指纹采集装置及电子设备的制作方法

1.本公开涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种指纹采集装置及电子设备。


背景技术：

2.随着指纹识别技术的发展，终端设备延伸出更多更具安全性的身份识别方式，例如通过指纹识别来鉴别身份，这种识别方式广泛应用在日常场景中，包括屏幕解锁，网银支付等。
3.相关技术中指纹信号采集中利用cmos(complementary metal-oxide-semiconductor)镜头进行指纹采集，例如，智能手机等终端设备中，可以将指纹模组镶嵌在手机中框中，通过感光元件将光子转换为电子，从而实现指纹信号的采集。但相关技术中终端设备中指纹采集区域的面积较小且位置固定不变，且指纹识别位置不够灵活，用户的体验度和安全度都还需进一步提升。
4.因此，如何提供一种能够解决上述问题的指纹采集方案是亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本公开提出了一种指纹采集装置及电子设备，以解决上述技术问题。
6.根据本公开的一方面，提供了一种指纹采集装置，所述装置位于电子设备的中框的凹槽中，所述装置包括：指纹检测模块、指纹采集芯片、柔性电路板和连接器，且所述指纹检测模块、所述指纹采集芯片和所述柔性电路板之间互不堆叠；
7.所述连接器，连接到所述柔性电路板，用于将所述装置电连接到所述电子设备；
8.所述指纹采集芯片，与所述指纹检测模块连接，用于通过所述连接器接收来自所述电子设备的处理器的指纹扫描指令，并根据所述指纹扫描指令控制所述指纹检测模块进行指纹扫描，接收所述指纹检测模块返回的指纹扫描信号，并将所述指纹扫描信号进行处理后通过所述连接器发送至所述处理器，以使所述处理器基于处理后的指纹扫描信号进行指纹比对；
9.所述指纹检测模块，用于在所述指纹采集芯片的控制下进行指纹扫描，并将采集到的光反射信号作为指纹扫描信号发送至所述指纹采集芯片，所述光反射信号包括所述电子设备的屏幕发出的光信号被反射后返回的信号；
10.其中，所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述指纹检测模块和所述指纹采集芯片位于所述第一凹槽中，所述柔性电路板和所述柔性电路板上固定的器件位于所述第二凹槽中，所第一凹槽的深度大于所述第二凹槽的深度。
11.在一种可能的实现方式中，所述指纹扫描指令是所述处理器根据所述屏幕上报的至少一个报点的报点信息生成的，所述指纹检测模块能够进行指纹扫描的扫描区域的宽度和长度均大于2cm。
12.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
13.电源芯片，固定在所述柔性电路板上并通过所述柔性电路板分别电连接到所述指
纹检测模块、所述指纹采集芯片和所述连接器，用于为所述装置供电。
14.在一种可能的实现方式中，所述指纹扫描指令用于指示至少一个报点位置和/或与各所述报点位置对应的目标区域；
15.所述指纹采集芯片，还用于根据所述指纹扫描指令确定需要进行指纹扫描的至少一个目标区域，并控制所述指纹检测模块对所述目标区域采用第一扫描方式进行针对所述目标区域的指纹扫描、以及采用第二扫描方式进行针对除所述目标区域之外的剩余扫描区域的指纹扫描；
16.所述第一扫描方式和所述第二扫描方式的扫描速度不同。
17.在一种可能的实现方式中，所述电子设备设置有中框，所述连接器通过所述中框上设置的开口连接到所述电子设备的主板，以实现与所述电子设备的连接。
18.在一种可能的实现方式中，所述指纹采集芯片通过覆晶薄膜封装。
19.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
20.外围器件，固定在所述柔性电路板上且与所述电源芯片位于所述柔性电路板的同一面，用于对所述电源芯片向所述指纹采集芯片和/或所述指纹检测模块输送的供电电压进行处理，所述处理包括滤波、稳压中的至少一种。
21.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
22.准直膜，位于所述指纹检测模块的上方，用于在所述光反射信号入射至所述指纹检测模块之前对所述光反射信号进行准直；并且/或者
23.滤光膜，位于所述指纹检测模块的上方，用于在所述光反射信号入射至所述指纹检测模块之前对所述光反射信号进行滤掉，以去除所述光反射信号中的红外光信号。
24.根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，该设备包括：屏幕、处理器和如上述指纹采集装置，所述装置设置于所述电子设备的中框的凹槽中，所述装置通过连接器连接到所述处理器；
25.所述屏幕，用于在检测到触摸操作的情况下，进行报点上报；
26.所述处理器，用于根据所述报点的报点信息生成指纹扫描指令，并通过所述连接器将所述指纹扫描指令发送至所述装置的指纹采集芯片；
27.所述指纹采集芯片，用于根据所述指纹扫描指令控制装置的指纹检测模块进行指纹扫描，接收所述指纹检测模块返回的指纹扫描信号，并将所述指纹扫描信号进行处理后通过所述连接器发送至所述处理器；
28.所述处理器，还用于基于处理后的指纹扫描信号进行指纹比对；
29.其中，所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述装置的指纹检测模块和所述指纹采集芯片位于所述第一凹槽中，所述装置的柔性电路板和所述柔性电路板上固定的器件位于所述第二凹槽中，所第一凹槽的深度大于所述第二凹槽的深度。
30.在一种可能的实现方式中，所述指纹检测模块能够进行指纹扫描的扫描区域的宽度和长度均大于2cm。
31.在一种可能的实现方式中，所述电子设备还包括中框，所述连接器通过所述中框上设置的开口连接到所述电子设备的主板。
32.在一种可能的实现方式中，所述电子设备包括台式电脑、电视机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、可穿戴设备中的任意一种。
33.本公开所提供的指纹采集装置及电子设备，能够实现大面积、多方位采集指纹，还能实现多指同时采集，从而提高了指纹识别的安全性，提高了用户的体验度，并且厚度更薄，结构可灵活多变，适用范围更广。
34.根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
35.包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
36.图1a、图1b示出根据本公开一实施例的指纹采集装置的结构示意图。
37.图2a、图2b、图2c示出根据本公开一实施例的指纹采集装置的尺寸及位置设置示意图。
38.图3a、图3b、图3c、图3d出示根据本公开一实施例的指纹采集装置中连接器的设置位置示意图。
39.图4a示出根据本公开一实施例的电子设备的中框的截面示意图。
40.图4b、图4c示出根据本公开一实施例的电子设备的中框的结构示意图。
41.图5示出根据本公开一实施例的指纹采集装置的侧视图。
42.图6a、图6b示出根据本公开一实施例的指纹采集装置的安装示意图。
43.图7示出根据本公开一实施例的指纹采集装置的结构示意图。
44.图8a示出根据本公开一实施例的成像模组截面图。
45.图8b示出根据本公开一实施例的指纹采集过程示意图。
46.图9a示出根据本公开一实施例的多指纹采集示意图。
47.图9b示出根据本公开一实施例的多指纹分区采集示意图。
48.图10示出本公开一实施例的多指纹扫描方式示意图。
49.图11示出本公开一实施例的电子设备的结构示意图。
50.图12示出本公开一实施例的电子设备进行指纹检测的流程示意图。
具体实施方式
51.以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
52.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
53.另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
54.在本公开的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本公开和简化描述，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公开的限制。
55.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
56.在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
57.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括a、b、c中的至少一种，可以表示包括从a、b和c构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
58.为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种指纹采集装置及电子设备，该装置能够实现大面积、多方位采集指纹，还能实现多指同时采集，从而提高了指纹识别的安全性，提高了用户的体验度，并且厚度更薄，结构可灵活多变，适用范围更广。
59.图1a、图1b示出根据本公开一实施例的指纹采集装置的结构示意图。如图1a、图1b所示，本公开提供的指纹采集装置应用于电子设备。所述装置位于电子设备的中框23的凹槽20中(图1a、图1b中未示出，可参见图4a等)。其中，所述装置可以设置于所述电子设备的屏幕51下方，且所述装置与所述屏幕51之间存在空气隙(图中未示出)。
60.如图1a、图1b所示，所述装置包括：指纹检测模块11、指纹采集芯片12、柔性电路板14和连接器15。且所述指纹检测模块11、所述指纹采集芯片12和所述柔性电路板14之间互不堆叠。
61.所述连接器15，连接到所述柔性电路板14，用于将所述装置电连接到所述电子设备。
62.所述指纹采集芯片12，与所述指纹检测模块11连接，用于通过所述连接器15接收来自所述电子设备的处理器的指纹扫描指令。并根据所述指纹扫描指令控制所述指纹检测模块11进行指纹扫描，接收所述指纹检测模块11返回的指纹扫描信号。并将所述指纹扫描信号进行处理后通过所述连接器15发送至所述处理器，以使所述处理器基于处理后的指纹扫描信号进行指纹比对。
63.所述指纹检测模块11，用于在所述指纹采集芯片12的控制下进行指纹扫描，并将采集到的光反射信号作为指纹扫描信号发送至所述指纹采集芯片12。所述光反射信号包括所述电子设备的屏幕发出的光信号被反射后返回的信号。
64.在一种可能的实现方式中，所述指纹扫描指令是所述处理器根据所述屏幕上报的至少一个报点的报点信息生成的，所述指纹检测模块11能够进行指纹扫描的扫描区域的宽度和长度均大于2cm。其中，如图1a所示，l为指纹检测模块11的长度，w为指纹检测模块11的宽度。
65.在本实施例中，指纹扫描信号能够表征用户指纹的指纹特征，基于指纹扫描信号可以从点、交叉、小桥、分支、眼、短线、纹线端点以及枝杈八个方向分析指纹的特征。
66.示例性地，本实施例中的电子设备包括但不限于台式电脑、电视机、具有大尺寸屏幕的移动设备如手机、平板电脑等其他常见的需要多个芯片级联连接来实现驱动的电子设备。电子设备还可以是指纹识别器、指纹门禁、指纹考勤机等需要进行指纹识别的设备。
67.示例性的，电子设备还可以是用户设备(user equipment，ue)、移动设备、用户终端、终端、手持设备、计算设备或者车载设备等，示例性的，一些终端的举例为：显示器、智能手机或便携设备、手机(mobile phone)、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobile internetdevice，mid)、可穿戴设备，虚拟现实(virtual reality，vr)设备、增强现实(augmentedreality，ar)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(selfdriving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、车联网中的无线终端等。
68.在本实施例中，屏幕可以为液晶显示面板、微发光二极管显示面板、迷你发光二极管显示面板、量子点发光二极管显示面板和有机发光二极管显示面板中的任意一种。
69.在一些实施例中，装置所连接的处理器可以为电子设备的主控芯片，主控芯片可以安装在电子设备的主板上，装置可以通过主板连接到主控芯片，以接收主控芯片发送的指纹扫描指令。并且，电子设备的设备电源等需要装置连接的部件也可以与主板连接，则装置可以通过主板连接到设备电源等部件。因此，连接器15可以通过连接主板以实现装置与电子设备的主控芯片、设备电源等部件之间的连接。
70.其中，本公开所涉及的处理器，也可以是多个处理元件的统称，例如，该处理器可以是cpu，或者是被配置成实施以上子像素渲染方法的一个或多个集成电路。处理器可以是通用处理器，包括但不限于中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等，还可以是数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
71.在一些实施例中，指纹检测模块11可以为互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，cmos)传感器，其中，cmos传感器可以分为被动式像素(passive pixel sensor，pps)传感器和主动式像素(active pixel sensor，aps)传感器。在本实施例中，指纹检测模块11可以为pps传感器，也可以为aps传感器，本公开对指纹检测模块的传感器类型不作特殊限制。以指纹检测模块11为pps传感器为例，pps传感器包括玻璃、玻璃表面设置的多个薄膜晶体管(thin film transistor，tft)开关和多个光电二极管，以及印刷外围电路，其中，如图2a所示，每一个tft开关和连接的一个光电二极管可以作为一个能够进行指纹扫描单元，每个单元可以作为一个像素结构11’，也即像素结构11’可以包括一个光电二极管和一个场效应管开关。指纹检测模块11可以由多个呈阵列排布的像素结构11’构成，指纹检测模块11中像素结构11’的数量和阵列所构成的形状进行设置。指纹检测模块11的厚度范围可以为0.10mm～0.60mm，例如，指纹检测模块11的厚度可以为
0.55mm，使得本公开提供的指纹采集装置的厚度更薄。不同厚度的指纹检测模块11对应的装置厚度也不同。指纹检测模块11能够进行指纹扫描的扫描区域的宽可以为2cm～3cm，长可以为2cm～6.5cm，面积可以为4cm2～19.5cm2。例如，指纹检测模块11能够进行指纹扫描的扫描区域的宽可以为3cm，长可以为6.5cm，面积可以为19.6cm2，可以更好的实现大面积采集指纹。
72.在一种可能的实现方式中，如图1a、图1b所示，所述指纹采集芯片12可以通过覆晶薄膜19封装。
73.在一些实施例中，如图1a、图1b所示，装置还可以包括覆晶薄膜19，覆晶薄膜19可以用于封装指纹采集芯片12。指纹采集芯片12可以为读出集成电路(read out integrated circuit，roic)芯片。指纹采集芯片12可以通过覆晶薄膜(chip on flex，cof)封装技术进行封装，该封装方法具有尺寸小、薄、轻可靠度高、弯折强度高的特点。指纹采集芯片内可以设有栅极驱动电路(gate driven on array，goa)，可以驱动指纹检测模块进行扫描。本领域技术人员可以根据实际需要对指纹采集芯片12所能采集的像素结构11’的最大阵列数量进行设置，例如，可以设置指纹采集芯片12能够最大进行1440
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600的像素结构11’阵列。
74.在本实施例中，可以根据实际需要对指纹检测模块11的尺寸和设置位置进行设置，以满足不同电子设备的指纹检测需求，本公开对此不作特殊限制。例如，图2a、图2b、图2c示出根据本公开一实施例的指纹采集装置的尺寸及位置设置示意图。图2a、图2b、图2c示出了三种不同的指纹检测模块11示例，三种指纹检测模块11的尺寸、设置位置均不同。其中，为简明的示意出图2a、图2b、图2c中仅示出了装置的指纹检测模块11、指纹采集芯片12和覆晶薄膜19，其他部分并未示出。
75.在一些实施例中，连接器15可以与主板接口连接以实现装置与电子设备之间的连接，则连接器15的位置可以与电子设备的主板接口位置对应。柔性电路板14的形状和尺寸则可以根据指纹采集芯片12、指纹采集芯片12、覆晶薄膜19的尺寸和位置、以及连接器15的位置进行设置。例如，图3a、图3b、图3c、图3d出示根据本公开一实施例的指纹采集装置中连接器的设置位置示意图。如图3a所示，连接器15可以位于柔性电路板14的下侧与主板接口41对应的位置，柔性电路板14通过其条状的延伸端141连接到连接器15。如图3b所示，连接器15可以位于柔性电路板14的下侧与主板接口41对应的位置，柔性电路板14通过其类似于“u”形的延伸端141连接到连接器15。如图3c所示，连接器15可以位于柔性电路板14的右侧与主板接口41对应的位置，柔性电路板14通过条状的延伸端141连接到连接器15。如图3d所示，连接器15可以位于柔性电路板14的左侧与主板接口41对应的位置，柔性电路板14通过条状的延伸端141连接到连接器15。可以根据电子设备厂家的整机结构方案和结构需求，灵活设置连接器的位置以及柔性电路板的结构，以适配主板接口位置。
76.在一些实施例中，指纹检测模块11、指纹采集芯片12的表面可以设有引脚，柔性电路板14的表面可以设置有焊盘。指纹检测模块11和指纹采集芯片12之间可以通过指纹检测模块11的引脚和指纹采集芯片12引脚实现电连接。指纹采集芯片12的引脚与柔性电路板14上的焊盘连接在一起，实现指纹采集芯片12与柔性电路板14之间的电连接。例如，指纹检测模块11在与接触指纹采集芯片12的一边(如图1所示的指纹检测模块11指纹采集芯片12连接的一个边)设有引脚，指纹采集芯片12在接触指纹检测模块11的一侧也设有引脚。可以通过压合的方式将指纹检测模块11的引脚和指纹采集芯片12的引脚进行压合，从而使得指纹
检测模块11的引脚与指纹采集芯片的引脚接触，实现指纹检测模块11和指纹采集芯片12的电连接。
77.图4a示出根据本公开一实施例的电子设备的中框的截面示意图。图4b、图4c示出根据本公开一实施例的电子设备的中框的结构示意图。如图4a-图4c所示，所述凹槽20可以包括第一凹槽21和第二凹槽22，所述指纹检测模块11和所述指纹采集芯片12位于所述第一凹槽21中。所述柔性电路板14和所述柔性电路板14上固定的器件位于所述第二凹槽22中，所第一凹槽21的深度大于所述第二凹槽22的深度。所述连接器15通过所述中框23上设置的开口24连接到所述电子设备的主板，以实现与所述电子设备的连接。
78.在一些实施例中，第一凹槽21和第二凹槽22的厚度可以根据本公开提供的指纹采集装置的厚度适应性设置。装置可以有两种不同的安装方式。图5示出根据本公开一实施例的指纹采集装置的侧视图。图6a、图6b示出根据本公开一实施例的指纹采集装置的安装示意图。如图5、图6a所示，若指纹检测模块11的一面和覆晶薄膜19、柔性电路板14、连接器15的一面处于同一平面，装置可以以倒扣的方式安装在凹槽中。如图6b所示，若覆晶薄膜19、柔性电路板14、连接器15的一面处于同一第一平面，指纹检测模块11和覆晶薄膜19的一面处于同一第二平面，且第一平面和第二平面不同，装置可以以正放的方式安装在凹槽中。以使得装置在放入凹槽后，可以与电子设备的中框保持在同一水平面，保证屏幕可以覆盖在装置的上方，节省空间、缩减电子设备的厚度。在本实施例中，装置可以根据指纹采集装置11的厚度设置安装方式，本公开对此不作特殊限制。装置可以使用光学胶(optically clear adhesive，oca)或其他类型的胶水固定在凹槽中。
79.图7示出根据本公开一实施例的指纹采集装置的结构示意图。如图7所示，在一种可能的实现方式中，所述装置还可以包括：电源芯片13和/或外围器件16。
80.其中，电源芯片13，固定在所述柔性电路板上并通过所述柔性电路板分别电连接到所述指纹检测模块11、所述指纹采集芯片12和所述连接器15，用于为所述装置供电。
81.其中，外围器件16，固定在所述柔性电路板14上且与所述电源芯片13位于所述柔性电路板14的同一面。用于对所述电源芯片13向所述指纹采集芯片12和/或所述指纹检测模块11输送的供电电压进行处理，所述处理包括滤波、稳压中的至少一种。
82.在一些实施例中，外围器件16可以包括电容、电阻和电感中的至少一种，其中，电感(l)与电容(c)的组合可以构成lc滤波器，可以对电路起到滤波和稳压的作用。在本实施例中，电子设备本身的设备电源提供的第一电压用于作为指纹采集芯片12所需的供电电压，电源芯片13将电子设备输入的第一电压进行转换后的第二电压为驱动goa电路的持续电压。例如，电子设备本身的设备电源提供的是3.3v的第一电压。设备电源将3.3v的第一电压通过连接器15输入至柔性电路板14后。3.3v的第一电压可以直接通过外围器件16的滤波、稳压处理后输入至指纹采集芯片12，作为指纹采集芯片12的供电电压。3.3v的第一电压还可以通过电源芯片13处理后被转化为 5.5v和-5.5v的第二电压，再通过外围器件的滤波、稳压处理后输入至指纹采集芯片12。指纹采集芯片12内部的dc/dc(direct current，dc)电路可以将第二电压中的 5.5v电压转化为高电位(vgatehigh，vgh)电压(其中，高电位电压可以为5.6v-19v，且可以根据需要调整电压值)，将第二电压中的-5.5v电压转换成低电位(vgatelow，vgl)电压(其中，低电位电压可以为-5.6v-14v，且可以根据需要调整电压值)。其中，-5.5v电压可以为驱动goa电路的持续电压。例如，指纹采集芯片12可以将 5.5v
电压转化为8v电压，将-5.5v电压转换为-5.6v电压。
83.如图7所示，在一种可能的实现方式中，所述装置还可以包括：准直膜17，位于所述指纹检测模块11的上方，用于在所述光反射信号入射至所述指纹检测模块11之前对所述光反射信号进行准直。在一种可能的实现方式中，如图7所示，所述装置还可以包括：滤光膜18，位于所述指纹检测模块11的上方，用于在所述光反射信号入射至所述指纹检测模块11之前对所述光反射信号进行滤掉。以去除所述光反射信号中的红外光信号。
84.在一些实施例中，滤光膜18和准直膜17可以使用oca胶21固定在指纹检测模块11的上方。若装置包括滤光膜18和准直膜17，则如图7所示，可以利用oca胶先将滤光膜18粘贴到指纹检测模块11上方，再利用oca胶将准直膜17粘贴到滤光膜18上方。
85.在本实施例中，装置的滤光膜18、准直膜17、指纹检测模块11可以作为装置的成像模组。图8a示出根据本公开一实施例的成像模组截面图。图8b示出根据本公开一实施例的指纹采集过程示意图。在一些实施例中，若装置包括滤光膜18、准直膜17，则如图8a所示，滤光膜18、准直膜17、指纹检测模块11构成成像模组60。准直膜17与屏幕51之间设置有空气隙61。其中，空气隙61的厚度可以为300μm-600μm。准直膜17的厚度可以为20μm-80μm，例如，准直膜17的厚度可以为50μm。各oca胶层21的厚度可以为10μm-20μm，例如，oca胶层21的厚度可以为15μm。滤光膜18的厚度可以为10μm-50μm，例如，滤光膜18的厚度可以为30μm。
86.如图8a、图8b所示，电子设备的屏幕51向手指70发射光信号m1，以使光信号m1被手指70反射后得到的光反射信号m2可以到达成像模组60。光反射信号m2进入到成像模组60后，光反射信号m2依次被准直膜17和滤光膜18准直、过滤后，才进入指纹检测模块11。指纹检测模块11将接收到的光反射信号m2作为指纹扫描信号发送至指纹采集芯片12。其中，指纹扫描信号可以为指纹检测模块11将光反射信号m2转换得到的电信号。指纹采集芯片12对接收到的指纹扫描信号进行处理，并将处理后的指纹扫描信号通过连接器15发送至处理器。其中，指纹采集芯片12对指纹扫描信号所进行的处理可以是：将指纹扫描信号(电信号)转换得到的数字码值信号。以使得电子设备的处理器可以基于处理后的指纹扫描信号进行指纹比对。
87.图9a示出根据本公开一实施例的多指纹采集示意图。如图9a所示，在一种可能的实现方式中，所述指纹扫描指令可以包括至少一个报点位置和/或与各所述报点位置对应的目标区域31。所述指纹采集芯片12，还用于根据所述指纹扫描指令确定需要进行指纹扫描的至少一个目标区域31。并控制所述指纹检测模块11对所述目标区域31采用第一扫描方式进行针对所述目标区域的指纹扫描、以及采用第二扫描方式进行针对除所述目标区域31之外的剩余扫描区域的指纹扫描。所述第一扫描方式和所述第二扫描方式的扫描速度不同。
88.在一些实施例中，如图9a所示，目标区域31为包括一个完整指纹f的区域，可以根据指纹的尺寸对目标区域31的尺寸进行设置，例如，目标区域31的尺寸可以为128
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128的像素结构11’阵列，本公开对此不作限制。若指纹扫描指令中仅包括报点位置，则指纹采集芯片12可以直接基于报点位置以及预设的进行指纹扫描的预设区域尺寸确定出目标区域31。若指纹扫描指令中包括目标区域31，则指纹采集芯片12可以直接基于指纹扫描指令确定出目标区域31，可以提高进行指纹扫描的执行速度。
89.在本实施例中，第一扫描方式可以为正常扫描，正常扫描的速度可以为每行20μs，
第二扫描方式可以为快速扫描，快速扫描的速度可以为每行1μs。
90.在不同情况下，本技术的具体扫描过程可以分为以下两种实现方式：
91.方式一：
92.图9b示出本公开一实施例的多指纹分区采集示意图。在一种可能的实现方式中，如图9b所示，指纹检测模块11可以对屏幕进行指纹扫描的扫描区域110划分为多个扫描子区域，同一时段可以仅开启多个扫描子区域中的部分进行指纹扫描，例如，如图9b所示，扫描子区域包括第一区域111、第二区域112、第三区域113和第四区域114。这样，不用同时对指纹检测模块11的整个扫描区域进行扫描，可以减少扫描时间，降低功耗，提高扫描速度。各扫描子区域的指纹扫描功能是否开启可以通过控制对应的tft开关的通断进行控制。
93.在该实现方式中，如图9b所示，指纹检测模块11的扫描区域110由上到下可以包括可进行指纹扫描的多个像素行，每个像素行包括对应于这一行的多个像素结构11’。则扫描区域110的多个像素行可以被划分到每个扫描子区域。处理器可以根据报点信息确定需要开启扫描功能的待开启子区域、目标区域在各待开启子区域中所在的目标像素行，进而将待开启子区域的信息、目标像素行的信息添加到指纹扫描指令中。或者，指纹采集芯片12可以基于各扫描子区域的尺寸和位置，以及指纹扫描指令中的报点位置或目标区域确定需要开启扫描功能的待开启子区域。而后指纹采集芯片12可以控制指纹检测模块11依次开启各待开启子区域，并依次对已经开启的待开启子区域中的像素行进行指纹扫描，其中，对已经开启的待开启子区域中的目标像素行采用第一扫描方式进行指纹扫描、对已经开启的待开启子区域中除所述目标像素行之外的其他像素行采用第二扫描方式进行指纹扫描。则，对于目标区域所在的目标像素行采用第一扫描方式进行指纹扫描；对于扫描区域中除目标像素行之外的其他像素行即为剩余扫描区域，采用第二扫描方式进行指纹扫描。
94.举例来说，图10示出本公开一实施例的多指纹扫描方式示意图。如图9b所示，指纹检测模块11所能扫描的扫描区域被划分为4个扫描子区域，且每个扫描子区域分别包括3200的像素行，四个扫描子区域分别为第一区域111、第二区域112、第三区域113和第四区域114。用户的第一指纹f1对应的目标区域31-1位于第一区域111和第二区域112的分界线上，第二指纹f2对应的目标区域31-2位于第二区域112中，第三指纹f3对应的目标区域31-3位于第三区域113中，则待开启子区域就可以包括第一区域111、第二区域112和第三区域113。以开启第二区域112的扫描功能进行指纹扫描为例，对扫描过程进行说明，假定目标区域31-1位于第二区域112中的第47行至第174行(也即第47行至第174行为目标像素行)。指纹采集芯片12可以控制指纹检测模块11开启第二区域112的扫描功能，依次对第1行到第200行进行指纹扫描。如图10所示，先依次对第1至第46行以每行1μs的扫描速度(也即第二扫描方式)进行指纹扫描，再依次对第二区域112的第46行至第174行以每行20μs的扫描速度(也即第一扫描方式)进行指纹扫描，最后依次对第175至第200行以每行1μs的扫描速度(也即第二扫描方式)进行指纹扫描，完成之后，指纹采集芯片12可以控制指纹检测模块11关闭第二区域112的扫描功能。参照上述过程，指纹采集芯片12可以控制指纹检测模块11依次分别开启第一区域111、第二区域112和第三区域113进行指纹扫描。在方式一中，对目标区域31所在的目标像素行进行正常扫描，对除目标区域31所在的目标像素行之外的其他像素行进行快速扫描，可以减少扫描时间、降低功耗、提高扫描速度。
95.方式二：
96.如图9a所示，指纹采集芯片12控制指纹采集模块11同时开启全部扫描区域，并同时对扫描区域110中三个目标区域31以第一扫描方式进行指纹扫描、对剩余扫描区域以第二扫描方式进行指纹扫描，直至完成指纹扫描后关闭全部扫描区域。在方式二中，剩余扫描区域可以为指纹检测模块11扫描区域110中除三个目标区域31之外的区域。对除目标区域31之外的区域进行快速扫描，可以减少扫描时间、降低功耗、提高扫描速度。
97.图11示出本公开一实施例的电子设备的结构示意图。如图11所示，本公开提供的电子设备包括：屏幕51、处理器(图中未示出)和上述指纹采集装置。所述装置设置于所述电子设备的中框23的凹槽20中。所述装置位于所述屏幕51下方且与所述屏幕51之间存在空气隙(图中未示出)，所述装置通过连接器15连接到所述处理器。
98.所述屏幕51，用于在检测到触摸操作的情况下，进行报点上报。所进行的报点上报包括将各报点对应的报点信息上报至处理器。
99.所述处理器，用于根据所述报点的报点信息生成指纹扫描指令，并通过所述连接器15将所述指纹扫描指令发送至所述装置的指纹采集芯片12。
100.所述指纹采集芯片12，用于根据所述指纹扫描指令控制装置的指纹检测模块11进行指纹扫描，接收所述指纹检测模块11返回的指纹扫描信号，并将所述指纹扫描信号进行处理后通过所述连接器15发送至所述处理器。
101.所述处理器，还用于基于处理后的指纹扫描信号进行指纹比对。而后处理器可以基于指纹比对的结果执行相应操作。其中，所执行相应操作可以包括：进行电子设备的屏幕解锁、进行电子设备中各类应用程序的解锁、进行用户指纹的记录，等针对用户指纹的操作，本公开对此不作限制。在执行相应操作过程中，处理器还可以基于执行相应操作过程中屏幕的显示内容变化，并通过控制信号控制屏幕进行的内容展示。
102.其中，如上述图4a-图4c所示，所述凹槽20包括第一凹槽21和第二凹槽22，所述装置的指纹检测模块和所述指纹采集芯片位于所述第一凹槽21中，所述装置的柔性电路板和所述柔性电路板上固定的器件位于所述第二凹槽22中，所第一凹槽21的深度大于所述第二凹槽22的深度。
103.在一种可能的实现方式中，所述指纹检测模块11能够进行指纹扫描的扫描区域的宽度和长度均大于2cm。
104.在一种可能的实现方式中，所述连接器15通过所述中框23上设置的开口连接到所述电子设备的主板。
105.在一种可能的实现方式中，所述电子设备可以包括台式电脑、电视机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、可穿戴设备中的任意一种。
106.图12示出本公开一实施例的电子设备进行指纹检测的流程示意图。如图12所示，示意性描述了电子设备进行指纹检测的过程。则指纹检测过程可以包括：
107.在步骤s801中，屏幕在检测到触摸事件的情况下，进行报点上报，也即将各报点对应的报点信息上报至处理器。
108.在步骤s802中，处理器在接收到报点信息之后，基于报点信息确定出当前用户触摸屏幕的一个或多个手指分别对应的目标区域，并生成指纹扫描指令。指纹扫描指令可以指示至少一个目标区域或至少一个报点位置、以及每个目标区域对应的待开启子区域。或者，指纹扫描指令可以指示至少一个目标区域或至少一个报点位置。
109.在步骤s803中，指纹采集装置接收到指纹扫描指令后，执行该指纹扫描指令，并将执行该指纹扫描指令过程中采集到的指纹扫描信号处理后发送至处理器。
110.其中，指纹采集装置接执行该指纹扫描指令的过程包括：
111.指纹采集芯片12接收到指纹扫描指令之后，基于指纹扫描指令确定出一个或多个目标区域、以及每个目标区域对应的待开启子区域。而后指纹采集芯片12每个批次需要开启的一个或多个待开启子区域、以及开启过程中需要指纹扫描的目标区域，进而控制指纹采集模块11批次顺序开启，并在当前批次的待开启子区域开启的过程中采用第一扫描方式进行针对需要指纹扫描的目标区域的指纹扫描、采用第二扫描方式进行针对当前批次待开启子区域中除目标区域之外的部分区域的指纹扫描，完成指纹扫描之后，进行下一批次的待开启子区域的开启和指纹扫描，直至完全全部目标区域的扫描。上述过程可参见图9a、图9b所示意的示例以及本文对应的文字描述。或者，指纹采集装置接执行该指纹扫描指令的过程还可以为：指纹采集芯片12控制指纹采集模块11同时开启全部待开启子区域，并采用第一扫描方式进行各个目标区域的指纹扫描、采用第二扫描方式对除目标区域之外的部分区域进行指纹扫描，直至完成指纹扫描后关闭全部待开启子区域。或者，指纹采集装置接执行该指纹扫描指令的过程还可以为：指纹采集芯片12控制指纹采集模块11同时开启整个扫描区域，并采用第一扫描方式进行针对各个目标区域的指纹扫描、采用第二扫描方式进行针对除目标区域之外的剩余扫描区域的指纹扫描，直至完成指纹扫描后关闭全部扫描区域。
112.在步骤s804中，处理器基于处理后的指纹扫描信号进行指纹比对。而后处理器可以基于指纹比对的结果执行相应操作。处理器还可以基于执行相应操作过程中屏幕的显示内容变化，产生控制信号。
113.在步骤s805中，屏幕响应于处理器的控制信号进行内容展示。
114.以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
115.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
116.应当说明的是，在本文中，所含术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
117.需要说明的是，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所述领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定指纹采集装置各结构、电子设备各结构，只要符合本公开的技术方案即可。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
118.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技
术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。