CN107665329A - 指纹感测装置的操作方法及指纹感测系统 - Google Patents

指纹感测装置的操作方法及指纹感测系统 Download PDF

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Abstract

本发明为一种指纹感测装置的操作方法及指纹感测系统，该指纹感测系统包含一指纹感测装置与一电源电路，该指纹感测装置包含一高电压输入端及一低电压输入端，其中，在该指纹感测装置的扫描时相，该电源电路提供一第一电压给该高电压输入端以及提供一第二电压给该低电压输入端，在该指纹感测装置的读取时相，该电源电路提供一第三电压给该高电压输入端以及提供一第四电压给该低电压输入端；该第一电压与第二电压之间具有第一电压差，该第三电压与第四电压之间具有第二电压差，该第一电压差大于该第二电压差。

Description

指纹感测装置的操作方法及指纹感测系统
技术领域
本发明关于一种感测装置，特别是关于一种指纹感测装置的操作方法及指纹感测系统。
背景技术
美国公开第2015/0015537A1号申请案(以下简称参考案)揭露一种指纹感测系统及方法，如该参考案的图3及图5所示，一电源供应电路输出一第一电源信号VH及一第二电源信号VL给一指纹感测装置，该第一电源信号VH与第二电源信号VL之间具有一差异值VCC(即VH-VL＝VCC)，该差异值VCC恒维持在一固定值。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种指纹感测装置的操作方法及指纹感测系统，可提高指纹感测装置的感应量，并降低噪声干扰。
欲达上述目的所使用的技术手段，该指纹感测装置包括多个感测器以及一高电压输入端以及一低电压输入端，该指纹感测装置藉由该高电压输入端与该低电压输入端获得电力以感测该多个感测器，该方法包含：
在该指纹感测装置的扫描时相，提供第一电压给该高电压输入端以及提供第二电压给该低电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间具有第一电压差，该第一电压大于该第二电压；以及
在该指纹感测装置的读取时相，提供第三电压给该高电压输入端，以及提供第四电压给该低电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间具有第二电压差，该第三电压大于该第四电压；
其中，该第一电压差大于第二电压差。
欲达上述目的所使用的技术手段，本发明的指纹感测系统包含有：
一指纹感测装置，包括多个感测器，一高电压输入端以及一低电压输入端，该指纹感测装置藉由该高电压输入端与该低电压输入端获得电力以感测该多个感测器；以及
一电源电路，耦接该指纹感测装置的该高电压输入端与该低电压输入端，该电源电路用以提供第一电压，第二电压，第三电压以及第四电压，其中该第一电压大于该第二电压，该第三电压大于该第四电压；
该电源电路在该指纹感测装置的扫描时相提供该第一电压给该高电压输入端以及提供该第二电压给该低电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间具有第一电压差，以及在该指纹装置的读取时相提供第三电压给该高电压输入端以及提供第四电压给该低电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间具有第二电压差：
其中，该第一电压差大于该第二电压差。
本发明在扫描时相时，可获得较大的指纹测量信号，在读取时相时能降低噪声干扰。
附图说明
图1：本发明指纹感测系统的方块图。
图2：本发明的第一电源信号、第二电源信号第一实施例的波形图。
图3：本发明指纹感测系统第一实施例的电路方块图。
图4：图3实施例的时序图。
图5：本发明指纹感测系统第二实施例的电路方块图。
图6：本发明的第一电源信号、第二电源信号第二实施例的波形图。
图7：本发明指纹感测系统第三实施例的电路方块图。
图8：图7实施例的时序图。
图9：本发明的第一电源信号、第二电源信号第三实施例的波形图。
图10：本发明指纹感测系统第四实施例的电路方块图。
图11：本发明指纹感测系统第五实施例的电路方块图。
图12：图10、图11实施例的时序图。
图13﹕本发明指纹感测系统第六实施例的电路方块图。
图14﹕本发明指纹感测系统第七实施例的电路方块图。
图15：图13、图14实施例的时序图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
请参阅图1所示，本发明的指纹感测系统包含一指纹感测装置10与一电源电路20。该指纹感测装置10包括有多个感测器11，一高电压输入端SVDD以及一低电压输入端SGND，该指纹感测装置10藉由该高电压输入端SVDD与该低电压输入端SGND获得电力以感测该多个感测器11。在一实施例中，每个感测器11是一个独立的电极，这些感测器11以矩阵方式排列。电源电路20耦接该高电压输入端SVDD以及低电压输入端SGND，用以提供电力给该指纹感测装置10。电源电路20提供一第一电源信号P1至指纹感测装置10的高电压输入端SVDD，以及提供一第二电源信号P2至指纹感测装置10的低电压输入端SGND。高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND的电压变化情形即如第一电源信号P1与第二电源信号P2所示。指纹感测装置10另包括一感测电路(图中未示出)耦接感测器11，用以对感测器11进行感测。指纹感测装置10的操作包含有扫描(Scan)时相及读取(Read)时相，该扫描时相与读取时相交替进行，在扫描时相中，感测器11被驱动及感测而产生指纹测量信号，在读取时相中，该指纹测量信号被读取出来，在一实施例中，将指纹测量信号读出并进行模拟数字转换的动作在读取时相中进行。
图2说明本发明操作方法的第一实施例，其中P1-P2代表第一电源信号P1与该第二电源信号P2之间的电压差，也就是高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差。在指纹感测装置10的扫描时相时，电源电路20提供第一电压V1给该高电压输入端SVDD以及提供第二电压V2给该低电压输入端SGND，第一电压V1大于第二电压V2。此时的第一电源信号P1具有一第一电压V1，该第二电源信号P2具有一第二电压V2，该高电压输入端SVDD与该低电压输入端SGND之间具有第一电压差Vdx1(Vdx1＝V1-V2)。在指纹感测装置10的读取时相时，电源电路20提供第三电压V3给该高电压输入端SVDD，以及提供第四电压V4给该低电压输入端SGND，第三电压V3大于第四电压V4。此时第一电源信号P1的电位为第三电压V3，第二电源信号P2的电位为第四电压V4，该高电压输入端SVDD与该低电压输入端SGND之间具有第二电压差Vdx2(Vdx2＝V3-V4)。第一电压差Vdx1大于第二电压差Vdx2。根据上述说明可以了解，指纹感测装置10在该高电压输入端SVDD与该低电压输入端SGND之间具有第一电压差Vdx1时扫描感测器11，在读取感测器11的指纹测量信号时，该高电压输入端SVDD与该低电压输入端SGND之间的电压差减少为第二电压差Vdx2，因此，在指纹感测装置10的操作过程中，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差不是一个固定值。因此，本发明的操作方法明显不同于现有技术中提到的美国公开第2015/0015537A1号专利。
举例而言，第一电压V1～第四电压V4可分别是：
第一电压V1＝A*VDD
第二电压V2＝(A-1)*VDD
第三电压V3＝B*VDD
第四电压V4＝VGND
其中，A为大于1或者是大于等于2的正数或正整数，B小于1(例如0.8)，VGND为外部提供给电源电路20的接地电压，可以是例如0，VDD是外部提供给该电源电路20的工作电压。根据上述的例子，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND在扫描时相的第一电压差Vdx1为V1-V2＝VDD，在读取时相的第二电压差Vdx2为V3-V4＝B*VDD。
以下以不同实施例配合图式，进一步说明电源电路20如何提供第一电源信号P1及该第二电源信号P2给指纹感测装置10。
请参阅图3所示，电源电路20包含一升压电路21及一稳压电路22。升压电路21包含一第一电压端E1用以提供第一电压V1，一第二电压端E2用以提供第二电压V2，第一电压V1大于第二电压V2。稳压电路22包含有一第三电压端E3用以提供该第三电压V3，一第四电压端E4用以提供该第四电压V4，第三电压V3大于第四电压V4。电压电路20还包括数个开关。一第一开关S1耦接在该第一电压端E1及指纹感测装置10的高电压输入端SVDD之间，一第二开关S2耦接在第二电压端E2及指纹感测装置10的低电压输入端SGND之间，一第三开关S3耦接在该第三电压端E3及该指纹感测装置10的高电压输入端SVDD之间，以及一第四开关S4耦接在该第四电压端E4及指纹感测装置10的低电压输入端SGND之间。升压电路21与稳压电路22经由该第一开关S1与第三开关S3，提供该第一电源信号P1给该指纹感测装置10的高电压输入端SVDD；升压电路21与稳压电路22经由第二开关S2与第四开关S4，提供该第二电源信号P2给指纹感测装置10的低电压输入端SGND。
图4提供图3的时序图，其中，"S1,S2"的波形表示该第一开关S1与第二开关S2的控制信号，"S3,S4"的波形表示该第三开关S3与第四开关S4的控制信号，在各开关的控制信号中，高电位代表开关闭合，低电位代表开关打开。
在该指纹感测装置10的扫描时相，第一开关S1与第二开关S2闭合(导通)，第三开关S3与第四开关S4打开(断路)，此时第一电源信号P1的电位为第一电压V1，第二电源信号P2的电位为第二电压V2，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差为第一电压差Vdx1。在指纹感测装置10的读取时相，第一开关S1与第二开关S2打开，第三开关S3与第四开关S4闭合，此时第一电源信号P1的电位为第三电压V3，第二电源信号P2的电位为第四电压V4，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差为第二电压差Vdx2。
在扫描时相中提供较高电平的第一电压V1及第二电压V2给该指纹感测装置10的高电压输入端SVDD及低电压输入端SGND，有助于在检测感测器11时获得较大的指纹测量信号。指纹测量信号愈大，愈容易正确地判断该指纹测量信号是对应指纹的纹峰(ridge)或纹谷(valley)。在读取时相中，稳压电路22能够提供低噪声与高稳定的第三电压V3及第四电压V4给该指纹感测装置10，有助于在读取指纹测量信号的过程中，降低噪声干扰。在读取时相时的第二电压差Vdx2低于在扫描时相时的第一电压差Vdx1，有助于省电。在一实施例中，第三电压V3、第四电压V4以及第二电压差Vdx2的值为在读取时相时足以供指纹感测装置10内的相关模拟电路运作的最小值。
在一实施例中，电源电路20内各元件的接地端连接在一起，都具有相同的接地电位VGND。如果图3的第四电压端E4为接地端(ground)，该第四电压端E4也可以如图5所示由升压电路21提供，或者是其他具有接地电位VGND的电压端点。图5所示实施例的电路操作可参考图4的时序图，在此不再赘述。
指纹感测装置10的读取时相可以进一步区分成第一读取时段Tr1及第二读取时段Tr2，其中第一读取时段Tr1早于第二读取时段Tr2。图6说明本发明操作方法的第二实施例。图6与图2的差异在于高电压输入端SVDD在读取时相的第二读取时段Tr2的状态。如图6的第一电源信号P1与第二电源信号P2所示，提供第三电压V3给该高电压输入端SVDD的步骤是在第一读取时段Tr1进行，此时电源电路20提供第四电压V4给低电压输入端SGND，使得高电压输入端SVDD与该低电压输入端SGND之间的电压差在第一读取时段Tr1为第二电压差Vdx2。在读取时相的第二读取时段Tr2，电源电路20提供第五电压V5给该高电压输入端SVDD，并且仍维持提供第四电压V4给低电压输入端SGND，第五电压V5小于该第三电压V3，此时高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差为第三电压差Vdx3，第三电压差Vdx3为第五电压V5减去第四电压V4的差值(Vdx3＝V5-V4)，第三电压差Vdx3小于该第二电压差Vdx2。其他的操作请参考图2的相关说明，在此不再赘述。
在根据图6的一实施例中，第一电压V1～第五电压V5分别是：
第一电压V1＝A*VDD
第二电压V2＝(A-1)*VDD
第三电压V3＝B*VDD
第四电压V4＝VGND
第五电压V5＝M*VDD
其中，A是大于1或者是大于等于2的正数或正整数，且1>B>M，VGND为外部提供给电源电路20的接地电压，可以是例如0，VDD是外部提供给该电源电路20的工作电压。在这个例子中，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND在扫描时相的第一电压差Vdx1为V1-V2＝VDD，在读取时相的第一读取时段Tr1的第二电压差Vdx2为V3-V4＝B*VDD，在第二读取时段Tr2的第三电压差Vdx3为V5-V4＝M*VDD，Vdx1(VDD)>Vdx2(B*VDD)>Vdx3(M*VDD)。
根据图6的实施例，第一电源信号P1在读取时相先降至第三电压V3，再从第三电压V3降至第五电压V5。在一实施例中，指纹感测装置10内的模拟电路是在第一读取时段Tr1处理读取到的指纹测量信号。第三电压V3与第二电压差Vdx2用以供该模拟电路在第一读取时段Tr1进行运作所需的最低电压，该模拟电路在第一读取时段Tr1完成运作之后，在第二读取时段Tr2将高电压输入端SVDD的电位进一步降低至第五电压V5，可以更提升省电的效果。
图7所示的实施例用来实现图6所示的操作。图7较图3多了一第五电压端E5与一第五开关S5。在图7中，稳压电路22更包括一第五电压端E5用以提供该第五电压V5，第五电压V5大于该第四电压V4且小于该第三电压V3。第五开关S5耦接在该第五电压端E5及指纹感测装置10的高电压输入端SVDD之间。其他细节及可能的变化请参考图3及图5的说明，在此不再赘述。
图8提供图7实施例的时序图，在该指纹感测装置10的扫描时相，该第一开关S1与第二开关S2闭合，该第三～第五开关S3～S5打开，此时第一电源信号P1的电位为第一电压V1，第二电源信号P2的电位为第二电压V2，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差为第一电压差Vdx1。在读取时相的第一读取时段Tr1，第一开关S1、第二开关S2与第五开关S5打开，第三开关S3与第四开关S4闭合，此时第一电源信号P1的电位为第三电压V3，第二电源信号P2的电位为第四电压V4，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差为第二电压差Vdx2，第二电压差Vdx2小于第一电压差Vdx1。在读取时相的第二读取时段Tr2，第一开关S1、第二开关S2与第三开关S3打开，第四开关S4与第五开关S5闭合，此时第一电源信号P1的电位为第五电压V5，第二电源信号P2的电位为第四电压V4，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差为第三电压差Vdx3。第三电压差Vdx3小于第二电压差Vdx2。
指纹感测装置10的扫描时相亦可以进一步区分成第一扫描时段Ts1及第二扫描时段Ts2，其中第一扫描时段Ts1早于第二扫描时段Ts2。图9说明本发明操作方法的第三实施例。图9与图2的差异在于高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND在扫描时相的第一扫描时段Ts1的状态。如图9的第一电源信号P1与第二电源信号P2所示，提供第一电压V1给该高电压输入端SVDD以及提供第二电压V2给低电压输入端SGND的步骤是在第二扫描时段Ts2进行，此时高电压输入端SVDD与该低电压输入端SGND之间的电压差为第一电压差Vdx1。在扫描时相的第一扫描时段Ts1，电源电路20提供第七电压V7给该高电压输入端SVDD，并且提供第四电压V4给低电压输入端SGND，第七电压V7小于第一电压V1并且大于第三电压V3。此时高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差为第四电压差Vdx4，第四电压差Vdx4为第七电压V7减去第四电压V4的差值(Vdx4＝V7-V4)，第四电压差Vdx4小于第一电压差Vdx1且大于第二电压差Vdx2。其他的操作请参考图2的相关说明，在此不再赘述。
在根据图9的一实施例中，第一电压V1～第四电压V4与第七电压V7分别是：
第一电压V1＝A*VDD
第二电压V2＝(A-1)*VDD
第三电压V3＝B*VDD
第四电压V4＝VGND
第七电压V7＝N*VDD
其中，A是大于1或者是大于等于2的正数或正整数，且N>B，N可以是大于、小于或等于1的正数或正整数，且选择适当的N值及VGND的大小仍可维持该第四电压差Vdx4小于该第一电压差Vdx1。VGND为外部提供给电源电路20的接地电压，可以是例如0，VDD是外部提供给该电源电路20的工作电压。在VGND为0的例子中，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND在扫描时相的第一扫描时段Ts1的第四电压差Vdx4为V7-V4＝N*VDD，在第二扫描时段Ts2的第一电压差Vdx1为V1-V2＝VDD，在读取时相的第二电压差Vdx2为V3-V4＝B*VDD，Vdx1(VDD)>Vdx4(N*VDD)>Vdx2(B*VDD)。
图10与11所示的两个实施例都可以用来实现图9所示的操作。图10与11较图3多了一第七电压端E7与一第七开关S7。第七电压端E7用以提供第七电压，第七电压V7小于第一电压V1并且大于第三电压V3。第七开关S7耦接在该第七电压端E7与指纹感测装置10的高电压输入端SVDD之间。在图10的实施例中，第七电压V7大于或等于工作电压VDD，第七电压端E7是位于升压电路21，也就是由升压电路21提供第七电压V7。在图11的实施例中，第七电压V7小于或等于工作电压VDD。第七电压端E7是位于稳压电路22，也就是由稳压电路22提供第七电压V7。若第七电压V7为外部提供给该电源电路20的工作电压VDD，该第七电压端E7也可以由电源电路20内的其他的电路元件提供，或者是其他具有工作电压VDD的电压端点。其他细节及可能的变化请参考图3及图5的说明，在此不再赘述。
图12提供图10与11所示实施例的时序图，在该指纹感测装置10的扫描时相的第一扫描时段Ts1，该第一开关S1、第二开关S2与第三开关S3打开，第四开关S4与第七开关S7闭合，此时第一电源信号P1的电位为第七电压V7，第二电源信号P2的电位为第四电压V4，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差为第四电压差Vdx4。在扫描时相的第二扫描时段Ts2，第一开关S1与第二开关S2闭合，第三开关S3、第四开关S4与第七开关S7打开，此时第一电源信号P1的电位为第一电压V1，第二电源信号P2的电位为第二电压V2，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差为第一电压差Vdx1，第四电压差Vdx4小于第一电压差Vdx1。在读取时相，第一开关S1、第二开关S2与第七开关S7打开，第三开关S3与第四开关S4闭合，此时第一电源信号P1的电位为第三电压V3，第二电源信号P2的电位为第四电压V4，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差为第二电压差Vdx2。第二电压差Vdx2小于第四电压差Vdx4。
相较于图10与11，图13与图14省略了第一电压端E1，并且多了一电容C。在图13与14所示的实施例中，一电容C耦接在该指纹感测装置10的高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间。升压电路21或稳压电路22不提供第一电压V1，电源电路20是藉由第二电压V2与电容C的组合，在扫描时相提供高电压给指纹辨识装置10的高电压输入端SVDD。其他细节及可能的变化请参考图10及图11的说明，在此不再赘述。
图15提供图13与14所示实施例的时序图，在该指纹感测装置10的扫描时相的第一扫描时段Ts1，第二开关S2与第三开关S3打开，第四开关S4与第七开关S7闭合，此时第一电源信号P1的电位为第七电压V7，第二电源信号P2的电位为第四电压V4，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差为第四电压差Vdx4(Vdx4＝V7-V4)，电容C被充电。在扫描时相的第二扫描时段Ts2，第二开关S2闭合，第三开关S3、第四开关S4与第七开关S7打开，此时第一电源信号P1的电位为V2+V7-V4，第二电源信号P2的电位为第二电压V2，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差仍为第四电压差Vdx4。在读取时相，第一开关S1、第二开关S2与第七开关S7打开，第三开关S3与第四开关S4闭合，此时第一电源信号P1的电位为第三电压V3，第二电源信号P2的电位为第四电压V4，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间的电压差为第二电压差Vdx2。第二电压差Vdx2小于第四电压差Vdx4。
在根据图15的一实施例中，第二～第四电压V2～V4与第七电压V7分别是：
第二电压V2＝(A-1)*VDD
第三电压V3＝B*VDD
第四电压V4＝VGND
第七电压V7＝1*VDD
其中，A是大于1或者是大于等于2的正数或正整数，B小于1，VGND为外部提供给电源电路20的接地电压，可以是例如0。VDD是外部提供给该电源电路20的工作电压。在这个例子中，高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND在扫描时相的第四电压差Vdx4为V7-V4＝VDD，在读取时相的第二电压差Vdx2为V3-V4＝B*VDD，Vdx4(VDD)>Vdx2(B*VDD)。
根据图15可以理解，图13与图14的电源电路20在第一扫描时段Ts1提供第七电压V7给高电压输入端SVDD以及提供第四电压V4给低电压输入端SGND，使得高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间在第一扫描时段Ts1具有第四电压差Vdx4。电源电路20在第二扫描时段Ts2提供第二电压V2给低电压输入端SGND。电源电路20在读取时相提供第三电压V3给高电压输入端SVDD以及提供第四电压V4给低电压输入端SGND，使得高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间在读取时相具有第二电压差Vdx2。
相较于图10与图11，图13与图14的升压电路21不需另外提供第一电压V1，指纹辨识装置10的高电压输入端SVDD在扫描时相仍然可获得一个较第二电压V2高的输入电压。如此一来，该升压电路21的设计或制程的要求及复杂度可以降低。从另一个角度来看，如果图13的升压电路21是提供第一电压V1并省略第二电压V2，则高电压输入端SVDD可以获得较第一电压V1更高的电压，这表示可以对感测器11施加更大的电压以获得更大的指纹测量信号。
前述实施例中，提供第一电压V1给高电压输入端SVDD的步骤，也可以藉由图13或14的配置来实现，也就是在扫描时相的第一扫描时段先对电容C充电，在第二扫描时段再提供第二电压V2至低电压输入端SGND，使高电压输入端SVDD获得第一电压V1。以图13所示配置获得的第一电压V1等于电压V2+V7-V4，并且获得的第一电压差Vdx1等于第四电压差Vdx4，两者均为V7-V4。在图9与图15中，第四电压差Vdx4不大于第一电压V1。
上述实施例可以使用电平触发(level-trigger)的方式进行运作，在上述实施例中，各开关的闭合或打开的时间点可以提早或延迟。扫描感测器11的步骤是在该高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间具有第一电压差Vdx1时进行。在该高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND之间具有第二电压差Vdx2时，模拟电路读取及处理感测器11的指纹测量信号。在一些实施例中，升压电路21用于提供大于或等于VDD的电压，稳压电路22用于提供小于或等于VDD的电压。
将上述不同的实施例予以组合是可能的。例如图6至图8所示的实施例，可以结合图9至15的实施例，使得高电压输入端SVDD与低电压输入端SGND在扫描时相具有第四电压差Vdx4与第一电压差Vdx1，在读取时相具有第二电压差Vdx2与第三电压差Vdx3。
在一实施例中，高电压输入端SVDD的电压作为指纹辨识装置10的工作电压，低电压输入端SGND的电压作为指纹辨识装置10的接地电压。
虽然本发明已利用上述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者在不脱离本发明的精神和范围之内，相对上述实施例进行各种更动与修改仍属本发明所保护的技术范畴，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (22)

1.一种指纹感测装置的操作方法，其特征在于，该指纹感测装置包括多个感测器以及一高电压输入端以及一低电压输入端，该高电压输入端与该低电压输入端耦接至一电源电路，该指纹感测装置藉由该高电压输入端与该低电压输入端获得电力以感测该多个感测器，该方法包含：
在该指纹感测装置的扫描时相，提供第一电压给该高电压输入端以及提供第二电压给该低电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间具有第一电压差，该第一电压大于该第二电压；以及
在该指纹感测装置的读取时相，提供第三电压给该高电压输入端，以及提供第四电压给该低电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间具有第二电压差，该第三电压大于该第四电压；
其中，该第一电压差大于第二电压差。
2.根据权利要求1所述指纹感测装置的操作方法，其特征在于，该扫描时相包含一第一扫描时段及一第二扫描时段，该第一扫描时段早于该第二扫描时段，该提供第一电压给该高电压输入端以及提供第二电压给该低电压输入端的步骤在该第二扫描时段进行，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间在该第二扫描时段具有该第一电压差，该操作方法更包括在该扫描时相的第一扫描时段提供一第七电压给该高电压输入端以及提供该第四电压给该低电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间在该第一扫描时段具有第四电压差，该第七电压小于该第一电压并且大于该第三电压；
其中，该第四电压差不大于该第一电压差且大于该第二电压差。
3.根据权利要求1所述指纹感测装置的操作方法，其特征在于，更包括一电容耦接在该高电压输入端与该低电压输入端之间，该扫描时相包含一第一扫描时段及一第二扫描时段，该第一扫描时段早于该第二扫描时段，该操作方法更包括在该扫描时相的第一扫描时段提供一第七电压给该高电压输入端以及提供该第四电压给该低电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间在该第一扫描时段具有第四电压差，该第七电压大于该第三电压，以及在该第二扫描时段提供该第二电压至该低电压输入端，以实现该提供第一电压给该高电压输入端的步骤，其中该第四电压差等于该第一电压差。
4.根据权利要求1至3任一所述指纹感测装置的操作方法，其特征在于，该读取时相包含一第一读取时段及一第二读取时段，该第一读取时段早于该第二读取时段，该提供第三电压给该高电压输入端的步骤在该第一读取时段进行，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间在该第一读取时段具有该第二电压差，该操作方法更包括在该读取时相时的第二读取时段，提供一第五电压给该高电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间在该第二读取时段具有第三电压差，该第五电压小于该第三电压；
其中，该第三电压差小于该第二电压差。
5.根据权利要求1所述指纹感测装置的操作方法，其特征在于，该第三电压小于提供给该电源电路的工作电压。
6.根据权利要求1所述指纹感测装置的操作方法，其特征在于，该第四电压为该电源电路的接地电压。
7.根据权利要求2或3所述指纹感测装置的操作方法，其特征在于，该第七电压等于提供给该电源电路的工作电压。
8.一种指纹感测系统，其特征在于，包括：
一指纹感测装置，包括多个感测器，一高电压输入端以及一低电压输入端，该指纹感测装置藉由该高电压输入端与该低电压输入端获得电力以感测该多个感测器；以及
一电源电路，耦接该指纹感测装置的该高电压输入端与该低电压输入端，该电源电路用以提供第一电压，第二电压，第三电压以及第四电压，其中该第一电压大于该第二电压，该第三电压大于该第四电压；
该电源电路在该指纹感测装置的扫描时相提供该第一电压给该高电压输入端以及提供该第二电压给该低电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间具有第一电压差，以及在该指纹装置的读取时相提供第三电压给该高电压输入端以及提供第四电压给该低电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间具有第二电压差：
其中，该第一电压差大于该第二电压差。
9.根据权利要求8所述的指纹感测系统，其特征在于，该电源电路包含：
一升压电路，用以提供第一电压与第二电压，该第一电压大于该第二电压；
一稳压电路，用以提供第三电压；以及
一第四电压端，用以提供第四电压，该第三电压大于该第四电压。
10.根据权利要求9所述的指纹感测系统，其特征在于，该电源电路更包括一第七电压端用以提供第七电压，该第七电压小于该第一电压并且大于该第三电压，该扫描时相包含一第一扫描时段及一第二扫描时段，该第一扫描时段早于该第二扫描时段，该电源电路在该第一扫描时段提供该第七电压给该高电压输入端，以及提供该第四电压给该低电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间在该第一扫描时段具有第四电压差，以及在该第二扫描时段提供该第一电压给该高电压输入端以及提供该第二电压给该低电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间在该第二扫描时段具有该第一电压差；
其中，该第四电压不大于该第一电压差且大于该第二电压差。
11.根据权利要求8所述的指纹感测系统，其特征在于，该电源电路包含：
一升压电路，用以提供第二电压；
一稳压电路，用以提供第三电压；
一第四电压端，用以提供第四电压，该第三电压大于该第四电压；
一第七电压端，用以提供第七电压，该第七电压大于该第三电压；以及
一电容，耦接在该高电压输入端与该低电压输入端之间；
该指纹感测电路的操作包括一扫描时相与一读取时相，该扫描时相包含一第一扫描时段及一第二扫描时段，该第一扫描时段早于该第二扫描时段，该电源电路在该第一扫描时段提供该第七电压给该高电压输入端以及提供该第四电压给该低电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间在该第一扫描时段具有该第四电压差，该电源电路在第二扫描时段藉由提供该第二电压给该低电压输入端，以实现在该扫描时相提供该第一电压给该高电压输入端，其中该第四电压差等于该第一电压差。
12.根据权利要求9至11任一项所述的指纹感测系统，其特征在于，该稳压电路更提供第五电压，该第五电压大于该第四电压且小于该第三电压，该读取时相包含一第一读取时段及一第二读取时段，该第一读取时段早于该第二读取时段，该电源电路在该第一读取时段提供该第三电压给该高电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间在该第一读取时段具有该第二电压差，以及在该第二读取时段提供该第五电压给该高电压输入端，使得该高电压输入端与该低电压输入端之间在该第二读取时段具有第三电压差；
其中，该第三电压差小于该第二电压差。
13.根据权利要求8所述的指纹感测系统，其特征在于，该第三电压小于提供给该电源电路的一工作电压。
14.根据权利要求8所述的指纹感测系统，其特征在于，该第四电压为该电源电路的接地电压。
15.根据权利要求10或11所述的指纹感测系统，其特征在于，该第七电压等于提供给该电源电路的一工作电压。
16.一种指纹感测装置，其特征在于，包括：
多个感测器；以及
一高电压输入端以及一低电压输入端，其中该高电压输入端以及该低电压输入耦接到一电源电路其提供该指纹感测装置电力以感测该些感测器；
其中，该指纹感测装置于感测该些感测器时具有一扫描时相以及一读取时相，于该扫描时相时该高电压输入端以及该低电压输入端之间具有第一电压差，于该读取时相时该高电压输入端与该低电压输入端之间具有第二电压差，其中该第一电压差大于该第二电压差。
17.根据权利要求16所述的指纹感测装置，其特征在于，于该扫描时相时该高电压输入端以及该低电压输入端分别接收该电源电路提供的一第一电压及一第二电压，该第一电压大于该第二电压；于该读取时相时该高电压输入端以及该低电压输入端分别接收该电源电路提供的一第三电压及一第四电压，该第三电压大于该第四电压。
18.根据权利要求17所述的指纹感测装置，其特征在于，该扫描时相包含一第一扫描时段及一第二扫描时段，该第一扫描时段早于该第二扫描时段，在该第二扫描时段时该高电压输入端以及该低电压输入端分别接收该第一电压及该第二电压，使该高电压输入端与该低电压输入端之间在该第二扫描时段具有该第一电压差；在该第一扫描时段时该高电压输入端接收该电源电路提供的一第七电压，该低电压输入端接收该第四电压，使该高电压输入端与该低电压输入端之间在该第一扫描时段具有第四电压差，该第七电压小于该第一电压并且大于该第三电压；
其中，该第四电压差不大于该第一电压差且大于该第二电压差。
19.根据权利要求17或18所述的指纹感测装置，其特征在于，该读取时相包含一第一读取时段及一第二读取时段，该第一读取时段早于该第二读取时段，在该第一读取时段时该高电压输入端以及该低电压输入端分别接收该第三电压及该第四电压，使该高电压输入端与该低电压输入端之间在该第一读取时段具有该第二电压差；在该第二读取时段时该高电压输入端接收该电源电路提供的一第五电压，该低电压输入端接收该第四电压，使该高电压输入端与该低电压输入端之间在该第二读取时段具有第三电压差，该第五电压小于该第三电压；
其中，该第三电压差小于该第二电压差。
20.根据权利要求17所述的指纹感测装置，其特征在于，该第三电压小于提供给该电源电路的工作电压。
21.根据权利要求17所述的指纹感测装置，其特征在于，该第四电压为该电源电路的接地电压。
22.根据权利要求18所述的指纹感测装置，其特征在于，该第七电压等于提供给该电源电路的工作电压。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114694193A (zh) * 2021-09-28 2022-07-01 友达光电股份有限公司 感测装置及其操作方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103679163A (zh) * 2012-09-18 2014-03-26 成都方程式电子有限公司 新型电容式指纹图像采集系统
AU2014100526A4 (en) * 2012-04-13 2014-06-19 Apple Inc. Capacitive sensing array modulation
US20150015537A1 (en) * 2013-07-09 2015-01-15 Fingerprint Cards Ab Fingerprint sensing system and method
CN104516716A (zh) * 2015-01-13 2015-04-15 深圳市亚耕电子科技有限公司 电子设备及其电容式感测系统、以及电容式感测系统的检测方法
CN105095874A (zh) * 2015-07-31 2015-11-25 京东方科技集团股份有限公司 指纹识别模块、驱动控制电路、显示基板和显示装置
US20150346253A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Image Match Design Inc. Fingerprint sensor
CN105701441A (zh) * 2014-12-15 2016-06-22 义隆电子股份有限公司 指纹感测器的感测方法及电路

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9747488B2 (en) * 2014-09-30 2017-08-29 Apple Inc. Active sensing element for acoustic imaging systems
CN105740755A (zh) * 2014-12-26 2016-07-06 义隆电子股份有限公司 指纹感测器的感测方法及电路
US9721140B2 (en) * 2015-02-16 2017-08-01 Elan Microelectronics Corporation Sensing method of fingerprint sensor and related sensing circuit

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2014100526A4 (en) * 2012-04-13 2014-06-19 Apple Inc. Capacitive sensing array modulation
CN103679163A (zh) * 2012-09-18 2014-03-26 成都方程式电子有限公司 新型电容式指纹图像采集系统
US20150015537A1 (en) * 2013-07-09 2015-01-15 Fingerprint Cards Ab Fingerprint sensing system and method
US20150346253A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Image Match Design Inc. Fingerprint sensor
CN105701441A (zh) * 2014-12-15 2016-06-22 义隆电子股份有限公司 指纹感测器的感测方法及电路
CN104516716A (zh) * 2015-01-13 2015-04-15 深圳市亚耕电子科技有限公司 电子设备及其电容式感测系统、以及电容式感测系统的检测方法
CN105095874A (zh) * 2015-07-31 2015-11-25 京东方科技集团股份有限公司 指纹识别模块、驱动控制电路、显示基板和显示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114694193A (zh) * 2021-09-28 2022-07-01 友达光电股份有限公司 感测装置及其操作方法

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