DE102018132910A1 - Fingerabdruckerkennungsvorrichtung und Anzeigevorrichtung und mobiles Terminal verwendend eine Fingerabdruckerkennungsvorrichtung - Google Patents

Fingerabdruckerkennungsvorrichtung und Anzeigevorrichtung und mobiles Terminal verwendend eine Fingerabdruckerkennungsvorrichtung Download PDF

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LG Display Co Ltd
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Abstract

Ein Fingerabdruckerkennungssystem kann aufweisen: ein Anzeigepanel (DP), das zum Anzeigen eines Bildes auf einem Bildschirm eingerichtet ist; eine Lichtquellenvorrichtung (SLS), die eingerichtet ist, um Licht auf ein transparentes Substrat (CP) zu strahlen, das auf dem Bildschirm des Anzeigepanels (DP) angeordnet ist; einen Bildsensor (ISS), der eingerichtet ist, um ein Fingerabdruckbild mit Licht zu erhalten, das von einem Fingerabdruck reflektiert wird, der das transparente Substrat (CP) auf dem Bildschirm berührt; und eine Bildsensor-Steuervorrichtung (300), die eingerichtet ist, um eine Belichtungszeit des Bildsensors (ISS) zu steuern, um das Fingerabdruckbild basierend auf einem Kontrastverhältnisses des Fingerabdruckbildes zu erhalten.

Description

  • VERWEIS AUF VERWANDTE ANWENDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der am 21. Dezember 2017 eingereichten Patentanmeldung der Republik Korea Nr. 10-2017-0177593 .
  • HINTERGRUND
  • Gebiet der Technologie
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Fingerabdruckerkennungsvorrichtung und eine Anzeigevorrichtung und ein mobiles Terminal, das die Fingerabdruckerkennungsvorrichtung verwendet.
  • Diskussion der bezogenen Technik
  • Biometrien erkennen unveränderliche körperliche Merkmale von Menschen, wie Fingerabdruck und Stimme, zur Identifizierung registrierter Benutzer. Beispiele für biometrische Daten, die in der Biometrie verwendet werden, umfassen Fingerabdruck, Gesicht und Iris. In letzter Zeit wurden verschiedene biometrische Daten auf verschiedene Informationsvorrichtungen zum Zwecke der Informationssicherheit angewendet. Bei High-End-Smartphones wird Biometrie konkurrenzfähig eingesetzt.
  • Eine Fingerabdruckerkennungsvorrichtung ist ein typisches, biometrisches System, das in den meisten Informationsvorrichtungen verwendet wird. Eine optische Fingerabdruckerkennungsvorrichtung hat jedoch einen Nachteil, dass in Abhängigkeit von einem Fingerabdruckzustand und einer Umgebung eines Benutzers ein großer Unterschied in der Fingerabdruckerkennungsrate besteht.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Offenbarung stellt ein Fingerabdruckerkennungssystem und ein Verfahren zum Erfassen eines Fingerabdrucks gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Fingerabdruckerkennungssystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Anzeigepanel, das eingerichtet ist, um ein Bild auf einem Bildschirm anzuzeigen; eine Lichtquellenvorrichtung, die so eingerichtet ist, dass sie Licht auf ein transparentes Substrat strahlt, das auf dem Bildschirm des Anzeigepanels angeordnet ist; einen Bildsensor, der eingerichtet ist, um ein Fingerabdruckbild mit Licht zu erhalten, das von einem Fingerabdruck reflektiert wird, der das transparente Substrat auf dem Bildschirm berührt; und eine Bildsensor-Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, um eine Belichtungszeit des Bildsensors zu steuern, um das Fingerabdruckbild basierend auf einem Kontrastverhältnis des Fingerabdruckbildes zu erhalten.
  • Die Bildsensor-Steuervorrichtung kann eingerichtet sein, um das Fingerabdruckbild aus einer Vielzahl von Fingerabdruckbildern auszuwählen, wobei das ausgewählte Fingerabdruckbild einen höchsten Papillarleiste-Tal-Kontrast aus der Vielzahl von Fingerabdruckbildern aufweist.
  • Der Bildsensor kann eingerichtet sein, um den Fingerabdruck unter Verwendung einer ersten Belichtungszeit in einem ersten Fingerabdruckmodus zu erfassen, um das Fingerabdruckbild zu erhalten.
  • Der Bildsensor kann eingerichtet sein, um den Fingerabdruck unter Verwendung einer zweiten Belichtungszeit in einem zweiten Fingerabdruckmodus zu erfassen, um das Fingerabdruckbild zu erhalten.
  • Der erste Fingerabdruckmodus und der zweite Fingerabdruckmodus können von einem Benutzer ausgewählt werden.
  • Der Bildsensor kann so eingerichtet sein, dass, nachdem der Bildsensor den Fingerabdruck unter Verwendung einer ersten Belichtungszeit erfasst hat, um ein erstes Fingerabdruckbild zu erhalten, der Bildsensor den Fingerabdruck unter Verwendung einer zweiten Belichtungszeit erfasst, um ein zweites Fingerabdruckbild zu erhalten.
  • Ein Fingerabdruckbild mit einem höheren Kontrastverhältnis von dem ersten Fingerabdruckbild und dem zweiten Fingerabdruckbild kann bei der Fingerabdruckerkennung verwendet werden.
  • Die Bildsensor-Steuervorrichtung kann eingerichtet sein, um das von dem Bildsensor empfangene Fingerabdruckbild an ein Host-System zu übertragen.
  • Das Host-System kann eingerichtet sein, um eine Fingerabdruckerkennung basierend auf dem Fingerabdruckbild durchzuführen, das für die erste Belichtungszeit in dem ersten Fingerabdruckmodus erhalten wird.
  • Das Host-System kann eingerichtet sein, um eine Fingerabdruckerkennung basierend auf dem Fingerabdruckbild durchzuführen, das für die zweite Belichtungszeit im zweiten Fingerabdruckmodus erhalten wird.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Erfassen eines Fingerabdrucks unter Verwendung einer Fingerabdruckerkennungsanzeigevorrichtung bereitgestellt, die einen Bildsensor umfasst, der Folgendes umfasst: Erhalten eines Fingerabdruckbildes mit Licht, das von einem Fingerabdruck reflektiert wird, der die Fingerabdruckerkennungsanzeigevorrichtung kontaktiert ; und Steuern einer Belichtungszeit des Bildsensors, um das Fingerabdruckbild basierend auf einem Kontrastverhältnis des Fingerabdruckbildes zu erhalten.
  • Das Steuern der Belichtungszeit kann umfassen: Ermitteln einer ersten Belichtungszeit für einen ersten Fingerabdruckmodus und einer zweiten Belichtungszeit für einen zweiten Fingerabdruckmodus, den ersten Fingerabdruckmodus zum Erfassen eines ersten Fingerabdruck-Typs und den zweiten Fingerabdruckmodus zum Erfassen eines zweiten Fingerabdruck-Typs.
  • Das Verfahren zum Erfassen eines Fingerabdrucks kann ferner umfassen: Empfangen einer Auswahl entweder eines ersten Fingerabdruckmodus oder eines zweiten Fingerabdruckmodus; Auswählen entweder der ersten Belichtungszeit oder der zweiten Belichtungszeit des Bildsensors der Fingerabdruckerkennungsanzeigevorrichtung basierend auf der empfangenen Auswahl entweder des ersten Fingerabdruckmodus oder des zweiten Fingerabdruckmodus; Erfassen eines Fingerabdrucks auf der Fingerabdruckerkennungsvorrichtung unter Verwendung der ausgewählten Belichtungszeit; Vergleichen des erfassten Fingerabdrucks mit einem zuvor gespeicherten Fingerabdruck; und Ermöglichen des Zugriffs auf die Fingerabdruckerkennungsanzeigevorrichtung als Reaktion auf den erfassten Fingerabdruck, der mit dem zuvor gespeicherten Fingerabdruck übereinstimmt.
  • Der erste Fingerabdruckmodus oder der zweite Fingerabdruckmodus kann basierend auf einem Zustand des Fingerabdrucks ausgewählt werden.
  • Der Zustand des Fingerabdrucks kann umfassen, dass der Fingerabdruck trocken oder nass ist.
  • Eine Belichtungszeit für den ersten Fingerabdruckmodus, der auf dem Zustand des trockenen Fingerabdrucks basiert, kann geringer sein als eine Belichtungszeit für den zweiten Fingerabdruckmodus, der auf dem Zustand des Fingerabdrucks, der nass ist, basiert.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Erfassen eines Fingerabdrucks unter Verwendung einer Fingerabdruckerkennungsanzeigevorrichtung bereitgestellt, aufweisend: Erfassen einer Vielzahl von Fingerabdrücken auf der Fingerabdruckerkennungsanzeigevorrichtung unter Verwendung einer Vielzahl unterschiedlicher Belichtungszeiten; Auswählen eines Fingerabdrucks aus den erfassten Fingerabdrücken, der unter der Vielzahl von Fingerabdrücken den höchsten Kontrast aufweist; Vergleichen des ausgewählten Fingerabdrucks mit einem zuvor gespeicherten Fingerabdruck; und Ermöglichen des Zugriffs auf die Fingerabdruckerkennungsanzeigevorrichtung in Reaktion auf den ausgewählten Fingerabdruck, der mit dem zuvor gespeicherten Fingerabdruck übereinstimmt.
  • Das Erfassen von Fingerabdrücken unter Verwendung einer Vielzahl unterschiedlicher Belichtungszeiten kann umfassen: Erfassen eines ersten Fingerabdrucks unter Verwendung einer ersten Belichtungszeit; und Erfassen eines zweiten Fingerabdrucks unter Verwendung einer zweiten Belichtungszeit, die von der ersten Belichtungszeit verschieden sein kann.
  • Der erste Fingerabdruck kann sich in einem ersten Zustand befinden und der zweite Fingerabdruck kann sich in einem zweiten Zustand befinden, wobei der erste Zustand trocken ist und der zweite Zustand nass ist.
  • Die zweite Belichtungszeit kann länger sein als die erste Belichtungszeit.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sein können, um ein weiteres Verständnis der Offenbarung zu ermöglichen und in diese Beschreibung enthalten sind und einen Teil davon bilden, stellen Ausführungsformen der Offenbarung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, verschiedene Prinzipien der Offenbarung zu erläutern.
    • 1A und 1B zeigen eine gerichtete Lichtquellenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Lichtpfad in einem transparenten Substrat veranschaulicht, das in 1A und 1B gezeigt ist, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
    • 3A und 3B veranschaulichen eine gerichtete Lichtquellenvorrichtung auf einem Anzeigepanel gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht einer gerichteten Lichtquellenvorrichtung auf einem Anzeigepanel gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
    • 5 veranschaulicht ein Beispiel eines allgemeinen Fingerabdrucks.
    • 6 veranschaulicht ein Beispiel eines trockenen Fingerabdrucks.
    • 7 ist ein Blockdiagramm eines mobilen Terminals gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
    • 8 veranschaulicht Änderungen in einem Papillarleiste-Tal-Kontrast eines allgemeinen Fingerabdrucks und eines trockenen Fingerabdrucks in Abhängigkeit von einer Belichtungszeit eines Bildsensors.
    • 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erhalten eines Fingerabdruckbildes gemäß einer ersten Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
    • 10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erhalten eines Fingerabdruckbildes gemäß einer zweiten Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Es wird nun detailliert auf Ausführungsformen der Offenbarung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf unten offenbarte Ausführungsformen beschränkt und kann in verschiedenen Formen implementiert werden. Diese Ausführungsformen werden bereitgestellt, damit die vorliegende Offenbarung vollständiger beschrieben wird und der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung für Fachleute, auf die sich die vorliegende Offenbarung bezieht, vollständig vermittelt wird. Besondere Merkmale der vorliegenden Offenbarung können durch den Umfang der Ansprüche definiert werden.
  • Formen, Größen, Verhältnisse, Winkel, Anzahl und dergleichen, die in den Zeichnungen zum Beschreiben von Ausführungsformen der Offenbarung veranschaulicht sind, sind lediglich beispielhaft und die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, sofern dies nicht als solches angegeben ist. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen überall gleiche Elemente. In der folgenden Beschreibung wurde eine ausführliche Beschreibung bestimmter Funktionen oder Konfigurationen, die sich auf dieses Dokument beziehen, die den Kern der Offenbarung unnötig verschleiern, weggelassen.
  • Wenn in der vorliegenden Offenbarung die Ausdrücke „umfassen“, „haben“, „aufweisen“ usw. verwendet werden, können andere Komponenten hinzugefügt werden, es sei denn, „nur“ wird verwendet. Ein Ausdruck im Singular kann einen Ausdruck im Plural enthalten, solange er im Kontext keine scheinbar andere Bedeutung hat.
  • Bei der Erläuterung der Komponenten wird, selbst wenn keine separate Beschreibung vorliegt, diese so interpretiert, dass sie Fehlergrenzen oder einen Fehlerbereich umfasst.
  • Wenn in der Beschreibung der Positionsbeziehungen beschrieben wird, dass eine Struktur als „auf oder über“, „unter oder darunter“, „neben“ einer anderen Struktur angeordnet ist, sollte diese Beschreibung so ausgelegt werden, dass sie einen Fall umfasst, in dem die Strukturen direkt miteinander in Kontakt stehen, sowie einen Fall, in dem eine dritte Struktur dazwischen angeordnet ist.
  • Die Begriffe „erste“, „zweite“ usw. können verwendet werden, um verschiedene Komponenten zu beschreiben, aber die Komponenten sind nicht auf solche Begriffe beschränkt. Die Begriffe werden nur verwendet, um eine Komponente von anderen Komponenten zu unterscheiden. Zum Beispiel kann eine erste Komponente als zweite Komponente bezeichnet werden und umgekehrt, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • Die Merkmale der Ausführungsformen der Offenbarung können teilweise oder vollständig miteinander kombiniert werden und können auf verschiedene Weise technisch miteinander betrieben werden. Die Ausführungsformen können unabhängig voneinander implementiert werden oder können in Verbindung miteinander implementiert werden.
  • Eine Fingerabdruckerkennungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der Offenbarung ist eine optische Fingerabdruckerkennungsvorrichtung und erfasst ein Fingerabdruckbild, das einen Bildschirm einer Anzeigevorrichtung kontaktiert. Die Fingerabdruckerkennungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der Offenbarung kann auf Flachbildschirme, beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Elektrolumineszenzanzeige, eine Feldemissionsanzeige (FED) und ein Plasmaanzeigepanel (PDP), angewendet werden. Die Elektrolumineszenzanzeige wird in Abhängigkeit von einem Material einer Emissionsschicht in eine anorganische lichtemittierende Anzeige und eine organische lichtemittierende Anzeige eingeteilt. Eine Aktivmatrix organische Leuchtdiode (OLED) Anzeige enthält Pixel, von denen jede eine organische Leuchtdiode enthält, die Licht selbst emittieren kann. Die OLED-Anzeige weist viele Vorteile auf, wie z. B. schnelle Reaktionszeit, hohe Emissionseffizienz, hohe Leuchtdichte, großer Betrachtungswinkel und dergleichen. Ferner kann die OLED-Anzeige eine schwarze Graustufe als vollständig schwarze Farbe darstellen und ist daher ausgezeichnet hinsichtlich Kontrastverhältnis und Farbdarstellung. In der folgenden Beschreibung werden Ausführungsformen der Offenbarung unter Verwendung einer OLED-Anzeige als Beispiel einer Anzeigevorrichtung beschrieben. Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt.
  • In den folgenden Ausführungsformen wird eine Elektrolumineszenzanzeige beschrieben, die sich auf eine OLED-Anzeige konzentriert, die ein organisches lichtemittierendes Material enthält. Die technische Idee der vorliegenden Offenbarung ist jedoch nicht auf die OLED-Anzeige beschränkt und kann auf eine anorganische lichtemittierende Anzeige mit einem anorganischen lichtemittierenden Material angewendet werden.
  • Eine Fingerabdruckerkennungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der Offenbarung kann eine Oberflächenlichtquelle auf einen Fingerabdruck strahlen, der einen Bildschirm einer Anzeigevorrichtung berührt, wobei eine gerichtete Lichtquellenvorrichtung und ein Bildsensor verwendet werden, die in den 1A bis 4 veranschaulicht sind.
  • 1A und 1B veranschaulichen eine gerichtete Lichtquellenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Genauer gesagt ist 1A eine Querschnittsansicht, die eine Querschnittsstruktur einer gerichteten Lichtquellenvorrichtung veranschaulicht, und 1B ist eine Draufsicht, die einen in 1A gezeigten Lichtpfad veranschaulicht, in der Ebene einer gerichteten Lichtquellenvorrichtung. 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Lichtpfad in einem transparenten Substrat veranschaulicht, das in 1A und 1B gezeigt ist. 3A und 3B veranschaulichen eine gerichtete Lichtquellenvorrichtung auf einem Anzeigepanel gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Genauer gesagt ist 3A eine Querschnittsansicht, die ein Anzeigepanel und eine gerichtete Lichtquellenvorrichtung veranschaulicht, und 3B ist eine perspektivische Ansicht, die einen Lichtpfad und einen Fingerabdruckerfassungsbereich veranschaulicht, der in 3A gezeigt ist.
  • Bezugnehmend auf die 1A bis 3 umfasst eine Fingerabdruckerkennungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung eine gerichtete Lichtquellenvorrichtung SLS, die auf einem Bildschirm einer Anzeigevorrichtung angeordnet sein kann. Die gerichtete Lichtquellenvorrichtung SLS umfasst in einer Ausführungsform ein transparentes Substrat CP, eine Lichtquelle LS, ein Lichteintrittselement CHOE, ein Lichtaustrittselement EHOE und eine Schicht LR mit niedrigem Brechungsindex. Das transparente Substrat CP kann ein Substrat eines Anzeigepanels sein, auf dem der Bildschirm der Anzeigevorrichtung angezeigt wird, oder ein Abdeck-Substrat, das das Anzeigepanel abdeckt.
  • Die gerichtete Lichtquellenvorrichtung SLS ist eine optische Vorrichtung zum Streuen von kollimiertem Licht in einen großen Bereich innerhalb des transparenten Substrats CP. Die Lichtquelle LS kann kollimiertes Licht bereitstellen. Die Lichtquelle LS strahlt Laserlicht eines Infrarotbandes oder eines sichtbaren Bandes auf das Lichteintrittselement CHOE.
  • Das Lichteintrittselement CHOE ist zwischen der Lichtquelle LS und dem transparenten Substrat CP angeordnet und bricht Licht von der Lichtquelle LS unter einem Winkel, bei dem Licht innerhalb des transparenten Substrats CP totalreflektiert werden kann. Das Lichtaustrittselement EHOE ist zwischen einem Anzeigepanel DP (siehe 3B) und dem transparenten Substrat CP auf einem Bildschirm des Anzeigepanels DP angeordnet. Das Lichtaustrittselement EHOE bricht einen Teil des Lichts, der sich in den transparenten Substrat CP ausbreitet, so dass der Teil des Lichts, der sich innerhalb des transparenten Substrats CP ausbreitet, in Richtung des Anzeigepanels DP durch eine untere Oberfläche des transparenten Substrats CP verlaufen kann. Die Schicht mit niedrigem Brechungsindex LR ist zwischen dem Lichtaustrittselement EHOE und dem Anzeigepanel DP angeordnet und weist einen Brechungsindex auf, der geringer als ein Brechungsindex des Lichtaustrittselements EHOE ist.
  • Das Lichtaustrittselement EHOE und das Lichteintrittselement CHOE sind an der unteren Oberfläche des transparenten Substrats CP angebracht. Das Lichtaustrittselement EHOE ist ein optisches Element, das austretendes Licht L3 bereitstellt. Ein Pixel-Array des Anzeigepanels DP wird unter dem Lichtaustrittselement EHOE angezeigt. Der Bildschirm der Anzeigevorrichtung zeigt einen Bereich des Pixel-Arrays des Anzeigepanels DP an, auf dem ein eingegebenes Bild angezeigt wird. Ein Bildsensor ISS ist an dem Anzeigepanel DP angebracht und konvertiert fotoelektrisch Licht, das von einem Fingerabdruck eines Benutzers auf dem Bildschirm des Anzeigepanels DP reflektiert wird, wodurch ein Fingerabdruckbild erhalten wird.
  • Das Lichteintrittselement CHOE ist ein optisches Element, das Licht von der Lichtquelle LS konvertiert, so dass Licht von der Lichtquelle LS kollimierte Eigenschaften aufweist, während es in das transparente Substrat CP diffundiert. Das Lichteintrittselement CHOE muss der Lichtquelle LS zugewandt sein. Das kollimierte Licht von der Lichtquelle LS kann vertikal auf das Lichteintrittselement CHOE einfallen. Das Lichteintrittselement CHOE kann an einer Kante des Anzeigepanels DP angeordnet sein, da es nicht direkt der Bilderkennung zugeordnet ist.
  • Das Lichtaustrittselement EHOE und das Lichteintrittselement CHOE können auf derselben Ebene angeordnet sein. Das Lichtaustrittselement EHOE und das Lichteintrittselement CHOE können unter Berücksichtigung eines Herstellungsprozesses in separaten Bereichen einer Schicht ausgebildet sein. Das Lichtaustrittselement EHOE und das Lichteintrittselement CHOE können ein holographisches Element sein. Das Lichtaustrittselement EHOE und das Lichteintrittselement CHOE können gleichzeitig in einem Hologramm-Aufzeichnungsprozess hergestellt werden. In einem Zustand, in dem ein Masterfilm mit einer Struktur des Lichtaustrittselements EHOE und ein Masterfilm mit einer Struktur des Lichteintrittselements CHOE im Hologramm-Aufzeichnungsprozess nebeneinander angeordnet sind, kann ein holographisches Muster für das Lichtaustrittselement und ein holographisches Muster für das Lichteintrittselement gleichzeitig auf einer Schicht aufgezeichnet werden.
  • Ein Hologramm-Aufzeichnungsverfahren kann in ein Transmissionsaufzeichnungsverfahren und ein Reflexionsaufzeichnungsverfahren eingeteilt werden. Das Transmissionsaufzeichnungsverfahren strahlt Referenzlicht und Objektlicht auf eine Oberfläche einer holographischen Schicht und zeichnet ein Interferenzmuster auf einer Aufzeichnungsoberfläche der holographischen Schicht auf. Wenn das Referenzlicht auf eine Oberfläche der holographischen Schicht gestrahlt wird, auf dem Informationen unter Verwendung des Transmissionsaufzeichnungsverfahrens aufgezeichnet werden, wird die Information des Objektlichts mit gebeugtem Licht erster Ordnung rekonstruiert, das durch das Interferenzmuster auf der holographischen Schicht erzeugt wird. Gleichzeitig wird gebeugtes Licht nullter Ordnung durch die holographische Schicht erzeugt.
  • Das Reflexionsaufzeichnungsverfahren strahlt Referenzlicht und Objektlicht auf eine holographische Schicht, wobei die holographische Schicht dazwischen angeordnet ist. Bei dem Reflexionsaufzeichnungsverfahren wird das Referenzlicht auf eine Oberfläche der holographischen Schicht gestrahlt und das Objektlicht wird auf die andere Oberfläche der holographischen Schicht gegenüber der einen Oberfläche der holographischen Schicht gestrahlt. Daher wird ein Interferenzmuster des Referenzlichts und des Objektlichts auf einer Aufzeichnungsoberfläche der holographischen Schicht aufgezeichnet. Wenn das Referenzlicht auf eine Oberfläche der holographischen Schicht gestrahlt wird, auf dem Informationen unter Verwendung des Reflexionsaufzeichnungsverfahrens aufgezeichnet sind, wird Information des Objektlichts mit gebeugtem Licht erster Ordnung rekonstruiert, das durch das Interferenzmuster auf der holographischen Schicht erzeugt wird. Gleichzeitig wird gebeugtes Licht nullter Ordnung durch die holographische Schicht erzeugt.
  • Das gebeugte Licht erster Ordnung, das durch die holographische Schicht hindurchtritt, um Licht einzukoppeln, wird innerhalb des transparenten Substrats CP total reflektiert, und das gebeugte Licht nullter Ordnung wird von der holographischen Schicht durchgelassen und läuft in Richtung des transparenten Substrats CP. Die Fingerabdruckerkennungsvorrichtung erfasst ein Fingerabdruckmuster des Benutzers unter Verwendung des gebeugten Lichtes erster Ordnung, das an der holographischen Schicht gebrochen wird und auf das transparente Substrat CP einfällt. Das gebeugte Licht nullter Ordnung, das durch die holographische Schicht übertragen wird, kann durch einen Dekorfilm oder eine schwarze Matrix abgeschirmt werden, so dass die Lichtquelle LS für den Benutzer nicht sichtbar ist.
  • Die Schicht mit niedrigem Brechungsindex LR ist zwischen einer holographischen Schicht (einschließlich der Elemente CHOE und EHOE) und dem Anzeigepanel DP angeordnet. Die Schicht mit niedrigem Brechungsindex LR hat einen Brechungsindex, der geringer ist der des transparenten Substrats CP und der holographischen Schicht.
  • Das transparente Substrat CP kann aus einem transparenten Substrat mit einem Brechungsindex von 1,5 hergestellt sein. Ein Brechungsindex einer holographischen Schicht mit dem Lichtaustrittselement EHOE und dem Lichteintrittselement CHOE kann gleich oder etwas größer als der Brechungsindex des transparenten Substrats CP sein. In hierin offenbarten Ausführungsformen wird angenommen, dass der Brechungsindex der holographischen Schicht (einschließlich der Elemente CHOE und EHOE) zur Vereinfachung der Erklärung gleich dem Brechungsindex des transparenten Substrats CP ist. Ein Brechungsindex der Schicht mit niedrigem Brechungsindex LR kann ähnlich einem Brechungsindex eines Fingerabdrucks IM (d. h. einer menschlichen Haut) sein, der erkannt werden soll. Zum Beispiel kann die Schicht mit niedrigem Brechungsindex LR einen Brechungsindex von etwa 1,4 haben, der nahe an dem Brechungsindex „1,39“ der menschlichen Haut liegt.
  • Die Lichtquelle LS ist gegenüber dem Lichteintrittselement CHOE angeordnet. In einer Ausführungsform kann die Lichtquelle LS stark kollimiertes Licht bereitstellen, beispielsweise ein Laser.
  • Kollimiertes Licht des Infrarotbandes, das von der Lichtquelle LS bereitgestellt wird, ist einfallendes Licht L1, und das einfallende Licht L1 hat eine vorbestimmte Querschnittsfläche und ist für einen Einfallspunkt IP vorgesehen, der an dem Lichteintrittselement CHOE definiert ist. In einer Ausführungsform kann das einfallende Licht L1 in einer normalen Richtung zur Oberfläche des Einfallspunkts IP eintreten. Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das einfallende Licht L1, falls erforderlich oder gewünscht, unter einem Winkel, der zu einer Normalen der Oberfläche des Einfallspunkts IP geneigt ist, einfallen.
  • Das Lichteintrittselement CHOE bricht das einfallende Licht L1 auf einen Einfallswinkel des Lauflichts L2 und sendet das Lauflicht L2 in das Innere des transparenten Substrats CP. In hier offenbarten Ausführungsformen kann der Einfallswinkel des Lauflichts L2 größer sein als ein kritischer innerer Totalreflexionswinkel des transparenten Substrats CP. Infolgedessen läuft das Lauflicht L2 entlang einer X-Achsenrichtung, die einer Längsrichtung des transparenten Substrats CP entspricht, während es innerhalb des transparenten Substrats CP total reflektiert wird. Licht von der Lichtquelle LS wird mit einer Infrarotwellenlänge erzeugt, die für den Benutzer nicht sichtbar ist.
  • Das Lichtaustrittselement EHOE wandelt einen Teil des Lauflichts L2 in ein austretendes Licht L3 um und bricht das austretende Licht L3 in Richtung einer oberen Oberfläche des transparenten Substrats CP. Ein verbleibender Teil des Lauflichts L2 wird innerhalb des transparenten Substrats CP total reflektiert und breitet sich aus. Das austretende Licht L3 wird an der oberen Oberfläche des transparenten Substrats CP totalreflektiert, tritt jedoch durch die Schicht mit niedrigem Brechungsindex LR an der unteren Oberfläche des transparenten Substrats CP hindurch. Das austretende Licht L3 dient nämlich als Detektionslicht (oder auch als „Erfassungslicht“ bezeichnet) L4, das an der oberen Oberfläche des transparenten Substrats CP total reflektiert wird und durch die untere Oberfläche des transparenten Substrats CP hindurchtritt.
  • Eine Menge des austretenden Lichts L3 wird abhängig von der Lichtextraktionseffizienz des Lichtaustrittselements EHOE ermittelt. Wenn beispielsweise die Lichtextraktionseffizienz des Lichtaustrittselements EHOE 3% beträgt, breiten sich 3% des einfallenden Lichts L1 unter einem Winkel des austretenden Lichts L3 in einem ersten Bereich, in dem das Lauflicht L2 das Lichtaustrittselement EHOE zuerst berührt, aus. Weiterhin werden 97% des einfallenden Lichts LI als das Lauflicht L2 weiterhin total reflektiert und breitet sich aus. Danach breiten sich in einem zweiten Bereich 2,91% des einfallenden Lichts L1, was 3% der verbleibenden 97% des einfallenden Lichts L1 entspricht, unter einem Winkel des austretenden Lichts L3 aus. Auf diese Weise wird das austretende Licht L3 erzeugt, bis es die der Lichtquelle LS gegenüberliegende, beabstandete Seite des transparenten Substrats CP erreicht. Um eine vorbestimmte Menge des austretenden Lichts L3 bereitzustellen, während sich das Lauflicht L2 innerhalb des transparenten Substrats CP ausbreitet, kann die Lichtextraktionseffizienz des Lichtaustrittselements EHOE so eingerichtet sein, dass es allmählich exponentiell ansteigt.
  • Das Lauflicht L2 bleibt kollimiert, da das einfallende Licht L1 kollimiert wurde, wenn es in der XZ-Ebene (oder auch als „vertikale Ebene“ bezeichnet) betrachtet wird, die eine Längsrichtungsachse und eine Dickenrichtungsachse umfasst. Andererseits kann das Lauflicht L2 einen Diffusionswinkel ϕ; in 1B in der XY-Ebene (oder auch als „horizontale Ebene“ bezeichnet) haben, einschließlich der Längsrichtungsachse und einer Breitenrichtungsachse. Damit wird ein Bilderkennungsbereich entsprechend dem Bereich des transparenten Substrats CP eingestellt. Beispielsweise kann das Lichtaustrittselement EHOE so angeordnet sein, dass es einer gesamten Fläche eines Lichtausgabeabschnitts LOT möglichst entspricht. Ferner kann der Diffusionswinkel ϕ gleich oder größer als ein Innenwinkel zwischen zwei Streckenabschnitten sein, die den Einfallspunkt IP mit zwei Endpunkten P1 und P2 auf der anderen Seite des transparenten Substrats CP gegenüber dem Lichteintrittselement CHOE verbinden.
  • Ein Bereich, in dem das Lichteintrittselement CHOE angeordnet ist, kann als ein Lichteingabeabschnitt LIN definiert sein, der in 1B gezeigt ist. Ein Bereich, in dem das Lichtaustrittselement EHOE angeordnet ist, kann als der Lichtausgabeabschnitt LOT definiert sein. Der Lichtausgabeabschnitt LOT kann auch als ein Totalreflexionsabschnitt definiert sein, in dem sich das Lauflicht L2 ausbreitet.
  • Wenn eine Querschnittsfläche des kollimierten Lichts, das durch die Lichtquelle LS bereitgestellt wird, etwa 0,5 mm × 0,5 mm beträgt, kann das Lichteintrittselement CHOE eine Länge haben, die einer Breite des transparenten Substrats CP entspricht, und eine Breite von etwa 3 mm bis 5 mm haben. Das Lichteintrittselement CHOE kann über die Breite des transparenten Substrats CP angeordnet sein.
  • Mit Bezug auf 2 wird eine Beschreibung darüber gegeben, entlang welchem Pfad kollimiertes Licht, das von der Lichtquelle LS bereitgestellt wird, in gerichtetes Licht umgewandelt wird, das bei der Fingerabdruckbild-Erfassung innerhalb des transparenten Substrats CP verwendet wird.
  • Das einfallende Licht L1 von der Lichtquelle LS tritt in einer normalen Richtung zur Oberfläche des Einfallspunktes IP auf dem Lichteintrittselement CHOE ein. Das Lichteintrittselement CHOE wandelt das einfallende Licht L1 in das Lauflicht L2 um, das gebrochen wird, um einen Einfallswinkel θ zu haben, und sendet das Lauflicht L2 in das Innere des transparenten Substrats CP aus.
  • Der Einfallswinkel θ des Lauflichts L2 kann an einer Grenzfläche zwischen dem Lichtaustrittselement EHOE und der Schicht mit niedrigem Brechungsindex LR größer als ein kritischer Totalreflexionswinkel TEHOE_LR sein. Wenn beispielsweise die Brechungsindizes des transparenten Substrats CP und des Lichtaustrittselements EHOE 1,5 betragen und der Brechungsindex der Schicht mit niedrigem Brechungsindex LR 1,4 beträgt, beträgt der kritische Gesamtreflexionswinkel TEHOE_LRR an der Grenzfläche zwischen dem Lichtaustrittselement EHOE und der Schicht mit niedrigem Brechungsindex LR etwa 69 °. Somit kann der Einfallswinkel θ größer als 69 ° sein. Zum Beispiel kann der Einfallswinkel θ; zwischen 70 ° und 75 ° eingestellt werden.
  • Das Lauflicht L2 wird von der oberen Oberfläche des transparenten Substrats CP totalreflektiert, da die obere Oberfläche des transparenten Substrats CP mit einer Luftschicht AIR in Kontakt steht. Dies liegt daran, dass ein kritischer Totalreflexionswinkel TCP_AIR an einer Grenzfläche zwischen dem transparenten Substrat CP und der Luftschicht AIR etwa 41,4 ° beträgt. Solange der Einfallswinkel θ größer ist als der kritische Totalreflexionswinkel TEHOE_LR an der Grenzfläche zwischen dem Lichtaustrittselement EHOE und der Schicht mit niedrigem Brechungsindex LR, ist der Einfallswinkel θ immer größer als der kritische Totalreflexionswinkel TCP_AIR an der Grenzfläche zwischen dem transparenten Substrat CP und der Luftschicht AIR.
  • Das Lichtaustrittselement EHOE wandelt eine vorbestimmte Menge des Lauflichts L2 in das austretende Licht L3 mit einem Reflexionswinkel α um und sendet das austretende Licht L3 zurück in das Innere des transparenten Substrats CP. Das austretende Licht L3 ist Licht zum Erkennen einer Struktur des Fingerabdrucks IM, der die obere Oberfläche des transparenten Substrats CP berührt. Wenn sich kein Fingerabdruck auf der Oberfläche des transparenten Substrats CP befindet, muss das austretende Licht L3 von der oberen Oberfläche des transparenten Substrats CP totalreflektiert werden und sich zu einem Bildsensor ausbreiten, der unter der gerichteten Lichtquellenvorrichtung SLS angeordnet ist. Nachdem das austretende Licht L3 von der oberen Oberfläche des transparenten Substrats CP total reflektiert wurde, dient das austretende Licht L3 als Detektionslicht L4 und breitet sich unter der gerichteten Lichtquellenvorrichtung SLS aus.
  • Wie in 3A und 4 gezeigt ist, kann die Schicht mit niedrigem Brechungsindex auf und unter der holographischen Schicht (einschließlich der Elemente CHOE und EHOE) angeordnet sein. Eine erste Schicht mit niedrigem Brechungsindex LR1 ist zwischen dem transparenten Substrat CP und der holographischen Schicht (einschließlich der Elemente CHOE und EHOE) angeordnet, und eine zweite Schicht mit niedrigem Brechungsindex LR2 ist zwischen der holographischen Schicht (einschließlich der Elemente CHOE und EHOE) und dem Anzeigepanel DP angeordnet. Die Brechungsindizes der Schichten mit niedrigem Brechungsindex LR1 und LR2 können etwa 1,4 sein, aber die Ausführungsformen sind nicht darauf beschränkt. Die niedrigbrechenden Schichten LR1 und LR2 können als optischer Klebstoff, beispielsweise als ein optisch klarer Klebstoff (OCA), ausgeführt sein.
  • Wie in 3A und 3B gezeigt ist, kann das Anzeigepanel DP unter der gerichteten Lichtquellenvorrichtung SLS angeordnet sein.
  • Ein Bildsensor ISS kann in dem Anzeigepanel DP eingebettet sein oder unter dem Anzeigepanel DP angeordnet sein, wie in 4 gezeigt ist, um ein Fingerabdruckbild zu erhalten, das das transparente Substrat CP kontaktiert. Pixel SS des Bildsensors ISS können zusammen mit Anzeigepixeln PIX des Anzeigepanels DP in dem Anzeigepanel DP eingebettet sein. Der Bildsensor ISS kann an dem Substrat des Anzeigepanels DP unter Verwendung eines Klebstoffs, beispielsweise eines optisch klaren Klebstoff (OCA) und einem druckempfindlichen (PSA), befestigt sein. Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Unter Bezugnahme auf die 3A, 3B und 4 wird das einfallende Licht L1 durch das Lichteintrittselement CHOE in das Lauflicht L2 umgewandelt. Das Lauflicht L2 wird so konvertiert, dass es den Diffusionswinkel φ in der XY-Ebene hat, die die horizontale Ebene ist, die eine X-Achse der Längsrichtungsachse und eine Y-Achse der Breitenrichtungsachse umfasst. Das Lauflicht L2 behält auch einen ursprünglich kollimierten Zustand (in dem das einfallende Licht L1 kollimiert wurde) in der XZ-Ebene, die die vertikale Ebene ist, einschließlich der X-Achse der Längsrichtungsachse und einer Z-Achse der Dickenrichtungsachse, bei.
  • In einer Ausführungsform kann der Diffusionswinkel gleich oder größer als ein Innenwinkel zwischen zwei Streckenabschnitten sein, die den Einfallspunkt IP mit zwei Endpunkten auf der anderen Seite des transparenten Substrats CP gegenüber dem Lichteintrittselement CHOE verbinden. In diesem Fall breitet sich das Lauflicht L2 innerhalb des transparenten Substrats CP aus, während es in einer dreieckigen Form mit dem Diffusionswinkel φ diffundiert. Das austretende Licht L3 ist auch in demselben Bereich wie das Lauflicht L2 vorgesehen. Als Ergebnis kann ein Fingerabdruckerfassungsbereich SA innerhalb eines Dreieckbereichs ausgewählt werden, der sich vom Einfallspunkt IP mit dem Diffusionswinkel erweitert. Ein kreisförmiger schraffierter Abschnitt von 3B kann als Fingerabdruckerfassungsbereich SA bezeichnet werden. Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Wenn der Fingerabdruckerfassungsbereich SA in einem mittleren Abschnitt des Anzeigepanels DP oder in einem Abschnitt einer oberen Seite des Anzeigepanels DP gegenüber dem Lichteintrittselement CHOE ausgebildet ist, kann es so gestaltet sein, dass der Betrag des austretenden Lichts L3 einen maximalen Wert in dem Fingerabdruckerfassungsbereich SA hat. Zu diesem Zweck kann die Lichtextraktionseffizienz des Lichtaustrittselements EHOE in Abhängigkeit von der Position ausgelegt sein, so dass es einen Maximalwert in einem Abschnitt aufweist, der dem Fingerabdruckerfassungsbereich SA entspricht, und einen Minimalwert oder einen Wert nahe Null in den anderen Abschnitten aufweist. Da der Fingerabdruckerfassungsbereich SA eine große Lichtmenge aufweist, die von dem Fingerabdruck IM reflektiert wird und sich in Richtung des Bildsensors ISS ausbreitet, weist der Fingerabdruckerfassungsbereich SA eine hohe Fingerabdruckerkennungsrate auf.
  • Wenn der Fingerabdruck IM das transparente Substrat CP kontaktiert, wird Licht von der oberen Oberfläche des transparenten Substrats CP an einer Stelle der Täler V des Fingerabdrucks IM reflektiert und durchläuft das Lichtaustrittselement EHOE und die Schicht mit niedrigem Brechungsindex LR und breitet sich in Richtung des Anzeigepanels DP aus. Daher kann das Licht den Bildsensor ISS erreichen. Da Licht an den Papillarleisten R des Fingerabdrucks IM, der das transparente Substrat CP berührt, in der menschlichen Haut absorbiert wird, erreicht das Licht den Bildsensor ISS nicht.
  • Der Bildsensor ISS wandelt das empfangene Licht in ein elektrisches Signal um und erfasst ein Fingerabdruckmuster. Das Pixel SS des Bildsensors ISS umfasst ein fotoelektrisches Umwandlungselement, beispielsweise eine Fotodiode. Der Bildsensor ISS verstärkt (z. B. unter Verwendung eines Verstärkers) ein Signal, das von den photoelektrischen Umwandlungselementen der Pixel SS erhalten wird, und wandelt das verstärkte Signal durch einen Analog-Digital-Wandler (ADC) in digitale Daten um, um Fingerabdruckdaten auszugeben. Der Bildsensor ISS kann Fingerabdruckbilddaten als 8-Bit-Daten ausgeben. Der Bildsensor ISS gibt ein Papillarleisten-Muster des Fingerabdrucks IM als Daten einer dunklen Graustufe aus und gibt ein Tal-Muster des Fingerabdrucks IM als Daten einer hellen Graustufe aus.
  • Die Ausführungsform der Offenbarung kann die Effizienz des von dem Bildsensor ISS empfangenen Lichts erhöhen, indem der Bildsensor ISS unter dem Fingerabdruckerfassungsbereich SA angeordnet ist, wie in 3B gezeigt ist, und kann ein Bild anzeigen, das einen Ort des Fingerabdruckerfassungsbereichs SA auf dem Bildschirm anzeigt, so dass ein Benutzer den Ort des Fingerabdruckerfassungsbereichs SA leicht erkennen kann. Der Bildsensor ISS kann in das Anzeigepanel DP eingebettet sein und unter dem Anzeigepanel DP angeordnet sein, so dass der Bildsensor ISS in Richtung des Fingerabdruckerfassungsbereichs SA weist. Die Pixel SS des Bildsensors ISS sind gegenüber dem transparenten Substrat CP, dem Lichtaustrittselement EHOE und der niedrigbrechenden Schicht LR der gerichteten Lichtquellenvorrichtung SLS angeordnet.
  • Der Bildschirm des Anzeigepanels DP umfasst das Pixel-Array, das ein eingegebenes Bild anzeigt. Das Pixel-Array umfasst eine Vielzahl von Daten-Leitungen, eine Vielzahl von Gate-Leitungen, die die Daten-Leitungen kreuzen, und die Anzeigepixel PIX, die in einer Matrix angeordnet sind. Jedes Anzeigepixel PIX kann ein rotes Subpixel, ein grünes Subpixel und ein blaues Subpixel zur Farbimplementierung aufweisen. Jedes Anzeigepixel PIX kann ferner ein weißes Subpixel enthalten. Jedes Subpixel kann ein lichtemittierendes Element aufweisen, beispielsweise eine organische Leuchtdiode (OLED).
  • Die Genauigkeit des Fingerabdruckbildes, das von dem Bildsensor-ISS ausgegeben wird, kann abhängig von einem Fingerabdruckzustand und einer Umgebung variieren. Wenn die Schärfe des Fingerabdruckbildes verringert ist, ist die Fingerabdruckerkennungsrate verringert. Die Ausführungsform der Offenbarung steuert eine Belichtungszeit des Bildsensors ISS, um die Fingerabdruckerkennungsrate eines schlecht dargestellten Fingerabdrucks mit einer geringen Schärfe eines Fingerabdruckbildes zu verbessern.
  • In hierin offenbarten Ausführungsformen ist der „schlecht dargestellte Fingerabdruck“ ein Begriff, der sich von einem allgemeinen Fingerabdruck mit einer hohen Fingerabdruckerkennungsrate abhebt, der aus einer hohen Schärfe eines Fingerabdruckbildes erhalten wird. Die Schärfe des Fingerabdruckbildes kann durch einen Kontrast (im Folgenden als „Papillarleiste-Tal-Kontrast“ bezeichnet) zwischen Papillarleisten und Tälern eines Fingerabdruckbildes ermittelt werden, das von dem Bildsensor ISS erhalten wird. Der schlecht dargestellte Fingerabdruck weist eine geringere Schärfe auf als der allgemeine Fingerabdruck, da ein Papillarleiste-Tal-Kontrast eines Fingerabdruckbildes, das von dem Bildsensor ISS erhalten wird, relativ niedrig ist. Somit bedeutet der schlecht dargestellte Fingerabdruck ein Fingerabdruck mit einer niedrigen Fingerabdruckerkennungsrate, wenn der Bildsensor unter den gleichen Bedingungen wie der allgemeine Fingerabdruck betrieben wird. Im Folgenden verwenden Ausführungsformen der Offenbarung einen trockenen Fingerabdruck als ein Beispiel für den schlecht dargestellten Fingerabdruck, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
  • 5 und 6 veranschaulichen einen Unterschied zwischen einem allgemeinen Fingerabdruck und einem trockenen Fingerabdruck.
  • Wie in 5 und 6 gezeigt, hat ein trockener Fingerabdruck eine kleinere Kontaktfläche des Fingerabdrucks als ein allgemeiner Fingerabdruck, und eine Fett-Komponente des trockenen Fingerabdrucks ist im Vergleich zum allgemeinen Fingerabdruck unzureichend. In dem allgemeinen Fingerabdruck wird Licht in den Papillarleisten R absorbiert. Andererseits wird in dem trockenen Fingerabdruck Licht von den Papillarleisten R reflektiert und zum transparenten Substrat CP totalreflektiert. Wenn von dem Bildsensor ISS ausgegebene Daten als ein Bild angezeigt werden, wird als Ergebnis ein Papillarleisten-Muster im trockenen Fingerabdruck gebrochen. Daher hat der trockene Fingerabdruck einen geringeren Papillarleiste-Tal-Kontrast als der allgemeine Fingerabdruck, und eine Rate des Papillarleisten-Musters des trockenen Fingerabdrucks nimmt im gleichen Kontaktbereich des Fingerabdrucks ab.
  • Von einem ausgegebenen Bild des Bildsensors ISS aus betrachtet, werden die Papillarleisten R des trockenen Fingerabdrucks als Graustufenwert einer Graustufe ausgegeben. Wenn daher eine Graustufendifferenz zwischen den Papillarleisten R und den Tälern V im allgemeinen Fingerabdruck als 100% dargestellt wird, ist eine Graustufendifferenz im trockenen Fingerabdruck gleich oder weniger als 30%. Von dem ausgegebenen Bild des Bildsensors ISS aus betrachtet, da das Papillarleisten-Muster des trockenen Fingerabdrucks gebrochen ist, ein Bereich, der durch die Papillarleiste R in dem trockenen Fingerabdruck eingenommen wird, gleich oder weniger als 50% desjenigen des allgemeinen Fingerabdrucks.
  • 7 ist ein Blockdiagramm eines mobilen Terminals gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
  • Unter Bezugnahme auf 7 umfasst ein mobiles Terminal gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung eine Anzeigevorrichtung 200, eine Bildsensor-Steuervorrichtung 300 und ein Host-System 500.
  • Die Anzeigevorrichtung 200 umfasst ein Anzeigepanel DP, einen Anzeigepanel-Treiber 100, eine Fingerabdruckerkennungsvorrichtung und dergleichen. Die Fingerabdruckerkennungsvorrichtung umfasst eine auf dem Anzeigepanel DP angeordnete, gerichtete Lichtquellenvorrichtung SLS und einen unter dem Anzeigepanel DP angeordneten Bildsensor ISS. Die Fingerabdruckerkennungsvorrichtung strahlt, wie oben beschrieben, eine Oberflächenlichtquelle auf das Anzeigepanel DP und erfasst ein Fingerabdruckmuster, das ein transparentes Substrat CP auf einem Bildschirm des Anzeigepanels DP berührt.
  • Der Bildschirm des Anzeigepanel DP umfasst ein Pixel-Array, das ein eingegebenes Bild anzeigt. Das Pixel-Array enthält eine Vielzahl von Daten-Leitungen, eine Vielzahl von Gate-Leitungen (oder auch als „Abtast-Leitungen“ bezeichnet), die die Daten-Leitungen kreuzen, und in einer Matrix angeordnete Pixel. Jedes Pixel kann ein rotes Subpixel, ein grünes Subpixel und ein blaues Subpixel zur Farbimplementierung enthalten. Jedes Pixel kann ferner ein weißes Subpixel enthalten. Jedes Subpixel enthält eine Pixelschaltung.
  • Berührungssensoren können auf dem Anzeigepanel DP angeordnet sein. Eine Berührungseingabe kann unter Verwendung separater Berührungssensoren oder durch die Pixel erfasst werden. Die Berührungssensoren können als „On-Cell“-Berührungssensoren oder „Add-On“-Berührungssensoren implementiert und auf dem Bildschirm des Anzeigepanels DP angeordnet sein. Alternativ können die Berührungssensoren als „In-Cell“-Berührungssensoren implementiert sein, die in dem Pixel-Array eingebettet sind.
  • Der Anzeigepanel-Treiber 100 schreibt Pixel-Daten eines eingegebenen Bildes in die Pixel des Anzeigepanels DP und zeigt das eingegebene Bild auf dem Bildschirm des Anzeigepanels DP an. Der Anzeigepanel-Treiber 100 umfasst einen Daten-Treiber, einen Gate-Treiber und eine Timing-Steuervorrichtung. Der Anzeigepanel-Treiber 100 kann ferner einen Berührungssensor-Treiber zum Ansteuern der Berührungssensoren enthalten. In mobilen Vorrichtungen oder tragbaren Vorrichtungen können der Daten-Treiber, die Timing-Steuervorrichtung und eine Versorgungsschaltung in einer integrierten Schaltung integriert sein.
  • Der Daten-Treiber wandelt digitale Daten eines eingegebenen Bildes, das von der Timing-Steuervorrichtung erhalten wird, unter Verwendung eines Digital-Analog-Wandlers (DAC) in jeder Frame-Periode in analoge Gamma-Kompensationsspannungen um und gibt eine Daten-Spannung aus. Der Gate-Treiber kann sequentiell Gate-Signale, die mit der Daten-Spannung synchronisiert sind, den Gate-Leitungen unter Verwendung eines Schieberegisters unter Kontrolle der Timing-Steuervorrichtung zuführen.
  • Die Timing-Steuervorrichtung empfängt digitale Daten eines eingegebenen Bildes und Timing-Signale, die mit den digitalen Daten synchronisiert sind, vom Host-System 500. Die Timing-Steuervorrichtung sendet die digitalen Daten des eingegebenen Bildes an den Daten-Treiber und steuert die Betriebs-Timings des Daten-Treibers und des Gate-Treibers.
  • Die Bildsensor-Steuervorrichtung 300 überträgt Fingerabdruckbilddaten, die von dem Bildsensor ISS empfangen werden, an das Host-System 500 und steuert eine Belichtungszeit des Bildsensors ISS.
  • Das Host-System 500 steuert eine gesamte Funktion des mobilen Terminals. Das Host-System 500 kann als ein Anwendungsprozessor (AP) implementiert sein. Das Host-System 500 ist mit Peripherievorrichtungen (nicht gezeigt) verbunden und steuert Eingabe- und Ausgabeoperationen zwischen den Peripherievorrichtungen. Das Host-System 500 ist mit einer Eingabeeinheit 502, einer Ausgabeeinheit, einer Sensoreinheit, einer Kommunikationseinheit, einer Schnittstelleneinheit, einem Speicher, einer Stromversorgungseinheit usw. verbunden, die in den Zeichnungen weggelassen sind.
  • Die Eingabeeinheit 502 umfasst ein Mikrofon, einen Berührungsbildschirm, ein Tastenblock und dergleichen. Der Benutzer kann einen Fingerabdruckerkennungsmodus über die mit dem Host-System 500 verbundene Eingabeeinheit 502 einstellen oder ändern. Die Ausgabeeinheit kann die Anzeigevorrichtung 200, ein akustisches Ausgabemodul, ein haptisches Modul, ein optisches Ausgabemodul und dergleichen umfassen.
  • Die Sensoreinheit kann den Berührungssensor, den Bildsensor ISS, einen Herzfrequenzsensor, einen Näherungssensor, einen Beleuchtungssensor, einen Beschleunigungssensor, einen Magnetsensor, einen G-Sensor, einen Gyroskop-Sensor, einen Bewegungssensor, einen RGB-Sensor, einen Infrarotsensor, einen Fingerabdruck-Abtastsensor, einen Ultraschallsensor, einen biometrischen Sensor (zum Beispiel einen Fingerabdrucksensor und einen Iriserkennungssensor) usw. aufweisen, die auf dem Bildschirm des Anzeigepanels DP angeordnet sind. Der Bildsensor ISS kann eine Kamera enthalten.
  • Die Kommunikationseinheit kann mindestens eines umfassen eines Broadcast-Empfangsmoduls, eines mobilen Kommunikationsmodul, eines drahtlosen Internetmoduls, eines Nahbereich-Kommunikationsmoduls und eines Standortinformationsmoduls.
  • Die Schnittstelleneinheit stellt eine Schnittstelle zwischen dem Host-System 500 und einer externen Vorrichtung bereit. Die Schnittstelleneinheit kann drahtgebundene oder drahtlose Kopfhöreranschlüsse, externe Vorrichtungsladeanschlüsse, drahtgebundene oder drahtlose Datenanschlüsse, Speicherkartenanschlüsse, Anschlüsse zum Anschließen einer Vorrichtung, mit einem Identifizierungsmoduls, Audio-Ein-/Ausgabe (I/O)-Anschlüsse, Video-I/O-Anschlüsse und Kopfhöreranschlüsse enthalten. Der Speicher kann Anwendungsprogramme oder Anwendungen und vorbestimmte Daten oder Operationen zum Steuern verschiedener Vorgänge von mobilen Vorrichtungen oder tragbaren Vorrichtungen speichern. Zumindest einige der Anwendungsprogramme können über drahtlose Kommunikation von einem externen Server heruntergeladen werden. Ferner können andere Anwendungsprogramme zum Zeitpunkt der Herstellung oder des Versands im Speicher gespeichert werden, was typischerweise für Grundfunktionen des mobilen Terminals der Fall ist. Beispiele für die Grundfunktionen umfassen das Empfangen eines Anrufs, das Tätigen eines Anrufs, das Empfangen einer Nachricht, das Senden einer Nachricht und dergleichen.
  • Das Host-System 500 überträgt Bilddaten, die von dem Rundfunkempfangsmodul oder den Peripherievorrichtungen empfangen werden, an den Anzeigepanel-Treiber 100. Das Host-System 500 erzeugt Berührungskoordinaten durch Analysieren von Berührungsdaten usw. und führt eine Anwendung aus, die den Berührungskoordinaten zugeordnet ist. Das Host-System 500 vergleicht ein durch die Bildsensor-Steuervorrichtung 300 empfangenes Fingerabdruckbild mit einem zuvor registrierten Fingerabdruckbild und führt eine Fingerabdruckerkennung durch.
  • Die Erfinder haben durch ein Experiment bestätigt, dass eine Schärfe eines Fingerabdrucks in Abhängigkeit von einer Belichtungszeit des Bildsensors ISS variiert. Gemäß dem Experiment stieg die Schärfe des Fingerabdrucks, d. h. der Papillarleiste-Tal-Kontrast, an, wenn die Belichtungszeit des Bildsensors ISS zunahm. Wenn die Belichtungszeit des Bildsensors ISS auf eine kritische Zeit (Tmax und T’max) oder mehr anstieg, wie in 8 gezeigt, war der Papillarleiste-Tal-Kontrast des Fingerabdrucks eher verringert. Insbesondere wenn sich die Belichtungszeit des Bildsensors ISS auf die kritische Zeit (Tmax und T'max) oder mehr erhöht, nimmt eine Differenz zwischen Reflexions- und Absorptionseigenschaften, die sich aus einer Brechungsindexdifferenz zwischen den Papillarleisten und den Tälern des Fingerabdrucks ergibt, nicht zu. Daher nimmt eine Lichtmenge zu, die in der menschlichen Haut absorbiert wird und wieder gestreut wird, wodurch sie als Lichtrauschen wirkt.
  • Gemäß dem experimentellen Ergebnis wurde bestätigt, dass ein Optimalwert (d. h. ein Maximalwert) des Papillarleiste-Tal-Kontrast des Fingerabdrucks in Abhängigkeit von einem Fingerabdruckzustand abhängig von einer Belichtungszeit des Bildsensors ISS ermittelt wurde. Wie in 8 gezeigt, war eine kritische Zeit T'max, zu der ein Papillarleiste-Tal-Kontrast eines trockenen Fingerabdrucks einen Maximalwert hatte, früher war als eine kritische Zeit Tmax, zu der ein Papillarleiste-Tal-Kontrast eines allgemeinen Fingerabdrucks einen Maximalwert hatte. Somit kann ein Papillarleiste-Tal-Kontrast eines Fingerabdrucks mit einer maximalen Fingerabdruckerkennungsrate abhängig von einem Fingerabdruckzustand und einer Umgebung des Benutzers variieren. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bestätigt, dass eine Fingerabdruckerkennungsrate eines schlecht dargestellten Fingerabdrucks durch Variieren der Belichtungszeit des Bildsensors ISS in Abhängigkeit von einem Fingerabdruckzustand des Bildsensors ISS basierend auf dem experimentellen Ergebnis erhöht werden kann. In 8 ist eine Belichtungszeit T'max für den trockenen Fingerabdruck geringer als eine Belichtungszeit für den allgemeinen (oder nassen) Fingerabdruck.
  • Der Benutzer kann eine optimale Fingerabdruckerkennungsrate seines Fingerabdrucks auswählen, während er die Belichtungszeit des Bildsensors ISS durch einen Kalibrierungsmodus, der von dem mobilen Terminal bereitgestellt wird, variiert. Der Benutzer kann eine Belichtungszeit des Bildsensors ISS eingeben, wenn die hohe Fingerabdruckerkennungsrate seines Fingerabdrucks unter Verwendung einer mit dem Host-System 500 verbundenen Eingabevorrichtung erhalten wird.
  • Der Anzeigemodulhersteller kann einen Set-Hersteller mit einem Anzeigemodul versehen, das die Anzeigevorrichtung 200 umfasst. Der Set-Hersteller kann ein mobiles Terminal herstellen, indem er das Host-System 500 mit dem Anzeigemodul verbindet, das vom Anzeigemodul-Hersteller bereitgestellt wird. Der Anzeigemodulhersteller oder der Set-Herstellers kann zuvor eine Belichtungszeit des Bildsensors ISS in Abhängigkeit von einer Nutzungsumgebung zum Zeitpunkt des Versands des mobilen Terminals auswählen. Zum Beispiel kann der Anzeigemodulhersteller oder der Set-Hersteller eine Belichtungszeit des Bildsensors ISS in einer trockenen Umgebung so einstellen, dass sie geringer ist als die in einer nassen Umgebung.
  • Die Bildsensor-Steuervorrichtung 300 kann eine Belichtungszeit des Bildsensors ISS durch ein Global-Shutter-Verfahren steuern. Das Global-Shutter-Verfahren steuert alle Pixel SS des Bildsensors ISS bei der gleichen Belichtungszeit. Ein Verfahren zum Steuern der Belichtungszeit unter Verwendung des Global-Shutter-Verfahrens initialisiert gleichzeitig Fotodioden aller Pixel SS des Bildsensors ISS und wandelt dann einen von den Fotodioden fließenden Strom in eine Spannung in den gleichen Zeitintervallen um, wodurch ein Bild aufgenommen wird.
  • Die Bildsensor-Steuervorrichtung 300 kann die Belichtungszeit des Bildsensors ISS unter Verwendung des Global-Shutter-Verfahrens in Abhängigkeit von dem Benutzerbefehl, einem Kontrastverhältnis eines Fingerabdruckbildes, das von dem Bildsensor ISS erhalten wird, oder einem vorbestimmten Befehlscode (z. B. einem Registereinstellungswert) variieren. Zusätzlich kann die Bildsensor-Steuervorrichtung 300 nacheinander ein Bild eines Fingerabdruckmusters zu zwei oder mehr vorbestimmten Belichtungszeiten zweimal oder mehrmals erhalten, ein Bild mit einem höheren Papillarleiste-Tal-Kontrast unter den erhaltenen Bildern des Fingerabdruckmusters auswählen und das ausgewählte Bild an das Host-System 500 übertragen. In einer Ausführungsform steuert die Bildsensor-Steuervorrichtung 300 eine Belichtungszeit des Bildsensors, um ein Fingerabdruckbild basierend auf einem Kontrastverhältnis des Fingerabdruckbildes zu erhalten. Das heißt, die Bildsensor-Steuervorrichtung 300 kann mehrere Fingerabdruckbilder unter Verwendung unterschiedlicher Belichtungszeiten erfassen und das Fingerabdruckbild mit dem höchsten Papillarleiste-Tal-Kontrast aus den mehreren Fingerabdruckbildern auswählen. Somit ist die Bildsensor-Steuervorrichtung 300 in der Lage, die Belichtungszeit zu identifizieren, die dazu geführt hat, dass das Fingerabdruckbild den höchsten Papillarleiste-Tal-Kontrast aufweist.
  • Nachdem das mobile Terminal versandt und an den Benutzer geliefert wurde, kann der Benutzer ein Fingerabdruckbild durch ein Verfahren erhalten, das in der 9 und 10 veranschaulicht ist.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erhalten eines Fingerabdruckbildes gemäß einer ersten Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
  • Mit Bezug auf 9 kann der Benutzer in Schritt S1 einen Fingerabdruckmodus aus einer Fingerabdruckerkennungseinstellung des mobilen Terminals auswählen. Das Host-System 500 überträgt einen Code des Fingerabdruckmodus, der gemäß den Benutzerdaten, die über die Eingabeeinheit eingegeben sind, ausgewählt ist, an die Bildsensor-Steuervorrichtung 300. Die Bildsensor-Steuervorrichtung 300 steuert eine Belichtungszeit des Bildsensors ISS auf eine Belichtungszeit des Bildsensors, die in dem vom Benutzer ausgewählten Fingerabdruckmodus definiert ist.
  • Wenn der Benutzer einen allgemeinen Fingerabdruck auswählt, steuert die Bildsensor-Steuervorrichtung 300 die Belichtungszeit des Bildsensors ISS auf eine erste kritische Zeit Tmax, wie in 8 in Schritt S2 gezeigt. Die erste kritische Zeit Tmax wird auf eine optimale Belichtungszeit eingestellt, zu der eine Schärfe (d. h. ein Papillarleiste-Tal-Kontrast) eines Fingerabdruckbildes, das durch den Bildsensor ISS im allgemeinen Fingerabdruck erhalten wird, einen Maximalwert hat.
  • Wenn der Benutzer einen trockenen Fingerabdruck auswählt, steuert die Bildsensor-Steuervorrichtung 300 die Belichtungszeit des Bildsensors ISS auf eine zweite kritische Zeit T'max, wie in 8 in Schritt S3 gezeigt ist. Die zweite kritische Zeit T'max wird auf eine optimale Belichtungszeit eingestellt, zu der eine Schärfe (d. h. ein Papillarleiste-Tal-Kontrast) eines Fingerabdruckbildes, das durch den Bildsensor ISS im trockenen Fingerabdruck erhalten wird, einen Maximalwert hat.
  • Wenn in Schritt S4 ein Fingerabdruckerkennungsereignis auftritt, steuert die Bildsensor-Steuervorrichtung 300 die Belichtungszeit des Bildsensors ISS, die in Schritt S2 oder Schritt S3 ermittelt wird. Der Bildsensor ISS erfasst einen Fingerabdruck, der das transparente Substrat CP für die in Schritt S2 oder Schritt S3 bestimmte Belichtungszeit kontaktiert unter der Kontrolle der Bildsensor-Steuervorrichtung 300, und gibt Fingerabdruckbilddaten aus. Das Host-System 500 vergleicht das von der Bildsensor-Steuervorrichtung 300 empfangene Fingerabdruckbild mit einem zuvor registrierten Fingerabdruckbild und führt in Schritt S5 eine Fingerabdruckerkennung durch.
  • Zusätzlich kann eine kritische Zeit, die sich von der zweiten kritischen Zeit T'max unterscheidet, auf eine optimale Belichtungszeit eingestellt werden, basierend auf einem experimentellen Ergebnis schlecht dargestellter Fingerabdrücke anders als dem trockenen Fingerabdruck.
  • 10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erhalten eines Fingerabdruckbildes gemäß einer zweiten Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
  • Mit Bezug auf 10 erfasst, wenn ein Fingerabdruckerkennungsereignis auftritt, der Bildsensor ISS nacheinander einen Fingerabdruck bei zwei oder mehr Belichtungszeiten und erzeugt zwei oder mehr Fingerabdruckbilddaten zu den zwei oder mehr Belichtungszeiten. Beispielsweise kann ein erstes Fingerabdruckbild eines aktuellen Fingerabdrucks, das das transparente Substrat berührt, zu einer zweiten kritischen Zeit T'max in Schritt S11 erhalten werden, und dann kann ein zweites Fingerabdruckbild des aktuellen Fingerabdrucks zu einer ersten kritischen Zeit Tmax in Schritt S12 erhalten werden.
  • Die Bildsensor-Steuervorrichtung 300 wählt das Fingerabdruckbild mit einer höheren Schärfe (d. h. einem höheren Papillarleiste-Tal-Kontrast) unter den ersten und zweiten Fingerabdruckbildern aus, die von dem Bildsensor ISS empfangen werden, und überträgt das ausgewählte Fingerabdruckbild an das Host-System 500. Das Host-System 500 vergleicht in Schritt S13 das von der Bildsensor-Steuervorrichtung 300 erhaltene Fingerabdruckbild mit einem zuvor registrierten Fingerabdruckbild und führt in Schritt S14 eine Fingerabdruckerkennung durch. Das Host-System 500 ermöglicht den Zugriff auf die Anzeigevorrichtung 200 in Reaktion auf den erfassten Fingerabdruck, der mit dem zuvor gespeicherten Fingerabdruck übereinstimmt.
  • Wie oben beschrieben, optimieren die Ausführungsformen der Offenbarung eine Belichtungszeit des Bildsensors in Abhängigkeit von einem Fingerabdruckzustand und einer Umgebung des Benutzers und können somit eine Fingerabdruckerkennungsrate erhöhen. Folglich können die Ausführungsformen der Offenbarung die Fingerabdruckerkennungsrate unabhängig von dem Fingerabdruckzustand und der Umgebung des Benutzers verbessern.
  • Obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf eine Anzahl von veranschaulichenden Ausführungsformen davon beschrieben wurde, versteht es sich, dass zahlreiche andere Modifikationen und Ausführungsformen von Fachleuten entworfen werden können, die in den Umfang dieser Offenbarung fallen werden. Insbesondere sind verschiedene Variationen und Modifikationen in den Komponententeilen und/oder Anordnungen der vorliegenden Kombinationsanordnung innerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung, der Zeichnungen und der beigefügten Ansprüche möglich. Neben Variationen und Modifikationen der Komponententeile und/oder Anordnungen sind für den Fachmann alternative Verwendungen offensichtlich.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020170177593 [0001]

Claims (18)

  1. Fingerabdruckerkennungssystem, aufweisend: ein Anzeigepanel (DP), das zum Anzeigen eines Bildes auf einem Bildschirm eingerichtet ist; eine Lichtquellenvorrichtung (SLS), die so eingerichtet ist, dass sie Licht auf ein transparentes Substrat strahlt, das auf dem Bildschirm des Anzeigepanels (DP) angeordnet ist; einen Bildsensor (ISS), der eingerichtet ist, ein Fingerabdruckbild mit Licht zu erhalten, das von einem Fingerabdruck reflektiert wird, der das transparente Substrat (CP) auf dem Bildschirm berührt; und eine Bildsensor-Steuervorrichtung (300), die eingerichtet ist, um eine Belichtungszeit des Bildsensors (ISS) zu steuern, um das Fingerabdruckbild basierend auf einem Kontrastverhältnis des Fingerabdruckbildes zu erhalten.
  2. Fingerabdruckerkennungssystem nach Anspruch 1, wobei die Bildsensor-Steuervorrichtung (300) so eingerichtet ist, dass sie das Fingerabdruckbild aus einer Vielzahl von Fingerabdruckbildern auswählt, wobei das ausgewählte Fingerabdruckbild aus der Vielzahl von Fingerabdruckbildern einen höchsten Papillarleiste-Tal-Kontrast aufweist.
  3. Fingerabdruckerkennungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bildsensor eingerichtet ist, um den Fingerabdruck unter Verwendung einer ersten Belichtungszeit in einem ersten Fingerabdruckmodus zu erfassen, um das Fingerabdruckbild zu erhalten, und wobei der Bildsensor (ISS) eingerichtet ist, um den Fingerabdruck unter Verwendung einer zweiten Belichtungszeit in einem zweiten Fingerabdruckmodus zu erfassen, um das Fingerabdruckbild zu erhalten.
  4. Fingerabdruckerkennungssystem nach Anspruch 3, wobei der erste Fingerabdruckmodus und der zweite Fingerabdruckmodus von einem Benutzer ausgewählt werden.
  5. Fingerabdruckerkennungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bildsensor (ISS) so eingerichtet ist, dass, nachdem der Bildsensor (ISS) den Fingerabdruck unter Verwendung einer ersten Belichtungszeit erfasst, um ein erstes Fingerabdruckbild zu erhalten, der Bildsensor (ISS) den Fingerabdruck unter Verwendung einer zweiten Belichtungszeit erfasst, um ein zweites Fingerabdruckbild zu erhalten.
  6. Fingerabdruckerkennungssystem nach Anspruch 5, wobei ein Fingerabdruckbild mit einem höheren Kontrastverhältnis von dem ersten Fingerabdruckbild und dem zweiten Fingerabdruckbild bei der Fingerabdruckerkennung verwendet wird.
  7. Fingerabdruckerkennungssystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Bildsensor-Steuervorrichtung (300) eingerichtet ist, um das Fingerabdruckbild, das von dem Bildsensor (ISS) empfangen wird, an ein Host-System (500) zu übertragen.
  8. Fingerabdruckerkennungssystem nach Anspruch 7, wobei das Host-System (500) eingerichtet ist, um eine Fingerabdruckerkennung basierend auf dem Fingerabdruckbild durchzuführen, das für die erste Belichtungszeit in dem ersten Fingerabdruckmodus erhalten wird, und wobei das Host-System (500) eingerichtet ist, um eine Fingerabdruckerkennung basierend auf dem Fingerabdruckbild durchzuführen, das für die zweite Belichtungszeit in dem zweiten Fingerabdruckmodus erhalten wird.
  9. Verfahren zum Erfassen eines Fingerabdrucks unter Verwendung einer Fingerabdruckerkennungsanzeigevorrichtung, die einen Bildsensor (ISS) umfasst, wobei das Verfahren aufweist: Erhalten eines Fingerabdruckbildes mit Licht, das von einem Fingerabdruck reflektiert wird, der die Fingerabdruckerkennungsanzeigevorrichtung kontaktiert; und Steuern einer Belichtungszeit des Bildsensors (ISS), um das Fingerabdruckbild basierend auf einem Kontrastverhältnis des Fingerabdruckbildes zu erhalten.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Steuern der Belichtungszeit folgendes aufweist: Ermitteln einer ersten Belichtungszeit für einen ersten Fingerabdruckmodus und einer zweiten Belichtungszeit für einen zweiten Fingerabdruckmodus, wobei der erste Fingerabdruckmodus zum Erfassen eines ersten Fingerabdruck-Typs und der zweite Fingerabdruckmodus zum Erfassen eines zweiten Fingerabdruck-Typs vorgesehen sind.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, ferner aufweisend: Empfangen einer Auswahl entweder eines ersten Fingerabdruckmodus oder eines zweiten Fingerabdruckmodus; Auswählen entweder der ersten Belichtungszeit oder der zweiten Belichtungszeit des Bildsensors (ISS) der Fingerabdruckerkennungsanzeigevorrichtung basierend auf der empfangenen Auswahl entweder des ersten Fingerabdruckmodus oder des zweiten Fingerabdruckmodus; Erfassen eines Fingerabdrucks auf der Fingerabdruckerkennungsvorrichtung unter Verwendung der ausgewählten Belichtungszeit; Vergleichen des erfassten Fingerabdrucks mit einem zuvor gespeicherten Fingerabdruck; und Ermöglichen des Zugriffs auf die Fingerabdruckerkennungsanzeigevorrichtung als Reaktion auf den erfassten Fingerabdruck, der mit dem zuvor gespeicherten Fingerabdruck übereinstimmt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der erste Fingerabdruckmodus oder der zweite Fingerabdruckmodus basierend auf einem Zustand des Fingerabdrucks ausgewählt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Zustand des Fingerabdrucks aufweist, dass entweder der Fingerabdruck trocken oder nass ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei eine Belichtungszeit für den ersten Fingerabdruckmodus, basierend auf dem Zustand des trockenen Fingerabdrucks, geringer ist als eine Belichtungszeit für den zweiten Fingerabdruckmodus, basierend auf dem Zustand des Fingerabdrucks, der nass ist.
  15. Verfahren zum Erfassen eines Fingerabdrucks unter Verwendung einer Fingerabdruckerkennungsanzeigevorrichtung, wobei das Verfahren aufweist: Erfassen einer Vielzahl von Fingerabdrücken auf der Fingerabdruckerkennungsanzeigevorrichtung unter Verwendung einer Vielzahl verschiedener Belichtungszeiten; Auswählen eines Fingerabdrucks aus den erfassten Fingerabdrücken, der unter der Vielzahl von Fingerabdrücken den höchsten Kontrast aufweist; Vergleichen des ausgewählten Fingerabdrucks mit einem zuvor gespeicherten Fingerabdruck; und Ermöglichen des Zugriffs auf die Fingerabdruckerkennungsanzeigevorrichtung als Reaktion auf den ausgewählten Fingerabdruck, der mit dem zuvor gespeicherten Fingerabdruck übereinstimmt.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Erfassen von Fingerabdrücken unter Verwendung einer Vielzahl unterschiedlicher Belichtungszeiten aufweist: Erfassen eines ersten Fingerabdrucks unter Verwendung einer ersten Belichtungszeit; und Erfassen eines zweiten Fingerabdrucks unter Verwendung einer zweiten Belichtungszeit, die sich von der ersten Belichtungszeit unterscheidet.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei sich der erste Fingerabdruck in einem ersten Zustand und der zweite Fingerabdruck in einem zweiten Zustand befindet, wobei der erste Zustand trocken ist und der zweite Zustand nass ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei die zweite Belichtungszeit länger ist als die erste Belichtungszeit.
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