(57)【要約】  指紋検出回路及び対応する方法を提供する。回路（１００）は指紋採取モジュール（１０２）と処理モジュール（１０４）とを含む。指紋採取モジュール（１０２）は複数の採取ユニット（１１２）を含み、採取ユニット（１１２）の各々はレギュレーション電圧を有し、１つの凸キャパシタの容量値、１つの凸キャパシタの容量値及びレギュレーション電圧に基づいて第１電圧または第２電圧を出力する。処理モジュール（１０４）は、第１電圧及び第２電圧を所定の倍率で増幅し、増幅された第１電圧と第２電圧との差を算出し、差が所定の閾値以上かを判定する。閾値以上でない場合、処理モジュール（１０４）は、少なくとも１つのパラメータを調整し、調整したパラメータを１つ以上用いて指紋検出回路（１０２）を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸キャパシタ及び凹キャパシタを生じさせるために励起信号を指に与える指紋検出回路であって、
複数の採取ユニットを備える指紋採取モジュールであって、前記複数の採取ユニットの各々が、レギュレーション電圧を有し、１つの前記凸キャパシタの容量値と１つの前記凹キャパシタの容量値と前記レギュレーション電圧とに基づいて第１電圧または第２電圧を出力する、指紋採取モジュールと、
前記指紋採取モジュールと接続され、前記第１電圧と前記第２電圧とを所定の倍率で増幅し、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差を算出し、前記差が所定の閾値以上かを判定する処理モジュールと、
を備え、
前記差が前記所定の閾値以上である場合、前記処理モジュールは、さらに、前記第１電圧に基づいて１つの前記凸キャパシタの前記容量値を算出し、前記第２電圧に基づいて１つの前記凹キャパシタの前記容量値を算出し、
前記差が前記所定の閾値より小さい場合、前記処理モジュールは、さらに、前記励起信号の電圧振幅である励起電圧と前記所定の倍率と前記レギュレーション電圧との少なくとも１つを前記所定の閾値と前記差とに基づいて調整し、調整されたパラメータの少なくとも１つを用いて前記指紋採取モジュールと前記処理モジュールとを構成する、
指紋検出回路。
【請求項２】
前記所定の倍率が調整された場合、前記処理モジュールは、さらに、前記第１電圧と前記第２電圧とを調整された所定の倍率で増幅し、前記増幅された第１電圧の調整値と前記増幅された第２電圧の調整値との調整差を算出し、前記調整差が前記所定の閾値以上かを判定し、
前記励起電圧と前記レギュレーション電圧との少なくとも１つが調整された場合、または前記励起電圧と前記レギュレーション電圧と前記所定の倍率との各々が調整された場合、前記採取ユニットは、さらに、１つの前記凹キャパシタの前記容量値と１つの前記凸キャパシタの前記容量値と前記調整されたレギュレーション電圧とに基づいて第１調整電圧と第２調整電圧とを出力し、前記処理モジュールは、さらに、前記第１調整電圧と前記第２調整電圧とを前記所定の倍率または前記調整された所定の倍率で増幅し、前記第１調整電圧の前記増幅値と前記第２調整電圧の前記増幅値との前記調整差を算出し、前記調整差が前記所定の閾値以上かを判定する、
請求項１に記載の指紋検出回路。
【請求項３】
前記第１電圧は１つの前記凸キャパシタの前記容量値と非線形な関係を持ち、前記第２電圧は１つの前記凹キャパシタの前記容量値と非線形な関係を持つ、
請求項１または２に記載の指紋検出回路。
【請求項４】
採取ユニットの各々が信号増幅器とコンデンサとスイッチユニットとを備え、
前記信号増幅器は、１つの前記凸キャパシタまたは１つの前記凹キャパシタと接続された反転入力端子と、基準電圧端子と接続された非反転入力端子と、前記第１電圧または前記第２電圧を出力する出力端子とを有し、
前記スイッチユニットは、前記信号増幅器の前記反転入力端子と前記出力端子とにそれぞれ接続され、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前記コンデンサを制御する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の指紋検出回路。
【請求項５】
前記スイッチユニットを介して前記コンデンサと接続された第１電源をさらに備え、
前記スイッチユニットは、前記第１電源に前記コンデンサを蓄電させるように制御し、または前記コンデンサを前記第１電源から切り離すように制御し、
前記コンデンサの２端子間の電圧が前記レギュレーション電圧である、
請求項４に記載の指紋検出回路。
【請求項６】
前記基準電圧端子は接地端子である、
請求項４または５に記載の指紋検出回路。
【請求項７】
前記スイッチユニットは第１スイッチと第２スイッチとを備え、
前記第１スイッチは第１選択端子と第１電源端子と第１接続端子とを有し、前記第１選択端子は前記コンデンサの第１端子と接続され、前記第１電源端子は前記第１電源の第１電極と接続され、前記第１接続端子は前記信号増幅器の前記反転入力端子と接続され、
前記第２スイッチは第２選択端子と第２電源端子と第２接続端子とを有し、前記第２選択端子は前記コンデンサの第２端子と接続され、前記第２電源端子は前記第１電源の第２電極と接続され、前記第２接続端子は前記信号増幅器の前記出力端子と接続され、
前記第１選択端子は前記第１接続端子または前記第１電源端子と接続され、前記第２選択端子は前記第２接続端子または前記第２電源端子と接続される、
請求項４から６のいずれか１項に記載の指紋検出回路。
【請求項８】
前記第１選択端子が前記第１接続端子と接続されて前記第１電源端子から切り離され、前記第２選択端子が前記第２接続端子と接続されて前記第２電源端子から切り離されている場合、前記コンデンサは、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、前記第１電源から切り離される、
請求項７に記載の指紋検出回路。
【請求項９】
前記第１選択端子が前記第１電源端子と接続されて前記第１接続端子から切り離され、前記第２選択端子が前記第２電源端子と接続されて前記第２接続端子から切り離されている場合、前記第１電源は前記コンデンサを蓄電する、
請求項７に記載の指紋検出回路。
【請求項１０】
第２電源をさらに備え、
前記基準電圧端子は前記第２電源の出力端子であり、前記スイッチユニットは前記コンデンサと並列に接続され、前記第２電源の前記電圧は前記レギュレーション電圧であり、
前記スイッチユニットがオフとなった場合、前記コンデンサは前記信号増幅器の前記反転入力端子と前記信号増幅器の前記出力端子とにそれぞれ通信され、
前記スイッチユニットがオンとなった場合、前記コンデンサは前記信号増幅器の前記反転入力端子と前記信号増幅器の前記出力端子との間から切り離される、
請求項４に記載の指紋検出回路。
【請求項１１】
１つの前記凸キャパシタの前記容量値または１つの前記凹キャパシタの前記容量値は以下の式、
Ｖｏ＝（Ｖｓ−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉ）
に基づいて定められ、
Ｖｏが前記第１電圧または前記第２電圧であり、Ｖｔが前記励起電圧であり、Ｃｘが１つの前記凸キャパシタの前記容量値または１つの前記凹キャパシタの前記容量値であり、Ｃｉが前記コンデンサの前記容量値であり、Ｖｓが前記レギュレーション電圧である、
請求項５または１０に記載の指紋検出回路。
【請求項１２】
採取ユニットの各々が信号増幅器とコンデンサと可変抵抗器とスイッチユニットとを備え、
前記信号増幅器は、１つの前記凸キャパシタまたは１つの前記凹キャパシタと接続された反転入力端子と、基準電圧端子と接続された非反転入力端子と、前記第１電圧または前記第２電圧を出力する出力端子とを有し、
前記コンデンサは前記信号増幅器の前記反転入力端子と前記信号増幅器の前記出力端子との間に接続され、
前記スイッチユニットは、前記可変抵抗器と直列に接続され、前記可変抵抗器を前記コンデンサと並列に接続されるように制御する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の指紋検出回路。
【請求項１３】
１つの前記凸キャパシタの前記容量値または１つの前記凹キャパシタの前記容量値は以下の式、
Ｖｏ＝（Ｖｓ−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉ）
Ｖｓ＝Ｖｔ×Ｃｘ×Ｔｓ／（Ｃｉ×Ｃｉ×Ｒｓ）
に基づいて定められ、
Ｖｏが前記第１電圧または前記第２電圧であり、Ｖｔが前記励起電圧であり、Ｃｘが１つの前記凸キャパシタの前記容量値または１つの前記凹キャパシタの前記容量値であり、Ｃｉが前記コンデンサの前記容量値であり、Ｖｓが前記レギュレーション電圧であり、Ｒｓが前記可変抵抗器の抵抗値であり、Ｔｓが検出期間である、
請求項１２に記載の指紋検出回路。
【請求項１４】
前記処理モジュールは、サンプルホールド回路とアナログデジタル変換器とをさらに備え、
前記サンプルホールド回路は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との間に接続されている、
請求項１から１３のいずれか１項に記載の指紋検出回路。
【請求項１５】
凸キャパシタ及び凹キャパシタを生じさせるために励起信号を指に与えるステップと、
レギュレーション電圧と１つの前記凸キャパシタの容量値と１つの前記凹キャパシタの容量値とに基づいて第１電圧または第２電圧を採取ユニットに生じさせるステップと、
前記第１電圧と前記第２電圧とを所定の倍率で処理モジュールに増幅させるステップと、
増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差を前記処理モジュールに算出させるステップと、
前記差が所定の閾値以上かを前記処理モジュールに判定させるステップと、
前記差が前記所定の閾値以上である場合に、前記処理モジュールに、前記第１電圧に基づいて１つの前記凸キャパシタの前記容量値を算出させ、前記第２電圧に基づいて１つの前記凹キャパシタの前記容量値を算出させるステップと、
前記差が前記所定の閾値より小さい場合に、励起電圧と前記所定の倍率と前記レギュレーション電圧との少なくとも１つを前記所定の閾値と前記差とに基づいて前記処理モジュールに調整させ、調整されたパラメータの少なくとも１つにより前記採取ユニットと前記処理モジュールとを構成するステップと、
を備える指紋検出方法。
【請求項１６】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の指紋検出回路を備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２０１５年２月１３日に、国家知識産権局、Ｐ．Ｒ．Ｃ．に出願された、中国特許出願第２０１５１００８２１４０．２号の優先権及び利益を主張し、上記で特定された出願の全ての内容が、ここで参照によって取り込まれる。
【０００２】
本開示は指紋検出技術の分野、特に指紋検出回路、指紋検出方法及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来技術において、チップ内に収められた静電容量式の指紋検出回路には小サイズかつ低消費電力という利点があるため、この種の指紋検出回路は携帯電話及びタブレットの市場において、さらに好まれている。
【０００４】
上述の指紋検出回路は指紋凸情報と指紋凹情報とを検出する。指紋の凸部と指紋検出部の感知部との距離が相対的に近く、指紋の凹部と指紋検出部の感知部との距離が相対的に遠いため、指紋の凸部と感知部との間に生じる凸容量と、指紋の凹部と感知部との間に生じる凹容量との間に差がある。凸容量と凹容量（以下、指容量という）が検出されたら、凸特性と凹特性とが解析されうる。
【０００５】
上述の指紋検出回路から出力される電圧は、指容量（テストされた容量）と線形比例関係にある。最終結果として、凸部の指容量に対応する出力電圧と凹部の指容量に対応する出力電圧との差が小さいので、処理のために指容量に対応する出力電圧を所定の倍率で増幅する必要がある。処理において用いられる所定の倍率は、一般的には経験則に基づいた固定値である。しかし、各人の指は異なるので、固定値である所定の倍率は最終結果の正確性に影響を与える。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の実施形態は、従来技術に存在する少なくとも１つの問題を、少なくともある程度解決しようとするものである。
【０００７】
このため、本開示は指紋検出回路、指紋検出方法及び電子機器を提供する。
【０００８】
本開示の第１の観点の実施形態にしたがって、指紋検出回路が提供される。指紋検出回路は、凸キャパシタ及び凹キャパシタを生じさせるために励起信号を指に与えるように構成され、以下を備える：複数の採取ユニットを備える指紋採取モジュールであって、前記複数の採取ユニットの各々がレギュレーション電圧を有し、１つの前記凸キャパシタの容量値と１つの前記凹キャパシタの容量値と前記レギュレーション電圧とに基づいて第１電圧または第２電圧を出力する複数の採取ユニットを備える指紋採取モジュールと、前記指紋採取モジュールと接続され、前記第１電圧と前記第２電圧とを所定の倍率で増幅し、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差を算出し、前記差が所定の閾値以上かを判定する処理モジュール。前記差が前記所定の閾値以上である場合、前記処理モジュールは、さらに、前記第１電圧に基づいて１つの前記凸キャパシタの前記容量値を算出し、前記第２電圧に基づいて１つの前記凹キャパシタの前記容量値を算出する。前記差が前記所定の閾値より小さい場合、前記処理モジュールは、さらに、前記励起信号の電圧振幅である励起電圧と前記所定の倍率と前記レギュレーション電圧との少なくとも１つを前記所定の閾値と前記差とに基づいて調整し、調整されたパラメータの少なくとも１つを用いて前記指紋採取モジュールと前記処理モジュールとを構成する。
【０００９】
本開示の実施形態に係る指紋検出回路によれば、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が所定の閾値より小さい場合、処理モジュールは、励起電圧と所定の倍率とレギュレーション電圧との少なくとも１つを所望の差を得るために調整することにより差を調整する。これは、処理モジュールが採取した、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差を大きくし、信号対雑音比を向上させるためである。これにより、その後のアルゴリズムによる認識がより容易となり、指紋検出の効果が改善される。
【００１０】
本開示の第２の観点の実施形態にしたがって、指紋検出方法が提供される。指紋検出方法は以下を含む：凸キャパシタ及び凹キャパシタを生じさせるために励起信号を指に与えるステップと、レギュレーション電圧と１つの前記凸キャパシタの容量値と１つの前記凹キャパシタの容量値とに基づいて第１電圧または第２電圧を採取ユニットに生じさせるステップと、前記第１電圧と前記第２電圧とを所定の倍率で処理モジュールに増幅させるステップと、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差を前記処理モジュールに算出させるステップと、前記差が所定の閾値以上かを前記処理モジュールに判定させるステップと、前記差が前記所定の閾値以上である場合に、前記処理モジュールに、前記第１電圧に基づいて１つの前記凸キャパシタの前記容量値を算出させ、前記第２電圧に基づいて１つの前記凹キャパシタの前記容量値を算出させるステップと、前記差が前記所定の閾値より小さい場合に、前記励起信号の電圧振幅である励起電圧と前記所定の倍率と前記レギュレーション電圧との少なくとも１つを前記所定の閾値と前記差とに基づいて前記処理モジュールに調整させ、調整されたパラメータの少なくとも１つを用いて前記採取ユニットと前記処理モジュールとを構成するステップ。
【００１１】
本開示の実施形態に係る指紋検出方法によれば、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が所定の閾値より小さい場合、処理モジュールは、励起電圧と所定の倍率とレギュレーション電圧との少なくとも１つを所望の差を得るために調整することにより差を調整する。これは、処理モジュールが採取した、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差を大きくし、信号対雑音比を向上させるためである。これにより、その後のアルゴリズムによる認識がより容易となり、指紋検出の効果が改善される。
【００１２】
本開示の第３の観点の実施形態にしたがって電子機器が提供される。電子機器は、本開示の第１の観点の実施形態に係る指紋検出回路を含む。
【００１３】
本開示の実施形態に係る電子機器によれば、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が所定の閾値より小さい場合、処理モジュールは、励起電圧と所定の倍率とレギュレーション電圧との少なくとも１つを所望の差を得るために調整することにより差を調整する。これは、処理モジュールが採取した、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差を大きくし、信号対雑音比を向上させるためである。これにより、その後のアルゴリズムによる認識がより容易となり、指紋検出の効果が改善される。
【００１４】
本開示に付された観点及び利点は以下の説明により表され、その一部は以下の説明により明らかになり、または本開示の実施により知る。
【００１５】
これらの観点及び他の観点と、本開示の実施形態の利点とは、図面を参照する以下の説明により明らかになり、より容易に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本開示の例示的な実施形態に係る指紋検出回路の回路図
【図２】本開示の例示的な実施形態に係る指紋検出回路による指紋採取を説明する概略図
【図３】本開示の別の例示的な実施形態に係る指紋検出回路の回路図
【図４】本開示のさらに別の例示的な実施形態に係る指紋検出回路の回路図
【図５】本開示の例示的な実施形態に係る電子機器の概略図
【図６】本開示の例示的な実施形態に係る指紋検出回路のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
例示的な実施形態をここに詳細に記載し、図面を伴いながら例を説明する。本開示の実施形態について詳細に説明する。以下、図面を参照しながら記載される実施形態は、例示的であり、説明的であり、本開示を一般的に理解できるように使われている。本実施形態は本開示を限定するように解釈されるものではない。以下の記載において、同一または類似の要素及び同一または類似の機能を有する要素には同様の参照符号が付される。
【００１８】
本開示の記載において、「第１」「第２」のような用語は説明のためにここに用いられるのであり、相対的な重要性もしくは意義を表すもしくは示唆するものではなく、表された技術的特徴の数を示唆するものでもない。よって、「第１」及び「第２」で定められた特徴は１以上のこの特徴を備え得る。本開示の記載において、「複数の」とは、別途明記する場合を除き、２つ以上であることを意味する。
【００１９】
本開示の記載において、別途明記する場合または限定する場合を除き、「装着された」「接続された」「結合された」の用語及びこれらの変形は広く用いられ、機械的または電気的な装着、接続及び結合などを含む。また、２つの部品の内面的な装着、接続及び結合に用いられる場合もあり、さらに、直接的かつ間接的な装着、接続、結合に用いられる場合もある。これらは、本開示の詳細な実施形態により当業者が理解可能である。
【００２０】
以下の記載に、本開示の異なる構成を実施するための様々な実施形態と例が提供される。本開示の簡略化のため、ある程度までの要素と調整が記載される。しかし、これらの要素と調整はただの例であり、本開示を限定することを意図するものではない。また、本開示の異なる例において、参照符号が繰り返し言及されうる。この繰り返しは単純化と明確化を目的とするものであり、異なる実施形態及び／または調整間の関係について言及するものではない。さらに、異なる工程及び材料の例も本開示にて提供される。しかし、他の工程及び／または材料もまた適用されうることが当業者には認識されるであろう。
【００２１】
以下、指紋検出回路、指紋検出方法及び電子機器について図面を参照しながら詳細に記載する。
【００２２】
図１は、本開示の例示的な実施形態に係る指紋検出回路の回路図である。図１に示すとおり、指紋検出回路１００は、指紋採取モジュール１０２と処理モジュール１０４とを含む。
【００２３】
指紋を採取するとき（図２を参照せよ）、指紋検出回路１００は、凸キャパシタ及び凹キャパシタを生じさせるために、励起信号を指５００に与えうる。例えば、指紋検出回路１００は、信号生成器１０６によって励起信号を出力し、放出電極（図示せず）により励起信号を指５００に伝えうる。励起信号は、正弦波、矩形波または三角波などの交流信号になりうる。この交流信号の電圧振幅（以下、励起電圧という）はＶｔであり、この交流信号の周波数はＳである。
【００２４】
凸キャパシタは、指５００の指紋の凸部と指紋センサ５０２との間に生じ、凹キャパシタは、指５００の指紋の凹部と指紋センサ５０２との間に生じる。凸キャパシタ及び凹キャパシタの各々は指キャパシタ１０７ともいえる。
【００２５】
例えば、図２に示すとおり、指紋センサ５０２は、フレーム５０４と、複数の指紋感知部５０６からなる二次元検出アレイ５０８とを含む。
【００２６】
フレーム５０４は二次元検出アレイ５０８の周囲に配置され、指紋検出が行われるときに（交流信号のような）励起信号を供給する。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と接続されうる。
【００２７】
各指紋感知部５０６は、指紋画像の単一画素を採取するように構成されている。例えば、各指紋感知部５０６は、通常、およそ５０ｕｍ×５０ｕｍの大きさである。指紋感知部５０６と指５００との間に生じる指キャパシタ１０７の容量値は、指紋の凸特性または凹特性を表す。したがって、複数の指キャパシタ１０７（指キャパシタ１０７の各々は１つの指紋感知部５０６と指５００との間に生じる）の容量値を検出することにより、複数の指キャパシタ１０７に基づいて指紋画像の凸及び凹特性を解析できる。
【００２８】
指紋採取モジュール１０２は、複数の採取ユニット１１２を含む。各採取ユニット１１２はレギュレーション電圧を有し、１つの凸キャパシタの容量値、１つの凸キャパシタの容量値及びレギュレーション電圧に基づいて第１電圧または第２電圧を出力するように構成されている。
【００２９】
処理モジュール１０４は、指紋採取モジュール１０２と接続されており、第１電圧及び第２電圧を所定の倍率で増幅し、増幅した第１電圧と第２電圧との差を算出し、その差が所定の閾値以上かを判定するように構成されている。処理モジュール１０４は、容量と電圧との対応をこれらの電圧の数値結果に基づいて取得してもよい。例えば、このように第１電圧と第２電圧を得ることにより、小さい電圧は凹キャパシタの容量値に対応し、大きい電圧は凸キャパシタの容量値に対応する。
【００３０】
差が所定の閾値以上である場合、処理モジュール１０４は、さらに、第１電圧に基づいて１つの凸キャパシタの容量値を算出し、第２電圧に基づいて１つの凹キャパシタの容量値を算出するように構成されている。この条件を満たす指紋データを使用する場合、指紋検出回路１００は指キャパシタ１０７の容量値を算出し、以下の適用を実行する。
【００３１】
差が所定の閾値より小さい場合、処理モジュール１０４は、さらに、指紋検出回路１００の励起電圧と、所定の倍率と、レギュレーション電圧との少なくとも１つを所定の閾値及び差に基づいて調整し、調整されたパラメータを少なくとも１つ使用して指紋採取モジュール１０２及び処理モジュール１０４を設定するように構成されている。ここで、励起電圧は励起信号の電圧振幅である。
【００３２】
所定の倍率が調整された場合、処理モジュール１０４は、さらに、調整された所定の倍率で第１電圧及び第２電圧を増幅し、増幅した第１電圧の調整値と増幅した第２電圧の調整値との調整差を算出し、調整差が所定の閾値以上かを判定するように構成されている。
【００３３】
励起電圧とレギュレーション電圧との少なくとも１つが調整された場合、または励起電圧、レギュレーション電圧及び所定の倍率の各々が調整された場合、採取ユニット１１２は、さらに、１つの凹キャパシタの容量値及び１つの凸キャパシタの容量値に基づいて第１調整電圧または第２調整電圧を出力するように構成され、処理モジュール１０４は、さらに、所定の倍率または調整された所定の倍率で第１調整電圧及び第２調整電圧を増幅し、第１調整電圧の増幅値と第２調整電圧の増幅値との調整差を算出し、調整差が所定の閾値以上かを判定するように構成されている。
【００３４】
実施形態において、採取ユニット１１２の各々は１つの指紋感知部５０６に対応する。明快のため、図１には１つの採取ユニット１１２のみが示されている。図１に示すとおり、採取ユニット１１２の各々は信号増幅器１１４とコンデンサ１１６とスイッチユニット１２０とを含みうる。
【００３５】
実施形態において、信号増幅器１１４の反転入力端子は１つの凸キャパシタまたは１つの凹キャパシタと接続されている。換言すると、指紋検出回路１００において、信号増幅器１１４の反転入力端子は指キャパシタ１０７と接続されている。信号増幅器１１４の非反転入力端子は基準電圧端子に接続されている。信号増幅器１１４は、信号増幅器１１４の出力端子からの出力電圧（例えば、第１電圧または第２電圧）を、指キャパシタ１０７の容量値及びレギュレーション電圧に基づいて出力するように構成されている。
【００３６】
実施形態において、基準電圧端子は接地端子である。つまり、信号増幅器１１４の非反転入力端子は接地端子と接続されている。
【００３７】
実施形態において、コンデンサ１１６は指紋センサ内のコンデンサまたは他のキャパシタであってもよく、コンデンサ１１６の容量値は通常、不変である。この実施形態において、コンデンサ１１６の２端子間の電圧はレギュレーション電圧である。
【００３８】
スイッチユニット１２０は、信号増幅器１１４の反転入力端子及び信号増幅器１１４の出力端子とそれぞれ接続されており、コンデンサ１１６を制御して信号増幅器１１４の反転入力端子と信号増幅器１１４の出力端子との間に接続するように構成されている。これは、第１電圧が１つの凸キャパシタの容量値と非線形な関係を有し、第２電圧が１つの凹キャパシタの容量値と非線形な関係を有するようにするためである。
【００３９】
実施形態において、採取ユニット１１２は、さらに、第１電源１１８を含みうる。第１電源１１８は、スイッチユニット１２０を通じてコンデンサ１１６と接続されている。スイッチユニット１２０は、第１電源１１８を制御してコンデンサ１１６を蓄電し、また、コンデンサ１１６を制御して第１電源１１８から切り離すように構成されている。第１電源１１８は、指紋検出回路１００内の電源でもよく、例えば、第１電源１１８の第１電極が負電極であり、第１電源１１８の第２電極が正電極である。
【００４０】
さらに、スイッチユニット１２０は第１スイッチ１２２と第２スイッチ１２４とを含む。
【００４１】
第１スイッチ１２２は、第１選択端子Ａ１と第１電源端子Ｂ１と第１接続端子Ｃ１とを含む。第１選択端子Ａ１はコンデンサ１１６の第１端子と接続されており、第１電源端子Ｂ１は第１電源１１８の第１電極と接続されており、第１接続端子Ｃ１は信号増幅器１１４の反転入力端子と接続されている。
【００４２】
第２スイッチは、第２選択端子Ａ２と第２電源端子Ｂ２と第２接続端子Ｃ２とを含む。第２選択端子Ａ２はコンデンサ１１６の第２端子と接続されており、第２電源端子Ｂ２は第１電源１１８の第２電極と接続されており、第２接続端子Ｃ２は信号増幅器１１４の出力端子と接続されている。
【００４３】
第１選択端子Ａ１は、第１接続端子Ｃ１または第１電源端子Ｂ１と接続されうる。第２選択端子Ａ２は、第２接続端子Ｃ２または第２電源端子Ｂ２と接続されうる。
【００４４】
第１選択端子Ａ１が第１接続端子Ｃ１と接続されて第１電源端子Ｂ１から切り離され、第２選択端子Ａ２が第２接続端子Ｃ２と接続されて第２電源端子Ｂ２から切り離されたとき、コンデンサ１１６が信号増幅器１１４の反転入力端子と信号増幅器１１４の出力端子との間に接続されて第１電源１１８から切り離される。
【００４５】
第１選択端子Ａ１が第１電源端子Ｂ１と接続されて第１接続端子Ｃ１から切り離され、第２選択端子Ａ２が第２電源端子Ｂ２と接続されて第２接続端子Ｃ２から切り離されたとき、第１電源がコンデンサ１１６を蓄電し、その結果としてコンデンサ１１６の２端子間に一定の電圧が存在する。
【００４６】
例えば、指紋検出回路１００が初期化され、または差の調整を要するとき、処理モジュール１０４はスイッチユニット１２０を制御し、コンデンサ１１６の第１端子が第１電源１１８の第１電極と接続されて信号増幅器１１４の出力端子から切り離され、コンデンサ１１６の第２端子が第１電源１１８の第２電極と接続されて信号増幅器１１４の出力端子から切り離されるようにする。こうして、第１電源１１８は、コンデンサ１１６の２端子間に一定の電圧（レギュレーション電圧）を生成するためにコンデンサ１１６を蓄電する。このとき、第１選択端子Ａ１は第１電源端子Ｂ１と接続されて第１接続端子Ｃ１から切り離され、第２選択端子Ａ２は第２電源端子Ｂ２と接続されて第２接続端子Ｃ２から切り離される。
【００４７】
指紋検出回路１００が指紋を採取するとき、処理モジュール１０４はスイッチユニット１２０を制御し、コンデンサ１１６の第１端子が信号増幅器１１４の反転入力端子と接続され、コンデンサ１１６の第２端子が信号増幅器１１４の出力端子と接続されるようにする。こうして、レギュレーション電圧を有するコンデンサは信号増幅器１１４の反転入力端子と信号増幅器１１４の出力端子との間に接続される。したがって、処理モジュール１０４は、レギュレーション電圧の調整により信号増幅器１１４の出力端子からの出力電圧を変化させうる。このとき、第１選択端子Ａ１は第１接続端子Ｃ１と接続されて第１電源端子Ｂ１から切り離され、第２選択端子Ａ２は第２接続端子Ｃ２と接続されて第２電源端子Ｂ２から切り離される。
【００４８】
図１に示す実施形態において、処理モジュール１０４は、さらに、サンプルホールド回路１０８とＡＤ（analog-to-digital）変換器１１０とを含む。サンプルホールド回路１０８は、信号増幅器１１４の出力端子とＡＤ変換器１１０の端子との間に接続される。サンプルホールド回路１０８は、信号増幅器１１４の出力端子からの出力電圧を所定の倍率で増幅するように構成されている。ＡＤ変換器１１０は、増幅された出力電圧を数値に変換してその数値を保持するように構成されている。処理モジュール１０４は、さらに、デジタル信号を処理するためのデジタルシグナルプロセッサ（図示せず）を含みうる。デジタルシグナルプロセッサは、ＡＤ変換器１１０の出力端子と接続されている。信号増幅器１１４から出力された電圧をデジタル化したものは、以下の計算に有用である。
【００４９】
実施形態において、サンプルホールド回路１０８は複数のサンプルホールド部を含みうる。サンプルホールド部の各々は１つの採取ユニット１１２に対応し、各サンプルホールド部の出力端子はＡＤ変換器１１０と接続されている。よって、第１電圧は全ての凹キャパシタに対応する電圧の平均値であり、第２電圧は全ての凸キャパシタに対応する電圧の平均値である。
【００５０】
実施形態において、１つの指キャパシタ１０７（１つの凸キャパシタまたは１つの凹キャパシタ）の容量値は、式Ｖｏ＝（Ｖｓ−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉ）に基づいて定められる。Ｖｏは第１電圧または第２電圧であり、Ｖｔは励起電圧であり、Ｃｘは１つの凸キャパシタの容量値または１つの凹キャパシタの容量値であり、Ｃｉはコンデンサ１１６の容量値であり、Ｖｓはレギュレーション電圧である。そして、ＡＤ変換器１１０に入力される電圧ＶａはＶａ＝ｎ×（Ｖｓ−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉ）となる。ｎは、第１電圧及び第２電圧の増幅に用いられる所定の倍率である。
【００５１】
上述の式に基づいて、ＡＤ変換器１１０に入力された電圧に対応する利得は３つのパラメータにより調整されうる。それらは、励起電圧Ｖｔ、レギュレーション電圧Ｖｓ及び所定の倍率ｎである。この３つのパラメータは、共に、ＡＤ変換器１１０に入力される最終電圧（増幅された第１電圧または増幅された第２電圧）を決定し、最終的には差を決定する。
【００５２】
例えば、指紋検出回路１００が初期化されるとき、第１選択端子Ａ１は第１電源端子Ｂ１と接続され、第２選択端子Ａ２は第２電源端子Ｂ２と接続され、第１電源端子Ｂ１は第１電源１１８のマイナス側端子と接続され、第２電源端子Ｂ２は第１電源１１８のプラス側端子と接続され、電源１１８はコンデンサ１１６を蓄電する。蓄電後、コンデンサ１１６の電圧はＶｓとなる。本実施形態において、Ｖｃ＝Ｖｓである。Ｖｓは第１電源１１８の電圧である。初期化の間、指キャパシタ１０７の２端は接地されており、信号生成器１１４は接地されている（つまり、Ｖｔは接地されている）。そして、第１選択端子Ａ１は第１接続端子Ｃ１と接続され、第２選択端子Ａ２は第２接続端子Ｃ２と接続され、コンデンサ１１６は信号増幅器１１４の反転入力端子と信号増幅器１１４の出力端子との間に接続される。このとき、信号増幅器１１４の出力端子からの出力電圧はＶｓと等しくなり、初期化が完了する。
【００５３】
指紋検出回路１００が指紋を採取するとき、信号生成器１０６が励起電圧Ｖｔを増大させ、励起電圧Ｖｔの増大の間、指キャパシタ１０７が蓄電される。蓄電される電気量はＱ＝Ｖｔ×Ｃｘである。演算増幅器の仮想短絡及び仮想オフの特徴に従って、信号増幅器１１４からの出力電圧Ｖｏが減少し、コンデンサ１１６が同量の蓄電を要することとなる。これは、演算増幅器の入力端子がグランドレベルのままとなるからである。そして、コンデンサ１１６に蓄電される電気量は（Ｖｓ−Ｖｏ）×Ｃｉ＝Ｖｔ×Ｃｘとなり、したがって、信号増幅器１１４の出力端子からの出力電圧ＶｏはＶｏ＝Ｖｓ−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉとなる。そして、出力電圧Ｖｏはサンプルホールド回路１０８によってｎ倍に増幅され、ＡＤ変換器１１０に入力される最終検出電圧はＶａ＝ｎ×（Ｖｓ−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉ）となる。
【００５４】
例えば、指５００が指紋センサ５０２に触れたとき、従来の検出においては、凸キャパシタに対応する第１電圧がＶｏ１＝−２Ｖであり、凹キャパシタに対応する第２電圧が第１電圧より１５％小さいと仮定すると、第２電圧がＶｏ２＝−１．７Ｖとなる。ＡＤ変換器１１０の入力範囲が０〜−５Ｖである場合、サンプルホールド回路１０８は、第１電圧及び第２電圧を、せいぜい２．５倍に増幅しうる。つまり、増幅された第１電圧がＶａ１＝−５Ｖであり、増幅された第２電圧がＶａ２＝−４．２５Ｖであり、差がＶａ１−Ｖａ２＝−０．７５Ｖである。
【００５５】
実施形態において、本開示の指紋検出回路１００が指紋の採取に用いられるとき、そしてコンデンサ１１６の初期化電圧がＶｓ＝１．５Ｖと想定されるとき、検出の間、第１電圧がＶｏ１＝１．５−２＝−０．５Ｖであり、第２電圧がＶｏ２＝１．５−１．７＝−０．２Ｖである。この場合において、サンプルホールド回路１０８は、第１電圧及び第２電圧を１０倍に増幅しうる。つまり、増幅された第１電圧がＶａ１＝−５Ｖであり、増幅された第２電圧がＶａ２＝−２Ｖであり、差がＶａ１−Ｖａ２＝−３Ｖである。この差は、上述の従来の検出における差よりも−３／−０．７５＝４倍大きい。第２電圧は第１電圧よりも６０％小さく、これは従来の検出の場合の１５％よりも４倍大きい。そして、処理モジュール１０４により採取された、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が相対的に大きく、信号対雑音比が高いので、その後のアルゴリズムによる認識がより容易となる。
【００５６】
上述の例において、励起電圧Ｖｔが５Ｖである場合、レギュレーション電圧Ｖｓが０であり、所定の倍率ｎ＝１であり、第１電圧Ｖｏ１＝−２Ｖであり、第２電圧Ｖｏ２＝−１．７Ｖである。ＡＤ変換器１１０の入力範囲を０〜−５Ｖと仮定する。この入力範囲の限界には通常、１Ｖの余裕がありうる。つまり、ＡＤ変換器１１０の入力範囲は−１〜−４Ｖとなる。（ＡＤ変換器１１０が電圧を採取するとき、）電圧の絶対値は量子化をしているときに得られ、処理モジュール１０４は、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との所望の差を３Ｖと設定しうる。つまり、所定の閾値が３Ｖであり、第１電圧と第２電圧との差が１０倍に増幅される。上述の式からわかるとおり、処理モジュール１０４は、１または２の励起電圧Ｖｔ及び所定の倍率ｎを調整しうる。励起電圧Ｖｔが１０倍に増幅された場合、励起電圧は５０Ｖに達し、これは人間が直接触れるには高すぎる。さらに、これほど高い電圧を生成するのは困難である。したがって、励起電圧Ｖｔは、一般的にはそれほど高くはない。処理モジュール１０４が励起電圧Ｖｔを１０Ｖ（これは元の励起電圧の２倍である）に調整すると仮定すると、それに応じて所定の倍率ｎは５倍となる。そして、増幅された第１電圧Ｖａ１の所望値は−４Ｖ（ＡＤ変換器１１０の入力範囲の上限）となる。励起電圧Ｖｔ及び所定の倍率ｎが決定されたので、上述の式に基づいてレギュレーション電圧Ｖｓが算出されうる。上述の例において、最初は、励起電圧Ｖｔ＝５Ｖであり、レギュレーション電圧Ｖｓ＝０Ｖであり、所定の倍率ｎ＝１であり、増幅された第１電圧Ｖａ１＝−２Ｖである。つまり、１×（０−５×Ｃｘ／Ｃｉ）＝−２であり、よってＣｘ／Ｃｉ＝０．４である。そして、処理モジュール１０４は、励起電圧Ｖｔを１０Ｖに調整し、増幅倍率ｎを５に調整し、増幅された第１電圧Ｖａ１＝−４ｖ及び式５×（Ｖｓ−１０×Ｃｘ／Ｃｉ）＝−４に基づいて、レギュレーション電圧が３．２Ｖとなることを算出する。換言すると、励起電圧Ｖｔ＝１０Ｖであり、所定の倍率ｎ＝５であり、レギュレーション電圧Ｖｓ＝３．２Ｖであるとき、増幅された第１電圧Ｖａ１＝−４Ｖとなり、上述の所定の閾値に基づいて、増幅された第２電圧Ｖａ２＝−１Ｖとなり、差が−３Ｖとなる。この差の絶対値は、所定の閾値と等しい。この場合、差は可能な限り大きく増幅されるが、増幅された第１電圧及び増幅された第２電圧はＡＤ変換器１１０の測定範囲を超えない。換言すると、励起電圧、所定の倍率及びレギュレーション電圧の調整後、処理モジュール１０４は調整された３つのパラメータにより指紋検出回路を設定し、指紋検出回路１００は調整された３つのパラメータを用いて再び指紋を検出する。つまり、指紋採取モジュール１０２は、調整された励起電圧及び調整されたレギュレーション電圧に基づいて、調整された第１電圧または調整された第２電圧を再出力し、サンプルホールド回路１０８は、調整された所定の倍率に基づいて、増幅された第１電圧または増幅された第２電圧を再び再出力する。
【００５７】
本開示の実施形態に係る指紋検出回路１００によれば、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が所定の閾値より小さい場合、処理モジュール１０４は、励起電圧と所定の倍率とレギュレーション電圧との少なくとも１つを所望の差を得るために調整することにより差を調整する。このようにして、処理モジュール１０４が採取した、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が相対的に大きくなり、信号対雑音比が向上する。これにより、その後のアルゴリズムによる認識がより容易となり、指紋検出の効果が改善される。
【００５８】
図３は、本開示の別の例示的な実施形態における指紋検出回路の回路図である。図３に示すとおり、採取ユニット２０１は、信号増幅器２０２、コンデンサ２０４、スイッチユニット２０６及び第２電源（図示せず）を含み、第２電源の電圧はレギュレーション電圧として用いられている。
【００５９】
指紋を採取するとき（図２を参照せよ）、指紋検出回路２００は、指キャパシタ（凸キャパシタ及び凹キャパシタ）２１８を生じさせるために、指紋センサ５０２付近の指５００に励起信号を与えうる。
【００６０】
信号増幅器２０２の反転入力端子は１つの指キャパシタ２０８と接続されており、信号増幅器２０２の非反転入力端子は基準電圧端子２０９と接続されている。信号処理器２０２は、レギュレーション電圧及び１つの指キャパシタ２０８の容量電圧に基づいて信号増幅器２０２の出力端子からの出力電圧を出力し、出力電圧をサンプルホールド回路２１０に伝える。
【００６１】
実施形態において、基準電圧端子２０９は第２電源の出力端子であり、つまり、信号増幅器２０２の非反転入力端子は第２電源と接続されている。
【００６２】
実施形態において、コンデンサ２０４は指紋センサ内のコンデンサまたは他のキャパシタであってもよく、コンデンサ２０４の容量値は通常、不変である。
【００６３】
スイッチユニット２０６は、信号増幅器２０２の反転入力端子及び信号増幅器２０２の出力端子とそれぞれ接続されており、コンデンサ２０４を制御して信号増幅器２０２の反転入力端子と信号増幅器２０２の出力端子との間に接続されるように構成されている。これは、第１電圧が１つの凸キャパシタの容量値と非線形な関係を有し、第２電圧が１つの凹キャパシタの容量値と非線形な関係を有するようにするためである。
【００６４】
実施形態において、スイッチユニット２０６はコンデンサ２０４と並列に接続されている。スイッチユニット２０６は第１接続端子Ｄ１及び第２接続端子Ｄ２を含む。
【００６５】
第１接続端子Ｄ１は、コンデンサ２０４の第１端子及び信号増幅器２０２の反転入力端子とそれぞれ接続されている。第２接続端子Ｄ２は、コンデンサ２０４の第２端子及び信号増幅器２０２の出力端子とそれぞれ接続されている。
【００６６】
スイッチユニット２０６がオフとなったとき、コンデンサ２０４は、信号増幅器２０２の反転入力端子及び信号増幅器２０２の出力端子とそれぞれ通信される。よって、スイッチユニット２０６がオフとなったとき、コンデンサ２０４は、信号増幅器２０２の反転入力端子及び信号増幅器２０２の出力端子とそれぞれ通信している。通信とは接続及び伝導を意味する。
【００６７】
スイッチユニット２０６がオンとなったとき、コンデンサ２０４は、信号増幅器２０２の反転入力端子と信号増幅器２０２の出力端子との間から切り離される。この実施形態において、スイッチユニット２０６がオンとなったとき、コンデンサ２０４は、信号増幅器２０２の反転入力端子と信号増幅器２０２の出力端子との間に接続されているが、コンデンサ２０４はスイッチユニット２０６によって短絡されるので、コンデンサ２０４は、信号増幅器２０２の反転入力端子及び信号増幅器２０２の出力端子のそれぞれと通信できなくなる。
【００６８】
よって、信号増幅器２０２の出力端子からの出力電圧は、第２電源の電圧と等しくなる。コンデンサ２０４は短絡され、信号増幅器２０２の反転入力端子と信号増幅器２０２の出力端子との間から切り離されるので、信号増幅器２０２の出力端子からの出力電圧に影響を与えない。
【００６９】
図３に示す実施形態において、指紋検出回路２００は、さらに、サンプルホールド回路２１０とＡＤ変換器２１４とを含む。サンプルホールド回路２１０は、信号増幅器２０２の出力端子からの出力電圧を所定の倍率で増幅するように構成されている。ＡＤ変換器２１４は、増幅された出力電圧を数値に変換してその数値を保持するように構成されている。指紋検出回路２００は、さらに、デジタル信号を処理するためのデジタルシグナルプロセッサ（図示せず）を含みうる。デジタルシグナルプロセッサは、ＡＤ変換器２１４の出力端子と接続されている。信号増幅器２０２から出力された電圧をデジタル化したものは、以下の計算に有用である。
【００７０】
実施形態において、１つの指キャパシタ２０８の容量値は、式Ｖｏ＝（Ｖｓ−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉ）に基づいて定められる。Ｖｏは信号増幅器２０２の出力端子からの出力電圧であり、Ｖｔは励起信号の電圧振幅（励起電圧）であり、Ｃｘは１つの指キャパシタ２０８の容量値であり、Ｃｉはコンデンサ２０４の容量値であり、Ｖｓは第２電源の電圧（レギュレーション電圧）である。この式によれば、信号増幅器２０２の出力端子からの出力電圧Ｖｏは、１つの指キャパシタ２０８の容量値Ｃｘと非線形の関係を有する。
【００７１】
例えば、指紋検出回路１００が初期化されるとき、スイッチユニット２０６がオンとなり、指キャパシタ２０８の２端が接地されており、信号生成器２１２が接地されている（Ｖｔが接地されている）。このとき、信号増幅器２０２の出力端子からの出力電圧ＶｏはＶｓと等しくなり、初期化が完了する。
【００７２】
指紋検出回路２００が指紋を採取するとき、スイッチユニット２０６がオフとなり、信号生成器２１２が励起電圧Ｖｔを増大させ、励起電圧Ｖｔの増大の間、指キャパシタ２０８が蓄電される。蓄電される電気量はＱ＝Ｖｔ×Ｃｘである。演算増幅器の仮想短絡及び仮想オフの特徴に従って、信号増幅器２０２からの出力電圧が減少し、コンデンサ２０４に同量の蓄電がされることとなる。これは、演算増幅器の入力端子が第２電源の電圧Ｖｓのままとなるからである。そして、コンデンサ２０４に蓄電される電気量は（Ｖｓ−Ｖｏ）×Ｃｉ＝Ｖｔ×Ｃｘとなり、したがって、信号増幅器２０２からの出力電圧ＶｏはＶｏ＝Ｖｓ−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉとなる。そして、出力電圧Ｖｏはサンプルホールド回路２１０によってｎ倍に増幅され、ＡＤ変換器２１４に入力される最終検出電圧はＶａ＝ｎ×（Ｖｓ−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉ）となる。したがって、励起電圧Ｖｔと第２電源の電圧Ｖｓと所定の倍率ｎとの少なくとも１つを調整することにより、信号増幅器２０２からの電圧が調整されうる。つまり、増幅された第１電圧または増幅された第２電圧が調整されうるので、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が調整される。
【００７３】
明示的な調整手順は第１実施形態において言及しているため、ここでは詳説しない。
【００７４】
上述の指紋検出回路２００によれば、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が所定の閾値より小さい場合、処理モジュールは、励起電圧と所定の閾値とレギュレーション電圧との少なくとも１つを所望の差を得るために調整することにより差を調整する。このようにして、処理モジュールが採取した、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が相対的に大きくなり、信号対雑音比が向上する。これにより、その後のアルゴリズムによる認識がより容易となり、指紋検出の効果が改善される。
【００７５】
図４は、本開示のさらに別の例示的な実施形態における指紋検出回路の回路図である。図４に示すとおり、指紋検出回路３００は、信号増幅器３０２、コンデンサ３０４、可変抵抗器３０６及びスイッチユニット３０８を含む。
【００７６】
指紋を採取するとき（図２を参照せよ）、指紋検出回路１００は、指キャパシタ（凸キャパシタ及び凹キャパシタ）３１０を生じさせるために、指５００に励起信号を与えうる。
【００７７】
信号増幅器３０２の反転入力端子は１つの指キャパシタ３１０と接続されており、信号増幅器３０２の非反転入力端子は基準電圧端子３１２と接続されている。信号増幅器３０２は、１つの指キャパシタ３１０の容量値及びレギュレーション電圧に基づいて信号増幅器３０２の出力端子からの第１電圧または第２電圧を出力する。
【００７８】
実施形態において、基準電圧端子３１２は接地端子であり、つまり、信号増幅器３０２の非反転入力端子は接地端子に接続されている。
【００７９】
実施形態において、コンデンサ３０４は指紋センサ内のコンデンサまたは他のキャパシタであってもよく、コンデンサ３０４の容量値は通常、不変である。コンデンサ３０４は、信号増幅器３０２の反転入力端子と信号増幅器３０２の出力端子との間に接続されている。
【００８０】
スイッチユニット３０８は可変抵抗器３０６と直列に接続されており、可変抵抗器３０６を制御してコンデンサ３０４と並列に接続されるように構成されている。
【００８１】
実施形態において、スイッチユニット３０８は第１接続端子Ｅ１及び第２接続端子Ｅ２を含む。スイッチユニット３０８がオンとなったとき、つまり、第１接続端子Ｅ１が第２接続端子Ｅ２と接続されたとき、可変抵抗器３０６はコンデンサ３０４と並列に接続される。これは、第１電圧が１つの凸キャパシタの容量値と非線形な関係を有し、第２電圧が１つの凹キャパシタの容量値と非線形な関係を有するようにするためである。
【００８２】
スイッチユニット３０８がオフとなったとき、つまり、第１接続端子Ｅ１が第２接続端子Ｅ２から切り離されたとき、可変抵抗器３０６はコンデンサ３０４の放電ループに接続されていない。指紋検出回路３００が広範囲のパラメータに基づいて指紋データを採取するとき、スイッチユニット３０８はオフになりうる。
【００８３】
図４に示す実施形態において、指紋検出回路３００は、さらに、サンプルホールド回路３１６とＡＤ変換器３１８とを含む。サンプルホールド回路３１６は、信号増幅器３０２の出力端子とＡＤ変換器３１８の端子との間に接続されている。サンプルホールド回路３１６は、信号増幅器３０２の出力端子からの出力電圧を所定の倍率で増幅するように構成されている。ＡＤ変換器３１８は、増幅された出力電圧を数値に変換してその数値を保持するように構成されている。指紋検出回路３００は、さらに、デジタル信号を処理するためのデジタルシグナルプロセッサ（図示せず）を含みうる。デジタルシグナルプロセッサは、ＡＤ変換器３１８の出力端子と接続されている。信号増幅器３０２から出力された電圧をデジタル化したものは、以下の計算に有用である。
【００８４】
例えば、指紋検出回路３００が初期化されるとき、処理モジュールはスイッチユニット３０８をオンとする制御をし、コンデンサ３０４は蓄電されておらず、指キャパシタ３１０は接地されており、信号生成器３１４は接地されている（励起電圧Ｖｔは接地されている）。このとき、信号増幅器３０２からの出力電圧Ｖｏは０と等しくなる。
【００８５】
指紋検出回路３００が指紋を採取するとき、信号生成器３１４が励起電圧Ｖｔを増大させ、励起電圧Ｖｔの増大の間、指キャパシタ３１０が蓄電される。蓄電される電気量はＱ＝Ｖｔ×Ｃｘである。演算増幅器の仮想短絡及び仮想オフの特徴に従って、信号増幅器３０２からの出力電圧Ｖｏが減少し、コンデンサ３０４が同量の蓄電がされることとなる。これは、演算増幅器の入力端子がグランドレベルのままとなるからである。そして、コンデンサ３０４に蓄電される電気量はＱ＝（０−Ｖｏ）×Ｃｉ＝Ｖｔ×Ｃｘとなり、したがってＶｏ＝−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉとなる。このとき、コンデンサ３０４の電圧は−Ｖｏであり、つまり、コンデンサ３０４の左端子の電圧が０であり、コンデンサ３０４の右端子の電圧が−Ｖｏである。コンデンサ３０４と並列に接続されている可変抵抗器３０６は放電し、点電流Ｉ＝−Ｖｏ／Ｒｓである（「−」は電流の方向を示す。つまり、左から右である）。短時間Ｔｓの経過ののち（可変抵抗器３０６の放電とともに、出力電圧Ｖｏの絶対値が減少し、電流が減少する。時間が非常に短い場合、電流はさほど減少せず、したがって、時間Ｔｓの間、電流はおおよそＩとなる）、放電された電気量はＱｓ＝Ｉ×Ｔｓとなる。放電された電荷は全てコンデンサ３０４から来たものなので、コンデンサ３０４の電圧は減少し、その減少値はＶｓ＝Ｑｓ／Ｃｉとなる。したがって、信号増幅器３０２からの最終出力電圧はＶｏ＝−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉ−（−Ｖｓ）＝Ｖｓ−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉとなる。出力電圧Ｖｏはサンプルホールド回路３４６によりｎ倍に増幅されるので、ＡＤ変換器３１８に入力される最終検出電圧はＶａ＝ｎ×（Ｖｓ−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉ）となる。ここで、Ｖｓ＝Ｑｓ／Ｃｉ＝Ｉ×Ｔｓ／Ｃｉ＝Ｖｏ／Ｒｓ×Ｔｓ／Ｃｉ＝Ｖｔ×Ｃｘ×Ｔｓ／（Ｃｉ×Ｃｉ×Ｒｓ）であり、検出期間Ｔｓは不変値であり、Ｔｓ＝２．５マイクロ秒といったように、指紋検出回路３００内に予め設定可能である。さらに、検出期間Ｔｓは励起信号の期間より小さい。よって、処理モジュールは、可変抵抗器３０６の抵抗値を調整することによりコンデンサの電圧（レギュレーション電圧）の減少を制御してもよく、それにより信号増幅器３０２からの出力電圧Ｖｏを制御する。
【００８６】
明示的な調整手順は第１実施形態において言及しているため、ここでは詳説しない。
【００８７】
上述の指紋検出回路３００によれば、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が所定の閾値より小さい場合、処理モジュールは、励起電圧と所定の閾値とレギュレーション電圧との少なくとも１つを所望の差を得るために調整することにより差を調整する。このようにして、処理モジュールが採取した、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が相対的に大きくなり、信号対雑音比が向上する。これにより、その後のアルゴリズムによる認識がより容易となり、指紋検出の効果が改善される。
【００８８】
図５は、本開示の例示的な実施形態に係る電子機器の概略図である。図５に示すとおり、電子機器４００は指紋検出回路を含む。指紋検出回路は電子機器４００の内部に構成されうる。指紋検出回路は、上述の実施形態の上述の指紋検出回路のいずれかになりうる。
【００８９】
本開示の実施形態に係る電子機器によれば、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が所定の閾値より小さい場合、処理モジュールは、励起電圧と所定の閾値とレギュレーション電圧との少なくとも１つを所望の差を得るために調整することにより差を調整する。このようにして、処理モジュールが採取した、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が相対的に大きくなり、信号対雑音比が向上する。これにより、その後のアルゴリズムによる認識がより容易となり、指紋検出の効果が改善される。
【００９０】
実施形態において、電子機器４００は携帯電話であってもよい。当然ながら、他の実施形態において、電子機器４００は、また、タブレットＰＣ、ノートＰＣ、インテリジェントウェアラブルデバイス、オーディオプレイヤーまたは他の指紋検出が要求される電子機器であってもよい。
【００９１】
採取窓４０２は、電子機器４００の前面パネル４０４に構成されうるので、ユーザの指紋の採取が容易となる。明らかに、採取窓４０２は、側面や背面パネルといった、電子機器４００上の他の位置に構成されうる。
【００９２】
結論として、電子機器４００は指紋検出を改善する効果を有しうる。
【００９３】
図６は、本開示の例示的な実施形態に係る指紋検出方法のフローチャートである。図６に示すとおり、指紋検出方法は以下のステップを含む。
【００９４】
ステップＳ１１で、指紋データが採取される。
【００９５】
具体的には、凸キャパシタ及び凹キャパシタを生じさせるために、励起信号が指に与えられる。そして、採取ユニットが、レギュレーション電圧、１つの凸キャパシタの容量値及び１つの凹キャパシタの容量値に基づいて第１電圧または第２電圧を生成する。
【００９６】
ステップＳ１２で、指紋データが解析され、取得した差が所定の閾値以上かを判定する。
【００９７】
具体的には、処理モジュールが、第１電圧及び第２電圧を所定の倍率で増幅し、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差を算出し、差が所定の閾値以上かを判定する。差が所定の閾値以上である場合にはステップＳ１３が実行され、そうでない場合にはステップＳ１４が実行される。
【００９８】
ステップＳ１３で、指紋採取が完了し、算出処理が開始される。
【００９９】
具体的には、処理モジュールが、第１電圧に基づいて１つの凸キャパシタの容量値を算出し、第２電圧に基づいて１つの凹キャパシタの容量値を算出する。
【０１００】
ステップＳ１４で、励起電圧、所定の倍率とレギュレーション電圧との少なくとも１つが所定の閾値及び差に基づいて調整され、調整されたパラメータの少なくとも１つを用いて指紋検出回路が再構成される。
【０１０１】
具体的には、処理モジュールは、まず、差及び所定の閾値に基づいて所望の増幅倍率を算出し（ステップＳ４１）、所望の倍率に基づいて励起電圧Ｖｔと所定の倍率ｎとの有用な組を求め、これらの組から指紋検出回路に最も適した組を選択する（ステップＳ４２）。そして、処理モジュールは、選択した組に基づいてレギュレーション電圧Ｖｓを調整し（ステップＳ４３）、取得したレギュレーション電圧Ｖｓ、励起電圧Ｖｔ及び所定の倍率ｎを指紋検出回路に再構成する（ステップＳ４４）。
【０１０２】
当然ながら、上述の指紋検出方法は上述の指紋検出回路により実現されうる。
【０１０３】
指紋採取前に、処理モジュールは、指紋検出回路に広範囲のパラメータを構成する。広範囲のパラメータは、指紋検出回路によって採取された指紋データがより多くの指紋特性に当てはまることを確実にするために用いられる。例えば、広範囲とは広い検出範囲であり、一般には、小さい所定の倍率及び中程度の電圧による範囲となる。このように、ほとんどの指紋データがＡＤ変換器の検出範囲内であり、データオーバーフローが起きないことを確実にすることができる。
【０１０４】
構成後、指紋採取が開始され、そして処理モジュールが、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が所定の閾値以上かを判定する。差が閾値以上である場合、処理モジュールは、第２電圧に基づいて凹キャパシタの容量値を算出し、第１電圧に基づいて凸キャパシタの容量値を算出する。差が閾値以上ではない場合、処理モジュールは、所定の閾値及び差に基づいて所望の増幅倍率を算出する。例えば、差が−０．５Ｖであり、所定の閾値が−３Ｖである場合、所望の所定の倍率は６となる。
【０１０５】
そして、処理モジュールは、調整された励起電圧及び調整された所定の倍率を取得するために、所望の増幅倍率に基づいて励起電圧及び所定の倍率を調整する。増幅倍率は、励起電圧Ｖｔ×所定の倍率ｎにより定められる。したがって、増幅倍率はそれぞれ、一連の励起電圧及び所定の倍率に対応する。例えば、増幅倍率が１０である場合、処理モジュールが励起電圧は増幅しないが所定の倍率を１０倍に増幅しうる、または、処理モジュールが励起電圧を２倍に増幅し所定の倍率を５倍に増幅しうる、または、処理モジュールが励起電圧を４倍に増幅し所定の倍率を２．５倍に増幅しうる。
【０１０６】
しかし、指紋検出回路において、励起電圧及び所定の倍率の値は、一般的には制限されており、任意には設定できない。そして、所望の増幅倍率に対応する配列は、制限された励起電圧及び制限された所定の倍率の組により作られうる。そして、最もよい効果を実現する１つの組はこれらの条件により選択される、つまり、励起電圧の値及び所定の倍率の値が決定される。例えば、差を１０倍に増幅することが望まれる場合、処理モジュールは、所定の倍率ｎとして２、３、４、５、６、７または８を選択し、励起電圧Ｖｔとして３Ｖ、４Ｖ、５Ｖ、６Ｖ、７Ｖ、８Ｖ、９Ｖまたは１０Ｖを選択しうる。これらの励起電圧は、元の励起電圧５Ｖと比べて、それぞれ０．６倍、０．８倍、１倍、１．２倍、１．４倍、１．８倍及び２倍である。そして、差を１０倍に増幅することが望まれる場合、差をおよそ１０倍に増幅しうる組として、（ｎ＝５、Ｖｔ＝１０Ｖ、１０倍増幅）、（ｎ＝６，Ｖｔ＝８Ｖ、９．６倍増幅）、（ｎ＝７、Ｖｔ＝７Ｖ、９．８倍増幅）、（ｎ＝８、Ｖｔ＝６Ｖ、９．６倍増幅）、（ｎ＝９、Ｖｔ＝６Ｖ、１０．８倍増幅）、（ｎ＝１０、Ｖｔ＝５Ｖ、１０倍増幅）が含まれる。これらの組のうち、Ｖｔが大きいほど、信号対雑音比が大きくなり、消費電力が大きくなる。したがって、処理モジュールは、消費電力に対するユーザの要求に基づいて、相対的に信号対雑音比が高い組を選択しうる。
【０１０７】
調整された励起電圧の値及び調整された所定の倍率の値を決定したのち、処理モジュールは、調整された励起電圧及び調整された所定の倍率に基づいてレギュレーション電圧Ｖｓの値を取得しうる。
【０１０８】
次に、処理モジュールは、これらの調整された励起電圧、調整された所定の倍率及び調整されたレギュレーション電圧を用いて指紋検出回路を構成する。そして、指紋検出回路は、新たな指紋データを取得するために指紋を再び採取し、このデータに基づいて、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が条件を満たすかを判定する。条件を満たす場合、指紋採取が完了し、条件を満たさない場合、差が条件を満たすまで指紋の検出及び分析が繰り返される。指がぬれている場合または指の凹が浅い場合、処理モジュールは再び指紋検出回路を構成する。それは、指紋検出回路が再び指紋を採取し、より高いコントラスト、より高い信号対雑音比及びより大きい差を得られるようにするためである。このようにして、その後のアルゴリズムがより高い精度を持ち、ユーザがよりよい経験をし、指紋検出の効果が改善しうる。
【０１０９】
本開示の実施形態に係る指紋検出方法によれば、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が所定の閾値より小さい場合、処理モジュールは、励起電圧と所定の閾値とレギュレーション電圧との少なくとも１つを所望の差を得るために調整することにより差を調整する。このようにして、処理モジュールが採取した、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差が相対的に大きくなり、信号対雑音比が向上する。これにより、その後のアルゴリズムによる認識がより容易となり、指紋検出の効果が改善される。
【０１１０】
本明細書を通して、「実施形態」「いくつかの実施形態」「１つの実施形態」「他の例」「例」「具体例」または「いくつかの例」への言及は、実施形態または例と関連して記載された特定の特徴、構造、材質または特性が少なくとも１つの本開示の実施形態または例に含まれることを意味する。したがって、本明細書中の随所に出現する「いくつかの実施形態において」「１つの実施形態において」「実施形態において」「他の例において」「例において」「具体例において」または「いくつかの例において」のようなフレーズは、必ずしも本開示の同一の実施形態または例を参照するものではない。さらに、特定の特徴、構造、材質または特性は、１またはそれ以上の実施形態または例において、任意の適した方法によって組み合わされる。
【０１１１】
また、「第１」「第２」のような用語は説明のためにここに用いられるのであり、相対的な重要性もしくは意義を表すもしくは示唆するものではなく、表された技術的特徴の数を示唆するものでもない。よって、「第１」及び「第２」で定められた特徴は１以上のこの特徴を備え得る。本開示の記載において、「複数の」とは、別途明記する場合を除き、２つ以上であることを意味する。
【０１１２】
当然ながら、本開示の各部分は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの組み合わせによって実現されうる。上述の実施形態において、複数のステップまたは方法は、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またはファームウェアによって実現されうる。例えば、ハードウェアによって実現される場合、他の実施形態と同様に、ステップまたは方法は、以下に挙げる、本分野で既知の技術の１つまたは組み合わせによって実現される：データ信号の論理関数を実現する論理ゲート回路を有するディスクリート論理回路、論理ゲートを適切に組み合わせたＡＳＩＣ（Application-Specific Integrated Circuit: 特定用途向け集積回路）、ＰＧＡ（Programmable Gate Array）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）など。
【０１１３】
当業者は、上述の本開示の例示的な方法の全てまたは一部のステップは、プログラムが関連するハードウェアに命令をすることによって達成されうることが理解できる。プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に格納されうる。プログラムは、コンピュータ上で実行されるとき、本開示の方法の実施形態のステップの１つまたは組み合わせを備える。
【０１１４】
また、本開示の実施形態に係る各機能部は、処理モジュールに統合されうる。または、これらの機能部は物理的に分離して存在しうる。または、２以上の機能部が処理モジュールに統合されうる。統合モジュールは、ハードウェアの形態またはソフトウェアの機能モジュールの形態によって実現されうる。統合モジュールがソフトウェアの機能モジュールの形態によって実現され、単独製品として販売されまたは使用されるとき、統合モジュールはコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に格納されうる。
【０１１５】
上述の記憶媒体は、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、磁気ディスク、ＣＤ（Compact Disc）などでよい。
【０１１６】
注目すべきは、本開示は実施形態を参照しながら説明されてきたものの、本開示は、当業者が本開示を実施することとなる他の例も含むことが当業者に認識される、ということである。したがって、本開示は実施形態に限定されるものではない。
【０１１７】
（付記）
（付記１）
凸キャパシタ及び凹キャパシタを生じさせるために励起信号を指に与える指紋検出回路であって、
複数の採取ユニットを備える指紋採取モジュールであって、前記複数の採取ユニットの各々が、レギュレーション電圧を有し、１つの前記凸キャパシタの容量値と１つの前記凹キャパシタの容量値と前記レギュレーション電圧とに基づいて第１電圧または第２電圧を出力する、指紋採取モジュールと、
前記指紋採取モジュールと接続され、前記第１電圧と前記第２電圧とを所定の倍率で増幅し、増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差を算出し、前記差が所定の閾値以上かを判定する処理モジュールと、
を備え、
前記差が前記所定の閾値以上である場合、前記処理モジュールは、さらに、前記第１電圧に基づいて１つの前記凸キャパシタの前記容量値を算出し、前記第２電圧に基づいて１つの前記凹キャパシタの前記容量値を算出し、
前記差が前記所定の閾値より小さい場合、前記処理モジュールは、さらに、前記励起信号の電圧振幅である励起電圧と前記所定の倍率と前記レギュレーション電圧との少なくとも１つを前記所定の閾値と前記差とに基づいて調整し、調整されたパラメータの少なくとも１つを用いて前記指紋採取モジュールと前記処理モジュールとを構成する、
指紋検出回路。
【０１１８】
（付記２）
前記所定の倍率が調整された場合、前記処理モジュールは、さらに、前記第１電圧と前記第２電圧とを調整された所定の倍率で増幅し、前記増幅された第１電圧の調整値と前記増幅された第２電圧の調整値との調整差を算出し、前記調整差が前記所定の閾値以上かを判定し、
前記励起電圧と前記レギュレーション電圧との少なくとも１つが調整された場合、または前記励起電圧と前記レギュレーション電圧と前記所定の倍率との各々が調整された場合、前記採取ユニットは、さらに、１つの前記凹キャパシタの前記容量値と１つの前記凸キャパシタの前記容量値と前記調整されたレギュレーション電圧とに基づいて第１調整電圧と第２調整電圧とを出力し、前記処理モジュールは、さらに、前記第１調整電圧と前記第２調整電圧とを前記所定の倍率または前記調整された所定の倍率で増幅し、前記第１調整電圧の前記増幅値と前記第２調整電圧の前記増幅値との前記調整差を算出し、前記調整差が前記所定の閾値以上かを判定する、
付記１に記載の指紋検出回路。
【０１１９】
（付記３）
前記第１電圧は１つの前記凸キャパシタの前記容量値と非線形な関係を持ち、前記第２電圧は１つの前記凹キャパシタの前記容量値と非線形な関係を持つ、
付記１または２に記載の指紋検出回路。
【０１２０】
（付記４）
採取ユニットの各々が信号増幅器とコンデンサとスイッチユニットとを備え、
前記信号増幅器は、１つの前記凸キャパシタまたは１つの前記凹キャパシタと接続された反転入力端子と、基準電圧端子と接続された非反転入力端子と、前記第１電圧または前記第２電圧を出力する出力端子とを有し、
前記スイッチユニットは、前記信号増幅器の前記反転入力端子と前記出力端子とにそれぞれ接続され、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前記コンデンサを制御する、
付記１から３のいずれか１つに記載の指紋検出回路。
【０１２１】
（付記５）
前記スイッチユニットを介して前記コンデンサと接続された第１電源をさらに備え、
前記スイッチユニットは、前記第１電源に前記コンデンサを蓄電させるように制御し、または前記コンデンサを前記第１電源から切り離すように制御し、
前記コンデンサの２端子間の電圧が前記レギュレーション電圧である、
付記４に記載の指紋検出回路。
【０１２２】
（付記６）
前記基準電圧端子は接地端子である、
付記４または５に記載の指紋検出回路。
【０１２３】
（付記７）
前記スイッチユニットは第１スイッチと第２スイッチとを備え、
前記第１スイッチは第１選択端子と第１電源端子と第１接続端子とを有し、前記第１選択端子は前記コンデンサの第１端子と接続され、前記第１電源端子は前記第１電源の第１電極と接続され、前記第１接続端子は前記信号増幅器の前記反転入力端子と接続され、
前記第２スイッチは第２選択端子と第２電源端子と第２接続端子とを有し、前記第２選択端子は前記コンデンサの第２端子と接続され、前記第２電源端子は前記第１電源の第２電極と接続され、前記第２接続端子は前記信号増幅器の前記出力端子と接続され、
前記第１選択端子は前記第１接続端子または前記第１電源端子と接続され、前記第２選択端子は前記第２接続端子または前記第２電源端子と接続される、
付記４から６のいずれか１つに記載の指紋検出回路。
【０１２４】
（付記８）
前記第１選択端子が前記第１接続端子と接続されて前記第１電源端子から切り離され、前記第２選択端子が前記第２接続端子と接続されて前記第２電源端子から切り離されている場合、前記コンデンサは、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、前記第１電源から切り離される、
付記７に記載の指紋検出回路。
【０１２５】
（付記９）
前記第１選択端子が前記第１電源端子と接続されて前記第１接続端子から切り離され、前記第２選択端子が前記第２電源端子と接続されて前記第２接続端子から切り離されている場合、前記第１電源は前記コンデンサを蓄電する、
付記７に記載の指紋検出回路。
【０１２６】
（付記１０）
第２電源をさらに備え、
前記基準電圧端子は前記第２電源の出力端子であり、前記スイッチユニットは前記コンデンサと並列に接続され、前記第２電源の前記電圧は前記レギュレーション電圧であり、
前記スイッチユニットがオフとなった場合、前記コンデンサは前記信号増幅器の前記反転入力端子と前記信号増幅器の前記出力端子とにそれぞれ通信され、
前記スイッチユニットがオンとなった場合、前記コンデンサは前記信号増幅器の前記反転入力端子と前記信号増幅器の前記出力端子との間から切り離される、
付記４に記載の指紋検出回路。
【０１２７】
（付記１１）
１つの前記凸キャパシタの前記容量値または１つの前記凹キャパシタの前記容量値は以下の式、
Ｖｏ＝（Ｖｓ−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉ）
に基づいて定められ、
Ｖｏが前記第１電圧または前記第２電圧であり、Ｖｔが前記励起電圧であり、Ｃｘが１つの前記凸キャパシタの前記容量値または１つの前記凹キャパシタの前記容量値であり、Ｃｉが前記コンデンサの前記容量値であり、Ｖｓが前記レギュレーション電圧である、
付記５または１０に記載の指紋検出回路。
【０１２８】
（付記１２）
採取ユニットの各々が信号増幅器とコンデンサと可変抵抗器とスイッチユニットとを備え、
前記信号増幅器は、１つの前記凸キャパシタまたは１つの前記凹キャパシタと接続された反転入力端子と、基準電圧端子と接続された非反転入力端子と、前記第１電圧または前記第２電圧を出力する出力端子とを有し、
前記コンデンサは前記信号増幅器の前記反転入力端子と前記信号増幅器の前記出力端子との間に接続され、
前記スイッチユニットは、前記可変抵抗器と直列に接続され、前記可変抵抗器を前記コンデンサと並列に接続されるように制御する、
付記１から３のいずれか１つに記載の指紋検出回路。
【０１２９】
（付記１３）
１つの前記凸キャパシタの前記容量値または１つの前記凹キャパシタの前記容量値は以下の式、
Ｖｏ＝（Ｖｓ−Ｖｔ×Ｃｘ／Ｃｉ）
Ｖｓ＝Ｖｔ×Ｃｘ×Ｔｓ／（Ｃｉ×Ｃｉ×Ｒｓ）
に基づいて定められ、
Ｖｏが前記第１電圧または前記第２電圧であり、Ｖｔが前記励起電圧であり、Ｃｘが１つの前記凸キャパシタの前記容量値または１つの前記凹キャパシタの前記容量値であり、Ｃｉが前記コンデンサの前記容量値であり、Ｖｓが前記レギュレーション電圧であり、Ｒｓが前記可変抵抗器の抵抗値であり、Ｔｓが検出期間である、
付記１２に記載の指紋検出回路。
【０１３０】
（付記１４）
前記処理モジュールは、サンプルホールド回路とアナログデジタル変換器とをさらに備え、
前記サンプルホールド回路は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との間に接続されている、
付記１から１３のいずれか１つに記載の指紋検出回路。
【０１３１】
（付記１５）
凸キャパシタ及び凹キャパシタを生じさせるために励起信号を指に与えるステップと、
レギュレーション電圧と１つの前記凸キャパシタの容量値と１つの前記凹キャパシタの容量値とに基づいて第１電圧または第２電圧を採取ユニットに生じさせるステップと、
前記第１電圧と前記第２電圧とを所定の倍率で処理モジュールに増幅させるステップと、
増幅された第１電圧と増幅された第２電圧との差を前記処理モジュールに算出させるステップと、
前記差が所定の閾値以上かを前記処理モジュールに判定させるステップと、
前記差が前記所定の閾値以上である場合に、前記処理モジュールに、前記第１電圧に基づいて１つの前記凸キャパシタの前記容量値を算出させ、前記第２電圧に基づいて１つの前記凹キャパシタの前記容量値を算出させるステップと、
前記差が前記所定の閾値より小さい場合に、励起電圧と前記所定の倍率と前記レギュレーション電圧との少なくとも１つを前記所定の閾値と前記差とに基づいて前記処理モジュールに調整させ、調整されたパラメータの少なくとも１つにより前記採取ユニットと前記処理モジュールとを構成するステップと、
を備える指紋検出方法。
【０１３２】
（付記１６）
付記１から１４のいずれか１つに記載の指紋検出回路を備える電子機器。
【図１】
2018516471.tif 000003
【図２】
2018516471.tif 000004
【図３】
2018516471.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018516471.tif 000007
【図６】
2018516471.tif 000008
【国際調査報告】
2018516471.tif 000009
2018516471.tif 000010