指纹解锁装置、反向指纹解锁显示器及其系统的制作方法

1.本实用新型涉及显示器领域，特别涉及一种指纹解锁装置、反向指纹解锁显示器及其系统。


背景技术：

2.便携显示器相对于其他显示器操作便捷性更高，以其对移动商务办公、移动娱乐等活动的高效支持，逐渐在显示器领域占据重要的地位。
3.现有的部分便携显示器的指纹识别过程，是通过将指纹信号输送至主机，而由主机完成指纹识别功能的，显示器本身不具备指纹识别的功能，也不能输出解锁信号去解锁外部设备的功能，因手机等设备的指纹识别区域通常被限制在很小的范围，在信号设备投屏使用过程中较为不便，尤其是需要多次对设备解锁的应用场景下，非常影响使用体验。在设备的指纹识别区域被限制的范围较小，会增加指纹识别错误或者无法识别的几率。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种支持反向指纹解锁信号设备的屏幕指纹识别显示器，旨在解决现有的信号设备的指纹识别区域被限制，而导致使用不便的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种支持反向指纹解锁信号设备的屏幕指纹识别显示器，包括：
6.存储电路，用于存储指纹解锁对照图；
7.中控mcu，所述中控mcu用于连接目标设备，以接收指纹请求信号；
8.所述中控mcu还与所述存储电路连接，所述中控mcu还用于根据接收到的指纹请求信号读取指纹解锁对照图；
9.指纹识别电路，用于采集指纹并生成对应的用户指纹图像；
10.所述中控mcu还与所述指纹识别电路，所述中控mcu还用于读取所述用户指纹图像，并根据所述指纹解锁对照图及所述用户指纹图像向目标设备输出对应的解锁信号。
11.可选地，所述中控mcu包括多个外部通讯端，每一所述外部通讯端用于实现与一目标设备之间的通讯。
12.可选地，所述指纹解锁装置还包括系统电路及供电开关，所述供电开关串联设置于所述系统电路及所述指纹识别电路之间，所述供电开关的受控端与所述中控mcu连接；
13.所述中控mcu还用于根据接收的指纹请求信号控制所述供电开关的导通/关断，以控制所述系统电路对所述指纹识别电路供电。
14.可选地，所述指纹识别电路为光学式指纹识别传感器，所述光学式指纹识别传感器用于接收光照信号以采集和生成指纹图像。
15.可选地，所述指纹解锁装置还包括调光电路，所述调光电路的受控端与所述中控mcu连接；
16.所述中控mcu还用于根据接收的指纹请求信号控制所述调光电路输出对应的调光
信号至显示屏，以调节显示屏亮度。
17.可选地，所述指纹识别电路具有接收端口、发送端口及复位端口，所述中控mcu分别与所述接收端口、所述发送端口及所述复位端口连接，以实现所述指纹识别电路与所述中控mcu之间的通讯连接。
18.可选地，所述指纹识别电路具有接收端口、发送端口及复位端口，所述中控mcu分别与所述接收端口、所述发送端口及所述复位端口连接，以实现所述指纹识别电路与所述中控mcu之间的通讯连接。
19.本实用新型提出一种支持反向指纹解锁信号设备的屏幕指纹识别显示器，包括：显示器主体；
20.指纹解锁装置，设置于所述显示器主体内部，所述指纹解锁装置为如上所述的指纹解锁装置；
21.显示屏，所述显示屏上设置有与所述指纹解锁装置对应的指纹识别区，所述指纹解锁装置用于根据所述指纹识别区上的指纹图像进行指纹解锁。
22.本实用新型提出一种指纹识别解锁系统，包括如上所述的显示器及支持反向解锁的目标设备。
23.本实用新型通过设置存储电路、中控mcu及指纹识别电路，所述中控mcu 分别与目标设备、存储电路及指纹识别电路连接，存储电路用于存储指纹解锁对照图，中控mcu用于连接目标设备，以接收指纹请求信号，中控mcu 还用于读取所述用户指纹图像，并根据所述指纹解锁对照图及所述用户指纹图像向目标设备输出对应的解锁信号。工作时，目标设备需要指纹识别时向中控mcu发出指纹请求信号，并根据指纹请求信号读取存储电路中的指纹解锁对照图，指纹识别电路用于采集指纹并生成对应的用户指纹图像，中控mcu 将读取的指纹解锁对照图与用户指纹图像校对，输出对应的解锁信号，以完成目标设备的指纹解锁。相比于现有技术，该指纹解锁方法能够满足需要多次对设备解锁的应用场景，解决了现有的信号设备的指纹识别区域被限制，而导致使用不便的问题。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
25.图1为本实用新型指纹解锁装置一实施例的功能模块示意图；
26.图2为图1中指纹识别电路一实施例的结构示意图。
27.附图标号说明：
28.标号名称标号名称100指纹识别电路200中控mcu300存储电路tx接收端口rx发送端口bt_set复位端口
29.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
32.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
33.本实用新型提出一种指纹解锁装置。
34.参照图1，在本实用新型一实施例中，该指纹解锁装置包括：
35.存储电路300，用于存储指纹解锁对照图；
36.中控mcu200，所述中控mcu200用于连接目标设备，以接收指纹请求信号；
37.所述中控mcu200还与所述存储电路300连接，所述中控mcu200还用于根据接收到的指纹请求信号读取指纹解锁对照图；
38.指纹识别电路100，用于采集指纹并生成对应的用户指纹图像；
39.所述中控mcu200还与所述指纹识别电路100，所述中控mcu200还用于读取所述用户指纹图像，并根据所述指纹解锁对照图及所述用户指纹图像向目标设备输出对应的解锁信号。
40.现有的便携显示器均不具备通过显示器解锁信号设备的功能，因手机等设备的指纹识别区域通常被限制在很小的范围，在信号设备投屏使用过程中较为不便，尤其是需要多次对设备解锁的应用场景下，非常影响使用体验。且由于指纹识别区域被限制的范围较小，会增加指纹识别错误或者无法识别的几率。
41.在本实施例中，中控mcu200所解锁的目标设备为手机等信号设备，目标设备的指纹识别的工作过程不在该目标设备上完成，而是由用于指纹解锁正在完成，在指纹解锁装置完成指纹识别后，将指纹识别的结果发送至目标设备，以完成对目标设备的解锁。
42.具体地，解锁的目标设备可以是一台，也可以是多台。若解锁的目标设备为多台时，针对多个不同的目标设备设置有多个对应的存储电路300。而在同一台目标设备中，针对不同的应用对应的存储电路300也不同。每一存储电路300中对应有指纹解锁对照图，需要针对该存储电路300进行解锁，需要将采集到的指纹图像与该存储电路300的指纹解锁对照图校对。
43.读取的指纹识别请求指令包括发送指纹识别请求指令的地址，通过读取发送指纹识别请求指令的地址能够得到对应的存储电路300，并读取指纹解锁对照图。
44.在读取到指纹解锁对照图后，提示用户在指纹识别区上录入指纹，指纹识别电路
100采集指纹识别区上用户的指纹图像，并与指纹解锁对照图进行对照，以得到用户指纹图像与指纹解锁对照图的重合率，并根据重合率发送验证结果至目标设备，目标设备根据验证结果控制目标设备允许/不允许打开应用。
45.工作时，目标设备需要指纹识别时向中控mcu200发出指纹请求信号，并根据指纹请求信号读取存储电路300中的指纹解锁对照图，指纹识别电路 100用于采集指纹并生成对应的用户指纹图像，中控mcu200将读取的指纹解锁对照图与用户指纹图像校对，输出对应的解锁信号，以完成目标设备的指纹解锁。相比于现有技术，该指纹解锁方法能够满足需要多次对设备解锁的应用场景，解决了现有的信号设备的指纹识别区域被限制，而导致使用不便的问题。
46.本实用新型通过设置存储电路300、中控mcu200及指纹识别电路100，所述中控mcu200分别与目标设备、存储电路300及指纹识别电路100连接，存储电路300用于存储指纹解锁对照图，中控mcu200用于连接目标设备，以接收指纹请求信号，中控mcu200还用于读取所述用户指纹图像，并根据所述指纹解锁对照图及所述用户指纹图像向目标设备输出对应的解锁信号。工作时，目标设备需要指纹识别时向中控mcu200发出指纹请求信号，并根据指纹请求信号读取存储电路300中的指纹解锁对照图，指纹识别电路100 用于采集指纹并生成对应的用户指纹图像，中控mcu200将读取的指纹解锁对照图与用户指纹图像校对，输出对应的解锁信号，以完成目标设备的指纹解锁。相比于现有技术，该指纹解锁方法能够满足需要多次对设备解锁的应用场景，解决了现有的信号设备的指纹识别区域被限制，而导致使用不便的问题。
47.在本实用新型一实施例中，所述中控mcu200包括多个外部通讯端，每一所述外部通讯端用于实现与一目标设备之间的通讯。
48.在本实施例中，在本实施例中，读取的指纹识别请求指令包括发送指纹识别请求指令的地址，不同的目标设备，以及目标设备中不同的应用都会对应多个地址，通过读取发送指纹识别请求指令的地址能够得到对应的指纹密码锁，并读取指纹解锁对照图。
49.在读取到指纹解锁对照图后，提示用户在指纹识别区上录入指纹，采集指纹识别区上用户的指纹图像，并与指纹解锁对照图进行对照，以得到用户指纹图像与指纹解锁对照图的重合率，并根据重合率发送验证结果至目标设备，目标设备根据验证结果控制目标设备允许/不允许打开应用。
50.中控mcu200包括多个外部通讯端，每一外部通讯端用于实现与一目标设备之间的通讯，每一目标设备所对应的发送的地址不同。
51.在本实用新型以实施例中，系统电路用于驱动指纹识别电路100工作，在供电开关导通时，系统电路为指纹识别电路100供电，在供电开关关断时，系统电路不为指纹识别电路100供电，指纹识别的功能不启动。只有在中控 mcu200接收到指纹请求信号时，控制供电开关导通，系统电路为指纹识别电路100供电，启动指纹识别功能对接收的指纹信号进行采集和识别，并根据识别的结果输出对应的识别成功信号和识别失败信号至目标设备，完成指纹解锁的过程。
52.在本实用新型一实施例中，所述指纹识别电路为光学式指纹识别传感器，所述光学式指纹识别传感器用于接收光照信号以采集和生成指纹图像。
53.在本实施例中，屏幕指纹识别主要采用光学式指纹识别方式，其感光组件尽可能
贴合屏幕，当需要验证指纹的时候，mcu除了发送指令给屏幕指纹识别电路100，同时也会控制采样区域的屏幕亮起，提供足够的光源让感光组件得以接收到手指反射的光，用于绘制指纹纹理，同时mcu也会控制非采样区域的屏幕的亮度尽可能降低，甚至关闭，防止指纹采样受到干扰，影响指纹识别的准确率。
54.在本实用新型一实施例中，所述指纹解锁装置还包括调光电路，所述调光电路的受控端与所述中控mcu连接；
55.所述中控mcu还用于根据接收的指纹请求信号控制所述调光电路输出对应的调光信号至显示屏，以调节显示屏亮度。利用了光的折射和反射，手指按压屏幕时，oled屏幕发出光线将手指区域照亮，照亮指纹的反射光线透过屏幕像素的间隙返回到紧贴于屏下的传感器上。获取的指纹图像与手机初次录入的图像进行对比，最后进行识别判断。
56.具体通过比较指纹图像的颜色和亮度的校对，来比较所述用户指纹图像与指纹解锁对照图的重合率。
57.在一实施例中，所述系统电路包括电源电路和多个升压电路，所述电源电路分别与多个所述升压电路连接，多个所述升压电路用于将所述系统电路输出的电源电压升压为不同的电源电压输出。
58.在本实施例中，系统电路为整个系统供电，对于电压有不同需求的电路，需另行配置相应的升压电路，不同电路供电控制跟随系统供电同步变化，系统电路为所有线路提供基础电压，通过升压电路后为不同电路部分进行供电，保障系统的正常运行。
59.参照图2，在一实施例中，所述指纹识别电路100具有接收端口、发送端口及复位端口，所述中控mcu200分别与所述接收端口、所述发送端口及所述复位端口连接，以实现所述指纹识别电路100与所述中控mcu200之间的通讯连接。
60.本实施例中，指纹识别电路100的接收端口tx用于接收中控mcu200 的控制信号，控制指纹识别电路100触发采集和识别指纹信号的功能，发送端口rx用于向中控mcu200发送识别成功信号和识别失败信号，复位端口 bt_set用于接收中控mcu200的复位信号，在中控mcu200接收到指纹识别电路100的识别成功信号和识别失败信号后，控制指纹识别电路100复位。
61.本实用新型提出一种支持反向指纹解锁信号设备的屏幕指纹识别显示器。
62.该显示器包括如上所述的指纹解锁装置，该指纹解锁装置参照上述实施例，由于本实用新型显示器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
63.在一实施例中，所述显示器包括：
64.显示器主体；
65.指纹解锁装置，设置于所述显示器主体内部，所述指纹解锁装置为如上所述的指纹解锁装置；
66.显示屏，所述显示屏上设置有与所述指纹解锁装置对应的指纹识别区，所述指纹解锁装置用于根据所述指纹识别区上的指纹图像进行指纹解锁。
67.在本实施例中，在显示器的电路设计中集成屏幕指纹识别电路100，在屏幕端嵌入屏幕指纹识别模组，用于采集指纹信息。可以将录入的合法指纹信息存储在屏幕指纹识别电路100的内部存储设备中。当信号设备发起解锁密码验证的时候，激活屏幕指纹识别功
能，通过显示器屏幕采集指纹信息并将其与存储的指纹对比验证，验证通过后将验证结果通过信号连接线传或者通过无线，如蓝牙传输的方式递给信号设备，告知其验证通过，可以解开锁定；验证不发送验证结果，信号设备保持锁定状态即可。
68.相应地，视显示器在信号设备端能获取到的认证权限的级别，信号设备可以选择将更多的需要密码验证的行为认证给显示器来完成，例如支付密码、相册密码、文件夹密码等，在获取了信号设备的权限许可后，可以将原本需要在信号设备上完成的密码验证行为转移到显示器的屏幕指纹识别来完成。同样的，显示器自身也可以通过屏幕指纹来解锁，准许开机，提升反向解锁设备的安全性。
69.区别于在信号设备上进行的指纹识别操作，在显示器屏幕上可以内嵌更大的指纹识别区域，解决用户因手指可能偏移识别区导致不易识别解锁的烦恼。
70.在一实施例中，所述指纹识别便携显示器还包括信号检测电路，所述信号检测电路分别与所述信号接收端口和所述中控mcu200连接，所述信号检测电路分别与所述信号接收端口和所述中控mcu200连接，在检测所述信号接收端口的输入信号与所述中控mcu200不匹配时，所述主控装置控制所述供电开关关断。
71.在本实施例中，检测信号主要是读取输入信号的状态，如hsync、vsync (信号本身包含场同步信号)等，信号输入检测模块检测是否信号设备存在拔插行为，如果检测到信号插入，则检测data上是否存在有效的hsync、vsync 等信号，用于判断是否存在信号传输，检测到有效的信号只传递给主控装置，使用显示芯片内部信号高速通道传输给中控mcu200进行缩放处理，在中控mcu200接收到不匹配的信号时，控制供电开关关断，显示器无法启动，避免由于在接收到不匹配信号的时候工作。
72.本实用新型提出一种指纹识别解锁系统，所述指纹识别解锁系统包括如上所述的显示器及支持反向解锁的目标设备。
73.该指纹识别解锁系统包括如上所述的显示器，该显示器参照上述实施例，由于本实用新型指纹识别解锁系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
74.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。