CN105893919A - 一种指纹检测模组及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种指纹检测模组及方法，该装置包括：检测部分以及驱动部分，其中，检测部分包含按照预定排布规则排布的M个检测模块，驱动部分包含K个驱动模块，驱动模块围成的环形结构包含检测部分。也就是说，在本发明实施例中该指纹检测模组不存在指纹检测模组中的驱动环，而是使用宽度更小、更加轻薄的驱动模块来替代驱动环，从而降低了指纹检测模组的尺寸，从而降低了指纹检测模组的生产成本，当然也减少了指纹检测模组的封装成本。

Description

一种指纹检测模组及方法

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种指纹检测模组及方法。

背景技术

随着电子技术发展，各种便携式电子设备也越来越多，比如手机、平板电脑等便携式电子设备。

目前，部分电子设备上会设置指纹检测模组，如图1所示为现有技术中的一种指纹检测模组的结构示意图，图1中包含了检测模块以及驱动环，该驱动环为金属环，并且驱动环的厚度一般都在2mm-3mm之间，这样导致指纹检测模组的尺寸较大，生产成本较高。驱动环在工作时，驱动信号将加载到整个驱动环上，这样也增大了电子设备的功耗。

发明内容

本发明实施例提供了一种指纹检测模组及方法，用以解决现有技术中指纹检测模组上驱动环的尺寸较大，生产成本较高，功耗较大的问题。

其具体的技术方案如下：

一种指纹检测模组，包括：

检测部分，所述检测部分包含按照预定排布规则排布的M个检测模块，所述M个检测模块中的每个检测模块用于检测指纹信息，M为大于等于1的正整数；

驱动部分，所述驱动部分包含K个驱动模块，所述驱动模块围成的环形结构包围所述检测部分，K为大于等于1的正整数；

其中，在所述检测部分中的一个所述检测模块检测指纹信息时，所述检测模块相邻的检测模块和/或驱动模块处于驱动状态。

可选的，所述驱动模块的宽度为0.01mm-0.1mm之间的任一值。

可选的，所述驱动模块的宽度具体为0.05mm。

可选的，所述检测部分中的检测模块为矩形，矩形的检测模块按照预定排布规则排布为圆形或者矩形阵列。

可选的，所述驱动部分中的驱动模块形成至少一个环形结构，所述一个环形结构由单个驱动模块顺序排列形成。

可选的，所述装置还包括：

J个开关装置，一开关装置对应一个检测模块或者是一个驱动模块，所述开关装置的刀头连接一个检测模块或者连接一个驱动模块，所述开关装置的第一端连接驱动电路，所述开关装置的第二端连接检测电路，所述开关装置的第三端接地，其中，所述驱动电路用于向所述检测模块或者所述驱动模块提供驱动信号，所述检测电路用于接收在检测模块上检测到的指纹信息，其中，J等于M与K之和。

可选的，所述检测部分中的相邻检测模块之间具有第一距离，所述驱动部分中相邻的驱动模块之间的具有第二距离，所述检测模块与所述驱动模块之间具有第三距离。

可选的，所述装置还包括：

保护层，位于所述检测部分以及所述驱动部分的表面，用于保护所述检测部分中的所述检测模块以及所述驱动部分中的驱动模块。

一种指纹检测方法，应用于一指纹检测模组，所述指纹检测模组包括：检测部分以及驱动部分，所述检测部分包含按照预定排布规则排布的M个检测模块，所述M个检测模块中的每个检测模块用于检测指纹信息，所述驱动部分包含K个驱动模块，所述驱动模块围成的环形结构包围所述检测部分，所述方法包括：

在检测到使用者的手指接触所述检测部分中的N个检测模块时，按照预设规则，获取所述N个检测模块中的第一检测模块的第一指纹信息，其中，所述预设规则为N个检测模块中的第一检测模块连接检测电路，包围所述第一检测模块的第一层模块连接到驱动电路，所述第一层模块由单个的检测模块和/或检测模块组成的环；

按照所述预设规则，依次获取第二个检测模块至第N个检测模块检测到的指纹信息；

基于所述第一指纹信息以及所述第二个检测模块至第N个检测模块检测到的指纹信息，得到完整指纹信息。

可选的，按照预设规则，获取所述N个检测模块中的第一检测模块的第一指纹信息，包括：

在第一时刻，获取所述N个检测模块中的第一检测模块中的第一临时指纹信息，其中，在所述第一时刻所述第一检测模块连接检测电路，包围所述第一检测模块的第一层模块连接到驱动电路，所述第一层模块由单个的检测模块和/或检测模块组成的环；

在第二时刻，获取所述第一检测模块的第二临时指纹信息，其中，在所述第二时刻第一检测模块连接检测电路，包围所述第一检测模块的第二层模块连接到驱动电路，所述第二层模块由包围所述第一层模块的单个的检测模块和/或检测模块组成的环；

根据所述第一临时指纹信息以及所述第二临时指纹信息，得到所述第一指纹信息。

本发明提供了一种指纹检测模组，该装置包括：检测部分以及驱动部分，其中，检测部分包含按照预定排布规则排布的M个检测模块，驱动部分包含K个驱动模块，驱动模块围成的环形结构包含检测部分。也就是说，在本发明实施例中该指纹检测模组不存在图1所示的指纹检测模组中的驱动环，而是使用宽度更小、更加轻薄的驱动模块来替代驱动环，从而降低了指纹检测模组的尺寸，从而降低了指纹检测模组的生产成本，当然也减少了指纹检测模组的封装成本。

另外，在本发明实施例中指纹检测模块进行指纹检测时，只有该指纹检测模块周围的模块将被驱动，而其他模块将处于浮空或者是接地的状态，这样可以极大的降低电子设备在驱动模块上的功耗，从而就直接降低了整个电子设备的功耗。

附图说明

图1为现有技术中一种指纹检测模组的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种指纹检测模组的结构示意图；

图3为本发明实施例中开关装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中一种进行指纹检测示意图；

图5为本发明实施例中另一种进行指纹检测示意图；

图6为本发明实施例中一种指纹检测方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种指纹检测模组，该装置包括：检测部分以及驱动部分，其中，检测部分包含按照预定排布规则排布的M个检测模块，驱动部分包含K个驱动模块，驱动模块围成的环形结构包含检测部分。也就是说，在本发明实施例中该指纹检测模组不存在图1所示的指纹检测模组中的驱动环，而是使用宽度更小、更加轻薄的驱动模块来替代驱动环，从而降低了指纹检测模组的尺寸，从而降低了指纹检测模组的生产成本，当然也减少了指纹检测模组的封装成本。

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明而不是限定。

如图2所示为本发明实施例中一种指纹检测模组的结构示意图，该指纹检测模组包括：检测部分201、驱动部分202。

检测部分201包含按照预定排布规则排布的M个检测模块，其中，M个检测模块中的每个检测模块用于检测指纹信息。驱动部分包含K个驱动模块，驱动模块围成的环形结构包含检测部分，K和M为大于等于1的正整数。

具体来讲，在图2中，检测部分201包含了多个检测模块，这些检测模块会按照预定排布规则进行有序的排布，比如说排布为图2所示的矩形阵列，或者是排布为分圆形阵列，还或者是排布为椭圆形阵列，当然还有其他的排布方式或者是排布结构，在本发明实施例中就不一一例举。

这里检测部分201中的每个检测模块可以按照一定的间距来排布，这里的间距可以进行设定，从而形成图2所示的结构，这样就保证了检测模块有规律的排布。

进一步，在本发明实施例中，驱动部分202是由有规律排布的驱动模块来组成，在图2中，该驱动部分202是一个环形结构，驱动部分202中的驱动模块包围了检测部分201。很明显，在本发明实施例中指纹检测模组中不再包含驱动环，而是使用驱动部分202中的驱动模块来代替。

在驱动部分202包含了至少1层环，当然一个环是由单一的驱动模块顺序排列形成，如图2所示，检测部分201的***的第一层环形结构是由单个驱动模块排布形成的环形结构。在第一层环形结构的***还存在第二层环形结构，当然第二层环形结构也是由单个的驱动模块排布构成。

可选的，在本发明实施例中，包围检测部分201的驱动部分202可以是由图2所示的两层环形结构构成，也可以是三层环形结构构成，还或者是四层环形结构构成，在本发明实施例中并不限定驱动部分202中所包含的环形结构的层数。具体可以根据产品的需求来进行自定的设置。

可选的，在本发明实施例中，检测部分201中的检测模块可以与驱动部分202中的驱动模块为同一模块，也就是说检测模块与驱动模块的材料以及结构可以相同，只是在排布的位置上有所不同。

一般来讲，检测模块以及驱动模块的宽度为0.01mm-0.1mm之间的任一值。当然，为了使检测模块以及驱动模块能够被更加简便的安装，因此在本发明实施例中，该驱动模块的宽度选择0.05mm。因此在图2中的驱动部分的宽度也就在0.15mm-0.2mm左右，而图1中的驱动环的宽度在2mm-3mm之间。很明显，本发明实施例中的驱动部分的宽度远小于驱动环的宽度，这样不仅降低了整个指纹检测模组的尺寸，并且也降低了指纹检测模组的生成成本，也进一步的减少了指纹检测模组的封装成本。

可选的，在本发明实施例中，检测部分201中的相邻检测模块之间具有第一距离，这样可以保证在进行指纹检测时，相邻检测模块之间不会产生较大的影响。驱动部分202中的相邻检测模块之间具有第二距离，这样也可以保证在进行指纹检测时，相邻驱动模块之间不会产生较大的影响。当然，检测模块与驱动模块之间具有第三距离，这样保证在进行指纹检测时，驱动模块与检测模块之间不会相互影响。当然，第一距离、第二距离以及第三距离可以是相同的。这样可以使得指纹检测模组生成较为简单，并且易操作。

进一步，在本发明实施例中，指纹检测模组在进行指纹检测时，检测部分201中的检测模块要处于检测状态，并且要将检测到的指纹信号传输出去，因此检测模块要与检测电路连接。在指纹检测模组在进行指纹检测的过程中，除了检测模块要与检测电路连接之外，驱动部分202中的驱动模块也要被驱动，因此驱动模块要与驱动电路连接，这样驱动模块才能够被驱动电路输出的驱动信号所驱动。

为了实现上述的目的，在本发明实施例中，该指纹检测模组还可以包括J个开关装置301(如图3所示)，一个开关装置对应一个检测模块或者是一个驱动模块，开关装置301的刀头连接一个检测模块或者连接一个驱动模块，开关装置301的第一端连接驱动电路，开关装置301的第二端连接检测电路，开关装置301的第三端接地，其中，驱动电路用于向检测模块或者驱动模块提供驱动信号，检测电路用于接收在检测模块上检测到的指纹信息，其中，J等于M与K之和。

具体来讲，在本发明实施例中，检测部分201中的检测模块是用于检测指纹信息，而驱动部分202中的驱动模块主要是用于向用户的手指发射交流信号，从而保证检测部分201中的检测模块能够检测到用户的手指的指纹信息。因此驱动模块一般是与驱动电路连接。

进一步来讲，如图2所示，在检测部分201中A检测模块进行指纹信息检测时，A检测模块下的开关装置301刀头将连接到检测电路，而A检测模块周围相邻的3个检测模块以及5个驱动模块将连接到驱动电路(如图4所示)，此时这8个模块会向用户的手指发射交流信号，从而A检测模块就能够检测到对应的指纹信息。

当然，在A检测模块连接到检测电路，并且其他8个模块连接到驱动电路时，其他的检测模块以及驱动模块可以接地，这样可以降低指纹检测模组的整体功耗。

在A检测模块检测完成之后，A检测模块横向相邻的B检测模块继续检测指纹信息，然后按照横向检测的规律，每个模块依次的进行检测，直至最后一个检测模块。当然，在本发明实施例中，在A检测模块检测完成之后，A检测模块竖向相邻的G检测模块继续检测指纹信息，然后按照竖向检测的规律，每个模块依次的进行检测，直至最后一个检测模块。也就是说在本发明实施例中可以通过不同的检测方式来检测用户的手指的指纹信息，这样保证指纹检测模组检测指纹的准确性。

进一步，在本发明实施例中，通过上述的方式检测时，A检测模块输出的结果可能是一个方波信号，这样的信号的性噪比较低，从而可能导致指纹信息的清晰度不够高。因此在本发明实施例中，在第一时刻，A检测模块连接到检测电路时，包围A检测模块的8个模块将连接到驱动电路，此时这8个模块被驱动，然后A检测模块检测出第一时刻的指纹信息。在第一时刻之后的第二时刻，包围A检测模块以及A检测模块相邻的8个模块的16个模块将连接到驱动电路(如图5所示)，从而接收到驱动信号，而包围A检测模块的8个模块则直接接地，或者是处于浮空的状态。此时A检测模块将进行第二次指纹信息的检测，按照此规律多次的进行检测，从而A检测模块输出的结果将会是正弦信号。

同理，其他的检测模块也可以按照A检测模块的检测过程进行，从而得到每个检测模块检测到的指纹信息，最终通过所有检测模块检测到的指纹信息最终得到用户的手指的指纹信息。

由于通过上述的方法中的检测模块最后输出的将是正弦信号，因此可以极大的提高信噪比，从而提升最后用户指纹信息的成像质量，从而使得指纹检测更加的准确。

另外，需要说明的是，在本发明实施例中检测模块不仅可以按照顺序一个一个的进行指纹信息的检测，还可以多个检测模块同时进行指纹信息的检测，比如说2个检测模块同时进行检测，比如说A检测模块以及A检测模块相邻的一个检测。当然，还可以是3个检测模块同时进行指纹检测，或者是4个检测模块同时进行指纹检测，或者是所有的检测模块同时进行指纹检测等，在本发明实施例并不限定同时进行指纹检测的检测模块数量。

对应本发明实施例中的一种指纹检测模组，本发明实施例中还提供了一种指纹检测的方法，该方法应用到上述的指纹检测模组中，如图6所示为本发明实施例中一种指纹检测的方法的流程图，该方法包括：

S601，在检测到使用者的手指接触所述检测部分中的N个检测模块时，按照预设规则，获取所述N个检测模块中的第一检测模块的第一指纹信息；

首先来讲，该指纹检测模块包括：检测部分以及驱动部分，所述检测部分包含按照预定排布规则排布的M个检测模块，所述M个检测模块中的每个检测模块用于检测指纹信息，所述驱动部分包含K个驱动模块，所述驱动模块围成的环形结构包围所述检测部分。该方法应用到的指纹检测模组为上述实施例中的指纹检测模组。

在本发明实施例中，预设规则可以为N个是被模块中的第一检测模块连接检测电路，包围所述第一检测模块的第一层模块连接到驱动电路，所述第一层模块由单个的检测模块和/或检测模块组成的环。

S602，按照所述预设规则，依次获取第二个检测模块至第N个检测模块检测到的指纹信息；

在S601中已经通过上述的方式已经得到到了第一检测模块对应的指纹信息，按照同样的方式，第二检测模块也可以对应的检测到指纹信息，然后是第三检测模块进行指纹信息的检测，最后第N个检测模块进行指纹信息的检测。

这里需要说明的是，指纹信息的检测过程一般是第一排的第一个检测模块作为最先检测的检测模块，然后横向的一个一个的依次进行指纹信息的检测，当然也可以是竖向的一个一个的依次进行指纹信息的检测，直至最后第N个检测模块。

S603，基于所述第一指纹信息以及所述第二个检测模块至第N个检测模块检测到的指纹信息，得到完整指纹信息。

最后基于第一指纹信息以及所有检测到的第二个检测模块至第N个检测模块检测到的指纹信息，得到用户的手指的完整指纹信息。

进一步，在本发明实施例中，上述的方法是一种检测模块进行检测指纹的方式，当然也可以是通过如下的方式来进行指纹信息的检测：

在第一时刻，获取所述N个检测模块中的第一检测模块中的第一临时指纹信息，其中，在所述第一时刻所述第一检测模块连接检测电路，包围所述第一检测模块的第一层模块连接到驱动电路，所述第一层模块由单个的检测模块和/或检测模块组成的环；

在第二时刻，获取所述第一检测模块的第二临时指纹信息，其中，在所述第二时刻第一检测模块连接检测电路，包围所述第一检测模块的第二层模块连接到驱动电路，所述第二层模块由包围所述第一层模块的单个的检测模块和/或检测模块组成的环；

根据所述第一临时指纹信息以及所述第二临时指纹信息，得到所述第一指纹信息。

比如说：如图2所示，在检测部分201中A检测模块进行指纹信息检测时，A检测模块下的开关装置301刀头将连接到检测电路，而A检测模块周围相邻的3个检测模块以及5个驱动模块将连接到驱动电路，此时这8个模块会向用户的手指发射交流信号，从而A检测模块就能够检测到对应的指纹信息。

当然，在A检测模块连接到检测电路，并且其他8个模块连接到驱动电路时，其他的检测模块以及驱动模块可以接地，这样可以降低指纹检测模组的整体功耗。

在A检测模块检测完成之后，A检测模块横向相邻的B检测模块继续检测指纹信息，然后按照横向检测的规律，每个模块依次的进行检测，直至最后一个检测模块。当然，在本发明实施例中，在A检测模块检测完成之后，A检测模块竖向相邻的G检测模块继续检测指纹信息，然后按照竖向检测的规律，每个模块依次的进行检测，直至最后一个检测模块。也就是说在本发明实施例中可以通过不同的检测方式来检测用户的手指的指纹信息，这样保证指纹检测模组检测指纹的准确性。

进一步，在本发明实施例中，通过上述的方式检测时，A检测模块输出的结果可能是一个方波信号，这样的信号的性噪比较低，从而可能导致指纹信息的清晰度不够高。因此在本发明实施例中，在第一时刻，A检测模块连接到检测电路时，包围A检测模块的8个模块将连接到驱动电路，此时这8个模块被驱动，然后A检测模块检测出第一时刻的指纹信息。在第一时刻之后的第二时刻，包围A检测模块以及A检测模块相邻的8个模块的16个模块将连接到驱动电路，从而接收到驱动信号，而包围A检测模块的8个模块则直接接地，或者是处于浮空的状态。此时A检测模块将进行第二次指纹信息的检测，按照此规律多次的进行检测，从而A检测模块输出的结果将会是正弦信号。

同理，其他的检测模块也可以按照A检测模块的检测过程进行，从而得到每个检测模块检测到的指纹信息，最终通过所有检测模块检测到的指纹信息最终得到用户的手指的指纹信息。

由于通过上述的方法中的检测模块最后输出的将是正弦信号，因此可以极大的提高信噪比，从而提升最后用户指纹信息的成像质量，从而使得指纹检测更加的准确。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种指纹检测模组，其特征在于，包括：

检测部分，所述检测部分包含按照预定排布规则排布的M个检测模块，所述M个检测模块中的每个检测模块用于检测指纹信息，M为大于等于1的正整数；

驱动部分，所述驱动部分包含K个驱动模块，所述驱动模块围成的环形结构包围所述检测部分，K为大于等于1的正整数；

其中，在所述检测部分中的一个所述检测模块检测指纹信息时，所述检测模块相邻的检测模块和/或驱动模块处于驱动状态。

2.如权利要求1所述的指纹检测模组，其特征在于，所述驱动模块的宽度为0.01mm-0.1mm之间的任一值。

3.如权利要求2所述的指纹检测模组，其特征在于，所述驱动模块的宽度具体为0.05mm。

4.如权利要求1所述的指纹检测模组，其特征在于，所述检测部分中的检测模块为矩形，矩形的检测模块按照预定排布规则排布为圆形或者矩形阵列。

5.如权利要求1所述的指纹检测模组，其特征在于，所述驱动部分中的驱动模块形成至少一个环形结构，所述一个环形结构由单个驱动模块顺序排列形成。

6.如权利要求1-5中任一权项所述的指纹检测模组，其特征在于，所述装置还包括：

J个开关装置，一开关装置对应一个检测模块或者是一个驱动模块，所述开关装置的刀头连接一个检测模块或者连接一个驱动模块，所述开关装置的第一端连接驱动电路，所述开关装置的第二端连接检测电路，所述开关装置的第三端接地，其中，所述驱动电路用于向所述检测模块或者所述驱动模块提供驱动信号，所述检测电路用于接收在检测模块上检测到的指纹信息，其中，J等于M与K之和。

7.如权利要求1-6中任一权项所述的指纹检测模组，其特征在于，所述检测部分中的相邻检测模块之间具有第一距离，所述驱动部分中相邻的驱动模块之间的具有第二距离，所述检测模块与所述驱动模块之间具有第三距离。

8.如权利要求1-6中任一权项所述的指纹检测模组，其特征在于，所述装置还包括：

保护层，位于所述检测部分以及所述驱动部分的表面，用于保护所述检测部分中的所述检测模块以及所述驱动部分中的驱动模块。

9.一种指纹检测方法，其特征在于，应用于一指纹检测模组，所述指纹检测模组包括：检测部分以及驱动部分，所述检测部分包含按照预定排布规则排布的M个检测模块，所述M个检测模块中的每个检测模块用于检测指纹信息，所述驱动部分包含K个驱动模块，所述驱动模块围成的环形结构包围所述检测部分，所述方法包括：

在检测到使用者的手指接触所述检测部分中的N个检测模块时，按照预设规则，获取所述N个检测模块中的第一检测模块的第一指纹信息，其中，所述预设规则为N个检测模块中的第一检测模块连接检测电路，包围所述第一检测模块的第一层模块连接到驱动电路，所述第一层模块由单个的检测模块和/或检测模块组成的环；

按照所述预设规则，依次获取第二个检测模块至第N个检测模块检测到的指纹信息；

基于所述第一指纹信息以及所述第二个检测模块至第N个检测模块检测到的指纹信息，得到完整指纹信息。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，按照预设规则，获取所述N个检测模块中的第一检测模块的第一指纹信息，包括：

在第一时刻，获取所述N个检测模块中的第一检测模块中的第一临时指纹信息，其中，在所述第一时刻所述第一检测模块连接检测电路，包围所述第一检测模块的第一层模块连接到驱动电路，所述第一层模块由单个的检测模块和/或检测模块组成的环；

在第二时刻，获取所述第一检测模块的第二临时指纹信息，其中，在所述第二时刻第一检测模块连接检测电路，包围所述第一检测模块的第二层模块连接到驱动电路，所述第二层模块由包围所述第一层模块的单个的检测模块和/或检测模块组成的环；

根据所述第一临时指纹信息以及所述第二临时指纹信息，得到所述第一指纹信息。