发明名称 光感测器系统及其驱动控制方法
摘要 [目的]提供一种光感测器系统及其驱动控制方法,其系在于具将多数的光感元件以二维排列所构成的光感元件阵列之光感测器系统中,如环境光有所变化,或光感元件的特性产生变化时,也可对应于其变化而设定最适当的读取灵敏度,且,在实行事前读取动作之际,如对象物的放置位置偏离于光感元件阵列的检测区域上之正常位置,而其所读取的图像资料中,除对象物外也含有背景图案时,也可不受背景图案的影响,抽出适当的图像读取灵敏度作为设定之用,而可获得高可靠性的图像读取灵敏度设定者。[构成]具有:将光感元件以二维排列所构成的光感元件阵列﹔将驱动信号供应于光感元件的驱动电路﹔及执行对象物的读取动作控制和灵敏度设定的控制的控制器之光感测器系统中,在于正式的对象物图像读取动作开始之前,先实行将图像读取灵敏度以多阶段变更的事前读取动作,以读取对象物的图像资料,而从所读取的图像资料中,算出其亮度资料的相邻像素之间的差分绝对值,并从所算出的差分绝对值之中,抽出最大的差分绝对值,而将持有该最大差分绝对值的图像读取灵敏度作为最适当读取灵敏度设定之用。
申请公布号 TW466761 申请公布日期 2001.12.01
申请号 TW089123582 申请日期 2000.11.08
申请人 尾计算机股份有限公司 发明人 中村善亮
分类号 H01L27/146;H01L31/10;H04N5/335 主分类号 H01L27/146
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼;何秋远 台北巿敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种光感测器系统,其特征为包含: 将多数的光感元件以二维排列所构成之光感元件 阵列; 从上述光感元件阵列上,以所定图像读取灵敏度, 读取对应于上述多数光感元件的像素所构成的对 象物图像所用之图像读取手段; 在上述图像读取动作之前,对于上述光感元件阵列 上的图像读取灵敏度以多阶段一方面变更一方面 读取上述对象物图像之事前读取手段; 从与上述事前读取手段所读取的上述对象物图像 的图像图案相关联之所定之测定量的,相邻上述像 素相互之间的差分绝对値中,抽出该持有最大差分 绝对値的上述图像读取灵敏度所用之读取灵敏度 抽出手段;和, 将上述读取灵敏度抽出手段所抽出的上述图像读 取灵敏度设定在上述图像取手段中的读取灵敏度 所用之读取灵敏度设定手段者。2.如申请专利范 围第1项之光感测器系统,其中, 上述事前读取动作是由对于上述光感元件阵列的 各个行,以阶段式的逐一设定不同读取灵敏度以读 取上述对象物图像的方式所实行者。3.如申请专 利范围第1项之光感测器系统,其中 上述读取灵敏度抽出手段中的上述所定测定量是 对应于由上述事前读取动作所读取的上述对象物 图像的图像图案之亮度图资料者。4.如申请专利 范围第1项之光感测器系统,其中, 上述光感元件阵列的图像读取灵敏度是由调整上 述光感元件的电荷积蓄期间所设定者。5.如申请 专利范围第1项之光感测器系统,其中, 上述读取灵敏度抽出手段系包含: 从与上述事前读取手段所读取的上述对象图像的 图像图案相关联之所定测定量中,算出其在上述各 个图像读取灵敏度的相邻上述像素相互之间的差 分绝对値所用之差分绝对値算出手段; 从上述差分値算出手段所算出的差分绝对値之中 抽出最大的差分绝对値,以作为各个图像读取灵敏 度的代表差分値所用之代表差分値抽出手段;和 从上述代表差分法抽出手段所抽出的,上述各个图 像读取灵敏度的代表差分値之中,抽出其最大的代 表差分値,并抽出对应于该最大代表差分値的上述 图像灵敏度所用之最适当读取灵敏度抽出手段者 。6.如申请专利范围第5项之光感测器系统,其中, 上述差分绝对値算出手段是从上述事前读取手段 的对于上述对象物图像所定行范围,及所定列范围 所读取的上述所定测定量中,算出其差分绝对値者 。7.如申请专利范围第1项之光感测器系统,其中, 可将上述光感元件阵列在图像读取手段及事前读 取手段中所施加于上述各光感元件的信号电压之 有效电压,调整到可使上述光感元件中的阀値电压 变化量成为最小的此种最适当値用之修正信号,施 加于上述各光感元件所用之有效电压调整手段的 。8.如申请专利范围第1项之光感测器系统,其中, 上述光感元件系具备将半导体层所构成的通道区 域夹在其中间所形成之源极及汲极,和至少在上述 通道区域的上方及下方,各自由绝缘膜所形成的顶 层闸极及底层闸极;而以上述顶层闸极或底层闸极 的任一方作为光照射侧,以使对应于从该光照射侧 所入射的光量之电荷,在上述通道区域中产生并积 蓄之构成者。9.一种光感测器系统的驱动控制方 法,其具备多数光感元件以三维排列所构成的光感 元件阵列,其特征为包含: 一方面以多阶段变更上述光感元件上的图像读取 灵敏度一方面读取对应于上述多数光感元件的像 素所构成的对象物图像,以实行事前读取动作所用 之步骤; 从与上述事前读取动作所读取的上述对象物图像 图案相关联之上述各个图像读取灵敏度的所定测 定量的,相邻上述像素相互之间的差分绝对値之中 ,抽出持有最大差分绝对値的上述图像读取灵敏度 所用之步骤; 将上述所抽出的图像读取灵敏度,设定在上述对象 物的读取动作时的读取灵敏度所用之步骤;和 依上述所设定的读取灵敏度来读取对象物图像,以 实行图像读取动作之步骤者。10.如申请专利范围 第9项之光感测器系统之驱动控制方法,其中, 上述事前读取动作在上述光感测器阵列之每行中 阶段地设定不同之图像读取灵敏度,藉由读取对象 物图像来进行。11.如申请专利范围第9项之光感测 器系统之驱动控制方法,其中, 上述所定之测定量是对应于由上述事前读取动作 所读出的上述对象物图像之图像图案之亮度资料 者。12.如申请专利范围第9项之光感测器系统之驱 动控制方法,其中, 上述光感元件阵列的图像读取灵敏度是由调整上 述光感元件的电荷积蓄期间所设定者。13.如申请 专利范围第9项之光感测器系统之驱动控制方法, 其中, 上述抽出读取灵敏度的步骤是包含: 从与上述事前读出手段所读出的上述对象物图像 的图像图案相关联之上述各个图像读取灵敏度的 所定测定量中,算出其相邻的上述像素相互之间的 差分绝对値之步骤; 从上述所算出的差分绝对値之中,抽出其最大的差 分绝对値,以作为上述各个图像读取灵敏度的代表 差分値之步骤;和 从上述所抽出的上述各个图读读取灵敏度的代表 差分値之中,抽出其最大的代表差分値,并抽出对 应于该最大代表差分値的上述图像读取灵敏度之 步骤者。14.如申请专利范围第13项之光感测器系 统之驱动控制方法,其中, 上述差分绝对値的算出步骤是从上述事前读取动 作所读取的上述对象物图像在所定的行范围及所 定的列范围内之上述所定测定量中,算出其差分绝 对値者。15.如申请专利范围第9项之光感测器系统 之驱动控制方法,其系并包含: 可将上述光感元件阵列的在于图像读取动作及事 前读取动作中,所施加于上述各光感元件的信号电 压之有效电压,调整到使上述各光感元件中的阀値 电压变化量成为最小的最适当値之修正信号,施加 于上述各光感之步骤者。16.如申请专利范围第15 项之光感测器系统之驱动控制方法,其中, 上述光感元件系具备将半导体层所构成通道区域 夹在其中间所形成之源极及汲极,和至少在上述通 道区域的上方及下方,各自介以绝缘膜所形成的顶 层闸极及底层闸极,而 以上述顶层闸极或上述底层闸极的任一方为光照 射侧,以使对应于从该光照侧所入射的光量之电荷 ,在于上述通道区域产生并积蓄者。图式简单说明 : 第一图本发明光感测器系统的构成例方块图。 第二图应用在本发明实施形态的控制器之构成例 方块图。 第三图本发明实施形态的动作流程图。 第四图在本发明实施形态的事前读取动作中,手指 是放置在指纹读取面的偏于图面左方位置时,所读 取指纹图像的图像资料之一例图。 第五图(A)由事前读取动作所取得的图像资料之在 于特定行上的各个像素之亮度资料变化曲线图。 第五图(B)在第五图(A)的亮度资料中,相邻像素相互 之间的差分绝对値变化曲线图。 第六图由事前读取动作所取得的图像资料之各个 行的亮度资料之代表差分値变化,及,各个行的亮 度资料动态范涠的变化之曲线图。 第七图(A)由事前读取动作所取得的图像资料之各 个行的亮度资料之代表差分値表。 第七图(B)在事前读取动作中,行号码与图像读取灵 敏度之对照表。 第八图在事前读取动作中,手指是放置在指纹读取 面的大致中央的正常位置时,所读取指纹图像的图 像资料之一例图。 第九图(A)、第九图(B)对于第八图图像资料所划分 的灵敏度判定对象区域图。 第十图由事前读取动作所取得的图像资料中,在于 第九图(A)的灵敏度判定对象范围的特定行之亮度 资料变化曲线图。 第十一图由事前读取动作所取得的图像资料中,在 于第九图(A)的灵敏度判定对象范围的各个行之亮 度资料动态范围分布曲线图。 第十二图(A)、第十二图(B)对于第四图的图像资料 所划分的灵敏度判定对象区域图。 第十三图在第四图的图像资料中,在于第十二图(A) 的灵敏度判定对象范围的特定行之亮度资料变化 曲线图。 第十四图在第四图的图像资料中,在于第十二图(A) 的灵敏度判定对象范围的各个行之亮度资料动态 变化,及各个行的亮度资料代表差分値变化之曲线 图。 第十五图(A)-第十五图(J)应用于本发明实施形态的 事前读取动作的、图像读取灵敏度设定方法实施 例1之计时图。 第十六图(A)-第十六图(J)应用于本发明实施形态的 事前读取动作的、图像读取灵敏度设定方法实施 例2之计时图。 第十七图(A)-第十七图(H)在本发明的光感测器系统 之驱动控制方法中,在于其事前读取动作期间及图 像读取动作期间之后,设置有效电压调整动作期间 的场合之一实施例计时图。 第十八图(A)双闸型光感元件的构造断面图。 第十八图(B)双闸型光感元件的等价电路图。 第十九图将双闸型光感元件以二维排列所构成之 光感测器系统构成图。 第二十图(A)-第二十图(D)以往的双闸型光感元件之 驱动方法计时图。
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