專(zhuān)利名稱(chēng)：指紋輸入裝置及設(shè)有該指紋輸入裝置的電子設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
下面將說(shuō)明圖9A和9B中的結(jié)構(gòu)的操作。在圖9A所示的結(jié)構(gòu)中，光發(fā)射器110發(fā)射的光在手指F中散射或漫射，散射或漫射的光由光檢測(cè)器120檢測(cè)。在圖9B所示的結(jié)構(gòu)中，光發(fā)射器110發(fā)射的光穿過(guò)手指F，然后由光檢測(cè)器120檢測(cè)。圖9A和9B所示的結(jié)構(gòu)中，光檢測(cè)器120都產(chǎn)生一個(gè)指示反射手指F的毛細(xì)血管中的血量的輸出。因此，通過(guò)監(jiān)視光檢測(cè)器120的輸出中的時(shí)域變化，可以確定一個(gè)體積描記圖，它是血量的時(shí)域變化。而且，眾所周知，可以根據(jù)加速體積描記圖來(lái)診斷患者的血液循環(huán)情況。通過(guò)對(duì)該體積描記圖進(jìn)行二次微分可以確定該加速體積描記圖。因此，若利用外部計(jì)算裝置分析圖9A或9B的結(jié)構(gòu)獲得的體積描記圖，則可以診斷血液循環(huán)的情況。
目前，已知有微小的指紋輸入裝置。例如，USP 5446290中公開(kāi)了這樣一種指紋輸入裝置。

圖10中示出所述USP 5446290中所述的裝置的基本部件。該指紋輸入裝置包括平面光源堆棧210，二維圖像傳感器和集束光纖部件。平面光源210為很薄的光源，包括置于光導(dǎo)一端上的發(fā)光二極管(LED)，所述發(fā)光二極管(LED)通常用于液晶顯示器(LCD)的背光源。
該二維圖像傳感器220包括二維地置于透明基底221的表面上的像素。每個(gè)像素各包括一個(gè)開(kāi)關(guān)元件222和一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件223，并與開(kāi)關(guān)配線(xiàn)224、信號(hào)讀出配線(xiàn)225、偏置配線(xiàn)226連接。透明基底221具有一個(gè)位于不包括配線(xiàn)和像素且可透光的區(qū)域的開(kāi)口227。集束光纖元件230是這樣制造的將大量的光纖熔合在一起，熔合的光纖被切成片狀，然后將該片的表面拋光。入射的光線(xiàn)通過(guò)集束光纖元件230的芯線(xiàn)231，從而在該部件一個(gè)表面上形成的圖像就會(huì)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)表面。
下面將說(shuō)明指紋輸入裝置的工作。平面光源210發(fā)出的光依次通過(guò)二維圖像傳感器220的開(kāi)口227和集束光纖元件230的芯線(xiàn)231，照射到手指上(未示出)，所述手指按在集束光纖元件230得上表面上。然后，手指處反射和散射的光入射到集束光纖元件230的芯線(xiàn)231上，然后由圖像傳感器220的光電轉(zhuǎn)換元件223檢測(cè)。在施加給開(kāi)關(guān)配線(xiàn)224的控制信號(hào)的控制下，通過(guò)信號(hào)讀出配線(xiàn)225順序讀出光電轉(zhuǎn)換元件223產(chǎn)生的電信號(hào)，并將讀出的信號(hào)記錄在外部電路(未示出)中，從而獲得指紋圖像。
圖9A和9B中所示的現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)有技術(shù)的用于血液循環(huán)的診斷儀器不具有輸入指紋圖像的功能。另一方面，現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)有技術(shù)的指紋輸入裝置不具有檢測(cè)血流脈搏的功能。如果這兩個(gè)功能，檢測(cè)血流脈搏的功能和輸入指紋圖像的功能被集成在一個(gè)裝置中，則該裝置就可以具有多種應(yīng)用。
為了將這兩種功能集成在一個(gè)裝置中，很容易想到將這兩種裝置的元件并排安置在一個(gè)殼體中。但是，這種結(jié)構(gòu)具有以下問(wèn)題。
首先，為了達(dá)到高精度的個(gè)人身份識(shí)別，必須要使指紋圖像包括大量的特性特征(指紋條紋的端點(diǎn)或分叉點(diǎn))，每一個(gè)所述特征對(duì)個(gè)體來(lái)說(shuō)都是獨(dú)特的，因此集束光纖元件需要被置于手指的中心位置。另一方面，為了足夠靈敏地檢測(cè)血流脈搏，光檢測(cè)器最好置于手指上可得到最大的光散射或漫射量位置。這意味著集束光纖元件和光檢測(cè)器都應(yīng)該位于手指的中心處，而這在物理上是不可能的。
其次，必須冗余地設(shè)置具有相似功能的部件，譬如都可發(fā)光的光發(fā)射器和平面光源，和都可進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的光檢測(cè)器和二維圖像傳感器。但是，這將導(dǎo)致該裝置的尺寸和制造成本增加。
這種情況下，可通過(guò)二維圖像傳感器來(lái)檢測(cè)血流脈搏，從而可省去獨(dú)立的光檢測(cè)器。但是，這種結(jié)構(gòu)下，不能獲得高精度的加速體積描記圖。特別是，例如，在通常的指紋輸入裝置中，二維圖像傳感器包括500×500像素，每個(gè)像素的讀取時(shí)間是100ns。這種情況下，對(duì)于二維圖像傳感器來(lái)說(shuō)讀取一個(gè)圖像所需的時(shí)間是25ms。這個(gè)時(shí)間間隔大于用于提供該加速體積描記圖的派生物的時(shí)間常數(shù)(例如在日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)No.2000-23928中為10ms)，因此不能獲取高精度的加速體積描記圖。
特別地，本發(fā)明的第一目的是提供檢測(cè)血流脈搏和高精度地輸入指紋圖像這兩種功能。本發(fā)明的第二目的是將上述兩種功能集成在一個(gè)裝置中時(shí)減少該裝置的尺寸和制造成本。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種指紋輸入裝置，包括與手指進(jìn)行緊密接觸的光學(xué)器件；用于照明該手指的光源；和圖像拾取裝置，用于檢測(cè)從手指反射的光和被手指散射并從手指處發(fā)射的光，該圖像拾取裝置包括二維地排列在基底上的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件，和模式轉(zhuǎn)換裝置，用于同時(shí)輸出多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生的電信號(hào)的第一輸出模式，與順序輸出多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生的電信號(hào)的第二輸出模式之間進(jìn)行切換。根據(jù)本發(fā)明，還提供一種檢測(cè)儀器，用于根據(jù)第一輸出模式中輸出的電信號(hào)檢測(cè)體積描記圖或加速體積描記圖。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種指紋輸入裝置，包括與手指進(jìn)行緊密接觸的光學(xué)器件；用于照明該手指并與該光學(xué)器件緊密接觸的光源；和指紋傳感器，用于通過(guò)檢測(cè)從手指反射的光和被手指散射并從手指處發(fā)射的光來(lái)檢測(cè)指紋圖像，所述指紋傳感器具有透明部分用于傳送在該部分形成的光；光檢測(cè)器，用于檢測(cè)通過(guò)指紋傳感器傳送過(guò)來(lái)的光，該光檢測(cè)器被置于指紋傳感器之下；檢測(cè)儀器，用于根據(jù)光檢測(cè)器的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)體積描記圖或加速體積描記圖。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種指紋輸入裝置，包括微棱鏡，所述微棱鏡與手指緊密接觸并在所述與手指緊密接觸的表面正相對(duì)的表面上形成有多個(gè)小棱鏡；光源，用于照明該手指；圖像拾取器，通過(guò)檢測(cè)穿過(guò)微棱鏡的光來(lái)檢測(cè)指紋圖像，該圖像拾取裝置被置于該微棱鏡之下；光檢測(cè)器，用于檢測(cè)通過(guò)微棱鏡傳送的光，該光檢測(cè)器被置于微棱鏡之下；和檢測(cè)儀器，用于根據(jù)光檢測(cè)器的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)體積描記圖或加速體積描記圖。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的指紋輸入裝置中使用的二維圖像傳感器的結(jié)構(gòu)；圖2表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的指紋輸入裝置的基本部件；圖3示出了二維圖像傳感器的另一個(gè)例子；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的指紋輸入裝置的第二實(shí)施例；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的指紋輸入裝置的第二實(shí)施例；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的指紋輸入裝置的第三實(shí)施例；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的指紋輸入裝置的第三實(shí)施例；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的指紋輸入裝置的第三實(shí)施例；圖9A示出了用于血液循環(huán)的現(xiàn)有技術(shù)診斷儀器中的脈沖檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)；圖9B示出了用于血液循環(huán)的現(xiàn)有技術(shù)診斷儀器中的脈沖檢測(cè)器的另一種結(jié)構(gòu)；圖10示出了現(xiàn)有技術(shù)薄型指紋輸入裝置的結(jié)構(gòu)；圖11是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的指紋輸入裝置的工作時(shí)序圖；圖12表示根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)；圖13表示根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的另一種結(jié)構(gòu)。
所述指紋輸入裝置與圖10所示的現(xiàn)有技術(shù)裝置不同之處在于二維圖像傳感器20的電路結(jié)構(gòu)。下面將參照?qǐng)D1詳細(xì)說(shuō)明該實(shí)施例中的二維圖像傳感器20。
如圖10所示，二維圖像傳感器20包括許多二維排列的像素，每個(gè)像素各包括一開(kāi)關(guān)元件Tp和光電轉(zhuǎn)換元件PD。每個(gè)像素都通過(guò)三種配線(xiàn)，即開(kāi)關(guān)配線(xiàn)24、信號(hào)讀出配線(xiàn)25和偏置配線(xiàn)26，與外部驅(qū)動(dòng)電路相連。
與現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)有技術(shù)的二維圖像傳感器的電路結(jié)構(gòu)中開(kāi)關(guān)配線(xiàn)24被直接連接到驅(qū)動(dòng)電路不同，本裝置中開(kāi)關(guān)配線(xiàn)24通過(guò)開(kāi)關(guān)元件SW-V連接到驅(qū)動(dòng)電路(垂直移位寄存器)101，如圖1的結(jié)構(gòu)中所示。開(kāi)關(guān)元件SW-V由一對(duì)MOS晶體管T1和T2構(gòu)成，具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。從外部向晶體管T1的輸入端輸入控制信號(hào)“Monitor”。
信號(hào)讀出配線(xiàn)25通過(guò)開(kāi)關(guān)元件SW-H被連接至驅(qū)動(dòng)電路(表示為I-AMP和水平移位寄存器)102。開(kāi)關(guān)元件SW-H由一對(duì)MOS晶體管T3和T4構(gòu)成，具有一個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端。晶體管T4的輸出端被連接至電流積分器I-AMP。晶體管T3的輸出端被連接至微分電路D-AMP?？刂菩盘?hào)“Mode”被提供給各個(gè)開(kāi)關(guān)元件SW-V和SW-H。
在現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中，控制信號(hào)CLK-V和STRT-V被提供給垂直驅(qū)動(dòng)電路(垂直移位寄存器)101，控制信號(hào)CLK-H和STRT-H被提供給水平驅(qū)動(dòng)電路(水平移位寄存器)102。CLK-V(CLK-H)是驅(qū)動(dòng)電路中操作移位寄存器電路所需的時(shí)鐘信號(hào)，STRT-V(STRT-H)是用于觸發(fā)移位寄存電路的控制信號(hào)。
為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖1中只示出了九個(gè)像素，一個(gè)指紋輸入圖像所需的像素(例如500×500像素)應(yīng)當(dāng)精確地以矩陣形式排列在二維圖像傳感器的像素區(qū)域。開(kāi)關(guān)元件SW-V或SW-H可分別由開(kāi)關(guān)配線(xiàn)24或信號(hào)讀出配線(xiàn)25提供，或者僅僅設(shè)在手指中心所按壓的部分。
圖1中所示的電路部件可通過(guò)薄膜半導(dǎo)體技術(shù)形成在透明基底，例如玻璃板上。最好圖1所示的整個(gè)電路利用由多晶硅制成的薄膜晶體管(Poly-Si TFT)都形成在透明基底上。全部形成在透明基底上的電路可降低其連接的復(fù)雜性，從而提高了可靠性。若外部電路的數(shù)量減少了，則可降低制造成本。當(dāng)然，可以預(yù)計(jì)只有電路中的像素利用無(wú)定形硅技術(shù)形成在透明基底上，而電路的其余部分由硅晶體集成電路(IC)形成，該IC電路被安裝在該透明基底上。光檢測(cè)器可以是光電轉(zhuǎn)換元件或由氫化無(wú)定形硅技術(shù)或有機(jī)薄膜半導(dǎo)體技術(shù)形成的光導(dǎo)單元。
平面光源10的厚度為1到2mm，二維圖像傳感器20和集束光纖元件30各自的厚度約為0.5到1mm，總計(jì)厚度為2到4mm。這種緊密結(jié)構(gòu)使根據(jù)本發(fā)明的指紋輸入裝置能夠可靠地安裝在電子設(shè)備上，例如筆記本PC，手機(jī)或其他便攜設(shè)備。
參照?qǐng)D1和2，下面將根據(jù)圖11的時(shí)序圖來(lái)描述本實(shí)施例的指紋輸入裝置的工作。首先，將說(shuō)明指紋圖像的輸入操作。當(dāng)輸入指紋圖像時(shí)，圖1中的控制信號(hào)“Mode”被設(shè)為低電平(L電平)，開(kāi)關(guān)配線(xiàn)24和信號(hào)讀出配線(xiàn)25被分別連接至各自的驅(qū)動(dòng)電路101和102。
即，開(kāi)關(guān)元件SW-V中一對(duì)MOS晶體管中的晶體管T2被導(dǎo)通，從而與配線(xiàn)24電連接，用于垂直驅(qū)動(dòng)電路(垂直移位寄存器)101的開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)元件SW-H中一對(duì)MOS晶體管中的晶體管T4被導(dǎo)通，從而與配線(xiàn)25電連接，用于電流積分器I-AMP的信號(hào)讀出。
當(dāng)控制信號(hào)CLK-V和STRT-V被提供給垂直驅(qū)動(dòng)電路(垂直移位寄存器)101且控制信號(hào)CLK-H和STRT-H被提供給水平驅(qū)動(dòng)電路(水平移位寄存器)102時(shí)，二維圖像傳感器20開(kāi)始進(jìn)行與現(xiàn)有技術(shù)二維圖像傳感器相同的工作。簡(jiǎn)單地說(shuō)，一高電平(H電平)驅(qū)動(dòng)信號(hào)由垂直驅(qū)動(dòng)電路101被提供至開(kāi)關(guān)配線(xiàn)24的第一條線(xiàn)，由此與配線(xiàn)24的第一條線(xiàn)連接的用于開(kāi)關(guān)的所有晶體管Tp都被導(dǎo)通。
隨后，水平驅(qū)動(dòng)電路102提供一驅(qū)動(dòng)信號(hào)至MOS晶體管T5，該圖中從左到右的每個(gè)MOS晶體管都構(gòu)成一個(gè)電流積分器I-AMP，而第一條線(xiàn)的光電轉(zhuǎn)換元件PD中累積的信號(hào)被順序地輸出(IMG-OUT)。對(duì)于第二條線(xiàn)和隨后的線(xiàn)，光電轉(zhuǎn)換元件PD中的信號(hào)也以同樣方式輸出。然后，根據(jù)這些讀出信號(hào)而獲得指紋圖像。這里手指F被平面光源10發(fā)出的光照明，如前面所述，指紋圖像是由二維圖像傳感器20感應(yīng)從手指F反射的光或由手指F散射后從手指表面發(fā)射的光而獲得的。
下面，說(shuō)明檢測(cè)血流脈搏的操作。當(dāng)檢測(cè)血流脈搏時(shí)，控制信號(hào)“Mode”被設(shè)為H電平，開(kāi)關(guān)配線(xiàn)24和信號(hào)讀出配線(xiàn)25分別與控制信號(hào)“Monitor”和微分電路D-AMP電連接。即，開(kāi)關(guān)元件SW-V中一對(duì)MOS晶體管T1和T2中的另一個(gè)晶體管T1被導(dǎo)通，從而與控制信號(hào)“Monitor”輸入的開(kāi)關(guān)配線(xiàn)24電連接。開(kāi)關(guān)元件SW-H中一對(duì)MOS晶體管T3和T4中的另一個(gè)晶體管T3被導(dǎo)通，從而與信號(hào)讀出配線(xiàn)25和微分電路D-AMP電連接。
在這種狀態(tài)下，若控制信號(hào)“Monitor”被設(shè)為H電平，則向開(kāi)關(guān)配線(xiàn)24提供H電平信號(hào)。從而所有的開(kāi)關(guān)元件Tp都被導(dǎo)通，開(kāi)關(guān)配線(xiàn)24所選擇的所有像素的光電轉(zhuǎn)換元件PD都與微分電路D-AMP平行地連通。在此模式下，不提供控制信號(hào)CLK-V，STRT-V，CLK-H，STRT-H。
在這種狀態(tài)下，二維圖像傳感器20等效于大面積的光電轉(zhuǎn)換元件都連通微分電路的結(jié)構(gòu)。因此在現(xiàn)有技術(shù)的光檢測(cè)器中，血流脈搏可被連續(xù)地檢測(cè)。并且通過(guò)微分電路D-AMP對(duì)連續(xù)獲得的血流脈搏信號(hào)微分兩次可精確地確定加速體積描記圖。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，檢測(cè)血流脈搏和輸入指紋圖像這兩個(gè)功能可根據(jù)手指中心部分獲得的信息而被準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)。即，與將實(shí)現(xiàn)這兩種功能的各個(gè)部件并排放置的結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，包括大量特性特征的指紋可由手指的中心部分而成像。并且，由于二維圖像傳感器20可用作大面積光電轉(zhuǎn)換元件，來(lái)連續(xù)地檢測(cè)血流脈搏，所以可獲得高精度的加速體積描記圖。
此外，根據(jù)本實(shí)施例，平面光源和二維圖像傳感器還可用作要求提供上述兩種功能的發(fā)光部件和光電轉(zhuǎn)換部件。從而避免了指紋輸入裝置的尺寸和制造成本的增加。在該裝置被安裝在便攜設(shè)備，例如手機(jī)上的情況下，這是特別有利的。(第二實(shí)施例)雖然在第一實(shí)施例中說(shuō)明了圖1所示的二維圖像傳感器20，但二維圖像傳感器并不局限于這種結(jié)構(gòu)。例如，它也可以是圖3所示的結(jié)構(gòu)。圖3中，每個(gè)垂直驅(qū)動(dòng)電路和水平驅(qū)動(dòng)電路都被分為三個(gè)移位寄存器，用于觸發(fā)移位寄存器的控制信號(hào)被分別提供給每個(gè)移位寄存器。
特別地，垂直驅(qū)動(dòng)電路101被分為三個(gè)移位寄存器V-S/R1，V-S/R2，V-S/R3，觸發(fā)信號(hào)STRT-V1，STRT-V2，STRT-V3被分別提供給三個(gè)移位寄存器V-S/R1，V-S/R2，V-S/R3。類(lèi)似地，水平驅(qū)動(dòng)電路102被分為三個(gè)移位寄存器H-S/R1，H-S/R2，H-S/R3，觸發(fā)信號(hào)STRT-H1，STRT-H2，STRT-H3被分別提供給三個(gè)移位寄存器H-S/R1，H-S/R2，H-S/R3。
下面說(shuō)明指紋輸入裝置的工作。當(dāng)輸入指紋圖像時(shí)，獨(dú)立的移位寄存電路可作為單個(gè)獨(dú)立的移位寄存器。例如，當(dāng)?shù)谝淮怪币莆患拇嫫鱒-S/R1的最后一級(jí)輸出結(jié)束時(shí)，控制信號(hào)STRT-V2被提供至第二垂直移位寄存器V-S/R2以觸發(fā)該移位寄存器，當(dāng)?shù)诙怪币莆患拇嫫鱒-S/R2的最后一級(jí)輸出結(jié)束時(shí)，控制信號(hào)STRT-V3被提供至第三垂直移位寄存器V-S/R3以觸發(fā)該移位寄存器。這也適用于所有的水平驅(qū)動(dòng)電路。輸入指紋圖像的特定工作與圖1所示的情況相同。
當(dāng)檢測(cè)血流脈搏時(shí)，控制信號(hào)STRT-V2和STRT-H2被分別提供至第二垂直移位寄存器V-S/R2和第二水平移位寄存器H-S/R2，以?xún)H僅觸發(fā)移位寄存器V-S/R2和H-S/R2。這樣，手指中心的圖像就可被高效地讀出。例如，若像素間距為50μm，1平方毫米的區(qū)域就包括20×20的像素，因此，假設(shè)輸出每個(gè)像素的時(shí)間為100ns，則讀出手指中心處的1平方毫米區(qū)域的圖像所需的時(shí)間為40μs。40μs的時(shí)間周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于通常情況下500×500像素所需的時(shí)間25ms。即，血流脈搏所反射的從手指散射的光，可以用很短的時(shí)間間隔監(jiān)測(cè)，從而根據(jù)檢測(cè)的信號(hào)來(lái)獲得加速體積描記圖。
當(dāng)檢測(cè)血流脈搏時(shí)，相比于輸入指紋圖像的時(shí)間，光電轉(zhuǎn)換元件以更短的時(shí)間累積電荷。然而，若平面光源10的光量增加，或與信號(hào)讀出配線(xiàn)25相連的放大電路AMP的增益增加，就不會(huì)存在任何問(wèn)題。這樣，圖3所示的電路結(jié)構(gòu)可以提供與圖1所示結(jié)構(gòu)相同的效果。因此，該結(jié)構(gòu)也被包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
并且，雖然第一實(shí)施例中，手指被平面光源發(fā)射并穿過(guò)二維圖像傳感器的光所照明，然而照明手指的方法并不僅限于此種方式，各種各樣的方式都可適用。圖4和5示出了照明手指的其他方法。
根據(jù)圖4所示的實(shí)施例，二維傳感器20b，集束光線(xiàn)元件30b和光發(fā)射器10b構(gòu)成的堆棧被置于殼體40b中，并使手指F可按壓到它們。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在于，不像圖2中那樣將平面光源10置于二維圖像傳感器的背面，被置于集束光線(xiàn)元件30b一側(cè)的光發(fā)射器10b就可用于照明手指F。
在檢測(cè)指紋圖像或血流脈搏時(shí)，從光發(fā)射器10b發(fā)射的光進(jìn)入手指F，在手指中散射的光被二維圖像傳感器20b所檢測(cè)。本實(shí)施例中二維圖像傳感器20b可以是圖1或圖3中所示的結(jié)構(gòu)。在此情況下，二維圖像傳感器的基底不是必須透明的。從而，可以使用在硅晶片上用CMOS工藝形成的CMOS傳感器。
另一方面，圖5中所示的實(shí)施例結(jié)構(gòu)適于被安裝在像筆記本PC或手機(jī)這樣具有發(fā)射光顯示器的電子設(shè)備(例如具有背光源的傳輸類(lèi)型液晶顯示器)上。該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在于，與圖4中的光發(fā)射器10a不同，手指F被電子設(shè)備中安裝的發(fā)射光顯示器10c所照明。這種結(jié)構(gòu)限定了該設(shè)備的設(shè)計(jì)，即指紋輸入裝置必須被置于發(fā)射光顯示器附近。但是不需要單獨(dú)的光發(fā)射器，從而該裝置的尺寸和部件數(shù)量可顯著減少。其操作類(lèi)似于圖4中所示的結(jié)構(gòu)。并且二維圖像傳感器20c的基底不必是透明的，從而可使用在硅片上形成的CMOS傳感器。
如上所述，圖3的二維圖像傳感器和圖4、圖5所示的結(jié)構(gòu)也可提供與第一實(shí)施例相同的效果。即單個(gè)裝置可具有輸入指紋圖像和檢測(cè)血流脈搏兩種功能，由于兩種功能所需的信號(hào)是由手指中心的相同區(qū)域獲得的，因此可以以很高地精度來(lái)識(shí)別指紋。并且由于血流脈搏是以很高的靈敏度被檢測(cè)的，從而也能夠獲得高精度的加速體積描記圖。并且還避免了該裝置的制造成本和尺寸的增加。因此這些結(jié)構(gòu)也包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
另外，上述結(jié)構(gòu)中的集束光纖元件可以被省去，而手指可直接按壓在表面上有保護(hù)層的二維圖像傳感器上。這是因?yàn)榧饫w元件能夠?qū)⑵鋸囊粋€(gè)表面上獲得的圖像傳輸?shù)搅硪粋€(gè)表面，并保護(hù)二維圖像傳感器的表面不被損壞；但若在二維圖像傳感器的表面上形成SiN，SiON或類(lèi)似物的一保護(hù)薄層，則在某種程度上不需要集束光纖元件也可提供這些功能。
隨著應(yīng)用指紋輸入裝置的電子設(shè)備的設(shè)計(jì)或使用環(huán)境的不同，所需的保護(hù)級(jí)別也不一樣。例如，若該電子設(shè)備總在戶(hù)外使用，則需要高級(jí)別的保護(hù)。若能在電子設(shè)備的一部分殼體上粘貼一保護(hù)層，則指紋輸入裝置本身所需的保護(hù)級(jí)別就能降低。因此若保護(hù)級(jí)別可降低，或可附著保護(hù)層，就可被省去集束光纖元件，手指就可直接按在二維圖像傳感器表面的保護(hù)層上。
形成這種保護(hù)層的技術(shù)通常使用在電容類(lèi)型的指紋輸入裝置中。例如USP 6055324中公開(kāi)了一種電容類(lèi)型的指紋輸入裝置。其中，在大量微電極的每一個(gè)和手指之間都插入保護(hù)層和空氣層以形成一個(gè)電容。每個(gè)這種電容都被充電和放電，從而得到一種電容量分布，這種電容量分布是關(guān)于手指表面上的隆起和凹陷，也就是指紋的信息。
為了以高精度輸入指紋圖像，希望該電容很大，因此該保護(hù)層的厚度應(yīng)為約等于或小于1μm。對(duì)于光指紋輸入裝置，保護(hù)層的厚度限制相對(duì)不那么嚴(yán)格，其厚度甚至可以接近于光電轉(zhuǎn)換元件的間距。因此光指紋輸入裝置可以比電容類(lèi)型的指紋輸入裝置更容易地形成保護(hù)層。
雖然已經(jīng)說(shuō)明了二維圖像傳感器像素部分的最簡(jiǎn)單形式，但該像素部分的電路結(jié)構(gòu)并不局限于此，也就是每個(gè)像素都包括開(kāi)關(guān)元件Tp和光電轉(zhuǎn)換元件PD。特別地，每個(gè)像素還可包含一放大器，從而光電轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生的電荷就可以在像素層次進(jìn)行放大，從而降低以后要疊加的噪聲成分的相對(duì)分量。
具有這樣的像素部分的圖像拾取裝置被稱(chēng)為“有源像素傳感器”，特別地，它們通常應(yīng)用在用CMOS工藝在硅晶片上形成的CMOS傳感器中。在I.Fujieda et al(IEDM Tech.Digest PP.587-590，1993)的“關(guān)于線(xiàn)性圖像傳感器的自參考多晶硅TFT放大器輸出”中就說(shuō)明了一種根據(jù)與有源像素傳感器相同的技術(shù)理念通過(guò)薄膜半導(dǎo)體技術(shù)在透明基底上形成的圖像拾取裝置。
這樣，在不脫離本發(fā)明精神的前提下，可在各種適用的部件中進(jìn)行選擇和替換。因此，該結(jié)構(gòu)也包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。(第三實(shí)施例)在第一實(shí)施例中，本發(fā)明的目的是通過(guò)這樣的方式實(shí)現(xiàn)的，即二維圖像傳感器中用于輸入指紋圖像的光電轉(zhuǎn)換元件也用于檢測(cè)血流脈搏。這里，本發(fā)明要首先實(shí)現(xiàn)的是第一目的，即根據(jù)從手指中心獲得的信息提供高精度的檢測(cè)血流脈搏和輸入指紋圖像這兩種功能，而本發(fā)明的第二目的，即減少該裝置的尺寸和部件數(shù)量，某種程度上除了上述部件之外，還可包含各種各樣的結(jié)構(gòu)。因此在第三實(shí)施例中，用于照明手指的光源還用于檢測(cè)指紋圖像和檢測(cè)血流脈搏，并且提供專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)器用于檢測(cè)指紋圖像和檢測(cè)血流脈搏。
在根據(jù)第三實(shí)施例的各種結(jié)構(gòu)中，圖6，7，8示出了三個(gè)典型的例子。首先，在圖6示出的例子中，光檢測(cè)器120被置于形成在普通透明基底上的二維圖像傳感器220之下。光檢測(cè)器120的厚度約為2mm，二維圖像傳感器220和集束光纖元件230的總厚度約為3到4mm。
在檢測(cè)血流脈搏時(shí)，從發(fā)射光顯示器10d發(fā)出的光穿過(guò)手指F傳播。從手指F內(nèi)散射后，光進(jìn)入集束光纖元件230，穿過(guò)二維圖像傳感器220的透明區(qū)域，隨后被光檢測(cè)器120檢測(cè)。體積描記圖可由光檢測(cè)器120的連續(xù)輸出得到，加速體積描記圖可通過(guò)對(duì)光檢測(cè)器120的輸入微分兩次得到。發(fā)射光顯示器10d可被安裝在例如手機(jī)這樣的電子設(shè)備中，作為光源。
相比于第一實(shí)施例，圖6中提供專(zhuān)門(mén)檢測(cè)血流脈搏的光檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)，在某種程度上不利于減少裝置的制造成本和尺寸。但是它可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，即根據(jù)從手指中心獲得的信息提供高精度的檢測(cè)血流脈搏和輸入指紋圖像這兩種功能。
圖6所示的結(jié)構(gòu)中使用的二維圖像傳感器僅僅用于輸入指紋圖像。因此該指紋圖像不需要進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)，從而各種類(lèi)型的指紋傳感器都可適用，包括上述的電容類(lèi)型，以及可檢測(cè)指紋的隆起和凹陷部分引起的壓力差異的按壓感應(yīng)類(lèi)型。但是為了使光能到達(dá)光檢測(cè)器120，指紋傳感器至少需要能從中透射部分的光。
圖7表示使用透明基底上形成電容類(lèi)型指紋傳感器的一個(gè)例子。附圖標(biāo)記20e表示一個(gè)電容類(lèi)型指紋傳感器。作為電容類(lèi)型指紋傳感器，例如可使用USP 6055324中描述的一種傳感器。附圖標(biāo)記10e表示一個(gè)發(fā)射光顯示器，附圖標(biāo)記120表示一個(gè)光檢測(cè)器。發(fā)射光顯示器10e可被安裝在電子設(shè)備中作為光源。
在圖7所示的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)由手指中心獲得的信息可以以高精度實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和加速體積描記圖的檢測(cè)。由于電容類(lèi)型指紋傳感器20e的厚度約為0.5到1mm，包括光檢測(cè)器在內(nèi)的該裝置的總厚度約為2.5到3.5mm。在圖6和7中，可提供專(zhuān)門(mén)的光源，而不是使用電子裝置中的光源。
對(duì)于總厚度約為10到20mm的裝置，圖8中所示的結(jié)構(gòu)也可適用。該指紋輸入裝置包括光發(fā)射器10f，透鏡60，二維圖像傳感器20f和光檢測(cè)器120，并被置于具有形成在表面上的許多小棱鏡的微棱鏡50之下。二維圖像傳感器20f可以是由上述薄膜半導(dǎo)體技術(shù)形成的傳感器，也可以是CMOS傳感器，或者CCD。
下面將說(shuō)明指紋輸入裝置的工作。光發(fā)射器10f發(fā)出的光在微棱鏡50和手指F的隆起指紋相互接觸的區(qū)域進(jìn)入手指F，在手指F中散射后又泄漏出去。散射的光被光檢測(cè)器120檢測(cè)，從而得到體積描記圖(加速體積描記圖)。得到體積描記圖(加速體積描記圖)的工作與第一實(shí)施例的相同。此外，在手指F的其余區(qū)域，在手指和微棱鏡50之間有一空氣夾層，從光發(fā)射器10f發(fā)出的光在微棱鏡50的上表面和空氣層之間的界面被全部反射。該光通過(guò)透鏡60在二維圖像傳感器20f上會(huì)聚，從而得到增強(qiáng)對(duì)比度的指紋圖像。(第四實(shí)施例)然后將參照?qǐng)D12和13說(shuō)明安裝有根據(jù)本發(fā)明的具有檢測(cè)血流脈搏功能的指紋輸入裝置的電子設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的指紋輸入裝置可被應(yīng)用于筆記本PC，手機(jī)和其他便攜設(shè)備等電子設(shè)備。個(gè)人身份識(shí)別是按如下步驟進(jìn)行的電子設(shè)備持有者的指紋被預(yù)先登記在存儲(chǔ)裝置121中；指紋輸入裝置122讀入一個(gè)指紋；個(gè)人身份識(shí)別單元123將讀入的指紋與存儲(chǔ)裝置中登記的指紋相比較。這里，指紋輸入裝置122檢測(cè)的體積描記圖或加速體積描記圖可被輸入個(gè)人身份識(shí)別單元123以確定該指紋是否為一個(gè)個(gè)體的指紋。體積描記圖或加速體積描記圖可通過(guò)一個(gè)專(zhuān)用線(xiàn)被輸入個(gè)人身份識(shí)別單元，或通過(guò)與指紋數(shù)據(jù)相同的信號(hào)線(xiàn)被輸入個(gè)人身份識(shí)別單元，指紋數(shù)據(jù)和體積描記圖數(shù)據(jù)可以以時(shí)分方式被輸入。
個(gè)人身份識(shí)別單元123可在根據(jù)指紋進(jìn)行個(gè)人身份識(shí)別的同時(shí)，根據(jù)體積描記圖或加速體積描記圖完成個(gè)人身份識(shí)別。如圖13所示，在根據(jù)指紋進(jìn)行個(gè)人身份識(shí)別期間，根據(jù)本發(fā)明的指紋輸入裝置被用于檢測(cè)體積描記圖或加速體積描記圖，并將該體積描記圖或加速體積描記圖記錄在記錄器124中。該紀(jì)錄以規(guī)律的時(shí)間間隔進(jìn)行。體積描記圖或加速體積描記圖是在幾天到幾周的時(shí)間范圍內(nèi)不會(huì)變化的個(gè)人信息，因此可通過(guò)將指紋輸入裝置122檢測(cè)的體積描記圖或加速體積描記圖與記錄器124中的體積描記圖或加速體積描記圖進(jìn)行比較，來(lái)完成身份識(shí)別。
根據(jù)本發(fā)明的安裝在電子設(shè)備上的指紋輸入裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)。首先，若基于指紋的個(gè)人身份識(shí)別被用于網(wǎng)絡(luò)登錄，則根據(jù)體積描記圖或加速體積描記圖的身體檢查可與登錄操作同步進(jìn)行。例如，若用戶(hù)的體積描記圖或加速體積描記圖在每個(gè)早上在辦公室進(jìn)行登錄時(shí)都被檢測(cè)，并記錄身體檢測(cè)的結(jié)果，則該用戶(hù)的身體狀況就可被定時(shí)監(jiān)測(cè)。這是很有價(jià)值的醫(yī)療信息。
此外，在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)重要個(gè)人信息等各種各樣的會(huì)計(jì)服務(wù)的應(yīng)用中，非常需要防止有人使用偽造手指來(lái)冒充他人的欺詐行為。根據(jù)本發(fā)明，該體積描記圖或加速體積描記圖還可用于確定手指是否某個(gè)個(gè)體的，從而避免了由偽造手指而引起的錯(cuò)誤識(shí)別。
并且，由于體積描記圖或加速體積描記圖是在幾天到幾周的時(shí)間范圍內(nèi)不會(huì)變化的個(gè)人信息，因此若體積描記圖或加速體積描記圖被定時(shí)檢測(cè)并將檢測(cè)結(jié)果記錄在紀(jì)錄器中，且根據(jù)體積描記圖或加速體積描記圖的個(gè)人身份識(shí)別和基于指紋圖像的個(gè)人身份識(shí)別可結(jié)合使用，則相比于僅使用指紋圖像進(jìn)行個(gè)人身份識(shí)別的情況，本發(fā)明可以以更高的精度完成個(gè)人身份識(shí)別。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，檢測(cè)體積描記圖和輸入指紋圖像這兩種功能可用一個(gè)單獨(dú)的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且不同于將實(shí)現(xiàn)兩種功能的各個(gè)部件并排放置的結(jié)構(gòu)，在包含大量特性特征的手指中心處生成指紋圖像的同時(shí)，還可由手指的中心以高精度檢測(cè)體積描記圖或加速體積描記圖。并且，可單獨(dú)地使用的光源或圖像拾取裝置被集成在一起，從而避免了該裝置的制造成本和尺寸的增加。在將本發(fā)明的指紋輸入裝置結(jié)合在便攜設(shè)備中的情況下，這一點(diǎn)是非常有利的。
根據(jù)本發(fā)明的指紋輸入裝置，可在進(jìn)行個(gè)人身份識(shí)別的同時(shí)可靠地完成根據(jù)加速體積描記圖的身體檢查，并通過(guò)利用體積描記圖或加速體積描記圖來(lái)判斷該手指是否某一個(gè)個(gè)體的，而避免了使用偽造手指的冒充行為。此外，根據(jù)體積描記圖或加速體積描記圖的個(gè)人身份識(shí)別和基于指紋圖像的個(gè)人身份識(shí)別可結(jié)合使用，以提高個(gè)人身份識(shí)別的精確度。
權(quán)利要求
1.一種指紋輸入裝置，包括與手指的指紋表面進(jìn)行緊密接觸的光學(xué)器件；用于照明所述指紋表面的光源；圖像拾取裝置，用于檢測(cè)從所述指紋表面反射的光和在手指中散射并從指紋表面發(fā)射的光，該圖像拾取裝置包括二維地排列在基底上的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件；和模式轉(zhuǎn)換裝置，用于在同時(shí)輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生的電信號(hào)的第一輸出模式、和順序輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生的電信號(hào)的第二輸出模式之間進(jìn)行切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋輸入裝置，其特征在于，所述光學(xué)器件是形成在所述圖像拾取裝置的表面上的透明保護(hù)層，該圖像拾取裝置與指紋表面或是由許多光纖束構(gòu)成的集束光纖元件進(jìn)行緊密接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋輸入裝置，其特征在于，所述圖像拾取裝置的基底是由透明材料制成的，所述光源是由平面光源構(gòu)成的，該平面光源被置于所述基底之下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋輸入裝置，其特征在于，所述光源被置于所述光學(xué)器件的一側(cè)。
5.一種電子設(shè)備，包括；根據(jù)權(quán)利要求1的指紋輸入裝置；和根據(jù)所述指紋輸入裝置輸入的指紋圖像與預(yù)先登記的指紋圖像之間的比較來(lái)完成個(gè)人身份識(shí)別的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，進(jìn)一步包括檢測(cè)儀器，用于根據(jù)所述第一輸出模式輸出的電信號(hào)檢測(cè)體積描記圖或加速體積描記圖；和記錄元件，用于記錄從用于檢測(cè)體積描記圖或加速體積描記圖的檢測(cè)儀器輸入的體積描記圖或加速體積描記圖。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，進(jìn)一步包括檢測(cè)儀器，用于從所述第一輸出模式輸出的電信號(hào)檢測(cè)體積描記圖或加速體積描記圖，其中根據(jù)從用于檢測(cè)體積描記圖或加速體積描記圖的檢測(cè)儀器輸入的體積描記圖或加速體積描記圖來(lái)完成個(gè)體識(shí)別。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，其特征在于，該電子設(shè)備中的發(fā)射光顯示器也可作為所述指紋輸入裝置的光源。
9.一種電子設(shè)備，包括；根據(jù)權(quán)利要求1的指紋輸入裝置；第一個(gè)人身份識(shí)別單元，用于根據(jù)所述指紋輸入裝置的第二模式中輸入的指紋圖像和預(yù)先登記的指紋圖像之間的比較來(lái)完成個(gè)人身份識(shí)別；檢測(cè)儀器，用于根據(jù)所述指紋輸入裝置的第一模式中輸入的電信號(hào)來(lái)檢測(cè)體積描記圖或加速體積描記圖；第二個(gè)人身份識(shí)別單元，用于根據(jù)從所述用于檢測(cè)體積描記圖或加速體積描記圖的檢測(cè)儀器輸入的體積描記圖或加速體積描記圖和預(yù)先登記的體積描記圖或加速體積描記圖之間的比較來(lái)完成個(gè)人身份識(shí)別，其中所述第一個(gè)人身份識(shí)別單元和所述第二個(gè)人身份識(shí)別單元相互結(jié)合使用，以進(jìn)行個(gè)人身份識(shí)別。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其特征在于，在該電子設(shè)備中的發(fā)射光顯示器可作為所述指紋輸入裝置的光源。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述體積描記圖或加速體積描記圖被定時(shí)地檢測(cè)和更新。
12.一種指紋輸入裝置，包括與手指的指紋表面緊密接觸的光學(xué)器件；用于照明所述手指的指紋表面并與所述光學(xué)器件緊密接觸的光源；指紋傳感器，通過(guò)檢測(cè)從所述指紋表面反射的光和在手指中散射并從指紋表面發(fā)射的光來(lái)檢測(cè)指紋圖像，該指紋傳感器具有透明部分用于傳送在該部分形成的光；光檢測(cè)器，用于檢測(cè)通過(guò)所述指紋傳感器傳送過(guò)來(lái)的光，該光檢測(cè)器被置于所述指紋傳感器之下；和檢測(cè)儀器，用于根據(jù)所述光檢測(cè)器的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)體積描記圖或加速體積描記圖。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的指紋輸入裝置，其特征在于，所述指紋傳感器可以是光學(xué)圖像傳感器、電容類(lèi)型指紋傳感器、也可以是按壓感應(yīng)類(lèi)型指紋傳感器。
14.一種電子設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求12的指紋輸入裝置；和根據(jù)所述指紋輸入裝置輸入的指紋圖像與預(yù)先登記的指紋圖像之間的比較來(lái)完成個(gè)人身份識(shí)別的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括記錄元件，用于記錄從所述指紋輸入裝置輸入的體積描記圖或加速體積描記圖。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述個(gè)體識(shí)別是根據(jù)從所述指紋輸入裝置輸入的體積描記圖或加速體積描記圖來(lái)完成的。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備，其特征在于，在該電子設(shè)備中的發(fā)射光顯示器可作為所述指紋輸入裝置的光源。
18.一種電子設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求12的指紋輸入裝置；第一個(gè)人身份識(shí)別單元，用于根據(jù)從所述指紋輸入裝置輸入的指紋圖像和預(yù)先登記的指紋圖像之間的比較來(lái)完成個(gè)人身份識(shí)別；第二個(gè)人身份識(shí)別單元，用于根據(jù)從所述指紋輸入裝置輸入的體積描記圖或加速體積描記圖和預(yù)先登記的體積描記圖或加速體積描記圖之間的比較來(lái)完成個(gè)人身份識(shí)別，其中所述第一個(gè)人身份識(shí)別單元和所述第二個(gè)人身份識(shí)別單元相互結(jié)合使用，以進(jìn)行個(gè)人身份識(shí)別。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子設(shè)備，其特征在于，在該電子設(shè)備中的發(fā)射光顯示器也用作所述指紋輸入裝置的光源。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的電子設(shè)備，其特征在于，所述體積描記圖或加速體積描記圖被定時(shí)地檢測(cè)和更新。
21.一種指紋輸入裝置，包括微棱鏡，所述微棱鏡與手指的指紋表面進(jìn)行緊密接觸并在所述與指紋表面要緊密接觸的表面正相對(duì)的表面上形成有多個(gè)小棱鏡；光源，用于照明所述指紋表面；圖像拾取器，通過(guò)檢測(cè)穿過(guò)微棱鏡的光來(lái)檢測(cè)指紋圖像，該圖像拾取裝置被置于所述微棱鏡之下；光檢測(cè)器，用于檢測(cè)穿過(guò)微棱鏡透射的光，該光檢測(cè)器被置于所述微棱鏡之下；檢測(cè)儀器，用于根據(jù)光檢測(cè)器的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)體積描記圖或加速體積描記圖。
22.一種指紋輸入裝置，包括；與手指的指紋表面進(jìn)行緊密接觸的光學(xué)器件；用于照明所述指紋表面的光源；圖像拾取裝置，用于檢測(cè)從所述指紋表面反射的光和在手指中散射并從指紋表面發(fā)射的光，該圖像拾取裝置包括二維地排列在基底上的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件；雙進(jìn)單出類(lèi)型的第一開(kāi)關(guān)，連接在所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件和垂直驅(qū)動(dòng)電路之間；單進(jìn)雙出類(lèi)型的第二開(kāi)關(guān)，連接在所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件和水平驅(qū)動(dòng)電路之間；模式轉(zhuǎn)換裝置，用于控制所述第一和第二開(kāi)關(guān)，在同時(shí)輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生的電信號(hào)的第一輸出模式、和順序輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生的電信號(hào)的第二輸出模式之間進(jìn)行切換；電流積分器，與所述第二開(kāi)關(guān)的其中一個(gè)輸出端相連；微分電路，與所述第二開(kāi)關(guān)的另一個(gè)輸出端相連。
23.一種指紋輸入裝置，包括；與手指的指紋表面緊密接觸的光學(xué)器件；用于照明所述指紋表面的光源；圖像拾取裝置，用于檢測(cè)從所述指紋表面反射的光和在手指中散射并從指紋表面發(fā)射的光，該圖像拾取裝置包括二維地排列在基底上的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件；多個(gè)垂直驅(qū)動(dòng)電路，沿垂直方向順序驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件；多個(gè)水平驅(qū)動(dòng)電路，沿水平方向順序驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件其中某些垂直驅(qū)動(dòng)電路和某些水平驅(qū)動(dòng)電路被觸發(fā)后可輸出電信號(hào)。
全文摘要
提供一種指紋輸入裝置，包括與手指的指紋表面進(jìn)行緊密接觸的集束光纖元件、用于照明所述指紋表面的平面光源，和二維圖像傳感器，用于檢測(cè)從所述指紋表面反射的光和在手指中散射并從指紋表面發(fā)射的光，該二維圖像傳感器具有二維地排列在一基底上的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件。該指紋輸入裝置通過(guò)在同時(shí)輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生的電信號(hào)的一個(gè)模式，和順序輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生的電信號(hào)的另一個(gè)模式之間進(jìn)行切換，來(lái)檢測(cè)指紋圖像和體積描記圖或加速體積描記圖。從而這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的指紋輸入裝置可以高精度地檢測(cè)指紋圖像或體積描記圖。
文檔編號(hào)A61B5/117GK1417751SQ0215050
公開(kāi)日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2002年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月9日
發(fā)明者藤枝一郎 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社