TWI666590B - 指紋感測面板及其指紋感測器 - Google Patents
指紋感測面板及其指紋感測器 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI666590B TWI666590B TW107112331A TW107112331A TWI666590B TW I666590 B TWI666590 B TW I666590B TW 107112331 A TW107112331 A TW 107112331A TW 107112331 A TW107112331 A TW 107112331A TW I666590 B TWI666590 B TW I666590B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- fingerprint
- terminal
- switch
- coupled
- voltage
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 2
- 101000686031 Homo sapiens Proto-oncogene tyrosine-protein kinase ROS Proteins 0.000 description 10
- 102100023347 Proto-oncogene tyrosine-protein kinase ROS Human genes 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 102100022436 CMRF35-like molecule 8 Human genes 0.000 description 6
- 101000901669 Homo sapiens CMRF35-like molecule 8 Proteins 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 102100031243 Polypyrimidine tract-binding protein 3 Human genes 0.000 description 5
- 101710132760 Polypyrimidine tract-binding protein 3 Proteins 0.000 description 5
- 102100025477 GTP-binding protein Rit1 Human genes 0.000 description 4
- 101001111722 Homo sapiens E3 ubiquitin-protein ligase RBX1 Proteins 0.000 description 4
- 101000574654 Homo sapiens GTP-binding protein Rit1 Proteins 0.000 description 4
- 101001071233 Homo sapiens PHD finger protein 1 Proteins 0.000 description 4
- 101000612397 Homo sapiens Prenylcysteine oxidase 1 Proteins 0.000 description 4
- 102100036879 PHD finger protein 1 Human genes 0.000 description 4
- 101150003196 PCS1 gene Proteins 0.000 description 3
- 101100493726 Phalaenopsis sp. BIBSY212 gene Proteins 0.000 description 3
- 101100030895 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) RPT4 gene Proteins 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 102100027778 GTP-binding protein Rit2 Human genes 0.000 description 1
- 101000967087 Homo sapiens Metal-response element-binding transcription factor 2 Proteins 0.000 description 1
- 101001111714 Homo sapiens RING-box protein 2 Proteins 0.000 description 1
- 102100040632 Metal-response element-binding transcription factor 2 Human genes 0.000 description 1
- 101150071172 PCS2 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
- G06V40/12—Fingerprints or palmprints
- G06V40/13—Sensors therefor
- G06V40/1306—Sensors therefor non-optical, e.g. ultrasonic or capacitive sensing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
- G01B7/023—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring distance between sensor and object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/28—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
- G06V40/12—Fingerprints or palmprints
- G06V40/1347—Preprocessing; Feature extraction
- G06V40/1359—Extracting features related to ridge properties; Determining the fingerprint type, e.g. whorl or loop
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/16—Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Image Input (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
一種指紋感測面板及其指紋感測器。指紋感測器包括第一至第三開關、第一電容、阻抗變異元件以及感測電路。第一開關接收系統高電壓並受控於預充電信號。第一電容耦接於第一開關與參考電壓之間。阻抗變異元件耦接於第一開關與參考電壓之間，並且阻抗變異元件的阻抗值是依據其與皮膚表面間的垂直距離而變。第二開關接收系統高電壓。第三開關接收讀出信號。感測電路耦接第三開關，並且提供指紋判定電壓。
Description
本發明是有關於一種指紋辨識技術，且特別是有關於一種指紋感測面板及其指紋感測器。
在現今的指紋辨識技術中，通常可以應用於個人使用的保險箱、門鎖、消費型電子裝置（個人電腦、手機、平板電腦）…等。目前較為廣泛使用的指紋辨識技術主要是光學感測技術或溫度感測技術，並且隨著相關技術的成熟，進而提升指紋辨識的解析度及準確度。然而，如何使指紋感測器具有一定的準確度及反應速度的情況下簡化電路則成為本領域相關技術人員重要的課題。
本發明提供一種指紋感測面板及其指紋感測器，可以在具有一定的準確度及反應速度的情況下簡化指紋感測器的電路結構。
本發明的指紋感測器包括第一至第三開關、第一電容、阻抗變異元件以及感測電路。第一開關具有接收系統高電壓的第一端、接收預充電信號的控制端及第二端。第一電容耦接於第一開關的第二端與參考電壓之間。阻抗變異元件耦接於第一開關的第二端與參考電壓之間，並且阻抗變異元件的阻抗值是依據其與皮膚表面間的垂直距離而變。第二開關具有接收系統高電壓的第一端、耦接第一開關的第二端的控制端及第二端。第三開關具有耦接第二開關的第二端的第一端、接收讀出信號的控制端及第二端。感測電路耦接第三開關的第二端，並且提供指紋判定電壓。
在本發明的指紋感測面板包括多條預充電控制線、多條讀出控制線、多條讀出資料線、多個指紋感測器以及多個資訊讀出電路。其中，多個指紋感測器包括第一至第三開關、第一電容、阻抗變異元件以及感測電路。多條預充電控制線用以傳送依序致能的多個預充電信號。多條讀出控制線用以傳送依序致能的多個讀出信號。第一開關具有接收系統高電壓的第一端、耦接對應的預充電控制線的控制端及第二端。第一電容耦接於第一開關的第二端與參考電壓之間。阻抗變異元件耦接於第一開關的第二端與參考電壓之間，並且阻抗變異元件的阻抗值是依據其與皮膚表面間的垂直距離而變。第二開關具有接收系統高電壓的第一端、耦接第一開關的第二端的控制端及第二端。第三開關具有耦接第二開關的第二端的第一端、耦接對應的讀出控制線的控制端及第二端。感測電路耦接第三開關的第二端及對應的讀出資料線，並且提供指紋判定電壓至對應的讀出資料線。多個資訊讀出電路分別耦接至對應的讀出資料線，並且依據對應的讀出資料線所傳送的指紋判定電壓判斷各指紋感測器感應的皮膚表面為指紋的谷線或脊線，以提供各指紋感測器對應的指紋相關信號。
基於上述，本發明實施例所述指紋感測器中的阻抗變異元件可以依據其與使用者手指上的皮膚表面之間的垂直距離，來改變或調整阻抗變異元件的阻抗值，進而決定第一電容與阻抗變異元件之間的放電時間。如此一來，本實施例可以藉由阻抗變異元件的阻抗值的改變，來辨識出指紋上的谷線及脊線，因此可在具有一定的準確度及反應速度的情況下簡化指紋感測器的電路結構。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是依照本發明一實施例的指紋感測器100的電路圖。請參照圖1，在本實施例中，指紋感測器100包括第一至第三開關M1～M3、第一電容C1、阻抗變異元件RT以及感測電路110。其中，本實施例的第一至第三開關M1～M3是以電晶體為例，並且，阻抗變異元件RT是以熱敏阻抗元件為例，但本發明實施例不以此為限。
在本實施例中，第一開關M1的汲極（對應於第一端）接收系統高電壓VDD，第一開關M1的閘極（對應於控制端）接收預充電信號PCS，第一開關M1的源極（對應於第二端）耦接至節點P1。第一電容C1耦接於節點P1與參考電壓Vref之間。阻抗變異元件RT耦接於節點P1與參考電壓Vref之間。第二開關M2的汲極（對應於第一端）接收系統高電壓VDD，第二開關M2的閘極（對應於控制端）耦接至節點P1。第三開關M3的汲極（對應於第一端）耦接至第二開關M2的源極（對應於第二端），第三開關M3的閘極（對應於控制端）接收讀出信號ROS。感測電路110耦接至第三開關M3的源極（對應於第二端），並且，感測電路110可以提供指紋判定電壓VOUT1。
其中，本實施例的感測電路110包括第一運算放大器120、第一電阻R1以及第二電容C2。具體來說，在本實施例中，第一運算放大器120的反向輸入端（對應於第一輸入端）耦接至第三開關M3的第二端，第一運算放大器120的正向輸入端（對應於第二輸入端）接收接地電壓VGND，第一運算放大器120的輸出端可以提供指紋判定電壓VOUT1。另一方面，第一電阻R1耦接於第一運算放大器110的第一輸入端與第一運算放大器110的輸出端之間。並且，第二電容C2耦接於第一運算放大器110的第一輸入端與第一運算放大器110的輸出端之間。其中，本實施例的感測電路110為電流感測電路的型態，但本發明實施例不以此為限。
詳細來說，當使用者透過觸控媒介（例如是手指）對指紋感測器100的觸控面進行觸碰或按壓動作時，指紋感測器100會依據預充電信號PCS及讀出信號ROS的時序狀態，來導通或斷開第一開關M1、第二開關M2以及第三開關M3，藉以決定指紋判定電壓VOUT1上的電壓值。此外，本實施例的阻抗變異元件RT會依據其與使用者手指上的皮膚表面之間的垂直距離，來改變或調整阻抗變異元件RT的阻抗值。
進一步來說，當節點P1上的電壓值足以導通第二開關M2時，則指紋判定電壓VOUT1的電壓值會上升，並且第一電容C1的電荷會透過阻抗變異元件RT進行放電。並且，由於阻抗變異元件RT的阻抗值會依據其與使用者手指上的皮膚表面之間的垂直距離而變，因此第一電容C1的放電時間也會對應的改變。依據上述，本實施例的指紋判定電壓VOUT1是依據上述第一電容C1與阻抗變異元件RT之間的放電時間，來決定指紋判定電壓VOUT1上升的幅度。接著，本實施例的指紋判定電壓VOUT1可以與臨界電壓作比較，以判斷指紋感測器100所感應使用者的手指的皮膚表面的指紋為谷線或脊線的結果。如此一來，本實施例可以藉由阻抗變異元件RT的阻抗值的改變，辨識出指紋上的谷線及脊線，因此可以在具有一定的準確度及反應速度的情況下簡化指紋感測器的電路結構。
圖2是依照本發明一實施例的指紋感測器的波形圖。請同時參照圖1及圖2，詳細來說，當指紋感測器100操作於時間點t1時，預充電信號PCS可以被設定為致能（例如為高電壓準位）狀態，並且，讀出信號ROS可以被設定為禁能（例如為低電壓準位）狀態。在此同時，第一電晶體M1及第二電晶體M2可以被導通，並且，第三電晶體M3可以被斷開。此外，節點P1上的電壓值可以被設定為系統高電壓VDD的電壓值，並且，指紋判定電壓VOUT1的電壓值可以被設定為接地電壓VGND的電壓值。值得一提的是，當第一電晶體M1被導通時，導通電流ID1可以對第一電容C1進行充電動作，使得第一電容C1上的電壓值可以被充電至系統高電壓VDD（亦即節點P1上的電壓值為系統高電壓VDD）。
接著，當指紋感測器100操作於時間點t1之後的時間點t2時，預充電信號PCS可以被設定為禁能（例如為低電壓準位）狀態，並且，讀出信號ROS可以被設定為致能（例如為高電壓準位）狀態。在此同時，第一電晶體M1可以被斷開，並且，第二電晶體M2及第三電晶體M3可以被導通。詳細來說，在時間點t2至時間點t3之間的時間區間TA中，第一電容C1透過阻抗變異元件RT進行放電動作，此時，節點P1上的電壓值VP1可以如下列式子所示： VP1=（（VDD x C1）-（VDD/RT）x T）/ C1 = 1-T/（RT x C1） 其中，上述的VP1為節點P1上的電壓值；VDD為系統高電壓VDD的電壓值；C1為第一電容C1的電容值；RT為阻抗變異元件RT的電阻值；T為時間。
依據上述的式子可以得知，本實施例的阻抗變異元件RT及第一電容C1之間的電阻電容延遲（RC Delay）的係數值與節點P1上的電壓值VP1的下降幅度為負相關性。舉例來說，當阻抗變異元件RT及第一電容C1之間的電阻電容延遲的係數值愈小時，節點P1上的電壓值VP1下降的越快，使得第二電晶體M2具有較短的導通時間，進而使第二電晶體M2提供較短時間的導通電流ID2至感測電路110。藉此，在時間區間TA時，指紋判定電壓VOUT1的電壓值沒有足夠時間上升至臨界電壓Vt。相對的，當阻抗變異元件RT及第一電容C1之間的電阻電容延遲的係數值愈大時，節點P1上的電壓值VP1下降的越慢，使得第二電晶體M2具有較長的導通時間，進而使第二電晶體M2可以提供較長時間的導通電流ID2至感測電路110。藉此，在時間區間TA時，指紋判定電壓VOUT1的電壓值具有足夠時間上升至臨界電壓Vt。換句話說，在本實施例中，阻抗變異元件RT可以依據其與使用者的皮膚表面之間的垂直距離來改變或調整阻抗變異元件RT的阻抗值，進而決定指紋判定電壓VOUT1的電壓值是否上升至臨界電壓Vt。
除此之外，本實施例的指紋感測器100亦可以透過感測電路110所輸出的指紋判定電壓VOUT1的結果，來判斷指紋感測器100所感應的皮膚表面的指紋為谷線或脊線。舉例來說，假設阻抗變異元件RT的阻抗值與使用者的皮膚表面之間的垂直距離成正比，若指紋判定電壓VOUT1可以達到臨界電壓Vt時（可視為高邏輯準位1），則指紋判定電壓VOUT1表示指紋上的谷線；相對的，若指紋判定電壓VOUT1未達到臨界電壓Vt時（可視為低邏輯準位0），則指紋判定電壓VOUT1表示指紋上脊線。又或者，假設阻抗變異元件RT的阻抗值與使用者的皮膚表面之間的垂直距離成反比，若指紋判定電壓VOUT1可以達到臨界電壓Vt時，則指紋判定電壓VOUT1表示指紋上的脊線；相對的，若指紋判定電壓VOUT1未達到臨界電壓Vt時，則指紋判定電壓VOUT1表示指紋上谷線。依據上述，本實施例的指紋感測器100可以視阻抗變異元件RT的種類或類型來決定上述的高邏輯準位及低邏輯準位分別代表為指紋感測器100所感應的皮膚表面的指紋為谷線或脊線，本發明沒有特別的限制。
在本實施例中，預充電信號PCS致能於讀出信號ROS致能之前，並且預充電信號PCS的致能期間與讀出信號ROS的致能期間互不相互重疊，但本發明實施例並不限於此。
圖3是依照本發明另一實施例的指紋感測器300的電路圖。請同時參照圖1及圖3，指紋感測器300大致相同於指紋感測器100，其不同之處在於感測電路310。在本實施例中，感測電路310可以包括第二運算放大器320以及第四開關M4。其中，相同或相似元件使用相同或相似標號。
具體來說，在本實施例中，第二運算放大器320的反向輸入端（對應於第一輸入端）耦接至第二運算放大器320的輸出端，第二運算放大器320的正向輸入端（對應於第二輸入端）耦接至第三開關M3的第二端。並且，第二運算放大器320的輸出端可以提供指紋判定電壓VOUT2。值得一提的是，本實施例的感測電路310為電壓感測電路（如電壓隨耦器）的型態，但本發明實施例不以此為限。
另一方面，在本實施例中，第四開關M4的汲極（對應於第一端）耦接至第三開關M3的第二端，第四開關M4的閘極（對應於控制端）接收偏壓VB，第四開關M4的源極（對應於第二端）接收參考電壓Vref。需注意到的是，關於指紋感測器300的操作細節，皆類似於前一實施例的操作方式，並且於前述的實施例及實施方式都有詳盡的說明，以下恕不多贅述。
圖4是依照本發明一實施例的指紋感測面板400的方塊圖。請參照圖4，在本實施例中，指紋感測面板400包括多條預充電控制線PCL1～PCLN、多條讀出控制線ROC1～ROCN、多條讀出資料線ROD1～RODN、多個指紋感測器FS11～FSNM以及多個資訊讀出電路IRC1～IRCN。具體來說，多條預充電控制線PCL1～PCLN分別用以傳送依序致能（例如為高電壓準位）的多個預充電信號PCS1～PCSN至多數個對應的指紋感測器FS11～FSNM。此外，多條讀出控制線ROC1～ROCN分別用以傳送依序致能（例如為高電壓準位）的多個讀出信號ROS1～ROSN至多數個對應的指紋感測器FS11～FSNM。舉例來說，預充電控制線PCL1及讀出控制線ROC1分別可以傳送依序致能（例如為高電壓準位）的預充電信號PCS1及讀出信號ROS1至對應的指紋感測器FS11、FS12、…FS1M。並且，預充電控制線PCL2及讀出控制線ROC2分別可以傳送依序致能（例如為高電壓準位）的預充電信號PCS2及讀出信號ROS2至對應的指紋感測器FS21、FS22、…FS2M，其餘依此類推。
另一方面，本實施例的多個資訊讀出電路IRC1～IRCN分別耦接至對應的讀出資料線ROD1～RODN，並且，各條讀出資料線ROD1～RODN分別可以接收各個對應的指紋感測器FS11～FSNM所提供的指紋判定電壓VOUT11～VOUTNM，藉此，各個資訊讀出電路IRC1～IRCN可以分別依據對應的讀出資料線ROD1～RODN所傳送的指紋判定電壓VOUT11～VOUTNM，來判斷各個指紋感測器FS11～FSNM所感應的皮膚表面為指紋的谷線或脊線。並且，各個資訊讀出電路IRC1～IRCN可以依據此判斷結果來分別提供各個指紋感測器FS11～FSNM所對應的指紋相關信號S1～SN。其中，上述的N、M為正整數。
在本實施例中，指紋感測器FS11及指紋感測器FS12例如是感測指紋的谷線，並且，指紋感測器FS21及指紋感測器FS22例如是感測指紋的脊線，但本發明實施例並不限於此。因此，本實施例中，指紋感測器FS11及指紋感測器FS12中的阻抗變異元件RT的電阻值較相近，並且指紋感測器FS21及指紋感測器FS22中的阻抗變異元件RT的電阻值較相近。指紋感測器FS11及指紋感測器FS12中的阻抗變異元件RT的電阻值較遠離指紋感測器FS21及指紋感測器FS22中的阻抗變異元件RT的電阻值。
換言之，若指紋感測器FS11及指紋感測器FS12中的阻抗變異元件RT的電阻值是落在高於參考臨界值的第一阻值區間中，則指紋感測器FS21及指紋感測器FS22中的阻抗變異元件RT的電阻值是落在低於參考臨界值的第二阻值區間中。反之亦同。
需注意到的是，本實施例中的多個指紋感測器FS11～FSNM分別可以依照前述實施例中的指紋感測器（如100、300）來進行實施，並且於前述的實施例及實施方式都有詳盡的說明，以下恕不多贅述。
在上述實施例中，指紋感測器100或300具有感測電路（如110、310），但在其他實施例中，感測電路（如110、310）可配置於資訊讀出電路IRC1～IRCN中，而指紋感測器FS11～FSNM則具有指紋感測器100或300所示其他元件，藉此可簡化指紋感測器FS11～FSNM的電路結構。
綜上所述，本發明所述指紋感測器中的阻抗變異元件可以依據其與使用者手指上的皮膚表面之間的垂直距離，來改變或調整阻抗變異元件的阻抗值，進而決定第一電容與阻抗變異元件之間的放電時間。除此之外，指紋感測器中的感測電路可以判斷指紋判定電壓是否達到臨界電壓的標準值，來決定輸出指紋感測器所感應使用者的手指的皮膚表面的指紋為谷線或脊線的判斷結果。如此一來，本實施例可以藉由阻抗變異元件的阻抗值的變化，來辨識出指紋上的谷線及脊線，因此可在具有一定的準確度及反應速度的情況下簡化指紋感測器的電路結構。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、300、FS11～FSNM‧‧‧指紋感測器
110、310‧‧‧感測電路
120、320‧‧‧運算放大器
400‧‧‧指紋感測面板
IRC1～IRCN‧‧‧資訊讀出電路
M1～M4‧‧‧開關
C1～C2‧‧‧電容
RT‧‧‧阻抗變異元件
R1‧‧‧電阻
ID1～ID2‧‧‧導通電流
VOUT1～VOUT2、VOUT11～VOUTNM‧‧‧指紋判定電壓
VDD‧‧‧系統高電壓
VGND‧‧‧接地電壓
Vref‧‧‧參考電壓
Vt‧‧‧臨界電壓
VP1‧‧‧電壓值
VB‧‧‧偏壓
PCL1～PCLN‧‧‧預充電控制線
ROC1～ROCN‧‧‧讀出控制線
ROD1～RODN‧‧‧讀出資料線
PCS、PCS1～PCSN‧‧‧預充電信號
ROS、ROS1～ROSN‧‧‧讀出信號
S1～SN‧‧‧指紋相關信號
t1～t3‧‧‧時間點
TA‧‧‧時間區間
T‧‧‧時間長度
P1‧‧‧節點
圖1是依照本發明一實施例的指紋感測器的電路圖。 圖2是依照本發明一實施例的指紋感測器的波形圖。 圖3是依照本發明另一實施例的指紋感測器的電路圖。 圖4是依照本發明一實施例的指紋感測面板的方塊圖。
Claims (16)
- 一種指紋感測器，包括： 一第一開關，具有接收一系統高電壓的一第一端、接收一預充電信號的一控制端及一第二端； 一第一電容，耦接於該第一開關的該第二端與一參考電壓之間； 一阻抗變異元件，耦接於該第一開關的該第二端與該參考電壓之間，並且該阻抗變異元件的阻抗值是依據其與一皮膚表面間的一垂直距離而變； 一第二開關，具有接收該系統高電壓的一第一端、耦接該第一開關的該第二端的一控制端及一第二端； 一第三開關，具有耦接該第二開關的該第二端的一第一端、接收一讀出信號的一控制端及一第二端；以及 一感測電路，耦接該第三開關的該第二端，並且提供一指紋判定電壓。
- 如申請專利範圍第1項所述的指紋感測器，其中該阻抗變異元件包括一熱敏阻抗元件。
- 如申請專利範圍第1項所述的指紋感測器，其中該感測電路為一電流感測電路。
- 如申請專利範圍第3項所述的指紋感測器，其中該感測電路包括： 一第一運算放大器，具有一第一輸入端、接收一接地電壓的一第二輸入端及提供該指紋判定電壓的一輸出端； 一第一電阻，耦接於該第一運算放大器的該第一輸入端與該第一運算放大器的該輸出端之間；以及 一第二電容，耦接於該第一運算放大器的該第一輸入端與該第一運算放大器的該輸出端之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的指紋感測器，其中該感測電路為一電壓感測電路。
- 如申請專利範圍第5項所述的指紋感測器，其中該感測電路包括： 一第二運算放大器，具有一第一輸入端、耦接該第三開關的該第二端的一第二輸入端及提供該指紋判定電壓的一輸出端，其中該第二運算放大器的該第一輸入端耦接至該第二運算放大器的該輸出端；以及 一第四開關，具有耦接該第三開關的該第二端的一第一端、接收一偏壓的一控制端及接收該參考電壓的一第二端。
- 如申請專利範圍第1項所述的指紋感測器，其中該預充電信號致能於該讀出信號致能之前。
- 如申請專利範圍第7項所述的指紋感測器，其中該預充電信號的致能期間與該讀出信號的致能期間互不重疊。
- 一種指紋感測面板，包括： 多條預充電控制線，用以傳送依序致能的多個預充電信號； 多條讀出控制線，用以傳送依序致能的多個讀出信號； 多條讀出資料線； 多個指紋感測器，分別包括： 一第一開關，具有接收一系統高電壓的一第一端、耦接對應的預充電控制線的一控制端及一第二端； 一第一電容，耦接於該第一開關的該第二端與一參考電壓之間； 一阻抗變異元件，耦接於該第一開關的該第二端與該參考電壓之間，並且該阻抗變異元件的阻抗值是依據其與一皮膚表面間的一垂直距離而變； 一第二開關，具有接收該系統高電壓的一第一端、耦接該第一開關的該第二端的一控制端及一第二端； 一第三開關，具有耦接該第二開關的該第二端的一第一端、耦接對應的讀出控制線的一控制端及一第二端；以及 一感測電路，耦接該第三開關的該第二端及對應的讀出資料線，並且提供一指紋判定電壓至對應的讀出資料線；以及 多個資訊讀出電路，分別耦接至對應的讀出資料線，並且依據對應的讀出資料線所傳送的該指紋判定電壓判斷各該些指紋感測器感應的該皮膚表面為一指紋的谷線或脊線，以提供各該些指紋感測器對應的一指紋相關信號。
- 如申請專利範圍第9項所述的指紋感測面板，其中該阻抗變異元件包括一熱敏阻抗元件。
- 如申請專利範圍第9項所述的指紋感測面板，其中該感測電路為一電流感測電路。
- 如申請專利範圍第11項所述的指紋感測面板，其中該感測電路包括： 一第一運算放大器，具有一第一輸入端、接收一接地電壓的一第二輸入端及提供該指紋判定電壓的一輸出端； 一第一電阻，耦接於該第一運算放大器的該第一輸入端與該第一運算放大器的該輸出端之間；以及 一第二電容，耦接於該第一運算放大器的該第一輸入端與該第一運算放大器的該輸出端之間。
- 如申請專利範圍第9項所述的指紋感測面板，其中該感測電路為一電壓感測電路。
- 如申請專利範圍第13項所述的指紋感測面板，其中該感測電路包括： 一第二運算放大器，具有一第一輸入端、耦接該第三開關的該第二端的一第二輸入端及提供該指紋判定電壓的一輸出端，其中該第二運算放大器的該第一輸入端耦接至該第二運算放大器的該輸出端；以及 一第四開關，具有耦接該第三開關的該第二端的一第一端、接收一偏壓的一控制端及接收該參考電壓的一第二端。
- 如申請專利範圍第9項所述的指紋感測面板，其中各該些指紋感測器所接收的預充電信號致能於各該些指紋感測器所接收的讀出信號致能之前。
- 如申請專利範圍第15項所述的指紋感測面板，其中該些預充電信號的致能期間與該些讀出信號的致能期間互不重疊。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW107112331A TWI666590B (zh) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | 指紋感測面板及其指紋感測器 |
| CN201810766509.5A CN108960176B (zh) | 2018-04-10 | 2018-07-12 | 指纹感测面板及其指纹感测器 |
| US16/167,541 US10839188B2 (en) | 2018-04-10 | 2018-10-23 | Fingerprint sensing panel and fingerprint sensor thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW107112331A TWI666590B (zh) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | 指紋感測面板及其指紋感測器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI666590B true TWI666590B (zh) | 2019-07-21 |
| TW201944282A TW201944282A (zh) | 2019-11-16 |
Family
ID=64483224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW107112331A TWI666590B (zh) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | 指紋感測面板及其指紋感測器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10839188B2 (zh) |
| CN (1) | CN108960176B (zh) |
| TW (1) | TWI666590B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI763575B (zh) * | 2021-05-10 | 2022-05-01 | 聯詠科技股份有限公司 | 指紋感測控制方法與控制電路 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11301708B2 (en) * | 2019-10-01 | 2022-04-12 | Novatek Microelectronics Corp. | Image sensing circuit and method |
| US12205401B2 (en) | 2020-02-06 | 2025-01-21 | Novatek Microelectronics Corp. | Readout integrated circuit |
| TWI750027B (zh) * | 2020-02-06 | 2021-12-11 | 聯詠科技股份有限公司 | 讀出積體電路 |
| TWI752802B (zh) * | 2020-08-17 | 2022-01-11 | 友達光電股份有限公司 | 指紋感測模組及指紋辨識裝置 |
| CN114556451B (zh) * | 2020-09-10 | 2025-03-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | 指纹检测控制电路、指纹检测控制方法和显示装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160055363A1 (en) * | 2014-08-25 | 2016-02-25 | Superc-Touch Corporation | Mobile device with high-accuracy fingerprint identification |
| TW201629845A (zh) * | 2015-02-13 | 2016-08-16 | 比亞迪股份有限公司 | 指紋檢測電路及電子裝置 |
| US20160379032A1 (en) * | 2014-01-14 | 2016-12-29 | Focaltech Electronics, Ltd. | Electric field-type fingerprint identification apparatus and state control method and prosthesis identification method thereof |
| CN206209771U (zh) * | 2016-09-08 | 2017-05-31 | 成都感芯科技有限公司 | 一种指纹采集架构 |
| TW201734884A (zh) * | 2016-03-16 | 2017-10-01 | 奇景光電股份有限公司 | 指紋辨識系統、驅動電路及指紋辨識方法 |
| CN207133838U (zh) * | 2017-08-18 | 2018-03-23 | 浙江大学 | 透明面板指纹识别装置及指纹识别器 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW303441B (zh) * | 1995-03-29 | 1997-04-21 | Trw Inc | |
| EP0790479B1 (en) * | 1996-02-14 | 2002-01-16 | STMicroelectronics S.r.l. | Capacitive distance sensor, particularly for acquiring fingerprints |
| GB9708559D0 (en) | 1997-04-29 | 1997-06-18 | Philips Electronics Nv | Fingerprint sensing devices and systems incorporating such |
| JP3519589B2 (ja) | 1997-12-24 | 2004-04-19 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体集積回路の製造方法 |
| US6512381B2 (en) | 1999-12-30 | 2003-01-28 | Stmicroelectronics, Inc. | Enhanced fingerprint detection |
| DE10222616A1 (de) | 2002-05-17 | 2003-12-04 | Univ Albert Ludwigs Freiburg | Fingerabdruck-Verifikationsmodul |
| NO20025803D0 (no) * | 2002-12-03 | 2002-12-03 | Idex Asa | Levende finger |
| US7406185B2 (en) | 2003-04-16 | 2008-07-29 | Ligh Tuning Technology Inc. | Thermoelectric sensor for fingerprint thermal imaging |
| US7910902B2 (en) | 2004-09-22 | 2011-03-22 | Next Biometrics As | Apparatus for fingerprint sensing based on heat transfer |
| US7301350B2 (en) * | 2005-06-03 | 2007-11-27 | Synaptics Incorporated | Methods and systems for detecting a capacitance using sigma-delta measurement techniques |
| CN101079099A (zh) * | 2006-05-24 | 2007-11-28 | 芯微技术（深圳）有限公司 | 滑动式半导体指纹采集器件及其降噪方法 |
| CN102004903B (zh) * | 2010-11-17 | 2013-07-10 | 深圳市中控生物识别技术有限公司 | 一种防伪指纹识别装置及其指纹识别方法 |
| CN104809372B (zh) * | 2014-01-24 | 2018-10-16 | 北京奇虎科技有限公司 | 判断头戴式智能设备鉴权信息有效性的装置和方法 |
| TW201643772A (zh) * | 2015-06-08 | 2016-12-16 | 指紋卡公司 | 具有中介結構的指紋感測裝置 |
| TWI582678B (zh) * | 2015-12-30 | 2017-05-11 | 晨星半導體股份有限公司 | 電容感測裝置、指紋感測裝置與電容感測裝置製造方法 |
-
2018
- 2018-04-10 TW TW107112331A patent/TWI666590B/zh active
- 2018-07-12 CN CN201810766509.5A patent/CN108960176B/zh active Active
- 2018-10-23 US US16/167,541 patent/US10839188B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160379032A1 (en) * | 2014-01-14 | 2016-12-29 | Focaltech Electronics, Ltd. | Electric field-type fingerprint identification apparatus and state control method and prosthesis identification method thereof |
| US20160055363A1 (en) * | 2014-08-25 | 2016-02-25 | Superc-Touch Corporation | Mobile device with high-accuracy fingerprint identification |
| TW201629845A (zh) * | 2015-02-13 | 2016-08-16 | 比亞迪股份有限公司 | 指紋檢測電路及電子裝置 |
| TW201734884A (zh) * | 2016-03-16 | 2017-10-01 | 奇景光電股份有限公司 | 指紋辨識系統、驅動電路及指紋辨識方法 |
| CN206209771U (zh) * | 2016-09-08 | 2017-05-31 | 成都感芯科技有限公司 | 一种指纹采集架构 |
| CN207133838U (zh) * | 2017-08-18 | 2018-03-23 | 浙江大学 | 透明面板指纹识别装置及指纹识别器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI763575B (zh) * | 2021-05-10 | 2022-05-01 | 聯詠科技股份有限公司 | 指紋感測控制方法與控制電路 |
| US11372501B1 (en) | 2021-05-10 | 2022-06-28 | Novatek Microelectronics Corp. | Control method and control circuit for fingerprint sensing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108960176B (zh) | 2021-07-02 |
| TW201944282A (zh) | 2019-11-16 |
| CN108960176A (zh) | 2018-12-07 |
| US20190311171A1 (en) | 2019-10-10 |
| US10839188B2 (en) | 2020-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI666590B (zh) | 指紋感測面板及其指紋感測器 | |
| JP7274463B2 (ja) | 遷移まで時間信号ノード感知を組み込む方法および回路デバイス | |
| EP3239893B1 (en) | Fingerprint detection circuit and fingerprint recognition system | |
| KR101178731B1 (ko) | 터치스크린의 터치라인신호 처리회로 | |
| CN107449810B (zh) | 电容测定电路、使用了它的输入装置、电子设备 | |
| CN106681549A (zh) | 触控装置及其噪声补偿电路及噪声补偿方法 | |
| US7177203B2 (en) | Data readout circuit and semiconductor device having the same | |
| US7990305B2 (en) | Current mode double-integration conversion apparatus | |
| US10650214B2 (en) | Fingerprint sensor and method of fingerprint detection | |
| JP2000346608A (ja) | 表面形状認識用センサ回路 | |
| JP2006138675A (ja) | 静電容量検出装置 | |
| TWI335989B (en) | Method for measuring speed of conductor slipping through capacitive sensor | |
| CN107545219A (zh) | 电容式指纹传感器及其感测面板 | |
| WO2021184831A1 (zh) | 检测电路、触控面板及电子设备 | |
| US20130223164A1 (en) | Sense amplifier circuit and semiconductor memory device | |
| KR100872174B1 (ko) | 센서 신호 처리 장치 및 이를 응용한 정보 보호 칩에서의 신뢰성 인증 방법 | |
| JP3314355B2 (ja) | 表面形状認識用センサ回路 | |
| CN107547809A (zh) | 组选择电路和列读出设备及其方法 | |
| CN110245543B (zh) | 用于指纹侦测的电路以及包含此电路的电子装置 | |
| CN106354345A (zh) | 触控单元、触控模组、内嵌式触控屏和显示装置 | |
| KR20160109258A (ko) | 지문 검출 장치 및 이의 구동 방법 | |
| JP2021157547A (ja) | 容量検出回路、入力装置 | |
| JPS601708B2 (ja) | 感知回路 | |
| JPH02146178A (ja) | 半導体集積回路 | |
| JP2023163205A (ja) | 磁気抵抗素子の熱安定性評価装置および評価方法 |