指纹检测装置及电子装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种指纹检测装置及电子装置，在指纹检测装置中，检测电极层包括第一检测电极及第二检测电极，第一检测电极与手指间形成待检测电容，第二检测电极与第一检测电极间形成积分电容，任意两个传感器单元的两个第一检测电极间形成互电容。运算放大器的负输入端连接第一检测电极，运算放大器的正输入端选择性地连接第一或第二参考电压，运算放大器的输出端连接第二检测电极，并根据待检测电容输出对应的输出信号。第一开关与积分电容并联，并连接在运算放大器的负输入端及运算放大器的输出端之间。第二开关连接在运算放大器的正输入端及运算放大器的输出端之间。上述指纹检测装置可消除互电容的影响，使指纹检测数据更准确。

【技术实现步骤摘要】
优先权信息本申请请求在2015年11月05日向中国国家知识产权局提交的、专利申请号为201510750006.5的专利申请的优先权和权益，并且通过参照将其全文并入此处。
本技术涉及于指纹检测领域，更具体而言，涉及一种指纹检测装置及电子装置。
技术介绍
目前，指纹检测装置在工作时，一般是检测手指与指纹检测装置的检测电极间形成的电容所输出电压来实现。例如，由于指纹上的脊和谷的存在，使手指与检测电极间形成的电容的大小不一，根据对检测的输出电压大小判断，可以获取指纹数据。但是，上述指纹检测装置中，相邻两个指纹传感器的检测电极会形成互电容现像。因互电容现象所产生的电容存在不确定性，这会影响指纹检测数据的准确性与灵敏度。
技术实现思路
本技术实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术实施例需要提供一种指纹检测装置及电子装置。一种指纹检测装置，包括多个传感器单元，每个该传感器单元包括检测电极层、运算放大器、第一开关及第二开关。该检测电极层包括位于不同层的第一检测电极及第二检测电极，该第一检测电极与手指间形成待检测电容，该第二检测电极与该第一检测电极间形成积分电容，任意两个该传感器单元的两个该第一检测电极间形成互电容。该运算放大器的负输入端连接该第一检测电极，该运算放大器的正输入端选择性地接第一参考电压或第二参考电压，该运算放大器的输出端连接该第二检测电极，并根据该待检测电容输出对应的输出信号。该第一开关与该积分电容并联，并连接在该运算放大器的负输入端及该运算放大器的输出端之间。该第二开关连接在该运算放大器的正输入端及该运算放大器的输出端之间。上述指纹检测装置的两个传感器单元中，其中一个传感器单元的运算放大器工作
时，工作的运算放大器可通过“虚短”使互电容的一端电压与该工作的运算放大器的正输入端的电压(地端电压或设定电压端的电压)相等，另一个传感器单元的运算放大器不工作时，不工作的运算放大器可通过第一开关及第二开关的闭合使互电容的一端电压与该不工作的运算放大器的正输入端的电压(地端电压或设定电压端的电压)相等，进而使得互电容的两端电压相等，消除了互电容的影响，使指纹检测数据更准确及提高指纹检测的灵敏度。在一个实施例中，当其中一个该传感器单元作为检测单元，其他传感器单元作为待测单元时，在该指纹检测装置处于第一状态时，该检测单元的该第一开关闭合及该第二开关断开，及该检测单元的该运算放大器的正输入端连接该第一参考电压；所有该待测单元的该第一开关及该第二开关闭合，及所有该待测单元的该运算放大器的正输入端连接该第一参考电压；在该指纹检测装置处于第二状态时，该检测单元的该第一开关及该第二开关断开，及该检测单元的该运算放大器的正输入端连接该第二参考电压；所有该待测单元的该第一开关及该第二开关闭合，及所有该待测单元的该运算放大器的正输入端连接该第二参考电压。在一个实施例中，该传感器单元包括第一切换单元；该第一切换单元连接该第一参考电压及该第二参考电压，该第一切换单元用于使该运算放大器的正输入端选择性地连接该第一参考电压或该第二参考电压；该第二开关连接在该第一切换单元与该运算放大器的输出端之间。在一个实施例中，在该指纹检测装置处于复位状态时，该检测单元的该第一开关闭合以控制该检测单元的该运算放大器处于缓冲器模式。在一个实施例中，该指纹检测装置包括时序控制单元，该时序控制单元连接该第一开关、该第二开关及该第一切换单元；该时序控制单元用于控制该第一开关、该第二开关及该第一切换单元的开关动作。在一个实施例中，该传感器单元包括与该第一检测电极位于不同层的第三检测电极，该第三检测电极与该第一检测电极间形成补偿电容；该第三检测电极选择性地连接该第一参考电压，或第三参考电压，或该运算放大器的正输入端。在一个实施例中，当其中一个该传感器单元作为检测单元，其他传感器单元作为待测单元时，在该指纹检测装置处于第一状态时，该检测单元的该第一开关闭合及该第二开关断开，及该检测单元的该运算放大器的正输入端连接该第一参考电压，及该检测单元的该第三检测电极连接该第一参考电压；所有该待测单元的该第一开关及该第二开关闭合，及所有该待测单元的该运算放大器的正输入端连接该第一参考电压，及所有该待
测单元的该第三检测电极连接该运算放大器的正输入端；在该指纹检测装置处于第二状态时，该检测单元的该第一开关及该第二开关断开，及该检测单元的该运算放大器的正输入端连接该第二参考电压，及该检测单元的该第三检测电极连接该第三参考电压；所有该待测单元的该第一开关及该第二开关闭合，及所有该待测单元的该运算放大器的正输入端连接该第二参考电压，及所有该待测单元的该第三检测电极连接该运算放大器的正输入端。在一个实施例中，该传感器单元包括第一切换单元、第二切换单元、第三开关及第四开关；该第一切换单元连接该第一参考电压及该第二参考电压，该第一切换单元用于使该运算放大器的正输入端选择性地连接该第一参考电压或该第二参考电压；该第二切换单元连接该第一参考电压及该第三参考电压；该第三开关连接在该第三检测电极与该第二切换单元之间；该第四开关连接在该第三检测电极与该运算放大器的正输入端之间，该第四开关用于使该第三检测电极选择性地连接该运算放大器的正输入端；该第三开关与该第二切换单元共同用于使该第三检测电极选择性地连接该第一参考电压或该第三参考电压。在一个实施例中，在该指纹检测装置处于复位状态时，该检测单元的该第一开关闭合以控制该检测单元的该运算放大器处于缓冲器模式。在一个实施例中，该指纹检测装置包括时序控制单元，该时序控制单元连接该第一开关、该第二开关、该第三开关、该第四开关、该第一切换单元及该第二切换单元，该时序控制单元用于控制该第一开关、该第二开关、该第三开关、该第四开关、该第一切换单元及该第二切换单元的开关动作。在一个实施例中，该多个传感器单元呈阵列式排布。一种电子装置，包括如上任一项所述的指纹检测装置。上述电子装置能够消除互电容的影响，使指纹检测数据更准确及提高指纹检测的灵敏度。在一个实施例中，该电子装置包括与该指纹检测装置连接的柔性电路板。在一个实施例中，该电子装置包括壳体，该壳体开设有壳体开口。该指纹检测装置位于该壳体内，该指纹检测装置还包括盖板，该盖板设置在该检测电极层上并从该壳体开口暴露。在一个实施例中，该电子装置包括壳体，该壳体包括检测面，该指纹检测装置位于该壳体内，该检测电极层与该检测面对应设置。本技术实施例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，或通过本技术实施例的实践了解到。附图说明本技术实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本技术较佳实施例的指纹检测装置的结构示意图；图2是根据本技术较佳实施例的指纹检测装置中传感器单元的排布示意图；图3是根据本技术较佳实施例的指纹检测装置的部分模块示意图；图4是根据本技术较佳实施例的指纹检测装置的时序信号示意图；图5是根据本技术较佳实施例的指纹检测装置的第一个等效电路图；图6是根据本技术较佳实施例的指纹检测装置的第二个等效电路图；图7是根据本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹检测装置，其特征在于，包括多个传感器单元，每个该传感器单元包括：检测电极层，该检测电极层包括位于不同层的第一检测电极及第二检测电极，该第一检测电极与手指间形成待检测电容，该第二检测电极与该第一检测电极间形成积分电容，任意两个该传感器单元的两个该第一检测电极间形成互电容；运算放大器，该运算放大器的负输入端连接该第一检测电极，该运算放大器的正输入端选择性地接第一参考电压或第二参考电压，该运算放大器的输出端连接该第二检测电极，并根据该待检测电容输出对应的输出信号；第一开关，该第一开关与该积分电容并联，并连接在该运算放大器的负输入端及该运算放大器的输出端之间；第二开关，该第二开关连接在该运算放大器的正输入端及该运算放大器的输出端之间。

【技术特征摘要】
2015.11.05 CN 20151075000651.一种指纹检测装置，其特征在于，包括多个传感器单元，每个该传感器单元包括：检测电极层，该检测电极层包括位于不同层的第一检测电极及第二检测电极，该第一检测电极与手指间形成待检测电容，该第二检测电极与该第一检测电极间形成积分电容，任意两个该传感器单元的两个该第一检测电极间形成互电容；运算放大器，该运算放大器的负输入端连接该第一检测电极，该运算放大器的正输入端选择性地接第一参考电压或第二参考电压，该运算放大器的输出端连接该第二检测电极，并根据该待检测电容输出对应的输出信号；第一开关，该第一开关与该积分电容并联，并连接在该运算放大器的负输入端及该运算放大器的输出端之间；第二开关，该第二开关连接在该运算放大器的正输入端及该运算放大器的输出端之间。2.如权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，当其中一个该传感器单元作为检测单元，其他传感器单元作为待测单元时，在该指纹检测装置处于第一状态时，该检测单元的该第一开关闭合及该第二开关断开，及该检测单元的该运算放大器的正输入端连接该第一参考电压；所有该待测单元的该第一开关及该第二开关闭合，及所有该待测单元的该运算放大器的正输入端连接该第一参考电压；在该指纹检测装置处于第二状态时，该检测单元的该第一开关及该第二开关断开，及该检测单元的该运算放大器的正输入端连接该第二参考电压；所有该待测单元的该第一开关及该第二开关闭合，及所有该待测单元的该运算放大器的正输入端连接该第二参考电压。3.如权利要求2所述的指纹检测装置，其特征在于，该传感器单元包括第一切换单元；该第一切换单元连接该第一参考电压及该第二参考电压，该第一切换单元用于使该运算放大器的正输入端选择性地连接该第一参考电压或该第二参考电压；该第二开关连接在该第一切换单元与该运算放大器的输出端之间。4.如权利要求2所述的指纹检测装置，其特征在于，在该指纹检测装置处于复位状态时，该检测单元的该第一开关闭合以控制该检测单元的该运算放大器处于缓冲器模式。5.如权利要求3所述的指纹检测装置，其特征在于，该指纹检测装置包括时序控制单元，该时序控制单元连接该第一开关、该第二开关及该第一切换单元；该时序控制单元用于控制该第一开关、该第二开关及该第一切换单元的开关动作。6.如权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，该传感器单元包括与该第一检测电极位于不同层的第三检测电极，该第三检测电极与该第一检测电极间形成补偿电容；该第三检测电极选择性地连接该第一参考电压，或第三参考电压，或该运算放大器的正输入端。7.如权利要求6所述的指纹检测装置，其特征在于，当其中一个该传感器单元作为检测单元，其他传感器单元作...

【专利技术属性】
技术研发人员：张自宝，李梅，张杰，陈桂兰，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44