电容性感测的电荷转移电路和具有其的检测指纹的设备制造技术

根据本揭示内容的实施例的一种用于电容性感测的电荷转移电路，包含通过连接到驱动线的一端和X驱动线的一端的传感器板界定的可变电容器、安置于电压输入端子与X驱动线的与可变电容器对置的另一端之间的X驱动部分、安置于电压输出端子与其一端连接到可变电容器的驱动线的另一端之间的开关电容器积分器和连接到开关电容器积分器的第一输入端子的屏蔽板，其中第一输入端子连接到驱动线的另一端。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电容性感测的电荷转移电路和具有其的检测指纹的设备
本揭示内容涉及一种用于电容性感测的电荷转移技术，且更确切地说，涉及一种对寄生电容不敏感且使用开关电容器积分器或有效输出电压反馈技术的用于电容性感测的电荷转移电路，和一种包含所述电荷转移电路的指纹辨识装置。
技术介绍
归因于高识别率和安全性，在各种生物统计学的领域当中已非常频率地使用指纹，且当前保留了实质上足够大量的个人数据。最近，随着自动指纹辨识技术的发展，已需要用于实时获取指纹的指纹辨识系统。随着用于在此指纹辨识系统中使用的指纹传感器的价格近来已降低，指纹传感器不仅应用到特殊安全装置，而且应用到个人计算机的外围装置(例如，键盘、鼠标和类似者)，以便用于电子商务。因此，为了进入此市场，用于制造使用起来简单的指纹传感器的技术消耗低功率，且具有紧凑大小，应保证低价和高清。过去数十年来已进行了研究以开发用于电感测指纹的技术。当今所提议的指纹感测方法可大体分类成光学类型、热类型和电容性类型。根据基于电容随两个电极之间的距离变化的原理的电容性类型，可通过基于在感测电极与指纹的谷线之间产生的电容与在感测电极与指纹的脊线之间产生的电容之间的差来辨识指纹的谷线和脊线而获得指纹图像。由于可使用标准互补金属氧化物半导体(complementarymetaloxidesemiconductor；CMOS)工艺技术来实施电容性类型，因此电容性类型实现传感器的简单结构且不需要额外装置或特殊工艺，由此带来紧凑大小、低功耗和低成本的优点。然而，脊线或谷线的感测的电容具有非常小的值(例如，若干毫微微法拉)，且在触摸屏面板中通常由氧化铟锡(indiumtinoxide；ITO)形成的电极具有寄生元件(例如，电容和电阻)，就触摸敏感度和准确性来说，这可造成严重的性能降低。
技术实现思路
技术问题本揭示内容提供一种在包含大寄生元件的触摸装置中的在宽动态范围上具有改善的触摸敏感度的指纹辨识装置。本揭示内容还提供一种用于电容性感测的电荷转移电路，其可有效地用于在包含大寄生元件的触摸装置中的在宽动态范围上具有改善的触摸敏感度的指纹辨识装置中。本揭示内容的目的不限于以上提到的目的，且未提到的其它目的将由所属领域的技术人员从以下揭示内容清晰地理解。对问题的解决方案根据示范性实施例，一种用于电容性感测的电荷转移电路包含：可变电容器，其通过连接到驱动线的一端和X驱动线的一端的传感器板界定；X驱动部分，其安置于电压输入端子与所述X驱动线的与所述可变电容器对置的另一端之间；开关电容器积分器，其安置于电压输出端子与其所述一端连接到所述可变电容器的所述驱动线的另一端之间；以及屏蔽板，其连接到所述开关电容器积分器的第一输入端子，其中所述开关电容器积分器的所述第一输入端子连接到所述驱动线的所述另一端。在实施例中，所述开关电容器积分器的所述第一输入端子可接收参考电压。在实施例中，所述传感器板与所述屏蔽板可具有在其间的寄生电容器。在实施例中，所述开关电容器积分器可包含：运算放大器；第三开关，其一个端子连接到所述驱动线的所述另一端且其另一端子连接到所述运算放大器的反相输入端子；第四开关，其一个端子连接到所述驱动线的所述另一端和所述第三开关的所述一个端子，且其另一端子连接到所述运算放大器的非反相输入端子和所述屏蔽板；存储电容器，其一个端子连接到所述第三开关的所述另一端子和所述运算放大器的所述反相输入端子，且其另一端子连接到所述运算放大器的输出端子；以及复位开关，其一个端子连接到所述第三开关的所述另一端子、所述运算放大器的所述反相输入端子和所述存储电容器的所述一个端子，且其另一端子连接到所述运算放大器的所述输出端子和所述存储电容器的所述端子，其中所述运算放大器的所述非反相输入端子连接到所述驱动线的所述端和所述屏蔽板。在实施例中，所述X驱动部分可包含：第一开关，其被配置以通过第一时钟信号接通和通过第二时钟信号关断；以及第二开关，其被配置以通过所述第一时钟信号关断和通过所述第二时钟信号接通。在实施例中，所述X驱动部分可包含：第一开关，其被配置以通过第二时钟倒置信号接通和通过第一时钟倒置信号关断；以及第二开关，其被配置以通过所述第二时钟倒置信号关断和通过所述第一时钟倒置信号接通。在实施例中，所述第一时钟信号与所述第二时钟信号可不相互重叠。在实施例中，可将预置电压或复位电压施加到所述电压输入端子。根据另一示范性实施例，一种用于电容性感测的电荷转移电路包含：可变电容器，其通过连接到驱动线的一端和X驱动线的一端的传感器板界定；X驱动部分，其安置于电压输入端子与所述X驱动线的与所述可变电容器对置的另一端之间；有效输出电压反馈单元，其安置于电压输出端子与其所述一端连接到所述可变电容器的所述驱动线的另一端之间；以及屏蔽板，其连接到所述有效输出电压反馈单元的输出端子，其中所述有效输出电压反馈单元的与所述驱动线的所述一端对置的所述输出端子连接到所述驱动线的所述另一端。在实施例中，所述有效输出电压反馈单元可包含：第三开关和第四开关，其并联连接到所述驱动线的所述端；缓冲器电路单元，其连接到所述第三开关的与所述驱动线对置的一个端子；存储电容器，其一个端子连接于所述第三开关的所述一个端子与所述缓冲器电路单元的输入端子之间，且其另一端子接地；以及复位开关，其一个端子连接到所述第三开关的所述一个端子、所述缓冲器电路单元的所述输入端子和所述存储电容器，且其另一端子接地，其中所述缓冲器电路单元的与所述第三开关对置的输出端子连接到所述驱动线的所述端。在实施例中，所述第三开关可通过第一时钟信号关断和通过第二时钟信号接通，且所述第四开关可通过所述第一时钟信号接通和通过所述第二时钟信号关断。在实施例中，所述第三开关可通过第二时钟倒置信号关断和通过第一时钟倒置信号接通，且所述第四开关可通过所述第二时钟倒置信号接通和通过所述第一时钟倒置信号关断。在实施例中，所述第一时钟信号与所述第二时钟信号可不相互重叠。在实施例中，所述缓冲器电路单元可为运算放大器。在实施例中，所述运算放大器的非反相输入端子可连接到所述第三开关的所述一个端子，且所述运算放大器的反相输入端子可连接于所述运算放大器的输出端子与所述第四开关之间。根据另一示范性实施例，一种指纹辨识装置包含：用于电容性感测的电荷转移电路，所述电荷转移电路包含：可变电容器，其通过连接到驱动线的一端和X驱动线的一端的传感器板界定；X驱动部分，其安置于电压输入端子与所述X驱动线的与所述可变电容器对置的另一端之间；开关电容器积分器，其安置于电压输出端子与其所述一端连接到所述可变电容器的所述驱动线的另一端之间；以及屏蔽板，其连接到所述开关电容器积分器的第一输入端子，其中所述开关电容器积分器的所述第一输入端子连接到所述驱动线的所述另一端；以及边框，其一端连接到所述X驱动线的所述一端且其另一端可由手指直接接触。根据另一示范性实施例，一种指纹辨识装置包含：用于电容性感测的电荷转移电路，所述电荷转移电路包含：可变电容器，其通过连接到驱动线的一端和X驱动线的一端的传感器板界定；X驱动部分，其安置于电压输入端子与所述X驱动线的与所述可变电容器对置的另一端之间；有效输出电压反馈单元，其安置于电压输出端子与其所述一端连接到所述可变电容器的所述驱动线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电容性感测的电荷转移电路，所述电荷转移电路包括：可变电容器，其通过连接到驱动线的一端和X驱动线的一端的传感器板界定；X驱动部分，其安置于电压输入端子与所述X驱动线的与所述可变电容器对置的另一端之间；开关电容器积分器，其安置于电压输出端子与其所述一端连接到所述可变电容器的所述驱动线的另一端之间；以及屏蔽板，其连接到所述开关电容器积分器的第一输入端子，其中所述开关电容器积分器的所述第一输入端子连接到所述驱动线的所述另一端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.10 KR 10-2014-01554001.一种用于电容性感测的电荷转移电路，所述电荷转移电路包括：可变电容器，其通过连接到驱动线的一端和X驱动线的一端的传感器板界定；X驱动部分，其安置于电压输入端子与所述X驱动线的与所述可变电容器对置的另一端之间；开关电容器积分器，其安置于电压输出端子与其所述一端连接到所述可变电容器的所述驱动线的另一端之间；以及屏蔽板，其连接到所述开关电容器积分器的第一输入端子，其中所述开关电容器积分器的所述第一输入端子连接到所述驱动线的所述另一端。2.根据权利要求1所述的电荷转移电路，其中所述开关电容器积分器的所述第一输入端子接收参考电压。3.根据权利要求1所述的电荷转移电路，其中所述传感器板与所述屏蔽板具有在其间的寄生电容器。4.根据权利要求1所述的电荷转移电路，其中所述开关电容器积分器包括：运算放大器；第三开关，其一个端子连接到所述驱动线的所述另一端且其另一端子连接到所述运算放大器的反相输入端子；第四开关，其一个端子连接到所述驱动线的所述另一端和所述第三开关的所述一个端子且其另一端子连接到所述运算放大器的非反相输入端子和所述屏蔽板；存储电容器，其一个端子连接到所述第三开关的所述另一端子和所述运算放大器的所述反相输入端子且其另一端子连接到所述运算放大器的输出端子；以及复位开关，其一个端子连接到所述第三开关的所述另一端子、所述运算放大器的所述反相输入端子和所述存储电容器的所述一个端子，且其另一端子连接到所述运算放大器的所述输出端子和所述存储电容器的所述另一端子，其中所述运算放大器的所述非反相输入端子连接到所述驱动线的所述另一端和所述屏蔽板。5.根据权利要求1所述的电荷转移电路，其中所述X驱动部分包括：第一开关，其被配置以通过第一时钟信号接通和通过第二时钟信号关断；以及第二开关，其被配置以通过所述第一时钟信号关断和通过所述第二时钟信号接通。6.根据权利要求1所述的电荷转移电路，其中所述X驱动部分包括：第一开关，其被配置以通过第二时钟倒置信号接通和通过第一时钟倒置信号关断；以及第二开关，其被配置以通过所述第二时钟倒置信号关断和通过所述第一时钟倒置信号接通。7.根据权利要求5所述的电荷转移电路，其中所述第一时钟信号与所述第二时钟信号不相互重叠。8.根据权利要求1所述的电荷转移电路，其中预置电压或复位电压被施加到所述电压输入端子。9.一种用于电容性感测的电荷转移电路，所述电荷转移电路包括：可变电容器，其通过连接到驱动线的一端和X驱动线的一端的传感器板界定；X驱动部分，其安置于电压输入端子与所述X驱动线的与所述可变电容器对置的另一端之间；有效输出电压反馈单元，其安置于电压输出端子与其所述一端连接到所述可变电容器的所述驱动线的另一端之间；以及屏蔽板，其连接到所述有效输出电压反馈单元的输出端子，其中所述有效输出电压反馈单元的与所述驱动线的所述一端对置的所述输出端子连接到所述驱动线的所述另一端。10.根据权利要求9所述的电荷转移电路，其中所述有效输出电压反馈单元包括：第三开关和第四开关，其并联连接到所述驱动线的所述另一端；缓冲器电路单元，其连接到所述第三开关的与所述驱动线对置的一个端子；存储电容器，其一个端子连接于所述第三开关的所述一个端子与所述缓冲器电路单元的输入端子之间，且其另一端子接地；以及复位开关，其一个端子连接到所述第三开关的所述一个端子、所述缓冲器电路单元的所述输入端子和所述存储电容器，且其另一端子接地，其中所述缓冲器电路单元的与所述第三开关对置的输出端子连接到所述驱动线的另一端。11.根据权利要求10所述的电荷转移电路，其中所述第三开关通过第一时钟信号关断和通过第二时钟信号接通，且其中所述第四开关通过所述第一时钟信号接通和通过所述第二时钟信号关断。12.根据权利要求10所述的电荷转移电路，其中所述第三开关通过第二时钟倒置信号关断和...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕协九，郑升敏，
申请(专利权)人：森比斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR