CN107924467A - 具有手指检测的指纹感测*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使用指纹感测装置(2)来感测手指(11)的指纹图案的方法。该方法包括:控制(S802)一组感测元件(8)以改变所述一组感测元件中所包括的一组感测结构(17)的电位;响应于电位的变化,获取(S804)来自手指检测电路***(9)的指示所述一组感测结构与手指检测结构之间的电容性耦合的响应信号;将响应信号的变化与预定阈值进行比较(S806);以及在响应信号的变化大于阈值时,提供(S810)指示存在手指的信号。本发明还涉及一种对应的指纹感测装置。
Description
技术领域
本发明涉及使用指纹感测装置来感测手指的指纹图案的方法。本发明还涉及对应的指纹感测装置以及计算机程序产品。
背景技术
各种类型的生物识别***被越来越多地使用,以便提供增加的安全性和/或增强的用户便利性。特别地,由于指纹感测***小型化、高性能和用户认可,指纹感测***已经被应用在例如消费电子装置中。
为了提供指纹感测***的低能量消耗,指纹感测***应当仅在指纹感测***中所包括的指纹感测装置上存在手指时才进行操作。另一方面,指纹感测***可能需要独立地确定感测装置上是否存在手指,并且在手指放置于感测装置上时感测手指的指纹图案。
US 8031046公开了一种手指感测装置,其中手指感测电极可以被汇流在一起并且被连接到通常保持开启的汇流电极放大器。采样保持及解码器电路连接到汇流电极放大器,并且可以从汇流的一组电极输出与阈值水平相比的平均功率。如果平均功率高于阈值水平,则确定存在手指,并且获取指纹图像。
尽管US 8031046提出的解决方案似乎提供了一种相当节能的手指检测功能,但看起来仍然存在改善的空间。
发明内容
鉴于现有技术的上述和其他缺点,本发明的目的是提供一种改善的指纹感测装置和感测指纹图案的方法,特别是提供指纹感测装置的更佳节能的操作。
因此,根据本发明的第一方面,提供了一种使用指纹感测装置来感测手指的指纹图案的方法,该指纹感测装置包括:用于感测指纹图案的感测元件的阵列,每一个感测元件包括用于与手指电容性耦合的感测结构;布置成与感测元件的阵列相邻的导电的手指检测结构;以及手指检测电路***,该手指检测电路***连接到手指检测结构以用于提供指示一组感测结构与手指检测结构之间的电容性耦合的手指检测信号,其中,所述方法包括以下步骤:控制一组感测元件以改变所述一组感测元件中所包括的一组感测结构的电位;响应于电位的变化,获取来自手指检测电路***的指示所述一组感测结构与手指检测结构之间的电容性耦合的响应信号;将响应信号的变化与预定阈值进行比较;以及在响应信号的变化大于阈值时,提供指示存在手指的信号。
响应信号的变化是由在手指检测结构和感测结构上或附近存在手指所引起的。因此,手指的存在造成手指检测结构与一组感测结构之间的电容性耦合增加或减少。
感测元件可以例如是电容性感测元件,每一个感测元件指示特定感测元件与触摸传感器表面的手指表面之间的电容性耦合的测量结果。与指纹中的脊部对应的位置处的感测元件比与指纹中的谷部对应的位置处的感测元件呈现与手指的更强的电容性耦合。
然而,本发明的各种实施方式不限于包括使用特定指纹感测技术的感测元件的指纹感测装置,并且同样地适用于例如光学、热电或压电指纹传感器等。
指纹传感器可以包括另外的电路***用于对指示由感测元件提供的指纹图案的感测信号进行操作。这种另外的电路***可以例如包括采样电路***和模数转换电路***。因此,指纹传感器可以因此提供指纹图案信号为数字信号。可替选地,指纹图案信号可以被提供为模拟信号。
例如,信号可以是表示电压的模拟或数字值,其进而可以与由手指(或手指检测结构附近的其他导电物体)、手指检测结构和手指检测结构之间的介电材料所构成的电容器的电容值成比例。
感测到的指纹图案可以用于各种目的,例如生物特征注册或认证,或基于指纹图案的导航等。
阈值可以例如由手指与感测结构之间的耦合强度来确定,使得阈值指示耦合强度的分数。注意到,这仅是示例,并且可以有其他方法来设定适合于特定实现方式的阈值。
本发明基于以下实现:在指纹传感器上需要低功率手指检测,并且其可以通过指纹感测元件不处于用于获取图像的启用模式的方式来实现。换句话说,感测元件可以在低功率模式下操作以节省整个指纹感测装置的电力。这是通过以下来实现的:改变一组感测结构的电位并且用手指检测结构来监测电容性耦合。
改变一组感测结构而不是手指检测结构的电位的优点在于,使用感测元件来感测手指并且因此提供手指检测信号的电力消耗比使用手指检测结构来做相同的事情相对高。
此外,手指检测结构可以用于检测手指是否正确地放置在用于指纹图案感测的指纹感测结构上。
根据实施方式,该方法还可以包括,在响应信号的变化大于阈值时,启用感测元件的至少一个子集以感测指纹图案的至少一部分。因此,在确定指纹感测装置上存在手指时,可以感测指纹图案。有利地,这减少了感测指纹图案的错误尝试的次数。
为了进一步减少感测指纹图案的错误尝试的次数,可能需要的是,仅在当响应信号的变化大于阈值时才执行启用步骤。这有利地减少了感测元件的错误启动,从而进一步降低了电力消耗。在一些实施方式中,需要响应信号大于阈值持续比预定的持续时间长的时间。
在一个实施方式中,可以包括,在手指没有耦合到手指检测结构时,评估响应信号以确定在一组感测结构与手指检测结构之间的背景电容性耦合,其中,预定阈值表示背景电容性耦合。这有利地减少了例如介电质对传感器阵列表面的影响。此外,提供了用于确定存在手指的最低参考水平。
根据本发明的实施方式,指纹感测装置可以包括至少两个导电的手指检测结构,其中,响应信号指示一组感测元件与第一手指检测结构之间的电容性耦合,并且其中,与第二手指检测结构相邻的第二组感测元件至少部分未启用,其中,该方法包括:从第二手指检测结构的手指检测电路***获取第二响应信号;以及提供已经减去了第二响应信号的响应信号。可以停用至少部分未启用的感测元件,使得它们不能用于指纹图案感测。以这种方式,原则上应该没有从第二手指检测结构测量到任何信号,因为所述一组感测结构与第二手指检测结构之间的耦合将相对弱。然而,仍可以在第二手指检测结构上测量到的信号可能是整个指纹感测装置的共同外部噪声,但是在从第一手指检测结构获取的响应信号中减去该第二信号,可以降低噪声并且手指的检测可以变得更准确。
在另外的实施方式中,指纹感测装置可以包括至少两个导电的手指检测结构,其中,响应信号指示一组感测元件与第一手指检测结构之间的电容性耦合,其中,靠近第二手指检测结构的第二组感测元件至少部分未启用,其中,该方法可以包括:从第二手指检测结构的手指检测电路***获取第二信号;以及在第二信号大于背景阈值水平时舍弃响应信号,由此获取另外的响应信号。这进一步减少了错误触发事件的次数,因为信号可以指示检测到除了手指之外的其他对象(例如,用户的裤子或夹克的口袋中的钥匙)。
在又一实施方式中,一组感测结构与导电的手指检测结构可以彼此分离,使得所述一组感测结构与手指检测结构之间的电容性耦合在不存在手指时相对低并且在存在手指时相对高,其中,阈值水平表示相对低的电容性耦合。例如,一组感测元件可以是被至少部分未启用的感测元件所围绕的岛状件。因此,然后所述一组感测元件通过所述至少部分未启用的感测元件与手指检测结构分离。
根据本发明的第二方面,提供了一种指纹感测装置,包括:用于感测指纹图案的感测元件的阵列,每一个感测元件包括用于与手指电容性耦合的感测结构;布置成与感测元件的阵列相邻的导电的手指检测结构;以及手指检测电路***,该手指检测电路***连接到手指检测结构以用于提供指示一组感测结构与手指检测结构之间的电容性耦合的手指检测信号,其中,指纹感测装置被配置成:控制一组感测元件以改变所述一组感测元件中所包括的一组感测结构的电位;响应于电位的变化,获取来自手指检测电路***的指示所述一组感测结构与手指检测结构之间的电容性耦合的响应信号;将响应信号的变化与预定阈值进行比较;以及在响应信号的变化大于阈值时,提供指示存在手指的信号。
根据实施方式,指纹感测装置可以包括至少两个手指检测结构,其中,响应信号指示一组感测元件与第一手指检测结构之间的电容性耦合,其中,与第二手指检测结构相邻的第二组感测元件至少部分未启用,其中,指纹感测装置被配置成:从第二手指检测结构的手指检测电路***获取第二响应信号;以及提供已经减去了第二响应信号的响应信号。
根据另一实施方式,指纹感测装置包括至少两个手指检测结构,其中,响应信号指示一组感测元件与第一手指检测结构之间的电容性耦合,其中,靠近第二手指检测结构的第二组感测元件至少部分未启用,其中,指纹感测装置被配置成:从第二手指检测结构的手指检测电路***获取背景信号;以及在背景信号大于背景阈值水平时,舍弃响应信号,由此获取另外的响应信号。
在又一实施方式中,一组感测结构与导电的手指检测结构可以彼此分离,使得所述一组感测结构与手指检测结构之间的电容性耦合在不存在手指时相对低,并且在存在手指时相对高。
例如,在一个实施方式中,一组感测结构可以被至少部分未启用的感测结构围绕在感测结构平面中。
在另外的实施方式中,导电的手指检测结构可以布置成围绕感测结构的阵列的周边延伸。
通过本发明的第二方面所获得的另外的实施方式和效果很大程度上类似于以上本发明第一方面所述的实施方式和效果。
还提供了一种电子装置,包括:控制单元;以及指纹感测装置。指纹感测装置可以是电容性指纹传感器。电子装置可以是移动电话,但也可以是例如桌面计算机、平板电脑等。
还提供了一种计算机程序产品,包括存储有用于控制电子装置的计算机程序装置的计算机可读介质,电子装置包括控制单元和指纹传感器装置,指纹传感器装置包括:用于感测指纹图案的感测元件的阵列,每一个感测元件包括用于与手指电容性耦合的感测结构;布置成与感测元件的阵列相邻的导电的手指检测结构;以及手指检测电路***,该手指检测电路***连接到手指检测结构以用于提供指示一组感测结构与手指检测结构之间的电容性耦合的手指检测信号,其中,计算机程序产品包括:用于控制一组感测元件以改变所述一组感测元件中所包括的一组感测结构的电位的代码;用于响应于电位的变化以获取来自手指检测电路***的指示所述一组感测结构与手指检测结构之间的电容性耦合的响应信号的代码;用于将响应信号的变化与预定阈值进行比较的代码;以及用于在响应信号的变化大于阈值时提供指示存在手指的信号的代码。
总之,本发明涉及一种使用指纹感测装置来感测手指的指纹图案的方法。该方法包括:控制一组感测元件以改变所述一组感测元件中所包括的一组感测结构的电位;响应于电位的改变,从手指检测电路***获取指示所述一组感测结构与手指检测结构之间的电容性耦合的响应信号;将响应信号的变化与预定阈值进行比较;以及在响应信号的变化大于阈值时,提供指示存在手指的信号。本发明还涉及对应的指纹感测装置。
附图说明
现在将参照示出了本发明的示例性实施方式的附图来更详细地描述本发明的这些和其他方面,其中:
图1示意性示出了根据本发明的示例性实施方式的指纹感测装置的应用;
图2示意性示出了图1中的指纹感测装置;
图3是图2中的指纹感测装置的框图;
图4a是图3中的指纹感测装置的一部分的示意性截面图;
图4b是图3中的指纹感测装置的一部分的示意性截面图;
图5示意性示出了本发明的实施方式的功能;
图6示意性示出了根据实施方式的指纹感测装置;
图7示意性示出了根据实施方式的指纹感测装置;以及
图8是示意性示出了根据本发明的实施方式的方法的流程图。
具体实施方式
在本详细描述中,主要参照具有整合的指纹感测装置的移动电话来描述根据本发明的指纹感测***和方法的各种实施方式。然而,应当注意,许多其他类型的电子装置,诸如平板电脑、桌面计算机、笔记本电脑等,可以整合这种指纹感测装置。
图1以具有整合的指纹感测装置2的移动电话1的形式示意性示出了根据本发明的示例性实施方式的指纹感测装置的应用。指纹感测装置2例如可以用于解锁移动电话1和/或用于授权使用移动电话来执行的交易等。
图2示意性示出了在图1中的移动电话1中所包括的指纹感测装置2。如在图2可以看到,指纹感测装置2包括传感器阵列5和手指检测结构4a至4d。尽管图2中未示出,但是指纹感测装置2还包括电力供应接口6和通信接口7。传感器阵列5包括大量的感测元件8(已经利用附图标记指示感测元件中的仅一个,以避免使附图混乱),每一个感测元件是可控制的以感测在感测元件8中所包括的感测结构与接触传感器阵列5的顶表面的手指的表面之间的距离。
在电池供电的电子装置中,例如图1中的移动电话1,保持各个子***——包括指纹感测装置2——的能量消耗尽可能低是至关重要的。特别地,在给定的时间段期间未使用的子***的能量消耗在该时间段期间应当为零或接近零。
因此,虽然图2中未示出,但是图2中的指纹感测装置2也设置有如下电路***:该电路***用于确定在指纹感测装置上是否存在手指,并且在确定存在手指时启用指纹感测装置,使得指纹感测装置可以在手指检测事件之间处于非常低的功率状态。
参照图3中的框图,除了图2所示的传感器阵列5和手指检测结构4a至4d之外,指纹感测装置2还包括手指检测器电路9和操作控制电路***10,操作控制电路***10包括手指检测评估电路14和图像获取控制电路12。手指检测器电路9连接到手指检测结构4a以用于提供指示手指检测结构4a与一组感测结构之间的电容性耦合的手指检测信号Sd。在图3中,示出了手指检测结构4a中的仅一个。另外的手指检测结构4b至4d都可以连接到同一手指检测器电路9,或者每一个手指检测结构可以连接到其自身的手指检测器电路。
如图3中示意性示出,手指检测评估电路14连接到手指检测器电路9和图像获取控制电路12。图像获取控制电路12连接到传感器阵列5。
接下来,将参照图4描述手指检测器电路9和感测元件8的示例性配置。
图4a是沿着图2中指示的线A-A'截取的图2中的指纹感测装置2的一部分的示意性截面,其中手指11放置在覆盖传感器阵列5和手指检测结构4a的保护性介电顶层13的顶部上。参照图4a,指纹感测装置2包括:激励信号提供电路19,其经由导电的手指驱动结构(图4中未示出)电连接到手指;多个感测元件8;以及手指检测装置,其包括手指检测结构4a和连接到手指检测结构4a的手指检测电路9。
如图4a中示意性示出,每一个感测元件8包括导电感测结构,在此为在保护性介电顶层13下方的金属板17、电荷放大器18以及选择电路***的形式,选择电路***在此功能上被示为简单的选择开关21以用于允许感测元件8的选择/启用。
电荷放大器18包括至少一个放大器级,在此示意性示出为运算放大器(op amp)24,op amp 24具有连接到感测结构17的第一输入端(负输入端)25、连接到传感器接地或另一参考电位的第二输入端(正输入端)26以及输出端27。此外,电荷放大器18包括连接在第一输入端25和输出端27之间的反馈电容器29以及重置电路***,重置电路***在此功能上被示出为开关30以用于允许反馈电容器29的可控制放电。可以通过操作重置电路***30以使反馈电容器29放电来重置电荷放大器18。
通常在负反馈配置中的op amp 24的情况下,第一输入端25处的电压跟随第二输入端26处的电压。根据特定的放大器配置,第一输入端25处的电位可以与第二输入端26处的电位基本上相同,或者第一输入端25处的电位与第二输入端26处的电位之间可以存在基本上固定的偏移。在图4的配置中,电荷放大器的第一输入端25为虚拟接地。
在通过激励信号提供电路19向手指11提供时变电位时,在感测结构17和手指11之间出现对应的时变电位差。
手指11和感测结构17之间的上述电位差的变化导致电荷放大器18的输出端27上的感测电压信号Vs。
当所指示的感测元件8被选择用于感测时,选择开关21被闭合以将感测信号提供给读出线路33。可以是用于图2中的传感器阵列5的行或列的共同读出线路的读出线路33在图4中示出为连接到多路器36。如图4a中示意性示出,来自传感器阵列5的其他行/列的另外的读出线路也可以连接到多路器36。
多路器36的输出端以串联的方式连接到采样保持电路37和模数转换器38,用于对源自于感测元件8的模拟信号进行采样并转换成在传感器2上的手指11的指纹图案的数字表示。
如图4a中示意性示出,手指检测电路9在此以与上述感测元件8中所包括的电荷放大器18原理相似的电荷放大器的形式来提供。
因此,手指检测电路9包括至少一个放大器级,在此示意性示出为运算放大器(opamp)44,op amp 44具有连接到手指检测结构4a的第一输入端(负输入端)45、连接到传感器接地或另一参考电位的第二输入端(正输入端)46、以及输出端47。此外,电荷放大器包括连接在第一输入端45和输出端47之间的反馈电容器49以及重置电路***,重置电路***在此功能上被示出为开关50以用于允许反馈电容器49的可控制放电。可以通过操作重置电路***50以使反馈电容器49放电来重置电荷放大器。还如图4所指示,手指检测电路***的输出是指示一组感测结构17与手指检测结构4a之间的电容性耦合的手指检测信号Sd(以电压的形式)。
在图4a中,手指11被示出为连接到激励电路19以用于提供在手指11和传感器阵列5的感测板17之间所希望的电位差。应当注意的是,可以可替选地通过改变指纹感测装置的接地水平相对于包括有指纹感测装置2的电子装置(例如移动电话1)的接地水平来提供所希望的电位差。此外,还可以通过改变感测结构17的一部分的电位——即还改变感测结构(或感测结构的至少一部分)的电位——来提供电位差。
为了检测手指检测结构4a上存在手指,一组感测元件被控制以改变所述一组感测元件中所包括的一组感测结构的电位。这通过改变所述一组感测元件中的感测结构的电位来实现。如图4a中所示出的示例,这通过经由开关55从连接到感测结构的第一电力供应51切换到第二电力供应53来执行。该切换可以通过每一个感测元件单独地执行或者通过用于改变整组感测结构的电位的一组电力供应和开关来执行。
图4b是指纹感测装置的实施方式的一部分的示意性截面。图4b中所示出的实施方式与图4a中的实施方式之间的差异在于存在手指激励结构40a,手指激励结构40a经由开关55'连接到电力供应51'以及可替选地连接到电力供应53'。注意到,电力供应51和53可以与电力供应51'和53'相同。为了检测手指检测结构4a上存在手指,一组感测元件和手指激励结构被控制以改变所述一组感测元件中所包括的一组感测结构的电位以及手指激发结构的电位。这样的话,可以增强手指检测信号。手指检测结构4a至4d中的每一个可以具有对应的相邻手指激励结构。
图5示意性示出了一组感测元件中所包括的一组感测结构(一些感测结构标记为502)的特写(close up)。场线504指示手指检测结构4a与感测结构502之间的电容性耦合。如进一步所示,手指11中断一些场线,从而改变一组感测结构502与手指检测结构4a之间的电容性耦合。
图6示意性示出了另一指纹感测装置600。如图6中可以看到,指纹感测装置2包括传感器阵列5和手指检测结构4a至4d。此外,与第二手指检测结构4c相邻的第二组感测元件602(未示出单独的感测元件)至少部分未启用。因此,如果真的耦合到第二手指检测结构4c,则未被禁用的感测元件中所包括的一组结构之间的电容性耦合将仅非常弱。采用图6中所示的该实施方式,有利的是,从第二手指检测结构4c的手指检测电路***获取第二信号,并且提供已经减去了第二响应信号的响应信号。换句话说,第二响应信号用于去除背景噪声。可替选地或另外地,在第二信号大于背景阈值水平时,可以舍弃响应信号,由此可以获取另外的响应信号。
图7示意性示出了另一指纹感测装置700。如图7中可以看到,指纹感测装置700包括传感器阵列5和手指检测结构4a至4d。此外,一组感测元件702通过禁用(或至少部分未启用)的感测元件704而与手指检测结构4a至4d分离。因此,一组感测元件702与手指检测结构4a至4d中的每一个之间的电容性耦合是通过手指11的耦合,由在手指与手指检测结构4a至4d之间的电容Cref以及在手指11与一组感测元件702之间的电容Cpm来指示。在不存在手指11时,由于一组感测元件702与手指检测结构4a至4d中的每一个之间的耦合相对弱,因此不存在信号或几乎无信号(例如仅有噪声)。
在另外的实施方式中,手指检测结构4a至4d彼此连接以增大感测区域。
图8示出了根据本发明的实施方式的方法步骤的流程图。在第一步骤S802中,控制一组感测元件以改变所述一组感测元件中所包括的一组感测结构的电位。随后在步骤S804中,响应于电位的变化,获取来自手指检测电路***的指示所述一组感测结构与手指检测结构之间的电容性耦合的响应信号。然后在步骤S806中,将响应信号的变化与预定阈值进行比较。在响应信号的变化大于阈值时S808,提供S810指示存在手指的信号,以及启用S812感测元件的至少一子集以感测指纹图案的至少一部分。
在权利要求书中,词语“包括”不排除其他元件或步骤,并且不定冠词(“a”或“an”)不排除多个。在相互不同的从属权利要求中记载特定措施的事实不表示这些措施的组合不能被有利地使用。计算机程序可以存储/分布在例如与其他硬件一起提供或者作为其他硬件的一部分的光学存储介质或固态介质的合适介质上,并且也可以以例如经由因特网或其他有线或无线电信***的其他形式分布。权利要求书中的任何附图标记不应被解释为限制范围。
Claims (17)
1.一种使用指纹感测装置(2)来感测手指(11)的指纹图案的方法,所述指纹感测装置包括:
用于感测所述指纹图案的感测元件(5)的阵列(5),每一个感测元件包括用于与所述手指电容性耦合的感测结构(17);
布置成与所述感测元件的阵列相邻的导电的手指检测结构(4a);以及
手指检测电路***(9),所述手指检测电路***连接到所述手指检测结构以用于提供指示一组感测结构与所述手指检测结构之间的电容性耦合的手指检测信号,
其中,所述方法包括以下步骤:
控制(S802)一组感测元件以改变所述一组感测元件中所包括的一组感测结构的电位;
响应于所述电位的变化,获取(S804)来自所述手指检测电路***的指示所述一组感测结构与所述手指检测结构之间的电容性耦合的响应信号;
将所述响应信号的变化与预定阈值进行比较(S806);以及
在所述响应信号的变化大于所述阈值时,提供(S810)指示存在手指的信号。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
在所述响应信号的变化大于所述阈值时,启用(S812)所述感测元件的至少一个子集以感测所述指纹图案的至少一部分。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,仅在所述响应信号的变化大于所述阈值时执行所述启用步骤。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:
在手指没有耦合到所述手指检测结构时,评估所述响应信号以确定所述一组感测结构与所述手指检测结构之间的背景电容性耦合,其中,所述预定阈值指示所述背景电容性耦合。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述指纹感测装置包括至少两个导电的手指检测结构(4a,4b,4c,4d),其中,所述响应信号指示所述一组感测元件与第一手指检测结构之间的电容性耦合,并且其中,与第二手指检测结构相邻的第二组感测元件至少部分未启用,其中,所述方法包括:
从所述第二手指检测结构的手指检测电路***获取第二响应信号;以及
提供已经减去了所述第二响应信号的响应信号。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述指纹感测装置包括至少两个导电的手指检测结构,其中,所述响应信号指示所述一组感测元件与第一手指检测结构之间的电容性耦合,其中,靠近第二手指检测结构的第二组感测元件至少部分未启用,其中,所述方法包括:
从所述第二手指检测结构的手指检测电路***获取第二信号;以及
在所述第二信号大于背景阈值水平时,舍弃所述响应信号,由此获取另外的响应信号。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述一组感测结构与所述导电的手指检测结构彼此分离,使得所述一组感测结构与所述手指检测结构之间的电容性耦合在不存在手指时相对低,并且在存在手指时相对高,其中,所述阈值水平指示所述相对低的电容性耦合。
8.一种指纹感测装置(2),包括:
用于感测指纹图案的感测元件(8)的阵列(5),每一个感测元件包括用于与手指(11)电容性耦合的感测结构(17);
布置成与所述感测元件的阵列相邻的导电的手指检测结构(4a);以及
手指检测电路***(9),所述手指检测电路***连接到所述手指检测结构以用于提供指示一组感测结构与所述手指检测结构之间的电容性耦合的手指检测信号,
其中,所述指纹感测装置被配置成:
控制一组感测元件以改变所述一组感测元件中所包括的一组感测结构的电位;
响应于所述电位的变化,获取来自所述手指检测电路***的指示所述一组感测结构与所述手指检测结构之间的电容性耦合的响应信号;
将所述响应信号的变化与预定阈值进行比较;以及
在所述响应信号的变化大于所述阈值时,提供指示存在手指的信号。
9.根据权利要求8所述的指纹感测装置,其中,所述指纹感测装置包括至少两个手指检测结构(4a,4b,4c,4d),其中,所述响应信号指示所述一组感测元件与第一手指检测结构之间的电容性耦合,其中,与第二手指检测结构相邻的第二组感测元件至少部分未启用,其中,所述指纹感测装置被配置成:
从所述第二手指检测结构的手指检测电路***获取第二响应信号;以及
提供已经减去了所述第二响应信号的响应信号。
10.根据权利要求8所述的指纹感测装置,其中,所述指纹感测装置包括至少两个手指检测结构,其中,所述响应信号指示所述一组感测元件与第一手指检测结构之间的电容性耦合,其中,靠近第二手指检测结构的第二组感测元件至少部分未启用,其中,所述指纹感测装置被配置成:
从所述第二手指检测结构的手指检测电路***获取背景信号;以及
在所述背景信号大于背景阈值水平时,舍弃所述响应信号,由此获取另外的响应信号。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的指纹感测装置,其中,所述一组感测结构与所述导电的手指检测结构彼此分离,使得所述一组感测结构与所述手指检测结构之间的电容性耦合在不存在手指时相对低,并且在存在手指时相对高。
12.根据权利要求11所述的指纹感测装置,其中,所述一组感测结构被至少部分未启用的感测结构围绕在感测结构平面中。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的指纹感测装置,其中,所述导电的手指检测结构被布置成围绕所述感测结构的阵列的周边延伸。
14.一种电子装置(1),包括:
控制单元;以及
根据权利要求8至13中任一项所述的指纹感测装置(2)。
15.根据权利要求14所述的电子装置,其中,所述指纹感测装置为电容性指纹传感器。
16.根据权利要求14或15中任一项所述的电子装置,其中,所述电子装置为移动电话。
17.一种计算机程序产品,包括存储有用于控制电子装置的计算机程序装置的计算机可读介质,所述电子装置包括控制单元和指纹传感器装置,所述指纹传感器装置包括:
用于感测指纹图案的感测元件(8)的阵列(5),每一个感测元件包括用于与手指(11)电容性耦合的感测结构(17);
布置成与所述感测元件的阵列相邻的导电的手指检测结构(4a);以及
手指检测电路***(9),所述手指检测电路***连接到所述手指检测结构以用于提供指示一组感测结构与所述手指检测结构之间的电容性耦合的手指检测信号,
其中,所述计算机程序产品包括:
用于控制一组感测元件以改变所述一组感测元件中所包括的一组感测结构的电位的代码;
用于响应于所述电位的变化以获取来自所述手指检测电路***的指示所述一组感测结构与所述手指检测结构之间的电容性耦合的响应信号的代码;
用于将所述响应信号的变化与预定阈值进行比较的代码;以及
用于在所述响应信号的变化大于所述阈值时提供指示存在手指的信号的代码。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109002225A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-12-14 | Oppo广东移动通信有限公司 | 触摸板组件、显示组件和电子设备 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8485442B2 (en) | 2009-07-02 | 2013-07-16 | Biometric Payment Solutions | Electronic transaction verification system with biometric authentication |
KR101659492B1 (ko) * | 2014-11-10 | 2016-09-23 | 한신대학교 산학협력단 | 정전 용량 감지용 전하 전송 회로 및 이를 포함하는 지문인식장치 |
CN107392108B (zh) * | 2017-06-26 | 2020-06-23 | 联想(北京)有限公司 | 一种控制方法及电子设备 |
CN112204576B (zh) * | 2018-05-28 | 2022-04-29 | 指纹卡安娜卡敦知识产权有限公司 | 用于确定指纹传感器上的手指运动的方法 |
CN112567380A (zh) | 2018-08-09 | 2021-03-26 | 指纹卡有限公司 | 针对用户的多手指登记的方法 |
CN114829955A (zh) | 2020-11-05 | 2022-07-29 | 指纹卡安娜卡敦知识产权有限公司 | 用于指纹传感器评估的方法和*** |
TWI781611B (zh) * | 2021-05-10 | 2022-10-21 | 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 | 指紋採集電路、指紋辨識裝置及資訊處理裝置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008073072A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | インピーダンス検出装置、インピーダンス検出方法、生体認識装置、および指紋認証装置 |
US20100328255A1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-12-30 | Sony Corporation | Touch detection device and display device having touch sensor function |
CN104155785A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-11-19 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及其驱动方法、显示装置 |
CN105378755A (zh) * | 2013-07-09 | 2016-03-02 | 指纹卡有限公司 | 指纹感测***和方法 |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6501284B1 (en) * | 2000-08-28 | 2002-12-31 | Stmicroelectronics, Inc. | Capacitive finger detection for fingerprint sensor |
DE602004017911D1 (de) * | 2004-06-18 | 2009-01-02 | Fingerprint Cards Ab | Fingerabdruck-sensor-element |
JP5324440B2 (ja) | 2006-07-12 | 2013-10-23 | エヌ−トリグ リミテッド | デジタイザのためのホバリングおよびタッチ検出 |
US8031046B2 (en) | 2006-08-02 | 2011-10-04 | Authentec, Inc. | Finger sensing device with low power finger detection and associated methods |
US20080196945A1 (en) * | 2007-02-21 | 2008-08-21 | Jason Konstas | Preventing unintentional activation of a sensor element of a sensing device |
US8482536B1 (en) * | 2008-07-23 | 2013-07-09 | Cypress Semiconductor Corporation | Compensation of signal values for a touch sensor |
US8305358B2 (en) * | 2009-02-10 | 2012-11-06 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Sensor, display including a sensor, and method for using a sensor |
US8269511B2 (en) * | 2009-09-08 | 2012-09-18 | Synaptics Incorporated | Sensing and defining an input object |
US9030421B2 (en) * | 2011-04-01 | 2015-05-12 | Qualcomm Incorporated | Touchscreen controller with adjustable parameters |
US9600709B2 (en) * | 2012-03-28 | 2017-03-21 | Synaptics Incorporated | Methods and systems for enrolling biometric data |
US9740343B2 (en) | 2012-04-13 | 2017-08-22 | Apple Inc. | Capacitive sensing array modulation |
WO2015026288A1 (en) * | 2013-08-23 | 2015-02-26 | Fingerprint Cards Ab | Connection pads for a fingerprint sensing device |
TWI608425B (zh) | 2013-09-10 | 2017-12-11 | 映智科技股份有限公司 | 指紋感測積體電路的手指偵測元件及偵測方法 |
WO2015101266A1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-09 | Byd Company Limited | Sensor for detecting fingerprint and fingerprint identification apparatus and controlling method of sensor for detecting fingerprint |
JP6212648B2 (ja) * | 2014-01-14 | 2017-10-11 | フォーカルテック エレクトロニクス リミテッドFocaltech Electronics, Ltd. | 電界型指紋認証装置及びその状態制御方法、プロテーゼ認証方法 |
US9489559B2 (en) * | 2014-05-28 | 2016-11-08 | Fingerprint Cards Ab | Electronic device with fingerprint sensing system and conducting housing |
US9304643B2 (en) * | 2014-06-24 | 2016-04-05 | Synaptics Incorporated | Classifying input objects interacting with a capacitive button |
FR3025623B1 (fr) * | 2014-09-05 | 2017-12-15 | Fogale Nanotech | Dispositif d'interface de commande et capteur d'empreintes digitales |
CN104268530B (zh) * | 2014-09-29 | 2017-07-11 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 指纹检测电路及其电容式指纹传感器、移动终端 |
CN104318222B (zh) * | 2014-11-14 | 2019-10-11 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 用于指纹检测的检测方法和装置 |
US9449212B2 (en) * | 2014-12-22 | 2016-09-20 | Fingerprint Cards Ab | Capacitive fingerprint sensor with sensing elements comprising timing circuitry |
US9460576B2 (en) * | 2014-12-22 | 2016-10-04 | Fingerprint Cards Ab | Capacitive fingerprint sensing device with demodulation circuitry in sensing element |
US9600705B2 (en) * | 2015-02-11 | 2017-03-21 | Fingerprint Cards Ab | Capacitive fingerprint sensing device with current readout from sensing elements |
US20160246396A1 (en) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Qualcomm Incorporated | Interactive touchscreen and sensor array |
US9684812B2 (en) * | 2015-09-29 | 2017-06-20 | Fingerprint Cards Ab | Fingerprint sensing device with common mode suppression |
US9811708B2 (en) * | 2015-10-02 | 2017-11-07 | Fingerprint Cards Ab | Method and fingerprint sensing device with finger lost detection |
US9589171B1 (en) * | 2015-10-02 | 2017-03-07 | Fingerprint Cards Ab | Method and device for detecting if a finger is present and sensing a fingerprint pattern |
US9600707B1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-03-21 | Fingerprint Cards Ab | Analog sampling system and method for noise supression |
US10423268B2 (en) * | 2015-12-22 | 2019-09-24 | Microsoft Technology Licensing, Llc | System and method for detecting grounding state of a touch enabled computing device |
-
2017
- 2017-03-21 US US15/464,582 patent/US9864895B1/en active Active
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- 2017-06-21 WO PCT/SE2017/050684 patent/WO2018009121A1/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008073072A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | インピーダンス検出装置、インピーダンス検出方法、生体認識装置、および指紋認証装置 |
US20100328255A1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-12-30 | Sony Corporation | Touch detection device and display device having touch sensor function |
CN105378755A (zh) * | 2013-07-09 | 2016-03-02 | 指纹卡有限公司 | 指纹感测***和方法 |
CN104155785A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-11-19 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及其驱动方法、显示装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109002225A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-12-14 | Oppo广东移动通信有限公司 | 触摸板组件、显示组件和电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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US9864895B1 (en) | 2018-01-09 |
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TWI632502B (zh) | 2018-08-11 |
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US20180012053A1 (en) | 2018-01-11 |
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