NO318743B1

NO318743B1 - Sensor for painting monsters in a surface comprising a local, binding electrode

Info

Publication number: NO318743B1
Application number: NO20022501A
Authority: NO
Inventors: Orjan G Martinsen; Jon Nysaether; Knut Riisnaes; Geir Mostad; Nicolai W Christie; Rune Pedersen
Original assignee: Idex Asa
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2005-05-02
Also published as: NO20022501D0; NO20022501L

Abstract

Denne oppfinnelsen angår en sensorinnretning for utførelse av målinger på en i det minste delvis ledende overflate, der sensoren omfatter et antall ledende strukturer ved eller direkte under overflaten, for eksempel et fingeravtrykk, hvilke ledende strukturer består av minst en stimulerings- eller strømmottakende elektrode og et antall sensorelementer koblet til avlesningselektrodene i en elektronisk krets for måling av impedans mellom elektrodene og nevnte minst en stimuleringselektrode, der sensorinnretningen også omfatter minst en bindende (eng: clamping) elektrode plassert nær sensorelementene og som er koblet til en valgt spenning. Avstanden mellom den bindende elektroden og sensorelementet er mindre enn avstanden mellom ryggene i et fingeravtrykk, fortrinnsvis i området 20-200 um.This invention relates to a sensor device for performing measurements on an at least partially conductive surface, wherein the sensor comprises a number of conductive structures at or directly below the surface, for example a fingerprint, which conductive structures consist of at least one stimulation or current receiving electrode and a number of sensor elements connected to the reading electrodes in an electronic circuit for measuring impedance between the electrodes and said at least one stimulation electrode, wherein the sensor device also comprises at least one binding (eng: clamping) electrode located near the sensor elements and which is connected to a selected voltage. The distance between the binding electrode and the sensor element is smaller than the distance between the ridges in a fingerprint, preferably in the range 20-200 μm.

Description

Denne oppfinnelsen angår en sensorinnretning for utførelse av målinger på en i det minste delvis ledende overflate, der sensoren omfatter et antall ledende strukturer ved eller direkte under overflaten, hvilke ledende strukturer består av minst én stimulerings- eller strøm-mottakende elektrode og et antall sensorelementer koblet til avlesningselektrodene i en elektronisk krets for måling av impedans mellom elektrodene og nevnte minst én stimuleringselektrode. This invention relates to a sensor device for carrying out measurements on an at least partially conductive surface, where the sensor comprises a number of conductive structures at or directly below the surface, which conductive structures consist of at least one stimulation or current-receiving electrode and a number of sensor elements connected to the reading electrodes in an electronic circuit for measuring impedance between the electrodes and said at least one stimulation electrode.

AC kapasitive fingeravtrykksensorer er en av de mest lovende teknologiene for realisering av kompakte og billige fingeravtrykksensorer for forbrukermarkedet, og flere konsepter har vært foreslått i de siste årene. Hovedideen er at kapasitansen mellom et sensorområde (piksel) på en overflate og overflaten til fingeren er større når der er en levende fingerrygg enn når der er en luftfyllt dal direkte over sensorområdet. Ved konvertering av nevnte kapasitnas til et spennings eller strømsignal vil det derfor være mulig å skille en rygg fra en dal, og dermed bygge opp et gråskalabilde av rygg/dal-mønsteret over fingeravtrykket. Kapasitive fingeravtrykksensorer kan grovt deles inn i to kategorier: Matrisesensorer, der fingeravtrykket plasseres på en todimensjonal sensoroverflate, og skannere eller sveip-sensorer, der brukeren må trekke sin finger over sensoren for å fange et bilde. AC capacitive fingerprint sensors are one of the most promising technologies for the realization of compact and cheap fingerprint sensors for the consumer market, and several concepts have been proposed in recent years. The main idea is that the capacitance between a sensor area (pixel) on a surface and the surface of the finger is greater when there is a living finger ridge than when there is an air-filled valley directly above the sensor area. By converting said capacitance into a voltage or current signal, it will therefore be possible to distinguish a ridge from a valley, and thus build up a greyscale image of the ridge/valley pattern over the fingerprint. Capacitive fingerprint sensors can be roughly divided into two categories: Matrix sensors, where the fingerprint is placed on a two-dimensional sensor surface, and scanners or swipe sensors, where the user has to drag their finger over the sensor to capture an image.

Imidlertid er det en vanlig svakhet med kapasitive målinger at det er vanskelig å skille mellom en fingeravtrykkrygg og svette- eller vannfylte fingeravtrykkdaler. Grunnen til dette er at både ryggene og svette/vann er relativt godt ledende, og dermed kan signalkontrasten mellom de to være lav eller praktisk talt ikkeeksisterende. However, a common weakness of capacitive measurements is that it is difficult to distinguish between a fingerprint ridge and sweat- or water-filled fingerprint valleys. The reason for this is that both the backs and sweat/water are relatively good conductors, and thus the signal contrast between the two can be low or practically non-existent.

Flere konsepter har vært foreslått for å øke signalkontrasten mellom svettefyllte daler og rygger i fingeravtrykksensorer. Eksempler på et slikt konsept er vist i PCT/NO98/00182 eller i norsk patentsøknad nr. 2001 6013, som viser en AC-kapasitiv sveip-sensor. I disse sensorene, som i de fleste andre kapasitive sensorer, er sensorområdene dekket med et tynt dielektrisk lag som skiller sensorområdet fra fingeroverflaten. Sensoren er også utstyrt med en såkalt driverelektrode eller stimuleringselektrode for stimulering av fingeren med et AC signal. Denne elektroden er plassert ved siden av sensorelementene. I et av de foreslåtte konseptene (2001 6013) er driverelektroden trukket svært nær sensorområdene. Idéen er at dette vil danne en "bindende" strøm gjennom en del av fingeravtrykket rett over hvert sensorområde og, og dermed forsterke forskjeller i spenningsfall over fingerens rygg relativt til svette eller vann. Several concepts have been proposed to increase the signal contrast between sweat-filled valleys and ridges in fingerprint sensors. Examples of such a concept are shown in PCT/NO98/00182 or in Norwegian patent application no. 2001 6013, which shows an AC capacitive sweep sensor. In these sensors, as in most other capacitive sensors, the sensor areas are covered with a thin dielectric layer that separates the sensor area from the finger surface. The sensor is also equipped with a so-called driver electrode or stimulation electrode for stimulating the finger with an AC signal. This electrode is placed next to the sensor elements. In one of the proposed concepts (2001 6013), the driver electrode is drawn very close to the sensor areas. The idea is that this will form a "binding" current through part of the fingerprint directly above each sensor area and, thus amplify differences in voltage drop across the back of the finger relative to sweat or water.

Imidlertid, siden vannet er langt mer AC-ledende enn materialet i stratum corneum (SC), som utgjør det øverste laget i fingeravtrykkryggen, vil spenningsfallet være høyere over ryggen enn over en svettefylt dal. Dette vil føre til en "invertert" kontrast i forhold til tilfellet med luftfyllte daler, der det er dalen som har det største spenningsfallet. However, since water is far more AC conductive than the material in the stratum corneum (SC), which forms the top layer of the fingerprint ridge, the voltage drop will be higher across the ridge than across a sweat-filled valley. This will lead to an "inverted" contrast compared to the case of air-filled valleys, where it is the valley that has the largest voltage drop.

I denne sammenheng refererer konduktans eller impedans både til kapasitive og resistive strømmer, eller kombinasjonen av disse. Fase-effekter vil bli utelatt i mye av den følgende diskusjonen. In this context, conductance or impedance refers to both capacitive and resistive currents, or the combination of these. Phase effects will be omitted in much of the following discussion.

La oss anta at systemet for digitalisering av signalet er satt opp slik at luftfylte daler gir "hvitt" eller lyse farger og ryggene gir "mørkegrå" farger i fingeravtrykkavbildningen. I de svette delene av fingeren vil da dalene fremstå som "nesten svart" i stedet for hvite, mens ryggene beholder sitt mørkegrå utseende. Med andre ord; for å kunne bruke denne metoden effektivt må dete være midler for deteksjon av områder der fingeravtrykket er fuktig, og dessuten midler for å invertere bildet i dette området.. Begge disse kravene kan være vanskelig å oppnå uten bruk av store mengder prosesseringsressurser. Spesifikt kan det være vanskelig å identifisere den "mørkegrå" fargen som representerer ryggene. Et bilde der det er nødvendig å skille "mørkegrå" fra "nesten svart" er dessuten svært vanskelig å håndtere for bildeprosesseringsalgoritmene. Let us assume that the system for digitizing the signal is set up so that air-filled valleys produce "white" or light colors and ridges produce "dark gray" colors in the fingerprint image. In the sweaty parts of the finger, the valleys will then appear "almost black" instead of white, while the ridges retain their dark gray appearance. In other words; in order to use this method effectively, there must be means for detecting areas where the fingerprint is moist, and also means for inverting the image in this area. Both of these requirements may be difficult to achieve without the use of large amounts of processing resources. Specifically, it can be difficult to identify the "dark gray" color that represents the ridges. Moreover, an image where it is necessary to distinguish "dark gray" from "almost black" is very difficult for the image processing algorithms to handle.

Norsk patentsøknad 2002.1031 viser et annet prinsipp der den ytre elektroden er jordet, og der AC-signalet blir påført sensorområdene ved driverkretsene er plassert andre steder i sensormodulen. Dette prinsippet har imidlertid de samme ulempene: Svettefyllte daler vil gi omtrent samme signal som en fingeravtrykkrygg, og de to vil være omtrent umulig å skille. Norwegian patent application 2002.1031 shows another principle where the outer electrode is grounded, and where the AC signal is applied to the sensor areas when the driver circuits are placed elsewhere in the sensor module. However, this principle has the same drawbacks: sweat-filled valleys will give about the same signal as a fingerprint ridge, and the two will be nearly indistinguishable.

Formålet med denne oppfinnelsen er således å foreslå et kapasitivt avlesningsprinsipp der svettefyllte daler gir opphav til omtrent de samme signalet signalnivåene som luftfylte daler, og der begge dal-typer har en signifikant signalkontrast mot fingeravtrykkets rygger.. Formålet blir oppnådd med en* sensormodul slik som angitt ovenfor og kjennetegnet slik som angitt i vedlagte selvstendige krav. The purpose of this invention is thus to propose a capacitive reading principle where sweat-filled valleys give rise to approximately the same signal levels as air-filled valleys, and where both valley types have a significant signal contrast against the ridges of the fingerprint. The purpose is achieved with a* sensor module such as stated above and characterized as stated in the attached independent claims.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet nedenfor med referanse til de vedlagte tegningene, som illustrerer oppfinnelsen ved hjelp av eksempler, og viser: Figur 1 Skjematisk tegning av mulig elektrodekonfigurasjon på sensoroverflaten The invention will be described below with reference to the attached drawings, which illustrate the invention by means of examples, and show: Figure 1 Schematic drawing of a possible electrode configuration on the sensor surface

(lineær sensor). (linear sensor).

Figur 2 Detalj av mulig elektrodekonfigurasjon rundt sensorområdet. Figure 2 Detail of a possible electrode configuration around the sensor area.

Figur 3 Detalj av mulig elektrodekonfigurasjon rundt sensorområdet med en Figure 3 Detail of possible electrode configuration around the sensor area with a

ytterligere innerste elektrode. further innermost electrode.

Figur 4 Strømflyt i en finger med svettefyllte daler - sensor uten lokal elektrode. Figure 4 Current flow in a finger with sweat-filled valleys - sensor without local electrode.

Strøm fra fingeren flyter til sensorområdet. Current from the finger flows to the sensor area.

Figur 5 Strømflyt i en finger med svettefyllte daler - strømmen fra fingeren flyter Figure 5 Current flow in a finger with sweat-filled valleys - the current from the finger flows

to den bindende lokale elektroden sensor i stedet for sensorområdet. two the binding local electrode sensor instead of the sensor area.

Figur 6 Strømflyt for finger med svettefyllte daler der det er en rygg direkte over sensorområdet. Ryggen hindrer "kortslutningen" fra den lokale elektroden. Figur 7 Elektronisk modell av finger/sensor i nærheten av et sensorelement når der er en svettefylt dal direkte over sensorområdet. Den bindende elektroden 2 er koblet til jord gjennomen impedans på 100-1000 Ohm. Figur 8 Elektronisk modell av finger/sensor i nærheten av et sensorelement når der er en rygg rett over sensorområdet mens dalene er fylt med svette. Den bindende elektroden 2 er koblet il jord gjennom en impedans 13 på 100-1000 Ohm. Figur 9 Elektronisk modell av finger/sensor i nærheten av et sensorelement når der er en rygg direkte over sensorområdet og dalene til fingeravtrykket er fylt med svette. Den innerste elektroden 22 er ved et driverelektrode-potensiale. Figur 10 Elektronisk modell av finger/sensor i nærheten av et sensorelement når der er en svettefylt dal rett over sensorområdet. Den innerste elektroden 22 er ved et driverelektrode-potensiale. Figure 6 Current flow for finger with sweat-filled valleys where there is a ridge directly above the sensor area. The spine prevents the "short circuit" from the local electrode. Figure 7 Electronic model of finger/sensor in the vicinity of a sensor element when there is a sweat-filled valley directly above the sensor area. The binding electrode 2 is connected to earth through an impedance of 100-1000 Ohm. Figure 8 Electronic model of finger/sensor in the vicinity of a sensor element when there is a ridge directly above the sensor area while the valleys are filled with sweat. The binding electrode 2 is connected to earth through an impedance 13 of 100-1000 Ohm. Figure 9 Electronic model of finger/sensor near a sensor element when there is a ridge directly above the sensor area and the valleys of the fingerprint are filled with sweat. The innermost electrode 22 is at a driver electrode potential. Figure 10 Electronic model of finger/sensor in the vicinity of a sensor element when there is a sweat-filled valley directly above the sensor area. The innermost electrode 22 is at a driver electrode potential.

Oppfinnelsen består dermed at en sensoroverflate utstyrt med et antall sensorområder 3 for kapasitans-målinger, og minst to elektroder som enten kan være plassert på sensoroverflaten eller være ekstern i forhold til denne. En elektrode, den ytre elektroden eller driverelektroden 1, også kalt "Stimuleringselektroden", kan enten være jordet, som i 2002 1031, eller bære et AC signal, som i 2001 6012. Denne elektroden tjener som hovedterminal for AC-strømmen som passerer gjennom fingeren og sensorelementene. Den kan derfor alternativt kalles "mottaker-" eller "kilde-elektrode". Den ytre elektroden 1 kan plasseres ved en avstand fra sensorområdet 3 så lenge den har kontakt med fingeren under målingene. Den kan også bestå av flere individuelle elektroder. Sensoren omfatter videre en eller flere "lokale" eller bindende elektroder 2 plassert nær sensorelementene. Avstanden mellom de lokale elektrodene 2 og sensorelementene 3 bør typisk være mindre enn bredden på en fingeravtrykk-rygg eller -dal, for eksempel i området 20-200um. The invention thus consists of a sensor surface equipped with a number of sensor areas 3 for capacitance measurements, and at least two electrodes which can either be located on the sensor surface or be external to it. An electrode, the outer electrode or driver electrode 1, also called the "Stimulation electrode", can either be grounded, as in the 2002 1031, or carry an AC signal, as in the 2001 6012. This electrode serves as the main terminal for the AC current passing through the finger and the sensor elements. It can therefore alternatively be called "receiver" or "source electrode". The outer electrode 1 can be placed at a distance from the sensor area 3 as long as it is in contact with the finger during the measurements. It can also consist of several individual electrodes. The sensor further comprises one or more "local" or binding electrodes 2 placed close to the sensor elements. The distance between the local electrodes 2 and the sensor elements 3 should typically be smaller than the width of a fingerprint ridge or valley, for example in the range 20-200 µm.

Figur 1 viser en mulig utførelse av oppfinnelsen, med en ytre driverelektrode eller stimuleringselektrode 1 og en lokal elektrode 2 plassert nær linjen av sensorområder 3, der ytre og lokale elektroder er laget på selve sensoroverflaten. Figur 2 viser et mer detaljert bilde av området rundt sensorområdene og den lokale elektroden. Figure 1 shows a possible embodiment of the invention, with an outer driver electrode or stimulation electrode 1 and a local electrode 2 placed near the line of sensor areas 3, where outer and local electrodes are made on the sensor surface itself. Figure 2 shows a more detailed picture of the area around the sensor areas and the local electrode.

Sensoroverflaten kan for eksempel være den øvre flaten på en integrert krets laget i halvledermateriale, som i internasjonal patentsøknad nr PCT/NOO1/00239. Den kan også ha form av et substrat laget av keramikk, glass, silisium eller laminater som i PCT/NO01/00238. Elektrodene og sensorområdene kan for eksempel være laget av et metall eller et annen ledende materiale. Hvis det er plassert direkte på sensorflaten er fortrinnsvis elektrodene laget i en prosess som er kompatibel med typen sensoroverflate som er brukt (for eksempel tynnfilm-teknologi, tykkfilm-teknologi eller kretskort-teknologi). The sensor surface can, for example, be the upper surface of an integrated circuit made of semiconductor material, as in international patent application no PCT/NOO1/00239. It can also take the form of a substrate made of ceramics, glass, silicon or laminates as in PCT/NO01/00238. The electrodes and sensor areas can, for example, be made of a metal or another conductive material. If placed directly on the sensor surface, the electrodes are preferably made in a process compatible with the type of sensor surface used (for example thin film technology, thick film technology or circuit board technology).

For fingeravtrykkdaler fylt med svette eller andre godt ledende materialer, er For fingerprint valleys filled with sweat or other highly conductive materials, is

hensikten med den lokale elektroden å "binde" signalet i sensorområdet til et tilsvarende nivå som fra en luftfylt dal. For sensoren beskrevet i 2001 6021 kan dette f.eks. oppnås ved kobling av den lokale elektroden 2 til et DC-potensiale, enten direkte eller gjennom impedansen 13. For sensoren beskrevet i 2002 1031 kan elektroden for eksempel være koblet til en AC spenning med passende amplitude. the purpose of the local electrode to "bind" the signal in the sensor area to a similar level as from an air-filled valley. For the sensor described in 2001 6021, this can e.g. is achieved by connecting the local electrode 2 to a DC potential, either directly or through the impedance 13. For the sensor described in 2002 1031, the electrode can for example be connected to an AC voltage of suitable amplitude.

La oss nå se på et tilfelle der en svettefylt dal 6 dekker både sensorområdet 3 og en del av den lokale elektroden 2, der driverelektroden 1 stimulerer fingeren med et AC-potensiale (som i 2001 6013) og der den lokale elektroden 2 er koblet il et fast potensiale, for eksempel jord. Figur 7 viser en ekvivalent krets for et fullstendig målsystem omfattende elektroder 1 og 2, et sensorområde og fingeren. Modellen inkluderer videre en spenningsforsterker 8 og et nettverk av impedanser (hovedsakelig kapasitanser), inklusive impedansen 16 gjennom stratum comeum rett over sensorområdet, impedansen 11 gjennom sensorens dielektrikum, en shunt impedans 12 til jord (for spenningsdelings-anvendelser) og bindingsimpedansen 13. Impedansene 20 og 23 er relatert til koblingen fra punktet 18 ved sensoroverflaten rett over sensorområdet til den lokale elektroden 2 og til bunnen av den svettefyllte dalen 6, henholdsvis. Impedansene 15 og 14 er relatert til koblingen av AC-sspenningen inn i og ut av fingeren, henholdsvis. Figuren viser også grovt estimerte verdier for hver av de involverte impedansene (med impedans absoluttverdier uttrykt i Ohm ved en AC frekvens på 100kHz). Som vist i kretsskjemaet er det en impedans på rundt lOMohm fra driverelektroden 1 gjennom fingeren til punktet 18 akkurat over sensorområdet. Denne impedansen er hovedsakelig relatert til kapasitiv impedans gjennom SC-laget 5, og impedansen gjennom den indre delen av fingeren 21 (levende hud) er antatt å være neglisjerbar. Let us now consider a case where a sweat-filled valley 6 covers both the sensor area 3 and a part of the local electrode 2, where the driver electrode 1 stimulates the finger with an AC potential (as in 2001 6013) and where the local electrode 2 is connected il a fixed potential, for example earth. Figure 7 shows an equivalent circuit for a complete target system comprising electrodes 1 and 2, a sensor area and the finger. The model further includes a voltage amplifier 8 and a network of impedances (mainly capacitances), including the impedance 16 through the stratum comeum directly above the sensor area, the impedance 11 through the sensor's dielectric, a shunt impedance 12 to ground (for voltage division applications) and the bond impedance 13. The impedances 20 and 23 relate to the connection from point 18 at the sensor surface just above the sensor area to the local electrode 2 and to the bottom of the sweat-filled valley 6, respectively. The impedances 15 and 14 are related to the coupling of the AC voltage into and out of the finger, respectively. The figure also shows roughly estimated values for each of the impedances involved (with impedance absolute values expressed in Ohms at an AC frequency of 100kHz). As shown in the circuit diagram, there is an impedance of about 100 ohms from driver electrode 1 through the finger to point 18 just above the sensor area. This impedance is mainly related to capacitive impedance through the SC layer 5, and the impedance through the inner part of the finger 21 (living skin) is assumed to be negligible.

Fordi AC-konduktiviteten til salt vann er mye høyere enn den til SC (med 1-2 størrelsesordener), er koblingen fra den lokale elektroden 2 gjennom impendansen 20 relativt høyere, slik at punktet 18 blir effektivt "kortsluttet" over den jordede lokale elektroden 2. Spenningen på sensorens overflate, og dermed på sensorområdet 3, vil sp bli trukket ned eller "bundet" til jordpotensialet, slik at sensorelementet gir en "lav" avlesning. En annen måte å se dette på er at AC-spenningen fra fingeren gjennom den svettefyllte dalen vil flyte direkte til denlokale elektroden heller enn gjennom dielektrikumet og ned til sensorområdet. Dette impliserer at den målte strømmen gjennom impedansene 11 og 12 er kuttet av og en lav avlesning blir oppnådd. An skjematisk tegning av hvordan strømmene flyter er vist i figur 5. Til sammenligning viser figur 4 situasjonen når det ikke er noen bindende lokal elektrode tilstede. Because the AC conductivity of salt water is much higher than that of SC (by 1-2 orders of magnitude), the coupling from the local electrode 2 through the impedance 20 is relatively higher, so that point 18 is effectively "shorted" across the grounded local electrode 2 .The voltage on the surface of the sensor, and thus on the sensor area 3, sp will be pulled down or "tied" to the ground potential, so that the sensor element gives a "low" reading. Another way of looking at this is that the AC voltage from the finger through the sweat-filled valley will flow directly to the local electrode rather than through the dielectric and down to the sensor area. This implies that the measured current through the impedances 11 and 12 is cut off and a low reading is obtained. A schematic drawing of how the currents flow is shown in Figure 5. For comparison, Figure 4 shows the situation when there is no binding local electrode present.

Motsatt, se på tilfellet der dalene 6 er fylt med svette, men der sensorområdet 3 dekkes av ryggen 4. Den tilsvarende elektriske modellen er vist i figur 8. Siden SC 5 ikke er så ledende som svette eller vann vil impedansen 20 mellom den lokale elektroden 2 og punktet 18 være mye høyere og sammenlignbar med impedansen 16 til driverelektroden. Dette betyr at spenningen ved punktet 18 vil ligge omtrent midtveis mellom driverspenningen og jord. Dette danner et signifikant signal, som er typisk for en tørr fingers "rygg", riktignok med en noe lavere amplitude. Figur 6 viser hvordan strøm flyter når ryggen er tilstede over sensorelementet. Conversely, consider the case where the valleys 6 are filled with sweat, but where the sensor area 3 is covered by the ridge 4. The corresponding electrical model is shown in Figure 8. Since the SC 5 is not as conductive as sweat or water, the impedance 20 between the local electrode 2 and the point 18 be much higher and comparable to the impedance 16 of the driver electrode. This means that the voltage at point 18 will lie approximately midway between the driver voltage and earth. This forms a significant signal, which is typical of a dry finger's "back", albeit with a somewhat lower amplitude. Figure 6 shows how current flows when the ridge is present over the sensor element.

Med andre ord, ved bruk av en lokal bindende elektrode 2 knyttet til et fast potensial kan kontrasten mellom en svettefylt dal 6 og en rygg 4 økes sterkt i forhold til situasjonen når en slik elektrode ikke er tilstede. I tillegg vil dalen være assosiert med en lav avlesning og en rygg med en høy avlesning uansett om dalen er fylt med svette eller luft, slik at det ikke trengs ekstra bildeprosessering, for eksempel invertering, for å skille ryggene fra dalene. Oppfinnelsen gir dermed flere fordeler i forhold til tidligere foreslåtte måleprinsipper. In other words, by using a local binding electrode 2 connected to a fixed potential, the contrast between a sweat-filled valley 6 and a ridge 4 can be greatly increased compared to the situation when such an electrode is not present. In addition, the valley will be associated with a low reading and a ridge with a high reading regardless of whether the valley is filled with sweat or air, so that no additional image processing, such as inversion, is needed to separate the ridges from the valleys. The invention thus offers several advantages compared to previously proposed measuring principles.

Det er flere måter å utføre oppfinnelsen i praksis. Både de lokale elektrodene 2 og driverelektroden 1 kan for eksempel deles opp i eet antall underelektroder som ikke er sammenkoblet, slik at de kan operere uavhengig. Det kan for eksempel være en eller to lokale elektroder assosiert med hvert individuelle sensorelement, slik at fuktighet rundt et element ikke påvirker avlesningen på elementer i de andre delene av sensoroverflaten. There are several ways to carry out the invention in practice. Both the local electrodes 2 and the driver electrode 1 can, for example, be divided into a number of sub-electrodes which are not interconnected, so that they can operate independently. For example, there may be one or two local electrodes associated with each individual sensor element, so that moisture around one element does not affect the reading on elements in the other parts of the sensor surface.

Som beskrevet kan for eksempel den eller de bindende elektrodene kobles til en passende spenning (AC eller DC) gjennom en impedans eller et impedans-nettverk 13. Imidlertid er det ved valg av impedans viktig at den resulterende spenningen ved den lokale elektroden skiller seg signifikant fra spenningen til selve driverelektroden. Ellers kan signalkontrasten mellom ryggene og svettefyllte daler bli for lav. I dette henseende vil det ofte være fordelaktig å velge en impedans 13 med forholdsvis liten størrelse, for eksempel i området 100 Ohm til IkOhm. Imidlertid vil en for lav impedans i noen tilfeller føre til for stort kraftforbruk, og den riktige verdien må også velges ut fra dette aspektet. As described, for example, the binding electrode(s) can be connected to a suitable voltage (AC or DC) through an impedance or an impedance network 13. However, when choosing an impedance, it is important that the resulting voltage at the local electrode differs significantly from the voltage of the driver electrode itself. Otherwise, the signal contrast between the ridges and sweat-filled valleys may become too low. In this respect, it will often be advantageous to choose an impedance 13 with a relatively small size, for example in the range 100 Ohm to 1K Ohm. However, an impedance that is too low will in some cases lead to too much power consumption, and the correct value must also be chosen based on this aspect.

Impedansnettverket eller -nettverkene 13 kan enten være integrert direkte på sensoren (inkludert for eksempel kapasitanser og/eller resistanser definert i en tynnfilm-prosess), være integrert i avlesningselektronikken ("ASIC") eller realiseres ved bruk av eksterne, diskrete komponenter. The impedance network or networks 13 can either be integrated directly on the sensor (including, for example, capacitances and/or resistances defined in a thin-film process), be integrated in the readout electronics ("ASIC") or realized using external, discrete components.

En annen anvendelig måte å oppnå ønsket impedans er å dekke den lokale elektroden 2 med et tynt dielektrisk (eller svært resistivt) materiale hvis toppoverflate er direkte eksponert for fingeren. Hvis den lokale elektroden 2 nå for eksempel er koblet til jord vil impedansen 13 fra fingeroverflaten over den bindende elektroden til jord være omtrent proporsjonal med kontaktflaten mellom elektroden og fingeren rundt det individuelle sensorområdet, som vil gi en svært "lokalisert" bindingseffekt. Det vil være ønskelig å gjøre bindingseffekten for et individuelt sensorelement uavhengig av effekten for de andre elementene. Another useful way to achieve the desired impedance is to cover the local electrode 2 with a thin dielectric (or highly resistive) material whose top surface is directly exposed to the finger. If the local electrode 2 is now, for example, connected to ground, the impedance 13 from the finger surface over the bonding electrode to ground will be roughly proportional to the contact area between the electrode and the finger around the individual sensor area, which will give a very "localized" bonding effect. It would be desirable to make the binding effect for an individual sensor element independent of the effect for the other elements.

Elektrodene 1 og 2 kan dermed være enten eksponert og ha en Ohmsk kontakt med fingeren, eller de kan være fullstendig dekket med et isolerende, dielektrisk materiale for å besørge en ren kapasitiv kobling. Det kan også være fordelaktig å dekke noen deler av elektrodene, eller bare en av elektrodene, med et dielektrikum og la resten være åpent. Hvis delen av den ytre elektroden som er nærmest den lokale elektroden 2 for eksempel er dekket med et dielektrikum, vil dette redusere muligheten for at en direkte, lav impedanskobling mellom de to elektrodene. The electrodes 1 and 2 can thus be either exposed and have an Ohmic contact with the finger, or they can be completely covered with an insulating, dielectric material to provide a purely capacitive connection. It may also be advantageous to cover some parts of the electrodes, or only one of the electrodes, with a dielectric and leave the rest open. For example, if the part of the outer electrode closest to the local electrode 2 is covered with a dielectric, this will reduce the possibility of a direct, low impedance connection between the two electrodes.

Det kan være en fordel å maksimere avstanden mellom de to elektrodene (driverelektroden og den lokale) for å minimere den direkte koblingen mellom de to når svette er tilstede på sensoroverflaten. En anbefalt minste avstand kan for eksempel være i størrelsesorden 200-500um. It may be beneficial to maximize the distance between the two electrodes (the driver electrode and the local one) to minimize the direct coupling between the two when sweat is present on the sensor surface. A recommended minimum distance can, for example, be in the order of 200-500um.

En annen mulighet er å dekke hele den yte elektroden 1 med et tynt dielektrikum og la i det minste en liten del av den lokale elektroden 2 være upassivisert. På grunn av den dielektriske passiviteten vil det nå være en minimum, strøm begrensende impedans mellom de to elektrodene. Dette gjør det mulig å koble den delvis eksponerte lokale elektroden direkte til jord uten å risikere særlig strømflyt mellom elektrodene. Another possibility is to cover the entire outer electrode 1 with a thin dielectric and leave at least a small part of the local electrode 2 unpassivated. Due to the dielectric passivity, there will now be a minimum, current-limiting impedance between the two electrodes. This makes it possible to connect the partially exposed local electrode directly to earth without risking particular current flow between the electrodes.

Hvis den lokale elektroden er eksponert og koblet til jord (eller et hvilket som helst annet DC-potensial) vildette være fordelaktig fra et ESD-synspunkt, siden en utladning fra fingeren mest sannsynlig vil flyte direkte til den jordede lokale elektroden. If the local electrode is exposed and connected to ground (or any other DC potential) this would be advantageous from an ESD point of view, since a discharge from the finger would most likely flow directly to the grounded local electrode.

Hvis prinsippet for deteksjon av kapasitans er fasefølsomt kan det være fordelaktig å skreddersy impedansnettverket 13 slik at fasen til signalet på den lokale elektroden har en viss fase i forhold til signalet som skal detekteres. Hvis systemet er skreddersydd slik at de to er 90 grader ut av fase kan det være mulig å redusere effekten av en direkte kobling mellom driverelektroden og den lokale elektroden. If the principle for detecting capacitance is phase sensitive, it may be advantageous to tailor the impedance network 13 so that the phase of the signal on the local electrode has a certain phase in relation to the signal to be detected. If the system is tailored so that the two are 90 degrees out of phase it may be possible to reduce the effect of a direct connection between the driver electrode and the local electrode.

Det kan også være mulig å bruke et AC-signal på driver-ringen med flere frekvenser, av hvilke bare noen frekvenskomponenter er tilstede i signalet fra lokalelektroden. Hvis et bilde blir trukket ut fra én frekvens er det mulig å samtidig oppnå forskjellige typer avbildninger fra forskjellige grader av binding. It may also be possible to use an AC signal on the driver ring with several frequencies, of which only some frequency components are present in the signal from the local electrode. If an image is extracted from one frequency, it is possible to simultaneously obtain different types of images from different degrees of binding.

En ulempe med bindingen ("Clamping") er at den (på grunn av de endelige verdiene for impedansen 20) kan være vanskelig å binde signalet fullstendig til "null", og det derfor vansligvis vil være et signifikant signal også i tilfellet med en svettefyllt dal. Dette betyr at dalene vil fremstå som "lysegrå" i stedet for hvite, og en slik "dal-forskyvning" kan være uønsket av bildebehandlings-hensyn. Denne effekten kan imidlertid løses ved å koble den lokale elektroden 2 til en "invertert" AC spenning (dvs en AC-spenning 180 grader ute av fase) heller enn et DC-potensial. Hvis amplituden til den inverterte spenningen er riktig tilpasset i forhold til impedansen 20 til den bindende elektroden, kan det være mulig å bringen avlesningen i dalen ned til et nesten "hvitt" nivå, slik at den "fuktighetsavhengige" dalens forskyvning (offset) blir minimalisert. A disadvantage of the binding ("Clamping") is that (due to the finite values of the impedance 20) it can be difficult to bind the signal completely to "zero", and therefore it will hardly be a significant signal even in the case of a sweat-filled valley. This means that the valleys will appear as "light grey" instead of white, and such a "valley shift" may be undesirable for image processing reasons. However, this effect can be solved by connecting the local electrode 2 to an "inverted" AC voltage (ie an AC voltage 180 degrees out of phase) rather than a DC potential. If the amplitude of the inverted voltage is properly matched to the impedance of the binding electrode, it may be possible to bring the reading in the valley down to an almost "white" level, so that the "moisture dependent" valley offset is minimized .

Binding med en invertert spenning vil imidlertid redusere signalet merkbart også for ryggen, og ikke bare for dalen. For å motvirke denne effekten er det mulig å legge til en tredje elektrode 22 mellom den lokale bindingselektroden og sensorområdet. Denne innerste elektroden, som er mer "lokal" enn den lokale elektroden, bør ha samme eller tilsvarende spenning som driverelektroden, dvs en spenning tilsvarende en høy (rygg-) måling. Effekten av den innerste elektroden 22 er dermed å kompensere for den bindende effekten til den lokale elektroden 2 ved å stimulere fingeravtrykkets rygg 4 med et signal eller en spenning tilsvarende en ryggavlesning. Imidlertid, for at bindingen skal virke etter hensikten, må denne stimuleringen undertrykkes når det er det er en dal 6 fylt med fuktighet over sensorområdet. Dette kan oppnås ved å skreddersy impedansen 19. Når den svettefyllte dalen er til stede bør impedansen mellom den innerste elektroden 22 og punktet 18 (seriekobling av 19 og 10) være merkbart større enn seriekoblingen av 9 og 10, dvs at impedansen mellom den bindende elektroden 2 og punktet 18, slik at bindingen dominerer. Når det er en rygg over sensorområdet skal situasjonen snus rundt slik at den tidligere impedansen (19 og 10 i serie) er mindre enn eller i det minste sammenlignbar med den andre (9 og 10 i serie). Figur 9 og 10 viser en elektrisk modell av strukturen, henholdsvis når det er en rygg eller en dal over sensorområdet. Disse figurene viser også et eksempel på hvordan verdien av 19 kan velges for å oppnå de beskrevne kravene. Binding with an inverted voltage will, however, reduce the signal noticeably also for the ridge, and not only for the valley. To counteract this effect, it is possible to add a third electrode 22 between the local bonding electrode and the sensor area. This innermost electrode, which is more "local" than the local electrode, should have the same or similar voltage as the driver electrode, i.e. a voltage corresponding to a high (back) measurement. The effect of the innermost electrode 22 is thus to compensate for the binding effect of the local electrode 2 by stimulating the ridge 4 of the fingerprint with a signal or a voltage corresponding to a ridge reading. However, for the binding to work as intended, this stimulation must be suppressed when there is a valley 6 filled with moisture above the sensor area. This can be achieved by tailoring the impedance 19. When the sweat-filled valley is present, the impedance between the innermost electrode 22 and point 18 (series connection of 19 and 10) should be noticeably greater than the series connection of 9 and 10, i.e. the impedance between the binding electrode 2 and point 18, so that the bond dominates. When there is a ridge above the sensor area, the situation should be reversed so that the former impedance (19 and 10 in series) is less than or at least comparable to the other (9 and 10 in series). Figures 9 and 10 show an electrical model of the structure, respectively when there is a ridge or a valley above the sensor area. These figures also show an example of how the value of 19 can be chosen to achieve the described requirements.

Det er flere måter å oppnå en slik verdi 19 i praksis, for eksempel ved å gjøre den innerste elektroden mindre enn den lokale elektroden, ved å dekke den med et tynt dielektrisk materiale, eller en kombinasjon av disse. There are several ways to achieve such a value 19 in practice, for example by making the innermost electrode smaller than the local electrode, by covering it with a thin dielectric material, or a combination of these.

Sammenfatningsvis kan det, ved å koble den bindende elektroden 2 til en "invertert" spenning i forhold til driverelektroden (for eksempel invertert med hensyn til "null-avlesningens" spenning), ved å tilpasse amplituden på denne inverterte spenningen og kombinere det med en "innerste" elektrode 22 drevet av driverelektrodens spenning, være mulig å tilpasse signalet slik at en fuktig finger gir en generelt høy avlesning (sammelignbar med lesing gav en tørr rygg) når det er en rygg tilstede og en avlesning nær null for en svettefylt dal. In summary, by connecting the binding electrode 2 to an "inverted" voltage with respect to the driver electrode (for example, inverted with respect to the "zero reading" voltage), by adapting the amplitude of this inverted voltage and combining it with a " innermost" electrode 22 driven by the voltage of the driver electrode, it may be possible to adapt the signal so that a moist finger gives a generally high reading (comparable to the reading given by a dry ridge) when there is a ridge present and a reading close to zero for a sweat-filled valley.

Om en invertert spenning eller en indre elektrode brukes er det imidlertid også avhengig av at tilstrekkelig kontrast kan oppnås med den jordede, bindende linjen alene, side de ekstra elementene vil øke innretningens kompleksitet. However, whether an inverted voltage or an internal electrode is used, it also depends on whether sufficient contrast can be achieved with the grounded, connecting line alone, since the additional elements will increase the complexity of the device.

I en alternativ utførelse av oppfinnelsen kan den innerste elektroden være den eneste kilde for en "driverspenning, og dermed eliminere behovet for en ytre elektroden fullstendig. For å sikre full fleksibilitet kan den yte elektroden beholdes for å kunne skrus av eller på avhengig av forholdene i fingeren. In an alternative embodiment of the invention, the innermost electrode can be the only source of a "driver voltage", thus completely eliminating the need for an outer electrode. To ensure full flexibility, the outer electrode can be retained to be turned on or off depending on the conditions of the the finger.

Generelt kan alle elektrodene utstyres med en mulighet for å bli gjort aktive eller inaktive, som er inkludert i programmerbare brytere slik at elektrodene kan bli programmert til enten å ha en spesifisert spenning eller til å bli tillatt å "flyte" med en høy impedanskobling til andre potensialer. Valget om hvorvidt an elektrode skal skrus på eller av kan for eksempel baseres på målinger på en spesifikk fingerkarakteristikk, for eksempel på den oppnådde kontrasten under den første den av målingene, eller på målinger av fingerens konduktivitet slik som beskrevet i 2001 6013. In general, all the electrodes can be equipped with an option to be made active or inactive, which is included in programmable switches so that the electrodes can be programmed to either have a specified voltage or to be allowed to "float" with a high impedance connection to others potentials. The choice of whether an electrode should be turned on or off can, for example, be based on measurements of a specific finger characteristic, for example on the contrast achieved during the first of the measurements, or on measurements of the finger's conductivity as described in 2001 6013.

Selv med en kombinasjon av lokale og indre elektroder som beskrevet ovenfor kan en tynn svettefilm som er tilstede på overflaten og som ikke er helt plassert i ryggene kan gi opphav til en uønsket, direkte og lav impedanskobling mellom den bindende elektroden og sensorområdet. For å eliminere eller minimere risikoen for slik overføring kan det være mulig å legge til smale ryggstrukturer mellom den bindende elektroden og sensorområdet. Hensikten med denne ryggstrukturen, som må være laget i et isolerende eller svakt ledende materiale, er å splitte opp den tynne, ledende vannfilmen under ryggen, slik at ledningsveien med lav impedans blir brutt. Ryggene må fremdeles være så lave at koblingen gjennom den mye tykkere svetten i dalen sikres. Høyden på ryggstrukturene kan for eksempel være 0,5-2,0um. Hvis elektroden kan lages med en passende høyde kan den innerste elektroden for eksempel fungere som en slik ryggstruktur. Siden ryggen i dette tilfellet er koblet til et bestemt potensiale behøver den ikke å være laget av et isolerende eller svakt ledende materiale. Even with a combination of local and internal electrodes as described above, a thin film of sweat present on the surface and not fully located in the ridges can give rise to an unwanted, direct, low impedance coupling between the binding electrode and the sensor area. To eliminate or minimize the risk of such transfer, it may be possible to add narrow ridge structures between the binding electrode and the sensor area. The purpose of this ridge structure, which must be made of an insulating or weakly conductive material, is to split up the thin, conductive water film under the ridge, so that the low-impedance conduction path is broken. The ridges must still be so low that the connection through the much thicker sweat in the valley is ensured. The height of the ridge structures can be, for example, 0.5-2.0um. If the electrode can be made with a suitable height, the innermost electrode can, for example, function as such a ridge structure. Since the back in this case is connected to a specific potential, it does not need to be made of an insulating or weakly conductive material.

I mye av den foregående diskusjonen har det vært implisitt antatt at sensoren er en AC-kapasitiv sensor som beskrevet i PCT/NOO1/00239 eller PCT/NO01/00238. De skal forstås at de beskrevne prinsippene også er fgyldige for andre typer kapasitive eller resistive måleprinsipper, særlig DC kapasitive sensorer og den AC kapasitive varianten beskrevet i 2002 1031. Imidlertid, når måleprinsippet endres må spenningsnivåene på de forskjellige elektrodene endres slik at fuktige daler eller rygger i fuktige fingre gir avlesninger med signalnivåer som ligner de som oppnås med tørre fingre. In much of the foregoing discussion it has been implicitly assumed that the sensor is an AC capacitive sensor as described in PCT/NOO1/00239 or PCT/NO01/00238. It should be understood that the principles described are also valid for other types of capacitive or resistive measuring principles, in particular DC capacitive sensors and the AC capacitive variant described in 2002 1031. However, when the measuring principle is changed the voltage levels on the different electrodes must be changed so that moist valleys or ridges in moist fingers gives readings with signal levels similar to those obtained with dry fingers.

For eksempel kan sensoren være en DC kapasitiv sensor der tiden det tar for å nå et bestemt spenning måles, der oppladningstiden er representativ for den lagrede ladningen og dermed den kapasitansen mellom sensorområdet og den yte elektroden. I dette tilfellet kan for eksempel den yte elektroden være koblet til jord, og den målende kapasitansen kan være ladet fra utlesningselektronikken av en intern spenning 5 V under ladetids-målingene. I dette tilfelle bør den bindende elektroden 2 for eksempel være koblet til 5 V (direkte eller gjennom impedansen 13). Når en svettefylt dal er til stede vil kapasitoren nå bli ladet "fra begge sider" (både fra utlesningselektronikken og fra den bindende elektroden). Ladetiden vil derfor forkortes, en situasjon der en luftfylt dal er tilstede over sensorområdet og der kapasitansen til jord gjennom fingeren er nær null. Så også i slike tilfeller vil dalen enten være "hvit" eller lyse grå, uavhengig av om den er tørr eller våt. Når ryggen er tilstede vil ladebanen fra den bindende elektroden bli undertrykket av den høyere impedansen gjennom ryggen, noe som vil resultere i en lengre oppladningstid, noe som er typisk for rygger. For example, the sensor can be a DC capacitive sensor where the time it takes to reach a certain voltage is measured, where the charging time is representative of the stored charge and thus the capacitance between the sensor area and the outer electrode. In this case, for example, the outer electrode can be connected to earth, and the measuring capacitance can be charged from the readout electronics by an internal voltage of 5 V during the charging time measurements. In this case, the binding electrode 2 should, for example, be connected to 5 V (directly or through the impedance 13). When a sweat-filled valley is present, the capacitor will now be charged "from both sides" (both from the readout electronics and from the binding electrode). The charging time will therefore be shortened, a situation where an air-filled valley is present above the sensor area and where the capacitance to earth through the finger is close to zero. So also in such cases the valley will be either "white" or light grey, regardless of whether it is dry or wet. When the ridge is present, the charging path from the binding electrode will be suppressed by the higher impedance through the ridge, resulting in a longer charging time, which is typical of ridges.

På samme måte vil en "invertert" spenning (som brukes ved den bindende banen) i dette tilfellet tilsvare for eksempel -5 V DC. Likewise, an "inverted" voltage (applied at the binding path) in this case would correspond to, say, -5 V DC.

Endelig kan bindingsprinsippet brukes både for skannere og matrisetypen av sensorer. For matrisetypen kan prinsippet mest effektivt brukes hvis arealet til hvert individuelle sensorelement reduseres, slik at det er plass til en lokale og (hvis nødvendig) indre elektroder mellom tilliggende sensorelementer. Den ytre elektroden kan i dette tilfellet for eksempel være plassert utenfor matriseområdet. Finally, the bonding principle can be used for both scanners and the matrix type of sensors. For the matrix type, the principle can be most effectively used if the area of each individual sensor element is reduced, so that there is room for a local and (if necessary) internal electrodes between adjacent sensor elements. In this case, the outer electrode can, for example, be located outside the matrix area.

Det bør nevnes her at dette bindingsprinsippet ikke vil virke hvis den bindende elektroden er dekket av et dielektrisk lag med en tykkelse som er sammenlignbar med sensorens eget dielektrikum. Dette kan for eksempel være tilfellet hvis en designere en matrisesensor med "bidireksjonelle" og adresserbare sensorelementer som i patentsøknad PCT/SE99/00195, slik at noen elementer kan adresseres til funksjon som "driverelektroder" og andre (samtidig) som aktive sensorelementer. I dette tilfellet vil impedansen til den lokale elektroden (pr. areal) være sammenlignbar med med impendansen gjennom sensorens dielektrikum til sensorområdet, og den nødvendige effekten til "kortslutningen" ikke være tilstede. It should be mentioned here that this bonding principle will not work if the bonding electrode is covered by a dielectric layer with a thickness comparable to the sensor's own dielectric. This can for example be the case if one designs a matrix sensor with "bidirectional" and addressable sensor elements as in patent application PCT/SE99/00195, so that some elements can be addressed to function as "driver electrodes" and others (at the same time) as active sensor elements. In this case, the impedance of the local electrode (per area) will be comparable to the impedance through the sensor's dielectric to the sensor area, and the necessary effect of the "short circuit" will not be present.

Claims

1. Sensor device for carrying out measurements on an at least partially conductive surface, where the sensor comprises a number of conductive structures at or directly below the surface, which conductive structures consist of at least one stimulation or current-receiving electrode and a number of sensor elements connected to the reading electrodes in a electronic circuit for measuring impedance between the electrodes and said at least one stimulation electrode, characterized in that the sensor device also comprises at least one binding electrode placed near the sensor elements and which is connected to a selected voltage, where the distance between the binding electrode and the sensor element is smaller than the distance between the ridges in a fingerprint, preferably in the range of 20-200 µm.

2. Sensor according to claim 1, where the binding electrode is connected to a selected AC or DC voltage, where this voltage is significantly different from the voltage on the stimulation electrode.

3. Sensor according to claim 2, where the binding electrode is connected to said voltage via an impedance network, for example with an impedance in the range 100 - IkOhm.

4. Sensor according to claim 1, where the binding electrode is provided with a voltage supply that applies a varying voltage or current to the surface, and where the varying binding voltage has the opposite phase in relation to the stimulation signal.

5. Sensor according to claim 1, where the conductive structures are placed on the sensor surface, in order to achieve contact with the at least partially conductive surface.

6. Sensor according to claim 1, where the conductive structures are partially or completely covered by a dielectric material.

7. Sensor according to claim 1, where the sensor elements are conductive areas on the sensor surface, where said areas are capacitively connected to another area, and the areas are connected to the reading electrodes in an electronic circuit.

8. Sensor according to claim 1, where the sensor element areas are not planar, but have topographic features for improving the contact with structures on the partially conductive surface.

9. Sensor according to claim 1, where the sensor elements are covered with a dielectric material.

10. Sensor according to claim 1, where part of the paths between the reading electrodes and the sensor areas are capacitively connected to an electrode, where an AC voltage can be applied from the electrode to partially compensate for the AC signal flowing from the finger to the sensor element.

11. Sensor according to claim I, where the binding electrode is located between the stimulation electrode and the sensor elements.

12. Sensor according to claim 1, where the stimulation electrode is placed between the binding electrode and the sensor elements.

13. Sensor according to claim 12, wherein the stimulating electrode surrounds the binding electrode.

14. Sensor according to claim 1, wherein the sensor is an AC capacitive fingerprint sensor.

15. Sensor according to claim 1, wherein the sensor is a DC capacitive fingerprint sensor.

16. Sensor according to claim 1, where the sensor is provided with one or more ridges or other topological features with heights in the order of 0.5-20 µm placed between the binding electrode and the sensor elements.

17. Sensor according to claim 1, where the different electrodes are arranged to be switched active or inactive depending on specific measured features of the fingerprint.

18. Sensor according to claim 1, where the stimulating electrode or the binding electrode is connected to an AC voltage supply which applies a signal comprising several frequencies.

19. Use of a sensor according to one of the preceding claims for detection of and compensation for humidity variations in the partially conductive surface.