[发明专利]滑动式半导体指纹采集器件及其降噪方法

说明书

技术领域  本发明涉及半导体指纹采集器件，尤其涉及该半导体器件的降噪方法及装置。

背景技术  指纹是人体与生俱来独一无二并可与他人相区别的不变特征。它由指端皮肤表面上的一系列脊和谷组成。这些脊和谷的组成细节，通常包括脊的分叉、脊的末端、拱形、帐篷式的拱形、左旋、右旋、螺旋或双旋等细节，决定了指纹图案的唯一性。由之发展起来的指纹识别技术是较早被用作为个人身份验证的技术。

所述指纹识别技术的基础是指纹采集。通常按指纹采集方式的不同，指纹采集器件可以分为按压式和滑动式两种。

其中按压采集式的技术较成熟，也较早得以应用。如图1中所示，置于手指下方并与手指接触的采集器件传感面尺寸与手指指纹区尺寸相当，面积较大。采集指纹时，对应手指被按压在传感器表面，保持静止约几秒钟；从而一秒钟内可多次重复采集指纹的完整图像。申请号为96198122的中国专利申请公开的就是该类采集器件。

滑动采集式则如图2所示，所述传感面的竖向宽度比手指指纹区竖向宽度小，因而通常呈窄条状。采集指纹时，将对应手指在该传感器上滑过，传感器先后采集到不同区域的指纹数据。必要的话，这些指纹数据可以被拼接成对应于整个指纹区的指纹图像。考虑到用户滑动手指的习惯速度，该传感器必须以很快的速度进行扫描和采集。申请号为96101224的中国专利申请公开了该类采集器件及其鉴定信号的产生方法。

根据指纹输入的方式不同，指纹采集器件包括光学成像、热敏成像、电容式传感等多种类型。其中半导体指纹采集器件因成本低、易于生产、易于与其它电路集成等特点，正越来越广泛地被使用。本申请人申请号为200410033991的中国在先专利申请就公开了一种半导体指纹采集器件及其内部结构。

现有半导体指纹采集器件技术的不足之处在于：它们在采集指纹时，往往忽略了人体上存在噪声的事实，而将人体视为一个导体，且电位为一固定值。实际上，如图3的等效电路所示，人体因具有相当大的面积和体积，且具有一定的导电性，从而不失为一副接收天线，可以接收到空间的各种无线电波；若用Z来表示人体到被检测手指皮肤之间存在的阻抗，则人体接收到的这些无线电波噪声信号将经过阻抗Z，与指纹信息一起经被测手指皮肤与检测电极22间的耦合电容Cs、检测电极22而传导至指纹传感器内部的单元电路，包括图示接地的信号放大级，从而成为噪声信号并影响该单元电路对指纹信息的处理输出结果。

基于上述忽略人体噪声的处理方式，按压采集式半导体指纹采集器件因可以多次采集指纹图像，从而可以产生足够信息来修正所述噪声干扰；而对于滑动式采集器件，当用户以允许的最快速度滑动手指时，因指纹不可能被多次重复采集，必然有部分指纹信息会因噪声而损失。尤其在基于计算机的指纹应用中，噪声有时会表现得较为突出，以至于采集器件无法采集到真实、完整的指纹信息。

发明内容  本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足之处，而提出一种滑动式半导体指纹采集器件及其降噪方法，便于以低成本方式降低人体噪声对指纹采集图像的影响。

为解决上述技术问题，本发明的基本构思为：在靠近所述窄条型指纹传感器的外侧，若设置一个能在指纹采集过程中与滑动着的手指保持相接触的电极，并将该电极与噪声信号地相连，就可以有效地将手指上的噪声信号旁路到地，从而消除噪声对指纹采集的影响。

作为实现本发明构思的技术方案是，提供一种滑动式半导体指纹采集器件，包括窄条型半导体指纹传感器，尤其是，还包括靠近所述指纹传感器长边的降噪电极，该电极电连接所述指纹传感器的噪声信号地。

上述方案中，所述降噪电极呈条形或点状，或包围着所述指纹传感器而呈框形。

上述方案中，所述降噪电极的上表面略高或平齐于所述半导体指纹传感器的传感接触面所在的平面。

上述方案中，所述噪声信号地或者是电源地或信号地，或者是与噪声信号不相关的低输出阻抗电压源的电源端。

作为实现本发明构思的技术方案还是，提供一种滑动式半导体指纹采集器件的降噪方法，包括步骤：

A.将欲采集指纹的手指沿所述采集器件指纹传感器的窄条型传感接触面滑过；

B.所述采集器件内部的若干传感器单元通过设置在所述接触面底下的若干检测电极来采集指纹信息；

C.所述采集器件依序将各传感器单元采集到的对应于所述指纹信息的指纹信号输出往后级放大及处理电路；

尤其是，在窄条型传感接触面的一长边或两长边外端设置降噪电极，该电极电连接所述指纹传感器的噪声信号地；从而在步骤A中，通过所述手指接触该降噪电极来滤除人体的噪声信号。