[发明专利]指纹扫描仪和使用指纹扫描仪扫描指纹的方法

说明书

指纹扫描仪包括第一构件和第二构件。第一构件上为第一接触面，接触手指第一节，第二构件上为第二接触面，与第一构件相邻，接触手指第一节旁的第二节。第一接触面为第一高度，第二接触面为第二高度，第一高度与第二高度之间具有固定或变化的高度差。指纹扫描仪还包括与第一接触面相连的第一指纹传感器，以及与第二接触面相连的第二指纹传感器。

技术领域

本发明涉及扫描指纹，更具体地说，涉及扫描包含指纹的手指表面。特别是，本发明涉及指纹扫描仪，以及使用指纹扫描仪扫描指纹的方法。

背景技术

目前已经证明指纹对每个人来说实际上都是独一无二的，因此被广泛地用于各种识别和访问应用中，识别和/或认证该应用使用者。现有技术中已有多种指纹扫描仪，使用不同类型的扫描技术。可以通过光学或电子扫描获得高质量的指纹扫描图像，与预先存储的真实指纹数据相匹配。扫描图像可以与高等计算机算法或其他扫描或检测方法结合使用。

通过扫描指纹来捕获指纹图案也可能被滥用，可能向指纹扫描仪提供假指纹以试图欺骗基于指纹的识别或认证系统。例如，可以使用某种液体将指纹复制到纸或薄膜上来伪造指纹。再如，可以使用塑料、玻璃、金属、橡胶、粘合剂、硅酮、明胶等制成的指套模具，特别使用真正手指表面薄层的模具来伪造指纹。

需要进一步增加指纹扫描的安全性。

发明概述

最好能够提供一种针对指纹防伪的高安全性指纹传感器，以及高安全性的手指扫描方法。

为了更好地解决这些问题，本发明的第一部分中说明了一种指纹扫描仪，由第一构件和第二构件组成。第一构件上为第一接触面，接触手指第一节，第二构件上为第二接触面，与第一构件相邻，接触手指第一节旁的第二节。第一接触面为第一高度，第二接触面为第二高度，第一高度与第二高度之间具有固定或变化的高度差。第一指纹传感器与第一接触面相连，第二指纹传感器与第二接触面相连。

这里，第一构件和第二构件各自表示接触面结构。

一实施方式中，接触面通常是平的或弯曲的。一般而言，第一构件的第一接触面，特别是最靠近第二构件第二接触面的部分平行于第二接触面，特别是最靠近第一接触面的部分。

可以沿着与第一接触面的代表面成直角的假设线测量第一接触面的第一高度。类似，可以沿着与第二接触面的代表面成直角的假设线测量第二接触面的第二高度。所述的线可能重合。第一接触面的第一高度与第二接触面的第二高度不同意味着，也就是说第一接触面的边缘高度与相邻第二接触面的边缘高度不同。部分实施方式中，“差”或“高度差”一词指第一接触面，至少与第二接触面边缘相邻的边缘位于第二接触面(边缘)上方。其它实施方式中，“差”或“高度差”一词指第一接触面，至少与第二接触面边缘相邻的边缘位于第二接触面(边缘)下方。

本发明的指纹扫描仪中，第一指纹传感器的输出结合第二指纹传感器的输出，提供手指皮肤在第一接触面和第二接触面的图像。利用上述第一构件和第二构件，手指同时按压第一接触面和第二接触面上时，可通过第一构件与第二构件在手指接触面施加的不同力获得皮肤变形的技术效果。特别是，在第一接触面到第二接触面的过渡区域中，手指按压指纹扫描仪时，皮肤局部产生不同收缩，从而形成局部变形。因此，不存在局部张力时组合第一和第二指纹传感器输出提供的图像将与同一区域皮肤接触面的图像显著不同，因此能够在局部张力的影响下提供特定皮肤的局部行为信息。这种行为代表皮肤材料，特别是特定人物的皮肤材料。

而采用伪造材料(基于硅基或凝胶等相对较软材料或塑料、玻璃或金属材料等相对较硬材料)代替皮肤接触本发明的指纹扫描仪时，在第一构件至第二构件的过渡区域中局部张力的影响下，伪造材料的变形明显不同，更高或更低，或局部更高或更低。因此，即使伪造材料能够准确模仿(未变形)指纹图案，但接触本发明的指纹扫描仪时将出现与原手指皮肤显著不同的扫描结果。可以通过将其与预先存储的原始指纹真实扫描结果进行比较，以检测出伪造的扫描结果，还可以采取措施拒绝伪造的扫描结果，并采取适当的进一步动作。