CN106663188A - 具有指纹感测系统和导电壳体的电子设备 - Google Patents

具有指纹感测系统和导电壳体的电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电子设备，该电子设备包括：指纹感测系统，该指纹感测系统包括多个感测元件，其中，每个感测元件被配置成电容耦合至被布置成与感测元件相邻的手指并且被配置成提供感测信号，该感测信号指示对被提供给手指的时变手指激励信号的响应；以及导电壳体，该导电壳体至少部分地包围电子设备的内部。电子设备还包括壳体连接电路，该壳体连接电路连接至导电壳体并且被布置并被配置成至少间歇地使得导电壳体的电位跟随手指激励信号。因此，该壳体可以用于增强指纹感测系统的功能。

Description

具有指纹感测系统和导电壳体的电子设备
技术领域
本发明涉及包括指纹感测系统和导电壳体的电子设备。
背景技术
为了提高安全性和/或增强用户的便利性，各种类型的生物测定系统被使用得越来越多。
特别地，由于指纹感测系统的小的形状因子、高的性能以及用户接受度，所以已经在例如消费电子设备中采用指纹感测系统。
在各种可用的指纹感测原理(如电容式、光学式、热能式等)中，电容式感测最为常用，特别地在尺寸以及功耗为重要问题的应用中。
所有电容式指纹感测器皆提供指示若干感测结构与放置在指纹感测器表面上的或移动跨越指纹感测器表面的手指之间的电容的度量。
一些电容式指纹传感器无源地读出感测结构与手指之间的电容。然而，这需要相对较大的电容。因此，这样的无源电容式传感器通常设置有覆盖感测结构的非常薄的保护层，这使这样的传感器对刮擦和/或ESD(静电放电)相当敏感。
US 7864992公开了一种指纹感测系统，其中，通过以下方式来将手指激励信号注入到手指中：对布置在传感器阵列附近的导电结构施以脉冲；以及测量由传感器阵列中的感测结构所携载的电荷的结果变化。
虽然根据US 7864992的指纹感测系统提供了指纹图像品质和传感器保护的优异组合，但是，在某些应用中似有进一步改进的空间。
发明内容
鉴于上面所提及的缺点以及现有技术的其他缺点，本发明的目的在于提供改进的指纹感测。特别地，本发明人发现可以对用户在使用指纹感测系统的同时触摸导电壳体的应用中的指纹感测性能进行改进。因此，可以期望的是，提供包括导电壳体的电子设备中的改进的指纹感测性能。
根据本发明的第一方面，因此提供了一种电子设备，该电子设备包括：指纹感测系统，该指纹感测系统包括多个感测元件，其中，每个感测元件被配置成电容耦合至被布置成与感测元件相邻的手指并且被配置成提供感测信号，该感测信号指示对被提供给手指的时变手指激励信号的响应；导电壳体，该导电壳体至少部分地包围电子设备的内部；以及壳体连接电路，该壳体连接电路连接至导电壳体并且被布置并被配置成至少间歇地(intermittently)使得导电壳体的电位跟随手指激励信号。
手指激励信号可以有利地是被施加至手指的脉冲列。在与脉冲列中的每个脉冲同步时，可以获取来自感测元件中的一个或几个感测元件的感测信号。来自感测元件的感测信号指示特定感测元件对手指激励信号的响应，该手指激励信号转而取决于手指与该感测元件之间的电容耦合。电容耦合指示指纹传感器表面与手指表面之间的距离并且从而指示手指的指纹图案。
应当选择手指激励信号的特性以使得用户手指的电位可以跟随手指激励信号。此外，可以期望的是，特别是对于滑擦传感器而言，在合理的时间内获取完整的指纹图案。为了实现这些需求，手指激励信号的脉冲重复频率可以有利地处于大约频率范围1KHz至1MHz的频率范围中。
壳体连接电路可以是连接导电壳体与被包括在电子设备中的另一电路的任何电路。壳体连接电路可以被导电壳体包围并且从而被布置在电子设备内部。
壳体连接电路可以被集成在指纹传感器部件中或被设置成与指纹传感器部件分隔开。
根据本发明的第二方面，因此提供了一种用于与电子设备集成的指纹传感器装置，该电子设备包括至少部分地包围电子设备的内部的导电壳体，该指纹传感器装置包括：多个感测元件，每个感测元件被配置成电容耦合至被布置成与感测元件相邻的手指并且被配置成提供感测信号，该感测信号指示对被提供给手指的时变手指激励信号的响应；以及壳体连接电路，该壳体连接电路能够连接至导电壳体，并且当连接至壳体时，被布置并被配置成至少间歇地使得导电壳体的电位跟随手指激励信号。
导电壳体的电位跟随手指激励信号应当理解为意味着导电壳体的电位呈现以下信号，该信号具有与手指激励信号相同的脉冲重复频率并且具有与手指激励信号的振幅处于同一数量级的振幅。有利地，与壳体有关的信号的振幅可以至少为手指激励信号的振幅的50％。
来自指纹感测系统的输出可以是认证结果和/或指纹图案的表示。这样的指纹图案的表示例如可以是原始指纹图像数据，或者数据可以已经被处理并且然后可以以如同指纹模板数据那样的条件图像数据的形式或以任何其他形式来提供。
本发明基于以下认识：具有集成指纹感测系统的电子设备的导电壳体可以用于增强指纹感测系统的功能。本发明人还认识到这可以通过至少间歇地使得导电壳体的电位跟随用于获取指纹图案的手指激励信号来实现。
通过本发明的实施方式，因此，导电壳体可以通过至少帮助向用户手指提供手指激励信号和/或通过充当用于获取参考信号的参考感测结构来支承指纹感测系统。鉴于因子例如共模噪声和手指的不同电气特性(干燥/湿润的手指)，参考信号可以用于改进指纹图案的获取。
在根据本发明的电子设备的实施方式中，导电壳体可以是用于向手指提供手指激励信号的仅结构，其提供电子设备中的改进的指纹传感器的集成。
根据本发明的各个实施方式，导电壳体可以构成电子设备的外表面的至少10％。例如，移动电话的大部分背面和侧面可以由金属制成(为了改进的可靠性和独有外观和感觉)。在这样的实施方式和其他实施方式中，导电壳体可以构成电子设备的外表面的至少30％。
在一些实施方式中，导电壳体可以构成电子设备的外表面的至少50％。导电壳体可以具有开口以使得访问其他功能部件例如显示器、按钮、相机、闪光灯、指纹传感器和各种端口等。
根据本发明的各个实施方式，壳体连接电路还可以被布置并被配置成至少间歇地使导电壳体的电位保持处于电子设备的参考电位处。
电子设备的“参考电位”例如可以是电子设备的电气接地。通过至少间歇地使导电壳体的电位保持处于参考电位处以及/或者可以至少在预定频率范围内使得导电壳体实现任何附加的电气功能，导电壳体可以在同时帮助获取如上所述的指纹图案的情况下作为电子设备。在无线通信设备例如移动电话中，导电壳体例如可以是某一无线通信电路例如NFC(近场通信)的一部分。
在一些实施方式中，壳体连接电路可以包括有源电路，该有源电路能够进行控制以在信号跟随状态与参考电位状态之间切换壳体连接电路，其中，在信号跟随状态中，使得导电壳体的电位跟随手指激励信号，并且在参考电位状态中，使导电壳体的电位保持处于电子设备的参考电位处。
有源电路可以包括一个或几个晶体管并且可以使用控制信号来控制，该控制信号例如可以来源于指纹感测系统或被包括在电子设备中的其他控制电路。
此外，有源电路可以包括多个开关，多个开关被布置在互不相同的位置处以使得导电壳体在以下应用中的几个位置处接地，在该应用中，导电壳体接地有利于电子设备的其他功能例如无线传输。
这样的接地位置/参考电位位置通常由对电子设备的无线功能负责的RF工程师来确定。ESD保护电路也可以有利地耦接至每个接地位置。
作为上述有源电路的替代或部件，壳体连接电路可以包括滤波器，该滤波器在第一频率范围内使得导电壳体的电位跟随手指激励信号以及在高于第一频率范围并与第一频率范围分开的第二频率范围内使导电壳体的电位保持处于电子设备的参考电位处。对于具有多个并且相互分隔开的接地位置的实施方式而言，被包括在壳体连接电路中的滤波器可以包括被布置在每个接地位置处的至少一个滤波器部件(例如合适的电容器)。
滤波器可以有利地被配置成使得：第一频率范围包括1MHz以下的频率，而第二频率范围包括800MHz以上的频率。
第一频率范围可以有利地与针对手指激励信号的上面所提及的频率范围对应，即大约1KHz至大约1MHz，而第二频率范围可以有利地与用于无线通信的频率对应，即大约800MHz至大约2.1GHz。
根据各个实施方式，滤波器可以另外被配置成在第三频率范围中使导电壳体的电位保持处于电子设备的参考电位处，第三频率范围包括用于近场通信(NFC)的频率即大约10MHz与大约15MHz之间的频率。根据本发明的各个实施方式，壳体连接电路还可以包括ESD保护电路。因此，可以防止静电放电损坏指纹感测电路或电子设备的其他部分。
壳体连接电路还可以连接至用于至少间歇地使指纹感测系统和导电壳体互连的指纹感测系统。
在实施方式中，指纹感测系统可以包括用于生成手指激励信号的激励电路，并且指纹感测系统可以被配置成经由壳体连接电路向导电壳体提供手指激励信号。
此外，指纹感测系统可以被配置成经由壳体连接电路从导电壳体接收指纹感测信号。在这种情况下，导电壳体可以用作参考感测结构。还在这种情况下，使得壳体的电位跟随手指激励信号——壳体的电位将是可以用于使指纹感测系统的一个或更多个特性适应指纹感测情况(共模噪声或手指特性等)的参考信号。
根据各个实施方式，此外，电子设备可以包括无线通信电路和连接至该无线通信电路的天线，该天线被导电壳体包围。
壳体连接电路可以能够在信号跟随状态与参考电位状态之间被控制，其中，在信号跟随状态中，使得导电壳体的电位跟随手指激励信号，并且在参考电位状态中，使导电壳体的电位保持处于电子设备的参考电位处；以及电子设备可以包括处理电路，该处理电路被配置成控制无线通信电路进行以仅在壳体连接电路处于参考电位状态时经由天线来传输信号。
总之，本发明涉及一种电子设备，该电子设备包括：指纹感测系统，该指纹感测系统包括多个感测元件，其中，每个感测元件被配置成电容耦合至被布置成与感测元件相邻的手指并且被配置成提供感测信号，该感测信号指示对被提供给手指的时变手指激励信号的响应；以及导电壳体，该导电壳体至少部分地包围电子设备的内部。电子设备还包括壳体连接电路，该壳体连接电路连接至导电壳体并且被布置并被配置成至少间歇地使得导电壳体的电位跟随手指激励信号。因此，该壳体可以用于增强指纹感测系统的功能。
附图说明
现在将参照示出了本发明的示例实施方式的附图来更详细地描述本发明的这些及其他方面，在附图中：
图1a示意性地示出了根据本发明的具有移动电话的形式的电子设备的示例实施方式，该移动电话具有导电壳体和集成指纹传感器；
图1b是能够通过图1a的移动电话的导电壳体中的开口访问的指纹传感器部件的放大图；
图2是图1a中的移动电话的示意性框图；
图3a是示出导电壳体用于向手指提供手指激励信号的实施方式的图1b中的指纹传感器组件的示意性截面图；
图3b是示出导电壳体用作参考感测结构的另一实施方式的图1b中的指纹传感器组件的示意性截面图；
图4a示意性地示出了根据本发明的电子设备的第一实施方式中包括的壳体连接电路；
图4b示出了针对图4a中的壳体连接电路的示例性控制信号配置；
图5a示意性地示出了根据本发明的电子设备的第二实施方式中包括的壳体连接电路；
图5b示出了针对图5a中的壳体连接电路的示例性控制信号；
图6示意性地示出了根据本发明的电子设备的第三实施方式中包括的壳体连接电路；以及
图7a和图7b示意性地示出了根据本发明的指纹感测系统的实施方式中包括的感测元件的示例配置。
具体实施方式
在本详细的描述中，参照具有金属后盖的移动电话来主要讨论根据本发明的电子设备的各个实施方式，该金属后盖具有能够通过金属后盖中的开口访问的滑擦型指纹传感器。
应当注意，这并不意味着限制本发明的范围，本发明的范围同样还包括例如其他类型的电子设备如膝上型计算机等。此外，指纹传感器不一定是滑擦型的但还可以是触摸型的。此外，导电壳体可以被用户的手的另一部位而不是与指纹传感器交互的手指触摸。另外，下面所描述的各种壳体连接电路配置以及其他配置可以在适用的情况下有利地被包括在指纹传感器模块中。
图1a示意性地示出了根据本发明的具有移动电话1的形式的电子设备的示例实施方式，移动电话1具有导电壳体2和能够通过导电壳体2中的开口访问的集成指纹传感器3。指纹传感器3例如可以用于解锁移动电话1和/或用于授权被执行使用移动电话等实行的交易。
图1b是指纹传感器3以及其与导电壳体2的集成的放大图。
参照为图1a的移动电话的示意性框图的图2，除了上面所提及的导电壳体2和指纹传感器3之外，移动电话1还包括用于WLAN/Wi-Fi通信的第一天线10、第一无线控制单元11、用于电信通信的第二天线12、第二无线控制单元13、显示器14、麦克风15、扬声器16、电话控制单元17和壳体连接电路18。
如图2中示意性地示出的，壳体连接电路18可以取决于特定应用而从指纹传感器3和/或从电话控制单元17接收控制信号Shc。
现在将参照图3a和图3b来描述根据本发明的电子设备的两个不同的示例实施方式，其中，手指19正在触摸指纹传感器3的表面。
为了帮助读者理解，图3a和图3b中的每一个是示意性截面图和功能框图的混合。
图3a是示出导电壳体2用于向手指19提供手指激励信号的实施方式的图1b中的指纹传感器组件的示意性截面图。
参考图3a，指纹传感器3包括多个感测元件21(感测元件中的仅一个用附图标记来指示以避免使图混乱)，每个感测元件21包括感测结构(片)22和感测元件电路23。如图3a中示意性地示出的，感测结构22由用户的手指19接触的介电层24保护。指纹传感器3还包括：手指激励电路26，其经由壳体连接电路18连接至导电壳体2。
当指纹传感器3进行操作以检测指纹图案时，手指激励电路26经由壳体连接电路18向手指19提供手指激励信号TX，壳体连接电路18被配置成至少间歇地使得壳体2的电位跟随手指激励信号TX。
如图3a中示意性地示出的，可以以具有脉冲重复频率的脉冲列的形式提供手指激励信号TX。
手指激励信号TX从手指19到指纹传感器3的感测结构22的耦合是手指与相应感测结构之间的电容的指示。基于由感测元件21提供的像素信号Spixel，可以确定指纹图案的表示。
图3b是示出了导电壳体2用作参考感测元件28的一部分的另一实施方式的图1b中的指纹传感器组件的示意性截面图，该部分用于提供作为指纹传感器3与手指19之间的平均耦合的指示的参考感测信号Sref。如图3b所示，参考感测元件还包括：参考感测电路29，其经由壳体连接电路连接到壳体2，该壳体连接电路至少间歇地使得壳体2的电位跟随手指激励信号TX，从而可以获取参考感测信号Sref。
参考感测信号Sref可以用于改进指纹传感器3的性能，特别地改进指纹传感器3处理具有手指的变化的电气特性(湿润或干燥)和/或存在干扰如共模噪声的情况的能力。
如图3b中示意性地示出的，在该示例实施方式中，指纹传感器3还包括连接到手指激励电路26的第一接触条31a和第二接触条31b，手指激励电路26用于将上面所提及的手指激励信号TX提供给手指19。
取决于电子设备的类型，可以期望的是，使用导电壳体2用于其他功能。例如，壳体2可以是用于无线通信的天线布置的功能部分。由于该原因以及其他原因，所以在各个实施方式中，可以期望的是，至少间歇地使壳体2的电位保持处于参考电位如电气接地处。例如，除了指纹传感器3的操作(的一部分)的期间之外壳体2可以接地以及/或者壳体2可以在某一频率范围内接地。
如本领域技术人员将理解的，许多不同的电路布局和/或物理布局在本发明的范围内。在US 7 864 992中提供了合适的像素布局的一个示例，其通过引用全部内容被并入本文中。下面将会参照图7a和图7b进一步描述一个示例感测元件配置。
现在将参照图4a和图4b、图5a和图5b以及图6来描述用于实现壳体2到参考电位的间歇连接和/或频率选择性连接的各种示例壳体连接电路配置。
图4a是壳体连接电路18的第一配置的示意图，壳体连接电路18用于将壳体2间歇地连接至电气接地并且间歇地使得壳体2跟随手指激励信号TX。
如图4a中可以看到的，壳体连接电路18的第一配置包括位于互不相同的位置处的多个开关40a至40d。通过壳体控制信号Shc在信号跟随状态与参考电位状态之间控制开关40a至40d中的每一个。
在图4a中，壳体连接电路18被示出为处于其参考电位状态，这意味着壳体2在若干个接地位置44a至44d处接地。
当壳体连接电路18已经被控制成其信号跟随状态时，断开直接连接成接地。
如上面所提及的，使用壳体控制信号Shc在信号跟随状态与参考电位状态之间控制壳体连接电路18。
图4b示意性地示出了：当指纹传感器3在使用中时由用户的手指19同时触摸壳体2和控制条31a和31b(参照图3b)所引起的手指激励信号TX、示例性壳体控制信号Shc和结果的壳体电位。
如图4b中能够看见的，壳体控制信号Shc在向手指19提供手指激励信号TX之前在第一时间tstart处从低变为高并且保持高直到不再向手指19提供手指激励信号TX的第二时间tend为止。
因此，壳体控制电路将在tstart与tend之间的时间段期间处于其信号跟随状态，以如图4b中示意性地示出的那样通过经由用户的耦合使得壳体2的电位Vh跟随手指激励信号TX。
替代在如上所述并在图4b中示意性地示出的那样在相对很长的连续时间段期间控制壳体连接电路18处于其信号跟随状态，壳体控制信号Shc可以与手指激励信号TX同步。例如，可以在壳体控制电路18的参考电位状态与其信号跟随状态之间控制壳体控制电路18，该信号跟随状态基本上与形成手指激励信号TX的脉冲列中的各个脉冲同步。这将在下面参照图5b进一步描述。
应当理解，本文中所描述的壳体控制信号配置和其他配置同样适用于图4a和图5a中的壳体控制电路配置及其变体。
图5a是壳体连接电路18的第二配置的示意图，壳体连接电路18用于将壳体2间歇地连接至电气接地并且间歇地将壳体2与手指激励信号TX连接。
图5a中的壳体连接电路18的配置与上面参照图4a描述的配置主要不同在于：开关中的开关40d连接至驱动器45，其中，驱动器45与手指激励信号TX连接，以使得手指激励信号TX在壳体连接电路18处于其信号跟随状态时被直接提供给壳体2。
如图5b中可以看到的，壳体控制信号Shc与手指激励信号TX同步，从而引起壳体电位Vh跟随手指激励信号TX。
上述壳体控制电路配置中的开关可以使用任何合适的电路如一个或若干个晶体管来实现。
作为对在参考电位状态与信号跟随状态之间进行的有源切换(activelyswitching)的替代，可以使用无源电路来实现壳体2与参考电位的选择性连接。现在将参照图6来描述此替代，图6示意性地示出了第三壳体电路配置。
在图6的电路配置中，图4a和图5a所示的开关已被滤波器50a至50d如带阻滤波器或高通滤波器替代，滤波器50a至50d用于在高频率(如800MHz以上的频率)中使导电壳体2在接地位置44a至44d处接地以及在低频率(如1MHz以下的频率)中使导电壳体2(在接地位置44a至44d处)与手指激励信号TX连接。
在简单的实施方式中，(高通)滤波器50a中的每一个可以以具有小电容如56pF的电容器的形式来提供。然而，本领域技术人员认识到：这仅是一个示例，并且可以使用本身已知的许多其他过滤器配置来实现所期望的功能。
现在将参照图7a和图7b来描述在图3a和图3b的指纹传感器3中包括的感测元件21的示例配置。
如图7a中可以看到的，感测元件形成为包括三层导电层的层结构；三层导电层为顶部处的导电层M3、中间的导电层M2和下部导电层M1，其中，在相应的导电层M3、M2、M1之下具有第一绝缘介电材料层51、第二绝缘介电材料层52和第三绝缘介电材料层53。导电层的材料的示例通常是铜、铝和掺杂的多晶硅。绝缘层的材料的示例通常是SiO2、SiN、SiNOx和旋涂玻璃。
此外，用于形成感测元件3的分层结构可以包括第四层P2(第二多晶硅)，第四层P2由保持处于某一模拟电压电位AVdd处的导电层构成。此外，存在用作电屏蔽的第五层P1(第一多晶硅)，其也由保持处于接地电位处的导电层构成。在这些层P2、P1中的每一层之下，存在第四绝缘介电材料层63和第五绝缘介电材料层64。在底部处，存在包括有源部件如电荷放大器54的半导电衬底层D1。上述的导电层P2、P1以及下部导电层M1可以例如用于电气连接、电阻器和电屏蔽的布线。导电层P2、P1中的一个导电层还可以用于形成每个感测元件21而不是第二金属层M2的下电极55。
图7a中所示的感测元件21包括形成在顶部导电层M3中的感测结构22。感测结构22连接至感测元件电路23，感测元件电路23包括电荷放大器54、下电极55、复位开关56和采样保持电路65。
如图7a中可以看到的，感测结构22连接至电荷放大器54的负输入端子58。电荷放大器54的正输入端子59接地。因此，借助于电荷放大器54，对应的感测结构22虚拟接地，原因在于电荷放大器54的输入端子58、59上的电压几乎为零。取决于电荷放大器的电路实现，可以在运算放大器的负输入端子58与正输入端子59之间存在小的基本上恒定的电压，如CMOS晶体管的栅电压。
如图7b中也可以看到的，每个感测结构22可以被形成在顶部导电层M3中的屏蔽框60围绕，其中，屏蔽框60连接至接地电位作为导电屏蔽，以防止相邻的感测结构22之间的横向寄生电容，从而防止或至少减少感测元件21之间的所谓的串扰。屏蔽框60还可以连接至另一合适的电位。
此外，再次参照图7a，存在覆盖感测结构22中的每一个的保护介电层24，以保护感测元件21免受ESD(静电放电)和外部磨损。进入到保护层24的上表面附近的手指19在手指19与感测结构22之间产生电容Cfinger。
如图7a中可以看到的，被包括在感测元件电路23中的下电极55形成在中间导电层M2中。下电极55连接至电荷放大器54的输出端子61。在感测结构22与每个下电极55之间形成有反馈电容Cref，反馈电容Cref连接在电荷放大器54的负输入端子58与输出端子61之间。
辅助下电极55a也形成在中间导电层M2中，其与下电极55相邻。因为下电极55通常可以具有比感测结构22更小的面积，所以辅助下电极55a接地并且用作额外屏蔽。
下电极55可以被配置成实现传感器元件电路23的期望增益。特别地，因为该增益取决于反馈电容Cref，所以可以适当地选择下电极55的大小，反馈电容Cref转而取决于感测结构22、下电极55和第一绝缘层51的物理尺寸。可以对辅助下电极55a的大小进行调整，以适合在下电极55的旁边。
如上所述，可以向手指19提供激励信号TX。向手指19提供激励信号TX引起由感测结构22(以及提供单独的参考感测结构25的实施方式中的参考感测结构25)所携载的电荷的变化。
由感测结构22所携载的电荷的变化相对于皮肤与感测结构22之间的电容Cfinger成比例。当感测结构22虚拟接地时，感测结构22的电荷通过电荷放大器54传递至下电极55。然后，可以将从电荷放大器54输出的电压计算为：
Uout＝(Cfinger/Cref)Uin
输出电压Uout通过优选地使用相关双采样而被采样保持电路65采样，以去除共模噪声的低频分量。
采样保持电路65由控制信号来控制，并且将指示感测结构22与手指19之间的电容耦合的像素信号Spixel输出至模拟数字转换器(未示出)。
本领域技术人员应当意识到，本发明决不限于上述优选实施方式。相比而言，在所附权利要求书的范围内，可以有许多修改和变体。
在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除复数。单个处理器或其他单元可以实现权利要求书中记载的若干个项的功能。在互不相同的从属权利要求中记载特定手段的单纯事实不表示这些手段的组合不能有利地被使用。计算机程序可以被储存在/分布在适合的介质中，如与其他硬件一起或作为其他硬件的一部分的光存储介质或固态介质；而且还可以以其他形式来分布，如经由因特网或其他有线或无线的电信系统。权利要求书中的任何附图标记不应当被解释成限制本发明的范围。

Claims (15)

1.一种电子设备，包括：
指纹感测系统，其包括多个感测元件，每个感测元件被配置成电容耦合至被布置成与所述感测元件相邻的手指并且被配置成提供感测信号，所述感测信号指示对被提供给所述手指的时变手指激励信号的响应；
导电壳体，其至少部分地包围所述电子设备的内部；以及
壳体连接电路，其连接至所述导电壳体，并且被布置并被配置成至少间歇地使得所述导电壳体的电位跟随所述手指激励信号。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述导电壳体构成所述电子设备的外表面的至少10％。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其中，所述壳体连接电路被所述导电壳体包围。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电子设备，其中，所述壳体连接电路还被布置并被配置成至少间歇地使所述导电壳体的电位保持处于所述电子设备的参考电位处。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其中，所述壳体连接电路包括：有源电路，其能够进行控制以在信号跟随状态与参考电位状态之间切换所述壳体连接电路，其中，在所述信号跟随状态中，使得所述导电壳体的电位跟随所述手指激励信号，在所述参考电位状态中，使所述导电壳体的电位保持处于所述电子设备的参考电位处。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其中，所述有源电路包括被布置在互不相同的位置处的多个开关。
7.根据权利要求4所述的电子设备，其中，所述壳体连接电路包括：滤波器，其在第一频率范围内使得所述导电壳体的电位跟随所述手指激励信号以及在频率上与所述第一频率范围分开的第二频率范围内使所述导电壳体的电位保持处于所述电子设备的参考电位处，其中，所述第二频率范围包括的频率比所述第一频率范围包括的频率高。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其中，所述滤波器被配置成使得：所述第一频率范围包括1MHz以下的频率，而所述第二频率范围包括800MHz以上的频率。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电子设备，其中，所述壳体连接电路还包括ESD保护电路。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电子设备，其中，所述壳体连接电路还连接至所述指纹感测系统。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其中，所述指纹感测系统包括用于生成所述手指激励信号的激励电路，并且所述指纹感测系统被配置成经由所述壳体连接电路向所述导电壳体提供所述手指激励信号。
12.根据权利要求10或11所述的电子设备，其中，所述指纹感测系统被配置成经由所述壳体连接电路从所述导电壳体接收指纹感测信号。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电子设备，其中，所述电子设备包括无线通信电路和连接至所述无线通信电路的天线，所述天线被所述导电壳体包围。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其中：
所述壳体连接电路能够在信号跟随状态与参考电位状态之间被控制，其中，在所述信号跟随状态中，使得所述导电壳体的电位跟随所述手指激励信号，在所述参考电位状态中，使所述导电壳体的电位保持处于所述电子设备的参考电位处；以及
所述电子设备包括：处理电路，其被配置成控制所述无线通信电路以仅在所述壳体连接电路处于所述参考电位状态时经由所述天线来传输信号。
15.一种用于与电子设备集成的指纹传感器装置，所述电子设备包括至少部分地包围所述电子设备的内部的导电壳体，所述指纹传感器装置包括：
多个感测元件，每个感测元件被配置成电容耦合至被布置成与所述感测元件相邻的手指并且被配置成提供感测信号，所述感测信号指示对被提供给所述手指的时变手指激励信号的响应；以及
壳体连接电路，其能够连接至所述导电壳体，并且当连接至所述壳体时，被布置并被配置成至少间歇地使得所述导电壳体的电位跟随所述手指激励信号。
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