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指紋感測系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610439322.5

申請日:

2016.06.17

公開號:

CN106257487A

公開日:

2016.12.28

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G06K 9/00申請日:20160617|||公開
IPC分類號: G06K9/00 主分類號: G06K9/00
申請人: 恩智浦有限公司
發明人: 托馬斯·蘇沃德
地址: 荷蘭埃因霍溫高科技園區60
優先權: 2015.06.22 EP 15173104.9
專利代理機構: 中科專利商標代理有限責任公司 11021 代理人: 倪斌
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610439322.5

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2018.06.29|||2016.12.28

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明描述了用于指紋感測/校驗的裝置(560、660、760),所述裝置(560、660、760)包括:包括多個傳感器電容器(101)的傳感器系統(100),每個傳感器電容器包括中心電極(103)以及環狀地包圍所述中心電極并連接至接地電位的外圍電極(105);其中,在接近所述傳感器系統放置手指(317)時,在所述多個傳感器電容器的所述中心電極和所述外圍電極中的每個電極之間的電場的變化用于檢測所述指紋。

權利要求書

1.一種用于指紋感測/校驗的裝置(560、660、760),其特征在于,
包括:
包括多個傳感器電容器(101)的傳感器系統(100),每個傳感器
電容器包括:
中心電極(103),以及
環狀地包圍所述中心電極并連接至接地電位的外圍電極(105);
其中,在將手指(317)接近所述傳感器系統放置時,在所述多個
傳感器電容器的所述中心電極和所述外圍電極中的每個電極之間的電場
的變化用于檢測指紋表面形狀。
2.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述中心電極(103)
具有矩形尤其是正方形的形狀,其中,尤其是所述電場的變化改變相應
的傳感器電容器(101)的電容。
3.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述中心電極(203)
和/或所述外圍電極(205)包括至少一個凹部(209)和至少一個突起
(213),所述至少一個凹部(209)和所述至少一個突起(213)被裝置成
使得一個電極的所述突起延伸到相應的另一個電極的所述凹部中。
4.根據在前的任一項權利要求所述的裝置,其特征在于,另外包括:
讀出系統(537、637),所述讀出系統(537、637)適用于選擇性
地生成指示所述多個傳感器電容器(501、601)中的每個傳感器電容器
的電容的輸出信號。
5.根據權利要求4所述的裝置,其特征在于,所述讀出系統另外包
括:
電容-電壓轉換器(545),所述電容-電壓轉換器(545)適用于將所
述多個傳感器電容器中的每個傳感器電容器的電容轉換為與所述電容成
比例的電壓。
6.根據權利要求5所述的裝置,其特征在于,所述電容-電壓轉換
器包括:
運算放大器(540),尤其是運算跨導放大器,所述運算放大器(540)
具有連接至接地電位或參考電位的非反相輸入端(542),其中,所述傳
感器電容器(501)中的每個傳感器電容器可選擇性地連接至所述運算放
大器(540)的反相輸入端(541);
讀出電容器(C4),所述讀出電容器(C4)連接在所述運算放大器
(540)的所述反相輸入端(541)和所述運算放大器的輸出端(544)之
間;以及
開關系統(546),所述開關系統(546)適用于選擇性地尤其是連
續地將所述多個傳感器電容器(501)中的一個或多個傳感器電容器的所
述電容轉換為在所述運算放大器的所述輸出端處的相應電壓。
7.根據權利要求6所述的裝置,其特征在于,
其中為了讀出特定傳感器電容器,所述開關系統(546、646)適用
于在所述手指接近所述傳感器系統時:
對所述讀出電容器(C4)放電,
將所述特定傳感器電容器(501、601)的所述中心電極(503、
603)連接至所述運算放大器的所述反相輸入端(541),直到在所述反相
輸入端處的電壓為接地電位或參考電位,在此情況下,在所述運算放大
器的所述輸出端處的輸出電壓指示所述特定傳感器電容器(501、601)
的所述電容,并因此指示在接近所述特定傳感器電容器放置的區域中的
所述指紋,
其中,所述開關系統另外尤其適用于,
在將所述特定傳感器電容器(501)的所述中心電極(503)連接至
所述運算放大器的所述反相輸入端(541)之前,通過將所述特定傳感器
電容器(501)連接至參考電壓來對所述特定傳感器電容器(501)充電;
或者在將所述特定傳感器電容器(601)的所述中心電極(603)連
接至所述運算放大器的所述反相輸入端(641)時,對至少一個寄生電容
器(C100、C3)充電,利用其發生電荷共用。
8.根據權利要求5至7中的任一項所述的裝置,其特征在于,
所述電容-電壓轉換器另外包括:
采樣電容器(C6),所述采樣電容器(C6)可連接至所述運算
放大器(540、640)的所述輸出端(544、644)以對所述讀出電容器(C4)
的輸出電壓采樣,
尤其另外包括用于將所述采樣電容器(C6)的電壓轉換為數值的模
/數轉換器,
其中,所述模/數轉換器尤其具有非線性的轉換特性;
其中,所述參考電壓和/或所述讀出電容器(C4)的所述電容尤其
是計算機可控的。
9.根據在前的權利要求所述的裝置,其特征在于,另外包括:
傳感器系統控制器(765),其適用于控制所述傳感器系統,以便:
以低分辨率檢測(1589、1592)在所述手指的概觀區域(866)中
的指紋特征;
識別(1590、1593)在所述概觀區域中的細節豐富子區域(867),
尤其包括至少一個脊部末梢和/或脊部島狀物和/或脊部分叉和/或脊部交
叉和/或脊部流動特征;
以高分辨率檢測(1595)在所述子區域(866)中的指紋特征,確
切地說,所述子區域的大小的總和在所述概觀區域的大小的20%和50%
之間。
10.根據在前的權利要求所述的裝置,其特征在于,另外包括:
存儲裝置(1604),尤其是包括在安全元件中的存儲裝置,所述存
儲裝置(1604)用于存儲表示授權用戶的指紋的參考指紋數據,尤其是
使用所述傳感器系統獲得的授權用戶的指紋的參考指紋數據;以及
比較器,尤其是包括在安全元件中的比較器,所述比較器適用于:
比較在至少一個子區域中的所述指紋特征與所述參考指紋數據;以

支持所述捕獲過程的指示器(1610)。
11.根據在前的權利要求所述的裝置,其特征在于,所述識別所述
細節豐富子區域包括將所述低分辨率表示轉換為頻率/小波域,確切地說
計算Haar小波變換并分析其頻率內容,
尤其另外包括容量在16kB和128kB之間的(圖像)高速緩存。
12.一種應答器(1660、1820),其特征在于,包括:
根據在前的任一項權利要求所述的用于指紋校驗的裝置(1660、
1860);
其中,所述應答器尤其由讀取器場供電,尤其是由非接觸式支付終
端(POS)供電。
13.根據在前的權利要求所述的應答器,其特征在于,另外包括:
安全元件(1804),所述安全元件(1804)包括用于存儲所述參考
指紋數據和其它私人數據的存儲裝置。
14.根據在前的任一項權利要求所述的應答器,其特征在于,另外
包括:
電源管理,所述電源管理適用于:
在所述傳感器系統在檢測指紋特征時,將所述安全元件斷電。
15.一種指紋感測/校驗的方法,其特征在于,包括:
使用包括多個傳感器電容器(101)的傳感器系統(100),每個傳
感器電容器包括:
中心電極(103),以及
環狀地包圍所述中心電極并連接至接地電位的外圍電極(105);
接近所述傳感器系統放置手指,由此
改變在所述多個傳感器電容器的所述中心電極和所述外圍電極中
的每個電極之間的電場;以及
檢測所述電場的變化,由此感測所述指紋。

關 鍵 詞:
指紋 系統
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