TWI297464B

TWI297464B - Wireless peripheral device having a sweep-type fingerprint sensing chip

Info

Publication number: TWI297464B
Application number: TW094124620A
Authority: TW
Inventors: Bruce C S Chou
Original assignee: Lightuning Tech Inc
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2008-06-01
Also published as: US20070019843A1; TW200705283A

Description

1297464 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於一種具滑動式指紋感測晶片之電腦無線周邊設備，例如滑鼠及鍵盤裝置，滑動式指紋感測晶片將感測到的片段指紋圖像傳送至電腦中並進行比對動作’並於比對成功後方能啟動電腦中至少—特定的應用程式或無線周邊設備之功能。本發明亦關聯至本㈣明人之：⑷中華民國發明專利申請案號092133887,申請曰為2〇〇3年12月2曰，發明名稱為「含指紋感測器的記憶體儲存I置及其儲存資料的保護方法」；（b)中華民國發明專利申請案號觀嶋6,中請日為·2年4月3日，發明名稱為「電容式指紋讀取晶片」’公告號為583592,證書號為發明第2_40號;⑷中華民國發明專利申請案號〇9⑴〇443，申請曰2002 | 5月17曰’發明名稱為「壓力式指紋讀取晶片及其製造方法」；⑷中華民國發明專利申請案號 _ 13755 ’申請日2001年7月6日，發明名稱為差感應式指紋辨識晶片之設計與製造」，公告號為 55_，證書號碼為發明第189671號；（e)中華^發明專利申請案號091118142,申請曰2〇〇2年8月13曰，發明名稱為「電容式壓力微感測元及其應用之指紋讀取晶片結構」’公告號為5781 12，證t號為發明第198398 號；（f)中華民國發明專利申請案號〇9〇ιΐ2〇23，申社曰為民國200…月17日’發明名稱為「電容式壓：微感測π件及其製造方法與訊號讀$方式」，5見已獲得專 1297464 利其祖書旒碼為發明專利第182652號；（g)中華民國毛月專利申睛案號092113528 ’申請日為2003年5月2〇么月名稱為「滑動式指紋感測器模組及其感測方法」； ⑻中華民國發明專利申請案號092114621，申請日為2〇」〇3 . :月29日，發明名稱為「具滑動式指紋感測器之卡片 f置」’證書號為發明第225623號；及⑴中華民國發明 ' 專利申請案號09410829}，申請日為2〇〇5年3月18曰，為「―種具有圖像崎功能賴動式指紋感測 • 日日片及其處理方法【先前技術】習知的指紋讀取方法，可以利用沾有墨水之手指按 4：在、、，氏上’再利用光學掃描器來掃描該紙張以將指紋輸 =電腦中’然後與資料庫中之指紋圖形比對。然而，上述方法之最大缺點為無法達到即時處理的目的，因此無法滿足越來越多即時認證的需求’例如：網路認證，電

:商務’攜帶式電子產品保密’ IC〜固人身全系統等等。即時的指紋讀取方法便成為生物辨識市場中的關鍵技術。傳統上，可使用光學式指紋感測器來即時讀取指其具有體積過於龐大之缺點。近年來更因為晶二式指紋感測器的發明’使得在輕薄短小的電子產品上 =指紋辨識裝置不再是不可行的技術，相關技術内容 :$見本案發明人周正三之上述專利。為此，利用石夕半導體的晶片式指紋感測器因應而生’克服了上述光學式 1297464 感測ϋ的缺點’例如祥群科技股份有限公司 LTT-C500電容式指紋感測器即有此優點。〜由於手指的尺寸限制，f知的晶片式指紋感測器之二、面積至夕大於9mm*9inm。再者，由於石夕積體電路製 :之限制’在-片6吋晶圓中僅能產* 50至70個有效隹押再加上封裝測試成I，將使得單一才旨紋感測器之貝至少大於美金1G元以上，這將限制其應用於各種消」w子產σσ言如筆记型電腦、手機、個人數位助理， ^腦周邊產品，乃至於整合指紋感測器的個人身分識別卡。、為了克服上述成本問題，可以將傳統二維晶片式指紋感測器之長度予以縮小，藉以增加有效晶片的產出數目並：低晶片單價。其原理係藉由手指滑動通過晶片表面70成整個手指的掃描，再將每張擷取到的片段指紋圖像建立關連性儲存成_參考模塊，後續的使用也是相同的將手指滑過晶片表面，並得到—指紋模塊，透過指紋模塊與參考模塊的比較便可以確認使用者之身分。八中，Mainguet等人在美國專利6,289，114號公報中及_Kramer在美國專利6,317,5〇8號公報分別揭露了上述之一種滑動式指紋感測器及多重影像串接的方法，如圖、一 2所示。圖1所示為習知應用滑動式指紋感測器作 :手指指紋圖像讀取的架構示意圖。丨中感測器11〇為陣列元件，其橫軸方向尺寸約等於手指丨2〇之寬度，而縱軸方向(手指滑動方向)尺寸遠小於橫軸方向尺寸，手扣120與感測器丨丨〇有一相對運動速度V，也就是說 1297464 將手指12 0以速度V滑動通過感測器丨丨〇的表面，因此感測器110可以連續性的擷取片段指紋圖像（如圖2 Α所示即為所擷取到的連續性片段指紋圖像丨2丨丨2丨s)。這些連續性片段指紋圖像12 1 a-12 1 s可以被輸出至一微處理器130，每次輸出的資料量如圖2B所示，並且暫存於一隨機存取記憶體（RAM) 140中。隨後，微處理器13〇將、這些連續性片段指紋圖像12 la-12 Is取出，藉由儲存於唯讀記憶體（ROM)150中的軟體邏輯（aig〇rithm)做指紋圖 • 像接合動作。首先，將圖像121a與121b接合成圖像 121ab，然後再將121c與121ab接合成i2iabc，如圖2C 所示’依此類推’以將複數張的片段指紋圖像12 1 12 i s 接合成一張完整指紋圖像122，也就是如圖2D所示的指紋全圖122。這種方法的優點是可以擷取到相當大的指紋圖像，卻不品要大面積的感測器，不僅在成本上有相當大的優勢’辨識比對的品質也如大面積指紋感測器般的好，例 φ 如低誤判率（false access rate)及聚判率（false rejecti〇n rate) 〇 - 然而，這種感測器110的架構及方法設計有一些缺點。首先，必須要在很短的時間（<1秒）擷取非常多的片段指紋圖像，其通常需要百張甚至更多的片段指紋圖像。舉例而言（如果需要手指滑動速度達Ikm/sec)，若指紋感測器的規袼為8*280(此為Atmel Fingerchip的規格， 5〇〇dPi)，則隨機存取記憶體14〇至少需要約6〇〇的容量（再加上後續的接圖處理可能需要更多的緩衝記憶 1297464 體（buffer memory))，因而增加了系統設計時的成本 6,289，114專利係利用第一成本。 -個第-結合圖像來二:、:；' “圖像所結合出的口 α像來跟弟二個指紋圖像作結合第二結合圖像，接著，生王你社入立苐—結合圖像再跟第四指紋圖像作、…產生一第三結合圖像。於此情況下所佔的記憶體逐漸增加，且緩衝記憶體也必須夠大=! 達成所有指紋圖像之結合。不％再者’為了滿足整個指紋辨識行為在手指滑過表面後1秒内完成(一般可以接受時間不能超過：測器U0之晶片與主機系統之微處理胃13〇間的溝通面必須是具有較大頻寬的介面，例如具有DMA模式的：列（Parallel)介面或者USB2.0之快速序列（Se叫介面，而無法利用較常見的I2C * RS232介面來傳輸，使用者設計的彈性。

Eficson在美國專利2〇〇3/〇〇21495案中揭露了一種内含暫存記憶體的指紋感測晶片設計，其最大優點為與主機系統之微處理器影像傳輸時較具有彈性，惟上述^ 機系統之隨機存取記憶體140之容量需求之問題以2必須要透過高頻寬的介面在很短的時間内（<1秒）傳送完鱟像資料的問題仍然沒有得到解決，並且此一專利申請案中並無提及如何解決後續的圖像處理方法。月^ 在電細周邊應用上，習知技術已有一些附帶指紋感測功能之滑鼠、鍵盤等，藉由讀取判別使用者的指紋決定電腦的使用權限。這些滑鼠、鍵盤所應用感測^都^ 面積型指紋感測器，單價昂貴，且所佔空間較大，不=

10 1297464 於產品之推廣。隨著技術的發展及使用上的方便性，無線功能的電腦周邊裝置漸漸的取代有線裝置成為市場的主流’同樣的思維，整合指紋辨識功能於無線周邊裝置便成為重要課題。然而，到目前為止，申請人並未見 $有在無線電腦周邊裝置本體上裝設指紋感測器，並將 p像透過無線方式傳送至電腦裝置比對的產品或相關專利文獻，主要的問題是目前滑動式指紋感測器需要傳送相當大的資料至主⑽統，致使使用者必須要等待數秒 2十秒（視所使用的無線發射器類型而定），現有技術並無法有效克服。 ::明將提供一種設計，將滑動式指紋感測器設置線裝置本體上’並且能很有效的降低傳送的資料量，並且今上本體的指紋感測器，馬上由主機糸統完成比對的動作。

【發明内容】因此，本發明之一個目的係提感測晶片之電腦無線周邊設備：、一種具滑動式指紋片段指紋圖像至-主機系、統中=輪出互不相重疊之輸量。 ’减少無線電資料之傳為達上述目的，本發明提供一晶片之電腦無線周邊設備，其包含—置具滑動式指紋感測 -周邊裝置本體及-滑動式、:二二邊襄置接收模組、接收模組透過有線方式連接~ n a曰片。該周邊裝置接至—主機系统，並具有一無 1297464 線電接收器。該周邊裝置本體透過無線方式與該周邊裝 .置接收模組溝通，並具有-無線電發射器。該滑動式指，感測晶片設於該周邊裝置本體上，用以感測並處理實 =沿著-滑動方向滑動通過其上之—手指之複數個片段指紋圖像而產生複數個片段圖像，該複數個片段圖像係透過該無線電發射器、該無線電接收器而傳輸至該主 • 機系統中。為了加速指紋感測的過程，於上述實施樣態中，該 • 滑動式指紋感測晶片可包含一長方形陣列感測器、一增益可調變放大器、一類比/數位轉換器、一圖像比對模组、一輸入/輸出介面及-控制邏輯。該長方形降列感測器用以感測實質上沿著滑動方向滑動通過其上之手指之複數個片段指紋圖像而獲得複數個片段指紋類比訊號。該增益可調變放大器用以將該等片段指紋類比訊號放大心輸出複數個放大訊號。該類比/數位轉換器依序接收並轉換該等放大訊號成為複數個數位片段指紋訊號。該圖像 • 比對模組接收並比對該等數位片段指紋訊號，並逐一產生互不相重疊之該複數個片段圖像。該輸入/輸出介面電 - 連接至該周邊裝置本體之該無線電發射器，用以依序輸 - 出該等片段圖像至該周邊裝置接收模組，俾使該主機$ 統將該等片段圖像以邊靠邊的方式組合成一張完整指紋圖像以執行後續辨識動作。該控制邏輯，用以控制今長方形陣列感測器、該增益可調變放大器、該類比/數位轉換器、該圖像比對模組及該輸入/輸出介面之運作。於上述實施樣態中’該圖像比對模組可包含一記憶 12 1297464 體、一圖像比對單元及一記憶體控制單元。該記憶體用以一次暫存該專數位片段指紋訊號之相鄰兩者。該圖像比對單元用以比對儲存於該記憶體中之該等數位片段指紋訊號之相鄰兩者，以產生該等片段圖像。該記憶體控制單元用以控制該記憶體及該圖像比對單元之運作。式方施實 [ 圖3顯示依據本發明第一實施例之電腦無線周邊設備之方塊圖。如圖3所示，本實施例之具滑動式指紋感測晶片之電腦無線周邊設備包含一周邊裝置接收模組 2〇、一周邊裝置本體30及一滑動式指紋感測晶片1 〇。該周邊裝置接收模組20透過有線方式連接至一主機系統 40 ’並具有一無線電接收器（可以包含在收發器中）22。舉例而言’該周邊裝置接收模組20係透過一通用序列匯流排（USB)介面、一 PCMCIA介面、一 PCI高速（pci EXPRESS)介面或一 IEEE 1394介面而連接至主機系統 40 w亥主機糸統4 0譬如電腦、手機、個人數位助理等。該主機系統40利用其CPU 42處理辨識指紋資料，並於辨識通過後啟動至少一應用程式於主機系統中或者將該周邊裝置接收模組20與該周邊裝置本體3〇之溝通致能。在本發明中，周邊裝置本體除了包含上述滑動式指紋感測器外’也包含了其需要執行的基本功能，例如該周邊裝置本體30可以是滑鼠、鍵盤、記憶體儲存裝置、顯示器列表機或其他裝置，惟在本發明中主要精神乃在於如何將滑動式指紋感測器設計於該周邊裝置本體 13 1297464 於其他的功能描述乃將之視為習知之技術，在此不贅述。 - 並且在周邊裝置本體設置有一無線發射器32，該無線發射器32係透過一無線網路卡（8〇2」！系列）、或一紅外線Ir-Da、或一藍芽介面等無線方式而與周邊裝置接收模組2 0溝通。因此，該周邊裝置本體3 〇透過無線方式與该周邊裝置接收模組2 0溝通，並具有無線電發射器（可 • 以包含在收發器中）32。該滑動式指紋感測晶片丨0係設於該周邊裝置本體30上，用以感測並處理實質上沿著一 • 滑動方向滑動通過其上之一手指之複數個片段指紋圖像而產生複數個片段圖像，該複數個片段圖像係透過該無線電發射器32、該無線電接收器22而傳輸至該主機系統4 0中。在本發明中為了減少傳送的資料量，該滑動式指紋感測晶片10可包含一長方形陣列感測器丨丨、一增益可調變放大器11A、一類比/數位轉換器12、一圖像比對模組13、一輸入/輸出（I/O)介面14及一控制邏輯15。長方 φ 幵>/陣列感測器11可先形成於一基板上，在本實施例中該基板為矽材料。感測器的原理可以是電容式、壓力式或溫差式感測元，如本案申請人於上述專利0)至（e)所揭露的，在此不贅述。該長方形陣列感測器u用以感測實質上沿著該滑動方向滑動通過其上之該手指之該複數個片段指紋圖像而獲得複數個片段指紋類比訊號AFS。該增益可調變放大器11A用以將該等片段指紋類比訊號AFS作適度放大然後輸出複數個放大訊號AFSA。該類比/數位轉換器12依 14 1297464 序接收並轉換該等放大訊號AFSA成為複數個數位片段指紋訊號DFS。為了簡化說明起見，此等數位片段指紋 Λ號DFS至少依序包含一第一片段圖像訊號dfsi、一第一片段圖像訊號DFS2及一第三片段圖像訊號DFS3，如圖4所示。該圖像比對模組13接收並比對該等數位片段指紋訊就DFS ’並逐一產生互不相重疊之複數個片段圖像rfs。此等片段圖像RFS至少依序包含一第一片段圖像RFS1、一第二片段圖像RFS2及一第三片段圖像RFS3。該輸入/ 輸出介面14電連接至該周邊裝置本體3〇之無線電發射器32 ’用以依序輸出該等片段圖像RFS至該周邊裝置接收模組20。由於複數個片段圖像RFS彼此互不相重疊，所以各片段圖像RFS在滑動方向之像素之數目小於或等於長方形陣列感測器11在滑動方向之感測單元之數目。假設第三片段圖像RFS3是最後一筆的輸出訊號，則由於複數個片段圖像RFS彼此互不相重疊，所以第一片段圖像RFS1及第二片段圖像RFS2之任一者之一資料量小於或等於第三片段圖像RFS3之一資料量。藉此，該主機系統40可以將該等片段圖像RFS以邊靠邊的方式組合成一張完整指紋圖像以執行後續辨識動作。待辨識比對完成後，可以啟動該主機系統中的至少一應用程式（例如使用電腦的權限）或者周邊裝置本體3〇的功能，譬如接收滑鼠之指標訊號，接收鍵盤之鍵盤訊號等。該控制邏輯15用以控制該長方形陣列感測器π、該 15 ^97464 增益可調變放大器丨丨A、兮粞/也 1 °亥類比/數位轉換器12、該圖傻比對模組及該輸入/輸出介面14之運作。 ^3像圖4顯不應用本發明之吾彡务之_ - U , 衫像感测晶片進行影像擷取不思圖。圖5顯示將圖4之筮 μ ^ 一。之弟一片段圖像訊號盥第一片段圖像訊號做圖像比對之千立@ ^ U〆、罘夕错豕對之不思圖。圖"員示將圖4 <第一片段圖像訊號血第r y g/L固一立 ϋ 一弟一片段圖像訊號做圖像比對之不思圖。圖像比對模組13在接

DpQ1 λ ^ ^ u 也稷收到第一片段圖像訊號 1與第一片段圖像訊號DFS2後，纟輪出。此時，第-片段圈傻㈣Λ 圖像比對後再 ⑽…1為第一片段圖像訊號阶扣除與第二片段圖像訊號DFS2重疊部份之部份非曰豐圖像。為了縮小晶片面積、節省成本及降低本發明日曰片裝置的電功率消耗’本發明圖像比對模組（其為一積體電路）所採用的運算邏輯（algorithm)必須是相當簡單，不需要微處理器或其他浮點運算的Dsp等架構，僅由一般的數位邏輯電路便可以處理，方能達到面積小、速度快及省電之要求。在本發明實施例中所採用的圖像比^ 邏輯係比對連續兩張圖像間強度分布，在數學上僅需要減法的運算，因此可以輕易的利用數位邏輯電路完成。

為了達成圖像比對的功能，圖像比對模組13包含一記憶體131、一圖像比對單元132及一記憶體控制單元 133。記憶體131可以用以一次暫存此等數位片段指紋訊號DFS之相鄰兩者，譬如圖5之第一片段圖像訊號DFS1 與第二片段圖像訊號DFS2，或圖6之第二片段圖像訊號 DFS2與第三片段圖像訊號dFS3。圖像比對單元132用乂比對儲存於記憶體1 3 1中之此等數位片段指紋訊號DFS 16 1297464 之相郴兩者，藉由上述描述的數學邏輯以產生此等片段圖像RFS "己憶體控制單元133用以控制記憶體13 1及溝通圖像比對單元13 2之運作。藉由本發明之上述影像感測晶片，可以提供的處理方法包含以下步驟。首先，感測一手指滑動時之複數個片段指紋圖像而 • 獲得複數個片段指紋類比訊號AFS。然後，將片段指紋類比汛號AFS做適度放大然後輸出放大訊號AFSA。接 • 著，依序轉換此等放大訊號AFS A成為複數個數位片段指紋訊號DFS，此等數位片段指紋訊號DFS至少依序包含一第一片段圖像訊號DFS卜一第二片段圖像訊號dFS2 及一第二片段圖像訊號DFS3。接著，連續性的比對任二張相鄰此等數位片段指紋訊號DFS，並連續性的產生互不相重疊之複數個片段圖像RFS，此等片段圖像rFS至少依序包含一第一片段圖像RFS卜一第二片段圖像RFS2 及一第三片段圖像RFS3。而這些連續性互不重疊之片段 • 圖像RFS可以透過記憶體控制單元133管理暫存於緩衝區131C，再由控制邏輯15控管藉由I/O介面14輸出至 - 主機系統40，並且像堆積木方式將此等片段指紋圖像邊靠邊的組合成一張完整指紋圖像。比對此等數位片段指紋訊號DFS之方法之詳細步驟係說明如下。首先，如圖5與3所示，由記憶體131之緩衝區13 1A、1 3 1B分別接收並儲存第一片段圖像訊號 DFS1以及第二片段圖像訊號DFS2。然後，圖像比對單元132將第一片段圖像訊號DFS1與第二片段圖像訊號 17 1297464 DFS2作比對以獲得一第一重疊訊號〇sl。接著，將第一 " 片段圖像訊號DFS1扣除第一重疊訊號〇sl以獲得並輸出第一片段圖像RFS1。因此，第一片段圖像RFS1為從第一片段圖像訊號DFS1中扣除掉第一片段圖像訊號 DFS1與第一片段圖像訊號DFS2之重疊訊號〇si。然後，控制邏輯15將第一片段圖像RFS1透過1/()介面14輸出 - 至主機系統40。接著，如圖6與3所示，清除儲存於記憶體丨3丨中 • 之第一片段圖像訊號DFS1。然後，由記憶體131之空的緩衝區（譬如131A)接收並儲存第三片段圖像訊號DFS3。接著，將第二片段圖像訊號DFS2與第三片段圖像訊號 • DFS3比對以獲得一第二重疊訊號OS2。然後，將第二片段圖像訊號DFS2扣除第二重疊訊號〇S2以獲得並輸出第二片段圖像RFS2。最後，將第三片段圖像訊號DFS3 進行補點及捨點以產生並輸出第三片段圖像RFS3。值得注意的是，雖然上述實施例係以三個片段圖像訊號及三 φ 個片段圖像作說明，但是本發明並未受限於此，本發明亦適用於兩個或三個以上的片段圖像訊號及片段圖像。 - 由於相關的處理步驟都是類似的，故省略其說明。由於在比對的過程中，可以由訊號DFS1與DFS2以及汛唬DFS2與DFS3累加得知第三片段圖像訊號DFS3 是相對於第一片段圖像訊號DFS1向右偏移，因此第二片奴圖像RFS2包含左區塊55但不包含右區塊56，而第三片段圖像RFS3包含左區塊57但不包含右區塊58。為了有效管理及降低記憶體13 1的容量需求，一連 18 1297464 串動作包括記憶體寫入、时的輪對早兀處理及片段影像令至少需要…滑動的速度，在本實施例夕而要小於1 *秒（ms)。因此，記憶體1 3 1 口 |辟六工# ,v ^ ，、要儲存兩筆片段訊號即可，所以任己憶體1 3 1之一最小容量眘併取J奋里員貝上等於各數位片段指紋訊遽DFS之一資料量之兩倍。 :此’本發明之晶片裝置藉由圖像比對單元體控制方式’可以連續性的輸出的片段指紋圖像。當手置其上並且移動時，藉由判斷這-些連續性的片段圖像輸出格式（例如長度改變及改變的速率，或區塊57 及5 8的寬度改變及改變的技盘、^ 一芰汉汉复的迷率），便可以提供X_ Y軸的移動資訊，就像是手指在數位板上移動一樣。、圖7顯示依本發明第一實施例之另一種滑動式指紋感測晶片之方塊圖。如圖7所示’本實施例係類似於第一實施例，不同之處在於圖像比對模組13更包含一導航早7G 134’其運作係由控制邏輯15所控制。導航單元η# 依據此等片段圖像RFS及此等數位片段指紋訊號则計算出此等數位片段指紋訊號DFS之相鄰兩者之一相對運動關係，藉以透過輸入/輸出介面14輪出一導航訊號ns 以控制主機系統40之一指標系統（譬如滑鼠游標系統）之運作。值得注意的是，本實施例之滑動式指紋感測晶片可以僅提供輸出導航訊號NS之功能，而不一定要輸出上述之片段圖像。圖8顯示依據本發明第二實施例之電腦無線周邊設 19 1297464 備之方塊圖。如圖8所示’本實施例係類似於第一實施同之處在於周邊裝置本體30更具有—擴充插槽接:：二供一外接式記憶體或晶片卡50插入而完成連 ^ 、月况下，周邊裝置本體3〇仍可以是滑鼠、鍵盤，記憶體儲存裝置、顯示器、列表機或其他裝置。

圖9顯示依據本發明第三實施例之電腦無線周邊設之方塊圖。如圖9所示，本實施例係類似於第一實施例，不同之處在於周邊裝置接收模组2〇 $具有一擴充插槽28 ’用以供一外接式記憶體或晶片卡5"番入而完成連接。於此實施例中，外接式記憶體或晶片卡5〇係透過有線的方式與主機系統4〇連接。 ° 藉由本發明之上述實施例，具有圖像比對功能的滑動式指紋感測晶片在執行比對時，使用簡單之邏輯運算即可，不需複雜之處理電路，因此可以達到省電以及將產品小型化之效果。此外，由於記憶體之最小容量可以等於各數位片段指紋訊號之一資料量之兩倍，因此可以減少感測晶片之成本及降低消耗功率。此外，由於每次傳輸的資料量不會大於一個數位片段指紋訊號之資料量且兩兩間都不互相重疊，因此本發明之感測晶片所傳送資料量僅為傳統的滑動式指紋感測晶片資料量的1/1〇卢右，因此與主機系統之間的頻寬需求亦不需要太高，主機系統所需的記憶體空間也可大幅縮小。也因為上述所有的技術特色，可以將滑動式指紋感測器設置於無線周邊裝置本體上，並且，片段圖像可以透過無線方式輕^ 的在一至三秒以内傳輸至主機系統中，可以大幅改善習 20 1297464 知技術之缺點，提高其適用性及使用者不需要耗時等待衫像傳送的缺點。在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅用以方便說明本發明之技術内容，而非將本發明狹義地限制於上述實施例，在不超出本發明之精神及以下申請專利範圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本發; 之範圍。

21 1297464 【圖式簡單說明】圖1所示為習知庵用、、应 σ …用q動式指紋感測器作為手指指紋圖像讀取的架構示意圖。圖2A至2D顯示習左白知之片段指紋圖像比對成一完整指紋圖像之一例。圖3顯示依據本取日日^r ^月第一實施例之電腦無線周邊設備之方塊圖。圖4顯示應用本發明 #月之影像感測晶片進行影像擷取

之一示意圖。圖5顯不將圖4之第_片段圖像訊號與第二片段圖像訊號做圖像比對之示意圖。圖6顯示將圖4之第二片段圖像訊號與第三片段圖像訊號做圖像比對之示意圖。圖7顯示依本發明第一實施例之另一種滑動式指紋感測晶片之方塊圖。圖8顯示依據本發明第二實施例之電腦無線周邊設備之方塊圖。圖9顯示依據本發明第三實施例之電腦無線周邊設備之方塊圖。【主要元件符號說明】 AFS〜片段指紋類比訊號 AFSA〜放大訊號 DFS〜數位片段指紋訊號 DFS1〜第一片段圖像訊號 DFS2〜第二片段圖像訊號DFS3〜第三片段圖像訊號 Ns〜導航訊號 0S1〜第一重疊訊號 0S2〜第二重疊訊號 RFS〜片段圖像 22 1297464

RFS1〜第一片段圖像 RFS2〜第二片段圖像 RFS3〜第三片段圖像 V〜相對運動速度 10〜滑動式指紋感測晶片 11〜長方形陣列感測器 11A〜增益可調變放大器 12〜類比/數位轉換器 13〜圖像比對模組 14〜輸入/輸出（I/O)介面 15〜控制邏輯 20〜周邊裝置接收模組 22〜無線電接收器 28〜擴充插槽 30〜周邊裝置本體 32〜無線電發射器 34〜擴充插槽 4 0〜主機系統 50〜外接式記憶體或晶片卡 55〜左區塊 56〜右區塊 57〜左區塊 5 8〜右區塊 110〜感測器 120〜手指 121a-121s〜片段指紋圖像 12 lab〜圖像 12 1 abc〜圖像 122〜完整指紋圖像 130〜微處理器 131〜記憶體 131A、131B、131C〜緩衝區 132〜圖像比對單元 133〜記憶體控制單元 134〜導航單元 140〜隨機存取記憶體（RAM) 150〜唯讀記憶體（ROM) 23

Claims

1297464 十、申請專利範圍： 1 ·—種具滑動式指紋感測晶片備，包含：一周邊裝置接收模組，其透過有線方式連機系、统’並具有一無線電接收器； ^一周邊裝置本體，其透過無線方式與該周邊裝置接收模組溝通，並具有一無線電發射器；及

之電腦無線周邊設、月動式}曰紋感測晶片，其設於該周邊袭置本體上， :以m處理實質上沿著—滑動方向滑動通過其上之一T指之複數個片段指紋圖像而產生複數個片段圖像，該複數個片段圖像係透過該無線電發射器傳送至該無線電接收器進而傳輸至該主機系統中。 2·如申請專利範圍第1項所述之具滑動式指紋感測晶片之電腦無線周邊設備，其中該滑動式指紋感測晶片長方形陣列感測器，用以感測實質上沿著該滑動方：:月動通過其上之該手指之該複數個片段指紋圖像而獲得複數個片段指紋類比訊號；。一增益可調變放大器’用以將該等片段指紋類比訊號放大然後輪出複數個放大訊號；、類比/數位轉換器，其依序接收並轉換該等放大訊號成為複數個數位片段指紋訊號；一圖像比對模組，其接收並比對該等數位片段指紋訊號，並逐一產生該複數個片段圖像，該等片段圖像彼此互不相重疊； 24 1297464 -輸入/輸出介面，其電連接至無線電發射器，用以^。邊表置本體之該用以依序輸出該等片妒置接收模組，俾使哕主嬙έ 又回至該周邊裝干從β主機糸統將該蓉的方式組合成—張 =圖像以邊靠邊及曰、，文圖像以執行後續辨識動作；列感测器、該增該圖像比對模組 -控制邏輯’用以控制該長方形陣益可調變放大n、該類比/數位轉換器、及该輸入/輸出介面之運作。 3 ·如申請專利範圍第日日片之電腦無線周邊設備方向之像素之數目小於或滑動方向之感測單元之數 2項所述之具滑動式指紋感測 ’其中各該片段圖像在該滑動等於該長方形陣列感測器在該目° 〇中請專利範圍第2項所述之具滑動式指紋感測曰曰片之電腦無線周邊設備，其中該等片段圖像至少依序包含-第-片段圖像、一第二片段圖像及—第三片段圖像，該第一片段圖像及該第二片段圖像之任一者之一資

料量小於或等於該第三片段圖像之一資料量。、曰5·如申請專利範圍第2項所述之具滑動式指紋感測晶片之電腦無線周邊設備，其中該圖像比對模組包含：一記憶體，用以一次暫存該等數位片段指紋訊號之相鄰兩者；一圖像比對單元’用以比對儲存於該記憶體中之該專數位片段指紋訊號之相鄰兩者，以產生該等片段圖像；及一記憶體控制單元，用以控制該記憶體及該圖像比

25 1297464 對單元之運作。 6·如申請專利範圍第5項俗、+、々θ 晶片之電腦無線周邊設備，复广、滑動式指紋感測 '於各位片段指紋訊號之-資料量之兩：晶片之電腦:：：圍第5項所述之具滑動式指紋感測日日乃t玉月甸無線周邊設備，一導Μ輩+ „ ^ /、中泫圖像比對模組更包含 ¥航早7L，其依據該等

訊號計算出該等數位片段^像及該等數位片段指紋運tHI # - * θ、，、δί1號之相鄰兩者之一相對過該輪入/輪出介面輸出-導航訊號以控制δ玄主機系統之一指標系統之運作。 8·如申請專利範圍箆9 Τ5 ^ 曰μ ^ 弟2員所述之具滑動式指紋感測 =、^腦無線周邊設備’其中該等數位片段指紋訊號 ▲ *匕3第一片段圖像訊號及一第二片段圖像訊 2 X等片奴圖像至少依序包含一第一片段圖像，該第 :片段圖像為從該第一片段圖像訊號中扣除掉該第一片段圖像訊號與該第二片段圖像訊號之一重疊訊號所獲得0 曰9_如申請專利範圍第2項所述之具滑動式指紋感測曰曰片之電恥無線周邊設備，其中該周邊裝置接收模組係透過一通用序列匯流排（USB)介面、一 pCMCIA介面、一 PCI高速（PCIEXPRESS)介面或一 ieee 1394介面而連接至該主機系統。 10·如申請專利範圍第2項所述之具滑動式指紋感測晶片之電腦無線周邊設備，其中該周邊裝置本體係透過一無線網路卡（802·η A)、一 Ir_Da、或一藍芽介面而 26 1297464 與該周邊裝置接收模組溝通。 11. 如申請專利範圍第2項所述之具滑動式指紋感測晶片之電腦無線周邊設備，其中該周邊裝置本體係為一滑鼠、一鍵盤、一記憶體儲存裝置、一顯示器或一列表機。 12. 如申請專利範圍第2項所述之具滑動式指紋感測晶片之電腦無線周邊設備，其中該周邊裝置本體更具有一擴充插槽，用以供一外接式記憶體或晶片卡插入而 > 完成連接。 13. 如申請專利範圍第2項所述之具滑動式指紋感測晶片之電腦無線周邊設備，其中該周邊裝置接收模組更具有一擴充插槽，用以供一外接式記憶體或晶片卡插入而完成連接。

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