本發(fā)明涉及指紋識別技術，尤其涉及一種指紋識別裝置及具有該指紋識別裝置的便攜式移動終端。

背景技術：

隨著手機技術的發(fā)展，指紋識別技術已逐步應用在手機的解鎖技術中。目前手機上應用最多的指紋識別技術是電容式指紋識別技術，除此之外，紅外指紋識別技術也開始得以應用。但是，紅外指紋識別技術在應用時，由于不斷發(fā)射紅外光來進行識別，有時候會發(fā)生誤識別而解鎖。

技術實現(xiàn)要素：

基于現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種不易誤識別的指紋識別裝置及具有該指紋識別裝置的便攜式移動終端。

本發(fā)明實施例一方面提供一種指紋識別裝置，其包括前面板、指紋識別模塊及設置于前面板和指紋識別模塊之間的電泳開關模組，所述前面板透明，所述電泳開關模組包括電泳單元及與所述電泳單元相配合的至少兩個電極，所述電泳單元包括電泳液及懸浮于所述電泳液中的多個帶電的電泳粒子，所述指紋識別模塊設有光波發(fā)射單元、光波接收單元和控制單元，所述光波發(fā)射單元、光波接收單元朝向所述前面板，所述光波發(fā)射單元用于向所述前面板發(fā)射光波，所述光波接收單元用于接收從所述前面板外側反射回來的光波，所述控制單元與所述光波發(fā)射單元和光波接收單元以及所述至少兩個電極連接，用于控制所述光波發(fā)射單元和光波接收單元以及所述至少兩個電極，以及根據(jù)所述光波接收單元的信號獲得指紋信息，所述電泳單元位于所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路上，所述至少兩個電極用于向所述電泳單元施加電場，以控制所述電泳粒子在第一狀態(tài)下打開所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路以及在第二狀態(tài)下關閉所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路。

優(yōu)選地，所述前面板設有按壓檢測單元，所述按壓檢測單元與所述控制單元連接，用于檢測是否有手指按壓到所述前面板上，如果是，則所述控制單元控制所述至少兩個電極進入第一狀態(tài)以及控制所述光波發(fā)射單元向所述前面板發(fā)射光波。

優(yōu)選地，所述電泳開關模組包括兩個電極，所述兩個電極分別位于所述電泳單元的相對兩側，且位于所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路之外。

優(yōu)選地，所述電泳單元包括兩種帶異性電荷的電泳粒子。

優(yōu)選地，所述電泳開關模組包括兩對電極，其中一對電極分別位于所述電泳單元的相對的兩個側面且位于所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路之外，用于控制所述電泳粒子打開所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路，另外一對電極透明、位于所述電泳單元的另外兩個相對側面且位于所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路上，用于控制所述電泳粒子關閉所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路，每對電極具有相反極性。

優(yōu)選地，位于所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路之外的一對電極垂直于所述前面板，位于所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路上的一對電極平行于所述前面板。

優(yōu)選地，所述電泳開關模組包括三個電極，其中兩個電極分別位于所述電泳單元的相對的兩個側面且位于所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路之外，另外一個電極透明、位于所述電泳單元的另外一個側面且位于所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路上，位于所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路之外的兩個電極與位于所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路上的電極具有相反極性，位于所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路之外的兩個電極在第一狀態(tài)下吸引所述電泳粒子離開所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路，位于所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路上的電極在第二狀態(tài)下吸引所述電泳粒子遮擋所述光波發(fā)射單元和/或光波接收單元與所述前面板之間的光路。

優(yōu)選地，所述光波發(fā)射單元為紅外光發(fā)射單元，所述光波接收單元為紅外光接收單元。

優(yōu)選地，所述電泳粒子呈黑色或白色。

本發(fā)明實施例另一方面提供一種便攜式移動終端，其包括本體，所述本體的正面設置有顯示屏，所述便攜式移動終端還包括上述任一實施例所述的指紋識別裝置。

本發(fā)明實施例的指紋識別裝置，由于前面板和指紋識別模塊之間設置有控制光路開閉的電泳開關模組，因此可以在不需要指紋識別時，將前面板與指紋識別模塊之間的光路關閉，從而防止指紋識別裝置誤識別。

下面結合附圖詳細說明本發(fā)明,其作為本說明書的一部分,通過實施例來說明本發(fā)明的原理，本發(fā)明的其他方面、特征及其優(yōu)點通過該詳細說明將會變得一目了然。

附圖說明

圖1和圖2為本發(fā)明第一實施例的指紋識別裝置的兩種狀態(tài)的示意圖。

圖3和圖4為第一實施例的指紋識別裝置的兩種狀態(tài)的電信號示意圖。

圖5和圖6為本發(fā)明第二實施例的指紋識別裝置的兩種狀態(tài)的示意圖。

圖7和圖8為本發(fā)明第三實施例的指紋識別裝置的兩種狀態(tài)的示意圖。

圖9為本發(fā)明第四實施例的指紋識別裝置的兩種狀態(tài)的示意圖。

圖10和圖11為本發(fā)明第五實施例的指紋識別裝置的兩種狀態(tài)的示意圖。

圖12和圖13為本發(fā)明第六實施例的指紋識別裝置的兩種狀態(tài)的示意圖。

圖14是本發(fā)明實施例中電泳開關模組的俯視圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術方案及其技術效果更加清晰，以下結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本發(fā)明，并非為了限定本發(fā)明。

請參考圖1至圖13，本發(fā)明實施例一方面提供一種指紋識別裝置，其包括前面板30、指紋識別模塊10及設置于前面板30和指紋識別模塊10之間的電泳開關模組20。前面板30是透明的，可以用玻璃、塑料等材料制成，前面板30作為指紋識別裝置對外的部件，手指60放在前面板30的外表面上進行識別。指紋識別模塊10則可以是電路板。

指紋識別模塊10上設有光波發(fā)射單元11、光波接收單元12和控制單元13。光波發(fā)射單元11和光波接收單元12均朝向前面板，光波發(fā)射單元11用于向前面板發(fā)射光波，光波接收單元12則用于接收從前面板30一側反射回來的光波?？刂茊卧?3與光波發(fā)射單元11和光波接收單元12連接，用于控制光波發(fā)射單元11和光波接收單元12，以根據(jù)光波接收單元12的信號獲得指紋信息。具體來說，在本實施例中，光波發(fā)射單元11為紅外光發(fā)射單元，光波接收單元12為紅外光接收單元，控制單元可以是一個或多個芯片?，F(xiàn)在以紅外光為例，來說明該指紋識別裝置的工作原理。將手指放在前面板30的外表面上，光波發(fā)射單元11向前面板30發(fā)射紅外光，紅外光被手指60反射，光波接收單元12接收到反射光，形成指紋圖像，控制單元13通過對指紋圖像進行分析處理，來識別指紋。

電泳開關模組20包括電泳單元21及與電泳單元21相配合的至少兩個電極22，電泳單元21包括電泳液及懸浮于電泳液中的多個帶電的電泳粒子211。電泳單元21位于光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路上。具體來說，電泳開關模組20可以具有一個或多個可控制光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路的開關的電泳開關單元，每個電泳開關單元包括至少一個電泳單元21及與電泳單元21相配合的至少兩個電極22。圖1至圖13示出了電泳開關模組20具有一個電泳開關單元的實施例，圖14則示出了電泳開關模組20具有多個電泳開關單元的實施例。

請參考圖1至圖4，在優(yōu)選實施例中，電泳開關模組20包括兩個電極22，電泳單元21為微膠囊，也即電泳液填充在柔性的圓形或類橢圓形囊壁內，兩個電極22分別位于電泳單元21的左右兩側，前面板30和指紋識別模塊10則位于電泳單元21的上下兩側。電泳單元21位于光波發(fā)射單元11和光波接收單元12與前面板30之間的光路上，兩個電極22則位于光波發(fā)射單元11和光波接收單元12與前面板30之間的光路之外。此處所指的“光路”用于表達光波的傳播路徑。電泳單元21位于光路上是指光波發(fā)射單元11發(fā)射至前面板30的光會穿過該電泳單元21，兩個電極22位于光路之外則是指光波發(fā)射單元11發(fā)射至前面板30的光不會穿過該兩個電極22。請參考圖9至圖13，在其他實施例中，電泳單元21也可以為微杯結構，也即電泳液填充在剛性的方形封閉凹槽內。

現(xiàn)在以光波發(fā)射單元11發(fā)射紅外光、電泳粒子帶負電為例，來說明該指紋識別裝置的工作原理。請參考圖1，初始狀態(tài)時，電泳粒子211分散在電泳單元21內的電泳液中，遮擋光波發(fā)射單元11和光波接收單元12與前面板30之間的光路，此時光波發(fā)射單元11發(fā)出的紅外光會被電泳粒子211所反射，無法到達前面板30上的手指60處，即使光波接收單元12接收到了電泳粒子211所反射的紅外光，也無法識別出指紋信息，此時光波發(fā)射單元11和光波接收單元12與前面板30之間的光路是關閉狀態(tài)。請參考圖2和圖3，在第一狀態(tài)時，兩個電極22在電泳單元21的兩側施加+15V的電壓，從而在電泳單元21內形成電場，電泳粒子211在電場作用下離開光波發(fā)射單元11和光波接收單元12與前面板30之間的光路，積聚到電泳單元21中靠近其中一個電極22的位置，此時光波發(fā)射單元11向前面板30發(fā)射的紅外光不會被電泳粒子211所遮擋，此時光波發(fā)射單元11和光波接收單元12與前面板30之間的光路處于打開狀態(tài)，紅外光被手指60反射至被光波接收單元12，光波接收單元12生成與接收的紅外光對應的電信號，并傳輸給控制單元13，控制單元13根據(jù)光波接收單元12的電信號識別手指60的指紋信息。請參考圖1和圖4，當不需要識別指紋信息時，兩個電極22施加多個交替的+15V、-15V的脈沖信號，此時原本積聚在靠近其中一個電極22的位置的電泳粒子211，在電場作用下往復運動，最后分散在電泳液中，然后再停止施加電信號，使電泳粒子211不再移動，遮擋光波發(fā)射單元11和光波接收單元12與前面板30之間的光路，即為第二狀態(tài)，光波發(fā)射單元11和光波接收單元12與前面板30之間的光路關閉。此時即使光波發(fā)射單元11向前面板30發(fā)射紅外光，光波接收單元12也無法接收到從手指60反射的紅外光，也即控制單元13無法識別指紋信息。

在優(yōu)選實施例中，前面板30上設有按壓檢測單元，按壓檢測單元與控制單元13連接，用于檢測是否有手指按壓到前面板30上，如果是，則控制單元13控制上述實施例中的電極22進入第一狀態(tài)。具體地，按壓檢測單元可以是電容式觸摸檢測裝置或者壓力傳感器等。當手指60按壓到前面板30上時，按壓檢測單元向控制單元13發(fā)送信號，控制單元13控制上述實施例中的電極22進入第一狀態(tài)，打開光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路，同時控制光波發(fā)射單元11向前面板30發(fā)射光波，并根據(jù)手指60反射的光波識別指紋信息。當按壓檢測單元檢測到沒有手指60按壓在前面板30上時，向控制單元13發(fā)送信號，控制單元13控制電極22進入第二狀態(tài)，關閉光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路，也即光波發(fā)射單元11發(fā)射的光波無法穿過電泳單元21到達前面板30。當然，控制單元13也可以同時控制光波發(fā)射單元11停止向前面板30發(fā)射光波。

請參考圖5和圖6，在優(yōu)選實施例中，電泳單元21包括兩種帶異性電荷的電泳粒子。具體來說，電泳單元21包括帶正電的黑色電泳粒子211a和帶負電的白色電泳粒子211b。在第二狀態(tài)下，黑色電泳粒子211a和白色電泳粒子211b散布在電泳液中，在第一狀態(tài)下，黑色電泳粒子211a在電場作用下積聚到其中一個電極22附近，白色電泳粒子211b積聚到另一個電極22附近。在其他實施例中，兩種帶異性電荷的電泳粒子可以均為黑色或白色，也可以呈現(xiàn)不同的彩色。

請參考圖10和圖11，電泳開關模組20包括三個電極22，其中兩個電極22分別位于電泳單元21的相對的兩個側面，且位于光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路之外，用于控制電泳粒子211離開光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路，另外一個電極22透明、位于電泳單元21的另外一個側面且位于光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路上，用于控制電泳粒子211遮擋光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路。位于光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路之外的兩個電極22與位于光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路上的電極22具有相反極性。具體來說，該電泳單元21為微杯結構，其中兩個電極22分別位于電泳單元21的左右兩側，另一電極22位于電泳單元21的下側，也即電泳單元21與指紋識別模塊10之間。當然在其他實施方式中，另一電極22也可以位于電泳單元21的上側，也即電泳單元21與前面板30之間。電泳粒子211可以帶負電，位于左右兩側的電極22與位于下側的電極22的極性相反，也即當左右兩側的電極22為正極時，位于下側的電極22為負極，反之亦然。請參考圖11，在第一狀態(tài)時，在左右兩側的電極22與下側的電極22之間施加+15V電壓，使電泳粒子211被吸引到左右兩側電極22的附近，此時光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路是打開的。請參考圖10，在第二狀態(tài)時，在左右兩側的電極22與下側的電極22之間施加-15V電壓，使電泳粒子211被吸引到下側電極22的附近，遮擋光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路，此時光路是關閉的。

請參考圖7和圖8，在優(yōu)選實施例中，電泳單元21位于光波發(fā)射單元11與前面板30之間的光路上，通過控制該光路的打開與關閉，同樣可以決定光波接收單元12是否能接收到手指60從前面板30外側反射回來的光。類似地，也可以將電泳單元21設置于光波接收單元12與前面板30之間的光路上。

請參考圖12和圖13，電泳開關模組20包括兩對電極22，其中一對電極22分別位于電泳單元21的相對的兩個側面，且位于光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路之外，用于控制電泳粒子211離開光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路，另外一對電極22透明、位于電泳單元21的另外兩個相對側面且位于光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路上，用于控制電泳粒子211遮擋光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路，每對電極22具有相反極性。與圖11和圖12所示的實施例不同之處在于，一對電極22設置在電泳單元21的左右兩側，另一對電極設置在電泳單元21的上下兩側，左右兩側的電極22具有相反極性，上下兩側的電極22也具有相反極性。請參考圖13，第一狀態(tài)時，左右兩側的電極22施加+15V電壓，而上下兩側的電極22不施加電壓，使電泳粒子21被吸附到左側電極22的附近，將光路打開。請參考圖12，第二狀態(tài)時，上下兩側的電極22施加-15V電壓，而左右兩側的電極22不施加電壓，使電泳粒子21被吸附到下側電極22的附近，將光路關閉。

請參考圖12和圖13，在優(yōu)選實施例中，位于光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路之外的一對電極22垂直于前面板30，位于光波發(fā)射單元11和/或光波接收單元12與前面板30之間的光路上的一對電極22平行于前面板30。

圖14為一優(yōu)選實施例中電泳開關模組20的俯視圖，該電泳開關模組20包括多個平行設置的長方形電泳開關單元，長方形電泳開關單元沿平行于前面板30的方向延伸。每個電泳開關單元中具有兩個長電極22以及位于該兩個長電極22之間的多個電泳單元21。這多個電泳開關單元可以同時開或者關，實現(xiàn)光波發(fā)射單元11和光波接收單元12與前面板30之間的光路的開和關。

本發(fā)明實施例還提供一種便攜式移動終端，其包括本體，本體的正面設置有顯示屏，該便攜式移動終端還包括上述任一實施例所述的指紋識別裝置。該便攜式移動終端根據(jù)指紋識別裝置的檢測結果來決定是否將該便攜式移動終端解鎖。該便攜式移動終端可以是手機、平板電腦或筆記本電腦。當該便攜式移動終端是手機或平板電腦時，可以將該指紋識別裝置與Home鍵集成。

本發(fā)明實施例的指紋識別裝置，由于前面板和指紋識別模塊之間設置有控制光路開閉的電泳開關模組，因此可以在不需要指紋識別時，將前面板與指紋識別模塊之間的光路關閉，從而防止指紋識別裝置誤識別。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍,因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化,仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。