光电式指纹辨识装置制造方法及图纸

本申请公开了一种光电式指纹辨识装置，是提供一手指按压在一光电传感器的一光接收表面，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，且光电传感器将光强度讯号转换成至少一光电流讯号并传输到一模拟数字转换器。模拟数字转换器将光电流讯号转换成至少一数字讯号并传输到一图像处理器。图像处理器依据数字讯号输出成一指纹图像。

【技术实现步骤摘要】

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。
技术介绍
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(FingerprintSensor)，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，就成为了本案专利技术人所要解决的问题。
技术实现思路
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，本专利技术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：本专利技术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，使得本专利技术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。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是本专利技术第一实施例的光电式指纹辨识装置的方块示意图；图2是本专利技术第一实施例的光电式指纹辨识装置的架构示意图；图3是本专利技术第二实施例的光电式指纹辨识装置的架构示意图；以及图4是本专利技术第三实施例的光电式指纹辨识装置的架构示意图。具体实施方式请参考第1图与第2图所示，分别为本专利技术第一实施例的光电式指纹辨识装置的方块示意图与架构示意图。光电式指纹辨识装置10包括一光电传感器11(PhotoelectronSensor)、一模拟数字转换器12(A/DConverter)及一图像处理器13。其中，光电传感器11具有一光接收表面111，用以供一手指20接触于其上。模拟数字转换器12电性连接于光电传感器11。图像处理器13电性连接于模拟数字转换器12。在本实施例中，可藉由一电路板30，将光电传感器11、模拟数字转换器12及图像处理器13分别设置在电路板30上，藉此将光电传感器11、模拟数字转换器12及图像处理器13相互电性连接。当手指20按压在光电传感器11的光接收表面111后，可藉由一环境光源的非可见光IR1照射在手指20上，并使非可见光IR1为波长范围介于780nm至3000nm的红外线辐射，使得非可见光IR1穿透手指20内部后形成散射光，并由光电传感器11感测非可见光IR1穿透手指20的至少一光强度讯号(IntensitySignal)，并使光电传感器11依据光强度讯号转换成至少一光电流讯号(PhotocurrentSignal)。需注意的是，手指20表面具有皮纹波谷21与皮纹波峰22。当非可见光IR1从手指20内部穿透出皮纹波谷21时，由于皮纹波谷21是接触在光接收表面111，所以非可见光IR1可由皮纹波谷21直接进入到光接收表面111，而使光电传感器11可接受到较强的一第一光强度讯号IS1。当非可见光IR1由手指20内部穿透出皮纹波峰22时，因皮纹波峰22与光接收表面111之间具有一间隙G，使得部分的非可见光IR1会被光接收表面111反射，部分的非可见光IR1进入到光接收表面111，而使光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电式指纹辨识装置，用以辨识一手指的一指纹，其特征在于，所述光电式指纹辨识装置包括：一光电传感器，具有一光接收表面，所述手指是接触在所述光接收表面，所述光电传感器用以接收一非可见光穿透所述手指的至少一光强度讯号，所述光电传感器依据所述光强度讯号转换成至少一光电流讯号；一模拟数字转换器，电性连接于所述光电传感器，用以接收所述光电流讯号，所述模拟数字转换器依据所述光电流讯号转换成至少一数字讯号；以及一图像处理器，电性连接于所述模拟数字转换器，用以接收所述数字讯号，所述图像处理器依据所述数字讯号输出成一指纹图像。

【技术特征摘要】
1.一种光电式指纹辨识装置，用以辨识一手指的一指纹，其特征在于，
所述光电式指纹辨识装置包括：
一光电传感器，具有一光接收表面，所述手指是接触在所述光接收表面，
所述光电传感器用以接收一非可见光穿透所述手指的至少一光强度讯号，所
述光电传感器依据所述光强度讯号转换成至少一光电流讯号；
一模拟数字转换器，电性连接于所述光电传感器，用以接收所述光电流
讯号，所述模拟数字转换器依据所述光电流讯号转换成至少一数字讯号；以
及
一图像处理器，电性连接于所述模拟数字转换器，用以接收所述数字讯
号，所述图像处理器依据所述数字讯号输出成一指纹图像。
2.如权利要求1所述的光电式指纹辨识装置，其中所述光接收表面与
所述手指的复数皮纹波谷相互接触，所述光电传感器接收到所述非可见...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫仁杰，洪浚郎，
申请(专利权)人：金佶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71