[发明专利]电流模式指纹识别传感器

说明书

本发明涉及指纹识别技术领域，公开了一种电流模式指纹识别传感器。本发明中，该电流模式指纹识别传感器采用电流工作模式，包含：金属边框、感应单元阵列、内部发射源与外部发射源；金属边框环绕设置于感应单元阵列的周围；外部发射源向金属边框发射信号Vin1；感应单元阵列包含若干个感应单元；每一个感应单元分别包含一个内部发射源与充电电容(Cin)；内部发射源向对应的Cin发射信号Vin2，对Cin进行充电；其中，Vin2为与Vin1相位相反的方波，用于抵消Vin1中携带的直流大信号。这样，可以抵消无用的大信号以提高有用信号在总信号中的比重，以提高前级电路的动态范围，最终使传感器具备较高的检测灵敏度；同时，通过电流工作模式可以提高传感器的检测速度。

技术领域

本发明涉及指纹识别技术领域，特别涉及一种电流模式指纹识别传感器。

背景技术

指纹识别传感器每个像素都是一个单独的感应单元，每个感应单元一般都会包含一个放大器，每个像素有限的面积决定了放大器只能使用简单的结构。当指纹传感器使用在比较低的电源电压情况下时，如2.8V或1.8V或者更低的情况时，放大器的动态范围会比较小，导致有效信号的放大倍数受限，最终导致系统灵敏度比较低。

改进上述指纹识别传感器可以采用其他复杂的放大器，但这种方案受限于每个感应单元有限的面积，缺乏可行性。

而且，当上述指纹识别传感器的灵敏度比较低时，传感器表面不可以覆盖更厚的保护层，这样会降低对指纹识别传感器的保护作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电流模式指纹识别传感器，通过采用双发射源技术来抵消无用的大信号以提高有用信号在总信号中的比重，进而提高前级电路的动态范围，最终使指纹识别传感器具备比较高的检测灵敏度；同时，通过电流工作模式可以提高指纹识别传感器的检测速度。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电流模式指纹识别传感器，该电流模式指纹识别传感器采用电流工作模式，包含：金属边框、感应单元阵列、内部发射源与外部发射源；

所述金属边框环绕设置于所述感应单元阵列的周围；

所述外部发射源向所述金属边框发射第一输入信号Vin1；

所述感应单元阵列包含若干个感应单元；每一个感应单元分别包含一个内部发射源与充电电容Cin；所述内部发射源向对应的Cin发射第二输入信号Vin2，对所述Cin进行充电；

其中，所述Vin2为与所述Vin1相位相反的方波，用于抵消所述Vin1中携带的直流大信号。

本发明实施方式相对于现有技术而言，除了利用内部发射源向感应单元内的充电电容(Cin)发射第二输入信号(Vin2)，对其进行充电，还利用外部发射源向环绕设置于感应单元阵列周围的金属边框发射第一输入信号(Vin1)，对其进行充电，由于Vin2为与Vin1相位相反的方波，Vin2可以抵消Vin1中携带的对检测无用的直流大信号，增大了有用信号在总信号中的比重，提高了前级电路的动态范围，也就是，使指纹识别传感器的前端具备高增益能力，提高了信噪比，最终使指纹识别传感器具备比较高的检测灵敏度，从而使指纹识别传感器表面可以覆盖更厚的保护层。同时，本发明中的指纹识别传感器采用电流工作模式，即在手指接触感应单元时，将手指与感应单元之间的接触电容的电容变化转化为电流信号的变化，并基于该电流信号进行运算，以获取手指的指纹信息。由于后续处理电路对电流信号响应比较快，所以，为后续电路提供携带指纹信息的电流信号，可以提高指纹识别传感器的检测速度。