[发明专利]电场式指纹识别装置及其状态控制方法和假体识别方法

权利要求书

1.一种电场式指纹识别装置，包括信号采集模块和信号处理模块；其特征在于：

所述信号采集模块包括至少两个信号采集单元，所有信号采集单元填充整个手指触碰区域，从而构成信号采集单元阵列；所述信号采集单元包括一传感电容；

所述信号处理模块包括能够通过对传感电容充放电从信号采集单元获取因指纹凹凸纹路导致的电容变化量的测量状态信号处理单元，以及仅能够对信号采集单元的传感电容实施充放电的待测状态信号处理单元；所述测量状态信号处理单元和待测状态信号处理单元都受控地电连接各信号采集单元；

当测量状态信号处理单元电连接至少一信号采集单元而令该信号采集单元处于测量状态时，所述待测状态信号处理单元至少电连接所述测量状态信号采集单元周边的至少一信号采集单元而令这些信号采集单元处于待测状态；通过控制测量状态信号处理单元和待测状态信号处理单元，协调它们电连接的传感电容的充放电过程，抑制测量状态信号采集单元与待测状态信号采集单元之间的寄生电容的充放电量；

所述测量状态信号处理单元包括至少一个用于检测各传感电容所在支路的电容变化量的采集处理子单元，以及至少一个用于控制各传感电容与采集处理子单元电连接通断的采集驱动子单元；

所述待测状态信号处理单元包括至少一个用于对传感电容支路实施充放电的电位随动子单元，以及至少一个用于控制各传感电容与电位随动子单元电连接通断的待测驱动子单元；

对于需要被测量的信号采集单元，所述采集驱动子单元控制各信号采集单元的传感电容与采集处理子单元电连通，从而采集处理子单元侦测出传感电容所形成电场区域内因手指纹路的凹凸变化而导致的电容变化量；对于需要工作在待测状态的信号采集单元，所述待测驱动子单元控制各传感电容与电位随动子单元电连通，以使待测状态信号采集单元的传感电容的电位变化随测量状态信号采集单元的传感电容的电位变化而变化。

2.根据权利要求1所述的电场式指纹识别装置，其特征在于：

在所述信号采集单元阵列上覆盖有用于被手指触碰的介质层。

3.根据权利要求1所述的电场式指纹识别装置，其特征在于：

所述信号采集模块和信号处理模块都设置在同一集成电路芯片内。

4.根据权利要求1所述的电场式指纹识别装置，其特征在于：

所述信号采集模块设置在第一集成电路芯片内，所述信号处理模块设置在第二集成电路芯片内。

5.根据权利要求4所述的电场式指纹识别装置，其特征在于：

所述设置有信号采集模块的第一集成电路芯片采用薄膜晶体管Thin Film Transistor制备工艺制成。

6.根据权利要求1所述的电场式指纹识别装置，其特征在于：

所述信号采集单元还包括受控采集开关子单元；

所述受控采集开关子单元的输入端电连接传感电容的一端，该传感电容的另一端接地；所述受控采集开关子单元的输出端输出信号至采集处理子单元；所述受控采集开关子单元的受控端电连接所述采集驱动子单元。

7.根据权利要求6所述的电场式指纹识别装置，其特征在于：

所述受控采集开关子单元是绝缘栅型场效应管；

该绝缘栅型场效应管的栅极是受控采集开关子单元的受控端；

所述绝缘栅场效应管的漏极和源极中的一极是受控采集开关子单元的输入端，该绝缘栅场效应管的漏极和源极中的另一极是受控采集开关子单元的输出端。

8.根据权利要求1所述的电场式指纹识别装置，其特征在于：

所述信号采集单元还包括受控待测开关子单元；

所述受控待测开关子单元的输出端电连接所述传感电容的一端，该传感电容的另一端接地；所述受控待测开关子单元的输入端接收从电位随动子单元输出的电压信号；所述受控待测开关子单元的受控端电连接所述待测驱动子单元。

9.根据权利要求8所述的电场式指纹识别装置，其特征在于：

所述受控待测开关子单元是绝缘栅型场效应管；

该绝缘栅型场效应管的栅极是受控待测开关子单元的受控端；

所述绝缘栅场效应管的漏极和源极中的一极是受控待测开关子单元的输入端，该绝缘栅场效应管的漏极和源极中的另一极是受控待测开关子单元的输出端。