指紋識(shí)別裝置和電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種指紋識(shí)別裝置和電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】 陽〇〇引 目前，指紋識(shí)別裝置越來越廣泛的應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦等設(shè)備，指紋識(shí)別裝置應(yīng) 用于手機(jī)的位置都是在手機(jī)背面或者手機(jī)home鍵上。其中，在手機(jī)的正面，部分手機(jī)是需 要Ξ個(gè)按鍵，包括返回鍵、home鍵、菜單鍵，指紋識(shí)別裝置只有指紋檢測(cè)功能，用來解鎖支付 等，可W集成在化me鍵上，但旁邊的返回鍵和菜單鍵，就需要單獨(dú)的忍片（例如，Touchkey 忍片）來接收信號(hào)并處理，從而導(dǎo)致占用了一定的空間，且提高了成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的 一個(gè)目的在于提出一種指紋識(shí)別裝置，該指紋識(shí)別裝置只使用一顆忍片就實(shí)現(xiàn)了指紋識(shí)別 功能和觸摸識(shí)別功能，無需額外增加處理按鍵信息的觸鍵忍片，從而節(jié)約了空間，降低了成 本。
[0004] 本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種電子設(shè)備。 陽〇化]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例的指紋識(shí)別裝置，包括：第一按鍵，用 于進(jìn)行指紋檢測(cè)W生成指紋檢測(cè)電容；第二按鍵，用于進(jìn)行觸摸檢測(cè)W生成觸摸檢測(cè)電容； 與所述第二按鍵相連的電容預(yù)處理電路，所述電容預(yù)處理電路用于將所述觸摸檢測(cè)電容轉(zhuǎn) 換為轉(zhuǎn)換電容；W及指紋檢測(cè)忍片，所述指紋檢測(cè)忍片與所述第一按鍵和所述電容預(yù)處理 電路相連，用于根據(jù)所述指紋檢測(cè)電容進(jìn)行指紋識(shí)別，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)換電容進(jìn)行觸摸識(shí)別。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的指紋識(shí)別裝置，第一按鍵進(jìn)行指紋檢測(cè)W生成指紋檢測(cè)電 容，第二按鍵進(jìn)行觸摸檢測(cè)W生成觸摸檢測(cè)電容，電容預(yù)處理電路將觸摸檢測(cè)電容轉(zhuǎn)換為 轉(zhuǎn)換電容，指紋檢測(cè)忍片則根據(jù)指紋檢測(cè)電容進(jìn)行指紋識(shí)別，并根據(jù)轉(zhuǎn)換電容進(jìn)行觸摸識(shí) 另IJ，該裝置只使用一顆忍片就實(shí)現(xiàn)了指紋識(shí)別功能和觸摸識(shí)別功能，無需額外增加處理按 鍵信息的觸鍵忍片，從而節(jié)約了空間，降低了成本。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例的電子設(shè)備，包括本發(fā)明第一方面實(shí) 施例的指紋識(shí)別裝置。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子設(shè)備，具有指紋識(shí)別裝置，該指紋識(shí)別裝置只使用一顆 忍片就實(shí)現(xiàn)了指紋識(shí)別功能和觸摸識(shí)別功能，無需額外增加處理按鍵信息的觸鍵忍片，從 而節(jié)約了空間，降低了成本。
【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的指紋識(shí)別裝置的方框示意圖；
[0010] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的指紋識(shí)別裝置應(yīng)用在電子設(shè)備上的示意圖；
[0011] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的第二按鍵進(jìn)行觸摸檢測(cè)W生成觸摸檢測(cè)電容的 不意圖；
[0012] 圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電容預(yù)處理電路的示意圖；
[0013] 圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備的方框示意圖；
[0014] 圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備的方框示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)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(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0016] 下面參考附圖描述本發(fā)明實(shí)施例的指紋識(shí)別裝置和電子設(shè)備。
[0017] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的指紋識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā) 明實(shí)施例的指紋識(shí)別裝置10,包括：第一按鍵1、第二按鍵2、電容預(yù)處理電路3和指紋檢測(cè) 忍片4。
[0018] 其中，第一按鍵1用于進(jìn)行指紋檢測(cè)W生成指紋檢測(cè)電容；第二按鍵2用于進(jìn)行觸 摸檢測(cè)W生成觸摸檢測(cè)電容；電容預(yù)處理電路3與第二按鍵2相連，電容預(yù)處理電路3用于 將觸摸檢測(cè)電容轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換電容；指紋檢測(cè)忍片4與第一按鍵1和電容預(yù)處理電路3相連， 指紋檢測(cè)忍片4用于根據(jù)指紋檢測(cè)電容進(jìn)行指紋識(shí)別，并根據(jù)轉(zhuǎn)換電容進(jìn)行觸摸識(shí)別。
[0019] 具體地，本發(fā)明實(shí)施例的指紋識(shí)別裝置10應(yīng)用在電子設(shè)備上，例如，應(yīng)用在電子 設(shè)備正面的化me鍵上（如圖2所示），當(dāng)用戶使用電子設(shè)備的化me鍵的指紋功能時(shí)，也就 是觸摸第一按鍵1時(shí)，會(huì)產(chǎn)生平板電容（其中，指紋的脊產(chǎn)生的電容較大，谷產(chǎn)生的電容較 小），第一按鍵1對(duì)用戶的手指進(jìn)行指紋檢測(cè)W生成指紋檢測(cè)電容，即采集指紋的脊和谷的 電容值，指紋檢測(cè)忍片4則對(duì)指紋檢測(cè)電容進(jìn)行處理后將指紋的電容值轉(zhuǎn)換為灰度值，指 紋的脊和谷產(chǎn)生的電容差異會(huì)有不同的灰度變化，最后，指紋檢測(cè)忍片4將灰度值信息通 過通訊接口傳到上位機(jī)進(jìn)行處理判斷等后續(xù)工作，例如，解鎖、支付等。
[0020] 更具體地，當(dāng)用戶觸摸第二按鍵2時(shí)，第二按鍵2對(duì)用戶的手指進(jìn)行觸摸檢測(cè)W生 成觸摸檢測(cè)電容，也就是手指按壓時(shí)的感應(yīng)電容，記為Cx (如圖3所示），一般來講，第一按 鍵1檢測(cè)到的指紋檢測(cè)電容的大小為fF級(jí)別，而觸摸檢測(cè)電容Cx的大小為pF級(jí)別，由于 指紋檢測(cè)電容和觸摸檢測(cè)電容的差異性，后續(xù)指紋檢測(cè)忍片4處理指紋檢測(cè)電容時(shí)，無法 處理觸摸檢測(cè)電容，所W，為了方便后續(xù)處理，與第二按鍵2相連的電容預(yù)處理電路3則將 觸摸檢測(cè)電容Cx轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換電容，其中，轉(zhuǎn)換電容的大小為fF級(jí)別，之后由指紋檢測(cè)忍片 4根據(jù)轉(zhuǎn)換電容進(jìn)行觸摸識(shí)別，從而不需要增加單獨(dú)的Tou油key忍片來實(shí)現(xiàn)觸摸識(shí)別。
[0021] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，指紋檢測(cè)忍片4在檢測(cè)到轉(zhuǎn)換電容的變化值在預(yù)設(shè)范 圍內(nèi)時(shí)，判斷為有效觸摸。
[0022] 具體地，指紋檢測(cè)忍片4根據(jù)轉(zhuǎn)換電容進(jìn)行觸摸識(shí)別具體為：當(dāng)指紋檢測(cè)忍片4檢 測(cè)到轉(zhuǎn)換電容有一定幅度的變化時(shí)就認(rèn)為是有手指觸摸，從而實(shí)現(xiàn)觸摸識(shí)別功能。
[0023] 下面結(jié)合圖4對(duì)電容預(yù)處理電路3進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0024] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，電容預(yù)處理電路3包括可變電容。
[00巧]具體地，通過調(diào)節(jié)該可變電容，并將可變電容與觸摸檢測(cè)電容Cx串聯(lián)，可W將觸 摸檢測(cè)電容Cx轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換電容，也就是將pF級(jí)別的觸摸檢測(cè)電容Cx轉(zhuǎn)換為fF級(jí)別的轉(zhuǎn) 換電容。
[0026] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，電容預(yù)處理電路3包括N路并聯(lián)的電容 調(diào)節(jié)支路，每路電容調(diào)節(jié)支路包括電容和與電容相連的開關(guān)，其中，N為正整數(shù)。
[0027] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，電容預(yù)處理電路3還包括：調(diào)節(jié)模塊31。 調(diào)節(jié)模塊31用于根據(jù)轉(zhuǎn)換電容的電容值對(duì)N路電容調(diào)節(jié)支路中的開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0028] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)節(jié)模塊31依次閉合第一路至第N路的電容調(diào)節(jié)支 路，并當(dāng)閉合之后生成的轉(zhuǎn)換電容的電容值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，將所對(duì)應(yīng)的N路電容調(diào)節(jié)支 路的閉合狀態(tài)作為最終調(diào)節(jié)結(jié)果。
[0029] 優(yōu)選地，第一路至第N路的電容調(diào)節(jié)支路中的電容值逐漸減小。
[0030] 優(yōu)選地，第1+1路電容調(diào)節(jié)支路中電容的電容值為第I路電容調(diào)節(jié)支路中電容的 電容值的0. 5倍，I為小于N的正整數(shù)。
[0031] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)閉合第Μ路的電容調(diào)節(jié)支路之后轉(zhuǎn)換電容大于預(yù)設(shè) 范圍的最大值時(shí)，調(diào)節(jié)模塊31斷開第Μ路的電容調(diào)節(jié)支路，繼續(xù)閉合第Μ+1路的電容調(diào)節(jié) 支路。
[0032] 具體地，如圖4所示，電容預(yù)處理電路3包括Ν路并聯(lián)的電容調(diào)節(jié)支路，每路電容 調(diào)節(jié)支路包括電容和與電容相連的開關(guān)，即電容預(yù)處理電路3包括C1、C2、C3到CN共Ν個(gè) 電容化及Κ1、Κ2、Κ3到ΚΝ共Ν個(gè)開關(guān)。優(yōu)選地，電容之間的關(guān)系為倍數(shù)關(guān)系，依次為C2 = 0. 5CLC3 = 0. 5C2, ···，CN = 0. 5C(N-1)。那么觸摸檢測(cè)電容Cx與各個(gè)電容調(diào)節(jié)支路串聯(lián) 后的組合電容（即轉(zhuǎn)換電容）的大小如下：
[0033]
[0034] 其中，根據(jù)與電容（C1至CN)相連的開關(guān)的通斷情況的不同，組合電容一共有2刷 組合情況，由于電容之間采用了倍數(shù)關(guān)系，從而提高了組合電容的精確率。
[0035] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在指紋識(shí)別裝置10出廠之前，可W通過修調(diào)寄存器， 手動(dòng)控制某些開關(guān)K的