[发明专利]指纹感测器及指纹检测方法

说明书

本公开提供一种指纹感测器及指纹检测方法。该指纹感测器包含一感测板、一电压源、一控制电路以及一第一导电板。感测板响应指纹感测器上的一触碰事件而检测一第一电容。电压源建立一预定电压差于一第一节点与一第二节点之间。控制电路经由第一节点而连接至感测板，且在一充电期间中将与第一电容相关的一第一电容器充电，以及在一放电期间中将第一电容器放电。第一导电板与感测板分离，并且经由第二节点而与电压源耦合。指纹感测器另包含一第二导电板，其电连接于第一导电板与电压源之间并且经由第二节点而连接至电压源。在控制电路的充电期间与放电期间中，感测板与第一导电板以及与第二导电板之间的一电压差维持为预定电压差。

技术领域

本公开涉及指纹采集，且更特别地，本公开涉及一种指纹感测器及使用该指纹感测器的指纹检测方法。

背景技术

现今，诸如IC卡、智能手机与笔记本电脑等移动装置的装置带给我们便利，却同时也带给我们隐私威胁。这些移动装置越普遍，个人安全问题越显得重要。因此，对于使用者认证的需求变得越来越重要。一些生物辨识技术(例如，指纹、手形、虹膜与声纹)已经广泛应用于认证。由于其具有低成本、容易整合与高可靠性的性质，已有许多关于指纹采集的研究报导。可通过电容感测方式进行指纹采集。然而，指纹感测器附近的寄生电容通常会降低灵敏度与输出动态范围。因此，需要具有能够减轻寄生电容影响的指纹感测器。

发明内容

本公开的实施例提供一种指纹感测器。该指纹感测器包含一感测板、一电压源、一控制电路与一第一导电板。该感测板响应该指纹感测器上的一触碰事件而检测第一电容。该电压源建立预定电压差于第一节点与第二节点之间。经由该第一节电而连接至该感测板的该控制电路于充电期间将与该第一电容相关的第一电容器充电，并且于放电期间将该第一电容器放电。与该感测板分离的该第一导电板经由该第二节点而耦合至该电压源。在该控制电路的该充电期间与该放电期间中，该感测板与该第一导电板之间的电压差维持在该预定电压差。

在一实施例中，该指纹感测器另包含一第二导电板，电连接于该第一导电板与该电压源之间，并且经由该第二节点而连接至该电压源。

在另一实施例中，在该控制电路的该充电期间与该放电期间中，该感测板与该第二导电板之间的电压差维持在该预定电压差。

在另一实施例中，该控制电路经配置以响应一控制信号的一第一状态，而于该充电期间中将该第一电容器充电至一第一电压电平，并将该第二电容器放电至一参考电压电平。该控制电路经配置以响应该控制信号的一第二状态，而于该放电期间中造成跨过该第二电容器的一第二电压电平，该第二电压电平(VR)表示为：

其中，VDD、CF与CS分别代表该第一电压电平、该第一电容与该第二电容。

在另一实施例中，该控制电路经配置以响应一控制信号的一第一状态，而于该充电期间中将该第二电容器充电至一第一电压电平，并将该第一电容器放电至一参考电压电平。该控制电路经配置以响应该控制信号的一第二状态，而于该放电期间中造成跨过该第二电容器的一第二电压电平，该第二电压电平(VR)表示为：

其中，VDD、CF与CS分别代表该第一电压电平、该第一电容与该第二电容。

在另一实施例中，该电压源包含一晶体管与一电流槽。该晶体管的栅极经由该第一节点而连接至该控制电路，以及该晶体管的终端经由该第二节点而连接至该电流槽。

在另一实施例中，该电流槽经配置以提供预定大小的电流，并且通过该电流的该预定大小而决定该预定电压差。

在另一实施例中，该电压源包含一晶体管与一电流源。该晶体管的栅极经由该第一节点而连接至该控制电路，以及该晶体管的终端经由该第二节点而连接至该电流源。

在另一实施例中，该电流源经配置以提供预定大小的电流，并且通过该预定大小的该电流而决定该预定电压差。