具有防偽功能的指紋感測裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有防偽功能的指紋感測裝置，包含一指紋感測模塊以及一殼體。指紋感測模塊整合了一指紋感測區(qū)以及一血氧信號(hào)感測組件。血氧信號(hào)感測組件與指紋感測區(qū)電性連接，用以取得至少一血氧濃度信號(hào)以識(shí)別手指的真?zhèn)?，決定是否啟動(dòng)指紋感測模塊并獲得一指紋感測信號(hào)。殼體罩設(shè)于指紋感測模塊上方，并曝露出指紋感測區(qū)，其中殼體包含至少一濾鏡窗位于指紋感測區(qū)的一側(cè)，且血氧信號(hào)感測組件設(shè)置于濾鏡窗下方。此種具有防偽功能的指紋感測裝置，除了可以辨別手指的真?zhèn)?，還可以同時(shí)得知使用者的生理狀況。
【專利說明】具有防偽功能的指紋感測裝置
[0001]本實(shí)用新型有關(guān)一種指紋感測裝置，特別是一種具有防偽功能的指紋感測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]由于人類對(duì)于隱私權(quán)、數(shù)據(jù)安全及財(cái)產(chǎn)安全有更高的要求，所以生物辨識(shí)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其主要目的在于，從眾多的目標(biāo)物中，篩選并確認(rèn)目標(biāo)物具有正確的身分。生物辨識(shí)技術(shù)主要利用人類獨(dú)有的生理特征，包括了指紋、人臉、虹膜、聲音等等。由于指紋辨識(shí)不像虹膜辨識(shí)具有侵入性，并且易于檢測；再者儀器成本及技術(shù)門坎較低，因此具有較廣泛的應(yīng)用。然而，指紋辨識(shí)亦有造假的可能，例如使用仿造的指紋膠模或是手指的死體。
[0003]另一方面，傳統(tǒng)的指紋辨識(shí)裝置，僅具備了指紋辨識(shí)的功能，若是能經(jīng)由指紋辨識(shí)的過程獲得其它生理信息，還可以規(guī)律的監(jiān)測生理狀況，隨時(shí)注意健康情形。
[0004]因此，發(fā)展一種具有能得知生理狀況且具能防偽的指紋感測裝置為目前亟需實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提供了一種具有防偽功能的指紋感測裝置，其經(jīng)由檢測血氧濃度，以判定手指的真?zhèn)?；同時(shí)，也可得知使用者的健康狀況。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，一種具有防偽功能的指紋感測裝置，包含一指紋感測模塊以及一殼體。指紋感測模塊包含一指紋感測區(qū)以及一血氧信號(hào)感測組件。指紋感測模區(qū)用以感測一手指以獲得一指紋感測信號(hào)。血氧信號(hào)感測組件與指紋感測區(qū)電性連接，用以取得至少一血氧濃度信號(hào)以識(shí)別手指的真?zhèn)我詥?dòng)指紋感測模塊。血氧信號(hào)感測組件包含至少一發(fā)光二極管以及一光感測組件，其中發(fā)光二極管提供至少一入射光穿出一濾鏡窗并射入手指，并且光感測組件用以感測經(jīng)由手指反射的一反射光以獲得血氧濃度信號(hào)。殼體罩設(shè)于指紋感測模塊上方，并曝露出指紋感測區(qū)，其中殼體包含至少一濾鏡窗位于指紋感測區(qū)的一側(cè)的一手指定位點(diǎn)，且血氧信號(hào)感測組件設(shè)置于濾鏡窗下方。
[0007]以下經(jīng)由具體實(shí)施例配合附圖詳加說明，當(dāng)更容易了解本實(shí)用新型的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的具有防偽功能的指紋感測裝置示意圖。(未覆蓋上方殼體)
[0009]圖2所示為根據(jù)圖1的具有防偽功能的指紋感測裝置示意圖。(已覆蓋上方殼體)
[0010]圖3所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的指紋感測模塊的血氧信號(hào)感測組件縱剖面示意圖。
[0011]圖4所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的指紋感測模塊橫剖面示意圖。
[0012]圖5所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的具有防偽功能的指紋感測裝置示意圖(未覆蓋上方殼體)，其中顯示了指紋感測集成電路。
[0013]圖6所示為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的具有防偽功能的指紋感測裝置示意圖。(已覆蓋上方殼體)
[0014]圖7所示為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的具有防偽功能的指紋感測裝置示意圖。(已覆蓋上方殼體)
[0015]符號(hào)說明
[0016]I 具有防偽功能的指紋感測裝置
[0017]10 指紋感測模塊
[0018]11 指紋感測區(qū)
[0019]12 血氧信號(hào)感測組件
[0020]121發(fā)光二極管
[0021]121a紅光發(fā)光二極管
[0022]121b參考光發(fā)光二極管
[0023]122光感測組件
[0024]123信號(hào)處理單元
[0025]124導(dǎo)光板
[0026]13 感測電極
[0027]14 電容感應(yīng)層
[0028]15 保護(hù)層
[0029]16 絕緣層
[0030]17 信號(hào)處理電路
[0031]20 殼體
[0032]21 濾鏡窗
[0033]22 指形外框
[0034]30 光源驅(qū)動(dòng)電路
[0035]40 指紋感測集成電路
[0036]41 金屬導(dǎo)線
[0037]F 手指
[0038]Li 入射光
[0039]Lr 反射光

【具體實(shí)施方式】
[0040]請(qǐng)同時(shí)參考圖1及圖2，圖1及圖2所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的具有防偽功能的指紋感測裝置I的示意圖(分別為未覆蓋上方殼體跟已覆蓋上方殼體)，其包含一指紋感測模塊10以及一殼體20。指紋感測模塊10包含一指紋感測區(qū)11以及一血氧信號(hào)感測組件
12。指紋感測區(qū)11用以感測一手指以獲得一指紋感測信號(hào)。血氧信號(hào)感測組件12與指紋感測區(qū)11電性連接，用以取得至少一血氧濃度信號(hào)以識(shí)別手指的真?zhèn)我詥?dòng)指紋感測模塊10。若血氧濃度信號(hào)為正常范圍，則啟動(dòng)指紋感測模塊10 ;反之則不啟動(dòng)。另外，請(qǐng)同時(shí)參考圖1及圖3，圖3為圖1的剖視圖，如圖所示，血氧信號(hào)感測組件12包含:至少一發(fā)光二極管121，其提供至少一入射光Li穿過一濾鏡窗21并射入手指F ;—光感測組件122，用以感測經(jīng)由手指F反射的一反射光Lr以獲得血氧濃度信號(hào)。其中，發(fā)光二極管121可包含一紅光發(fā)光二極管121a以及一參考光發(fā)光二極管121b。殼體20罩設(shè)于指紋感測模塊10上方，并曝露出指紋感測區(qū)11，其中殼體20包含至少一濾鏡窗21位于指紋感測區(qū)11的一偵牝且血氧信號(hào)感測組件12設(shè)置于濾鏡窗21下方。濾鏡窗21并具有過濾光線并得到特定波長光線的功能。血氧信號(hào)感測組件12與指紋感測模區(qū)11電性連接，用以取得至少一血氧濃度信號(hào)以識(shí)別手指的真?zhèn)我詥?dòng)指紋感測模塊10。若血氧濃度信號(hào)為正常范圍，則啟動(dòng)指紋感測模塊10 ;反之則不啟動(dòng)。在一實(shí)施例中，指紋感測模塊10還包含一光源驅(qū)動(dòng)電路30，以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管121。
[0041]由于反射式血氧計(jì)需要較精確的量測位置，請(qǐng)參考圖6，根據(jù)本實(shí)用新型的具有防偽功能的指紋感測裝置，其中殼體20上方形成一指形外框22，指形外框22為一定位裝置，用以指示使用者的手指正確地按壓于濾鏡窗21以及指紋感測區(qū)11。在另一實(shí)施例中，請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D6，殼體20的濾鏡窗21突出高于指紋感測區(qū)11以形成一手指定位點(diǎn)，用以指示手指正確地按壓于濾鏡窗21以及指紋感測區(qū)11。同時(shí)請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D3，濾鏡窗21也可能同時(shí)突出高于部分殼體20以形成手指定位點(diǎn)。使用者可將手指中央對(duì)準(zhǔn)濾鏡窗21所形成的手指定位點(diǎn)，按壓時(shí)會(huì)感覺到手指定位點(diǎn)的突出。上述的定位設(shè)計(jì)可以引導(dǎo)手指按壓于正確的位置以量測血氧和指紋。此外，濾鏡窗21的設(shè)置位置并未限制，除了圖6的位置可讓較靠近指尖的部分按壓，亦可如圖7所示的位置讓較靠近指腹的部分按壓。
[0042]由于活體的手指具有血液的流動(dòng)，而血液中的含氧量(血紅蛋白與氧結(jié)合的比例)會(huì)反映在光學(xué)特性上，因此可以經(jīng)由血氧濃度信號(hào)來判定是否為活體手指，而非指紋膠膜或死體手指。血紅素對(duì)于特定波長光的吸收程度會(huì)隨著攜氧量而改變。動(dòng)脈中的血液具有較高濃度的含氧血紅素，對(duì)藍(lán)光有較高的吸收特性，對(duì)紅光吸收性相對(duì)較低，因此血液會(huì)呈現(xiàn)鮮紅色；靜脈中的血液則是具有較高濃度的脫氧血紅素，對(duì)于可見光譜具有較均勻的吸收特性，因此會(huì)呈現(xiàn)偏藍(lán)的暗紅色。在量測血氧信號(hào)時(shí)，紅光光源可采取約在660nm的光源，另外的一參考光源可以是近紅外光(900nm?100nm左右)或是其它光源。紅光光源呈現(xiàn)如前所述，隨含氧量變化的光學(xué)特性；參考光則幾乎呈現(xiàn)相同的光吸收特性。當(dāng)紅外光與參考光同時(shí)入射手指及反射后，會(huì)產(chǎn)生光強(qiáng)度差異。經(jīng)過信號(hào)處理，可換算出血氧濃度數(shù)值，由數(shù)值即可判定是否為活體手指。除了血氧濃度信號(hào)之外，光感測組件122也可以得到一脈博信號(hào)。脈搏信號(hào)可以從血氧濃度隨時(shí)間變化所得到，或者是經(jīng)由血層厚度變化所求得。若是后者，血液經(jīng)由心臟的收縮及舒張不斷的循環(huán)，過程中，動(dòng)脈血液如波浪般的在血管中前進(jìn)，因此會(huì)產(chǎn)生血液層厚度的變化。于是，光吸收率也會(huì)產(chǎn)生變化，經(jīng)此由量測入射光與反射光的差異，可得到脈搏信號(hào)。上述的信號(hào)處理，可通過一信號(hào)處理單元。因此在一實(shí)施例中，光感測組件122還包含一信號(hào)處理單元123 (如圖1所示)。
[0043]對(duì)于上班族或其它從業(yè)人員，由于工作忙碌，不容易安排時(shí)間到醫(yī)院或診所進(jìn)行檢查，所以無法了解自己的身體健康狀態(tài)。另一方面，工作時(shí)常常碰到指紋感測裝置，例如門禁或其它計(jì)算機(jī)裝置，于是可利用本實(shí)用新型的指紋感測裝置，達(dá)到防偽功能；同時(shí)可得到使用者的血氧濃度以及脈搏的數(shù)值，日常工作中，即可得知自己的身體健康狀況，相當(dāng)便利。
[0044]為了有效利用光信號(hào)，在一實(shí)施例中，請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D3，血氧信號(hào)感測組件還包含一導(dǎo)光板124，設(shè)置于發(fā)光二極管121與光感測組件122之間，如圖3所示，用以分隔入射光Li以及反射光Lr，避免入射光Li直接照射光感測組件122，并且將分散的入射光Li導(dǎo)入濾鏡窗，以及將分散的反射光Lr導(dǎo)入光感測組件122。導(dǎo)光板124可具有鋸齒結(jié)構(gòu)或其它表面微結(jié)構(gòu)，以反射散射光，導(dǎo)引至所需方向。
[0045]關(guān)于指紋感測模塊10的結(jié)構(gòu)，在一實(shí)施例中，請(qǐng)參考指紋感測模塊10的橫剖面圖圖4，指紋感測模塊10包含多個(gè)感測電極13以及一電容感應(yīng)層14。多個(gè)感測電極13形成一數(shù)組，用以界定指紋感測區(qū)11(如圖1所示)。電容感應(yīng)層14則覆蓋多個(gè)感測電極13，并經(jīng)由指紋感測區(qū)11感測手指以獲得指紋感測信號(hào)。在一實(shí)施例中，指紋感測模塊10還包含一保護(hù)層15設(shè)置于電容感應(yīng)層14的上方，防止電容感應(yīng)層14受到外界的破壞；以及一絕緣層16設(shè)置于電容感應(yīng)層14的下方，避免不同感測電極13之間的電性干擾。另外，亦可以包含一信號(hào)處理電路17位于感測電極13的下方并與其電性連接，以處理、傳遞或儲(chǔ)存指紋感測信號(hào)。
[0046]為了縮小體積以及組裝的方便性，請(qǐng)參考圖5，在本實(shí)用新型的指紋感測裝置I中，指紋感測區(qū)11以及光感測組件122是整合于一指紋感測集成電路40，同時(shí)也可將前述的光源驅(qū)動(dòng)電路30整合至指紋感測集成電路40。集成電路的晶粒數(shù)量及體積減少后，可降低成本。在與殼體20(如圖2)或其它組件組裝時(shí)，也增加了便利性。在一實(shí)施例中，指紋感測集成電路40還包含一金屬導(dǎo)線41 (請(qǐng)參考圖5)，用以電性連接發(fā)光二極管121、光感測組件122與光源驅(qū)動(dòng)電路30。
[0047]綜合上述，本實(shí)用新型了提供了一種具有防偽功能的指紋感測裝置，其經(jīng)由檢測血氧濃度，以判定手指的真?zhèn)?；同時(shí)，也可得知使用者的健康狀況。
[0048]以上所述的實(shí)施例僅是為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在使熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，當(dāng)不能以之限定本實(shí)用新型的專利范圍，即凡依本實(shí)用新型所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的專利范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有防偽功能的指紋感測裝置，其特征在于，包含: 一指紋感測模塊，包含: 一指紋感測區(qū)，用以感測一手指以獲得一指紋感測信號(hào)；以及 一血氧信號(hào)感測組件，其與該指紋感測區(qū)電性連接，用以取得至少一血氧濃度信號(hào)以識(shí)別該手指的真?zhèn)我詥?dòng)該指紋感測模塊，該血氧信號(hào)感測組件包含至少一發(fā)光二極管以及一光感測組件，其中該發(fā)光二極管提供至少一入射光穿出一濾鏡窗并射入該手指，并且該光感測組件用以感測經(jīng)由該手指反射的一反射光以獲得該血氧濃度信號(hào)；以及 一殼體，罩設(shè)于該指紋感測模塊上方，并曝露出該指紋感測區(qū)，其中該殼體包含至少一個(gè)該濾鏡窗，設(shè)置于該指紋感測區(qū)的一側(cè)，且該血氧信號(hào)感測組件設(shè)置于該濾鏡窗下方。
2.如權(quán)利要求1所述的具有防偽功能的指紋感測裝置，其特征在于，其中該發(fā)光二極管包含一紅光發(fā)光二極管以及一參考光發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求1所述的具有防偽功能的指紋感測裝置，其特征在于，還包含一光源驅(qū)動(dòng)電路，以驅(qū)動(dòng)該發(fā)光二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的具有防偽功能的指紋感測裝置，其特征在于，其中該血氧信號(hào)感測組件還包含一導(dǎo)光板，設(shè)置于該發(fā)光二極管與該光感測組件之間，用以分隔該入射光以及該反射光，并且將分散的該入射光導(dǎo)入該濾鏡窗，以及將分散的該反射光導(dǎo)入該光感測組件。
5.如權(quán)利要求1所述的具有防偽功能的指紋感測裝置，其特征在于，其中該指紋感測模塊還包含: 多個(gè)感測電極，形成一數(shù)組，用以界定該指紋感測區(qū)；以及 一電容感應(yīng)層，覆蓋該多個(gè)感測電極，并經(jīng)由該指紋感測區(qū)感測該手指以獲得該指紋感測信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的具有防偽功能的指紋感測裝置，其特征在于，其中該指紋感測模塊還包含一保護(hù)層設(shè)置于該電容感應(yīng)層之上。
7.如權(quán)利要求5所述的具有防偽功能的指紋感測裝置，其特征在于，其中該指紋感測模塊還包含一絕緣層設(shè)置于該電容感應(yīng)層之下。
8.如權(quán)利要求5所述的具有防偽功能的指紋感測裝置，其特征在于，其中該指紋感測模塊還包含一信號(hào)處理電路設(shè)置于該感測電極之下并與其電性連接。
9.如權(quán)利要求1所述的具有防偽功能的指紋感測裝置，其特征在于，其中該指紋感測區(qū)以及該光感測組件整合于一指紋感測集成電路。
10.如權(quán)利要求9所述的具有防偽功能的指紋感測裝置，其特征在于，其中該指紋感測集成電路還包含一光源驅(qū)動(dòng)電路，用以驅(qū)動(dòng)該發(fā)光二極管。
11.如權(quán)利要求10所述的具有防偽功能的指紋感測裝置，其特征在于，其中該指紋感測集成電路的一金屬導(dǎo)線，用以電性連接該發(fā)光二極管、該光感測組件與該光源驅(qū)動(dòng)電路。
12.如權(quán)利要求1所述的具有防偽功能的指紋感測裝置，其特征在于，其中該光感測組件還可以得到一脈博信號(hào)。
13.如權(quán)利要求1所述的具有防偽功能的指紋感測裝置，其特征在于，其中該殼體上方形成一指形外框，該指形外框?yàn)橐欢ㄎ谎b置，用以指示該手指正確地按壓于該濾鏡窗以及該指紋感測區(qū)。
14.如權(quán)利要求1所述的具有防偽功能的指紋感測裝置，其特征在于，其中該濾鏡窗突出高于該指紋感測區(qū)以形成一 手指定位點(diǎn)，用以指示該手指正確地按壓于該濾鏡窗以及該指紋感測區(qū)。
【文檔編號(hào)】A61B5/1455GK203858644SQ201420140341
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】王廷熏 申請(qǐng)人:映智科技股份有限公司