[发明专利]使用电场装置的系统及方法

说明书

本发明揭示一种具有电场装置的生物计量扫描器及一种使用所述扫描器的方法。所述电场装置(a)不具有电场产生器或具有防止给例如手指等生物计量对象提供电场的电场产生器，及(b)具有由多个电场传感器组成的电场传感器阵列。来自所述传感器阵列的电容读数用于产生归属于对应于所述传感器的位置的值。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2012年2月6日申请的第61/595,322号美国临时专利申请案的优先权权益。

技术领域

本发明涉及指纹扫描装置，其通过测量与分布在生物计量对象(例如手指)上的电荷相关联的电场而运作。

背景技术

从十九世纪起已通过墨水及纸张从人类手指及手收集指纹信息。出于本文件的目的，术语指纹意指单一指纹的皮肤表面摩擦脊细节、部分指纹或直到及包含整个手或脚的皮肤表面摩擦脊的任何部分。近年来，已利用光学、电容、定向压力、热及声音方法开发出各种电子指纹扫描系统。基于声音、超音波、电容及电场测量的方法已被证明为最精确的，这是因为其几乎不受油脂、灰尘、涂料、墨水及其它图像污染物的影响。电容传感器还可提供额外优点，所述优点在于其能在指纹的摩擦皮肤与扫描器平板之间存在较差的声音阻抗匹配(例如当手指上的皮肤非常干燥时可能遇到)的情况下达成经改良的成像。

电场方法使用将手指电容性耦合到电场测量装置阵列的传感器。所述电场可为静电场或使用通过与电极接触而耦合到手指的产生装置的电场。尽管所述电场几乎均匀地跨越手指，但存在电容变化，其引起经测量电场的差异。举例来说，当存在手指的摩擦皮肤的脊时，经测量的电场将与当存在摩擦皮肤的谷时不同。用图形显示此信息可建立与扫描器表面接触的对象(人类手指或皮肤表面)的等高线图。举例来说，任何间隙结构(例如指纹的脊及谷)的深度可显示为灰阶位图图像。经由到平板表面的电容耦合而测量电场利用了电场为电容板(即，TFT输入垫与手指的皮肤)之间的距离的函数的这一事实。指纹的脊较靠近输入垫且谷为皮肤离TFT输入电极垫较远的地方，且因此区分可用于识别指纹的脊及谷的位置的电场测量。

发明内容

本发明可体现为具有电场装置及耦合到传感器阵列的计算机的生物计量扫描器。所述电场装置(a)不具有电场产生器或具有防止对生物计量对象(例如手指)提供电场的电场产生器，及(b)具有由多个电场传感器组成的电场传感器阵列。所述计算机以通信方式耦合到所述传感器阵列以从所述传感器接收电容读数。所述计算机经编程以按如下处理所述电容读数：

(i)识别所述电场传感器中提供电容读数的特定电场传感器；

(ii)将所述经识别电场传感器的所述电容读数与来自相邻电场传感器的电容读数求和；

(iii)将所述总和除以贡献于所述总和的传感器的数目以提供值；

(iv)将所述值归属于所述经识别传感器；

(v)重复步骤(i)到(iv)直到已将值归属于全部传感器。

所述计算机可进一步经编程以使用归属于各传感器的所述值而建立所述生物计量对象的图像。所述计算机可进一步经编程以使用所述值来确定所述生物计量对象是否与数据库中的信息匹配。

本发明可体现为扫描生物计量对象的方法。此方法可：

(i)100提供电场装置，所述电场装置(a)不具有电场产生器或具有防止对生物计量对象提供电场的电场产生器，及(b)具有由多个电场传感器组成的电场传感器阵列；

(ii)103提供与所述电场装置接触的生物计量对象；

(iii)106识别所述电场传感器中提供电容读数的特定电场传感器；

(iv)109将所述经识别电场传感器的所述电容读数与来自相邻电场传感器的电容读数求和；