一種指紋采集電路及指紋傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于指紋識別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種指紋采集電路及指紋傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 指紋識別系統(tǒng)是通過采集并識別人體指紋的形態(tài)和細節(jié)點特征來進行指紋識別 的。隨著指紋識別系統(tǒng)應(yīng)用范圍的拓展，人們對系統(tǒng)的安全性提出了越來越高的要求，基于 指紋形態(tài)和細節(jié)點特征的指紋識別系統(tǒng)已經(jīng)越來越不能滿足高安全領(lǐng)域的要求。因此，弓丨 入新的指紋特征即指紋汗孔來提高指紋識別系統(tǒng)的安全性顯得越來越重要。
[0003] 而在目前的指紋識別系統(tǒng)中，用于指紋圖像采集的傳感器主要有光學(xué)指紋傳感 器、半導(dǎo)體指紋傳感器和超聲波指紋傳感器。光學(xué)指紋傳感器的系統(tǒng)穩(wěn)定性好、成本低，但 需要的傳感器體積大，采集的圖像質(zhì)量差，且其分辨率只有500DPI(Dots Per Inch，每英寸 的像素）左右;半導(dǎo)體指紋傳感器分辨率在600DPI左右，易受靜電影響，嚴重時可能采集不 到圖像，甚至本身也會被破壞;超聲波指紋傳感器的分辨率高達1000DPI，采集的指紋圖像 質(zhì)量高，但價格昂貴，且性能需進一步完善，并沒有較廣泛的使用。并且，因人體的毛孔過 細，這些指紋采集傳感器只能采集到指紋形態(tài)和細節(jié)點特征，而不能夠采集到需要更高分 辨率的指紋汗孔，導(dǎo)致傳統(tǒng)的指紋識別系統(tǒng)只能對指紋形態(tài)和細節(jié)點特征進行識別，不能 對人體的指紋汗孔進行識別，因此不能有效地識別假指紋或濕指紋，導(dǎo)致指紋識別的準確 率降低。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型實施例的目的在于提供一種指紋采集電路，旨在解決傳統(tǒng)的指紋采集 傳感器只能采集到指紋形態(tài)和細節(jié)點特征，而不能夠采集需要更高分辨率的指紋汗孔，導(dǎo) 致指紋識別的準確率降低的問題。
[0005] 本實用新型實施例是這樣實現(xiàn)的，一種指紋采集電路，所述指紋采集電路包括：
[0006] 采集指紋的細節(jié)點特征和指紋汗孔的像素陣列；
[0007] 接收外部輸入的不同的控制信號，并根據(jù)所述不同的控制信號輸出相應(yīng)的驅(qū)動信 號的時鐘脈沖器；
[0008] 分別與所述時鐘脈沖器和所述像素陣列連接，根據(jù)所述時鐘脈沖器輸出的垂直掃 描驅(qū)動信號對所述指紋進行垂直像素掃描并生成垂直掃描指紋圖像的垂直掃描電路；
[0009] 與所述時鐘脈沖器連接，根據(jù)所述時鐘脈沖器輸出的噪聲補償驅(qū)動信號對所述垂 直掃描指紋圖像進行噪聲補償?shù)墓潭Ｊ皆肼曆a償電路；
[0010] 分別與所述時鐘脈沖器、所述像素陣列連接和所述固定模式噪聲補償電路連接， 根據(jù)所述時鐘脈沖器輸出的水平掃描驅(qū)動信號對所述指紋進行水平像素掃描并生成水平 掃描指紋圖像的水平掃描電路；
[0011] 分別與所述固定模式噪聲補償電路的輸出端和所述像素陣列連接，將采集到的指 紋圖像進行輸出的模擬輸出模塊。
[0012] 進一步的，所述外部輸入的控制信號包括:垂直轉(zhuǎn)換器激活信號、垂直轉(zhuǎn)換器時鐘 信號、水平轉(zhuǎn)換器激活信號、水平轉(zhuǎn)換器時鐘信號、模式控制信號、選擇像素線復(fù)位信號、第 一存儲控制信號和第二存儲控制信號。
[0013] 進一步的，所述時鐘脈沖器包括：
[0014] 與所述垂直掃描電路連接，根據(jù)外部輸入的垂直轉(zhuǎn)換器激活信號和垂直轉(zhuǎn)換器時 鐘信號輸出一垂直掃描驅(qū)動信號至所述垂直掃描電路，驅(qū)動所述垂直掃描電路對所述指紋 進行垂直像素掃描的垂直轉(zhuǎn)換寄存器；
[0015] 與所述水平掃描電路連接，根據(jù)外部輸入的水平轉(zhuǎn)換器激活信號和水平轉(zhuǎn)換器時 鐘信號輸出一水平掃描驅(qū)動信號至所述水平掃描電路，驅(qū)動所述水平掃描電路對所述指紋 進行水平像素掃描的水平轉(zhuǎn)換寄存器。
[0016] 進一步的，所述時鐘脈沖器還包括：
[0017] 與所述像素陣列連接，根據(jù)外部輸入的模式控制信號輸出一模式切換信號至所述 像素陣列，對所述像素陣列的掃描模式進行切換的模式切換單元。
[0018] 進一步的，所述模式切換單元可根據(jù)外部輸入的模式控制信號切換三種不同的掃 描模式，分別為:高清掃描模式、分級掃描模式和變焦掃描模式；
[0019] 所述高清掃描模式是以一個像素單元為單位，對所述像素陣列中的所有像素單元 進行全幀掃描;所述分級掃描模式是將每兩行和每兩列像素單元組合在一起對所述像素陣 列進行掃描;所述變焦掃描模式只輸出所述像素陣列中心的部分像素單元。
[0020] 進一步的，所述時鐘脈沖器還包括：
[0021] 與所述固定模式噪聲補償電路連接，接收并存儲外部輸入的第一存儲控制信號和 第二存儲控制信號的存儲控制單元；
[0022] 與所述固定模式噪聲補償電路連接，接收外部輸入的選擇像素線復(fù)位信號并根據(jù) 所述選擇像素線復(fù)位信號將經(jīng)垂直像素掃描得到的垂直掃描指紋圖像的列像素變暗的復(fù) 位單元。
[0023] 進一步的，所述固定模式噪聲補償電路包括：
[0024] 與所述復(fù)位單元和所述存儲控制單元連接，根據(jù)所述第一存儲控制信號將經(jīng)垂直 像素掃描得到的垂直掃描指紋圖像的列像素進行存儲的一次模擬內(nèi)存緩沖單元；
[0025] 與所述存儲控制單元連接，根據(jù)所述第二存儲控制信號將處于變暗狀態(tài)的所述列 像素進行存儲的二次模擬內(nèi)存緩沖單元；
[0026] 與所述一次模擬內(nèi)存緩沖單元和所述二次內(nèi)存緩沖單元存儲的輸出端連接，將所 述一次模擬內(nèi)存緩沖單元存儲的所述列像素和所述二次內(nèi)存緩沖單元存儲的所述列像素 進行處理并放大后輸出至所述模擬輸出模塊的差分放大器。
[0027]進一步的，所述像素陣列包括1280 X 1024個像素單元。
[0028] 進一步的，所述像素陣列中集成了一個亮度監(jiān)控單元，所述像素陣列的每個像素 單元包括一個監(jiān)測光照度的光電二極管，所有的光電二極管構(gòu)成了所述亮度監(jiān)控單元，所 有光電二極管的負極共接，構(gòu)成所述亮度監(jiān)測單元的輸出端。
[0029] 本實用新型實施例的另一目的在于提供一種指紋傳感器，所述指紋傳感器包括如 上述所述的指紋采集電路，所述指紋采集電路的像素陣列被封裝于所述指紋傳感器的外表 面，所述指紋采集電路的其他模塊被封裝于所述指紋傳感器的內(nèi)部，并向外引出引腳。
[0030]在本實用新型的實施例中，所述指紋采集電路包括:采集指紋的細節(jié)點特征和指 紋汗孔的像素陣列、對指紋進行垂直掃描的垂直掃描電路、對經(jīng)垂直掃描得到的指紋圖像 進行噪聲補償?shù)墓潭Ｊ皆肼曆a償電路以及對指紋進行水平掃描的水平掃描電路。在本實 用新型的實施例中，所述像素陣列不僅可以采集到指紋的細節(jié)點特征，還可以清楚地采集 到指紋汗孔，且所述指紋采集電路對指紋分別進行垂直像素掃描、噪聲補償和水平像素掃 描，可更加有效、準確地采集到人體的指紋汗孔，即在傳統(tǒng)指紋細節(jié)點特征識別的基礎(chǔ)上， 增加了對指紋汗孔的采集和識別，提高了指紋識別的準確率。
【附圖說明】
[0031 ]圖1是本實用新型第一實施例提供的指紋采集電路的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0032] 圖2是本實用新型第一實施例提供的指紋采集電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0033] 圖3是本實用新型第一實施例提供的指紋采集電路的三種不同的掃描模式的示意 圖，其中（a)為高清掃描模式的示意圖，（b)為分級掃描模式的示意圖，（c)為變焦掃描模式 的不意圖；
[0034] 圖4是本實用新型第一實施例提供的指紋采集電路中的亮度監(jiān)控單元的電路圖；
[0035] 圖5是本實用新型第二實施例提供的指紋傳感器的引腳圖；
[0036] 圖6是本實用新型第二實施例提供的指紋傳感器的外形尺寸及像素陣列的位置示 意圖。
【具體實施方式】
[0037] 為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0038] 第一實施例
[0039] 圖1示出了本實用新型實施例提供的指紋采集電路的模塊結(jié)構(gòu)圖，為了便于說明， 僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分。
[0040] -種指紋采集電路，所述指紋采集電路包括：
[0041]采集指紋的細節(jié)點特征和指紋汗孔的像素陣列1。在本實施例中，所述指紋的細節(jié) 點特征包括指紋紋線的起點、終點、結(jié)合點和分叉點等。
[0042]作為本實用新型的一實施例，像素陣列1包括1280X1024個像素單元，即像素陣列 1中所含的像素數(shù)為1280