[发明专利]电容式影像传感器及获得手指影像的方法

权利要求书

1.一种电容式影像传感器，其特征在于，所述电容式影像传感器包含：

多个电容式感测单元，形成一数组，每一所述电容式感测单元用以转换一接近手指的表面的一部分与所述电容式感测单元的一上表面间的距离成一输出电位，其中所述输出电位之值由耦合至所述手指的一驱动讯号所改变，所述电容式感测单元包含：

一感测电极；

一电压随耦器，其中所述电压随耦器的一输入节点连接到所述感测电极，所述电压随耦器的一输出节点连接到取样保存电路；

一第一比较电容器，其中所述第一比较电容器的一节点电连接到所述电压随耦器，所述第一比较电容器的另一节点接地；

一偏压源，用以提供一固定偏压；及

一第一开关，连接所述偏压源与所述第一比较电容器，

其中当所述第一开关开启时，所述第一比较电容器及所有与之电连接的组件重设为所述固定偏压；

至少一取样保存电路，用以获取及保存不同的输出电位；

至少一信号调适电路，每一所述信号调适电路包含至少一差分放大器，用以放大所述取样保存电路保存的二电位间的差量；及

一驱动源，用以提供所述驱动讯号至所述手指，

其中所述驱动讯号是由一正波形或一负波形引起，具有电位变化的讯号；在重设阶段中，每一所述电容式感测单元的每一部分的电位设定为一定值；保存在所述取样保存电路中二输出电位间的差量是一噪讯降低数值，代表所述电容式感测单元与其上手指的部分表面间的距离；在对应的所述正波形或所述负波形下，所述取样保存电路保存至少一第一与一第二输出电位；在对应的所述正波形与所述负波形下，所述电容式影像传感器为每一像素依序收集所述噪讯降低数值，并映射所述噪讯降低数值到对应的电容式感测单元的位置以得到所述手指的减噪影像。

2.如权利要求1所述的电容式影像传感器，其特征在于，所述正波形与所述负波形的形状对称。

3.如权利要求1所述的电容式影像传感器，其特征在于，所述正波形或所述负波形是阶梯函数。

4.如权利要求1所述的电容式影像传感器，其特征在于，所述至少一信号调适电路进一步包含一模拟数字转换器，用以将所述差分放大器的输出电位转换为一数字数值。

5.如权利要求1所述的电容式影像传感器，其特征在于，所述第一比较电容器包含一参考电容器与一寄生电容。

6.如权利要求5所述的电容式影像传感器，其特征在于，所述参考电容器为金属氧化半导体场效晶体管电容器、多晶硅-介电层-多晶硅电容器或金属-介电层-金属电容器。

7.如权利要求1所述的电容式影像传感器，其特征在于，所述电容式感测单元进一步包含：

一第二比较电容器，连接于所述感测电极与接地之间；

一分享开关，连接于所述第一与第二比较电容器之间；及

一第二开关，连接于所述感测电极与接地之间，其中当所述第二开关开启时，所述感测电极重设为接地电位。

8.如权利要求1所述的电容式影像传感器，其特征在于，每一所述取样保存电路进一步包含：

一第一与一第二电荷保存电容器，用以保存由所述电压随耦器发送的输出电位；及

至少一选取开关，用以完成在所述电荷保存电容器间进行切换。