CN100382092C - 指纹识别传感器及移动通信终端指纹识别装置 - Google Patents

指纹识别传感器及移动通信终端指纹识别装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种指纹识别传感器及利用该传感器的移动通信终端的指纹识别装置，可以正确识别模造指纹。该传感器具备产生规定频率的交流电压并向所接触手指外层指纹提供电压的一体型电压发生器，而且包括用于检测上述流过外层指纹电压的多个指纹识别单元；将上述检测出的电压值放大输出的多个电压放大器。该指纹识别装置包括：向指纹识别传感器表面提供规定频率的交流电压并为接触其表面的手指表面提供上述电压的电压发生器；适当改变终端电池电压并向上述指纹识别传感器提供工作电源的电源供给部；根据上述规定频率电压，利用由指纹图案产生的电压差识别指纹的指纹识别传感器；利用由上述指纹识别传感器检测出的电压差获取指纹图案的控制部。

Description

指纹识别传感器及移动通信终端指纹识别装置
技术领域
本发明涉及一种移动通信终端的指纹识别传感器及装置，尤其是涉及可以解决现有指纹识别装置无法正确识别模造指纹，将其识别为正确指纹并解除锁定的问题的指纹识别传感器以及利用该传感器的移动通信终端的指纹识别装置。
背景技术
近来出现的移动通信终端不仅包含了与通信相关的附加功能，更内置了如手机银行等基于利用用户个人信息的各种附加功能，随之手机锁定功能的重要性也变得越来越重要。
目前，上述移动通信终端所使用的锁定功能通常都是使用密码实现的。就是对电话呼出、资费昂贵的700服务、国际电话等进行锁定，当需要使用这些功能时必须输入正确的密码才能正常使用的方式。
但是使用上述密码方式的锁定功能最大的缺点在于，一旦密码泄露就失去了任何意义。为了防止这类情况发生，每次都需要更改密码并记住新的密码。
所以，近来为了辅助上述密码方式的锁定功能以便提高锁定效果，正在努力进行装载了基于指纹识别技术的锁定装置的终端设备开发工作。
搭载上述指纹识别装置可以提高手机银行等功能的安全性能，而且开发出支持销售点指纹结算服务甚至汽车启动等功能的指纹识别手机，也正在讨论研究中。还有可以使用在终端设备的USB端口使用的指纹认证登录键等各种领域，都在积极开发利用指纹识别技术的装置。
此外，在上述指纹识别装置中最重要的指纹识别传感器改善研究工作也在紧张进行着。传统的指纹识别传感器是指可以接触拇指全体表面的正方形形状，但最近考虑到小型手机的大小问题，正在进行在左右方向长条(Bar)形状的传感器上，通过滑动手指识别指纹的“滑动方式”的开发工作。
但是如上所述的方便的指纹识别引擎也有它的问题，就是不能区分模造指纹和真实指纹。传统上会使用热感应(Thermal)技术通过热的感应识别指纹，但只要将模造指纹套在手指上，也有可能识别为真实指纹。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种指纹识别传感器及利用该传感器的移动通信终端指纹识别装置，其可以解决现有指纹识别装置无法正确识别模造指纹，将其识别为真实指纹并解除锁定的问题。
为了实现上述目的，本发明所提供的指纹识别传感器具备产生规定频率的交流电压并向接触所述传感器表面的手指外层指纹提供电压的一体型电压发生器，包括用于检测上述电压发生器提供给手指外层指纹的电压值的多个指纹识别单元；将上述指纹识别单元检测出的电压值放大输出的多个电压放大器。
另外，本发明所提供的指纹识别装置包括：向指纹识别传感器表面提供规定频率的交流电压，并为接触其表面的手指表面提供上述电压的电压发生器；用于检测上述电压发生器提供给手指外层指纹的电压值的多个指纹识别单元；
将上述指纹识别单元检测出的电压值放大输出的多个电压放大器；
根据上述电压发生器提供到上述手指表面的规定频率电压，并经电压放大器输出的电压值，利用由指纹图案(指纹棱线)产生的电压差识别出指纹的指纹识别传感器；适当改变终端设备电池电压并向上述指纹识别传感器提供工作电源的电源供给部；利用由上述指纹识别传感器检测出的电压差获取指纹图案的控制部。
本发明的指纹识别传感器以及利用该传感器的移动通信终端指纹识别装置，是利用皮肤的导电特性，在指纹识别传感器的表面产生规定频率的电压，检测从构成指纹的图案(指纹棱线)产生的电压差并以此获取指纹。这样可以解决现有指纹识别装置无法正确识别模造指纹，将其识别为正确指纹并解除锁定的问题。
附图说明
图1是使用了本发明的移动通信终端指纹识别装置结构的框图；
图2是使用本发明中的指纹识别装置所需要的指纹识别传感器结构框图；
图3是使用本发明中的指纹识别传感器而利用方向键进行控制的实例示意图。
其中，附图标记：101：电压发生器     102：电源供给部
                103：电池           104：控制部
105：指纹识别传感器
具体实施方式
下面，将参考附带本发明可行性实施实例的附图，对其进行进一步说明。
首先需要说明的是，通过向各附图的构成要素添加参照符号，当同样的构成要素在其它附图上表示时尽可能使用了相同的符号。
此外，在下述说明中对如具体的处理流程等诸多详细特征进行的说明，其目的在于帮助更好的理解本发明。没有这些详细特征也可以实现本发明的这一点，只要具有该技术领域基础知识的人将非常清楚。
此外，有碍于清楚明了地说明本发明的要点的公知功能及构成，将省略对其内容的说明。
通常，至今为止的指纹识别方式所普遍使用的是光学方式。即将强光射向玻璃板，使放置在玻璃板上的指间指纹形状得到反射，而反射的指纹图像将通过高折射率的透镜输入到CCD。
输入的指纹图像将利用特殊的算法得到数码化处理。并不是特殊的方式可以使指纹形状更加精确地得到图形化，而是指纹自带的水分或油脂成分变化其折射率，使指纹图像可以精确地输入到CCD。
此外还有半导体方式的指纹识别方法，包括通过读取放置在半导体集成块上方的手指压力与热状态传感器的电荷数量变化获取指纹信息的方法，以及利用磁场或超音波将获得的指纹图像转换成电子信号以获取指纹的方法。
最近呈现出的发展趋势是，从单纯的对指纹图像扫描的光学方式，转换为利用了生理学特性(Biometrics)的半导体集成块方式。本发明就是利用这种生理学特性防止模造指纹的使用，提供只会识别用户本人实际指纹的技术。
图1为使用了本发明的移动通信终端指纹识别装置结构的框图。如图所示，它包括在指纹识别传感器105表面的一部分产生规定频率的交流电压，向接触其表面的手指表面提供上述电压的电压发生器101、适当改变电池103电压并向上述指纹识别传感器105提供工作电源的电源供给部102、根据从上述电压发生器提供到上述手指表面的规定频率电压，识别由指纹图案(指纹棱线)产生的电压差的半导体集成块类型的指纹识别传感器105以及利用由上述指纹识别传感器检测出的电压差获取指纹图案的控制部104。
上述电压发生器会产生约2MHz频率的电压并提供到指纹识别传感器105的表面，接触其表面的带有导电特性的用户手指上也会流过规定频率的电压，由构成指纹识别传感器的各个单元检测出流过外层指纹的电压。
但是模造指纹因为是非导电性材质，所以不会有电压留过，指纹识别传感器的各个单元也无法检测出电压，从而无法进行指纹识别。
当然，上述电压发生器不会对指纹识别传感器整体提供电压，而是只应该在用户接触手指时向手指的局部区域(如手指两侧末端)提供电压。也就是说，即使指纹识别传感器和电压发生器合为一体，在其内部也应该进行区分。
下面，将结合附图2对上述指纹识别传感器的具体结构进行说明。
图2为使用本发明中的指纹识别装置所需要的指纹识别传感器结构框图，通过与指纹识别传感器合为一体或单独安装的电压发生器101产生的电压会流过手指的外层指纹。本发明的指纹识别传感器105由用于检测上述流过外层指纹电压的多个指纹识别单元105a、可以将利用上述指纹识别单元检测出的电压值放大输出的多个电压放大器105b所构成。
虽然在上述结构中已经省略，但推荐将A/D转换器(图中未标出)以及将经过A/D转换的指纹数据输出到控制部(MSM)之前临时保存的内存(图中未标出)与指纹识别传感器合为一体。如果考虑产品单价与界面问题，也可以将其分开。
如上所示结构的指纹识别传感器，在拥有16*192个单元时在图形模式下扫描指纹需要约20~30mA的电流。如图3所示的，对指纹检测区域单元的移动进行监控还可以检测方向，此时则需要约3mA的电流。而在平常等待状态下，只需要很微弱的电流(约350uA)。
如上所述，本发明的指纹识别传感器以及利用该传感器的移动通信终端指纹识别装置，是利用皮肤的导电特性，在指纹识别传感器的表面产生规定频率的电压，检测从构成指纹的图案(指纹棱线)产生的电压差并以此获取指纹。这样可以解决现有指纹识别装置无法正确识别模造指纹，将其识别为正确指纹并解除锁定的问题。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种指纹识别传感器，其特征在于，包括：
具备在指纹识别传感器表面产生规定频率的交流电压并向接触所述传感器表面的手指外层指纹提供电压的一体型电压发生器，用于检测上述电压发生器提供给手指外层指纹的电压值的多个指纹识别单元；将上述指纹识别单元检测出的电压值放大输出的多个电压放大器。
2.根据权利要求1所述的指纹识别传感器，其特征在于，从上述指纹识别传感器中分离电压发生器，使其独立于指纹识别传感器。
3.根据权利要求2所述的指纹识别传感器，其特征在于，还具备将上述指纹识别传感器中各个指纹识别单元中检测出的电压进行数字化转换的A/D转换器、将经过A/D转换的电压数据输出到控制部之前临时保存的内存，所述A/D转换器及所述内存与所述指纹识别传感器合为一体。
4.一种移动通信终端的指纹识别装置，其特征在于，包括：
在指纹识别传感器表面的一部分产生规定频率的交流电压并向所接触的手指表面提供上述电压的电压发生器；
用于检测上述电压发生器提供给手指外层指纹的电压值的多个指纹识别单元；
将上述指纹识别单元检测出的电压值放大输出的多个电压放大器；
根据上述电压发生器提供到上述手指表面的规定频率电压，并经电压放大器输出的电压值，利用指纹图案产生的电压差识别指纹的指纹识别传感器；
适当改变终端设备电池电压，并向上述指纹识别传感器提供工作电源的电源供给部；
利用由上述指纹识别传感器检测出的电压差获取指纹图案的控制部。
5.根据权利要求4所述的移动通信终端指纹识别装置，其特征在于，上述指纹识别传感器由半导体集成块类型构成。
6.根据权利要求4所述的移动通信终端指纹识别装置，其特征在于，上述电压发生器产生约2MHz频率的电压并提供到指纹识别传感器表面的一部分，使接触其表面的带有导电特性的用户手指上也会流过规定频率的电压。
7.根据权利要求6所述的移动通信终端指纹识别装置，其特征在于，在上述电压发生器向指纹识别传感器中提供电压时，只向用户手指接触部分中的末端部分提供电压。
8.根据权利要求4所述的移动通信终端指纹识别装置，其特征在于，所述指纹图案为指纹棱线。
9.根据权利要求7所述的移动通信终端指纹识别装置，其特征在于，所述用户手指接触部分中的末端部分为手指两侧末端。
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