CN110991404A - 指纹辨识模组及电子装置 - Google Patents

Abstract

本案揭露一种具有省电功能的指纹辨识模组及包含其之电子装置。指纹辨识模组包含指纹辨识元件、偶数个触控感测元件及处理器。指纹辨识元件配置以感测手指的生物特征并输出辨识讯号。偶数个触控感测元件环绕指纹辨识元件，且触控感测元件于触碰后各别输出感测讯号。处理器耦接指纹辨识元件及偶数个触控感测元件，处理器配置以接收到感测讯号后依据感测讯号的顺序或数量输出第一控制讯号以控制指纹辨识元件的开启或关闭；处理器配置以依据辨识讯号输出第二控制讯号以控制触控感测元件的开启或关闭。本案的指纹辨识模组具有更多的功能性，在某些状况下甚至可以取代触控面板，以达到控制显示器之显示画面变化的功能。

Description

指纹辨识模组及电子装置

技术领域

本发明系有关于一种指纹辨识模组及包含其电子装置，尤指一种具有省电功能的指纹辨识模组及包含其之电子装置。

背景技术

随着指纹辨识技术的应用越加广泛以及相关技术逐渐成熟，指纹辨识模组已渐渐地成为电子装置的标准配备之一，使用者可透过指纹辨识模组进行身分识别，以对电子装置进行解锁。然而，指纹辨识模组需占据空间但功能却有限。此外，指纹辨识模组也会有耗电量高的问题。

因此，如何能减少指纹辨识模组的耗电以及增加指纹辨识模组的功能性是目前业界亟欲投入研发资源解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明之一目的在于提出一种可解决上述问题的指纹辨识模组及电子装置。

为了达到上述目的，依据本发明之一实施方式提供一种指纹辨识模组包含指纹辨识元件、偶数个触控感测元件及处理器。指纹辨识元件配置以感测手指的生物特征并输出辨识讯号。偶数个触控感测元件环绕指纹辨识元件，且触控感测元件于触碰后各别输出感测讯号。处理器耦接指纹辨识元件及偶数个触控感测元件，处理器配置以接收到感测讯号后依据感测讯号的顺序或数量输出第一控制讯号以控制指纹辨识元件的开启或关闭。处理器配置以依据辨识讯号输出第二控制讯号以控制触控感测元件的开启或关闭。

于本发明的多个实施方式中，处理器接收到偶数个触控感测元件数量的一半以上的感测讯号，输出第一控制讯号开启指纹辨识元件。

于本发明的多个实施方式中，当处理器接收到关于感测不到手指的生物特征之辨识讯号，输出第二控制讯号关闭指纹辨识元件。

于本发明的多个实施方式中，当处理器接收到关于感测不到手指的生物特征之辨识讯号，输出第一控制讯号开启触控感测元件。

本发明之另一种实施方式提供一种电子装置包含显示器及指纹辨识模组。指纹辨识模组包含指纹辨识元件、偶数个触控感测元件及处理器。指纹辨识元件配置以感测手指的生物特征并输出辨识讯号。偶数个触控感测元件环绕指纹辨识元件，且触控感测元件于触碰后各别输出感测讯号。处理器耦接指纹辨识元件及触控感测元件，处理器配置以接收到感测讯号后依据感测讯号的顺序或数量输出第一控制讯号以控制指纹辨识元件的开启或关闭；处理器配置以依据辨识讯号输出第二控制讯号以控制触控感测元件的开启或关闭；处理器于接收到感测讯号后依据感测讯号的顺序或数量输出第三控制讯号以控制显示器之显示画面的变化。

于本发明的多个实施方式中，感测模组之一者于触碰后输出感测讯号，处理器接收并依据感测讯号输出第三控制讯号至显示器，使显示器之显示画面产生点击效果。

于本发明的多个实施方式中，感测模组之一者于触碰超过三秒后输出感测讯号，处理器接收并依据感测讯号输出第三控制讯号至显示器，使显示器之显示画面产生按压效果。

于本发明的多个实施方式中，触控感测元件为两个，且触控感测元件于依序触碰后依序输出感测讯号，处理器接收并依据感测讯号输出第三控制讯号至显示器，使显示器之显示画面产生滑动效果。

于本发明的多个实施方式中，触控感测元件为四个，且触控感测元件中三者于依序触碰后依序输出感测讯号，处理器接收并依据感测讯号输出第三控制讯号至显示器，使显示器之显示画面产生转动效果。

于本发明的多个实施方式中，触控感测元件为六个，且触控感测元件中相邻的三者于依序触碰后依序输出感测讯号，处理器接收并依据感测讯号输出第三控制讯号至显示器，使显示器之显示画面产生转动效果。

综上所述，藉由以上的设定及配置关系，本发明所提供的电子装置及指纹辨识模组藉由指纹感测元件、触控感测元件以及处理器相互的配置关系，可以达到指纹感测元件及触控感测元件于必要时才开启，进而达到节省能源以及避免讯号干扰的效果。此外，藉由触控感测元件、处理器以及显示器的设定及配置关系，本发明所提供的指纹辨识模组具有更多的功能性，在某些状况下甚至可以取代触控面板，以达到控制显示器之显示画面变化的功能。

附图说明

为让本发明之上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式之说明如下：

图1为绘示根据本发明一实施方式之电子装置及其指纹辨识模组的功能方块图。

图2为绘示根据本发明一实施方式之电子装置之正面示意图。

图3为绘示根据本发明一实施方式之电子装置之正面示意图。

图4为绘示根据本发明一实施方式之电子装置之正面示意图。

图5为绘示根据图4实施方示之电子装置之使用示意图。

图6为绘示根据图4实施方示之电子装置之使用示意图。

附图标记：

100、100A、100B…电子装置 110、110A、110B…指纹辨识模组

111…指纹辨识元件 113、113A、113B…触控感测元件

115…处理器 130…显示器

H…手 R…方向

S…方向

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明之复数个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示之。

请参阅图1及图2。图1绘示为根据本发明一实施方式之电子装置100及其指纹辨识模组110的功能方块图。图2为绘示根据本发明一实施方式之电子装置100之正面示意图。电子装置100包含指纹辨识模组110及显示器130。指纹辨识模组110包含指纹辨识元件111、偶数个触控感测元件113及处理器115(处理器115设置于电子装置100内部，因此于图2中省略)。指纹辨识元件111配置以感测手指皮肤表面的生物特征并输出辨识讯号。偶数个触控感测元件113环绕指纹辨识元件111，且触控感测元件113于触碰后各别输出感测讯号。其中，偶数个触控感测元件113可以相互间隔设置并环绕指纹辨识元件111，使触控感测元件113与指纹辨识元件111彼此之间有绝缘间隙。处理器115耦接指纹辨识元件111及偶数个触控感测元件113，处理器115配置以接收到感测讯号后依据感测讯号的顺序或数量输出第一控制讯号给指纹辨识元件111以控制指纹辨识元件111的开启或关闭。处理器115更配置以依据辨识讯号输出第二控制讯号给触控感测元件113以控制触控感测元件113的开启或关闭。其中，指纹辨识元件111可包含指纹辨识积体电路(Integrated Circuit)，指纹辨识元件111可以为圆形、矩形或椭圆形，本发明不以此为限。触控感测元件113可包含触控感测积体电路，触控感测元件113可依据指纹辨识元件111的外型做调整以环绕指纹辨识元件111，举例来说当指纹辨识元件111为圆形且触控感测元件113时，触控感测元件113可以为半圆环形或四分之一圆环形。处理器115可以为微处理器(Microcontroller Unit)并设置于电子装置100内部。

具体而言，指纹辨识元件111系辨识手指的指纹生物特征，进而判别使用者的身分。触控感测元件113于平常设定为扫描状态，而指纹辨识元件111则处于接地电位的关闭状态。当触控感测元件113于触碰后会个别输出感测讯号，而处理器115接收感测讯号后发出第一控制讯号给指纹辨识元件111以开启指纹辨识元件111。在触控感测元件113被触碰后，指纹辨识元件111才会开启，进而辨识使用者手指的生物特征。也就是说，藉由指纹辨识元件111、触控感测元件113及处理器115的设置，触控感测元件113环绕指纹辨识元件111，能达到仅有在指纹辨识元件111被人体接近时才会开启，故指纹辨识元件111在必要时才会开启，以达到指纹辨识模组110的省电功能。

于本发明的多个实施方式中，指纹辨识模组110的处理器115接收到触控感测元件113数量的一半以上的感测讯号，输出第一控制讯号开启指纹辨识元件111。具体而言，触控感测元件113可以为二个、四个、六个或更多偶数个，但本发明不以此为限。当一半以上的触控感测元件113因触碰而分别发出感测讯号给处理器115后，指纹辨识元件111方能开启，进而能减少触控感测元件113被误触而开启指纹辨识元件111导致电力浪费的情况产生。

请参阅图1。于本发明的多个实施方式中。当指纹辨识元件111被开启后，指纹辨识元件111会先感测是否有手指的指纹生物特征。当指纹辨识元件111感测不到指纹生物特征时，指纹辨识元件111会发出关于感测不到手指的生物特征之辨识讯号，而处理器115于接收到关于感测不到手指的生物特征之辨识讯号后，输出第二控制讯号给指纹辨识元件111并关闭指纹辨识元件111。简而言之，处理器115接收到关于感测不到手指的指纹生物特征之辨识讯号，输出第二控制讯号给指纹辨识元件111以关闭指纹辨识元件111，以避免指纹辨识元件111持续运作而浪费电力以达到节能效果。另外，当指纹辨识元件111感测到手指的指纹生物特征后，会进一步藉由手指的指纹生物特征进行身分认证，并完成使用者身分认证的程序。

除此之外，当指纹辨识模组110的处理器115接收到关于感测不到手指的生物特征之辨识讯号，更进一步输出第一控制讯号给触控感测元件113以开启触控感测元件113。具体而言，指纹辨识元件111被开启后，若感测不到手指的指纹生物特征，处理器115会发出讯号给指纹辨识元件111并将指纹辨识元件111关闭以节省能源，此时处理器115可以同时发出讯号给触控感测元件113并将触控感测元件113开启，进而使触控感测元件113恢复为扫描状态，也就是指纹辨识模组110恢复为触控感测元件113被触发前的状态，而持续侦测指纹辨识元件111是否为人体所接近或触碰。

简而言之，由于指纹辨识元件111、触控感测元件113以及处理器115的配置关系及设定，指纹辨识模组110可以达到指纹辨识元件111及触控感测元件113分别处于开启或关闭的状态，使得指纹辨识元件111及触控感测元件113各自仅于必要时运作且避免同时运作，除了能达到节能效果也可以避免两者同时处于开启状态导致讯号互相干扰。

请参考图1及图2。于本发明所提供之另一些实施方式中，电子装置100包含指纹辨识模组110及显示器130。指纹辨识模组110包含指纹辨识元件111、偶数个触控感测元件113及处理器115。指纹辨识元件111配置以感测手指的生物特征并输出辨识讯号。偶数个触控感测元件113环绕指纹辨识元件111，触控感测元件113于触碰后各别输出一感测讯号。处理器115耦接指纹辨识元件111、触控感测元件113及显示器130。处理器115配置以接收到感测讯号后依据感测讯号的顺序或数量输出第一控制讯号给指纹辨识元件111以控制指纹辨识元件111的开启或关闭。处理器115更配置以接收指纹辨识元件111产生之辨识讯号，并依据辨识讯号输出第二控制讯号给触控感测元件113以控制触控感测元件113的开启或关闭。此外，处理器115接收到感测讯号后也可依据感测讯号的顺序或数量输出第三控制讯号给显示器130以控制显示器130的显示画面变化。

本实施方式中的处理器115进一步基于所接收触控感测元件113发出的感测讯号控制显示器130产生不一样的显示画面效果。也就是说，当使用者依据不同的顺序或方式触碰触控感测元件113时，显示器130会因为触控感测元件113被触碰的顺序及数量所产生的感测讯号以控制显示器130之显示画面变化效果，而显示器130的显示画面变化效果以及触控感测元件113被触碰的顺序及数量详述如后，在此先不叙述。

于本发明的一些实施方式中，当偶数个触控感测元件113之一者于触碰后会输出感测讯号，处理器115接收并依据感测讯号输出第三控制讯号至显示器130，使显示器130之显示画面产生点击效果。本发明中所指的显示画面之点击效果是模拟触控萤幕被使用者点击的效果，例如模拟点击智能手机之触控萤幕以达到开启应用程式的功能，本发明不以此为限。此外，也可以设定为处理器115接收并依据同时由二触控感测元件113发出的感测讯号输出第三控制讯号至显示器130，使显示器130之显示画面产生点击效果，也就是说使用者需同时触碰二触控感测元件113后同时发出感测讯号。使用者也可以依照实际需求调整为三者或四者，本发明不以此为限。

于本发明的一些实施方式中，当偶数个触控感测元件113之一者于持续触碰超过三秒后输出感测讯号，处理器115接收并依据感测讯号输出第三控制讯号至显示器130，使显示器130之显示画面产生按压效果。本发明所指的显示画面之按压效果是模拟触控萤幕被使用者持续按压的效果，例如模拟持续按压智能手机之触控萤幕，但本发明不以此为限。此外，也可以设定为同时持续触碰偶数个触控感测元件113之二者超过三秒后发出感测讯号，而处理器115接收并依据触控感测元件113发出的感测讯号输出第三控制讯号至显示器130，使显示器130之显示画面产生按压效果。也可以依照实际需求调整为同时持续触碰三个或四个触控感测元件113，本发明不以此为限。此外，于本发实施方式中，持续触碰的秒数也可以为五秒或其他秒数，可基于需求调整，本发明不以此为限。

请参考图2，于本发明的一些实施方式中，触控感测元件113为两个，且触控感测元件113于依序触碰后依序输出感测讯号，处理器115接收并依据感测讯号输出第三控制讯号至显示器130，使显示器130之显示画面产生滑动效果。具体而言，触控感测元件113环绕指纹辨识元件111并可设置于指纹辨识元件111相对应的两侧。当两个触控感测元件113被依序触碰后，显示器130之显示画面产生滑动效果而朝特定方向滑动，滑动方向可以与依序触碰触控感测元件113的方向相同，也可以相反。但本发明不以此为限，使用者可以依照需求调整显示画面往任一方向滑动。本发明所指的显示画面之滑动效果是显示画面相对于显示器130往一方向移动。

除此之外，可以设定触控感测元件113于一秒内依序输出感测讯号至处理器115后，处理器115输出第三控制讯号至显示器130使显示画面产生滑动效果。也就是说，当使用者于一秒内依序触碰触控感测元件113，触控感测元件113因此于一秒内依序输出感测讯号至处理器115，进而避免因指令接收时间过长而误触造成显示画面产生滑动效果。但本发明不以此为限，使用者可以依据触控感测元件113彼此之间的距离或需求调整秒数，当触控感测元件113距离较远时，可以调整为三秒、五秒或其他秒数。

请参考图3，于本发明的另一些实施方式中，电子装置100A的指纹辨识模组110A包含四个触控感测元件113A。四个触控感测元件113A环绕指纹辨识元件111。当四个触控感测元件113A中三者于依序触碰后依序输出感测讯号，处理器115接收并依据感测讯号输出第三控制讯号至显示器130，使显示器130之显示画面产生转动效果。本发明所指之转动效果是指显示画面基于一个点相对于显示器130产生自转的效果。而依序触碰触控感测元件113A的顺序可以为在面对触控感测元件113A的方向，以顺时钟方向或逆时钟方向依序触碰，本发明不以此为限。此外，显示器130之显示画面则可依据触碰顺序的方向产生转动效果，显示画面可与触碰顺序的方向同方向转动或反方向转动，本发明不以此为限。

除此之外，可以设定触控感测元件113A于一秒内依序输出感测讯号至处理器115后，处理器115才输出第三控制讯号至显示器130使显示画面产生转动效果。也就是说，使用者需要于一秒内依序触碰触控感测元件113A，触控感测元件113A才能于一秒内依序输出感测讯号至处理器115，进而避免因接收指令时间过长而误触造成显示画面产生转动效果。但本发明不以此为限，使用者可以依据触控感测元件113A彼此之间的距离或需求调整秒数，当触控感测元件113A之间的距离较远时，可以调整为三秒、五秒或其他秒数。

请再参考图3，于本发明的另一个实施方式中，当四个触控感测元件113A中的两者于依序触碰后依序输出感测讯号，处理器115接收并依据感测讯号输出第三控制讯号至显示器130，使显示器130之显示画面产生滑动效果。具体而言，四个触控感测元件113A中依序触碰的两者可以为相邻的两者，也可以是位于指纹辨识元件111两侧的两者，本发明不以此为限。其余细节与前述内容大致相同，本发明在此不再赘述。

请参考图4及图5，于本发明的另一些实施方式中，电子装置100B的指纹辨识模组110B包含六个触控感测元件113B。六个触控感测元件113B环绕指纹辨识元件111。用手H基于方向R依序触碰六个触控感测元件113B中相邻的三者后依序输出感测讯号，处理器115接收并依据感测讯号输出第三控制讯号至显示器130，使显示器130之显示画面产生转动效果。而方向R可以为在面对触控感测元件113B的顺时钟方向或逆时钟方向，本发明不以此为限。显示器130之显示画面则方向R产生转动效果。

除此之外，可以设定触控感测元件113B于一秒内依序输出感测讯号至处理器115后，处理器115才输出第三控制讯号至显示器130使显示画面产生转动效果。也就是说，使用者需要于一秒内依序触碰触控感测元件113B中相邻的三者，触控感测元件113B才能于一秒内依序输出感测讯号至处理器115，进而避免因接收指令时间过长而误触造成显示画面产生转动效果。但本发明不以此为限，使用者可以依据触控感测元件113B彼此之间的距离或需求调整秒数，当触控感测元件113B距离较远时，可以调整为三秒、五秒或其他秒数。

请再参考图4及图6，于本发明的另一个实施方式中，用手H基于方向S依序触碰六个触控感测元件113B中的两者，处理器115接收并依据感测讯号输出第三控制讯号至显示器130，使显示器130之显示画面产生滑动效果。具体而言，六个触控感测元件113B中依序触碰的两者可以为相邻的两者，也可以是位于指纹辨识元件111两侧的两者，而方向S则可以是基于触控感测元件113B间的相对位置所定义，也就是以手H依序触碰触控感测元件113B的方向及顺序决定方向S，例如图6中的是由右向左依序触碰触控感测元件113B，方向S即是朝向左侧，本发明不以此为限。显示器130之显示画面则依据触碰方向S产生滑动效果，显示画面可与方向S同方向或反方向产生滑动效果，本发明不以此为限。

其中以指纹辨识元件111两侧的触控感测元件113B为例，可以设定触控感测元件113B于五秒内完成依序输出感测讯号至处理器115，处理器115才输出第三控制讯号至显示器130使显示画面产生滑动效果。其余细节则与前述内容大致相同，在此不再赘述。

综上所述，藉由以上的设定及配置关系，本发明所提供的电子装置及指纹辨识模组藉由指纹感测元件、触控感测元件以及处理器相互的配置关系，可以达到指纹感测元件及触控感测元件于必要时才开启，进而达到节省能源以及避免讯号干扰的效果。此外，藉由触控感测元件、处理器以及显示器的设定及配置关系，本发明所提供的指纹辨识模组具有更多的功能性，在某些状况下甚至可以取代触控面板，以达到控制显示画面变化的功能。

由以上对于本发明之具体实施方式之详述，可以明显地看出，虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并不用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种指纹辨识模组，其特征在于，包含：

一指纹辨识元件，配置以感测手指的生物特征并输出一辨识讯号；

偶数个触控感测元件，环绕该指纹辨识元件，该些触控感测元件于触碰后各别输出一感测讯号；以及

一处理器，耦接该指纹辨识元件及该些触控感测元件，该处理器配置以接收到该感测讯号后依据该感测讯号的顺序或数量输出一第一控制讯号以控制该指纹辨识元件的开启或关闭；该处理器配置以依据该辨识讯号输出一第二控制讯号以控制该些触控感测元件的开启或关闭。

2.如权利要求1所述之指纹辨识模组，其特征在于，当该处理器接收到该些触控感测元件数量的一半以上的该些感测讯号，输出该第一控制讯号开启该指纹辨识元件。

3.如权利要求1所述之指纹辨识模组，其特征在于，当该处理器接收到关于感测不到手指的生物特征之该辨识讯号，输出该第二控制讯号关闭该指纹辨识元件。

4.如权利要求3所述之指纹辨识模组，其特征在于，当该处理器接收到关于感测不到手指的生物特征之该辨识讯号，更输出该第一控制讯号开启该些触控感测元件。

5.一种电子装置，其特征在于，包含：

一显示器；以及

一指纹辨识模组，包含：

一指纹辨识元件，配置以感测生物特征并输出一辨识讯号；

偶数个触控感测元件，环绕该指纹辨识元件，该些触控感测元件于触碰后各别输出一感测讯号；以及

一处理器，耦接该指纹辨识元件、该些触控感测元件及该显示器，该处理器配置以接收到该感测讯号后依据该感测讯号的顺序或数量输出一第一控制讯号以控制该指纹辨识元件的开启或关闭；该指纹辨识模组经由该处理器接收该辨识讯号，并依据该辨识讯号输出一第二控制讯号以控制该些触控感测元件的开启或关闭；该处理器于接收到该些感测讯号后依据该些感测讯号的顺序或数量输出一第三控制讯号以控制该显示器之显示画面的变化。

6.如权利要求5所述之电子装置，其特征在于，该些触控感测元件之一者于触碰后输出该感测讯号，该处理器接收并依据该感测讯号输出该第三控制讯号至该显示器，使该显示器之显示画面产生点击效果。

7.如权利要求5所述之电子装置，其特征在于，该些触控感测元件之一者于持续触碰超过三秒后输出该感测讯号，该处理器接收并依据该感测讯号输出该第三控制讯号至该显示器，使该显示器之显示画面产生按压效果。

8.如权利要求5所述之电子装置，其特征在于，该些触控感测元件为两个，且该些触控感测元件于依序触碰后依序输出该些感测讯号，该处理器接收并依据该些感测讯号输出该第三控制讯号至该显示器，使该显示器之显示画面产生滑动效果。

9.如权利要求5所述之电子装置，其特征在于，该些触控感测元件为四个，且该些触控感测元件中三者于依序触碰后依序输出该些感测讯号，该处理器接收并依据该些感测讯号输出该第三控制讯号至该显示器，使该显示器之显示画面产生转动效果。

10.如权利要求5所述之电子装置，其特征在于，该些触控感测元件为六个，且该些触控感测元件中相邻的三者于依序触碰后依序输出该些感测讯号，该处理器接收并依据该些感测讯号输出该第三控制讯号至该显示器，使该显示器之显示画面产生转动效果。

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