[发明专利]电容式指纹感测装置

说明书

技术领域

本发明与指纹感测有关，尤其是关于一种能够同时兼顾良好的指纹感测能力与高解析度要求的电容式指纹感测装置。

背景技术

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，例如智能手机、笔记本电脑及平板电脑等。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。

请参照图1，传统的指纹感测器阵列(Fingerprint Sensor Array)是由多个感测电极SE构成，假设各感测电极SE之间的X方向间距与Y方向间距分别为Dx与Dy，当指纹感测驱动器12分别驱动各感测电极SE进行自电容指纹感测时，若是指纹脊按压于感测电极SE上，则感测电极SE会感测到较大的电容量；若是指纹谷按压于感测电极SE上，则感测电极SE会感测到较小的电容量。由此，处理模块14即可根据各感测电极SE所感测到的电容量大小得到在X方向具有1/Dx解析度且在Y方向具有1/Dy解析度的自电容指纹感测图像，其中自电容指纹感测图像中的各单位像素会分别对应各感测电极SE的感测重心位置P。当Dx＝Dy＝50μm时，自电容指纹感测图像具有508dpi解析度，故可符合IAFIS对解析度的规范。

传统的自电容指纹感测技术虽可满足IAFIS对解析度的规范，但为了避免长时间使用或摩擦造成应用于可携式电子装置的指纹感测器的平整度变差而导致指纹感测效果不佳，在指纹感测器上通常会覆盖有保护层(例如蓝宝石玻璃)，由于保护层通常具有一定的厚度(例如100μm)，在此情况下若使用具有500dpi解析度的指纹感测器阵列，则其感测到的电容变化量较低，容易被杂讯所干扰，导致指纹辨识的难度大幅提高；若加大指纹感测器的尺寸(Size)虽可提升电容感测值，但却也同时导致解析度降低。

由上述可知：传统所采用的自电容指纹感测技术目前仍难以同时兼顾良好的指纹感测能力与高解析度的要求，亟待克服。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种电容式指纹感测装置，以有效解决现有技术所遭遇到的上述种种问题。

根据本发明的一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可分别操作于一第一自电容感测模式及一第二自电容感测模式下。电容式指纹感测装置包含多个感测电极、一感测驱动器及一处理模块。多个感测电极是以规律性的方式排列。感测驱动器耦接该多个感测电极，于第一自电容感测模式下，感测驱动器选择该多个感测电极中彼此相邻的M个感测电极合并形成一第一感测电极组来进行一第一自电容感测，以得到一第一自电容指纹感测信号；于第二自电容感测模式下，感测驱动器选择该多个感测电极中彼此相邻的N个感测电极合并形成一第二感测电极组来进行一第二自电容感测，以得到一第二自电容指纹感测信号，其中M与N均为大于1的正整数。处理模块耦接感测驱动器，用以分别根据第一自电容指纹感测信号与第二自电容指纹感测信号产生一第一自电容指纹图像与一第二自电容指纹图像并将第一自电容指纹图像与第二自电容指纹图像合成为一第三自电容指纹图像。其中，形成第一感测电极组的M个感测电极与形成第二感测电极组的N个感测电极共用至少一感测电极。

于一实施例中，第三自电容指纹图像沿着至少一方向的解析度大于第一自电容指纹图像及第二自电容指纹图像沿着该至少一方向的解析度。

于一实施例中，第一自电容指纹图像的感测点与第二自电容指纹图像的感测点彼此交错互补，致使第三自电容指纹图像的解析度高于第一自电容指纹图像或第二自电容指纹图像的解析度。

于一实施例中，形成第一感测电极组的M个感测电极沿着水平方向、垂直方向或斜角方向彼此相邻。

于一实施例中，形成第二感测电极组的N个感测电极沿着水平方向、垂直方向或斜角方向彼此相邻。

于一实施例中，形成第一感测电极组的M个感测电极排列为包含P行感测电极与Q列感测电极的矩阵，其中M为P与Q的乘积。

于一实施例中，形成第二感测电极组的该N个感测电极排列为包含R行感测电极与S列感测电极的矩阵，其中N为S与T的乘积。

于一实施例中，多个感测电极具有一几何形状。

于一实施例中，多个感测电极具有相同或不同的尺寸大小或形状。

于一实施例中，多个感测电极进行排列的规律性的方式为矩阵排列、三角形排列或交错排列。