TWI425380B - 具有指紋識別功能之可攜式電子裝置 - Google Patents

Description

具有指紋識別功能之可攜式電子裝置

本發明涉及一種可攜式電子裝置，尤其涉及一種具有指紋識別功能之可攜式電子裝置。

隨著多媒體技術之發展，行動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)等可攜式電子裝置已經成為了人們生活中必備之工具，其中經常儲存有使用者之重要個人資訊。因此，這類產品於使用中有必要設置一定之身份認證和許可權管理措施，對其中儲存之資訊加以保護，以防止使用者之個人資訊被不慎洩露或盜取。

於習知之身份認證方法中，指紋識別(Fingerprint Identification)係一種較為先進而得到廣泛應用之方法。指紋識別係指藉由指紋感測器掃描使用者之指紋以獲得其圖像資訊，然後藉由識別軟體將獲得之指紋圖像資訊與預先存儲之具有使用或管理等相關許可權之使用者之指紋進行特徵對比，以確定被驗證指紋之當前使用者係否具有相關許可權。由於每個人之指紋都係獨一無二之，因此指紋識別認證方法之安全性很高，並且使用起來亦很方便，可以省去記憶和輸入密碼之繁瑣操作。

目前，大多電子裝置都係採用獨立之指紋識別模組裝設於其中來 獲取使用者之指紋影像。獨立之指紋識別模組大多價格較高，增加了電子裝置之成本。而且，習知之指紋識別模組之體積一般都較大，不符合現於電子裝置“輕薄短小”之發展之趨勢。

有鑒於此，有必要提供一種具有指紋識別功能，且體積較小、識別精准度較高之之可攜式電子裝置。

一種具有指紋識別功能之可攜式電子裝置，其包括依次電性連接之一指紋感測單元、一訊號轉換單元、一處理單元及一存儲單元，所述指紋感測單元包括一觸控感測模組，所述觸控感測模組藉由壓力獲取一指紋特徵資訊。所述觸控感測模組藉由壓力獲取一指紋特徵資訊，所述資訊轉換單元用於提取上述指紋特徵資訊並轉換為一指紋資料，所述指紋資料經由所述處理器單元轉換為一指紋圖像特徵資料，處理器單元將上述指紋圖像特徵資料與所述存儲單元內預存之指紋特徵資料進行比對，並依據比對結果而決定係否啟動上述電子裝置進入正常工作狀態。

相較於習知技術，所述具有指紋識別功能之可攜式電子裝置藉由指紋感測單元獲取使用者之指紋圖像資訊，該指紋感測單元與習知之觸控顯示幕整合，具有薄型化結構，從而節省了指紋感測單元佔用電子裝置之空間。此外，由於該指紋感測單元之觸控感測模組具有辨識指紋所需之高解析度，因此該指紋感測單元亦可以作為觸摸屏來使用，且比普通之觸摸屏具備更高之感測精度。

100‧‧‧可攜式電子裝置

1‧‧‧指紋感測單元

10‧‧‧觸控感測模組

11‧‧‧第一觸控導電膜

12‧‧‧第二觸控導電膜

13‧‧‧間隔物

14‧‧‧粘合劑層

15‧‧‧透光導電層

16‧‧‧電極

2‧‧‧訊號轉換單元

3‧‧‧處理器單元

4‧‧‧存儲單元

5‧‧‧電源單元

S1~S9‧‧‧步驟

圖1為本發明具有指紋識別功能之可攜式電子裝置較佳實施例之功能模組圖。

圖2為本發明具有指紋識別功能之可攜式電子裝置之觸控感測模組之剖面圖。

圖3為本發明指紋識別方法較佳實施例之流程圖。

請參閱圖1，本發明之較佳實施例提供之具有指紋識別功能之可攜式電子裝置100包括一指紋感測單元1、一訊號轉換單元2、一處理器單元3、一存儲單元4及一電源單元5。所述指紋感測單元1、訊號轉換單元2、處理器單元3和存儲單元4依次電性連接，所述處理器單元3還電性連接到電源單元5。

所述指紋感測單元1包括一觸控感測模組10，所述觸控感測模組10用於獲取當前使用者之指紋訊號，以產生一新之指紋特徵資訊。請一併參閱圖2，所述觸控感測模組10與習知之觸控液晶顯示幕(Touch LCD Screen)整合為一體，其包括一第一觸控導電膜(Indium Tin Oxide Film,ITO Layer)11、一第二觸控導電膜12、複數間隔物(Spacer)13、一粘合劑層14及一透光導電層(ITO Layer)15，所述第一觸控導電膜11與第二觸控導電膜12之相對表面均設有具有相同電性之複數電極16，該第一觸控導電膜11上之每一電極16相互平行，該第二觸控導電膜12上之每一電極16相互平行。其中，觸控導電膜11、12和複數間隔物13、粘合劑層14及透光導電層15等部件都可以用習知之觸控液晶顯示幕中對應之部件來充當，從而不必因額外設置該觸控導電膜11、12和複數間隔物13、粘合劑層14及透光導電層15等部件而增大整體體積或增加成本。

所述第一觸控導電膜11設置於該觸控感測模組10之最外層，供使 用者以手指對其加以觸碰而獲得輸入資訊。所述第二觸控導電膜12與該第一觸控導電膜11相對設置，其與該第一觸控導電膜11相背之一面藉由粘合劑層14直接粘合於透光導電層15之表面。藉由按壓所述第一觸控導電膜11使其與第二觸控導電膜12接觸，以獲取指紋特徵資訊，使該指紋感測單元1與習知液晶顯示幕構成一具有觸控功能之螢幕。所述複數間隔物13由塑膠等絕緣材料製成，其固定於第一觸控導電膜11與第二觸控導電膜12之間，使二者相互分離。因為需要滿足指紋感測之要求，所述第一觸控導電膜11、第二觸控導電膜12及複數間隔物13之厚度設計得較小，這樣既能提高感測精度，亦有利於減小該觸控感測模組10之體積和重量。

所述複數電極16為長條狀設置，且設於第一觸控導電膜11上之每一電極16與第二觸控導電膜12上之電極16相互垂直，每一相鄰之電極16之間之電壓至多為0.015V，使得所述觸控感測模組10之電壓解析度(即辨識微小電壓之能力)至少達到320x240，用於提高觸控感測模組10之指紋識別精確度。當手指對所述第一觸控導電膜11施加壓力時，第一觸控導電膜11受到手指上指紋凸起紋路部分之壓迫而發生彈性形變，並於其表面形成形狀與上述指紋紋路一致之凹陷部分，繼而接通該第一觸控導電膜11和第二觸控導電膜12對應於該凹陷部分位置(即相對於指紋紋路凸起位置)之電極16，使得透光導電層15之電壓發生變化而產生對應於該指紋紋路位置之指紋特徵資訊，並經由所述指紋感測單元1將該指紋特徵資訊以類比訊號之形式輸出至訊號轉換單元2。

請參閱圖1，所述訊號轉換單元2用於接收所述指紋感測單元1輸 出之所述類比訊號，並將該類比訊號進行調製及採樣後轉換為指紋資料，並將該指紋資料以數位訊號之形式傳送至處理器單元3。

所述處理器單元3接收訊號轉換單元2傳輸之數位訊號並將該數位訊號進行訊號整合處理，進而得到一指紋圖像特徵資料。所述存儲單元4用於存取至少一指紋特徵資料，該指紋特徵資料係由預先存儲之具有使用或管理等相關許可權之使用者之指紋特徵資料組成之對照表。該處理器單元3控制上述存儲單元4，並比對使用者之指紋圖像特資料與存儲單元4內之指紋特徵資料，當兩者比對結果相符時則允許使用者進入該可攜式電子裝置100之正常工作狀態，否則可以禁止使用者進入該電子裝置100之正常工作狀態。該存儲單元4可與習知之存儲裝置如快閃記憶體(F1ash)、電可讀寫編程唯讀記憶體(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)等整合。

所述電源5為習知之鋰電池等可充電電池，其可為所述可攜式電子裝置100提供電能支援。

請參閱圖3，本發明之指紋識別方法較佳實施例包括以下步驟：

步驟S1：提供一可攜式電子裝置100，並於其中存儲具有使用或管理等相關許可權之使用者之指紋特徵資料；步驟S2：使用時，將手指觸碰指紋感測單元1之觸控感測模組10，該觸控感測模組10獲取使用者之指紋特徵資訊，並將該指紋特徵資訊以類比訊號之形式傳送至訊號轉換單元2；步驟S3：該訊號轉換單元2接收上述觸控感測模組10傳送之指紋特 徵資訊，對該指紋特徵資訊進行調製及採樣後轉換為指紋資料，並將該指紋資料以數位訊號之形式傳送至處理器單元3；步驟S4：該處理器單元3接收上述訊號轉換單元2傳輸之數位訊號，經整合處理後得到使用者之指紋圖像特徵資料；步驟S5：於處理器單元3之控制下，將上述指紋圖像特徵資料與所述可攜式電子裝置100存儲單元4內之指紋特徵資料進行比對分析；步驟S6：藉由所述處理器單元3判斷上述使用者之指紋圖像特徵資料與存儲單元4內所存儲之指紋特徵資料係否相符，若上述使用者之指紋圖像特徵資料與存儲單元4內所存儲之指紋特徵資料相符時，則執行步驟S7，若上述使用者之指紋圖像特徵資料與存儲單元4內所存儲之指紋特徵資料比較結果不相符時，則執行步驟S8；步驟S7：所述處理器單元3啟動該電子裝置100，允許使用者進入該可攜式電子裝置100之正常工作狀態。

步驟S8：藉由所述處理器單元3判斷使用者之指紋圖像資料與存儲單元4內之指紋特徵資料之比對次數係否大於一設定值，當使用者之指紋圖像資料與存儲單元4內存儲之具有使用或管理等相關許可權使用者之指紋特徵資料比對次數大於該設定值時，則執行步驟S9，當使用者之指紋圖像資料與存儲單元4內存儲之具有使用或管理等相關許可權使用者之指紋特徵資料比對次數小於或等於該設定值時，則繼續重複步驟S2至S6，再次感測並獲取指紋資訊與存儲之指紋特徵資料進行比對； 步驟S9：所述處理器單元3發出一禁能訊號或一警告訊號，從而鎖定該電子裝置100，禁止其進入正常工作狀態。

本發明具有指紋識別功能之可攜式電子裝置100及指紋識別方法之較佳實施例中，該電子裝置100藉由指紋感測單元1獲取使用者之指紋圖像資訊，該指紋感測單元1與習知之觸控顯示幕整合，整體具有薄型化結構，從而節省了指紋感測單元1佔用電子裝置100之空間。此外，由於該指紋感測單元1之觸控感測模組10具有辨識指紋所需之高解析度，因此該指紋感測單元1亦完全可以作為觸摸屏來使用，且比普通之觸摸屏具備更高之感測精度。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧可攜式電子裝置

1‧‧‧指紋感測單元

10‧‧‧觸控感測模組

2‧‧‧訊號轉換單元

3‧‧‧處理器單元

4‧‧‧存儲單元

5‧‧‧電源單元

Claims (9)

1. 一種具有指紋識別功能之可攜式電子裝置，其包括依次電性連接之一指紋感測單元、一處理單元及一存儲單元，其改良在於：所述可攜式電子裝置包括一與指紋感測單元及處理單元電性連接之訊號轉換單元，指紋感測單元包括一觸控感測模組，所述觸控感測模組之電壓解析度大於或等於320x240，所述觸控感測模組藉由壓力獲取一指紋特徵資訊，所述資訊轉換單元用於提取上述指紋特徵資訊並轉換為一指紋資料，所述指紋資料經由所述處理器單元轉換為一指紋圖像特徵資料，處理器單元將上述指紋圖像特徵資料與所述存儲單元內預存之指紋特徵資料進行比對，並依據比對結果而決定係否啟動上述電子裝置進入正常工作狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有指紋識別功能之可攜式電子裝置，其中所述觸控感測模組包括用於提高所述指紋特徵資訊解析度之複數電極。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具有指紋識別功能之可攜式電子裝置，其中所述觸控感測模組包括一第一觸控導電膜及一第二觸控導電膜，所述第一觸控導電膜和第二觸控導電膜之相對表面上均設有複數電極，該第一觸控導電膜上之每一電極相互平行，該第二觸控導電膜上之每一電極相互平行。
4. 如申請專利範圍第3項所述之具有指紋識別功能之可攜式電子裝置，其中設置於所述第一觸控導電膜上之電極與第二觸控導電膜上之每一電極之相互垂直，用於增加指紋識別精確度。
5. 如申請專利範圍第3項所述之具有指紋識別功能之可攜式電子裝置，其中當對所述第一觸控導電膜施加上述壓力時，其受壓位置之電極與所述第二觸控導電膜上對應位置之電極相接觸而產生指紋特徵資訊。
6. 如申請專利範圍第3項所述之具有指紋識別功能之可攜式電子裝置，其中所述觸控感測模組包括複數設於所述第一觸控導電膜與所述第二觸控導電膜之間之間隔物。
7. 如申請專利範圍第3項所述之具有指紋識別功能之可攜式電子裝置，其中所述觸控感測模組包括一透光導電層及粘合劑層，所述第二觸控導電膜藉由該粘合劑層設於所述透光導電層。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具有指紋識別功能之可攜式電子裝置，其中所述複數電極中相鄰之電極之間電壓等於或小於0.015伏特。
9. 如申請專利範圍第1項所述之具有指紋識別功能之可攜式電子裝置，其中所述指紋感測單元可與觸控顯示幕整合，藉由觸控該顯示幕獲取指紋特徵資訊。