WO2018128268A1 - 유사 직접 방식 지문 센서의 셀 구조 및 구동 방법 - Google Patents

유사 직접 방식 지문 센서의 셀 구조 및 구동 방법 Download PDF

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WO2018128268A1
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cells
sensing
driving
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PCT/KR2017/013424
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Inventor
여협구
정승민
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한신대학교 산학협력단
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    • A61B5/1172—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof using fingerprinting

Definitions

  • the present invention relates to a cell structure and a driving method of a pseudo direct fingerprint sensor.
  • the present invention relates to a cell structure and a driving method of a similar direct type fingerprint sensor that obtains a fingerprint image by applying a driving signal to a fingerprint sensor without a bezel.
  • a bezel is used to directly apply a driving signal to a finger.
  • the method of supplying a driving signal directly to a finger using a bezel has a problem in that the bezel increases design and system price.
  • the present invention provides a cell structure and driving method of a fingerprint sensor of a similar direct type that provides performance similar to that of a conventional bezel capacitive fingerprint sensor without a bezel present.
  • Fingerprint sensor a sensor plate including a plurality of cells, a variable capacitor formed between the finger and the sensor plate, disposed between an external voltage input terminal and the sensor plate, the drive signal A driving signal generation unit to be generated, an active output voltage feedback unit disposed between one end of the variable capacitor and a voltage output terminal, provided under the sensor plate, and connected to an output end of the active output voltage feedback unit, and a circuit under the sensor plate It comprises a shielding plate for blocking the noise generated from the, one end is connected to the drive signal generation unit, the other end is connected to each of the plurality of cells constituting the sensor plate to form a plurality of sensor plates Drive setting some of the cells as sensing cells or driving cells
  • the apparatus may further include a call control switch, and the driving signal generated by the driving signal generator may be supplied to the driving cell set as the driving cell through the driving signal control switch, and the fingerprint signal may be sensed in the cells set as the sensing cell. .
  • the plurality of cells of the sensor plate is set as a driving cell when the driving signal control switch is in an on state, and is set as a sensing cell when the driving signal control switch is in an off state, and the driving cell is connected to the sensing cell. It can be configured adjacently.
  • Fingerprint sensor according to another embodiment of the present invention, a sensor plate including a plurality of cells, a variable capacitor formed between the finger and the sensor plate, disposed between an external voltage input terminal and the sensor plate, the drive signal A driving signal generation unit configured to generate an active output voltage feedback unit disposed between one end of the variable capacitor and a voltage output terminal; and a lower portion of the sensor plate and connected to an output end of the active output voltage feedback unit. And a shielding plate for blocking noise generated from a circuit, one end of which is connected to the driving signal generator and the other end of which is connected to a sensor plate to sense some of a plurality of cells constituting the sensor plate.
  • a drive signal control switch set to a cell or the drive cell And an isolation cell control switch, one end of which is connected to the driving signal control switch and the other end of which is connected to ground, wherein the isolation cell control switch is configured to set a portion of the cells adjacent to the cells set as the sensing cells as an isolation cell.
  • the driving signal generated in FIG. 2 is supplied to the driving cell set as the driving cell through the driving signal control switch, and the fingerprint signal is sensed in the cells set as the sensing cell, and the cell set as the isolation cell may be ground.
  • the plurality of cells of the sensor plate when the driving signal control switch is on, and the isolation cell control switch is off, it operates as a driving cell, and both the driving signal control switch and the isolation cell control switch are off.
  • the driving signal control switch is turned off, the isolation cell control switch is turned on, and operates as an isolation cell, the isolation cell may be provided at a difference between the driving cell and the sensing cell.
  • the active output voltage feedback unit for feeding back the output terminal of the operational amplifier to the inverting input terminal of the operational amplifier, the other end of the drive signal control switch and parallel to the isolation cell control switch
  • a first switch and a second switch connected to each other, one end of which is connected between one end of the first switch and a non-inverting input end of an operational amplifier of the buffer circuit part, the other end of which is a grounded storage capacitor, and one end of the first switch
  • the reset circuit may be configured to include a reset switch connected to a non-inverting input terminal of the operational amplifier of the buffer circuit unit and one end of the storage capacitor and the other end of which is grounded.
  • a sensing cell setting step of setting a part of a plurality of cells constituting a sensor plate as a sensing cell is not set as the sensing cell among a plurality of cells constituting the sensor plate.
  • a driving cell setting step of setting the cells as undriven cells, a driving signal supplying step of supplying a driving signal to the driving cell, and a sensing signal integrating and outputting the capacitance detected in the sensing cell by a signal applied to the finger from the driving cell It can be configured to include an output step.
  • the driving signal control switch is turned off to set some of the plurality of cells constituting the sensor plate as the sensing cell, and in the driving cell setting step, the driving signal control switch is turned on, Among the plurality of cells constituting the sensor plate, cells which are not set as sensor cells may be set as driving cells.
  • the sensing cell setting step of setting a portion of the plurality of cells forming the sensor plate as a sensing cell, cells set as the sensing cell of the plurality of cells constituting the sensor plate
  • An isolation cell setting step of setting some of the cells adjacent to the isolation cell a driving cell setting step of setting the sensing cell and the cells not set as the isolation cell among the plurality of cells constituting the sensor plate as the driving cell; a driving signal to the driving cell
  • both the driving signal control switch and the isolation cell control switch are turned off to set some of the plurality of cells constituting the sensor plate as the sensing cell, and the setting of the isolation cell may include driving signals.
  • the control switch is turned off and the isolation cell control switch is turned on to set some of the cells adjacent to the cells set as the sensing cells among the plurality of cells constituting the sensor plate as the isolation cells.
  • the driving signal control switch may be turned on and the isolation cell control switch may be turned off to set the sensing cell and the cells not set as the isolation cell among the plurality of cells constituting the sensor plate as the driving cell.
  • the present invention can provide performance similar to that of a capacitive fingerprint sensor with no bezel but with a bezel.
  • the present invention implements the capacitive fingerprint sensor without the bezel, thereby improving the overall design of the product containing the fingerprint sensor.
  • FIG. 1 is a block diagram of a pseudo direct fingerprint sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of a pseudo direct fingerprint sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a side view of a pseudo direct fingerprint sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of a similar direct fingerprint sensor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view of a pseudo direct fingerprint sensor according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side view of a similar direct fingerprint sensor according to another embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • the terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
  • FIG. 1 is a block diagram of a pseudo direct fingerprint sensor according to an embodiment of the present invention.
  • a pseudo direct fingerprint sensor may include a variable capacitor formed between a finger 200 of a sensor plate 100 and a sensor plate 100 including a plurality of cells.
  • a driving signal generator 300 disposed between the voltage input terminal of the sensor plate and the sensor plate 100 and generating a driving signal; an active output voltage feedback unit 400 disposed between one end of the variable capacitor and the voltage output terminal; A shielding plate 500 and one end provided below the sensor plate 100 and connected to an output terminal of the active output voltage feedback unit 400 to block noise generated from a circuit under the sensor plate 100.
  • Is connected to the driving signal generator 300, and the other end is connected to each of a plurality of cells constituting the sensor plate 100 to configure the sensor plate 100.
  • Some of the cells may be configured to include a driving signal control switch 600 for setting the sensing cell 110 or the driving cell 120.
  • Figure 2 is a view from above of a similar direct fingerprint sensor according to an embodiment of the present invention.
  • the pseudo direct fingerprint sensor sets a center cell as a sensing cell 110 among 3x3 zones, and sets eight adjacent neighboring cells as a driving cell 120. Can be.
  • the sensing cell 110 has been described in the case of only one embodiment, the sensing cell 100 may set two or more adjacent cells as the sensing cell 110.
  • a method of setting the plurality of cells constituting the sensor plate 100 as the sensing cell 110 or the driving cell 120 may be as follows.
  • the drive signal control switch 600 connected to any cell constituting the sensor plate 100 When the drive signal control switch 600 connected to any cell constituting the sensor plate 100 is in an on state, the drive signal generated by the drive signal generator 300 is supplied to the cell, thereby driving the drive cell 120.
  • the cell in which the driving signal control switch 600 is off may operate as the sensing cell 110.
  • FIG. 3 is a side view of a similar direct type fingerprint sensor according to an exemplary embodiment of the present invention configured as shown in FIG. 2.
  • a driving signal is supplied to a finger 200 from a cell set as the driving cell 120 among a plurality of cells constituting the sensor plate 100, and the capacitance is measured by the sensing cell 110. It is expressed.
  • the driving cell 120 and the sensing cell 110 are spaced apart by a predetermined interval in order to reduce an error that the driving signal applied from the driving cell 120 does not pass through the finger and is immediately passed to the sensing cell 110. It may be provided.
  • the spaced predetermined interval may be an interval between a plurality of cells constituting the sensor plate 100, and the spaced predetermined interval may serve as a ground or may include a separate ground area 700. It may be.
  • the thicker the dielectric layer provided on the sensor plate 100 the greater the magnitude of the signal from which the driving signal applied from the adjacent driving cell 120 passes directly to the sensing cell 110 without passing through the finger 200. In this case, the distance between the driving cell 120 and the sensing cell 110 needs to be greater.
  • the active output voltage feedback unit 400 a buffer circuit for feeding back the output terminal of the operational amplifier to the inverting input terminal of the operational amplifier, the first switch and the second switch connected in parallel to the other end of the drive signal control switch, A stage is connected between one end of the first switch and a non-inverting input terminal of the operational amplifier of the buffer circuit unit, and the other end is a grounded storage capacitor, one end of the first switch, and a non-inverting input terminal of the operational amplifier of the buffer circuit unit. And a reset switch connected to one end of the storage capacitor and the other end of the storage capacitor.
  • the parasitic capacitor Cshield may be charged such that the buffer circuit unit operates as a voltage follower so that the input terminal of the buffer circuit has the same voltage. Therefore, the parasitic capacitor Cshield can be eliminated.
  • the active output voltage feedback unit 400 may integrate the capacitance sensed by the sensing cell 120 to the storage capacitor and output the integrated capacitance to the output terminal of the active output voltage feedback unit.
  • FIG. 4 is a block diagram of a pseudo direct fingerprint sensor according to another embodiment of the present invention.
  • a pseudo direct fingerprint sensor may include a variable formed between a sensor plate 110, 120, 130, a finger 200, and a sensor plate 110, 120, 130 including a plurality of cells.
  • the driving signal control switch 600 and one end of the plurality of cells constituting the plates 110, 120, and 130 as the sensing cell 110 or the driving cell 120 are connected to the driving signal control switch 600, and the other end thereof. Is connected to ground and may include an isolation cell control switch 800 that sets a portion of the sensing cell 110 to the isolation cell 130.
  • Figure 5 is a view from above a similar direct fingerprint sensor according to another embodiment of the present invention.
  • the pseudo direct fingerprint sensor according to another embodiment of the present invention sets one center cell as the sensing cell 110 among the 5X5 zones, and the center cell 1 configured as the sensing cell 100. Eight adjacent cells may be set as the isolation cell 130, and the remaining 16 cells may be set as the driving cell 120.
  • the sensing cell 110, the driving cell 120, and the isolation cell 130 may be configured as shown in FIG. 5B.
  • one cell located at the center is set as the sensing cell 110, two rows and two columns adjacent to the sensing cell 110 are set as the isolation cells, and the remaining 24 cells are set as the sensing cells 110.
  • the driving cell 120 may be set.
  • two rows of isolation cells 130 are provided between the sensing cell 110 and the driving cell 120, so that a driving signal directly applied from the driving cell 120 to the sensing cell 110 is received. It may be less than the configuration of FIG.
  • the sensing cell 110, the driving cell 120, and the isolation cell 130 may be configured as shown in FIG. 5C.
  • the sensing cells 110 For example, in the region of 9X9, three cells located at the center are set as the sensing cells 110, and two rows and two columns adjacent to the three sensing cells 110 are set as the isolation cells 130. The remaining cells may be set as the driving cell 120.
  • the range of the sensing cell 110 may be increased to obtain a fingerprint image of a wide area at a time.
  • the distance between the sensing cell 110 and the driving cell 120 is also wider than that of FIG. 5 (a), thereby reducing errors caused by the adjacent driving cells 120.
  • a method of setting the plurality of cells constituting the sensor plates 11, 120, and 130 as the sensing cell 110, the driving cell 120, and the isolation cell 130 may be as follows.
  • the driving signal generated by the driving signal generator 300 is a cell.
  • the cell in which both the driving signal control switch 600 and the isolation cell control switch 800 are in an off state may operate as the sensing cell 110, and the driving signal control
  • the switch 600 may operate as the isolation cell 130.
  • the isolation cell 130 provided between the sensing cell 110 and the driving cell 120 serves as a ground, the finger 200 in the driving cell 120 Among the driving signals applied to the driving signal applied to the sensing cell 110 without passing through the finger 200, the sensitivity of the fingerprint recognition may be improved.
  • the active output voltage feedback unit 400 a buffer circuit for feeding back the output terminal of the operational amplifier to the inverting input terminal of the operational amplifier, the first switch and the second switch connected in parallel to the other end of the drive signal control switch, A stage is connected between one end of the first switch and a non-inverting input terminal of the operational amplifier of the buffer circuit unit, and the other end is a grounded storage capacitor, one end of the first switch, and a non-inverting input terminal of the operational amplifier of the buffer circuit unit. And a reset switch connected to one end of the storage capacitor and the other end of the storage capacitor.
  • the parasitic capacitor Cshield may be charged such that the buffer circuit unit operates as a voltage follower so that the input terminal of the buffer circuit has the same voltage. Therefore, the parasitic capacitor Cshield can be eliminated.
  • the active output voltage feedback unit 400 may integrate the capacitance sensed by the sensing cell to the storage capacitor and output the integrated voltage to the output terminal of the active output voltage feedback unit.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a fingerprint direct sensing method of a similar direct method according to an embodiment of the present invention.
  • the fingerprint sensing method of the like direct method includes a sensing cell setting step (S110) of setting a part of a plurality of cells constituting a sensor plate as a sensing cell, and configuring the sensor plate.
  • It may be configured to include a sensing signal output step (S220) for integrating and outputting the capacitance detected by the sensing cell by.
  • the driving signal control switch is turned off to set some of the plurality of cells constituting the sensor plate as the sensing cell, and the driving cell setting step S120 is driven.
  • the signal control switch may be turned on to set cells, which are not set as sensing cells, among the plurality of cells constituting the sensor plate as driving cells.
  • the driving cell set in the driving cell setting step S120 may be a cell adjacent to the sensing cell set in the sensing cell setting step S110.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a fingerprint direct sensing method of a similar direct method according to another embodiment of the present invention.
  • a fingerprint sensing method using a similar direct method may include a sensing cell setting step (S110) of setting a part of a plurality of cells constituting a sensor plate as a sensing cell, and setting the sensor plate.
  • S110 sensing cell setting step
  • the driving signal control switch and the isolation cell control switch are both turned off to set some of the plurality of cells constituting the sensor plate as the sensing cell, and the isolation cell setting step (
  • the driving signal control switch is turned off and the isolation cell control switch is turned on to set some of the cells adjacent to the cell set as the sensing cell among the plurality of cells constituting the sensor plate as the isolation cell, and the driving cell setting step.
  • the driving signal control switch may be turned on, and the isolation cell control switch may be turned off to set the sensing cell and the cells not set as the isolation cell as the driving cells among the plurality of cells constituting the sensor plate.
  • the isolation cell set in the isolation cell setting step S111 may be a cell adjacent to the sensing cell set in the sensing cell setting step S110, and the driving cell set in the driving cell setting step S120 is the isolation cell. It may be a cell adjacent to the isolation cell set in the cell setting step (S111).
  • the isolation cell set in the isolation cell setting step S111 may be provided between the driving cell and the sensing cell to reduce a phenomenon in which the driving signal is directly applied to the sensing cell from the driving cell.

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서는 복수개의 셀을 포함하여 구성되는 센서 플레이트, 외부의 전압 입력단과 상기 센서 플레이트 사이에 배치되고, 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성부, 상기 가변 커패시터의 일단과 전압 출력단 사이에 배치된 능동 출력 전압 피드백부, 상기 센서 플레이트 하부에 구비되어, 상기 능동 출력 전압 피드백부의 출력단에 연결되고, 상기 센서 플레이트 하부의 회로로부터 생성되는 노이즈를 차단하기 위한 차폐용 플레이트를 포함하여 구성되고, 일단은 상기 구동 신호 생성부에 연결되고, 타단은 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀 각각에 연결되어 상기 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들의 적어도 일부를 센싱 셀로 설정하고, 상기 센싱 셀들로 설정된 셀들 주변 셀들의 적어도 일부를 구동 셀로 설정하는 구동 신호 제어 스위치를 더 포함하여 구성될 수 있다.

Description

유사 직접 방식 지문 센서의 셀 구조 및 구동 방법
본 발명은 유사 직접 방식 지문 센서의 셀 구조 및 구동 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로는, 베젤 없이 지문 센서에 구동 신호를 인가하여 지문 이미지를 획득하는 유사 직접 방식 지문 센서의 셀 구조 및 구동 방법에 관한 것이다.
최근 들어 생체 인식 센서에 대한 수요가 증가하고 있다. 특히, 모바일 분야에서 개인 식별 및 결제를 위해 지문이 사용됨에 따라서 지문 센서에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다.
한편, 모바일 분야에 사용되는 지문 센서의 경우, 가격이 싸고, 부피를 적게 차지하는 정전 용량식 지문 센서가 사용된다.
이러한 정전 용량식 지문 센서를 최적 상태로 구동하기 위해 베젤을 이용하여 구동 신호를 직접 손가락에 인가하는 방식을 사용해 왔다.
그러나 베젤을 사용하여 손가락에 직접 구동 신호를 공급하는 방식은 베젤로 인해 디자인적인 측면과 시스템 가격이 상승하는 문제점이 존재한다.
한편, 최근에는 이와 같이 베젤을 사용함으로써 발생하는 문제점을 해결하고자, 베젤이 없는 정전 용량식 지문 센서 기술이 개발되고 있다.
그러나 이러한 베젤이 없는 정전 용량식 지문 센서는 종래의 베젤이 있는 지문 센서보다 성능이 떨어지는 문제점이 존재한다.
본 발명은 베젤이 존재하지 않으면서도, 종래의 베젤이 있는 정전 용량식 지문 센서의 성능과 유사한 성능을 제공하는 유사 직접 방식의 지문 센서의 셀 구조 및 구동 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서는, 복수개의 셀을 포함하여 구성되는 센서 플레이트, 손가락과 센서 플레이트 사이에 형성되는 가변 커패시터, 외부의 전압 입력단과 상기 센서 플레이트 사이에 배치되고, 상기 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성부, 상기 가변 커패시터의 일단과 전압 출력단 사이에 배치된 능동 출력 전압 피드백부, 상기 센서 플레이트 하부에 구비되어, 상기 능동 출력 전압 피드백부의 출력단에 연결되고, 상기 센서 플레이트 하부의 회로로부터 생성되는 노이즈를 차단하기 위한 차폐용 플레이트를 포함하여 구성되며, 일단은 상기 구동 신호 생성부에 연결되고, 타단은 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀 각각에 연결되어 상기 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 일부를 센싱 셀 또는 구동 셀로 설정하는 구동 신호 제어 스위치를 더 포함하고, 상기 구동 신호 생성부에서 생성되는 구동 신호가 상기 구동 신호 제어 스위치를 통하여 상기 구동 셀로 설정되는 구동 셀로 공급되고, 상기 센싱 셀로 설정되는 셀들에서 지문 신호를 센싱할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 센서 플레이트의 복수개의 셀들은, 상기 구동 신호 제어 스위치가 온 상태면 구동 셀로 설정되고, 상기 구동 신호 제어 스위치가 오프 상태면 센싱 셀로 설정되며, 상기 구동 셀은, 상기 센싱 셀과 인접하여 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 지문 센서는, 복수개의 셀을 포함하여 구성되는 센서 플레이트, 손가락과 센서 플레이트 사이에 형성되는 가변 커패시터, 외부의 전압 입력단과 상기 센서 플레이트 사이에 배치되고, 상기 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성부, 상기 가변 커패시터의 일단과 전압 출력단 사이에 배치된 능동 출력 전압 피드백부, 상기 센서 플레이트 하부에 구비되어, 상기 능동 출력 전압 피드백부의 출력단에 연결되고, 상기 센서 플레이트 하부의 회로로부터 생성되는 노이즈를 차단하기 위한 차폐용 플레이트를 포함하여 구성되며, 일단은 상기 구동 신호 생성부에 연결되고, 타단은 센서 플레이트에 연결되어 상기 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 일부를 상기 센싱 셀 또는 상기 구동 셀로 설정하는 구동 신호 제어 스위치, 일단은 상기 구동 신호 제어 스위치와 연결되고, 타단은 접지와 연결되어, 상기 센싱 셀로 설정된 셀들과 인접한 셀 중, 일부를 격리 셀로 설정하는 격리 셀 제어 스위치를 더 포함하고, 상기 구동 신호 생성부에서 생성되는 구동신호가 상기 구동 신호 제어 스위치를 통하여 상기 구동 셀로 설정되는 구동 셀로 공급되고, 상기 센싱 셀로 설정되는 셀들에서 지문 신호를 센싱하며, 상기 격리 셀로 설정되는 셀은 접지일 수 있다.
한편, 상기 센서 플레이트의 복수개의 셀들은, 상기 구동 신호 제어 스위치가 온 상태이고, 상기 격리 셀 제어 스위치가 오프 상태이면 구동 셀로 동작하고, 상기 구동 신호 제어 스위치와 상기 격리 셀 제어 스위치 모두가 오프 상태면 센싱 셀로 동작하며, 상기 구동 신호 제어 스위치가 오프 상태이고, 상기 격리 셀 제어 스위치 가 온 상태면 격리 셀로 동작하고 상기 격리 셀은, 상기 구동 셀과 상기 센싱 셀 차이에 구비될 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예와 다른 실시 예의 능동 출력 전압 피드백부는, 연산 증폭기의 출력단을 연산 증폭기의 반전 입력 단으로 피드백 하는 버퍼 회로부, 상기 구동 신호 제어 스위치의 타단 및 격리 셀 제어 스위치에 병렬로 연결된 제 1 스위치 및 제2 스위치, 일 단은 상기 제1 스위치의 일단과 상기 버퍼 회로부의 연산 증폭기의 비반전 입력단 사이에 연결되고 타단은 접지된 저장 커패시터, 일 단은 상기 제1 스위치의 일단, 상기 버퍼 회로부의 연산 증폭기의 비반전 입력단 및 상기 저장 커패시터의 일단과 연결되고 타단은 접지된 리셋 스위치를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센싱 방법은, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 일부를 센싱셀로 설정하는 센싱 셀 설정 단계, 상기 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 상기 센싱 셀로 설정되지 않은 셀들을 구동 셀로 설정하는 구동 셀 설정 단계, 상기 구동 셀로 구동신호를 공급하는 구동 신호 공급 단계, 상기 구동 셀에서 손가락에 인가되는 신호에 의해 센싱 셀에서 검출되는 정전용량을 적분하여 출력하는 센싱 신호 출력 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 센싱 셀 설정 단계는, 구동 신호 제어 스위치를 오프 하여, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 일부를 센싱 셀로 설정하고, 상기 구동 셀 설정 단계는, 구동 신호 제어 스위치를 온 하여, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 센서 셀로 설정되지 않은 셀들을 구동 셀로 설정할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지문 센싱 방법은, 센서 플레이트를 하는 복수개의 셀들 중 일부를 센싱셀로 설정하는 센싱 셀 설정 단계, 상기 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 상기 센싱 셀로 설정된 셀들과 인접한 셀들 중 일부를 격리 셀로 설정하는 격리 셀 설정 단계, 상기 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 상기 센싱 셀 및 격리 셀로 설정되지 않은 셀들을 구동 셀로 설정하는 구동 셀 설정 단계, 상기 구동 셀로 구동신호를 공급하는 구동 신호 공급 단계, 상기 구동 셀에서 손가락에 인가되는 신호에 의해 센싱 셀에서 검출되는 정전용량을 적분하여 출력하는 센싱 신호 출력 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 센싱 셀 설정 단계는, 구동 신호 제어 스위치와 격리 셀 제어 스위치를 모두 오프하여, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 일부를 센싱 셀로 설정하고, 상기 격리 셀 설정 단계는, 구동 신호 제어 스위치를 오프하고, 격리 셀 제어 스위치를 온 하여, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 상기 센싱 셀로 설정된 셀들과 인접한 셀들 중 일부를 격리 셀로 설정하고
상기 구동 셀 설정 단계는, 구동 신호 제어 스위치를 온 하고, 격리 셀 제어 스위치를 오프하여, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 센싱 셀 및 격리 셀로 설정되지 않은 셀들을 구동 셀로 설정할 수 있다.
본 발명은 베젤이 존재하지 않지만 베젤이 있는 정전 용량식 지문 센서의 성능과 유사한 성능을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 베젤이 없이 정전용량 지문 센서를 구현함으로서, 지문 센서가 들어가는 제품의 전제적인 디자인이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서의 측면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
1. 본 발명의 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서의 구조
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서의 구성도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서는, 복수개의 셀을 포함하여 구성되는 센서 플레이트(100) 손가락(200)과 센서 플레이트(100) 사이에 형성되는 가변 커패시터, 외부의 전압 입력단과 상기 센서 플레이트(100) 사이에 배치되고, 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성부(300), 상기 가변 커패시터의 일단과 전압 출력단 사이에 배치된 능동 출력 전압 피드백부(400), 상기 센서 플레이트(100) 하부에 구비되어, 상기 능동 출력 전압 피드백부(400)의 출력단에 연결되고, 상기 센서 플레이트(100) 하부의 회로로부터 생성되는 노이즈를 차단하기 위한 차폐용 플레이트(500) 및 일단은 상기 구동 신호 생성부(300)에 연결되고, 타단은 상기 센서 플레이트(100)를 구성하는 복수개의 셀들 각각에 연결되어 상기 센서 플레이트(100)를 구성하는 복수개의 셀들 중 일부를 상기 센싱 셀(110) 또는 상기 구동 셀(120)로 설정하는 구동 신호 제어 스위치(600)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서를 위쪽에서 본 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서는, 3x3구역 중에서 가운데 셀을 센싱 셀(110)로 설정하고, 나머지 주변의 인접한 8개의 셀을 구동 셀(120)로 설정할 수 있다.
한편, 이와 같이 센싱 셀(110)과 구동 셀(120)을 설정하게 되면, 종래의 베젤이 없는 구조에서, 구동 신호를 공급하는 부분과 멀리 떨어진 셀의 경우 정전 용량이 약하게 감지되는 문제점을 해결할 수 있다.
한편, 상기 센싱 셀(110)은 본 발명의 실시 예에서는 한 개인 경우만 설명하였지만, 상기 센싱 셀(100)은 인접한 둘 이상의 복수 개의 셀들을 센싱 셀(110)로 설정할 수도 있다.
한편, 상기 센서 플레이트(100)를 구성하는 복수개의 셀들을 센싱 셀(110) 또는 구동 셀(120)로 설정하는 방법은 다음과 같을 수 있다.
상기 센서 플레이트(100)를 구성하는 임의의 셀에 연결된 구동 신호 제어 스위치(600)가 온 상태인 경우, 상기 구동 신호 생성부(300)에서 생성된 구동 신호가 셀에 공급되어, 구동 셀(120)로 동작하게 되고, 상기 구동 신호 제어 스위치(600)가 오프 상태인 셀은 센싱 셀(110)로 동작할 수 있다.
한편, 도 3은 상기 도 2와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서의 측면도이다.
도 3을 살펴보면, 센서 플레이트(100)를 구성하는 복수개의 셀 중에서 상기 구동 셀(120)로 설정된 셀에서 손가락(200)으로 구동 신호가 공급되고, 상기 센싱 셀(110)에서 정전 용량을 측정하는 것을 표현한 것이다.
한편, 이와 같은 구조에서는 구동 셀(120)에서 공급되는 구동 신호가 대부분 손가락(200)으로 인가될지라도 일부가 구동 셀(120)에서 손가락(200)을 거치지 않고, 바로 센싱 셀(110)로 유입되는 것을 확인 할 수 있다.
따라서, 구동 셀(120)에서 인가되는 구동 신호가 손가락을 거치지 않고, 센싱 셀(110)로 바로 넘어가 검출되는 오류를 줄이기 위해 구동 셀(120)과 센싱 셀(110)은 소정의 간격만큼 이격 되어 구비될 수 있다.
예컨대, 상기 이격 되는 소정의 간격은 센서 플레이트(100)를 구성하는 복수개의 셀들 사이의 간격일 수 있으며, 상기 이격되는 소정의 간격 사이는 접지역할을 하거나, 별도의 접지 영역(700)을 구비할 수도 있다.
한편, 상기 센서 플레이트(100) 상부에 구비되는 유전층이 두꺼울수록 상기 인접한 구동 셀(120)에서 인가되는 구동 신호가 손가락(200)을 거치지 않고 센싱 셀(110)로 바로 넘어가는 신호의 크기는 커질 수 있으므로, 이러한 경우에는 구동 셀(120)과 센싱 셀(110)의 간격이 보다 커질 필요성이 있다.
한편, 상기 능동 출력 전압 피드백부(400)는, 연산 증폭기의 출력단을 연산 증폭기의 반전 입력 단으로 피드백 하는 버퍼 회로부, 상기 구동 신호 제어 스위치의 타단에 병렬로 연결된 제 1 스위치 및 제2 스위치, 일 단은 상기 제1 스위치의 일단과 상기 버퍼 회로부의 연산 증폭기의 비반전 입력단 사이에 연결되고 타단은 접지된 저장 커패시터, 일 단은 상기 제1 스위치의 일단, 상기 버퍼 회로부의 연산 증폭기의 비반전 입력단 및 상기 저장 커패시터의 일단과 연결되고 타단은 접지된 리셋 스위치를 포함하여 구성될 수 있다.
보다 구체적으로 상기 버퍼 회로부가 전압 팔로워로 동작하여 버퍼 회로의 입력단이 동일한 전압이 되도록 기생 커패시터(Cshield)가 충전될 수 있다. 그러므로, 기생 커패시터(Cshield)는 제거될 수 있다.
그리고, 상기 능동 출력 전압 피드백부(400)는, 센싱 셀(120)에서 감지되는 정전용량을 상기 저장 커패시터에 적분하여 능동 출력 전압 피드백부의 출력단으로 출력할 수 있다.
2. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서
*도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서는, 복수개의 셀을 포함하여 구성되는 센서 플레이트(110,120,130), 손가락(200)과 센서 플레이트(110,120,130) 사이에 형성되는 가변 커패시터, 외부의 전압 입력단과 상기 센서 플레이트(100) 사이에 배치되고, 상기 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성부(300), 상기 가변 커패시터의 일단과 전압 출력단 사이에 배치된 능동 출력 전압 피드백부(400), 상기 센서 플레이트(100) 하부에 구비되어, 상기 능동 출력 전압 피드백부(400)의 출력단에 연결되고, 상기 센서 플레이트(100) 하부의 회로로부터 생성되는 노이즈를 차단하기 위한 차폐용 플레이트(500), 일단은 상기 구동 신호 생성부(300)에 연결되고, 타단은 상기 센서 플레이트(110,120,130)를 구성하는 복수개의 셀들 각각에 연결되어 상기 센서 플레이트(110,120,130)를 구성하는 복수개의 셀들 중 일부를 센싱 셀(110) 또는 구동 셀(120)로 설정하는 구동 신호 제어 스위치(600) 및 일단은 상기 구동 신호 제어 스위치(600)와 연결되고, 타단은 접지와 연결되어, 상기 센싱 셀(110) 중, 일부를 격리 셀(130)로 설정하는 격리 셀 제어 스위치(800)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서를 위쪽에서 본 도면이다.
도 5 (a)를 참조하면 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유사 직접 방식 지문 센서는 5X5구역 중에서 중심 셀 1개를 센싱 셀(110)로 설정하고, 상기 센싱 셀(100)로 설정된 중심 셀 1개 주변에 인접한 8개의 셀을 격리 셀(130)로 설정하고, 나머지 16개의 셀을 구동 셀(120)로 설정할 수 있다.
한편, 상술한 센싱 셀(110), 구동 셀(120), 격리 셀(130)은, 도 5 (b)와 같이 구성될 수도 있다.
예컨대, 7X7의 구역에서, 중심에 위치하는 1개의 셀을 센싱 셀(110)로 설정하고, 상기 센싱 셀(110)과 인접한 2개의 행과 2개의 열을 격리 셀로 설정하고, 나머지 24개의 셀을 구동 셀(120)로 설정할 수 있다.
이와 같은 셀의 배치는, 센싱 셀(110)과 구동 셀(120) 사이에 2열의 격리 셀(130)이 구비되어, 구동 셀(120)에서 센싱 셀(110)로 직접 인가되는 구동 신호가 상기 도 5(a)의 구성보다 적을 수 있다.
한편, 상술한 센싱 셀(110), 구동 셀(120), 격리셀(130)은, 도 5 (c)와 같이 구성될 수도 있다.
예컨대, 9X9의 구역에서, 중심에 위치하는 3개의 셀을 센싱 셀(110)로 설정하고, 상기 3개의 센싱 셀(110)과 인접한 2개의 행과 2개의 열을 격리 셀(130)로 설정하고, 나머지 셀들을 구동 셀(120)로 설정할 수 있다.
이와 같은 셀의 배치는, 센싱 셀(110)의 범위가 커져서 한번에 넓은 영역의 지문 이미지를 획득할 수 있다. 또한, 센싱 셀(110)과 구동 셀(120) 사이의 거리도 도 5(a)의 구성보다 넓어져 인접한 구동 셀(120)에 의한 오차를 줄일 수 있다.
한편, 상기 센서 플레이트(11,120,130)를 구성하는 복수개의 셀들을 센싱 셀(110), 구동 셀(120), 격리 셀(130)로 설정하는 방법은 다음과 같을 수 있다.
상기 센서 플레이트를 구성하는 임의의 셀에 연결된 구동 신호 제어 스위치(600)가 온 상태이고, 격리 셀 제어 스위치(800)가 오프 상태인 경우, 구동 신호 생성부(300)에서 생성된 구동 신호가 셀에 공급되어, 구동 셀(120)로 동작하게 되고, 구동 신호 제어 스위치(600)와 격리 셀 제어 스위치(800) 모두가 오프 상태인 셀은 센싱 셀(110)로 동작할 수 있으며, 구동 신호 제어 스위치(600)가 오프 상태이고, 격리 셀 제어 스위치(800)가 온 상태이면 격리 셀(130)로 동작할 수 있다.
한편, 이와 같이 센서 플레이트를 설정하게 되면, 상기 센싱 셀(110)과 구동 셀(120) 사이에 구비되는 격리 셀(130)이 접지와 같은 역할을 하여, 구동 셀(120)에서 손가락(200)으로 인가되는 구동 신호 중에서 손가락(200)을 통하지 않고 센싱 셀(110)로 인가되는 구동 신호를 현저히 줄어들어 지문 인식의 감도를 향상 시킬 수 있다.
한편, 상기 능동 출력 전압 피드백부(400)는, 연산 증폭기의 출력단을 연산 증폭기의 반전 입력 단으로 피드백 하는 버퍼 회로부, 상기 구동 신호 제어 스위치의 타단에 병렬로 연결된 제 1 스위치 및 제2 스위치, 일 단은 상기 제1 스위치의 일단과 상기 버퍼 회로부의 연산 증폭기의 비반전 입력단 사이에 연결되고 타단은 접지된 저장 커패시터, 일 단은 상기 제1 스위치의 일단, 상기 버퍼 회로부의 연산 증폭기의 비반전 입력단 및 상기 저장 커패시터의 일단과 연결되고 타단은 접지된 리셋 스위치를 포함하여 구성될 수 있다.
보다 구체적으로 상기 버퍼 회로부가 전압 팔로워로 동작하여 버퍼 회로의 입력단이 동일한 전압이 되도록 기생 커패시터(Cshield)가 충전될 수 있다. 그러므로, 기생 커패시터(Cshield)는 제거될 수 있다.
그리고, 상기 능동 출력 전압 피드백부(400)는, 센싱 셀에서 감지되는 정전용량을 상기 저장 커패시터에 적분하여 능동 출력 전압 피드백부의 출력단으로 출력할 수 있다.
3. 본 발명의 실시 예에 따른 유사 직접 방식의 지문 센싱 방법
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 유사 직접 방식의 지문 센싱 방법의 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유사 직접 방식의 지문 센싱 방법은, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 일부를 센싱 셀로 설정하는 센싱 셀 설정 단계(S110), 상기 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 상기 센싱 셀로 설정되지 않은 셀들을 구동 셀로 설정하는 구동 셀 설정 단계(S120), 상기 구동 셀로 구동신호를 공급하는 구동 신호 공급 단계(S210), 상기 구동 셀에서 손가락에 인가되는 신호에 의해 센싱 셀에서 검출되는 정전용량을 적분하여 출력하는 센싱 신호 출력 단계(S220)를 포함하여 구성될 수 있다.
보다 구체적으로는, 상기 센싱 셀 설정 단계(S110)는, 구동 신호 제어 스위치를 오프 하여, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 일부를 센싱 셀로 설정하고, 상기 구동 셀 설정 단계(S120)는, 구동 신호 제어 스위치를 온 하여, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 센싱 셀로 설정되지 않은 셀들을 구동 셀로 설정하는 단계일 수 있다.
한편, 상기 구동 셀 설정 단계(S120)에서 설정되는 구동 셀은 상기 센싱 셀 설정 단계(S110)에서 설정된 센싱 셀과 인접한 셀일 수 있다.
4. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유사 직접 방식의 지문 센싱 방법.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유사 직접 방식의 지문 센싱 방법의 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유사 직접 방식의 지문 센싱 방법은, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 일부를 센싱 셀로 설정하는 센싱 셀 설정 단계(S110), 상기 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 상기 센싱 셀로 설정된 셀들과 인접한 셀들 중 일부를 격리 셀로 설정하는 격리 셀 설정 단계(S111), 상기 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 상기 센싱 셀 및 격리 셀로 설정되지 않은 셀들을 구동 셀로 설정하는 구동 셀 설정 단계(S120), 상기 구동 셀로 구동신호를 공급하는 구동 신호 공급 단계(S210), 상기 구동 셀에서 손가락에 인가되는 신호에 의해 센싱 셀에서 검출되는 정전용량을 적분하여 출력하는 센싱 신호 출력 단계(S220)를 포함하여 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 센싱 셀 설정 단계(S110)는, 구동 신호 제어 스위치와 격리 셀 제어 스위치를 모두 오프하여, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 일부를 센싱 셀로 설정하고, 상기 격리 셀 설정 단계(S111)는, 구동 신호 제어 스위치를 오프하고, 격리 셀 제어 스위치를 온 하여, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 상기 센싱 셀로 설정된 셀과 인접한 셀들 중 일부를 격리 셀로 설정하고, 상기 구동 셀 설정 단계(S120)는, 구동 신호 제어 스위치를 온 하고, 격리 셀 제어 스위치를 오프하여, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 센싱 셀 및 격리 셀로 설정되지 않은 셀들을 구동 셀로 설정하는 단계일 수 있다.
한편, 상기 격리 셀 설정 단계(S111)에서 설정되는 격리 셀은 상기 센싱 셀 설정 단계(S110)에서 설정된 센싱 셀과 인접한 셀일 수 있으며, 상기 구동 셀 설정 단계(S120)에서 설정되는 구동 셀은 상기 격리 셀 설정 단계(S111)에서 설정된 격리 셀과 인접한 셀일 수 있다.
즉, 상기 격리 셀 설정 단계(S111)에서 설정된 격리 셀은, 구동 셀과 센싱 셀 사이에 구비되어, 구동 셀에서 직접적으로 센싱 셀로 구동 신호가 인가되는 현상을 감소 시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 복수개의 셀을 포함하여 구성되는 센서 플레이트;
    외부의 전압 입력단과 상기 센서 플레이트 사이에 배치되고, 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성부;
    상기 가변 커패시터의 일단과 전압 출력단 사이에 배치된 능동 출력 전압 피드백부;
    상기 센서 플레이트 하부에 구비되어, 상기 능동 출력 전압 피드백부의 출력단에 연결되고, 상기 센서 플레이트 하부의 회로로부터 생성되는 노이즈를 차단하기 위한 차폐용 플레이트;
    를 포함하여 구성되는 지문 센서에 있어서,
    일단은 상기 구동 신호 생성부에 연결되고, 타단은 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀 각각에 연결되어 상기 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들의 적어도 일부를 센싱 셀로 설정하고, 상기 센싱 셀들로 설정된 셀들 주변 셀들의 적어도 일부를 구동 셀로 설정하는 구동 신호 제어 스위치를 더 포함하고,
    상기 센싱 셀은,
    손가락과 상기 센싱 플레이트 사이에 형성되는 정전 용량을 측정하고,
    상기 구동 셀은,
    상기 구동 신호 생성부에서 생성되는 구동 신호를 손가락으로 공급하는 것을 특징으로 하는 지문 센서.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서 플레이트의 복수개의 셀들은,
    상기 구동 신호 제어 스위치가 온 상태면 구동 셀;로 설정되고,
    상기 구동 신호 제어 스위치가 오프 상태면 센싱 셀로 설정되며,
    상기 구동 셀은, 상기 센싱 셀과 인접하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지문 센서.
  3. 복수개의 셀을 포함하여 구성되는 센서 플레이트;
    외부의 전압 입력단과 상기 센서 플레이트 사이에 배치되고, 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성부;
    상기 가변 커패시터의 일단과 전압 출력단 사이에 배치된 능동 출력 전압 피드백부;
    상기 센서 플레이트 하부에 구비되어, 상기 능동 출력 전압 피드백부의 출력단에 연결되고, 상기 센서 플레이트 하부의 회로로부터 생성되는 노이즈를 차단하기 위한 차폐용 플레이트;
    를 포함하여 구성되는 지문 센서에 있어서,
    일단은 상기 구동 신호 생성부에 연결되고, 타단은 센서 플레이트에 연결되어 상기 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들의 적어도 일부를 센싱 셀로 설정하고, 상기 센싱 셀로 설정된 셀들과 소정의 영역만큼 이격되어 있는 셀들의 적어도 일부를 구동 셀로 설정하는 구동 신호 제어 스위치; 및
    일단은 상기 구동 신호 제어 스위치와 연결되고, 타단은 접지와 연결되어, 상기 센싱 셀과 구동 셀이 이격되어 있는 소정의 영역 내에 포함되는 셀들을 격리 셀로 설정하는 격리 셀 제어 스위치;
    를 더 포함하고,
    상기 센싱 셀은,
    손가락과 상기 센싱 플레이트 사이에 형성되는 정전 용량을 측정하고,
    상기 구동 셀은,
    상기 구동 신호 생성부에서 생성되는 구동 신호를 손가락으로 공급하며,
    상기 격리 셀은,
    접지와 연결되어, 상기 구동 셀에서 상기 센싱 셀로 직접 인가되는 정전용량을 제거하는 것을 특징으로 하는 지문 센서.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 센서 플레이트의 복수개의 셀들은,
    상기 구동 신호 제어 스위치가 온 상태이고, 상기 격리 셀 제어 스위치가 오프 상태이면 구동 셀;로 동작하고,
    상기 구동 신호 제어 스위치와 상기 격리 셀 제어 스위치 모두가 오프 상태면 센싱 셀;로 동작하며,
    상기 구동 신호 제어 스위치가 오프 상태이고, 상기 격리 셀 제어 스위치 가 온 상태면 격리 셀;로 동작하고
    상기 격리 셀은, 상기 구동 셀과 상기 센싱 셀 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 지문 센서.
  5. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 능동 출력 전압 피드백부는,
    연산 증폭기의 출력단을 연산 증폭기의 반전 입력 단으로 피드백 하는 버퍼 회로부;
    상기 구동 신호 제어 스위치의 타단 및 격리 셀 제어 스위치에 병렬로 연결된 제 1 스위치 및 제2 스위치;
    일 단은 상기 제1 스위치의 일단과 상기 버퍼 회로부의 연산 증폭기의 비반전 입력단 사이에 연결되고 타단은 접지된 저장 커패시터;
    일 단은 상기 제1 스위치의 일단, 상기 버퍼 회로부의 연산 증폭기의 비반전 입력단 및 상기 저장 커패시터의 일단과 연결되고 타단은 접지된 리셋 스위치;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지문 센서.
  6. 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들의 적어도 일부를 손가락과 상기 센싱 플레이트 사이에 형성되는 정전 용량을 측정하는 센싱 셀로 설정하는 센싱 셀 설정 단계;
    상기 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 상기 센싱 셀로 설정된 셀들 주변 셀들의 적어도 일부를 구동 신호를 손가락으로 공급하는 구동 셀로 설정하는 구동 셀 설정 단계;
    상기 구동 셀로부터 손가락으로 구동신호를 공급하는 구동 신호 공급 단계;
    상기 구동 셀에서 손가락에 인가되는 신호에 의해 센싱 셀에서 검출되는 정전용량을 적분하여 출력하는 센싱 신호 출력 단계;
    포함하는 것을 특징으로 하는 지문 센싱 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 센싱 셀 설정 단계는,
    구동 신호 제어 스위치를 오프 하여, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 일부를 센싱 셀로 설정하고,
    상기 구동 셀 설정 단계는,
    구동 신호 제어 스위치를 온 하여, 상기 센서 플레이트를 구성하는 셀 중에서, 상기 센싱 셀로 설정되지 않은 셀들을 구동 셀로 설정하는 것을 특징으로 하는 지문 센싱 방법.
  8. 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들의 적어도 일부를 손가락과 상기 센싱 플레이트 사이에 형성되는 정전 용량을 측정하는 센싱셀로 설정하는 센싱 셀 설정 단계;
    상기 센싱 셀로 설정된 셀들과 소정의 영역만큼 이격되어 있는 셀들의 적어도 일부를 구동 신호를 손가락으로 공급하는 구동 셀로 설정하는 구동 셀 설정 단계;
    상기 센싱 셀과 구동 셀이 이격되어 있는 소정의 영역 내에 포함되는 셀들을 격리 셀로 설정하는 격리 셀 설정 단계;
    상기 구동 셀로 구동신호를 공급하는 구동 신호 공급 단계;
    상기 구동 셀에서 손가락에 인가되는 신호에 의해 센싱 셀에서 검출되는 정전용량을 적분하여 출력하는 센싱 신호 출력 단계;
    포함하는 것을 특징으로 하는 지문 센싱 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 센싱 셀 설정 단계는,
    구동 신호 제어 스위치와 격리 셀 제어 스위치를 모두 오프하여, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 일부를 센싱 셀로 설정하고,
    상기 격리 셀 설정 단계는,
    구동 신호 제어 스위치를 오프하고, 격리 셀 제어 스위치를 온 하여, 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들 중 상기 센싱 셀로 설정된 셀들과 인접한 셀들 중 일부를 격리 셀로 설정하고,
    상기 구동 셀 설정 단계는,
    구동 신호 제어 스위치를 온 하고, 격리 셀 제어 스위치를 오프하여, 센싱 셀 및 격리 셀로 설정되지 않은 센서 플레이트를 구성하는 복수개의 셀들을 구동 셀로 설정하는 것을 특징으로 하는 지문 센싱 방법.
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