电子设备及其电容式感测系统技术方案

技术编号:11970013 阅读:109 留言:0更新日期:2015-08-27 20:13
本实用新型专利技术公开了一种电容式感测系统以及具有电容式感测系统电子设备。其中,所述电容式感测系统包括传感器板和电容检测电路。所述传感器板用于以电容方式耦合到目标物体来执行感测操作。所述电容检测电路包括信号传输端和接地端,所述电容检测电路用于通过所述信号传输端提供第一激励信号给所述传感器板,以驱动所述传感器板执行感测操作,所述电容检测电路的接地端用于加载第一调制信号,所述第一激励信号随所述第一调制信号的变化而变化。本实用新型专利技术所述技术方案提高了电子设备的感测精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电容式感测系统以及具有所述电容式感测系统的电子设备,尤其涉及一种指纹感测系统以及具有所述指纹感测系统的电子设备。
技术介绍
目前,越来越多的电子设备(如:手机、平板电脑等)都会设置有一种或多种感测系统,如用于感测触摸操作的触摸感测系统、用于感测人体生物特征的生物特征感测系统等,所述生物特征包括指纹、掌纹等,而触摸感测系统以及生物特征感测系统多以电容式感测系统来执行感测操作。所述电容式感测系统通常包括传感器板以及电容检测电路,所述传感器板用于以电容耦合方式耦合到目标物体,所述目标物体如为用户的手指。所述电容检测电路为所述传感器板提供驱动信号,并接收来自传感器板输出的感测信号,进而实现感测目标物体的预定信息。所述预定信息如为生物特征信息、触摸信息等。所述电容检测电路通常包括电源端、接地端、和信号传输端。所述电源端与接地端用于接收电源电压,以保证所述电容检测电路正常工作。所述信号传输端为不同于所述电源端与接地端的第三端,所述信号传输端用于传输所述电容检测电路与所述传感器板之间的信号,如所述驱动信号、感测信号。然,所述传感器板与所述接地端之间存在寄生电容,此寄生电容是与目标物体和传感器板之间的电容相叠加的,如果目标物体和传感器板之间的电容过小,则所述感测信号的质量太差而无法检测,从而影响感测精度。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本技术提供一种感测精度较高的电容式感测系统以及具有所述电容式感测系统的电子设备。为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种电容式感测系统,包括:传感器板,用于以电容方式耦合到目标物体来执行感测操作;电容检测电路,所述电容检测电路包括信号传输端和接地端,所述电容检测电路用于通过所述信号传输端提供第一激励信号给所述传感器板,以驱动所述传感器板执行感测操作,所述电容检测电路的接地端用于加载第一调制信号,所述第一激励信号随所述第一调制信号的变化而变化。优选地,所述第一激励信号随所述第一调制信号的变化而变化,用以减小所述传感器板与所述接地端之间寄生电容的充放电电量。优选地,所述第一调制信号与所述第一激励信号为电压信号,所述第一激励信号的电压随所述第一调制信号的电压的升高而升高、随所述第一调制信号的电压的降低而降低。优选地,所述第一激励信号的幅度变化大小与所述第一调制信号的幅度变化大小对应相同。优选地,所述第一激励信号与所述第一调制信号为周期性变化的信号。优选地,所述第一激励信号与所述第一调制信号或为同频信号,或为同频同相信号,或为同幅同频同相信号,或为同频信号、且所述第一激励信号的相位相对第一调制信号的相位具有一定的延迟。优选地,所述接地端用于加载第一电源信号,所述第一电源信号包括所述第一调制信号,所述电容检测电路进一步包括电源端,所述电源端用于加载第二电源信号,第二电源信号的电压高于第一电源信号的电压,所述第二电源信号随所述第一调制信号的变化而变化,或者所述第二电源信号随所述第一电源信号的变化而变化。优选地,所述第二电源信号与所述第一调制信号为同频信号,或者所述第二电源信号与所述第一电源信号为同频信号。优选地,所述第一电源信号、所述第二电源信号均为电压信号,所第二电源信号的电压随所述第一调制信号的电压的升高而升高、随所述第一调制信号的电压的降低而降低,或者所第二电源信号的电压随所述第一电源信号的电压的升高而升高、随所述第一电源信号的电压的降低而降低。优选地,所述第二电源信号与所述第一电源信号之间的电压差为所述电容检测电路工作的电源电压。优选地,所述电容检测电路中的电压均随所述第一电源信号的电压的升高而升高、随所述第一电源信号的电压的降低而降低。优选地,所述第一调制信号至少包括第一电平与第二电平,所述第一电平的电压不同于所述第二电平的电压。优选地,所述第一调制信号包括第一电平与第二电平交替出现的方波信号,其中,所述第一电平与第二电平的电压情况为下述三种情况中的任意一种:第一:第一电平的电压为正电压,第二电平的电压为O ;第二:第一电平的电压为0,第二电平的电压为负电压;第三:第一电平的电压为正电压,第二电平的电压为负电压,所述第一电平的电压的绝对值等于或者不等于所述第二电平的电压的绝对值。优选地,所述电容检测电路在所述接地端的电平为第一电平时,从所述传感器板读取第一信号,并在所述接地端的电平为第二电平时,从所述传感器板读取第二信号,通过所述读取的第一信号与第二信号获得目标物体的预定信息。优选地,所述第一调制信号进一步包括第三电平,所述第二电平的电压介于第一电平的电压与第三电平的电压之间,所述第一调制信号包括由第一电平、第二电平、第三电平三者构成的二级阶梯方波信号。优选地,所述电容检测电路在所述接地端的电平为第一电平时,从所述传感器板读取第一信号,在所述接地端的电平为第二电平时,从所述传感器板读取第二信号,在所述接地端的电平为第三电平时,从所述传感器板读取第三信号,并在所述接地端的电平从第三电平切换为第二电平时,从所述传感器板读取第四信号,通过所述读取的第一信号、第二信号、第三信号与第四信号获得目标物体的预定信息。优选地,所述电容式感测系统进一步包括控制电路,所述电容检测电路的接地端与所述控制电路电连接,所述控制电路用于施加所述第一调制信号到所述电容检测电路的接地端。优选地,所述电容检测电路的电源端与所述控制电路电连接,所述控制电路用于施加所述第一电源信号给所述接地端,施加第二电源信号给所述电源端。优选地,所述控制电路包括接地端,所述控制电路的接地端的电压为O伏、或者为所述电容式感测系统所在的电子设备的系统地电压、或者为一电子设备的系统地电压、或者为恒定电压。优选地,所述电容式感测系统进一步包括屏蔽电极,所述屏蔽电极至少设置于所述传感器板的周围。优选地,所述屏蔽电极为下述的任意一种情况:第一,所述屏蔽电极包括多个电极,分布于所述传感器板的周围;第二,所述屏蔽电极为中间镂空的电极,所述传感器板对应所述屏蔽电极的镂空区域设置;第三,所述屏蔽电极与所述传感器板层叠设置,且沿垂直层叠的方向,所述屏蔽电极的周边超出所述传感器板的外围。优选地,所述电容式感测系统进一步包括散热板,所述散热板用于对所述电容式感测系统进行散热,所述散热板还用于作为所述屏蔽电极。优选地,所述传感器板与所述散热板层叠设置,沿垂直层叠的方向,所述散热板的外围超出所述传感器板的边缘。优选地,所述电容式感测系统进一步包括多个引线框,所述屏蔽电极与所述多个引线框位于同一层,由相同材料制成。优选地,所述电容检测电路与所述传感器板集成在一电容检测电路芯片中,所述电容式感测系统进一步包括基板,所述电容检测电路芯片设置在所述基板上,所述屏蔽电极设置在所述基板上。优选地,所述基板为印刷电路板或软性电路板。优选地,所述屏蔽电极由金属或者其它导电材料制成。优选地,所述屏蔽电极电连接至所述电容检测电路的接地端,用于接收所述第一调制信号。优选地,所述传感器板包括多个电容感测极板,所述电容检测电路通过量测多个电容感测极板与所述目标物体之间的电容,来获得所述目标物体的预定信息。优选地,所述多个电容感测极板排列成感应阵列,所述屏蔽电极至少设置在所述感应阵列的周围。优选地,所述电容检测电路除用于在所述接地端加载所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式感测系统,包括:传感器板,用于以电容方式耦合到目标物体来执行感测操作;电容检测电路,所述电容检测电路包括信号传输端和接地端,所述电容检测电路用于通过所述信号传输端提供第一激励信号给所述传感器板,以驱动所述传感器板执行感测操作,所述电容检测电路的接地端用于加载第一调制信号,所述第一激励信号随所述第一调制信号的变化而变化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘学春
申请(专利权)人:深圳市亚耕电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:广东;44

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