指纹识别装置及方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及一种指纹识别装置及方法。
【背景技术】
[0002] 随着便携式电子装置被广泛的应用，用户对便携式电子装置提出了更多的功能需 求。指纹识别感测器由于具有隐私保护功能而被设置于便携式电子装置中，W增加用户体 验。指纹识别装置可分为光学式、电容式、声波式等。声波式指纹识别感测器因其操作不易 受环境溫度、湿度的影响，且具有寿命长、解析度高而得到广泛应用。为快速反应，传统的声 波式指纹识别感测器持续产生并接收声波信号W感测是否有触控物触控，从而非常耗电。
【发明内容】
[0003] 鉴于W上内容，有必要提供一种低功耗的指纹识别装置及方法。
[0004] -种指纹识别装置，包括： 电容触控元件，用于不断侦测是否有触控物触控指纹识别装置； 指纹识别元件，用于进行指纹识别；W及 控制器，连接所述指纹识别元件及所述电容触控元件，当所述电容触控元件侦测到有 触控物触控所述指纹识别装置时，所述控制器控制所述电容触控元件停止工作并控制所述 指纹识别元件开始工作。
[0005] -种指纹识别方法，包括： 开启电容触控元件； 所述电容触控元件不断侦测是否有触控物进行触控操作； 当有触控物进行触控操作时，开启指纹识别元件同时关闭所述电容触控元件； 所述指纹识别元件持续扫描触控物，直到所述指纹识别元件输出一读出信号，关闭所 述指纹识别元件，重新开启所述电容触控元件。
[0006] 上述指纹识别装置利用所述电容触控元件感测是否有触控物进行触控操作，当有 触控操作时，所述指纹识别元件开始工作，同时所述电容触控元件停止工作，由于所述电容 触控元件的功耗远小于所述指纹识别元件的功耗，进而节省了电子设备的功耗。
【附图说明】
[0007] 图1是本发明指纹识别装置的第一实施方式的功能框图。
[0008] 图2是图1所示的指纹识别装置的结构示意图。
[0009] 图3是图1中电容触控元件与指纹识别元件的Ξ种变更实施方式的结构示意图。
[0010] 图4是本发明指纹识别装置的第二实施方式的结构示意图。
[0011] 图5是本发明指纹识别装置的第Ξ实施方式的结构示意图。
[0012] 图6是本发明指纹识别装置的第四实施方式的结构示意图。
[0013] 图7是本发明指纹识别方法的较佳实施方式的流程图。
[0014] 图8是本发明指纹识别装置应用于一电子设备的示意图。
[0015] 图9是图8中电子设备在指纹识别时防止误触方法的较佳实施方式的流程图。
[0016] 主要元件符号说明_
' 如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。 '
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述： 请参考图1，图1是本发明指纹识别装置的第一实施方式的功能框图。所述指纹识别装 置100可设置在一电子设备200,尤其是便携式电子设备，如手机中。所述指纹识别装置100 进一步集成有触控功能。本实施方式中，所述指纹识别装置100包括指纹识别元件110、电容 触控元件120及控制器130。所述电容触控元件120用于不断侦测是否有触控物，如手指，触 控所述指纹识别装置100。所述指纹识别元件110用于进行指纹识别。所述控制器130连接所 述指纹识别元件110及所述电容触控元件120,当所述电容触控元件120侦测到有触控物触 控所述指纹识别装置100时，所述控制器130控制所述电容触控元件120停止工作并控制所 述指纹识别元件110开始工作，进行指纹识别。本实施方式中，所述指纹识别元件110可W为 一区域阵列感测(area array)结构，其定义有一指纹识别区域，该电容触控元件120环绕该 指纹识别区域设置，当该触控物与该指纹识别装置100接触时，该触控物覆盖该指纹识别区 域与至少部分该电容触控元件120所在区域。当该指纹识别装置100应用于手机，且与手机 功能按键相结合时，如与HOME键相结合时，该指纹识别区域与该电容触控元件120所在区域 的总面积不超过该手机功能按键的面积。
[0018] 请一并参考图2,图2是图1中指纹识别装置100的结构示意图。本实施方式中，所述 指纹识别元件110为超声波指纹识别感测器。所述指纹识别元件110包括对应设置的发射层 19及接收层18。所述发射层19包括层叠设置的第一电极层11、第二电极层12及夹设于第一 及第二电极层11、12之间的压电层13。在本实施方式中，所述压电层13的材质为聚二氣亚乙 締 (Polyvinylidene Fluoride,PVDF)。所述第一电极层11与所述第二电极层12用于对所述 压电层13施加电压。所述压电层13在所述第一电极层11与所述第二电极层12共同施加电压 时产生振动从而发出超声波。
[0019] 所述接收层18包括玻璃基板17、设置于玻璃基板17靠近发射层19 一侧的接收阵列 16及连接所述接收阵列16的读出电路15。所述接收阵列16用于接收被放置在所述指纹识别 装置100之上的手指反射回的声波，所述读出电路15用于将所述声波转化为电信号。
[0020] 所述电容触控元件120用于感测感测到触控动作是否发生，其包括感应电极层21， 本实施方式中，所述感应电极层21为在所述玻璃基板17上形成的导电材料，如氧化铜锡 (Indium Tin Oxide,IT0)。该感应电极层21经由设置在基板周边区域的走线连接所述控制 器130。此时，所述感应电极层21与大地之间形成一电容，当触控物触摸到所述玻璃基板17 时，所述感应电极层21与大地之间的电容量发生变化，从而感测所述触控物。为不影响指纹 识别元件110的工作，本实施方式中，所述电容触控元件120设置于所述玻璃基板17远离发 射层19 一侧并环绕所述接收阵列16。
[0021] 所述控制器130连接所述第一电极层11、所述第二电极层12、所述读出电路15及所 述感应电极层21。当所述感应电极层21与大地之间的电容量发生变化时，所述控制器130控 制所述感应电极层21使得所述电容触控元件120停止工作，同时，所述控制器130控制所述 第一电极层11及第二电极层12对所述压电层13施加电压使得所述指纹识别元件110开始工 作。所述指纹识别元件110持续扫描触控物后，输出一读出信号给所述控制器130进行信号 分析获得指纹图像数据，所述控制器130控制所述第一电极层11及第二电极层12停止对所 述压电层13施加电压使得所述指纹识别元件110停止工作，同时，所述控制器130控制所述 感应电极层21使得所述电容触控元件120继续开始工作。本实施方式中，所述指纹识别元件 110在感测触控物且感测到触控物并非手指时，所述指纹识别元件110会通过所述读出电路 15输出一感测信号给所述控制器130,所述控制器130控制指纹识别元件110停止工作，所述 电容触控元件120开始工作；当所述指纹识别元件110在感测触控物且感测到触控物为手指 时，所述指纹识别元件110持续扫描手指，并输出所述读出信号给所述控制器130, W避免误 触。
[0022] 本实施方式中，所述电容触控元件120环绕所述指纹识别元件110大致呈C形设置， 其他实施方式中，如图3所示，所述电容触控元件120可W为一圆环环绕所述指纹识别元件 110设置;所述电容触控元件120也可W为一方形环绕所述指纹识别元件110设置;所述电容 触控元件120还可W为一五角形环绕所述指纹识别元件110设置。其他实施方式中，所述电 容触控元件120的形状可W根据需要设定。同样可W理解的是，所述电容触控元件120的数 量也可W为多个，该多个电容触控元件120分布在该指纹识别元件的周围。
[0023] 本实施方式中，所述电容触控元件120设置于所述玻璃基板17上。其他实施方式 中，所述电容触控元件120可W设置于所述指纹识别元件110的其他层，也可W独立于所述 指纹识别元件110单独设置。需要说明的是，本发明中指纹识别元件110的结构并不限定于 上述结构，例如，其他实施方式中，所述指纹识别元件110可W是接收与发送同层设置的一 体式指纹识别元件。
[0024] 上述指纹识别装置100利用所述电容触控元件120感测是否有触控物进行触控操 作，当有触控操作时，所述指纹识别元件110开始工作，同时所述电容触控元件120停止工 作，由于所述电容触控元件120的功耗远小于所述指纹识别元件110的功耗，进而节省了电 子设备200的功耗。
[0025] 请参考图4,图4是本发明指纹识别装置的第二实施方式的结构示意图。本发明第 二实施方式所提供的指纹识别装置100与第一实施方式所提供的指纹识别装置100基本相 同。后续的描述中与第一实施方式相同的元件采用相同的元件标号，且本实施方式与第一 实施方式的指纹识别装置100的结构相同之处不再重复描述，后续仅描述不同之处。
[0026] 该第二实施方式所提供的指纹识别装置100与第一实施方式所提供的指纹识别装 置100的主要区别在于，在第一实施方式中，所述电容触控元件120设置于所述玻璃基板17 上，而在第二实施方式中，所述电容触控元件120设置于一软性电路板(Flexible Printed Circuit board, FPC) 150上，同样的，所述电容触控元件120包括感应电极层21，所述感应 电极层21为在所述FPC 150上形成的导电材料，如氧化铜锡（Indi皿Tin Oxide,IT0)。可W 理解的是，所述FPC 150可用于传输所述感应电极层21的感测信号给所述控制器130。此时， 所述感应电极层21与大地之间形成一电容，当触控物触摸到指纹识别装置100时，所述感应 电极层21与大地之间的电容量发生变化，从而感测所述触控物。同样的，所述控制器130连 接所述感应电极层21W控制所述电容触控元件120。
[0027] 请参考图5,图5是本发明指纹识别装置的第Ξ实施方式的结构示意图。本发明第 Ξ实施方式所提供的指纹识别装置100与第一实施方式所提供的指纹识别装置100基本相 同。后续的描述中与第一实施方式相同的元件采用相同的元件标号，且本实施方式与第