电容式指纹感测装置及电容式指纹感测方法
【专利摘要】一种电容式指纹感测装置及电容式指纹感测方法，其中，电容式指纹感测装置包含扫描驱动器、感测驱动器、多个感测线、多个扫描线及以规律方式排列的多个感测电极。于自电容感测模式下，扫描驱动器通过扫描线扫瞄感测电极且感测驱动器通过感测线对感测电极进行自电容感测，以得到第一指纹图像。于互电容感测模式下，扫描驱动器通过扫描线扫瞄感测电极且感测驱动器通过感测线对至少一对相邻的感测电极进行互电容感测，以得到第二指纹图像。第一指纹图像与第二指纹图像结合为合成指纹图像，且合成指纹图像沿至少一方向的解析度大于第一指纹图像与第二指纹图像沿该至少一方向的解析度。
【专利说明】
电容式指纹感测装置及电容式指纹感测方法
技术领域
[0001]本发明是与指纹感测有关，特别是关于一种电容式指纹感测装置及电容式指纹感测方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步，电容式指纹感测技术可广泛地应用于各种电子装置，尤其是可携式电子装置，例如智能型手机、笔记型电脑及平板电脑等。
[0003]然而，由于指纹感测技术具有高解析度的要求，在IAFIS规范下，指纹感测晶片需至少具有500dpi的解析能力且其单位感测面积需为50um*50um。在此情况下，将会使得单位感测电极所感应到的电容量较小，故较容易受到杂讯的干扰，导致指纹辨识的难度大幅提高。因此，本发明提出一种电容式指纹感测装置及电容式指纹感测方法，以改善现有技术所遭遇的种种问题。
【发明内容】
[0004]根据本发明的一较佳具体实施例为一种电容式指纹感测装置。于此实施例中，电容式指纹感测装置包含扫瞄驱动器、感测驱动器、多个感测电极、M条感测线及N条扫瞄线。M与N均为正整数。扫瞄驱动器耦接该N条扫瞄线。感测驱动器耦接该M条感测线。处理模块耦接该多个感测电极。该多个感测电极排列成具有N列感测电极与M行感测电极的一(N*M)矩阵，该M行感测电极沿一第一方向排列且分别耦接该M条感测线，该N列感测电极沿一第二方向排列且分别親接该N条扫目苗线。
[0005]于自电容感测模式下，扫瞄驱动器分别通过该N条扫瞄线扫瞄该N列感测电极，并由感测驱动器分别通过该M条感测线对该M行感测电极进行自电容感测，以使处理模块得到第一指纹图像；于互电容感测模式下，扫瞄驱动器分别通过该N条扫瞄线扫瞄该N列感测电极，并由感测驱动器分别通过该M条感测线中的奇数条感测线与双数条感测线对该M行感测电极中的奇数行感测电极与双数行感测电极进行互电容感测，以使处理模块得到第二指纹图像。处理模块将第一指纹图像与第二指纹图像结合为一合成指纹图像。
[0006]于一实施例中，第一指纹图像沿第一方向的解析度小于第一指纹图像沿第二方向的解析度且第二指纹图像沿第一方向的解析度小于第二指纹图像沿第二方向的解析度。
[0007]于一实施例中，第一指纹图像沿第二方向的解析度小于第一指纹图像沿第一方向的解析度且第二指纹图像沿第二方向的解析度小于第二指纹图像沿第一方向的解析度。
[0008]于一实施例中，第一指纹图像沿第二方向的解析度等于第一指纹图像沿第一方向的解析度且第二指纹图像沿第二方向的解析度等于第二指纹图像沿第一方向的解析度。
[0009]于一实施例中，合成指纹图像沿第一方向的解析度与合成指纹图像沿第二方向的解析度相同，且均等于第一指纹图像沿第二方向的解析度及第二指纹图像沿第二方向的解析度。
[0010]于一实施例中，合成指纹图像沿第一方向的解析度不同于合成指纹图像沿第二方向的解析度。
[0011 ] 于一实施例中，感测驱动器选择该M条感测线中的奇数条感测线作为信号传送端并选择该M条感测线中的双数条感测线作为信号接收端，或是感测驱动器选择该M条感测线中的奇数条感测线作为信号接收端并选择该M条感测线中的双数条感测线作为信号传送端。
[0012]于一实施例中，该M条感测线中的第J条感测线分别耦接该M行感测电极中的第J行感测电极的每一个感测电极，J为正整数且I < J < M，且该N条扫瞄线中的第K条扫瞄线分别耦接该N列感测电极中的第K列感测电极的每一个感测电极，K为正整数且K K < N。
[0013]于一实施例中，该多个感测电极的形状为任意几何形状。
[0014]根据本发明的另一较佳具体实施例亦为一种电容式指纹感测装置。于此实施例中，电容式指纹感测装置包含扫瞄驱动器、感测驱动器、多个感测电极、M+1条感测线及N对扫瞄线。每对扫瞄线均包含第一扫瞄线与第二扫瞄线。M与N均为正整数。扫瞄驱动器耦接该N对扫瞄线。感测驱动器耦接该M+1条感测线。该多个感测电极排列成具有N列感测电极与M行感测电极的一(N*M)矩阵，该M行感测电极沿第一方向排列并以Zig-Zag方式耦接该M+1条感测线，该N列感测电极沿第二方向排列并分别耦接该N对扫瞄线。处理模块耦接该多个感测电极。
[0015]于一自电容感测模式下，扫瞄驱动器分别通过该N对扫瞄线扫瞄该N列感测电极，并由感测驱动器分别通过该M+1条感测线对该M行感测电极进行自电容感测，以使处理模块得到一第一指纹图像；于一互电容感测模式下，扫瞄驱动器分别通过该N对扫瞄线的N条第一扫瞄线与N条第二扫瞄线扫瞄该N列感测电极中的奇数列感测电极与偶数列感测电极，并由感测驱动器分别通过该M+1条感测线对该M行感测电极或该N列感测电极进行互电容感测，以使处理模块得到一第二指纹图像；处理模块将第一指纹图像与第二指纹图像结合为一合成指纹图像。
[0016]于一实施例中，该合成指纹图像沿至少一方向的解析度大于该第一指纹图像与该第二指纹图像沿该至少一方向的解析度，该至少一方向包含由该第一方向、该第二方向、…及一第L方向所组成的群组中的至少一者，L彡3。
[0017]于一实施例中，该合成指纹图像沿该第一方向的解析度不同于该合成指纹图像沿该第二方向的解析度。
[0018]于一实施例中，该合成指纹图像沿该第一方向的解析度与沿该第二方向的解析度相同。
[0019]于一实施例中，该扫瞄驱动器选择该M+1条感测线的奇数条作为信号传送端(TX)并选择该M+1条感测线的偶数条作为信号接收端(RX)，或是该扫瞄驱动器选择该M+1条感测线的奇数条作为信号接收端(RX)并选择该M+1条感测线的偶数条作为信号传送端(TX)。
[0020]于一实施例中，该M+1条感测线中的第J条感测线与第J+1条感测线分别耦接该M行感测电极中的第J行感测电极中的任两个相邻的感测电极，J为正整数且I < J < M，且该N对扫瞄线中的第K对扫瞄线的第一扫瞄线与第二扫瞄线分别耦接该第K列感测电极中的任两个相邻的感测电极，K为正整数且I < K < N。
[0021 ] 于一实施例中，该多个感测电极的形状为任意几何形状。
[0022]根据本发明的另一较佳具体实施例为一种电容式指纹感测方法。于此实施例中，电容式指纹感测方法是应用于一电容式指纹感测装置。电容式指纹感测装置包含一扫瞄驱动器、一感测驱动器、多个感测电极、多条感测线及多条扫瞄线。该多个感测电极以一规律方式排列。
[0023]电容式指纹感测方法包含下列步骤:于自电容感测模式下，扫描驱动器分别通过该多条扫描线扫瞄该多个感测电极，并由感测驱动器分别通过该多条感测线对该多个感测电极进行自电容感测，以得到第一指纹图像；于互电容感测模式下，扫描驱动器分别通过该多条扫描线扫瞄该多个感测电极，并由感测驱动器分别通过该多条感测线对该多个感测电极中的至少一对相邻的感测电极进行互电容感测，以得到第二指纹图像；以及将第一指纹图像与第二指纹图像结合为合成指纹图像，其中合成指纹图像沿至少一方向的解析度大于第一指纹图像与第二指纹图像沿该至少一方向的解析度。
[0024]于一实施例中，该至少一方向包含由一第一方向、一第二方向、…及一第L方向所组成的群组中的至少一者，L彡3。
[0025]于一实施例中，该第一指纹图像沿该第一方向的解析度小于该第一指纹图像沿该第二方向的解析度且该第二指纹图像沿该第一方向的解析度小于该第二指纹图像沿该第二方向的解析度。
[0026]于一实施例中，该第一指纹图像沿该第二方向的解析度小于该第一指纹图像沿该第一方向的解析度且该第二指纹图像沿该第二方向的解析度小于该第二指纹图像沿该第一方向的解析度。
[0027]于一实施例中，该合成指纹图像沿该第一方向的解析度与该合成指纹图像沿该第二方向的解析度相同，且均等于该第一指纹图像沿该第二方向的解析度及该第二指纹图像沿该第二方向的解析度。
[0028]于一实施例中，该合成指纹图像沿该第一方向的解析度不同于该合成指纹图像沿该第二方向的解析度。
[0029]于一实施例中，该多个感测电极所排列的该规律方式为一矩阵式排列或一三角形排列。
[0030]于一实施例中，该至少一对相邻的感测电极为沿该第一方向相邻的感测电极、沿该第二方向相邻的感测电极、…或沿该第L方向相邻的感测电极。
[0031]相较于现有技术，根据本发明的电容式指纹感测装置及电容式指纹感测方法分别采用自电容及互电容两种感测技术进行指纹感测，并将自电容指纹感测图像与互电容指纹感测图像结合成一指纹感测图像。在不牺牲其高解析度的前提下，根据本发明的电容式指纹感测装置及电容式指纹感测方法能够有效提升单位感测电极所感应到的电容量，故可减少杂讯干扰，以提升指纹辨识的准确度，还可减少信号走线通道的数量，以简化电路结构并节省面积。
[0032]关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
【附图说明】
[0033]图1A及图1B分别图示根据本发明的电容式指纹感测装置的不同实施例的示意图。
[0034]图2为根据本发明的一较佳具体实施例的电容式指纹感测装置的示意图。
[0035]图3为于自电容感测模式下，图2中的电容式指纹感测装置在时间Tl?T4的期间分别通过扫瞄线Gl?G4扫瞄该四列感测电极Ell?E15、E21?E25、E31?E35及E41?E45并分别通过感测线SI?S5对该五行感测电极Ell?E41、E12?E42、E13?E43、E14?E44及E15?E45进行自电容感测的时序图。
[0036]图4为于互电容感测模式下，图2中的电容式指纹感测装置分别通过扫瞄线Gl?G4扫瞄该四列感测电极Ell?E15、E21?E25、E31?E35及E41?E45并分别通过感测线SI?S5中的奇数条感测线S1、S3及S5与双数条感测线S2及S4对该五行感测电极Ell?E41、E12?E42、E13?E43、E14?E44及E15?E45中的奇数行感测电极ElI?E4UE13?E43及E15?E45与双数行感测电极E12?E42及E14?E44进行互电容感测的时序图。
[0037]图5A及图5B分别图示电容式指纹感测装置在图4中的时间T5与T6的期间通过扫瞄线Gl扫瞄第一列感测电极El I?E15并对其进行互电容感测的示意图。
[0038]图6A至图6C分别图示电容式指纹感测装置于自电容感测模式下所得到的第一指纹图像、于互电容感测模式下所得到的第二指纹图像以及由第一指纹图像与第二指纹图像结合而成的合成指纹图像。
[0039]图7为根据本发明的另一较佳具体实施例的电容式指纹感测方法的流程图。
[0040]图8A为根据本发明的另一较佳具体实施例的电容式指纹感测装置的示意图。
[0041]图8B为图8A中的电容式指纹感测装置于M = 6且N = 5时的示意图。
[0042]图9为于自电容感测模式下，图8B中的电容式指纹感测装置分别在时间Tl?T5的期间通过该五对扫瞄线Grl&Gtl、Gr2&Gt2、Gr3&Gt3、Gr4&Gt4及Gr5&Gt5扫瞄该五列感测电极El I?E16、E21?E26、E31?E36、E41?E46及E51?E56并分别通过该七条感测线SI?S7对该六行感测电极Ell?E5UE12?E52、E13?E53、E14?E54、E15?E55及E16?E56进行自电容感测的时序图。
[0043]图10为于互电容感测模式下，图SB中的电容式指纹感测装置分别通过该五对扫瞄线 Grl&Gtl、Gr2&Gt2、Gr3&Gt3、Gr4&Gt4 及 Gr5&Gt5 的扫瞄线 Grl ?Gr5 与扫瞄线 Gtl ?Gt5扫瞄该五列感测电极Ell?E16、E21?E26、E31?E36、E41?E46及E51?E56中的奇数列感测电极Ell?E16、E31?E36及E51?E56或偶数列感测电极E21?E26及E41?E46，并分别通过该七条感测线SI?S7对该六行感测电极Ell?E51、E12?E52、E13?E53、E14?E54、E15?E55及E16?E56进行互电容感测的时序图。
[0044]图1lA至图1lK分别图示电容式指纹感测装置在图10中的时间T6?T16的期间通过两对扫瞄线Grl&Gtl及Gr2&Gt2扫瞄两列感测电极Ell?E15及E21?E25并对其进行互电容感测的示意图。
[0045]图12A至图12C分别图示电容式指纹感测装置于自电容感测模式下所得到的第一指纹图像、于互电容感测模式下所得到的第二指纹图像以及由第一指纹图像与第二指纹图像结合而成的合成指纹图像。
[0046]图13为根据本发明的另一较佳具体实施例的电容式指纹感测方法的流程图。
[0047]图14为根据本发明的另一较佳具体实施例的电容式指纹感测装置的示意图。
[0048]图15为于自电容感测模式下，图14中的电容式指纹感测装置分别在时间Tl?T5的期间通过扫瞄线Gl?G5扫瞄五列感测电极El I?E14、E21?E24、E31?E34、E41?E44及E51?E54并分别通过该四对感测线Sel&Sol、Se2&So2、Se3&So3及Se4&So4对该四行感测电极Ell?E51、E12?E52、E13?E53及E14?E54进行自电容感测的时序图。
[0049]图16为于互电容感测模式下，图14中的电容式指纹感测装置分别在时间T6?T14的期间通过两条扫瞄线Gl?G2扫瞄两列感测电极El I?E14及E21?E24并分别通过该四对感测线Se l&So 1、Se2&So2、Se3&So3及Se4&So4对该四行感测电极E11?E51、E12?E52、E13?E53及E14?E54进行互电容感测的时序图。
[0050]图17A至图171分别图示电容式指纹感测装置在图16中的时间T6?T14的期间通过两条扫瞄线Gl及G2扫瞄两列感测电极Ell?E14及E21?E24并对其进行互电容感测的示意图。
[0051]主要元件符号说明:
[0052]1、1’、2、3:电容式指纹感测装置
[0053]10、20、30:扫瞄驱动器
[0054]12、22、32:感测驱动器
[0055]Gl ?GN、Grl ?GrN、Gtl ?GtN:扫瞄线
[0056]SI ?SM+K Sel ?Se4、Sol ?So4:感测线
[0057]Ell?ENM:感测电极
[0058]dl:第一长度
[0059]d2:第二长度
[0060]Tl ?T15:时间
[0061]RX:接收器电极
[0062]TX:传送器电极
[0063]FPUFP1’:第一指纹图像
[0064]FP2、FP2’:第二指纹图像
[0065]FP3、FP3’:合成指纹图像
[0066]d:长度
[0067]STEPl ?STEP6:步骤
【具体实施方式】
[0068]根据本发明的一较佳具体实施例为一种电容式指纹感测装置。于此实施例中，本发明的电容式指纹感测装置分别采用自电容与互电容两种感测技术各进行一次指纹感测，并将自电容感测所得到的指纹图像与互电容感测所得到的指纹图像结合成一合成指纹图像。
[0069]需说明的是，本发明的电容式指纹感测装置所得到的合成指纹图像沿至少一方向的解析度大于第一指纹图像与第二指纹图像沿该至少一方向的解析度。因此，在维持其高解析度的前提下，本发明的电容式指纹感测装置能够有效提升单位感测电极所感应到的电容量，藉以达到减少杂讯干扰、提升指纹辨识的准确度、减少信号走线通道的数量、简化电路结构及节省感测晶片面积等具体功效。
[0070]请参照图1A及图1B，图1A及图1B分别图示根据本发明的电容式指纹感测装置的不同实施例的示意图。如图1A所示，电容式指纹感测装置I包含扫瞄驱动器10、感测驱动器12、N条扫瞄线Gl?GN、M条感测线SI?SM及(N*M)个感测电极Ell?E匪。其中，M与N均为正整数。扫瞄驱动器10耦接该N条扫瞄线Gl?GN。感测驱动器12耦接该M条感测线SI?SM。
[0071]需说明的是，该(N*M)个感测电极Ell?E匪可依一规律方式排列，例如矩阵式排列或三角形排列，但不以此为限。于此实施例中，该(N*M)个感测电极El I?E匪排列成具有N列感测电极El I?E1M、E21?E2M、E31?E3M、…、ENl?ENM与M行感测电极Ell?EN1、E12?EN2、E13?EN3、…、ElM?ENM的(N*M)矩阵。其中，该M行感测电极Ell?EN1、E12?EN2、E13?EN3、…、ElM?E匪沿第一方向(X轴方向或水平方向)排列且分别耦接该M条感测线SI?SM;该N列感测电极Ell?E1M、E21?E2M、E31?E3M、…、ENl?E匪沿第二方向(Y轴方向或垂直方向)排列且分别耦接该N条扫瞄线Gl?GN，但不以此为限。
[0072]于此实施例中，假设电容式指纹感测装置I的同一列感测电极中的任两个相邻感测电极的同一边(例如Ell的左侧边与E12的左侧边)之间的第一长度为dl且同一行感测电极中的任两个相邻感测电极的同一边(例如E13的上侧边与E23的上侧边)之间的第二长度为d2，则图1A所示的第一长度dl为第二长度d2的两倍，但不以此为限。
[0073]至于图1B所示的电容式指纹感测装置I’则是同一行感测电极中的任两个相邻感测电极的同一边(例如Ell的下侧边与E21的下侧边)之间的第二长度d2为同一列感测电极中的任两个相邻感测电极的同一边(例如ENl的左侧边与EN2的左侧边)之间的第一长度dl的两倍，但亦不以此为限。
[0074]接下来，将以包含有(4*5)个感测电极Ell?E45的电容式指纹感测装置I来进行详细说明。
[0075]请参照图2，图2为图1A中的电容式指纹感测装置I的N = 4且M = 5的示意图。如图2所示，电容式指纹感测装置I包含扫瞄驱动器10、感测驱动器12、(4*5)个感测电极Ell?E45、五条感测线SI?S5及四条扫瞄线Gl?G4。其中，该(4*5)个感测电极Ell?E45排列成具有五行感测电极与四列感测电极的(5*4)矩阵，但不以此为限。
[0076]从扫瞄驱动器10延伸出去的扫瞄线Gl依序耦接第一行感测电极Ell?E15 ;同理，扫瞄线G2依序耦接第二行感测电极E21?E25 ;扫瞄线G3依序耦接第三行感测电极E31?E35 ;扫瞄线G4依序耦接第四行感测电极E41?E45。
[0077]从感测驱动器12延伸出去的感测线SI依序耦接第一列感测电极Ell?E41 ;同理，感测线S2依序耦接第二列感测电极E12?E42 ;感测线S3依序耦接第三列感测电极E13?E43 ;感测线S4依序耦接第四列感测电极E14?E44 ;感测线S5依序耦接第五列感测电极E15?E45。
[0078]由上述可知:感测电极ElI耦接于扫瞄线Gl与感测线SI的接点；感测电极E12耦接于扫瞄线Gl与感测线S2的接点；感测电极E21耦接于扫瞄线G2与感测线SI的接点；其余依此类推。
[0079]接着，请一并参照图2与图3，图3为于自电容感测模式下，图2中的电容式指纹感测装置I在时间Tl?T4的期间分别通过扫瞄线Gl?G4扫瞄该四列感测电极Ell?E15、E21?E25、E31?E35及E41?E45并分别通过感测线SI?S5对该五行感测电极Ell?E4UE12?E42、E13?E43、E14?E44及E15?E45进行自电容感测的时序图。
[0080]如图3所示，在自电容感测模式下，于时间Tl的期间，扫瞄线Gl的扫瞄信号处于高准位且其他扫瞄线G2?G4的扫瞄信号均处于低准位。这代表在时间Tl的期间，电容式指纹感测装置I的扫瞄驱动器10通过扫瞄线Gl扫瞄第一列感测电极Ell?E15。
[0081]同理，于时间T2的期间，扫瞄线G2的扫瞄信号处于高准位且其他扫瞄线Gl，G3?G4的扫瞄信号均处于低准位。这代表在时间T2的期间，电容式指纹感测装置I的扫瞄驱动器10通过扫瞄线G2扫瞄第二列感测电极E21?E25。于时间T3的期间，扫瞄线G3的扫瞄信号处于高准位且其他扫瞄线Gl?G2，G4的扫瞄信号均处于低准位。这代表在时间T3的期间，电容式指纹感测装置I的扫瞄驱动器10通过扫瞄线G3扫瞄第三列感测电极E31?E35。于时间T4的期间，扫瞄线G4的扫瞄信号处于高准位且其他扫瞄线Gl?G3的扫瞄信号均处于低准位。这代表在时间T4的期间，电容式指纹感测装置I的扫瞄驱动器10通过扫瞄线G4扫瞄第四列感测电极E41?E45。
[0082]因此，经过时间Tl?T4的期间后，电容式指纹感测装置I的扫瞄驱动器10即依序完成了通过扫瞄线Gl?G4扫瞄该四列感测电极Ell?E15、E21?E25、E31?E35及E41?E45的扫瞄程序。
[0083]此外，如图3所示，于时间Tl?T4的期间，感测线SI?S5均有感测信号，代表电容式指纹感测装置I的感测驱动器12于时间Tl?T4的期间分别通过感测线SI?S5对该五行感测电极El I?E41、E12?E42、E13?E43、E14?E44及E15?E45进行自电容感测，以得到第一指纹图像FPl (如图6A所示)。
[0084]接着，请同时参照图2与图4，图4为于互电容感测模式下，图2中的电容式指纹感测装置I分别通过扫瞄线Gl?G4扫瞄该四列感测电极Ell?E15、E21?E25、E31?E35及E41?E45并分别通过感测线SI?S5中的奇数条感测线S1、S3及S5与双数条感测线S2及S4对该五行感测电极Ell?E41、E12?E42、E13?E43、E14?E44及E15?E45中的奇数行感测电极Ell?E41、E13?E43及E15?E45与双数行感测电极E12?E42及E14?E44进行互电容感测的时序图。如图4所示，于互电容感测模式下，在时间T5与T6的期间，扫瞄线Gl的扫瞄信号处于高准位且其他扫瞄线G2?G4的扫瞄信号均处于低准位。这代表在时间T5与T6的期间，电容式指纹感测装置I的扫瞄驱动器10通过扫瞄线Gl扫瞄第一列感测电极Ell?E15。
[0085]请同时参照图2、图4与图5A，在时间T5的期间，感测电极Ell与E13作为互电容感测时的接收器电极RX且感测电极E12作为互电容感测时的传送器电极TX，此时仅有感测线S2有互电容感测信号，其他感测线SI，S3?S5则无互电容感测信号。
[0086]同理，请同时参照图2、图4与图5B，在时间T6的期间，感测电极E13与E15作为互电容感测时的接收器电极RX且感测电极E14作为互电容感测时的传送器电极TX，此时仅有感测线S4有互电容感测信号，其他感测线SI?S3，S5则无互电容感测信号。
[0087]同理，如图4所示，于互电容感测模式下，在时间T7与T8的期间，扫瞄线G2的扫瞄信号处于高准位且其他扫瞄线Gl，G3?G4的扫瞄信号均处于低准位。这代表在时间T7与T8的期间，电容式指纹感测装置I的扫瞄驱动器10通过扫瞄线G2扫瞄第二列感测电极E21 ?E250
[0088]根据图5A及图5B可推论得知:在时间T7的期间，感测电极E21与E23作为互电容感测时的接收器电极RX且感测电极E22作为互电容感测时的传送器电极TX，此时仅有感测线S2有互电容感测信号，其他感测线SI，S3?S5则无互电容感测信号。在时间T8的期间，感测电极E23与E25作为互电容感测时的接收器电极RX且感测电极E24作为互电容感测时的传送器电极TX，此时仅有感测线S4有互电容感测信号，其他感测线SI?S3，S5则无互电容感测信号。至于在时间T9与TlO的期间以及时间Tll与T12的期间的情形可依此类推，于此不另行赘述。
[0089]当电容式指纹感测装置I于互电容感测模式下完成上述互电容感测程序后，即可得到如图6B所示的第二指纹图像FP2。于实际应用中，本发明的自电容扫瞄与互电容扫描的顺序并不以此为限，可以先进行互电容扫描再进行自电容扫描，亦可以自电容扫描与互电容扫描交错进行，亦或是其他任意的搭配方式。换言之，只要能完成上述时间Tl?T12的完整扫描即可，至于时间Tl?T12的时序波形则可任意排列，并无特定的限制。接着，电容式指纹感测装置I再将图6A的自电容感测到的第一指纹图像FPl与图6B的互电容感测到的第二指纹图像FP2结合成如同图6C所示的合成指纹图像FP3。
[0090]比较图6A至图6C可知:图6A的自电容感测到的第一指纹图像FPl与图6B的互电容感测到的第二指纹图像FP2中的同一列感测图像中的任两个相邻感测图像的同一边之间的长度2d为同一行感测图像中的任两个相邻感测图像的同一边之间的长度d的两倍，但图6C的合成指纹图像FP3中的同一列感测图像中的任两个相邻感测图像的同一边之间的长度d与同一行感测图像中的任两个相邻感测图像的同一边之间的长度d相同。
[0091]换言之，原本图6A的自电容感测到的第一指纹图像FPl与图6B的互电容感测到的第二指纹图像FP2的垂直方向(Y方向)解析度均为水平方向(X方向)解析度的两倍，而图6C的合成指纹图像FP3的垂直方向(Y方向)解析度与水平方向(X方向)解析度相等。
[0092]就垂直方向(Y方向)而言，图6C的合成指纹图像FP3中的同一行感测图像中的任两个相邻感测图像的同一边之间的长度d相等于图6A的第一指纹图像FPl与图6B的第二指纹图像FP2中的同一行感测图像中的任两个相邻感测图像的同一边之间的长度d。换言之，图6C的合成指纹图像FP3在垂直方向(Y方向)上的解析度相等于图6A的第一指纹图像FPl与图6B的第二指纹图像FP2在垂直方向(Y方向)上的解析度。
[0093]就水平方向(X方向)而言，图6C的合成指纹图像FP3中的同一列感测图像中的任两个相邻感测图像的同一边之间的长度d为图6A的第一指纹图像FPl与图6B的第二指纹图像FP2中的同一列感测图像中的任两个相邻感测图像的同一边之间的长度2d的一半。换言之，图6C的合成指纹图像FP3在水平方向(X方向)上的解析度为图6A的第一指纹图像FPl与图6B的第二指纹图像FP2在水平方向(X方向)上的解析度的两倍。
[0094]接着，请参照图7，图7为根据本发明的另一较佳具体实施例的电容式指纹感测方法的流程图。于此实施例中，电容式指纹感测方法是通过运作电容式指纹感测装置来实现的。电容式指纹感测装置包含扫瞄驱动器、感测驱动器、N条扫瞄线、M条感测线及(N*M)个感测电极。其中，M与N均为正整数。
[0095]需说明的是，该(N*M)个感测电极可依一规律方式排列，例如矩阵式排列或三角形排列，但不以此为限。于此实施例中，该(N*M)个感测电极排列成具有N列感测电极与M行感测电极的(N*M)矩阵。其中，该M行感测电极沿第一方向(X轴方向或水平方向)排列且分别耦接该M条感测线；该N列感测电极沿第二方向(Y轴方向或垂直方向)排列且分别耦接该N条扫瞄线，但不以此为限。
[0096]如图7所示，于步骤STEPl中，于自电容感测模式下，扫瞄驱动器分别通过N条扫瞄线扫瞄N列感测电极，并由感测驱动器分别通过M条感测线对M行感测电极进行自电容感测，以得到第一指纹图像。于步骤STEP2中，于互电容感测模式下，扫瞄驱动器分别通过N条扫瞄线扫瞄N列感测电极，并由感测驱动器分别通过M条感测线中的奇数条感测线与双数条感测线对M行感测电极中的奇数行感测电极与双数行感测电极进行互电容感测，以得到第二指纹图像。于步骤STEP3中，该方法将第一指纹图像与第二指纹图像结合为一合成指纹图像，并且合成指纹图像沿至少一方向的解析度大于第一指纹图像与第二指纹图像沿该至少一方向的解析度。也就是说，至少在某一方向上，合成指纹图像的解析度会比原来的第一指纹图像与第二指纹图像在该方向上的解析度来得高。
[0097]接着，请参照图8A，图8A为根据本发明的另一较佳具体实施例的电容式指纹感测装置的示意图。如图8A所示，电容式指纹感测装置2包含扫瞄驱动器20、感测驱动器22、(N*M)个感测电极Ell?E匪、(M+1)条感测线SI?SM+1及N对扫瞄线Grl&Gtl、Gr2&Gt2、…、GrN&GtN。于此实施例中，该(N*M)个感测电极排列成具有N列感测电极与M行感测电极的(N*M)矩阵，但不以此为限。
[0098]经比较此实施例与前述实施例后可知，此实施例与前述实施例的最大差异之处在于:此实施例中的每一列感测电极(例如第一列感测电极Ell?ElM)对应于一对扫目苗线(例如第一对扫目苗线Grl与Gtl)，而非如同前述实施例中对应于一条扫目苗线(例如第一条扫瞄线Gl)。
[0099]以第一对扫瞄线Grl与Gtl为例，第一对扫瞄线Grl与Gtl包含第一扫瞄线Grl与第二扫瞄线Gtl，均耦接扫瞄驱动器20。其中，第一扫瞄线Grl分别耦接第一列感测电极Ell?ElM中的第单数个感测电极El1、E13、…且第二扫瞄线Gtl分别耦接第一列感测电极Ell?ElM中的第双数个感测电极E12、E14、…。该M+1条感测线SI?SM+1均耦接感测驱动器22，该M行感测电极Ell?ENl、E12?EN2、…、ElM?ENM以Zig-Zag方式耦接该M+1条感测线SI?SM+1。
[0100]若以第一行感测电极Ell?ENl为例，第一行感测电极Ell?ENl中的相邻两感测电极Ell及E21分别耦接该M+1条感测线SI?SM+1中的第一条感测线SI及第二条感测线S2。其余可依此类推。
[0101]于电容式指纹感测装置2中，同一列感测电极中的任两个相邻感测电极的同一边(例如Ell的左侧边与E12的左侧边)之间的长度与同一行感测电极中的任两个相邻感测电极的同一边(例如Ell的上侧边与E21的上侧边)之间的长度均为d，但不以此为限。
[0102]接着，请参照图8B，图8B为图8A中的电容式指纹感测装置2于M = 6且N = 5时的示意图。如图SB所示，电容式指纹感测装置2包含扫瞄驱动器20、感测驱动器22、(5*6)个感测电极ElI?E56、五对扫瞄线Grl&Gtl?Gr5&Gt5及七条感测线SI?S7。以第一列感测电极Ell?E16为例，感测电极Ell耦接于扫瞄线Grl与感测线S2的接点；感测电极E12耦接于扫瞄线Gtl与感测线S3的接点；感测电极E13耦接于扫瞄线Grl与感测线S4的接点；感测电极E14耦接于扫瞄线Gtl与感测线S5的接点；其余可依此类推。
[0103]接着，请同时参照图SB与图9，图9为于自电容感测模式下，图SB中的电容式指纹感测装置2分别在时间Tl?T5的期间通过该五对扫瞄线Grl&Gtl、Gr2&Gt2、Gr3&Gt3、Gr4&Gt4及Gr5&Gt5扫瞄该五列感测电极Ell?E16、E21?E26、E31?E36、E41?E46及E51?E56并分别通过该七条感测线SI?S7对该六行感测电极Ell?E51、E12?E52、E13?E53、E14?E54、E15?E55及E16?E56进行自电容感测的时序图。
[0104]如图9所示，在自电容感测模式下，于时间Tl的期间，第一对扫瞄线Grl&Gtl的扫瞄信号均处于高准位且其他对扫瞄线Gr2&Gt2?Gr5&Gt5的扫瞄信号均处于低准位。这代表在时间Tl的期间，电容式指纹感测装置2的扫瞄驱动器20通过第一对扫瞄线Grl&Gtl扫瞄第一列感测电极Ell?E16。其中，第一对扫瞄线Grl&Gtl中的第一扫瞄线Grl扫瞄的是第一列感测电极Ell?E16中的第单数个感测电极Ell、E13及E15且第一对扫瞄线Grl&Gtl中的第二扫瞄线Gtl扫瞄的是第一列感测电极Ell?E16中的第双数个感测电极E12 及 E14。
[0105]同理，于时间T2的期间，第二对扫瞄线Gr2&Gt2的扫瞄信号均处于高准位且其他对扫瞄线Grl&Gtl, Gr3&Gt3?Gr5&Gt5的扫瞄信号均处于低准位。这代表在时间T2的期间，电容式指纹感测装置2的扫瞄驱动器20通过第二对扫瞄线Gr2&Gt2扫瞄第二列感测电极E21?E26。其中，第二对扫瞄线Gr2&Gt2中的扫瞄线Gr2扫瞄的是第二列感测电极E21?E26中的第单数个感测电极E21、E23及E25且第一对扫瞄线Grl&Gtl中的扫瞄线Gt2扫瞄的是第二列感测电极E21?E26中的第双数个感测电极E22及E24。其余可依此类推。因此，经过时间Tl?T5的期间后，电容式指纹感测装置2的扫瞄驱动器20即依序完成了通过该五对扫瞄线Grl&Gtl?Gr5&Gt5扫瞄该五列感测电极Ell?E16、E21?E26、E31?E36及E41?E46的扫瞄程序。
[0106]此外，如图9所示，于时间Tl?T5的期间，感测线SI?S7均有感测信号，代表电容式指纹感测装置2的感测驱动器22于时间Tl?T5的期间分别通过感测线SI?S7对该六行感测电极进行自电容感测，以得到第一指纹图像FP1’(如图12A所示)。
[0107]接着，请同时参照图8B与图10，图10为于互电容感测模式下，图8B中的电容式指纹感测装置2分别通过该五对扫瞄线Grl&Gtl、Gr2&Gt2、Gr3&Gt3、Gr4&Gt4及Gr5&Gt5中的扫瞄线Grl?Gr5与扫瞄线Gtl?Gt5扫瞄该五列感测电极Ell?E16、E21?E26、E31?E36、E41?E46及E51?E56中的奇数列感测电极Ell?E16、E31?E36及E51?E56或偶数列感测电极E21?E26及E41?E46，并分别通过该七条感测线SI?S7对该六行感测电极Ell?E51、E12?E52、E13?E53、E14?E54、E15?E55及E16?E56进行互电容感测的时序图。
[0108]如图10所示，若以第一列感测电极Ell?E16与第二列感测电极E21?E26为例，于时间T6的期间，第一对扫瞄线Grl&Gtl的扫瞄信号均处于高准位，第二对扫瞄线Gr2&Gt2的扫瞄信号则处于低准位，亦即此时是由第一对扫瞄线Grl&Gtl对第一列感测电极Ell?E16进行扫目苗。如图1IA所示，此时，感测电极E11、E13及E15作为互电容感测时的接收器电极RX且感测电极E12及E16作为互电容感测时的传送器电极TX，其中作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E12与作为接收器电极RX的第一行感测电极中的感测电极Ell及E13亦是沿水平方向相邻；作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E16与作为接收器电极RX的第一行感测电极中的感测电极E15亦是沿水平方向相邻。此时仅有耦接至作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E12及E16的感测线S3及S7有互电容感测信号，其他感测线SI?S2，S4?S6则无互电容感测信号。
[0109]同理，请同时参照图10与图11B，在时间T7的期间，第一对扫瞄线Grl&Gtl的扫瞄信号均处于高准位，第二对扫瞄线Gr2&Gt2的扫瞄信号则处于低准位，亦即此时是由第一对扫瞄线Grl&Gtl对第一列感测电极Ell?E16进行扫瞄。感测电极E13与E15作为互电容感测时的接收器电极RX且感测电极E14作为互电容感测时的传送器电极TX，其中作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E14与作为接收器电极RX的第一行感测电极中的感测电极E13与E15沿水平方向相邻。此时仅有耦接至作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E14的感测线S5有互电容感测信号，其他感测线SI?S4，S6?S7则无互电容感测信号。
[0110]接着，请同时参照图10与图11C，在时间T8的期间，扫瞄线Grl的扫瞄信号由原本的高准位变为低准位且扫瞄线Gr2的扫瞄信号由原本的低准位变为高准位，至于扫瞄线Gtl的扫瞄信号仍维持高准位且扫瞄线Gt2的扫瞄信号仍维持低准位，亦即此时由第一对扫瞄线中的Gtl与第二对扫瞄线中的Gr2来分别对第一行感测电极El I?E16与第二行感测电极E12?E26进行扫瞄。第一行感测电极中的感测电极E12、E14及E16作为互电容感测时的传送器电极TX且第二行感测电极中的感测电极E22、E24及E26作为互电容感测时的接收器电极RX，其中作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E12与作为接收器电极RX的第二行感测电极中的感测电极E22沿垂直方向相邻；作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E14与作为接收器电极RX的第二行感测电极中的感测电极E24沿垂直方向相邻；作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E16与作为接收器电极RX的第二行感测电极中的感测电极E26沿垂直方向相邻。此时仅有耦接至作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E12、E14及E16的感测线S3、S5及S7有互电容感测信号，其他感测线SI?S2，S4, S6则无互电容感测信号。
[0111]然后，请同时参照图10与图11D，在时间T9的期间，扫瞄线Grl的扫瞄信号由原本的低准位又变为高准位且扫瞄线Gr2的扫瞄信号由原本的高准位又变为低准位，至于扫瞄线Gtl的扫瞄信号也由原本的高准位变为低准位且扫瞄线Gt2的扫瞄信号也由原本的低准位变为高准位，亦即此时由第一对扫瞄线中的Grl与第二对扫瞄线中的Gt2来分别对第一行感测电极Ell?E16与第二行感测电极E12?E26进行扫瞄。此时，第一行感测电极中的感测电极Ell、E13及E15作为互电容感测时的接收器电极RX且第二行感测电极中的感测电极E21、E23及E25作为互电容感测时的传送器电极TX，其中作为传送器电极TX的第二行感测电极中的感测电极E21与作为接收器电极RX的第一行感测电极中的感测电极El I沿垂直方向相邻；作为传送器电极TX的第二行感测电极中的感测电极E23与作为接收器电极RX的第一行感测电极中的感测电极E13沿垂直方向相邻；作为传送器电极TX的第二行感测电极中的感测电极E25与作为接收器电极RX的第一行感测电极中的感测电极E15沿垂直方向相邻。此时仅有耦接至作为传送器电极TX的第二行感测电极中的感测电极E21、E23及E25的感测线S1、S3及S5有互电容感测信号，其他感测线S2，S4, S6?S7则无互电容感测信号。
[0112]请同时参照图10与图11E，在时间TlO的期间，扫瞄线Grl的扫瞄信号由原本的高准位变为低准位且扫瞄线Gr2的扫瞄信号维持原本的低准位，至于扫瞄线Gtl的扫瞄信号也由原本的低准位变为高准位且扫瞄线Gt2的扫瞄信号则维持原本的高准位，亦即此时由第一对扫瞄线中的Gtl与第二对扫瞄线中的Gt2来对第一行感测电极El I?E16与第二行感测电极E12?E26进行扫瞄。此时，第一行感测电极中的感测电极E12作为互电容感测时的传送器电极TX且第二行感测电极中的感测电极E21作为互电容感测时的接收器电极RX，其中作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E12与作为接收器电极RX的第二行感测电极中的感测电极E21沿45度斜向相邻。此时仅有耦接至作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E12的感测线S3会有互电容感测信号，其他感测线SI?S2及S4?S7则无互电容感测信号。
[0113]请同时参照图10与图11F，在时间Tll的期间，扫瞄线Grl与扫瞄线Gr2的扫瞄信号均维持原本的低准位，至于扫瞄线Gtl与扫瞄线Gt2的扫瞄信号则均维持原本的高准位，亦即此时由第一对扫瞄线中的Gtl与第二对扫瞄线中的Gt2来对第一行感测电极Ell?E16与第二行感测电极E12?E26进行扫瞄。此时，第一行感测电极中的感测电极E14作为互电容感测时的传送器电极TX且第二行感测电极中的感测电极E23作为互电容感测时的接收器电极RX，其中作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E14与作为接收器电极RX的第二行感测电极中的感测电极E23沿45度斜向相邻。此时仅有耦接至作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E14的感测线S5有互电容感测信号，其他感测线SI?S4及S6?S7则无互电容感测信号。
[0114]请同时参照图10与图11G，在时间T12的期间，扫瞄线Grl与扫瞄线Gr2的扫瞄信号均维持原本的低准位，至于扫瞄线Gtl与扫瞄线Gt2的扫瞄信号则均维持原本的高准位，亦即此时由第一对扫瞄线中的Gtl与第二对扫瞄线中的Gt2来对第一行感测电极Ell?E16与第二行感测电极E12?E26进行扫瞄。此时，第一行感测电极中的感测电极E16作为互电容感测时的传送器电极TX且第二行感测电极中的感测电极E25作为互电容感测时的接收器电极RX，其中作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E16与作为接收器电极RX的第二行感测电极中的感测电极E25沿45度斜向相邻。此时仅有耦接至作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E16的感测线S7有互电容感测信号，其他感测线SI?S6则无互电容感测信号。
[0115]请同时参照图10与图11H，在时间T13的期间，扫瞄线Grl与扫瞄线Gr2的扫瞄信号均由原本的低准位变为高准位，至于扫瞄线Gtl与扫瞄线Gt2的扫瞄信号则均由原本的高准位变为低准位，亦即此时由第一对扫瞄线中的Grl与第二对扫瞄线中的Gr2来对第一行感测电极Ell?E16与第二行感测电极E12?E26进行扫瞄。此时，第一行感测电极中的感测电极E13作为互电容感测时的传送器电极TX且第二行感测电极中的感测电极E22作为互电容感测时的接收器电极RX，其中作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E13与作为接收器电极RX的第二行感测电极中的感测电极E22沿45度斜向相邻。此时仅有耦接至作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E13的感测线S4有互电容感测信号，其他感测线SI?S3及S5?S7则无互电容感测信号。
[0116]请同时参照图1O与图111，在时间T14的期间，扫瞄线Gr I与扫瞄线Gr 2的扫瞄信号均维持原本的高准位，至于扫瞄线Gtl与扫瞄线Gt2的扫瞄信号则均维持原本的低准位，亦即此时由第一对扫瞄线中的Gtl与第二对扫瞄线中的Gt2来对第一行感测电极Ell?E16与第二行感测电极E12?E26进行扫瞄。此时，第一行感测电极中的感测电极E15作为互电容感测时的传送器电极TX且第二行感测电极中的感测电极E24作为互电容感测时的接收器电极RX，其中作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E15与作为接收器电极RX的第二行感测电极中的感测电极E24沿45度斜向相邻。此时仅有耦接至作为传送器电极TX的第一行感测电极中的感测电极E15的感测线S6有互电容感测信号，其他感测线SI?S5及S7则无互电容感测信号。
[0117]然后，请同时参照图10与图11J，在时间T15的期间，扫瞄线Grl的扫瞄信号又由原本的高准位变为低准位且扫瞄线Gr2的扫瞄信号则维持原本的高准位，至于扫瞄线Gtl的扫瞄信号则维持于低准位且扫瞄线Gt2的扫瞄信号由原本的低准位变为高准位，亦即此时由第二对扫瞄线Gr2与Gt2来对第二列感测电极E21?E26进行扫瞄。此时，第二行感测电极中的感测电极E21及E25作为互电容感测时的传送器电极TX且第二行感测电极中的感测电极E22、E24及E26作为互电容感测时的接收器电极RX，其中作为传送器电极TX的第二行感测电极中的感测电极E21与作为接收器电极RX的第二行感测电极中的感测电极E22沿水平方向相邻；作为传送器电极TX的第二行感测电极中的感测电极E25与作为接收器电极RX的第二行感测电极中的感测电极E24及E26亦沿水平方向相邻。此时仅有耦接至作为传送器电极TX的第二行感测电极中的感测电极E21及E25的感测线SI及S5有互电容感测信号，其他感测线S2?S4及S6?S7则无互电容感测信号。
[0118]之后，请同时参照图10与图11K，在时间T16的期间，第一扫瞄线Grl&Gtl与第二对扫瞄线Gr2与Gt2的扫瞄信号均维持原本的准位不变，亦即此时由第二对扫瞄线Gr2与Gt2来对第二列感测电极E21?E26进行扫瞄。此时，第二行感测电极中的感测电极E22及E24作为互电容感测时的接收器电极RX且第二行感测电极中的感测电极E23作为互电容感测时的传送器电极TX，其中作为传送器电极TX的第二行感测电极中的感测电极E23与作为接收器电极RX的第二行感测电极中的感测电极E22及E24亦沿水平方向相邻。此时仅有耦接至作为传送器电极TX的第二行感测电极中的感测电极E23的感测线S3有互电容感测信号，其他感测线SI?S2及S4?S7则无互电容感测信号。
[0119]需说明的是，于互电容感测模式下，本发明的扫描驱动器20分别通过多条扫描线Gl?G4扫瞄多个感测电极，并由感测驱动器22分别通过多条感测线SI?S5对多个感测电极中的至少一对相邻的感测电极进行互电容感测后，可得到如图12B所示的第二指纹图像 FP2’。
[0120]需特别说明的是，如图12B所示，上述至少一对相邻的感测电极可以是沿第一方向(水平方向)左右相邻的感测电极，对其进行互电容感测后的图像可如同第二指纹图像FP2’中的线条较粗的方框；上述至少一对相邻的感测电极亦可以是沿第二方向(垂直方向)上下相邻的感测电极，对其进行互电容感测后的图像可如同第二指纹图像FP2’中的线条较细的方框；上述至少一对相邻的感测电极亦可以是沿其他方向斜向相邻的感测电极，例如沿45度斜向相邻的感测电极，对其进行互电容感测后的图像可如同第二指纹图像FP2’中的虚线方框，但不以此为限。
[0121]接着，电容式指纹感测装置2再将图12A的自电容感测到的第一指纹图像FPlA图12B的互电容感测到的第二指纹图像FP2’结合成如同图12C所示的合成指纹图像FP3’。比较图12A至图12C可知:就垂直方向(Y方向)而言，图12C的合成指纹图像FP3’中的同一行感测图像中的任两个相邻感测图像的同一边之间的长度d为图12A的第一指纹图像FPr与图12B的第二指纹图像FP2’中的同一行感测图像中的任两个相邻感测图像的同一边之间的长度2d的一半。换言之，图12C的合成指纹图像FP3’在垂直方向(Y方向)上的解析度为图12A的第一指纹图像FP1’与图12B的第二指纹图像FP2’在垂直方向(Y方向)上的解析度的两倍。
[0122]就水平方向(X方向)而言，图12C的合成指纹图像FP3’中的同一列感测图像中的任两个相邻感测图像的同一边之间的长度d为图12A的第一指纹图像FP1’与图12B的第二指纹图像FP2’中的同一列感测图像中的任两个相邻感测图像的同一边之间的长度2d的一半。换言之，图12C的合成指纹图像FP3’在水平方向(X方向)上的解析度为图12A的第一指纹图像FP1’与图12B的第二指纹图像FP2’在水平方向(X方向)上的解析度的两倍。由上述可知:图12C的合成指纹图像FP3’的整体解析度为图12A的第一指纹图像FPr与图12B的第二指纹图像FP2’的整体解析度的四倍。
[0123]接着，请参照图13，图13为根据本发明的另一较佳具体实施例的电容式指纹感测方法的流程图。如图13所示，电容式指纹感测方法通过运作电容式指纹感测装置而实现的。电容式指纹感测装置包含扫瞄驱动器、感测驱动器、多个感测电极、M+1条感测线及N对扫瞄线。每对扫瞄线均包含第一扫瞄线与第二扫瞄线。M与N均为正整数。扫瞄驱动器耦接该N对扫瞄线。感测驱动器耦接该M+1条感测线。
[0124]该多个感测电极可排列成具有N列感测电极与M行感测电极的一(N*M)矩阵，但不以此为限。该M行感测电极沿第一方向排列并以Zig-Zag方式耦接该M+1条感测线，该N列感测电极沿第二方向排列并分别耦接该N对扫瞄线。
[0125]如图13所示，于步骤STEP4中，于自电容感测模式下，扫瞄驱动器分别通过N对扫瞄线扫瞄N列感测电极，并由感测驱动器分别通过M+1条感测线对M行感测电极进行自电容感测，以得到第一指纹图像。于步骤STEP5中，于互电容感测模式下，扫瞄驱动器分别通过N对扫瞄线的N条第一扫瞄线与N条第二扫瞄线扫瞄N列感测电极中的奇数列感测电极或偶数列感测电极，并由感测驱动器分别通过M+1条感测线对M行感测电极或N列感测电极进行互电容感测，以得到第二指纹图像。于步骤STEP6中，将第一指纹图像与第二指纹图像结合为一合成指纹图像，并且合成指纹图像沿至少一方向的解析度大于第一指纹图像与第二指纹图像沿该至少一方向的解析度。也就是说，至少在某一方向上，合成指纹图像的解析度会比原来的第一指纹图像与第二指纹图像在该方向上的解析度来得高。
[0126]接着，请参照图14，图14为根据本发明的另一较佳具体实施例的电容式指纹感测装置的示意图。如图14所示，电容式指纹感测装置3包含扫瞄驱动器30、感测驱动器32、(5*4)个感测电极Ell?E54、五条扫瞄线Gl?G5及四对感测线Sel&Sol?Se4&So4。其中，扫瞄线Gl?G5分别耦接该五列感测电极Ell?E14、E21?E24、E31?E34、E41?E44及E51?E54。该四对感测线Sel&Sol?Se4&So4分别对应于该四行感测电极Ell?E51、E12 ?E52、E13 ?E53 及 E14 ?E54。
[0127]以第一行感测电极Ell?E51为例，感测电极ElI耦接于扫瞄线Gl与感测线Sol的接点；感测电极E21耦接于扫瞄线G2与感测线Sel的接点；感测电极E31耦接于扫瞄线G3与感测线Sol的接点；感测电极E41耦接于扫瞄线G4与感测线Sel的接点；感测电极E51耦接于扫瞄线G5与感测线Sel的接点；其余可依此类推。
[0128]请参照图15，图15为于自电容感测模式下，图14中的电容式指纹感测装置3分别在时间Tl?T5的期间通过扫瞄线Gl?G5扫瞄五列感测电极Ell?E14、E21?E24、E31?E34、E41?E44及E51?E54并分别通过该四对感测线Sel&Sol、Se2&So2、Se3&So3及Se4&So4对该四行感测电极Ell?E51、E12?E52、E13?E53及E14?E54进行自电容感测的时序图。如图15所示，于自电容感测模式下，在时间Tl的期间，扫瞄线Gl的扫瞄信号处于高准位且扫瞄线G2?G5的扫瞄信号处于低准位，亦即在时间Tl的期间，扫瞄驱动器30通过扫瞄线Gl对第一列感测电极Ell?E14进行扫瞄。此时，该四对感测线Sel&Sol、Se2&So2、Se3&So3及Se4&So4中的感测线Sol、So2、So3及So4有感测信号，而感测线Sel、Se2、Se3及Se4则无感测信号。
[0129]在时间T2的期间，扫瞄线G2的扫瞄信号处于高准位且扫瞄线Gl，G3?G5的扫瞄信号处于低准位，亦即在时间T2的期间，扫瞄驱动器30通过扫瞄线G2对第二列感测电极E21?E24进行扫瞄。此时，该四对感测线Sel&Sol、Se2&So2、Se3&So3及Se4&So4中的感测线Sel、Se2、Se3及Se4有感测信号，而感测线Sol、So2、So3及So4则无感测信号。
[0130]在时间T3的期间，扫瞄线G3的扫瞄信号处于高准位且扫瞄线Gl?G2及G4?G5的扫瞄信号处于低准位，亦即在时间T3的期间，扫瞄驱动器30通过扫瞄线G3对第三列感测电极E31?E34进行扫瞄。此时，该四对感测线Sel&Sol、Se2&So2、Se3&So3及Se4&So4中的感测线Sol、So2、So3及So4有感测信号，而感测线Sel、Se2、Se3及Se4则无感测信号。[0131 ] 在时间T4的期间，扫瞄线G4的扫瞄信号处于高准位且扫瞄线Gl?G3及G5的扫瞄信号处于低准位，亦即在时间T4的期间，扫瞄驱动器30通过扫瞄线G4对第四列感测电极E41?E44进行扫瞄。此时，该四对感测线Sel&Sol、Se2&So2、Se3&So3及Se4&So4中的感测线Sel、Se2、Se3及Se4有感测信号，而感测线Sol、So2、So3及So4则无感测信号。
[0132]在时间T5的期间，扫瞄线G5的扫瞄信号处于高准位且扫瞄线Gl?G4的扫瞄信号处于低准位，亦即在时间T5的期间，扫瞄驱动器30通过扫瞄线G5对第五列感测电极E51?E54进行扫瞄。此时，该四对感测线Se l&So 1、Se2&So2、Se3&So3及Se4&So4中的感测线So 1、So2、So3及So4有感测信号，而感测线Sel、Se2、Se3及Se4则无感测信号。
[0133]接着，请参照图16，图16为于互电容感测模式下，图14中的电容式指纹感测装置3分别通过两条扫瞄线Gl?G2扫瞄两列感测电极Ell?E14及E21?E24并分别通过该四对感测线Sel&Sol、Se2&So2、Se3&So3及Se4&So4对该四行感测电极Ell?E51、E12?E52、E13?E53及E14?E54进行互电容感测的时序图。如图16所示，于互电容感测模式下，于时间T6的期间，该两条扫瞄线Gl?G2中仅有扫瞄线Gl的扫瞄信号处于高准位，亦即此时是由扫瞄线Gl对第一列感测电极Ell?E14进行扫瞄。
[0134]如图17A所示，此时，第一列感测电极Ell?E14中的感测电极Ell与E13作为互电容感测时的接收器电极RX且第一列感测电极Ell?E14中的感测电极E12作为互电容感测时的传送器电极TX，其中作为传送器电极TX的第一列感测电极Ell?E14中的感测电极E12与作为接收器电极RX的第一列感测电极Ell?E14中的感测电极Ell与E13沿水平方向相邻。如图16所示，此时仅有耦接至作为传送器电极TX的感测电极E12的感测线So2有互电容感测感测信号，其他感测线则均无互电容感测感测信号。接着，于时间T7的期间，该两条扫瞄线Gl?G2中仍仅有扫瞄线Gl的扫瞄信号处于高准位，亦即此时由扫瞄线Gl对第一列感测电极Ell?E14进行扫瞄。
[0135]如图17B所示，此时，第一列感测电极Ell?E14中的感测电极E13作为互电容感测时的接收器电极RX且第一列感测电极Ell?E14中的感测电极E14作为互电容感测时的传送器电极TX，其中作为传送器电极TX的第一列感测电极Ell?E14中的感测电极E14与作为接收器电极RX的第一列感测电极Ell?E14中的感测电极E13沿水平方向相邻。如图16所示，此时仅有耦接至作为传送器电极TX的感测电极E14的感测线So4有互电容感测感测信号，其他感测线则均无互电容感测感测信号。然后，于时间T8的期间，该两条扫瞄线Gl?G2均处于高准位，此时由扫瞄线Gl及G2分别对第一列感测电极Ell?E14及第一列感测电极E21?E24进行扫瞄。
[0136]如图17C所示，此时，第一列感测电极Ell?E14中的感测电极Ell及E13作为互电容感测时的传送器电极TX且第二列感测电极E21?E24中的感测电极E21及E23作为互电容感测时的接收器电极RX，其中作为传送器电极TX的第一列感测电极Ell?E14中的感测电极Ell与作为接收器电极RX的第二列感测电极E21?E24中的感测电极E21沿垂直方向相邻；作为传送器电极TX的第一列感测电极Ell?E14中的感测电极E13与作为接收器电极RX的第二列感测电极E21?E24中的感测电极E23沿垂直方向相邻。如图16所示，此时，仅有耦接至作为传送器电极TX的第一列感测电极Ell及E13的感测线Sol及So3有互电容感测感测信号，其他感测线则无互电容感测感测信号。
[0137]如图17D所示，此时，第一列感测电极Ell?E14中的感测电极E12及E14作为互电容感测时的传送器电极TX且第二列感测电极E21?E24中的感测电极E22及E24作为互电容感测时的接收器电极RX，其中作为传送器电极TX的第一列感测电极Ell?E14中的感测电极E12与作为接收器电极RX的第二列感测电极E21?E24中的感测电极E22沿垂直方向相邻；作为传送器电极TX的第一列感测电极Ell?E14中的感测电极E14与作为接收器电极RX的第二列感测电极E21?E24中的感测电极E24沿垂直方向相邻。如图16所示，此时，仅有耦接至作为传送器电极TX的第一列感测电极E12及E14的感测线So2及So4有互电容感测感测信号，其他感测线则无互电容感测感测信号。
[0138]如图17E所示，此时，第一列感测电极Ell?E14中的感测电极Ell作为互电容感测时的传送器电极TX且第二列感测电极E21?E24中的感测电极E22作为互电容感测时的接收器电极RX，其中作为传送器电极TX的第一列感测电极Ell?E14中的感测电极El I与作为接收器电极RX的第二列感测电极E21?E24中的感测电极E22沿45度斜向相邻。如图16所示，此时，仅有耦接至作为传送器电极TX的第一列感测电极Ell的感测线Sol有互电容感测感测信号，其他感测线则无互电容感测感测信号。
[0139]如图17F所示，此时，第一列感测电极Ell?E14中的感测电极E12作为互电容感测时的传送器电极TX且第二列感测电极E21?E24中的感测电极E23作为互电容感测时的接收器电极RX，其中作为传送器电极TX的第一列感测电极Ell?E14中的感测电极E12与作为接收器电极RX的第二列感测电极E21?E24中的感测电极E23沿45度斜向相邻。如图16所示，此时，仅有耦接至作为传送器电极TX的第一列感测电极E12的感测线So2有互电容感测感测信号，其他感测线则无互电容感测感测信号。
[0140]如图17G所示，此时，第一列感测电极Ell?E14中的感测电极E13作为互电容感测时的传送器电极TX且第二列感测电极E21?E24中的感测电极E24作为互电容感测时的接收器电极RX，其中作为传送器电极TX的第一列感测电极Ell?E14中的感测电极E13与作为接收器电极RX的第二列感测电极E21?E24中的感测电极E24沿45度斜向相邻。如图16所示，此时，仅有耦接至作为传送器电极TX的第一列感测电极E13的感测线So3有互电容感测感测信号，其他感测线则无互电容感测感测信号。
[0141]如图17H所示，此时，第二列感测电极E21?E24中的感测电极E22作为互电容感测时的传送器电极TX且第二列感测电极E21?E24中的感测电极E21及E23作为互电容感测时的接收器电极RX，其中作为传送器电极TX的第二列感测电极E21?E24中的感测电极E22与作为接收器电极RX的第二列感测电极E21?E24中的感测电极E21及E23沿水平方向相邻。如图16所示，此时，仅有耦接至作为传送器电极TX的第二列感测电极E22的感测线Se2有互电容感测感测信号，其他感测线则无互电容感测感测信号。
[0142]如图171所示，此时，第二列感测电极E21?E24中的感测电极E24作为互电容感测时的传送器电极TX且第二列感测电极E21?E24中的感测电极E23作为互电容感测时的接收器电极RX，其中作为传送器电极TX的第二列感测电极E21?E24中的感测电极E24与作为接收器电极RX的第二列感测电极E21?E24中的感测电极E23是沿水平方向相邻。如图16所示，此时，仅有耦接至作为传送器电极TX的第二列感测电极E24的感测线Se4有互电容感测感测信号，其他感测线则无互电容感测感测信号。
[0143]相较于现有技术，根据本发明的电容式指纹感测装置及电容式指纹感测方法分别采用自电容及互电容两种感测技术进行指纹感测，并将自电容指纹感测图像与互电容指纹感测图像结合成一指纹感测图像。在不牺牲其高解析度的前提下，根据本发明的电容式指纹感测装置及电容式指纹感测方法能够有效提升单位感测电极所感应到的电容量，故可减少杂讯干扰，以提升指纹辨识的准确度，还可减少信号走线通道的数量，以简化电路结构并节省面积。
[0144]通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。
【主权项】
1.一种电容式指纹感测装置，其特征在于，包含: M条感测线； N条扫目苗线； 一扫目苗驱动器，親接该N条扫目苗线； 一感测驱动器，耦接该M条感测线； 多个感测电极，该多个感测电极排列成具有N列感测电极与M行感测电极的一(N*M)矩阵，该M行感测电极沿一第一方向排列且分别耦接该M条感测线，该N列感测电极沿一第二方向排列且分别耦接该N条扫瞄线，M与N均为正整数；以及 一处理模块，耦接该多个感测电极； 其中，于一自电容感测模式下，该扫瞄驱动器分别通过该N条扫瞄线扫瞄该N列感测电极，并由该感测驱动器分别通过该M条感测线对该M行感测电极进行自电容感测，以使该处理模块得到一第一指纹图像；于一互电容感测模式下，该扫瞄驱动器分别通过该N条扫瞄线扫瞄该N列感测电极，并由该感测驱动器分别通过该M条感测线中的奇数条感测线与双数条感测线对该M行感测电极中的奇数行感测电极与双数行感测电极进行互电容感测，以使该处理模块得到一第二指纹图像；该处理模块将该第一指纹图像与该第二指纹图像结合为一合成指纹图像。2.如权利要求1所述的电容式指纹感测装置，其特征在于，该第一指纹图像沿该第一方向的解析度小于该第一指纹图像沿该第二方向的解析度且该第二指纹图像沿该第一方向的解析度小于该第二指纹图像沿该第二方向的解析度。3.如权利要求1所述的电容式指纹感测装置，其特征在于，该第一指纹图像沿该第二方向的解析度小于该第一指纹图像沿该第一方向的解析度且该第二指纹图像沿该第二方向的解析度小于该第二指纹图像沿该第一方向的解析度。4.如权利要求1所述的电容式指纹感测装置，其特征在于，该第一指纹图像沿该第二方向的解析度等于该第一指纹图像沿该第一方向的解析度且该第二指纹图像沿该第二方向的解析度等于该第二指纹图像沿该第一方向的解析度。5.如权利要求1所述的电容式指纹感测装置，其特征在于，该合成指纹图像沿该第一方向的解析度与该合成指纹图像沿该第二方向的解析度相同，且均等于该第一指纹图像沿该第二方向的解析度及该第二指纹图像沿该第二方向的解析度。6.如权利要求1所述的电容式指纹感测装置，其特征在于，该合成指纹图像沿该第一方向的解析度不同于该合成指纹图像沿该第二方向的解析度。7.如权利要求1所述的电容式指纹感测装置，其特征在于，该感测驱动器选择该M条感测线中的该奇数条感测线作为信号传送端(TX)并选择该M条感测线中的该双数条感测线作为信号接收端(RX)，或是该感测驱动器选择该M条感测线中的该奇数条感测线作为信号接收端(RX)并选择该M条感测线中的该双数条感测线作为信号传送端(TX)。8.如权利要求1所述的电容式指纹感测装置，其特征在于，该M条感测线中的第J条感测线分别耦接该M行感测电极中的第J行感测电极的每一个感测电极，J为正整数且I < J < M，且该N条扫瞄线中的第K条扫瞄线分别耦接该N列感测电极中的第K列感测电极的每一个感测电极，K为正整数且I < K < N。9.如权利要求1所述的电容式指纹感测装置，其特征在于，该多个感测电极的形状为任意几何形状。10.一种电容式指纹感测装置，包含: M+1条感测线； N对扫瞄线，每对扫瞄线均包含一第一扫瞄线与一第二扫瞄线； 一扫目苗驱动器，親接该N对扫目苗线； 一感测驱动器，耦接该M+1条感测线； 多个感测电极，该多个感测电极排列成具有N列感测电极与M行感测电极的一(N*M)矩阵，该M行感测电极沿一第一方向排列并以Zig-Zag方式親接该M+1条感测线，该N列感测电极沿一第二方向排列并分别耦接该N对扫瞄线，M与N均为正整数；以及 一处理模块，耦接该多个感测电极； 其中，于一自电容感测模式下，该扫瞄驱动器分别通过该N对扫瞄线扫瞄该N列感测电极，并由该感测驱动器分别通过该M+1条感测线对该M行感测电极进行自电容感测，以使该处理模块得到一第一指纹图像；于一互电容感测模式下，该扫瞄驱动器分别通过该N对扫瞄线的N条第一扫瞄线与N条第二扫瞄线扫瞄该N列感测电极中的奇数列感测电极或偶数列感测电极，并由该感测驱动器分别通过该M+1条感测线对该M行感测电极或该N列感测电极进行互电容感测，以使该处理模块得到一第二指纹图像；该处理模块将该第一指纹图像与该第二指纹图像结合为一合成指纹图像。11.如权利要求10所述的电容式指纹感测装置，其特征在于，该合成指纹图像沿至少一方向的解析度大于该第一指纹图像与该第二指纹图像沿该至少一方向的解析度，该至少一方向包含由该第一方向、该第二方向、…及一第L方向所组成的群组中的至少一者，L彡3。12.如权利要求10所述的电容式指纹感测装置，其特征在于，该合成指纹图像沿该第一方向的解析度不同于该合成指纹图像沿该第二方向的解析度。13.如权利要求10所述的电容式指纹感测装置，其特征在于，该合成指纹图像沿该第一方向的解析度与沿该第二方向的解析度相同。14.如权利要求10所述的电容式指纹感测装置，其特征在于，该扫瞄驱动器选择该M+1条感测线的奇数条作为信号传送端(TX)并选择该M+1条感测线的偶数条作为信号接收端(RX)，或是该扫瞄驱动器选择该M+1条感测线的奇数条作为信号接收端(RX)并选择该M+1条感测线的偶数条作为信号传送端(TX)。15.如权利要求10所述的电容式指纹感测装置，其特征在于，该M+1条感测线中的第J条感测线与第J+1条感测线分别耦接该M行感测电极中的第J行感测电极中的任两个相邻的感测电极，J为正整数且I <J<M，且该N对扫瞄线中的第K对扫瞄线的第一扫瞄线与第二扫瞄线分别耦接该第K列感测电极中的任两个相邻的感测电极，K为正整数且I < K < N。16.如权利要求10所述的电容式指纹感测装置，其特征在于，该多个感测电极的形状为任意几何形状。17.一种电容式指纹感测方法，应用于一电容式指纹感测装置，该电容式指纹感测装置包含一扫描驱动器、一感测驱动器、多条感测线、多条扫描线及多个感测电极，该多个感测电极以一规律方式排列，其特征在于，该电容式指纹感测方法包含下列步骤: 于一自电容感测模式下，该扫描驱动器分别通过该多条扫描线扫瞄该多个感测电极，并由该感测驱动器分别通过该多条感测线对该多个感测电极进行自电容感测，以得到一第一指纹图像； 于一互电容感测模式下，该扫描驱动器分别通过该多条扫描线扫瞄该多个感测电极，并由该感测驱动器分别通过该多条感测线对该多个感测电极中的至少一对相邻的感测电极进行互电容感测，以得到一第二指纹图像；以及 将该第一指纹图像与该第二指纹图像结合为一合成指纹图像，其中该合成指纹图像沿至少一方向的解析度大于该第一指纹图像与该第二指纹图像沿该至少一方向的解析度。18.如权利要求17所述的电容式指纹感测方法，其特征在于，该至少一方向包含由一第一方向、一第二方向、…及一第L方向所组成的群组中的至少一者，L ^ 3ο19.如权利要求18所述的电容式指纹感测方法，其特征在于，该第一指纹图像沿该第一方向的解析度小于该第一指纹图像沿该第二方向的解析度且该第二指纹图像沿该第一方向的解析度小于该第二指纹图像沿该第二方向的解析度。20.如权利要求18所述的电容式指纹感测方法，其特征在于，该第一指纹图像沿该第二方向的解析度小于该第一指纹图像沿该第一方向的解析度且该第二指纹图像沿该第二方向的解析度小于该第二指纹图像沿该第一方向的解析度。21.如权利要求18所述的电容式指纹感测方法，其特征在于，该合成指纹图像沿该第一方向的解析度与该合成指纹图像沿该第二方向的解析度相同，且均等于该第一指纹图像沿该第二方向的解析度及该第二指纹图像沿该第二方向的解析度。22.如权利要求18所述的电容式指纹感测方法，其特征在于，该合成指纹图像沿该第一方向的解析度不同于该合成指纹图像沿该第二方向的解析度。23.如权利要求18所述的电容式指纹感测方法，其特征在于，该多个感测电极所排列的该规律方式为一矩阵式排列或一三角形排列。24.如权利要求18所述的电容式指纹感测方法，其特征在于，该至少一对相邻的感测电极为沿该第一方向相邻的感测电极、沿该第二方向相邻的感测电极、…或沿该第L方向相邻的感测电极。
【文档编号】G06K9/00GK106096489SQ201510860326
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2015年12月1日
【发明人】江昶庆, 黄裕国
【申请人】瑞鼎科技股份有限公司