CN112051941B - 屏内指纹识别时触控信号同步的方法、电路及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种屏内指纹识别时触控信号同步的方法、电路及装置。所述方法包括：获取触控与显示驱动IC输出信号；在触控与显示驱动IC的有效帧内，指纹IC发送指纹识别信号；使指纹IC与触控与显示驱动IC输出信号同步。本申请提出了一种更合理的屏内指纹识别时触控信号同步的方法，通过使指纹IC的输出信号与触控与显示驱动IC的输出信号保持同步，这样能够避免因信号不同步而产生耦合，因而触控与显示驱动IC不会产生漏电，从而不会影响触控报点产生噪声，保证了触控功能的正常使用。

Description

屏内指纹识别时触控信号同步的方法、电路及装置

技术领域

本公开一般涉及显示技术领域，具体涉及指纹识别领域，尤其涉及一种屏内指纹识别时触控信号同步的方法、电路及装置。

背景技术

现有的触控大屏一般是由触控设备、显示设备和指纹识别设备组成，在现有技术中，由于触控与显示驱动IC的输出信号控制触控设备和显示设备，指纹IC单独控制指纹识别设备，由于指纹IC的采样频率和同步信号不同，存在着时序信号不匹配的问题，因此，触控与显示驱动IC和指纹IC的输出信号不同步，会产生耦合，从而产生漏电，导致触控设备、显示设备与指纹识别设备之间产生干扰，触控设备会产生鬼手，不能保证触控设备的触控功能正常使用。

因此，希望有一种更合理方式解决指纹IC和触控与显示驱动IC之间输出信号的同步问题，确保触控设备、显示设备与指纹识别设备之间不会产生干扰，触控操作正常。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种屏内指纹识别时触控信号同步的方法、电路及装置，能够符合目前在无域名服务器部署的网络服务寻址的需求。

基于本发明实施例的一个方面，本申请实施例提供了一种屏内指纹识别时触控信号同步的方法，所述方法包括：获取触控与显示驱动IC输出信号；在触控与显示驱动IC的有效帧内，指纹IC发送指纹识别信号；使指纹IC与触控与显示驱动IC输出信号同步；通过同驱信号使指纹IC与触控与显示驱动IC输出信号同步；所述同驱信号接收触控与显示驱动IC的输出信号，并在触控与显示驱动IC电路的有效帧内，所述指纹IC电路不进行指纹采集操作时，将指纹IC输出信号在直流电位的基础上向上做调制波形，使触控与显示驱动IC与指纹IC的输出信号同步。

基于本发明实施例的另一个方面，公开一种屏内指纹识别时触控信号同步的电路，所述电路包括：触控与显示驱动IC电路，与触控设备和显示设备连接，用于驱动触控设备和显示设备工作；指纹IC电路，与指纹识别设备连接，所述指纹IC电路进行指纹采集操作时，将指纹信息发送至指纹识别设备；同驱电路，与所述触控与显示驱动IC电路、指纹IC电路连接，用于使所述触控与显示驱动IC电路与指纹IC电路的输出信号同步，避免产生触控报点噪声；所述同驱电路接收所述触控与显示驱动IC电路的输出信号，并在触控与显示驱动IC电路的有效帧内，所述指纹IC电路不进行指纹采集操作时，将指纹IC电路的输出信号在直流电位的基础上向上做调制波形，使指纹IC电路的输出信号与触控与显示驱动IC的输出信号保持同步；所述同驱电路与所述触控与显示驱动IC电路的任意一CGOUT引脚和指纹IC电路的任意一CGOUT引脚连接，所述触控与显示驱动IC电路包括多个CGOUT引脚，所述指纹IC电路包括多个CGOUT引脚。

基于本发明实施例的又一个方面，本发明还提供一种屏内指纹识别时触控信号同步的装置，该装置包括本发明各实施例提供的屏内指纹识别时触控信号同步的电路，并执行根据本发明各实施例提供的屏内指纹识别时触控信号同步的方法。

在本申请实施例中，通过同驱电路输出同驱信号，由同驱电路接收触控与显示驱动IC的输出信号，并由同驱信号将指纹IC电路的输出信号在直流电位的基础上向上做调制波形，使指纹IC电路的输出信号与触控与显示驱动IC的输出信号保持同步，这样能够避免产生耦合，触控与显示驱动IC就不会产生漏电，从而不会影响触控报点而产生噪声，保证了触控功能的正常使用。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请一个实施例的屏内指纹识别时触控信号同步的装置的结构示意图；

图2-1为本申请一个实施例的使用图1所示屏内指纹识别时触控信号同步的装置的波形图；

图2-2为本申请另一个实施例的使用图1所示屏内指纹识别时触控信号同步的装置的波形图；

图3为本申请一个实施例的屏内指纹识别时触控信号同步的电路的电路图；

图4为本申请一个实施例的同驱电路与触控与显示驱动IC电路和指纹IC电路的连接关系示意图；

图5为本申请又一个实施例的屏内指纹识别时触控信号同步的方法的流程图；

图6为本申请又一个实施例的触控与显示驱动IC的栅阵列单元的一个控制电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1，其示出了可以应用本申请实施例的示例性系统架构。

如图1所示，该系统架构的核心模块可以包括触控与显示驱动IC 110、指纹IC 120和同驱模块130；

指纹IC 120连接有指纹识别设备，触控与显示驱动IC 110连接有显示屏，也可以将指纹识别设备与显示屏一体设置，但是，即使一体设置，指纹IC 120的数据也将发送到指纹识别设备，触控与显示驱动IC 110的数据也将发送到显示屏，在本申请的实施例中，指纹设备、触控设备和显示设备三者是集成设置的，即显示设备设置在触控设备的内部，指纹设备设置在触控设备上，通过指纹设备实现触控设备的操作，进而通过显示设备进行显示操作。

所述指纹IC 120通过触控点触控的方式使所述指纹IC 120的指纹识别操作作用在所述触控与显示驱动IC 110上，当所述手指触控到所述指纹IC 120连接的指纹识别设备上时，所述触控与显示驱动IC 110连接的触控设备和显示设备显示相应的指纹IC 120的指纹识别操作的内容，或者定位触控报点的位置，或者执行相应的软件程序，或者将显示鼠标光标移动到指定的位置；比如，当用户通过手指触控到指纹IC 120连接的指纹识别设备上时，触控与显示驱动IC 110连接的触控设备和显示设备上在对应位置显示鼠标光标，如果手指在所述指纹IC 120连接的指纹识别设备上滑动，所述鼠标光标同步在所述触控与显示驱动IC 110连接的触控设备和显示设备上滑动，如果采取双击、单击或者其他操作方式执行某一程序或控制某一状态时，所述触控与显示驱动IC 110连接的触控设备和显示设备执行相应的程序或动作。

所述触控与显示驱动IC 110与所述指纹IC 120通过所述同驱模块130连接；具体的，所述同驱模块130可以是与触控与显示驱动IC 110和指纹IC 120的一些引脚连接，也可以是将所述触控与显示驱动IC 110与所述指纹IC 120通过物理接触或隔离的方式连接；比如，将触控与显示驱动IC 110的设定引脚和指纹IC 120的设定引脚连接在同驱模块130的设定引脚上，或者将触控与显示驱动IC 110通过同驱模块130与指纹IC 120绑定，或者将同驱模块130设置在所述触控与显示驱动IC 110与所述指纹IC 120之间，使二者物理隔离；或者通过无线通讯的方式，同驱模块130与所述触控与显示驱动IC 110和指纹IC 120连接；

所述同驱模块130使所述指纹IC 120的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G与所述触控与显示驱动IC 110的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G保持信号同步。

在实际的使用中，由于指纹IC 120的采样频率为30Hz，而同步信号为60Hz，指纹IC120的采样信号与时序信号不匹配，当同步信号为低电平时，指纹IC 120的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G信号和触控与显示驱动IC 110的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G信号由于信号不同步，电位不等而产生耦合，指纹IC 120的TFT打开电压VGH_G一直处于高电平，TFT关闭电压VGL_G一直处于低电平，通过耦合会导致触控与显示驱动IC 110的TFT打开电压VGH_G和TFT关闭电压VGL_G产生漏电，此时在指纹IC 120的指纹识别设备上进行触控操作时，其产生在触控与显示驱动IC 110的显示屏上的触控报点产生了干扰，从而会影响触控操作导致触控误报点，不能保证指纹IC 120的触控功能的正常使用。

所述同驱模块130在所述触控与显示驱动IC 110的显示帧的有效时间内，发送与所述指纹IC 120的触控操作信号的发送周期和占空比一样的调制信号，使所述指纹IC 120的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G信号和触控与显示驱动IC 110的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G信号保持同步，使所述指纹IC 120的指纹识别、指纹IC 120的触控操作以及触控与显示驱动IC 110上显示功能均正常。

具体的，在触控与显示驱动IC 110的显示帧的有效时间内，指纹IC 120进行触控操作，通过所述同驱模块130将指纹IC 120的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G在直流电位的基础上向上做调制波形，使指纹IC 120的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G与触控与显示驱动IC 110的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G保持同步，参考图2-1和图2-2，图2-1和图2-2是两种不同的触控方案，图2-1为Long-V触控方案，图2-2为Long-H触控方案，如图2-1和图2-2所述，TE为同步信号，因为其周期为60Hz，占空比为50％，LFD为同驱信号，D_VGH_G表示触控与显示驱动IC 110的TFT打开电压VGH_G，D_VGL_GTFT表示触控与显示驱动IC 110的关闭电压VGL_G，F_VGH_G表示指纹IC 120的TFT打开电压VGH_G，F_VGL_GTFT表示指纹IC 120的关闭电压VGL_G，在图示的指纹采集帧和显示帧各占50％，同步信号的一个周期内，分别为指纹采集帧和显示帧，指纹采集帧和显示帧各占50％，指纹采集帧在同步信号的高电平有效，显示帧在同步信号的低电平有效，Gate信号为指纹IC 120的触控操作时的触控信号，每个指纹IC 120的触控点均设置一个触控信号，其采样频率为30Hz，指纹采集帧和显示帧表示在当前时隙内其有效。如图2示，在触控与显示驱动IC 110的显示帧的有效时间内，触控与显示驱动IC 110的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G的波形同步输出到同驱模块130，指纹IC 120通过同步信号获取到同驱模块130的触控与显示驱动IC110的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G的波形，同驱模块130将指纹IC 120的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G在直流电位的基础上向上做调制波形，从而使指纹IC 120的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G与触控与显示驱动IC 110的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G保持同步。

参考图3，其示出了根据本申请一个实施例的屏内指纹识别时触控信号同步的电路的示例性电路图。

如图3所示，所述电路包括触控与显示驱动IC电路310、指纹IC电路320和同驱电路330；

触控与显示驱动IC电路310的CGOUT引脚是触控与显示驱动IC电路310内部门控单元的输出信号，所述指纹IC电路320的CGOUT_2引脚是指纹IC电路320内部门控单元的输出信号，在实际的应用中，触控与显示驱动IC电路310包括多个CGOUT引脚，所述指纹IC电路320包括多个CGOUT引脚，同驱电路330与所述触控与显示驱动IC电路310的任意一CGOUT引脚和指纹IC电路320的任意一CGOUT引脚连接，在下述的实施例中，仅以触控与显示驱动IC电路310的多个CGOUT引脚中的一个引脚为例，标记为CGOUT_1引脚，所述指纹IC电路320的多个CGOUT引脚中的一个引脚为例，标记为CGOUT_2引脚，来说明本申请的屏内指纹识别时触控信号同步的电路的工作方案。

所述触控与显示驱动IC电路310包括CGOUT_1引脚，该引脚是触控与显示驱动IC的内控门控单元的输出信号，该引脚输出信号用于控制显示屏的TFT的关闭或打开，其输出信号分别为TFT打开电压VGH_G和TFT关闭电压VGL_G；

所述指纹IC电路320包括CGOUT_2引脚，该引脚是指纹IC的内控门控单元的输出信号，该引脚输出信号用于控制指纹识别设备的TFT的关闭或打开，其输出信号分别为TFT打开电压VGH_G和TFT关闭电压VGL_G；

由此可知，控制指纹IC电路320与触控与显示驱动IC电路310同步就是要实现指纹IC电路320的CGOUT_2引脚与触控与显示驱动IC电路310的CGOUT_1引脚的输出信号同步，通过同步控制显示屏TFT和指纹识别设备TFT，使显示屏和指纹识别设备同步作业，避免出现二者的电位不等产生耦合，影像触控操作使用的问题；

所述同驱电路330与所述触控与显示驱动IC电路310和指纹IC电路320连接，所述同驱电路330用于将所述触控与显示驱动IC电路310的输出信号和指纹IC电路320的输出信号同步，使触控与显示驱动IC电路310和指纹IC电路320输出的信号一致；

同步信号控制所述触控与显示驱动IC电路310和指纹IC电路320的有效帧，在本发明的实施例中，同步信号的一个周期内，分别为指纹采集帧和显示帧，指纹采集帧和显示帧各占50％，指纹采集帧在同步信号的高电平有效，显示帧在同步信号的低电平有效；同步信号周期为60Hz，占空比为50％。

触控与显示驱动IC电路310的门控单元输出信号CGOUT引脚用于输入或输出需要的电压波形，比如输出需要的调制波形，同时指纹IC电路320的CGOUT引脚可以接收到这个电压信号，并作用在指纹IC电路320内部其他的电路中，起到控制TFT打开电压VGH_G和TFT关闭电压VGL_G的作用，如图4所示，图4为同驱电路330与触控与显示驱动IC电路310和指纹IC电路320的连接关系示意图，在图中，触控与显示驱动IC电路310的CGOUT_1引脚与同驱电路330绑定，此时，触控与显示驱动IC电路310的CGOUT_1引脚即按照同驱电路330所需要的同驱信号输出信号，将指纹IC电路320与同驱电路330绑定，即指纹IC电路320获取同驱电路330的同驱信号，实现触控与显示驱动IC电路310与纹IC电路320信号同步。

具体的，所述同驱电路330分别于触控与显示驱动IC电路310的CGOUT_1引脚和指纹IC电路320的CGOUT_2引脚连接，所述同驱电路330接收所述触控与显示驱动IC电路310的CGOUT_1引脚输出的TFT打开电压VGH_G和TFT关闭电压VGL_G，在触控与显示驱动IC的显示帧的有效时间内，指纹IC电路320进行触控操作时，所述触控与显示驱动IC电路310的CGOUT_1引脚输出的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G输出至同驱电路330，同驱电路330将指纹IC电路320的CGOUT_2引脚输出的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G在直流电位的基础上向上做调制波形，使指纹IC电路320的CGOUT_2引脚输出的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G与触控与显示驱动IC电路310的CGOUT_1引脚输出的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G保持同步。

参考图5，其示出了根据本申请一个实施例的屏内指纹识别时触控信号同步的方法的示例性流程图。

如图5所示，在步骤510中，获取触控与显示驱动IC输出信号；

触控与显示驱动IC输出信号为触控与显示驱动IC的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G信号，用于控制与触控与显示驱动IC相连接的显示屏的点亮与关闭，由触控与显示驱动IC的CGOUT引脚输出；

在步骤520中，在触控与显示驱动IC的有效帧内，指纹IC发送指纹识别信号；

在步骤530中，使指纹IC与触控与显示驱动IC输出信号同步；指纹IC的输出信号为指纹IC的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G信号，用于控制与指纹IC相连接的触摸屏的工作与关闭，由指纹IC的CGOUT引脚输出；

通过指纹IC与触控与显示驱动IC的输出信号同步，指纹IC与触控与显示驱动IC的输出电位保持一致，因此不会产生电位差，从而不会产生耦合，触控与显示驱动IC的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G也就没有了漏电，当触控与显示驱动IC处于有效帧时，通过指纹IC不会影响触控设备的信号，触控报点也就没有了干扰，触控误报点即不存在。

在实际的运用中，由于指纹IC的采样频率为30Hz，而同步信号为60Hz，指纹IC的采样信号与时序信号不匹配，当同步信号为低电平时，指纹IC的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G信号和触控与显示驱动IC的TFT打开电压VGH_G、TFT关闭电压VGL_G信号由于信号不同步，电位不等而产生耦合，指纹IC的TFT打开电压VGH_G一直处于高电平，TFT关闭电压VGL_G一直处于低电平，通过耦合会导致触控与显示驱动IC的TFT打开电压VGH_G和TFT关闭电压VGL_G产生漏电，此时在触控与显示驱动IC的触控设备上进行触控操作时，指纹IC的指纹信号会和显示与触控驱动IC的触控信号发送耦合，对触控设备的触控报点产生了干扰，从而会影响触控操作，导致触控误报点，不能保证触控与显示驱动IC的触控设备的触控功能的正常使用。

具体的，如图6所示，图6是触控与显示驱动IC的栅阵列单元的一个控制电路，触控与显示驱动IC的输出引脚CGOUT输出高电平的有引脚CN、引脚CNB、引脚EN_Touch，输出低电平的有STV、CK、CKB、VGH-G、VGL-G、Reset，其中VGH-G，VGL-G为理想波形，无耦合导致的漏电变化，此时，TFT管T1、T7、T9、T10截止，T11导通，使PD点出书低电平，从而使TFT管T4、T5截止，PUCN点为Floating状态，Output输出低电平，从而使TFT管T8截止；

由于TFT管中T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10的源极漏极之间不存在压差，故不会产生触控与显示驱动IC的栅阵列单元的漏电，进而不存在异常电荷干扰到触控报点，从而在指纹IC不进行指纹识别操作时，不会引起触控与显示驱动IC的干扰。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中。这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种屏内指纹识别时触控信号同步的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取触控与显示驱动IC的输出信号；

在触控与显示驱动IC的有效帧内，指纹IC发送指纹识别信号；

通过同驱信号使指纹IC与触控与显示驱动IC输出信号同步。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同驱信号将指纹IC输出信号在直流电位的基础上向上做调制波形，使指纹IC与触控与显示驱动IC输出信号同步。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述同驱信号接收触控与显示驱动IC的输出信号，并在触控与显示驱动IC电路的有效帧内，指纹IC电路进行触控操作时，将指纹IC输出信号在直流电位的基础上向上做调制波形，使触控与显示驱动IC与指纹IC的输出信号同步。

4.一种屏内指纹识别时触控信号同步的电路，其特征在于，所述电路包括：

触控与显示驱动IC电路，与触控设备、显示设备连接，用于驱动触控设备、显示设备工作；

指纹IC电路，与指纹识别设备连接，所述指纹IC电路进行指纹识别操作时，将指纹信息发送至指纹识别设备；

同驱电路，与所述触控与显示驱动IC电路、指纹IC电路连接，在触控与显示驱动IC电路的有效帧内，使所述触控与显示驱动IC电路与指纹IC电路的输出信号同步，避免产生触控报点噪声。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述指纹IC电路不进行指纹采集操作时，将指纹IC电路的输出信号在直流电位的基础上向上做调制波形，使指纹IC电路的输出信号与触控与显示驱动IC的输出信号保持同步。

6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述同驱电路与所述触控与显示驱动IC电路的任意一CGOUT引脚和指纹IC电路的任意一CGOUT引脚连接。

7.根据权利要求4至6任一项所述的电路，其特征在于，所述电路被用于执行权利要求1至3任一项所述的方法。

8.一种屏内指纹识别时触控信号同步的装置，其特征在于，所述装置包括权利要求4至6任一项所述的电路。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置被用于执行权利要求1至3任一项所述的方法。