屏下光学指纹识别的智能手表的制作方法

1.本实用新型涉及智能穿戴设备技术领域，特别涉及一种带屏下光学指纹识别功能的智能手表。背景技术：2.指纹识别技术已经广泛应用于各种消费电子产品中，例如智能手机、平板设备以及穿戴设备等终端设备，指纹识别不仅可以用于终端设备的解锁和唤醒等功能，也是移动支付重要的一环。3.随着穿戴设备技术的发展，具备各种功能的智能手表应运而生，因其便携性及多功能性而备受青睐；智能手表除具备指示时间的功能之外，还具备信息提醒、运动导航和心率、血氧等人体生理特征监测的功能。但是，目前的智能手表不具备指纹解锁的功能，智能手表存储着用户的个人信息，其安全性低。有鉴于此，本技术对现有的智能手表进行改进和优化，研发出一种带指纹解锁功能的智能手表。技术实现要素：4.本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种屏下光学指纹识别的智能手表。5.为实现上述目的，本实用新型提出了一种屏下指纹识别的智能手表,所述智能穿戴设备包括壳体、主控电路板、电池以及显示组件；所述壳体内设置有容腔，所述主控电路板、电池、显示组件均设置于所述容腔内；所述智能手表还包括屏下光学指纹模组，所述屏下光学指纹模组设置于所述显示组件背面；所述主控电路板上设有微处理器以及存储模块，所述微处理器与存储模块、电池、显示组件以及屏下光学指纹模组电性连接；所述屏下光学指纹模组用于采集用户的指纹信息，所述存储模块用于存储用户指纹信息，所述微处理器用于接收屏下光学指纹模组采集的用户指纹信息，并将其与预先存储于存储模块中的指纹信息进行匹配以验证用户身份。6.优选地，所述壳体包括盖板以及底壳，所述盖板与底壳盖合后形成所述容腔,所述显示组件、电池、主控电路板由上至下依次设置于容腔内；且该显示组件的显示区域内设有指纹检测区，所述屏下光学指纹模组设置于显示组件背面并置于所述指纹检测区下方。7.优选地，所述屏下光学指纹模组包括基底以及设置于基底上的光学指纹传感器，所述基底固定安装于所述显示组件背面，该基底通过柔性线路板与所述微处理器电性连接；所述光学指纹传感器设置于显示组件与基底之间并置于所述指纹检测区下方相应的位置。8.优选地，所述屏下光学指纹模组包括基底以及光学指纹传感器，所述基底固定安装于所述显示组件背面，该基底通过柔性线路板与所述微处理器电性连接；所述光学指纹传感器设置于基底之上并置于所述指纹检测区下方相应的位置。9.优选地，所述显示组件为oled显示屏，所述光学指纹传感器为cmos图像传感器或锗硅宽谱传感器。10.优选地，所述主控电路板连接有无线通信模块，所述无线通信模块与外部设备进行无线通信连接。11.优选地，所述主控电路板连接有传感器模块，所述传感器模块设置于底壳下端面。12.优选地，所述智能手表包括喇叭，所述底壳一侧设有固定支架，所述固定支架上开设有供喇叭容置的容置槽，所述喇叭容置于所述容置槽内。13.优选地，所述底壳位于固定支架的内侧面设有定位卡槽，所述固定支架对应所述定位卡槽的外侧面设有定位凸条，所述固定支架通过定位凸条对位卡合于底壳的所述卡槽内。14.优选地，所述显示组件设于所述容腔内并置于所述盖板与所述电池之间，所述显示组件与所述主控电路板电性连接。15.优选地，所述智能包括控制旋钮，所述控制旋钮设置于壳体一侧的侧壁面。16.本实用新型主要对现有智能手表内部结构进行改进和优化，通过在显示组件的背面设置有屏下光学指纹模组，用户在佩戴该智能手表后，可轻触显示组件的指纹检测区，通过显示组件下方的屏下光学指纹模组采集用户的指纹信息，并与预先存储于存储模块的指纹信息进行匹配，若匹配成功则解锁智能手表，即可实现该智能手表的指纹识别功能，以解决现有智能手表安全性低的问题。附图说明17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。18.图1为本实用新型实施例中智能手表整体结构示意图；19.图2为本实用新型实施例中智能手表的拆分结构示意图；20.图3为本实用新型实施例中底壳与显示组件的装配结构示意图；21.图4为本实用新型实施例中底壳另一视图结构示意图；22.图5为本实用新型实施例中显示组件与屏下光学指纹模组、固定支架的装配结构示意图；23.图6为本实用新型实施例中智能手表的俯视结构示意图；24.图7为图6中a的局部放大结构示意图；25.图8为本实用新型实施例中智能手表的系统框图。26.附图标号说明：[0027][0028][0029]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式[0030]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0031]随着穿戴设备技术的发展，具备各种功能的智能手表应运而生，因其便携性及多功能性而备受青睐；智能手表除具备指示时间的功能之外，还具备信息提醒、运动导航和心率、血氧等人体生理特征监测的功能。但是，目前大多数的智能手表还没配置指纹解锁装置，不具备指纹解锁的功能，该智能手表存储着用户的个人信息，例如个人的联系人或电话簿、个人健康信息或者与其绑定的支付二维码等信息，任何人可直接通过该智能手表知晓这些个人信息，从而导致个人隐私的泄露，现有智能手表的安全性有待提高。[0032]现阶段，指纹识别广泛应用于电子产品中，如手机、平板电脑、门禁系统中，以简化解锁或交易支付等操作，具有操作快捷，安全性高等优点。指纹识别技术包括光学式指纹识别、电容式指纹识别和超声波指纹识别，其中，电容式指纹识别技术主要通过手指不同位置处的电容大小差异来映射出指纹图像，以实现指纹识别功能，但是目前的电容式指纹识别技术，在手指沾水条件下的指纹识别准确性较差。[0033]相较于电容式指纹识别，光学式指纹识别基于光学成像原理，其通过显示屏幕发出光线穿透屏幕表面照射、照亮手指的指纹纹理，并将手指指纹反射的光线传递至显示屏幕下方的光学指纹传感器，利用光电效应将光信号转换成电信号并生成指纹图像，进而完成指纹的识别解锁过程。采用光学式指纹识别技术准确性较高，使用更为便捷，且易集成于电子产品中。因此，本技术对现有的智能手表进行改进和优化，研发出一种带屏下光学指纹识别功能的智能手表。[0034]本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，而提供一种屏下光学指纹识别的智能手表，如图1至图8所示，所述智能手表包括壳体1、主控电路板2、电池3、喇叭4、显示组件5以及屏下光学指纹模组6；所述壳体1内设置有容腔10，所述主控电路板2、电池3、喇叭4、显示组件5均设置于所述容腔10内，所述屏下光学指纹模组6设置于所述显示组件5背面。所述主控电路板2上设有微处理器21以及存储模块22，所述微处理器21与存储模块22、电池3、喇叭4、显示组件5以及屏下光学指纹模组6电性连接；所述屏下光学指纹模组6用于采集用户的指纹信息，所述存储模块22用于存储用户指纹信息，所述微处理器21用于接收屏下光学指纹模组6采集的用户指纹信息，并将其与预先存储于存储模块22中的指纹信息进行匹配以验证用户身份，若匹配验证成功则解锁智能手表。[0035]更详尽地，如图2至图7所示，所述壳体1包括盖板11以及底壳12，所述底壳11为上端敞口的中空结构；所述盖板11为玻璃盖板，盖板11盖合于底壳12的敞口处并与底壳12形成所述容腔10，所述显示组件5、电池3、主控电路板2由上至下依次设置于容腔内。进一步地，所述底壳12位于内侧面的一侧设有固定支架7，所述固定支架7顶部端面开设有供主控电路板2嵌设的装嵌槽71，所述主控电路板2的外轮廓大小与装嵌槽71的内轮廓大小相适配，主控电路板2容置并限位于所述装嵌槽71内。所述电池3架设于主控电路板2上方并置于盖板11与主控电路板1之间，电池3用于为智能手表内的电子元器件进行供电。[0036]进一步地，如图4、图5和图7所示，所述显示组件5设于所述容腔10内并置于所述盖板11与所述电池3之间，所述显示组件5与所述主控电路板2电性连接，且显示组件5的显示区域内设有用于供用户手指触摸检测的指纹检测区域51。所述屏下光学指纹模组6设置于显示组件5背面并置于所述指纹检测区51下方；具体地，所述屏下光学指纹模组6包括基底61以及设置于基底61上的光学指纹传感器62，所述基底61固定安装于所述显示组件5背面，该基底61通过柔性线路板与主控电路板2的微处理器电性连接。所述光学指纹传感器62通过光学胶固定安装于显示组件5与基底61之间并置于所述指纹检测区51下方相应的位置，光学胶可以是任一种光学液态胶或者光学固态。即本实施例通过将屏下光学指纹模组6固定安装于所述显示组件5背面，这样不仅能够使得智能手表具备指纹解锁的功能，还能避免屏下光学指纹模组6占用智能手表的内部结构，提高容腔10的利用率，减小智能手表的整体体积。[0037]进一步地，所述光学指纹传感器62包括多个感应单元的光学感应阵列，所述光学感应阵列用于在所述显示组件5上方的手指所反射的光线，利用光电效应将光信号转换成电信号并生成指纹图像，从而采集用户手指的指纹信息。值得注意的是，本实施例中的所述显示组件5为oled显示屏，光学指纹传感器62为cmos图像传感器或锗硅宽谱传感器；由于传统的tft lcd面板需要背光模组，并且在背光led下面增加导光板以增加屏幕亮度，导致光线无法穿透tft lcd；且tft lcd结构较为复杂，透光性差，光线难以穿透成像。而本实施例中的显示组件5采用oled显示屏，该oled显示屏面板薄、具有良好的透光性以及自发光的特性，利用该oled显示屏自发光的屏幕像素作为光源，光线照射到手指表面产生反射，反射的光线穿透oled显示屏传递至下方的光学指纹传感器62；光学指纹传感器62接收反射的光线，利用光电效应将光信号转换成电信号并生成指纹图像，从而采集到用户手指的指纹信息。[0038]可理解，当用户的手指触摸显示组件5上的指纹检测区域51时，利用显示组件5(自发光oled显示屏)发出的光作为光源，光线照射到显示组件5上方的手指表面指纹后产生反射；反射的光线穿透显示组件5并传递至显示组件5下方的屏下光学指纹模组6；屏下光学指纹模组6接收指纹反射的光线，将光信号转换成电信号并生成指纹图像，使得屏下光学指纹模组6能够实现指纹信息的采集和识别过程。[0039]本实施例中的屏下光学指纹模组6所采用的具体型号，包括本领域技术人员熟知的用于采集和识别指纹信息的光电式屏下光学指纹模组；例如，深圳市汇顶科技股份有限公司的gm6256屏下光学指纹模组，上海思立微电子科技有限公司的7001a屏下光学指纹模组，北京兆易创新科技股份有限公司的gsl7001f屏下光学指纹模组，以及思立微、神盾科技、synaptics新思公司等国内、外用于采集指纹信息的光电式屏下光学指纹模组等。上述光电式屏下光学指纹模组的结构及采集指纹信息的原理为本领域技术人员所知悉的技术，故在此不再赘述。应当注意，本实施例中的屏下光学指纹模组6是基于光学成像原理的光学传感器，该屏下光学指纹模组6还可以包括其他类型的指纹识别模块，例如超声测量、热测量来采集识别放置在指纹传感器上的指纹信息，也落入权利要求书所限定的范围内。[0040]本实用新型的改进之处在于，在保留原有智能手表内部结构的前期下，扩充该智能手表的其他功能；通过在显示组件5的背面设置有屏下光学指纹模组6，用户在佩戴该智能手表后，用户的手指可直接轻触显示组件5的指纹检测区51，通过屏下光学指纹模组6采集用户的指纹信息，并与预先存储于存储模块22的指纹信息进行匹配，若匹配成功则解锁智能手表，实现该智能手表的指纹识别功能，从而解决现有智能手表安全性低的问题。[0041]在另一优选的实施例中，为进一步提高指纹识别准确性，通过在屏下光学指纹模组6上设置准直器(图未示)，准直器安装于显示组件与屏下光学指纹模组之间的光路结构之上，用于过滤掉反射的光线中折射光与散射光，获得更为清晰的指纹图像；屏下光学指纹模组6上还设置微镜头、微透镜等光学元器件，用于将反射的光学引导或汇聚到屏下光学指纹模组6，从而达到更高的识别率，提高指纹识别准确性。[0042]在另一优选的实施例中，所述显示组件5也可以是被动发光的led显示屏，采用led显示屏时，需搭配独立的光源单元作为光源，即光源单元用于提供照射显示屏上方的手指的红外探测光，红外探测光照射到手指表面后产生反射，反射的光线透过led显示屏的间隙或所开设的通孔传递至下方的屏下光学指纹模组6；屏下光学指纹模组6接收指纹反射的光线，并转换成电信号生成指纹图像，以采集用户手指的指纹信息。所述显示组件5可以是自发光的oled显示屏，也可以是被动发光的led显示屏，在此不做限定。[0043]在一优选的实施例中，如图5所示，所述底壳12位于固定支架7的内侧面设有定位卡槽13，所述固定支架7对应所述定位卡槽13的外侧面设有定位凸条73，所述固定支架7通过定位凸条73对位卡合于底壳12的所述定位卡槽1内。[0044]进一步地，如图7所示，所述固定支架7底部端面开设有供喇叭4容置的容置槽72，所述喇叭4容置于所述容置槽72内。在本实施例中，所述固定支架7内部还形成有与容置槽72连通的喇叭扩音通道74；并且，所述底壳12朝向扩音通道74的侧壁开设有扩音口75，扩音通道74的一端与容置槽72相连通，扩音通道74的另一端与定位凸条73开设的扩音口相连通。可理解，将喇叭4固定安装于所述容置槽72时，喇叭22的出声口贴近并置于扩音通道74的连接处，喇叭22发出的声音经由扩音通道74、扩音口传出壳体1外部，由此提高喇叭声音的清晰度。[0045]在一优选的实施例中，如图8所示，所述主控电路板2连接有无线通信模块23，所述无线通信模块23用于与手机、平板电脑等外部通信设备进行数据交互。本实施例中的无线通信模块23可以包括应用于智能手表上的包括蓝牙(bluetooth,bt)，无线局域网(wireless local area netwprks,wlan)(如无线保真(wireless fidelity wi-fi)网络)，全球导航卫星系统(global navigation satelite system gnss),近距离无线通信技术(near field communication,nfc)等，该无线通信模块23可以集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。可理解，智能手表能够通过无线通信模块23接收手机、平板电脑等外部通信设备推送的信息，以及该智能手表能够将检测的心率、血氧等人体生理特征数据传输至主控电路板2，由主控电路板2上的微处理器21处理后经该无线通信模块23发送至手机终端、平板电脑等外部通信设备中，通过外部通信设备可查看相关测量的人体生理特征数据等。[0046]在一优选的实施例中，所述主控电路板2连接有传感器模块8，所述传感器模块8设置于底壳下端面，且该传感器模块8与主控电路板2上的微处理器21电性连接。本实施例中的传感器模块8至少包括心率传感器、血氧传感器，所述心率传感器、血氧传感器分别用于检测的心率、血氧等人体生理特征数据并传输至微处理器2，并经所述无线通信模块23发送至手机终端、平板电脑等外部通信设备中。[0047]在一优选的实施例中，所述智能包括控制旋钮9，所述控制旋钮9设置于底壳12一侧的侧壁面。控制旋钮9用于控制智能手表显示组件5所显示的菜单界面并执行相应的操作指令。[0048]本实用新型通过在显示组件的背面设置有屏下光学指纹模组，用户在佩戴该智能手表后，可轻触显示组件的指纹检测区，通过显示组件下方的屏下光学指纹模组采集用户的指纹信息，并与预先存储于存储模块的指纹信息进行匹配，若匹配成功则解锁智能手表，即可实现该智能手表的指纹识别功能，以解决现有智能手表安全性低的问题。[0049]在本实用新型的描述中，需要理解的是，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至少一个该特征。[0050]另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵”、“横”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。[0051]此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”等应做广义理解，例如可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，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，除非另有明确的限定、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实用新型中的具体含义。[0052]最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。