[發明專利]光電式指紋辨識裝置

在審

• 申請號: 201410571618.3
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN105590083A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 巫仁杰;洪浚郎
• 申請（專利權）人: 金佶科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 許志勇;吳家偉

技術領域

本申請涉及指紋辨識裝置領域，具體涉及一種有關于光電式指紋辨識裝 置。

背景技術

所謂指紋辨識，顧名思義就是利用人體手指上獨有指紋信息進行辨識。 常見的指紋辨識裝置可由兩種元素組成。其一為指紋傳感器(Fingerprint Sensor)，主要目的是采集一枚完整的指紋圖像。另一個元素則為指紋辨識算 法(FingerprintAlgorithm)。當前端的指紋傳感器采集指紋圖像后，后續則是 交由算法進行指紋圖像處理與指紋特征點抽取，生成指紋模板后將原始指紋 圖像丟棄，最后再進行指紋比對。

常見的指紋傳感器有電容式(Capacity)與光學式(Optical)兩種。目前電容 式指紋傳感器常見的有RF電容感測、壓力感測、熱感測等。其原理是將高 密度的電容傳感器或是壓力傳感器等微型化傳感器整合于一芯片之中，待手 指按壓芯片表面時，內部微型電容傳感器會根據指紋的波峰與波谷聚集而產 生的不同電荷量(或是溫差)，進而形成指紋圖像。

電容式傳感器的優點為薄型化與小型化，可被大量運用在手持裝置上， 不過其缺點為成本高及耐用性備受考驗。且電容式傳感器為了維持一定的按 壓面積須切割整片晶圓，所以每一芯片所產出的成本相當高。再者，由于電 容式傳感器本身就是裸露的半導體芯片，容易因為手指本身的汗水與酸堿影 響，而對芯片表面產生侵蝕以及容易產生靜電問題，使得電容式傳感器的耐 受度及使用壽命大幅降低。因此，便有在電容式傳感器表面增貼一層藍寶石 基板以進行防護，但相對的也提高制作成本。

另外，光學式指紋傳感器為最早的指紋采集設備，是利用光源、三菱鏡、 電荷耦合組件(CCD)組成一套指紋采集設備。利用手指按壓三菱鏡后，以指 紋的波峰與波谷對于光線全反射的吸收與破壞，進而得到一枚指紋圖像，再 經由電荷耦合組件(CCD)將影像擷取與輸出。由于光學式指紋傳感器的采集 方式是非接觸芯片本身，也就是指紋按壓處是由壓克力或是玻璃等光學組件 所構成，故光學式最大的優勢就是價格低廉且耐用。但光學式指紋傳感器因 為其體積較大及組裝復雜，難以運用于手持裝置內部

是以，習知的電容式指紋傳感器具有容易受環境靜電影響及制作成本高 的問題，而光學式指紋傳感器則具有體積大無法應用于手持裝置的問題。因 此，要如何設計一種可避免環境靜電影響、體積小及降低制作成本的指紋辨 識器，就成為了本案發明人所要解決的問題。

發明內容

鑒于習知的電容式指紋傳感器具有容易受環境靜電影響及制作成本高 的問題，光學式指紋傳感器具有體積大無法應用于手持裝置，而耐受度及使 用壽命較低的問題。是以，本發明的主要目的在于提供一種光電式指紋辨識 裝置，以解決體積大、易受環境影響及制作成本高的問題。

為了解決上述問題，本申請揭示了一種光電式指紋辨識裝置。根據本發 明所揭露的光電式指紋辨識裝置，用以辨識一手指的一指紋。光電式指紋辨 識裝置包括一光電傳感器、一模擬數字轉換器及一圖像處理器。其中，光電 傳感器具有一光接收表面，用以供手指接觸在光接收表面。光電傳感器用以 接收一非可見光穿透手指的至少一光強度訊號，并依據此光強度訊號轉換成 至少一光電流訊號。模擬數字轉換器電性連接于光電傳感器，用以接收光電 流訊號。模擬數字轉換器是將光電流訊號轉換成至少一數字訊號。圖像處理 器電性連接于模擬數字轉換器，用以接收數字訊號。圖像處理器是將數字訊 號輸出成一指紋圖像。

與現有技術相比，本申請可以獲得包括以下技術效果：

本發明之功效在于利用光電傳感器來接收穿透手指的非可見光，并藉由 環境光源的非可見光穿透手指的皮紋波谷及皮紋波峰的光強度訊號差異性， 使光電傳感器可轉換成不同強弱的光電流訊號，再輔以模擬數字轉換器將不 同強弱的光電流訊號轉換成對應的數字訊號，以此輸出明暗對比條紋的指紋 圖像，進而提高指紋辨識率。

是以，藉由光電傳感器輕、薄、短、小的特性，使得本發明的光電式指 紋辨識裝置可應用在手持裝置內部，可解決習知技術的光學式指紋辨識器體 積過大而無法用在手持裝置的問題。而且利用非可見光穿透手指來辨識指 紋，此種光電分離的感測方式，可解決習知技術的電容式指紋辨識器容易受 到環境靜電影響的問題，也不需要有習知技術的藍寶石基板作保護的需求， 可大幅降低制作成本。

附圖說明