一种指纹识别装置及电子设备的制作方法

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种指纹识别装置及电子设备。

背景技术：

指纹识别技术，是通过指纹传感器采集到人体的指纹图像，然后与系统里的已有指纹成像信息进行比对，来判断正确与否，进而实现身份识别的技术。由于其使用的方便性，以及人体指纹的唯一性，指纹识别技术已经大量应用于各个领域，比如公安局、海关等安检领域，楼宇的门禁系统，以及个人电脑和手机等消费品领域等等。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：

现有技术中的指纹识别装置大多具有一个触摸检测区，在触摸检测区有导电体触碰时，就进入工作状态，进行指纹识别。如果用户在使用电子设备时，不小心触碰到了指纹识别装置的触摸检测区，指纹识别装置便会进入工作状态，造成不必要的耗电。甚至，当有金属器件长时间触碰时，如，用户将电子设备放置在包里，包中的钥匙触碰到指纹识别装置的触摸检测区时，指纹识别装置便会一直处于工作状态，功耗较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种指纹识别装置及电子设备，使得指纹识别装置具有多个触摸检测区，当同一时间被触碰的触摸检测区的数量到达一定数值时，指纹识别装置才进入工作状态，进行指纹识别指纹，从而有效的避免了误触碰时，指纹识别装置就进入工作状态的情况，减少了不必要的功能损耗。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种指纹识别装置，包括：指纹识别模组以及指纹识别芯片；

指纹识别芯片设有N个中断连接引脚；其中，N为大于1的自然数；

N个中断连接引脚分别与指纹识别模组电性连接；其中，指纹识别模组具有N个触摸检测区，各触摸检测区对应有一中断连接引脚；触摸检测区在有物体触碰时，生成中断信号发送至对应的中断连接引脚；指纹识别芯片在接收到中断信号的中断连接引脚的个数大于或等于预设阈值时，控制指纹识别模组进行指纹识别。

本发明的实施方式还提供了一种电子设备，包括：处理器以及上述的指纹识别装置；

指纹识别装置与处理器电性连接。

本发明实施方式相对于现有技术而言，使得指纹识别装置具有多个触摸检测区，当同一时间被触碰的触摸检测区的数量到达一定的数值时，指纹识别装置才进入工作状态，进行指纹识别。在指纹识别芯片中设有多个中断连接引脚，各中断连接引脚均与指纹识别模组电性连接，指纹识别模组具有多个触摸检测区，每个触摸检测区均对应有一个中断连接引脚。这样，当某个触摸检测区有物体触碰时，则生成中断信号发送至对应的中断连接引脚，指纹识别芯片在接收到中断信号的中断连接引脚的个数大于或等于预设阈值时，控制指纹识别模组进行指纹识别。通过这种方式，从而有效的避免了误触碰时，指纹识别装置就进入工作状态的情况，减少了不必要的功能损耗。

另外，指纹识别芯片还包括电源引脚与光源引脚；指纹识别模组包括：指纹传感器以及发光源；指纹传感器与N个中断连接引脚电性连接；发光源一端与电源引脚连接，另一端与光源引脚连接。利用指纹传感器对触摸检测区是否有物体触碰进行监测，以便于在某一触摸检测区有物体触碰时，及时的发送中断信号给指纹识别芯片上对应的中断连接引脚。并且，利用指纹识别芯片的电源引脚给发光源进行供电，以便于指纹传感器能够利用发光源发出光束，获取触碰体的图像信息，以进行指纹识别。

另外，指纹识别芯片还设有呼吸灯引脚；发光源与光源引脚连接的一端，与呼吸灯引脚连接，从而能够实现将指纹识别模组中的发光源作为呼吸灯使用，使得指纹识别装置还具有呼吸灯的功能，扩展了指纹识别装置的运用范围。

另外，指纹识别装置还包括第一电阻；第一电阻一端与发光源连接，另一端与呼吸灯引脚连接；其中，第一电阻连接在发光源与呼吸灯引脚之间。通过第一电阻对发光源作为呼吸灯时的工作电流进行调节，使得发光源在作为呼吸灯使用时，能够获得较为合适的工作电流，以便于呈现出较好的呼吸灯效果。

另外，指纹识别装置还包括第二电阻；第二电阻一端与发光源连接，另一端与光源引脚连接；其中，第二电阻连接在发光源与光源引脚之间。第二电阻起到限流保护的作用，以便于在指纹识别装置进行指纹识别时，发光源能够获得较为合适的工作电压，从而延长了发光源的使用寿命。

另外，发光源为发光二极管；发光二极管的正极与电源引脚连接；发光二极管的负极与光源引脚连接。利用发光二极管体积小、耗电量低的优点，尽可能的减少了指纹识别模组的体积，从而能够减小指纹识别装置在电子设备内所占用的空间，并且功耗较小。

另外，N为4。由于每增加一个中断连接引脚，就会使得指纹识别芯片的成本上升一点，因此，采用具有四个中断连接引脚的指纹识别芯片，既能够有效的避免误触碰时，指纹识别装置就进入工作状态的情况，又能够保证成本不会较高。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式中的指纹识别装置的结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式中的指纹识别模组的结构示意图；

图3是根据本发明第一实施方式中的一触摸检测区被物体触摸的示意图；

图4是根据本发明第一实施方式中的多个触摸检测区同时被物体触摸的示意图；

图5是根据本发明第二实施方式中的指纹识别装置的第一种结构示意图；

图6是根据本发明第二实施方式中的指纹识别模组的结构示意图；

图7是根据本发明第二实施方式中的指纹识别装置的第二种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种指纹识别装置，如图1所示，包括：指纹识别模组1以及指纹识别芯片2。指纹识别芯片2设有N个中断连接引脚，各中断连接引脚分别与指纹识别模组1电性连接。指纹识别模组1具有N个触摸检测区，各触摸检测区对应有一中断连接引脚。其中，N为大于1的自然数。本实施方式中的指纹识别装置应用于电子设备，电子设备可以是手机、电脑、平板电脑等终端。指纹识别装置与电子设备的处理器电性连接。

本实施方式中，以N为4为例进行说明。指纹识别芯片2包括中断连接引脚21，中断连接引脚22，中断连接引脚23以及中断连接引脚24。指纹识别模组1如图2所示，具有4个触摸检测区，分别为触摸检测区A、触摸检测区B、触摸检测区C以及触摸检测区D。其中，触摸检测区A对应于中断连接引脚21，触摸检测区B对应于中断连接引脚22，触摸检测区C对应于中断连接引脚23，触摸检测区D对应于中断连接引脚24。

具体的说，当某个触摸检测区有物体触碰时，则指纹识别模组1生成中断信号发送至对应的中断连接引脚。如，当触摸检测区A有物体触碰时，则指纹识别模组1生成中断信号发送至对应的中断连接引脚21，中断连接引脚21接收到中断信号。

以下对指纹识别装置的工作原理进行进一步的说明：

以指纹识别模组1包括指纹传感器为例进行说明。指纹传感器可以是电容式指纹识别器。电容式指纹识别器是由电容阵列构成的，内部包含多个微型化的电容器。当用户将手指放在电容式指纹识别器的触摸检测区时，用户手指的皮肤就成了电容阵列的一个极板。由于用户手指不同区域指纹的脊和谷之间的距离不相等，因而各个区域的电容量也会不相同，据此便可获得对应于用户手指的指纹图像。

本实施方式中，指纹识别芯片2在接收到中断信号的中断连接引脚的个数大于或等于预设阈值时，控制指纹识别模组1进行指纹识别。其中，预设阈值可以由用户预先输入并保存在指纹识别芯片中，预设阈值可以小于或等于N。如，N为4，则预设阈值可以设置为小于或等于4，如，预设阈值可以为3。

如，令电容式指纹识别器具有4个触摸检测区：触摸检测区A、触摸检测区B、触摸检测区C以及触摸检测区D。

当用户的手指放置在其中一触摸检测区时，如图3所示，用户将手指放置在触摸检测区D，此时，电容式指纹识别器发送中断信号给中断连接引脚24。此时，接收到中断信号的中断连接引脚的个数为1，1小于3，指纹识别芯片2不控制指纹识别模组进行指纹识别。

当用户的手指放置在多个触摸检测区时，如图4所示，触摸检测区A、触摸检测区B、触摸检测区C以及触摸检测区D均有物体触摸，此时，电容式指纹识别器发送中断信号给中断连接引脚21、中断连接引脚22、中断连接引脚23以及中断连接引脚24。此时，接收到中断信号的中断连接引脚的个数为4，4大于3，指纹识别芯片2控制指纹识别模组1进行指纹识别。然而，上述举例仅为说明，在实际操作时，指纹识别模组1所包含的触摸检测区的个数以及预设阈值可以根据实际情况进行决定，本实施方式中，并不做任何限制。

不难看出，本实施方式中，指纹识别装置具有多个触摸检测区，当同一时间被触碰的触摸检测区的数量到达一定的数值时，指纹识别装置才进入工作状态，进行指纹识别。本实施方式可以应用于终端的系统唤醒或支付，能够有效的避免了误触碰时，指纹识别装置就进入工作状态的情况，减少了不必要的功能损耗。

本发明的第二实施方式涉及一种指纹识别装置，如图5所示。第二实施方式在第一实施方式的基础上加以改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中，能够实现将指纹识别模组中的发光源作为呼吸灯使用，使得指纹识别装置还具有呼吸灯的功能，扩展了指纹识别装置的运用范围。

本实施方式中，指纹识别芯片2还包括电源引脚25与光源引脚26。指纹识别模组2包括：指纹传感器11以及发光源12。指纹传感器11与N个中断连接引脚电性连接；发光源12一端与电源引脚25连接，另一端与光源引脚26连接。

其中，发光源12可以为发光二极管。发光二极管12的正极与电源引脚25连接，发光二极12的负极与光源引脚26连接。利用发光二极管体积小、耗电量低的优点，尽可能的减少了指纹识别模组的体积，从而能够减小指纹识别装置在电子设备内所占用的空间，并且功耗较小。

指纹识别模组1还包含：保护基板13以及壳体14，如图6所示。指纹传感器11夹设在保护基板13与发光源12之间。指纹传感器11、发光源12以及保护基板13容置在壳体14内。其中，保护基板13可以为玻璃基板，壳体14可以为金属壳体，并且壳体14设有开口141，指纹传感器11的触摸检测区正对于开口141，并且壳体14还设有用于走线的开口142，以便于指纹识别模组1与指纹识别芯片2连接。通过保护基板13以及壳体14的保护，以使得指纹识别模组1的内部结构较为稳定，从而延长了指纹识别模组1的使用寿命。

值得一提的是，本实施方式中，指纹识别芯片2还设有呼吸灯引脚27。发光源12与光源引脚26连接的一端，与呼吸灯引脚27连接，从而能够实现将指纹识别模组1中的发光源12作为呼吸灯使用，使得指纹识别装置还具有呼吸灯的功能，扩展了指纹识别装置的运用范围。

进一步的，本实施方式中，指纹识别装置还包括第一电阻R1以及第二电阻R2，如图7所示。

第一电阻R1一端与发光源12连接，另一端与呼吸灯引脚27连接；其中，第一电阻R1连接在发光源12与呼吸灯引脚27之间。由于呼吸灯所要求的工作电流要小于指纹识别时所要求的工作电流(呼吸灯的电流一般为4mA至8mA之间，指纹识别时的电流一般为30mA-40mA。)，因此通过第一电阻R1对发光源12作为呼吸灯时的工作电流进行调节，使得发光源12在作为呼吸灯使用时，能够获得较为合适的工作电流，以便于呈现出较好的呼吸灯效果。其中，第一电阻R1的阻值越大，则发光源12的电流越小，灯越暗。

第二电阻R2一端与发光源12连接，另一端与光源引脚26连接。第二电阻R2连接在发光源12与光源引脚26之间。第二电阻R2起到限流保护的作用，以便于在指纹识别装置进行指纹识别时，发光源12能够获得较为合适的工作电压，有效的延长了发光源12的使用寿命。

本实施方式中，当指纹识别装置应用于电子设备中时，可以设置当电子设备接收到通信信息时，控制发光源12作为呼吸灯点亮。其中，通信信息可以是短信、推送信息、邮件等。当然，在实际操作时，为避免发光源12既要作为指纹识别的光源，又要作为呼吸灯的冲突，可以控制指纹识别装置在进行指纹识别时，发光源12不作为呼吸灯使用。如，当电子设备接收到通信信息时，判断指纹识别装置是否在进行指纹识别，如果指纹识别装置未在进行指纹识别，则控制指纹识别装置的发光源12作为呼吸灯点亮。如果指纹识别装置在进行指纹识别，则控制指纹识别装置的发光源12作为指纹识别的光源点亮。

不难看出，本实施方式中，利用指纹传感器11对触摸检测区是否有物体触碰进行监测，以便于在某一触摸检测区有物体触碰时，及时的发送中断信号给指纹识别芯片2上对应的中断连接引脚。并且，利用指纹识别芯片2的电源引脚25给发光源12进行供电，以便于指纹传感器11能够利用发光源发出光束，获取触碰体的图像信息，以进行指纹识别。

本发明的第三实施方式涉及一种电子设备，包括：处理器以及如第一实施方式或第二实施方式中的指纹识别装置，指纹识别装置与处理器电性连接。本实施方式中的电子设备可以是手机、电脑、平板电脑等移动终端。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。