[发明专利]指纹检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种指纹检测电路。 

背景技术

指纹辨识技术在目前已成为一种常用的安全机制，因此也有越来越多的指纹检测电路被提出，例如美国专利US 4,210,899以及US 4,525,859分别提出以光学扫描(optical scanning)和影像摄影(video camera)的方式来撷取指纹，但是这种以光学为基础的辨识方法当光学感测组件受到污损时可能会失灵，且容易遭到有意人士利用显示有正确指纹的照片或图案来蒙骗过关。此外，US 6,259,804提出以电场为基础的感测方法来检测指纹，如该专利的图12所示，感测电极78所产生的感测信号经放大器73放大，放大后的信号为模拟的交流信号，而后再由模拟数字转换器(A/D)180转换为数字信号。然而此模拟的交流信号与激发信号源(未绘示)的频率相关，激发信号源的频率越高，模拟的交流信号的频率也就越高，也就是说此时模拟数字转换器180必须具备更高速的处理能力，这将会使电路的成本提高；然而若不提升模拟数字转换器180的处理速度，则检测电路势必因激发信号源的频率而局限其应用范围。 

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种指纹检测电路，用来检测使用者的指纹，其利用低通滤波器或高通滤波器作为检测电路的一部分，并且通过判断低通滤波器或高通滤波器的输出结果的峰值或平均能量值来产生一个直流电平的判断结果，如此可以提升判断的准确性。此外，该判断结果进一步被模拟数字转换器转换为数字信号，由于模拟数字转换器所分析的是直流的模拟信号，因此模拟数字转换器会较为省电且在取样能力上并不用受到较严格的限制，另一方面也代表该指纹检测电路的信号产生源的频率有较大的范围，使得指纹检测电路的应用范围更广。 

本发明披露一种指纹检测器，用来检测一使用者的指纹，包含有一信号产生源、多个检测单元、一电阻、一电极、一输出端以及一判断电路。该信号产生源用来提供一参考用的交流信号；该多个检测单元根据使用者的指纹而产生多个检测电容值；该电阻耦接于该信号产生源与该检测单元之间，该电极耦接至一参考电平，该输出端耦接于该检测单元与该电阻，以及该判断电路耦接于该输出端。其中该电阻、该检测单元与该电极形成一低通滤波电路，用以对该参考信号进行低通滤波，以在该输出端产生多个检测信号，该多个检测信号与检测电容值相关，并且该判断电路判断该检测信号以产生一判断结果，用来指示该使用者的指纹。 

本发明还披露一种指纹检测器，用来检测一使用者的指纹，包含有一信号产生源、多个检测单元、一电阻、一电极、一输出端以及一判断电路。该信号产生源用来提供一参考用的交流信号；该多个检测单元根据使用者的指纹而产生多个检测电容值；该电阻耦接于该检测单元与一参考电平之间，该电极耦接至该信号产生源，该输出端耦接于该检测单元与该电阻，以及该判断电路耦接于该输出端；其中该电阻、该检测单元与该电极形成一高通滤波电路，用以对该参考信号进行高通滤波，以在该输出端产生多个检测信号，该多个检测信号与检测电容值相关，并且该判断电路判断该检测信号以产生一判断结果，用来指示该使用者的指纹。 

附图说明

图1A显示本发明指纹检测器的外观示意图。 

图1B为指纹检测器与使用者的手指的相对位置的示意图。 

图2显示本发明指纹检测器的第一实施例的示意图。 

图3显示本发明指纹检测器的第一实施例的等效电路图。 

图4显示本发明指纹检测器的第一实施例的详细电路图。 

图5为低通滤波器的频率响应与参考信号在频域的关系图。 

图6为本发明指纹检测器的第二实施例的示意图。 

图7显示本发明指纹检测器的第二实施例的等效电路图。 

图8显示本发明指纹检测器的第二实施例的详细电路图。 

图9为高通滤波器的频率响应与参考信号在频域的关系图。 

图10为本发明检测单元的电路布局的第一实施例示意图。 

图11为本发明检测单元的电路布局的第二实施例示意图。 

图12为本发明检测单元的电路布局的第三实施例示意图。 

附图符号说明 

100、200、400、600、800  指纹检测器 

110、610                 外部电极 

120、620                 屏蔽层