指纹检测电路及指纹检测方法及电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及于指纹检测领域，更具体而言，涉及一种指纹检测电路及一种指纹检测方法及一种电子装置。
【背景技术】
[0002]在指纹检测领域中，由于电容芯片式的指纹检测电路由于体积小、功耗低等优势，因此，此类检测电路在手机及平板市场上快速突围，成为首选。
[0003]上述检测电路检测手指的指纹脊谷信息，由于指纹的脊线与指纹检测电路的感应单元之间的距离较近，指纹的谷线处与指纹检测检测电路的感应单元之间的距离较远，所以脊线与感应单元之间形成的电容和谷线与感应单元之间形成的电容是有差异的，只要检测到上述电容(下称手指电容)，就可以分出指纹信息的脊谷特征。
[0004]发明人发现，现有技术中至少存在以下缺陷，上述指纹检测电路输出的电压是与手指电容(待测电容)为线性正比关系，最后的结果对应于脊线的手指电容的输出电压和对应于谷线的的手指电容的输出电压的数值差距一般都很小，而手指电容对应的输出电压需放大一定倍数进行处理，放大倍数一般是根据经验设一个固定的数值。由于每个人的手指有很大差异性，固定的放大倍数会在算法处理时影响效果，不能使效果达到最优化。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种指纹检测电路及一种指纹检测方法及一种电子装置。
[0006]一种指纹检测电路，该指纹检测电路用于向手指传递激励信号以采集脊线电容及谷线电容，该指纹检测电路包括指纹采集模块及处理模块，该指纹采集模块包括多个采集单元;每个采集单元配置有调节电压，该指纹采集模块用于根据该脊线电容的电容值、该谷线电容的电容值及该调节电压，输出第一电压或第二电压;该处理模块用于对所述第一电压及所述第二电压放大设定倍数并计算放大后的该第一电压及对应的放大后的该第二电压之间的差值，及判断该差值是否大于等于设定值;若是，该处理模块用于根据该第一电压，计算该脊线电容的电容值，及根据该第二电压，计算该谷线电容的电容值;若否，该处理模块用于根据该设定值及该差值，调整该指纹检测电路的激励电压、所述设定倍数及该调节电压中的至少一个参数，并将调整后的该至少一个参数配置到该指纹检测电路中，该激励电压为该激励信号的电压幅值。
[0007]上述指纹检测电路中，若放大后的第一电压及放大后的第二电压的差值小于设定值，处理模块通过调整激励电压、设定倍数及调节电压中的至少一个参数来调整该差值，使得能够得到期望的差值，这样可使采集到的放大后的第一电压及放大后的第二电压的差距更大，信噪比更高，使后续算法更容易识别，进而提高了指纹检测效果。
[0008]在一个实施方式中，当调整后的参数为所述设定倍数时，所述处理模块用于重新依次对第一电压及所述第二电压放大调整后设定倍数并计算放大后的该第一电压及对应的放大后的该第二电压之间的差值；当调整后的参数为所述激励电压和调节电压的至少一个参数或所述设定倍数，激励电压和调节电压三者时，所述对应的采集单元用于重新根据该脊线电容的电容值、该谷线电容的电容值及该调节电压，输出第一电压或第二电压，所述处理模块用于对所述第一电压及所述第二电压重新放大设定倍数或调整后的设定倍数并计算放大后的该第一电压及对应的放大后的该第二电压之间的差值。
[0009]在一个实施方式中，所述多个第一电压与所述脊线电容的电容值的关系为非线性关系，及所述多个第二电压与所述谷线电容的电容值的关系为非线性关系。
[0010]在一个实施方式中，每个采集单元包括信号放大器、电路电容及开关单元;该信号放大器的负向输入端连接该脊线电容或该谷线电容，该信号放大器的正向输入端连接参考电压端，该信号放大器根据该脊线电容或该谷线电容的电容值及该调节电压，从该信号放大器的输出端输出该第一电压或该第二电压;该开关单元分别与该信号放大器的负向输入端和该信号放大器的输出端连接，用于控制该电路电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间。
[0011]在一个实施方式中，该参考电压端为地端，该采集单元还包括电源，该电路电容两端的电压为该调节电压。该电源通过该开关单元与该电路电容连接，该开关单元用于控制该电源为该电路电容充电及控制该电路电容与该电源断开。
[0012]在一个实施方式中，该开关单元包括第一开关及第二开关。该第一开关包括第一选择端、第一电源端及第一连接端，该第一选择端连接该电路电容的一端，该第一电源端连接该电源的第一极，该第一连接端连接该信号放大器的负向输入端。该第二开关包括第二选择端、第二电源端及第二连接端，该第二选择端连接该电路电容的另一端，该第二电源端连接该电源的第二极，该第二连接端连接该信号放大器的输出端。该第一选择端连接该第一连接端并与该第一电源端断开，该第二选择端连接该第二连接端并与该第二电源端断开，使得该电路电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间，及使得该电路电容与该电源断开。或该第一选择端连接该第一电源端并与该第一连接端断开，该第二选择端连接该第二电源端并与该第二连接端断开，使得该电源为该电路电容充电。
[0013]在一个实施方式中，该采集单元还包括电源，该参考电压端是该电源的输出端，该开关单元与该电路电容并联，该电源的电压为该调节电压。该开关单元断开使该电路电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间。该开关单元闭合使该电路电容不连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间。
[0014]在一个实施方式中，该脊线电容或该谷线电容的电容值由以下公式确定:Vo=(Vs_Vt*Cx/Ci)，其中，Vo为该第一电压或该第二电压，Vt为该激励电压，Cx为该脊线电容或该谷线电容的电容值，Ci为该电路电容的电容值，Vs为该调节电压。
[0015]在一个实施方式中，该指纹采集模块包括多个采集单元，每个采集单元包括信号放大器、电路电容、可变电阻及开关单元。该信号放大器的负向输入端连接该脊线电容或该谷线电容，该信号放大器的正向输入端接地端，该信号放大器根据该脊线电容或该谷线电容的电容值及该调节电压，从该信号放大器的输出端输出该第一电压或该第二电压。该电路电容连通在该信号放大器的负向输入端与该信号放大器的输出端之间。该开关单元与该可变电阻串联并控制该可变电阻与该电路电容并联。
[0016]在一个实施方式中，该脊线电容或该谷线电容的电容值由以下公式确定:Vo=(Vs_Vt*Cx/Ci)，其中，Vo为该第一电压或该第二电压，Vt为该激励电压，Cx为该脊线电容或该谷线电容的电容值，Ci为该电路电容的电容值，Vs为该调节电压，且Vs=Vt*Cx*Ts/(Ci*Ci*Rs)，Rs为该可变电阻的阻值，Ts为检测时间。
[0017]在一个实施方式中，该处理模块还包括采样保持电路及模数转换器，该采样保持电路连接在该信号放大器的输出端与该模数转换器之间。
[0018]一种指纹检测方法，包括以下步骤:
S10:向手指传递激励信号以采集脊线电容及谷线电容；
S11:指纹采集模块包括多个采集单元，每个采集单元配置有调节电压，以及根据该脊线电容的电容值、该谷线电容的电容值及该调节电压，输出第一电压或第二电压；
S12:处理模块对该第一电压及该第二电压放大设定倍数并计算放大后的该第一电压与放大后的该第二电压之间的差值，及判断该差值是否大于等于设定值，若是，进入步骤S13，若否，进入步骤S14;
S13:该处理模块根据所述第一电压计算该脊线电容的电容值，及根据该第二电压计算该谷线电容的电容值；
S14:该处理模块根据所述设定值及该差值，调整激励电压、该设定倍数及该调节电压中的至少一个参数，并将调整后的该至少一个参数配置到该指纹检测方法中，该激励电压为该激励信号的电压幅值，并返回步骤S10。
[0019]在一个实施方式中，步骤S14包括以下步骤:
S41:该处理模块根据该设定值及该差值，计算需要的放大倍数；
S42:该处理模块根据该放大倍数，调整该激励电压和该设定倍数中至少一个以获得该激励电压与该设定倍数的组合；
S43:该处理模块根据调整后的该激励电压及调整后的该设定倍数，调整该调节电压。
[0020]—种电子装置，包括如上所述的指纹检测电路。
[0021]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0022]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中:
图1是本发明较佳实施方式的指纹检测电路的示意图；
图2是本发明较佳实施方式的指纹检测电路采集指纹的示意图；
图3是本发明较佳实施方式的指纹检测方法的流程示意图；
图4是本发明较佳实施方式的指纹检测电路的另一示意图；及图5是本发明较佳实施方式的指纹检测电路的又一示意图；及图6是本发明较佳实施方式的电子装置的平面图。
【具体实施方式】
[0023]下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0024]在本发明的描述中，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一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0025]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信;可以是直接相连，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。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发明中的具体含义。
[0026]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来