指纹感测装置以及具指纹感测的触控装置转让专利

申请号 : CN200810173219.6

文献号 : CN101727571B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 陈志强

申请人 : 宏碁股份有限公司

摘要 :

本发明是一种指纹感测装置以及相关的具指纹感测的触控装置,其具有特殊设计的感测单元,可提高指纹感测的准确度。指纹感测装置包含复数个感测单元、驱动电路及读取电路。每一感测单元包含指纹电极及储存电容,储存电容耦接于指纹电极,指纹电极与手指间所形成的感应电容是并联于储存电容。驱动电路耦接至所述复数个感测单元,可提供充电信号,对每一感测单元的等效电容进行充电,其中,任一感测单元的等效电容值是依据所述感测单元有否形成感应电容而定。读取电路耦接至所述复数个感测单元,可在任一感测单元的等效电容充电后,读取所述感测单元的储存电容的电压值,以判断有否侦测到指纹以及所侦测到的指纹为纹脊还是纹谷。

权利要求 :

1.一种指纹感测装置,其特征在于,其包含:

复数个感测单元,该复数个感测单元是配置成一具有复数列及复数行的感测阵列,每一所述感测单元包含一指纹电极、一第一开关耦接于该指纹电极、及一储存电容,所述储存电容耦接于所述指纹电极,所述指纹电极与一手指间所形成的一感应电容是并联于所述储存电容;

一驱动电路,耦接至所述复数个感测单元,用以提供一充电信号,对每一所述感测单元的一等效电容进行充电,其中,任一所述感测单元的所述等效电容值是依据所述感测单元有否形成所述感应电容而定;

一读取电路,耦接至所述复数个感测单元,用以在任一所述感测单元的所述等效电容充电后,读取所述感测单元的所述储存电容的电压值;

一选取电路,耦接至所述感测阵列,用以在一写入区间与一读取区间内分别依序选取所述感测阵列中每一列感测单元,所述写入区间位于所述读取区间之前,所述选取电路是经复数条控制线耦接至所述感测阵列,每一所述控制线耦接至所述感测阵列其中一列感测单元;以及一切换电路,耦接至所述驱动电路与所述读取电路,所述切换电路是由复数条数据线耦接至所述感测阵列,每一所述数据线耦接至所述感测阵列其中一行感测单元;此外,每一感测单元的该第一开关,耦接于所述复数条数据线其中之一与所述指纹电极间,所述第一开关从所述复数条控制线其中之一接收一控制信号,以控制是否导通;

其中,所述驱动电路是在所述写入区间提供所述充电信号至被选取的感测单元,所述读取电路是在所述读取区间读取被选取的感测单元的所述储存电容的电压值;

其中,所述切换电路在所述写入区间时将所述复数条数据线切换至所述驱动电路,在所述读取区间时将所述复数条数据线切换至所述读取电路;

其中,在所述写入区间时,被选取的感测单元的所述第一开关维持导通,以由所述第一开关所耦接的数据线接收所述充电信号;在所述读取区间时,被选取的感测单元的所述第一开关维持导通,以使所述读取电路由所述第一开关所耦接的数据线进行读取。

2.根据权利要求1所述的指纹感测装置,其特征在于,每一所述感测单元更包含一第三开关,耦接于所述指纹电极与一接地线之间,所述指纹感测装置更包含:一重设电路,耦接至所述复数个感测单元,用以提供一重设信号至所述复数个感测单元,以控制所述复数个感测单元的所述第三开关是否导通。

3.根据权利要求2所述的指纹感测装置,其特征在于,任一所述感测单元的所述第三开关是于所述驱动电路提供所述充电信号至所述感测单元前或者所述读取电路读取所述感测单元的所述储存电容的电压值后维持导通。

4.根据权利要求1所述的指纹感测装置,其特征在于,当任一所述感测单元有形成所述感应电容时,所述感测单元的所述等效电容值是依据所述储存电容值与所述感应电容值之和而定。

5.一种具指纹感测的触控装置,其特征在于,其包含:

复数个感测单元,所述复数个感测单元是配置成一具有复数列及复数行的感测阵列,每一所述感测单元包含一指纹电极、一第一开关耦接于该指纹电极、以及一储存电容,所述储存电容耦接于所述指纹电极,所述指纹电极与一手指间所形成的一感应电容是并联于所述储存电容;

一驱动电路,耦接至所述复数个感测单元,用以提供一充电信号,对每一感测单元的一等效电容进行充电,其中,任一所述感测单元的所述等效电容值是依据所述感测单元有否形成所述感应电容而定;

一读取电路,耦接至所述复数个感测单元,用以在任一所述感测单元的所述等效电容充电后,读取所述感测单元的所述储存电容的电压值;

一选取电路,耦接至所述感测阵列,用以在一写入区间与一读取区间内分别依序选取所述感测阵列中每一列感测单元,所述写入区间位于所述读取区间之前;其中所述选取电路是由复数条控制线耦接至所述感测阵列,每一所述控制线耦接至所述感测阵列其中一列感测单元;

一切换电路,耦接至所述驱动电路与所述读取电路,所述切换电路是由复数条数据线耦接至所述感测阵列,每一所述数据线耦接至所述感测阵列其中一行感测单元;此外每一感测单元的该第一开关,耦接于所述复数条数据线其中之一与所述指纹电极间,所述第一开关从所述复数条控制线其中之一接收一控制信号,以控制是否导通;

其中,所述驱动电路是在所述写入区间提供所述充电信号至被选取的感测单元,所述读取电路是在所述读取区间读取被选取的感测单元的所述储存电容的电压值;

其中,所述切换电路在所述写入区间时将所述复数条数据线切换至所述驱动电路,在所述读取区间时将所述复数条数据线切换至所述读取电路;

其中,在所述写入区间时,被选取的感测单元的所述第一开关维持导通,以由所述第一开关所耦接的数据线接收所述充电信号;在所述读取区间时,被选取的感测单元的所述第一开关维持导通,以使所述读取电路由所述第一开关所耦接的数据线进行读取;

其中,所述复数个感测单元是配置成一指纹感测区与一触控区,所述指纹感测区的感测单元密度高于所述触控区的感测单元密度。

6.根据权利要求5所述的具指纹感测的触控装置,其特征在于,每一所述感测单元更包含一第三开关,耦接于所述指纹电极与一接地线之间,所述触控装置更包含:一重设电路,耦接至所述复数个感测单元,用以提供一重设信号至所述复数个感测单元,以控制所述复数个感测单元的所述第三开关是否导通。

7.根据权利要求6所述的具指纹感测的触控装置,其特征在于,任一所述感测单元的所述第三开关是于所述驱动电路提供所述充电信号至所述感测单元前或者所述读取电路读取所述感测单元的所述储存电容的电压值后维持导通。

8.根据权利要求5所述的具指纹感测的触控装置,其特征在于,当任一所述感测单元有形成所述感应电容时,所述感测单元的所述等效电容值是依据所述储存电容值与所述感应电容值之和而定。

说明书 :

指纹感测装置以及具指纹感测的触控装置

技术领域

[0001] 本发明涉及指纹感测(fingerprint detection),尤指一种指纹感测装置以及具指纹感测的触控装置。

背景技术

[0002] 指纹感测(fingerprint detection)是目前应用最为普遍的生物辨识技术(biometrics)。由于每个人的指纹皆不同,因而可用以确认受测者的真实身份。指纹感测在辨识身份方面具有诸多优异特性,因此许多产品已有整合指纹感测功能,例如具有指纹感测功能的笔记型电脑、手机、随身盘等。
[0003] 要能有效执行指纹感测功能,指纹感测器(或称指纹感应器)的设计至关重要。传统的指纹感测器的感测区域为条状的,做指纹感测时需自行移动手指刷取扫描(sweeping scanning),再将所产生的条状的指纹影像重组起来,才能获得完整的指纹。然而,这种感测方式对于刷取速度快慢、压的力道大小有限制,同时需面对非均匀的接触与影像重组等问题。
[0004] 能够做全指纹感测的指纹感测器,通常是将多个感测单元组成大面积的感测阵列,以一次取得完整指纹,而不需执行片断指纹的重组。常见的全指纹感测器类型为电容式指纹感测器,其感测单元可与指纹的不同部位,即纹谷(furrow)与纹脊(ridge),分别形成不同大小的感应电容,利用此感应电容来进行数据写入与读取,即可通过所读取的数据来判断所侦测到的是纹谷或纹脊。因此,对于电容式指纹感测器而言,如何利用此特性来设计其感测单元,以有效侦测指纹,便成为重要的课题。

发明内容

[0005] 有鉴于此,本发明的一目的,在于提供一种电容式指纹感测装置,其具有特殊设计的感测单元,可简化硬件电路,并避免相邻感测单元间的互相干扰以及外在静电的干扰,以提高指纹感测的准确度。
[0006] 本发明的另一目的,在于提供一种具指纹感测的触控装置,以同时提供指纹感测与触控的功能。
[0007] 本发明揭露一种指纹感测装置,包含:复数个感测单元,每一感测单元包含指纹电极及储存电容,储存电容耦接于指纹电极,指纹电极与手指间所形成的感应电容是并联于储存电容;一驱动电路,耦接至所述复数个感测单元,用以提供充电信号,对每一感测单元的等效电容进行充电,其中,任一感测单元的等效电容值是依据所述感测单元有否形成感应电容而定;以及一读取电路,耦接至所述复数个感测单元,用以在任一感测单元的等效电容充电后,读取所述感测单元的储存电容的电压值。
[0008] 本发明另揭露一种具指纹感测的触控装置,其包含前述的指纹感测装置,且其中所述复数个感测单元是配置成一指纹感测区与一触控区,所述指纹感测区的感测单元密度高于所述触控区的感测单元密度。
[0009] 本发明另揭露一种指纹感测方法,包含:提供复数个感测单元,每一感测单元包含指纹电极及储存电容,储存电容耦接于指纹电极,指纹电极与手指间所形成的感应电容是并联于储存电容;提供充电信号,对每一感测单元的等效电容进行充电,其中,任一感测单元的等效电容值是依据所述感测单元有否形成感应电容而定;以及在任一感测单元的等效电容充电后,读取所述感测单元的储存电容的电压值。
[0010] 本发明的有益效果在于:可简化硬件电路,并避免相邻感测单元间的互相干扰以及外在静电的干扰,以提高指纹感测的准确度。

附图说明

[0011] 图1是本发明的电容式指纹感测装置的第一较佳实施例的方块图;
[0012] 图2是图1的感测单元的细部电路图;
[0013] 图3A是显示图1的感测单元侦测到纹谷时的剖面图;
[0014] 图3B是显示图1的感测单元侦测到纹脊时的剖面图;
[0015] 图4是图1的电容式指纹感测装置的相关信号的时序图;
[0016] 图5是显示从图1的各感测单元所读取到的电压值;
[0017] 图6是本发明的电容式指纹感测装置的第二较佳实施例的方块图;
[0018] 图7是图6的感测单元的细部电路图;
[0019] 图8是图6的电容式指纹感测装置的相关信号的时序图;
[0020] 图9是图6的电容式指纹感测装置的相关信号的另一时序图;
[0021] 图10是显示本发明的具指纹感测的触控装置的一实例;
[0022] 图11是本发明的指纹感测方法的一较佳实施例的流程图。
[0023] 附图标记说明:10、60-指纹感测装置;11、61-感测阵列;12、62-驱动电路;13、63-读取电路;14-切换电路;15、65-选取电路;16、66-重设电路;17、115、1151-控制线;
18、116、1161-数据线;19、117、661-重设线;110、610-感测单元;111-指纹电极;112-储存电容;113-选取开关;114-重设开关;118-接地线;119-感应电容;31-基底;32、34、35-绝缘层;33-主动层;1100~1105-指纹感测方法的一较佳实施例的流程。

具体实施方式

[0024] 以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0025] 图1是本发明的电容式指纹感测装置的第一较佳实施例的方块图,其中,指纹感测装置10包含一感测阵列11、一驱动电路12、一读取电路13、一切换电路14、一选取电路15及一重设电路16。感测阵列11包含复数个感测单元110,其配置成复数列(row)及复数行(column)(水平为列,垂直为行,图中为八列六行,然而列数及行数不以此为限)。选取电路15由复数条控制线17耦接至感测阵列11,每一控制线17耦接其中一列感测单元。切换电路14由复数条数据线18耦接至感测阵列11,每一数据线18耦接其中一行感测单元。驱动电路12及读取电路13分别耦接至切换电路14,切换电路14可决定将复数条数据线18切换至驱动电路12或读取电路13,以使驱动电路12或读取电路13可由数据线18连接至感测阵列11。重设电路16由复数条重设线19耦接至感测阵列11,每一重设线19耦接其中一行感测单元。请注意,每一控制线17也可设计为耦接感测阵列11其中一行感测单元,而每一数据线18及重设线19则分别耦接一列感测单元。
[0026] 图2是感测单元110的细部电路图,其包含一指纹电极111、一储存电容112、一选取开关113、一重设开关114、一控制线115、一数据线116、一重设线117及一接地线118。控制线115为前述复数条控制线17其中之一,数据线116为前述复数条数据线18其中之一,重设线117为前述复数条重设线19其中之一。选取开关113耦接于数据线116与指纹电极111间,可从控制线115接收一控制信号,以控制是否导通。重设开关114耦接于指纹电极111与接地线118之间,可从重设线117接收一重设信号,以控制是否导通。选取开关
113与重设开关114可为晶体管开关,如图2中所示。储存电容112是在指纹电极111与接地线118之间形成。指纹电极111可与手指间形成一感应电容119,由于人体可视为接地端,因而感应电容119可与储存电容112形成并联的关系,其等效电容值为两者电容值之和。
[0027] 指纹电极111会分别与指纹中的纹谷与纹脊形成不同大小的感应电容,如图3A与3B所示。图3A与3B显示了感测单元110的剖面图,从下至上依序有基底(substrate)31、控制线115与接地线118、绝缘层32、主动层(activelayer)33、数据线116、绝缘层34、指纹电极111及绝缘层35,其中绝缘层35除了作为手指的接触面以形成感应电容119,也兼具保护功能,以避免感测单元110受到外界污染。图3A中,指纹电极111与纹谷间形成的感应电容119为Cf,其为电容C1与C2串联而成,C1的介质为空气,C2的介质为绝缘层35,而储存电容112为Cs;图3B中,指纹电极111与纹脊间形成的感应电容119为Cr,其介质为绝缘层35,因此大小等同于C2,而储存电容112仍为Cs。因此,依据有否侦测到指纹以及侦测到的部分为纹脊或纹谷,可区分为以下三种情形:
[0028] (1)侦测到纹谷:此时等效电容值Ceq1=Cs+Cf。
[0029] (2)侦测到纹脊:此时等效电容值Ceq2=Cs+Cr。
[0030] (3)无侦测到指纹:此时等效电容值Ceq3=Cs。
[0031] 由于Cf是由C1与C2串联而成,所以Cf
[0032] Ceq2>Ceq1>Ceq3式(1a)
[0033] 通过式(1a),感测单元110可分辨是否侦测到指纹以及所侦测到的部分为纹脊或纹谷,此部分后文会详述。图3A与3B所示的感测单元110可用薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)加工、金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)加工等方式制作,并无特殊限制,而指纹电极110及各绝缘层的材质也无特殊限制。
[0034] 请注意,图3A与3B仅为一实施例,感测单元110的各元件的布局方式并不限于此,只要布局方式能实现图2的感测单元110的电路,均属于本发明的范围。举例而言,在另一实施例中,可将图3A与3B的绝缘层35省略,如此,图3A中指纹电极111与纹谷间形成的感应电容119变为C1,储存电容112仍为Cs;图3B中,由于指纹电极111直接与纹脊接触,因此未形成感应电容119,且储存电容112也因其两端皆接地而不发挥作用。因此,感测单元110在侦测到纹谷时,等效电容值Ceq1=Cs+C1;在侦测到纹脊时,等效电容值Ceq2=0;在没有侦测到指纹时,等效电容值Ceq3=Cs,也即:
[0035] Ceq1>Ceq3>Ceq2式(1b)
[0036] 通过式(1b),感测单元110也可分辨是否侦测到指纹以及所侦测到的部分为纹脊或纹谷。
[0037] 指纹感测装置10的运作方式如下(请参阅图1及图2):
[0038] (1)在进行指纹感测前,重设电路16由复数条重设线19送出重设信号至每一感测单元110,将其重设开关114导通,使感测单元110内的电容可充分放电,而将指纹电极111的电位强迫归零。如此,除了可清除前次感测所遗留的电荷,也可消除手指表面与指纹电极111间存在的静电,而提高指纹电极111对外在静电的免疫性。
[0039] (2)接着,在一写入区间内,选取电路15由每条控制线17依序发出控制信号,以依序选取感测阵列11中每一列感测单元,使被选取的感测单元110的选取开关113维持导通。另一方面,切换电路14在此写入区间时将复数条数据线18切换至驱动电路12,使驱动电路12可由复数条数据线18送出充电信号。如此,被选取的感测单元110便能由其选取开关113所耦接的数据线18接收所述充电信号,而对感测单元110内的等效电容进行充电,也即进行数据写入。
[0040] (3)在所述写入区间之后,选取电路15在一读取区间内再次由每条控制线17依序发出控制信号,以依序选取感测阵列11中每一列感测单元,使被选取的感测单元110的选取开关113维持导通。另一方面,切换电路14在此读取区间时将复数条数据线18切换至读取电路13,使读取电路13可由选取开关113所耦接的数据线18,读取被选取的感测单元110的储存电容112的电压值(在图2中,也即指纹电极111的电压值)。
[0041] 由于每个感测单元110皆具有选取开关113,所以只有当选取开关113导通时,也即感测单元110被选取时,才会对其进行数据读写,如此可避免相邻感测单元间的互相干扰。
[0042] 图4是指纹感测装置10的相关信号的时序图(timing diagram)。其中,时间轴(即横轴)为写入区间与读取区间依序反复出现。每一控制线17上的控制信号(S1、S2、S3...分别代表第1、2、3...条控制线17上的控制信号)在写入区间与读取区间均依序出现,以依序选取一列感测单元。在写入区间,每一数据线18均传送充电信号(D1、D2...分别代表第1、2...条数据线18上的充电信号),以对控制线17所选取的一列感测单元进行充电,而每一列感测单元的充电时间的长短即为控制信号的脉冲宽度;在读取区间,每一数据线18则传送所读取的储存电容112的电压值(V1、V2...分别代表第1、2...条数据线18上的电压值)。每条重设线19上的重设信号R,在每个读取区间的末端出现,以将指纹电极111的电压值强迫归零。请注意,重设信号R也可在每个写入区间的头端出现(图未显示),可达到相同效果。
[0043] 在写入区间时,由于每一感测单元110是以同样的充电信号(如固定的电压值)进行充电,所以由电量(Q)=电容(C)×电压(V)可知,一感测单元110的充电量Qd是与其等效电容值的大小成正比。因此,在感测单元110覆有绝缘层35的实施例中(请参见图3A与3B),由前述的式(1a)可推得:
[0044] Qd(侦测到纹脊时)>Qd(侦测到纹谷时)>Qd(无侦测到指纹时)式(2a)[0045] 在读取区间时,所读取的感测单元110的储存电容112的电压值(即指纹电极111的电压值Vf)是与先前写入区间时的充电量成正比,因此由式(2a)可推得:
[0046] Vf(侦测到纹脊时)>Vf(侦测到纹谷时)>Vf(无侦测到指纹时)式(3a)[0047] 因此,指纹感测装置10通过读取每一感测单元110的储存电容112的电压值及式(3a),可判断每一感测单元110有否侦测到指纹,以及所侦测到的指纹为纹脊还是纹谷。图5是显示从感测阵列11(以11列×10行为例)的各感测单元110所读取到的电压值,其中高电压值(代表纹脊)显示为H,中间电压值(代表纹谷)显示为M,低电压值(代表无指纹)显示为L,而粗体线所围成的区域即为指纹。
[0048] 同理,在感测单元110未覆有绝缘层35的实施例中(即图3A与3B的实施例省略绝缘层35的情形)中,可依据式(1b)推得以下关系式:
[0049] Qd(侦测到纹谷时)>Qd(无侦测到指纹时)>Qd(侦测到纹脊时)式(2b)[0050] Vf(侦测到纹谷时)>Vf(无侦测到指纹时)>Vf(侦测到纹脊时)式(3b)[0051] 通过读取每一感测单元110的储存电容112的电压值及式(3b),也可判断每一感测单元110有否侦测到指纹,以及所侦测到的指纹为纹脊还是纹谷。
[0052] 图6是本发明的电容式指纹感测装置的第二较佳实施例的方块图,其中,指纹感测装置60包含一感测阵列61、一驱动电路62、一读取电路63、一选取电路65及一重设电路66。感测阵列61包含复数个感测单元610,其配置成复数列及复数行(图中为六列六行,然而列数及行数不以此为限)。选取电路65由复数条第一控制线64与第二控制线67耦接至感测阵列61,每一第一控制线64与每一第二控制线67分别耦接其中一列感测单元。驱动电路62由复数条第一数据线68耦接至感测阵列61,每一第一数据线68耦接其中一行感测单元,读取电路63由复数条第二数据线69耦接至感测阵列61,每一第二数据线69耦接其中一行感测单元。重设电路66由复数条重设线661耦接至感测阵列61,每一重设线661耦接其中一行感测单元。
[0053] 图7是感测单元610的细部电路图,其与图2的感测单元110的主要差异在于,感测单元610增设一读取开关1131、一控制线1151及一数据线1161。控制线115、1151分别为前述复数条第一控制线64与第二控制线67其中之一,数据线116、1161分别为前述复数条第一数据线68与第二数据线69其中之一,重设线117为前述复数条重设线661其中之一。感测单元610与感测单元110在运作上的主要差异在于,感测单元610将充电与读取的动作分由两组控制线与数据线来执行(即控制线115与数据线116、控制线1151与数据线1161),而感测单元110则由同一组控制线与数据线执行(即控制线115与数据线116)。选取开关113可从控制线115接收第一控制信号,以控制数据线116与指纹电极111间是否导通,而读取开关1131可从控制线1151接收第二控制信号,以控制数据线1161与指纹电极111间是否导通。重设开关114可从重设线117接收一重设信号,以控制指纹电极111与接地线118间是否导通。另外,感应电容119依然与储存电容112形成并联的关系,其等效电容值为两者电容值之和。
[0054] 指纹感测装置60的运作方式如下(请参阅图6及图7):
[0055] (1)进行指纹感测前的重设动作,此部分与指纹感测装置10类似,请参照前文,此处不再赘述。
[0056] (2)接着,在写入区间时,选取电路65由每条第一控制线64依序发出第一控制信号,以依序选取感测阵列61中每一列感测单元,使被选取的感测单元610的选取开关113维持导通。另一方面,驱动电路62在此写入区间时由复数条第一数据线68送出充电信号。如此,被选取的感测单元610便能由其选取开关113所耦接的第一数据线68接收所述充电信号,而对感测单元610内的等效电容进行充电,也即进行数据写入。
[0057] (3)在写入区间之后,选取电路65在读取区间内由每条第二控制线67依序发出第二控制信号,以依序选取感测阵列61中每一列感测单元,使被选取的感测单元610的读取开关1131维持导通。另一方面,读取电路14在此读取区间时由读取开关1131所耦接的第二数据线69,读取被选取的感测单元610的储存电容112的电压值。
[0058] 图8是指纹感测装置60的相关信号的时序图。其中,时间轴(即横轴)为写入区间与读取区间依序反复出现。每一第一控制线64上的第一控制信号(S1-1、S1-2、S1-3...分别代表第1、2、3...条第一控制线64上的第一控制信号)在写入区间依序出现,以依序选取一列感测单元;每一第二控制线67上的第二控制信号(S2-1、S2-2、S2-3...分别代表第1、2、3...条第二控制线67上的第二控制信号)在读取区间依序出现,以依序选取一列感测单元。在写入区间,每一第一数据线68均传送充电信号(D1、D2...分别代表第1、2...条第一数据线68上的充电信号),以对第一控制线64所选取的一列感测单元进行充电;在读取区间,每一第二数据线69则均传送所读取的储存电容112的电压值(V1、V2...分别代表第1、2...条第二数据线69上的电压值)。每条重设线661上的重设信号R,在每个读取区间的末端出现,以将指纹电极111的电压值强迫归零。请注意,重设信号R也可在每个写入区间的头端出现(图未显示),可达到相同效果。
[0059] 在此第二较佳实施例中,指纹感测装置60也可在同一个区间内执行数据写入与读取,如图9所示(图9中各信号的代号与图8相同)。与图8相较,图9在时间轴上,写入区间与读取区间是为同一个区间,并且,就同一列感测单元而言,第一控制信号(用以启动数据写入)是早于第二控制信号(用以启动数据读取)出现。
[0060] 请注意,在第一及第二较佳实施例中,在进行数据写入时,选取电路15及65不限于一次只选取一列感测单元,也可同时选取多列感测单元执行写入。
[0061] 图1、6的指纹感测装置10、60也可用来执行触控功能,以当作触控板(touch pad)使用。请参阅图5,指纹感测装置10、60从各感测单元110、610读取到电压值后,除了可判断是否侦测到纹脊或纹谷外,还可在有侦测到指纹的区域内设定一参考点(可利用(x,y)座标表示),例如指纹区域的中心点。通过比较在不同时间点的指纹区域内的参考点,就能判断手指的位置及移动方向。另外,由于感测阵列11、61可以大面积的方式实作,因此也可同时侦测多个指纹,而具有多点触控(multi-touch)的功能。不过,由于执行触控功能时,只需判断手指的位置,而不需精确到能分辨纹脊与纹谷,因此触控功能所需的感测单元密度(也即单位面积的感测单元数)较指纹感测功能所需的为低。所以,本发明提出一种具指纹感测的触控装置,其具有复数个感测单元(可为感测单元110或610),分别配置成一指纹感测区与一触控区,所述指纹感测区的感测单元密度高于所述触控区的感测单元密度,如此可同时提供指纹感测与触控功能,而又降低整体电路成本。图10是显示一实例,可看出指纹感测区的感测单元密度高于触控区。
[0062] 图11是本发明的指纹感测方法的一较佳实施例的流程图,其包含下列步骤:
[0063] 步骤1100:提供复数个感测单元,配置成一具有复数列及复数行的感测阵列,每一感测单元包含一指纹电极及一储存电容,所述储存电容耦接于所述指纹电极,所述指纹电极与手指间所形成的一感应电容是并联于所述储存电容。
[0064] 步骤1101:执行重设动作,以将每一感测单元的指纹电极的电位归零。
[0065] 步骤1102:在一写入区间内依序选取所述感测阵列中每一列感测单元。
[0066] 步骤1103:在所述写入区间提供一充电信号至被选取的感测单元,以对感测单元内的一等效电容进行充电,其中,所述等效电容值是依据感测单元有否形成感应电容而定。
[0067] 步骤1104:在一读取区间内依序选取所述感测阵列中每一列感测单元。
[0068] 步骤1105:在所述读取区间读取被选取的感测单元的储存电容的电压值。
[0069] 步骤1100中,还可提供一绝缘层,覆盖于所述感测阵列,作为手指的接触面,以助于形成感应电容。
[0070] 在此较佳实施例中,读取区间是位于写入区间之后,如此可确保每一列感测单元在执行读取前已执行数据写入动作。在另一实施例中,读取区间与写入区间是位于同一区间,且对于同一列感测单元而言,步骤1102与1103是早于步骤1104与1105执行,以确保所述列感测单元在执行读取前已执行数据写入动作。
[0071] 以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下,可做出许多修改,变化,或等效,但都将落入本发明的保护范围内。