[发明专利]光电式指纹辨识装置

说明书

技术领域

本申请涉及指纹辨识装置领域，具体涉及一种有关于光电式指纹辨识装 置。

背景技术

所谓指纹辨识，顾名思义就是利用人体手指上独有指纹信息进行辨识。 常见的指纹辨识装置可由两种元素组成。其一为指纹传感器(Fingerprint Sensor)，主要目的是采集一枚完整的指纹图像。另一个元素则为指纹辨识算 法(FingerprintAlgorithm)。当前端的指纹传感器采集指纹图像后，后续则是 交由算法进行指纹图像处理与指纹特征点抽取，生成指纹模板后将原始指纹 图像丢弃，最后再进行指纹比对。

常见的指纹传感器有电容式(Capacity)与光学式(Optical)两种。目前电容 式指纹传感器常见的有RF电容感测、压力感测、热感测等。其原理是将高 密度的电容传感器或是压力传感器等微型化传感器整合于一芯片之中，待手 指按压芯片表面时，内部微型电容传感器会根据指纹的波峰与波谷聚集而产 生的不同电荷量(或是温差)，进而形成指纹图像。

电容式传感器的优点为薄型化与小型化，可被大量运用在手持装置上， 不过其缺点为成本高及耐用性备受考验。且电容式传感器为了维持一定的按 压面积须切割整片晶圆，所以每一芯片所产出的成本相当高。再者，由于电 容式传感器本身就是裸露的半导体芯片，容易因为手指本身的汗水与酸碱影 响，而对芯片表面产生侵蚀以及容易产生静电问题，使得电容式传感器的耐 受度及使用寿命大幅降低。因此，便有在电容式传感器表面增贴一层蓝宝石 基板以进行防护，但相对的也提高制作成本。

另外，光学式指纹传感器为最早的指纹采集设备，是利用光源、三菱镜、 电荷耦合组件(CCD)组成一套指纹采集设备。利用手指按压三菱镜后，以指 纹的波峰与波谷对于光线全反射的吸收与破坏，进而得到一枚指纹图像，再 经由电荷耦合组件(CCD)将影像撷取与输出。由于光学式指纹传感器的采集 方式是非接触芯片本身，也就是指纹按压处是由压克力或是玻璃等光学组件 所构成，故光学式最大的优势就是价格低廉且耐用。但光学式指纹传感器因 为其体积较大及组装复杂，难以运用于手持装置内部

是以，习知的电容式指纹传感器具有容易受环境静电影响及制作成本高 的问题，而光学式指纹传感器则具有体积大无法应用于手持装置的问题。因 此，要如何设计一种可避免环境静电影响、体积小及降低制作成本的指纹辨 识器，就成为了本案发明人所要解决的问题。

发明内容

鉴于习知的电容式指纹传感器具有容易受环境静电影响及制作成本高 的问题，光学式指纹传感器具有体积大无法应用于手持装置，而耐受度及使 用寿命较低的问题。是以，本发明的主要目的在于提供一种光电式指纹辨识 装置，以解决体积大、易受环境影响及制作成本高的问题。

为了解决上述问题，本申请揭示了一种光电式指纹辨识装置。根据本发 明所揭露的光电式指纹辨识装置，用以辨识一手指的一指纹。光电式指纹辨 识装置包括一光电传感器、一模拟数字转换器及一图像处理器。其中，光电 传感器具有一光接收表面，用以供手指接触在光接收表面。光电传感器用以 接收一非可见光穿透手指的至少一光强度讯号，并依据此光强度讯号转换成 至少一光电流讯号。模拟数字转换器电性连接于光电传感器，用以接收光电 流讯号。模拟数字转换器是将光电流讯号转换成至少一数字讯号。图像处理 器电性连接于模拟数字转换器，用以接收数字讯号。图像处理器是将数字讯 号输出成一指纹图像。

与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：

本发明之功效在于利用光电传感器来接收穿透手指的非可见光，并藉由 环境光源的非可见光穿透手指的皮纹波谷及皮纹波峰的光强度讯号差异性， 使光电传感器可转换成不同强弱的光电流讯号，再辅以模拟数字转换器将不 同强弱的光电流讯号转换成对应的数字讯号，以此输出明暗对比条纹的指纹 图像，进而提高指纹辨识率。

是以，藉由光电传感器轻、薄、短、小的特性，使得本发明的光电式指 纹辨识装置可应用在手持装置内部，可解决习知技术的光学式指纹辨识器体 积过大而无法用在手持装置的问题。而且利用非可见光穿透手指来辨识指 纹，此种光电分离的感测方式，可解决习知技术的电容式指纹辨识器容易受 到环境静电影响的问题，也不需要有习知技术的蓝宝石基板作保护的需求， 可大幅降低制作成本。

附图说明