[发明专利]携带式指纹识别设备

摘要

本发明涉及一种携带式指纹识别设备，包括：一影像感测单元，一微处理器，一通信单元，一记忆单元，及一外壳，用来包覆及保护影像感测单元、微处理器、通信单元与记忆单元，在外壳外表面设有一多层吸波结构，该多层吸波结构将该外壳包覆。 1

主权项

1.一种携带式指纹识别设备，包括：

一影像感测单元，用以撷取一手指的指纹影像；

一微处理器，连接至该影像感测单元，用以纪录该手指的指纹影像、自一指纹数据库中辨认该手指的指纹影像、分析该指纹影像的序列以决定该手指在每一影像中的X/Y位置以导出一签名图案、比较该签名图案与一签名数据库内储存的记录、接收一指令信号及发送一响应信号；

一通信单元，连接至该微处理器，用以在该微处理器与一控制设备间，发送该指令信号与响应信号，该控制设备与该携带式指纹识别设备是分离的；

一记忆单元，连接至或嵌入于该微处理器，用以储存该指纹数据库与签名数据库；及

一外壳，用来包覆及保护影像感测单元、微处理器、通信单元与记忆单元，其特征在于，在外壳外表面设有一多层吸波结构，该多层吸波结构将该外壳包覆。

2.根据权利要求1所述的一种携带式指纹识别设备，其特征在于，所述多层吸波结构由内而外由吸波层Ⅰ、吸波层Ⅱ、吸波层Ⅲ层叠而成，其中，所述吸波层Ⅰ、吸波层Ⅲ、吸波层Ⅱ构成三明治结构，吸波层Ⅲ位于中间；所述的吸波层Ⅰ、吸波层Ⅱ、吸波层Ⅲ均是由碳材料/橡胶复合吸波材料裁剪构成，所述复合吸波材料是以橡胶为基体，以碳纳米管、碳纤维为填料，通过混炼得到，所述的碳纳米管和碳纤维均匀分布在橡胶基体中。

3.根据权利要求2所述的一种携带式指纹识别设备，其特征在于，所述的碳纳米管为多壁碳纳米管，碳纳米管长度优选为5μm，管径为100nm。

4.根据权利要求2所述的一种携带式指纹识别设备，其特征在于，所述碳纤维长度为500μm，直径为7μm。

5.根据权利要求4所述的一种携带式指纹识别设备，其特征在于，在所述碳纤维表面吸附有磁性粒子，所述磁性粒子为空心Ni/Cu/Ag粒子；所述的空心Ni/Cu/Ag粒子为多层空心结构，是在空心镍表面依次包覆Cu膜、Ag膜形成的，所述的空心镍粒径为3μm，镍壳厚度为0.5μm，Cu膜厚度为0.2μm，Ag膜厚度为0.1μm。

6.根据权利要求5所述的一种携带式指纹识别设备，其特征在于，所述吸波层Ⅰ中，该碳纳米管的含量为5wt.％，该碳纤维的含量为1wt.％，该空心Ni/Cu/Ag粒子的含量为1.4wt.％；吸波层Ⅱ中，该碳纳米管的含量为2wt.％，该碳纤维的含量为2wt.％，该空心Ni/Cu/Ag粒子的含量为2.6wt.％；吸波层Ⅲ中，该碳纳米管的含量为2wt.％，该碳纤维的含量为4wt.％，该空心Ni/Cu/Ag粒子的含量为3.8wt.％。

7.根据权利要求6所述的一种携带式指纹识别设备，其特征在于，所述复合吸波材料的制备过程为：

步骤1：将粒径为3μm左右的羰基铁粉在丙酮中超声处理50min，除去其表面的杂质，然后将其放入1.2mol/L的稀盐酸中浸泡40s，除去其表面的氧化膜，处理后将其放入真空干燥箱中干燥；

将0.13mol/L硫酸镍溶液和40g/L酒石酸钠溶液混合，充分搅拌后，加入0.8g/L的硫脲溶液继续搅拌，让硫脲充分溶解，随后加入55g/L的水合肼溶液，充分搅拌均匀，得到浑浊液，向浑浊液中边搅拌边加入1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至11，使得浑浊溶液变为无沉淀的溶液，即为镀镍的镀液；

将配置好的镀液放入90℃的水浴中预热，预热10min后将上述预处理的羰基铁粉倒入镀液中，其中羰基铁粉的质量与镀液的体积之比为35g/L，在恒温水浴中90℃匀速搅拌，反应3h后，将粉末过滤，用蒸馏水和乙醇洗涤，在真空干燥箱中50℃干燥2h，得到羰基铁/镍复合粉；

将所得的羰基铁/镍复合粉放入1mol/L的稀盐酸中，反应充分后，将粉末过滤，干燥得到空心镍；

步骤2，制备空心Ni/Cu/Ag粒子

采用化学镀的方式，在空心镍表面依次包覆Cu膜、Ag膜，Cu膜厚度为0.2μm，Ag膜厚度为0.1μm，得到空心Ni/Cu/Ag粒子；

步骤3，碳纤维预处理

将碳纤维裁剪成所需的长度，然后，将碳纤维浸泡在质量分数为2.5％的NaHCO₃溶液中，充分浸泡2h后取出，放置在自然环境下慢慢晾干；

然后，将碳纤维浸泡在质量分数为13％的氢氧化钾溶液中，浸泡时间为10h，然后取出、晾干；

将碳纤维再浸泡在质量分数为5％的硅烷偶联剂溶液中，充分浸泡1h后取出，放置在自然环境下慢慢晾干；

步骤4，碳纤维吸附空心Ni/Cu/Ag粒子

将上述碳纤维与空心Ni/Cu/Ag粒子在高混机中充分混合；

步骤5，混炼

室温下，将氢化丁腈橡胶生胶与上述吸附有空心粒子的碳纤维按比例在双辊开炼机上共混，之后加入多壁碳纳米管，最后加入3phr的过氧化二异丙苯作为硫化剂，将混炼胶在平板硫化仪上于190℃、10Mpa下硫化30min，得到所述的复合吸波材料。

8.根据权利要求1所述的一种携带式指纹识别设备，其特征在于，所述影像感测单元为一电容器型指纹辨识器。