JP7393333B2 - 光検出回路、電子機器、駆動方法、光学的識別方法および装置 - Google Patents
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Description
読み取りノードと第1電源端子との間に接続された電荷蓄積サブ回路と、
一端が前記読み取りノードに接続され、他端が前記第1電源端子に接続された光電変換サブ回路と、
走査信号入力端子と前記読み取りノードにそれぞれ接続され、前記走査信号入力端子で受信された走査信号の制御の下で、前記読み取りノードの電気信号を収集して出力するように構成された信号収集サブ回路と、
前記読み取りノードと第2電源端子にそれぞれ接続され、前記読み取りノードの電位がプリセット値を下げると、前記電荷蓄積サブ回路を前記第2電源端子に接続することにより、前記読み取りノードの電位を初期電位に引き上げるように構成された電位プルアップサブ回路と、
を含む、
光検出回路に関する。
前記コンデンサの2つの極板は、前記読み取りノードと前記第1電源端子にそれぞれ接続され、
前記ダイオードの第1極が前記読み取りノードに接続され、前記ダイオードの第2極が前記第2電源端子に接続され、
前記フォトダイオードの第1極は、前記読み取りノードに接続され、前記フォトダイオードの第2極は、前記第1電源端子に接続され、
前記第4薄膜トランジスタの第1極は、前記第2電源端子に接続され、前記第4薄膜トランジスタの第2極は、前記読み取りノードに接続され、
前記第2薄膜トランジスタの第1極は、前記第2電源端子に接続され、前記第2薄膜トランジスタの制御極は、前記読み取りノードに接続され、前記第2薄膜トランジスタの第2極は、前記第1薄膜トランジスタの第1極に接続され、前記第1薄膜トランジスタの制御極は、走査信号受信端子に接続され、前記第1薄膜トランジスタの第2極と前記第1電源端子との間に、バイアス定電流源が接続されている。
信号収集サブ回路に走査信号を入力することにより、前記信号収集サブ回路が前記読み取りノード(A)の電気信号を収集し、前記信号収集サブ回路が前記読み取りノードの電気信号を収集する過程で、前記読み取りノードの電位がプリセット値を下げると、前記読み取りノードの電位を前記初期電位に引き上げること、
を含む、
光検出回路の駆動方法に関する。
各光検出回路の読み取りノードの電気信号を取得することと、
各前記光検出回路の読み取りノードの電気信号に基づいて、検出周期内に前記光検出回路における電荷蓄積サブ回路から放出された電荷量を確定することと、
前記電荷量に基づいて、指紋の隆線と谷紋を識別し、又は、タッチ領域と非タッチ領域を区分することと、
を含む、
前述した電子機器に適用される光学的識別方法。
前記プリセット値、前記初期電位、前記検出周期内に前記読み取りノードが最後まで下がった後の数値、および前記検出周期内に前記読み取りノードの電位が前記初期電位に回復された回数に基づいて、検出周期内に前記光検出回路における電荷蓄積サブ回路から放出された電荷量を確定すること、
を含む。
ΔU=n*D+B-E (1)
Q=ΔU*C (2)
20 リセットサブ回路
40 信号収集サブ回路
41 増幅サブ回路
41a 電圧フォロア
41b 電圧制御電流源
42 信号出力サブ回路
50 電位プルアップサブ回路
66 処理回路
1501 プロセッサ
1502 メモリ
1503 通信インターフェース
1504 バス
Claims (25)
- 読み取りノード(A)と第1電源端子(V1)との間に接続された電荷蓄積サブ回路(10)と、
一端が前記読み取りノード(A)に接続され、他端が前記第1電源端子(V1)に接続された光電変換サブ回路(30)と、
走査信号入力端子(Vg)と前記読み取りノード(A)にそれぞれ接続され、前記走査信号入力端子(Vg)で受信された走査信号の制御の下で、前記読み取りノード(A)の電気信号を収集して出力するように構成された信号収集サブ回路(40)と、
前記読み取りノード(A)と第2電源端子(V2)にそれぞれ接続され、前記読み取りノード(A)の電位がプリセット値を下げると、前記電荷蓄積サブ回路(10)を前記第2電源端子(V2)に接続することにより、前記読み取りノード(A)の電位を初期電位に引き上げるように構成された電位プルアップサブ回路(50)と、
を含み、
前記電位プルアップサブ回路(50)は、ダイオード(501)を含み、前記ダイオード(501)の第1極が前記読み取りノード(A)に接続され、前記ダイオード(501)の第2極が前記第2電源端子(V2)に接続されている、
光検出回路。 - 前記第1電源端子(V1)は、第1電源信号を供給するように構成され、前記第2電源端子(V2)は、第2電源信号を供給するように構成され、前記第1電源信号の電位は、前記第2電源信号の電位より低く、
前記ダイオード(501)の第1極はカソードであり、前記ダイオード(501)の第2極はアノードである、
請求項1に記載の光検出回路。 - 前記信号収集サブ回路(40)は、第1薄膜トランジスタ(421)を含み、前記第1薄膜トランジスタ(421)の第1極は、前記読み取りノード(A)に接続され、前記第1薄膜トランジスタ(421)の制御極は、前記走査信号入力端子(Vg)に接続されている、
請求項1に記載の光検出回路。 - 前記信号収集サブ回路(40)は、増幅サブ回路(41)と信号出力サブ回路(42)を含み、
前記増幅サブ回路(41)は、前記読み取りノード(A)と前記第2電源端子に接続され、前記増幅サブ回路(41)は、前記読み取りノードの電気信号を増幅し、増幅された電気信号を前記信号出力サブ回路に出力するように構成され、
前記信号出力サブ回路(42)は、前記増幅サブ回路(41)と前記走査信号入力端子(Vg)にそれぞれ接続され、前記走査信号入力端子(Vg)で受信された走査信号の制御の下で、受信された前記電気信号を出力するように構成されている、
請求項1に記載の光検出回路。 - 前記増幅サブ回路(41)は、電圧フォロア(41a)を含み、前記電圧フォロア(41a)の電源端子は、前記第2電源端子(V2)に接続され、前記電圧フォロア(41a)の入力端子は、前記読み取りノード(A)に接続され、前記電圧フォロア(41a)の出力端子は、前記信号出力サブ回路(42)の入力端子に接続されている、
請求項4に記載の光検出回路。 - 前記電圧フォロア(41a)は、第2薄膜トランジスタ(431)を含み、前記第2薄膜トランジスタ(431)の第1極は、前記第2電源端子(V2)に接続され、前記第2薄膜トランジスタ(431)の制御極は、前記読み取りノード(A)に接続され、前記第2薄膜トランジスタ(431)の第2極は、前記信号出力サブ回路(42)の入力端子に接続され、前記増幅サブ回路(41)は、バイアス定電流源(432)をさらに含み、前記バイアス定電流源(432)は、前記信号出力サブ回路(42)の出力端子と前記第1電源端子(V1)との間に接続されている、
請求項5に記載の光検出回路。 - 前記信号出力サブ回路(42)は、第1薄膜トランジスタ(421)を含み、前記第1薄膜トランジスタ(421)の第1極は、前記第2薄膜トランジスタ(431)の第2極に接続され、前記第1薄膜トランジスタ(421)の制御極は、前記走査信号入力端子(Vg)に接続され、前記第1薄膜トランジスタ(421)の第2極と前記第1電源端子(V1)との間に前記バイアス定電流源(432)が接続されている、
請求項6に記載の光検出回路。 - 前記増幅サブ回路(41)は、電圧制御電流源(41b)を含み、前記電圧制御電流源(41b)の電源端子は、前記第2電源端子(V2)に接続され、前記電圧制御電流源(41b)の制御端子は、前記読み取りノード(A)に接続され、前記電圧制御電流源(41b)の出力端子は、前記信号出力サブ回路(42)の入力端子に接続されている、
請求項4に記載の光検出回路。 - 前記電圧制御電流源(41b)は、第3薄膜トランジスタ(441)を含み、前記第3薄膜トランジスタ(441)の第1極は、前記第2電源端子(V2)に接続され、前記第3薄膜トランジスタ(441)の制御極は、前記読み取りノード(A)に接続され、前記第3薄膜トランジスタ(441)の第2極は、前記信号出力サブ回路(42)の入力端子に接続されている、
請求項8に記載の光検出回路。 - 前記信号出力サブ回路(42)は、第1薄膜トランジスタ(421)を含み、前記第1薄膜トランジスタ(421)の第1極は、前記第3薄膜トランジスタ(441)の第2極に接続され、前記第1薄膜トランジスタ(421)の制御極は、前記走査信号入力端子(Vg)に接続されている、
請求項9に記載の光検出回路。 - 前記光電変換サブ回路(30)は、フォトダイオード(301)を含み、前記フォトダイオード(301)の第1極は、前記読み取りノード(A)に接続され、前記フォトダイオード(301)の第2極は、前記第1電源端子(V1)に接続されている、
請求項1に記載の光検出回路。 - 前記電荷蓄積サブ回路(10)は、コンデンサ(101)を含み、前記コンデンサ(101)の2つの極板は、前記読み取りノード(A)と前記第1電源端子(V1)にそれぞれ接続されている、
請求項1に記載の光検出回路。 - リセット信号入力端子、前記読み取りノード(A)、および前記第2電源端子(V2)にそれぞれ接続され、前記リセット信号入力端子で受信されたリセット信号(Rst)の制御の下で、前記読み取りノード(A)の電位を前記初期電位にリセットするように構成されたリセットサブ回路(20)をさらに含む、
請求項1に記載の光検出回路。 - 前記リセットサブ回路(20)は、第4薄膜トランジスタ(201)を含み、前記第4薄膜トランジスタ(201)の第1極は、前記第2電源端子(V2)に接続され、前記第4薄膜トランジスタ(201)の制御極は、前記リセット信号入力端子に接続され、前記第4薄膜トランジスタ(201)の第2極は、前記読み取りノード(A)に接続されている、
請求項13に記載の光検出回路。 - リセットサブ回路(20)をさらに含み、
前記電荷蓄積サブ回路(10)は、コンデンサ(101)を含み、前記光電変換サブ回路(30)は、フォトダイオード(301)を含み、前記リセットサブ回路(20)は、第4薄膜トランジスタ(201)を含み、前記信号収集サブ回路(40)は、第1薄膜トランジスタ(421)、第2薄膜トランジスタ(431)、及びバイアス定電流源(432)を含み、前記電位プルアップサブ回路(50)は、ダイオード(501)を含み、
前記コンデンサ(101)の2つの極板は、前記読み取りノード(A)と前記第1電源端子(V1)にそれぞれ接続され、
前記ダイオード(501)の第1極が前記読み取りノード(A)に接続され、前記ダイオード(501)の第2極が前記第2電源端子(V2)に接続され、
前記第4薄膜トランジスタ(201)の第1極は、前記第2電源端子(V2)に接続され、前記第4薄膜トランジスタ(201)の第2極は、前記読み取りノード(A)に接続され、
前記フォトダイオード(301)の第1極は、前記読み取りノード(A)に接続され、前記フォトダイオード(301)の第2極は、前記第1電源端子(V1)に接続され、
前記第2薄膜トランジスタ(431)の第1極は、前記第2電源端子(V2)に接続され、前記第2薄膜トランジスタ(431)の制御極は、前記読み取りノード(A)に接続され、前記第2薄膜トランジスタ(431)の第2極は、前記第1薄膜トランジスタ(421)の第1極に接続され、前記第1薄膜トランジスタ(421)の制御極は、走査信号入力端子(Vg)に接続され、前記バイアス定電流源(432)は、前記第1薄膜トランジスタ(421)の第2極と前記第1電源端子(V1)との間に接続されている、
請求項1に記載の光検出回路。 - 請求項1に記載の光検出回路を含む電子機器。
- 基板(600)と、前記基板(600)上にマトリクス状に分布する複数の前記光検出回路(601)とを含み、前記基板(600)には、複数の走査線(63)と複数の読取線(62)を有し、前記複数の走査線(63)は、第1方向(Y)に沿って間隔を空けて平行に配列され、各前記走査線(63)は、第2方向(X)に沿って配列された複数の前記光検出回路(601)の走査信号入力端子に接続され、前記複数の読取線(62)は、前記第2方向(X)に沿って間隔を空けて平行に配列され、各前記読取線(62)は、前記第1方向(Y)に沿って配列された複数の前記光検出回路(601)の信号収集サブ回路の出力端子に接続されている、
請求項16に記載の電子機器。 - 処理回路(66)をさらに含み、前記処理回路(66)は、前記読取線(62)に接続され、前記読取線(62)上に出力された各前記光検出回路(601)の読み取りノード(A)の電気信号に基づいて、検出周期内に前記光検出回路(601)における電荷蓄積サブ回路(10)から放出された電荷量を取得するように構成されている、
請求項17に記載の電子機器。 - 前記処理回路(66)は、さらに、前記電荷量と参照電荷量との差分に基づいて、指紋の隆線と谷紋を区分し、又は、タッチ領域と非タッチ領域を区分するように構成されている、
請求項18に記載の電子機器。 - 前記参照電荷量は、各前記光検出回路(601)における電荷蓄積サブ回路(10)から放出された電荷量のうちの最小値であり、又は、前記参照電荷量は、環境光検出回路によって検出された出力信号に基づいて確定された環境光に対応する電荷量であり、前記環境光検出回路の構成は、前記光検出回路(601)の構成と同じである、
請求項19に記載の電子機器。 - 走査信号入力端子(Vg)に走査信号を入力することにより、前記信号収集サブ回路(40)が前記読み取りノード(A)の電気信号を収集して出力し、前記信号収集サブ回路(40)が前記読み取りノード(A)の電気信号を収集する過程で、前記読み取りノード(A)の電位がプリセット値を下げると、前記読み取りノード(A)の電位を前記初期電位に引き上げること、
を含む、
請求項1に記載の光検出回路のための駆動方法。 - 各光検出回路の読み取りノード(A)の電気信号を取得することと、
各前記光検出回路(601)の読み取りノード(A)の電気信号に基づいて、検出周期内に前記光検出回路(601)における電荷蓄積サブ回路(10)から放出された電荷量を確定することと、
前記電荷量に基づいて、指紋の隆線と谷紋を識別し、又は、タッチ領域と非タッチ領域を区分することと、
を含む、
請求項17に記載の電子機器に適用される光学的識別方法。 - 前記各前記光検出回路(601)の読み取りノード(A)の電気信号に基づいて、検出周期内に前記光検出回路(601)における電荷蓄積サブ回路(10)から放出された電荷量を確定することは、
前記プリセット値、前記初期電位、前記検出周期内に前記読み取りノードが最後まで下がった後の数値、および前記検出周期内に前記読み取りノードの電位が前記初期電位に回復された回数に基づいて、検出周期内に前記光検出回路(601)における電荷蓄積サブ回路(10)から放出された電荷量を確定すること、
を含む、
請求項22に記載の方法。 - プロセッサと、プロセッサ実行可能な指令を記憶するように構成されたメモリとを含み、
前記プロセッサは、請求項22に記載の光学的識別を実行するように構成されている、
光学的識別装置。 - コンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記コンピュータ読取可能な記憶媒体における指令がサーバのプロセッサによって実行されるとき、請求項22に記載の光学的識別を前記サーバに実行させる、
コンピュータ読取可能な記憶媒体。
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