专利名称：滑动式指纹感测器模组及其感测方法
技术领域：
本发明是关于一种滑动式指纹感测器模组及其感测方法，尤其关于一种能有效避免手指在滑动时产生晃动并具有速度感测单元的滑动式指纹感测器模组及其感测方法。
背景技术：
习知的指纹读取方法，可以利用沾有墨水的手指按压在纸上，再利用光学扫描仪来扫描该纸张以将指纹输入计算机中，然后与数据库中的指纹图形比对。然而，上述方法的最大缺点为无法达到实时处理的目的，因此无法满足越来越多实时认证的需求，例如网络认证，电子商务，携带式电子产品保密，IC卡个人身份认证，保全系统等等。
实时的指纹读取方法便成为生物辨识市场中的关键技术。传统上，可使用光学式指纹感测器来实时读取指纹，然而其具有体积过于庞大的缺点。为此，利用硅半导体的芯片式指纹感测器因应而生，克服了上述光学式感测器的缺点。
由于手指的尺寸限制，习知的芯片式指纹感测器的感测面积至少大于9mm*9mm。再者，由于硅集成电路制造的限制，在一片6寸晶片中仅能产出50至70个有效芯片，再加上封装测试成本，将使得单一指纹感测器的售价至少大于美金10元以上，这将限制其应用于各种消费性电子产品，譬如笔记型计算机、手机、个人数字助理，计算机周边产品，乃至于整合指纹感测器的个人身份识别卡。
所以，可以将传统二维芯片式指纹感测器的一维面积予以缩小，借以增加有效芯片的产出数目并降低芯片单价。其原理是借由手指滑动过芯片表面，完成整个手指的扫描，再将每张撷取到的片段指纹影像加以串接成一张完整指纹影像。
Mainguet在美国专利6,289,114号公报中揭露了一种利用焦电(热)或压电材料(压力)形成的滑动式指纹感测器及多重影像串接的方法，其主要缺点为无法判断手指滑动的速度，因此必须撷取数量相当多的片段指纹影像，再加以重组成完整指纹影像。这不但需要功能强大的微处理器、大量的存储器，而且容易导致重组错误。
习知的滑动式指纹感测器，只知道借由减少Y轴方向(定义为手指滑动的方向)的感测元数目来缩小感测器的面积，使得Y轴方向的尺寸介于0.8至1.6mm间，故所撷取到的片段指纹影像的数目相当多。
图1显示手指滑过传统的滑动式指纹感测器的示意图。如图1所示，手指120沿着Y轴方向以速度V滑过滑动式指纹感测器110，借以使滑动式指纹感测器110得到复数个片段指纹影像。
图2显示图1的指纹感测器所撷取的片段指纹影像的重组示意图。如图2所示，所撷取的片段指纹影像II(1)至II(N)可被重组成手指120的一张完整指纹影像。由于传统滑动式指纹感测器在Y轴方向的感测元数目太少，故必须存取数十至数百张影像II(1)至II(N)。习知的滑动式指纹感测器在设计时，设计者只知道缩小感测器的面积(减少Y轴方向的感测元数目)，所以感测元阵列的Y轴尺寸大部分介于0.8至1.6mm之间。再者，传统的指纹感测器并没有侦测手指的滑动速度，加上安全因子的考虑，导致每张影像间重迭的区域AA(1)至AA(N-1)的面积太大且不是定值，更进一步增加影像重组所需的张数以及困难度。
综合前述缺点，传统的滑动式指纹感测器模组，很难利用重组出来的影像作特征点撷取，乃至于后续的识别。因此，已经存在有一种方法是利用频谱的方式，将撷取到的灰阶影像直接转换成频率分布，此举的优点可以不需要大量的接图动作。然而，频谱辨识方法易受手指的干湿及芯片表面残污影响，错误率高。
此外，由于手指滑动通过滑动式指纹感测器时会产生左右的晃动，使得指纹感测器所感测到的片段指纹影像在后续的影像重组过程中产生相当大的困难，增加运算的复杂度。再者，手指滑动通过感测器的速度因人、时而异，传统的设计师必须假设或让一般使用者练习其手指滑动速度于一设定范围内，来决定每个片段指纹影像的撷取时间及间隔。若某位使用者的手指滑动速度落在设计范围之外，则无法完成指纹的感测，此举将增加使用者的麻烦，降低使用意愿。
因此，如何提供一种能减少重组影像张数的滑动式指纹感测器模组，实为本发明所欲解决的问题。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种能侦测手指滑动速度，并因此控制片段影像重迭区域于最小值，因而减少重组影像张数的滑动式指纹感测器模组。
本发明的另一目的是提供一种滑动惯性装置，有效导引手指滑动的方向，防止手指滑动时所产生的方向改变及抖动的情形发生。
本发明的又另一目的是提供一种能区别手指的真伪的滑动式指纹感测器模组。
本发明的又另一个目的是提供一种具有开关功能的滑动式指纹感测器模组，借以在手指碰触时启动电源。
为达成上述目的，本发明提供一种滑动式指纹感测器模组，其包含一微处理器及一滑动式指纹感测器。该指纹感测器包含一基板，以及位于该基板上的一感测元阵列、一速度感测单元及一处理电路。感测元阵列是由复数个指纹感测元所构成，用以感测手指的指纹而以一取样时间间隔连续撷取该手指的复数个片段指纹影像。速度感测单元是由一第一与第二电极板所构成。处理电路处理并输出来自该感测元阵列及该速度感测单元的信号。微处理器与处理电路电连接，用以借由该等电极板与手指接触的时间差求出手指的滑动速度、然后决定该取样时间间隔、并将该等片段指纹影像重组成完整指纹影像。
为达成上述目的，本发明亦提供一种滑动式指纹感测器模组的感测方法，包含以下步骤侦测一手指的一滑动速度；依据该滑动速度决定一取样时间间隔；以该取样时间间隔连续撷取该手指的复数个片段指纹影像，借以输出对应至该等片段指纹影像的复数笔片段指纹信号；及将该复数笔片段指纹信号予以处理并重组成一完整指纹影像。
本发明另提供一种滑动式指纹感测器模组，其特征在于所述滑动式指纹感测器模组包含一滑动式指纹感测器，用以感测沿着一滑动方向滑动通过该滑动式指纹感测器的一感测面上的一手指的复数个片段指纹影像；及一输送导引机构，装设于该滑动式指纹感测器旁，并可沿着相当于该滑动方向的一导引方向受到驱动，用以导引该手指稳定地滑动通过该感测面。
借由侦测手指的滑动速度，可以有效减少所撷取的片段指纹影像的张数，借以简化重组过程、降低成本。
图1显示手指滑过传统的滑动式指纹感测器的示意图；图2显示图1的指纹感测器所撷取的片段指纹影像的重组示意图；图3显示手指滑过本发明的滑动式指纹感测器的示意图；
图4显示图3的指纹感测器所撷取的片段指纹影像的重组示意图；图5显示依据本发明第一实施例的滑动式指纹感测器模组的俯视图；图6显示沿着图5的线L6-L6的剖视图；图7显示依据本发明第一实施例的滑动式指纹感测器在运作时的侧视图；图8显示本发明的滑动式指纹感测器的感测方法的流程图；图9显示依据本发明第二实施例的滑动式指纹感测器模组的俯视示意图；图10显示沿着图9的线10-10的剖视示意图；图11显示沿着图9的线11-11的剖视示意图的变形例；图12显示图10的滚轮与速度/位置侦测器的侧视图；图13显示图10的滚轮的前视图。
符号说明1～基板2～感测元阵列3～速度感测单元4～处理电路5～阻抗感测器6～焊垫7～压力式感测元阵列8～电容式感测元阵列9～手指10～滑动式指纹感测器11～微处理器21～指纹感测元31～第一电极板
32～第二电极板51～金属长条电极52～金属长条电极71～压力式感测元81～电容式感测元110～滑动式指纹感测器120～手指II(1)-II(N)～片段指纹影像I(1)-I(N)～片段指纹影像AA(1)-AA(N-1)～重迭区域A(1)-A(N-1)～重迭区域A～滑动方向F～手指F1～特定部位S1～转速信号201～滑动式指纹感测器模组210～滑动式指纹感测器211～感测面211A～长边211B～短边220～输送导引机构221、222～滚轮221A～开口223、224～轴240～面板241～U形沟槽
242、243～开口250～微动开关260～速度/位移感测器260A～发射器260B～接收器270～驱动机构具体实施方式
图3显示手指滑过本发明的滑动式指纹感测器的示意图。图4显示图3的指纹感测器所撷取的片段指纹影像的重组示意图。如图3与4所示，当手指9以速度V滑动通过滑动式指纹感测器10时，滑动式指纹感测器10同时侦测手指9的速度V，并依据该速度V来撷取复数张片段指纹影像I(1)至I(N)，其中N为大于1的正整数。相邻的两张片段指纹影像的重迭区域为A(1)至A(N-1)几乎为一定值，以利于对这些片段指纹影像加以重组。
上述的感测器可以植入至任一应用装置的平台上。当手指9置于该平台上而沿着箭头方向滑动时，感测器10便可以连续取得片段指纹影像，其最后会被处理重组出一张完整指纹影像。因为手指滑动时，可以视为一等速运动，抑或在一定距离内视为等速运动，所以若能侦测滑动的速度V，将非常有利于影像撷取时间间隔的调整，以达利用最少的影像张数来进行重组。此举可以不需要功能强大的微处理器以及大量的存储器，同时可大幅降低辨识错误的机率、降低感测器及辨识系统的成本、并能有效推广该感测器的应用层面。
图5显示依据本发明第一实施例的滑动式指纹感测器模组的俯视图。图6显示沿着图5的线L6-L6的剖视图。图7显示依据本发明第一实施例的滑动式指纹感测器在运作时的侧视图。值得注意的是，图7的手指与感测器的大小并未依据实际比例绘制。如图5至7所示，本发明的滑动式指纹感测器模组包含一微处理器11及电连接至该微处理器11的一滑动式指纹感测器10，熟悉该技艺者更可以了解到，上述指纹感测模组更可以为一包含滑动式指纹感测器10及微处理器11的单芯片设计，该微处理器更可以包括RAM及ROM作为程序储存及处理时使用。滑动式指纹感测器10包含一基板1、一感测元阵列2、一速度感测单元3、一处理电路4、一阻抗感测器5以及复数的焊垫6。该等焊垫6是电连接至该微处理器11。该感测元阵列2是位于该基板1上，并由复数个指纹感测元21(为简化说明起见，仅绘出一个感测元)以二维阵列的方式排列所构成。指纹感测元21可以是电容式、压力式或温差式感测元，如本发明申请人于下述专利申请案所揭露的1、中国发明专利申请案序号02105960.8，申请日为2002年4月10日，发明名称为“电容式指纹读取芯片”；2.中国发明专利申请案序号02123058.7，申请日为2002年06月13日，发明名称为“压力式指纹读取晶片及其制造方法”；及3.中国发明专利申请案序号02124906.7，申请日为2002年06月25日，发明名称为“温度传感器及其运用该温度传感器的指纹辨识晶片”。
为了配合手指9的尺寸，感测元阵列2的X轴方向(横向)尺寸至少大于8mm，而Y轴方向(纵向)可以仅仅剩下单一感测元的尺寸，然而为了提供部分的重迭面积及减少接图的张数，较佳尺寸是介于2.5至3.5mm之间，说明于后。来自感测元阵列2的复数个感测信号是透过处理电路4的处理并经由输入/输出焊垫6而与外界沟通。处理电路4基本上包含逻辑控制电路、可调变增益放大器及模拟数字转换器，其相关架构亦说明于上述的“电容式指纹读取芯片”及“压力式指纹读取晶片及其制造方法”专利。
该感测元阵列2感测滑动通过其上的手指9(图3)的指纹而以一取样时间间隔来连续撷取该手指的复数个片段指纹影像，借以输出对应至该等片段指纹影像的复数笔片段指纹信号。
为了解决习知技术的缺点，本发明将该速度感测单元3整合于滑动式指纹感测器中。速度感测单元3亦位于该基板1上，并由一第一电极板31与一第二电极板32所构成。第一与第二电极板31与32实质上彼此平行并隔开一预定距离D1。该等电极板是位于感测元阵列2的两侧(上侧与下侧)，且具有大致等于感测元阵列2的X轴方向的长度。该第一电极板31在与该手指9接触时输出一第一时间信号，该第二电极板32在与该手指9接触时输出一第二时间信号。
详言之，当手指9沿着Y轴方向滑动时，手指9将先通过该第一电极板31上方而与之形成一触发电容(相关电路及原理请参见上述的“电容式指纹读取芯片”申请案)，而形成一触发脉冲。此一触发脉冲可以开启指纹感测器的电源(此举可以减少感测器不使用时的功率消耗)。接着，手指9会滑过感测元阵列2的表面，而到达第二电极板32上方，同样产生一触发脉冲。因为已经知道第一与第二电极板31与32的距离D1，再借由计算此二触发脉冲的时间差，便可以得到手指9的滑动速度V。于本实施例中，滑动速度V是由微处理器11所求得。
微处理器11求出手指9的滑动速度后，便可以判断接收每一张片段指纹影像的取样时间间隔，然后就可接收并处理片段指纹影像。如此，不需要储存太多张数的片段指纹影像，也不需要速度强大的微处理器，此举有利于降低成本。
因此，本案发明人衡量于指纹感测器的特性及成本的双重考虑，将感测元阵列2的Y轴方向的最佳化尺寸界定在2.5至3.5mm之间。在本实施例中，X轴方向的尺寸W为10mm，Y轴方向的尺寸L为3.2mm(换算成500 DPI规格为200*64象素)。此乃因为当两张片段指纹影像相接时，必须有Y轴方向约200至800微米的重迭长度以作为接图判断基准，重迭区域如图4所示的A(1)至A(N-1)区域。如果像习知技术的感测元阵列在Y轴方向的长度仅有0.8至1.6mm，便有大部分面积浪费于接图重迭区，因而需要大量的图片才能拼凑出一张完整影像。而本发明配合手指滑动速度的侦测，可以将感测元阵列2的最佳化的Y轴尺寸界定在2.5至3.5mm之间，所拼凑的影像如图4所示。除了重迭区域以外，不重迭区域的影像在Y轴方向的长度仍保有1.5至2.5mm。因此，少则3至5张，多则7至9张，便可以拼凑出一张完整影像。如此，不但可大幅降低所需的片段指纹影像的张数，并可利用通用且稳定的特征点比对的方式进行重组。
该处理电路4是与该感测元阵列2及该速度感测单元3电连接，用以接收、处理该复数笔片段指纹信号、该第一时间信号、以及该第二时间信号，并借由该等焊垫6输出处理后的信号至该微处理器11。该微处理器11依据该第一时间信号、该第二时间信号、及该预定距离D1求出该手指9的一滑动速度V，并依据该滑动速度V决定该取样时间间隔，更将该复数笔片段指纹信号予以处理并重组成一完整指纹影像。
在本发明实施例中，同时也提供活体侦测技术，包括设置阻抗感测器5位于该基板1上，用以感测该手指9的一电阻值，借以帮助辨识该手指9的真伪。阻抗感测器5包含一对裸露的金属长条电极51与52，当手指9置于两电极51与52上方时，可以侦测手指9的皮肤的电阻值R而记录于微处理器中，假手指及剁掉的手指的电阻值是不同的，因此可以透过微处理器11的处理来识别手指的真伪。除了阻抗感测器外，活体侦测技术的另一实施例可以利用手指皮肤的热传导特性来决定真手与否，主要鉴别原理为正常的手指皮肤含有充分的水分，具有良好的导热特性，而假手指通常为硅胶材料或其它软性高分子材料，热传导特性相当差。抑或剁掉的手指因大量的失血而降低热导值。实施的方法可以在芯片上设置一个用以感测该手指皮肤温度变化的温度感测器及一加热电阻，当手指接触指纹芯片并且启动电源触发开关后，提供电流或电压于该加热电阻使其温度高于手指的温度，例如50～60℃，则接触到该加热电阻及温度感测器的手指的皮肤会将热带走，借由计算该温度感测器的峰值温度发生的时间可以推算出皮肤的热导特性作为活体侦测的依据，且此一皮肤的热导特性不易随环境温度变化而改变，是为一稳定的物理量，相当适合作为活体侦测的方法，不像利用人体温度侦测，非常容易受外在环境的干扰而失去判断标准。更严谨的活体侦测方式更可以结合上述方法做复合式判断。
图8显示本发明的滑动式指纹感测器的感测方法的流程图。如图8所示，本发明亦提供一种滑动式指纹感测器的感测方法，包含以下步骤步骤S10侦测手指9的滑动速度V首先，当该手指9接触第一电极板31时，输出第一时间信号；接着，当该手指9接触与该第一电极板31隔开预定距离D1的第二电极板32时，输出第二时间信号；然后以该预定距离D1除以该第一与第二时间信号之差，以获得该滑动速度V；步骤S20依据该滑动速度V决定一取样时间间隔；首先，以各片段指纹影像的沿着手指滑动方向的影像长度(感测元阵列的Y轴长度)减去相邻的两片段指纹影像的重迭长度(由指纹的影像处理软件所决定)，而获得有效长度；然后以该有效长度除以该滑动速度以获得到该取样时间间隔；步骤S30以该取样时间间隔连续撷取该手指9的复数个片段指纹影像，借以输出对应至该等片段指纹影像的复数笔片段指纹信号；步骤S40将该复数笔片段指纹信号予以处理并重组成一完整指纹影像；及步骤S50侦测该手指的阻抗，借以辨识该手指的真伪。
因此，本发明借由侦测手指的滑动速度，来决定片段指纹影像的取样时间间隔，借以有效减少片段指纹影像的张数，简化影像重组过程，进而降低感测器的成本。
图9显示依据本发明第二实施例的滑动式指纹感测器模组的俯视示意图，图10显示沿着图9的线10-10的剖视示意图。如图9与10所示，本实施例的一种滑动式指纹感测器模组201包含一滑动式指纹感测器210、一输送导引机构220、一面板240、两微动开关250、两速度/位移感测器260、及两驱动机构270。滑动式指纹感测器210具有一方形感测面211，用以感测沿着一滑动方向A滑动通过其上的一手指F的复数个片段指纹影像。这些片段指纹影像将传送至一外部处理器(未显示)作影像重组。输送导引机构220是装设于滑动式指纹感测器210旁，并可沿着相当于该滑动方向A的一导引方向受到驱动，用以导引该手指F稳定地滑动通过该感测面211。
于本实施例中，输送导引机构220包含两滚轮221与222，而滑动式指纹感测器210是位于两滚轮221与222之间。由两滚轮221与222所组成的输送导引机构220是沿着滑动方向A而与该滑动式指纹感测器210排成一直线L1，亦即，输送导引机构220的导引方向是垂直于滑动式指纹感测器210的方形感测面211的一长边211A。滚轮221是位于滑动式指纹感测器210的前方(方形感测面211的长边211A的一侧)，以使手指F的一特定部位F1先通过滚轮221再通过感测面211。滚轮222是位于滑动式指纹感测器210的后方(方形感测面211的长边211A的另一侧)，俾使手指F的该特定部位F1先通过感测面211再通过滚轮222。事实上，滚轮221及222只要一个就可以达成本发明的功效。手指F在滚轮221及/或222的引导下，已经存在有沿着滑动方向A滑动的惯性，因此可以有效消除手指F滑动时的沿着垂直于滑动方向A的左右方向抖动。
于其它实施例中，输送导引机构可以是一种类似于复印机走纸机构的履带式输送导引机构，用以与手指相互作用而达成本发明的功效。
微动开关250是为选配构件，其乃与输送导引机构220的滚轮221与222接触。当手指F接触到输送导引机构220的滚轮221与222时，微动开关250可被触发，而开启滑动式指纹感测器210的电源。于此情况下，指纹感测器210的主要电源就不需要长期开启，而是于需要使用时受到手指F对输送导引机构220的滚轮221与222的按压来触发微动开关250而开启主要电源。
速度/位移感测器260亦为选配构件，用以感测输送导引机构220的一转速或一位移，并输出一转速信号或位移信号S1给该外部处理器(未显示)，使该外部处理器可借此转速信号或位移信号S1来决定撷取片段指纹影像的最小数目，借以依据转速信号或位移信号S1撷取复数个片段指纹影像。举例而言，可以借由光电、电力、磁力等方式来达成速度/位移的侦测，容后详述。由于在指纹感测期间的手指滑动可视为等速运动，所以当输送导引机构220的转速已知时，就可以将相邻两个片段指纹影像的感测时间间隔最佳化，以利后续的影像重组程序的进行。
譬如马达的驱动机构270亦为选配构件，用以驱动输送导引机构220旋转，借以带动手指F滑动通过感测面211。借此，驱动机构270的驱动速度为已知值，相邻两个片段指纹影像的感测时间间隔亦可以被最佳化，且不必担心使用者的手指滑动速度在这段感测期间会有些微的变动，更能完全固定手指的滑动方向。
于本实施例中，面板240为一平板，而滑动式指纹感测器210与输送导引机构220是配置于面板240上。输送导引机构220的宽度可以大于、小于或等于指纹感测器210的宽度。滚轮221与222各自具有从面板240的开口242与243外露的部分(如实线所示的矩形)，用以与手指接触而绕着轴223与224旋转。
图11显示沿着图9的线11-11的剖视示意图的变形例。于本变形例中，面板240上形成有一U形沟槽241，滑动式指纹感测器210与输送导引机构220是配置于U形沟槽241中。输送导引机构220可以配置成与滑动式指纹感测器210齐平或略高。
以下将说明以光电的方式来达成速度/位移的侦测。图12显示图10的滚轮与速度/位置侦测器的侧视图，图13显示图10的滚轮的前视图。值得注意的是，速度与位移侦测的差别仅在于速度侦测有将时间纳入计算，而位移侦测没有将时间纳入计算。速度/位置侦测器260的发射器260A持续发射信号(譬如红外线)，而由于该信号仅能穿过滚轮221的开口221A，使得接收器260B则断断续续接收到此信号，也就是接收依序穿透该滚轮221的复数个开口221A的该发射信号，以产生数个脉冲以作为该位移信号。借由计算单位时间的脉冲数，即可计算出滚轮的转动速度，其可对应至手指的滑动速度。
另一方面，若没有将时间纳入考虑，则此滑动式指纹感测器模组可以设计成每当接收器260B每收到1个脉冲时，指纹感测器就开始撷取一个片段指纹影像。这种设计可依据滚轮221的转动角度与手指的滑动位移(滚轮221的圆周的切线速度)而轻易完成。于此情况下，纵使手指的滑动速度变动较大，亦不会影响这些片段指纹影像的撷取。简而言之，借由已知滑动式指纹感测器的宽度(沿A方向的长度)，设计滚轮开口221A转动的位移量，使得每一脉冲信号出现时，便撷取一片段指纹图像，如此便完全不需要侦测滑动的速度了。
上述例子所说明的穿透式的速度/位置侦测器260亦可以被反射式的速度/位置侦测器所取代。于此情况下，发射器260A与接收器260B是位于滚轮221的同一侧，借由在滚轮221的表面形成对应于开口221A的图案，使得接收器260B可接收从该滚轮221反射的该发射信号，以产生数个脉冲以作为该位移信号。
借由本发明的上述构造，可有效防止手指滑动时所产生的抖动，亦可为指纹感测器提供开关功能来启动电源，更可侦测手指的滑动速度或滑动距离以作为感测手指的复数个片段指纹影像的依据。
权利要求
1.一种滑动式指纹感测器模组，其特征在于所述滑动式指纹感测器模组包含一微处理器；及一滑动式指纹感测器，其电连接至该微处理器，并包含一基板；一感测元阵列，位于该基板上，并由复数个指纹感测元以二维阵列的方式排列所构成，该感测元阵列感测滑动通过其上的一手指的一指纹而以一取样时间间隔连续撷取该手指的复数个片段指纹影像，借以输出对应至该片段指纹影像的复数笔片段指纹信号；一速度感测单元，位于该基板上，并由一第一电极板与一第二电极板所构成，该第一与第二电极板实质上彼此平行并隔开一预定距离，该第一电极板在与该手指接触时输出一第一时间信号，该第二电极板在与该手指接触时输出一第二时间信号；及一处理电路，与该感测元阵列及该速度感测单元电连接，用以接收、处理并输出该复数笔片段指纹信号、该第一时间信号、以及该第二时间信号，其中该微处理器依据该第一时间信号、该第二时间信号、及该预定距离求出该手指的一滑动速度，并依据该滑动速度决定该取样时间间隔，更将该复数笔片段指纹信号予以处理并重组成一完整指纹影像。
2.根据权利要求1所述的滑动式指纹感测器模组，其特征在于该感测元阵列在沿着该手指滑动的方向的尺寸实质上为2.5至3.5毫米。
3.根据权利要求1所述的滑动式指纹感测器模组，其特征在于该滑动式指纹感测器更包含一阻抗感测器，位于该基板上，用以感测该手指的一电阻值，借以帮助辨识该手指的真伪。
4.根据权利要求3所述的滑动式指纹感测器模组，其特征在于该阻抗感测器包含两长条电极。
5.根据权利要求1所述的滑动式指纹感测器模组，其特征在于该滑动式指纹感测器更包含一加热电阻；及一温度感测器，用以感测该手指的皮肤的温度变化，其中该加热电阻被供以电流或电压以使其温度高于该手指的温度，以使接触到该加热电阻及温度感测器的该手指的皮肤将热带走，借由计算该温度感测器的峰值温度发生的时间，以推算出皮肤的热导特性作为活体侦测的依据。
6.根据权利要求1所述的滑动式指纹感测器模组，其特征在于该感测元阵列是由复数个电容式感测元、复数个温差式感测元、或复数个压力式感测元以二维阵列的方式排列所构成。
7.一种滑动式指纹感测器模组的感测方法，包含以下步骤侦测一手指的一滑动速度；依据该滑动速度决定一取样时间间隔；以该取样时间间隔连续撷取该手指的复数个片段指纹影像，借以输出对应至该片段指纹影像的复数笔片段指纹信号；及将该复数笔片段指纹信号予以处理并重组成一完整指纹影像。
8.根据权利要求7所述的滑动式指纹感测器模组的感测方法，其中侦测该手指的该滑动速度的该步骤包含当该手指接触一第一电极板时，输出一第一时间信号；当该手指接触与该第一电极板隔开一预定距离的一第二电极板时，输出一第二时间信号；及以该预定距离除以该第一与第二时间信号之差，以获得该滑动速度。
9.根据权利要求7所述的滑动式指纹感测器模组的感测方法，其中依据该滑动速度决定该取样时间间隔的该步骤包含以各该片段指纹影像的沿着手指滑动方向的一影像长度减去相邻的两片段指纹影像的一重迭长度，而获得一有效长度；及以该有效长度除以该滑动速度以获得到该取样时间间隔。
10.根据权利要求7所述的滑动式指纹感测器模组的感测方法，更包含以下步骤侦测该手指的一阻抗，借以辨识该手指的真伪。
11.根据权利要求7所述的滑动式指纹感测器模组的感测方法，更包含以下步骤对一加热电阻供以电流或电压以使其温度高于该手指的温度；利用一温度感测器感测该手指的皮肤的温度变化，其中接触到该加热电阻及温度感测器的该手指的皮肤将热带走；及计算该温度感测器的峰值温度发生的时间，以推算出皮肤的热导特性作为活体侦测的依据。
12.一种滑动式指纹感测器模组，其特征在于所述滑动式指纹感测器模组包含一滑动式指纹感测器，用以感测沿着一滑动方向滑动通过该滑动式指纹感测器的一感测面上的一手指的复数个片段指纹影像；及一输送导引机构，装设于该滑动式指纹感测器旁，并可沿着相当于该滑动方向的一导引方向受到驱动，用以导引该手指稳定地滑动通过该感测面。
13.根据权利要求12所述的滑动式指纹感测器模组，其特征在于该感测面是为方形，且该输送导引机构的导引方向是垂直于该滑动式指纹感测器的方形感测面的一长边。
14.根据权利要求13所述的滑动式指纹感测器模组，其特征在于该输送导引机构包含至少一滚轮，该滚轮位于该滑动式指纹感测器的方形感测面的长边的一侧，以使该手指的一特定部位先通过该滚轮再通过该感测面或先通过该感测面再通过该滚轮。
15.根据权利要求12所述的滑动式指纹感测器模组，其特征在于更包含一面板，其上形成有一U形沟槽，该滑动式指纹感测器与该输送导引机构是配置于该U形沟槽中。
16.根据权利要求12所述的滑动式指纹感测器模组，其特征在于更包含一微动开关，与该输送导引机构接触，借以于该手指接触到该输送导引机构时，开启该滑动式指纹感测器的电源。
17.根据权利要求12所述的滑动式指纹感测器模组，其特征在于更包含一速度或位移感测器，用以感测该输送导引机构的一转速或位移，并输出一转速或位移信号给一外部处理器，使该外部处理器借此转速或位移信号决定撷取片段指纹影像的最小数目。
18.根据权利要求17所述的滑动式指纹感测器模组，其特征在于该输送导引机构包含一滚轮，且该速度或位移感测器包含一发射器，用以发出一发射信号；及一接收器，用以接收依序穿透该滚轮的复数个开口的该发射信号或用以接收从该滚轮反射的该发射信号，以产生数个脉冲以作为该转速或位移信号。
全文摘要
本发明是一种滑动式指纹感测器模组及其感测方法，所述滑动式指纹感测器模组包含一微处理器及一滑动式指纹感测器。该指纹感测器包含一基板，以及位于该基板上的一感测元阵列、一速度感测单元及一处理电路。感测元阵列是由复数个指纹感测元所构成，用以感测手指的指纹而以一取样时间间隔连续撷取该手指的复数个片段指纹影像。速度感测单元是由一第一与第二电极板所构成。处理电路处理并输出来自该感测元阵列及该速度感测单元的信号。微处理器与处理电路电连接，用以借由该等电极板与手指接触的时间差求出手指的滑动速度，然后决定该取样时间间隔，并将该等片段指纹影像重组成完整指纹影像。
文档编号G06K9/00GK1551037SQ20041003830
公开日2004年12月1日 申请日期2004年5月14日 优先权日2003年5月20日
发明者周正三 申请人:祥群科技股份有限公司