JP2003523021A - 指紋センサの作動のための回路装置と作動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の回路装置または作動方法は、十分な品質のコントラストを形成することができるときに指紋センサが開始されることを保証する。最終的にテストランは、たとえば長方形ラスタのマトリックス状配列の列または行に沿っている画素の一部のみが考慮されることで実行される。センサ信号の最大値と最小値との差が設定値を超えているか否かが検出される。上記の場合には、指紋センサの通常のスキャニング過程が開始される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 指紋センサの場合、通常、検出すべき画像の点に割り当てられている個々のセ
ンサエレメントがラスタ型に配列されている装置は、平面内に存在する。この装
置には、信号を検出するための電子回路構成要素が接続されている。個々のセン
サエレメント、例えば容量測定のために設けられているセンサエレメントは順番
に制御される。これは、長方形ラスタの場合、および画素がマトリックス状に配
列されている場合、行または列に沿って行うことができる。従来は、指紋センサ
は常に新たに開始され、開始するたびに完全な指紋像を供給する。これは、形成
された像がどの程度コントラストに富んで現れるかということとは無関係に実行
される。とりわけ、指がまだきちんとセンサの載置面上に置かれない場合でさえ
、指紋像が供給される。望ましいのは、それとは反対に、指を載置面上に置き、
明瞭でありかつコントラストに富んだ像が形成された場合のみ完全な指紋像が供
給されることが保証されている、センサのための作動手法である。

【０００２】 前述の発明の課題は、指紋センサによって常に十分なコントラストを有する像
を、指を置いたときに形成できる手法を提供することである。

【０００３】 この課題は、請求項１記載の特徴を有する回路装置によって、ないしは請求項
２記載の特徴を有する方法によって解決される。実施形態は従属項に記載されて
いる。

【０００４】 指紋センサのための本発明の回路装置ないしは本発明の作動方法は、十分なコ
ントラストを有する像が形成されるように指を置いたときに指紋センサが自動的
に開始されることを可能にする。これは、テストランが実行され、このテストで
画素の一部のみが考慮され、検出されたセンサ信号に基づいて、十分なコントラ
ストが得られるか否かが決定されることで達成される。本発明の回路装置はこれ
を目的として、センサ信号の最大値と最小値との差を、例えば画素のマトリック
ス状配列の列または行に沿って発生させる。この差が十分に大きく、形成すべき
像が十分なコントラストを有すると判断できる場合、指紋センサの通常のスキャ
ニング過程が開始され、それによって完全な指紋像が形成される。それにより、
形成された完全な指紋像は十分な品質を有することができる。

【０００５】 本発明の方法はそれに応じて、画素の予め選択されたグループ内のコントラス
トを検出し、十分なコントラストが得られるときには、完全な指紋像の形成を開
始するように構成されている。

【０００６】 以下に、前記回路装置ないしは前記方法の実施例について、添付された図に基
づいてより詳細に説明する。

【０００７】 図１ センサエレメントのマトリックス状配列を平面図で示したものである。

【０００８】 図２ 本発明の回路装置を示した略図である。

【０００９】 図１には、指紋センサのセンサエレメントのためのラスタ型の配列が、マトリ
ックス図で示されている。個々の画素のためのセンサ面２は、指のための載置面
１として設けられている領域内に存在する。一点鎖線と２つの矢印３によって、
このマトリックスの画素の列が示されている。本発明の回路装置ないしは本発明
の方法の１つの有利な実施例では、このような列に沿って、反復される過程ない
しは検出ラウンドにおいて、そのつど当該列のセンサエレメントのセンサ信号を
検出する。１つの過程ないしはラウンドに現れる最大値と最小値は、得ることが
できるコントラストに対する基準を設定する。最大値と最小値との差が、指紋セ
ンサないしは方法を実行するごとに設定される固定値を超える場合、センサエレ
メントの制御は変更され、個々の列の信号だけでなく指紋像全体が形成されるよ
うになる。

【００１０】 そのつどこの形態で評価される画素の個々のセンサ信号は、指紋像全体の記録
の場合と同じように形成される。制御順序は本発明では、画像全体を記録する場
合の順序と比べて、そのつど画素の行、列、対角線または類似して選択されたグ
ループの画素のみが検出され、そのセンサ信号が評価されるように変更される。
そのために構成された制御回路は、付加的に設定できるこの制御順序は別にして
、指紋センサのための、それ自体公知の手段で実行することができる。

【００１１】 図２は、本発明の回路装置の有利な構成を示している。この回路装置によって
、本発明の方法が実行される。それぞれの画素に対してそのつど検出されたセン
サ信号は、回路の入力部４に到達する。そこにはノード５が存在し、このノード
によって信号は２つの比較素子６、９に供給される。これらの比較素子ではその
つど、実時点のセンサ信号が、記憶された最大値ないしは最小値より大きいか小
さいかが検出される。これらの記憶された値は、第１ストレージレジスタ１２お
よび第２ストレージレジスタ１５に存在する。そこに記憶された値は、線路８、
１１を介して比較素子に供給され、そこで実時点のセンサ信号と比較される。実
時点のセンサ信号が、例えば記憶された最大値よりも大きいと判断された場合、
第１比較素子６によって、第１ゲート回路１３に繋がっている第１制御線路７を
介して、交点５を介して既存のゲート回路１３、１６に供給される実時点の信号
は、第１ストレージレジスタ１２に転送されることが指示される。前記第１比較
素子６は図２の回路図に左側に示されている。それに相応して、第２比較素子９
には第２制御線路１０および第２ゲート回路１６が属している。ここに、実時点
の最小値が記憶される。

【００１２】 その後に続く線路１４、１７を介して、記憶された値はそのつど減算素子２０
、２１に供給される。この減算素子は、例えば図示されているように、加算素子
とすることもできる。この加算素子には、最小値のために設けられている第２ス
トレージレジスタ１５側に反転素子２１が正負記号のために前置接続されている
。減算素子で発生する差は第３比較素子２２に供給され、この第３比較素子でこ
の差は所定の信号レベル２３と比較される。出力部２４では制御信号が出力され
、最大値と最小値との差が一定に設定されている値を超えると、その制御信号に
よって指紋像の完全形成が開始される。そのつど後に続く過程ないしは検出ラウ
ンドのために、回路部１８、１９が存在し、これによってストレージレジスタの
内容がリセットされ、ないしは消去される。このようにして、最大値と最小値は
常に１つの過程ないしは検出ラウンドが実行されるたびに検出される。つまり、
そのつど正確にセンサ信号の問い合わせが列または行に沿って検出される。

【００１３】 評価される画素は一列に並ぶ必要はなく、例えば、本発明の方法が最良の結果
を送出する、センサ面の領域内に配置されている。これは、センサ面の中心の比
較的小さい部分であってもよい。本発明で検出すべき画素を選択することにより
、この方法は、実時点の状況および必要条件に適応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 センサエレメントのマトリックス状配列を平面図で示したものである。

【図２】 本発明の回路装置を示した略図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指紋センサの作動のための回路装置であって、 前記回路装置では個々の画素のセンサ信号を検出するため、かつセンサ信号が
   検出される順序を制御するための回路が存在する形式のものにおいて、 他の回路部として、供給されたセンサ信号が記憶された第１値より大きいか否
   かを検出する第１比較素子（６）と、 供給されたセンサ信号が記憶された第２値より小さいか否かを検出する第２比
   較素子（９）と、 第１値が記憶された第１ストレージレジスタ（１２）と、 第２値が記憶された第２ストレージレジスタ（１５）と、 第１ストレージレジスタに記憶された値よりも大きい値が現れた場合に、この
   大きい値が記憶されるように指示する第１ゲート回路（１３）と、 第２ストレージレジスタに記憶された値よりも小さい値が現れた場合に、この
   小さい値が記憶されるように指示する第２ゲート回路（１６）と、 前記２つのストレージレジスタ（１２，１５）に記憶された値間の差が形成さ
   れる減算素子（２０，２１）と、 該差と設定値とが比較され、この差が設定値よりも大きい場合、指紋像の形成
   が開始されるようにする第３比較素子（２２）とが存在することを特徴とする回
   路装置。
2. 【請求項２】 指紋センサの作動方法であって、 ａ）予め選択された画素のグループのために、これらの画素全てにセンサ信号
   を発生させ、 ｂ）前記センサ信号の最大値と最小値とを検出し、 ｃ）ステップａとステップｂが反復される過程において、ステップｂではその
   時に行われる過程の値のみを考慮し、 ｄ）最大値と最小値の間に差が発生し、その差が設定値を超える場合は、指紋
   像の形成を開始する作動方法。
3. 【請求項３】 ステップａで画素でのセンサ信号をそれぞれ、設定された順
   序で検出し、 ステップｂで、それぞれ実時点の最大値とそれぞれ実時点の最小値とを記憶し
   、新たに検出されたセンサ信号をそれぞれ、前記の記憶された値と比較し、 もし前記の記憶された値を上回った場合、ないしは下回った場合、前記の実時
   点のセンサ信号を当該の値に代わって記憶する、請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 ステップａで、画素がマトリックス状に配置されている場合
   、行、列、または対角線の画素でのセンサ信号を、順番に当該の行、列、ないし
   は対角線の画素の配置に応じて検出する、請求項３記載の方法。