感测装置及其感测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种感测装置及其感测方法。充电控制电路调整感测电流的大小，以提高感测电流对输出电容的充电速率，缩短输出感测电压达到稳定状态的时间。到稳定状态的时间。到稳定状态的时间。

【技术实现步骤摘要】
感测装置及其感测方法


[0001]本专利技术涉及一种电子装置，尤其涉及一种感测装置及其感测方法。

技术介绍

[0002]常见的影像感测装置可包括由多个感测像素构成的感测像素阵列，各个感测像素可例如将入射光转换为感测信号，通过分析各个感测像素所提供的感测信号，即可获得感测像素阵列所感测到的影像。影像感测技术通常可以应用于个人使用的保险箱、门锁、消费型电子装置(个人计算机、手机、平板计算机)
…
等，通过感测结果来进行身分辨识进而提高安全性。随着相关技术的成熟，对于影像感测的感测质量的要求也越来越高，因此如何在不影响影像感测装置的感测质量的情形下提高感测效率为本领域相关技术人员重要的课题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种感测装置及其感测方法，可有效提高感测装置的感测效率。
[0004]本专利技术的感测装置包括感测单元、输出电容以及充电控制电路。感测单元执行影像感测，而产生感测电流。输出电容耦接于感测单元的输出端与参考电压之间，反应感测电流而产生输出感测电压。充电控制电路耦接感测单元，调整感测电流的大小，以提高感测电流对输出电容的充电速率，缩短输出感测电压达到稳定状态的时间。
[0005]本专利技术还提供一种感测装置的感测方法，感测装置包括感测单元、输出电容以及充电控制电路，输出电容耦接于感测单元的输出端与参考电压之间，输出电容反应感测电流而产生输出感测电压。感测装置的感测方法包括下列步骤。控制感测单元执行影像感测，以产生感测电流。调整感测电流的大小，以提高感测电流对输出电容的充电速率，缩短输出感测电压达到稳定状态的时间。
[0006]基于上述，本专利技术实施例的充电控制电路可调整感测电流的大小，以提高感测电流对输出电容的充电速率，缩短输出感测电压达到稳定状态的时间，进而有效提高感测装置的感测效率。
[0007]为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0008]图1是依照本专利技术的实施例的一种感测装置的示意图。
[0009]图2是依照本专利技术另一实施例的感测装置的示意图。
[0010]图3是依照本专利技术的实施例的开关控制信号与输出感测电压的示意图。
[0011]图4是依照本专利技术的实施例的一种感测装置的感测方法流程图。
[0012]图5是依照本专利技术另一实施例的一种感测装置的感测方法流程图。
具体实施方式
[0013]图1是依照本专利技术的实施例的一种感测装置的示意图，请参照图1。感测装置包括感测单元102、输出电容C1以及充电控制电路104，输出电容C1耦接于感测单元102的输出端与参考电压VB之间，充电控制电路104耦接感测单元102，其中参考电压VB可例如为接地电压，然不以此为限。感测单元102可执行影像感测(例如指纹感测，然不以此为限)，并产生对应的感测电流IS1。感测电流IS1可对输出电容C1进行充电，而使输出电容C1反应感测电流IS1产生输出感测电压Vout给后端的处理电路进行图像处理。充电控制电路104可调整感测电流IS1的电流值大小，以调整感测电流IS1对输出电容C1的充电速率，缩短输出感测电压Vout达到稳定状态的时间。举例来说，充电控制电路104可以先大后小的方式调整感测电流IS1的大小，亦即先将感测电流IS1提高到较大的电流值，而后在输出感测电压Vout还未达到稳定状态前，将感测电流US1调整为较小的电流值，直到输出感测电压Vout未达到稳定状态。
[0014]如此先将感测电流IS1提高到较大的电流值可加快输出电容C1的充电速率，而在输出感测电压Vout还未达到稳定状态前，将感测电流US1调整为较小的电流值则可较精准地对输出电容C1进行充电，同时并可降低功率消耗。因此，通过充电控制电路104对感测电流的调整，可在不影响感测装置的感测质量的情形下，缩短输出感测电压达到稳定状态的时间，有效提高感测装置的感测效率。
[0015]图2是依照本专利技术另一实施例的感测装置的示意图。进一步来说，感测单元102以及充电控制电路104的实施方式可例如图2所示，在图2实施例中，感测单元102可包括重置开关SW1、光电转换单元202以及缓冲放大器电路204，充电控制电路104则可包括开关SW2、SW3以及电流源I1、I2。其中重置开关SW1耦接于重置电压VR与光电转换单元202之间，缓冲放大器电路204耦接光电转换单元202，在本实施例中，光电转换单元202为以光电二极管D1来实施，缓冲放大器电路204则以晶体管M1来实施，然不以此为限。光电二极管D1的阴极与阳极分别耦接重置开关SW1与接地电压，晶体管M1耦接于电源电压SVDD与开关SW2之间，晶体管M1的控制端耦接光电二极管D1的阴极。开关SW2与电流源I1串接于晶体管M1与接地电压之间，开关SW3与电流源I2串接于晶体管M1与接地电压之间。
[0016]重置开关SW1可于重置期间受控于重置控制信号SR1而被导通，进而重置晶体管M1的闸极电压。在感测装置的感测期间，重置开关SW1则受控于重置控制信号SR1而处于断开状态，此时光电二极管D1可将包括影像信息的光信号转换为电信号，而于晶体管M1的闸极产生对应的感测电压VS1。晶体管M1则可反应光电二极管D1提供的电信号，亦即闸极的感测电压VS1产生感测电流IS1对输出电容C1进行充电。
[0017]充电控制电路104中的电流源I1、I2可分别提供第一定电流与第二定电流，其中第一定电流大于第二定电流。在感测装置的感测期间，如图3所示，充电控制电路104可使输出电容C1先后进入充电期间t1与充电期间t2。其中在充电期间t1，开关SW2受控于开关控制信号S1而处于导通状态，开关SW3受控于开关控制信号S2而处于断开状态，如此可提高感测电流IS1的电流值，大幅提高输出电容C1的充电速度。在充电期间t2，开关SW2受控于开关控制信号S1而处于断开状态，开关SW3受控于开关控制信号S2而处于导通状态，以降低感测电流IS1的电流值，而得以较线性、较准确的方式对输出电容C1进行充电。
[0018]如图3所示，以未经调整电流值的感测电流IS1来对输出电容C1充电需耗费时间T2
才能将输出感测电压Vout充电至稳定状态(如曲线CV2所示)，而通过本实施例的经调整电流值的感测电流IS1来对输出电容C1充电，仅需耗费时间T1便能将输出感测电压Vout充电至稳定状态(如曲线CV1所示，达到稳定电压)。
[0019]值得注意的是，在本实施例中，于充电期间t1，开关SW2受控于开关控制信号S1而处于导通状态，开关SW3受控于开关控制信号S2而处于断开状态，然在其他实施例中，也可使开关SW2、SW3皆处于导通状态，以进一步加快输出电容C1的充电速度，提高感测装置的感测效率。此外，图2实施例为以光感测元件来实施感测单元102，然不以此为限，感测单元102也可例如为以电容式传感器或其他方式来实施。
[0020]图4是依照本专利技术的实施例的一种感测装置的感测方法流程图，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种感测装置，其特征在于，包括：感测单元，执行影像感测，而产生感测电流；输出电容，耦接于所述感测单元的输出端与参考电压之间，反应所述感测电流而产生输出感测电压；以及充电控制电路，耦接所述感测单元，调整所述感测电流的大小，以提高所述感测电流对所述输出电容的充电速率，缩短所述输出感测电压达到稳定状态的时间。2.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述充电控制电路以先大后小的方式调整所述感测电流的大小。3.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述充电控制电路包括：第一开关；第一电流源，与所述第一开关串接于所述感测单元的输出端与所述参考电压之间，所述第一电流源提供第一定电流；第二开关；第二电流源，与所述第二开关串接于所述感测单元的输出端与所述参考电压之间，所述第二电流源提供第二定电流，所述第一开关，所述输出电容先后进入第一充电期间与第二充电期间，于所述第一充电期间，所述第一开关处于导通状态，而所述第二开关处于断开状态，于所述第二充电期间，所述第一开关处于断开状态，而所述第二开关处于导通状态。4.根据权利要求3所述的感测装置，其特征在于，所述第一定电流大于所述第二定电流。5.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述感测单元包括：重置开关，其一端耦接重置电压，于重置期间处于导通状态，于感测期间处于断开状态；光电转换单元，耦接于所述重置开关的另一端，将包括影像信息的光信号转换为电信号；以及缓冲放大器电路，耦接所述光电转换单元，反应所述电信号产生所述感测电流。6.根据权利要求5所述的感测装置，其特征在于，所述光电转换单元包括：光电二极管，其阴极与阳极分别耦接所述重置开关的另一端与所述参考电压。7.根据权利要求5所述的感测装置，其特征在于，所述缓冲放大器电路包括：晶体管，耦接于电源电压与所述缓冲放大器电路的输出端之间，所述晶体管的控制端耦接所述光电转换单元的输出端。8.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗婉榕，
申请(专利权)人：神盾股份有限公司，
类型：发明
国别省市：