CN108694360A - 指纹成像模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

一种指纹成像模组和电子设备，包括：感测面，用于接受触摸，并形成携带有指纹信息的成像信号；成像结构，用于采集所述成像信号，并根据所述成像信号获得指纹图像；压力探测结构，用于在所述感测面受到触摸时，探测所述感测面上的压力。本发明技术方案能够实现所述指纹成像模组对感测面上手指按压情况的判断，有利于所述指纹成像模组指纹识别成功率的提高。

Description

指纹成像模组和电子设备

技术领域

本发明涉及指纹成像领域，特别涉及一种指纹成像模组和电子设备。

背景技术

指纹识别技术通过指纹成像传感器采集到人体的指纹图像，然后与指纹识别***里已有指纹成像信息进行比对，以实现身份识别。由于使用的方便性，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***，以及个人电脑和手机等消费品领域等等。

指纹识别技术所采用的成像方式有光学式、电容式、超声波式等多种技术。其中一种是通过光学成像模组采集人体的指纹图像。光学式指纹成像模组主要包括：保护盖板、光学传感器、集成芯片(IC)、柔性电路板(FPC)和柔性电路板上的电子器件(包括光源LED)、导光板、上保护壳体以及下保护壳体等主要部件。其中光学传感器是利用非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)、低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS TFT)或氧化物半导体薄膜晶体管(OS TFT)等半导体工艺技术，在玻璃基板上制作的；之后经过切割、点胶、粘接等过程实现封装。

但是现有技术中的指纹成像模组无法对手指按压情况进行判定，从而影响了指纹识别的成功率。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种指纹成像模组和电子设备，以判断手指按压情况，提高指纹识别成功率。

为解决上述问题，本发明提供一种指纹成像模组，包括：

感测面，用于接受触摸，并形成携带有指纹信息的成像信号；成像结构，用于采集所述成像信号，并根据所述成像信号获得指纹图像；压力探测结构，用于在所述感测面受到触摸时，探测所述感测面上的压力。

可选的，所述压力探测结构包括：压力信号层和压力感应层，位于所述感测面靠近所述成像结构的一侧，且平行所述感测面相对间隔设置。

可选的，所述成像结构包括：背光板；所述背光板位于所述压力信号层和所述压力感应层之间。

可选的，所述成像结构还包括：光学图像传感器，位于所述感测面和所述背光板之间，所述光学图像传感器具有背向所述感测面的背面，所述压力信号层覆盖所述光学图像传感器的背面；所述背光板和所述压力信号层之间具有空气层。

可选的，所述成像结构还包括：光学图像传感器，位于所述感测面和所述背光板之间，所述光学图像传感器具有背向所述感测面的背面，所述压力信号层覆盖所述光学图像传感器的背面；所述背光板和所述压力信号层相对贴合；所述压力感应层和所述背光板之间具有空气层。

可选的，所述压力探测结构还包括：支撑件，位于所述压力信号层和所述压力感应层之间，用于在所述压力信号层和所述压力感应层之间形成空气层。

可选的，所述空气层的厚度小于或等于50μm。

可选的，所述压力探测结构还包括：填充层，填充于所述空气层内。

可选的，所述压力探测结构位于所述感测面和所述成像结构之间。

可选的，所述压力信号层和所述压力感应层之间距离小于或等于1mm。

可选的，所述压力信号层的透光率大于或等于40％。

可选的，所述压力信号层包括一个或多个信号条，所述信号条在平行所述感测面的平面内呈方波状或网格状设置。

可选的，所述压力信号层包括多个信号块，所述多个信号块在平行所述感测面的平面内呈阵列排布。

可选的，所述压力探测结构包括：下壳；多个压敏触点，位于所述下壳和所述感测面之间。

可选的，所述压力探测结构为电阻式压力传感器。

可选的，平行所述感测面的平面内，所述多个压敏触点呈阵列排布。

可选的，所述感测面包括功能区和探测区，所述探测区位于所述功能区四周；所述下壳位于所述探测区对应位置处；所述多个压敏触点位于所述下壳和所述感测面的探测区之间。

可选的，所述成像结构为光学式成像结构；所述成像结构位于所述感测面和所述压力探测结构之间。

可选的，所述成像结构为光学式成像结构或电容式成像结构。

可选的，所述成像结构为自电容成像结构或互电容成像结构。

可选的，所述压力探测结构和所述成像结构通过光学胶、UV胶或激光熔接的方式实现连接。

相应的，本发明还提供一种电子设备，包括：本发明的指纹成像模组。

可选的，所述压力探测结构用于判断所述感测面上压力的大小和压力分布的均匀性；所述电子设备还包括：提醒装置，与所述压力探测结构相连，在所述感测面上压力的过小或分布不均匀时产生提醒信号，以增大压力或提高均匀性。

可选的，所述提醒装置包括显示屏，用于显示所述提醒信号。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

所述压力探测结构用于在所述感测面受到触摸时，探测所述感测面上的压力，根据所述感测面上压力的大小以及所述压力分布的均匀程度，可以对所述感测面上手指按压情况进行判断。所以所述压力探测结构的设置能够实现所述指纹成像模组对感测面上手指按压情况的判断，有利于所述指纹成像模组指纹识别成功率的提高。

本发明可选方案中，所述成像结构可以是光学成像结构，也可以是电容成像结构；所述压力探测结构可以是包括压力信号层和压力感应层的电容式压力探测结构，也可以是包括下壳和多个压敏触点的机械式压力探测结构。因此本发明技术方案能够通过多种方式实现，有利于降低所述指纹成像模组制作工艺难度，有利于成本控制。

本发明可选方案中，所述压力探测结构和所述成像结构通过光学胶、UV胶或激光熔接的方式实现连接。因此所述指纹成像模组无需对现有产线进行较大改动即可完成生产制作，也无需增加额外的工艺和成本。

附图说明

图1是一种指纹成像模组的剖面结构示意图；

图2是图1所示指纹成像模组手指按压不充分时的结构示意图；

图3是本发明指纹成像模组第一实施例的剖面结构示意图；

图4是图3所示指纹成像模组实施例中压力信号层在感测面上的投影示意图；

图5是本发明指纹成像模组第二实施例的剖面结构示意图；

图6是图5所示指纹成像模组实施例中所述压力信号层在所述感测面上的投影示意图；

图7是本发明第三实施例中所述压力信号层在所述感测面上的投影示意图；

图8是本发明指纹成像模组第四实施例的剖面结构示意图；

图9是本发明指纹成像模组第五实施例的剖面结构示意图；

图10是本发明指纹成像模组第六实施例的剖面结构示意图；

图11是图10所示指纹成像模组实施例中压力探测结构的俯视结构示意图；

图12是本发明指纹成像模组第七实施例中所述压力探测结构在所述感测面上的投影示意图；

图13是本发明电子设备一实施例的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术中的指纹成像模组无法对手指按压情况进行判断，从而影响了指纹识别的成功率。

现结合一种指纹成像模组的结构分析手指按压情况对指纹识别成功率的影响：

参考图1，示出了一种指纹成像模组的剖面结构示意图。

如图1所示，所述指纹成像模组为超薄型光学式指纹成像模组。所述指纹成像模组是通过光电转换原理实现指纹成像的，包括：光源11、位于所述光源11上的光学面阵传感器12以及位于所述光学面阵传感器12上的感测面13。

在采集指纹时，手指10按压于感测面13上；光源11产生的入射光投射至感测面13上，在手指10与所述感测面13接触的位置处发生反射和折射，所形成的反射光投射至光学面阵传感器12上；光学面阵传感器12采集所述反射光，并进行光电转换和信号处理，实现指纹图像的采集。

图1所示的指纹成像模组，能够依靠触摸传感器14判断所述感测面13上是否存在手指。所述触摸传感器14通常是根据电容信号实现手指探测的。所以所述指纹成像模组虽然能够判断手指是否存在，但是无法判定手指的按压条件。

参考图2，示出了图1所示指纹成像模组手指按压不充分时的结构示意图。

只有部分手指20按压在所述感测面13上，因此所述触摸传感器14虽然能够判断所述感测面13上存在手指，但是所述光学面阵传感器12仅仅能采集到指纹图像的部分，所述光学面阵传感器12所获得的指纹图像中的信息不足，无法识别。所以所述指纹成像模组无法对手指按压情况进行判断，影响了指纹识别的成功率。

为解决所述技术问题，本发明提供一种指纹成像模组，通过所述压力信号层和所述压力感应层构成压力探测结构，从而使所述指纹成像模组实现对感测面上手指按压情况的判断，有利于指纹识别成功率的提高。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图3，示出了本发明指纹成像模组第一实施例的剖面结构示意图。

所述指纹成像模组包括：

感测面110，用于接受触摸，并形成携带有指纹信息的成像信号；成像结构120，用于采集所述成像信号，并根据所述成像信号获得指纹图像；压力探测结构130，用于在所述感测面110受到触摸时，探测所述感测面110上的压力。

所述压力探测结构130用于在所述感测面110受到触摸时，探测所述感测面110上的压力，根据所述感测面110上压力的大小以及所述压力分布的均匀程度，可以对所述感测面110上手指按压情况进行判断。所以所述压力探测结构130的设置能够实现所述指纹成像模组对感测面110上手指按压情况的判断，有利于所述指纹成像模组指纹识别成功率的提高。

所述感测面110用于接受触摸，并形成携带有指纹信息的成像信号。

本实施例中，所述指纹成像模组包括：上盖板111。所述上盖板111位于所述成像结构120和所述压力探测结构130上，所以所述上盖板111背向所述成像结构120和所述压力探测结构130的表面为所述感测面110。所述上盖板111用于提供所述感测面110。

此外，所述上盖板111还用于保护所述指纹成像模组的硬件。因此所述上盖板111的材料需要有相当的硬度。具体的，所述上盖板111的材料可以为玻璃，例如钢化玻璃。

所述成像结构120用于采集所述成像信号，并根据所述成像信号获得所述指纹图像。

本实施例中，所述成像结构120为光学式成像结构，即所述成像信号为光信号；所述成像结构120用于采集所述光信号，并将所述光信号转换为电信号从而获得所述指纹图像。

所以所述成像结构120包括：光源，用于产生入射光；所述入射光在所述感测面110上形成携带有指纹信息的反射光；光学图像传感器121，用于采集所述反射光的光信号，并将所述光信号转换为电信号。

所述光源用于产生入射光。

本实施例中，所述光源为面光源，包括发光二极管(图中未示出)和背光板122。

所述发光二极管用于产生初始光。所述背光板122位于所述光学图像传感器121远离所述感测面110的一侧；所述初始光投射进入所述背光板122，经所述背光板122反射形成光强分布更均匀的入射光；所述入射光透射所述光学图像传感器121后，投射至所述感测面110上。所以所述背光板122的采用能够有效提高所述入射光的光强分布均匀性，有利于提高所获得指纹图像的质量。本发明其他实施例中，所述光源也可以为线光源或点光源等其他形式的光源。

所述光源可以为可见光光源，也可以为不可见光光源，因此所产生的入射光可以为可见光，也可以为不可见光。具体的，所述入射光可以为近紫外光、紫色光、蓝色光、绿色光、黄色光、红色光、近红外光或白色光等颜色。

所述光学图像传感器121用于采集所述反射光，并实现所述反射光光信号的光电转换，从而获得所述指纹图像。

本实施例中，所述指纹成像模组为超薄型指纹成像模组，所述光学图像传感器121位于所述感测面110和所述背光板122之间；所述反射光透射所述光学图像传感器121后投射至所述感测面110上。

所述光学图像传感器121包括基底(图中未标示)，位于所述基底上的感光层(图中未标示)以及覆盖所述感光层的封装层(图中未标示)。

所述基底用于提供工艺操作平台并在所述光学图像传感器121中起机械支撑作用，所述基底的材料可以为玻璃；所述感光层包括感光器件(如感光二极管)，用于采集所述反射光的光信号并实现所述光信号的光电转换；所述封装层用于实现所述感光层和外界环境的隔离，所述封装层可以为氧化硅层或二氧化硅层等半导体膜层，也可以是光学胶等有机膜层。

本发明其他实施例中，所述成像结构也可以为电容式成像结构，即所述成像信号为与电容值大小相关的电信号；所述成像结构用于与待成像件构成电容结构，形成与所述电容结构的电容值相对应的电信号，并采集所述电信号以获得所述指纹图像。

所述成像结构可以为自电容成像结构，也可以为互电容成像结构。在所述成像结构为自电容成像结构时，所述成像结构包括感知极板，用于与所述待成像件构成电容结构，通过所述感知极板与地端之间电容值的变化，形成携带有指纹信息的电信号，从而获得所述指纹图像；在所述成像结构为互电容结构成像结构时，所述成像结构包括：第一感知极板和第二感知极板，所述第一感知极板和所述第二感知极板用于分别与所述待成像件构成电容结构，通过所述第一感知极板和所述第二感知极板以及所述待成像件两两之间电容结构电容值的变化，形成携带有指纹信息的电信号，从而获得所述指纹图像。

所述压力探测结构130用于感测所述感测面110上的压力，使所述指纹成像模组实现对感测面110上手指按压情况的判断，从而改善所述指纹成像模组的指纹识别成功率。

如图3所示，本实施例中，所述压力探测结构130为电容式压力探测结构，包括：压力信号层131和压力感应层132，位于所述感测面110靠近所述成像结构120的一侧，且平行所述感测面120相对间隔设置。

所述压力信号层131和所述压力感应层132之间相隔离，从而能够形成电容结构。所述压力信号层131和所述压力感应层132之间电容结构的电容值与所述压力信号层131和所述压力感应层132之间距离相关。因此在所述感测面110受到触摸时，所述感测面110所受到的压力会引起所述压力信号层131和所述压力感应层132之间距离发生变化，从而引起所述压力信号层131和所述压力感应层132之间电容值发生变化；根据所述电容值的大小和分布情况可以获得所述感测面110所受到压力的大小以及压力分布的均匀程度。

需要说明的是，所述压力信号层131和所述压力感应层132之间距离不宜太大。所述压力信号层131和所述压力感应层132之间距离如果太大，则不利于减小所述指纹成像模组体积，不利于提高设备集成度，而且所述压力信号层131和所述压力感应层132之间距离太大，会使所述压力信号层131和所述压力感应层132之间所形成电容结构的电容值过小，不利于提高所述压力探测结构130的灵敏度和准确性。具体的，本实施例中，所述压力信号层131和所述压力感应层132之间距离小于或等于1mm。

本实施例中，所述成像结构120包括所述背光板122；所述背光板122位于所述压力信号层131和所述压力感应层132之间。

如图3所示，所述成像结构120还包括位于所述感测面110和所述背光板122之间的所述光学图像传感器121，所述光学图像传感器121具有背向所述感测面110的背面，所述压力信号层131覆盖所述光学图像传感器121的背面；所述背光板122和所述压力信号层131之间具有空气层133。

具体的，所述光学图像传感器121的基底具有相背设置的两个表面，朝向所述感测面110的表面上形成有所述感光层，另一个表面为所述光学图像传感器121的背面；所述压力信号层131覆盖所述背面。

因此所述光学图像传感器121不仅用于采集反射光的光信号，还用于为所述压力信号层131的形成提供工艺操作平台；当所述感测面110受到按压时，所述感测面110和所述光学图像传感器121均会发生形变，从而实现所述压力信号层131的形变。

本实施例中，所述背光板122具有朝向所述感测面110的出射面和与所述出射面相背的底面。所述初始光在所述底面发生反射以形成所述入射光，所述入射光从所述出射面出射，朝向所述感测面110出射。所述压力感应层132贴合于所述背光板122的底面上。

因此所述背光板122不仅用于形成均匀分布的入射光，还用于为所述压力感应层132的提供工艺操作平台；当所述感测面110受到按压，所述压力信号层131随着所述感测面110和所述光学图像传感器121一起发生形变时，所述背光板122并不受到影响，所述压力感应层132维持形状不变，因此所述压力感应层132和所述压力信号层131之间的距离会随着所述压力信号层131的形变而发生变化，从而能够实现对感测面110上按压情况的探测。

所述空气层133用于实现所述压力信号层131和所述压力感应层132之间的电隔离，以使所述压力信号层131和所述压力感应层132之间形成电容结构；所述空气层133还用于为所述压力信号层131的形变提供空间，从而降低所述压力信号层131形变对所述压力感应层132的影响，能够有效提高按压情况探测的精度。

所述空气层133的厚度不宜太大。所述空气层133厚度如果太大，则不利于减小所述指纹成像模组的体积，不利于提高设备集成度，而且所述空气层133厚度太大，会使所述压力信号层131和所述压力感应层132之间距离过大，会造成所述压力信号层131和所述压力感应层132之间所形成电容结构的电容值过小，不利于提高所述压力探测结构130的灵敏度和准确性。具体的，本实施例中，所述空气层133的厚度小于或等于50μm。

需要说明的是，如图3所示，本实施例中，所述压力信号层131位于所述背光板122和所述感测面110之间，所述入射光透射所述压力信号层131才能透射至所述感测面110上，所以所述压力信号层131的透光率不宜太小。所述压力信号层131的透光率如果太小，则会影响所述感测面110上入射光的光强，会影响所述入射光的利用率，可能会影响所获得指纹图像的质量，也可能会影响所述指纹成像模组的能耗。具体的，本实施例中，所述压力信号层131的透光率大于或等于40％。

结合参考图4，示出了图3所示指纹成像模组实施例中压力信号层在感测面上的投影示意图。

所述压力信号层131包括一个或多个信号条，所述信号条在平行所述感测面110的平面内呈方波状设置。

将所述信号条设置为方波状的做法，通过感测所述信号条不同位置处与所述压力感应层132之间电容值的相对大小以及电容值变化的先后顺序，判断所述感测面110上按压的均匀性，以及手指按压所述感测面110的动作方向；在所述感测面110上按压均匀性较差的时候，可以给出提示信息(例如手指移动方向等)，从而提高所述感测面110上压力的均匀性，以提高指纹识别的成功率。此外，将所述信号条设置为方波状的做法还能够使入射光经未设置有信号条的部分透射所述压力信号层131，从而能够使所述压力信号层131具有相当的透光性能，降低所述压力信号层131对所述入射光的影响，提高所获得指纹图像的质量。

需要说明的是，本实施例中，所述信号条在平行所述感测面110的平面内呈方波状设置。本发明其他实施例中，所述信号条在平行所述感测面110的平面内还可以呈网格状设置。

参考图5，示出了本发明指纹成像模组第二实施例的剖面结构示意图。

本实施例与第一实施例相同之处，本发明在此不再赘述。本实施例与第一实施例不同之处在于，本实施例中，所述空气层233位于所述背光板222和所述压力感应层232之间。

本实施例中，所述成像结构220也是光学式成像结构，包括背光板222和位于所述感测面210和所述背光板222之间的光学图像传感器221；所述压力信号层231和所述压力感应层232也位于所述背光板222两侧。

所述光学图像传感器221具有背向所述感测面210的背面，所述压力信号层231覆盖所述光学图像传感器221的背面；所述背光板222和所述压力信号层231相对贴合；所述压力感应层232和所述背光板222之间具有空气层233。

具体的，所述背光板222具有朝向所述光学图像传感器221的出射面以及与所述出射面相背设置的底面，所述背光板222的出射面和所述压力信号层231相对贴合，所述背光板222的底面与所述压力感应层232之间具有空气层233。

本实施例中，所述背光板222和所述压力信号层231之间通过UV胶实现相对贴合。由于UV胶具有相对较好的韧性和强度，因此采用UV胶实现所述背光板222和所述压力信号层231的连接，能够有效的提高两者之间连接的稳定和强度，特别是在所述压力信号层231发生形变的情况下，UV胶具有较好的韧性，能够有效提高所述指纹成像模组的耐用性。

而且采用UV胶实现所述背光板222和所述压力信号层231的连接，能够在保证所述背光板222和所述压力信号层231之间连接强度的前提下，减小UV胶的厚度，从而有利于减少所形成指纹成像模组的厚度，也有利于提高所述压力探测结构230对感测面210上压力探测的灵敏度。具体的，所述UV胶的厚度小于或等于20μm。

结合参考图6，示出了图5所示指纹成像模组实施例中所述压力信号层在所述感测面上的投影示意图。

本实施例中，所述压力信号层231包括多个信号块，所述多个信号块在平行所述感测面210的平面内呈阵列排布。具体的，本实施例中，所述压力信号层231包括9个信号块，所述9个信号块在平行所述感测面210的平面内构成3×3的阵列。

本实施例中，所述压力信号层231中，所述信号块的形状为方形。但是本发明其他实施例中，所述信号块的形状也可以为菱形。如图7所示，示出了本发明第三实施例中所述压力信号层在所述感测面上的投影示意图。所述压力信号层341中，所述信号块的形状为菱形。所述多个菱形信号块呈阵列排布。

需要说明的是，所述压力信号层不论是包括方波形或网格形的信号条，还是包括阵列排布的多个信号块，所述压力信号层均为镂空结构，所述入射光均能够从信号条之间或者信号块之间的间隙透射所述压力信号层。但是本发明其他实施例中，所述压力信号层还可以设置为透明氧化物导体、铝、银等具有透光性的导电材料，以实现所述入射光的透射。当所述压力信号层设置为具有透光性的导电材料时，所述压力信号层也可以设置为完全覆盖所述感测面所对应的区域的形状。

参考图8，示出了本发明指纹成像模组第四实施例的剖面结构示意图。

本实施例与前述实施例相同之处，本发明在此不再赘述。本实施例与前述实施例不同之处在于，本实施例中，所述压力探测结构430还包括：支撑件434，位于所述压力信号层431和所述压力感应层432之间，用于在所述压力信号层431和所述压力感应层432之间形成空气层433。

所述支撑件434位于所述压力信号层431和所述压力感应层432之间，从而实现所述压力信号层431和所述压力感应层432之间的间隔，在所述压力信号层431和所述压力感应层432之间形成空气层433，为所述压力信号层431的形变提供空间，并且实现所述压力信号层431和所述压力感应层432之间的电隔离。

本实施例中，所述压力探测结构430位于所述背光板422远离所述光学图像传感器421的一侧，即所述背光板422位于所述压力探测结构430和所述光学图像传感器421之间。具体的，所述压力信号层431覆盖所述背光板422的底面；所述压力感应层432与所述压力信号层431间隔设置；所述支撑件434位于所述压力信号层431和所述压力感应层432之间。

所述支撑件434的材料需要具有一定的机械强度，从而能够形成厚度相对稳定的空气层433，形成形状稳定的空气层433能够有效改善所述压力探测结构430的探测性能。本实施例中，所述支撑件434的材料为混合有刚性颗粒的环氧树脂。其中，所述刚性颗粒为硅球和玻璃粉末中的一种或两种。

参考图9，示出了本发明指纹成像模组第五实施例的剖面结构示意图。

本实施例中，所述压力探测结构530还包括：填充层534，填充于所述空气层(图中未示出)内。如图9所示，所述压力探测结构530中，所述支撑件533在所述压力信号层531和所述压力感应层532之间形成空气层(图中未示出)；所述填充层534填充满所述空气层。

由于所述空气层需要为所述压力信号层531的形变提供空间，所以为了降低所述填充层534对所述压力信号层531形变造成影响，所述填充层534的材料需要具有一定的弹性，能够实现变形。本实施例中，所述填充层534的材料为环氧树脂。

需要说明的是，本实施例中，所述压力探测结构530位于所述成像结构520远离所述感测面510的一侧，即所述成像结构520位于所述压力探测结构530和所述感测面510之间。但是本发明其他实施例中，当所述填充层填充所述空气层时，因此所述压力探测结构的具有一定的机械强度，能够承受相当的压力，所述压力探测结构还可以位于所述感测面和所述光学图像传感器之间。

当所述压力探测结构位于所述感测面和所述成像结构之间时，所述入射光需要投射所述压力探测结构，因此不仅所述压力信号层需要具有一定的透光性，所述压力感应层和所述填充层也需要具有相当的透光性，从而能够有效提高所述入射光的利用率，有利于指纹图像质量的提高，有利于所述指纹成像模组能耗的降低。

本实施例中，为了减小所述指纹成像模组的厚度，所述成像结构520中，所述光源522为点光源，例如发光二极管。具体的，所述光源522位于所述光学图像传感器521一侧。这种做法能够省去背光板的使用，能有有效减小所述指纹成像模组的厚度，有利于提高所述电子设备的集成度。

此外，所述成像结构520还包括：补强板523，位于所述光学图像传感器521背向所述感测面510的一侧，所述压力探测结构530位于所述补强板523背向所述光学图像传感器521的一侧。

所述补强板523在所述成像结构520中起到机械支撑作用。因此所述补强板523的材料需要具有相当的机械强度，一般情况下，所述补强板523的材料可以为金属或者塑料。所以所述压力探测结构530可以通过UV胶贴合于所述补强板523背向所述光学图像传感器521的表面。

本实施例中，所述补强板523为所述成像结构520保护壳的底壳，也就是说，所述压力探测结构530与所述成像结构520的底壳通过UV胶相连。在进行指纹感测时，随着所述感测面510受到按压，整个所述成像结构520发生形变，进而引起所述压力信号层531的形变，从而进行压力探测。

需要说明的是，由于指纹感测过程中，整个所述成像结构520均会发生形变，进而引起所述压力信号层531的形变，因此所述成像结构520的厚度不宜太大。所述成像结构520厚度如果太大，则不利于所述压力信号层531的形变，不利于所述压力探测结构530对所述感测面510上压力的探测。所以本实施例中，所述压力探测结构530的厚度小于或等于1mm。

具体的，所述补强板523为所述成像结构520保护壳的底壳，所以所述补强板523背向所述光学图像传感器521的表面为第一面，所述成像结构520的厚度即为所述补强板523第一面和所述感测面510之间的距离，即所述补强板523第一面和所述感测面510之间的距离小于或等于1mm。

上述实施例中，所述压力探测结构均是包括压力信号层和压力感应层的电容式压力探测结构，通过对电容结构电容值的探测，获得手指按压情况。但是本发明其他实施例中，所述压力探测结构也可以是机械式压力探测结构。

参考图10，示出了本发明指纹成像模组第六实施例的剖面结构示意图。

本实施例中，所述压力探测结构630为机械式压力探测结构，包括：下壳631；多个压敏触点632，位于所述下壳631和所述感测面610之间。

所述下壳631用于在所述压力探测结构630中起到机械支撑作用。此外，所述下壳631在所述压力探测结构630中作为保护壳的一部分，还用于起到保护内部硬件设备的作用。由于所述下壳631需要起到机械制程和保护的作用，所以所述下壳631的材料可以设置为塑料或金属等具有相当机械强度的材料。

所述压敏触点632用于感受压力，并根据所受到压力的大小产生与压力大小相关的电信号。本实施例中，所述压力探测结构630为电阻式压力传感器，即所述压敏触点632在受到压力时，所述压敏电阻632的电阻率会发生变化，因此所述压敏触点632能够根据所受到压力的大小，产生相对应的电信号，从而反映与所述压敏触点632对应位置处感测面610所受到压力的大小。

而且所述压敏触点632的数量为多个，分布在平行所述感测面610的平面内，每个压敏触点632均能够反映对应位置处感测面610所受到压力的大小，所以所述多个压敏电阻632就能够反映所述感测面610上压力的分布情况。

结合参考图11，示出了图10所示指纹成像模组实施例中压力探测结构的俯视结构示意图。

本实施例中，在平行所述感测面610的平面，所述多个压敏触点632呈阵列排布。具体的，本实施例中，所述压力探测结构630包括9个压敏触点632，所述9个压敏触点632构成3×3的阵列。

指纹感测过程中，所述指纹成像模组可以根据所述9个压敏触点632所对应位置处所述感测面610所受到压力的大小，可以获得所述感测面610上压力的大小以及压力分布情况，从而判定手指在所述感测面610上按压情况；还可以根据所述9个压敏触点632受到压力的先后顺序，判定手指的运动方向。

需要说明的是，如图10和图11所示，本实施例中，所述压力探测结构630还包括外边框633，用于实现保护封装作用。

具体的，所述感测面610包括中心区域和包围所述中心区域的边缘区域，所述压敏触点632位于所述感测面610的边缘区域和所述下壳631之间，所述外边框633位于所述感测面610的边缘区域和所述下壳631之间。

此外，所述外边框633还用于与所述成像结构620实现连接。本实施例中，所述成像结构620位于所述感测面610和所述压力探测结构630之间，所以所述外边框630与所述成像结构620背向所述感测面610的一面接触相连。

所述压力探测结构630和所述成像结构620可以通过OCA胶(Optically ClearAdhesive)、UV胶或激光熔接的方式实现连接。本实施例中，所述压力探测结构630的外边框633通过激光熔接的方式与所述成像结构620的补强板622实现接触相连。

需要说明的是，本实施例中，所述成像结构620为电容式成像结构，所述成像结构620位于所述压力探测结构630和所述感测面610之间，从而降低所述指纹成像模组的制造工艺难度，有利于成本控制。但是本发明对所述压力探测结构的位置并不限定。本发明其他成像结构为电容式成像结构的实施例中，所述成像结构也可以位于所述压力探测结构远离所述感测面的一侧，即所述压力探测结构位于所述感测面和所述成像结构之间。但是由于所述压力探测结构通常并不透光，所以在本发明另一些实施例中，所述成像结构为光学式成像结构时，所述压力探测结构位于所述成像结构远离所述感测面的一侧，即所述成像结构位于所述压力探测结构和所述感测面之间，从而避免所述压力探测结构影响所述成像结构对光信号的采集。

此外，本实施例中，所述压力探测结构630的下壳631与所述感测面610的形状相同，因此所述压敏触点632可以分布于所述感测面610所对应区域的范围内。但是本发明其他实施例中，所述压敏触点也可以仅分布于所述感测面边缘的位置。

如图12所示，示出了本发明指纹成像模组第七实施例中所述压力探测结构在所述感测面上的投影示意图。

本实施例中，所述感测面710包括功能区711和探测区712，所述探测区712位于所述功能区711四周；所述下壳731位于所述探测区712对应位置处；所述多个压敏触点732位于所述下壳731和所述感测面710的探测区712之间。

具体的，所述感测面710为方形，所述功能区711为方形，所述探测区712位于所述功能区711四周，呈“凵”形；平行所述感测面710的平面内，所述下壳731也呈“凵”形，在所述感测面710内的投影与所述探测区712重叠。

所述多个压敏触点732位于所述下壳731上，位于所述下壳731和所述感测面710之间，所以所述压敏触点732在所述感测面710内的投影位于所述探测区712内。

由于指纹成像模组常常集成于电子设备按键的位置处，所以将所述压力探测结构730设置为“凵”的做法，能够为电子设备按键的设置提供空间，从而有利于所述指纹成像模组与电子设备按键的集成。

相应的，本发明还提供一种电子设备。参考图13，示出了本发明电子设备一实施例的结构示意图。所述电子设备包括：本发明指纹成像模组810。

所述指纹成像模组810用于采集指纹图像。所述指纹成像模组810为本发明指纹成像模组，具体技术方案参考前述指纹成像模组的具体实施例，本发明在此不再赘述。所述电子设备根据所述指纹成像模组810所获得指纹图像，进行指纹识别。

当手指按压在所述感测面上时，所述成像结构采集成像信号并获得指纹图像；同时，所述压力探测结构探测所述感测面上压力，用于判断所述感测面上压力的大小和压力分布的均匀性，并根据所述压力的大小或均匀程度判断手指在所述感测面上的按压情况。

本实施例中，所述电子设备还包括：提醒装置820与所述压力探测结构相连，在所述感测面上压力的过小或分布不均匀时产生提醒信号，以增大压力或提高均匀性。

具体的，如图13所示，所述电子设备为手机或平板电脑等便携式电子设备。所以所述提醒装置820包括显示屏，用于显示所述提醒信号。所述显示屏可以显示文字信息、图像信息、动画信息等各种类型的信息，从而使使用者调整对指纹成像模组感测面的按压情况，使所述感测面上压力的大小和均匀程度达到要求，从而提高所述指纹识别的成功率。

综上，所述压力探测结构用于在所述感测面受到触摸时，探测所述感测面上的压力，根据所述感测面上压力的大小以及所述压力分布的均匀程度，可以对所述感测面上手指按压情况进行判断。所以所述压力探测结构的设置能够实现所述指纹成像模组对感测面上手指按压情况的判断，有利于所述指纹成像模组指纹识别成功率的提高。而且，本发明可选方案中，所述成像结构可以是光学成像结构，也可以是电容成像结构；所述压力探测结构可以是包括压力信号层和压力感应层的电容式压力探测结构，也可以是包括下壳和多个压敏触点的机械式压力探测结构。因此本发明技术方案能够通过多种方式实现，有利于降低所述指纹成像模组制作工艺难度，有利于成本控制。此外，本发明可选方案中，所述压力探测结构和所述成像结构通过光学胶、UV胶或激光熔接的方式实现连接。因此所述指纹成像模组无需对现有产线进行较大改动即可完成生产制作，也无需增加额外的工艺和成本。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (24)

1.一种指纹成像模组，其特征在于，包括：

感测面，用于接受触摸，并形成携带有指纹信息的成像信号；

成像结构，用于采集所述成像信号，并根据所述成像信号获得指纹图像；

压力探测结构，用于在所述感测面受到触摸时，探测所述感测面上的压力。

2.如权利要求1所述的指纹成像模组，其特征在于，所述压力探测结构包括：

压力信号层和压力感应层，位于所述感测面靠近所述成像结构的一侧，且平行所述感测面相对间隔设置。

3.如权利要求2所述的指纹成像模组，其特征在于，所述成像结构包括：背光板；

所述背光板位于所述压力信号层和所述压力感应层之间。

4.如权利要求3所述的指纹成像模组，其特征在于，所述成像结构还包括：光学图像传感器，位于所述感测面和所述背光板之间，所述光学图像传感器具有背向所述感测面的背面，所述压力信号层覆盖所述光学图像传感器的背面；

所述背光板和所述压力信号层之间具有空气层。

5.如权利要求3所述的指纹成像模组，其特征在于，所述成像结构还包括：光学图像传感器，位于所述感测面和所述背光板之间，所述光学图像传感器具有背向所述感测面的背面，所述压力信号层覆盖所述光学图像传感器的背面；

所述背光板和所述压力信号层相对贴合；

所述压力感应层和所述背光板之间具有空气层。

6.如权利要求2所述的指纹成像模组，其特征在于，所述压力探测结构还包括：支撑件，位于所述压力信号层和所述压力感应层之间，用于在所述压力信号层和所述压力感应层之间形成空气层。

7.如权利要求4、5或6所述的指纹成像模组，其特征在于，所述空气层的厚度小于或等于50μm。

8.如权利要求4、5或6所述的指纹成像模组，其特征在于，所述压力探测结构还包括：填充层，填充于所述空气层内。

9.如权利要求8所述的指纹成像模组，其特征在于，所述压力探测结构位于所述感测面和所述成像结构之间。

10.如权利要求2所述的指纹成像模组，其特征在于，所述压力信号层和所述压力感应层之间距离小于或等于1mm。

11.如权利要求4所述的指纹成像模组，其特征在于，所述压力信号层的透光率大于或等于40％。

12.如权利要求11所述的指纹成像模组，其特征在于，所述压力信号层包括一个或多个信号条，所述信号条在平行所述感测面的平面内呈方波状或网格状设置。

13.如权利要求11所述的指纹成像模组，其特征在于，所述压力信号层包括多个信号块，所述多个信号块在平行所述感测面的平面内呈阵列排布。

14.如权利要求1所述的指纹成像模组，其特征在于，所述压力探测结构包括：下壳；多个压敏触点，位于所述下壳和所述感测面之间。

15.如权利要求14所述的指纹成像模组，其特征在于，所述压力探测结构为电阻式压力传感器。

16.如权利要求14所述的指纹成像模组，其特征在于，平行所述感测面的平面内，所述多个压敏触点呈阵列排布。

17.如权利要求14所述的指纹成像模组，其特征在于，所述感测面包括功能区和探测区，所述探测区位于所述功能区四周；

所述下壳位于所述探测区对应位置处；

所述多个压敏触点位于所述下壳和所述感测面的探测区之间。

18.如权利要求14所述的指纹成像模组，其特征在于，所述成像结构为光学式成像结构；所述成像结构位于所述感测面和所述压力探测结构之间。

19.如权利要求1所述的指纹成像模组，其特征在于，所述成像结构为光学式成像结构或电容式成像结构。

20.如权利要求19所述的指纹成像模组，其特征在于，所述成像结构为自电容成像结构或互电容成像结构。

21.如权利要求1所述的指纹成像模组，其特征在于，所述压力探测结构和所述成像结构通过光学胶、UV胶或激光熔接的方式实现连接。

22.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求1至权利要求21任意一项权利要求所述的指纹成像模组。

23.如权利要求22所述的电子设备，其特征在于，所述压力探测结构用于判断所述感测面上压力的大小和压力分布的均匀性；

所述电子设备还包括：提醒装置，与所述压力探测结构相连，在所述感测面上压力的过小或分布不均匀时产生提醒信号，以增大压力或提高均匀性。

24.如权利要求23所述的电子设备，其特征在于，所述提醒装置包括显示屏，用于显示所述提醒信号。