指紋傳感器及指紋傳感器的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及身份識(shí)別控制技術(shù)，具體地，涉及一種指紋傳感器及指紋傳感器的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體指紋傳感器廣泛應(yīng)用于身份識(shí)別領(lǐng)域。半導(dǎo)體指紋傳感器通常根據(jù)手指表面與指紋檢測(cè)面板之間形成的電容來進(jìn)行指紋檢測(cè)。如圖1所示，示出了現(xiàn)有的一種指紋傳感器I，其中，指紋檢測(cè)像素點(diǎn)2完成單個(gè)指紋像素點(diǎn)的檢測(cè)，指紋傳感器邊框3通常用于對(duì)手指5發(fā)射激勵(lì)信號(hào)，指紋檢測(cè)區(qū)域4上布滿了指紋檢測(cè)像素點(diǎn)2。當(dāng)指紋傳感器I處于正常工作模式時(shí)，指紋檢測(cè)區(qū)域4上分布的檢測(cè)像素點(diǎn)2對(duì)指紋表面進(jìn)行掃面，區(qū)分出指紋的脊和谷，得到指紋的圖像信號(hào)。指紋檢測(cè)像素點(diǎn)2完成指紋信號(hào)的檢測(cè)與放大功能。由于指紋檢測(cè)像素點(diǎn)2的分辨率大于指紋分辨率，指紋檢測(cè)區(qū)域4上分布非常多的指紋檢測(cè)像素點(diǎn)2以滿足指紋圖像分辨率的要求。
[0003]然而在等待指紋驗(yàn)證階段，指紋檢測(cè)模式處于常開狀態(tài)，也就是指紋檢測(cè)區(qū)域4上的所有檢測(cè)像素點(diǎn)2不斷的進(jìn)行指紋檢測(cè)，以便當(dāng)有手指放置于指紋檢測(cè)區(qū)域4上時(shí)能快速完成指紋的檢測(cè)與判斷。但是，從進(jìn)入等待指紋驗(yàn)證階段到完成指紋檢測(cè)的過程中，實(shí)際進(jìn)行指紋檢測(cè)所占的時(shí)間很少，大部分的時(shí)間檢測(cè)到的都是無用的信號(hào)，這樣導(dǎo)致很大的功耗浪費(fèi)，整個(gè)指紋檢測(cè)區(qū)域4上的指紋檢測(cè)像素點(diǎn)2消耗的功率較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。
[0005]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種指紋傳感器，該指紋傳感器具有功耗低的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提出一種指紋傳感器的控制方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面實(shí)施例提供了一種指紋傳感器，包括:指紋檢測(cè)面板；位于所述指紋檢測(cè)面板上的指紋檢測(cè)區(qū)域，所述指紋檢測(cè)區(qū)域內(nèi)設(shè)有多個(gè)指紋檢測(cè)單元，所述多個(gè)指紋檢測(cè)單元在所述指紋檢測(cè)區(qū)域上呈多排多列分布；導(dǎo)體層，所述導(dǎo)體層設(shè)置在所述指紋檢測(cè)面板上，以在手指靠近所述指紋檢測(cè)區(qū)域時(shí)，在所述導(dǎo)體層和所述手指之間產(chǎn)生感應(yīng)電容；電容檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述感應(yīng)電容；控制模塊，所述控制模塊分別與所述多個(gè)指紋檢測(cè)單元、導(dǎo)體層和電容檢測(cè)模塊相連，用于根據(jù)所述感應(yīng)電容的變化趨勢(shì)判斷所述手指與所述多個(gè)指紋檢測(cè)單元之間的距離，并在所述距離小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制所述多個(gè)指紋檢測(cè)單元開始工作以掃描指紋。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的指紋傳感器，通過設(shè)置導(dǎo)體層使手指靠近檢測(cè)面板時(shí)在導(dǎo)體層和手指之間產(chǎn)生感應(yīng)電容，由于手指越接近檢測(cè)面板，在導(dǎo)體層和手指之間形成的感應(yīng)電容越大，因此，可根據(jù)感應(yīng)電容大小變化判斷出手指與檢測(cè)面板之間的距離，并在手指與檢測(cè)面板之間的距離很小時(shí)，認(rèn)為手指有通過指紋傳感器進(jìn)行指紋掃面的意圖，此時(shí)，使多個(gè)指紋檢測(cè)單元開始工作進(jìn)行指紋掃描，當(dāng)手指與檢測(cè)面板之間的距離較大時(shí)，使多個(gè)指紋檢測(cè)單元停止工作。從而，可有效降低多個(gè)指紋檢測(cè)單元的工作時(shí)間，降低了指紋檢測(cè)單元的功耗，使指紋傳感器具有功耗低、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明第二方面的實(shí)施例提供了一種指紋傳感器的控制方法，包括以下步驟:檢測(cè)導(dǎo)體層和手指之間產(chǎn)生感應(yīng)電容；根據(jù)所述感應(yīng)電容的變化趨勢(shì)判斷所述手指與所述多個(gè)指紋檢測(cè)單元之間的距離；以及當(dāng)所述距離小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制所述多個(gè)指紋檢測(cè)單元開始工作以掃描指紋。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的指紋傳感器的控制方法，根據(jù)導(dǎo)體層和手指之間形成的感應(yīng)電容判斷手指與檢測(cè)面板之間的距離是否較小，并在較小時(shí)使多個(gè)指紋檢測(cè)單元開始工作進(jìn)行指紋掃描，當(dāng)手指與檢測(cè)面板之間的距離較大時(shí)，使多個(gè)指紋檢測(cè)單元停止工作。從而，可有效降低多個(gè)指紋檢測(cè)單元的工作時(shí)間，降低了指紋檢測(cè)單元的功耗，使指紋傳感器具有功耗低、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
[0011]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)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(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0012]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0013]圖1是現(xiàn)有的一種指紋傳感器進(jìn)行指紋檢測(cè)的示意圖；
[0014]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的指紋傳感器進(jìn)行指紋檢測(cè)的示意圖；
[0015]圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的指紋傳感器進(jìn)行指紋檢測(cè)的示意圖；
[0016]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的指紋傳感器檢測(cè)是否有手指靠近檢測(cè)面板的示意圖；以及
[0017]圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的指紋傳感器的控制方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]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，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0019]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，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(duì)重要性。
[0020]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(jī)械連接，也可以是電連接；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(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0021]以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的指紋傳感器及指紋傳感器的控制方法。
[0022]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的指紋傳感器進(jìn)行指紋檢測(cè)的示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的指紋傳感器進(jìn)行指紋檢測(cè)的示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的指紋傳感器檢測(cè)是否有手指靠近檢測(cè)面板的示意圖。
[0023]如圖2、圖3和圖4所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的指紋傳感器200，包括:指紋檢測(cè)面板210、指紋檢測(cè)區(qū)域220、導(dǎo)體層230、電容檢測(cè)模塊240和控制模塊(圖中未示出)。
[0024]其中，指紋檢測(cè)區(qū)域220位于指紋檢測(cè)面板210上，指紋檢測(cè)區(qū)域220內(nèi)設(shè)有多個(gè)指紋檢測(cè)單元221，多個(gè)指紋檢測(cè)單元221在指紋檢測(cè)區(qū)域220上呈多排多列分布。導(dǎo)體層230設(shè)置在指紋檢測(cè)面板210上，以在手指靠近指紋檢測(cè)區(qū)域220時(shí)，在導(dǎo)體層230和手指之間產(chǎn)生感應(yīng)電容。電容檢測(cè)模塊240用于檢測(cè)感應(yīng)電容，即檢測(cè)在導(dǎo)體層230和手指之間產(chǎn)生感應(yīng)電容?？刂颇K分別與多個(gè)指紋檢測(cè)單元221、導(dǎo)體層230和電容檢測(cè)模塊240相連，用于根據(jù)感應(yīng)電容的變化趨勢(shì)判斷手指與多個(gè)指紋檢測(cè)單元221之間的距離，并在距離小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制多個(gè)指紋檢測(cè)單元221開始工作以掃描指紋。
[0025]進(jìn)一步地，控制模塊還用于在判斷手指5與多個(gè)指紋檢測(cè)單元221之間的距離未小于預(yù)設(shè)值(如I厘米)時(shí)，控制多個(gè)指紋檢測(cè)單元221停止工作。
[0026]以下結(jié)合圖4對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的指紋傳感器的工作原理進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0027]如圖4所示，結(jié)合圖2和圖3，根據(jù)人體模型，手指5相當(dāng)于地電位(GND)，組成了感應(yīng)電容Cx的上極板，感應(yīng)電容Cx的下極板由位于指紋檢測(cè)區(qū)域220下方或者四周的導(dǎo)體層230構(gòu)成。當(dāng)指紋檢測(cè)區(qū)域220上方?jīng)]有手指5時(shí)，感應(yīng)電容Cx趨向無限??；當(dāng)有手指5靠近指紋檢測(cè)區(qū)域220時(shí)，手指5與導(dǎo)體層230構(gòu)成了感應(yīng)電容Cx。通過電容檢測(cè)模塊240來檢測(cè)感應(yīng)電容Cx的變化情況，就可以判斷出是否有手指5靠近指紋檢測(cè)區(qū)域220。
[0028]由上可知，只需要一個(gè)導(dǎo)體層230和一個(gè)電容檢測(cè)模塊240 (如通過檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)電容檢測(cè)模塊240)來檢測(cè)感應(yīng)電容Cx，并根據(jù)感應(yīng)電容Cx大小的變化趨勢(shì)判斷手指5是否越來越靠近指紋檢測(cè)區(qū)域220，即判斷指紋檢測(cè)區(qū)域220是否需要進(jìn)行指紋檢測(cè)，當(dāng)手指5越來越靠近指紋檢測(cè)區(qū)域220，如兩者之間的距離小于某一預(yù)設(shè)值(如I厘米)時(shí)，才控制指紋檢測(cè)區(qū)域220開始工作以進(jìn)行指紋檢測(cè)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的指紋傳感器，通過設(shè)置導(dǎo)體層使手指靠近檢測(cè)面板時(shí)在導(dǎo)體層和手指之間產(chǎn)生感應(yīng)電容，由于手指越接近檢測(cè)面板，在導(dǎo)體層和手指之間形成的感應(yīng)電容越大，因此，可根據(jù)感應(yīng)電容大小變化判斷出手指與檢測(cè)面板之間的距離，并在手指與檢測(cè)面板之間的距離很小時(shí)，認(rèn)為手指有通過指紋傳感器進(jìn)行指紋掃面的意圖，此時(shí)，使多個(gè)指紋檢測(cè)單元開始工作進(jìn)行指紋掃描，當(dāng)手指與檢測(cè)面板之間的距離較大時(shí)，使多個(gè)指紋檢測(cè)單元停止工作。從而，可有效降低多個(gè)指紋檢測(cè)單元的工作時(shí)間，降低了指紋檢測(cè)單元的功耗，使指紋傳感器具有功耗低、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
[0030]結(jié)合圖2-4所示，為了提高本發(fā)明實(shí)施例的指紋傳感器200的指紋檢測(cè)精度，控制模塊還用