本技术涉及指纹识别,具体而言,涉及一种驱动模块、封装芯片、指纹识别装置、模组及电子设备。
背景技术:
1、近年来,指纹识别技术在日常生活中应用得越来越广泛,很多设备(例如、手机、平板电脑、笔记本电脑)都安装有指纹器件,用以识别用户身份。其中,电容型的指纹器件基于电极板和手指表面的电容来采集指纹信号,但其所采集的指纹信号精度不高,造成指纹识别的准确率下降。
技术实现思路
1、本技术实施例的目的在于提供一种驱动模块、封装芯片、指纹识别装置、模组及电子设备,以改善上述技术问题。
2、为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:
3、第一方面,本技术实施例提供一种驱动模块,用于对指纹传感器进行驱动,所述指纹传感器包括像素,所述驱动模块的第一输出端用于与所述像素的电极板连接,所述驱动模块的第二输出端用于与所述指纹传感器的接地端连接;所述驱动模块用于产生第一驱动信号,并通过自身的第一输出端输出所述第一驱动信号;以及,用于产生第一地信号,并通过自身的第二输出端将所述第一地信号输出给所述指纹传感器,以提供所述指纹传感器的接地电压;其中,所述第一地信号为相对于大地的非0电平信号;所述指纹传感器用于将第二驱动信号施加到所述像素的电极板上,以产生指纹信号;其中,所述第二驱动信号为所述第一驱动信号或者根据所述第一驱动信号转换得到。
4、在上述驱动模块中,指纹传感器的接地电压由第一地信号提供,第一地信号包括相对于大地的非0电平信号。而在进行指纹识别时,手指可以近似认为连接大地,从而如果以第一地信号为参考地,等效于对手指施加了与第一地信号相位相反的信号进行驱动,由于手指距离指纹传感器内部的金属相对较远,所形成的杂散电容较少,因此通过驱动手指的方式所产生的这部分指纹信号中的噪声较少,有利于提高指纹信号的精度,从而提高指纹识别的准确率。并且,上述驱动手指的方案是通过信号等效的方式实现的,并没有设置额外的硬件结构去接触手指,因此其实施成本较低,实用价值较高。
5、注意,根据实现方式的不同,指纹信号并不一定完全是通过驱动手指产生的,还有可能是驱动指纹传感器中像素的电极板产生的(利用第二驱动信号)。
6、在第一方面的一种实现方式中,所述第一地信号包括方波信号或正弦波信号。
7、在上述实现方式中,第一地信号可以采用方波信号或正弦波信号实现,这样生成第一地信号会比较容易。
8、在第一方面的一种实现方式中,所述驱动模块的第三输出端与所述指纹传感器的电源端连接;所述驱动模块还用于产生第一电源信号,并通过自身的第三输出端将所述第一电源信号输出给所述指纹传感器,以提供所述指纹传感器的电源电压;其中,所述第一电源信号的电压恒大于所述第一地信号的电压,且与所述第一地信号的电压差为恒定的第一电压。
9、在上述实现方式中,第一电源信号可视为将第一地信号加上恒定的第一电压后得到的信号,从而在以第一地信号为参考时,第一电源信号等效为一恒定电压信号,该恒定电压信号的电压保持第一电压,因此可在第一地信号是非0电平信号的情况下实现指纹传感器的稳定供电。
10、在第一方面的一种实现方式中,所述第二驱动信号为与所述第一地信号相同的信号;或者,所述第二驱动信号为所述第一地信号的电压幅值增加恒定的第二电压后得到的信号。
11、在上述实现方式中,若第二驱动信号为与第一地信号相同的信号,则在以第一地信号为参考地时,第二驱动信号等效为0电平信号,即此时并没有向指纹传感器中像素的电极板施加驱动,指纹信号完全是通过驱动手指产生的,因此所形成的杂散电容较少,指纹信号的信噪比较高。
12、若第二驱动信号为第一地信号的电压幅值增加第二电压后得到的信号,则在以第一地信号为参考地时,第二驱动信号等效为一个将第一地信号的电压幅值变为第二电压的信号,将这样幅值相对较大(相对于上一种方式的0电平信号而言)的驱动信号施加到指纹传感器中像素的电极板上,再加上对手指施加的等效驱动信号,相当于有两个激励源在对像素同时进行驱动,其驱动能力较强,从而可以提高指纹信号的信噪比。
13、在第一方面的一种实现方式中,所述驱动模块还用于产生第一电源信号以提供所述指纹传感器的电源电压,所述第一电源信号的电压恒大于所述第一地信号,且与所述第一地信号的电压差为恒定的第一电压,所述第二电压等于第一电压。
14、在上述实现方式中,由于第二电压等于第一电压,因此第二驱动信号的幅值和第一电源信号的最大电压值是相同的,从而理论上第二驱动信号可以利用第一驱动信号和第一电源信号生成,无需额外提供电源,即在没有额外增加实施成本的情况下就能够提高指纹信号的信噪比。
15、在第一方面的一种实现方式中,所述指纹传感器的第一输出端与所述驱动模块的第一输入端连接;所述指纹传感器用于生成控制信号,并通过自身的第一输出端将所述控制信号输出给所述驱动模块;所述驱动模块用于响应所述控制信号,以产生所述第一地信号和所述第一驱动信号。
16、在上述实现方式中,由于第一地信号和第一驱动信号最终都是供指纹传感器使用,因此可由指纹传感器来控制驱动模块产生第一地信号和第一驱动信号,便于进行信号的时序控制。
17、在第一方面的一种实现方式中,在所述驱动模块或所述指纹传感器中设置有驱动信号转换单元,所述驱动信号转换单元的输出端与所述像素的电极板连接,所述驱动信号转换单元用于将所述第一驱动信号转换为所述第二驱动信号。
18、在上述实现方式中,通过设置驱动信号转换单元将第一驱动信号转换为第二驱动信号,如此可灵活满足不同的驱动需求。并且,驱动信号转换单元的位置也可以灵活设置。
19、在第一方面的一种实现方式中,所述驱动信号转换单元设置在所述指纹传感器中,所述驱动信号转换单元包括第一开关元件以及第二开关元件,所述第一开关元件的第一端与所述指纹传感器的电源端连接,所述第二开关元件的第一端与所述指纹传感器的接地端连接,所述第一开关元件的第二端和所述第二开关元件的第二端相互连接,并与所述像素的电极板连接,所述第一开关元件的第三端和/或所述第二开关元件的第三端与所述驱动模块的第一输出端连接;其中,所述第一开关元件的第三端的输入信号用于控制所述第一开关元件的导通状态,所述第二开关元件的第三端的输入信号用于控制所述第二开关元件的导通状态。
20、在上述实现方式中,驱动信号转换单元可以包括两个分别连接指纹传感器的电源端和接地端的开关元件,如此实现不仅结构简单,而且只需利用第一地信号和/或第一电源信号就可以完成驱动信号的转换,无需引入额外的信号。
21、在第一方面的一种实现方式中,所述驱动模块包括信号产生单元以及升压单元,所述升压单元的第一输出端与所述信号产生单元的电源端连接,所述信号产生单元的第一输出端与所述像素的电极板连接,所述信号产生单元的第二输出端与所述指纹传感器的接地端连接;所述升压单元用于对输入该单元的电压信号进行升压,以产生第二电源信号,并通过自身的第一输出端将所述第二电源信号输出给所述信号产生单元,以提供所述信号产生单元的电源电压;所述信号产生单元用于产生第一原始驱动信号和第一原始地信号;其中,所述第一驱动信号为所述第一原始驱动信号或者根据所述第一原始驱动信号转换得到,所述第一地信号为所述第一原始地信号或者根据所述第一原始地信号转换得到。
22、在第一方面的一种实现方式中,所述驱动模块还用于产生第一电源信号以提供所述指纹传感器的电源电压;所述信号产生单元的第三输出端与所述指纹传感器的电源端连接,所述信号产生单元还用于产生第一原始电源信号;其中,所述第一电源信号为所述第一原始电源信号或者根据所述第一原始电源信号转换得到。
23、在上述两种实现方式中,通过设置升压单元,以较高的电压给信号产生单元供电,从而理论上信号产生单元输出的信号也可以具有更大的幅值,进而有利于提高这些信号的驱动能力。
24、第二方面,本技术实施例提供一种封装芯片,内部封装有第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的驱动模块。
25、该封装芯片由于封装有第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的驱动模块,因此可以提高指纹信号的采集精度,从而提高指纹识别的准确率,并且芯片的实施成本较低。
26、第三方面,本技术实施例提供一种指纹识别装置,包括第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的驱动模块以及指纹传感器,所述指纹传感器包括像素,所述驱动模块的第一输出端与所述像素的电极板连接,所述驱动模块的第二输出端与所述指纹传感器的接地端连接。
27、该指纹识别装置由于包括第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的驱动模块,因此可以提高指纹信号的采集精度,从而提高指纹识别的准确率,并且装置的实施成本较低。
28、第四方面,本技术实施例提供一种指纹模组,包括第三方面或第三方面的任意一种实现方式提供的指纹识别装置。
29、第五方面,本技术实施例提供一种电子设备,包括第四方面或第四方面的任意一种实现方式提供的指纹模组。
1.一种驱动模块,其特征在于,用于对指纹传感器进行驱动,所述指纹传感器包括像素,所述驱动模块的第一输出端用于与所述像素的电极板连接,所述驱动模块的第二输出端用于与所述指纹传感器的接地端连接;
2.根据权利要求1所述的驱动模块,其特征在于,所述第一地信号包括方波信号或正弦波信号。
3.根据权利要求1所述的驱动模块,其特征在于,所述驱动模块的第三输出端与所述指纹传感器的电源端连接;
4.根据权利要求1所述的驱动模块,其特征在于,所述第二驱动信号为与所述第一地信号相同的信号;
5.根据权利要求4所述的驱动模块,其特征在于,所述驱动模块还用于产生第一电源信号以提供所述指纹传感器的电源电压,所述第一电源信号的电压恒大于所述第一地信号,且与所述第一地信号的电压差为恒定的第一电压,所述第二电压等于第一电压。
6.根据权利要求1所述的驱动模块,其特征在于,所述指纹传感器的第一输出端与所述驱动模块的第一输入端连接;
7.根据权利要求1所述的驱动模块,其特征在于,在所述驱动模块或所述指纹传感器中设置有驱动信号转换单元,所述驱动信号转换单元的输出端与所述像素的电极板连接,所述驱动信号转换单元用于将所述第一驱动信号转换为所述第二驱动信号。
8.根据权利要求2所述的驱动模块,其特征在于,驱动信号转换单元设置在所述指纹传感器中,所述驱动信号转换单元包括第一开关元件以及第二开关元件,所述第一开关元件的第一端与所述指纹传感器的电源端连接,所述第二开关元件的第一端与所述指纹传感器的接地端连接,所述第一开关元件的第二端和所述第二开关元件的第二端相互连接,并与所述像素的电极板连接,所述第一开关元件的第三端和/或所述第二开关元件的第三端与所述驱动模块的第一输出端连接;
9.根据权利要求1-8中任一项所述的驱动模块,其特征在于,所述驱动模块包括信号产生单元以及升压单元,所述升压单元的第一输出端与所述信号产生单元的电源端连接,所述信号产生单元的第一输出端与所述像素的电极板连接,所述信号产生单元的第二输出端与所述指纹传感器的接地端连接;
10.根据权利要求9所述的驱动模块,其特征在于,所述驱动模块还用于产生第一电源信号以提供所述指纹传感器的电源电压;
11.一种封装芯片,其特征在于,内部封装有如权利要求1-10中任一项所述的驱动模块。
12.一种指纹识别装置,其特征在于,包括如权利要求1-10中任一项所述的驱动模块以及指纹传感器,所述指纹传感器包括像素,所述驱动模块的第一输出端与所述像素的电极板连接,所述驱动模块的第二输出端与所述指纹传感器的接地端连接。
13.一种指纹模组,其特征在于,包括如权利要求12所述的指纹识别装置。
14.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求13所述的指纹模组。
