指紋檢測電路及指紋檢測方法及電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及于指紋檢測領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種指紋檢測電路及一種指紋檢測方法及一種電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在指紋檢測領(lǐng)域中，由于電容芯片式的指紋檢測電路由于體積小、功耗低等優(yōu)勢，因此，此類檢測電路在手機及平板市場上快速突圍，成為首選。
[0003]上述檢測電路檢測手指的指紋脊谷信息，由于指紋的脊線與指紋檢測電路的感應(yīng)單元之間的距離較近，指紋的谷線處與指紋檢測檢測電路的感應(yīng)單元之間的距離較遠(yuǎn)，所以脊線與感應(yīng)單元之間形成的電容和谷線與感應(yīng)單元之間形成的電容是有差異的，只要檢測到上述電容(下稱手指電容)，就可以分出指紋信息的脊谷特征。
[0004]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺陷，上述指紋檢測電路輸出的電壓是與手指電容(待測電容)為線性正比關(guān)系，最后的結(jié)果對應(yīng)于脊線的手指電容的輸出電壓和對應(yīng)于谷線的的手指電容的輸出電壓的數(shù)值差距一般都很小，而手指電容對應(yīng)的輸出電壓需放大一定倍數(shù)進行處理，放大倍數(shù)一般是根據(jù)經(jīng)驗設(shè)一個固定的數(shù)值。由于每個人的手指有很大差異性，固定的放大倍數(shù)會在算法處理時影響效果，不能使效果達到最優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明需要提供一種指紋檢測電路及一種指紋檢測方法及一種電子裝置。
[0006]一種指紋檢測電路，該指紋檢測電路用于向手指傳遞激勵信號以采集脊線電容及谷線電容，該指紋檢測電路包括指紋采集模塊及處理模塊，該指紋采集模塊包括多個采集單元;每個采集單元配置有調(diào)節(jié)電壓，該指紋采集模塊用于根據(jù)該脊線電容的電容值、該谷線電容的電容值及該調(diào)節(jié)電壓，輸出第一電壓或第二電壓;該處理模塊用于對所述第一電壓及所述第二電壓放大設(shè)定倍數(shù)并計算放大后的該第一電壓及對應(yīng)的放大后的該第二電壓之間的差值，及判斷該差值是否大于等于設(shè)定值;若是，該處理模塊用于根據(jù)該第一電壓，計算該脊線電容的電容值，及根據(jù)該第二電壓，計算該谷線電容的電容值;若否，該處理模塊用于根據(jù)該設(shè)定值及該差值，調(diào)整該指紋檢測電路的激勵電壓、所述設(shè)定倍數(shù)及該調(diào)節(jié)電壓中的至少一個參數(shù)，并將調(diào)整后的該至少一個參數(shù)配置到該指紋檢測電路中，該激勵電壓為該激勵信號的電壓幅值。
[0007]上述指紋檢測電路中，若放大后的第一電壓及放大后的第二電壓的差值小于設(shè)定值，處理模塊通過調(diào)整激勵電壓、設(shè)定倍數(shù)及調(diào)節(jié)電壓中的至少一個參數(shù)來調(diào)整該差值，使得能夠得到期望的差值，這樣可使采集到的放大后的第一電壓及放大后的第二電壓的差距更大，信噪比更高，使后續(xù)算法更容易識別，進而提高了指紋檢測效果。
[0008]在一個實施方式中，當(dāng)調(diào)整后的參數(shù)為所述設(shè)定倍數(shù)時，所述處理模塊用于重新依次對第一電壓及所述第二電壓放大調(diào)整后設(shè)定倍數(shù)并計算放大后的該第一電壓及對應(yīng)的放大后的該第二電壓之間的差值；當(dāng)調(diào)整后的參數(shù)為所述激勵電壓和調(diào)節(jié)電壓的至少一個參數(shù)或所述設(shè)定倍數(shù)，激勵電壓和調(diào)節(jié)電壓三者時，所述對應(yīng)的采集單元用于重新根據(jù)該脊線電容的電容值、該谷線電容的電容值及該調(diào)節(jié)電壓，輸出第一電壓或第二電壓，所述處理模塊用于對所述第一電壓及所述第二電壓重新放大設(shè)定倍數(shù)或調(diào)整后的設(shè)定倍數(shù)并計算放大后的該第一電壓及對應(yīng)的放大后的該第二電壓之間的差值。
[0009]在一個實施方式中，所述多個第一電壓與所述脊線電容的電容值的關(guān)系為非線性關(guān)系，及所述多個第二電壓與所述谷線電容的電容值的關(guān)系為非線性關(guān)系。
[0010]在一個實施方式中，每個采集單元包括信號放大器、電路電容及開關(guān)單元;該信號放大器的負(fù)向輸入端連接該脊線電容或該谷線電容，該信號放大器的正向輸入端連接參考電壓端，該信號放大器根據(jù)該脊線電容或該谷線電容的電容值及該調(diào)節(jié)電壓，從該信號放大器的輸出端輸出該第一電壓或該第二電壓;該開關(guān)單元分別與該信號放大器的負(fù)向輸入端和該信號放大器的輸出端連接，用于控制該電路電容連通在該信號放大器的負(fù)向輸入端與該信號放大器的輸出端之間。
[0011]在一個實施方式中，該參考電壓端為地端，該采集單元還包括電源，該電路電容兩端的電壓為該調(diào)節(jié)電壓。該電源通過該開關(guān)單元與該電路電容連接，該開關(guān)單元用于控制該電源為該電路電容充電及控制該電路電容與該電源斷開。
[0012]在一個實施方式中，該開關(guān)單元包括第一開關(guān)及第二開關(guān)。該第一開關(guān)包括第一選擇端、第一電源端及第一連接端，該第一選擇端連接該電路電容的一端，該第一電源端連接該電源的第一極，該第一連接端連接該信號放大器的負(fù)向輸入端。該第二開關(guān)包括第二選擇端、第二電源端及第二連接端，該第二選擇端連接該電路電容的另一端，該第二電源端連接該電源的第二極，該第二連接端連接該信號放大器的輸出端。該第一選擇端連接該第一連接端并與該第一電源端斷開，該第二選擇端連接該第二連接端并與該第二電源端斷開，使得該電路電容連通在該信號放大器的負(fù)向輸入端與該信號放大器的輸出端之間，及使得該電路電容與該電源斷開。或該第一選擇端連接該第一電源端并與該第一連接端斷開，該第二選擇端連接該第二電源端并與該第二連接端斷開，使得該電源為該電路電容充電。
[0013]在一個實施方式中，該采集單元還包括電源，該參考電壓端是該電源的輸出端，該開關(guān)單元與該電路電容并聯(lián)，該電源的電壓為該調(diào)節(jié)電壓。該開關(guān)單元斷開使該電路電容連通在該信號放大器的負(fù)向輸入端與該信號放大器的輸出端之間。該開關(guān)單元閉合使該電路電容不連通在該信號放大器的負(fù)向輸入端與該信號放大器的輸出端之間。
[0014]在一個實施方式中，該脊線電容或該谷線電容的電容值由以下公式確定:Vo=(Vs_Vt*Cx/Ci)，其中，Vo為該第一電壓或該第二電壓，Vt為該激勵電壓，Cx為該脊線電容或該谷線電容的電容值，Ci為該電路電容的電容值，Vs為該調(diào)節(jié)電壓。
[0015]在一個實施方式中，該指紋采集模塊包括多個采集單元，每個采集單元包括信號放大器、電路電容、可變電阻及開關(guān)單元。該信號放大器的負(fù)向輸入端連接該脊線電容或該谷線電容，該信號放大器的正向輸入端接地端，該信號放大器根據(jù)該脊線電容或該谷線電容的電容值及該調(diào)節(jié)電壓，從該信號放大器的輸出端輸出該第一電壓或該第二電壓。該電路電容連通在該信號放大器的負(fù)向輸入端與該信號放大器的輸出端之間。該開關(guān)單元與該可變電阻串聯(lián)并控制該可變電阻與該電路電容并聯(lián)。
[0016]在一個實施方式中，該脊線電容或該谷線電容的電容值由以下公式確定:Vo=(Vs_Vt*Cx/Ci)，其中，Vo為該第一電壓或該第二電壓，Vt為該激勵電壓，Cx為該脊線電容或該谷線電容的電容值，Ci為該電路電容的電容值，Vs為該調(diào)節(jié)電壓，且Vs=Vt*Cx*Ts/(Ci*Ci*Rs)，Rs為該可變電阻的阻值，Ts為檢測時間。
[0017]在一個實施方式中，該處理模塊還包括采樣保持電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該采樣保持電路連接在該信號放大器的輸出端與該模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間。
[0018]一種指紋檢測方法，包括以下步驟:
S10:向手指傳遞激勵信號以采集脊線電容及谷線電容；
S11:指紋采集模塊包括多個采集單元，每個采集單元配置有調(diào)節(jié)電壓，以及根據(jù)該脊線電容的電容值、該谷線電容的電容值及該調(diào)節(jié)電壓，輸出第一電壓或第二電壓；
S12:處理模塊對該第一電壓及該第二電壓放大設(shè)定倍數(shù)并計算放大后的該第一電壓與放大后的該第二電壓之間的差值，及判斷該差值是否大于等于設(shè)定值，若是，進入步驟S13，若否，進入步驟S14;
S13:該處理模塊根據(jù)所述第一電壓計算該脊線電容的電容值，及根據(jù)該第二電壓計算該谷線電容的電容值；
S14:該處理模塊根據(jù)所述設(shè)定值及該差值，調(diào)整激勵電壓、該設(shè)定倍數(shù)及該調(diào)節(jié)電壓中的至少一個參數(shù)，并將調(diào)整后的該至少一個參數(shù)配置到該指紋檢測方法中，該激勵電壓為該激勵信號的電壓幅值，并返回步驟S10。
[0019]在一個實施方式中，步驟S14包括以下步驟:
S41:該處理模塊根據(jù)該設(shè)定值及該差值，計算需要的放大倍數(shù)；
S42:該處理模塊根據(jù)該放大倍數(shù)，調(diào)整該激勵電壓和該設(shè)定倍數(shù)中至少一個以獲得該激勵電壓與該設(shè)定倍數(shù)的組合；
S43:該處理模塊根據(jù)調(diào)整后的該激勵電壓及調(diào)整后的該設(shè)定倍數(shù)，調(diào)整該調(diào)節(jié)電壓。
[0020]—種電子裝置，包括如上所述的指紋檢測電路。
[0021]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0022]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
圖1是本發(fā)明較佳實施方式的指紋檢測電路的示意圖；
圖2是本發(fā)明較佳實施方式的指紋檢測電路采集指紋的示意圖；
圖3是本發(fā)明較佳實施方式的指紋檢測方法的流程示意圖；
圖4是本發(fā)明較佳實施方式的指紋檢測電路的另一示意圖；及圖5是本發(fā)明較佳實施方式的指紋檢測電路的又一示意圖；及圖6是本發(fā)明較佳實施方式的電子裝置的平面圖。
【具體實施方式】
[0023]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0024]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0025]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接或可以相互通信;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0026]下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來