本实用新型专利技术公开了一种指纹采集器采指面均匀感应结构，包括感应片、棱镜和外壳，所述棱镜的采指面与感应片形成夹角；所述感应片沿与采指面形成夹角方向设有缺口或镂空。本实用新型专利技术的有益效果是：通过感应芯片感应原理可知电容式手指感应片通过采集手指与感应片间的电容变化量以达到感指的能力，同时由于电容元件的容值与元件结构相关，本实用新型专利技术基于电容元件容值算式(2)中影响容值的三个参数中易于设计的板间正对面积S，进行感指均匀分布式设计。由变形算式(8)，通过计算合适的k值，将不同环境下需求感指电容变化量及板间介电质系数ε进行补偿设计，可达到最大限度的感指能力均匀分布。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于感应结构，更具体地说，涉及一种指纹采集器采指面均匀感应结 构。
技术介绍
近年指纹识别技术不断发展，其使用也慢慢普及到人们的日常生活。因光学指纹 头的光路结构限制，传统的光学指纹头采指面手指感应灵敏度分布不均匀，导致感应触发 信号能力不一致。随之带来的使用不便主要体现在以下几方面:a)因感指灵敏度分布不均 匀，采指面水平面上识别手指按压能力存在区域性，导致手指按压采指面采指信号发送至 控制芯片敏感度不一致。b)手指按压采指面时候触碰效果不一，导致用户使用体验、舒适度 受影响。c)因感应片设计不精良，指纹模块感应灵敏度与锁具适配麻烦、困难，感应电容匹 配不良时，触摸锁具外壳也将触发指纹模块工作。 感应片材料常用方形可导电金属片制成，用导线将金属感应片与相应的处理芯片 引脚连接。识别手指触碰原理主要是依据人手指带有静电，当手指靠近感应片时，带静电的 手指面与感应片构成一对正对电极，感应片上聚集与手指电性相反的电荷，此时带静电的 手指面与感应片形成一个临时的电容元件。容性元件电容量的定义为两个极板间为单位电 压时，每个极板上容纳的电荷量： p q C =- kj ·?····?··?· ? I ) 式中电容值C大小仅由电容器件的结构决定，数学算式为： 式中S为平行板间正对面积、d为平行板间距离、ε为平行板间绝缘介质的介电系 数。由（1)式可知，当S为固定值时，板间电压与电容C成反比，带静电手指靠近感应片时，感 应片上电荷不断聚集，若板间电容变化比设为Κ，那么有如下式子： AC = Ca-Cb ..........(3) 当K达到一定值时处理芯片检测到有手指靠近，芯片即可依据要求输出高低电信 号用于指纹模块开发应用。 电容元件容值算式可知，容值C并非固定值，其与正对面积S、板间绝缘介质ε成正 比，与板间距离d成反比。为便于及时感应手指按压采指面，传统光学指纹模块感应片需安 装于采指面棱镜下方，且感应片为矩形金属片，那么当手指以相同面积按压采指面任何区 域时，即（2)式中S和ε为定值。这样手指与感应片产生的临时容性元件C与手指面距感应片 距离d成反比关系，即采指面距离感应片距离越近手指与感应片间的临时容性元件C值越 大，如图1所示。 那么就导致相同面积手指在触摸采指面时各区域的感应灵敏度会不同，在感应片 距离采指面最近的一端，甚至可能在手指还未触摸到采指面同样会触发芯片识别到有手指 触摸，导致误触发。 现今技术为降低感应灵敏度，防止误触发的方案是为感应片并联一个基础电容 Cb，使电容变化量引起的电容变化比K值降低从而降低感应片整体的灵敏度，用于解决最灵 敏端的误触问题，但是往往导致图1中靠近d2端失去感应触发功能，这种方法无法彻底解决 采指面灵敏度分布不均匀的问题。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种灵敏度分布均匀，匹配效果 好的指纹采集器采指面均匀感应结构。 这种指纹采集器采指面均匀感应结构，包括感应片、棱镜和外壳，所述棱镜的采指 面与感应片形成夹角;所述感应片沿与采指面形成夹角方向设有缺口或镂空。 作为优选:所述感应片的缺口为梯形、锯齿形或SB。 作为优选:所述感应片的镂空为三角形、椭圆形或圆形。 作为优选:感应片与棱镜的采指面的正对面积S满足函数关系式： S = k· tana· L a为所述棱镜的采指面与感应片的夹角角度，L为所述感应片上任一点到感应片与 Af 棱镜的采指面相交处的距离;其中= AC为感应触发所需电容值的变化量，AC为固 ε 定值，ε为平行板间绝缘介质的介电系数。本技术的有益效果是： 1.感指能力均勾通过感应芯片感应原理可知电容式手指感应片通过采集手指与感应片间的电容 变化量以达到感指的能力，同时由于电容元件的容值与元件结构相关，本技术基于电 容元件容值算式(2)中影响容值的三个参数中易于设计的板间正对面积S，进行感指均匀分 布式设计。由变形算式(8)，通过计算合适的k值，将不同环境下需求感指电容变化量及板间 介电质系数ε进行补偿设计，可达到最大限度的感指能力均匀分布。 2.感应灵敏度匹配灵活传统的光学指纹模块感应片在应对不同锁具外壳时，为防止误触发，往往需依据 不同的模具修改算式(3)中的Cb值，以期望达到即不会误触发，又能保证感应灵敏度足够触 发手指靠近。但是由于灵敏度分布不均匀，往往匹配电容Cb难以达到锁具设计要求。本实用 新型通过修改感应片与手指正对面积S的方式使得感指能力均匀分布于采指面同时，降低 了原本最灵敏处的触发能力，这样可大大降低感指误触发的情况。同时也可在感应片设计 时可通过算式(4)与算式(7)计算同一环境下的比例系数k值，以达到最大程度的匹配。【附图说明】图1为触摸采指面电容效应图；图2为本技术缺口方案结构不意图；图3为本技术镂空方案结构示意图；图4为本实施例结构示意图； 图5为本实施例感应片结构示意图； 附图标记说明：感应片1、棱镜2、外壳3。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术做进一步描述。虽然本技术将结合较佳 实施例进行描述，但应知道，并不表示本技术限制在所当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种指纹采集器采指面均匀感应结构，包括感应片(1)、棱镜(2)和外壳(3)，其特征在于：所述棱镜(2)的采指面与感应片(1)形成夹角；所述感应片(1)沿与采指面形成夹角方向设有缺口或镂空。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐宗录，
申请(专利权)人：杭州指安科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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