，优选地，所述电容式传感装置2采用分块扫描的方式工作。然，在其它实施方式中，也可无需分块扫描，而是每一次完整扫描一行，通过多次扫描，完成对整个电容式传感器23的所有传感单元231的扫描。
[0175]请一并参阅图17，图17为电容式传感器23的方框结构示意图。与图13类似，图14所示的多个传感单元231被分成了 4个区域，分别为Jl、J2、J3、和J4。所述扫描区块Jl中的多个传感单元231按行列排列的方式被分别标示为all?a55，扫描区块J2中与传感单元a55相邻的传感单元被标示为a56，扫描区块J3中与传感单元a55相邻的传感单元被标示为a65。此处，主要以对扫描区块Jl内的传感单元231的扫描方式为例进行说明，其它扫描区块J2、J3、和J4内的传感单元231的扫描方式类似，此处不再赘述。另外，扫描驱动电路215驱动第一开关单元Ql与第二开关单元Q2交替导通的工作原理，传感电路25在充电时段提供第一参考信号给第三控制电极V3进行充电，在感测时段停止提供第一参考信号给第三控制电极V3，感测电极24对应在感测时段执行感测的工作原理均与电容式传感装置I的工作原理类似，此处也不再赘述。下面主要对电容式传感装置2与电容式传感装置I的工作原理不同之处进行说明。
[0176]首先，需要说明的是，例如，对于电容式传感装置2为指纹传感装置而言，一般地，相邻的指纹脊与指纹谷之间通常设置多个传感单元231。
[0177]其次，由于电容式传感装置I的传感单元131均各自包括一差分对管D，因此，所述传感单元131感测得到的第二交流信号为绝对值，控制电路11通过对各个传感单元131输出的感测信号进行比较，则可对应获得指纹图像信息。相对地，由于电容式传感装置2的相邻传感单元231的第三晶体管N3用于组成一差分对管，因此，每一传感单元231感测得到的第二交流信号并非为如上述所述的绝对值。
[0178]为了获得指纹图像信息，优选地，需要每一传感单元231的第三晶体管N3与其行方向和列方向均相邻的传感单元231的第三晶体管N3分别形成差分对管，从而，获得多组感测数值，再对获得的相邻感测数值做减法运算得到多组感测差值，所述控制电路21通过对所述多组感测差值进行比较，则可对应获得指纹图像信息。
[0179]所述控制电路21对所述扫描区块Jl中的多个传感单元231的扫描过程如下:
[0180]首先，所述控制电路21先单独对第一行的传感单元231进行第一次扫描，此时，传感单元all中的第三晶体管N3与传感单元al2中的第三晶体管N3组成差分对管，传感单元al3中的第三晶体管N3与传感单元al4中的第三晶体管N3组成差分对管，所述控制电路21分别获得感测信号Y1、Y2。
[0181]所述控制电路21再单独对第一行的传感单元231进行第二次扫描，此时，传感单元al2中的第三晶体管N3与传感单元al3中的第三晶体管N3组成差分对管，传感单元al4中的第三晶体管N3与传感单元al5中的第三晶体管N3组成差分对管，所述控制电路21分别获得感测信号Y3、Y4。
[0182]控制电路21对获得的感测信号Υ1、Υ3、Υ2、Υ4依次做减法运算，分别获得感测差值 ΛΥ1、Λ Υ2、ΛΥ3。
[0183]接下来，控制电路21同时对第一行和第二行的传感单元231进行扫描，同一列相邻的二传感单元231，如all与a21，的第三晶体管N3组成差分对管，所述控制电路21分别获得感测信号Y5、Y6、Y7、Y8、Y9 (未标示)。
[0184]控制电路21对获得的感测信号Y5、Y6、Y7、Y8、Y9依次做减法运算，分别获得感测差值Λ Υ4、Λ Υ5、Λ Υ6、Λ Y7(未标示)。
[0185]再接下来，控制电路21单独对第二行的传感单元231进行第一次扫描，其中，传感单元a21中的第三晶体管N3与传感单元a22中的第三晶体管N3组成差分对管，传感单元a23中的第三晶体管N3与传感单元a24中的第三晶体管N3组成差分对管，所述控制电路21分别获得感测信号Y10、YlK未标示)。
[0186]所述控制电路21再单独对第二行的传感单元231进行第二次扫描，其中，传感单元a22中的第三晶体管N3与传感单元a23中的第三晶体管N3组成差分对管，传感单元a24中的第三晶体管N3与传感单元a25中的第三晶体管N3组成差分对管，所述控制电路21分别获得感测信号Y12、Y13 (未标示)。
[0187]控制电路21对获得的感测信号Y10、Y12、YlU Y13依次做减法运算，分别获得感测差值Λ Υ8、Λ Υ9、Λ YlO (未标示)。
[0188]接下来，控制电路21同时对第二行和第三行的传感单元231进行扫描。
[0189]按照如上扫描方式，对扫描区块内Jl的其它行的传感单元231进行扫描，类似地，对其它扫描区块J2、J3、J4的传感单元231进行扫描，从而完成对所有传感单元231的扫描，获得多组感测差值Λ Υ1、Λ Υ2，…，所述控制电路21比较获得的多组感测差值来获知指纹图像信息。
[0190]需要说明的是，为了感测更精准，对于扫描区块Jl边缘的传感单元231的:还需要与其它相邻扫描区域J2、J3的传感单元231的第三晶体管Ν3组成差分对管，获得感测信号。例如，以传感单元a55为例:传感单元a55中的第三晶体管N3与传感单元a56与a65中的传感单元a55再分别组成差分对管。
[0191]上面对控制电路21控制传感单元231执行扫描操作做了一般性的说明，然，本发明电容式传感装置2的扫描方式并不限于以上所述，对于本领域的技术人员而言，其在不付出创造性劳动的基础上，根据本发明上述说明内容所做出的其它变更实施方式均应落入本发明的保护范围。
[0192]由于电容式传感装置2的控制电路21接收来自电容式传感器23的感测信号为电流信号，且为差分信号，因此，所述电容式传感装置2的感测精度可以得到提高，从而有利于提升用户体验。
[0193]尽管是参考各实施例来描述本发明公开，但是可以理解，这些实施例是说明性的，并且本发明的范围不仅限于它们。许多变化、修改、添加、以及改进都是可能的。更一般而言，根据本发明公开的各实施例是在特定实施例的上下文中描述的。功能可以在本发明公开的各实施例中在过程中以不同的方式分离或组合，或利用不同的术语来描述。这些及其他变化、修改、添加、以及改进可以在如随后的权利要求书所定义的本发明公开的范围内。
【主权项】
1.一种电容式传感器的传感单元，包括: 感测电极，能够以电容方式耦合到目标物体，用于加载参考信号；和 传感电路，包括差分对管，与所述感测电极相关联，用于响应感测电极上因目标物体的接近或触摸所引起参考信号的变化，而对应产生二不同的第二交流信号。2.如权利要求1所述的传感单元，其特征在于:所述二不同的第二交流信号为差分电流?目号O3.如权利要求1所述的传感单元，其特征在于:所述差分对管包括: 第三晶体管，包括第三控制电极、第五传输电极、和第六传输电极，其中，第六传输电极用于传输第二交流信号；第三控制电极与感测电极为二电极，第三控制电极连接感测电极，或者，第三控制电极与感测电极为同一电极；第三控制电极用于加载第一参考信号；和 第四晶体管，包括第四控制电极、第七传输电极、和第八传输电极，其中，第四控制电极用于加载第二参考信号；第七传输电极与第五传输电极用于与一电流源连接；第八传输电极用于传输第二交流信号。4.如权利要求3所述的传感单元，其特征在于:所述传感电路进一步包括第一开关单元，第一开关单元连接于所述差分对管与所述电流源之间，用于控制是否在所述差分对管与所述电流源之间进行电流传输。5.如权利要求4所述的传感单元，其特征在于:所述传感电路进一步包括第二开关单元，用于控制是否传输第一参考信号和第二参考信号给所述差分对管，其中，第一参考信号与第二参考信号相同。6.如权利要求5所述的传感单元，其特征在于:所述电容式传感器包括第一信号线、第二信号线、第三信号线、第一扫描线、和第二扫描线，所述第七传输电极与第五传输电极通过第一开关单元连接第一信号线；第六传输电极用于与第二信号线连接；第八传输电极用于与第三信号线连接；所述第一开关单元包括: 第一晶体管，包括第一控制电极、第一传输电极、和第二传输电极，其中，所述第一控制电极与第一扫描线连接，所述第一传输电极用于与第一信号线连接，所述第二传输电极用于与第五传输电极连接；和 第二晶体管，所述第二晶体管包括第二控制电极、第三传输电极、和第四传输电极，其中，第二控制电极用于与第二扫描线连接；第三传输电极与第二传输电极连接；第四传输电极与第五传输电极连接。7.如权利要求6所述的传感单元，其特征在于:所述电容式传感器进一步包括第三扫描线和参考信号线，所述第二开关单元包括: 第五晶体管，包括第五控制电极、第九传输电极、和第十传输电极，其中，第五控制电极用于与一第三扫描线连接；第九传输电极用于连接一参考信号线；第十传输电极连接第三控制电极；其中，第三控制电极用于通过第五晶体管接收来自参考信号线上的第一参考信号；和 第六晶体管，包括第六控制电极、第十一传输电极、和第十二传输电极，其中，第六控制电极用于与一第三扫描线连接；第十一传输电极用于连接一参考信号线；第十二传输电极连接第四控制电极；其中，第四控制电极用于通过第六晶体管接收来自参考信号线上的第二参考信号。8.如权利要求7所述的传感单元，其特征在于:所述电容式传感器进一步包括第四扫描线，所述传感单元进一步包括: 第七晶体管，包括第七控制电极、第十三传输电极、和第十四传输电极，其中，第七控制电极用于连接一第四扫描线；第十三传输电极连接第十传输电极；第十四传输电极连接第三控制电极；第十三传输电极和第十四传输电极短接；和 第八晶体管，包括第八控制电极、第十五传输电极、和第十六传输电极，其中，第八控制电极用于连接一第四扫描线；第十五传输电极连接第十二传输电极；第十六传输电极连接第四控制电极；第十五传输电极和第十六传输电极短接。9.如权利要求8所述的传感单元，其特征在于:第五控制电极与第六控制电极短接并连接至同一第三扫描线；第九传输电极与第十一传输电极短接并连接至同一参考信号线；第七控制电极与第八控制电极短接且连接至同一第四扫描线。10.如权利要求8所述的传感单元，其特征在于:第七晶体管用于和第五晶体管交替导通，导通的第七晶体管在第五晶体管截止时补偿第三控制电极与第十传输电极之间的电压；第八晶体管用于和第六晶体管交替导通，导通的第八晶体管在第六晶体管截止时补偿第四控制电极与第十二传输电极之间的电压。11.如权利要求3所述的传感单元，其特征在于:所述电容式传感器进一步包括用于承载传感单元的基板，当所述感测电极与所述第三控制电极为二电极时，所述传感电路设置在所述感测电极与所述基板之间，且所述传感电路的结构中设置接触孔，所述感测电极通过所述接触孔与所述第三控制电极连接；当所述感测电极与所述第三控制电极为同一电极时，所述第三控制电极相较于第五传输电极与第六传输电极邻近所述基板设置。12.如权利要求3所述的传感单元，其特征在于:所述差分对管对感测电极上因目标物体的接近或触摸所引起的参考信号的变化量进行转换以及放大，产生二不同的第一交流信号，并将二不同的第一交流信号分别叠加至相同的第二恒定直流信号上，对应产生所述二不同的第二交流信号，其中，第二恒定直流信号为所述电流源提供的第一恒定直流信号的一半。13.如权利要求1所述的传感单元，其特征在于:所述电容式传感器的传感单元为指纹传感器的传感单元。
【专利摘要】本发明公开了一种电容式传感器的传感单元。所述传感单元包括感测电极和传感电路。所述传感电极能够以电容方式耦合到目标物体，用于加载参考信号。所述传感电路包括差分对管。所述差分对管与所述感测电极相关联，用于响应感测电极上因目标物体的接近或触摸所引起参考信号的变化，而对应产生二不同的第二交流信号。所述传感单元输出的二不同的第二交流信较稳定。
【IPC分类】G06F3/044
【公开号】CN105138207
【申请号】CN201510612657
【发明人】刘雪春
【申请人】深圳信炜科技有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月23日