了保证后续对来自第一感应区域1和第二感应区域2中的触摸位置的对比的准确性，排除除了按压力之外的其他因素对触摸位置变化的干扰，第一感应区域1和第二感应区域2相邻且位于同一平面，且在实际应用中，第一感应区域1和第二感应区域2相邻设置的形状除了图1中示处的形状外，还可以是其他形状，比如是圆弧形、回字形、椭圆弧形等，且第一感应区域1和第二感应区域2的形状可以相同也可以不同。

举例而言，如图3(a)所示，第一感应区域1可以是圆形，第二感应区域2是椭圆弧形，或者，如图3(b)所示，第二感应区域1可以是正方形，第二感应区域2和第一感应区域1的相邻图像是回字形等。

另外，需要说明的是，在实际应用中，第一感应区域1和第二感应区域1识别用户按压位置的实现方式不同：

第一种示例，由于用户在意图按压位置的按压力较大，要大于用户在其他非意图按压区域留下的按压力，比如，用户意图在按压区域1，则按压区域1中留下的按压力要大于第二按压区域2中的按压力，参照图2，第一感应区域1和第二感应区域2包括感测压力大小的电容感应区(电容值的变化和按压力相关)，可通过第一按压区域1和第二按压2的电容变化进行用户按压位置的识别。

在本示例中，电容感应区域上设置的导体可以为FPC露铜、或者，铜箔等，在此不进行限制。

第二种示例，由于用户在意图按压位置留下汗液面积，要大于用户在其他非意图按压区域留下的汗液面积，比如，用户意图在按压区域1，则按压区域1中留下的汗液面积要大于第二按压区域2中的汗液面积，第一感应区域1和第二感应区域2包括汗液传感器装置，可通过第一按压区域1和第二按压2的识别的汗液面积进行用户按压位置的识别。

第三种示例，由于用户在意图按压位置留下的指纹，要大于用户在其他非意图按压区域留下的指纹面积，比如，用户意图在按压区域1，则按压区域1中留下的指纹面积要大于第二按压区域2中的指纹面积，第一感应区域1和第二感应区域2包括图像采集装置，从而，第一感应区域1和第二感应区域2包括图像采集装置，可通过第一按压区域1和第二按压2的识别的指纹面积进行用户按压位置的识别。

基于以上描述，本发明实施例的指纹模组中，将压力检测、电容检测和指纹识别功能对应的设备元件相整合，将该压力感应模组贴合设置在设备元件的下方，整个模组是不可活动式的，从而，提高了指纹模组的防水等级。

更具体地，为了缓冲来自于指纹模组对终端设备的压力，保护位于指纹模组下方的终端设备的其他元件，以及还可在指纹模组的下方设置压力缓冲装置，比如橡胶、泡棉等。

为了更加清楚的描述本发明实施例的指纹模组，在终端设备中的安装情况，下面结合图4所示的，指纹模组在终端设备中的安装位置的示意图进行说明。其中，在本实施例中，设备元件是玻璃屏，压力缓冲装置为橡胶。第一感应区域1中包括指纹传感器和下面的压力检测元件，第二感应区域2为电容感应区域。

参照图4，将指纹模组安装在玻璃屏的下方，其中，在玻璃屏的下方贴合的为指纹的模组中的，具有电容检测功能的指纹传感器和电容感应区域，其中，指纹传感器和电容感应区域位于同一个平面。

进而，在指纹传感器和电容感应区域位于的平面下，设置有压力检测元件，其中，参照图4，在实际操作过程中，在压力检测元件和指纹传感器和电容感应区域位于的平面之间，还包括柔性电路板。

继续参照图4，为了缓冲来自指纹模组的按压力，在指纹模组的下方设置有橡胶，从而，当受到来自于指纹的模组的按压力后，经过橡胶的缓冲后达到支撑板，由此，当用户按压设备元件，支撑板在提供给指纹模组自下而上的内部压力，以使得压力检测元件检测到压力的同时，不会对位于支撑板下方的终端设备的相关元件带来压力损坏等。

基于以上描述，第一感应区域1和第二感应区域2相互配合，根据各自检测的按压位置确定用户是否按压第一感应区域，为了更加清楚的描述指纹模组的实施过程的有益效果，下面结合指纹模组在指纹检测方法中的具体实施过程进行描述。

图5是根据本发明一个实施例的指纹检测方法的流程图。

如图5所示，应用上述指纹模组进行指纹检测的方法包括：

S101，当第一感应区域检测到用户的指纹按压操作时，检测第一感应区域上的第一用户按压位置信息和第二感应区域上的第二用户按压位置信息。

可以理解，在实际应用中，当用户按压终端设备的设备元件时，即使用户没有按压第一感应区域所在区域，受到设备元件的联动作用，第一感应区域也会检测到对应的压力。

因而，为了避免第一感应区域只要检测到压力就进行中断响应，在本发明的实施例中，当第一感应区域检测到用户的指纹按压操作后，比如，通过设置在第一感应区域下的压力检测元件检测第一感应区域上的按压力后，检测第一感应区域上的第一用户按压位置信息和第二感应区域上的第二按压位置信息。

S102，根据第一用户按压位置信息和第二用户按压位置信息，判断用户按压位置是否在第一感应区域。

S103，如果判断用户按压位置在第一感应区域，则响应用户的指纹按压操作。

S104，如果判断用户按压位置不在第一感应区域，则不响应用户的指纹按压操作。

可以理解，在不同的应用场景下，上述第一用户按压位置信息和第二用户按压位置信息，用以反映在第一感应区域和第二感应区域中的按压力的大小，以便于根据按压力的大小判断当前用户的按压位置是否在第一感应区域，其中，第一用户按压位置信息和第二按压位置信息，在不同的应用场景中，可以是电容值的变化，用户指纹面积的大小、用户汗液的多少等。

举例而言，当第一感应区域和第二感应区域均具有电容感应功能时，，根据电容检测功能的原理可知，电容器的受力越大，电容器的电容越大，因而，可根据电容的大小，判断设备元件的具体受力位置所在感应区域。

在本发明的一个实施例中，如果获知第一感应区域上的第一电容减去第二感应区域上的第二电容的差值大于预设阈值，则表明当前受力位置在第一感应区域，从而确定用户按压指纹传感器，对外界压力进行响应。

其中，上述预设阈值是根据大量实验标定的，该预设阈值可以准确对受力位置所在区域进行准确界定，当第一电容减去第二电容的差值大于预设阈值，则可确定当前受力位置在第一感应区域，当第一电容减去第二电容的差值大于0但是不大于预设阈值，则表明当前受力区域可能在靠近第一感应区域和第二感应区域的相交处附近，在这种应用场景下，无法确定用户的当前的意图，此时，可以提示用户调整按压位置，给用户一个按压反馈，提升用户体验，或者，默认为误触发情况不进行响应等。

在本发明的另一个实施例中，如果判断获知第一电容小于第二电容，无论这个差值多大，都认为这个压力来自于第二感应区域，确定用户没有按压指纹传感器，从而指纹模组不响应外界压力。

由此，本发明实施例的指纹模组，当受到按压力时，通过将指纹传感器所在第一感应区域和与其相邻的非指纹传感器所在的第二感应区域上的电容进行比较，根据比较结果准确判断按压力所在区域，只有在判断按压力所在区域为第一感应区域时，指纹模组才会对外界按压力进行响应，避免了误触发的压力造成的误响应，有效防止用户在日常使用终端设备时对指纹的误触发。

并且，将整个指纹模组固定设置于设备元件的下方，将指纹模组以一种不可活动的方式实现，提高了终端设备整机的防水性能。

综上所述，本发明实施例的指纹模组，将指纹模组固定设置在设备元件的下方，在设备元件下方设置具有指纹检测以及按压位置检测功能的第一感应区域，以及具有按压位置检测功能的第二感应区域。由此，本发明实施例的指纹模组，避免了对指纹模组的误触发，且提高了指纹模组的防水性。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种终端设备，图6是根据本发明一个实施例的终端设备的结构示意图，如图6所示，该终端设备包括设备元件10和设置在设备元件10下方的指纹模组20。

其中，对指纹模组20的描述，可参照上述结合图1-图4描述的指纹模组，其实现原理类似，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例的终端设备，将整个指纹模组固定设置于设备元件的下方，将指纹模组以一种不可活动的方式实现，提高了终端设备整机的防水性能，且指纹模组有效防止了用户在日常使用终端设备时对指纹的误触发。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种指纹检测方法，其中，指纹检测方法通过上述实施例描述的指纹模组实现，其具体实现过程参照上述结合图4的描述，指纹模组的结构参照上述实施例中结合图1-图5的描述，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例的指纹检测方法，通过固定设置于设备元件下方的指纹模组进行指纹检测，避免了对指纹模组的误触发，且提高了指纹模组的防水性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“之间”、“连接”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。