指纹识别装置和电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电子技术领域，尤其设及一种指纹识别装置和电子设备。
【背景技术】 阳〇〇引 目前，指纹识别装置越来越广泛的应用于手机、平板电脑等设备，指纹识别装置应 用于手机的位置都是在手机背面或者手机home键上。其中，在手机的正面，部分手机是需 要Ξ个按键，包括返回键、home键、菜单键，指纹识别装置只有指纹检测功能，用来解锁支付 等，可W集成在化me键上，但旁边的返回键和菜单键，就需要单独的忍片（例如，Touchkey 忍片）来接收信号并处理，从而导致占用了一定的空间，且提高了成本。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的 一个目的在于提出一种指纹识别装置，该指纹识别装置只使用一颗忍片就实现了指纹识别 功能和触摸识别功能，无需额外增加处理按键信息的触键忍片，从而节约了空间，降低了成 本。
[0004] 本发明的第二个目的在于提出一种电子设备。 阳〇化]为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的指纹识别装置，包括：第一按键，用 于进行指纹检测W生成指纹检测电容；第二按键，用于进行触摸检测W生成触摸检测电容； 与所述第二按键相连的电容预处理电路，所述电容预处理电路用于将所述触摸检测电容转 换为转换电容；W及指纹检测忍片，所述指纹检测忍片与所述第一按键和所述电容预处理 电路相连，用于根据所述指纹检测电容进行指纹识别，并根据所述转换电容进行触摸识别。
[0006] 根据本发明实施例的指纹识别装置，第一按键进行指纹检测W生成指纹检测电 容，第二按键进行触摸检测W生成触摸检测电容，电容预处理电路将触摸检测电容转换为 转换电容，指纹检测忍片则根据指纹检测电容进行指纹识别，并根据转换电容进行触摸识 另IJ，该装置只使用一颗忍片就实现了指纹识别功能和触摸识别功能，无需额外增加处理按 键信息的触键忍片，从而节约了空间，降低了成本。
[0007] 为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的电子设备，包括本发明第一方面实 施例的指纹识别装置。
[0008] 根据本发明实施例的电子设备，具有指纹识别装置，该指纹识别装置只使用一颗 忍片就实现了指纹识别功能和触摸识别功能，无需额外增加处理按键信息的触键忍片，从 而节约了空间，降低了成本。
【附图说明】
[0009] 图1是本发明一个实施例的指纹识别装置的方框示意图；
[0010] 图2是根据本发明一个实施例的指纹识别装置应用在电子设备上的示意图；
[0011] 图3是根据本发明一个实施例的第二按键进行触摸检测W生成触摸检测电容的 不意图；
[0012] 图4是根据本发明一个实施例的电容预处理电路的示意图；
[0013] 图5是根据本发明一个实施例的电子设备的方框示意图；
[0014] 图6是根据本发明另一个实施例的电子设备的方框示意图。
【具体实施方式】
[0015] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0016] 下面参考附图描述本发明实施例的指纹识别装置和电子设备。
[0017] 图1是根据本发明一个实施例的指纹识别装置的结构示意图。如图1所示，本发 明实施例的指纹识别装置10,包括：第一按键1、第二按键2、电容预处理电路3和指纹检测 忍片4。
[0018] 其中，第一按键1用于进行指纹检测W生成指纹检测电容；第二按键2用于进行触 摸检测W生成触摸检测电容；电容预处理电路3与第二按键2相连，电容预处理电路3用于 将触摸检测电容转换为转换电容；指纹检测忍片4与第一按键1和电容预处理电路3相连， 指纹检测忍片4用于根据指纹检测电容进行指纹识别，并根据转换电容进行触摸识别。
[0019] 具体地，本发明实施例的指纹识别装置10应用在电子设备上，例如，应用在电子 设备正面的化me键上（如图2所示），当用户使用电子设备的化me键的指纹功能时，也就 是触摸第一按键1时，会产生平板电容（其中，指纹的脊产生的电容较大，谷产生的电容较 小），第一按键1对用户的手指进行指纹检测W生成指纹检测电容，即采集指纹的脊和谷的 电容值，指纹检测忍片4则对指纹检测电容进行处理后将指纹的电容值转换为灰度值，指 纹的脊和谷产生的电容差异会有不同的灰度变化，最后，指纹检测忍片4将灰度值信息通 过通讯接口传到上位机进行处理判断等后续工作，例如，解锁、支付等。
[0020] 更具体地，当用户触摸第二按键2时，第二按键2对用户的手指进行触摸检测W生 成触摸检测电容，也就是手指按压时的感应电容，记为Cx (如图3所示），一般来讲，第一按 键1检测到的指纹检测电容的大小为fF级别，而触摸检测电容Cx的大小为pF级别，由于 指纹检测电容和触摸检测电容的差异性，后续指纹检测忍片4处理指纹检测电容时，无法 处理触摸检测电容，所W，为了方便后续处理，与第二按键2相连的电容预处理电路3则将 触摸检测电容Cx转换为转换电容，其中，转换电容的大小为fF级别，之后由指纹检测忍片 4根据转换电容进行触摸识别，从而不需要增加单独的Tou油key忍片来实现触摸识别。
[0021] 在本发明的一个实施例中，指纹检测忍片4在检测到转换电容的变化值在预设范 围内时，判断为有效触摸。
[0022] 具体地，指纹检测忍片4根据转换电容进行触摸识别具体为：当指纹检测忍片4检 测到转换电容有一定幅度的变化时就认为是有手指触摸，从而实现触摸识别功能。
[0023] 下面结合图4对电容预处理电路3进行详细说明。
[0024] 在本发明的一个实施例中，电容预处理电路3包括可变电容。
[00巧]具体地，通过调节该可变电容，并将可变电容与触摸检测电容Cx串联，可W将触 摸检测电容Cx转换为转换电容，也就是将pF级别的触摸检测电容Cx转换为fF级别的转 换电容。
[0026] 在本发明的另一个实施例中，如图4所示，电容预处理电路3包括N路并联的电容 调节支路，每路电容调节支路包括电容和与电容相连的开关，其中，N为正整数。
[0027] 在本发明的一个实施例中，如图4所示，电容预处理电路3还包括：调节模块31。 调节模块31用于根据转换电容的电容值对N路电容调节支路中的开关进行调节。
[0028] 在本发明的一个实施例中，调节模块31依次闭合第一路至第N路的电容调节支 路，并当闭合之后生成的转换电容的电容值在预设范围内时，将所对应的N路电容调节支 路的闭合状态作为最终调节结果。
[0029] 优选地，第一路至第N路的电容调节支路中的电容值逐渐减小。
[0030] 优选地，第1+1路电容调节支路中电容的电容值为第I路电容调节支路中电容的 电容值的0. 5倍，I为小于N的正整数。
[0031] 在本发明的一个实施例中，当闭合第Μ路的电容调节支路之后转换电容大于预设 范围的最大值时，调节模块31断开第Μ路的电容调节支路，继续闭合第Μ+1路的电容调节 支路。
[0032] 具体地，如图4所示，电容预处理电路3包括Ν路并联的电容调节支路，每路电容 调节支路包括电容和与电容相连的开关，即电容预处理电路3包括C1、C2、C3到CN共Ν个 电容化及Κ1、Κ2、Κ3到ΚΝ共Ν个开关。优选地，电容之间的关系为倍数关系，依次为C2 = 0. 5CLC3 = 0. 5C2, ···，CN = 0. 5C(N-1)。那么触摸检测电容Cx与各个电容调节支路串联 后的组合电容（即转换电容）的大小如下：
[0033]
[0034] 其中，根据与电容（C1至CN)相连的开关的通断情况的不同，组合电容一共有2刷 组合情况，由于电容之间采用了倍数关系，从而提高了组合电容的精确率。
[0035] 在本发明的一个实施例中，在指纹识别装置10出厂之前，可W通过修调寄存器， 手动控制某些开关K的