具有包括時序電路的感測元件的電容式指紋傳感器的制造方法

具有包括時序電路的感測元件的電容式指紋傳感器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于感測手指的指紋圖案的電容式指紋感測裝置，所述電容式指紋傳感器包括多個感測元件，所述多個感測元件各自包括：將被所述手指所觸摸的保護性介電頂層；被布置在所述頂層下面的導電的感測結構；連接至所述感測結構的電荷測量電路，用于在至少第一測量狀態和第二測量狀態之間依次轉變以執行測量序列，所述測量序列導致從所述電荷測量電路產生輸出信號，該輸出信號指示由所述手指與所述感測結構之間的電位差的改變所導致的、所述感測結構所承載的電荷的改變；以及連接至所述電荷測量電路的時序電路，用于控制所述測量狀態中的至少一個測量狀態的時序。
【專利說明】
具有包括時序電路的感測元件的電容式指紋傳感器
技術領域
[0001]本發明涉及一種電容式指紋感測裝置以及一種感測指紋圖案的方法。
【背景技術】
[0002]各種類型的生物識別系統系越來越多被使用，以便于提供增大的安全性及/或增強的用戶便利性。
[0003]特別地，由于其小的形狀因數、高的性能以及用戶接受度，指紋感測系統例如已經被采用在消費者電子裝置中。
[0004]在各種可利用的指紋感測原理(例如，電容式、光學式、熱感式等等)中，電容式感測是最普遍使用的，特別是在其中尺寸及功率消耗是重要因素的應用中。
[0005]所有的電容式指紋傳感器提供下述測量:該測量指示在數個感測結構與放置在指紋傳感器的表面上或移動橫跨該表面的手指之間的電容。
[0006]某些電容式指紋傳感器被動地讀出感測結構與手指之間的電容。然而，這需要在感測結構的每一個與手指之間的相當大的電容。因此，這種被動的電容式傳感器通常被設置有覆蓋感測結構的非常薄的保護層，這使得這種傳感器對于刮痕及/或ESD(靜電放電)是相當敏感的。
[0007]US 7 864 992公開了一種指紋感測系統，其中通過下述方式將驅動信號注入到手指中:使被布置在傳感器陣列附近的導電結構進行脈動(pulsing)，并且測量所產生的、傳感器陣列中的感測結構所承載的電荷的改變。
[0008]這種類型的所謂的主動式指紋感測系統一般使得能夠在遠比上述被動的系統高的信噪比下進行電容與感測結構的測量。于是，這使得能夠有相當厚的保護涂層，并且因此使得能夠有更強健的電容式指紋傳感器，其可以包括在遭受到相當大磨損的用品中，例如是行動電話。
[0009]然而，仍然有改善的空間。特別地，期望的是，通過甚至更厚的保護涂層來提供指紋感測及/或提供關于信噪比的進一步改善的性能。

【發明內容】

[0010]考慮到現有技術的上述以及其它的缺點，本發明的目的是實現一種改進的電容式指紋感測裝置，特別是一種通過非常厚的保護涂層來提供改善的感測性能的電容式指紋感測裝置。
[0011]根據本發明的第一方面，因此提出一種用于感測手指的指紋圖案的電容式指紋感測裝置，所述電容式指紋傳感器系包括多個感測元件，所述多個感測元件各自包括:將被所述手指所觸摸的保護性介電頂層;被布置在所述頂層下面的導電的感測結構;連接至所述感測結構的電荷測量電路，用于在至少第一測量狀態和第二測量狀態之間依次轉變以執行測量序列，所述測量序列導致從所述電荷測量電路產生輸出信號，該輸出信號指示由所述手指與所述感測結構之間的電位差的改變所導致的、所述感測結構所承載的電荷的改變；以及連接至所述電荷測量電路的時序電路，用于控制所述測量狀態中的至少一個測量狀態的時序。
[0012]感測結構可以有利的是用金屬板的形式來進行設置，使得由感測結構(感測板)、局部的手指表面、以及保護涂層(以及任何可能局部存在于局部的手指表面與保護涂層之間的空氣)來形成一種類型的平行板電容器。
[0013]保護涂層可以有利的是至少20μπι厚的，并且具有高的介電強度以保護指紋感測裝置的下面的結構免于磨損與撕裂以及ESD。甚至更有利的是，保護涂層可以是至少50μπι厚的。在實施例中，保護涂層可以是數百微米厚的。
[0014]“電荷測量電路”是能夠提供指示感測結構所承載的電荷的改變的輸出信號的任何電路。輸出信號可以是模擬或數字的。例如輸出信號可以用與參考電位相關的電位的形式來提供。在各種的實施例中，電荷測量電路可以包括電荷放大器。
[0015]電荷測量電路可以是可控制的以執行預定的測量序列，該預定的測量序列包括以預定的序列在不同的測量狀態之間轉變。測量狀態可以是由被提供至電荷測量電路的控制信號的特定組合所限定的。
[0016]應注意到的是，根據本發明的實施例的電容式指紋感測裝置中的每一個感測元件或者群組的感測元件系包括時序電路，使得電荷測量電路的測量狀態中的至少一個的時序控制是在每一個感測元件或者群組的感測元件中本地控制的。
[0017]換言之，至少一個測量狀態的時點以及持續期間中的至少一者是在每一個感測元件或者群組的感測元件中本地控制的。因此可以說時序電路是作用為本地的狀態機，其可以是非同步或同步的、或者其組合。
[0018]本發明是基于下述領悟:感測元件的越快的操作將會使得有來自每一個感測元件的多個讀出，這于是將會提供改善的電容測量/感測性能，例如是在信噪比以及共模噪聲的降低的方面。
[0019]本發明人已經進一步領悟到:可以通過在感測元件或者群組的感測元件中提供本地的時序而使得能夠進行感測元件的期望的較快的操作、或者至少便利于該較快的操作。
[0020]通過至少提供測量狀態之間的在時間上最關鍵的轉變的本地的時序，測量時間可被縮短，且/或可以使得電容式指紋感測裝置的設計變得容易。例如，將不需要小心地將某些時序控制信號路由至每一個感測元件，而是可以通過用于選擇特定的感測元件或者群組的感測元件的外部信號來開始時序。
[0021]應注意到的是，電容式指紋感測裝置可包括大量的感測元件，例如是至少100個感測元件的級數。某些電容式指紋感測裝置可包括相當大數量的感測元件，例如是至少10000個感測元件。若讀出頻率從例如IMHz被增高到例如20MHz，則在不同的感測元件的導通時間上的差異可能會使得利用外部的中央時序控制來實現與測量相關的時序要求變成是困難的、或甚至實際上是不可能的。
[0022]于是，本發明的實施例提供較高的讀出頻率，其于是使得能夠實現改善的測量性能，并且進一步使得能夠進行多個輸出信號的組合(其有時被稱為某種濾波)，由此共模噪聲可被降低，并且信噪比可被增大。
[0023]這于是使得通過例如電子裝置(例如移動電話)的按鈕或蓋子的一部分的、較厚的涂層的測量。再者，可以降低指紋傳感器的能量消耗及/或縮短獲取指紋表示(圖像)所需的時間。
[0024]根據實施例，每一個感測元件的時序電路可以進一步連接到至少一個另外的感測元件，以用于另外控制該至少一個另外的感測元件的狀態。例如，時序電路可以控制相鄰的感測元件，以提供適當的電壓水平至其相應的感測結構。
[0025]根據本發明的各種實施例，時序電路可被配置為控制電荷測量電路來在由第一事件以及與第一事件相關的時間延遲所限定的轉變時間從第一測量狀態轉變至第二測量狀
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[0026]第一事件可以是獨立地由時序電路所提供的、或者第一事件可以是由在感測元件外部的電路所提供的。
[0027]根據各種實施例，時序電路可以有利地包括至少第一延遲元件，該第一延遲元件具有用于接收限定第一事件的第一信號的輸入、以及用于提供第二信號的輸出，其中第二信號限定與第一事件相關地被延遲的第二事件。
[0028]第一信號可以是時變的電壓，并且第一事件例如可以是由第一信號的上升側(rising flank)或者下降側(falling flank)所限定的。
[0029]第一信號可以是在感測元件內部產生的，或者可以根據各種實施例而被提供為在感測元件之外產生的信號，其例如可以被稱為激活信號。
[0030]第二信號可以被視為第一信號的延遲的版本，但應了解的是，除了延遲以外的其它轉換也可能已經施加在第一信號上以形成第二信號。例如，第一信號可能已經另外被放大、及/或衰減、及/或反相、等等，以形成第二信號。
[0031 ]第一延遲元件可以有利地包括半導體電路，例如一或多個邏輯門。
[0032]由第二信號所限定的第二事件可以有利地包括上述從第一測量狀態至第二測量狀態的轉變。
[0033]根據各種實施例，第一延遲元件的輸出可以耦接至電荷測量電路，以用于使得第二信號能夠控制所述電荷測量電路的操作。
[0034]第一延遲元件的輸出可以直接連接至電荷測量電路，或者在第一延遲元件與電荷測量電路之間可以有另外的電路。例如，上述的第二信號以及另外的信號可以被輸入到邏輯門，并且邏輯門的輸出可被用來控制電荷測量電路的操作。
[0035]再者，時序電路可以另外包括第二延遲元件，該第二延遲元件具有耦接至第一延遲元件的輸出的輸入、以及用于提供第三信號的輸出，該第三信號限定與第二事件相關地被延遲的第三事件。
[0036]該第三事件可以包括控制電荷測量電路來從上述的第二測量狀態轉變至第三測量狀態。
[0037]為了該目的，第二延遲元件的輸出可以耦接至電荷測量電路，以用于使得第三信號能夠控制電荷測量電路的操作。
[0038]再者，根據各種實施例，時序電路可以進一步包括耦接在第一延遲元件的輸出與第二延遲元件的輸入之間的至少一個邏輯門。由此，可以使得通過第二延遲元件而被延遲的信號成為上述的第二信號以及另外的控制信號的邏輯函數，該另外的控制信號可以是在感測元件內部產生的、或者從在感測元件外部的電路提供的。這些實施例因此將會使得能夠進行上述的第二事件的條件式的控制。[0039 ] 根據電荷測量電路的布置，上述的測量序列可包括不同數量的測量狀態。時序電路可以通過布置成菊花鏈布置的多個延遲元件的設置而有利地適于測量狀態的數量，其中，在菊花鏈布置中，一個延遲元件的輸出系耦接至序列中的下一個延遲元件的輸入。延遲元件的數量可以適于測量狀態的數量，但是并不需要直接對應于測量序列中的測量狀態的數量。
[0040]作為利用一個或數個延遲元件的替代方案或者補充方案，時序電路可包括與一個或數個邏輯門結合的一個或數個前饋及/或反饋回路。這可以使得形成物理上較小的時序電路，其可以便利于指紋感測裝置的設計，且/或使得能夠實現較小的感測元件。
[0041]在實施例中，延遲元件的序列可以是閉環序列，其可以受到或可以不受到外部信號的控制。在實施例中，可能有利的是，在輸出指示手指與感測結構之間的電容性耦合的信號之前或者同時，使得感測元件能夠自主地〃執行經過〃數個測量周期。
[0042]在各種的實施例中，可能有利的是，將電容式指紋感測裝置配置為使得第一感測元件或者群組的感測元件能夠開始第二感測元件或者群組的感測元件的測量序列。例如，指紋感測裝置的列或行中的每一個感測元件或者群組的感測元件可以依次彼此觸發，以執行測量序列。這將會使得例如整個行或列的快速的掃描，而這可以導致從該整個行或列產生快速的平均信號。這種平均信號例如可以有用于噪聲消除、等等。
[0043]根據各種實施例，上述的測量序列可以至少包括重置狀態，其中電荷測量電路的輸出處的電位以感測結構的電位為基準而被設置。
[0044]電荷測量電路可包括電荷放大器，其包括:連接至感測結構的負輸入;正輸入;輸出；連接在負輸入與輸出之間的反饋電容器；以及在正輸入及負輸入與輸出之間的至少一個放大器級，其中電荷放大器被布置為使得負輸入處的電位基本跟隨正輸入處的電位。
[0045]在這些實施例中，電荷測量電路可以進一步包括重置電路，其可控制以導電地連接負輸入和輸出以便對反饋電容器進行放電。
[0046]重置電路可以耦接至包括在感測元件中的時序電路，并且時序電路可以控制重置電路以對反饋電容器放電，以由此將電荷測量電路轉變至上述的重置狀態。
[0047]接著，時序電路可以控制重置電路以從輸出斷開負輸入，由此使得反饋電容器能夠保持電荷。該事件將會使得電荷測量電路從重置狀態轉變至測量備妥狀態，其中由感測結構所承載的電荷可以利用電荷放大器來測量。
[0048]根據實施例，指紋感測裝置可以進一步包括激勵信號提供電路，用于提供與手指的電位相關的激勵信號，該激勵信號呈現時變的激勵電位，該時變的激勵電位包括從第一電位至一第二電位以及回到第一電位的往復改變;感測元件的每一個可以進一步包括連接至電荷測量電路的解調電路，用于對來自電荷測量電路的輸出信號以及在時序上與激勵信號相關的解調信號進行組合以提供組合信號，該組合信號包括指示由感測結構所承載的電荷的改變的直流(DC)信號成分;并且指紋感測裝置可以進一步包括連接至感測元件的每一個的讀出電路，用于根據來自感測元件的每一個的DC信號成分來提供指紋圖案的表示。
[0049]因此，時變的電位應被理解為表示下述電位:該電位具有關于參考電位而隨著時間改變的大小。時變的激勵電位例如可以被提供為脈沖串，其具有脈沖重復頻率、或者脈沖重復頻率的組合。在這種脈沖串中的脈沖例如可以是方波脈沖。或者，時變的激勵電位可被提供為正弦波、或者正弦波的組合。
[0050]本發明人已經領悟到，可以通過以感測信號的期望信息內容(S卩，上述的感測結構所承載的電荷的改變)由DC信號或接近DC信號(關于指紋感測系統的參考電位的恒定電壓)來指示的方式、在感測元件或者群組的感測元件中本地至少部份地解調感測信號來實現感測元件的、期望的較快的操作，而在功率消耗上并無對應的增加。
[0051]通過從每一個感測元件輸出作為DC信號成分的、感測結構所承載的電荷的改變，將不需要上下移動讀出線以在電位上對抗讀出線的寄生電容，這提供每一讀出事件的大為降低的能量消耗。
[0052]根據各種實施例，電容式指紋感測裝置可以進一步包括激勵信號提供電路，其連接至正輸入并且被配置為將正輸入處的電位從第一電位改變至第二電位，以由此改變感測結構的電位，由此提供手指與感測結構之間的電位差的改變。
[0053]激勵信號提供電路可以是切換電路，其被配置為在被設置于不同線上的兩個或多個不同的電位之間切換。替代或者組合地，激勵信號提供電路可包括至少一個信號源，其被配置為提供例如是方波電壓信號或者正弦波電壓信號的時變電位。
[0054]根據實施例，每一個感測元件可包括用于該特定的感測元件的激勵信號提供電路。
[0055]再者，對于每一個感測元件而言，時序電路可以連接至激勵信號提供電路，以用于提供第一激勵控制信號至激勵信號提供電路，以用于在第一激勵轉變時間在電位上觸發從第一電位至第二電位的改變;并且提供第二激勵控制信號至激勵信號提供電路，以用于在第二激勵轉變時間在電位上觸發從第二電位回到第一電位的改變。
[0056]根據各種實施例，電荷測量電路可包括采樣電路，其用于在手指與感測結構之間的電位差的改變之前的第一采樣時間，對指示感測結構所承載的電荷的信號進行采樣；以及在手指與感測結構之間的電位差的改變之后的第二采樣時間，對指示感測結構所承載的電荷的信號進行采樣。
[0057]采樣電路可包括第一及第二采樣電容器、以及切換電路，其可控制以在第一采樣時間將上述指示感測結構所承載的電荷的信號提供至第一采樣電容器，并且在第二采樣時間將該信號提供至第二采樣電容器。
[0058]在第一及第二米樣時間對感測信號米樣的處理一般被稱為相關雙重米樣，并且該處理移除了指紋感測裝置可能遭受到的偏移以及共模噪聲的至少低頻的成分的大部分。
[0059]時序電路可以有利地連接至采樣電路，以用于提供第一采樣控制信號至所述采樣電路以用于在第一采樣時間執行第一信號的采樣;并且第二采樣控制信號至采樣電路以用于在第二采樣時間提供執行第二信號的采樣。
[0060]在各種的實施例中，根據本發明的電容式指紋感測裝置可以有利地進一步包括讀出電路，其連接至感測元件的每一個并且被配置為根據來自感測元件的每一個的輸出信號而提供指紋圖案的表示。
[0061]指紋圖案的表示可以由讀出電路提供至電容式指紋感測裝置外部的其它電路。
[0062]根據本發明的各種實施例的電容式指紋感測裝置可以有利地包括在電子裝置中，其進一步包括處理電路，該處理電路系被配置為:從指紋感測裝置獲取指紋圖案的所述表示;根據所述表示來對用戶認證；以及只有在用戶根據所述表示而被認證的情況下，才執行至少一個用戶請求的處理。電子裝置例如可以是例如移動電話或平板電腦的手持式通信裝置、電腦、或者例如手表或類似者的電子式可穿戴的用品。
[0063]根據本發明的第二方面，提供了一種利用電容式指紋傳感器來感測手指的指紋圖案的方法，電容式指紋傳感器包括多個感測元件，所述多個感測元件系各自包括:將被手指所觸摸的保護性介電頂層;被布置在頂層下面的導電的感測結構；以及連接至感測結構的電荷測量電路，用于在至少第一測量狀態和第二測量狀態之間依次轉變以執行測量序列，該測量序列導致從電荷測量電路產生輸出信號，該輸出信號指示由手指與感測結構之間的電位差的改變所導致的、感測結構所承載的電荷的改變，其中，該方法包括對于感測元件中的每一個件執行以下步驟:提供限定第一事件的第一信號;延遲第一信號以用于提供第二信號，該第二信號限定與第一事件相關地在時間上被延遲的第二事件；以及利用第二信號作為控制信號來控制電荷測量電路從第一測量狀態轉變至第二測量狀態。
[0064]延遲的步驟可以有利地包括使得第一信號通過延遲元件的步驟。
[0065]根據各種實施例，電容式指紋感測裝置可包括:采樣電路，用于對電荷測量裝置的輸出信號進行采樣;激勵信號提供電路，用于提供手指與感測結構之間的電位差的改變:以及讀出電路，連接至感測元件中的每一個，并且被配置為基于來自感測元件中的每一個的輸出信號而提供指紋圖案的表示，并且該方法可包括以下步驟:提供選擇信號以用于選擇感測元件;延遲選擇信號以用于提供重置信號;將重置信號提供至電荷測量電路，以用于將電荷測量電路轉變至重置狀態;延遲重置信號以用于提供測量備妥信號;將測量備妥信號提供至電荷測量電路，以用于終止重置狀態并轉變至測量備妥狀態;延遲測量備妥信號以用于提供第一采樣控制信號；將第一采樣控制信號提供至采樣電路，以用于觸發在第一采樣時間對指示由感測結構所承載的電荷的第一信號的采樣;延遲第一采樣控制信號以用于提供第一激勵控制信號；將第一激勵控制信號提供至激勵信號提供電路，以用于實現手指與感測結構之間的電位差的改變;延遲第一激勵控制信號以用于提供第二采樣控制信號；以及將第二采樣控制信號提供至采樣電路，以用于在第二采樣時間觸發對指示感測結構所承載的電荷的第二信號的采樣。
[0066]本發明的該第二方面的進一步實施例以及通過該第二方面所獲取的效果大部分類似于針對于本發明的第一方面所描述的實施例和效果。
【附圖說明】
[0067]現在將會參考示出本發明的示例實施例的附圖來更詳細地描述本發明的這些方面以及其它方面，其中:
[0068]圖1示意性地示出包括根據本發明的示例實施例的指紋感測系統的移動電話；
[0069]圖2示意性地示出圖1中的指紋感測裝置；
[0070]圖3a至圖3b是根據現有技術的指紋感測裝置的示意性框圖；
[0071]圖3c是示意性地示出圖3a至圖3b中的指紋感測裝置的操作的電路圖；
[0072]圖4是時序圖，該時序圖示出用于根據本發明的實施例的電容式指紋感測裝置以及用于根據圖3c中的現有技術的指紋感測裝置的示例的測量序列；
[0073]圖5a至圖5b示意性地示出包括在根據本發明的實施例的指紋感測裝置中的感測元件；
[0074I圖6a在圖5b中的感測元件的一部分的示意性的電路圖，其包括電荷測量電路；
[0075]圖6b示意性地示出時序電路，該時序電路用于控制由圖6a中的電荷測量電路所執行的測量序列的時序；以及
[0076]圖7是包括在圖6b的時序電路中的延遲元件的電路圖。
【具體實施方式】
[0077]在本詳細說明中，根據本發明的指紋感測裝置及方法的各種實施例主要參考電容式指紋感測裝置來進行描述，其中每一個感測元件包括:電荷測量電路，包括用于測量由感測結構所承載的電荷的電荷放大器;激勵信號提供電路，用于提供激勵或驅動信號至感測結構；以及時序電路，包括用于控制電荷放大器以及激勵信號提供電路的操作的多個延遲元件。再者，電容式指紋感測裝置被示出為觸摸傳感器，其被給定尺寸并且配置為從靜止的手指獲取指紋表示。
[0078]應注意到的是，這絕非限制本發明的范圍，本發明等同地也包括例如電容式指紋感測裝置，其包括另外的電路配置，用于測量感測結構所承載的電荷的改變，該改變產生自手指與感測結構之間的電位差的改變。再者，本發明并不限于其中電位差的改變由驅動感測元件的感測結構來實現的電容式指紋感測裝置。電位差可以替代地通過下述方式進行實現:將激勵信號直接地提供至手指，或者經由與一個或數個目前被選擇用于感測的感測元件不同的其它感測元件提供至手指。這種其它感測元件可被編程以作用為驅動元件。其它的傳感器陣列布置也在所附的權利要求書所限定的本發明的范圍內，上述其它的傳感器陣列布置例如用于從移動的手指獲取指紋表示的所謂的滑動式(swipe)傳感器(或者線傳感器)。
[0079]圖1示意性地示出根據本發明的示例實施例的指紋感測裝置的應用，其具有移動電話I以及集成的指紋感測裝置2的形式。指紋感測裝置2例如可被使用于解鎖移動電話I，且/或用于授權利用移動電話來進行實行的交易、等等。
[0080]圖2示意性地示出包括在圖1的移動電話I中的指紋感測裝置2。如同在圖2中可見的，指紋感測裝置2包括傳感器陣列5、電源接口 6以及通信接口 7。傳感器陣列5包括大量的感測元件8(感測元件中只有一個已經利用附圖標記來指示，以避免圖面的凌亂)，每一個感測元件都是可控制的，以對感測元件8中所包括的感測結構(頂板)與接觸傳感器陣列5的頂表面的手指的表面之間的距離進行感測。
[0081]電源接口6包括第一接觸墊1a以及第二接觸墊10b，其在此被示出為焊墊，以用于電源電壓Vsupply至指紋傳感器2的連接。
[0082]通信接口7包括多個焊墊，以用于使得能夠控制指紋傳感器2并且用于從指紋傳感器2獲取指紋數據。
[0083]為了有助于本發明的實施例的理解，現在將會參考圖3a至圖3c來進行提供已知的電容式指紋傳感器的示例。
[0084]圖3a是根據現有技術的電容式指紋傳感器20的示意性框圖。參考圖3a，指紋傳感器20包括電容式感測元件22的陣列21、列選擇電路23、行選擇電路24、讀出電路26、狀態機27以及激勵信號放大器28。
[0085]狀態機27接收由指向狀態機27的寬箭頭29所示出的指令，并且根據所接收到的指令，狀態機27控制列選擇電路23、行選擇電路24、以及讀出電路26。狀態機27也提供激勵信號，以用于經由激勵信號放大器28來向手指提供驅動脈沖。
[0086]在已控制列選擇電路23及行選擇電路24以選擇如在圖3b中示意性地指示的特定的感測元件22之后，狀態機27也將時序控制信號提供至包括在感測元件22中的電荷測量電路，并且提供至讀出電路以用于讀出由感測元件22所提供的感測信號。特別地，狀態機27控制感測元件22以及讀出電路26以執行測量序列，該測量序列系包括在多個順序測量狀態之間的轉變。這將會在以下參考圖3c以及圖4中的示例時序圖來更加詳細地進行描述。
[0087]圖3c部分地圖3a至圖3b的指紋感測裝置20中的一個感測元件22的示意性橫截面圖，并且部分是示出由狀態機27控制的指紋感測裝置20的操作的功能框圖。
[0088]參考圖3c，感測元件22包括將被手指31(圖3c示意性地示出手指圖案的單一凸起紋(ridge)的橫截面)觸摸的保護性介電頂層30、導電的感測結構(板)32、以及電荷放大器33。電荷放大器33包括負輸入35、正輸入36、輸出37、反饋電容器38、以及放大器39。
[0089]負輸入35連接至感測結構(板)32，正輸入36連接至接地，并且輸出37連接至讀出電路26。
[0090]反饋電容器38連接在負輸入35與輸出37之間、且限定電荷放大器33的放大率，并且感測元件22進一步包括與反饋電容器38并聯的重置開關34。
[0091]在感測元件22外部，圖3c中的框圖示意性地指示狀態機27、激勵信號放大器28、以及讀出電路26，該讀出電路26包括采樣保持電路(S/Hi路)41以及模擬至數字轉換器(ADC)42 ο
[0092]當指紋感測裝置20是在操作中時，如將會在以下參考圖3a至圖3c以及另外參考圖4來描述的，狀態機27控制電荷放大器33以及讀出電路26的時序。
[0093]圖4示出用于根據現有技術的指紋傳感器20以及用于根據本發明的各種實施例的指紋傳感器2的示例測量序列。如通過在以下提供的說明而將會明顯的是，現有技術的指紋傳感器20與根據本發明的實施例的指紋傳感器之間的主要差異是，圖4中示出的測量序列或者其它適當的測量序列可以顯著更快地進行執行，這使得能夠較快的讀出及/或來自每一個感測元件的多個讀數，這產生了改善的測量性能。
[0094]參考圖4，在其中所示出的時序圖系從上到下包括激活信號ACT、驅動(激勵)信號DRV、重置信號RST、第一采樣控制信號S1、以及第二采樣控制信號S2。
[0095]在所述時序圖下，示意性地指示了一起構成上述的測量序列的測量狀態S0-S9的序列。
[0096]為了圖3a至圖3b中的感測元件22的激活，通常可提供指示感測元件22的列選擇的信號以及行選擇的信號。在圖4的簡化及示意性的時序圖中，這種選擇信號由單一激活信號ACT來進行表示。
[0097]在第一時間t，感測元件22由激活信號ACT從低到高的轉變來進行激活。這例如可以包括激活放大器39。在和時間^基本相同的時點，由狀態機27經由激勵信號放大器28而提供至手指31的驅動(激勵)信號DRV被控制為從低變成高的。驅動信號DRV例如可以通過與手指電極的電流連接被提供至手指，其中手指電極例如是至少部份圍繞指紋傳感器20的邊框(未顯示)。或者，驅動信號DRV可以電容性耦合至手指31，這例如是通過下述方式來實現:施加驅動信號至目前并非在感測狀態、而在驅動狀態的一個或數個感測元件。
[0098]在時間t，因此有從測量序列的〃非作用中的(inactive)〃狀態So至第一測量狀態轉變。
[0099]驅動信號DRV施加至手指31將會產生由感測結構32所承載的電荷的改變。在某段時間以使來自電荷放大器的輸出信號穩定化之后，在時間^提供重置信號RST，以閉合重置開關34來由此對反饋電容器放電，并且使得電荷放大器33的輸出37處的電位以感測結構(板)32的電位為基準而被設置。
[0100]通過提供重置信號的第一側(flank)，存在從第一測量狀態31至第二測量狀態S2(重置狀態)的轉變。
[0101]重置開關34在時間t3被釋放(被使得再次開路)，由此轉變至第三測量狀態S3(測量備安狀態)。
[0102]在時間t4，存在至第四測量狀態S4的轉變，其中，第一采樣控制信號S1從低變為高，以控制采樣保持電路41對電荷放大器33的輸出37處的感測信號采樣。
[0103]在時間t5，存在至第五測量狀態S5的轉變，其中，第一采樣控制信號SI從高變為低。
[0104]接著，在時間t6，驅動信號DRV從高變為低，以改變手指21與感測結構32之間的電位差。如在圖4中示意性地指示出的，這也是至第六測量狀態S6的轉變。
[0105]在時間t7，存在至第七測量狀態S7的轉變，其中第二采樣控制信號S2從低變為高，以控制采樣保持電路41對電荷放大器33的輸出37處的感測信號第二次采樣。
[0106]在時間t8，存在至第八測量狀態S8的轉變，其中第二采樣控制信號S2從高變為低。
[0107]最后，在時間t9，存在至第九測量狀態S9的轉變，其中感測元件22被解除激活，并且驅動信號DRV再次從低變為高。第九測量狀態S9是和最初的"非作用中的"狀態So相同的。
[0108]盡管未顯示在圖4的時序圖中，但測量序列可以另外包括控制ADC42以將S/H 41的輸出轉換成為代表手指31與感測結構32之間的電容耦合的數字值。
[0109]在圖3a至圖3b的現有技術的指紋感測系統中，測量狀態之間的轉變的時序由全局的狀態機針對于感測元件22的每一個來進行控制。例如，由于信號線至感測元件22的路由，狀態轉變的時序可能會隨著感測元件的不同而稍微改變。例如，重置信號RST的時序可能會在感測元件之間有所改變。若在第二時間〖2的轉變至重置狀態S2之前有充分的時間及/或在第三時間t3從重置狀態S2轉變至測量備妥狀態S3之后有充分的時間，則測量將會是成功的。然而，若測量頻率被增高而使得用于測量周期的總的可利用的時間被縮短，則可能會出現測量狀態之間的全局控制的轉變的時序的改變變得過大的情況，使得測量系受到影響。
[0110]如在以下將會進一步描述的，該情況可進行改善，并且通過本發明的實施例而提供在較高的測量頻率下的電容式指紋測量系。
[0111]圖5a至圖5b示意性地示出包括在根據本發明的實施例的電容式指紋感測裝置中的感測元件。
[0112]首先參考圖5a，來自圖2中的傳感器陣列5的感測元件8系和其最接近的相鄰者一起被示出。如在以上參考在圖3a至圖3c中的現有技術的電容式指紋感測裝置20所述的，可以利用來自列選擇電路以及行選擇電路的激活信號來選擇將要感測在其感測結構與手指31之間的電容性耦合的感測元件。這種激活信號在圖5a中被指示為R-ACT以及C-ACT。像這種的激活信號也被提供以選擇上述的現有技術的指紋感測裝置20中的特定感測元件22。也如同以上所提及的，在指紋感測裝置20中，另外的時序控制信號從狀態機27被指定路由至每一個感測元件22。在圖3a至圖3c的指紋傳感器20中，例如重置信號RST的這些另外的時序控制信號從狀態機27提供至每一個感測元件，以提供如上參考圖4所述的測量序列的至少一個部分的中央時序控制。
[0113]如同將會在以下進行描述的，相較之下，根據本發明的實施例的電容式指紋感測裝置在每一個感測元件8或者群組的感測元件中本地提供用于測量序列中的狀態轉變的時序控制信號。這使得能夠實現改善的時序控制，該改善的時序控制例如具有如上述重置控制信號RST的控制信號的更一致且精確的時序。
[0114]參考圖5b，電容式指紋感測裝置2中的每一個感測元件8包括電荷測量電路50以及時序電路51。
[0115]電荷測量電路50連接至感測結構(板)32以用于測量由感測結構32所承載的電荷的改變，該改變產生自手指31與感測結構32之間的電位差的改變。如上參考圖4所述的，該測量是通過執行測量序列來實行的，該測量序列包括轉變通過測量狀態的序列。電荷測量電路50具有輸出53以用于提供指示由所述感測結構32所承載的電荷的改變的信號，該改變是產生自感測結構32的電位與手指31的電位之間的電位差的改變。
[0116]時序電路51連接至電荷測量電路50，以用于控制測量狀態中的至少一個的一時序。
[0117]如同在圖5b中示意性地示出的，時序電路可以接收一個或數個控制信號以用于觸發感測元件8的測量操作。例如，上述的列與行激活信號R-ACT及C-ACT可以由時序電路50來接收，其此后可以獨立地提供各種時序控制信號至電荷測量電路50，如同由圖5b中的箭頭示意性地指示的那樣。
[0118]在此所提供的示例中，以及利用來自圖4的測量狀態表示So-Sg，包括在感測元件8中的時序電路51因此控制圖4中指示的測量狀態中的至少一個的時序。
[0119]通過對包括在測量序列中的測量狀態中的至少一個的時序的這種本地控制，可以對測量狀態之間的轉變的時序更準確及/或一致地進行控制，這使得在轉變之間有較短的時間，而這于是使得實現較高的測量頻率。
[0120]現在將會參考圖6a來描述圖5b中的電荷測量電路50的示例實施例。
[0121]圖6a中的電荷測量電路50包括電荷放大器33、在此由可控制的電壓源73來表示的激勵信號提供電路、以及采樣保持電路74。
[0122]如上針對于圖3b中的感測元件22所述的，圖6a的電荷測量電路50中的電荷放大器包括負輸入35、正輸入36、輸出37、反饋電容器38、以及放大器39。
[0123]負輸入35連接至感測結構(板)32，并且輸出37連接至包括在感測元件8中的采樣保持電路74。
[0124]反饋電容器38連接在負輸入35與輸出37之間，并且限定電荷放大器33的放大率，并且感測元件22進一步包括與反饋電容器38并聯的重置開關34。
[0125]正輸入36連接至可控制的電壓源73，而非直接連接至接地或者另一參考電位。
[0126]采樣保持電路74包括:第一采樣電容器75、第一采樣開關76及第一輸出77，以及第二采樣電容器79、第二采樣開關80及第二輸出81。
[0127]如同由在圖6a中的箭頭示意性地指示的，電荷測量電路50可被控制，以利用上述的控制信號(激活信號ACT、重置信號RST、驅動控制信號DRV、第一采樣控制信號S1、以及第二采樣控制信號S2)來執行以上參考圖4所述的測量序列。當參考圖4所述的測量序列已經被執行時，采樣保持電路74的第一輸出77與第二輸出81之間的電位差將會指示感測結構32與手指31之間的電容性耦合。
[0128]應注意到的是，圖6a中的電路圖已經被簡化以使得本發明的實施例的說明變得容易。例如，感測元件8的輸出處的電平移位已經被省略。然而，電平移位的實施方式對于本領域技術人員而言是簡單的。
[0129]由于電荷放大器以在負輸入35的電位基本跟隨正輸入36處的電位(所謂的虛接地)的這種方式來進行布置，因此感測結構(板)32處的電位將會基本跟隨通過可控制的電壓源73的控制而被提供至正輸入36的、相對于包括電容式指紋感測裝置2的電子裝置的參考電位的時變的電位。
[0130]由于手指31的電位相對于電子裝置的參考電位是基本恒定的(例如通過電子裝置與用戶的手之間的電連接)，因此電荷放大器33的正輸入36處的電位的隨著時間的改變將會導致手指31與感測結構32之間的電位差的改變，而這于是將會導致由感測結構32所承載的電荷的改變，該改變指示手指31與感測結構(板)32之間的電容性耦合。
[0131]為了便利于從指紋傳感器2輸出指示手指31的指紋圖案的指紋圖案信號，在采樣保持電路74的輸出之間的電壓Vsh可以利用模擬至數字轉換器而被轉換成為數字形式，該模擬至數字轉換器如同在圖3a至圖3c中示意性地指示地可被設置在傳感器陣列的外部。
[0132]參考圖6b，現在將描述圖5b中的時序電路51的不例布置。如同在圖6b中可見的，時序電路51包括第一與門83、第一延遲元件84、第二延遲元件85、第二與門86、第一反相器87、第三延遲元件88、第四延遲元件89、第三與門90、第二反相器91、第五延遲元件92、第六延遲元件93、第四與門94、第三反相器95、第七延遲元件96、第八延遲元件97、第五與門98、以及第四反相器99。
[0133]如同在圖6b中示意性地指示的，列激活信號R-ACT以及行激活信號C-ACT被輸入至第一邏輯與門83。同樣也參考到圖6a，第一與門83的輸出被提供至電荷測量電路50的放大器39以作為上述的激活信號ACT、被提供至第一延遲元件84的輸入、并且被提供至第四與門94。第一延遲元件84的輸出被提供至第二與門86，并且被提供至第二延遲元件85的輸入。第二延遲元件85的輸出經由第一反相器87而被提供至第二與門86，并且被提供至第三延遲元件88的輸入。第三延遲元件88的輸出被提供至第三與門90的輸入，并且被提供至第四延遲元件89的輸入。第四延遲元件89的輸出經由第二反相器91而被提供至第三與門90，并且被提供至第五延遲元件92的輸入。第五延遲元件92的輸出被提供至第六延遲元件93的輸入。第六延遲元件93的輸出經由第三反相器95而被提供至第四與門94，并且被提供至第七延遲元件96的輸入。第七延遲元件96的輸出被提供至第八延遲元件97的輸入以及第五與門98的輸入。最后，第八延遲元件97的輸出經由第四反相器99而被提供至第五與門98的輸入。
[0134]當包括圖6a中的電荷測量電路50及圖6b中的時序電路51的感測元件8經由將列激活信號R-ACT以及行激活信號C-ACT兩者設定為高而被選擇時，用于感測元件8的激活信號ACT變為高(參考圖4，在時間t)。來自第一與門83的輸出通過第一延遲元件84，并且被延遲第一時間延遲A T1，以將激活信號ACT的第一延遲的版本提供至第二與門86。
[0135]第一時間延遲ATdi應于圖4中的ts-ti，并且確定第一測量狀態S1的持續期間。
[0136]來自第一延遲元件84的輸出也被提供至第二延遲元件85的輸入，并且被延遲以提供激活信號ACT的第二延遲的版本。
[0137]激活信號ACT的第二延遲的版本經由第一反相器87而被提供至第二與門86的輸入，以在第二與門86的輸出上實現重置控制信號RST。
[0138]第二時間延遲AT2對應于圖4中的t3_t2，并且確定第二測量狀態S2的持續期間(其中重置控制信號RST是高的)。
[0139]時序電路51的其余部分以相同的方式工作，其中延遲元件被配置為實現在圖4的時序圖中所示出的控制信號。
[0140]因此，第三時間延遲AT3對應于圖4中的t4_t3并且確定第三測量狀態S3的持續期間，第四時間延遲A T4對應于在圖4中的t5_t4并且確定第四測量狀態S4的持續期間，等等。
[0141]應注意到的是，時序電路51是一個簡化示例，用于示出利用延遲元件及邏輯門的組合來對感測元件中所包括的電荷測量電路的測量狀態的時序進行本地控制的原理。根據實際的實施方式，時序電路可包括用于例如信號成形及/或時序的另外或者其它的電路。根據在此提供的說明，本領域技術人員將會能夠在無過度的負擔下設計時序電路的適當的實施方式。
[0142]應了解的是，根據特定實施例，較少或者另外的時序控制信號可以從時序電路51獨立地提供至感測電路50。
[0143 ]圖7示出延遲元件100的說明性示例，其可以包括在圖6a的時序電路51中。
[0144]延遲元件100包括串聯連接的第一 CMOS反相器101以及第二 CMOS反相器102。該延遲元件的時間延遲將會依據延遲元件100中包括的構件的尺寸而定，并且該時間延遲因此可以在設計延遲元件時進行設定。若期望相當長的延遲時間，則可串聯耦接另外的CMOS反相器。
[0145]本領域技術人員理解到本發明絕非受限于上述的優選實施例。相反地，許多修改及改變都可在所附的權利要求書的范圍內。
[0146]在權利要求書中，詞語〃包括〃并不排除其它的元件或步驟，并且不定冠詞〃一〃或者"一個"并不排除復數。單一處理器或者其它單元可以實現在權利要求書中所述的數個項目的功能。單純的事實是某些手段被闡述在互不相同的從屬權利要求中，但是這并非指示這些手段的組合無法有利地被利用。計算機程序可以被存儲在適當介質上/在適當介質上分發(該適當介質例如與其它硬件一起供應或者作為其它硬件的部分的光學存儲介質或者固態介質)，但是也可以用其它形式來進行分發，例如經由因特網或者其它有線或無線的電信系統。權利要求書中的任何附圖標記都不應被解釋為限制范圍。
【主權項】
1.一種用于感測手指的指紋圖案的電容式指紋感測裝置，所述電容式指紋傳感器包括多個感測元件，所述多個感測元件各自包括: 要被所述手指觸摸的保護性介電頂層； 被布置在所述頂層下面的導電的感測結構； 連接至所述感測結構的電荷測量電路，用于在至少第一測量狀態和第二測量狀態之間依次轉變以執行測量序列，所述測量序列導致從所述電荷測量電路產生輸出信號，該輸出信號指示由所述手指與所述感測結構之間的電位差的改變所導致的、所述感測結構所承載的電荷的改變;以及 連接至所述電荷測量電路的時序電路，用于控制所述測量狀態中的至少一個測量狀態的時序。2.根據權利要求1所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述時序電路被配置為:控制所述電荷測量電路在由第一事件以及與所述第一事件相關的時間延遲所限定的轉變時間從所述第一測量狀態轉變至所述第二測量狀態。3.根據權利要求2所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述時序電路包括至少第一延遲元件，所述第一延遲元件具有:用于接收第一信號的輸入，所述第一信號限定所述第一事件；以及用于提供第二信號的輸出，所述第二信號限定與所述第一事件相關地被延遲的第二事件。4.根據權利要求3所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述第二事件包括從所述第一測量狀態至所述第二測量狀態的所述轉變。5.根據權利要求3或4所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述第一延遲元件的輸出耦接至所述電荷測量電路，以用于使得所述第二信號能夠控制所述電荷測量電路的操作。6.根據權利要求3至5中任一項所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述時序電路進一步包括第二延遲元件，所述第二延遲元件具有耦接至所述第一延遲元件的輸出的輸入、以及用于提供第三信號的輸出，所述第三信號限定與所述第二事件相關地被延遲的第三事件。7.根據權利要求6所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述第二延遲元件的輸出耦接至所述電荷測量電路，以用于使得所述第三信號能夠控制所述電荷測量電路的操作。8.根據權利要求3至7中任一項所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述時序電路進一步包括:耦接在所述第一延遲元件的輸出與所述第二延遲元件的輸入之間的至少一個邏輯門。9.根據權利要求3至8中任一項所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述時序電路包括多個延遲元件，所述多個延遲元件各自具有輸入以及輸出， 所述延遲元件被布置成延遲元件的序列，以使得所述延遲元件中的每一個延遲元件的輸出耦接至所述延遲元件的序列中的下一個延遲元件的輸入。10.根據權利要求9所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述序列是閉環序列。11.根據權利要求2至10中任一項所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述第一事件是由在所述感測元件外部產生的激活信號來提供的。12.根據前述權利要求中任一項所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述測量序列至少包括: 重置狀態，其中，所述電荷測量電路的輸出處的電位以所述感測結構的電位為基準而被設置。13.根據前述權利要求中任一項所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述電荷測量電路包括電荷放大器，所述電荷放大器包括: 連接至所述感測結構的負輸入； 正輸入； 輸出； 連接在所述負輸入與所述輸出之間的反饋電容器；以及 所述正輸入和所述負輸入與所述輸出之間的至少一個放大器級， 其中，所述電荷放大器被配置為使得所述負輸入處的電位基本跟隨所述正輸入處的電位。14.根據權利要求13所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述電容式指紋感測裝置進一步包括: 激勵信號提供電路，其連接至所述正輸入，并被配置為將所述正輸入處的電位從第一電位改變至第二電位，以由此改變所述感測結構的電位，由此提供所述手指與所述感測結構之間的電位差的所述改變。15.根據權利要求13或14所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述時序電路連接至所述激勵信號提供電路以用于: 將第一激勵控制信號提供至所述激勵信號提供電路，以用于在第一激勵轉變時間觸發從所述第一電位至所述第二電位的、電位的所述改變;以及 將第二激勵控制信號提供至所述激勵信號提供電路，以用于在第二激勵轉變時間觸發從所述第二電位回到所述第一電位的、電位的改變。16.根據權利要求1至12中任一項所述的電容式指紋感測裝置，其中: 所述指紋感測裝置進一步包括:激勵信號提供電路，用于提供與所述手指的電位相關的激勵信號，所述激勵信號呈現時變的激勵電位，所述時變的激勵電位包括從第一電位至第二電位以及回到所述第一電位的往復改變； 所述感測元件中的每一個感測元件進一步包括:連接至所述電荷測量電路的解調電路，用于將來自所述電荷測量電路的所述輸出信號以及與所述激勵信號在時序上相關的解調信號進行組合以提供組合信號，所述組合信號包括指示所述感測結構所承載的電荷的所述改變的直流信號成分；以及 所述指紋感測裝置進一步包括:連接至所述感測元件中的每一個感測元件的讀出電路，用于基于來自所述感測元件中的每一個感測元件的所述直流信號成分來提供所述指紋圖案的表示。17.根據權利要求16所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述解調電路包括:信號乘法電路，用于將所述感測信號乘上所述解調信號。18.根據權利要求16或17所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述解調電路進一步包括:低通濾波器，用于使得所述直流信號成分能夠通過、同時移除較高頻的成分。19.根據前述權利要求中任一項所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述電荷測量電路包括采樣電路，所述采樣電路用于: 在所述手指與所述感測結構之間的電位差的所述改變之前的第一采樣時間對指示所述感測結構所承載的電荷的信號進行采樣；以及 在所述手指與所述感測結構之間的電位差的所述改變之后的第二采樣時間對指示所述感測結構所承載的電荷的所述信號進行采樣。20.根據權利要求19所述的電容式指紋感測裝置，其中，所述時序電路連接至所述采樣電路以用于: 將第一采樣控制信號提供至所述采樣電路，以用于在所述第一采樣時間執行對所述第一信號的所述采樣；以及 將第二采樣控制信號提供至所述采樣電路，以用于在所述第二采樣時間執行對所述第二信號的所述采樣。21.根據前述權利要求中任一項所述的電容式指紋感測裝置，進一步包括下述讀出電路:該讀出電路連接至所述感測元件中的每一個感測元件，并且被配置為根據來自所述感測元件中的每一個感測元件的所述輸出信號而提供所述指紋圖案的表示。22.—種電子裝置，包括: 根據前述權利要求中任一項所述的指紋感測裝置；以及 處理電路，被配置為: 從所述指紋感測裝置獲取所述指紋圖案的所述表示； 基于所述表示來對用戶進行認證；以及 只有在基于所述表示而認證了所述用戶的情況下，才執行至少一個由用戶請求的處理。23.—種使用電容式指紋傳感器來感測手指的指紋圖案的方法，所述電容式指紋傳感器包括多個感測元件，所述多個感測元件各自包括: 將被所述手指所觸摸的保護性介電頂層； 被布置在所述頂層下面的導電的感測結構；以及 連接至所述感測結構的電荷測量電路，用于在至少第一測量狀態和第二測量狀態之間依次轉變以執行測量序列，所述測量序列導致從所述電荷測量電路產生輸出信號，該輸出信號指示由所述手指與所述感測結構之間的電位差的改變所導致的、所述感測結構所承載的電荷的改變， 其中，所述方法包括對于所述感測元件中的每一個感測元件執行以下步驟: 提供限定第一事件的第一信號； 延遲所述第一信號以用于提供第二信號，所述第二信號限定與所述第一事件相關地在時間上被延遲的第二事件；以及 利用所述第二信號作為控制信號來控制所述電荷測量電路從所述第一測量狀態轉變至所述第二測量狀態。24.根據權利要求23所述的方法，其中，所述延遲的步驟包括以下步驟: 使得所述第一信號通過延遲元件。25.根據權利要求23或24所述的方法，其中，所述電容式指紋感測裝置包括: 采樣電路，用于對所述電荷測量裝置的所述輸出信號進行采樣； 激勵信號提供電路，用于提供所述手指與所述感測結構之間的電位差的所述改變；以及 讀出電路，連接至所述感測元件中的每一個感測元件，并且被配置為基于來自所述感測元件中的每一個感測元件的所述輸出信號而提供所述指紋圖案的表示， 其中，所述方法包括以下步驟: 提供選擇信號以用于選擇感測元件； 延遲所述選擇信號以用于提供重置信號； 將所述重置信號提供至所述電荷測量電路，以用于將所述電荷測量電路轉變至重置狀態； 延遲所述重置信號以用于提供測量備妥信號； 將所述測量備妥信號提供至所述電荷測量電路，以用于終止所述重置狀態并轉變至測量備安狀態； 延遲所述測量備妥信號以用于提供第一采樣控制信號； 將所述第一采樣控制信號提供至所述采樣電路，以用于在第一采樣時間觸發對指示所述感測結構所承載的電荷的第一信號的采樣； 延遲所述第一采樣控制信號以用于提供第一激勵控制信號； 將所述第一激勵控制信號提供至所述激勵信號提供電路，以用于實現所述手指與所述感測結構之間的電位差的所述改變； 延遲所述第一激勵控制信號以用于提供第二采樣控制信號；以及將所述第二采樣控制信號提供至所述采樣電路，以用于在第二采樣時間觸發對指示所述感測結構所承載的電荷的第二信號的采樣。
【文檔編號】G06K9/00GK106062775SQ201580009578
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年12月15日
【發明人】弗蘭克·里戴克
【申請人】指紋卡有限公司