一种指纹检测器及电子设备的制作方法

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种指纹检测器及电子设备。

背景技术：

随着电子技术发展，各种便携式电子设备也越来越多，比如手机、平板电脑等便携式电子设备。

当前的电子设备中都会这是一个指纹检测器，该指纹检测器中设置了一个指纹识别模块，该指纹识别模块可以检测该电子设备的使用者的指纹信息，从而实现指纹解锁等目的，这样可以使得电子设备安全性更高，但是当期的指纹检测器的功能较为单一，进而使得指纹检测器的使用率较低。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种指纹检测器及电子设备，用以解决现有技术中当期的指纹检测器的功能较为单一，进而使得指纹检测器的使用率较低的问题。

其具体的技术方案如下：

一种指纹检测器，包括：

指纹识别模块，用于识别使用者的指纹；

感测装置，至少包含两个导体对，所述至少两个导体对中的每个导体对分别与提供驱动信号的驱动电路连接，所述导体对设置在所述指纹识别模块的边缘；

检测电路，分别与每个导体对连接，用于检测所述导体对上的电容值。

可选的，所述导体对包含两个导体，所述两个导体之间相互平行，并且所述两个导体之间具有第一间距，所述驱动电路连接到所述导体对的一个导体上， 所述检测电路连接到所述导体对的另一个导体上。

可选的，所述检测装置包含四个导体对，所述四个导体对围成一个矩形。

可选的，所述检测电路包括：

斩波稳定放大器，用于根据检测到的所述电容值，输出所述电容值对应的电压信号；

解调电路，与所述斩波稳定放大器连接，用于解调所述斩波稳定放大器输出的信号；

可编程增益放大器，与所述解调电路连接，用于对所述解调电路输出的信号进行增益处理；

数字模数转换器，与所述可编程增益放大器连接，用于对所述可编程增益放大器输出的信号进行模数转换处理；

滤波器，与所述数字模数转换器连接，用于对所述数字模数转换器输出的信号进行滤波处理。

可选的，所述斩波稳定放大器包括：第一电容、运算放大器，其中，

所述第一电容的一端与预算放大器的第一输入端连接，所述第一电容的另一端与所述运算放大器的输出端连接；

所述预算放大器的第一输入端连接所述导体对，所述运算放大器的第二输入端接地，所述运算放大器的输出端与所述解调电路连接。

一种电子设备，该电子设备包括：

壳体；

处理器，设置在所述壳体内；

指纹检测器，与所述处理器连接，所述指纹检测器上述的指纹检测器。

本发明实施例提供了一种指纹检测器，该指纹检测器包括：指纹识别模块，用于识别使用者的指纹；感测装置，至少包含两个导体对，至少两个导体对中的每个导体对分别与提供驱动信号的驱动电路连接，导体对设置在指纹识别模块的边缘；检测电路，分别与每个导体对连接，用于检测导体对上的电容值。 通过该导体对可以上的电容值变化可以检测使用者的手指在指纹检测器上的移动以及移动方向，从而根据使用者的手指的移动以及移动方向进行对应的响应。

在本发明实施例中，该指纹检测器不仅可以实现对指纹的检测，还可以通过指纹检测器上的感测装置以及检测电路确定出使用者的手指在指纹检测器上的滑动操作，即使用者手指在指纹检测器上是左滑还是右滑。从而使得指纹检测器可以使用者手指的滑动操作，进而提升了指纹检测的功能性以及实用性。

附图说明

图1为本发明实施例中一种指纹检测器的结构示意图之一；

图2为本发明实施例中检测电路的结构示意图；

图3为本发明实施例中斩波稳定放大器的电路结构示意图；

图4为本发明实施例中一种指纹检测器的结构示意图之二；

图5为本发明实施例中一种指纹检测器的结构示意图之三。

具体实施方式

为了解决现有技术中指纹检测器的功能单一以及使用率较低的问题，本发明实施例提供了一种指纹检测器，该指纹检测器包括：指纹识别模块，用于识别使用者的指纹；感测装置，至少包含两个导体对，至少两个导体对中的每个导体对分别与提供驱动信号的驱动电路连接，导体对设置在指纹识别模块的边缘；检测电路，分别与每个导体对连接，用于检测导体对上的电容值。该导体为互电容导体，当使用者的手指靠近该导体对时，该导体对上的电容值将发生改变，因此通过检测导体对上的电容值变化可以检测使用者的手指在指纹检测器上的移动以及移动方向，从而根据使用者的手指的移动以及移动方向进行对应的响应。

上述的方案中说明本发明实施例中的指纹检测器的主体方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解，本发明实施例 以及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明，而不是限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。

如图1所示为本发明实施例中一种指纹检测器的结构示意图，该指纹检测器包括：

指纹识别模块101，指纹识别模块101中包含了多个检测子单元，每个检测子单元用户检测手指的部分指纹信息，由这些检测子单元组成的阵列可以该指纹识别模块，从而实现对使用者的指纹检测，进而通过该指纹识别可以得到使用者的指纹信息。

感测装置102，该感测装置102由至少两个导体对组成，至少两个导体对中的每个导体分别与提供驱动信号的驱动电路连接，导体对设置在指纹识别模块101的边缘。

检测电路103，分别与每个导体对连接，用于检测所述导体对上的电容值。

在图1中，感测装置102包含了第一导体对以及第二导体对，第一导体对以及第二导体对中每个导体对都包含了2个单独的导体，且每个导体的长度以及宽度都基本相同，从使得第一导体对以及第二导体对形成互电容。若是要是对互电容的电容值进行检测，则需要对第一导体对以及第二导体对施加一驱动信号，该驱动信号可以是电压驱动信号。

因此，在本发明实施例中，第一导体对以及第二导体对连接至驱动电路，该驱动电路可以向第一导体对以及第二导体对施加一个电压驱动信号，该电压驱动信号能够使得第一导体对以及第二导体对形成各自的一个电场。

在本发明实施例中，为了实现对第一导体对以及第二导体对的电容值检测，因此，第一导体对以及第二导体对上都连接了检测电路103，该检测电路103用于检测第一导体对以及第二导体对上的电容值。

下面对该指纹检测器的工作原理进行详细的说明。

首先来讲，在进行检测时，该电子设备将指示与第一导体对以及第二导体对的驱动电路向对导体对以及第二导体对施加一电压驱动信号，此时第一导体 对以及第二导体对将被驱动。

若是使用者将手指靠近左边的第一导体对时，该第一导体对上的电容值将发生改变，也就是，第一导体对上的电容值将增大。此时与第一导体对连接的检测电路103可以检测到第一导体对上的电容值的变化，也就是该检测电路103可以具体检测到第一导体对上的电容值，最后还检测电路将以数值的形式输出第一导体对的电容值，也就是以数值来表征第二导体对上的电容值的大小。

当然，若是使用者的手指靠近右边的第二导体对上，该第二导体对上的电容值也将发生改变，也就是，第二导体对上的电容值将增大，检测电路103同样的会检测到第二导体对上的电容值，最后以数值的形式来表征第二导体对的电容值大小。

然后，安装了该指纹检测器的电子设备通过将检测到的电容值与预设阈值进行比较判定是否有物体靠近第一导体对或者是第二导体对，比如说检测到第一导体对上的电容值超过预设阈值时，则说明有物体靠近第一导体对，此时该电子设备将进行对应的响应，若是检测到第二导体对上的电容值超过预设阈值时，则说明有物体靠近第二导体对，此时该电子设备也将进行对应的响应。

进一步，在本发明实施例中，通过第一导体对以及第二导体对还可以实现使用者手指在指纹检测器上的滑动操作。具体来讲，当驱动电路向第一导体对以及第二导体对上施加电压驱动信号之后，若是使用者将手指由指纹检测器的左边向右边滑动时，使用者手指首先会靠近第一导体对，此时第一导体对上的电容值将增加，在使用者的手指逐渐向右滑动时，使用者的手指将远离第一导体对，并且逐渐的接近第二导体对，此时第一导体对上的电容值将减小，而第二导体对的电容值将逐渐增加。该指纹检测器通过检测到第一导体对上的电容值由大减小的过程可以确定使用者是在进行滑动的操作，进一步根据第二导体对上的电容值由小增大的过程可以确定出使用者的手指是自左向右的滑动。

同理，对于从右往左滑动的过程也一样，也就是首先会检测到第二导体对的电容值从大到小的过程，然后会检测到第一导体的电容值从小变大的过程， 最后通过该电容值的变化就可以确定该使用者的手指在指纹检测器上自右向左的滑动操作。

进一步，为了保证检测电路103对第一导体对以及第二导体对的电容值的检测，因此如图2所示，该检测电路103中包含了斩波稳定放大器201、解调电路202、可编程增益放大器203、数字模数转换器204、滤波器205。

具体来讲，斩波稳定放大器201，用于根据检测到的电容值，输出该电容值对应的电压信号。如图3所示，该斩波稳定放大器201包含了第一电容301、运算放大器302，该第一电容301的一端与运算放大器302的第一输入端连接，第一电容301的另一端与运算放大器302的输出端连接。运算放大器302的第一输入端连接导体对，运算放大器302的第二输入端接地，运算放大器302的输出端与解调电路连接。通过该电路结构，可以使得斩波稳定放大器201的输出结果与导体对上的电容值成正比，从而通过斩波稳定放大器201的输出结果就能够确定出该导体对上的电容值的变化。

另外，需要说明的是，为了保证斩波稳定放大器201输出的信号的信噪比较好，因此需要保证驱动电路输出的驱动电压信号的幅度要尽可能的大，从而保证斩波稳定放大器201输出的信号的信噪比较好，并且也可以保证后续得到的信号的信噪比较好。

由于最后输出的结果需要为表征导体上电容值的数值，因此在斩波稳定放大器201输出一个电容值对应的电压信号之后，解调电路202将接收到该电压信号，并解调该电压信号，然后将结果输出给可编程增益放大器203，然后可编程增益放大器203对该解调电路输出的信号进行增益处理，也就是成倍的放大该信号。

在可编程增益放大器203对该信号进行增益处理之后，输出的信号将被传输到数字模数转换器204，该数字模数转换器204用于对可编程增益放大器203输出的信号进行模数转换处理。具体来讲，由于最后该电容值是以数值的形式得到，所以需要将可编程增益放大器203输出的数字信号转换为模拟信号，因 此该数字模数转换器204就将可编程增益放大器203输出的经过增益处理的数字信号转换为模拟信号。

数字模拟转换器204将数字信号转换为模拟信号之后，数字模拟转换器204会将模拟信号发送至滤波器205进行处理，该滤波器205用于对数字模拟转换器204输出的信号进行滤波处理，也就是说数字模拟转换器204输出的信号可能不是纯的模拟信号，因此需要通过滤波器205滤除掉模拟信号中的数字信号，以及滤波掉可能产生的噪声等等，这样可以是的最后输出的模拟信号更加准确完整。

通过上述实施例中的描述，该指纹检测器不仅可以实现对指纹的检测，还可以通过指纹检测器上的感测装置102以及检测电路103确定出使用者的手指在指纹检测器上的滑动操作，即使用者手指在指纹检测器上是左滑还是右滑。从而使得指纹检测器可以使用者手指的滑动操作，进而提升了指纹检测的功能性以及实用性。

进一步，在上述的实施例中，该指纹检测器的感测装置102包含的是两个导体对，从而保证感测装置102能够检测到使用者手指在指纹检测器上的左右滑动操作。

为了使得指纹检测器上的感测装置102能够检测到使用者的手指在指纹检测器上的四个方向上的滑动操作，因此感测装置102除了包含第一导体对以及第二导体对之外，还可以包含第三导体对以及第四导体对(如图4所示)，在图4中，该第三导体对以及第四导体对都设置在指纹识别模块101的边缘，第三导体对以及第四导体对与第一导体对以及第二导体对围成一个矩形区域，而指纹识别模块101位于该矩形区域内。

通过第一导体对以及第二导体对组成的感测装置102可以检测到使用者手指在指纹检测器上的左滑以及右滑，通过第三导体对以及第四导体对可以实现对使用者手指的上滑以及下滑，当然，对第三导体对以及第四导体对的电容值的检测与第一导体对的检测方法相同，此处就不再赘述。

因此，图4所示的指纹检测器可以检测到使用者手指在指纹检测器上的自左向右的滑动操作、自右向左的滑动操作、自上而下的滑动操作以及自下而上的滑动操作。进而保证指纹检测器可以检测到使用者的手指在指纹检测器上的各个方向的滑动操作。

进一步，在本发明实施例中，该指纹检测器还可以是如图5所示的结构，在图3所示的结构中，该指纹检测器中的感测装置102包含了6个导体对，这6个导体对形成了一个正6边形，通过该正6边形上的结构可以更加准确的对使用者的手指在指纹检测器上的滑动检测，比如说手指在指纹检测器的左上角向右下角滑动，通过图5所示的指纹检测器就能够较为准确的检测到该滑动操作。

当然，在本发明实施例中，该指纹检测器的除了可以是图4以及图5所示的结构之外，还可以是其他结果，比如说将感测装置102调整为包含8个导体对，或者是将感测装置102调整为包含10个导体对的指纹检测器。从而可以使得该指纹检测器可以更加全面的检测到使用者的手指在指纹检测器上的各个方向上的滑动操作。

另外，还需要说明是，在本发明实施例中，检测电路103除了本实施例所例举的电路结构之外，其他可以实现相同功能的电路结构也包含在本发明技术方案的所保护的范围内。

综上所述，在本发明实施例中，该指纹检测器中除了包含指纹识别模块之外，还包含可以检测使用者手指在指纹检测器上的滑动操作的感测装置，并且通过与感测装置连接的检测电路可以较为准确的分析出该使用者的手指的滑动方向，从而使得设置该指纹检测器的电子设备可以较为准确的根据使用者的手指的滑动方向来进行对应的响应。

进一步，在本发明实施例中，还提供了一种电子设备，该电子设备包含了壳体、处理器、指纹检测器，其中，

处理器设置在该壳体内，处理器与指纹检测器连接，此处的指纹检测器就为上述的指纹检测器。该指纹检测器的具体结构以及实现原理在上述的实施例 中进行了详细的描述，此处就不再多余赘述。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。