一种指纹读取器包含由被透明层面覆盖的能量散发像素数组组成的屏幕，至少一个沿显示屏幕的切边耦接的传感器，引导显示屏幕能量散发像素数组依序发光的显示驱动器和与显示驱动器及至少一个传感器通信的微处理器，其中，微处理器知道能量散发像素的发光位置和确切时机。使用时和在至少有一个手指放在透明层面上和显示驱动器启动时，从各能量散发像素依序发光出来的能量会将指纹反射到至少一个传感器上。此至少一个传感器接收到的能量会依此至少一个指纹上的棱和谷而有不同的强度等级。这至少一个传感器送出有关能量强度等级的信号到微处理器。从这里微处理器在能量散发像素依序发光同时创造出指纹图像。序发光同时创造出指纹图像。序发光同时创造出指纹图像。
【技术实现步骤摘要】
指纹读取装置
[0001]分案申请
[0002]本申请为申请号201680079680.8、申请日2016年11月23日、题为“指纹读取装置”的分案申请。
[0003]相关申请的交叉引用
[0004]本申请要求2015年11月23日提交的、标题为“在数字显示屏幕上运作的远程感应指纹读取装置”及编号为62/258,863的美国临时专利申请的优先权益。
[0005]专利技术背景
[0006]1.本专利技术
[0007]此专利技术涉及一种使指纹在显示屏幕上任何位置被记录的显示屏幕，并涉及一种在显示屏幕上任何位置记录指纹又不会影响显示功能的方法。此专利技术可使移动电话读取在其显示屏幕上任何位置的指纹。移动电话制造商再不再需要为特定指纹读取装置在移动电话的前面或后面配置空间。
[0008]2.相关技术描述
[0009]身分鉴识是在我们数字化及快速变化的世界里的一个重要课题。问题在于如何安全地鉴识个人身分。信用卡可能会遗失或失窃。图像鉴识卡片会遭受门卫的疏忽。前几年，有一些在一最高机密机构的工作人员将他们员工证上的图片换成卡通人物(米老鼠、唐老鸭之类) 并在之后数天内都成功进入该最高机密机构。基本的问题是在于当要使用信用卡或ID卡的时候，要能确认此卡片是实际上属于此要进行购买或取得权限的本人所有。
[0010]指纹在历史纪录上是被记载多次的鉴识方法。它们可在巴比伦泥板、埃及坟墓墙上、米诺斯文明、希腊、中国陶器及古罗马瓷砖上被找到。许多这些指纹都应该是无意中印上而有些是装饰。可是研究学者认为有些在瓷器上的指纹是被很深且刻意的印下来当成创作者或所有者的独特辨识。
[0011]有各种不同形式和格式的指纹变式装置存在，不过它们都有着相同的目标，那就是精准地记录手指上由阻棱和谷定义出来的独特特征。指纹是由三个等级的特征定义。阻棱的流动方向(等级一)通常是归类成弧、圈或螺旋。等级二特征是描述在各个阻棱上的大型变化，主要是分岔或是终点。这些等级二的特征被通称为特征点及是此装置主要的鉴识使用方式。在阻棱中和之间存在的特征通称为等级三特征，包括汗孔、疤痕、宽度改变、形状改变、皱痕、断点等等。
[0012]现代指纹传感器是用来撷取指纹数字化型态，也就是指纹图像的电子装置。有许多用来收集指纹图像的互相竞争科技存在，例如压力传感器、电容式传感器、光学式传感器和热量传感器。虽然“原始”的被撷取指纹图像可被储存做一般图形比对，不过通常来说会将原始指纹图像数字处理过再产生较有效率的生物特征模板(被解析出来特征的集合体)来做储存和比对使用。无论在撷取指纹图像时是使用何种物理特性，收集高质量(清晰度和对比)指纹图像是非常关键的。因为指纹图像质量对总体指纹系统的表现是非常有关系的。(参考NIST 8034指纹厂商科技验证[FpVTE2012])。
[0013]如果目标是在显示屏幕上任何地方都可以感应到指纹，那一个埋入式传感器数组
必须存在于整个显示屏幕下，那成本和复杂程度就会很高。现在最多被使用的感应技术为电感式，而感应电荷最有效的时候是在感应数组非常靠近显示屏幕表面的状况下。这现象会造成非现实的材料厚度及要放置在LED灯前面的感应数组会干扰显示功能。
[0014]直接轴心/光学方案可解决包括过于靠近屏幕的问题，可是却还会有需要一个大型高密度感应数组，微型镜头和厚度增加问题。它们必须要能“看透”显示屏的普通发光层，就需要将有独特光学及电器特性的特殊材料使用在显示屏间各个层内。
[0015]光学指纹图像成形包含使用可见、紫外线或红外线光来撷取指纹的数字图像。究其精髓，这种类型的传感器是一种特殊的数字相机。在大多数的架构里，传感器都会使用一个清晰让手指按压的清晰触碰面板组成。在触碰面板之下，光源和镜头会以经过各种光学要素设计过后排列以在镜头传感器上聚焦出清楚高对比度图像。
[0016]所有现代指纹扫描仪使用传感器来撷取指纹的方法包括在感应区遇上滑动、滚动或触摸手指，对应使用上的物理原则(此处为光学)，撷取了指纹阻棱和谷之间的差异处。为了达到一个高的信号对噪声比率(S/N)，图像捕获设备的光学组件能够保存一个清楚正确且高对比度的指纹图是很重要的。全内反射(TIR)，和其附属性质受抑内全反射(FTIR)，是一个经常被光学指纹读取装置使用来增加对比和S/N比率的物理现像。
[0017]全内反射是一个当光线以比特定临界角度(相对于表面法线)还大的角度接触到界面时会发生的光学现象。如果反射系数比界面的另一边低及射入角比临界角大时，所有光线会被反射回原始介质内。这只会发生于当光线是从较高折射系数[n1＝较高折射系数]的介质内传送到较低折射系数[n2＝较低折射系数]介质的状况下。举例来说，这现象会发生于光从玻璃进到空气中，而不会发生于光从空气进到玻璃中。临界角是全内反射发生需要的以上射入角度。此射入角度是以对折射界面的相对法线量出。
[0018]全内反射的重要副作用是在界面表面上的渐逝波的增加。在全内反射的状况下，虽然全部射入光波都反射回初始介质，可是会有一些在界面上穿透过到第二介质。这些在光学密度较低介质内的光波被称为渐逝波。
[0019]如果有比第二个低系数介质更高折射系数的第三介质被放置在靠近第一及第二介质的接口之间，渐逝波会将能于从第二介质传送到第三介质内。此过程被称为“受抑”全内反射 (FTIR)。FTIR现象只会在当两个高系数介质距离很近的时候(以1/10毫米为单位)。指纹里阻棱和谷的尺寸是大于产生FTIR互动所必需的空间。所以，当指纹接近并碰触玻璃板时，在阻棱碰触玻璃的地方光被吸收及重新发散到所有方向，可是谷会有些1/10毫米距离在玻璃上方，所有光线以临界角以上角度碰到触控面板表面时都被反射。
[0020]当触碰范围是从显示屏幕的玻璃(或其他透明层面)下面往上看，谷触碰到玻璃的区域是一种颜色和浓度，阻棱又是另外一种。依光源的方位和观察角度的不同，阻棱相对于谷会呈现出特别亮或特别暗的颜色。无论哪种情况，此结果产生的高对比度图像对一般数字相机类光学指纹读取装置是理想的。
[0021]大多数指纹传感器都有一个简单通俗的特性，就是不论是以何种方法运作，手指都必须直接接触感应装置。特别对于手机应用来说这是一个很大的缺点，因为手机使用者偏好可以在他们看到的相同表面(屏幕面)使用指纹读取器。可是，所有现在“屏幕面”手机指纹读取器方案都需要在手机前面上位指纹传感器特别保留空间。
[0022]其他还有，使用者和制造商都强烈偏好于在手机前面整体上有平整一致的玻璃覆
盖。事实上，有些手机设计者想尝试将整个手机的表面都用玻璃包覆住。玻璃的强度，耐刮和硬度让他成为有优势的表面材质。
[0023]可是，因为所有现行指纹传感器(尺寸适用于手机上的)都必须与手指直接接触，表面玻璃就必须为了传感器开洞去合尺寸。这个洞会加成本，必须从周围环境隔离的范围和在玻璃上制造一片弱点区域。手机制造商为了避免开洞，正在寻找可放在玻璃覆盖下的传感器科技。
[0024]一个不同的方法是扫描映本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种指纹读取器，包括：由被透明层面覆盖的能量散发像素数组组成的显示屏幕；沿所述显示屏幕的切边耦接的至少一个传感器；引导所述显示屏幕的能量散发像素数组依序发光的显示驱动器；与所述显示驱动器及所述至少一个传感器通信的微处理器，其中，此微处理器知道能量散发像素的发光位置和出现发光的确切时机；其中至少有一个手指放在透明层面上和显示驱动器启动时，从各能量散发像素依序发光出来的能量会将指纹反射到至少一个传感器上，此至少一个传感器接收到的能量会依此至少一个指纹上的棱和谷而有不同的强度等级，所述的至少一个传感器送出有关能量强度等级的信号到微处理器，从中，该微处理器在能量散发像素依序发光同时创建出指纹图像。2.根据权利要求1所述的指纹读取器，还包括用作存放微处理器创建出的指纹图像的储存器。3.根据权利要求1所述的指纹读取器，还包括位于至少一个传感器和微处理器之间的模拟/数字转换器，用于将所述至少一个传感器的模拟信号转换成所述微处理器使用的数字信号。4.根据权利要求1所述的指纹读取器，其中，透明层面是玻璃。5.根据权利要求1所述的指纹读取器，其中，所述的至少一个传感器是对来自能量散发像素的能量强度等级进行量测的光感器。6.根据权利要求1所述的指纹读取器，其中，透明层面是平的。7.根据权利要求1所述的指纹读取器，其中，透明层面是弧形的。8.根据权利要求5所述的指纹读取器，还包括其中放置有光感器的能量导引结构体，该能量导引结构体位于透明层面的表面，并且包含能够让来自显示屏幕的能量反射到光感器的光学结构。9.根据权利要求1所述的指纹读取器，其中，所述的至少一个传感器包含位在透明层面的切边旁的多个传感器。10.根据权利要求1所述的指纹读取器，还包括用来定位在透明层面上至少一个手指摆放位置的触控传感器。11.根据权利要求1所述的指纹读取器，还包括特点是用来帮助至少一个手指照明最优化的透镜或闭塞物。12.根据权利要求1所述的指纹读取器，其中，被所述的至少一个传感器接收到的能量是被过滤过以防止不想要的能量进入所述的至少一个传感器。13.根据权利要求12所述的指纹读取器，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：W，
类型：发明
国别省市：
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