DE69427263T2 - Oberflächendruckeingabetafel - Google Patents
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Description
- Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Oberflächendruck-Eingabetafeln und insbesondere auf eine Oberflächendruck-Eingabetafel vom aktiven Matrixtyp, die geeignet ist zum Erfassen komplizierter Oberflächenkonturen und von Unregelmäßigkeiten wie ein Fingerabdruckmuster.
- Die innere Oberfläche der Fingerspitze hat verwickelte Konturen, die für jedes Individuum einmalig sind. Dies hat das Fingerabdruckmuster zu einem wichtigen Mittel für die Identifizierung, insbesondere für Zwecke der Durchsetzung von Gesetzen gemacht. Um die Identifizierung mittels Fingerabdrücken zu erleichtern, wurden Bemühungen angestellt, um Fingerabdruck- Erfassungsvorrichtungen zu entwickeln, welche in der Lage sind, ein individuelles Fingerabdruckmuster elektronisch zu kartieren. Die genaue Kartierung der Kontur der Fingerspitze jeder Person hat sich jedoch als eine schwierige und kostenaufwendige Aufgabe erwiesen. Die ergibt sich daraus, daß Fingerabdruckmuster aus einer großen Anzahl von konvexen Bereichen oder Stegen bestehen, die durch konkave Bereiche oder Nuten getrennt sind, welche sich im Allgemeinen in zufälligen Richtungen um die Fingerspitze erstrecken. Diese Stege und Nuten haben winzige Abmessungen im Bereich von 100 um, was ihre Erfassung erschwert.
- Herkömmliche Fingerabdruck-Erfassungsvorrichtungen verwenden im Allgemeinen eine Fingerabdruck- Eingabetafel, die ein Kontaktblatt enthält, das sich in einiger Hinsicht verändert, wenn es mit den verschiedenen Stegen und Nuten der Fingerspitze in Eingriff gelangt. Eine derartige Vorrichtung weist ein leitendes Gummiblatt auf, die lokalen Veränderungen der Leitfähigkeit unterworfen ist, wenn sie durch eine Oberfläche mit einer Druckdifferenz in Eingriff gelangen. Ähnliche Vorrichtungen enthalten einen Widerstandsfilm, dessen spezifischer Widerstand sich mit Änderungen des Oberflächendruckes verändert. Diese Vorrichtungen verwenden Mittel zum Erfassen der Änderungen in dem Kontaktblatt oder -film, um elektronisch die Kontur der Fingerspitze zu kartieren. Die Erfassungsvorrichtung hat jedoch typisch Schwierigkeiten bei der Erfassung kleiner Druckänderungen, insbesondere wenn eine ungleichförmige Druckkraft ausgeübt wird oder die Fingerspitze mit Fett, Schweiß oder dergleichen verunreinigt ist. Eine derartige Vorrichtung wird beschrieben in der Europäischen Patentanmeldung EP-A-0 465 231, welche denselben Anmelder wie die vorliegende Erfindung hat. Daher sind die se Vorrichtungen oft nicht in der Lage, die kleinen Oberflächenveränderungen, die zum Kartieren der Kontur einer Fingerspitze notwendig sind, genau zu erfassen.
- Andere Fingerabdruck-Erfassungsvorrichtungen haben versucht, dieses Problem zu überwinden, indem MOS- Feldeffekttransistoren oder piezoelektrische Dünnfilme verwendet werden, um kleine Oberflächenveränderungen zu erfassen. Diese Vorrichtungen erfordern jedoch im Allgemeinen komplizierte Herstellungstechniken und relativ teure Materialien wie Silizium- Halbleitersubstrate. Obgleich diese Vorrichtungen eine hohe Auflösung ergeben können, sind sie schwierig herzustellen und daher sehr teuer. Dasselbe Problem tritt auf mit der in unserer Europäischen Patentanmeldung EP-A-0 566 336 offenbarten Vorrichtung. Demgemäß ist die Herstellung dieser Vorrichtungen, um eine große Erfassungsfläche wie ein Fingerabdruckmuster (welches sehr groß ist im Vergleich zu der Größe der individuellen Oberflächenänderungen oder - unregelmäßigkeiten) zu kartieren, gegenwärtig nicht durchführbar.
- Die vorliegende Erfindung ist auf eine Oberflächendruck-Eingabetafel und auf ein Verfahren zum Erfassen eines Fingerabdruckmusters gerichtet, wie sie im Anspruch 1 bzw. 15 definiert sind.
- Bei einer bevorzugten Konfiguration ist jede leitende Kontaktplatte so ausgebildet, daß ein elektrisches Signal erzeugt werden kann, das vorzugsweise proportional zu der Fläche der Kontaktplatte ist, welche mit der leitenden Schicht in Eingriff ist. Auf diese Weise kann die Eingabetafel mehrere unterschiedliche elektrische Signale erzeugen, die repräsentativ sind für die sich verändernden Grade des Kontakts zwischen der leitenden Schicht und der Kontaktplatte als ein Ergebnis von Veränderungen des Druckes, z. B. aufgrund von Oberflächenveränderungen (Stege und Nuten) eines Fingerabdrucks.
- Wenn sie installiert ist, ist die Druckeingabetafel nach der Erfindung mit X- und Y-Registern gekoppelt, welche die Gruppen von Elektrodenleitungen zyklisch so durchlaufen, daß ein Detektor das erzeugte elektrische Signal zu dem Ort der Erfassungseinheiten, von welchem sie ausgehen, in Beziehung setzen kann. Die elektrischen Signale werden dann angemessen verarbeitet, so daß die Kontur der Fingerspitze wiedergegeben werden kann. Mit dieser Konfiguration ergibt die Erfindung eine relativ kostengünstige Oberflächendruck-Eingabetafel, die eine hohe Auflösung über einen relativ großen Erfassungsbereich zeigt, so daß extrem komplizierte Oberflächen wie Fingerabdrücke genau erfaßt und wiedergegeben werden können.
- Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Kontaktplatten mit den Elektrodenleitungen durch Dünnfilmtransistoren (TFT) des Typs gekoppelt, der in großem Maße zum Treiben von Flüssigkristallanzeigen verwendet wird und welcher leicht verfügbar und kostengünstig ist. Von jedem derartigen Transistor ist der Drainanschluß mit der ersten Gruppe von Elektrodenleitungen verbunden, sein Gateanschluß ist mit der zweiten Gruppe von Elektrodenleitungen gekoppelt und sein Sourceanschluß ist mit der Kontaktplatte gekoppelt. Wenn die leitende Schicht eine Kontaktplatte berührt, fließt ein Drainstrom, welcher proportional zu der Fläche der Kontaktplatte, die berührt wurde, ist, durch die entsprechende Leitung der ersten Gruppe von Elektrodenleitungen, wo er durch den Detektor erfaßt werden kann.
- Bei einem anderen Ausführungsbeispiel hat die Schaltungsgrundplatte ein Paar von Kontaktplatten, die angrenzend an jeden Schnittpunkt angeordnet sind. Eine der Kontaktplatten ist elektrisch mit der ersten Gruppe von Elektrodenleitungen mittels einer Dünnfilmdiode gekoppelt, und die andere Kontaktplatte ist direkt mit der entsprechenden Leitung der zweiten Gruppe von Elektrodenleitungen gekoppelt. Wenn die leitende Schicht die Kontaktplatten berührt, leitet die Diode Strom in der Vorwärtsrichtung zum Erfassen durch den Detektor.
- Fig. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Oberflächendruck-Eingabetafel nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Erfassungselements, das auf einer Schaltungsgrundplatte der Oberflächendruck-Eingabetafel nach Fig. 1 gebildet ist;
- Fig. 3 ist eine Seitenquerschnittsansicht des Erfassungselements nach Fig. 2;
- Fig. 4 ist eine schematische Schaltung zum Erfassen eines Fingerabdruckmusters, die mit der Oberflächendruck-Eingabetafel nach Fig. 1 gekoppelt ist;
- Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Schaltungsgrundplatte eines alternativen Ausführungsbeispiels der Oberflächendruck- Eingabetafel nach Fig. 1;
- Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Erfassungselements der Schaltungsgrundplatte nach Fig. 5; und
- Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Druckblattes für die Schaltungsgrundplatte nach Fig. 5.
- Bezug nehmend auf die Fig. 1 bis 4, in denen gleiche Zahle gleiche Elemente anzeigen, enthält eine entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgebildete Oberflächendruck-Eingabetafel 1 im Allgemeinen ein Druckblatt 3, welches über einer Schaltungsgrundplatte 5 angeordnet ist, um die Oberflächendruckdifferenzen über das Druckblatt zu erfassen.
- Das Druckblatt 3 wird gebildet durch Aufbringen einer leitenden Schicht 7 auf die untere (wie in Fig. 1 gesehen) Oberfläche eines isolierenden Films 9. Das Druckblatt 3 ist so ausgebildet, daß es (d. h. sowohl der isolierende Film 9 als auch die leitende Schicht 7) sich im Wesentlichen an die Konturen und Oberflächenunregelmäßigkeiten eines Gegenstands, der gegen es gedrückt wird, anpaßt, so wie das Fingerabdruckmuster auf der inneren Oberfläche einer Fingerspitze. Der isolierende Film 9 dient zum Isolieren der Fingerspitzen des Benutzers gegenüber der leitenden Schicht 7 und er weist bevorzugt ein herkömmliches Isoliermaterial wie Polyethylenterephthalat (PET) auf.
- Die Schaltungsgrundplatte 5 weist eine isolierende Platte 11 auf, welche beispielsweise aus einem Glas oder keramischen Material hergestellt sein kann. Eine polykristalline Siliziumbeschichtung 13 auf der oberen Oberfläche der isolierenden Platte, die vorzugsweise durch eine herkömmliche photolithografische Technik aufgebracht wurde, bildet mehrere parallele Elektrodendrainleitungen 15, Elektrodengateleitungen 17, die senkrecht zu den Drainleitungen 15 angeordnet sind, und Dünnfilmtransistoren 19 (TFT) an jedem Kreuzungspunkt zwischen ihnen. Drainleitungen 15 und Gateleitungen 17 werden an Kanten A bzw. B der Platte 11 zusammengefaßt und über Leiter mit externen Schaltungen (nicht gezeigt) verbunden. Drainleitungen 15 und Gateleitungen 17 wirken als Abtastelektrodenleitungen bei Zuführung eines Abtastsignals, wie nachfolgend im Einzelnen beschrieben wird.
- Drainleitungen 15 und Gateleitungen 17 definieren zwischen sich im Allgemeinen rechteckige Flächen 20 für Erfassungselemente 21. Jedes Erfassungselement 21 enthält eine leitende Kontaktplatte 23, die vorzugsweise durch Dampfabscheidung auf der Schaltungsgrundplatte 5 gebildet ist. Die Kontaktplatten 23 können aus einer Verschiedenheit von herkömmlichen Materialien hergestellt sein, wie beispielsweise Indiumzinnoxid. Jedes Erfassungselement 21 enthält weiterhin einen der vorerwähnten Dünnfilmtransistoren 19, der die Kontaktplatten 23 mit den Drainleitungen 15 und den Gateleitungen 17 elektrisch koppelt. Die Transistoren 19 sind vorzugsweise polykristalline Transistoren, wie sie zum Treiben von Flüssigkristallelektroden verwendet werden, da sie zuverlässig und relativ kostengünstig herzustellen sind. Jedoch kann eine Verschiedenheit von anderen herkömmlichen Transistoren in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
- Fig. 2 illustriert in größerem Detail ein Erfassungselement 21, das auf der Schaltungsgrundplatte 5 der Oberflächendruck-Eingabetafel 1 gebildet ist. Jede Drainleitung 15 kreuzt sich mit einer der Gateleitungen 17 an einem Kreuzungspunkt 25. Ein isolierender Abstandshalter 27 ist an jedem Kreuzungspunkt 25 zwischen den Gateleitungen 15 und den Drainleitungen 17 gebildet, um die Elektrodenleitungen gegeneinander zu isolieren. Vorzugsweise ist der isolierende Abstandshalte 27 ein SiO&sub2;-Film, der durch herkömmliche Techniken wie Dampfabscheidung gebildet ist. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist jede Drainleitung 15 auch mit einer isolierenden Beschichtung 29 wie SiO&sub2; bedeckt, um zu verhindern, daß die Drainleitung 17 die leitende Schicht 7 kontaktiert. Jede Gateleitung 17 und jeder Transistor 19 sind in einer ähnlichen Weise beschichtet (dieser Film ist nicht separat gezeigt).
- Bei einer bevorzugten Konfiguration ist der Abstand zwischen benachbarten Drainleitungen 15 und benachbarten Gateleitungen 17 etwa 20 bis 70 um, und jedes Erfassungselement hat eine Fläche von angenähert 400 - 2000 um². Dies stellt sicher, daß relativ kleine Höhenänderungen in der unteren Oberfläche der leitenden Schicht 7, in der Größe von 50 um durch die Kontaktplatten 23 erfaßt werden können. Die Kontaktplatten 23 können jede gewünschte Größe aufweisen, solange wie sie in jedes Erfassungselement passen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Kontaktplatten 23 einen wesentlichen Teil der Fläche 20 (wie in Fig. 2 gezeigt ist) auf, so daß Oberflächenhöhenänderungen nicht zwischen benachbarten Kontaktplatten 23 auftreten, wo sie nicht erfaßt werden könnten.
- Jeder Transistor 19 hat einen Drainanschluß D, der mit einer Verbindungsanzapfung 31 von einer der Drainleitungen 15 gekoppelt ist, und einen Gateanschluß G, der mit einer Verbindungsanzapfung 33 von einer der Gateleitungen 17 gekoppelt ist. Der Transistor 19 enthält weiterhin einen Sourceanschluß S. der mit der Kontaktplatte 23 so verbunden ist, daß die Kontaktplatte elektrisch mit den Gateleitungen 15 und den Drainleitungen 17 gekoppelt ist. Wenn die Kontaktplatte 23 geerdet ist, fließt ein Strom, der proportional zu dem Grad des Kontaktes zwischen der Kontaktplatte 23 und der leitenden Schicht 7 ist, durch den Drainanschluß D des Transistors 19 zu der Drainleitung 15, wie nachfolgend erörtert wird.
- Es ist festzustellen, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene und in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Konfiguration begrenzt ist. Z. B. könnten die Elektrodenleitungen 15, 17 unter einem anderen Winkel als 90º zueinander orientiert sein. Zusätzlich können die Elektrodenleitungen 15, 17 größere oder kleinere Abstände zwischen benachbarten Leitungen haben, wenn dies gewünscht ist.
- Die Oberflächendruck-Eingabetafel nach der vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet zum Erfassen eines Fingerabdruckmusters auf der inneren Oberfläche einer Fingerspitze F. Um dies zu erreichen, wird die Eingabetafel 1 mit einer elektrischen Schaltung 41 verbunden, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Die gesamte elektrische Schaltung kann auf der Platte 11 gebildet sein oder die Schaltungsgrundplatte 5 kann durch Verbinder (nicht gezeigt) mit einer separat gebildeten Schaltung verbunden sein. Die leitende Schicht 7 des Druckblattes 3 ist über einen Widerstand 43 geerdet.
- Drainleitungen 15 der Schaltungsgrundplatte 5 sind über Widerstände R mit einem X-Register 45 verbunden, und Gateleitungen 17 sind mit einem Y-Register 47 verbunden. Das X- und das Y-Register 45, 47 treiben die Drainleitungen bzw. Gateleitungen 15, 17. Ein Detektor 49 ist mit jeder Drainleitung 15 an Erfassungspunkten D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;, ... gekoppelt, um die Potentiale an den Erfassungspunkten zu erfassen.
- Wenn die Fingerspitze F auf die Oberflächendruck- Eingabetafel 1 gedrückt wird, wird das Druckblatt 3 nach unten zu der Schaltungsgrundplatte 5 ausgelenkt. Die leitende Schicht 7 ist im Allgemeinen der Kontur der inneren Oberfläche der Fingerspitze F angepaßt. Da die Steg- und Nutenbereiche der Fingerspitze F unterschiedliche Oberflächenhöhen haben, wirken unterschiedliche Druckkräfte auf die leitende Schicht 7 ein. Somit verändert sich abhängig von der Größe des Druckes und der sich ergebenden Auslenkung des Bereichs des Druckblattes 3 die Fläche jeder Kontaktplatte 23, die von der leitenden Schicht 7 berührt wird, und einige der Platten 23 brauchen überhaupt nicht berührt zu sein. Z. B. wird ein relativ großer Bereich einer Platte, die sich unmittelbar unter oder nahe einem Stegbereich der Fingerspitze F befindet, durch die leitende Schicht 7 berührt werden. Andererseits wird ein relativ kleiner Bereich (oder überhaupt keiner) einer Platte, die sich unmittelbar unter oder nahe einem Nutenbereich der Fingerspitze F befindet, mit der leitenden Schicht 7 in Kontakt gebracht werden.
- Um die Grade des Kontaktes zwischen der leitenden Schicht 7 und den Kontaktplatten 23 zu erfassen, führt das Y-Register 47 aufeinander folgend Abtastsignale zu den Gateleitungen 17 mit einem vorbestimmten Zeitverhalten oder Frequenz. Gleichzeitig führt das X-Register 45 Abtastsignale zu den Drainleitungen 17 mit einem vorbestimmten Zeitverhalten oder Frequenz. Vorzugsweise durchläuft das X-Register 45 zyklisch alle Drainleitungen 15, während ein Potential an eine gegebene Gateleitung 17 angelegt ist, um aufeinander folgend die X- und Y-Signale an den Kreuzungspunkten 25 entlang der gegebenen Gateleitung zu konvergieren. Dieser Vorgang wird für jede Gateleitung 17 wiederholt, so daß der Detektor 49 den relativen Ort der elektrischen Signal, die von den Kontaktplatten 23 passiert wurden, bestimmen kann. Es ist festzustellen, daß dieser Vorgang umgekehrt werden kann (d. h. das Y-Register 47 läuft zyklisch durch jede Gateleitung 17, während ein Potential an eine gegebene Drainleitung 15 angelegt ist).
- Der vom X-Register 45 fließende Strom erzeugt ein Bezugspotential über jedem Widerstand R, das von dem Detektor 49 an jedem Erfassungspunkt D erfaßt werden kann. Wenn die leitende Schicht 7 einen Bereich einer gegebenen Kontaktplatte 23 berührt, wird der Sourceanschluß N des entsprechenden Transistors 19 über die Kontaktplatte 23, die leitende Schicht 7 und den Widerstand 43 geerdet. Wenn das X- und das Y-Signal an dem entsprechenden Kreuzungspunkt 25 konvergieren, wird der Transistor 19 eingeschaltet, und wenn der Film 7 die Kontaktplatte berührt, fließt ein Drainstrom entlang der Drainleitung 15 zur Erde, wodurch das Potential an dem entsprechenden Erfassungspunkt D geändert und ein erfaßbares elektrisches Signal erzeugt werden. Diese Änderung des Potentials ist im Allgemeinen in einer analogen Weise proportional zu der Größe der Fläche der Kontaktplatte 23, die von der leitenden Schicht 7 berührt wurde. Der Detektor 49 verwendet eine herkömmliche Signalverarbeitung, um das Potential an jedem Kreuzungspunkt 25 zu bestimmen, so daß eine Oberflächendruckdifferenz entsprechend dem Fingerabdruckmuster der Fingerspitze F berechnet werden kann und der erfaßte Fingerabdruck wiedergegeben werden kann.
- Es wird nun auf die Fig. 5-7 Bezug genommen, in denen ein alternatives Ausführungsbeispiel der Oberflächendruck-Eingabetafel 1 Erfassungselemente 21a verwendet, welche eine erste und eine zweite Kontaktplatte 61, 63 sowie eine Dünnfilmdiode 65 enthalten. Die erste und die zweite Kontaktplatte sind innerhalb Flächen 20 zwischen Elektrodenleitungen 15, 17 gebildet, und sie sind gegeneinander isoliert. Der Anodenanschluß der Dünnfilmdiode 65 ist mit einer Verbindungsanzapfung 31a der Drainleitung 15 gekoppelt, und der Kathodenanschluß der Diode 65 ist mit der ersten Platte 61 verbunden, um die erste Platte elektrisch mit der Drainleitung 15 zu koppeln, Die zweite Platte 63 ist direkt mit einer Verbindungsanzapfung 33a der Gateleitung 17 gekoppelt.
- Fig. 7 illustriert ein alternatives Druckblatt 2a zur Verwendung mit der in Fig. 5 gezeigten Schaltungsgrundplatte. Das Druckblatt 2a ist gebildet durch Aufbringen von im Allgemeinen rechteckförmigen leitenden Schichtstreifen 7a, welche einen Abstand voneinander aufweisen und sich entlang der unteren Oberfläche des isolierenden Films 9 erstrecken. Jeder leitende Schichtstreifen 7a befindet sich unmittelbar über einem Paar von Kontaktplatten 61, 63.
- Um ein Fingerabdruckmuster zu erfassen, wird eine Fingerspitze F auf das Druckblatt 2a in der vorbeschriebenen Weise gedrückt. Da sich die erste und die zweite Kontaktplatte 61, 63 unmittelbar unter einem entsprechenden leitenden Schichtstreifen 7a des Druckblattes befinden, wird die Diode 65 in den leitenden Zustand in der Vorwärtsrichtung gebracht, wenn der leitende Streifen ein Paar aus erster und zweiter Kontaktplatte berührt. Als eine Folge ändert sich das Potential an dem entsprechenden Erfassungspunkt D in der vorbeschriebenen Weise. Wenn sich ein Nutenbereich der Fingerspitze F über einem Paar von Kontaktplatten 61, 63 befindet, kann es sein, daß die leitende Schicht 7 die Kontaktplatten nicht berührt. In einem solchen Fall ändert sich das Potential an dem entsprechenden Erfassungspunkt nicht. Andererseits wird, wenn ein Stegbereich der Fingerspitze F sich unmittelbar über einem Paar von Kontaktplatten 61, 63 befindet, ein relativ größerer Bereich der Kontaktplatten durch den leitenden Schichtstreifen 7a berührt und das Potential an dem Erfassungspunkt erfährt eine entsprechend größere Änderung.
Claims (16)
1. Oberflächendruck-Eingabetafel, welche aufweist:
ein flexibles Druckblatt (3) mit einer leitenden
Schicht (7), die auf einer Oberfläche von diesem
ausgebildet ist, und
eine Schaltungsgrundplatte (5), auf welcher das
Druckblatt (3) angeordnet ist, und die
Schaltungsgrundplatte eine Isoliergrundplatte (11),
einen Polysiliziumfilm (13), der auf der
Isoliergrundplatte (11) gebildet ist, eine erste
und eine zweite Gruppe von Elektrodenleitungen
(15, 17), die auf dem Polysiliziumfilm (13)
gebildet sind und einander an Kreuzungspunkten
(25) kreuzen, leitende Kontaktplatten (23, 61,
63), die mit den Kreuzungspunkten (25) verbunden
und der leitenden Schicht (7) zugewandt sind,
und Schalter (19; 65), die auf dem
Polysiliziumfilm (13) gebildet sind und betätigbar sind, um
die Kontaktplatten (23, 61, 63) mit
Elektrodenleitungen elektrisch zu verbinden, hat, und
Mittel zum selektiven Anlegen von elektrischen
Signalen an die erste Gruppe von
Elektrodenleitungen (15), derart, daß die zweite Gruppe von
Elektrodenleitungen (17) verwendet werden kann
zum Bestimmen eines relativen Ortes jeder
Kontaktplatte (23, 61, 63), auf welche ein Druck
über das flexible Druckblatt ausgeübt wird.
2. Eingabetafel nach Anspruch 1, worin die Schalter
(19) Dünnfilmtransistoren enthalten.
3. Eingabetafel nach Anspruch 2, worin die
Transistoren polykristalline Transistoren sind und die
Isoliergrundplatte (11) aus Glas besteht.
4. Eingabetafel nach Anspruch 1, worin jede
leitende Kontaktplatte (21) ein erstes und ein zweites
Plattensegment (61, 63) aufweist, die
gegeneinander isoliert sind, worin die Schalter (19)
jeweils eine Diode (65) aufweisen, die mit einem
der Plattensegmente verbunden ist, und das erste
und das zweite Plattensegment (61, 63) so
angeordnet sind, daß auf die leitende Schicht (7)
ausgeübter Druck die Plattensegmente elektrisch
verbindet.
5. Eingabetafel nach Anspruch 1, worin das
elektrische Signal im Allgemeinen proportional zu einer
Fläche der Kontaktplatte (23) ist, welche durch
die leitende Schicht (7) berührt wurde.
6. Eingabetafel nach Anspruch 5, worin das flexible
Druckblatt (3) eine Oberfläche gegenüber der
leitenden Schicht (7) hat, die zum Empfang einer
Fingerspitze geeignet ist, wobei die
Fingerspitze eine Innenoberfläche mit Konturen hat und die
leitende Schicht (7) geeignet ist, im
Allgemeinen in Übereinstimmung mit den Konturen
ausgelenkt zu werden, wenn die Innenfläche der
Fingerspitze gegen die Oberfläche des Druckblattes
(3) gedrückt wird.
7. Eingabetafel nach Anspruch 1, worin die erste
und die zweite Gruppe von Elektrodenleitungen
(15, 17) ein x-y-Gitter bilden mit einer
Vielzahl von im Allgemeinen rechteckigen Bereichen
zwischen den Elektrodenleitungen, und worin die
Kontaktflächen (23) einen Hauptteil der rechteckigen
Bereiche überdecken.
8. Eingabetafel nach Anspruch 1, worin die
Elektrodenleitungen jeder Gruppe (15, 17) im
Wesentlichen parallel zueinander sind und einen
gegenseitigen Abstand von angenähert 20 bis 150 um
aufweisen.
9. Vorrichtung zum Kartieren von körperlichen
Oberflächenunregelmäßigkeiten auf einem Gegenstand,
welche eine Oberflächendruck-Eingabetafel nach
einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist, worin das
druckempfindliche Blatt (3) geeignet ist, lokal
in wesentlicher Übereinstimmung mit den
Oberflächenunregelmäßigkeiten ausgelenkt zu werden,
wenn der Gegenstand gegen eine erste Seite des
Blattes (3) gedrückt wird, wobei eine zweite
Seite des Blattes (3) die elektrisch leitende
Schicht (7) enthält, welche mit dem Blatt
ausgelenkt wird, und worin die Vorrichtung weiterhin
Mittel zum Bestimmen der relativen Orte der
leitenden Kontaktplatten (23), die durch darüber
liegende Bereiche der leitenden Schicht (7)
kontaktiert sind, enthält, wodurch die
Oberflächenunregelmäßigkeiten auf der Grundlage der
elektrischen Signale und der relativen Orte auf den
leitenden Platten (23) kartiert werden können.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, worin die zum
Durchleiten elektrischer Signale geeigneten
Mittel Mittel zum Durchleiten von Signalen in
Abhängigkeit von dem auf die jeweiligen darüber
liegenden Bereiche der leitenden Schicht (7)
ausgeübten Druck enthalten, so daß die
elektrischen Signale proportional dem ausgeübten Druck
sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, worin die Mittel
zum Bestimmen des Ortes die erste und die zweite
Gruppe von elektrisch leitenden Leitungen (15,
17) und die Mittel zum Isolieren der Leitungen
(15, 17) gegeneinander enthalten.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
weiterhin aufweisend ein erstes und ein zweites
Register (45, 47), die mit der ersten bzw. der
zweiten Gruppe von Elektrodenleitungen (15, 17)
gekoppelt sind, um ein elektrisches Potential an
die erste und die zweite Gruppe von
Elektrodenleitungen 15, 17) anzulegen, und einen Detektor
(49), der betriebsmäßig mit der ersten und der
zweiten Gruppe von Elektrodenleitungen (15, 17)
verbunden ist, um die elektrischen Signale in
der ersten Gruppe von Leitungen (15) zu erfassen
und die Orte der Kontaktplatten (23) zu
bestimmen, wodurch eine Rekonstruktion der
Oberflächenunregelmäßigkeiten des Gegenstandes
ermöglicht wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, worin die Schalter
(19) Dünnfilmtransistoren aufweisen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, worin die Schalter
(19) Dioden sind.
15. Verfahren zum Erfassen eines
Fingerabdruckmusters einer Fingerspitze, welches die Schritte
aufweist:
Vorsehen einer Oberflächendruck-Eingabetafel
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8,
Drücken der Fingerspitze gegen das flexible
Druckblatt (3), sodaß die leitende Schicht (7)
sich im Wesentlichen den Konturen der
Fingerspitze anpaßt und eine Gruppe der Kontaktplatten
(23) berührt,
Hindurchführen eines elektrischen Signals durch
jede Kontaktplatte (23), welche durch die
leitende Schicht (7) berührt wurde,
Erfassen der elektrischen Signale,
Bestimmen eines relativen Ortes jeder der
Kontaktplatten (23), und
Wiedererschaffen des Fingerspitzenmusters durch
Korrelieren der elektrischen Signale mit den
Orten der Kontaktplatten.
16. Verfahren nach Anspruch 15, worin der Schritt
des Hindurchführens eines elektrischen Signals
den Schritt des Hindurchführens eines Signals,
welche proportional einer durch die leitende
Schicht (7) berührten Fläche jeder Kontaktplatte
(23) ist, aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|---|
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