一种屏下刷卡装置、制造方法及电子设备与流程

1.本技术涉及一种刷卡主机的技术领域，具体而言，涉及一种屏下刷卡装置、制造方法及电子设备。


背景技术：

2.现有的刷卡主机具备刷卡识别功能，其刷卡模块完全露出在主机面板上，需要占据主机面板的部分空间。如图1所示。刷卡模块110位于主机面板10的下方，显示屏120位于主机面板10的上方，由于刷卡模块110占据了主机面板10的部分空间，降低了显示屏120在主机面板10上的占比，减少了屏幕可以显示的信息展示。


技术实现要素：

3.本技术提供一种屏下刷卡装置、制造方法及电子设备，以解决现有的刷卡主机屏幕在主机面板上的占比小，导致屏幕可以显示的信息展示少的问题。
4.第一方面，本技术提供一种屏下刷卡装置，包括：显示屏、隔离罩和主板，所述隔离罩开设有沿第一方向的通孔，所述通孔位于所述显示屏在第一方向的投影范围内；所述显示屏、所述隔离罩、所述主板沿所述第一方向依次重叠设置，所述主板上设置有读卡模块，所述读卡模块的发射及接收端位于所述通孔内，以通过所述通孔发射或接收信号，其中，所述读卡模块的发射及接收端不设置于所述主板上。
5.本技术实施例中，通过在隔离罩上开设沿第一方向的通孔，且读卡模块的发射及接收端位于通孔内，从而降低了隔离罩对读卡模块的电磁屏蔽效果，使得读卡模块可以通过该通孔发射或接收信号。且由于通孔位于显示屏在第一方向的投影范围内，也即无需将读卡模块的发射及接收端露出在主机面板上，从而可以提高屏幕在主机面板上的占比，提高了屏幕可以显示的信息展示。
6.结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述读卡模块包括：天线板、读卡主板，所述天线板设置于所述通孔内；读卡主板与所述天线板电连接，所述读卡主板用于处理所述天线板接收到的信号，和/或，控制所述天线板发射信号。
7.本技术实施例中，将天线板设置于通孔内，降低了隔离罩对天线板的电磁屏蔽效果，使得天线板可以通过该通孔发射或接收信号。
8.结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述天线板与所述读卡主板通过指定长度的排线电连接，所述指定长度为5cm-13cm范围内任意一个数值。
9.本技术实施例中，利用排线连接读卡主板和天线板，从而可以将天线板和读卡主板分别设置在不同位置，使得天线板的设置位置更加灵活。并且，通过将排线的长度设置在5cm-13cm范围内，可以降低排线对刷卡距离的影响。
10.结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述天线板与所述显示屏贴合。
11.本技术实施例中，将天线板与显示屏贴合，使得在用户刷卡时，天线板接收到的刷
卡信号更强，进而提高刷卡的成功率。
12.结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述天线板与所述读卡主板的垂直距离大于等于第一预设阈值时，所述天线板与所述读卡主板重叠的面积小于等于自身面积；所述天线板与所述读卡主板的垂直距离等于第二预设阈值时，所述天线板与所述读卡主板重叠的面积小于等于自身面积80％；所述天线板与所述读卡主板的垂直距离等于第三预设阈值时，所述天线板与所述读卡主板重叠的面积小于等于自身面积的50％。
13.本技术实施例中，由于读卡主板在运行时，会产生电磁信号，进而干扰天线板接收或发送信号。因此，根据天线板与读卡主板的垂直距离，设置天线板与读卡主板的重叠面积，来降低读卡主板对天线板的干扰，保证屏下刷卡装置运行的可靠性。
14.结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述天线板的边缘与所述通孔的内壁的距离大于等于预设距离。
15.本技术实施例中，由于天线板的边缘与通孔的内壁的距离大于等于预设距离，可以进一步降低隔离罩对天线板的电磁屏蔽效果。
16.结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述通孔一侧设置有开口，以使所述通孔侧壁不为封闭的环形，以降低所述隔离罩对所述天线板的电磁屏蔽效应。
17.本技术实施例中，由于通孔侧壁不为封闭的环形，使得隔离罩对天线板的电磁屏蔽效果进一步降低。
18.结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述开口的直径大于等于0.5cm。
19.本技术实施例中，开口的直径越大，隔离罩对天线板的电磁屏蔽效果越低，因此，通过设置开口的直径大于等于0.5cm，可以有效降低隔离罩对天线板的电磁屏蔽效果。
20.第二方面，本技术提供一种电子设备，包括：本体和上述第一方面实施例和/或结合上述第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的屏下刷卡装置，所述屏下刷卡装置设置于所述本体上。
21.第三方面，本技术提供一种屏下刷卡装置制造方法，包括：获取显示屏、隔离罩、主板；在所述隔离罩上开设沿第一方向的通孔；将所述显示屏、所述隔离罩、所述主板沿所述第一方向依次重叠设置，并在所述主板上设置读卡模块，以使所述读卡模块的发射及接收端位于所述通孔内，以通过所述通孔发射或接收信号，其中，所述通孔位于所述显示屏在第一方向的投影范围内。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
23.图1为本技术实施例示出的一种现有的刷卡主机的结构示意图；
24.图2为本技术实施例示出的一种屏下刷卡装置的结构示意图；
25.图3为本技术实施例示出的一种线圈的结构示意图；
26.图4为本技术实施例示出的一种天线板与读卡主板的位置关系示意图；
27.图5为本技术实施例示出的又一种天线板与读卡主板的位置关系示意图；
28.图6为本技术实施例示出的又一种天线板与读卡主板的位置关系示意图；
29.图7为本技术实施例示出的一种天线板与通孔的位置关系示意图；
30.图8为本技术实施例示出的又一种天线板与通孔的位置关系示意图；
31.图9为本技术实施例示出的又一种屏下刷卡装置的结构示意图；
32.图10为本技术实施例示出的一种屏下刷卡装置制造方法的流程示意图；
33.图11为本技术实施例示出的一种电子设备的结构框图。
34.附图标记：10-主机面板；110-刷卡模块；120-显示屏；20-屏下刷卡装置；210-显示屏；220-隔离罩；221-通孔；222-开口；230-主板；231-读卡模块；232-天线板；233-读卡主板；240-保护板；30-电子设备；310-本体。
具体实施方式
35.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.此外，术语“水平”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
37.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。
38.在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。
39.下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。
40.请参阅图2，图2为本技术实施例提供的一种屏下刷卡装置20的结构示意图。屏下刷卡装置20包括显示屏210、隔离罩220、主板230。
41.其中，显示屏210、隔离罩220、主板230沿所述第一方向依次重叠设置。隔离罩220开设有沿第一方向的通孔221，通孔221位于显示屏210在第一方向的投影范围内。主板230上设置有读卡模块231，读卡模块231的发射及接收端位于所述通孔221内，以通过通孔221发射或接收信号，读卡模块的发射及接收端不设置于主板上。
42.第一方向为垂直于主板230、显示屏210、隔离罩220所在平面的方向。
43.显示屏210可以是任意型号的显示屏210，可以根据实际需要选择不同的显示屏210，此处不对其具体型号作出限制。
44.隔离罩220用于将主板和显示屏210隔离开，并为显示屏210提供保护。
45.可选的，隔离罩220可以是金属材料制造。
46.其中，通孔221的形状可以根据实际需求设置，例如可以是矩形、三角形、圆形、不
规则图像等，此处不对通孔221的具体形状作出限制。
47.一种实施方式下，读卡模块231包括天线板232和读卡主板233。其中，天线板232设置于隔离罩220的通孔221内。读卡主板233与天线板232电连接，读卡主板233用于处理天线板232接收到的信号，和/或，控制天线板232发射信号。
48.天线板232的具体型号可以根据实际需求选择，但是可以理解的是，天线板232的外径越大，屏下刷卡装置20的刷卡距离越大。例如，可以选择外径为3.5cm
×
5cm的天线板232，或者，外径为10cm
×
10cm的天线板232，在读卡主板233相同的情况下，采用外径为10cm
×
10cm的天线板232的屏下刷卡装置20的刷卡距离大于采用外径为3.5cm
×
5cm的天线板232的屏下刷卡装置20。上述举例仅为便于理解，不应作为对本技术的限制，此处不对天线板232的具体尺寸及型号作出限制。
49.可选的，天线板232的厚度可以为1mm，天线板232的铜箱厚度可以为18um，天线板232的线圈线宽可以为1mm，两个线圈之间的间距可以为0.25mm，线圈的总数可以为4圈。
50.为了便于理解天线板232上的两个线圈，请参阅图3，如图3所示，天线板232的第一线圈tx1由外圈向内绕线，天线板232的第二线圈tx2由内圈向外绕线，最后从两个线圈中间位置接gnd，也即接地。
51.读卡主板233的具体型号可以根据实际需求选择，需要注意的是，读卡主板233的完整性越高，对读卡主板233的高次谐波的抑制性越好，能减小读卡主板233对天线板232的辐射影响。此处不对读卡主板233的具体型号作出限制。其中，读卡主板233的完整性的完整性指读卡主板233形状的完整程度，缺口、拐角、镂空等异形形状越少，完整性越高。或者，读卡主板233的完整性还指读卡主板233功能的完整性，例如，读卡主板233上设置有蜂鸣器(刷卡时作声音提示)、电池(有储电电力功能-为蜂)、读卡触发功能、芯片，实现的功能越全面，完整性越高。还可以指电容电阻晶振等元器件上电路上的完整性。
52.其中，读卡主板233可以采用网格状的铺地，也即，读卡主板233的覆铜层为网格状。
53.为了使天线板232的设置位置更加灵活，一种实施方式下，天线板232与读卡主板233通过指定长度的排线电连接。
54.由于通过排线可以进行弯曲，因此，可以将天线板232和读卡主板233设置在不同的位置，例如，将天线板232设置在通孔221内，读卡主板233设置于主板230上。
55.其中，排线可以是任意型号、材料的排线，例如，可以是28号镀锡软排线。此处举例仅为便于理解，不应作为对本技术的限制。
56.需要注意的是，排线的长度会影响屏下刷卡装置20的刷卡距离，排线长度越长，刷卡距离越近，因此，可以将排线长度设置在5cm-13cm范围内，也即指定长度为5cm-13cm中的任意一个数值，在该范围内，排线对刷卡距离的影响较小。
57.可选的，为了防止排线影响屏下刷卡装置20的刷卡距离，在使用排线连接天线板232和读卡主板233后，排线不能贴放在天线板232表面。
58.在实际使用时，若天线板232和读卡主板233的参数已经调整完毕后，为了保证屏下刷卡装置20的可靠性，不能再使用不同的排线，例如，不同长度、不同材料的排线。若需要使用不同的排线来连接天线板232和读卡主板233，则需要重新调整天线板232和读卡主板233的参数。
59.其中，读卡主板233的参数包括读卡主板233的电路上的电子元器件数值设置，例如电阻阻值、电容大小及其阻抗比等。天线板232的参数包括天线板232的装配参数，即天线板232到读卡主板233在垂直方向上位置重叠的面积、天线板232与通孔221周边距离等。
60.在使用排线连接天线板232和读卡主板233后，若天线板232与读卡主板233设置在不同的位置，且天线板232与读卡主板233之间的垂直距离不为0时，为了防止读卡主板233在运行时产生的电磁信号干扰天线板232接收或发送信号，可以根据天线板232与读卡主板233的垂直距离，设置天线板232与读卡主板233的重叠面积，来降低读卡主板233对天线板232的干扰，保证屏下刷卡装置20运行的可靠性。
61.在天线板232与读卡主板233的垂直距离大于等于第一预设阈值时，天线板232与读卡主板233重叠的面积小于等于自身面积。
62.其中，第一预设阈值可以为3
±
0.3cm，也即，在天线板232与读卡主板233的垂直距离大于等于3cm时，天线板232与读卡主板233可以完全重叠。为便于理解，请参阅图4。
63.当天线板232与读卡主板233的垂直距离等于第二预设阈值时，天线板232与读卡主板233重叠的面积小于等于自身面积80％。
64.其中，第二预设阈值可以为2
±
0.3cm，也即，在天线板232与读卡主板233的垂直距离在2
±
0.3cm范围内时，天线板232与读卡主板233的重叠面积需要小于自身面积的80％，为便于理解，请参阅图5。
65.当天线板232与读卡主板233的垂直距离等于第三预设阈值时，天线板232与读卡主板233重叠的面积小于等于自身面积的50％。
66.其中，第三预设阈值可以为1
±
0.3cm，也即，在天线板232与读卡主板233的垂直距离在1
±
0.3cm范围内时，天线板232与读卡主板233的重叠面积需要小于自身面积的50％，为便于理解，请参阅图6。
67.可以理解的是，主板230在运行时，同样会产生电磁信号干扰天线板232接收或发送信号，因此，可以根据天线板232与主板230的垂直距离，设置天线板232与主板230的重叠面积，来降低主板230对天线板232的干扰，保证屏下刷卡装置20运行的可靠性。根据天线板232与主板230的垂直距离，设置天线板232与主板230的重叠面积的具体实现方式与前文记载的根据天线板232与读卡主板233的垂直距离，设置天线板232与读卡主板233的重叠面积的具体实现方式一致，为简要描述，此处不再赘述。
68.为了使天线板232接收到的刷卡信号更强，进而提高刷卡的成功率，可以将天线板232与显示屏210贴合，相应的，隔离罩220也与显示屏210贴合。此时，天线板232与隔离罩220处于同一平面内。
69.由于天线板232贴合在显示屏210上，使得天线板232距离用户刷卡的位置更加接近，因此，天线板232可以接收到更强的刷卡信号。
70.可以理解的是，也可以使天线板232与隔离罩220不处于同一平面内，此时，天线板232悬置在通孔221下。
71.为了进一步降低隔离罩220对天线板232的电磁屏蔽效果，一种实施方式下，设置天线板232的边缘与通孔221的内壁的距离大于等于预设距离。
72.其中，预设距离越大，隔离罩220对天线板232的电磁屏蔽效果越弱，例如，可以设置预设距离为1cm，且通孔221的形状为矩形，此时，天线板232与通孔221的位置关系如图7
所示。
73.又一种实施方式下，可以在通孔221一侧设置开口222，以使通孔221侧壁不为封闭的环形，以降低隔离罩对天线板232的电磁屏蔽效应，为便于理解，请参阅图8。
74.可以理解的是，开口222的之间越大，隔离罩220对天线板232的电磁屏蔽效果越弱，此处不对开口222的具体数值作出限制。
75.可选的，设置开口222的直径大于等于0.5cm可以有效降低隔离罩220对天线板232的电磁屏蔽效果。
76.可以理解的是，在通孔221一侧设置有开口222后，还可以设置天线板232的边缘与通孔221的内壁的距离大于等于第二预设距离，进一步降低隔离罩220对天线板232的电磁屏蔽效应。
77.其中，第二预设距离越大，隔离罩220对天线板232的电磁屏蔽效果越弱，例如，可以设置预设距离为0.5cm。
78.为了保护主板230以及显示屏210，该屏下刷卡装置20还包括有外壳，该外壳完全包裹主板230、隔离罩220，在显示屏210处开设有开口222，以露出显示屏210。
79.其中，外壳可以是塑料材料制成。
80.为了保护显示屏210，可以在显示屏210显示界面的一侧设置保护板240。其中，保护板240采用透明材料制成，例如，可以采用玻璃、钢化玻璃、透明树脂等材料制造，此处不对其具体类型作出限制，为便于理解，请参阅图9。
81.基于同样的发明构思，本技术还提供一种屏下刷卡装置制造方法，如图10所示，下面将结合图10对其保护的步骤进行说明。
82.s100：获取显示屏、隔离罩、主板。
83.s200：在所述隔离罩上开设沿第一方向的通孔。
84.s300：将所述显示屏、所述隔离罩、所述主板沿所述第一方向依次重叠设置，并在所述主板上设置读卡模块。
85.其中，所述读卡模块的发射及接收端位于所述通孔内，以通过所述通孔发射或接收信号，其中，所述通孔位于所述显示屏在第一方向的投影范围内。
86.其中，显示屏、隔离罩、主板的具体实现方式与前述屏下刷卡装置20实施例相同，为简要描述，方法实施例部分未提及之处，可参考前述屏下刷卡装置20实施例中相应内容。
87.请参阅图11，图11为本技术实施例提供的一种电子设备30的结构框图，包括本体310和屏下刷卡装置20。
88.其中，屏下刷卡装置20设置于本体310上。
89.屏下刷卡装置20的具体实现方式与前述屏下刷卡装置20实施例相同，为简要描述，屏下刷卡装置20的具体实现方式可参考前述屏下刷卡装置20实施例中相应内容，此处不再赘述。
90.其中，电子设备30可以是包括有屏下刷卡装置20的楼宇对讲主机、闸机，在屏下刷卡装置20接收到用户刷卡产生的刷卡信号后，根据该刷卡信号，控制楼宇对讲主机、闸机本体打开或关闭门禁通道。此处举例仅为便于理解，不应作为对本技术的限制。
91.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。