CN101782953B - 具有指纹识别功能的便携式电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有指纹识别功能的便携式电子装置，其包括依次电性连接的一指纹感测单元、一信号转换单元、一处理器单元及一存储单元，所述指纹感测单元包括一触控感测模块，所述触控感测模块与一触控显示屏整合为一体，并通过触控所述整合为一体的触控感测模块与触控显示屏获取一指纹特征信息。该触控感测模块包括用于提高所述指纹特征信息解析度的若干电极；所述信号转换单元用于提取上述指纹特征信息并转换为一指纹数据，所述指纹数据经由所述处理器单元转换为一指纹图像特征数据，处理器单元将上述指纹图像特征数据与所述存储单元内预存的指纹特征数据进行比对，并依据比对结果而决定是否启动上述电子装置进入正常工作状态。

Description

具有指纹识别功能的便携式电子装置
技术领域
本发明涉及一种便携式电子装置，尤其涉及一种具有指纹识别功能的便携式电子装置。
背景技术
随着多媒体技术的发展，移动电话、个人数字助理(PersonalDigital Assistant,PDA)等便携式电子装置已经成为了人们生活中必备的工具，其中经常储存有使用者的重要个人信息。因此，这类产品在使用中有必要设置一定的身份认证和权限管理措施，对其中储存的信息加以保护，以防止使用者的个人信息被不慎泄露或盗取。
在现有的身份认证方法中，指纹识别(Fingerprint Identification)是一种较为先进而得到广泛应用的方法。指纹识别是指通过指纹传感器扫描使用者的指纹以获得其图像信息，然后通过识别软件将获得的指纹图像信息与预先存储的具有使用或管理等相关权限的使用者的指纹进行特征对比，以确定被验证指纹的当前使用者是否具有相关权限。由于每个人的指纹都是独一无二的，因此指纹识别认证方法的安全性很高，并且使用起来也很方便，可以省去记忆和输入密码的繁琐操作。
目前，大多电子装置都是采用独立的指纹识别模块装设在其中来获取使用者的指纹影像。独立的指纹识别模块大多价格较高，增加了电子装置的成本。而且，现有的指纹识别模块的体积一般都较大，不符合现在电子装置“轻薄短小”的发展的趋势。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种具有指纹识别功能，且体积较小、识别精准度较高的的便携式电子装置。
一种具有指纹识别功能的便携式电子装置，其包括依次电性连接的一指纹感测单元、一信号转换单元、一处理单元及一存储单元，所述指纹感测单元包括一触控感测模块，所述触控感测模块与一触控显示屏整合为一体，并通过触控所述整合为一体的触控感测模块与触控显示屏获取一指纹特征信息。该触控感测模块包括用于提高所述指纹特征信息解析度的若干电极，所述触控感测模块通过压力获取一指纹特征信息，所述信息转换单元用于提取上述指纹特征信息并转换为一指纹数据，所述指纹数据经由所述处理器单元转换为一指纹图像特征数据，处理器单元将上述指纹图像特征数据与所述存储单元内预存的指纹特征数据进行比对，并依据比对结果而决定是否启动上述电子装置进入正常工作状态。
相较于现有技术，所述具有指纹识别功能的便携式电子装置通过指纹感测单元获取使用者的指纹图像信息，该指纹感测单元与现有的触控显示屏整合，具有薄型化结构，从而节省了指纹感测单元占用电子装置的空间。此外，由于该指纹感测单元的触控感测模块具有辨识指纹所需的高解析度，因此该指纹感测单元也可以作为触摸屏来使用，且比普通的触摸屏具备更高的感测精度。
附图说明
图1为本发明具有指纹识别功能的便携式电子装置较佳实施例的功能模块图。
图2为本发明具有指纹识别功能的便携式电子装置的触控感测模块的剖面图。
图3为本发明指纹识别方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的较佳实施例提供的具有指纹识别功能的便携式电子装置100包括一指纹感测单元1、一信号转换单元2、一处理器单元3、一存储单元4及一电源单元5。所述指纹感测单元1、信号转换单元2、处理器单元3和存储单元4依次电性连接，所述处理器单元3还电性连接到电源单元5。
所述指纹感测单元1包括一触控感测模块10，所述触控感测模块10用于获取当前使用者的指纹信号，以产生一新的指纹特征信息。请一并参阅图2，所述触控感测模块10与现有的触控液晶显示屏(Touch LCD Screen)整合为一体，其包括一第一触控导电膜(Indium Tin Oxide Film,ITO Layer)11、一第二触控导电膜12、若干间隔物(Spacer)13、一粘合剂层14及一透光导电层(ITO Layer)15，所述第一触控导电膜11与第二触控导电膜12的相对表面均设有具有相同电性的若干电极16，该第一触控导电膜11上的每一电极16相互平行，该第二触控导电膜12上的每一电极16相互平行。其中，触控导电膜11、12和若干间隔物13、粘合剂层14及透光导电层15等部件都可以用现有的触控液晶显示屏中对应的部件来充当，从而不必因额外设置该触控导电膜11、12和若干间隔物13、粘合剂层14及透光导电层15等部件而增大整体体积或增加成本。
所述第一触控导电膜11设置于该触控感测模块10的最外层，供使用者以手指对其加以触碰而获得输入信息。所述第二触控导电膜12与该第一触控导电膜11相对设置，其与该第一触控导电膜11相背的一面通过粘合剂层14直接粘合于透光导电层15的表面。通过按压所述第一触控导电膜11使其与第二触控导电膜12接触，以获取指纹特征信息，使该指纹感测单元1与现有液晶显示屏构成一具有触控功能的屏幕。所述若干间隔物13由塑料等绝缘材料制成，其固定于第一触控导电膜11与第二触控导电膜12之间，使二者相互分离。因为需要满足指纹感测的要求，所述第一触控导电膜11、第二触控导电膜12及若干间隔物13的厚度设计得较小，这样既能提高感测精度，也有利于减小该触控感测模块10的体积和重量。
所述若干电极16为长条状设置，且设于第一触控导电膜11上的每一电极16与第二触控导电膜12上的电极16相互垂直，每一相邻的电极16之间的电压至多为0.015V，使得所述触控感测模块10的电压解析度（即辨识微小电压的能力）至少达到320x240，用于提高触控感测模块10的指纹识别精确度。当手指对所述第一触控导电膜11施加压力时，第一触控导电膜11受到手指上指纹凸起纹路部分的压迫而发生弹性形变，并在其表面形成形状与上述指纹纹路一致的凹陷部分，继而接通该第一触控导电膜11和第二触控导电膜12对应于该凹陷部分位置(即相对于指纹纹路凸起位置)的电极16，使得透光导电层15的电压发生变化而产生对应于该指纹纹路位置的指纹特征信息，并经由所述指纹感测单元1将该指纹特征信息以模拟信号的形式输出至信号转换单元2。
请参阅图1，所述信号转换单元2用于接收所述指纹感测单元1输出的所述模拟信号，并将该模拟信号进行调制及采样后转换为指纹数据，并将该指纹数据以数字信号的形式传送至处理器单元3。
所述处理器单元3接收信号转换单元2传输的数字信号并将该数字信号进行信号整合处理，进而得到一指纹图像特征数据。所述存储单元4用于存取至少一指纹特征数据，该指纹特征数据是由预先存储的具有使用或管理等相关权限的使用者的指纹特征数据组成的对照表。该处理器单元3控制上述存储单元4，并比对使用者的指纹图像特数据与存储单元4内的指纹特征数据，当两者比对结果相符时则允许使用者进入该便携式电子装置100的正常工作状态，否则可以禁止使用者进入该电子装置100的正常工作状态。该存储单元4可与现有的存储装置如闪存(Flash)、电可擦写编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)等整合。
所述电源5为现有的锂电池等可充电电池，其可为所述便携式电子装置100提供电能支持。
请参阅图3，本发明的指纹识别方法较佳实施例包括以下步骤：
步骤S1:提供一便携式电子装置100，并在其中存储具有使用或管理等相关权限的使用者的指纹特征数据；
步骤S2：使用时，将手指触碰指纹感测单元1的触控感测模块10，该触控感测模块10获取使用者的指纹特征信息，并将该指纹特征信息以模拟信号的形式传送至信号转换单元2；
步骤S3:该信号转换单元2接收上述触控感测模块10传送的指纹特征信息，对该指纹特征信息进行调制及采样后转换为指纹数据，并将该指纹数据以数字信号的形式传送至处理器单元3；
步骤S4:该处理器单元3接收上述信号转换单元2传输的数字信号，经整合处理后得到使用者的指纹图像特征数据；
步骤S5:在处理器单元3的控制下，将上述指纹图像特征数据与所述便携式电子装置100存储单元4内的指纹特征数据进行比对分析；
步骤S6:通过所述处理器单元3判断上述使用者的指纹图像特征数据与存储单元4内所存储的指纹特征数据是否相符，若上述使用者的指纹图像特征数据与存储单元4内所存储的指纹特征数据相符时，则执行步骤S7，若上述使用者的指纹图像特征数据与存储单元4内所存储的指纹特征数据比较结果不相符时，则执行步骤S8；
步骤S7:所述处理器单元3启动该电子装置100，允许使用者进入该便携式电子装置100的正常工作状态。
步骤S8:通过所述处理器单元3判断使用者的指纹图像数据与存储单元4内的指纹特征数据的比对次数是否大于一设定值，当使用者的指纹图像数据与存储单元4内存储的具有使用或管理等相关权限使用者的指纹特征数据比对次数大于该设定值时，则执行步骤S9，当使用者的指纹图像数据与存储单元4内存储的具有使用或管理等相关权限使用者的指纹特征数据比对次数小于或等于该设定值时，则继续重复步骤S2至S6，再次感测并获取指纹信息与存储的指纹特征数据进行比对；
步骤S9:所述处理器单元3发出一禁能信号或一警告信号，从而锁定该电子装置100，禁止其进入正常工作状态。
本发明具有指纹识别功能的便携式电子装置100及指纹识别方法的较佳实施例中，该电子装置100通过指纹感测单元1获取使用者的指纹图像信息，该指纹感测单元1与现有的触控显示屏整合，整体具有薄型化结构，从而节省了指纹感测单元1占用电子装置100的空间。此外，由于该指纹感测单元1的触控感测模块10具有辨识指纹所需的高解析度，因此该指纹感测单元1也完全可以作为触摸屏来使用，且比普通的触摸屏具备更高的感测精度。
另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其他形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种具有指纹识别功能的便携式电子装置，其包括依次电性连接的一指纹感测单元、一信号转换单元、一处理器单元及一存储单元，其特征在于：所述指纹感测单元包括一触控感测模块，所述触控感测模块与一触控显示屏整合为一体，并通过触控所述整合为一体的触控感测模块与触控显示屏获取一指纹特征信息，该触控感测模块包括第一触控导电膜、第二触控导电膜、若干间隔物、粘合剂层及透光导电层，所述第一触控导电膜与第二触控导电膜的相对表面均设有相同电性的若干电极，所述第一触控导电膜上的每个电极相互平行，第二触控导电膜上的每个电极相互平行，第一触控导电膜设置于该触控感测模块的最外层，所述间隔物设置于第一触控导电膜与第二触控导电膜之间，所述第二触控导电膜与该第一触控导电膜相对设置，其与第一触控导电膜相背的一面通过粘合剂层直接粘合于透光导电层的表面，所述电极用于提高所述指纹特征信息解析度，所述信号转换单元用于提取上述指纹特征信息并转换为一指纹数据，所述指纹数据经由所述处理器单元转换为一指纹图像特征数据，处理器单元将上述指纹图像特征数据与所述存储单元内预存的指纹特征数据进行比对，并依据比对结果而决定是否启动上述电子装置进入正常工作状态。
2.如权利要求1所述的具有指纹识别功能的便携式电子装置，其特征在于：设置于所述第一触控导电膜上的每一电极与第二触控导电膜上的每一电极相互垂直，用于增加指纹识别精确度。
3.如权利要求1所述的具有指纹识别功能的便携式电子装置，其特征在于：当对所述第一触控导电膜施加压力时，其受压位置的电极与所述第二触控导电膜上对应位置的电极相接触而产生指纹特征信息。
4.如权利要求1所述的具有指纹识别功能的便携式电子装置，其特征在于：所述若干电极中相邻的电极之间电压等于或小于0.015伏特。
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