[發明專利]一種靈敏度增強型指紋傳感器

有效

• 申請號: 201810212296.1
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108363991B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 梅丁蕾;張馳;唐小東;武鵬
• 申請（專利權）人: 重慶納爾利科技有限公司
• 主分類號: G06V40/13
• 分類號: G06V40/13
• 代理公司: 重慶上義眾和專利代理事務所(普通合伙) 50225
• 代理人: 譚勇

一種靈敏度增強型指紋傳感器，包括N個檢測單元，N個檢測單元為陣列分布，檢測單元包括內置的檢測電極，檢測電極與手指之間可以形成檢測電容C_plate，任意兩個相鄰的檢測電極均通過開關連接。傳感器電路增設一種工作模式，可以與傳統模式互相切換，兩種模式輸出結果也可以進行互相對比。通過將檢測單元的電極通過開關互相連接，達到增強傳感器分辨率的效果。增強型模式的結果與常規模式的結果可以互相對比，增強芯片的分辨率與準確率。

技術領域

本發明涉及指紋識別領域，具體涉及一種靈敏度增強型指紋傳感器。

背景技術

隨著社會的進步和技術的發展，近年來，移動銀行、手機錢包、網絡購物等電子商務業務在智能移動設備上的應用日趨廣泛。相對的，公眾對于集成的電子元器件性能以及網絡信息安全的要求也越來越高。指紋由于具有唯一性和穩定性而使其成為個人身份識別的一種有效手段。指紋傳感器有很多種類型，目前主流的有三種類型：光學取像指紋傳感器、晶體電容式(或者壓感式)指紋傳感器和超聲波取像指紋傳感器。光學設備取像是利用全反射原理并使用CCD 器件來獲取指紋圖像，效果較好、器件本身耐磨損但成本高、體積大，不適用于集成度要求很高的移動終端上。超聲波取像直接掃描真皮組織，積累在皮膚表面的贓物或油脂對獲得圖像影響不大，但器件成本極高，目前沒有成熟的產品市場。晶體電容式指紋傳感器生產采用標準CMOS技術，獲取圖像質量比較好 (可以通過軟件調整來改善增益的圖像質量)且體積和功耗都比較小，成本相對于另兩種傳感器低廉很多。

晶體電容式指紋傳感器包括陣列排布的多個檢測單元，當手指觸摸檢測單元時，指紋單元相當于電容器的陽極，手指的皮膚變成了電容另一極，手指的紋路深淺(即手指的“峰”和“谷”)與檢測單元的實際距離不同，電容(或電感)也不同，根據該原理可檢測到手指的紋路深淺形成指紋圖像。

現有的電容式指紋傳感器識別手指到芯片內部金屬電極的距離，希望盡量放大手指脊和谷產生電容的差值，進而能夠準確的識別人體指紋特征。增加檢測單元感應電極的面積，可以有效的增加指紋傳感器的精確度，但是現在綜合各方面因數考慮，單個指紋檢測單元的大小在業界已經有了統一標準，所以現在的單個檢測電極，最大面積是確定的，想要增加識別率，需要采用新的結構。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出一種靈敏度增強型指紋傳感器，具體技術方案如下：

一種靈敏度增強型指紋傳感器，其特征在于：包括N個檢測單元，所述N 個檢測單元為陣列分布，所述檢測單元包括內置的檢測電極，所述檢測電極與手指之間可以形成檢測電容C_plate，任意兩個相鄰的檢測電極均通過開關連接。

為更好的實現本發明，可進一步為：所述檢測電容C_plate與求和電路的輸入端口相連。

進一步地：所述檢測單元包括放大器OPA，該放大器OPA反向端接地，同向端經檢測電容C_plate與激勵電源V_in相連，在所述放大器OPA輸出端與所述放大器OPA同向輸入端之間跨級有反饋電容C_f。

本發明的有益效果為：第一，傳感器電路增設一種工作模式，可以與傳統模式互相切換，兩種模式輸出結果也可以進行互相對比。通過將檢測單元的電極通過開關互相連接，達到增強傳感器分辨率的效果。增強型模式的結果與常規模式的結果可以互相對比，增強芯片的分辨率與準確率。第二，可以根據需求不同進行自行調節，選取規則沒有限制，選取上下左右四個傳感器單元檢測電容效果更好，斜對角的傳感器距離較遠，所以效果不及上下左右四個傳感器單元檢測電容。

附圖說明

圖1為一種典型的指紋傳感器檢測電路單元；

圖2為三個相鄰檢測電路單元的具體電路圖；

圖3為不同檢測電路單元對應的輸出波形圖。

具體實施方式