(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-30
(45)【発行日】2024-06-07
(54)【発明の名称】指紋映像を生成する方法、及び指紋センサ
(51)【国際特許分類】
G06T 1/00 20060101AFI20240531BHJP
【ＦＩ】
G06T1/00 400G
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2020136260
(22)【出願日】2020-08-12
(65)【公開番号】P2021068422
(43)【公開日】2021-04-30
【審査請求日】2023-07-12
(31)【優先権主張番号】10-2019-0133271
(32)【優先日】2019-10-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】孫 景 顯
(72)【発明者】
【氏名】朴 宰 徹
(72)【発明者】
【氏名】金 鎭 明
【審査官】伊知地 和之
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／０６２８１０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１９／０６２９３２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００８－２６３３９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０２５２７４２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開平０１－２０５６７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第２０１７－００４８７０５（ＫＲ，Ａ）
【文献】森村浩季 外５名，ワンチップ指紋認証ＬＳＩに適した超低消費電力指紋センシング回路技術，電子情報通信学会技術研究報告，第104巻 第67号，社団法人電子情報通信学会，2004年05月14日，pp.41～46
【文献】Heo Sanghyun et al.，“A low-offset, low-noise, fully differential receiver with a differential signaling method for fingerprint mutual capacitive touch screen”，2017 International SoC Design Conference (ISOCC)[online]，IEEE，2017年11月05日，pp.166-167，[検索日 2024.4.30], インターネット:<URL:https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8368845&tag=1>，DOI: 10.1109/ISOCC.2017.8368845
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ ５／０６ － ５／２２
Ｇ０６Ｔ １／００
Ｇ０６Ｔ １／６０
Ｇ０６Ｔ ７／００
Ｇ０６Ｖ ４０／００ － ４０／１６
Ｇ０６Ｖ ４０／１８ － ４０／１９
Ｇ０６Ｖ ４０／３０ － ４０／７０
Ｈ０４Ｎ ５／３０ － ５／３３
Ｈ０４Ｎ ２３／１１
Ｈ０４Ｎ ２３／２０ － ２３／３０
Ｈ０４Ｎ ２５／００
Ｈ０４Ｎ ２５／２０ － ２５／６１
Ｈ０４Ｎ ２５／６１５ － ２５／７９
ＣＳＤＢ（日本国特許庁）
ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の検出回路それぞれの増幅器の特性に基づき、指紋センサと連結された複数の検出回路それぞれから除去される電荷量を決定する段階と、前記複数の検出回路それぞれに入力された第１電気量から前記電荷量を取り除くことにより、第２電気量を獲得する段階と、
積分値を獲得するために、前記第２電気量を積分する段階と、
所定基準値と、前記第２電気量の積分値との比較に基づき、指紋映像を生成する段階と、を含む指紋映像を生成する方法。
【請求項2】
前記複数の検出回路それぞれは、電流源及び制御信号により、前記複数の検出回路と前記電流源とを連結するスイッチを含み、前記決定する段階は、前記スイッチのターンオン時間、及び前記複数の検出回路それぞれに含まれた前記電流源から生成された電流サイズに基づき、前記電荷量を決定する、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記所定基準値は、前記複数の検出回路それぞれに含まれた増幅器の入力オフセット電圧に対応する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
前記複数の検出回路それぞれに含まれたＡＤＣ（analog-digital-converter）の出力値に基づき、前記増幅器の入力オフセット電圧を決定する段階をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記電荷量を決定する段階は、前記第１電気量の第１成分が前記増幅器の前記入力オフセット電圧より小さくならないように、前記電荷量を決定する、請求項３または４に記載の方法。
【請求項6】
前記電流源から生成された前記電流サイズが固定された状態で、前記スイッチのターンオン時間を延長させることにより、前記第１電気量の第１成分が、前記複数の検出回路それぞれに含まれた増幅器の入力オフセット電圧より小さくならない前記スイッチの最大ターンオン時間を決定する段階と、前記電流源から生成された前記電流サイズ、及び前記スイッチのターンオン時間を調整することにより、前記第１成分が前記増幅器の入力オフセット電圧より小さくならない前記電流源の最大電流サイズを決定する段階と、をさらに含み、
前記第２電気量を獲得する段階は、
前記最大電流サイズ及び前記最大ターンオン時間に基づき、前記電荷量を決定し、前記第１電気量から前記決定された電荷量を取り除くことにより、前記第２電気量を獲得する、請求項２に記載の方法。
【請求項7】
前記スイッチのターンオン時間が固定された状態で、前記電流源から生成された前記電流サイズを増加させることにより、前記第１電気量の第１成分が前記複数の検出回路それぞれに含まれた増幅器の入力オフセット電圧より小さくならない最大電流サイズを決定する段階と、前記スイッチのターンオン時間、及び前記電流源から生成された前記電流サイズを調整することにより、前記第１成分が前記入力オフセット電圧より小さくならない前記スイッチの最大ターンオン時間を決定する段階と、をさらに含み、
前記第２電気量を獲得する段階は、
前記最大電流サイズ及び前記最大ターンオン時間に基づき、前記電荷量を決定し、前記第１電気量から前記決定された電荷量を取り除くことにより、前記第２電気量を獲得する、請求項２に記載の方法。
【請求項8】
前記積分値が前記所定基準値以上であることに基づき、前記電荷量を決定し、前記第２電気量を積分する段階を少なくとも１回以上反復する段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記所定基準値は、前記複数の検出回路それぞれの信号対ノイズ比を示す、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項10】
請求項１ないし９のうちいずれか１項に記載の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体。
【請求項11】
複数の駆動電極、及び複数の検出電極を含む指紋センサと、前記指紋センサと連結された複数の検出回路と、
少なくとも１つのプロセッサと、を含み、
前記少なくとも１つのプロセッサは、
複数の検出回路それぞれの増幅器の特性に基づき、指紋センサと連結された複数の検出回路それぞれから除去される電荷量を決定し、
前記複数の検出回路それぞれに入力された第１電気量から前記電荷量を取り除くことにより、第２電気量を獲得し、
積分値を獲得するために、前記第２電気量を積分し、
所定基準値と、前記第２電気量の積分値との比較に基づき、指紋映像を生成する装置。
【請求項12】
前記複数の検出回路それぞれは、電流源及び制御信号により、前記複数の検出回路と前記電流源とを連結するスイッチを含み、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記スイッチのターンオン時間、及び前記複数の検出回路それぞれに含まれた前記電流源から生成された電流サイズに基づき、前記電荷量を決定する、請求項１１に記載の装置。
【請求項13】
前記複数の検出回路それぞれは、増幅器を含み、前記所定基準値は、前記複数の検出回路それぞれに含まれた前記増幅器の入力オフセット電圧に対応する、請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項14】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記複数の検出回路それぞれに含まれたＡＤＣ（analog-digital-converter）の出力値に基づき、前記増幅器の入力オフセット電圧を決定する、請求項１３に記載の装置。
【請求項15】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記第１電気量の第１成分が、前記増幅器の前記入力オフセット電圧より小さくならないように、前記電荷量を決定する、請求項１３または１４に記載の装置。
【請求項16】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記電流源から生成された前記電流サイズが固定された状態で、前記スイッチのターンオン時間を延長させることにより、前記第１電気量の第１成分が前記複数の検出回路それぞれに含まれた増幅器の入力オフセット電圧より小さくならない前記スイッチの最大ターンオン時間を決定し、
前記電流源から生成された前記電流サイズ、及び前記スイッチのターンオン時間を調整することにより、前記第１成分が前記増幅器の入力オフセット電圧より小さくならない前記電流源の最大電流サイズを決定し、
前記最大電流サイズ及び前記最大ターンオン時間に基づき、前記電荷量を決定し、前記第１電気量から前記決定された電荷量を取り除くことにより、前記第２電気量を獲得する、請求項１２に記載の装置。
【請求項17】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記スイッチのターンオン時間が固定された状態で、前記電流源から生成された前記電流サイズを増大させることにより、前記第１電気量の第１成分が、前記複数の検出回路それぞれに含まれた増幅器の入力オフセット電圧より小さくならない最大電流サイズを決定し、
前記スイッチのターンオン時間、及び前記電流源から生成された前記電流サイズを調整することにより、前記第１成分が前記入力オフセット電圧より小さくならない前記スイッチの最大ターンオン時間を決定し、
前記最大電流サイズ及び前記最大ターンオン時間に基づき、前記電荷量を決定し、前記第１電気量から前記決定された電荷量を取り除くことにより、前記第２電気量を獲得する、請求項１２に記載の装置。
【請求項18】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記積分値が前記所定基準値以上であることに基づき、前記電荷量を決定し、前記第２電気量を積分する過程を少なくとも１回以上反復する、請求項１１に記載の装置。
【請求項19】
前記所定基準値は、前記複数の検出回路それぞれの信号対ノイズ比を示す、請求項１１ないし１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項20】
複数の駆動電極、及び複数の検出電極を含む指紋センサと、前記指紋センサの複数の検出電極それぞれから第１電気量を受信する、ＡＤＣ（analog－digital－converter）、電流源、及び前記ＡＤＣと前記電流源とを連結するスイッチを含む、複数の検出回路と、
少なくとも１つのプロセッサと、を含み、
前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記ＡＤＣの出力電圧に基づき、前記複数の検出回路それぞれから除去される候補電荷量を決定し、
前記第１電気量が所定基準値より小さくなるまで、第１回数ほど前記第１電気量から前記候補電荷量を取り除くことによって獲得された第２電気量を積分し、
前記第２電気量を前記第１回数より少ない第２回数で前記第２電気量を積分することによって獲得された前記第２電気量の積分値に基づき、前記複数の検出回路それぞれから除去される最終電荷量を決定し、
前記複数の検出回路から前記最終電荷量を取り除くことによって指紋映像を生成する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、指紋映像を生成する方法、及び指紋センサに関する。
【背景技術】
【0002】
指紋、音声、顔、手または虹彩のような個人の固有特徴を利用した個人認証の必要性が、だんだんと拡大されてきている。個人認証機能は、金融機器、出入り統制機、モバイル装置、ノート型パソコンなどで主に使用され、最近では、スマートフォンのようなモバイル装置が広く普及されることにより、スマートフォン内に保存された多くの保安情報を保護するために、個人認証のための指紋認識装置が採用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明がなそうとする課題は、指紋映像を生成する方法、及び指紋センサを提供するところにある。また、前記方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供するところにある。本発明が解決しようとする技術的課題は、前述のような技術的課題に限定されるものではなく、他の技術的課題が存在しうる。
【課題を解決するための手段】
【0004】
一側面による指紋映像を生成する方法は、複数の検出回路それぞれの増幅器の特性に基づき、指紋センサと連結された複数の検出回路それぞれから除去される電荷量（quantity of electric charge）を決定する段階と、前記複数の検出回路それぞれに入力された第１電気量から前記電荷量を取り除くことにより、第２電気量を獲得する段階と、積分値を獲得するために、前記第２電気量を積分する段階と、所定の基準値（threshold value）と、前記第２電気量の積分値との比較に基づき、指紋映像を生成する段階と、を含む。
【0005】
他の側面による、コンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体は、前述の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録した記録媒体を含む。
【0006】
さらに他の側面による装置は、複数の駆動電極、及び複数の検出電極を含む指紋センサと、前記指紋センサと連結された複数の検出回路と、少なくとも１つのプロセッサと、を含み、前記少なくとも１つのプロセッサは、複数の検出回路それぞれの増幅器の特性に基づき、指紋センサと連結された複数の検出回路それぞれから除去される電荷量を決定し、前記複数の検出回路それぞれに入力された第１電気量から前記電荷量を取り除くことにより、第２電気量を獲得し、積分値を獲得するために、前記第２電気量を積分し、所定の基準値と、前記第２電気量の積分値との比較に基づき、指紋映像を生成する。
【0007】
さらに他の側面による装置は、複数の駆動電極、及び複数の検出電極を含む指紋センサと、前記指紋センサの複数の検出電極それぞれから第１電気量を受信する、ＡＤＣ（analog－digital－converter）、電流源、及び前記ＡＤＣと前記電流源とを連結するスイッチを含む、複数の検出回路と、少なくとも１つのプロセッサと、を含み、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記ＡＤＣの出力電圧に基づき、前記複数の検出回路それぞれから除去される候補電荷量を決定し、前記第１電気量が所定の基準値より小さくなるまで、第１回数ほど前記第１電気量から前記候補電荷量を取り除くことによって獲得された第２電気量を積分し、前記第２電気量を前記第１回数より少ない第２回数で前記第２電気量を積分することによって獲得された前記第２電気量の積分値に基づき、前記複数の検出回路それぞれから除去される最終電荷量を決定し、前記複数の検出回路から前記最終電荷量を取り除くことによって指紋映像を生成する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、装置は、検出回路ごとに最適の電荷量を決定し、決定された電荷量により、電流源の電流サイズ（電流量）、及びスイッチの動作時間を設定することができる。これにより、積分限界値による制限なしに、該装置は、映像生成に必要な有効電荷量に対して十分な回数の積分を行うことができる。従って、該装置は、センサが感知した対象体についての高品質映像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】指紋映像を生成する装置の一例を図示した図面である。
【図2】センサのノードそれぞれに対応する相互静電容量を概念的に示した図面である。
【図3】受信回路に含まれた検出回路の一例を図示した図面である。
【図4】映像を生成する方法の一例を示したフローチャートである。
【図5】プロセッサが電荷量を決定する一例を示したフローチャートである。
【図6】プロセッサが最終電荷量を決定する例について説明するための図面である。
【図7】プロセッサが候補電荷量を設定する一例について説明するためのフローチャートである。
【図9】プロセッサが候補電荷量を設定する他の例について説明するためのフローチャートである。
【図10】受信回路に含まれた検出回路の他の例を図示した図面である。
【図11】一実施形態による指紋映像、及び比較例による指紋映像を図示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本実施形態で使用される用語は、可能な限り現在汎用される一般的な用語を選択したが、それは、当分野の当業者の意図、判例、または新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該説明部分で詳細にその意味を記載する。従って、明細書で使用される用語は、単純な用語の名称ではなく、その用語が有する意味と、明細書の全般にわたる内容とを基に定義されなければならない。
【0011】
明細書全体において、ある部分がある構成要素「含む」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書に記載された「…部」、「…モジュール」のような用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、それは、ハードウェアまたはソフトウェアによって具現されるか、あるいはハードウェアとソフトウェアとの結合によっても具現される。
【0012】
以下では、添付図面を参照し、実施形態について詳細に説明する。しかし、本実施形態は、さまざまに異なる形態にも具現され、ここで説明する例に限定されるものではない。
【0013】
以下においては、図面を参照し、本実施形態について詳細に説明する。
【0014】
図１は、指紋映像を生成する装置の一例を図示した図面である。
【0015】
図１を参照すれば、装置１００は、センサ１１０、電子回路１２０、プロセッサ１２３、メモリ１２４及びディスプレイ１２５を含む。また、電子回路１２０は、送信回路１２１及び受信回路１２２を含む。図１の装置１００には、関連構成要素だけが図示されているが、他の汎用的な構成要素がさらに含まれてもよいということは、関連技術分野で当業者であるならば、理解することができるであろう。
【0016】
プロセッサ１２３は、多数の論理ゲートのアレイによっても具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサで実行されうるプログラムが保存されたメモリとの組み合わせによっても具現される。また、それと異なる形態のハードウェアによってもプロセッサ１２３が具現されるということは、関連技術分野で当業者であるならば、理解することができるであろう。
【0017】
例えば、装置１００は、指紋読取り機（fingerprint reader）または指紋スキャナ（fingerprint scanner）でもある。
【0018】
センサ１１０は、複数の駆動電極Ｔｘ、及び複数の駆動電極Ｔｘと交差する方向に形成された複数の検出電極Ｒｘを含む。図１には、駆動電極Ｔｘ及び検出電極Ｒｘの数がそれぞれ１０個であるように図示されているが、それに限定されるものではない。
【0019】
送信回路１２１は、駆動電極Ｔｘに駆動信号を印加するモジュールを含み、受信回路１２２は、検出電極Ｒｘから電気信号を測定するモジュールを含んでもよい。
【0020】
センサ１１０の駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘは、互いに交差する方向にも形成される。
【0021】
図１は、例示的に駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとが互いに直交するように図示されているが、それに限定されるものではない。言い換えれば、駆動電極Ｔｘが形成された方向と、検出電極Ｒｘが形成された方向との角度は、９０゜でなくともよい。
【0022】
センサ１１０上にユーザの指が近付けば、センサ１１０の駆動電極Ｔｘそれぞれと、検出電極Ｒｘとの相互静電容量（mutual capacitance）が異なりもする。例えば、ユーザの指紋パターン形態により、センサ１１０において、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとが交差するノードそれぞれでの相互静電容量が異なるようにも変わる。駆動電極Ｔｘの間隔、及び検出電極Ｒｘの間隔が狭いほど、指紋センサの解像度が高くもなる。センサ１１０上には、駆動電極Ｔｘ及び検出電極Ｒｘを保護するためのパッシベーション（passivation）がさらに含まれてもよい。
【0023】
例えば、駆動電極Ｔｘ及び検出電極Ｒｘは、線電極によっても構成される。また、駆動電極Ｔｘそれぞれは、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとが交差するノード間に設けられた所定のパターンをさらに含んでもよい。前述のパターンは、多角形、円形のような多様な形態を有することができる。同様に、検出電極Ｒｘそれぞれも、前述のノード間に設けられた所定のパターンをさらに含んでもよい。
【0024】
送信回路１２１は、駆動電極Ｔｘに駆動信号を印加することができる。例えば、送信回路１２１は、駆動電極Ｔｘそれぞれに、電圧パルスを印加することができる。受信回路１２２は、検出電極Ｒｘからの電気信号を測定することができる。一例として、受信回路１２２は、検出電極Ｒｘそれぞれに流れる電流を測定することができる。他の例として、受信回路１２２は、検出電極Ｒｘそれぞれの電位を測定することもできる。
【0025】
プロセッサ１２３は、装置１００に含まれた送信回路１２１及び受信回路１２２の動作を全般的に制御する。例えば、プロセッサ１２３は、送信回路１２１が駆動電極Ｔｘそれぞれに印加する電圧パルスの大きさ、印加時間などを制御することができる。また、プロセッサ１２３は、駆動電極Ｔｘのうち一部に電圧パルスが印加されうるように、送信回路１２１を制御することができる。
【0026】
プロセッサ１２３は、受信回路１２２が受信した電流または電位を利用し、指紋と係わるデータを生成して処理することができる。例えば、プロセッサ１２３は、受信回路１２２が受信した電流または電位を利用し、指紋映像に対応するデータを生成し、データに含まれたピクセル値を利用し、指紋映像を生成することができる。
【0027】
図２は、センサのノードそれぞれに対応する相互静電容量を概念的に示した図面である。
【0028】
図２を参照すれば、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの相互静電容量は、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとが交差するノードにも対応する。
【0029】
例えば、第１駆動電極Ｔｘ１と第１検出電極Ｒｘ１との相互静電容量Ｃ１１は、第１駆動電極Ｔｘ１と第１検出電極Ｒｘ１とが交差するノードＮ１１からも検出される。同様に、ｍ番目（ここで、ｍは、任意の自然数である）駆動電極Ｔｘｍとｎ番目（ここで、ｎは、任意の自然数である）検出電極Ｒｘｎとの相互静電容量Ｃｍｎは、ｍ番目駆動電極Ｔｘｍとｎ番目検出電極Ｒｘｎとが交差するノードＮｍｎにも対応する。以下では、ノードＮｍｎにおける相互静電容量は、ｍ番目駆動電極Ｔｘｍとｎ番目検出電極Ｒｘｎとの相互静電容量を意味する。
【0030】
駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとにより、センサ１１０の複数のチャネルが定義されうる。例えば、該チャネルは、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとが交差することによって形成されたノードにも対応する。例えば、チャネルＣＨ１１は、ノードＮ１１にも対応する。
【0031】
例えば、複数のノードそれぞれにおける相互静電容量を測定するために、送信回路１２１は、駆動電極Ｔｘそれぞれに順次に互いに異なる駆動信号を印加することができる。また、受信回路１２２は、検出電極Ｒｘそれぞれから、個別的に電気信号を測定することができる。例えば、相互静電容量Ｃ１１を測定する場合、第１駆動電極Ｔｘ１に駆動信号が印加され、第１検出電極Ｒｘ１からの電気信号が測定されうる。同様に、相互静電容量Ｃｍｎを測定する場合、ｍ番目駆動電極Ｔｘｍに駆動信号が印加され、ｎ番目検出電極Ｒｘｎからの電気信号が測定されうる。
【0032】
受信回路１２２は、検出電極Ｒｘそれぞれに連結された検出回路を含んでもよい。以下、図３を参照し、検出回路の一例について説明する。
【0033】
図３は、受信回路に含まれた検出回路の一例を図示した図面である。
【0034】
図３を参照すれば、検出回路３００は、第１部分３１０及び第２部分３２０を含む。図３の検出回路３００には、関連構成要素だけが図示されているが、他の汎用的な構成要素がさらに含まれてもよいということは、関連技術分野で当業者であるならば、理解することができるであろう。
【0035】
第１部分３１０は、検出電極Ｒｘから入力された電気信号を処理し、少なくとも１つの増幅器（amplifier）及びフィードバックキャパシタＣｆを含んでもよい。少なくとも１つの増幅器は、演算増幅器（operational amplifier）によっても具現される。検出電極Ｒｘから入力された電気信号は、センサ１１０が感知した対象体を示す電気量（electrical quantity）によっても表現される。ここで、該電気量は、ある測定によって定量化されうる任意の電気的特性（electrical property）、パラメータまたは属性（attribute）についての説明に使用される。例えば、該電気量は、電荷、電流、電圧、インピーダンス、静電容量（相互静電容量）または抵抗を含む。もしセンサ１１０が感知する対象体が指紋であると仮定すれば、検出電極Ｒｘから入力された電気量は、指紋の山部（ridge）に対応する電圧と谷部（valley）に対応する電圧との差、または山部と谷部との差に対応する相互静電容量（すなわち、山部に対応する相互静電容量と、谷部に対応する相互静電容量との差）ΔＣｍとも表現される。
【0036】
第２部分３２０は、第１部分３１０に入力される電気量から除去される電荷量（quantity of electric charge）を生成し、電流源Ｉｄｃ及びスイッチＳＷを含んでもよい。電荷Ｑは、電流源Ｉｄｃから供給された電流Ｉ、及びスイッチＳＷがターンオンされた間のスイッチ連結時間（または、スイッチターンオン時間）ｔによって生成される。電荷Ｑの電荷量は、電流Ｉとスイッチ連結時間ｔとの積（すなわち、Ｑ＝Ｉ×ｔ）と同一でもある。検出回路３００から提供された電荷は、第２部分３２０によって生成された電荷量ほど減少される。言い換えれば、第１部分３１０に入力される電気量から、第２部分３２０によって生成された電荷量が除去され、除去された結果が、第１部分３１０を経て、出力端子Ｖｏｕｔに出力される。従って、スイッチＳＷの閉鎖（closed）時間が長くなるほど、第２部分３２０で生成される電荷量が増加し、検出回路３００から生成される総電荷量が低減される。また、電流源Ｉｄｃで生成される電流の大きさが大きくなるほど、第１部分３１０で生成された電気量から除去される電気量が大きくなる。
【0037】
検出回路３００の入力端子Ｖｉｎは、センサ１１０に含まれた検出電極Ｒｘのうちいずれか一つとも連結される。言い換えれば、センサ１１０にｎ個の検出電極Ｒｘが含まれていると仮定すれば、受信回路１２２は、ｎ個の検出回路３００を含んでもよい。
【0038】
図１を参照して説明したように、センサ１１０上には、パッシベーションが積層されうる。一般的に、静電式センサを採用したシステムは、センサの厚みが厚くなるほど、良好な画質の映像を獲得するのに制約が伴う。もし静電式センサシステムが、ユーザの指紋を感知する場合、指紋の山部と谷部との差に対応する相互静電容量ΔＣｍは、パッシベーション厚の二乗に反比例する。従って、パッシベーション厚がある程度レベル以上に厚い場合には、指紋の山部と谷部との差に対応する相互静電容量ΔＣｍを検出し難くなる。
【0039】
指紋映像の品質は、指紋の山部と谷部との差に対応する相互静電容量ΔＣｍの大きさに比例する。従って、指紋の山部と谷部との差に対応する相互静電容量ΔＣｍの大きさが小さくなるほど、指紋映像の品質は、低下する。
【0040】
従って、一般的には、静電式センサを採用したシステムは、図３の入力端子Ｖｉｎに入力される信号（すなわち、検出電極Ｒｘからの信号）を数回ないし数百回積分し、指紋の山部と谷部との差に対応する相互静電容量ΔＣｍを累積する。
【0041】
一方、第１部分３１０が使用可能な最大電圧が存在するので、前述の積分の可能な回数は、制限されうる。言い換えれば、積分を介して得られる電荷量による出力Ｖｏｕｔが、第１部分３１０が使用可能な最大電圧Ｖｄｄより大きいか、あるいはそれと同一になるまでは、前述の積分の反復遂行が可能である。または、積分を介して獲得された電荷量が、第１部分３１０のフィードバック容量Ｃｆの容量と同一になるまでは、前述の積分の反復遂行が可能である。一般的に、積分の回数が多くなるほど、出力端子Ｖｏｕｔから出力される信号の信号対ノイズ比（signal to noise ratio）が向上する。ただし、前述のように、最大電圧Ｖｄｄにより、積分回数は、制限的であるので、積分を介して得られる電荷量（または、相互静電容量ΔＣｍ）から不要な電荷量を最大限取り除くことが望ましい。
【0042】
一実施形態による検出回路３００は、第２部分３２０を含み、第２部分３２０のスイッチＳＷが閉鎖されれば、電流源Ｉｄｃから第１部分３１０への電荷が除去され、第１部分３１０に入力される電荷が減る結果が発生する。従って、第１部分３１０によって積分が反復して行われても、積分を介して得られる電荷量が積分限界値を超えない。それにより、積分が行われうる回数が増加し、それは、すなわち、指紋映像の品質向上につながる。以下では、説明の便宜のために、第１部分３１０に入力される電荷が減ることを、第１部分３１０に入力される電荷が除去されると表現する。
【0043】
特に、検出回路３００の第２部分３２０は、個別的に第１部分３１０と連結される。言い換えれば、複数の第１部分３１０に単一の第２部分３２０が連結されず、第１部分３１０それぞれに第２部分３２０それぞれが連結される。従って、センサ１１０に連結された複数の検出回路３００の仕様がそれぞれ異なっても、検出回路３００別に最適の電荷量が除去されうる。
【0044】
以下、図４ないし図１０を参照し、装置１００が検出回路３００別に最適の電荷量を取り除き、不要な電荷が除去された電荷量を積分することにより、センサ１１０が感知した対象体の映像を生成する例について説明する。
【0045】
図４は、映像を生成する方法の一例を示したフローチャートである。
【0046】
図４を参照すれば、映像を生成する方法は、図１ないし図３に図示された装置１００、センサ１１０及び電子回路１２０において、時系列的に処理される段階によって構成される。従って、以下で省略された内容であるとしても、図１ないし図３に図示された装置１００、センサ１１０及び電子回路１２０について、以上で記述された内容は、図４の映像を生成する方法にも適用されるということが分かる。
【0047】
４１０段階において、プロセッサ１２３は、電子回路１２０に含まれた検出回路３００の仕様に基づき、検出回路３００それぞれに対応する電荷量を決定する。例えば、検出回路３００の仕様及びパラメータは、それぞれの検出回路３００の増幅器の位相マージン（phase margin）、利得マージン（gain margin）、差動電圧利得（differential voltage gain）、入力キャパシタンス及び入力オフセット電圧を含んでもよいが、それらに制限されるものではない。
【0048】
例えば、プロセッサ１２３は、検出回路３００のオフセット（例えば、検出回路３００の増幅器の入力オフセット電圧）に基づき、電荷量を決定することができる。ここで、該オフセットは、検出回路３００後端のＡＤＣ（analog-digital-converter）の出力値によっても決定される。例えば、プロセッサ１２３は、検出回路３００に入力された第１電気量の第１成分が、検出回路３００のオフセットより小さくならないように、電荷量を決定することができる。例えば、センサ１１０が指紋を感知するセンサであると仮定すれば、第１成分は、指紋の山部に対応する電圧でもあるが、それに制限されるものではない。
【0049】
そして、プロセッサ１２３は、決定された電荷量に対応するように、検出回路３００に含まれた電流源Ｉｄｃで発生する電流の大きさ、及び電流源Ｉｄｃと連結されたスイッチＳＷの動作時間を調整する。例えば、プロセッサ１２３は、電流源Ｉｄｃで発生する電流の大きさ、及びスイッチＳＷの動作時間を調整することにより、電荷量を演算する。例えば、電荷量Ｑは、電流サイズＩと、前記電流が流れる時間Ｔとの積によっても決定される。従って、プロセッサ１２３は、電流源Ｉｄｃで発生する電流の大きさと、スイッチＳＷの動作時間とにより、電荷量を演算することができる。
【0050】
ここで、スイッチＳＷの動作時間は、スイッチＳＷが閉鎖され、導電状態（conductive state）になる時間を意味する。例えば、図３の検出回路３００を参照すれば、スイッチＳＷが閉鎖された時間により、第１部分３１０で除去される電流が決定される。
【0051】
プロセッサ１２３が検出回路３００に対応する電荷量を決定し、決定された電荷量に対応するように、電流源Ｉｄｃの電流の大きさ、及びスイッチＳＷの動作時間を調整する具体的な例は、図５ないし図９を参照して後述する。
【0052】
４２０段階において、プロセッサ１２３は、検出回路３００それぞれに入力された第１電気量から、４１０段階によって決定された電荷量が除去された第２電気量を積分する。
【0053】
例えば、センサ１１０が指紋を感知するセンサである場合、第１電気量は、指紋の山部に対応する電圧と谷部に対応する電圧との差、または山部と谷部との差に対応する相互静電容量（すなわち、山部に対応する相互静電容量と、谷部に対応する相互静電容量との差）ΔＣｍでもある。
【0054】
プロセッサ１２３は、第１電気量から、４１０段階によって決定された電荷量を取り除く。そして、プロセッサ１２３は、第１電気量から、一部の電荷量が除去された第２電気量を積分する。それにより、指紋の山部と谷部との差に対応する相互静電容量ΔＣｍの大きさが大きくもなる。
【0055】
図３を参照して説明したように、積分の限界値が存在するので、前述の積分が可能な回数が制限されうる。しかし、プロセッサ１２３が第２電気量を積分することにより、積分の可能な回数が増加する。従って、少なくとも、仕様／パラメータ（例えば、検出回路３００それぞれの増幅器の入力オフセット電圧）により、それぞれの検出回路３００について調整された量ほど、センサ１１０のそれぞれのノードにおける相互静電容量が除去されるために、プロセッサ１２３が生成する映像の品質も上昇する。
【0056】
４３０段階において、プロセッサ１２３は、４２０段階の積分の結果が、所定の基準を満足するか否かということにより、電子回路１２０と連結されたセンサ１１０の感知に対応する映像を生成する。
【0057】
例えば、プロセッサ１２３は、４２０段階の積分の結果が、所定基準を満足する場合にだけ、センサ１１０の感知に対応する映像を生成することができる。ここで、該所定基準は、所定の信号対ノイズ比でもあり、例えば、該所定基準は、信号対ノイズ比が１０ｄＢ以上でもある。しかし、該所定基準は、前述のところに制限されるものではない。
【0058】
もし４２０段階の積分結果が所定基準を満足しない場合、プロセッサ１２３は、４１０段階及び４２０段階を、少なくとも１回以上反復することができる。例えば、積分の結果が、所定の信号対ノイズ比を満足しない場合、プロセッサ１２３は、第２電気量が積分された第３電気量に基づき、電荷量をさらに決定する。言い換えれば、プロセッサ１２３は、第３電気量の第１成分が、検出回路３００のオフセットより小さくならないように電荷量をさらに決定する。
【0059】
そして、プロセッサ１２３は、さらに決定された電荷量に対応するように、検出回路３００に含まれた、電流源Ｉｄｃで発生する電流の大きさ、及び電流源Ｉｄｃと連結されたスイッチＳＷの動作時間をさらに調整する。
【0060】
そして、プロセッサ１２３は、第３電気量から、さらに決定された電荷量が除去された第４電気量をさらに積分する。そして、プロセッサ１２３は、さらに積分された結果が、所定基準を満足する場合にのみ、センサ１１０の感知に対応する映像を生成する。もしさらに積分された結果が、所定基準を満足することができない場合、前述の電荷量決定過程、電荷量除去過程及び電気量積分過程をさらに反復する。
【0061】
前述の過程反復を介して、プロセッサ１２３は、センサ１１０の感知した対象体を示す高い品質の映像を生成することができる。
【0062】
図５は、プロセッサが電荷量を決定する一例を示したフローチャートである。
【0063】
５１０段階において、プロセッサ１２３は、検出回路３００それぞれのオフセットを確認する。例えば、プロセッサ１２３は、電気量の積分が遂行されていない状態での検出回路３００に含まれたＡＤＣの出力値をオフセットと決定することができる。
【0064】
５２０段階において、プロセッサ１２３は、検出回路３００それぞれの入力において、第１成分を確認する。例えば、プロセッサ１２３は、検出回路３００に入力された電気量において、第１成分を確認することができる。もしセンサ１１０が指紋を感知するセンサである場合、第１成分は、指紋の山部に対応する電圧でもあるが、それに限定されるものではない。
【0065】
５３０段階において、プロセッサ１２３は、候補電荷量を設定する。例えば、プロセッサ１２３は、検出回路３００の第２部分３２０の電流源Ｉｄｃ、及びスイッチＳＷのパラメータを調整することにより、候補電荷量を設定することができる。具体的には、プロセッサ１２３は、電流源Ｉｄｃの電流サイズ、及びスイッチＳＷの動作時間を所定サイズずつ増大させることにより、候補電荷量を設定することができる。
【0066】
５４０段階において、プロセッサ１２３は、第１成分から候補電荷量を取り除いた大きさが、オフセットの大きさより小さいか否かということを判断する。例えば、第１成分が、指紋の山部に対応する電圧である場合、プロセッサ１２３は、指紋の山部に対応する電圧から候補電荷量を取り除いた大きさが、オフセットの大きさより小さくなるか否かということを判断する。もし第１成分から候補電荷量を取り除いた大きさが、オフセットの大きさより小さい場合には、５５０段階に進み、そうではない場合には、５３０段階に進み、候補電荷量を再設定する。
【0067】
５５０段階において、プロセッサ１２３は、最終電荷量を決定する。プロセッサ１２３は、第１成分から電荷量を取り除いた大きさが、オフセットより小さくならないように、最終電荷量を決定することができる。例えば、プロセッサ１２３は、第１成分から候補電荷量を取り除いた大きさが、初めてオフセットより小さくなる以前の候補電荷量を、最終電荷量と決定することができる。
【0068】
プロセッサ１２３が、電荷量が除去された第１成分の量がオフセット以上になるまで、５３０段階及び５４０段階を反復遂行する間、プロセッサ１２３は、それぞれの候補電荷量をメモリ１２４に保存し、５３０段階で設定された候補電荷量それぞれに、順に参照番号を割り当てることができる。参照番号は、５３０段階及び５４０段階が遂行された回数を示すことができる。プロセッサ１２３が、５４０段階のｎ番目動作において、５４０段階の条件が満足されたと判断すれば、５３０段階の（ｎ－１）番目動作と係わる（ｎ－１）番目参照番号に基づき、プロセッサ１２３は、５３０段階の（ｎ－１）番目動作で設定された候補電荷量を検索することができる。例えば、プロセッサ１２３は、下記のデータがメモリ１２４に保存されるように、メモリ１２４を制御することができる。
【0069】
【表1】
【0070】
以下、図６を参照し、プロセッサ１２３が最終電荷量を決定する例について具体的に説明する。
【0071】
図６は、プロセッサが最終電荷量を決定する例について説明するための図面である。
まず、プロセッサ１２３は、検出回路３００のＡＤＣの出力値をオフセット６１０と決定する。その後、プロセッサ１２３は、検出回路３００に入力された電気量において、第１成分６２０を確認する。
まず、プロセッサ１２３は、検出回路３００のＡＤＣの出力値をオフセット６１０と決定する。その後、プロセッサ１２３は、検出回路３００に入力された電気量において、第１成分６２０を確認する。
【0072】
プロセッサ１２３は、検出回路３００の電流源Ｉｄｃの電流サイズ、及びスイッチＳＷの動作時間を調整し、候補電荷量を設定する。例えば、プロセッサ１２３は、電流サイズ及び動作時間を所定サイズほど増大させることにより、候補電荷量の大きさを増大させることができる。
【0073】
プロセッサ１２３は、第１成分６２０から候補電荷量を取り除いた結果（６３１，６３２，６３３）が、オフセット６１０より小さくなるか否かということを確認する。プロセッサ１２３は、候補電荷量の設定過程をｍ回（ｍは、自然数である）遂行し、第１成分６２０から候補電荷量を取り除いた結果（６３１，６３２，６３３）がオフセット６１０より小さくなるか否かということを確認する。
【0074】
例えば、第１成分６２０から最初候補電荷量を取り除いた結果（６３１）がオフセット６１０より大きい場合、プロセッサ１２３は、２番目候補電荷量を設定し、前述の過程を反復する。そのような方式で、第１成分６２０から（ｎ＋１）番目（ｎは、自然数である）候補電荷量を取り除いた結果（６３３）がオフセット６１０より初めて小さくなる場合、プロセッサ１２３は、ｎ番目候補電荷量を最終電荷量と決定する。言い換えれば、第１成分６２０からｎ番目候補電荷量を取り除いた結果（６３２）がオフセット６１０と最も近接するように超える場合、プロセッサ１２３は、ｎ番目候補電荷量を最終電荷量と決定する。
【0075】
一方、候補電荷量は、検出回路３００の電流源Ｉｄｃの電流サイズ、及びスイッチＳＷの動作時間が調整されることによっても設定される。例えば、プロセッサ１２３は、２段の調整過程を遂行し、候補電荷量を設定することができる。
【0076】
一例として、プロセッサ１２３は、電流源Ｉｄｃの電流サイズが固定された状態で、スイッチＳＷの動作時間を延長させることにより、スイッチＳＷの最大動作時間を決定する１段階調整過程を遂行することができる。そして、プロセッサ１２３は、電流源Ｉｄｃの電流サイズ、及びスイッチＳＷの動作時間を共に調整することにより、電流源Ｉｄｃの最大電流サイズを決定する２段階調整過程を遂行することができる。
【0077】
他の例として、プロセッサ１２３は、スイッチＳＷの動作時間が固定された状態で、電流源Ｉｄｃの電流サイズを増大させることにより、電流源Ｉｄｃの最大電流サイズを決定する１段階調整過程を遂行することができる。そして、プロセッサ１２３は、電流源Ｉｄｃの電流サイズ、及びスイッチＳＷの動作時間を共に調整することにより、スイッチＳＷの最大動作時間を決定する２段階調整過程を遂行することができる。
【0078】
【0079】
図７は、プロセッサが候補電荷量を設定する一例について説明するための図面である。
【0080】
図７を参照すれば、７１０段階ないし７４０段階は、１段階調整過程に含まれてもよい。また、７５０段階ないし７７０段階は、２段階調整過程に含まれてもよい。
【0081】
７１０段階において、プロセッサ１２３は、電流源Ｉｄｃから供給される電流の大きさを特定値に固定する。例えば、該特定値は、装置１００のデフォルト（default）値でもあり、センサ１１０が感知する対象または積分回数により、適応的にも変更される。また、該特定値は、ユーザによっても変更される。
【0082】
７２０段階において、プロセッサ１２３は、スイッチＳＷの動作時間を延長させる。言い換えれば、プロセッサ１２３は、スイッチＳＷが開放される時間を延長させる。
【0083】
７３０段階において、プロセッサ１２３は、第１成分から第１候補電荷量を取り除いた大きさが、オフセットの大きさより小さいか否かということを判断する。例えば、プロセッサ１２３は、電流源Ｉｄｃから供給される電流の大きさと、スイッチＳＷの動作時間とを乗じ、第１候補電荷量を演算することができる。もし第１成分から第１候補電荷量を取り除いた大きさが、オフセットの大きさより大きい場合、７２０段階に進み、そうではない場合、７４０段階に進む。
【0084】
７４０段階において、プロセッサ１２３は、スイッチＳＷの最大動作時間を決定する。例えば、プロセッサ１２３は、第１成分から第１候補電荷量を取り除いた大きさが、初めてオフセットより小さくなる以前の候補電荷量を選択する。そして、プロセッサ１２３は、選択された候補電荷量の演算に利用された動作時間を最大動作時間と決定する。ここで、プロセッサ１２３が、候補電荷量を選択する過程は、図５及び図６を参照して説明した通りである。
【0085】
総合すれば、７１０段階において、電流源Ｉｄｃから供給される電流の大きさが決定され、７４０段階において、スイッチＳＷの動作時間が決定される。ただし、７１０段階ないし７４０段階が遂行されることによって決定される電流の大きさ、及び動作時間が最善の結果でもない。それは、７１０段階において、電流の大きさが特定値に固定されたことを前提にするからである。従って、プロセッサ１２３は、１段階調整過程を介し、粗い（coarse）調整を行い、２段階調整過程を介し、微細（fine）調整を行うことにより、最適の電流サイズ及び動作時間を決定することができる。
【0086】
７５０段階において、プロセッサ１２３は、スイッチＳＷの動作時間、及び電流源Ｉｄｃから供給される電流サイズを調整する。そして、７６０段階において、プロセッサ１２３は、第１成分から第２候補電荷量を取り除いた大きさがオフセットの大きさより小さいか否かということを判断する。例えば、プロセッサ１２３は、７５０段階で調整された電流の大きさ、及び動作時間を乗じ、第２候補電荷量を演算することができる。もし第１成分から第１候補電荷量を取り除いた大きさがオフセットの大きさより大きい場合、７５０段階に進み、そうではない場合、７７０段階に進む。
【0087】
７７０段階において、プロセッサ１２３は、電流源Ｉｄｃの最大電流サイズを決定する。例えば、プロセッサ１２３は、第１成分から第２候補電荷量を取り除いた大きさが、初めてオフセットより小さくなる以前の候補電荷量を選択する。そして、プロセッサ１２３は、選択された候補電荷量の演算に利用された電流サイズを最大電流サイズに決定する。ここで、プロセッサ１２３が候補電荷量を選択する過程は、図５及び図６を参照して説明した通りである。
【0088】
【0089】
図８には、電流源Ｉｄｃの電流サイズＩ、スイッチＳＷの動作時間Ｔ、及び電荷量Ｑで構成されたテーブルの一例が図示されている。ここで、電荷量Ｑは、電流サイズＩ及び動作時間Ｔの積として演算される。
【0090】
動作時間Ｔが１～２０の間で１ずつ変更され、電流サイズＩが１～２０の間で１ずつ変更されると仮定する。また、１～２０は、動作時間Ｔ及び電流サイズＩの最小値から最大値までの相対的な大きさを示すと仮定する。その場合、プロセッサ１２３が選択することができる［動作時間Ｔ、電流サイズＩ］の組み合わせは、総４００個である。従って、最適の動作時間Ｔ及び電流サイズＩが決定されるためには、多くの演算が必要である。プロセッサ１２３が１段階調整及び２段階調整を遂行することにより、最適の動作時間Ｔ及び電流サイズＩが決定されるのに必要な演算量が減少される。
【0091】
プロセッサ１２３は、電流サイズＩ及び動作時間Ｔのうちいずれか一つを特定値に固定した状態で、他の一つを増加させることにより、１段階調整を遂行することができる。例えば、プロセッサ１２３は、電流サイズＩを１４に固定した状態で、動作時間Ｔの大きさを増大加させる１段階調整を遂行することができる。例えば、図８には、１段階調整により、最大動作時間Ｔが１２に決定されているように図示されている。
【0092】
図８において、１段階調整は、電流サイズＩを１４に固定したことを前提にするために、１段階調整の結果である電荷量Ｑは、６．７２Ｃが最適の電荷量でもない。言い換えれば、最適の電荷量Ｑは、６．７２Ｃないし７．２８Ｃの範囲のうちいずれか一つでもあるが、最適の電荷量Ｑが６．７２Ｃであると確定することができない。
【0093】
プロセッサ１２３は、電流サイズＩ及び動作時間Ｔを調整することにより、２段階調整を遂行することができる。図８において、２段階調整の遂行により、最適の電荷量Ｑは、７．２Ｃであるということが確認され、それにより、最大動作時間Ｔは、１２に、最大電流サイズＩは、１５にも決定される。
【0094】
【0095】
以下、図９を参照し、プロセッサ１２３がスイッチＳＷの動作時間Ｔを固定した状態で、１段階調整を遂行する例について説明する。
【0096】
図９は、プロセッサが候補電荷量を設定する他の例について説明するための図面である。
【0097】
図９を参照すれば、９１０段階ないし９４０段階は、１段階調整過程に含まれてもよい。また、９５０段階ないし９７０段階は、２段階調整過程に含まれてもよい。
【0098】
９１０段階において、プロセッサ１２３は、スイッチＳＷの動作時間を特定値に固定する。例えば、該特定値は、装置１００のデフォルト値でもあり、センサ１１０が感知する対象、または積分回数により、適応的にも変更される。また、該特定値は、ユーザによっても変更される。
【0099】
９２０段階において、プロセッサ１２３は、電流源Ｉｄｃの電流サイズを大きくする。そして、９３０段階において、プロセッサ１２３は、第１成分から第３候補電荷量を取り除いた大きさがオフセットの大きさより小さいか否かということを判断する。もし第１成分から第３候補電荷量を取り除いた大きさがオフセットの大きさより大きい場合、９２０段階に進み、そうではない場合、９４０段階に進む。
【0100】
９４０段階において、プロセッサ１２３は、電流源Ｉｄｃの最大電流サイズを決定する。例えば、プロセッサ１２３は、第１成分から第１候補電荷量を取り除いた大きさが初めてオフセットより小さくなる以前の候補電荷量を選択する。そして、プロセッサ１２３は、選択された候補電荷量の演算に利用された電流サイズを最大電流サイズに決定する。ここで、プロセッサ１２３が候補電荷量を選択する過程は、図５及び図６を参照して説明した通りである。
【0101】
９５０段階において、プロセッサ１２３は、スイッチＳＷの動作時間、及び電流源Ｉｄｃから供給される電流の大きさを調整する。そして、９６０段階において、プロセッサ１２３は、第１成分から第４候補電荷量を取り除いた大きさがオフセットの大きさより小さいか否かということを判断する。もし第１成分から第４候補電荷量を取り除いた大きさがオフセットの大きさより大きい場合、９５０段階に進み、そうではない場合、９７０段階に進む。
【0102】
９７０段階において、プロセッサ１２３は、スイッチＳＷの最大動作時間を決定する。例えば、プロセッサ１２３は、第１成分から第２候補電荷量を取り除いた大きさが初めてオフセットより小さくなる以前の候補電荷量を選択する。そして、プロセッサ１２３は、選択された候補電荷量の演算に利用された動作時間を最大動作時間に決定する。ここで、プロセッサ１２３が候補電荷量を選択する過程は、図５及び図６を参照して説明した通りである。
【0103】
図１０は、受信回路に含まれた検出回路の他の例を図示した図面である。
【0104】
図１０には、検出回路１０００の例が図示されている。図３の検出回路３００と、図１０の検出回路１０００とを比較すれば、第１部分３１０と第１部分１０１０とが対応し、第２部分３２０と第２部分１０２０とが対応する。ただし、第１部分１０１０には、ＡＤＣがさらに含まれているが、それは、当業者に自明なことに過ぎない。従って、第１部分１０１０及び第２部分１０２０に係わる具体的な説明は、省略する。
【0105】
検出回路１０００は、第３部分１０３０を含んでもよく、第３部分１０３０は、第２部分１０２０に含まれたスイッチの動作時間、及び電流源の電流サイズを制御することができる。図１０には、第３部分１０３０に別途のプロセッサ１０３３が含まれ、プロセッサ１０３３が、スイッチの動作時間、及び電流源の電流サイズを制御するように図示されているが、それに制限されるものではない。もし第３部分１０３０にプロセッサ１０３３が省略される場合、前述のプロセッサ１０３３の機能は、プロセッサ１２３（図１）が遂行することができる。
【0106】
第３部分１０３０は、スイッチに対応するレジスタ１０３１、及び電流源に対応するレジスタ１０３２を含んでもよい。図３ないし図９を参照して説明したスイッチの動作時間の設定は、レジスタ１０３１にも保存され、電流源の電流サイズの設定は、レジスタ１０３２にも保存される。また、レジスタ１０３１及びレジスタ１０３２は、単一構成でもって３部分１０３０に含まれてもよい。
【0107】
前述のところによれば、装置１００は、検出回路ごとに最適の電荷量を決定し、決定された電荷量により、電流源の電流サイズ、及びスイッチの動作時間を設定することができる。それにより、積分限界値による制限なしに、装置１００は、映像を生成するのに必要な有効電荷量について、十分な回数の積分を行うことができる。従って、装置１００は、センサが感知した対象体に係わる高品質映像を生成することができる。
【0108】
図１１は、一実施形態による指紋映像、及び比較例による指紋映像を図示した図面である。
【0109】
一実施形態によれば、複数の検出回路３００それぞれから除去された電荷量は、複数の検出回路３００それぞれの増幅器特性（例えば、入力増幅器オフセット電圧（input amplifier offset voltage）により、複数の検出回路３００それぞれについて最適化される。
【0110】
比較例１によれば、複数の検出回路３００から電荷が除去されるものではない。比較例２によれば、最適化過程なしに、複数の検出回路３００それぞれから、同一量の電荷が除去される。
【0111】
複数の検出回路３００からそれぞれ出力された出力電圧ＶＯＵＴ１ないしＶＯＵＴ４と、積分数との関係を示す一実施形態のグラフを参照すれば、比較例１及び比較例２よりさらに多数の積分が行われる。従って、比較例１及び比較例２より一実施形態による場合、さらに高品質の指紋映像が生成されるのである。
【0112】
また、図１１を参照すれば、一実施形態による装置１００によって生成され、ディスプレイ１２５に表示される指紋映像Ａは、比較例１及び比較例２によって生成及び表示される指紋映像Ｂ及び指紋映像Ｃに比べ、さらに高解像度を有する。
【0113】
なお、前述の方法は、コンピュータで実行されうるプログラムで作成可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を利用し、前記プログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータによっても具現される。また、前述の方法で使用されたデータの構造は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に多くの手段を介しても記録される。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、マグネチック記録媒体（例えば、ＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（random access memory）、ＵＳＢ、フロッピーディスク、ハードディスクなど）、光学的判読媒体（例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤなど）のような記録媒体を含む。
【0114】
本実施形態と係わる技術分野で当業者であるならば、前述の記載の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態にも具現されるということを理解することができるであろう。従って、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点から考慮されなければならず、権利範囲は、前述の説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差異を含むものであると解釈されなければならないのである。
【符号の説明】
【0115】
１００ 装置
１１０ センサ
１２０ 電子回路
１１０ センサ
１２０ 電子回路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
