支持唤醒手指和导航的指纹传感器制造技术

本发明专利技术涉及支持唤醒手指和导航的指纹传感器。按照本发明专利技术一个方面的用于电容性感测的输入装置包括：多个发射器电极和多个接收器电极。该输入装置配置为：通过将感测信号驱动到发射器电极的每个上以及接收对应于多个接收器电极的每个的独立检测信号来操作在第一模式中；以及通过将公共感测信号驱动到多个发射器电极上以及接收对应于从多个接收器电极选择的至少一个接收器电极的公共检测信号来操作在第二模式中。

【技术实现步骤摘要】
支持唤醒手指和导航的指纹传感器
技术介绍
包括触摸传感器装置(也通常称为触摸板或接近传感器装置)以及生物计量认证装置的输入装置广泛用于各种电子系统中。生物计量认证系统(诸如指纹传感器装置)用于认证装置的用户。除了别的之外，生物计量感测技术提供了一种为了认证目的而检验个体身份的可靠的非侵入方式。触摸传感器装置通常包括常常通过表面来区分的感测区，其中触摸传感器装置确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动，通常为了允许用户提供用户输入来与电子系统相交互的目的。生物计量认证系统(诸如指纹传感器装置)也通常包括感测区，其中指纹传感器装置确定指纹或部分指纹的存在、位置、运动和/或特征，通常为了涉及用户认证或者用户识别的目的。触摸传感器装置和指纹传感器装置可以因此用来提供电子系统的接口。例如，触摸传感器装置和指纹传感器装置常常用作较大计算系统(诸如笔记本计算机或台式计算机中集成的或者作为其外设的不透明触摸板和指纹阅读器)的输入装置。触摸传感器装置和指纹传感器也常常用在较小计算系统(诸如集成在移动装置(诸如智能手机和平板电脑)中的触摸屏幕和/或独立感测区)中。在一些情况中，诸如其中最小化功率消耗是考虑的因素，触摸传感器和/或指纹传感器可以操作在低功率模式中，以及当对象接近传感器时装置可以执行“唤醒”模式。一些解决方案利用传感器附近的附加组件和/或电路来检测对象的存在以启动唤醒。
技术实现思路
在示范实施例中，一种用于电容性感测的输入装置包括：多个发射器电极和多个接收器电极。该输入装置配置为：通过将感测信号驱动到发射器电极的每个上以及接收对应于多个接收器电极的每个的独立检测信号来操作在第一模式中；以及通过将公共感测信号驱动到多个发射器电极上以及接收对应于从多个接收器电极选择的至少一个接收器电极的公共检测信号来操作在第二模式中。在另一个示范实施例中，一种用于电容性感测的输入装置包括：多个发射器电极和多个接收器电极。该输入装置配置为：通过将感测信号驱动到发射器电极的每个上以及接收对应于多个差分接收器的独立检测信号来操作在第一模式中，其中多个差分接收器的每个配置为提供与接收器电极之一关联的独立检测信号；以及通过将感测信号驱动到发射器电极的每个上以及在单端接收器接收至少一个公共检测信号来操作在第二模式中，其中单端接收器配置为提供与至少一个接收器电极关联的公共检测信号。在又一个示范实施例中，提供了一种操作用于电容性感测的输入装置的方法。该输入装置包括多个发射器电极和多个接收器电极。该方法包括操作在第一模式中，该第一模式包括：将感测信号驱动到发射器电极的每个上；接收对应于多个接收器电极的每个的独立检测信号；操作在第二模式中，该第二模式包括：将公共感测信号驱动到发射器电极的每个上；接收对应于被编组的接收器电极的第一组的公共检测信号。附图说明图1是示范输入装置和处理装置的框图；图2是示范传感器的某些组件的框图；图3是具有发射和接收电极的示范电容性传感器的某些组件的示意图；图4是模拟前端和电容性传感器的对应输入的示范实施例的示意图示；图5是另一示范模拟前端和电容性传感器的对应输入的示意图；图6示出了包括模拟前端的传感器的布置，其中每个前端连接到多个接收器电极；图7示出了包括将多个接收器电极编组在一起的布置的传感器；图8示出了将多个接收器电极编组在一起的备选实施例；图9A示出了根据一个实施例的接触传感器的输入对象；图9B示出了根据一个实施例的接触传感器的输入对象；图10A示出了根据一个实施例的操作传感器的方法；以及图10B示出了根据另一个实施例的操作传感器的方法。具体实施方式以下详细描述实际上是示范性的，而不是意在限制本公开或者本公开的应用和使用。此外，并不是意在通过前面的
技术介绍
和附图简述或者以下详细描述中提供的任何明确表达或暗示的理论进行限制。描述了一种使用指纹传感器和关联电路来提供唤醒手指(WOF)和导航(NAV)的解决方案。一些解决方案使用接近指纹传感器的附加组件(诸如金属板)来检测WOF事件。这样的附加组件可能增加装置的复杂性和成本。所述实施例减少了改变指纹传感器的需要。在某些实施例中，接收(RX)电极和可选的发射(TX)电极被“编组”在一起。被编组的TX电极可以通过公共发射信号来驱动，以及被编组的RX电极可以连接到公共接收电路(诸如模拟前端(AFE))。术语前端和接收器可以互换地使用。备选地，仅RX电极需要被编组在一起，而TX电极可以分别地驱动。在某些实施例中，采用单端电路来从RX电极捕获信号。通过对与单端电路结合的电极进行编组所产生的信号可以产生比在某些应用中使用的差分解决方案大若干数量级(例如，大约是100倍)的信号。图1是示出示例输入装置100的框图。输入装置100可以配置为向电子系统提供输入。如这个文档中所使用的，术语“电子系统”(或“电子装置”)广义地表示能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机，诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、网页浏览器、电子书阅读器、个人数字助理(PDA)和可穿戴计算机(诸如智能手表和活动追踪器装置)。电子系统的附加示例包括复合输入装置，诸如包括输入装置100和分离操纵杆或按键开关的物理键盘。电子系统的另外的示例包括诸如数据输入装置(包括远程控制和鼠标)和数据输出装置(包括显示屏幕和打印机)的外围设备。其它示例包括远程终端、信息站和视频游戏机(例如，视频游戏控制台、便携游戏装置等)。其它示例包括通信装置(包括蜂窝电话，诸如智能电话)和媒体装置(包括记录器、编辑器和播放器，诸如电视机、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机)。附加地，电子系统可以是输入装置的主机或从机。输入装置100可以实现为电子系统的物理部分，或者可以与电子系统在物理上分离。视情况而定，输入装置100可使用以下方式中的任何一种或多种与电子系统的部分进行通信：总线、网络和其它有线或无线互连。示例包括内部集成电路(I2C)、串行外围接口(SPI)、个人系统/2(PS/2)、通用串行总线(USB)、蓝牙、射频(RF)和红外线数据协议(IRDA)。图1中，传感器105被包括在输入装置100内。传感器105包括一个或多个感测元件，所述感测元件配置为感测由一个或多个输入对象在感测区中提供的输入。输入对象的示例包括手指、触控笔和手。感测区包含传感器105之上、周围、之中和/或附近的任何空间，其中输入装置100能够检测用户输入(例如，由一个或多个输入对象所提供的用户输入)。特定感测区的尺寸、形状和位置可以逐个实施例变化。在一些实施例中，感测区沿一个或多个方向从输入装置100的表面延伸到空间中，直到信噪比阻碍充分准确的对象检测。在各个实施例中，这个感测区沿特定方向延伸到的距离可以是大约小于一毫米、数毫米、数厘米或者更多，并且可随所使用的感测技术的类型和所期望的准确度而显著地变化。因此，一些实施例感测的输入包括没有与输入装置100的任何表面相接触、与输入装置100的输入表面(例如触摸表面)相接触、与耦合某个量的外加力或压力的输入装置100的输入表面相接触和/或它们的组合。在各个实施例中，可由传感器元件定位在其中或其上的传感器衬底的表面或者由面板或者定位在传感器元件之上的其它覆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电容性感测的输入装置，所述输入装置包括：多个发射器电极；以及多个接收器电极；其中所述输入装置配置为：通过将感测信号驱动到所述发射器电极的每个上以及接收对应于所述多个接收器电极的每个的独立检测信号来操作在第一模式中；通过将公共感测信号驱动到多个所述发射器电极上以及接收对应于从所述多个接收器电极选择的至少一个接收器电极的公共检测信号来操作在第二模式中。

【技术特征摘要】
2017.06.28 US 15/6363161.一种用于电容性感测的输入装置，所述输入装置包括：多个发射器电极；以及多个接收器电极；其中所述输入装置配置为：通过将感测信号驱动到所述发射器电极的每个上以及接收对应于所述多个接收器电极的每个的独立检测信号来操作在第一模式中；通过将公共感测信号驱动到多个所述发射器电极上以及接收对应于从所述多个接收器电极选择的至少一个接收器电极的公共检测信号来操作在第二模式中。2.如权利要求1所述的输入装置，其中所述公共检测信号对应于多个被编组的接收器电极。3.如权利要求1所述的输入装置，进一步包括：多个差分接收器，配置为当操作在所述第一模式中时获得所述独立检测信号；以及至少一个单端接收器，配置为当操作在所述第二模式中时获得所述公共检测信号；其中所述输入装置配置为当操作在所述第一模式中时使用所述多个差分接收器来获得所述独立检测信号，以及当操作在所述第二模式中时使用所述至少一个单端接收器来获得所述公共检测信号。4.如权利要求3所述的输入装置，其中所述差分接收器从感兴趣的接收器电极减去至少两个接收器电极所测量的电容值的平均值以获得感兴趣的检测信号。5.如权利要求4所述的输入装置，其中所述至少两个接收器电极被编组在一起并且连接到放大器的输入端子以及从所述感兴趣的接收器电极中减去来获得所述感兴趣的检测信号。6.如权利要求1所述的输入装置，其中从所述多个接收器电极中选择的至少两个接收器电极的平均电容从感兴趣的接收器电极的所述电容中以数字方式减去来获得感兴趣的检测信号。7.如权利要求1所述的输入装置，其中所述输入装置进一步配置为当操作在所述第一模式中时获得在感测区中的生物计量对象的图像。8.如权利要求1所述的输入装置，其中所述装置进一步配置为当操作在所述第二模式中时检测在感测区中的生物计量对象的存在，所述感测区包括被编组的接收器电极的第一组。9.如权利要求8所述的输入装置，其中被编组的接收器电极的所述第一组被定位为接近感测区的中心。10.如权利要求1所述的输入装置，其中所述输入装置进一步包括被编组的接收器电极的多个组，并且其中所述输入装置进一步配置为当操作在所述第二模式中时利用被编组的接收器电极的第一组来检测感测区中生物计量对象的运动，所述被编组的接收器电极的第一组从被编组的接收器电极的所述多个组中选择。11.如权利要求7所述的输入装置，其中，当操作在所述第一模式中时，所述输入装置将感测信号驱动到所述发射器电极的每个上并且重复地接收对应于所述多个接收器电极的每个的独立检测信号，以成像生物计量对象。12.如权利要求8所述的输入装置，其中，当操作在所述第二模式中时，所述输入装置重复地将所述公共感测信号驱动到所述多个发射器电极上并且接收对应于被编组的接收器电极的所述第一组的所述公共检测信号直到生物计量被检测到。13.如权利要求10所述的输入装置，进一步包括：当操作在所述第二模式中时，重复地将至少第二公共感测信号驱动到第二多个发射器电极上并且接收对应于被编组的接收器电极的第二组的第二公共检测信号；以及从所述多个公共检测信号和第二公共检测信号检测生物计量的运动。14.如权利要求13所述的输入装置，其中按照时间复用和码复用方式的至少一种来驱动所述公共感测信号和...

【专利技术属性】
技术研发人员：E柏汉农，M普德，J莉莉，
申请(专利权)人：辛纳普蒂克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US