用于控制移动输入设备的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于控制具有屏幕的移动输入设备的方法，在屏幕上能以由图像元件构成的第一像素格栅显示信息，并且在屏幕内集成了面状的、至少包括屏幕表面一半、但优选包括更大表面部分、尤其是包括整个屏幕表面的光学的指纹记录器，该指纹记录器具有由光敏的传感器元件构成的第二像素格栅。在此，移动输入设备例如被理解为智能电话、平板手机或笔记本电脑，然而也被理解为其他特殊输入设备，例如遥控器或者例如用于操作“Smart-Home(智能家居)”特性或用于控制集成在“Smart Home”中的设备、例如门锁、百叶窗、家用电器等的输入设备，其中，智能电话也可以用于这些输入。

在这种方法中，在启用的应用程序(也被称为应用或程序)中，针对至少一个贴放在屏幕上的手指，借助指纹记录器确定该手指的指纹和多个指纹特性。假如手指在屏幕上方持续不断地接触该屏幕地进行运动，那么将手指在屏幕上的定位以及必要时手指的运动图案例如视为指纹特性。为此首先应由传感器元件于一次在预定时间点在一个图像中记录入射在该传感器元件上的光强度或者(假如应当确定运动图案)由传感器元件于多次在预定时间段期间在图像序列中记录入射在该传感器元件上的光强度。然后，由图像处理算法将所记录的强度值拼凑成至少一个指纹的静态图案以及必要时该至少一个手指的运动图案。在此，静态图案相当于指纹的片段或该指纹本身。因为指纹记录器是面状的元件，所以手指的定位以及运动图案能够容易地被确定。

背景技术

对指纹或其特性的识别在现有技术中已清楚说明，为此特别是参考D.Maltoni等人的“Handbook of Fingerprint Recognition”，Springer-Verlag(施普林格出版社)，2003，其公开文本明确地并入本文。例如将奇点(例如弓型、箕型和斗型)、细节特征的不同形状，也就是手指线的纹路的与众不同的状况(例如两个纹路的交叉点或纹路的分叉点、终结点、孤立点)、和汗毛孔视为能够区分彼此不同的个性化的指纹的特征。通常在指纹中大部分并居中出现的奇点也被称为核心奇点。假如该核心奇点包含在指纹的进行贴放的部分中，则可以将核心奇点的中心点用作手指在显示屏上的定位。运动图案例如可以通过追踪在图像序列中的核心奇点中心点来获知。

在拍摄指纹图像之后必须从图像数据中提取该指纹的特征。为此例如通过如下方式产生定向图像，即，将手指的被拍摄的图像分为单独的块，之后又对各个块进行逐个分析。然后，在比一个纹路具有更大一些的每个块中获知该纹路的局部定向，也就是该纹路的切线与预定的坐标系轴之间的角度。接着还进行与其他块的结果的对比，以便确定所分析的可靠性。用于从指纹图像中提取特征的另一途径是产生频率图像，该频率图像表示在较小局部图像区域内存在多少个特定取向的纹路。

然后，借助已知的数学方面的措施在原理上可以根据定向图像确定指纹的特殊且明确的特性，也就是细节特征的位置。附加地也可以分别在较小局部环境(所谓的块内)中确定手指线的纹路的取向并且用作指纹的特性。通过将相邻局部环境/块进行评估，使得可以根据这些局部取向获知上述奇点(例如弓型、箕型和斗型)，这些奇点说明由多个块构成的图像区域内的纹路的形状。

最后，还进行了在运行中如上述所拍摄到的和经分析的图案与数据库中的多个图案之间的对比。为此所使用的所谓的“Matching-Verfahren(配对方法)”例如可以是基于相关性的(在此进行了对图像的在像素方面的对比并且确定一致性的程度)，或者是基于细节特性的(在此进行了对细节特性的定位和定向的对比)，后者是通过在二维坐标系内的定位以及在其内的定向来确定的。也能应用基于纹路识别的方法，在此结合纹路的频率、定向和形状来执行对比。

在确定静态图案和指纹特性之后，将至少一个静态图案、指纹特性以及必要时至少一个运动图案的组合与数据库进行比对。在数据库中例如典型地针对移动电话的使用者保存有多个指纹，理想地也具有不同指纹特性和运动图案。之后，视所述组合在数据库中是否有保存还是未保存地来进行情况区分。假如所述组合保存在数据库中，则检查，针对启用的应用程序是否有预定动作与该组合相关联，然后执行该预定动作。如果没有动作与该组合相关联，则执行第一标准动作。假如该组合没有保存在数据库中，则执行第二标准动作。在此，第一和第二标准动作也可以是相同的，例如可以向使用者显示，没有动作与其输入相关联，可以发出声音信号或触发振动信号。

光学的指纹记录器在现有技术中是已公知的，面状的指纹记录器也是公知的，如其例如在DE 10 2015 115 381 A1和尚未公开的编号102017 119 983的德国专利中已述。指纹记录器与屏幕的组合在现有技术中也是已公知的，例如在US 2010/0231356 A1和US8,745,490 B2中描述了移动输入设备，它们将触敏的传感器与指纹记录器和显示屏组合起来，相应的传感器或实现屏幕的LCD模块在此从观察者角度出发以前述顺序布置。在US的8,745,490的B2中描述的方法也公开了同时记录多个指纹并且取决于指纹来触发动作的可能性，其中，指纹基本上被用于使用者进行认证，并且还公开了相当于触敏的传感器的功能，也就是，在屏幕上显示相应的触敏元件，当手指被认证时，将动作与其关联，然后实施该动作。同样地也可以记录运动，例如同样在US8,745,490 B2中所述。在US 2018/0173867 A1中还描述指纹与不同手势的结合，例如与手指在屏幕上围绕垂直于屏幕平面的旋转轴线的旋转相结合。

然而，现有技术中所公知的应用(它们将指纹传感器与屏幕显示组合)仅限于将指纹用于认证。如果认证了指纹，则进行相应于在常见触敏的屏幕中的工作方式的进一步处理，也选自US 2018/0173867A1，其中，指纹没有被用于确定手指在显示屏上的旋转，而是使用加速度传感器的附加信号。

通过识别指纹，使得与普通触敏的传感器和识别手势相比仅添加附加的安全特征。因此，与已知的触敏的屏幕相比仅稍微扩展了功能性。

然而有大量的应用，其中，期望可以给手指配属更多功能，以便尤其是也能够实现直观操作。在徒手绘图或书法的符号应用中已经能够实现的是，当用手指绘制时，借助压敏传感器的帮助控制线条粗细(从上方施加到传感器上的压力越强，笔画越粗。然而在现实中，笔画形状不仅可以通过贴放力来控制，而且例如也可以通过笔尖与图平面(即屏幕平面)夹成的角度或通过笔纵轴线与运动方向夹成的角度来控制。

发明内容

因而本发明任务在于，将指纹的识别进行如下扩展，即，使得基于指纹识别能够实现对应用程序的可变的、精细且尽量直观的控制。

在前述类型的方法中，该任务通过如下方式来解决，即，将至少一个手指在屏幕上(关于定向角α)的定向、至少一个手指在屏幕上的旋转角γ和/或迎角β确定作为手指的另外的指纹特性，也就是说确定作为至少其中一个所述指纹特性。这三个角度或者说特性一起明确限定出手指相对于显示器平面的姿态。

迎角β被理解为第一指节与屏幕平面夹成的角度。在角度β＝0°的情况下记录到扁平贴放的手指，在角度β＝90°的情况下仅记录指尖的尖端。角度从90°出发越小，越多看到指尖，直至最后记录整个手指扁平贴放。根据贴放的区域可以经由与数据库中保存的指纹图案对比来获知，第一指节保持在哪个迎角中。手指在屏幕上的定向也可以利用在屏幕上相对于预定的轴线的角度来表示，即定向角α。

另一指纹特性是旋转角γ。以下侧扁平贴放在屏幕上的手指对应于手掌的虚拟平面，该虚拟平面平行于屏幕平面，即与该屏幕平面夹成为0°的角度，旋转角在此情况下是γ＝0°。为了改变旋转角，如前述让扁平贴放的手指围绕手指纵轴线转动，这大约能够实现最多约γ＝+90°的角度(例如顺时针)或者约γ＝-90°(例如逆时针)，这两个极端角度对应于关于屏幕平面垂直竖立的手背。但是即使当手指没有扁平贴放在屏幕平面上时，旋转角也发挥作用。当手指是弯曲时，旋转角总是说明了手指围绕其居中延伸穿过手指的手指纵轴线，至少是第一指节的手指纵轴线。

被确定的第三指纹特性是至少一个手指在屏幕上的定向。即使当不是整个手指扁平贴放，而是例如仅指尖贴放时，这也可以结合静态图案(作为整个指纹的一部分)来确定。然后，结合保存在数据库中的整个指纹已经可以确定定向，也就是定向角α。

在记录允许的使用者时，可以在初始步骤中通过如下方式拍摄手指下侧的、手指侧的和指尖的几乎完整的皮肤纹理图案，即，让手指例如围绕其纵轴线在传感器或显示屏上滚转并且附加地让指尖在传感器上方“滚转”。然后可以将这些图像数据拼凑成在所述方法范围内的有关区域的连贯的皮肤纹理。然后，在运行中可以将设备操作范围内拍摄到的手指部分、局部皮肤纹理(静态图案)与拼凑而成的皮肤纹理进行对比；以此方式可以确定，手指的哪个部分贴放在显示屏上。由此可以获知另外的指纹特性，即手指相对于屏幕平面具有哪个取向，也就是在屏幕平面上具有定向角α的定向、相对屏幕平面的迎角β和针对围绕手指轴线侧向转动的旋转角γ，例如α＝20°的定向，β＝45°的迎角和γ＝+30°的旋转角。

替选或补充地，在数据库中也保存针对不同迎角和旋转角的图案，从而必要时可以通过内推法确定旋转角和迎角。然而，这与前述对比相比更耗费时间且占用更多存储空间，这是因为在保存图案时必须存在重叠区域，因而使得指纹图案部分被冗余存储并且在将所保存的图案与拍摄到的图案件比对时必须实施更多计算操作或对比。

以此方式可行的是，不仅将功能与手指本身建立关系，而且将附加的功能与手指的姿势建立关系。在此可以将姿势的变化用于控制这些相关功能的控制参数。

特别优选地，在启用的应用程序中，借助指纹记录器同时针对贴放到屏幕上的至少两个手指来确定指纹和指纹特性，必要时也确定其运动图案。然后，将至少两个手指的至少两个静态图案、指纹特性以及必要时运动图案的组合与数据库进行比对。以此方式进一步提高了可能的功能的范围。

在此，适宜地通过如下方式确定手指的借助定向角α的定向、迎角β和/或旋转角γ，即，首先确定指纹的静态图案并且之后查验：指纹是否保存在数据库中。在保存有指纹时，根据静态图案与所保存的指纹或所保存的静态图案的指纹特性的对比来计算旋转角和/或迎角。所测得的和由图像提取的静态图案仅表示整个所记录到的手指或皮肤纹理的片段，该片段由手指和指尖贴放时手指围绕旋转轴线滚转来确定，从而对此关键的是所保存的指纹的哪个片段对应于静态图案、即所测得的手指的部分纹理。在未保存有指纹的情况下，则根据与保存在数据库中的静态提出的指纹特性计算定向角α、旋转角γ和/或迎角β。因此，如果没有保存指纹，则仍可以根据与所谓的图案纹理的对比来估计出定向角α、旋转角γ和迎角β有多大。按照理想方式，为此在数据库中针对不同的手指尺寸保存相应的数据列，以便将可能的错误可能性保持得尽可能小。此外，使用者也可以自己给数据库补充自己手指的已保存的指纹图案(连贯的皮肤纹理)和与此对应的纹理特性。这种连贯的皮肤纹理的创建可以借助相应询问程序来进行，如其在现有技术中原则上都是已知的那样，例如利用用于让手指围绕其纵轴线滚转的方法和指尖滚转或通过将指纹的各个所拍摄的部分的拼凑，这些方法在现有技术中例如由DE 10 2016 114 188 A1所公知，其描述了尤其是设备具有相叠的组合的传感器和显示屏的情况下创建滚转纹理，或者由US 9,996,728 B2所公知，其描述了用于由较小的各个所拍摄到的局部纹理来拼凑指纹的方法。该方法或类似方法的组合例如也可以用于产生连贯的皮肤纹理，其包含在此处所述方法范围内有关的手指区域。

为了让屏幕的设计适用于执行该方法而提供了不同的可能性。在一个可行的设计方案中，使具有传感器元件的第二像素格栅位于由图像元件构成的第一像素格栅上方。为了不明显影响屏幕元件的光度，传感器元件的第二像素格栅优选至少是部分透明的。当然，具有传感器元件的第二像素格栅从屏幕观察者角度观察也可以布置在图像元件的第一像素格栅下方，后者至少是部分透明的。优点在于，不影响屏幕的光度。图像元件的第一像素格栅例如可以被构建为OLED。第三可能性在于，将第一和第二像素格栅布置在一个平面内，假定的屏幕和传感器仍获得要求的分辨率，该分辨率对于传感器而言应当是至少250ppi(每英寸像素)，以便也仍能够拍摄儿童的手指的纹理使得能够区分手指线。对于官方应用而言，传感器的分辨率应当在至少500ppi，这是因为由此可以明显更好地探测用于身份验证的特征。为了改善所拍摄的指纹的分辨率并且还降低环境光的影响，在优选的设计方案中，在第二像素格栅的光敏的传感器元件上方布置有遮蔽层以用于限制探测角度范围。在此，优选地，光敏的传感器元件分别与挡板的较大部分重叠，从而使得只有来自侧面的角度被拍摄到。当通过挡板进一步限制了从侧面拍摄到的角度范围，从而使得只有在贴放面上全反射的光到达光敏元件时，实现了对分辨率的进一步改进。在从玻璃防护层过渡至周围的空气的情况下，当通过挡板将所拍摄到的角度范围限制在角度大于全反射的极限角度时，例如可以实现这一点。全反射的极限角度与材料组合有关，并且例如对于从玻璃过渡至空气来说取决于玻璃类型地在40°至43°之间，对于从陶瓷过渡至空气来说取决于陶瓷地在33°至36°之间。借助对挡板来限制角度范围可以在水平和竖直的方向上执行。以此方式降低了照明光的水平和竖直散度的影响，因此可以在分辨率保持相等情况下应用更厚的顶层，以便例如改善屏幕保护。

在最简单情况下，为了在记录指纹时进行照明而使用到图像元件，当图像元件的第一像素格栅布置在光敏的传感器元件的第二像素格栅下方时尤其可以实现这一点。以此方式使得所需部件的数量保持得较小，使得显示屏可以相对薄地实施，并且使得制造成本保持得低。

在能够实现更准确记录指纹的另一设计方案中，为了在记录指纹时进行照明，让光耦入到布置在第二像素格栅上方或下方的、具有在其上布置或构造有光耦出元件的大面积的片状的光导体内。片状的光导体的典型厚度在25μm至5mm之间，其中，针对移动输入设备优选厚度是0.05mm。在此，光以如下这种角度耦入，该角度在光导体的没有光耦出元件的纯片状的设计方案中使得光在该光导体内仅通过全反射来传播，使得只能够在端侧离开光导体。借助例如可以呈棱柱状设计的光耦出元件，使得光从光导体耦出，经历方向变化并且以在预定范围内相对于屏幕表面的法线例如±71°的角度朝向贴放面方向离开光导体。照明光不仅穿过传感器层的透明区域，而且也穿过顶层，它们两个层通过对于所使用光是透明的粘附介质层相连。在此，在顶层与空气之间的光以大约60°的角度所入射的边界面上又一次发生全反射，并且使得照明光又朝向传感器层方向反射回来并在那里被传感器层的光敏元件探测到。如果皮肤以皮肤凸部和皮肤凹部位于贴放面上，则在贴放的皮肤区域的位置处发生干扰性的内部全反射(TIR)，并且使照明光耦出。以此方式，成像出皮肤凹部与皮肤凸部之间的对比度，这是因为在皮肤凹部的区域内光又继续被全反射，其使得图像更亮。通过应用如上述的照明(其鉴于从光导体的耦出角度被准确限定)能够实现的是，使用非常窄的通过全反射来整体限制的角度范围。这导致即使当传感器表面和贴放面(例如由于传感器与手指之间的附加防护层)与漫射照明相比可能彼此存在更大间距时，也实现非常高分辨率和反差明显的指纹拍摄，这是因为在漫射照明且没有限制所拍摄的光方向情况下，只有当传感器平面和手指以与相邻传感器像素的中点之间的间距相比彼此保持更小间距时，才能产生锐化的图像，其中，在间距更小时图像锐度增大。

在另一设计方案中，手指的贴放利用触敏的触摸传感器层来记录，屏幕优选装备有触敏的触摸传感器层。随后才借助指纹记录器触发拍摄。以此方式可以节约能量，尤其是为了拍摄指纹和指纹特性，指纹记录器利用附加光源工作时，如前述。此外，应用触摸传感器层还提供另一优点：触摸传感器已获知手指的位置，也就是说手指贴放在屏幕上的定位和面积。于是，可以将指纹借助传感器层获知和/或评估所记录的信号限制在该二维的区域上。通过对评估的这种限制，使得可以一方面在评估传感器图像时降低计算方面的花费，另一方面使得探测指纹更稳定。

以下描述了方法的有利的设计方案，它们部分地也涉及特定的应用程序。

在此，基本功能被用于认证输入。在方法的一个优选的设计方案中，只有当静态图案、必要时运动图案和至少一部分指纹特性的组合保存在数据库中并且与释放功能建立联系时，屏幕才被用作输入设备或者才释放对应用程序的应用或对应用程序中的所选定的功能的应用。在该设计方案中，需要的是，让至少两个手指贴放在屏幕上。通过附加询问至少一个另外的、即至少是第二指纹以及相应的指纹特性来提高安全性。例如可以在释放使用银行应用程序之前要求，左手拇指必须以0°迎角并且右手食指必须以90°迎角放在屏幕的可以被显示出的特定的定位处。在此，显示如下设计，即，使其仅照亮区域，无需告知使用者将手指以何种方式放在屏幕上，这可以事先由使用者在相应应用程序中明确。

针对这种认证的前提条件是，将静态图案和指纹特性的至少一部分的组合保存在数据库中。为此必须对移动输入设备进行初始化或学习，也就是，必须让待授权的使用者的指纹尽量完全作为皮肤纹理保存在数据库中。这里用前述方法来进行，在该方法中，例如让手指贴放，然后朝向各侧以旋转角尽量远地滚转，此外还让指尖滚转。

在此，为了释放所需的指纹特性优选直接通过使用者保存，然而也可以根据初始化时所保存的指纹在给出释放所需的角度位置情况下进行提取并将其与所拍摄的静态图案做对比。

在同样同时将至少两个手指贴放在屏幕上的另一优选的设计方案中，针对静态图案、指纹特性和必要时运动图案的组合在检查该组合是否与预定动作相关联之前检查：至少两个静态图案的第一静态图案是否相当于用于启用多指纹记录的预定的启用图案。只有当是这种情况时，才进行进一步的检查以及必要时触发动作。例如可以针对惯用左手来预定，将右手拇指以大约45°迎角(其中，在此可给出错误公差)预定为启用图案。多指纹记录的这种方式在启用之后一方面避免了意外操作输入并且另一方面能够利用仅很少的手指或手指姿态来实现执行复杂度或高或低的然而频繁使用的动作。

应用程序例如可以是文本输入功能。至少两个静态图案中的第一静态图案相当于启用图案，并且取决于其中第二静态图案地例如将小写、大写、数字模式或者将特殊符号模式设定为书写模式。其中每个模式可以与手的特定的手指相关联，然而，大写和小写之间的切换也可以与一个和同一个手指的不同迎角组合，其中，这在输入期间可以进行查验，从而例如在大于70°迎角情况下将相关字母进行大写，而在迎角小于该值情况下进行小写。

在另一示例中，其中，至少两个静态图案中的第一静态图案相当于启用图案，取决于其中第二静态图案以及必要时其中另外的静态图案来仿效计算机鼠标的功能，其中，优选将各一个手指与计算机鼠标的按键或滚转元件相配属。视仿效的元件而定也可以将另外的指纹特性或运动图案关联特定的功能。例如给其配属滚轮功能的那个手指也可以通过如下方式承担滚转功能(例如与搜索功能关联)，即，例如给朝向其中一个方向的滚转配属手指在屏幕上向上滑动运动并给朝向另一方向的滚转配属手指在屏幕上向下滑动。

针对大量应用(当至少两个静态图案的其中第一静态图案相当于启用图案)，可以取决于其中的第二静态图案地实施缩放和标记功能。在网页浏览器中例如可以通过手指例如中指的相应运动图案来实现缩放功能：当另一手指例如食指在相关文本位置上滑动时可以标记文本，只要第一启用图案被记录一次或被连续记录即可。

在另一设计方案中，其中，至少两个静态图案的其中第一静态图案相当于启用图案，通过不同的第二静态图案来实现对输入元件的重复占用，其中每一种第二静态图案分别对应于另外的手指。输入元件在此被理解为在屏幕上示出的元件，例如文件夹或其他应用程序的Icon(图标)。迄今为止这通常通过不同长时间触摸或施加到输入元件上的不同固定压力来实现，然而这在实践中往往导致不令人满意的结果，这是因为一方面要么带来较长的持续时间，要么另一方面压力区别使得使用起来并不准确。与迄今应用的措施相比这种类型、文本或图像元件复制更快、更可靠和更舒适，在迄今应用的措施中，为了标记要在触摸屏上按压大约1秒时间，之后使得被手指触摸到的元件被做标记，并且接着可以向前或向后变化做标记的区域的边界，以便由此标记更多或更少的内容。而通过手指关于指纹的区别可以快速和精确地区分不同功能，这有助于在使用者输入或与使用者交互时提供更大收获。在此，对输入元件的重复占用不仅可以通过不同的第二静态图案来实现，而且也可以通过对应于一个指纹的唯一的第二静态图案实现，其中，不同占用对应于指纹特性内的不同定向、迎角和/或旋转角。

前述过程也可以用于特别可靠的认证。如果至少两个静态图案的其中第一静态图案相当于启用图案，则仅取决于至少一个第二静态图案地启动认证过程。优选地，只有当至少一个第二静态图案的指纹特性和/或运动图案对应于预定数值时，才启动认证过程。

在利用手指工作的认证的简化一些的措施中，取消询问启用图案，仅针对静态图案查验，指纹特性和/或运动图案是否对应于预定数值。

此外也能够实现大量应用，其中可以取消查验启用图案。因此，可以在移动设备的基本设定中设置开关，该开关允许多手指记录，只要这在设定中针对相应应用程序已被释放即可。同样可以提前输入第一静态图案，即启用图案，以便启动多指纹记录模式，该多指纹记录模式一直运行，直至两个静态图案的其中第一静态图案被再一次记录，必要时是在为此设置的位置处。

此外能想到很多应用，其中，可以取消多手指记录模式的单独启用，并且其中，附加的功能已经从如下得到，即，除了指纹以及可能运动图案之外还记录另外的指纹特性，也就是定向、旋转角或迎角。

在启用的应用程序中，至少一个手指的迎角或旋转角的变化例如可以改变音量或者改变由二维图形或三维图形构成的片段的尺寸。这例如可以在更复杂的合成应用中使用，其中，不同的调节器控制不同效果，可以将其中每个调节器配属给一个手指，通过手指的迎角例如可以设定(例如特定的乐器的)效果的音量，音量的变化通过迎角的改变获得，其中，扁平贴放的手指例如可以对应于静音切换。

借助迎角或旋转角的变化来改变由二维或三维图形构成的片段的尺寸例如可以特别好地用于导航应用程序中。至少一个手指的迎角变化也可以被用于在对象的二维图和三维图之间来回切换。用于此的手指可以是不同于实现缩放功能的另一手指。

在一个特别优选的设计方案中，在启用的应用程序中，至少一个手指的迎角的变化改变了用于屏幕的实际的或仿效的书写工具的迎角。在此，实际书写工具的、例如触摸笔的迎角取决于手指迎角来明确，笔关于屏幕表面保持哪个角度是无所谓的。以此方式可以改善触摸笔的功能，该功能通常可能仅经由按压屏幕来改变线条粗细。当应用手指本身仿效书写工具时，更好地使这一情况成功。

在启用的应用程序中，至少一个手指的定向的变化可以考虑被用于控制，例如可以转动在屏幕上显示的对象，或者在另一应用程序中，改变用于屏幕的实际仿效的书写工具的定向。如果例如用手指仿效笔，则可以此方式除了其迎角之外还限定了笔的方向，从而改进了例如书法应用程序的使用者便利性。

最后，也可以利用手指更可靠进行认证过程，只有当借助指纹记录器确定的静态图案分别具有至少两个预定的指纹特性(例如迎角和定向)并且/或者在预定时间间隔中确定的两个静态图案分别反映出至少两个指纹特性以预定方式变化(例如以预定的方式发生手指滚转或手指迎角变化，其中也可以考虑到方向变化)时，才执行认证过程的初始化。替选或补充地，只有当借助指纹记录器确定的运动图案相当于预定运动图案时，才进行认证过程的初始化。

应当理解，前述和以下还将阐述的特征不能可用于给出的组合中，而且也能以其他组合方式或单独地使用，而不会脱离本发明范围。

附图说明

以下例如按照公开对于本发明而言主要特征的附图进一步阐述本发明。其中：

图1a、b示出用于控制移动输入设备的方法的流程图表；

图2a、b示出对手指姿态和指纹图案进行参数设定；

图3示出静态图案与指纹的对比；

图4a-c示出移动输入设备的屏幕的不同的设计方案；

图5a-d示出这种屏幕的另外的设计方案；

图6示出屏幕的替选设计方案的细节；和

图7-9示出不同的操作可能性；

图10示出屏幕的另一设计方案的细节。

具体实施方式

图1首先示出了用于控制具有屏幕的移动输入设备的方法的流程，在该屏幕上，在图像元件的第一像素格栅内能显示信息，并且在该屏幕内集成了面状的、至少包括屏幕表面一半的光学的指纹记录器，该指纹记录器具有由光敏的传感器元件构成的第二像素格栅。移动输入设备的结构上的设计方案如下结合图4-6详细阐述。

关于该方法的流程必要的是，首先，要么由使用者要么由操作系统来启动应用程序，或者应用程序已经在运行。应用程序不仅被理解为必须由使用者启动的程序，而且也被理解为由操作系统启动的应用程序。E-Mail程序、文本处理程序、游戏等被视为前一种情况，而(通常由触摸启动的)例如在移动输入设备屏幕上显现出不同图标、所谓的Icons的通常通过触摸启动的屏幕管理则被视为后者的、由操作系统启动的应用程序。应用程序启动或已运行的这种前提条件在图1a以A)标识。在下一步骤B)中，将一个或多个手指贴放在屏幕上。在步骤C)中，启用指纹记录并且借助指纹记录器记录图像或图像序列：在启用的应用程序中，针对至少一个贴放在屏幕上的手指借助指纹记录器来确定手指的指纹和多个指纹特性。手指在屏幕上的定位、至少一个手指在屏幕上的定向、至少一个手指在屏幕上的旋转角和/或迎角都被视为指纹特性。如果至少一个手指运动，则附加地记录运动图案。记录通过如下方式进行，即，由传感器元件要么一次性地在预定时间点在一个图像中要么多次在预定时间段期间在图像序列中记录入射在传感器元件上的光强度。通常可以将贴放在显示屏上的手指区域的静态图案的重心作为手指的定位来获知，或者替选地如上述，获知核心奇点的中心点。运动图案由追踪经过一系列连续图像的手指的定位得到。

在步骤D)中，由图像处理算法将所记录的强度值拼凑成至少一个指纹的静态图案，该静态图案相当于整个指纹自身的片段。一旦指纹特性无法在借助指纹记录器拍摄时就已经得到确定，如针对定位的情况，那么就在图像处理范围内确定另外的指纹特性，例如迎角或旋转角。必要时也确定运动图案。

最后，在步骤E)中，将至少一个手指的静态图案(也就是其整个指纹的片段)、指纹特性以及必要时的运动图案的组合与数据库进行比对。这是图1a中的步骤F)。一旦所提到的组合保存在数据库中，则执行步骤G)，并针对启用的应用程序检查是否有预定动作与该组合相关联，然后执行该动作，这相当于步骤I)。如果所提到的组合虽然保存在数据库中，但针对启用的应用程序中却没有关联动作，则执行第一标准动作(图1中的步骤J))。如果组合自身根本没有保存在数据库中，则执行第二标准动作(图1的步骤H))。第一和第二标准动作也可以是相同的并且例如以如下方式显示错误信息，即，没有输入与该动作相关联。

图1b详细阐述了图1a的步骤D)。步骤i)示出了初始状况，其包含贴放在移动输入设备2的屏幕1上的手指3(在此是两个手指3.1和3.2)。指纹记录器首先拍摄灰度图，无需按照不同颜色进行区分，这是因为对此关键的是指纹的皮肤凸部与皮肤凹部之间的对比度。根据步骤ii)中所示的灰度图，生成二进制的掩模图像，这在步骤iii)中示出。掩模用于过滤，即仅考虑在二进制的掩模图像的于步骤iii)中所示的白色区域之内记录到的强度值，并且得到了步骤iv)中所示的经清理的灰度图。然后根据该经清理的灰度图在另一经过中，如图1b的步骤v)中所示和前已述，确定手指的静态图案，也就是整个指纹的片段，以及另外的指纹特性，如定位、定向或者说定向角α、迎角β和/或旋转角γ，并且以相应的数据结构存储用于进一步处理。

在图1b中所示的示例中，在启用的应用程序中，同时针对贴放在屏幕上的至少两个手指借助指纹记录器来确定指纹或这些指纹的静态图案、指纹特性以及可能的运动图案，然后将它们与数据库进行比对。然而，为了执行该方法并与传统移动输入设备相比扩展控制可能性，确定一个手指的指纹特性就足够了。一个或多个手指的定位和(在手指扁平地贴放的情况下的)定向容易地由拍摄到的图像得出，而迎角β和旋转角γ不是这种情况。为了确定迎角和旋转角，首先确定手指的静态图案并且检查指纹是否已保存在数据库中。在已保存指纹情况下，结合静态图案与已保存的指纹图案的对比以及因而结合属于保存的指纹的(由此可推导出的)指纹特性以计算方式来确定定向、旋转角γ和/或迎角β。这可以通过如下方式来进行，即，例如预先针对初始化来拍摄在不同旋转角和/或迎角情况下的手指图像，但是更好地是通过如下方式来进行，即，如前述例如通过手指在屏幕上滚转和通过指尖在屏幕上滚转来拍摄整个指纹。如果指纹没有被保存，则仍可以结合与静态的、经求平均的且保存在数据库中的指纹特性的对比来计算旋转角和迎角。

该工作方式应当结合图2a、2b和图3详细阐述。图2a示出贴放在屏幕上的手指3。在此，其中集成有指纹记录器的屏幕位于通过笛卡尔坐标系的x和y展开的平面内；方向z相应于屏幕的法线。手指在屏幕上的姿态可以通过手指的定向、迎角和旋转角来描述。定向相对于屏幕平面内的预定的轴线来说明，在图2a中所示示例中，该定向通过屏幕平面内的定向角α(关于平行于y轴的轴线y’测得)说明。迎角β表示，手指3的第一指节相对于屏幕平面倾斜度有多大并且关于该屏幕平面测得。最后，旋转角γ描述了手指3围绕其纵轴线的旋转。假如该旋转在屏幕上进行，则也意味着手指3进行“滚转”。所有三个角度一起明确描述了相关手指相对于屏幕的姿态(也称为姿势)，并且在原理方面可以给每个3元组数值配属有功能，其中，应当考虑，尤其是迎角β和旋转角γ只不过可能以相对较大的公差被确定，这是因为贴放压力可能影响静态图案的尺寸。如果附加地记录贴放压力，则这些公差可以被降低。

附加地也可以分别在较小局部环境(所谓的块)中确定手指线的纹路的取向并且用作指纹特性；这在图2b示出。根据这些局部取向(在图2b中用d

图3示出了静态图案M与保存在数据库中的整个指纹F的比对。整个指纹(通常仅手指的第一节)以上述方式通过扁平的手指在指纹记录器上滚转和根据指尖滚转来确定，因而该整个指纹是具有相对较大面积的通常近似呈矩形的图案。由指纹记录器记录到静态图案M，该静态图案代表整个指纹的当前贴放在显示屏上的部分。在此，对指纹及其特性或特征的确定如现有技术已知的那样进行并且在开头已阐述。首先针对该静态图案比对所保存的整个指纹中哪个属于该静态图案。如果该整个指纹F如图3中所示的示例是存在的并被找到，那么结合图案对比计算出定向角α、旋转角γ和迎角β，也就是说，找到整个指纹F的相当于静态图案M的片段。在此，对比可以包含关联性、特征细节、定向图像、频率图像或纹路的形状，这同样如前述并且由在那里所述的现有技术已知。整个指纹F内的静态图案M的例如重心的位置确定了迎角β和旋转角γ，静态图案M相对于整个指纹F的转动确定了定向角α。在所示的示例中，在此呈圆形的静态图案M的中心在由旋转角γ和迎角β展开的坐标系内的位置分别对应于可以与静态图案M相配属的数值。在此，公差对于迎角β而言较大，这是因为对迎角的确定由于与贴放压力的相关性使得可能是不准确的。为了确定迎角β和旋转角γ，也可以有利地同时考虑静态图案M的形状和尺寸，其中，例如在迎角更可能小的情况下，图案M更可能是大的并且具有长形的形状。然而，由于个性化解刨学方面原因，不能够将图案M的尺寸和形状考虑为所有手指或人员。

结合图4-6，现在应当描述针对移动输入设备的形式为层堆栈的屏幕的不同的可能性。在图4a-4c中，首先简短阐述这种层堆栈的一般性结构。层堆栈朝向使用者方向通过贴放面4来限界。该贴放面又是用于防护图像元件的像素格栅和传感器元件的防护层5的一部分。包含由光敏的传感器元件构成的第二像素格栅的传感器层6在图4a中布置在防护层5下方，然而布置在显示器层7上方，图像元件的第一像素格栅被集成到该显示器层本身内。在图4b中，传感器层6布置在显示器层7下方，在图4c中，传感器层6和显示器层7是相同的，在此，传感器元件和图像元件彼此并排布置。用于记录指纹的照明在图4a-4c所示的设计方案中借助显示器层7的屏幕元件来进行，该显示器层例如可以是OLED层。如果显示器层7布置在传感器层上方，则图像元件必须是透光的，从而使得由手指返回到防护层5的光的一部分可以入射到传感器元件上。在此，手指贴放在显示屏或屏幕上总是具体地被理解为手指贴放在层堆栈的最上方的、能接近的层上，也就是贴放在贴放面4上。

这些层彼此间与未示出的透明的粘附介质相连。此外为了限制传感器元件超过第二像素格栅的探测角度范围而布置有(此处同样未示出的)遮蔽层。

在也可以与遮蔽层组合的另一优选的设计方案中，为了在记录指纹时进行照明，将光耦入到布置在第二像素格栅的上方或下方的具有大面积布置或构造的光耦出元件的片状的光导体内。假如手指3的指肚没有位于贴放面4上，则该光经由光耦出元件朝向针对手指3的贴放面4的方向耦出并且在那里全反射。图5a-5d中示出了这种类型的设计方案，在此，片状的光导体通过发光层8象征性表示，光从窄侧耦入。图5a中示出了发光层8布置在传感器层6(其包含具有传感器元件的第二像素格栅)下方，然而布置在显示器层7(其包含具有图像元件的第一像素格栅)上方。图5b示出了一种设计方案，其中，发光层8布置在传感器层6与显示器层7之间，其中，传感器层6从观察者方向观察布置在光导体层8下方。由于光在发光层8之内全反射并且该光仅能够经由此处未示出光耦出元件离开，所以发光层也可以布置在传感器层6上方，而不会干扰光敏的传感器元件的敏感性，不发生不利的增亮。图5c示出另一设计方案，其中，两个像素格栅组合成由传感器元件和图像元件构成的共同的层，并且其中，发光层8布置在该层下方。最后，图5d示出共同的传感器显示器层6、7以及发光层8的相对于图5c颠倒的顺序，该发光层在此位于组合的传感器和显示器层6、7上方。

图6示出根据图5c的视图的细节，在此，传感器层6和显示器层7直接相叠布置地拼凑成共同的层。透明的屏幕元件9布置在传感器元件10的上方，但是它们自身不必强制性是透明的。由传感器元件10构成的第二像素格栅的分辨率小于由图像元件9构成的第一像素格栅的分辨率，来自发光层8的光耦出之后可以通过传感器元件10之间的间隙向上行进。此外也可行的是，不同于在此图6中所示的设计方案地，传感器元件10和屏幕元件9布置在一个平面内。

此外，由层堆栈形成的屏幕附加地还装备有(此处未示出的)触敏的触摸传感器层，其记录手指的贴放并借助指纹记录器触发拍摄。

通过记录附加的指纹特性得到了大量不同的应用可能性，这些应用可能性也包括现有程序的扩展。在图7-9中，示例性地示出不同的应用程序，它们都应用了上述方法。图7例如示出一种应用，其中，右手的四个手指3.1、3.2、3.3和3.4贴放在屏幕上，并且只有当指纹(也就是静态图案)以及可能的另外的指纹特性(如定位、旋转角和迎角)对应于保存在数据库中的图案组合时，才启动应用程序，或者才释放出用于由应用程序执行的(例如在线支付)操作的许可。例如可以预定，只有当静态图案和指纹特性的至少一部分的组合保存在数据库中并且与释放功能建立联系时，才释放将屏幕作为输入设备的应用或释放对应用程序的应用或对在该应用程序中的所选定的功能的应用。

在方法的另一设计方案中，针对静态图案、指纹特性以及可能的运动图案的组合，在检查是否有预定的动作与该组合相关联之前，检查至少两个静态图案的其中第一静态图案是否相当于预定的用于启用多指纹记录的启用图案，并且只有当是这种情况时，才执行进一步的检查以及可能触发动作。这例如在图8中指明。在此，左手和右手的拇指3.5分别放在移动输入设备2的屏幕1上。在惯用右手情况下，例如可以将左拇指指纹预定作为启用图案，假如期望的话还附加具有定位、迎角和/或旋转角以及定向。在此情况下，接通多指纹记录，视右手哪个手指以及可能手指放在屏幕的哪个位置而定(其中，也可以放置多个手指)可以实现特定的功能。如果图8中的启用的应用程序例如是文本处理程序并且已启用文本输入功能，则右手的手指可以分别与书写模式相配属，例如拇指可以与小写相配属、食指与大写相配属、另一手指与数字输入图案相配属、第四指与特殊符号模式相配属，从而在这些手指中的一个贴放时除了左手拇指之外还设定了相应的属于该手指的书写模式。为了方便识别，为此优选在屏幕上示出相应按键，其中，各个按键将反复以所述方式被占用。分别启用的模式可以强调示出。为了简化，该方法可以如下执行，即，启用图案仅需要识别一次并且直至最后左手拇指在该实例中不再需要贴放在屏幕1上，而是仅用右手手指更改书写模式，而无需左手拇指贴放。同样地以此方式也给手指配属了计算机鼠标的功能；分别将手指与计算机鼠标的按键或滚转元件相配属，例如将中指配属给滚轮，将无名指配属给鼠标右键并且将食指配属给鼠标左键。在文本处理程序之内或在网页上可以给右手的右拇指或其他手指也配属有之后将实施的不同的缩放或标记功能，针对该动作不考虑证实启用图案的左手的拇指，也就是说不给其配属这种功能。

利用所述方法也可以通过不同的其中第二静态图案(其中每个对应于另一手指)实现重复占用输入元件。这示例性在图9中示出。在此，在屏幕1上示例性示出四个不同应用程序11-14，即音乐应用程序11、E-Mail应用程序12、文件夹应用程序13和电话应用程序14。如果例如将食指3.1定位在应用程序11上，则可以打开该应用程序并且让其呈现出可播放曲目的选项。而如果中指3.2定位在音乐应用程序11上，则可以利用该手指例如关联“播放”和“暂停”功能之间的切换。这些功能也可以在无需通过启用图案的识别进行的启用的情况下来实现，例如通过总体设定或与应用程序有关的设定来实现。重复占用在这种情况下通过取决于用于音乐应用程序11(如果其作为图标显示在屏幕1上)的指纹来关联不同功能地实现。输入元件的重复占用也可以替选或补充地通过指纹特性内的不同定向、迎角和/或旋转角来实现。这样，使得“快进”和“倒放”功能例如可以利用手指的优选是食指的不同旋转角来实现，其中，旋转角应当具有不同符号。快进对应于正向旋转角，即，向右倾斜食指，而倒放通过向左滚转食指触发。

食指的迎角的变化例如可以用于设定音量。在此，当然也可以将音量设定(可能附加地)配属给另一个手指。

在混音应用程序(其中音乐和音频信号混合在一起或协调一致)中，在屏幕上按常见方式实施滚转条调节器和旋钮调节器的显示。滚转条调节器的设定例如可以通过设定与该滑动条调节器关联的手指的迎角来执行，在旋钮调节器情况下，这可以与各自的手指的定向相关联。不同滚转条调节器可以用于调谐高音、中音、低音/低音部，或者也调谐音频文件的声音叠化。通过基于多指纹的输入如前述那样例如可以利用一只手的手指来明确输入类别，例如音量，并且利用另一只手的手指调节各个频道的音量，其中，有利地不必非要看屏幕，这是因为通过手指的放置也直观识别设定范围或者设定的数值。扁平贴放的手指例如可以一直跟随最小音量，立起尖端的手指跟随最大音量。

多指纹输入模式也可以用于导航应用程序。为了避免不期望的动作，在此先决条件可以是，首先多指纹输入模式通过特定的手指的贴放来启用，也就是将其中至少一个静态图案相当于启用图案。迎角的设定例如可以通过如下方式用于实现地图中的缩放功能，即，在地图相关位置首先点击，接着通过更改迎角在该定位处实施地图缩放，替选地也可以进行二维图和三维图之间的切换。通过旋转手指可以旋转地图。

在CAD程序中可以通过旋转手指例如也转动所示构件，通过倾斜手指可以将该构件放大或者拉近到屏幕表面，并且反之亦然，通过例如围绕平行于屏幕平面并平行于扁平贴放的手指的轴线滚转手指例如可以相对于屏幕平面转动已标记的构件。

关于认证，尤其有意义的是，当指纹传感器全面覆盖整个屏幕时，建立更强的安全机制。因此当认证如迄今常见地仅需要贴放指纹时，可能会发生使用者无意授予了许可，这是因为他利用了认证所需的手指在屏幕上意外地在屏幕上选择了其他事情并且然而在这个瞬间出现了认证请求。因而对于具有全面的指纹传感器的设备而言有意义的是，让认证附加地与不寻常的安全手势相联接，以便将该过程与正常的、非安全相关的设备输入过程加以区别。例如将如下输入作为这种安全手势，这些输入一方面经由一个或多个用于手势的手指的指纹来对人员进行身份验证，并且另一方面经由贴放方式(静态图案还包含指纹特性)或者说经由在与运动图案组合情况下解释操作人员的意图的运动，来操纵安全相关的动作。静态的附加的安全手势例如可以在于，将多个手指的指尖同时置于屏幕上，其中，在此也可以附加考虑不同的指纹特性。

总而言之，记录或确定另外的指纹特性，即手指在屏幕上的定向、在屏幕上的旋转角和/或迎角，能够实现提供附加的自由度，使得每个手指存在多个自由度，它们适用于关联附加功能。尤其是对迎角和旋转角的分析可以被用于利用手指(无需其在屏幕上运动)从事分级输入，例如类似于诸如转动开关或滚转条调节器的控制装置。与此相反，在现有技术中，主要是只能利用手指实现二进制输入，其中按下或没有按下符号；分级输入要通过移动屏幕上的操作元件来进行，其中，始终必须运动手指。尤其是在屏幕较小例如移动电话情况下，这将伴随更高的不准确性，相反，迎角可以与屏幕尺寸无关地变化，如同旋转角那样。评估手指在触敏的屏幕上的压力强度，对于例如可以利用音乐应用程序中的滚转条调节器执行的那种设定而言，当确定了贴放强度时也不太准确，并且当在贴放持续时间内进行控制时太不方便使用者。

最后，在图10示出针对屏幕1的实施方案的原理草图，该屏幕具有由图像元件9构成的第一像素格栅和集成的由光敏的传感器元件10构成的第二像素格栅以用于成像出至少一个手指3的静态手指线图案(也被称为指肚结构)，其由指肚线P

屏幕1是一层或多层的透明或半透明的主体101，其具有贴放面4、显示器平面102.0内集成的由图像元件9构成的第一像素格栅102、传感器平面103.0内集成的由光敏的传感器元件10构成的第二像素格栅，该传感器平面包括大量这种光敏的传感器元件10和大量的在遮蔽平面104.0内集成的有规律布置的具有遮蔽开口的角度遮蔽件104。在此，由透明或半透明的主体101的外表面构成的贴放面4和至少是传感器平面103.0和遮蔽平面104.0彼此平行取向。屏幕1的厚度通常在0.1mm和10mm之间，优选在0.5mm和2mm之间。像素状的图像元件9相应分别包括原色为红、绿和蓝的多个子像素R、G、B。由光敏的传感器元件10构成的第二像素格栅包括大量规律布置的光敏的传感器元件10，给它们分别配属有其中一个角度遮蔽件104。角度遮蔽件104实施为面元件并且分别具有遮蔽开口，遮蔽开口相对于传感器元件10，或者更准确地说相对于其光敏表面如下这样地布置和定尺寸，即，使得只有从有限的反射角度范围穿过该遮蔽开口让在贴放面4上反射的或者说在至少一个贴放手指3上反射的光，也就是说，只有分别在贴放面4的分型面4.1上反射的光，优选是全反射的光，可以倾斜地入射到传感器元件10上。为此，遮蔽开口分别沿垂直方向地从朝贴放面4的视线方向以间距a布置在传感器元件10上游，并且在平行方向上(错开方向R

在图10中所示的实施方案中，显示器平面102.0和传感器平面103.0落在一起，因而遮蔽平面104.0朝向反射在贴放面4的光的方向地布置在显示器平面102.0前方。因而，使得没有散射光或没有从由图像元件9构成的第一像素格栅的图像元件9直接出发的光入射到光敏的传感器元件10上，这些光敏的传感器元件经由间距a被散射光遮蔽件106包围，这些散射光遮蔽件正交与角度遮蔽件104邻接。

透明或半透明的主体101可以由具有不同折射率的不同材料的层实施，以便让光在波长范围方面、在反射角度范围方面或在极化方向方面与至少一个贴放的手指3的拍摄的出现相匹配，并且/或者在有附加光源情况下，将用于照明贴放面4的光尽量在入射角度大于针对全反射的极限角度情况下传导到贴放面4上。

向屏幕1的使用者显示初级光信号或图示的图像元件9可以同时充当针对贴放面4进而是贴放的对象、尤其是手指3的照明部。替选地或附加地，可以存在和应用背景照明108作为照明部，其使光有利地在不可见的波长范围内通过与由光敏的传感器元件10构成的第二像素格栅交错的、由图像元件9构成的第一像素格栅指向贴放面4。替代背景照明108可以存在附加照明109，其例如同样在不可见的波长范围内，只让光在角度大于针对全反射的界限角度情况下指向贴放面4。如果应当将全反射的光用于拍摄，则重要的是，让照明部发射出至少部分在角度大于/等于极限角度情况下入射到贴放面4上的光。

光敏的传感器元件10有利地可以作为快门像素具有电子控制单元以用于控制曝光时间，例如作为卷帘快门(Rolling-Shutter)或全局快门(Global-shutter)，如其在DE10 2015 116 026 A1中公开的那样。由光敏的传感器元件10构成的第二像素格栅是快门像素传感器。借此，使得曝光时间进而是纳入时间可以匹配于显示屏的不同的亮度，这些亮度在使用者应用场景中或由于不同环境条件而发生变化。

遮蔽开口优选具有常见的形状。它们例如可以是圆形、椭圆或优选缝隙形。遮蔽开口沿错开方向R

在根据本发明的屏幕1或根据本发明的装置的第一实施方案的第一替选方案中，最大长度或者说在优选情况下的缝隙长度l小于最大宽度或者说在优选情况下的缝隙宽度b。在此，其如此小，以至于在借助由光敏的传感器元件10构成的像素格栅的所有光敏的传感器元件10的拍摄中获得了各向同性的对比度。遮蔽开口在图10中所示的实施例中全部沿相同的错开方向R

根据具有布置在上游的角度遮蔽件104的传感器元件10，下面将参照图10阐述检测到的反射角度范围和关于缝隙宽度b的接受角度

在左侧示出的第一传感器元件10上游布置了具有缝隙105的角度遮蔽件104，缝隙的缝隙宽度b位于图面内。通过缝隙105相对于传感器元件10的相对位置并通过缝隙宽度b和传感器元件10(此处始终意味着其光敏表面)的规格尺寸来确定的反射角度范围通过边缘光束来限界，反射角度范围利用相对于贴放面4的垂线形成第一角度τ(优选大于全反射的极限角度)和第二角度

朝向缝隙宽度b方向的接受角度

显示屏的原理上的结构与传感器元件10的几何上的实施方案无关，使得传感器元件有利地具有规律的等边多边形形状。分别布置在上游的角度遮蔽件104的缝隙105以成组方式利用缝隙长度l来分别平行于传感器元件10的一侧地取向。传感器元件10例如也可以实施为圆形或椭圆形。

此处介绍的方法和此处介绍的装置总而言之与迄今为止能实现的相比能够实现对大量应用程序的直观控制。

附图标记列表

1 屏幕

2 移动输入设备

3、3.1-3.5 手指

4 贴放面

4.1 分型面

5 防护层

6 传感器层

7 显示器层

8 照明层

9 图像元件

10 传感器元件

11-14 应用程序

101 主体

102.0 显示器平面

102.2 透明的区域

103.0 传感器平面

104 角度遮蔽件

104.0 遮蔽平面

105 缝隙

106 散射光遮蔽件

108 背景照明

109 附加照明

α 定向角

β 迎角

γ 旋转角

τ 角度

a 间距

b 缝隙宽度

x、y、z 坐标系

F 整个指纹

M 静态图案

R、G、B 子像素

P

P

R