指纹感测装置以及指纹感测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种指纹感测装置以及指纹感测方法。指纹感测装置包括透明面板、照明光源、指纹传感器以及处理器。照明光源用以在一个曝光期间中依序提供多个发光图案，以依序照明放置在透明面板上的手指物件。指纹传感器包括多个图像感测单元。这些图像感测单元在一个曝光期间中感测经由照明光源提供的这些发光图案所照明的手指物件，以输出多个像素数据。处理器用以接收这些像素数据，以依据这些像素数据来产生指纹图像。这些发光图案分别包括依序排列的多个亮区以及多个暗区，并且这些亮区以及这些暗区在这些发光图案中动态位移。因此，本发明专利技术的指纹感测装置以及指纹感测方法可产生高信噪比的指纹图像。

Fingerprint sensing device and method

【技术实现步骤摘要】
指纹感测装置以及指纹感测方法
本专利技术涉及一种感测技术，尤其涉及一种指纹感测装置以及指纹感测方法。
技术介绍
随着指纹感测技术的演进，屏下指纹感测是目前指纹感测技术重要的发展方向之一。屏下指纹感测可采用光学式的屏下指纹感测架构或超声波式的屏下指纹感测架构，其中光学式的屏下指纹感测架构目前较被广泛应用在各式电子产品中。一般而言，光学式的屏下指纹感测架构可包括由屏幕保护面板、玻璃面板、照明光源以及指纹传感器所组成，以通过照明光源提供照明光至按压在屏幕保护面板上的手指物件，再经由屏幕保护面板以及手指物件反射具有指纹信息的图像光至指纹传感器。然而，在一般的光学式的屏下指纹感测架构中，由于照明光经由照明光源发射后，将会经由玻璃面板传递至屏幕保护面板，因此玻璃面板可能会反射部分的照明光至指纹传感器，以形成未具有指纹信息的噪声光。因此，在一般的光学式的屏下指纹感测架构中，指纹传感器容易接收到低信噪比(SignaltoNoiseRatio,S/NRatio)的指纹图像，而导致指纹识别的效率不佳。因此，如何可有效改善光学式的屏下指纹感测架构所取得的指纹图像的信噪比，以下将提出几个实施例的解决方案。
技术实现思路
本专利技术提供一种指纹感测装置以及指纹感测方法，可产生高信噪比(SignaltoNoiseRatio,S/NRatio)的指纹图像。本专利技术的指纹感测装置包括透明面板、照明光源、指纹传感器以及处理器。照明光源用以在一个曝光期间中依序提供多个发光图案，以依序照明放置在透明面板上的手指物件。指纹传感器包括多个图像感测单元。所述多个图像感测单元在此一个曝光期间中感测经由照明光源提供的所述多个发光图案所照明的手指物件，以输出多个像素数据。处理器耦接照明光源以及指纹传感器，并且用以接收所述多个像素数据，以依据所述多个像素数据来产生指纹图像。所述多个发光图案分别包括依序排列的多个亮区以及多个暗区，并且所述多个亮区以及所述多个暗区在所述多个发光图案中动态位移。在本专利技术的一实施例中，上述的多个像素数据分别包括指纹信息参数以及噪声参数。指纹信息参数为多个子指纹参数加总。噪声参数为多个子噪声参数加总。所述多个子指纹参数的数量以及所述多个子噪声参数的数量等于所述多个发光图案的数量。在本专利技术的一实施例中，上述的多个子噪声参数的其中之一的数值高于对应的所述多个子指纹参数的其中之一的数值，并且其他的所述多个子噪声参数的数值分别低于对应的其他的所述多个子指纹参数的数值。在本专利技术的一实施例中，上述的多个亮区以及多个暗区在所述多个发光图案中朝第一方向动态位移。在本专利技术的一实施例中，上述的照明光源为自发光面板的多个像素。所述多个亮区对应于自发光面板点亮的一个像素。所述多个暗区对应于自发光面板未点亮的连续的多个像素。在本专利技术的一实施例中，上述的多个自发光面板在第一方向上点亮的一个像素以及未点亮的连续的多个像素的数量总和等于照明光源在一个曝光期间中依序提供的所述多个发光图案的数量。在本专利技术的一实施例中，上述的多个发光图案的切换频率等于显示更新频率。在本专利技术的一实施例中，在上述的一个曝光期间中，照明光源多次循环提供所述多个发光图案来照明手指物件。本专利技术的指纹感测方法包括以下步骤：通过照明光源在一个曝光期间中依序提供多个发光图案，以依序照明放置在透明面板上的手指物件，其中所述多个发光图案分别包括依序排列的多个亮区以及多个暗区，并且所述多个亮区以及所述多个暗区在所述多个发光图案中动态位移；通过指纹传感器的多个图像感测单元在此一个曝光期间中感测经由照明光源提供的所述多个发光图案所照明的手指物件，以输出多个像素数据；以及通过处理器接收所述多个像素数据，并且依据所述多个像素数据来产生指纹图像。在本专利技术的一实施例中，上述的多个像素数据分别包括指纹信息参数以及噪声参数。指纹信息参数为多个子指纹参数加总。噪声参数为多个子噪声参数加总。所述多个子指纹参数的数量以及所述多个子噪声参数的数量等于所述多个发光图案的数量。在本专利技术的一实施例中，上述的多个子噪声参数的其中之一的数值高于对应的所述多个子指纹参数的其中之一的数值，并且其他的所述多个子噪声参数的数值分别低于对应的其他的所述多个子指纹参数的数值。在本专利技术的一实施例中，上述的多个亮区以及所述多个暗区在所述多个发光图案中朝第一方向动态位移。在本专利技术的一实施例中，上述的照明光源为自发光面板的多个像素。所述多个亮区对应于自发光面板上点亮的一个像素。所述多个暗区对应于自发光面板上未点亮的连续的多个像素。在本专利技术的一实施例中，上述的自发光面板在第一方向上点亮的一个像素以及未点亮的连续的多个像素的数量总和等于照明光源在一个曝光期间中依序提供的所述多个发光图案的数量。在本专利技术的一实施例中，上述的多个发光图案的切换频率等于显示更新频率。在本专利技术的一实施例中，在上述的一个曝光期间中，照明光源多次循环提供所述多个发光图案来照明手指物件。基于上述，本专利技术的指纹感测装置以及指纹感测方法，可在一次图像取像操作的一个曝光期间中，通过照明光源依序提供多个不同的发光图案来照明手指物件，以使指纹传感器可取得具有高信噪比的指纹图像。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术的一实施例的指纹感测装置的功能方块图。图2是依照本专利技术的图1实施例的指纹感测装置的结构示意图。图3A至图3C是分别依照本专利技术的一实施例的发光图案的示意图。图4是依照本专利技术的一实施例的指纹信息及噪声的信号强度分布图。图5是依照本专利技术的一实施例的指纹感测方法的流程图。【符号说明】100：指纹感测装置；110：处理器；120：照明光源；130：指纹传感器；140：透明面板；150：玻璃面板；310～330：发光图案；430_1～430_4：图像感测单元；S510～S530：步骤；B：手指物件；IS、IS’：照明光；NS：噪声光；FS：图像光；P1、P2、P3：方向；BA：亮区；DA：暗区；NS1～NS7：子噪声信号；FS1～FS7：子指纹图像信号。具体实施方式为了使本专利技术的内容可以被更容易明了，以下特举实施例做为本专利技术确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤，代表相同或类似部件。图1是依照本专利技术的一实施例的指纹感测装置的功能方块图。参考图1，指纹感测装置100包括处理器110、照明光源120以及指纹传感器130。指纹传感器130可包括多个图像感测单元。处理器110耦接照明光源120以及指纹传感器130。在本实施例中，当指纹感测装置100执行指纹感测操作时，照明光源120用以在一个曝光期间中依序提供多个发光图案，以依序照明待感测的手本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指纹感测装置，其特征在于，包括：/n透明面板；/n照明光源，用以在一个曝光期间中依序提供多个发光图案，以依序照明放置在所述透明面板上的手指物件；/n指纹传感器，包括多个图像感测单元，其中所述多个图像感测单元在所述一个曝光期间中感测经由所述照明光源提供的所述多个发光图案所照明的所述手指物件，以输出多个像素数据；以及/n处理器，耦接所述照明光源以及所述指纹传感器，并且用以接收所述多个像素数据，以依据所述多个像素数据来产生指纹图像，/n其中所述多个发光图案分别包括依序排列的多个亮区以及多个暗区，并且所述多个亮区以及所述多个暗区在所述多个发光图案中动态位移。/n

【技术特征摘要】
20180822 US 62/721,5531.一种指纹感测装置，其特征在于，包括：
透明面板；
照明光源，用以在一个曝光期间中依序提供多个发光图案，以依序照明放置在所述透明面板上的手指物件；
指纹传感器，包括多个图像感测单元，其中所述多个图像感测单元在所述一个曝光期间中感测经由所述照明光源提供的所述多个发光图案所照明的所述手指物件，以输出多个像素数据；以及
处理器，耦接所述照明光源以及所述指纹传感器，并且用以接收所述多个像素数据，以依据所述多个像素数据来产生指纹图像，
其中所述多个发光图案分别包括依序排列的多个亮区以及多个暗区，并且所述多个亮区以及所述多个暗区在所述多个发光图案中动态位移。


2.根据权利要求1所述的指纹感测装置，其中所述多个像素数据分别包括指纹信息参数以及噪声参数，并且所述指纹信息参数为多个子指纹参数加总，所述噪声参数为多个子噪声参数加总，
其中所述多个子指纹参数的数量以及所述多个子噪声参数的数量等于所述多个发光图案的数量。


3.根据权利要求2所述的指纹感测装置，其中所述多个子噪声参数的其中之一的数值高于对应的所述多个子指纹参数的其中之一的数值，并且其他的所述多个子噪声参数的数值分别低于对应的其他的所述多个子指纹参数的数值。


4.根据权利要求1所述的指纹感测装置，其中所述多个亮区以及所述多个暗区在所述多个发光图案中朝第一方向动态位移。


5.根据权利要求4所述的指纹感测装置，其中所述照明光源为自发光面板的多个像素，
其中所述多个亮区对应于所述自发光面板点亮的一个像素，并且所述多个暗区对应于所述自发光面板未点亮的连续的多个像素。


6.根据权利要求5所述的指纹感测装置，其中所述自发光面板在所述第一方向上点亮的所述一个像素以及未点亮的连续的所述多个像素的数量总和等于所述照明光源在所述一个曝光期间中依序提供的所述多个发光图案的数量。


7.根据权利要求1所述的指纹感测装置，其中所述多个发光图案的切换频率等于显示更新频率。


8.根据权利要求1所述的指纹感测装置，其中在所述一个曝...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佳祥，印秉宏，
申请(专利权)人：广州印芯半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44