KR102014121B1 - 지문 인식 센서와 단말 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지문 인식 센서와 단말 장치를 제공한다. 지문 인식 센서는 단말 장치에 적용되며, 센서 유닛, 변조 회로, 에너지 저장형 커패시터, 고속 트랜지스터 스위치 및 전원을 포함하고, 상기 센서 유닛은, 다수의 정전용량 감지 유닛으로 구성된 커패시터 어레이를 포함하고, 출력단, 전력 공급단과 센서 접지단을 구비하며, 상기 출력단은 구동 신호를 출력하며; 상기 변조 회로는, 단말 장치의 장치 접지단, 센서 유닛의 출력단과 센서 접지단에 연결되고, 구동 신호를 변조 신호로 변조하여 센서 접지단에 출력하며, 상기 에너지 저장형 커패시터는 전력 공급단과 센서 접지단 사이에 연결되어 센서 유닛의 작동 전압을 안정시키며; 상기 고속 트랜지스터 스위치는 전력 공급단에 연결되어 변환 회로의 상태에 따라 동기적 스위칭을 수행함으로써 전력 공급단의 전압이 변조 신호의 변화에 따라 변하도록 하며; 상기 전원은 변환 회로에 연결되고 또한 고속 트랜지스터 스위치를 통해 센서 유닛의 전력 공급단에 연결된다. 본 발명은 지문 인식 센서의 적용 범위를 확대하여 지문 인식 효과를 향상한다.

Description

지문 인식 센서와 단말 장치{FINGERPRINT RECOGNITION SENSOR AND TERMINAL DEVICE}

본 발명은 지문 인식 기술 분야에 관한 것이며, 특히 지문 인식 센서와 단말 장치에 관한 것이다.

지문 인식 기술은 전자 보안 분야에 광범위하게 적용되는 것으로, 신분 인증을 위한 신뢰성 있는 방법이다. 커패시터형 지문 인식 센서는 현재 광범위하게 이용되는 하나의 지문 센서로서, 미세형 커패시터 극판 어레이에 의해 구성되며, 극판 상면에는 절연판이 피복된다. 사용자가 손가락을 절연판에 대면 피부는 커패시터 어레이의 다른 하나의 극판을 형성한다. 서로 다른 영역에서 지문 능선 및 지문 골과 커패시터 극판 어레이 사이의 거리가 서로 다르므로, 각각의 커패시터 극판의 정전용량도 그에 따라 변하며 이로써 지문 화상을 얻을 수 있다.

도 1에 나타낸 것은 통상의 커패시터형 지문 인식 센서이며, 센서 유닛, 구동 증폭기(101), 구동 금속 링(103), 및 센서 유닛에 전력을 공급하는 전원(미도시)을 포함한다. 센서 유닛은 다수의 정전용량 감지 유닛(102)으로 구성된 커패시터 어레이를 포함하며, 도 1에는 그 중 어느 하나의 정전용량 감지 유닛(102)을 예시적으로 나타냈다. 센서 유닛은 구동 신호를 구동 증폭기(101)에 출력하고, 구동 증폭기(101)는 구동 신호를 증폭 처리하여 구동 금속 링(103)에 출력한다. 손가락(104)으로 센서 유닛의 커패시터 어레이를 누르면, 손가락과 정전용량 감지 유닛(102) 사이에 커플링된 커패시터는 C_X이다. 구동 신호는 금속 링(103)으로부터 커패시터 C_T를 통해 손가락에 커플링되고, 서로 다른 영역에서 지문 능선 및 지문 골과 정전용량 감지 유닛(102) 사이의 C_X는 서로 다르며, 정전용량 감지 유닛(102)이 측정한 전압은 그에 따라 변하며, 이로써 지문 화상을 얻는다.

이러한 구성의 지문 인식 센서는 하나의 금속 링(103)을 별도로 장착해야 하며, 커패시터 C_T를 최대한 증가시키고 신호에 대한 감쇠를 줄이기 위해, 지문 인식 센서가 위치하는 영역에는 홈을 파 금속 링(103)을 장착함으로써 손가락이 금속 링(103)에 바로 접촉할 수 있도록 해야 한다. 그러나, 일부 적용 환경, 예를 들어 핸드폰, 패널의 디자인은 경면 스크린 효과를 이루고 방수 성능을 향상하기 위해 표시 스크린에 홀을 형성하는 것이 바람직하지 않으며, 이로 인해 지문 인식 센서의 적용 범위가 한정된다.

또한, 지문 인식 센서가 탑재된 단말 장치의 땅에 대한 커패시터 C_S 및 땅에 대한 인체의 커패시터 C_M이 서로 직렬 연결되어 형성된 등가 커패시터, 및 장치에 대한 인체의 직접적 커패시터 C_H는 모두 구동 금속 링(103) 상면의 구동 신호가 감쇠하는 원인이 된다. 단말 장치가 금속 케이스를 이용하고 사용자가 장치를 손으로 잡는 경우, 감쇠는 더 심각해지며, 이로써 지문 화상의 선명도가 저감되어 지문 인식 효과에 영향을 미친다.

본 발명은 지문 인식 센서의 적용 범위를 확대하여 지문 인식 효과를 향상하기 위해 지문 인식 센서와 단말 장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

상기 목적을 이루기 위해, 본 발명은 단말 장치에 적용되는 지문 인식 센서를 제공하며, 상기 지문 인식 센서는, 센서 유닛과 변조 회로를 포함하고,

상기 센서 유닛은, 다수의 정전용량 감지 유닛으로 구성된 커패시터 어레이를 포함하고, 출력단, 전력 공급단과 센서 접지단을 구비하며, 출력단은 구동 신호를 출력하며;

상기 변조 회로는, 단말 장치의 장치 접지단, 센서 유닛의 출력단, 전력 공급단과 센서 접지단에 연결되고, 구동 신호를 변조 신호로 변조하여 센서 접지단에 출력하며, 전력 공급단의 전압은 변조 신호의 변화에 따라 변한다.

바람직하게는, 변조 회로는 변환 회로, 에너지 저장형 커패시터, 고속 트랜지스터 스위치 및 전원을 포함하며,

상기 변환 회로는, 단말 장치의 장치 접지단 및 센서 유닛의 출력단과 센서 접지단에 연결되며, 구동 신호를 변조 신호로 변조하여 센서 접지단에 출력하며;

상기 에너지 저장형 커패시터는, 전력 공급단과 센서 접지단 사이에 연결되어 센서 유닛의 작동 전압을 안정시키며;

상기 고속 트랜지스터 스위치는, 전력 공급단에 연결되어 변환 회로의 상태에 따라 동기적으로 스위칭하여, 전력 공급단의 전압이 변조 신호의 변화에 따라 변하도록 하며;

상기 전원은, 변환 회로에 연결되고 또한 고속 트랜지스터 스위치를 통해 센서 유닛의 전력 공급단에 연결되어 변환 회로와 센서 유닛에 전력을 공급한다.

바람직하게는, 센서 유닛은 통신 인터페이스를 통해 단말 장치의 마스터 컨트롤 모듈에 연결되고, 센서 유닛은 변조 아이들 간격에 저 레벨의 구동 신호를 출력하여, 장치 접지단과 센서 접지단의 레벨이 거의 동일해지도록 한다.

바람직하게는, 센서 유닛은 도선을 통해 마스터 컨트롤 모듈에 바로 연결되고, 변환 회로가 구동 신호를 변조할 때 통신 인터페이스를 저 레벨로 유지하거나; 또는 지문 인식 센서는 저항 어레이를 더 포함하고, 센서 유닛은 저항 어레이를 통해 마스터 컨트롤 모듈에 연결되거나; 또는 지문 인식 센서는 중계 모듈을 더 포함하고, 센서 유닛은 중계 모듈을 통해 단말 장치의 마스터 컨트롤 모듈에 연결된다.

바람직하게는, 센서 유닛이 중계 모듈을 통해 마스터 컨트롤 모듈에 연결된 경우, 중계 모듈은 센서 유닛이 송신한 데이터를 수신하여 캐시하며, 마스터 컨트롤 모듈은 중계 모듈로부터 데이터를 획득한다.

바람직하게는, 센서 유닛과 중계 모듈은 하나의 센싱 칩에 집적된다.

바람직하게는, 전원은 전원 스위치를 통해 센서 유닛에 연결되고, 마스터 컨트롤 모듈 또는 중계 모듈은 전원 스위치의 개폐를 제어한다.

바람직하게는, 변환 회로, 고속 트랜지스터 스위치, 전원 스위치와 중계 모듈은 하나의 칩에 집적된다.

바람직하게는, 변환 회로는 트랜지스터, 연산 증폭기, 인버터, 레벨 시프터와 디지털 버퍼 게이트 중 어느 하나 또는 적어도 둘의 조합, 및 저항 또는/및 커패시터로 구성된다.

바람직하게는, 변환 회로는 2개의 인버터와 하나의 저항으로 구성되고, 인버터는 제1 인버터와 제2 인버터를 포함하며; 제1 인버터의 양의 입력 전원단은 센서 유닛의 전력 공급단에 연결되고, 음의 입력 전원단은 장치 접지단에 연결되며, 입력단은 센서 유닛의 출력단에 연결되고 또한 저항을 통해 제2 인버터의 음의 입력 전원단과 장치 접지단에 연결되며, 출력단은 제2 인버터의 입력단에 연결되며; 제2 인버터의 양의 입력 전원단은 전원에 연결되고, 음의 입력 전원단은 장치 접지단에 연결되며, 출력단은 센서 접지단에 연결된다.

바람직하게는, 제1 인버터는 제1 NMOS 트랜지스터, 제1 PMOS 트랜지스터와 제1 저항으로 구성되고, 제1 NMOS 트랜지스터와 제1 PMOS 트랜지스터의 게이트 전극은 서로 연결되어 제1 인버터의 입력단을 구성하고, 제1 PMOS 트랜지스터의 소스 전극은 제1 인버터의 양의 입력 전원단이고, 제1 NMOS 트랜지스터의 소스 전극은 제1 인버터의 음의 입력 전원단이며, 제1 NMOS 트랜지스터와 제1 PMOS 트랜지스터의 드레인 전극은 제1 저항을 통해 연결되고, 제1 NMOS 트랜지스터와 제1 PMOS 트랜지스터의 드레인 전극은 각각 제1 인버터의 출력단이 될 수 있으며; 제2 인버터는 제2 NMOS 트랜지스터, 제2 PMOS 트랜지스터와 제2 저항으로 구성되고 그 연결 관계는 제1 인버터와 같다.

바람직하게는, 고속 트랜지스터 스위치는 쇼트키 다이오드, 패스트 리커버리 다이오드, 크리스탈 트라이오드, 전계효과 트랜지스터와 실리콘 제어 정류기 중 어느 하나 또는 적어도 둘의 조합으로 구성된다.

바람직하게는, 전력 공급단과 에너지 저장형 커패시터 사이에 연결된 LDO 선형 레귤레이터를 더 포함한다.

본 발명은 또한 지문 인식 센서를 포함한 단말 장치를 제공하며, 지문 인식 센서는, 센서 유닛, 변환 회로, 에너지 저장형 커패시터, 고속 트랜지스터 스위치, 및 전원을 포함하며,

상기 센서 유닛은, 다수의 정전용량 감지 유닛으로 구성된 커패시터 어레이를 포함하고, 출력단, 전력 공급단과 센서 접지단을 구비하며, 출력단은 구동 신호를 출력하며;

상기 변환 회로는, 단말 장치의 장치 접지단 및 센서 유닛의 출력단과 센서 접지단에 연결되며, 구동 신호를 변조 신호로 변조하여 센서 접지단에 출력하며;

상기 에너지 저장형 커패시터는, 전력 공급단과 센서 접지단 사이에 연결되어 센서 유닛의 작동 전압을 안정시키며;

상기 고속 트랜지스터 스위치는, 전력 공급단에 연결되어, 변환 회로의 상태에 따라 동기적으로 스위칭하여, 전력 공급단의 전압이 변조 신호의 변화에 따라 변하도록 하며;

상기 전원은, 변환 회로에 연결되고 또한 고속 트랜지스터 스위치를 통해 센서 유닛의 전력 공급단에 연결되어, 변환 회로와 센서 유닛에 전력을 공급한다.

본 발명에 따른 지문 인식 센서는, 고속 트랜지스터 스위치와 에너지 저장형 커패시터로 센서 유닛의 전력 공급 회로를 구성하고, 센서 유닛이 출력한 구동 신호를 변환 회로가 변조한 후 센서 유닛의 센서 접지단을 구동한다. 센서 유닛의 구동 신호가 변조 신호로 변조되므로, 손가락으로 센서 유닛의 정전용량 감지 유닛을 누르면, 변조 신호는 정전용량 감지 유닛과 손가락 사이의 커패시터 C_X 및 인체와 단말 장치의 장치 접지단 사이의 커패시터를 통해 회로를 형성하며, C_X가 변하면, 이에 따라 센서 유닛의 정전용량 감지 유닛의 측정 전압도 변함으로써 지문 화상을 얻어 지문 인식을 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 지문 인식 센서가 구동 금속 링을 필요로 하지 않으므로, 단말 장치의 표면에 홀을 형성하여 구동 금속 링을 장착하지 않아도 된다. 따라서 단말 장치의 디자인에 영향을 미치지 않으며, 스크린에 홀 형성을 원하지 않는 핸드폰, 패널 등 단말 장치에 적용할 수 있으며, 지문 인식 센서의 적용 범위를 확대할 수 있다.

또한, 땅에 대한 단말 장치의 커패시터 C_S와 땅에 대한 인체의 커패시터 C_M이 서로 직렬 연결되어 형성된 등가 커패시터, 및 단말 장치에 대한 인체의 직접적인 커패시터 C_H가 구동 신호에 미치는 감쇠 영향은 더 이상 존재하지 않는다. 오히려, 이들 커패시터가 클수록 커플링이 더 강해지고, C_x 양단의 전압이 더 커지고 지문 화상 효과도 더 선명해지므로, 지문 인식 효과가 향상된다.

도 1은 종래 기술에 따른 지문 인식 센서의 구성 개략도이고,
도 2는 본 발명에 따른 지문 인식 센서의 회로 구성 개략도이며,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 변환 회로의 회로 연결 개략도이며,
도 4는 본 발명에 따른 지문 인식 센서의 제1 실시예의 회로 연결 개략도이며,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 변환 회로의 작동 과정 타임 시퀀스도이며,
도 6은 본 발명에 따른 지문 인식 센서의 제2 실시예의 회로 연결 개략도이며,
도 7은 본 발명에 따른 지문 인식 센서의 제3 실시예의 회로 연결 개략도이며,
도 8은 본 발명에 따른 지문 인식 센서의 제4 실시예의 회로 연결 개략도이며,
도 9는 본 발명에 따른 지문 인식 센서를 핸드폰에 적용한 개략도이다.
본 발명의 목적 구현, 기능 특징 및 장점은 실시예를 결합하고 도면을 참고하면서 추가 설명을 한다.

여기서 설명된 구체적인 실시예는 본 발명을 해석하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 한정하는 것이 아님을 이해해야 한다.

본 발명에 따른 지문 인식 센서는 커패시터형 지문 인식 센서이며, 핸드폰, 태블릿 컴퓨터, 개인용 정보 단말기, 스마트 웨어러블 장치, 멀티미디어 재생장치, 노트북 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 출입 통제 보안 장치 등 단말 장치에 적용될 수 있다. 여기서, 지문 인식 센서는 센서 유닛과 변조 회로를 포함하고, 센서 유닛은 다수의 정전용량 감지 유닛으로 구성된 커패시터 어레이와, 출력단, 전력 공급단, 센서 접지단을 구비하며, 출력단은 구동 신호를 출력한다. 변조 회로는 단말 장치의 장치 접지단, 센서 유닛의 출력단, 전력 공급단과 센서 접지단에 연결되며, 구동 신호를 변조 신호로 변조하여 센서 접지단에 출력하며, 전력 공급단의 전압은 변조 신호의 변화에 따라 변한다.

본 발명의 일실시예로서, 지문 인식 센서는 도 2와 같으며, 센서 유닛(210), 변조 회로는 변환 회로(230), 에너지 저장형 커패시터(240), 고속 트랜지스터 스위치(250)와 전원(260)을 포함한다. 센서 유닛(210)은 출력단, 전력 공급단(Sensor VDD, 이하 SVDD로 약칭)과 센서 접지단(Sensor Ground, 이하 SGND로 약칭)을 포함하고, 출력단은 변환 회로(230)에 연결되며, 변환 회로(230)는 단말 장치의 장치 접지단(Ground, 이하 GND로 약칭)과 센서 유닛의 SGND에 연결된다. 고속 트랜지스터 스위치(250)는 센서 유닛(210)의 SVDD에 연결되고, 고속 트랜지스터 스위치(250)는 쇼트키 다이오드, 패스트 리커버리 다이오드, 크리스탈 트라이오드, 전계효과 트랜지스터와 실리콘 제어 정류기 중 어느 하나 또는 적어도 둘의 조합으로 구성될 수 있으며, 단일 구성, 다수의 직렬연결 또는/및 병렬연결에 의한 연결 방식으로 구성될 수 있으며, 단일 구성, 직렬연결 또는/및 병렬연결 방식에 의해 다수가 연결된 구성, 또는 직렬연결 또는/및 병렬연결 방식에 의한 다양한 구성을 포함한다. 전원(260)은 변환 회로(230)에 연결되고, 또한 고속 트랜지스터 스위치(250)를 통해 센서 유닛(210)의 SVDD에 연결되어, 변환 회로(230)와 센서 유닛(210)에 전력을 공급한다. 에너지 저장형 커패시터(240)는 센서 유닛(210)의 SVDD와 SGND 사이에 연결되어 센서 유닛(210)의 작동 전압을 안정시킨다. 여기서, 고속 트랜지스터 스위치(250)와 에너지 저장형 커패시터(240)는 센서 유닛(210)의 전력 공급 회로를 구성한다.

변환 회로(230)는 트랜지스터, 연산 증폭기, 인버터, 레벨 시프터와 디지털 버퍼 게이트 중 어느 하나 또는 적어도 둘의 조합, 그리고 저항 또는/및 커패시터와 함께 구성될 수 있다. 변환 회로(230)는 도 3과 같이 2개의 인버터(231,232)와 하나의 저항(R3)으로 구성되는 것이 바람직하며, 여기서 2개의 인버터는 제1 인버터(231)와 제2 인버터(232)를 포함한다. 여기서, 제1 인버터(231)의 양의 입력 전원단은 센서 유닛(210)의 SVDD에 연결되고, 음의 입력 전원단은 단말 장치의 GND에 연결되며, 입력단은 센서 유닛(210)의 출력단에 연결되고 또한 저항(R3)을 통해 제2 인버터(232)의 음의 입력 전원단과 단말 장치의 GND에 연결되며, 출력단은 제2 인버터(232)의 입력단에 연결된다. 제2 인버터(232)의 양의 입력 전원단은 전원(260)에 연결되고, 음의 입력 전원단은 단말 장치의 GND에 연결되며, 출력단은 센서 유닛의 SGND에 연결된다.

여기서, 인버터는 2개의 트랜지스터와 하나의 저항으로 구성되는 것이 바람직하며, 여기서 트랜지스터는 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(Metal Oxid Semiconductor, 이하 MOS트랜지스터로 약칭)이며, PMOS 트랜지스터(Positive Channel Metal Oxide Semiconductor, P채널 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터)와 NMOS 트랜지스터(Negative Channel Metal Oxide Semiconductor, N채널 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터)를 포함한다. 도 3과 같이, PMOS 트랜지스터(Q1, Q3)와 NMOS 트랜지스터(Q2, Q4)의 게이트 전극은 서로 연결되어 인버터(231, 232)의 입력단을 구성하며, PMOS 트랜지스터(Q1, Q3)의 소스 전극은 인버터(231, 232)의 양의 입력 전원단이며, NMOS 트랜지스터(Q2, Q4)의 소스 전극은 인버터(231, 232)의 음의 입력 전원단이다. PMOS 트랜지스터(Q1, Q3)와 NMOS 트랜지스터(Q2, Q4)의 드레인 전극은 저항(R1, R2)을 통해 연결되고, PMOS 트랜지스터(Q1, Q3)와 NMOS 트랜지스터(Q2, Q4)의 드레인 전극은 각각 인버터(231, 232)의 출력단이 될 수 있다.

센서 유닛(210)은 구동 증폭기(220), 및 다수의 정전용량 감지 유닛(211)으로 구성된 커패시터 어레이를 포함하며, 그 중 어느 하나의 정전용량 감지 유닛(211)을 도 2에 예시적으로 나타냈다. 구동 증폭기(220)의 출력단은 센서 유닛의 출력단으로서 변환 회로(230)에 연결되며, 구동 증폭기(220)는 센서 유닛(210)의 구동 신호를 증폭 처리한 후 변환 회로(230)에 출력한다. 변환 회로(230)는 구동 신호를 변조 신호로 변조하여 센서 유닛(210)의 SGND에 출력하고, 고속 트랜지스터 스위치(250)는 변환 회로(230)의 상태에 따라 동기적으로 스위칭함으로써 센서 유닛(210)의 SVDD의 전압이 변조 신호의 변화에 따라 변하도록 한다.

땅에 대한 단말 장치의 커패시터 C_S와 땅에 대한 인체의 커패시터 C_M이 서로 직렬 연결되어 형성된 등가 커패시터, 및 단말 장치에 대한 인체의 직접적 커패시터 C_H는, 인체와 단말 장치의 GND 사이에 커플링이 발생하도록 한다. 이러한 커플링은 그 어떤 적용 환경에서든 항상 존재한다. 센서 유닛(210)의 구동 신호가 변조 신호로 변조되므로, 손가락으로 센서 유닛(210)의 정전용량 감지 유닛(211)을 누르면 변조 신호는 정전용량 감지 유닛(211)과 손가락 사이의 커패시터 C_X 및 인체와 단말 장치 GND 사이의 커패시터에 의해 회로를 형성하며, C_X가 변하면, 센서 유닛(210)의 정전용량 감지 유닛(211)의 측정 전압도 함께 변하며 이로써 지문 화상을 얻는다.

도 4는 본 발명에 따른 지문 인식 센서의 구체적 적용을 보여준 제1 실시예이다. 본 실시예에서 센서 유닛은 하나의 센싱 칩에 집적되며, 상기 센싱 칩은 스캔 모듈과 직렬 주변 장치 인터페이스(Serial Peripheral Interface, SPI) 모듈을 포함한다. 스캔 모듈은 구동 신호를 출력하여 커패시터 어레이를 스캔한다. SPI 모듈은 SPI 인터페이스를 단말 장치의 마스터 컨트롤 모듈의 통신 인터페이스에 연결된 센싱 칩의 통신 인터페이스로서 제공하며, 상기 통신 인터페이스를 통해 마스터 컨트롤 모듈과 통신한다. 예를 들어 센싱 칩은 마스터 컨트롤 모듈에 지문 화상 데이터를 송신하고, 마스터 컨트롤 모듈은 센싱 칩에 제어 명령을 송신하는 등이다. 통신 인터페이스는 SPI 인터페이스를 제외하고도, I-2C(Inter-Inegrated Circuit) 인터페이스와 그밖의 다른 직렬/병렬 인터페이스 등일 수도 있다.

변환 회로(230)는 도 3과 같이 4개의 트랜지스터와 3개의 저항으로 구성된다. 여기서, 트랜지스터는 MOS 트랜지스터이며 PMOS 트랜지스터 Q1과 Q3, 및 NMOS 트랜지스터 Q2와 Q4를 포함한다. 저항은 R1, R2와 R3을 포함한다.

도 4와 도 5를 결합하여 살펴보면, 변환 회로의 작동 원리는 아래와 같다.

센싱 칩이 커패시터 어레이를 스캔하여 서로 다른 정전용량 감지 유닛의 전압을 판독한다. 스캔 방식은 스캔 모듈(Scan Block)이 제어하고, 스캔 모듈은 구동 신호 TX를 출력한다. 구동 신호 TX는 고주파 교류 신호이며, 사인파, 사각파, 삼각파 등일 수 있다. 본 실시예에서 구동 신호 TX는 사각파 신호이며, 주파수는 800kHz이며, 물론 다른 주파수 값일 수도 있다. 구동 신호 TX는 변환 회로(230)를 거쳐 변조되어 SGND로 들어간다. 변조 신호의 피크 값은 전력 공급 전원(260)의 크기에 따라 결정되며, 본 실시예에서는 입력 전압 2.8V와 거의 동일하며, 물론 그 밖의 다른 전압값일 수도 있다.

센싱 칩에 있어서, 변조 아이들 간격에 구동 신호 TX는 저 레벨 SGND이며, 구동 신호 TX와 SVDD의 전압 차는 2.8V에 근접하며, PMOS 트랜지스터 Q1은 턴-온되고, R1의 저항값은 PMOS 트랜지스터 Q1, NMOS 트랜지스터 Q2의 턴-온 내부 저항보다 훨씬 크다. 저항 R1이 존재하므로, NMOS 트랜지스터 Q2의 턴-온 또는 턴-오프와 무관하게 노드 TX_S의 전압은 모두 SVDD까지 상승한다. 그후 TX_S의 SVDD 전압은 NMOS 트랜지스터 Q4를 턴-온시키고, PMOS 트랜지스터 Q3을 턴-오프시킨다. 이때 NMOS 트랜지스터 Q4는 SGND를 GND에 연결한 후 구동 신호 TX를 GND 전압으로 유지시킴으로써 NMOS 트랜지스터 Q2를 턴-오프시키고, PMOS 트랜지스터 Q1, PMOS 트랜지스터 Q3, NMOS 트랜지스터 Q4의 상태를 그대로 유지시키고, SGND의 전압을 GND로 유지시키고 안정시킨다. 이는 도 5에 따른 파형 중 스테이지 1(Stage1)과 같다.

구동 신호 TX가 고 레벨로 변하면, 구동 신호 TX와 SVDD 전압은 거의 동일해진다. 이때, PMOS 트랜지스터 Q1이 턴-오프하고, NMOS 트랜지스터 Q2가 턴-온되며, 노드TX_S의 전압은 모두 GND로 떨어진다. 그후 TX_S의 저 전압은 PMOS 트랜지스터 Q3을 턴-온시키고, NMOS 트랜지스터 Q4를 턴-오프시키며, 이때 PMOS 트랜지스터 Q3은 SGND를 강제로 2.8V로 상승시킨다. 에너지 저장형 커패시터(240)의 양단 전압이 갑자기 변해서는 안되고 2.8V 정도로 유지돼야 하므로, SVDD 전압은 대략 5.6V 정도로 강제적으로 “펌핑”된다. 고속 트랜지스터 스위치(250)는 역방향 바이어스로 인해 자연히 턴-오프된다. SVDD 전압이 5.6V가 된 후 구동 신호 TX와 SVDD 전압이 거의 동일해지므로, 구동 신호 TX의 전압은 5.6V에 근사하고, MOS 트랜지스터 Q1-Q4의 상태는 그대로 유지되며, SGND 전압은 2.8V를 유지하고 안정된다. 이는 도 5에 따른 파형 중 스테이지 2(Stage2)와 같다.

구동 신호 TX가 고 레벨로부터 저 레벨로 변하면, 구동 신호 TX와 SGND 전압은 대략 2.8V 정도로 거의 동일해진다. 이때 SVDD 전압은 5.6V이고, PMOS 트랜지스터 Q1, NMOS 트랜지스터 Q2는 동시에 턴-온된다. 저항 R1으로 인해, TX_S의 전압은 SVDD에 근사하며 NMOS 트랜지스터 Q4가 턴-온되고 PMOS 트랜지스터 Q1이 턴-오프되고 SGND는 GND에 연통되며 그후 스테이지 1의 과정을 반복한다. 구동 신호 TX가 고 레벨로부터 저 레벨로 변하는 과정은 도 5에 따른 파형 중 스테이지 3(Stage3)과 같다.

상술한 바는 변환 회로의 작동 과정이며, 센싱 칩의 SGND는 구동 신호 TX와 동일 주파수, 동일 위상인 사각파 파형으로 변조되며, 변조 신호의 전압은 전원(260)의 전력 공급 전압과 같다.

센싱 칩은 지문 화상 데이터를 획득한 후, 데이터를 단말 장치의 마스터 컨트롤 모듈에 전송해야 하며, 마스터 컨트롤 모듈은 데이터 처리를 수행하여 지문 대상을 인식한다. 본 실시예에서는 SPI 인터페이스를 이용하여 지문 센싱 칩과 마스터 컨트롤 모듈을 연결하지만, 통신 인터페이스는 다양한 방식으로 구현되고, 본 실시예의 SPI 인터페이스에 한정되지 않는다.

변환 회로(230)가 SGND를 사각파 교류 신호로 변조하면, SPI 인터페이스의 신호도 함께 변조되며, 변조된 SPI 신호는 마스터 컨트롤 모듈의 SPI 모듈에 의해 바로 인식될 수 없어 통신 이상이 발생한다. 그러나, 센싱 칩이 커패시터 어레이를 연속 스캔하는 것이 아니고, 서로 다른 정전용량 감지 유닛의 스캔 사이에 시간 간격이 존재하며, 대부분의 경우에 이 간격 시간이 충분히 커, 이 시간 간격을 바로 이용하여 데이터 전송을 수행할 수 있다. 따라서, 이 스캔 시간 간격 내, 즉 변조 아이들 간격에, 센싱 칩 내부의 스캔 모듈이 저 레벨 구동 신호를 출력하여 SGND와 GND의 레벨이 거의 동일해지도록 하면 되며, 이때 센싱 칩 내부의 SPI 모듈은 마스터 컨트롤 모듈의 SPI 모듈과 정상적인 통신을 진행할 수 있다.

나아가, 지문 인식 센서는 저항 어레이(270)를 더 포함하며, 센싱 칩은 이 저항 어레이(270)를 통해 마스터 컨트롤 모듈에 연결되며, 저항 어레이(270)의 저항은 직렬연결 저항, 풀업 풀다운 저항, 풀업 풀다운 TVS 트랜지스터 등일 수 있다. 센싱 칩의 SGND가 교류 사각파로 변조되면, 통신 회로 상의 전압은 고압일 수 있으며(본 실시예에서는 5.6V이며, 2.8V에 비해 고압이다), 이는 통신 인터페이스에 대해 잠재적 손상을 초래할 수 있다. 저항 어레이(270)는 이 문제점을 피할 수 있으며, 그 저항값은 대략 20~2000Ω이며, 실제 상황에 따라 정해진다.

일부 실시예에서, 저항 어레이(270)는 생략할 수도 있으며, 센싱 칩은 도선에 의해 바로 마스터 컨트롤 모듈에 연결된다. 이때 변환 회로(230)가 구동 신호를 변조하여(즉 SGND의 신호가 사각파 신호로 변조됨), 통신 인터페이스(예를 들어 본 실시예의 SPI 인터페이스)를 저 레벨로 유지하면, 통신 회로 상의 최고 전압은 2.8V에 불과하여 상술한 문제점을 피한다.

나아가, 전원(260)은 제어 가능한 전원 스위치(280)를 통해 센싱 칩에 연결되고, 마스터 컨트롤 모듈은 전원 스위치(280)의 개폐(턴-온 또는 턴-오프)를 제어함으로써 변환 회로(230)와 센싱 칩 전원의 전력 공급을 제어하며, 센싱 칩이 변조 아이들 상태인 경우 전원 스위치(280)를 턴-온 또는 턴-오프 시킴으로써 시스템의 전력소모를 저감시킨다. 또한, 센싱 칩의 SGND가 교류 사각파로 변조된 경우 센싱 칩의 리셋(RST) 핀도 변조되므로, 외부 리셋에 이상이 발생할 수 있다. 이때 전원 스위치(280)를 제어하여 센싱 칩에 다시 전력을 공급함으로써 리셋되도록 할 수 있다. 전원 스위치(280)는 크리스탈 트라이오드 또는/및 전계효과 트랜지스터로 구성될 수 있고, 단일 부품일 수 있으며, 다수의 부품이 조합되어 구성될 수도 있으며, 예를 들어 PMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다.

나아가, 센싱 칩의 SVDD와 에너지 저장형 커패시터 사이에 LDO 선형 레귤레이터를 더 연결하여 센싱 칩에 대한 전력 공급의 안정성을 향상할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 지문 인식 센서의 제2 실시예이다. 본 실시예와 제1 실시예의 상이점은 센싱 칩이 중계 모듈(Relay Block)을 통해 단말 장치의 마스터 컨트롤 모듈에 연결된 점이다. 중계 모듈은 SPI-A와 SPI-B와 같이 2개의 SPI 인터페이스를 구비하며, 그 중 SPI-A 인터페이스는 센싱 칩의 SPI 인터페이스에 연결되고, SPI-B 인터페이스는 마스터 컨트롤 모듈의 SPI 인터페이스에 연결된다(물론 그밖의 다른 통신 인터페이스를 통해 연결될 수도 있다). 중계 모듈은 센싱 칩이 송신한 데이터를 SPI-A 인터페이스를 통해 수신하여 캐시하며, 마스터 컨트롤 모듈은 중계 모듈의 SPI-B 인터페이스를 통해 데이터를 획득한다. 예를 들어 중계 모듈은 마스터 컨트롤 모듈의 명령에 따라, SPI-B 인터페이스를 통해 데이터를 마스터 컨트롤 모듈에 송신한다. 또한, 중계 모듈은 마스터 컨트롤 모듈의 명령을 수신하고, 마스터 컨트롤 명령에 따라 센싱 칩을 제어한다.

도 4에 따른 제1 실시예에서, 마스터 컨트롤 모듈은 커패시터 어레이의 스캔 시간 간격 내(즉 조정 아이들 간격 시)에 센싱 칩의 데이터를 지체없이 수신하여 처리해야 한다. 그런데 스캔 시간 간격은 1ms 미만일 수 있으며, 대부분 마스터 컨트롤 시스템에 대해, 이와 같은 실시간 요구는 너무 높아 구현하기 어려워 적용 범위가 한정된다. 본 실시예에서, 중계 모듈은 MCU(Micro Control Unit, 마이크로 컨트롤 유닛)로 구성되며, MCU는 서로 독립된 2조의 SPI 통신 인터페이스 SPI-A와 SPI-B를 포함한다. MCU는 SPI-A 인터페이스를 제어하여, 조정 아이들 간격 시점에 센싱 칩의 데이터를 수신하여 캐시하고, 마스터 컨트롤 모듈의 아이들 시점에 마스터 컨트롤 모듈의 명령에 따라 데이터를 SPI-B 인터페이스를 통해 마스터 컨트롤 모듈에 전송하도록 한다. 이로써, 마스터 컨트롤 모듈의 실시간 요구를 크게 낮추어 적용 범위를 향상한다. MCU는 또한 센싱 칩에 대한 마스터 컨트롤 모듈의 명령을 전달하고 SW 신호를 제어한다. 또한, 중계 모듈은 MCU, FPGA(Field－Programmable Gate Array, 필드 프로그래머블 게이트 어레이), Flash(플래시 메모리)와 FIFO(First In First Out, 선입 선출 레지스터) 중 어느 하나 또는 적어도 둘의 조합으로 구성될 수도 있다.

중계 모듈이 존재하는 실시예에서는 마스터 컨트롤 모듈 또는 중계 모듈에 의해 전원 스위치(280)의 개폐를 제어할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 지문 인식 센서의 제3 실시예이다. 본 실시예와 제2 실시예의 상이점은 변환 회로(230), 고속 트랜지스터 스위치(250), 전원 스위치(280)와 중계 모듈을 동일 칩에 집적하는 것이다. 따라서 지문 인식 시스템은 주로 2개의 칩으로 구성되며, 칩의 주변 회로는 더 간결해져 소형화 단말 장치에 대한 수요를 충족시킨다.

도 8은 본 발명에 따른 지문 인식 센서의 제4 실시예이다. 본 실시예는 중계 모듈과 센서 유닛을 함께 센싱 칩에 집적함으로써, 지문 인식 시스템의 사이즈를 한층 더 줄여 소형화 단말 장치에 대한 수요를 충족시킨다.

본 발명에 따른 지문 인식 센서는 구동 금속 링이 없어도 정상적인 작동이 가능하다. 따라서 단말 장치의 표면에 홀을 형성하지 않아도 되며, 장치의 절연 커버 아래의 어느 하나의 영역에 센서를 장착하는 것만으로도 내장형 지문 센서 기술(Invisible Fingerprint Sensor, IFS 기술로 약칭)을 구현할 수 있다. 도 9는 IFS 기술이 스마트폰에 적용된 적용 시나리오를 나타냈다. 스마트폰은 표시 스크린 커버(10)를 포함하고, 중앙 부분은 스크린 표시부(20)이며, 지문 인식 센서(30)는 표시 스크린 커버(10)의 하부면에 “내장”되며, 표시 스크린 커버(10)에 홀을 형성하여 구동 금속 링을 장착할 필요가 없다. 따라서 표시 스크린 커버(10)의 디자인에 대한 영향이 매우 작으며, 경면 스크린 효과를 완벽하게 구현할 수 있다.

한편, 땅에 대한 단말 장치의 커패시터 C_S와 땅에 대한 인체의 커패시터 C_M이 서로 직렬 연결되어 형성된 등가 커패시터, 및 단말 장치에 대한 인체의 직접적 커패시터 C_H는, 구동 신호를 더 이상 감쇠시키지 않는다. 오히려, 이들 커패시터가 클 수록 커플링이 더 강해지고, C_x 양단의 전압도 커지며, 지문 화상 효과가 더 선명해진다. 이로써, 장치의 금속 케이스가 구동 신호를 감쇠시켜 지문 신호의 선명도가 저감되는 문제점을 해결한다.

본 발명은 또한 단말 장치를 제공하며, 단말 장치는 지문 인식 센서를 포함하고, 지문 인식 센서는 센서 유닛, 변환 회로, 에너지 저장형 커패시터, 고속 트랜지스터 스위치와 전원을 포함한다. 센서 유닛은 출력단, 전력 공급단과 센서 접지단을 구비하고, 출력단은 구동 신호를 출력한다. 변환 회로는 단말 장치의 장치 접지단 및 센서 유닛의 출력단과 센서 접지단에 연결되어, 구동 신호를 변조 신호로 변조하여 센서 접지단에 출력한다. 에너지 저장형 커패시터는 전력 공급단과 센서 접지단 사이에 연결되어 센서 유닛의 작동 전압을 안정시킨다. 고속 트랜지스터 스위치는 전력 공급단에 연결되어, 변환 회로의 상태에 따라 동기적 스위칭을 진행하여, 전력 공급단의 전압이 변조 신호의 변화에 따라 변하도록 한다. 전원은 변환 회로에 연결되고, 또한 고속 트랜지스터 스위치를 통해 센서 유닛의 전력 공급단에 연결되어, 변환 회로와 센서 유닛에 전력을 공급한다. 본 실시예에서 설명된 지문 인식 센서는 본 발명의 상술한 실시예에 따른 지문 인식 센서와 같으며, 여기서 더 이상 설명하지 않는다.

본 발명에 따른 단말 장치는 상술한 지문 인식 센서를 이용한 후, 표면에 홀을 형성하여 구동 금속 링을 장착하지 않아도 되므로 디자인에 영향을 미치지 않는다. 또한, 땅에 대한 단말 장치의 커패시터 C_S와 땅에 대한 인체의 커패시터 C_M이 서로 직렬 연결되어 형성된 등가 커패시터, 및 단말 장치에 대한 인체의 직접적 커패시터 C_H는, 구동 신호를 더 이상 감쇠시키지 않는다. 오히려, 이들 커패시터가 클 수록 커플링이 더 강해지고, C_x 양단의 전압도 커지며, 지문 화상 효과가 더 선명해지므로, 지문 인식 효과가 향상된다.

이상 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 이로써 본 발명의 권리 범위를 한정하지 않는다. 본 분야의 기술자는 본 발명의 범위와 실질적 내용을 벗어나지 않으면서 다양한 변형을 통해 본 발명을 구현할 수 있다. 예를 들어 하나의 실시예로서의 특징은 다른 실시예에 적용되어 또 다른 실시예를 얻을 수 있다. 본 발명의 기술적 구상을 적용하여 진행한 그 어떤 변경, 균등 교체와 개량은 모두 본 발명의 권리 범위에 속한다.

본 발명에 따른 지문 인식 센서는 고속 트랜지스터 스위치와 에너지 저장형 커패시터를 이용하여 센서 유닛의 전력 공급 회로를 구성하며, 센서 유닛이 출력한 구동 신호를 변환 회로가 변조하여 센서 유닛의 센서 접지단을 구동한다. 센서 유닛의 구동 신호가 변조 신호로 변조되므로, 손가락으로 센서 유닛의 정전용량 감지 유닛을 누르면, 변조 신호는 정전용량 감지 유닛과 손가락 사이의 커패시터 C_X 및 인체와 단말 장치의 장치 접지단 사이의 커패시터에 의해 회로를 형성한다. C_X가 변하면, 센서 유닛의 정전용량 감지 유닛의 측정 전압도 함께 변하며, 이로써 지문 화상을 얻어 지문 인식을 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 지문 인식 센서는 구동 금속 링이 필요하지 않으므로, 단말 장치의 표면에 홀을 형성하여 구동 금속 링을 장착하지 않아도 된다. 따라서 단말 장치의 디자인에 영향을 미치지 않으며, 스크린에 홀 형성을 원하지 않는 핸드폰, 패널 등 단말 장치에 적용할 수 있으며, 지문 인식 센서의 적용 범위를 확대할 수 있다.

또한, 땅에 대한 단말 장치의 커패시터 C_S와 땅에 대한 인체의 커패시터 C_M이 서로 직렬 연결되어 형성된 등가 커패시터, 및 단말 장치에 대한 인체의 직접적 커패시터 C_H는, 구동 신호를 더 이상 감쇠시키지 않는다. 오히려, 이들 커패시터가 클 수록 커플링이 더 강해지고, C_x 양단의 전압도 커지며, 지문 화상 효과가 더 선명해지므로, 지문 인식 효과가 향상된다.

Claims (15)

1. 단말 장치에 적용되는 지문 인식 센서에 있어서,
   센서 유닛과 변조 회로를 포함하고,
   상기 센서 유닛은, 다수의 정전용량 감지 유닛으로 구성된 커패시터 어레이를 포함하고, 출력단, 전력 공급단과 센서 접지단을 구비하며, 상기 출력단은 구동 신호를 출력하며;
   상기 변조 회로는, 상기 단말 장치의 장치 접지단, 상기 센서 유닛의 출력단, 상기 전력 공급단과 상기 센서 접지단에 연결되고, 상기 구동 신호를 변조 신호로 변조하여 상기 센서 접지단에 출력하며, 상기 전력 공급단의 전압은 상기 변조 신호의 변화에 따라 변하고,
   상기 변조 회로는 변환 회로, 에너지 저장형 커패시터, 고속 트랜지스터 스위치 및 전원을 포함하며,
   상기 변환 회로는, 상기 단말 장치의 장치 접지단 및 상기 센서 유닛의 출력단과 센서 접지단에 연결되며, 상기 구동 신호를 상기 변조 신호로 변조하여 상기 센서 접지단에 출력하며;
   상기 에너지 저장형 커패시터는, 상기 전력 공급단과 상기 센서 접지단 사이에 연결되어 상기 센서 유닛의 작동 전압을 안정시키며;
   상기 고속 트랜지스터 스위치는, 상기 전력 공급단에 연결되어 상기 변환 회로의 상태에 따라 동기적으로 스위칭하여, 상기 전력 공급단의 전압이 상기 변조 신호의 변화에 따라 변하도록 하며;
   상기 전원은, 상기 변환 회로에 연결되고 또한 상기 고속 트랜지스터 스위치를 통해 상기 센서 유닛의 전력 공급단에 연결되어 상기 변환 회로와 상기 센서 유닛에 전력을 공급하고,
   상기 변환 회로는 트랜지스터, 연산 증폭기, 인버터, 레벨 시프터와 디지털 버퍼 게이트 중 어느 하나 또는 적어도 둘의 조합, 및 저항 및 커패시터 중 적어도 하나로 구성되고,
   상기 변환 회로는 2개의 인버터와 하나의 저항으로 구성되고, 상기 인버터는 제1 인버터와 제2 인버터를 포함하며;
   상기 제1 인버터의 양의 입력 전원단은 상기 센서 유닛의 전력 공급단에 연결되고, 음의 입력 전원단은 상기 장치 접지단에 연결되며, 입력단은 상기 센서 유닛의 출력단에 연결되고 또한 상기 저항을 통해 상기 제2 인버터의 음의 입력 전원단과 상기 장치 접지단에 연결되며, 출력단은 상기 제2 인버터의 입력단에 연결되며;
   상기 제2 인버터의 양의 입력 전원단은 상기 전원에 연결되고, 음의 입력 전원단은 상기 장치 접지단에 연결되며, 출력단은 상기 센서 접지단에 연결된,
   지문 인식 센서.
2. 제1항에 있어서,
   상기 센서 유닛은 통신 인터페이스를 통해 상기 단말 장치의 마스터 컨트롤 모듈에 연결되고, 상기 센서 유닛은 변조 아이들 간격에 저 레벨의 구동 신호를 출력하여, 상기 장치 접지단과 상기 센서 접지단의 레벨이 거의 동일해지도록 하는, 지문 인식 센서.
3. 제2항에 있어서,
   상기 센서 유닛은 도선을 통해 상기 마스터 컨트롤 모듈에 바로 연결되고, 상기 변환 회로가 상기 구동 신호를 변조할 때 상기 통신 인터페이스를 저 레벨로 유지하거나; 또는
   상기 지문 인식 센서는 저항 어레이를 더 포함하고, 상기 센서 유닛은 상기 저항 어레이를 통해 상기 마스터 컨트롤 모듈에 연결되거나; 또는
   상기 지문 인식 센서는 중계 모듈을 더 포함하고, 상기 센서 유닛은 상기 중계 모듈을 통해 상기 단말 장치의 마스터 컨트롤 모듈에 연결된, 지문 인식 센서.
4. 제3항에 있어서,
   상기 센서 유닛이 상기 중계 모듈을 통해 상기 마스터 컨트롤 모듈에 연결된 경우, 상기 중계 모듈은 상기 센서 유닛이 송신한 데이터를 수신하여 캐시하며, 상기 마스터 컨트롤 모듈은 상기 중계 모듈로부터 상기 데이터를 획득하는, 지문 인식 센서.
5. 제4항에 있어서,
   상기 센서 유닛과 상기 중계 모듈은 하나의 센싱 칩에 집적된, 지문 인식 센서.
6. 제2항에 있어서,
   상기 전원은 전원 스위치를 통해 상기 센서 유닛에 연결되고, 상기 마스터 컨트롤 모듈은 상기 전원 스위치의 개폐를 제어하는, 지문 인식 센서.
7. 제4항에 있어서,
   상기 전원은 전원 스위치를 통해 상기 센서 유닛에 연결되고, 상기 마스터 컨트롤 모듈 또는 상기 중계 모듈은 상기 전원 스위치의 개폐를 제어하는, 지문 인식 센서.
8. 제7항에 있어서,
   상기 변환 회로, 상기 고속 트랜지스터 스위치, 상기 전원 스위치와 상기 중계 모듈은 하나의 칩에 집적된, 지문 인식 센서.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1 인버터는 제1 NMOS 트랜지스터, 제1 PMOS 트랜지스터와 제1 저항으로 구성되고, 상기 제1 NMOS 트랜지스터와 제1 PMOS 트랜지스터의 게이트 전극은 서로 연결되어 상기 제1 인버터의 입력단을 구성하고, 상기 제1 PMOS 트랜지스터의 소스 전극은 상기 제1 인버터의 양의 입력 전원단이고, 상기 제1 NMOS 트랜지스터의 소스 전극은 상기 제1 인버터의 음의 입력 전원단이며, 상기 제1 NMOS 트랜지스터와 제1 PMOS 트랜지스터의 드레인 전극은 상기 제1 저항을 통해 연결되고, 상기 제1 NMOS 트랜지스터와 제1 PMOS 트랜지스터의 드레인 전극은 각각 제1 인버터의 출력단이 될 수 있으며;
   상기 제2 인버터는 제2 NMOS 트랜지스터, 제2 PMOS 트랜지스터와 제2 저항으로 구성되고 그 연결 관계는 상기 제1 인버터와 같은, 지문 인식 센서.
10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고속 트랜지스터 스위치는 쇼트키 다이오드, 패스트 리커버리 다이오드, 크리스탈 트라이오드, 전계효과 트랜지스터와 실리콘 제어 정류기 중 어느 하나 또는 적어도 둘의 조합으로 구성된, 지문 인식 센서.
11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 공급단과 상기 에너지 저장형 커패시터 사이에 연결된 LDO 선형 레귤레이터를 더 포함하는, 지문 인식 센서.
12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 지문 인식 센서를 포함하는 단말 장치.
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