KR20050013960A - 용량검출회로와 검출방법 및 지문 센서 - Google Patents

용량검출회로와 검출방법 및 지문 센서

Info

Publication number
KR20050013960A
KR20050013960A KR1020040059034A KR20040059034A KR20050013960A KR 20050013960 A KR20050013960 A KR 20050013960A KR 1020040059034 A KR1020040059034 A KR 1020040059034A KR 20040059034 A KR20040059034 A KR 20040059034A KR 20050013960 A KR20050013960 A KR 20050013960A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
capacitance
column
row
wiring
Prior art date
Application number
KR1020040059034A
Other languages
English (en)
Inventor
우메다유이치
사이토쥰이치
Original Assignee
알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알프스 덴키 가부시키가이샤 filed Critical 알프스 덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20050013960A publication Critical patent/KR20050013960A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • G01D5/241—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes
    • G01D5/2417—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying separation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1306—Sensors therefor non-optical, e.g. ultrasonic or capacitive sensing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Image Input (AREA)

Abstract

본 발명은 측정의 오차 원인이 되는 참조용량을 사용하지 않고, 미소한 용량을 확실하게 파악할 수 있는 용량검출회로와 검출방법 및 지문센서를 제공하는 것이다.
에어리어형 센서부(1)는 복수의 열배선과 행배선이 매트릭스형상으로 설치되고, 배선의 교차점 근방에 미소한 용량을 발생시킨다. 용량검출회로(4a)는 에어리어형 센서부(1)의 용량을 검출한다. 열배선 구동부(41)는 열배선에 제 1 전압과 이어서 제 2 전압을 출력한다. 스위치드 커패시터회로(42)는 열배선에 제 1 전압을 가하였을 때, 용량의 충전에 대응하는 제 3 전압을 출력하고, 열배선에 제 2 전압을 가하였을 때, 용량의 방전에 대응하는 제 4 전압을 출력한다. 연산제어회로(47)는 각 교차점의 용량에 대하여 제 3 전압과 제 4 전압과의 차를 연산한다.

Description

용량검출회로와 검출방법 및 지문 센서{CAPACITY DETECTION CIRCUIT, DETECTION METHOD AND FINGERPRINT SENSOR}
본 발명은 미소용량을 검출하는 용량검출회로와 검출방법 및 그것을 사용한 지문센서에 관한 것이다.
종래, 바이오 매트릭스(생태인증기술) 중에서 가장 유망한 지문센서로서, 소정의 간격으로 열배선과 행배선을 2매의 필름의 표면에 각각 형성하고, 이 필름을 절연막 등을 거쳐 소정의 간격을 두고 대향하여 설치한 감압식 용량센서가 개발되어 있다. 이 감압식 용량센서에서는, 손가락을 놓았을 때에 지문의 형상에 대응하여 필름형상이 변형되고, 열배선과 행배선의 간격이 장소에 따라 변화하여, 지문의 형상이 열배선 및 행배선의 교점의 용량으로서 검출된다. 이 감압식 용량센서에 있어서, 수백 fF(펨토 패럿)에 차지 않는 용량을 검출하는 데 응용할 수 있는 종래 기술로서는, 용량을 스위치드 커패시터회로에 의하여 전기신호로 변환하는 검출회로를 들 수 있다. 이것은 제 1 센서구동신호에 의하여 구동되어, 검출대상의 용량을 검출하는 센서 용량소자와, 제 2 센서구동신호에 의하여 구동되어 검출회로 기준용량이 되는 참조 용량소자가 공통의 스위치드 커패시터회로에 접속되고, 교대로 동작하는 제 1 및 제 2 샘플 홀드부가 각각의 출력신호를 샘플링한 후에, 샘플링 결과의 차를 구함으로써 검출신호를 얻는 것이다.
이 검출회로는 공통의 스위치드 커패시터회로에 있어서, 검출대상이 되는 용량(Cs)이 귀환용량(Cf)에 반비례하여 안정된 검출이 가능하고, 또한 스위치드 커패시터회로의 리셋 스위치(귀환제어스위치)의 게이트전극과 다른 전극 사이의 기생 용량에 축적된 전하(Qd)가 다른 전극에 누출되는 영향(피드스루)이 상쇄된다. 또 스위치드 커패시터회로의 기준전위의 옵셋성분이나 입력신호 등에 포함되는 저주파의 노이즈에 대해서는, 2개의 샘플링 결과의 차를 구함으로써 어느 정도 제거할 수 있는 효과도 기대된다(예를 들면 특허문헌 1).
[특허문헌 1]
일본국 특개평8-145717호 공보(단락 0018-0052, 도 1 내지 도 4/ 대응 미국특허제5,633,594)
그러나 상기한 종래의 검출회로는, 단일 용량의 변화를 안정되게 검출하기 위하여 고안된 것으로, 에어리어형 센서와 같이 복수의 열배선과 행배선이 매트릭스형상을 이루고, 열배선과 행배선과의 교차점 근방의 미소한 용량을 검출하는 회로에 적용하는 경우에는 문제점이 생긴다.
구체적으로는, 지문센서의 분해능으로서는 50㎛ 정도가 요구되고 있고, 열배선과 행배선이 교차함으로써 용량값(Cs) 및 그 변화량(ΔCs)은 수백 fF(펨토 패럿)에 차지 않는 미소한 것이다. 그 때문에, 검출대상용량(Cs)과 거의 동일한 정도의 용량이 될 것을 요구받는 참조용량(Cr)을 오차 없이 안정되게 형성하는 것이 어렵고, 검출신호가 참조용량(Cr)의 변동 등의 영향을 받기 때문에 충분한 S/N 비를 가지는 검출신호가 얻어지지 않는다는 문제가 있었다.
또한 매트릭스형 센서의 경우, 복수의 행배선에 각각 복수의 스위치드 커패시터회로와 참조용량(Cr)을 접속하지 않으면 안되나, 어느 하나의 열배선에 대하여 교차하는 각 행배선에 접속하는 복수의 참조용량(Cr) 사이에 불균일이 발생하고, 검출계 전체에 있어서는 각 참조용량을 기준용량으로 하기 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 측정의 오차원인이 될 수 있는 참조용량(Cr)을 사용하지 않고, 차동연산에 의하여 Cr이 없는 경우에도 옵셋의 제거를 행할 수 있고, 미소한 용량에 상당하는 출력전압을 확실하게 파악할 수 있는 용량검출회로와 검출방법 및 지문센서를 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태를 설명하는 전체의 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 에어리어형 센서의 평면도 및 단면도,
도 3은 감압식 에어리어형 지문센서의 동작의 모양을 나타내는 도,
도 4는 에어리어형 지문센서의 열배선 및 행배선 사이의 용량 매트릭스를 나타내는 개념도,
도 5는 상기 실시형태에서 사용하는 센서부 및 스위치드 커패시터회로의 회로도,
도 6은 상기 실시형태에서의 검출신호 및 스위치드 커패시터회로의 제어신호의 타이밍차트,
도 7은 상기 실시형태에서의 셀렉터 및 열배선의 제어신호의 타이밍차트,
도 8은 제 2 실시형태를 나타내는 옵셋 보정방법의 플로우차트,
도 9는 제 3 실시형태를 나타내는 전체의 블록도,
도 10은 상기 실시형태에서의 게인조정방법의 플로우차트,
도 11은 제 4 실시형태를 나타내는 전체의 블록도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 센서부 4a, 4b, 4c : 용량검출회로
11 : 열배선(상전극) 12 : 행배선(하전극)
18 : 용량 21 : 오퍼레이션 앰플리파이어
24 : 아날로그 스위치 41 : 열배선 구동부(열배선 구동수단)
42 : 스위치드 커패시터회로(행전압 출력수단)
43 : 타이밍제어회로(행전압 출력수단)
44 : 샘플홀드회로(홀드수단)
45 : 셀렉터회로(선택수단)
46 : A/D 컨버터(아날로그/디지털변환수단)
47 : 연산제어회로(연산수단)(최대치 검출수단)(기준설정수단)(보정수단)
(증폭율 조정수단)
51 : 게인 가변 앰플리파이어(증폭수단)
61 : 초단 셀렉터회로(선택수단)
62 : 후단 셀렉터회로(선택수단)
본 발명은, 복수의 열배선 및 행배선이 대향하여 형성된 매트릭스형상의 검출선을 가지는 에어리어형 센서에 사용되고, 상기 열배선 및 행배선이 교차하는 각 교차점 근방의 미소한 용량을 검출하는 용량검출회로에 있어서, 상기 열배선에, 제 1 전압으로 상승하고 다음에 제 2 전압으로 하강하는 신호를 출력하는 열배선 구동수단과, 상기 열배선이 상기 제 1 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 충전하는 전류에 대응하는 제 3 전압을 출력하고, 상기 열배선이 상기 제 2 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 방전하는 전류에 대응하는 제 4 전압을 출력하는 행전압 출력수단과, 상기 행전압 출력수단으로부터 출력된 제 3 전압과 제 4 전압과의 차를 연산하는 연산수단을 구비하고, 상기 열배선 및 행배선이 교차하는 각 교차점의 각각에 대하여 상기 제 3 전압과 제 4 전압과의 차를 구하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 상기 교차점 용량에 대한 충방전 전류에 대하여 항상 일정방향으로 겹치는 피드스루에 의한 방전전류의 영향을, 상기 충전시의 출력전압과 상기 방전시의 출력전압의 차를 취하는 구성으로 하였기 때문에, 피드스루에 의한 방전전류의 영향을 상쇄할 수 있다.
본 발명은, 복수의 열배선 및 행배선이 대향하여 형성된 매트릭스형상의 검출선을 가지는 에어리어형 센서에 사용되고, 상기 열배선 및 행배선이 교차하는 각 교차점 근방의 미소한 용량을 검출하는 용량검출회로에 있어서, 상기 열배선에 제 1 전압으로 상승하고 다음에 제 2 전압으로 하강하는 신호를 순차적으로 출력하는 열배선 구동수단과, 상기 각 열배선에 각각 설치되어, 상기 열배선이 상기 제 1 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 충전하는 전류에 대응하는 제 3 전압을 출력하고, 상기 열배선이 상기 제 2 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 방전하는 전류에 대응하는 제 4 전압을 출력하는 행전압 출력수단과, 상기 각 행전압 출력수단에 대응하여 설치되고, 상기 행전압 출력수단으로부터 출력되는 전압을 홀드하는 홀드수단과, 상기 홀드수단의 출력을 순차적으로 선택하여 출력하는 선택수단과, 상기 선택수단의 출력을 디지털 데이터로 변환하는 아날로그/디지털변환수단과, 상기 아날로그/디지털변환수단의 출력을 기억하고, 기억한 각 데이터에 의거하여 상기 제 3 전압과 제 4 전압과의 차전압을 상기 각 열배선 및 행배선의 교차점에 대하여 연산하는 연산수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 복수의 상기 열배선에 순차적으로 측정용 신호를 부여하고, 그것에 대응하여 대상이 되는 행배선의 측정 데이터를 유지하고, 순차적으로 선택하여 아날로그/디지털변환하여, 용량검출과 평행하게 데이터를 처리하는 구성으로 하였기 때문에, 효율 좋게 측정 데이터의 처리를 할 수 있다.
본 발명은, 상기 각 교차점에 있어서 검출된 상기 제 3 전압 및 제 4 전압 중 최대치를 구하는 최대치 검출수단과, 상기 최대치 검출수단에 의하여 검출된 최대치가 미리 설정된 소정값보다 작은 경우에, 상기 각 교차점에 있어서의 제 3 전압과 제 4 전압과의 차전압을 기준전압으로서 기억부에 설정하는 기준설정수단과, 상기 각 교차점에 있어서의 제 3 전압과 제 4 전압과의 차전압으로부터 상기 기억부 내의 기준전압을 감산하고, 감산결과를 옵셋보정 후의 데이터로서 출력하는 보정수단을 더 설치한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 상기 최대치 검출수단에 의하여, 소정값보다 작은 경우는 손가락이 놓여져 있지 않은 상태라고 간주하여 이것을 옵셋값으로서 축적하고, 소정값보다 큰 경우는 손가락이 놓여진 상태로서, 얻어진 값으로부터 옵셋값을 보정하는 구성으로 하였기 때문에, 손가락이 놓여졌을 때의 값의 변화를 명확하게 할 수 있다.
본 발명은 상기 각 교차점에 있어서 검출된 상기 제 3 전압 및 제 4 전압 중 최대치를 구하는 최대치 검출수단과, 상기 각 교차점에 있어서의 제 3 전압 및 제 4 전압을 증폭하여 출력하는 증폭수단과, 상기 최대치 검출수단에 의하여 검출된 최대치가 미리 설정된 소정값보다 작은 경우에, 상기 각 교차점에 있어서의 제 3 전압 및 제 4 전압을 증폭하는 증폭율을 올리고, 또 미리 설정된 다른 소정값보다 큰 경우에, 상기 각 교차점에 있어서의 제 3 전압 및 제 4 전압을 증폭하는 증폭율을 내리는 증폭율 조정수단을 더 설치한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 지문센서의 특질로서, 손가락을 강하게 눌렀을 때와 약하게 눌렀을 때에 검출신호 전반의 레벨에 차가 나나, 지문센서의 특질로서는 산(山)과 골(谷)의 데이터의 콘트라스트가 중요하므로, 전반적으로 레벨이 약한 경우에도 전반적인 검출계의 게인을 올려, 측정 데이터의 콘트라스트를 조정하는 구성으로하였기 때문에, 전반적으로 레벨이 낮은 경우에도 측정데이터의 콘트라스트를 확보할 수 있다.
본 발명은 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 용량검출회로를 가지는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 미소한 용량에 상당하는 출력전압이 참조용량을 사용하지않고 얻어지고, 병행처리로 데이터를 효율 좋게 처리하여 손가락이 놓여진 상태를 확실하게 인식하고, 측정데이터의 콘트라스트가 낮은 경우에도 콘트라스트를 조정하는 구성으로 하였기 때문에, 확실하게 지문을 인식할 수 있다.
본 발명은 복수의 열배선 및 행배선이 대향하여 형성된 매트릭스형상의 검출선을 가지는 에어리어형 센서에 사용되고, 상기 열배선 및 행배선이 교차하는 각 교차점 근방의 미소한 용량을 검출하는 용량검출방법에 있어서, 상기 열배선에 제 1 전압으로 상승하고 다음에 제 2 전압으로 하강하는 신호를 출력하고, 상기 열배선이 상기 제 1 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 충전하는 전류에 대응하는 제 3 전압을 검출하고, 상기 열배선이 상기 제 2 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 방전하는 전류에 대응하는 제 4 전압을 검출하고, 상기 행전압 출력수단으로부터 출력된 제 3 전압과 제 4 전압과의 차를 연산하여, 상기 열배선 및 행배선이 교차하는 각 교차점의 각각에 대하여 상기 제 3 전압과 제 4 전압과의 차를 구하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 상기 교차점의 용량에 대한 충방전 전류에 대하여 항상 일정방향으로 겹치는 피드스루에 의한 방전전류의 영향을, 상기 충전시의 출력전압과 상기 방전시의 출력전압의 차를 취하는 구성으로 하였기 때문에, 피드스루에 의한 방전전류의 영향을 상쇄할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태를 설명하는 전체의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 도면에 있어서, 열배선 구동부(41)(열배선 구동수단)는, 센서부(1)의 각 열배선에 특정전위로 상승, 하강하는 신호를 순차적으로 출력한다. 신호를 출력하고 있지 않을 때는, 접지전위를 유지한다. 센서부(1)의 각 행배선으로부터의 출력신호는 용량검출회로(4a)에 입력된다.
용량검출회로(4a)는 센서부(1)로부터의 출력신호를 받아, 열배선, 행배선의 각 교차점의 용량을 검출한다. 이하, 용량검출회로(4a)의 내부의 기능에 대하여 설명한다. 각 행배선마다 스위치드 커패시터회로(42, 42 …)가 접속된다.
스위치드 커패시터회로(42, 42 …)는, 그 회로(42)가 접속되어 있는 행배선의 각 교차점의 용량에 대응하는 전압을 출력한다. 샘플홀드회로(44, 44 …)는 스위치드 커패시터회로(42, 42 …)의 출력신호를 홀드하고, 셀렉터회로(45)에 출력한다. 셀렉터회로(45)는 타이밍제어회로(43)가 출력하는 전환신호에 따라 샘플홀드회로(44, 44 …)의 각 출력을 순차적으로 A/D 컨버터(46)에 선택적으로 출력한다. A/D 컨버터(46)는 입력된 신호를 디지털신호로 변환하여 연산제어회로(47)에 출력한다. 연산제어회로(47)는 A/D 컨버터(46)의 출력데이터를 순차적으로 내부의 메모리에 기억시키고, 다음에 기억시킨 각 데이터에 의거하여 센서부(1)의 열배선, 행배선의 각 교차점의 용량을 산출하여 산출결과를 출력한다. 타이밍제어회로(43)는 장치 각 부의 타이밍제어를 행한다.
도 2(a)는 센서부(1)의 평면도, 도 2(b)는 단면도이다. 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 50㎛ 피치로 배열된 열배선(11)과 행배선(12)이 교차되어 있다. 도 2(b)에 나타내는 바와 같이 기판(13) 상에 열배선(12)이 설치되고, 그 위에 절연막(14)이 적층되고, 그 위에 공극(15)만큼 간격을 두고 필름(16)이 설치되며, 필름(16)의 하면에 열배선(11)이 설치되어 있다. 이 행배선(11)과 열배선(12)과의 교차점 근방에, 공극(15)과 절연막(14)을 거쳐 용량이 형성된다.
상기한 센서부(1) 위에 손가락을 대면, 도 3에 나타내는 바와 같이 손가락(17)의 요철에 의하여 필름(16)과 열배선(11)이 변형되고, 공극(15)이 변화되며, 그것에 의하여 열배선(11)과 행배선(12)의 교차점 근방에 형성되는 용량이 변화된다.
도 4는 센서부(1)의 열배선 및 행배선 사이의 용량 매트릭스를 나타내는 개념도이다. 센서부(1)는 매트릭스형상의 용량(18, 18 …)으로 구성되고, 열배선 구동부(41)와 용량검출회로(4a)가 접속된다.
도 5는 스위치드 커패시터회로(42)의 구성을 나타내는 회로도이다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 스위치드 커패시터회로(42)는 오퍼레이션 앰플리파이어(21)와, 오퍼레이션 앰플리파이어(21)의 반전입력단자와 출력단자 사이에 접속된 귀환용량(Cf)과, 귀환용량(Cf)의 전하를 방전하기 위한 아날로그 스위치(24)로 구성되어 있다. 그리고 오퍼레이션 앰플리파이어(21)의 비반전 입력단자가 기준전위에 접속되어 있다. 또한 도면에 있어서, Cp는 오퍼레이션 앰플리파이어(21)의 기생용량, Cs는 상기한 교차점의 용량, Cy는 검출대상외의 열배선의 용량의 총합이다.
다음에 도 1 및 도 5에 나타내는 회로의 동작을 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.
열배선구동부(41)는, 타이밍제어회로(43)로부터 출력되는 클록펄스에 의거하여 일정 폭의 펄스신호를 생성하고, 센서부(1)의 제 1열째로부터 제 2열째, 제 3열째 …순으로 더하여 간다〔도 6(c), 도 7(f) 참조〕. 또 이 때, 펄스신호를 출력하고 있는 열선 이외의 열선으로는 접지전위를 출력한다. 타이밍제어회로(43)는, 도 6(b) 및 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 열배선구동신호가 상승하기 약간 전의 시점, 및 하강하기 약간 전의 시점에 있어서 리셋신호를 스위치드 커패시터회로(42)에 출력하고, 또 도 6(d), 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 상기 리셋신호 약간 전의 시점에 있어서 샘플홀드신호를 샘플홀드회로(44)에 출력한다.
또 이 타이밍제어회로(43)는, 샘플홀드신호 사이에 있어서, N개〔N은 샘플홀드회로(44)의 수〕의 전환신호를 셀렉터회로(45)에 출력한다. 이에 의하여, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 하나의 샘플홀드신호에 의하여 샘플홀드회로(44, 44 …)에 홀드된 각 신호는, 다음의 샘플홀드신호까지의 사이에 순차적으로 셀렉터회로를 거쳐 A/D 컨버터(46)에 공급되고, 여기서 디지털 데이터로 변환되어, 연산제어회로(47) 내의 메모리에 기록된다.
다음에, 스위치드 커패시터회로(42)의 동작을 설명한다. 먼저, 도 6에 나타내는 시각(t1)에 있어서, 타이밍제어회로(43)로부터 리셋신호가 출력되면, 아날로그 스위치(24)(도 5)가 온이 되고, 귀환용량(Cf)가 방전되어 오퍼레이션 앰플리파이어(21)의 출력(OUT)이 기준전위가 된다. 다음에, 이 리셋신호가 오프가 되면, 아날로그 스위치(24)의 게이트 기생용량에 의한 피드스루에 의하여 오퍼레이션 앰플리파이어(21)의 출력전압이 약간 상승한다〔도 6(a)의 부호 Fd 참조〕. 다음에, 시각(t2)에 있어서, 열배선구동신호가 상승하면, 상기 신호가 열배선과 행배선의 교차점의 용량(Cs)을 거쳐 오퍼레이션 앰플리파이어(21)의 반전입력단에 가해지고, 이에 의하여 오퍼레이션 앰플리파이어(21)의 출력(OUT)이 도 6(a)에 나타내는 바와 같이 서서히 하강한다.
다음에, 시각(t3)에 있어서, 타이밍제어회로(43)로부터 샘플홀드신호가 출력되면, 그 때 오퍼레이션 앰플리파이어(21)의 출력(OUT)의 전압(Va)이 샘플홀드회로(44)에 홀드된다. 다음에 시각(t4)에 있어서, 다시 리셋신호가 출력되면, 귀환용량(Cf)이 방전되고, 오퍼레이션 앰플리파이어(21)의 출력(OUT)이 기준전위로 되돌아간다. 다음에 리셋신호가 오프가 되면, 상기 설명한 경우와 마찬가지로 아날로그 스위치(24)의 게이트 기생용량에 의한 피드스루에 의하여 오퍼레이션 앰플리파이어(21)의 출력전압이 약간 상승한다.
다음에 시각(t5)에 있어서, 열배선구동신호가 하강하면, 상기 신호에 의하여 열배선과 행배선의 교차점의 용량(Cs)이 방전되고, 이에 따라 오퍼레이션 앰플리파이어(21)의 출력(OUT)이 서서히 상승한다. 다음에 시각(t6)에 있어서, 타이밍제어회로(43)로부터 샘플홀드신호가 출력되면, 그 때의 오퍼레이션 앰플리파이어(21)의 출력(OUT)의 전압(Vb)이 샘플홀드회로(44)에 홀드된다. 다음에, 시각(t7)에 있어서, 리셋신호가 출력되면, 귀환용량(Cf)이 방전되고, 오퍼레이션 앰플리파이어(21)의 출력(OUT)이 기준전위로 되돌아간다. 이하, 상기한 동작이 반복된다.
상기 설명한 측정에 있어서는, 출력(OUT)이 기준전위로부터 하강하는 경우도 상승하는 경우도, 아날로그 스위치(24)의 피드스루전류에 의한 옵셋(Vk)이 +방향에 발생한다. 이 실시형태와 같이 검출대상의 용량(Cs)이 수십 내지 수백 펨토 패럿인 경우는 이 피드스루에 의한 옵셋을 무시할 수 없다. 상기의 측정에 있어서,
VaO = -Va + Vk
가 검출대상용량(Cs)에 비례하는 전압이 되나, 측정되는 전압은 Va 이고, 이 전압(Va)에는 옵셋에 의한 오차 Vk가 포함된다.
Va = -VaO + Vk
따라서 이 실시형태에 있어서는, 검출대상용량(Cs)의 방전시의 전압(Vb)도 측정한다. 여기서, 전압
Vb0 = Vb - Vk
가 용량(Cs)에 비례하는 전압이고, 측정되는 전압은,
Vb = Vb0 + Vk
가 된다. 이들 전압(Va, Vb)을 샘플홀드회로(44)에 의하여 홀드하고, 다음에 홀드한 전압을 A/D 변환하여, 연산제어회로(47) 내의 메모리에 기억시킨다. 그리고 연산제어회로(47)에 있어서,
Vb-Va = (VbO + Vk)-(Vk - VaO)= VbO-VaO
이 되는 연산을 행하고, 이에 의하여 옵셋오차를 포함하지 않은 측정값을 얻는다.
이상과 같이 상기 실시형태에 의하면, 열배선의 전위가 상승하였을 때와 하강하였을 때의 스위치드 커패시터회로의 출력신호의 차를 취함으로써, 피드스루의 영향도 없이 용량값을 측정할 수 있다. 또 셀렉터를 설치함으로써, 측정시간을 요하는 스위치드 커패시터회로의 측정을 각 선으로 병행하여 행하여, 센서 전체의 측정속도를 올릴 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다.
상기한 제 1 실시형태는 기준이 없기 때문에, 센서부(1)의 구성, 특히 손가락을 대고 있지 않을 때의 용량의 차에 의하여 센서부(1)가 변하면 측정값이 달라진다. 따라서 이 제 2 실시형태에 있어서는, 미리 옵셋보정데이터를 준비한다.
즉, 도 8에 나타내는 바와 같이, 모든 교차점의 측정이 종료되고, 상기 연산결과가 나온 시점에 있어서, 모든 교차점의 측정값의 최대치 및 최소치로부터 최대 진폭값을 연산한다(단계 Sa1). 다음에, 그 최대 진폭값이 미리 설정된 기준값을 초과하고 있는지의 여부를 판단한다. 그리고 판단결과가 「NO」인 경우는, 측정이 손가락을 센서부(1)에 대지 않고 행하여졌다고 판단하여, 먼저 측정값의 평균치를 구하고, 다음에 각 측정값으로부터 평균치를 감산하여 옵셋값을 구한다(단계 Sa3). 다음에, 그 옵셋값을 메모리에 기억시킨다(단계 Sa4). 한편, 전 교차점의 측정값의 최대치 및 최소치로부터 구한 최대 진폭값이 미리 설정된 기준값을 초과하고 있는 경우는, 센서부(1)에 손가락이 대어져 있다고 판단하고, 측정값으로부터 메모리 내의 옵셋값을 감산하여 보정 후의 측정값을 구한다(단계 Sa5).
또한 옵셋보정에 있어서, 전원투입시부터 에어리어형 센서에 손가락이 놓여져 옵셋값을 채취할 수 없는 경우는, 전원투입시부터 측정값이 기준값을 초과하는 것을 가지고, 전원투입 당초부터 손가락이 놓여져 있다고 판단하고, 그 측정값을 옵셋값에 사용하지 않고, 그것 이전의 전원투입시에 채취한 옵셋값을 불휘발성 메모리에 축적하여 두고, 그것을 다음번 전원투입시에 옵셋값으로서 사용하면 좋다.
이상과 같이 상기 실시형태에 의하면, 미리 옵셋보정 데이터를 준비하고, 그것에 의하여 측정값의 보정을 함으로써, 용량값을 안정되게 측정할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 3 실시형태에 대하여 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시형태를 설명하는 전체의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 제 3 실시형태에 있어서의, 열배선 구동부(41) 및 센서부(1)는 도 1과 동일하나, 용량검출회로(4b)에 있어서, 셀렉터회로(45)와 A/D 컨버터(46) 사이에 게인 가변 앰플리파이어(51)를 거쳐 삽입하고, 연산제어회로(47)가 출력하는 게인 레벨제어신호에 의하여 게인 가변 앰플리파이어(51)의 게인레벨이 조정되는 기능을 더 설치한 것이 다르다. 이 기능을 가지게 하는 목적은, 지문센서의 특질로서, 데이터의 산과 골 부분의 레벨의 대소를 상대적으로 판별할 수 있으면, 절대적인 레벨의 대소는 문제가 되지 않으므로, 예를 들면, 손가락이 센서에 놓여졌을 때의 세기에 의하여 측정 데이터의 절대적인 레벨이 저하하였을 때에도 산과 골의 레벨의 차가 현저하게 나타나도록 게인 가변 앰플리파이어(51)의 게인을 올려, 측정 데이터의 콘트라스트를 확보하는 것이다.
도 10은 연산제어회로(47) 및 게인 가변 앰플리파이어(51)의 게인레벨조정의 순서를 나타내는 플로우차트이다. 이하, 도면에 따라 이 실시형태의 동작을 설명한다.
먼저, 출력신호의 최대치, 최소치 및 신호진폭값을 산출하여(단계 Sb1), 신호진폭값이 기준을 초과하는지의 여부가 판단된다(단계 Sb2). 그리고 판단결과가「NO」인 경우는, 게인레벨조정의 필요가 없다고 간주하여 아무것도 행하지 않고, 게인레벨조정동작을 종료한다. 한편, 단계 Sb2에서 「YES」라고 판단되었을 때는, 최대치가 기준을 초과하는지의 여부가 판단된다(단계 Sb3). 판단결과가 「YES」인 경우는, 현재의 게인레벨이 최소인지의 여부가 판단되고(단계 Sb4), 판단결과가「NO」인 경우는 게인레벨을 1 단계 내리고(단계 Sb5), 게인레벨조정동작을 종료한다. 한편 판단결과가「YES」인 경우는, 게인레벨의 하강조정을 할 수 없는 상태이므로, 아무것도 행하지 않고 게인레벨조정동작을 종료한다. 한편, 단계 Sb3에서 판단결과가 「NO」인 경우는, 최소치가 기준을 하회하는지의 여부가 판단된다(단계 Sb6). 판단결과가 「YES」인 경우는, 현재의 게인레벨이 최대인지의 여부가 판단되고(단계 Sb7), 판단결과가 「NO」인 경우는, 게인레벨을 1 단계 올리고(단계 Sb8) 게인레벨조정동작을 종료한다. 한편, 판단결과가 「YES」인 경우는, 게인레벨의 상승조정을 할 수 없는 상태이므로, 아무것도 행하지 않고 게인 레벨 조정동작을 종료한다. 또 단계 Sb6에서 판단결과가 「NO」인 경우도, 아무것도 행하지 않고 게인레벨조정동작을 종료한다.
또한 게인레벨조정에 있어서, 손가락이 센서에 놓여져 있지 않은 상태를 검지하여 게인레벨을 고정하여도 좋다.
이상과 같이 상기 실시형태에 의하면, 데이터의 산과 골의 콘트라스트가 중요한 지문센서에 있어서, 손가락이 약하게 놓여져 검출출력 전체의 레벨이 약한 경우에도, 앰플리파이어의 게인을 조정함으로써 데이터의 산과 골의 콘트라스트를 확보할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 4 실시형태에 대하여 설명한다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시형태를 설명하는 전체의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 제 4 실시형태에 의한 열배선 구동부(41) 및 센서부(1)는 도 1과 동일하나, 용량검출회로(4c)에 있어서, 스위치드 커패시터회로(42)의 입력단자와 센서부(1) 사이에 초단 셀렉터회로(61)를 거쳐 삽입하고, 또한 샘플홀드회로(44)와 A/D 컨버터(46) 사이에 후단 셀렉터회로(62)를 거쳐 삽입하여 스위치드 커패시터회로(42)와 샘플홀드회로(44)의 설치수를 줄이도록 한 것이 다르다. 이하, 이 실시형태의 동작을 설명한다.
본 발명의 제 4 실시형태의 동작은, 제 1 실시형태에 있어서의 동작과 기본적으로는 동일하나, 각 행배선의 측정순서가 다르고, 그것에 동기하여 타이밍제어회로(43)가 각 부에 제어신호를 출력한다. 예를 들면, 초단 셀렉터회로(61)의 입력채널수를 P라 하면, 하나의 스위치드 커패시터회로(42) 및 샘플홀드회로(44)에 의하여 P개의 행배선에 접속되어 있는 용량을 측정하게 된다. 구체적인 예로서, 하나의 초단 셀렉터(61)에 접속된 P개의 행배선 중, 먼저 1번째의 행배선을 선택하여 측정하고, 이것을 순차적으로 2, 3, … P번째의 선까지 측정을 반복하는 방법이있다. 이 때, 후단 셀렉터(62)는 제 1 실시형태에서의 셀렉터(45)에 상당하는 동작을 한다.
이상과 같이 상기 실시형태에 의하면, 셀렉터회로를 전단과 후단으로 나눔으로써, 스위치드 커패시터회로(42)와 샘플홀드회로(44)의 설치수를 줄일 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 미소한 용량변화를 확실하게 파악할 수 있다.

Claims (7)

  1. 복수의 열배선 및 행배선이 대향하여 형성된 매트릭스형상의 검출선을 가지는 에어리어형 센서에 사용되고, 상기 열배선 및 행배선이 교차하는 각 교차점 근방의 미소한 용량을 검출하는 용량검출회로에 있어서,
    상기 열배선에, 제 1 전압으로 상승하고 다음에 제 2 전압으로 하강하는 신호를 출력하는 열배선 구동수단과,
    상기 열배선이 상기 제 1 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 충전하는 전류에 대응하는 제 3 전압을 출력하고, 상기 열배선이 상기 제 2 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 방전하는 전류에 대응하는 제 4 전압을 출력하는 행전압 출력수단과,
    상기 행전압 출력수단으로부터 출력된 제 3 전압과 제 4 전압과의 차를 연산하는 연산수단을 구비하고, 상기 열배선 및 행배선이 교차하는 각 교차점의 각각에 대하여 상기 제 3 전압과 제 4 전압과의 차를 구하는 것을 특징으로 하는 용량검출회로.
  2. 복수의 열배선 및 행배선이 대향하여 형성된 매트릭스형상의 검출선을 가지는 에어리어형 센서에 사용되고, 상기 열배선 및 행배선이 교차하는 각 교차점 근방의 미소한 용량을 검출하는 용량검출회로에 있어서,
    상기 열배선에, 제 1 전압으로 상승하고 다음에 제 2 전압으로 하강하는 신호를 순차적으로 출력하는 열배선 구동수단과,
    상기 각 열배선에 각각 설치되고, 상기 열배선이 상기 제 1 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 충전하는 전류에 대응하는 제 3 전압을 출력하고, 상기 열배선이 상기 제 2 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 방전하는 전류에 대응하는 제 4 전압을 출력하는 행전압 출력수단과,
    상기 각 행전압 출력수단에 대응하여 설치되고, 상기 행전압 출력수단으로부터 출력되는 전압을 홀드하는 홀드수단과,
    상기 홀드수단의 출력을 순차적으로 선택하여 출력하는 선택수단과,
    상기 선택수단의 출력을 디지털 데이터로 변환하는 아날로그/디지털변환수단과,
    상기 아날로그/디지털변환수단의 출력을 기억하고, 기억한 각 데이터에 의거하여 상기 제 3 전압과 제 4 전압과의 차전압을 상기 각 열배선 및 행배선의 교차점에 대하여 연산하는 연산수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 용량검출회로.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 각 교차점에 있어서 검출된 상기 제 3 전압 및 제 4 전압 중 최대치를 구하는 최대치 검출수단과,
    상기 최대치 검출수단에 의하여 검출된 최대치가 미리 설정된 소정값보다 작은 경우에, 상기 각 교차점에 있어서의 제 3 전압과 제 4 전압과의 차전압을 기준 전압으로 하여 기억부에 설정하는 기준설정수단과,
    상기 각 교차점에 있어서의 제 3 전압과 제 4 전압과의 차전압으로부터 상기기억부 내의 기준전압을 감산하고, 감산결과를 옵셋보정 후의 데이터로서 출력하는 보정수단을 더 설치한 것을 특징으로 하는 용량검출회로.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 각 교차점에 있어서 검출된 상기 제 3 전압 및 제 4 전압 중 최대치를 구하는 최대치 검출수단과,
    상기 각 교차점에 있어서의 제 3 전압 및 제 4 전압을 증폭하여 출력하는 증폭수단과,
    상기 최대치 검출수단에 의하여 검출된 최대치가 미리 설정된 소정값보다 작은 경우에, 상기 각 교차점에 있어서의 제 3 전압 및 제 4 전압을 증폭하는 증폭율을 올리고, 또 미리 설정된 다른 소정값보다 큰 경우에, 상기 각 교차점에 있어서의 제 3 전압 및 제 4 전압을 증폭하는 증폭율을 내리는 증폭율 조정수단을 더 설치한 것을 특징으로 하는 용량검출회로.
  5. 복수의 열배선 및 행배선이 대향하여 형성된 매트릭스형상의 검출선을 가지는 에어리어형 센서에 사용되고, 상기 열배선 및 행배선이 교차하는 각 교차점 근방의 미소한 용량을 검출하는 용량검출회로에 있어서,
    상기 열배선에, 제 1 전압으로 상승하고 다음에 제 2 전압으로 하강하는 신호를 출력하는 열배선 구동수단과,
    상기 열배선이 상기 제 1 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 충전하는 전류에 대응하는 제 3 전압을 출력하고, 상기 열배선이 상기 제 2 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 방전하는 전류에 대응하는 제 4 전압을 출력하는 행전압 출력수단과,
    상기 행전압 출력수단으로부터 출력된 제 3 전압과 제 4 전압과의 차를 연산하는 연산수단을 구비하고, 상기 열배선 및 행배선이 교차하는 각 교차점의 각각에 대하여 상기 제 3 전압과 제 4 전압과의 차를 구하는 용량검출회로를 가지는 것을 특징으로 하는 지문센서.
  6. 복수의 열배선 및 행배선이 대향하여 형성된 매트릭스형상의 검출선을 가지는 에어리어형 센서에 사용되고, 상기 열배선 및 행배선이 교차하는 각 교차점 근방의 미소한 용량을 검출하는 용량검출회로에 있어서,
    상기 열배선에, 제 1 전압으로 상승하고 다음에 제 2 전압으로 하강하는 신호를 순차적으로 출력하는 배열선 구동수단과,
    상기 각 열배선에 각각 설치되고, 상기 열배선이 상기 제 1 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 충전하는 전류에 대응하는 제 3 전압을 출력하고, 상기 열배선이 상기 제 2 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 방전하는 전류에 대응하는 제 4 전압을 출력하는 행전압 출력수단과,
    상기 각 행전압 출력수단에 대응하여 설치되고, 상기 행전압 출력수단으로부터 출력되는 전압을 홀드하는 홀드수단과,
    상기 홀드수단의 출력을 순차적으로 선택하여 출력하는 선택수단과,
    상기 선택수단의 출력을 디지털 데이터로 변환하는 아날로그/디지털변환수단과,
    상기 아날로그/디지털변환수단의 출력을 기억하고, 기억한 각 데이터에 의거하여 상기 제 3 전압과 제 4 전압과의 차전압을 상기 각 열배선 및 행배선의 교차점에 대하여 연산하는 연산수단을 구비하는 용량검출회로를 가지는 것을 특징으로 하는 지문센서.
  7. 복수의 열배선 및 행배선이 대향하여 형성된 매트릭스형상의 검출선을 가지는 에어리어형 센서에 사용되고, 상기 열배선 및 행배선이 교차하는 각 교차점 근방의 미소한 용량을 검출하는 용량검출방법에 있어서,
    상기 열배선에, 제 1 전압으로 상승하고 다음에 제 2 전압으로 하강하는 신호를 출력하고,
    상기 열배선이 상기 제 1 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 충전하는 전류에 대응하는 제 3 전압을 검출하고, 상기 열배선이 상기 제 2 전압에 의하여 구동되었을 때, 상기 교차점의 용량을 방전하는 전류에 대응하는 제 4 전압을 검출하고,
    상기 행전압 출력수단으로부터 출력된 제 3 전압과 제 4 전압과의 차를 연산하여, 상기 열배선 및 행배선이 교차하는 각 교차점의 각각에 대하여 상기 제 3 전압과 제 4 전압과의 차를 구하는 것을 특징으로 하는 용량검출방법.
KR1020040059034A 2003-07-29 2004-07-28 용량검출회로와 검출방법 및 지문 센서 KR20050013960A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2003-00203012 2003-07-29
JP2003203012A JP4036798B2 (ja) 2003-07-29 2003-07-29 容量検出回路および検出方法並びに指紋センサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050013960A true KR20050013960A (ko) 2005-02-05

Family

ID=33535592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040059034A KR20050013960A (ko) 2003-07-29 2004-07-28 용량검출회로와 검출방법 및 지문 센서

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20050024065A1 (ko)
EP (1) EP1503324A1 (ko)
JP (1) JP4036798B2 (ko)
KR (1) KR20050013960A (ko)
CN (1) CN1326083C (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018169107A1 (ko) * 2017-03-17 2018-09-20 전용원 센싱 오프셋을 개선하는 지문 인식 센서 및 시스템
US10346664B2 (en) 2015-02-13 2019-07-09 Byd Company Limited Fingerprint detection circuit and electronic device

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005028507B3 (de) * 2005-06-17 2006-11-30 Texas Instruments Deutschland Gmbh Verfahren zur Kapazitäts-Spannungs-Wandlung und Kapazitäts-Spannungs-Wandler
TW200712997A (en) * 2005-09-23 2007-04-01 Elan Microelectronics Corp Method for compensating sensitivity of touch pad sensor
US7868874B2 (en) 2005-11-15 2011-01-11 Synaptics Incorporated Methods and systems for detecting a position-based attribute of an object using digital codes
US7656168B2 (en) * 2005-11-28 2010-02-02 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Neutralizing electromagnetic noise for a capacitive input device
KR100915149B1 (ko) * 2007-07-19 2009-09-03 (주)에스엠엘전자 다채널 용량 감지 회로
US20090045822A1 (en) * 2007-08-13 2009-02-19 Windbond Electronics Corporation Capacitive detection systems, modules and methods
US20090045823A1 (en) * 2007-08-13 2009-02-19 Winbond Electronics Corporation Power efficient capacitive detection
US7797115B2 (en) * 2007-08-13 2010-09-14 Nuvoton Technology Corporation Time interval measurement for capacitive detection
JP4849042B2 (ja) * 2007-09-14 2011-12-28 沖電気工業株式会社 非接触センサ
US8390576B2 (en) * 2008-09-01 2013-03-05 Mediatek, Inc. Methods and apparatus for detecting user's touch on a touch panel
US20110007019A1 (en) * 2009-07-07 2011-01-13 Nuvoton Technology Corporation Systems and methods for using tft-based lcd panels as capacitive touch sensors
CN101799496B (zh) * 2010-03-09 2013-03-20 臧佳菁 电容测量装置及其方法
JP2011191183A (ja) * 2010-03-15 2011-09-29 Alps Electric Co Ltd 容量検出装置
EP2596478B1 (en) 2010-07-19 2019-09-04 Risst Ltd. Fingerprint sensors and systems incorporating fingerprint sensors
US8730204B2 (en) 2010-09-16 2014-05-20 Synaptics Incorporated Systems and methods for signaling and interference detection in sensor devices
JP4927216B1 (ja) * 2010-11-12 2012-05-09 シャープ株式会社 線形素子列値推定方法、静電容量検出方法、集積回路、タッチセンサシステム、及び電子機器
JP5622596B2 (ja) * 2011-01-13 2014-11-12 アルプス電気株式会社 容量検出装置
JP5384598B2 (ja) 2011-09-09 2014-01-08 シャープ株式会社 静電容量型タッチセンサパネル、及びこれを用いた静電容量型タッチセンサシステム、情報入出力装置
JP5350437B2 (ja) 2011-06-27 2013-11-27 シャープ株式会社 タッチセンサシステム
US8743080B2 (en) 2011-06-27 2014-06-03 Synaptics Incorporated System and method for signaling in sensor devices
WO2013001920A1 (en) 2011-06-29 2013-01-03 Sharp Kabushiki Kaisha Touch sensor system and electronic device
US8766949B2 (en) 2011-12-22 2014-07-01 Synaptics Incorporated Systems and methods for determining user input using simultaneous transmission from multiple electrodes
US9063608B2 (en) 2012-06-14 2015-06-23 Synaptics Incorporated Systems and methods for sensor devices having a non-commensurate number of transmitter electrodes
JPWO2014030346A1 (ja) * 2012-08-22 2016-07-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 物理量センサ
WO2015047357A1 (en) * 2013-09-28 2015-04-02 Rinand Solutions Llc Compensation for nonlinear variation of gap capacitance with displacement
US9430097B2 (en) 2013-09-30 2016-08-30 Synaptics Incorporated Non-orthogonal coding techniques for optical sensing
CN103745194B (zh) * 2013-12-20 2017-11-28 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹检测装置和移动终端
CN104217193B (zh) * 2014-03-20 2017-12-19 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容指纹感应电路和感应器
US9176633B2 (en) 2014-03-31 2015-11-03 Synaptics Incorporated Sensor device and method for estimating noise in a capacitive sensing device
FR3026631B1 (fr) 2014-10-03 2016-12-09 Ecole Polytech Dispositif medical implantable muni de capteurs
WO2016055008A1 (en) * 2014-10-08 2016-04-14 Shenzhen Huiding Technology Co., Ltd. Active baseline signal cancellation in fingerprint sensors
US10354113B2 (en) * 2014-10-16 2019-07-16 Crucialtec Co., Ltd. Fingerprint detecting apparatus canceling offset and control method thereof
JP2016100099A (ja) * 2014-11-19 2016-05-30 アイシン精機株式会社 車両用操作検出装置
CN105447438B (zh) * 2015-02-13 2017-05-31 比亚迪股份有限公司 指纹检测电路及电子装置
TWI575461B (zh) * 2015-02-13 2017-03-21 比亞迪股份有限公司 指紋檢測電路及指紋檢測方法及電子裝置
US9721140B2 (en) * 2015-02-16 2017-08-01 Elan Microelectronics Corporation Sensing method of fingerprint sensor and related sensing circuit
KR102496475B1 (ko) 2015-09-16 2023-02-06 삼성전자주식회사 지문 센서
CN105138205A (zh) * 2015-09-23 2015-12-09 深圳信炜科技有限公司 电容式传感器、传感装置、感测系统、以及电子设备
US10025428B2 (en) 2015-11-19 2018-07-17 Synaptics Incorporated Method and apparatus for improving capacitive sensing detection
CN106852695A (zh) * 2015-12-08 2017-06-16 康达生命科学有限公司 电容式指纹传感器
CN105469066B (zh) * 2015-12-08 2017-06-06 北京集创北方科技股份有限公司 一种指纹识别动态范围优化方法与设备
US10019122B2 (en) 2016-03-31 2018-07-10 Synaptics Incorporated Capacitive sensing using non-integer excitation
FR3049843A1 (fr) * 2016-04-06 2017-10-13 Instent Dispositif medical muni de capteurs
WO2017214820A1 (zh) * 2016-06-13 2017-12-21 深圳市汇顶科技股份有限公司 触摸检测电路、指纹模组及其控制方法
CN105869554B (zh) * 2016-06-17 2019-01-22 京东方科技集团股份有限公司 检测电路、结构特征的识别方法及显示基板
US10430634B2 (en) * 2016-10-11 2019-10-01 Innolux Corporation Biometric sensing device and display device
EP3401692A4 (en) * 2016-12-01 2019-01-16 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. CAPACITIVE DETECTION SYSTEM AND RELATED VOLTAGE CORRECTION METHOD THEREFOR
EP3358496B1 (en) * 2017-02-02 2021-04-07 Nxp B.V. Fingerprint processing system and method
US10089514B1 (en) 2017-03-31 2018-10-02 Synaptics Incorporated Adaptive reference for differential capacitive measurements
US10346665B2 (en) * 2017-05-30 2019-07-09 Sunasic Technologies Limited Noise reduced capacitive image sensor and method operating the same
WO2019127313A1 (zh) * 2017-12-29 2019-07-04 深圳市汇顶科技股份有限公司 节点电容的校准方法
US10921943B2 (en) 2019-04-30 2021-02-16 Apple Inc. Compliant material for protecting capacitive force sensors and increasing capacitive sensitivity
CN113075459B (zh) * 2021-03-18 2023-02-03 合肥恒钧检测技术有限公司 静电容量检测装置
US11592946B1 (en) 2021-09-21 2023-02-28 Apple Inc. Capacitive gap force sensor with multi-layer fill

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5225959A (en) * 1991-10-15 1993-07-06 Xerox Corporation Capacitive tactile sensor array and method for sensing pressure with the array
JPH08145717A (ja) * 1994-11-28 1996-06-07 Nec Corp 容量型センサの容量変化検出回路およびその検出方法
JP2000213908A (ja) * 1998-11-16 2000-08-04 Sony Corp 静電容量検出装置およびその検査方法並びに指紋照合装置
JP2003028606A (ja) * 2001-07-11 2003-01-29 Sony Corp 静電容量検出装置およびこれを用いた指紋照合装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4353056A (en) * 1980-06-05 1982-10-05 Siemens Corporation Capacitive fingerprint sensor
JPH06339026A (ja) * 1993-05-31 1994-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 補正データ生成装置
US6049620A (en) * 1995-12-15 2000-04-11 Veridicom, Inc. Capacitive fingerprint sensor with adjustable gain
KR20010022575A (ko) * 1997-08-05 2001-03-26 칼 하인쯔 호르닝어 매우 작은 캐패시턴스를 결정하기 위한 방법 및 센서
EP0969477B1 (en) * 1998-07-02 2006-09-27 Nippon Telegraph and Telephone Corporation Small capacitance change detection device
DE19833210C2 (de) * 1998-07-23 2000-06-21 Siemens Ag Verstärkerschaltung zur Kapazitätsmessung
US6681034B1 (en) * 1999-07-15 2004-01-20 Precise Biometrics Method and system for fingerprint template matching
JP2003093370A (ja) * 2001-09-26 2003-04-02 Sony Corp 指紋検出装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5225959A (en) * 1991-10-15 1993-07-06 Xerox Corporation Capacitive tactile sensor array and method for sensing pressure with the array
JPH08145717A (ja) * 1994-11-28 1996-06-07 Nec Corp 容量型センサの容量変化検出回路およびその検出方法
JP2000213908A (ja) * 1998-11-16 2000-08-04 Sony Corp 静電容量検出装置およびその検査方法並びに指紋照合装置
JP2003028606A (ja) * 2001-07-11 2003-01-29 Sony Corp 静電容量検出装置およびこれを用いた指紋照合装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10346664B2 (en) 2015-02-13 2019-07-09 Byd Company Limited Fingerprint detection circuit and electronic device
WO2018169107A1 (ko) * 2017-03-17 2018-09-20 전용원 센싱 오프셋을 개선하는 지문 인식 센서 및 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
EP1503324A1 (en) 2005-02-02
CN1326083C (zh) 2007-07-11
JP4036798B2 (ja) 2008-01-23
US20050024065A1 (en) 2005-02-03
CN1576862A (zh) 2005-02-09
JP2005049107A (ja) 2005-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20050013960A (ko) 용량검출회로와 검출방법 및 지문 센서
US7102364B2 (en) Capacitance detecting circuit and detecting method, and fingerprint sensor employing the same
US20060049834A1 (en) Capacitance detection circuit and capacitance detection method
US10074004B2 (en) Capacitive fingerprint sensor with integrator
US8076948B2 (en) Distance measurement with capacitive sensor
US8970227B2 (en) Circuit for capacitive touch applications
EP2617132B1 (en) Circuit for capacitive touch applications
EP1162564B1 (en) Small shape recognizing capacitive sensor device
US5987156A (en) Apparatus for correcting fixed column noise in images acquired by a fingerprint sensor
JP4970129B2 (ja) 近接検知センサ及び近接検知方法
EP2902888B1 (en) Touch panel calibration system
KR20190081704A (ko) 터치표시장치, 터치구동회로 및 터치센싱방법
KR20140106586A (ko) 정전용량 센서 인터페이스 및 방법
KR100416445B1 (ko) 용량성 이미지 검출 방법
JP4050762B2 (ja) タッチ・コントロール感応装置の判読方法
JP2011033550A (ja) 静電容量検出装置
CN113391717A (zh) 触摸感测设备及检测其触摸坐标的方法
CN107817060B (zh) 温度数字转换器
US9939400B1 (en) Fixed pattern noise compensation techniques for capacitive fingerprint sensors
JP2005156347A (ja) 容量検出回路及びその検出方法並びにそれを用いた指紋センサ
CN114063830A (zh) 一种传感器、触摸检测电路、方法和系统
CN115995099A (zh) 指纹传感器电路
Pavlik et al. New trends in evaluation of the sensors output

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee