【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及指纹识别，具体而言，涉及一种指纹传感器、指纹模组及电子设备。
技术介绍
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)都安装有指纹识别器件。然而，来自设备内外部的噪声对指纹识别结果有较大的负面影响，现有技术中尚无很好的解决方案。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种指纹传感器、指纹模组及电子设备。
2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、第一方面，本申请实施例提供一种指纹传感器，包括指纹信号采集模块以及噪声信号采集模块；所述指纹信号采集模块用于采集包含噪声的指纹信号，所述噪声信号采集模块用于采集噪声信号，所述指纹信号用于和所述噪声信号进行差分处理，得到差分信号，所述差分信号用于指纹识别。
4、上述指纹传感器中，指纹信号采集模块采集的指纹信号除了包含用于指纹识别的指纹成分，还包含噪声成分，而噪声信号采集模块采集的噪声信号则主要包含噪声成分，从而对指纹信号和噪声信号进行差分处理，相当于削弱甚至是消除了指纹信号中的噪声成分，因此基于差分处理所得到的差分信号进行指纹识别具有较好的识别效果。其中，噪声信号既可能来源于指纹传感器所在设备的外部环境，也可能来自于设备的内部环境。
5、在第一方面的一种实现方式中，所述指纹传感器包括像素阵列，所述指纹信号采集模块包括所述像素阵列中用于采集所述指纹信号的指纹像素，所述噪声信号采集模块包括所述像素阵列中用于采集所述噪声信
6、在上述实现方式中，通过像素阵列中的像素就可以完成指纹信号和噪声信号的采集，集成度较高。
7、在第一方面的一种实现方式中，每个指纹像素均对应有与其同时驱动的噪声像素，所述指纹像素采集的指纹信号用于和与其同时驱动的噪声像素采集的噪声信号进行差分处理，得到对应的差分信号。
8、在上述实现方式中，指纹像素和噪声像素是不同的像素，从而指纹信号和噪声信号可以同时采集，去噪效果较好。
9、在第一方面的一种实现方式中，所述像素阵列包括多个信号采集单元，每个信号采集单元包括至少一个指纹像素以及一个噪声像素，每个信号采集单元中的指纹像素和噪声像素同时驱动，每个信号采集单元中的每个指纹像素采集的指纹信号分别用于和该信号采集单元中的噪声像素采集的噪声信号进行差分处理，得到对应的差分信号。
10、在上述实现方式中，去噪是在每个信号采集单元内部独立进行的，即噪声信号具有局部化的特点，因此去噪效果较好。
11、在第一方面的一种实现方式中，所述像素阵列包括多列指纹像素和一列噪声像素，所述像素阵列采用行扫描方式对像素进行驱动，每个信号采集单元为所述像素阵列的一行像素。
12、在上述实现方式中，根据行扫描的特点在像素阵列中设置一列噪声像素，可确保每行指纹像素对应一个噪声像素，不仅去噪精度较高，并且不会增加太多的噪声像素，有利于控制硬件成本。
13、在第一方面的一种实现方式中，所述像素阵列包括n列指纹像素和n列噪声像素，n为大于1的整数，且包含所述指纹像素的列和包含所述噪声像素的列在所述像素阵列中交替排列，所述像素阵列采用行扫描方式对像素进行驱动，每个信号采集单元包括一个指纹像素以及与该指纹像素在行方向上相邻的一个噪声像素。
14、在上述实现方式中，根据行扫描的特点在像素阵列交替设置噪声像素的像素列和指纹像素的像素列，可确保每个指纹像素对应一个噪声像素，去噪精度很高。
15、在第一方面的一种实现方式中，所述指纹传感器为电容型传感器，所述噪声像素包括第一电极板以及第二电极板，所述第一电极板设置在所述第二电极板的靠近所述指纹传感器的感应表面一侧；所述第二电极板的一端与所述像素阵列的驱动单元的输出端连接，所述第二电极板的另一端用于与所述噪声像素的后端电路连接，所述驱动单元用于向所述第二电极板施加第二驱动信号，以使所述第二电极板累积电荷，所述第二电极板累积的电荷在向所述噪声像素的后端电路转移时，形成所述噪声信号。
16、在上述实现方式中，第一电极板用于屏蔽手指电容极板(即手指表面)，从而使得第二电极板所采集的噪声信号不含或者少含指纹成分，有利于改善去噪效果。
17、在第一方面的一种实现方式中，所述第一电极板的一端与所述驱动单元的输出端连接，所述驱动单元还用于在向所述第二电极板施加所述第二驱动信号时，向所述第一电极板施加第一驱动信号。
18、在上述实现方式中，给第一电极板施加驱动信号，有利于改善第一电极板对手指的屏蔽效果。
19、在第一方面的一种实现方式中，所述噪声像素还包括第三电极板，所述第三电极板设置在所述第二电极板的远离所述指纹传感器的感应表面一侧；所述第三电极板的一端与所述驱动单元的输出端连接，所述驱动单元还用于在向所述第二电极板施加所述第二驱动信号时，向所述第三电极板施加第三驱动信号。
20、在上述实现方式中，第三电极板起到屏蔽功能，有利于减少寄生交流电容，使所采集的噪声信号质量更高，从而有利于改善去噪效果。
21、在第一方面的一种实现方式中，构成所述噪声像素的电极板面积小于构成所述指纹像素的电极板面积。
22、在上述实现方式中，由于构成噪声像素的电极板面积较小，因此为了去噪而增加的噪声像素并不会显著增大像素阵列的面积，有利于指纹传感器的集成。
23、在第一方面的一种实现方式中，所述指纹像素包括第四电极板以及第五电极板，所述第四电极板设置在所述第五电极板的靠近所述指纹传感器的感应表面一侧；所述第四电极板的一端与所述像素阵列的驱动单元的输出端连接，所述第四电极板的另一端用于与所述指纹像素的后端电路连接，所述驱动单元用于向所述第四电极板施加第四驱动信号，以使所述第四电极板累积电荷，所述第四电极板累积的电荷在向所述噪声像素的后端电路转移时，形成所述指纹信号；所述第一电极板和所述第四电极板位于同一层，所述第二电极板和所述第五电极板位于同一层，所述第三电极板位于所述第二电极板所在层的下层。
24、在上述实现方式中，指纹传感器的电极板可以采用分层设计，其结构紧凑，便于制造。
25、在第一方面的一种实现方式中，所述像素阵列中的像素用于在指纹采集时段内作为采集所述指纹信号的指纹像素，以及用于在噪声采集时段内作为采集所述噪声信号的噪声像素，每个像素采集的指纹信号用于和该像素采集的噪声信号进行差分处理，得到对应的差分信号。
26、在上述实现方式中，指纹像素和噪声像素是相同的像素，从而指纹信号和噪声信号可以分时采集，避免相互干扰，此种实现方式无需为了去噪刻意增加像素数量(相较于指纹像素和噪声像素是不同的像素的情况)，从而比较节约硬件成本。
27、在第一方面的一种实现方式中，所述指纹传感器为电容型传感器，所述像素包括第六电极本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种指纹传感器，其特征在于，包括指纹信号采集模块以及噪声信号采集模块；
2.根据权利要求1所述的指纹传感器，其特征在于，所述指纹传感器包括像素阵列，所述指纹信号采集模块包括所述像素阵列中用于采集所述指纹信号的指纹像素，所述噪声信号采集模块包括所述像素阵列中用于采集所述噪声信号的噪声像素，所述指纹像素采集的指纹信号用于和与其对应的噪声像素采集的噪声信号进行差分处理，得到所述差分信号。
3.根据权利要求2所述的指纹传感器，其特征在于，每个指纹像素均对应有与其同时驱动的噪声像素，所述指纹像素采集的指纹信号用于和与其同时驱动的噪声像素采集的噪声信号进行差分处理，得到对应的差分信号。
4.根据权利要求3所述的指纹传感器，其特征在于，所述像素阵列包括多个信号采集单元，每个信号采集单元包括至少一个指纹像素以及一个噪声像素，每个信号采集单元中的指纹像素和噪声像素同时驱动，每个信号采集单元中的每个指纹像素采集的指纹信号分别用于和该信号采集单元中的噪声像素采集的噪声信号进行差分处理，得到对应的差分信号。
5.根据权利要求4所述的指纹传感器，其特征在
6.根据权利要求4所述的指纹传感器，其特征在于，所述像素阵列包括N列指纹像素和N列噪声像素，N为大于1的整数，且包含所述指纹像素的列和包含所述噪声像素的列在所述像素阵列中交替排列，所述像素阵列采用行扫描方式对像素进行驱动，每个信号采集单元包括一个指纹像素以及与该指纹像素在行方向上相邻的一个噪声像素。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的指纹传感器，其特征在于，所述指纹传感器为电容型传感器，所述噪声像素包括第一电极板以及第二电极板，所述第一电极板设置在所述第二电极板的靠近所述指纹传感器的感应表面一侧；
8.根据权利要求7所述的指纹传感器，其特征在于，所述第一电极板的一端与所述驱动单元的输出端连接，所述驱动单元还用于在向所述第二电极板施加所述第二驱动信号时，向所述第一电极板施加第一驱动信号。
9.根据权利要求7所述的指纹传感器，其特征在于，所述噪声像素还包括第三电极板，所述第三电极板设置在所述第二电极板的远离所述指纹传感器的感应表面一侧；
10.根据权利要求7所述的指纹传感器，其特征在于，构成所述噪声像素的电极板面积小于构成所述指纹像素的电极板面积。
11.根据权利要求9所述的指纹传感器，其特征在于，所述指纹像素包括第四电极板以及第五电极板，所述第四电极板设置在所述第五电极板的靠近所述指纹传感器的感应表面一侧；
12.根据权利要求2所述的指纹传感器，其特征在于，所述像素阵列中的像素用于在指纹采集时段内作为采集所述指纹信号的指纹像素，以及用于在噪声采集时段内作为采集所述噪声信号的噪声像素每个像素采集的指纹信号用于和该像素采集的噪声信号进行差分处理，得到对应的差分信号。
13.根据权利要求12所述的指纹传感器，其特征在于，所述指纹传感器为电容型传感器，所述像素包括第六电极板以及第七电极板，所述第六电极板设置在所述第七电极板的靠近所述指纹传感器的感应表面一侧；
14.根据权利要求13所述的指纹传感器，其特征在于，所述像素还包括第八电极板，所述第八电极板设置在所述第七电极板的远离所述指纹传感器的感应表面一侧；
15.一种指纹模组，其特征在于，包括如权利要求1-14中任一项所述的指纹传感器，还包括信号处理模块；
16.根据权利要求15所述的指纹模组，其特征在于，所述信号处理模块为所述指纹传感器中的模块，或者，所述信号处理模块为所述指纹模组中独立于所述指纹传感器的模块。
17.根据权利要求15所述的指纹模组，其特征在于，所述信号处理模块包括信号预处理模块以及信号差分模块；
18.根据权利要求17所述的指纹模组，其特征在于，所述信号差分模块包括差分放大器以及模数转换单元；
19.根据权利要求17所述的指纹模组，其特征在于，所述信号差分模块包括模数转换单元以及数字运算单元；
20.根据权利要求17所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹传感器为电容型传感器，所述信号预处理模块包括指纹电荷累积电容、指纹缓冲器、噪声电荷累积电容以及噪声缓冲器；
21.根据权利要求17所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹传感器包括像素阵列，所述指纹信号采集模块包括所述像素阵列中用于采集所述指纹信号的指纹像素，所述噪声信号采集模块包括所述像素阵列中用于采集所述噪声信号的噪声...
【技术特征摘要】
1.一种指纹传感器，其特征在于，包括指纹信号采集模块以及噪声信号采集模块；
2.根据权利要求1所述的指纹传感器，其特征在于，所述指纹传感器包括像素阵列，所述指纹信号采集模块包括所述像素阵列中用于采集所述指纹信号的指纹像素，所述噪声信号采集模块包括所述像素阵列中用于采集所述噪声信号的噪声像素，所述指纹像素采集的指纹信号用于和与其对应的噪声像素采集的噪声信号进行差分处理，得到所述差分信号。
3.根据权利要求2所述的指纹传感器，其特征在于，每个指纹像素均对应有与其同时驱动的噪声像素，所述指纹像素采集的指纹信号用于和与其同时驱动的噪声像素采集的噪声信号进行差分处理，得到对应的差分信号。
4.根据权利要求3所述的指纹传感器，其特征在于，所述像素阵列包括多个信号采集单元，每个信号采集单元包括至少一个指纹像素以及一个噪声像素，每个信号采集单元中的指纹像素和噪声像素同时驱动，每个信号采集单元中的每个指纹像素采集的指纹信号分别用于和该信号采集单元中的噪声像素采集的噪声信号进行差分处理，得到对应的差分信号。
5.根据权利要求4所述的指纹传感器，其特征在于，所述像素阵列包括多列指纹像素和一列噪声像素，所述像素阵列采用行扫描方式对像素进行驱动，每个信号采集单元为所述像素阵列的一行像素。
6.根据权利要求4所述的指纹传感器，其特征在于，所述像素阵列包括n列指纹像素和n列噪声像素，n为大于1的整数，且包含所述指纹像素的列和包含所述噪声像素的列在所述像素阵列中交替排列，所述像素阵列采用行扫描方式对像素进行驱动，每个信号采集单元包括一个指纹像素以及与该指纹像素在行方向上相邻的一个噪声像素。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的指纹传感器，其特征在于，所述指纹传感器为电容型传感器，所述噪声像素包括第一电极板以及第二电极板，所述第一电极板设置在所述第二电极板的靠近所述指纹传感器的感应表面一侧；
8.根据权利要求7所述的指纹传感器，其特征在于，所述第一电极板的一端与所述驱动单元的输出端连接，所述驱动单元还用于在向所述第二电极板施加所述第二驱动信号时，向所述第一电极板施加第一驱动信号。
9.根据权利要求7所述的指纹传感器，其特征在于，所述噪声像素还包括第三电极板，所述第三电极板设置在所述第二电极板的远离所述指纹传感器的感应表面一侧；
10.根据权利要求7所述的指纹传感器，其特征在于，构成所述噪声像素的电极板面积小于构成所述指纹像素的电极板面积。
11.根据权利要求9所述的指纹传感器，其特征在于，所述指纹像素包括第四电极板以及第五电极板，所述第四电极板设置在所述第五电极板的靠近所述指纹传感器的感应表面一侧；
12.根据权利要求2所述的指纹传感器，其特征在于，所述像素阵列中的像素用于在指纹采集时段内作为采集所述指纹信号的指纹像素，以及用于在噪声采集时段内作为采集所述噪声信号的噪声像素每个像素采集的指纹信号用于和该像素采集的噪声信号进行差分处理，得到对应的差分信号。
13.根据权利要求12所述的指纹传感器，其特征在于，所述指纹传感器为电容型传感器，所述像素包括第六电极板以及第七电极板，所述第六电极板设置在所述第七电极板的靠近所述指纹传感器的感应表面一侧；
14.根据权利要求13所述的指纹传感器，其特征在于，所述像素还包括第八电极板，所述第八电极板设置在所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏鹏，王海生，刘英明，杨金亮，付梦晨，
申请(专利权)人：天津极豪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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