本公開涉及電子器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及觸摸屏和指紋識別實現(xiàn)裝置及終端設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著終端設(shè)備手機(jī)功能的不斷增多，終端設(shè)備越來越多的新功能也給用戶帶來更多便利。

目前指紋識別功能開始受到各大終端設(shè)備廠商的青睞。目前的終端設(shè)備，如手機(jī)、平板電腦等，在設(shè)計指紋識別功能時，基本都是采用物理按鍵來結(jié)合指紋識別功能，以達(dá)到兼容按鍵和指紋識別的目的，切面圖如圖1所示。通常采用這種設(shè)計時，由于物理按鍵02在按壓時需要固定的行程才能生效，所以需要在蓋板玻璃01上，指紋識別的區(qū)域挖一個對應(yīng)的洞口，當(dāng)用戶輕觸指紋識別傳感器03，系統(tǒng)只識別為指紋；當(dāng)用戶按壓指紋識別傳感器03、并達(dá)到一定行程時，會觸發(fā)物理按鍵02，則系統(tǒng)可以識別成指紋和按鍵兩個動作，然后再根據(jù)上層需要提取對應(yīng)的動作。但是上述結(jié)構(gòu)，不僅會影響終端設(shè)備整機(jī)的外觀美感，而且也影響用戶操作的便利性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本公開實施例提供觸摸屏和指紋識別實現(xiàn)裝置及終端設(shè)備，用于增加終端設(shè)備的集成度。

根據(jù)本公開實施例的第一方面，提供一種觸摸屏和指紋識別實現(xiàn)裝置，所述裝置包括：指紋識別傳感器、指紋識別電路、多合一開關(guān)和觸摸屏電路，所述指紋識別傳感器包括多個子傳感器；

所述各個子傳感器分別與所述指紋識別電路連接，所述各個子傳感器分別與所述多合一開關(guān)連接，所述多合一開關(guān)與所述觸摸屏電路連接；

所述指紋識別傳感器，位于蓋板玻璃的下方，且占用所述觸摸屏下方的部分區(qū)域，用于當(dāng)所述多合一開關(guān)為開路時，將各個子傳感器檢測產(chǎn)生的信號分別傳輸給所述指紋識別電路，當(dāng)所述多合一開關(guān)為關(guān)閉時，通過多合一開關(guān)將各個子傳感器檢測產(chǎn)生的信號合并為觸控信號傳輸給所述觸摸屏電路；

所述指紋識別電路，用于對各個子傳感器檢測產(chǎn)生的信號進(jìn)行處理；

所述觸摸屏電路，用于根據(jù)合并所得的觸控信號判斷是否產(chǎn)生觸摸操作。

在一實施例中，所述多合一開關(guān)，用于根據(jù)終端設(shè)備中主機(jī)的指令進(jìn)行開路和關(guān)閉。

在一實施例中，所述指紋識別傳感器采用納米金屬線或納米碳管材料制成

在一實施例中，所述多個子傳感器按點陣方式或長方形矩陣方式排列。

在一實施例中，所述指紋識別電路，包括：

信號處理子模塊，用于將各個子傳感器檢測產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，將所述數(shù)字信號傳輸給終端設(shè)備中主機(jī)。

在一實施例中，所述指紋識別電路，包括：

圖像生成子模塊，用于根據(jù)各個子傳感器檢測產(chǎn)生的信號生成指紋圖像，將指紋圖像傳輸給終端設(shè)備中主機(jī)。

在一實施例中，所述指紋識別電路，包括：

比較子模塊，用于根據(jù)各個子傳感器檢測產(chǎn)生的信號生成指紋圖像，將生成的指紋圖像與樣本圖像比較，將比較結(jié)果傳輸給終端設(shè)備中主機(jī)。

在一實施例中，所述觸摸屏電路，包括：

判斷子模塊，用于根據(jù)合并所得的觸控信號判斷是否產(chǎn)生觸摸操作，將判斷結(jié)果傳輸給終端設(shè)備中主機(jī)。

根據(jù)本公開實施例的第二方面，提供一種終端設(shè)備，所述終端設(shè)備包括上述任一觸摸屏和指紋識別實現(xiàn)裝置。

本公開的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：使用共用的指紋識別傳感器實現(xiàn)指紋識別和觸摸屏的功能，將指紋識別和觸摸屏的外部部件集成為一個部件，提高了電子設(shè)備的集成度，同時實現(xiàn)了顯示區(qū)域內(nèi)的電容觸控和指紋識別的兼容，增加了用戶操作的便捷性、提高了用戶的體驗度。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1是目前終端設(shè)備的觸摸屏結(jié)構(gòu)的切面圖。

圖2是根據(jù)一示例性實施例示出的觸摸屏和指紋識別實現(xiàn)裝置的框圖。

圖3是根據(jù)一示例性實施例示出的觸摸屏和指紋識別實現(xiàn)裝置在觸摸屏顯示區(qū)域上的位置示意圖。

圖4是根據(jù)一示例性實施例示出的點陣方式排列子傳感器的指紋識別架構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)一示例性實施例示出的長方形矩陣方式排列子傳感器的指紋識別架構(gòu)示意圖；

圖6是根據(jù)一示例性實施例一示出的觸摸屏和指紋識別實現(xiàn)裝置的框圖。

圖7是根據(jù)一示例性實施例示出的適用于的觸摸屏和指紋識別實現(xiàn)裝置的框圖。

具體實施方式

這里將詳細(xì)地對示例性實施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有 實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

圖2是根據(jù)一示例性實施例示出的觸摸屏和指紋識別實現(xiàn)裝置的框圖。如圖2所示，裝置包括：指紋識別傳感器21、指紋識別電路22、多合一開關(guān)23和觸摸屏電路24，指紋識別傳感器21包括多個子傳感器；

各個子傳感器分別與指紋識別電路22連接，各個子傳感器分別與多合一開關(guān)23連接，多合一開關(guān)23與觸摸屏電路24連接。

指紋識別傳感器21，位于蓋板玻璃的下方，且占用觸摸屏下方的部分區(qū)域，用于當(dāng)多合一開關(guān)23為開路時，將各個子傳感器檢測產(chǎn)生的信號分別傳輸給指紋識別電路22，當(dāng)多合一開關(guān)23為關(guān)閉時，通過多合一開關(guān)23將各個子傳感器檢測產(chǎn)生的信號合并為觸控信號傳輸給觸摸屏電路24；

指紋識別電路22，用于對各個子傳感器檢測產(chǎn)生的信號進(jìn)行處理；

觸摸屏電路24，用于根據(jù)合并所得的觸控信號判斷是否產(chǎn)生觸摸操作。

其中，指紋識別傳感器21位于蓋板玻璃的下方，且占用終端設(shè)備上觸摸屏下方的部分區(qū)域，如圖3所示。在觸摸屏的顯示區(qū)域內(nèi)，實現(xiàn)指紋識別和觸摸兼容的指紋識別傳感器21位于觸摸屏的右下方的一個區(qū)域的空間。

在一實施例中，指紋識別傳感器21采用納米金屬線或納米碳管材料制成。由于指紋識別傳感器21設(shè)置于觸摸屏下方的部分區(qū)域，且考慮到光學(xué)效果，以及指紋識別對傳感器的線寬、線距有嚴(yán)格要求，因此可將指紋識別傳感器21設(shè)置為類似透明的效果，并采用如納米金屬線、納米碳管等材料，使得電容觸控和指紋識別分時掃描。

在一實施例中，如圖4和圖5所示，多個子傳感器按點陣方式或長方形矩陣方式排列。

指紋傳感器上排列多個子傳感器42，子傳感器42用于探測指紋的各個細(xì)微的關(guān)鍵點信息，可以根據(jù)這些關(guān)鍵節(jié)點信息，還原指紋的圖像，由對比分析是否與采樣圖樣一致。

無論是點陣方式，還是長方形矩陣方式，都是通過子傳感器陣列將手指的指紋信號傳輸?shù)街讣y識別電路22，再經(jīng)過信號過濾，放大，AD采樣等處理，提供給指紋芯片足夠的數(shù)字信號。因此，多合一開關(guān)23為開路時，指紋識別傳感器21將各個子傳感器42檢測產(chǎn)生的信號分別傳輸給指紋識別電路22，進(jìn)而完成指紋識別功能；多合一開關(guān)23關(guān)閉時，指紋識別傳感器21通過多合一開關(guān)23將各個子傳感器42檢測產(chǎn)生的信號合并為觸控信號傳輸給觸摸屏電路24，由此，能夠為觸摸屏電路24提供足夠能量的信號，且能夠保證手指觸控要求的靈敏度、響應(yīng)面積和響應(yīng)速度。

實施例一

圖6是根據(jù)一示例性實施例一示出的觸摸屏和指紋識別實現(xiàn)裝置的框圖。如圖6所示，裝置包括：指紋識別傳感器21、指紋識別電路22、多合一開關(guān)23和觸摸屏電路24，指紋識別傳感器21包括多個子傳感器42；多個子傳感器42按長方形矩陣方式排列。如圖4所示，多個子傳感器42也可按點陣方式排列。

本實施例是通過在指紋識別架構(gòu)上，共用傳感器，添加新的電容觸控架構(gòu)來實現(xiàn)指紋識別和電容觸控的兼容功能。

多合一開關(guān)23根據(jù)終端設(shè)備中主機(jī)31的指令進(jìn)行開路和關(guān)閉，當(dāng)需要響應(yīng)指紋識別時，多合一開關(guān)23是開路，則指紋識別電路22取得各個子傳感器32的信號，完成指紋識別功能；當(dāng)主機(jī)31響應(yīng)手指觸控功能時，則多合一開關(guān)23關(guān)閉，所有子傳感器32都連成一個大的傳感器，觸摸屏電路24通過這個大傳感器取得手指觸控信號，并完成手指觸控功能。通過上層主機(jī)31的需求，將各個子傳感器連接成一個大的傳感器，從而能給觸摸屏電路24提供足夠強(qiáng)的信號，同時保證了手指觸控要求的靈敏度，響應(yīng)面積，和響應(yīng)速度。

在一實施例中，指紋識別電路22可包括：

信號處理子模塊，用于將各個子傳感器32檢測產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號，將數(shù)字信號傳輸給終端設(shè)備中主機(jī)31。

例如，對各個子傳感器32檢測產(chǎn)生的信號進(jìn)行過濾、放大、采樣處理。

在一實施例中，指紋識別電路22可包括：

圖像生成子模塊，用于根據(jù)各個子傳感器32檢測產(chǎn)生的信號生成指紋圖像，將指紋圖像傳輸給終端設(shè)備中主機(jī)31。

在一實施例中，指紋識別電路22可包括：

比較子模塊，用于根據(jù)各個子傳感器32檢測產(chǎn)生的信號生成指紋圖像，將生成的指紋圖像與樣本圖像比較，將比較結(jié)果傳輸給終端設(shè)備中主機(jī)31。

在一實施例中，觸摸屏電路24可包括：

判斷子模塊，用于根據(jù)合并所得的觸控信號判斷是否產(chǎn)生觸摸操作，將判斷結(jié)果傳輸給終端設(shè)備中主機(jī)31。

采用本公開的技術(shù)方案，使用共用的指紋識別傳感器實現(xiàn)指紋識別和觸摸屏的功能，將指紋識別和觸摸屏的外部部件集成為一個部件，提高了電子設(shè)備的集成度，同時實現(xiàn)了顯示區(qū)域內(nèi)的電容觸控和指紋識別的兼容，增加了用戶操作的便捷性、提高了用戶的體驗度。

本公開中，可以采用分離IC(集成電路)處理，共用傳感器的方式，如上圖，可以采用更加集成的方式，如將多合一開關(guān)23與觸摸屏電路24集成到同一IC，也可以將多合一開關(guān)23和指紋識別電路22集成到同一IC，同時也可以將多合一開關(guān)23、指紋識別電路22和觸摸屏電路24集成到同一IC，提供更高的集成化解決方案。

圖7是根據(jù)一示例性實施例示出的一種用于觸摸屏和指紋識別實現(xiàn)裝置1200的框圖，該裝置適用于終端設(shè)備。例如，裝置1200可以是移動電話，計算機(jī)，數(shù)字廣播終端，消息收發(fā)設(shè)備，游戲控制臺，平板設(shè)備，醫(yī)療設(shè)備，健身設(shè)備，個人數(shù)字助理等。

參照圖7，裝置1200可以包括以下一個或多個組件：處理組件1202，存儲器1204，電源組件1206，多媒體組件1208，音頻組件1210，輸入/輸出(I/ O)的接口1212，傳感器組件1214，以及通信組件1216。

處理組件1202通?？刂蒲b置1200的整體操作，諸如與顯示，電話呼叫，數(shù)據(jù)通信，相機(jī)操作和記錄操作相關(guān)聯(lián)的操作。處理元件1202可以包括一個或多個處理器1220來執(zhí)行指令，以完成上述的方法的全部或部分步驟。此外，處理組件1202可以包括一個或多個模塊，便于處理組件1202和其他組件之間的交互。例如，處理部件1202可以包括多媒體模塊，以方便多媒體組件1208和處理組件1202之間的交互。

存儲器1204被配置為存儲各種類型的數(shù)據(jù)以支持在設(shè)備1200的操作。這些數(shù)據(jù)的示例包括用于在裝置1200上操作的任何應(yīng)用程序或方法的指令，聯(lián)系人數(shù)據(jù)，電話簿數(shù)據(jù)，消息，圖片，視頻等。存儲器1204可以由任何類型的易失性或非易失性存儲設(shè)備或者它們的組合實現(xiàn)，如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)，電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)，可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)，可編程只讀存儲器(PROM)，只讀存儲器(ROM)，磁存儲器，快閃存儲器，磁盤或光盤。

電力組件1206為裝置1200的各種組件提供電力。電力組件1206可以包括電源管理系統(tǒng)，一個或多個電源，及其他與為裝置1200生成、管理和分配電力相關(guān)聯(lián)的組件。

多媒體組件1208包括在所述裝置1200和用戶之間的提供一個輸出接口的屏幕。在一些實施例中，屏幕可以包括液晶顯示器(LCD)和觸摸面板(TP)。如果屏幕包括觸摸面板，屏幕可以被實現(xiàn)為觸摸屏，以接收來自用戶的輸入信號。觸摸面板包括一個或多個觸摸傳感器以感測觸摸、滑動和觸摸面板上的手勢。所述觸摸傳感器可以不僅感測觸摸或滑動動作的邊界，而且還檢測與所述觸摸或滑動操作相關(guān)的持續(xù)時間和壓力。在一些實施例中，多媒體組件1208包括一個前置攝像頭和/或后置攝像頭。當(dāng)設(shè)備1200處于操作模式，如拍攝模式或視頻模式時，前置攝像頭和/或后置攝像頭可以接收外部的多媒體數(shù)據(jù)。每個前置攝像頭和后置攝像頭可以是一個固定的光學(xué)透鏡系統(tǒng)或具 有焦距和光學(xué)變焦能力。

音頻組件1210被配置為輸出和/或輸入音頻信號。例如，音頻組件1210包括一個麥克風(fēng)(MIC)，當(dāng)裝置1200處于操作模式，如呼叫模式、記錄模式和語音識別模式時，麥克風(fēng)被配置為接收外部音頻信號。所接收的音頻信號可以被進(jìn)一步存儲在存儲器1204或經(jīng)由通信組件1216發(fā)送。在一些實施例中，音頻組件1210還包括一個揚(yáng)聲器，用于輸出音頻信號。

I/O接口1212為處理組件1202和外圍接口模塊之間提供接口，上述外圍接口模塊可以是鍵盤，點擊輪，按鈕等。這些按鈕可包括但不限于：主頁按鈕、音量按鈕、啟動按鈕和鎖定按鈕。

傳感器組件1214包括一個或多個傳感器，用于為裝置1200提供各個方面的狀態(tài)評估。例如，傳感器組件1214可以檢測到設(shè)備1200的打開/關(guān)閉狀態(tài)，組件的相對定位，例如所述組件為裝置1200的顯示器和小鍵盤，傳感器組件1214還可以檢測裝置1200或裝置1200一個組件的位置改變，用戶與裝置1200接觸的存在或不存在，裝置1200方位或加速/減速和裝置1200的溫度變化。傳感器組件1214可以包括接近傳感器，被配置用來在沒有任何的物理接觸時檢測附近物體的存在。傳感器組件1214還可以包括光傳感器，如CMOS或CCD圖像傳感器，用于在成像應(yīng)用中使用。在一些實施例中，該傳感器組件1214還可以包括加速度傳感器，陀螺儀傳感器，磁傳感器，壓力傳感器或溫度傳感器。

通信組件1216被配置為便于裝置1200和其他設(shè)備之間有線或無線方式的通信。裝置1200可以接入基于通信標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)，如WiFi，2G或3G，或它們的組合。在一個示例性實施例中，通信部件1216經(jīng)由廣播信道接收來自外部廣播管理系統(tǒng)的廣播信號或廣播相關(guān)信息。在一個示例性實施例中，所述通信部件1216還包括近場通信(NFC)模塊，以促進(jìn)短程通信。例如，在NFC模塊可基于射頻識別(RFID)技術(shù)，紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(IrDA)技術(shù)，超寬帶(UWB)技術(shù)，藍(lán)牙(BT)技術(shù)和其他技術(shù)來實現(xiàn)。

在示例性實施例中，裝置1200可以被一個或多個應(yīng)用專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理設(shè)備(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、控制器、微控制器、微處理器或其他電子元件實現(xiàn)，用于執(zhí)行上述方法。

在示例性實施例中，還提供了一種包括指令的非臨時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，例如包括指令的存儲器1204，上述指令可由裝置1200的處理器820執(zhí)行以完成上述方法。例如，所述非臨時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以是ROM、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟盤和光數(shù)據(jù)存儲設(shè)備等。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的公開后，將容易想到本公開的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本公開的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本公開的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。