本發(fā)明是關(guān)于一種指紋辨識(shí)系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

如圖1所示，一般最常見(jiàn)的現(xiàn)有習(xí)知的指紋辨識(shí)系統(tǒng)400，是利用棱鏡410，在手指800接觸之外的一面以光源420進(jìn)行打光，另一面以接收結(jié)構(gòu)430進(jìn)行收光并成像，此種系統(tǒng)不但需使用的空間龐大，進(jìn)行指紋辨識(shí)也較為困難。

其原因在于，所使用的光源有發(fā)散角，因此光投射至指紋時(shí)產(chǎn)生全反射，再?gòu)椫凉饨邮掌鞯慕嵌炔槐M相同，并與玻璃厚度相關(guān)，會(huì)產(chǎn)生不同的放大倍率，產(chǎn)生固定大小的光接收器所取的影像信息不足，無(wú)法取得足夠特征點(diǎn)來(lái)進(jìn)行指紋辨識(shí)。

另一方面，現(xiàn)階段于便攜設(shè)備，例如智能型手機(jī)或筆記本電腦等，屏幕上也須加上足夠厚度的玻璃進(jìn)行保護(hù)，可預(yù)留給指紋辨識(shí)系統(tǒng)的空間并不足夠。

有鑒于上述現(xiàn)有習(xí)知的指紋辨識(shí)系統(tǒng)的缺陷，與使用量龐大的攜帶式裝置逐漸需要具備指紋辨識(shí)系統(tǒng)的市場(chǎng)需求，以及為了符合不同厚度的玻璃與是否填充膠體于玻璃或光傳感器間，并在固定大小的光傳感器下保有相同信息量，以增加特征點(diǎn)判別，而可以降低誤判率等目標(biāo)，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出一種具有高對(duì)比度度、高對(duì)應(yīng)性的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)，便能夠有效改善目前微型化反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)的缺點(diǎn)，而能具有高產(chǎn)業(yè)應(yīng)用性與進(jìn)步性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)，其包括：透光層；光傳感器；以及至少兩個(gè)光源，每一個(gè)光源可以輪流點(diǎn)亮、發(fā)射不同頻譜的光線(xiàn)、或是發(fā)射不同亮度的光線(xiàn)。接本發(fā)明的實(shí)施，指紋辨識(shí)系統(tǒng)的制造不須復(fù)雜制作工藝或制造設(shè)備，實(shí)施成本低廉；可節(jié)省使用空間，大幅提高應(yīng)用范圍；在固定大小的光傳感器下保有相同信息量，以增加特征點(diǎn)判別，而可以降低誤判率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明提供一種用以感測(cè)或辨識(shí)指紋的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)，其包括有：透光層，其為透光材質(zhì)所形成，待辨識(shí)的手指的指紋系接觸或停放于該透光層的第一表面；光傳感器，與該透光層的第二表面相鄰設(shè)置且不相接觸，其中該第二表面為該第一表面的相對(duì)面；以及至少兩個(gè)光源，鄰近該第二表面設(shè)置，該光源發(fā)出的光線(xiàn)并穿透該透光層且照射該指紋。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

上述的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)，其中任一該光源為至少一個(gè)發(fā)光二極管(led)或至少一個(gè)激光二極管(ld)。

上述的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)，其中上述光源輪流點(diǎn)亮。

上述的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)，其中上述光源各自發(fā)出不同頻譜的光線(xiàn)。

上述的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)，其中上述光源各自發(fā)出不同亮度的光線(xiàn)。

上述的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)，其中該光傳感器連接至處理單元。

上述的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)，其進(jìn)一步具有至少兩個(gè)檔板，每一個(gè)該檔板是不透光且位于該光源與該透光層之間。

上述的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)，其中任一該透光層為玻璃所形成。

上述的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)，其中任一該光源為炮彈型封裝型式的led。

借由本發(fā)明的實(shí)施，至少可以達(dá)到下列進(jìn)步功效：

不須復(fù)雜制作工藝或制造設(shè)備，實(shí)施成本低廉。

大幅節(jié)省使用空間，提高應(yīng)用范圍。

在固定大小的光傳感器下保有相同信息量，以增加特征點(diǎn)判別，而可以降低誤判率。

為使任何熟習(xí)相關(guān)技術(shù)者了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容、權(quán)利要求及附圖，任何熟習(xí)相關(guān)技術(shù)者可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)，因此將在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本發(fā)明的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有習(xí)知的一種反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2a為本發(fā)明實(shí)施例的一種反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)的剖視示意圖。

圖2b為圖2a實(shí)施例的俯視示意圖。

圖3a為圖2a實(shí)施例中點(diǎn)亮一光源的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)的剖視示意圖。

圖3b為圖3a實(shí)施例的俯視示意圖。

圖3c為圖3a實(shí)施例所讀取的指紋圖像的示意圖。

圖4a為圖2a實(shí)施例中點(diǎn)亮另一光源的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)的剖視示意圖。

圖4b為圖4a實(shí)施例的俯視示意圖。

圖4c為圖4a實(shí)施例所讀取的指紋圖像的示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的一種將圖3c的指紋圖像及圖4c的指紋圖像結(jié)合的示意圖。

圖6a為本發(fā)明實(shí)施例的一種具有4個(gè)光源的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)的剖視示意圖。

圖6b為圖6a實(shí)施例依序點(diǎn)亮一光源的時(shí)序圖及反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)所讀取的指紋圖像。

圖6c為本發(fā)明實(shí)施例的一種將圖6b的指紋圖像結(jié)合的示意圖。

圖7a為本發(fā)明實(shí)施例的一種一個(gè)光源發(fā)射一個(gè)頻譜及反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)所讀取的指紋圖像的示意圖。

圖7b為本發(fā)明實(shí)施例的一種另一光源發(fā)射另一頻譜及反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)所讀取的指紋圖像的示意圖。

圖7c為本發(fā)明實(shí)施例的一種圖7a實(shí)施例及圖7b實(shí)施例的指紋圖像混合的示意圖。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例的一種將圖7c實(shí)施例的混合的指紋圖像依據(jù)光源發(fā)射的頻譜進(jìn)行處理及結(jié)合成正確的指紋圖像的示意圖。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例的一種改變圖6a實(shí)施例中光源發(fā)光的時(shí)序的時(shí)序圖。

圖10為本發(fā)明實(shí)施例的一種具有擋板的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)的剖視示意圖。

圖11a為本發(fā)明實(shí)施例的一種指紋圖像修正放大率的示意圖。

圖11b為本發(fā)明實(shí)施例的另一種指紋圖像修正放大率的示意圖。

圖12為本發(fā)明實(shí)施例的一種結(jié)合圖11a實(shí)施例及圖11b實(shí)施例的指紋圖像的示意圖。

【主要組件符號(hào)說(shuō)明】

100：反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)

10：透光層

11：第一表面

12：第二表面

20：光傳感器

30：光源

50：擋板

800：手指

810：指紋

820：指紋影像

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參考如圖2a及圖2b所示，為實(shí)施例的一種用以感測(cè)或辨識(shí)指紋的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)100，其包括：透光層10；光傳感器20；以及至少兩個(gè)光源30。

如圖2a及圖2b所示，透光層10，為諸如玻璃等透光材質(zhì)所形成，待測(cè)或待辨識(shí)的手指800的指紋810接觸或停放于透光層10的第一表面11。

如圖2a及圖2b所示，光傳感器20與透光層10的第二表面12相鄰且不相接觸的設(shè)置，其中透光層10的第二表面12為第一表面11的相對(duì)面。

所述的光傳感器20可以為一個(gè)或一個(gè)以上的cmos或ccd光學(xué)感測(cè)芯片(opticalsensorchip)所形成。

同樣如圖2a及圖2b所示，至少兩個(gè)光源30，設(shè)置于鄰近透光層10的第二表面12，光源30所發(fā)出的光線(xiàn)并穿透透光層10且照射手指800的指紋810。

其中任一光源30可以為至少一個(gè)發(fā)光二極管(led)或至少一個(gè)激光二極管(ld)所形成。

如圖3a至圖4c所示，為了改善因?yàn)榉糯舐试斐傻男畔⒘坎粔虻膯?wèn)題，光源30為兩個(gè)或兩個(gè)以上，而且每一個(gè)光源30以時(shí)間多任務(wù)(timemultiplexing)的方式輪流點(diǎn)亮，并可以經(jīng)由光傳感器20讀取每個(gè)光源30所產(chǎn)生的不同角度的指紋影像820。

如圖3a及圖3b所示，點(diǎn)亮反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)100的一個(gè)光源30，并在照射指紋810后反射至光傳感器20，由光傳感器20讀取到如圖3c所示的指紋影像820。

而如圖4a及圖4b所示，則點(diǎn)亮反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)100的另一個(gè)光源30，并在照射指紋810后反射至光傳感器20，由光傳感器20讀取到如圖4c所示的不同角度的指紋影像820。

接著，如圖5所示，再由光傳感器20本身，或經(jīng)由可以連接到光傳感器20的一個(gè)外部處理單元(圖中未顯示)，將如圖3c及圖4c所示的角度不相同的指紋影像820相結(jié)合，而產(chǎn)生出一個(gè)完整的指紋影像820。

接下來(lái)請(qǐng)參考如圖6a至圖6c所示，則為使用4個(gè)光源30的實(shí)施例。

如圖6b所示，4個(gè)光源30(光源a、光源b、光源c、光源d)以時(shí)間1、時(shí)間2、時(shí)間3、時(shí)間4的時(shí)序，依序點(diǎn)亮，并產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的4個(gè)指紋影像820。

而如圖6c所示，則將4個(gè)指紋影像820相結(jié)合后，產(chǎn)生完整的指紋影像820供辨識(shí)或處理。

如圖7a至圖7c所示，反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)100也可以使用空間頻譜多任務(wù)(spatialfrequencymultiplexing)的方式進(jìn)行產(chǎn)生完整的指紋影像820。

如圖7a及圖7b所示，反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)100的至少兩個(gè)光源30，同時(shí)點(diǎn)亮但發(fā)射出不同頻譜的光線(xiàn)照射至手指800的指紋810，并分別產(chǎn)生指紋影像820。

如圖7c所示，為將圖7a及圖7b的指紋影像820加以結(jié)合，且在結(jié)合指紋影像820時(shí)，須將重疊在一起的兩個(gè)指紋影像820信息分開(kāi)，僅須讓光傳感器20的每一個(gè)像素?fù)碛袑?duì)應(yīng)于使用光源30的波長(zhǎng)的濾波器(colorfilteronthepixel)，即可根據(jù)其響應(yīng)進(jìn)行濾波而得到對(duì)應(yīng)于光源30的指紋影像820信息。

接著，如圖8所示，結(jié)合每一個(gè)光源30照射指紋810產(chǎn)生的指紋影像820后，便成為完整且正確的指紋信息或指紋影像820。

再者，依照相同的原理，反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)100的至少兩個(gè)光源30也可使用色彩相同但是亮度不同的光源30，亦即任一光源30與其他的光源30所發(fā)出的光線(xiàn)顏色相同，但是亮度不同，此時(shí)每一光源30照射指紋810產(chǎn)生的指紋影像820仍具有差異，將其分別濾波再全部結(jié)合后，也可以成為完整且正確的指紋信息或指紋影像820。

如圖9所示，則為一種可以節(jié)省辨識(shí)時(shí)間的4個(gè)光源30的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)100的實(shí)施例，實(shí)施例中僅時(shí)間1及時(shí)間2等兩個(gè)時(shí)序。但是每個(gè)時(shí)序中依序點(diǎn)亮2個(gè)光源30，并產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的2個(gè)指紋影像820再加以結(jié)合，最后再將兩個(gè)時(shí)序所產(chǎn)生的指紋影像820結(jié)合，便成為4個(gè)光源30的反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)100的完整且正確的指紋信息或指紋影像820。

所述的各實(shí)施方式中，光源30的封裝型式可以采用盡量能夠使光源30的發(fā)散角越小越好(發(fā)出的光線(xiàn)越準(zhǔn)直)，若使用光源為led，則使用炮彈型封裝型式的led能有較好的效果，以減少在不同區(qū)域上放大率不同的問(wèn)題。

另外，如圖10所示，由于光源30正上方所直接打出的光(沒(méi)產(chǎn)生全反射的部份的光線(xiàn))，會(huì)打到手指800再反射入光傳感器20而產(chǎn)生噪聲，因此反射式指紋辨識(shí)系統(tǒng)100可以在任一光源30正上方加上擋板50，擋板50不透光且位于光源30與透光層10之間。

又如圖11a及圖11b所示，由于光源30會(huì)有一特定的發(fā)散角，因此，兩個(gè)光源30由左右對(duì)打的情況，則會(huì)發(fā)生指紋影像820不同放大率的問(wèn)題，此時(shí)，可以使用圖像處理方式將其分別修正回原型加以留存，而將具有型變的部分濾除。

如圖12所示，接著就能將兩指紋影像820都修正回?zé)o型變的情形進(jìn)行結(jié)合，并還原成為完整且正確的指紋信息或指紋影像820。

上述各實(shí)施例是用以說(shuō)明本發(fā)明的特點(diǎn)，其目的在使熟習(xí)該技術(shù)者能了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，而非限定本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，故凡其他未脫離本發(fā)明所揭示的精神而完成的等效修飾或修改，仍應(yīng)包含在申請(qǐng)專(zhuān)利范圍中。