[发明专利]电容式影像传感器及获得手指影像的方法

说明书

本发明涉及一种电容式影像传感器及获得手指影像的方法。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；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。

技术领域

本发明涉及传感器领域，特别是涉及一种电容式影像传感器及获得手指影像的方法。

背景技术

出于安全目的需求，许多人类生物特征，诸如指纹、视网膜、虹膜、DNA，甚或脸部特征，用于提供人员识别。对于能够区分人的某些生物特征的所有设备中，指纹辨识器具有最低的成本和复杂性，而其识别结果一般来说都不错。此外，存储一个指纹细节所需的数据大小很小(由120字节到2K字节)，这使得指纹辨识设备广泛用于许多应用中。

对于指纹获取感测技术来说，也存有许多种的形式，最流行的是光学式和电容式感测技术。光学式指纹感测模块利用来自手指表面的反射光强度来探知手指接触部位的脊部与谷部在何处。光学式技术的优点是可靠性和低成本。然而，由于嵌入式光学透镜的尺寸，光学式指纹感测模块的形状因子不能维持较小，光学式传感器难以嵌入便携式设备中。在另一方面，电容式指纹辨识模块由硅芯片制成，可以制成非常轻小。在某些例子中，当一个指纹影像可以借由滑动扫描而取得，该指纹传感器就可以做的更薄更小。电容式指纹辨识模块的小形状因子使得它适合可携式应用，比如访问控制臂章、银行卡、手机、平板计算机、USB接收器等。

电容式指纹传感器是基于两个平行导电板的电容与它们之间的距离成反比的原理。一电容式指纹传感器包含一数组的感测单元，每一感测单元包含一感测板。使用所述感测板作为二平板式电容器的其中一板，而手指表皮作为另一板，指纹的脊部与谷部能由量测不同的电容而定位。有许多前案关于电容式指纹辨识模块，其中多数以应用于制造指纹传感器。然而，还有许多问题存在需要解决方案，其中之一是传感组件的精度。

由于高密度的性质，流行的电容式指纹传感器主要是用半导体工艺制造的。传感组件的精度受制造技术中继承的许多因素的影响，诸如化学杂质密度，光照对准，设备控制等，其不确定性或变化将反映在设备之间的不同行为上，或甚至在同一设备的获取的指纹影像中看到的固定图案噪讯。为了达到个人识别的最佳表现，期望通过减少噪讯模式来提高捕获的指纹影像的质量，消除固定模式噪讯的常见做法是在使用前校准设备。校准资料可以进行计算和存储而作为制造过程的一部分，或在使用设备之前处理。然而，在任一情况下，必须为校准数据留出一定量的存储空间，这种存储空间将增加系统成本。因此，需要一种创新的像素感测组件、一种由所述像素感测组件制成的电容式指纹传感器和用于运行像素感测组件的方法。

发明内容

本段文字提取和编译本发明的某些特点。其它特点将被揭露于后续段落中。其目的在涵盖附加的申请专利范围之精神和范围中，各式的修改和类似的排列。

为了解决上述问题，本发明提出一种电容式影像传感器，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；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。