[發明專利]圖像感測裝置

有效

• 申請號: 200910129964.5
• 申請日: 2009-04-10
• 公開（公告）號: CN101727575A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 周正三
• 申請（專利權）人: 神盾股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20;A61B5/117
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明涉及一種圖像感測裝置，特別是涉及一種感測皮膚紋路的圖像感 測裝置。

背景技術

已知應用于人體皮膚的電容感測技術，可應用于例如感測手指紋路的指 紋感測器或者作為電容觸控的觸控面板或屏幕。

特別是作為皮膚紋路的感測器，其與皮膚紋路接觸的部分的基本結構為 陣列型的感測元，亦即由數個相同的感測元組成了二維感測器，例如手指置 放于其上時，手指紋路具有紋峰(ridge)及紋谷(valley)，紋峰會與感測器直接接 觸，而紋谷則與感測器間隔一間隙，通過每一感測元或與紋峰接觸或與紋谷 形成間隙，可以將手指紋路在二維電容圖像擷取出來，這就是電容式皮膚紋 路感測器的最基本原理。

最常見的感測元結構，因為人體體內的導電特性，因此與感測器接觸的 皮膚可以視為一等電位的電極板，而每一感測元為一平板電極，其與皮膚間 便可以形成一電容，而位于兩電極板間的材料除了手指皮膚表層的死皮層外， 另有一感測器保護層設置于感測電極之上，作為與皮膚接觸。保護層為一單 一絕緣層或多重絕緣層且必須具有耐環境腐蝕，耐力量沖擊及耐靜電破壞等 等特質。

為了達到上述的保護層的特質，最直接的方法是增加保護層的厚度，即 可以同時達到高強度及耐靜電破壞的特性。然而，太厚的保護層將導致很小 的感測電容(C_cell)值，因而降低感測的靈敏度。

因此，提供一種圖像感測裝置，其可以有效的增加保護絕緣層的厚度， 而且不會降低感測靈敏度，實為本發明所欲實現的解決方案。

發明內容

因此，本發明的一個目的是提供一種圖像感測裝置，其可以有效的增加 保護絕緣層的厚度，而且不會降低感測靈敏度。

為達上述目的，本發明提供一種圖像感測裝置，用來感測一物體的一圖 像。圖像感測裝置至少包括一負回饋放大器、一基板、一感測電極、一耦合 電極、一絕緣保護層以及一參考電極。感測電極及耦合電極位于基板的上方。 絕緣保護層覆蓋感測電極及耦合電極。感測電極與物體形成一感測電容。耦 合電極與物體形成一耦合電容。負回饋放大器的一負輸入端與感測電極電連 接，且耦合電極電連接至負回饋放大器的一信號輸出端及圖像感測裝置的一 信號輸入端的其一。參考電極位于基板與感測電極之間。感測電極與參考電 極之間形成一參考電容，參考電極位于感測電極的下方。

通過本發明的上述構造，可以增加絕緣保護層的厚度，增加抗靜電破壞 的能力，并增加耐沖擊破壞的能力。

附圖說明

圖1顯示本發明的感測裝置的一部分的感測元陣列的俯視示意圖。

圖2為本發明的感測裝置在使用狀態下的示意圖。

圖3為顯示依據本發明第一實施例的單一感測元的放大剖面示意圖。

圖4為顯示圖3的感測元結構及電路安排的等效電路圖。

圖5為圖4的簡化等效示意圖。

圖6為顯示依據本發明第二實施例的單一感測元的放大剖面示意圖。

圖7為本發明的另一感測裝置在使用狀態下的示意圖。

圖8為顯示依據本發明第三實施例的單一感測元的放大剖面示意圖。

圖9為顯示圖8的感測元結構及電路安排的等效電路圖。

圖10為圖9的簡化等效示意圖。

圖11顯示本發明的另一例子的感測裝置的一部分的感測元陣列的俯視示 意圖。

附圖標號

SW：開關

1：圖像感測裝置

2：物體

10：基板

12：負回饋放大器

12N：負輸入端

12O：信號輸出端

12P：正輸入端

20：感測電極

30：耦合電極

40：絕緣保護層

50：驅動電壓產生器

60：參考電極

70：復合層

70D1：第一介電層

70D2：第二介電層

70D3：第三介電層

70D4：第四介電層

70M1：第一金屬層

70M2：第二金屬層

70M3：第三金屬層

70P：多晶硅層

具體實施方式