(57)【要約】  指紋検出回路及び電子装置が提供される。この指紋検出回路は、指コンデンサを生成するために指に励起信号を印加するように構成された指紋検出回路であって、指コンデンサの１つに接続された反転入力端子と、接地端子に接続された非反転入力端子と、指コンデンサの１つの容量値に従って出力電圧を出力する出力端子とを有する信号増幅器と、信号増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続されたコンデンサと、レオスタットと、レオスタットに直列に接続されると共に、出力電圧が指コンデンサの１つの容量値と非線形関係になるよう、レオスタットがコンデンサと並列に接続されるように制御するように構成されたスイッチユニットとを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指コンデンサを生成するために、指に励起信号を印加するように構成された指紋検出回路であって、
前記指コンデンサの１つに接続された反転入力端子と、接地端子に接続された非反転入力端子と、前記指コンデンサの１つの容量値に従って出力電圧を出力する出力端子とを有する信号増幅器と、
前記信号増幅器の前記反転入力端子と前記出力端子との間に接続されたコンデンサと、
レオスタットと、
前記レオスタットに直列に接続されると共に、前記出力電圧が前記指コンデンサの１つの容量値と非線形関係になるよう、前記レオスタットが前記コンデンサと並列に接続されるように制御するように構成されたスイッチユニットと、を含むことを特徴とする、指紋検出回路。
【請求項２】
前記指コンデンサの１つの容量値が、
Ｖｏ＝（Ｖｓ−Ｖｔ＊Ｃｘ／Ｃｉ）、
の式によって決定され、
式中、Ｖｏは出力電圧、Ｖｔは励起信号の励起電圧、Ｃｘは指コンデンサの１つの容量値、Ｃｉはコンデンサの容量値、Ｖｓはコンデンサの電圧降下振幅、Ｒｓはレオスタットの抵抗値、Ｔｓは検出時間であることを特徴とする、請求項１に記載の指紋検出回路。
【請求項３】
前記スイッチユニットが、第一の接続端子及び第二の接続端子を備え、
前記第一の接続端子は前記コンデンサの第一の端子に接続され、前記第二の接続端子は前記レオスタットの第一の端子に接続され、前記レオスタットの第二の端子は前記コンデンサの第二の端子に接続され、
前記第一の接続端子が前記第二の接続端子に接続されると、前記レオスタットは前記コンデンサと並列に接続されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の指紋検出回路。
【請求項４】
サンプリングホールド回路及びアナログデジタル変換器を備え、
前記サンプリングホールド回路が、前記信号増幅器の前記出力端子と前記アナログデジタル変換器の端子との間に接続されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の指紋検出回路。
【請求項５】
指コンデンサを生成するために指に励起信号を印加するように構成された指紋検出回路を備える電子装置であって、
前記指紋検出回路は、
前記指コンデンサの１つに接続された反転入力端子と、接地端子に接続された非反転入力端子と、前記指コンデンサの１つの容量値に従って出力電圧を出力する出力端子とを有する信号増幅器と、
前記信号増幅器の前記反転入力端子と前記出力端子との間に接続されたコンデンサと、
レオスタットと、
レオスタットに直列に接続されると共に、前記出力電圧が前記指コンデンサの１つの容量値と非線形関係になるよう、前記レオスタットが前記コンデンサと並列に接続されるように制御するように構成されたスイッチユニットと、を含むことを特徴とする、電子装置。
【請求項６】
前記指コンデンサの１つの容量値が、
Ｖｏ＝（Ｖｓ−Ｖｔ＊Ｃｘ／Ｃｉ）、
の式によって決定され、
式中、Ｖｏは出力電圧、Ｖｔは励起信号の励起電圧、Ｃｘは指コンデンサの１つの容量値、Ｃｉはコンデンサの容量値、Ｖｓはコンデンサの電圧降下振幅、Ｒｓはレオスタットの抵抗値、Ｔｓは検出時間であることを特徴とする、請求項５に記載の電子装置。
【請求項７】
前記スイッチユニットは、第一の接続端子及び第二の接続端子を備え、
前記第一の接続端子は前記コンデンサの第一の端子に接続され、前記第二の接続端子は前記レオスタットの第一の端子に接続され、前記レオスタットの第二の端子は前記コンデンサの第二の端子に接続され、
前記第一の接続端子が前記第二の接続端子に接続されると、前記レオスタットは前記コンデンサと並列に接続されることを特徴とする、請求項５又は６に記載の電子装置回路。
【請求項８】
前記指紋検出回路が、サンプリングホールド回路及びアナログデジタル変換器をさらに備え、
前記サンプリングホールド回路が、前記信号増幅器の前記出力端子と前記アナログデジタル変換器の端子との間に接続されることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１項に記載の電子装置回路。
【請求項９】
前記指紋検出回路に接続され、前記指で前記指コンデンサを生成するように構成された指紋センサを備えることを特徴とする、請求項５〜８のいずれか１項に記載の電子装置回路。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１５年２月１３日に、知的財産局、Ｐ．Ｒ．Ｃ．に出願された中国特許出願第二０１５１００８２２２２．７号明細書の優先権及び利益を主張し、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、指紋検出技術分野に関し、より詳細には、指紋検出回路及び電子装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
関連技術分野において、チップ内の静電容量指紋検出回路は、小型で低消費電力という利点を有するため、携帯電話やタブレットの市場では、この種の指紋検出回路がより好ましい。
【０００４】
上記指紋検出回路は、指紋隆線情報及び指紋谷情報を検出する。指紋隆線と指紋検出部の感知部との間の距離が比較的近いため、また、指紋谷部と指紋検出部の感知部との距離が比較的離れているため、指紋隆線と感知部との間に発生する隆線静電容量と、指紋谷部と感知部との間に発生する谷静電容量との間に相違が存在する。隆線静電容量及び谷静電容量（以下、「指静電容量」と称される。）が検出されると、指の隆線特性と谷特性を解析することができる。
【０００５】
上記指紋検出回路から出力される出力電圧は、指静電容量（被試験静電容量）と比例直線関係にある。最終結果は、隆線の指静電容量に対応する出力電圧と、谷の指静電容量に対応する出力電圧との間に小さい差を有し、それにより、指静電容量に対応する出力電圧を処理のために所定の係数だけ増幅させる必要がある。しかし、増幅された係数は範囲によって制限される可能性があり、増幅された係数が大きすぎると、出力電圧はデータをオーバーフローさせる範囲を超え、増幅された係数が小さすぎると、隆線の指静電容量に対応する出力電圧と、谷部の指静電容量に対応する出力電圧との間の算出された相違が小さくなりすぎ、それによって識別が困難になり、指検出結果を最適化することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示の実施形態は、関連技術において存在する問題の少なくとも１つを少なくともある程度解決することを目指している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、指紋検出回路と、電子装置とを提供する。
【０００８】
本開示の第一の態様の実施形態によれば、指紋検出回路が提供される。指紋検出回路は、
指コンデンサを生成するために指に励起信号を印加するように構成され、指コンデンサの１つに接続された反転入力端子と、接地端子に接続された非反転入力端子と、指コンデンサの１つの容量値に従って出力電圧を出力する出力端子とを有する信号増幅器と、
信号増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続されたコンデンサと、
レオスタットと、
レオスタットに直列に接続されると共に、出力電圧が指コンデンサの１つの容量値と非線形関係になるよう、レオスタットがコンデンサと並列に接続されるように制御するように構成されたスイッチユニットと、を含む。
【０００９】
本開示の実施形態による指紋検出回路により、信号増幅器の出力電圧は、指コンデンサの１つの容量値と非線形関係になり、以降の処理において、信号増幅器の出力電圧は、局所的に線形に増幅させることができ、それにより、隆線コンデンサに対応する電圧と、谷コンデンサに対応する電圧との間の差が比較的大きくなり、信号対雑音比がより高くなり、それによってその後のアルゴリズムがより認識し易くなり、こうして指紋検出の効果を向上させる。
【００１０】
本開示の第二の態様の実施形態によれば、電子装置が提供され、電子装置は、本開示の第一の態様の実施形態による指紋検出回路を含む。
【００１１】
本開示の実施形態による電子装置により、信号増幅器の出力電圧は、指コンデンサの１つの容量値と非線形関係になり、その後の処理において、信号増幅器の出力電圧は、局所的に線形に増幅させることができ、それにより、隆線コンデンサに対応する電圧と谷コンデンサに対応する電圧との差が比較的大きくなり、信号対雑音比がより高くなり、それによってその後のアルゴリズムがより認識し易くなり、こうして指紋検出の効果を向上させる。
【００１２】
本開示の添付の態様及び利点は、以下の説明において提示され、その一部は、以下の説明において明らかになり、又は本開示の実施によって習得される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本開示の実施形態のこれら及び他の態様や利点は、図面を参照してなされる以下の説明からより容易に理解されるであろう。
【００１４】
【図１】本開示の一実施形態による指紋検出回路の概略図である。
【図２】本開示の一実施形態による指紋検出回路によって実行される指紋収集を示す概略図である。
【図３】本開示の一実施形態による電子装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
例示的な実施形態を本明細書で詳細に説明し、その例を添付の図面に示す。本開示の実施形態を詳細に参照する。図面を参照して本明細書で説明される実施形態は、説明的であり、例示的であり、本開示を全体的に理解するために使用される。実施形態は、本開示を限定するものと解釈されるものではない。同一又は類似の要素及び同一又は類似の機能を有する要素は、明細書を通して同じ参照番号で示される。
【００１６】
本開示の説明において、「第一」及び「第二」などの用語は、説明のために本明細書において使用され、相対的な重要性若しくは意義を示唆若しくは暗示すること、又は示された技術特徴の数を示唆することは意図しない。従って、「第一」及び「第二」で定義された特徴は、この特徴の１つ又は複数を含むことができる。本発明の説明において、「複数」は、別途明記されない限り、２つ以上を意味する。
【００１７】
本開示の説明では、別途明記又は限定されない限り、「取り付けられた」、「接続された」、及び「結合された」という用語、並びにそれらの変形は広範に使用され、機械的又は電気的な取り付け、接続、及び結合などを包含し、また、２つの構成要素の内側取り付け、接続及び結合であることができ、更に、直接的及び間接的な取り付け、接続、並びに結合であることができるが、これは、本開示の詳細な実施形態において当業者によって理解され得ることを理解されたい。
【００１８】
さまざまな実施形態及び例が、本開示の異なる構造を実施するために、以下の説明で提供される。本開示を簡略化するために、特定の要素及び設定について説明する。しかしながら、これらの要素及び設定は、単なる例に過ぎず、本開示を限定するものではない。更に、本開示では、異なる例において参照番号を繰り返すことがある。この繰り返しは、簡略化及び明瞭化のためのものであり、異なる実施形態及び／又は設定間の関係を指していない。更に、本開示では、異なるプロセス及び材料の例が提供される。しかし、他のプロセス及び／又は材料を適用してもよいことが当業者によって理解されるであろう。
【００１９】
以下、図面を参照しながら、指紋検出回路及び電子装置について詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本開示の一実施形態による指紋検出回路の概略図である。図１に示すように、指紋検出回路１００は、信号増幅器１０２と、コンデンサ１０４と、スイッチユニット１０６と、レオスタット１０８と、サンプリングホールド回路１１０と、アナログデジタル変換器１１２とを含む。
【００２１】
図２に示すように、指紋検出回路１００が指紋を収集するとき、指紋検出回路１００は、指コンデンサ１１４を生成するために、指５００に励起信号を印加することができる。例えば、指紋検出回路１００は、信号発生器１１６を介して励起信号を出力し、放出電極（図示せず）を介して指５００に励起信号を送信することができる。励起信号は、正弦波信号、方形波信号、又は三角波信号などの交流信号であってよい。交流信号の電圧の大きさ（以下、「励起電圧」と称される。）はＶｔであり、交流信号の周波数はＳである。
【００２２】
指コンデンサ１１４は、指５００の指紋と指紋センサ５０２との間で生成される。例えば、指５００の指紋隆線と指紋センサ５０２との間に隆線コンデンサが生成され、指５００の指紋谷と指紋センサ５０２との間に谷コンデンサが生成される。隆線コンデンサ及び谷コンデンサの各々は、測定されるコンデンサである指コンデンサ１１４と呼ぶことができる。
【００２３】
例えば、図２に示すように、指紋センサ５０２は、フレーム５０４と、複数の指紋感知部５０６を含む２次元検出アレイ５０８とを含む。
【００２４】
フレーム５０４は、２次元検出アレイ５０８の周りに配置され、指紋検出が実行されたときに（交流信号などの）励起信号を提供する。例えば、フレーム５０４は、励起信号を出力するための放出電極に接続され得る。
【００２５】
各指紋感知部５０６は、指紋画像の単一ピクセルを収集するように構成される。例えば、各指紋感知部５０６は、通常、約５０ｕｍ×５０ｕｍのサイズを有する。指紋感知部５０６と指５００との間に生成される指コンデンサ１１４の１つの容量値は、指紋の隆線特性又は谷特性である。従って、１つの指紋感知部５０６と指５００との間に各々生成された複数の指コンデンサ１１４の容量値を検出することにより、指紋画像の隆線及び谷の特性を複数の指コンデンサ１１４に従って分析することができる。
【００２６】
一実施形態では、図１に示すように、信号増幅器１０２は、各指紋感知部５０６に対応し、指コンデンサ１１４に対応する出力電圧を出力する。信号増幅器１０２の反転入力端子は指コンデンサ１１４に接続され、信号増幅器１０２の非反転入力端子は接地端子に接続されている。信号増幅器１０２は、指コンデンサ１１４の１つの容量値に従って、信号増幅器１０２の出力端子から出力電圧を出力するように構成される。
【００２７】
一実施形態では、コンデンサ１０４は、指紋センサの内部コンデンサ又は他のコンデンサであってよく、コンデンサ１０４の容量値は通常固定される。
【００２８】
スイッチユニット１０６は、レオスタット１０８と直列に接続されており、レオスタット１０８がコンデンサ１０４と並列に接続されるよう制御するように構成されており、それにより、出力電圧は、指コンデンサ１１４の１つの容量値と非線形関係になる。
【００２９】
一実施形態では、スイッチユニット１０６は、第一の接続端子Ｅ１と第二の接続端子Ｅ２とを含み、第一の接続端子Ｅ１は、コンデンサ１０４の第一の端子に接続され、第二の接続端子Ｅ２は、レオスタット１０８の第一の端子に接続され、レオスタット１０８の第二の端子は、コンデンサ１０４の第二の端子に接続されている。
【００３０】
スイッチユニット１０６がオンになると、レオスタット１０８はコンデンサ１０４と並列に接続される。すなわち、第一の接続端子Ｅ１は、第二の接続端子Ｅ２に接続され、それにより、レオスタット１０８はコンデンサ１０４に並列に接続される。レオスタット１０８がコンデンサ１０４と並列に接続されると、コンデンサ１０４は、レオスタット１０８に放電し、従ってコンデンサ１０４の電圧は低下する。
【００３１】
スイッチユニット１０６がオフになると、レオスタット１０８はコンデンサ１０４の放電ループから接続解除される。すなわち、第一の接続端子Ｅ１は第二の接続端子Ｅ２から接続解除され、それにより、レオスタット１０８及びコンデンサ１０４は放電ループを形成することができない。
【００３２】
一実施形態では、図１に示すように、サンプリングホールド回路１１０が、信号増幅器１０２の出力端子とアナログデジタル変換器１１２の端子との間に接続される。サンプリングホールド回路１１０は、信号増幅器１０２の出力端子からの出力電圧を所定の係数で増幅するように構成されている。アナログデジタル変換器１１２は、増幅された出力電圧を数値に変換して、その数値を保存するように構成される。指紋検出回路１００は、更に、デジタル信号を処理するためのデジタル信号処理装置（図示せず）を含むことができ、デジタル信号処理装置は、アナログデジタル変換器１１２の出力端子に接続される。信号増幅器１０２から出力されるデジタル化された電圧は、後続の計算をする際に都合がよい。
【００３３】
一実施形態では、指コンデンサの１つの容量値は、以下の式に従って計算される。
Ｖｏ＝（Ｖｓ−Ｖｔ＊Ｃｘ／Ｃｉ）、
式中、Ｖｏは出力電圧、Ｖｔは励起信号の励起電圧、Ｃｘは指コンデンサ１１４の１つの容量値、Ｃｉはコンデンサ１０４の容量値、Ｖｓはコンデンサ１０４の電圧降下振幅であって、Ｖｓ＝Ｖｔ＊Ｃｘ＊Ｔｓ／（Ｃｉ＊Ｃｉ＊Ｒｓ）であり、Ｒｓはレオスタット１０８の抵抗値、Ｔｓは検出時間である。従って、信号増幅器１０２の出力電圧Ｖｏは、指コンデンサ１１４の１つの容量値Ｃｘと非線形関係になる。
【００３４】
指紋検出回路１００が動作しているとき、スイッチユニット１０６はオンにされ、コンデンサ１０４は充電されず、指コンデンサ１１４の２つの端子は、指コンデンサ１１４が初期されるときに接地され、信号発生器１１６は、接地されている（すなわち、Ｖｔは接地されている）。このとき、信号増幅器１０２の出力端子からの出力電圧Ｖｏは０になる。
【００３５】
指紋検出回路１００が指紋を収集すると、信号発生器１１６は励起電圧Ｖｔを増加させ、励起電圧Ｖｔの増加中、指コンデンサ１１４は充電され、電荷量はＱ＝Ｖｔ＊Ｃｘとなる。オペアンプの仮想短絡及び仮想オフ機能の原理により、信号増幅器１０２から出力される電圧は低下し、同じ量の電荷で充電するためにはコンデンサ１０４が必要となる。このとき、電荷量はＱ＝（０−Ｖｏ）＊Ｃｉ＝Ｖｔ＊Ｃｘとなり、従って出力電圧Ｖｏ＝−Ｖｔ＊Ｃｘ／Ｃｉとなる。コンデンサ１０４の電圧は−Ｖｏであり、すなわちコンデンサ１０４の（信号増幅器１０２の反転入力端子に接続されている）左端子の電圧は０であり、コンデンサ１０４の（信号増幅器１０２の非反転入力端子に接続されている）右端子の電圧は、−Ｖｏであり、コンデンサ１０４と並列のレオスタット１０８は放電することができ、その電流Ｉ＝−Ｖｏ／Ｒｓである（負の符号は、電流が、［信号増幅器１０２の反転入力端子に接続されている］左側から、［信号増幅器１０２の非反転入力端子に接続されている］右側に流れる方向を示す）。
短時間Ｔｓ後（実際、レオスタット１０８の放電プロセスでは、出力電圧Ｖｏの絶対値は降下し、電流は小さくなるが、時間が短すぎるとき、電圧降下はそれほど大きくなく、そのためここでは近似値である）、放電電流Ｑｓ＝Ｉ＊Ｔｓであり、コンデンサ１０４からのすべての放電電圧により、コンデンサ１０４の電圧は降下し、降下範囲Ｖｓ＝Ｑｓ／Ｃｉであるので、最終出力電圧Ｖｏ＝−Ｖｔ＊Ｃｘ／Ｃｉ−（−Ｖｓ）＝Ｖｓ−Ｖｔ＊Ｃｘ／Ｃｉとなる。
出力電圧はサンプリングホールド回路１１０により１０倍に増幅され、最終的なアナログデジタル変換器１１２への検出電圧はＶａ＝ｎ＊（Ｖｓ−Ｖｔ＊Ｃｘ／Ｃｉ）、及びＶｓ＝Ｑｓ／Ｃｉ＝Ｉ＊Ｔｓ／Ｃｉ＝Ｖｏ／Ｒｓ＊Ｔｓ／Ｃｉ＝Ｖｔ＊Ｃｘ＊Ｔｓ／（Ｃｉ＊Ｃｉ＊Ｒｓ）である。式中、検出時間Ｔｓは固定値であり、例えばＴｓ＝２．５ｍｓの検出時間を、指紋検出回路で予め設定することができ、検出時間Ｔｓは励起信号の周期よりも短く、Ｒｓはレオスタット１０８の抵抗値であり、すなわち実効値は、コンデンサ１０４の放電ループに接続される。このため、コンデンサ１０４の電圧降下範囲Ｖｓは、レオスタット１０８の抵抗値を調整することによって制御され、次いで、信号増幅器１０２の出力端子からの出力電圧Ｖｏが制御される。
【００３６】
例えば、指５００が指紋センサ５０２上に置かれた場合、従来の検出では、隆線コンデンサに対応する第一の電圧はＶｏ１＝−２Ｖとなり、谷コンデンサに対応する第二の電圧が第一の電圧より１５％小さいと仮定して、第二の電圧はＶｏ２＝−１．７Ｖである。ＡＤ変換器１１２の入力範囲が０〜−５Ｖであれば、サンプリングホールド回路１１０は、第一の電圧及び第二の電圧を最大で２．５倍増幅することができ、すなわち増幅された第一電圧はＶａ１＝−５Ｖとなり、増幅された第二電圧はＶａ２＝−４．２５Ｖとなり、差はＶａ１−Ｖａ２＝−０．７５Ｖとなる。
【００３７】
一実施形態では、指紋検出回路１００を用いて指紋を収集し、コンデンサ１０４上の初期化電圧をＶｓ＝１．５Ｖと仮定すると、検出中、第一の電圧はＶｏ１＝１．５−２＝−０．５Ｖとなり、第二の電圧はＶｏ２＝１．５−１．７＝−０．２Ｖとなる。このとき、サンプリングホールド回路１１０は、第一の電圧Ｖｏ１及び第二の電圧Ｖｏ１を１０倍増幅することができ、すなわち、増幅された第一の電圧はＶａ１＝−５Ｖとなり、増幅された第二の電圧はＶａ２＝−２Ｖとなり、その差はＶａ１−Ｖａ２＝−３Ｖとなる。この差は、従来の検出における上記の差より−３／−０．７５＝４倍大きい。第二の電圧Ｖｏ２は第一の電圧Ｖｏ１よりも６０％小さく、これは従来の検出の４倍である。このとき、増幅された第一の電圧Ｖａ１と増幅された第二の電圧Ｖａ２との間の差は比較的大きく、信号対雑音比はより高くなり、それによって後のアルゴリズムがより認識しやすくなる。
【００３８】
従って、第一の電圧を例にとると、第一の電圧Ｖｏ１が−０．５Ｖ（所定値）以上であるか否かを判定することができる。そうである場合、第一の電圧Ｖｏ１を用いて指紋画像を生成する。そうでない場合、指紋検出回路１００は、励起電圧Ｖｔ及びレオスタット１０８の抵抗値の少なくとも一方を調整して、第一の電圧Ｖｏ１を調整することができる。所定値の設定は、ＡＤ変換器１１２の範囲、励起電圧Ｖｔの安全範囲、及びレオスタット１０８の抵抗値の調整範囲などの要因を考慮することができる。
【００３９】
本開示の実施形態による指紋検出回路１００により、信号増幅器１０２の出力電圧Ｖｏは、指コンデンサ１１４の１つの容量値と非線形関係になり、以降の処理において、信号増幅器１０２の出力電圧は、局所的に線形に増幅させることができ、それにより、隆線コンデンサに対応する電圧と、谷コンデンサに対応する電圧との間の差が比較的大きくなり、信号対雑音比がより高くなり、それによってその後のアルゴリズムがより認識し易くなり、こうして指紋検出の効果を向上させる。
【００４０】
図３は、本開示の一実施形態による電子装置の概略図である。図３に示すように、電子装置３００は、指紋検出回路を含む。指紋検出回路は、電子装置３００の内部に構成され得る。指紋検出回路は、上記実施形態の上記の指紋検出回路のいずれか１つでよい。
【００４１】
本開示の実施形態による電子装置により、信号増幅器の出力電圧は、指コンデンサの１つの容量値と非線形関係になり、その後の処理において、信号増幅器の出力電圧は、局所的に線形に増幅させることができ、それにより、隆線コンデンサに対応する電圧と谷コンデンサに対応する電圧との差が比較的大きくなり、信号対雑音比がより高くなり、それによってその後のアルゴリズムがより認識し易くなり、こうして指紋検出の効果を向上させる。
【００４２】
一実施形態では、電子装置３００は携帯電話であってよい。他の実施形態では、電子装置３００はまた、タブレットＰＣ、ノートブックコンピュータ、インテリジェントウェアラブルデバイス、オーディオプレーヤ、ビデオプレーヤ、又は指紋検出機能を有する任意の他の電子装置であってよいことが理解できる。
【００４３】
一実施形態では、電子装置３００は、指紋センサ５０２を含む。指紋センサ５０２は、指紋検出回路１００に接続され、指５００で指コンデンサ１１４を生成するように構成される。
【００４４】
指紋センサ５０２の収集窓３０２は、電子装置３００のフロントパネル３０４に配置することができ、従って使用する指紋の収集が容易である。収集窓３０２は、電子装置３００の他の場所、例えば電子装置３００の側面又は裏面にあってよい。
【００４５】
結論として、電子装置３００は、向上した指紋検出効果を有することができる。
【００４６】
本明細書を通じて、「ある実施形態」、「いくつかの実施形態」、「１つの実施形態」、「別の実施形態」、「一例」、「特有の例」又は「いくつかの例」への参照は、その実施形態又は例に関連して説明された特定の特徴、構造、材料、又は特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態又は例に含まれることを意味する。従って、本明細書を通じてさまざまな箇所にある「いくつかの実施形態では」、「１つの実施形態では」、「一実施形態では」、「別の実施形態では」、「一例では」、「特有の例では」、又は「いくつかの例では」という語句の出現は、必ずしも本開示の同じ実施形態又は例を指すものではない。更に、特定の特徴、構造、材料、又は特性は、１つ又は複数の実施形態又は例において任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【００４７】
本開示の各部分は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組み合わせによって実現されてもよいことを理解されたい。上記の実施形態では、メモリに格納され、適切な命令実行システムによって実行されるソフトウェア又はファームウェアによって複数のステップ又は方法を実現することができる。例えば、それが、別の実施形態のようにハードウェアによって実現される場合、ステップ又は方法は、当該技術分野において知られている以下の技術の１つ又は組み合わせによって実現されてもよい。その技術とは、データ信号の論理関数を実現するための論理ゲート回路を有するディスクリート論理回路、適切な組み合わせ論理ゲート回路を有する特定用途向け集積回路、プログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などである。
【００４８】
当業者は、本開示の上記の例示的な方法におけるステップのすべて又は一部が、関連するハードウェアにプログラムを命令することによって達成され得ることを理解するであろう。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよく、プログラムは、コンピュータ上で実行されるとき、本開示の方法実施形態において１つのステップ又はステップの組み合わせを含む。
【００４９】
更に、本開示の実施形態の各機能セルは、処理モジュールに統合されてもよく、又はこれらのセルは別個の物理的存在であってよく、又は２つ以上のセルが処理モジュールに統合される。統合モジュールは、ハードウェアの形態、又はソフトウェア機能モジュールの形態で実現することができる。集積モジュールがソフトウェア機能モジュールの形態で実現され、スタンドアローン製品として販売又は使用される場合、統合モジュールはコンピュータ可読記憶媒体に記憶されてよい。
【００５０】
上記で述べた記憶媒体は、読み取り専用メモリ、磁気ディスク、ＣＤなどであってよい。本開示は、実施形態を参照して説明されているが、本開示は、本開示を実行するために当業者に想起される他の例を含むことが当業者には理解されるであろう。従って、本開示はこれらの実施形態に限定されない。
【図１】
2018515946.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年10月5日(2017.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指コンデンサを生成するために、指に励起信号を印加するように構成された指紋検出回路であって、
前記指コンデンサの１つに接続された反転入力端子と、接地端子に接続された非反転入力端子と、前記指コンデンサの１つの容量値に従って出力電圧を出力する出力端子とを有する信号増幅器と、
前記信号増幅器の前記反転入力端子と前記出力端子との間に接続されたコンデンサと、
レオスタットと、
前記レオスタットに直列に接続されると共に、前記出力電圧が前記指コンデンサの１つの容量値と非線形関係になるよう、前記レオスタットが前記コンデンサと並列に接続されるように制御するように構成されたスイッチユニットと、を含むことを特徴とする、指紋検出回路。
【請求項２】
前記指コンデンサの１つの容量値が、
Ｖｏ＝（Ｖｓ−Ｖｔ＊Ｃｘ／Ｃｉ）、
の式によって決定され、
式中、Ｖｏは出力電圧、Ｖｔは励起信号の励起電圧、Ｃｘは指コンデンサの１つの容量値、Ｃｉはコンデンサの容量値、Ｖｓはコンデンサの電圧降下振幅、Ｒｓはレオスタットの抵抗値、Ｔｓは検出時間であることを特徴とする、請求項１に記載の指紋検出回路。
【請求項３】
前記スイッチユニットが、第一の接続端子及び第二の接続端子を備え、
前記第一の接続端子は前記コンデンサの第一の端子に接続され、前記第二の接続端子は前記レオスタットの第一の端子に接続され、前記レオスタットの第二の端子は前記コンデンサの第二の端子に接続され、
前記第一の接続端子が前記第二の接続端子に接続されると、前記レオスタットは前記コンデンサと並列に接続されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の指紋検出回路。
【請求項４】
サンプリングホールド回路及びアナログデジタル変換器を備え、
前記サンプリングホールド回路が、前記信号増幅器の前記出力端子と前記アナログデジタル変換器の端子との間に接続されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の指紋検出回路。
【請求項５】
指コンデンサを生成するために指に励起信号を印加するように構成された指紋検出回路を備える電子装置であって、
前記指紋検出回路は、
前記指コンデンサの１つに接続された反転入力端子と、接地端子に接続された非反転入力端子と、前記指コンデンサの１つの容量値に従って出力電圧を出力する出力端子とを有する信号増幅器と、
前記信号増幅器の前記反転入力端子と前記出力端子との間に接続されたコンデンサと、
レオスタットと、
レオスタットに直列に接続されると共に、前記出力電圧が前記指コンデンサの１つの容量値と非線形関係になるよう、前記レオスタットが前記コンデンサと並列に接続されるように制御するように構成されたスイッチユニットと、を含むことを特徴とする、電子装置。
【請求項６】
前記指コンデンサの１つの容量値が、
Ｖｏ＝（Ｖｓ−Ｖｔ＊Ｃｘ／Ｃｉ）、
の式によって決定され、
式中、Ｖｏは出力電圧、Ｖｔは励起信号の励起電圧、Ｃｘは指コンデンサの１つの容量値、Ｃｉはコンデンサの容量値、Ｖｓはコンデンサの電圧降下振幅、Ｒｓはレオスタットの抵抗値、Ｔｓは検出時間であることを特徴とする、請求項５に記載の電子装置。
【請求項７】
前記スイッチユニットは、第一の接続端子及び第二の接続端子を備え、
前記第一の接続端子は前記コンデンサの第一の端子に接続され、前記第二の接続端子は前記レオスタットの第一の端子に接続され、前記レオスタットの第二の端子は前記コンデンサの第二の端子に接続され、
前記第一の接続端子が前記第二の接続端子に接続されると、前記レオスタットは前記コンデンサと並列に接続されることを特徴とする、請求項５又は６に記載の電子装置。
【請求項８】
前記指紋検出回路が、サンプリングホールド回路及びアナログデジタル変換器をさらに備え、
前記サンプリングホールド回路が、前記信号増幅器の前記出力端子と前記アナログデジタル変換器の端子との間に接続されることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１項に記載の電子装置。
【請求項９】
前記指紋検出回路に接続され、前記指で前記指コンデンサを生成するように構成された指紋センサを備えることを特徴とする、請求項５〜８のいずれか１項に記載の電子装置。
【国際調査報告】
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