[发明专利]具有手指检测的指纹感测系统

说明书

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)来自手指检测电路系统(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。

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系统被越来越多地使用，以便提供增加的安全性和/或增强的用户便利性。特别地，由于指纹感测系统小型化、高性能和用户认可，指纹感测系统已经被应用在例如消费电子装置中。

为了提供指纹感测系统的低能量消耗，指纹感测系统应当仅在指纹感测系统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，指纹感测系统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；以及手指检测电路系统，该手指检测电路系统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系统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系统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。这种另外的电路系统可以例如包括采样电路系统和模数转换电路系统。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。