生物特征辨识装置及方法
【专利摘要】本发明提出一种生物特征辨识装置及方法，包括一基板、一电极层、及一开关电路暨走线层。该电极层布植于该基板的一侧包含有多个电极。该开关电路暨走线层包含有多个选择开关元件及多条走线，该多个选择开关元件依序或动态地将该多个电极区分为至少一个感应电极组及相对应的多个偏向电极组，其中，每一感应电极组对应至少两个偏向电极组，每一个感应电极组包含至少一个用于感应的电极，每一个偏向电极组包含多个用于偏向的电极。
【专利说明】
生物特征辨识装置及方法
技术领域
[0001]本发明是关于感测的技术领域，尤指一种生物特征辨识装置及方法。
【背景技术】
[0002]由于电子商务的兴起，远程支付的发展一日千里，故而生物特征辨识的商业需求急速膨胀，而生物特征辨识技术又可区分为指纹辨识技术、虹膜辨识技术、DNA辨识技术等。考虑效率、安全、与非侵入性等要求，指纹辨识已成为生物特征辨识的首选技术。指纹辨识技术又有光学式、热感应式、超音波式与电容式。其中又以电容式技术在装置体积、成本、省电、可靠、防伪等综合考虑下脱颖而出。
[0003]已知的电容式指纹辨识技术有滑动式、全指按压式等形式。其中，又以全指按压式在辨识度、效率及方便性中胜出。然而由于感应信号极其微小与周遭噪声繁杂具大等因素，全指按压式的指纹辨识技术通常只能将感应电极与感应电路等一并做在一个集成电路芯片上，且以小于100微米(μπι)厚度的蓝宝石膜加以保护。如此材料成本与封装工艺成本居高不下，且产品寿命与耐受性堪虑。因此业界莫不致力于提高感测灵敏度与信号噪声比，使感应电极与指纹间的感测距离能够尽量加大，以利感测集成电路的封装能够简化，或直接将其置于保护玻璃下作感应;更甚者，期盼能进一步将感应电极置于集成电路之外的基材上以显著减少芯片面积，并将感应电极整合到保护玻璃底下，甚至整合到显示面板的中，以巨幅降低成本并增进产品的寿命与耐受性，故指纹辨识技术仍有很大的改进空间。
【发明内容】
[0004]本发明的目的主要是在提供一生物特征辨识装置，其是利用多个选择开关元件，依序或动态地将多个电极区分为至少一个感应电极组及相对应的多个偏向电极组。并分别施与感测信号、感应增强偏向信号、感应抑制偏向信号等，藉以提升感应灵敏度与信号噪声比、增进其稳定性与正确性。本发明的生物特征辨识装置可与相关感测电路完全整合于一集成电路内；其更适于将感应电极与选择开关元件另布植于一非集成电路基板上，使其与相关感应电路的集成电路分离以减少芯片面积、简化封装工艺并巨幅降低指纹感测装置的成本。
[0005]依据本发明的一特色，本发明提出一种生物特征辨识装置，包括一基板、一电极层、及一开关电路暨走线层。该电极层布植于该基板的一侧并包含有多个电极。该开关电路暨走线层包含有多个选择开关元件及多条走线，该多个选择开关元件依序或动态地将该多个电极区分为至少一个感应电极组及相对应的多个偏向电极组，其中，每一感应电极组对应至少两个偏向电极组，每一个感应电极组包含至少一个用于感应的电极，每一个偏向电极组包含多个用于偏向的电极。
[0006]依据本发明的另一特色，本发明提出一种生物特征辨识方法，其是运用于一生物特征辨识装置中，该物特征辨识装置具有多个电极、多个选择开关、及一指纹感测控制电路，该多个电极是以行列形式布植于一感测平面，多个选择开关分别连接至该多个电极，以由该指纹感测控制电路切换该多个选择开关而控制该多个电极间的连接，该生物特征辨识方法包含有:(A)该指纹感测控制电路依序或动态地经由该多个选择开关，将该多个电极规划为至少三个区块，该至少三个区块分别为感测区块、偏向聚焦区块与收敛稳定区块，其中，该偏向聚焦区块是由该感测区块周遭的电极所组成，该收敛稳定区块是由该偏向聚焦区块周遭的电极所组成；(B)该指纹感测控制电路施加一感测激励信号于该感测区块的电极；(C)该指纹感测控制电路施加与该感测激励信号同相位的一偏向聚焦信号于该偏向聚焦区块的电极上；(D)该指纹感测控制电路施加与该感测激励信号反相位的一收敛稳定信号于该收敛稳定区块的电极上，以侦测指纹信号。
[0007]依据本发明的又一特色，本发明提出一种生物特征辨识方法，其是运用于一生物特征辨识装置中，该生物特征辨识装置具有多个电极、多个选择开关、及一指纹感测控制电路，该多个电极是以行列形式布植于一感测平面，多个选择开关分别连接至该多个电极，以由该指纹感测控制电路切换该多个选择开关而控制该多个电极间的连接，该生物特征辨识方法包含有:(A)该指纹感测控制电路依序或动态地经由该多个选择开关，将该多个电极规划为至少四个区块，该四个区块分别为感测接收区块、第一偏向聚焦区块、第二偏向聚焦区块与感测发射区块，其中，该第一偏向聚焦区块是由该感测接收区块周遭的电极所组成，该第二偏向聚焦区块是由该第一偏向聚焦区块周遭的电极所组成，该感测发射区块是由该第二偏向聚焦区块周遭的电极所组成；(B)该指纹感测控制电路施加一感测激励信号于该感测发射区块的电极；(C)该指纹感测控制电路施加与该感测激励信号同相位的一偏向聚焦信号于该第二偏向聚焦区块的电极上；(D)该指纹感测控制电路施加一参考电位或接地信号于该第一偏向聚焦区块的电极上；(E)该指纹感测控制电路将该感测接收区块电极上的感应信号输入一侦测电路，以侦测指纹信号。
【附图说明】
[0008]为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中:
[0009]图1(A)是本发明一种生物特征辨识装置的叠层示意图。
[0010]图1(B)是本发明的开关电路暨走线层与电极层的相对示意图。
[0011]图2是本发明电极层的示意图。
[0012]图3(A)是本发明较佳实施例的电极及选择开关组的示意图。
[0013]图3(B)是本发明图3(A)的选择开关组SW(m，n)的开关元件的组成示意图。
[0014]图3(C)是本发明图3(A)的选择开关组SW(m，n)的电路图。
[0015]图4是本发明电极及选择开关组的运作示意图。
[0016]图5是本发明的电极控制代码的示意图。
[0017]图6是本发明图3(A)选择开关组SW(n，x)的开关元件的组成示意图。
[0018]图7是本发明图3(A)选择开关组SW(n，x)的电路图。
[0019]图8是本发明相关侦测信号产生电路的示意图。
[0020]图9是本发明电极层的另一不意图。
[0021]图10是本发明选择开关组SW(n，x)的另一个开关元件的组成示意图。
[0022]图11是本发明图10中选择开关组的电路图。
[0023]图12是本发明侦测信号产生电路的另一示意图。
[0024]图13是本发明另一实施例的电极及选择开关组的示意图。
[0025]图14是本发明图13中选择开关组SW(j，i)的电路图。
[0026]图15本发明电极上的另一控制代码的示意图。
[0027]图16是本发明又一实施例的电极及选择开关组的示意图。
[0028]图17是本发明图16电极上的一控制代码的示意图。
[0029]图18是本发明图16中选择开关组SW(m，n)的开关元件的组成示意图。
[0030]图19是本发明图16选择开关组SW(m，η)的电路图。
[0031 ]图20是本发明的生物特征辨识方法的流程图。
[0032]图21是运用本发明的生物特征辨识方法的生物特征辨识装置的示意图。
[0033]图22Α、图22Β是本发明生物特征辨识装置的工作原理的示意图。
[0034]图23是本发明电极的一示意图。
[0035]图24是本发明指纹感测控制电路施加感测激励信号于该感测区块的示意图。
[0036]图25是本发明指纹感测控制电路施加感测激励信号的另一示意图。
[0037]图26是本发明指纹感测控制电路施加感测激励信号的又一示意图。
[0038]图27是本发明的另一驱动电路。
[0039]图28是本发明电极的另一不意图。
[0040]图29是本发明的又一驱动电路。
[0041 ]图30是本发明电极的再一示意图。
[0042]图31是本发明的再一驱动电路。
[0043]图32是本发明的指纹辨识方法的流程图。
[0044]图33Α、图33Β是本发明生物特征辨识装置的工作原理的示意图。
[0045]图34是本发明电极的再一示意图。
【具体实施方式】
[0046]图1(A)是本发明一种生物特征辨识装置100的较佳实施例的叠层示意图。该生物特征辨识装置100具有一基板110、一开关电路暨走线层120、一第一绝缘层130、一遮蔽电极层140、一第二绝缘层150、一电极层160、及一保护层170。
[0047]该基板110较佳为是为玻璃、高分子薄膜材料、金属、硅、或硅的化合物。该电极层160布植于该基板110的一侧，其包含有多个电极。
[0048]该开关电路暨走线层120布植于该基板110的一侧，请参照图1(B)所示是本发明的开关电路暨走线层120与电极层160的相对示意图，该开关电路暨走线层120包含有多个呈矩阵排列的选择开关组SW及多条以行列排列的走线190、191，每一经向走线190是通过一行(column)的所有选择开关组SW，每一玮向走线191是通过一列(row)的所有选择开关组SW，该电极层160则包含有多个呈矩阵排列的电极162，如图1(B)所示，该多个电极162的位置是分别对应于该多个选择开关组SW的位置。于本发明中，如后所将详述，该多个选择开关组SW是由多个开关元件所组成，该多个开关元件可依序或动态地将该多个电极162区分为至少一个感应电极组及相对应的多个偏向电极组。其中，每一感应电极组对应至少两个偏向电极组。每一个感应电极组包含至少一个用于感应的电极162。每一个偏向电极组包含多个用于偏向的电极162。
[0049]该第一绝缘层130位于该开关电路暨走线层120的另一侧。该遮蔽电极层140是布植于该电极层160与该开关电路暨走线层120之间。该遮蔽电极层140则位于该第一绝缘层130的另一侧。该第二绝缘层150布植于该电极层160与该遮蔽电极层140之间。该第二绝缘层150则位于该遮蔽电极层140的另一侧。该电极层160则位于该第二绝缘层150的另一侧。该电极层160的另一侧则布植有该保护层170。在本发明的另一实施例中，该第二绝缘层与该遮避电极层可省略。在本发明的又一实施例中，该电极层160与该开关暨走线层120恰与图1(A)所示的位置为相互对调。于本发明的其它实施例中该基板110即为一集成电路基板，且该开关电路暨走线与相关感测电路整合为同一层。
[0050]图2是本发明电极层160的示意图。电极层160的电极162依序或动态地被区分为至少一个感应电极组(S)及相对应的多个偏向电极组(D)。其中，每一感应电极组对应至少两个偏向电极组。每一个感应电极组包含至少一个用于感应的电极162。每一个偏向电极组包含多个用于偏向的电极162。如图2所示，电极层160中有二个感应电极组，其中，第一个感应电极组201由电极(311)所组成，第二个感应电极组211由电极(321、322、323、324)所组成。亦即，每一个感应电极组包含至少一个用于感应的电极162。
[0051 ]位于每一个感应电极组周遭的多个电极162是组合为其相对应的一第一偏向电极组。位于每一个第一偏向电极组周遭的多个电极162是组合为其相对应的一第二偏向电极组。位于每一个第二偏向电极组周遭的多个电极162是组合为其相对应的第三偏向电极组。
[0052]如图2所示，第一个感应电极组201周遭的标注为Dll的多个电极162是组合为第一个感应电极组201相对应的一第一偏向电极组203。第二个感应电极组211周遭的标注为D12的多个电极162是组合为第二个感应电极组211相对应的一第一偏向电极组213。位于第一偏向电极组203周遭的标注为D21的多个电极162是组合为其相对应的一第二偏向电极组205。位于第一偏向电极组213周遭的标注为D22的多个电极162是组合为其相对应的一第二偏向电极组215。
[0053]位于第二偏向电极组215周遭的标注为D32的多个电极162是组合为其相对应的一第三偏向电极组217。
[0054]该多个选择开关元件是区分为多个选择开关组SW。每一个选择开关组SW是对应至少一个电极162。该多条经向走线190与玮向走线191的每一走线是电气交连到至少一个选择开关组SW。
[0055]图3(A)是本发明的较佳实施例的电极及选择开关组的示意图，其特点为走线最少且容易控制。其包含有呈矩阵排列的多个电极162(以E(m，n)标示)；与上述电极两两相对应的选择开关组SW(m，n)，其亦呈矩阵排列；布植于上述矩阵之外的多个选择开关组SW(n，x)，每一个选择开关组SW(n，x)经由一组经线(nLl-nLq)对应到一整行(column)的多个感应电极162。其中，每一个选择开关组51(!11，11)，51(11^)皆是多个选择开关元件所组成。如图3(八)所示，由上往下看时，每一选择开关组SW(m，n)与一电极162是相对应且至少部份叠置在同一位置，图3(A)为表明选择开关组SW(m，n)与电极162均存在，所以将选择开关组SW(m，n)与电极162绘示为位置稍有偏移。如图3(A)、图3(B)与图3(C)所示，玮线IyO-1yp连结并控制选择开关组SW( I，I)…SW(1，n);玮线IyO-1yp控制选择开关组SW( I，I)，以决定经线ILl-1Lq中的哪一条线与电极E(l，l)连接。同时，该控制信号IxO-1xi则控制选择开关组SW(l，x)，以选择各经线ILl-1Lq与感测信号(sensing signal)、偏向信号ref 1、…、refk其中之一相连。其他亦是如此，不再赘述。
[0056]图4是本发明电极及选择开关组的运作示意图。配合参考图3(A)与图3(B)所示，玮线Iy0-lyp、2y0_2yp、…、myO-myp用以控制该对应列的各电极162与哪一条经线电气相连。如图4所不，第一列(row)电极162其玮线信号为001，表不第一列(row)的各个电极162皆分别和其相对应的第一条经线vl(lLl、2Ll、...)电气相连。第二列(row)电极162其玮线信号为010，表示第二列(row)的各个电极162皆分别和其相对应的第二条经线v2(lL2、2L2、...)电气相连。第三列(row)电极162其玮线信号为100，表示第三列(row)的各个电极162皆分别和其相对应的第三条经线v3(lL3、2L3、...)电气相连。亦即，玮线IyO-1yp为001，表示该列(row)电极162中的第一行(column)电极162与其第一条经线ILl电气相连，该列(row)电极162中的第二行(column)电极162与其第一条经线2L1电气相连，依序类推。玮线IyO-1yp为010，表示该列(row)电极162中的第一行(column)电极162与其第二条经线1L2电气相连，该列(row)电极162中的第二行(column)电极162与其第二条经线2L2电气相连，依序类推。玮线IyO-1yp为100，表示该列(row)电极162中的第一行(column)电极162与其第三条经线1L3电气相连，该列(row)电极162中的第二行(column)电极162与其第三条经线2L3电气相连，依序类推。
[0057]控制信号lxO-lx1、2x0_2x1、…、nx0_nxi控制经线lLl_lLq、2Ll_2Lq、…、nLl_nLq与感测信号(sensing 818肪1)、偏向信号代;1；!、"_、16€1^其中之一相连。如图3(4)、4所示，控制信号Ix0-lx1、2x0_2x1、…、nxO-nxi为二个位，其可形成四个状态。由于图4实施例中，经线lLl-lLq、2Ll_2Lq、…、nLl-nLq的每一组仅有三条经线vl、v2、v3与三条信号线hl、h2、h3，故只需三个状态，其分别为状态0、状态1、状态2。其中，三条信号线h1、h2、h3分别对应至感测信号(sensing signal )、第一偏向信号ref 1、第二偏向信号ref 2。第一行(column)的三条经线vl、v2、v3分别对应至ILl、11^2、11^3，第二行((:01111]111)的三条经线￥1、￥2、￥3分别对应至2L1、2L2、2L3。第η行(Co I umn)的三条经线v 1、v2、v3分别对应至nL 1、nL2、nL3。依此类推，不再赘述。
[0058]状态0、状态1、状态2分别控制开关组401，进而控制经线与信号线的连接关系。状态O(OOb)时，经线Vl连接至信号线h3，经线V2连接至信号线h3，经线V3连接至信号线h3。状态I(Olb)时，经线vl连接至信号线h3，经线v2连接至信号线h2，经线v3连接至信号线h2。状态2(10b)时，经线vl连接至信号线h3，经线v2连接至信号线h2，经线v3连接至信号线hi。
[0059]通过前述的控制方法，标号为Sll电极所组成的第一个感应电极组201连接至感测信号(sensing signal)。标号为Dll电极所组成的第一偏向电极组203连接至一第一偏向信号refl。标号为D21电极所组成的第二偏向电极组205连接至一第二偏向信号ref2。该等偏向信号refl、ref2是与该感应电极组上的感应信号同相信号、反相的信号、或其它特定电位信号;上述特定电位信号是为零电位、正电位、负电位或交变电位信号。
[0060]电极1621上有一控制代码010，00，其中，前三位为010，表示该电极与第二条经线v2电气相连。若为001，则表不该电极与第一条经线vl电气相连。若为100，则表不该电极与第三条经线v3电气相连。亦即，图4的前三位是使用一位有效编码(one-hot encoding)。控制代码之后二位为00，表示为状态O。若为01，则表示为状态I。若为10，则表示为状态2。
[0061]图5是本发明电极控制代码的示意图。以电极1621为例，其在图4的控制代码为010，00，在图5的控制代码为I，0。经此比较可知，图5的第一个码(I)是为十进制，且对应至图4的前三位010，图5的第二个码(O)是为十进制，且对应至图4的后二位00。亦即当第一个码为O，则对应至图4的前三位000，当第一个码为I，则对应至图4的前三位010，当第一个码为2，则对应至图4的前三位100。当第二个码为O，则对应至图4的后二位00，当第二个码为I，则对应至图4的后二位OI，当第二个码为2，则对应至图4的后二位1。
[0062]图6是本发明选择开关组SW(n，x)的开关元件的组成示意图。如图所示，其是多个选择开关元件所组成。选择开关组SW(n，X)是由控制信号nxO-nxi所控制。如图6所示，其中i=1。亦即由控制信号ηχΟ及nxl所控制。当状态O时，nxl为O且ηχΟ为O，经线vl连接至信号线h3，经线v2连接至信号线h3，经线v3连接至信号线h3。当状态I时，nxl为O且ηχΟ为I，经线v3连接至信号线h2，经线v2连接至信号线h2，经线vl连接至信号线h3。当状态2时，nxl为I且ηχΟ为0，经线vl连接至信号线h3，经线v2连接至信号线h2，经线v3连接至信号线hi。
[0063]图7是本发明选择开关组SW(n，x)的电路图，其是以晶体管为开关元件来实现图6的开关组结构。该选择开关组SW(n，x)的选择开关元件可为布植于该基板110上的场效应晶体管或薄膜晶体管;该等选择开关元件亦可实现于该基板110以外的集成电路内。
[0064]图8是本发明的信号产生电路的示意图。其是用以产生该感测信号(sensingsignal)、该第一偏向信号ref 1、该第二偏向信号^€2。该感测驱动电路(86118；[1^/(11'；^;[1^circuit) 810产生一信号(SensingSignal )，其是一周期性或非周期性的交变信号；该信号经由一选择器820以产生该感测信号(sensing signal)。该感测驱动电路810可实现于该基板110上，其亦可为该基板110之外的一独立的集成电路(IC)内。该感测信号(sensingsignal)是电气交连至该感应电极组201。
[0065]当中，感测信号(sensingsignal)经由至少一个增益不小于零的信号放大器电路Gl处理后形成一与感测信号同相的感应增强偏向信号，再经由一选择器830产生该第一偏向信号ref I。该第一偏向信号ref I是电气交连至该第一偏向电极组203。因此，至少一个增益不小于零的信号放大器电路Gl的输入端是电气交连至该第一个感应电极组201，且其输出端是电气交连到该第一偏向电极组203。该至少一个增益不小于零的信号放大器电路Gl是布植于该基板110上或布植于该基板110外的一集成电路(图未示)内。该至少一个增益不小于零的信号放大器电路Gl的增益值为固定值或可程序调控。
[0066]感测信号(sensing signal)经由至少一个增益不大于零的信号放大器电路G2处理后形成一与感测信号反相的感应抑制偏向信号，再经由一选择器840产生该第二偏向信号ref 2。该第二偏向信号ref2是电气交连至该第二偏向电极组205。因此，至少一个增益不大于零的信号放大器电路G2的输入端是电气交连至该感应电极组201，且其输出端是电气交连到该第二偏向电极组205。该至少一个增益不大于零的信号放大器电路G2是布植于该基板110上或布植于该基板110外的一集成电路(图未示)内。该至少一个增益不大于零的信号放大器电路G2的增益值为固定或可程序调控。
[0067]于其他实施例中，经由选择器820、830、840设定，该感测信号(sensing signal)、该第一偏向信号refl、该第二偏向信号ref 2可源自于一特定电位信号Vref;该特定电位信号Vref是为零电位、正电位、负电位或交变电位信号。
[0068]图9是本发明电极层160的另一示意图。其中，电极层160可分为感应电极组201、第一偏向电极组203、第二偏向电极组205、及第三偏向电极组207。该感应电极组201电气连接至感测信号(sensing signal)，第一偏向电极组203电气连接至第一偏向信号refl，第二偏向电极组205电气连接至第二偏向信号ref2，第三偏向电极组207电气连接至第三偏向信号ref30
[0069]电极层160上的电极162有一控制代码，例如电极1622上有一控制代码0001，11。其中，控制代码前四位为0001，表示该电极1622与第一条经线vl(nLl)电气相连。若为0010，则表示该电极1622与第二条经线v2(nL2)电气相连。若为0100，则表示该电极1622与第三条经线v3(nL3)电气相连。若为1000，则表示该电极1622与第四条经线v4(nL4)电气相连。
[0070]控制代码后二位为00表状态O(OOb)时，经线vl (nLl)连接至信号线h4(ref3)，经线v2(nL2)连接至信号线h4(ref3)，经线v3(nL3)连接至信号线h4(ref3)，经线v4(nL4)连接至信号线h4(ref3)。信号线h4是连接至第三偏向信号ref3。
[0071]后二位为01表状态I(Olb)时，经线vl(nLl)连接至信号线h4(ref3)，经线v2(nL2)连接至信号线h3(ref2)，经线v3(nL3)连接至信号线h3(ref2)，经线v4(nL4)连接至信号线h3(ref2)0
[0072]后二位为10表状态2(10b)时，经线vl(nLl)连接至信号线h4(ref3)，经线v2(nL2)连接至信号线h3(ref2)，经线v3(nL3)连接至信号线h2(refl)，经线v4(nL4)连接至信号线h2(refl)。后二位为11表状态3(llb)时，经线vl(nLl)连接至信号线h4(ref3)，经线v2(nL2)连接至信号线h3(ref2)，经线v3(nL3)连接至信号线h2(refl)，经线v4(nL4)连接至信号线hi(sensing signal)。
[0073]图10是本发明选择开关组SW(n，x)的另一个开关元件的组成示意图。选择开关组SW(n，X)是由控制信号nxO-nxi所控制。如图1O所示，其中i = I。亦即由控制信号ηχΟ及nx I所控制。当状态0时，]^1为0且1?0为0，经线￥1(111^1)连接至信号线114(^€3)，经线￥2(111^2)连接至信号线h4(ref3)，经线v3(nL3)连接至信号线h4(ref3)，经线v4(nL4)连接至信号线h4(ref3)。当状态I时，nxl为O且ηχΟ为I，经线vl(nLl)连接至信号线h4(ref3)，经线v2(nL2)连接至信号线h3(ref2)，经线v3(nL3)连接至信号线h3(ref2)，经线v4(nL4)连接至信号线h3(ref2)。当状态2时，nxl为I且ηχΟ为0，经线vl(nLl)连接至信号线h4(ref3)，经线v2(nL2)连接至信号线h3(ref2)，经线v3(nL3)连接至信号线h2(ref I)，经线v4(nL4)连接至信号线h2(refl)。当状态3时，nxl为I且ηχΟ为I，经线vl(nLl)连接至信号线h4(ref3)，经线v2(nL2)连接至信号线h3(ref2)，经线v3(nL3)连接至信号线h2(ref I)，经线v4(nL4)连接至信号线hi(sensing signal)。
[0074]图11是本发明图10中选择开关组SW(n，x)的电路图，其是以多个晶体管开关元件实现图10的开关组结构。该选择开关组SW(n，x)可由布植于该基板110上的多个场效应晶体管或薄膜晶体管实现;该等选择开关元件亦可实现于该基板110之外的一集成电路内。
[0075]图12是本发明侦测信号产生电路的另一示意图。其是用以产生该感测信号(sensing signal )、该第一偏向信号ref 1、该第二偏向信号ref 2、该第三偏向信号ref 3。其与图8主要差别在于新增一至少一个增益近于零的放大器电路G3、及一选择器850。当中，感测信号(sensing signal)经由至少一个增益近于零的信号放大器电路G3处理后，再经由一选择器850产生该第三偏向信号ref3。该第三偏向信号ref3是电气交连至该第三偏向电极组207。因此，至少一个增益近于零的信号放大器电路G3的输入端是电气交连至该感应电极组201，且其输出端是电气交连到该第三偏向电极组207。该至少一个增益近于零的信号放大器电路G3是布植于该基板110上或布植于外部的一集成电路(图未示)内。该至少一个增益近于零的信号放大器电路G3的增益值是固定为零或可程序调控。
[0076]图13是本发明另一实施例的电极及选择开关组的示意图。如图13所示，由上往下看时，选择开关组SW(j，i)与电极162是叠置且在同一位置，图13为表明选择开关组SW(j，i)与电极162均存在，所以将选择开关组SW(j，i)与电极162绘示为位置稍有偏移。其中，感测信号(sensing signal)与各偏向信号(ref 1、ref2)皆经由走线连接至每一电极162所对应的选择开组SW(j，i)。于本发明中，如后所详述，经xi与yj同时予高电位以选定欲规划的电极，再施予高电位于其对应的iSel-1Sel3其中之一，以设定将该选定的电极交连至感测信号或某一偏向信号。
[0077]图14是本发明图13实施例选择开关组的SW(j，i)的电路图。该选择开关元件SW(j，i)是布植于该基板110上的场效应晶体管或薄膜晶体管。当控制信号Xi为高电位( = 1)，且控制信号yj为高电位( = 1)时，晶体管141、142、143、144导通。因此电容Csl为高电位( = 1)，晶体管145、146、147导通，电容082的电位为13611、电容083的电位为13612、电容084的电位为13613。控制信号13611、13612、13613的中有一为高电位(=1)时，相对应的8611811^signal、ref l、ref2则电气连接至该电极E( j，i)。例如，当控制信号iSel3为高电位(=1)时，则ref2电气连接至该电极E( j，i)。
[0078]图15是本发明电极上另一控制代码的示意图。控制代码的第一位代表控制信号iSel3，第二位代表控制信号iSel2，第三位代表控制信号iSell。控制信号iSell、iSel2、15613中只能有一为高电位。控制信号15611、15612、15613有一为高电位时，相对应的sensing signal、ref 1、ref2则电气连接至该电极E( j，i)。
[0079]图16是本发明又一实施例的电极及选择开关组的示意图。于图3(A)中，玮线IyO-1yp、2y0-2yp、"^myOiyp用以控制该列(row)的电极162与哪一条经线电气相连。其是采用一位有效编码(one-hot encoding)。控制信号lxO-lx1、2x0_2x1、…、nxO-nxi控制经线ILl-1Lq、2Ll_2Lq、…、nLl-nLq 与感测信号(sensing signal)、偏向信号ref 1、…、refk 其中之一相连。其是采用nxO-nxi个位所组成的状态进行控制。例如当i为I时，则用nxO-nxi 二个位所组成的四个状态中的状态O、状态1、状态2进行控制。图16中，并无如图三的选择开关组SW(η，X)，仅有与电极162两两相对应的选择开关组SW(j，i)，且感测信号(sensing signal)、偏向信号(ref 1、ref 2...)等所有信号皆经由走线直接连接到所有的选则开关组SW( j，i);再经由玮控制线(my)信号与经控制线(nx)信号控制各选择开关组的选择开关元件将各电极区分为感测电极组、第一偏向电极组及第二偏向电极组，并分别连接至感测信号(sensingsignal)，第一偏向信号(refl)与第二偏向信号(ref2)。
[0080]图17是本发明图16电极上一控制代码的示意图。控制代码的前二位为玮控制线my的位，其可组成状态O、状态1、状态2 O控制代码之后二位为经控制线nx的位，其可组成状态
O、状态1、状态2。
[0081]图18是本发明图16选择开关组SW(m，n)的组成示意图，其包含有多个选择开关以从感测信号(sensing signal)、第一偏向信号(ref I)与第二偏向信号(ref2)的中择一交连至对应的电极E(m，n)。图19是本发明图16选择开关组SW(m，n)的电路图。该选择开关组SW(m，n)是布植于该基板110上的场效应晶体管或薄膜晶体管。
[0082]由前述说明可知，本发明的生物特征辨识装置100是具有多功能感应电极，以当进行指纹感测操作时，可将感应电极规划为感应电极组与相对应的多层次的偏向电极组，并分别施与感测信号(sensing signal)、感应增强的第一偏向信号(refl)、感应抑制的第二偏向信号(ref2)等，藉以提升感应灵敏度与信号噪声比、增进其稳定性与正确性，并巨幅降低指纹感测装置的成本。
[0083]图20是本发明的生物特征辨识方法的流程图。本发明的生物特征辨识方法是可运用于前述本发明生物特征辨识装置100或运用于如图21所示的简化的具有平面感应电极层的生物特征辨识装置2100。为方便说明，仅以该简化的具有平面感应电极层的生物特征辨识装置2100来说明本发明的生物特征辨识方法的运作，熟于该技术者可依据以下的揭露而将本发明的生物特征辨识方法运用于前述的生物特征辨识装置100。
[0084]图21是为该简化的具有平面感应电极层的生物特征辨识装置2100。生物特征辨识装置2100包含有多个电极2110、多个选择开关2120、及一指纹感测控制电路2130。该多个电极2110是以行列形式布植于一感测平面。该多个选择开关2120的每一个选择开关具有多个输入端2123及一个输出端2121，每一个选择开关的输出端2121是连接至一个对应的电极2110，以由该指纹感测控制电路2130所控制而选择性地将一个输入端2123的信号输出至该输出端2121。该指纹感测控制电路2130连接至该多个选择开关2120的多个输入端2123，据此，该指纹感测控制电路2130可通过切换该多个选择开关2120而控制该多个电极2110间的连接。
[0085]请参考图20，于步骤(A)中，该指纹感测控制电路2130依序或动态地经由该多个选择开关2120，将该多个电极2110规划为至少三个区块。该至少三个区块分别为感测区块、偏向聚焦区块与收敛稳定区块。该至少三个区块分别为感测区块A、偏向聚焦区块B与收敛稳定区块C，其中，该偏向聚焦区块是由该感测区块周遭的电极所组成，该收敛稳定区块是由该偏向聚焦区块周遭的电极所组成。
[0086]于步骤(B)中，该指纹感测控制电路2130施加一感测激励信号于该感测区块A的电极。
[0087]于步骤(C)中，该指纹感测控制电路2130施加与该感测激励信号同相位的一偏向聚焦信号于该偏向聚焦区块B的电极上。
[0088]于步骤(D)中，该指纹感测控制电路2130施加与该感测激励信号反相位的一收敛稳定信号于该收敛稳定区块C的电极上，俾以侦测指纹信号(步骤E)。
[0089]图22A、图22B是本发明生物特征辨识装置2100的工作原理的示意图。如图22A所示，在一覆盖于该多个电极2110的保护层12下方设有由该多个电极2110所规划出的感测区块A、偏向聚焦区块B与收敛稳定区块C ο如图22A所示，感测区块A、偏向聚焦区块B与收敛稳定区块C的大小并不一致，主要是感测区块A、偏向聚焦区块B与收敛稳定区块C可由不同数目的电极2110所组成。一感测激励信号TX经由一放大器410施加于该感测区块A的电极2110，施加于该感测区块A的电极2110上的感测激励信号受生物体近接扰动，而在相位或振幅产生变异成为感应信号，再经由另一放大器440放大后，以读取并判断是否有生物体近接。
[0090]当感测区块A上有感测激励信号、而偏向聚焦区块B、收敛稳定区块C没有感测激励信号时，电力线由感测区块A射向偏向聚焦区块B及收敛稳定区块C。当图22A所示，感测区块A上有感测激励信号、偏向聚焦区块B有与感测区块A同极性的偏向聚焦信号、收敛稳定区块C有与感测区块A相反极性的收敛稳定信号时，基于同性相斥、异性相吸的原理，感测区块A发出的电力线受偏向聚焦区块B发出的电力线排斥而向更远处延伸、并受收敛稳定区块C的电场吸引而射向偏向收敛稳定区块C。
[0091]亦即，当感测激励信号经由增益大于零的放大器410处理后，传送至感测区块A，再经由增益大于零的放大器420处理后传送至偏向聚焦区块B，及经由增益小于或等于零的放大器430处理后传送至收敛稳定区块C，则会使偏向聚焦区块B有与感测区块A同极性的偏向聚焦信号、收敛稳定区块C有与感测区块A相反极性的收敛稳定信号。由此，电力线因同性相排斥而向更远处延伸，因此电力线得以穿越较厚的保护层12，使感测激励信号更易受生物体近接扰动的影响，而能在感测区块A上感测更大的感测信号的变化。
[0092]若收敛稳定区块C未施加与感测区块A相反极性的收敛稳定信号，而任其在悬浮状态(floating)，可能因偏向聚焦区块B的电力线的相斥作用，而使感测区块A的电力线并不会抵达收敛稳定区块C。而当在收敛稳定区块C施加与感测区块A相反极性的收敛稳定信号时，感测区块A的电力线则会抵达收敛稳定区块C，呈现一稳定状态。
[0093]如图22A所示，当感测区块A处为指纹谷15时，亦即，保护层12与指纹谷15之间为空气，则感测区块A的电力线则会抵达收敛稳定区块C。如图22B所示，当感测区块A处为指纹峰14时，由于手指亦为一导体，故感测区块A的电力线则会被向上提升，因此在X处感测到的信号大小会较图22A中的大。
[0094]如图22A、图22B所示，感测激励信号是施加于感测区块A，同时量测感测区块A上的感测信号的变化(X处)，本案图22A及图22B所揭示的是一自电容(self-capacitance)量测技术。
[0095]图23是本发明电极的一示意图。其是显示该指纹感测控制电路2130依序或动态地经由该多个选择开关2120，将该多个电极2110规划为感测区块A、偏向聚焦区块B与收敛稳定区块C。如图23所示，该感测区块A是为电极S(A)，该偏向聚焦区块B是由该感测区块A周遭的电极Dl(B)所组成。该收敛稳定区块C是由该偏向聚焦区块B周遭的电极D2(C)所组成。本发明另可再提供一辅助区块D’是由该收敛稳定区块C周遭的电极D3所组成。
[0096]施加于该感测区块A的电极S(A)上的感测激励信号TX受生物体近接扰动，而在相位或振幅产生变异成为感应信号。该指纹感测控制电路2130将该感应信号或感测激励信号经一电路而产生一与其同相位的偏向聚焦信号，并将该信号施加于该偏向聚焦区块B的电极Dl(B)上。该指纹感测控制电路2130将该感应信号或感测激励信号经一电路而产生一与其相反相位的收敛稳定信号，并将该信号施加于该收敛稳定区块C的电极D2(C)上。
[0097]图24是本发明指纹感测控制电路施加感测激励信号于该感测区块的示意图。该指纹感测控制电路2130输出一感测激励信号TX。该感测激励信号TX是一交变信号。该感测激励信号TX经由一放大器710输出至该感测区块A、一第一放大器720、及一第二放大器730。其中，施加于该感测区块A的电极S(A)上的感测激励信号受生物体近接扰动，而在相位或振幅产生变异成为感应信号。
[0098]该第一放大器720的增益Gl大于零，该第二放大器730的增益G2小于或等于零。该感应信号或该感测激励信号经一电路(该第一放大器720)而产生一与其同相位的偏向聚焦信号，并将该信号施加于该偏向聚焦区块B的电极上D1(B)。该感应信号或感测激励信号经一电路(该第二放大器730)而产生一与其相反相位的收敛稳定信号，并将该信号施加于该收敛稳定区块C的电极D2(C)上。如图23及图24所示，该收敛稳定信号可经由一切换器740而传递至该收敛稳定区块C外围的辅助区块D，的电极D3 O如图24所示，辅助区块D ’的电极D3上的电压可为该收敛稳定信号，亦可为一直流信号或是一接地信号。
[0099]图25是本发明指纹感测控制电路施加感测激励信号的另一示意图。如图25所示，该收敛稳定区块C的电极D2(C)的电压可为该收敛稳定信号，亦可为一直流信号或是一接地信号。亦即，经由一切换器750，一直流信号可施加于该敛稳定区块C的电极D2(C)上。施加于该收敛稳定区块C的电极D2(C)上的直流信号是一参考电位或接地信号。
[0100]在图23中，该收敛稳定区块C外围有辅助区块D的电极D3，于其他实施例中，可将辅助区块D的电极D3改为该收敛稳定区块C的电极D2(C)替代。此时，相关驱动电路则如图26所示。图26是本发明指纹感测控制电路施加感测激励信号的又一示意图。
[0101]图27是本发明的另一驱动电路。其与图26主要区别在于，该感测激励信号TX是直接输出至一第一放大器2720及一第二放大器2730，而非经由放大器2710再同时输出至感测区块的电极S(A)与第一放大器2720及第二放大器2730。
[0102]图28是本发明电极的另一示意图。其与图23主要区别在于图28中可同时有多个感测区块A来同时进行感测。同时将辅助区块D’的电极D3改为该收敛稳定区块C的电极D2替代。此时，相关驱动电路则如图29所示。图29是本发明的又一驱动电路。如图29所示，感测激励信号TX分别经由放大器1101、1102、1103施加于多个感测区块A的电极S1、S2、S3。在多个感测区块A的电极S1、S2、S3上的感测激励信号TX受生物体近接扰动，而在相位或振幅产生变异成为感应信号。该感应信号或该感测激励信号分别经第一放大器1111、1112、1113，产生多个同相位的偏向聚焦信号，并将该多个同相位的偏向聚焦信号施加于对应的偏向聚焦区块B的电极上Dll、D12、D13。并使用一切换器1121以由多个该感应信号或该感测激励信号选择一个感应信号或感测激励信号，该选择的感应信号或感测激励信号经一放大器1131产生一与其相反相位的收敛稳定信号，并将该收敛稳定信号施加于该收敛稳定区块C的电极D2上。经由该切换器1141，该收敛稳定区块C的电极D2上的电压可为该收敛稳定信号，亦可为一直流信号或是一接地信号。
[0103]图30是本发明电极的再一示意图。其与图28主要区别在于图30中感测区块A的电极S1、S2、S3的偏向聚焦区块B的电极及收敛稳定区块C的电极使用不同的信号。此时，相关驱动电路则如图31所示。图31是本发明的再一驱动电路。如图31所示，感测激励信号TX分别经由放大器1301、1302、1303施加于多个感测区块A的电极S1、S2、S3。在多个感测区块A的电极S1、S2、S3上的感测激励信号TX受生物体近接扰动，而在相位或振幅产生变异成为感应信号。该感应信号或该感测激励信号分别经由放大器1311、1312、1313而产生多个同相位的偏向聚焦信号，并将该多个同相位的偏向聚焦信号施加于对应的偏向聚焦区块B的电极上Dll、D12、D13。该感应信号或该感测激励信号分别经由放大器1321、1322、1323而产生多个反相位的收敛稳定信号，并将该多个反相位的收敛稳定信号施加于对应的收敛稳定区块C的电极D21、D22、D23上。且使用一切换器1331，以由该多个相反相位的收敛稳定信号选择一个收敛稳定信号，并将该选择的收敛稳定信号施加于该辅助区块D’的电极D2上。经由该切换器1331，该辅助区块D’的电极D2上的电压可为该收敛稳定信号，亦可为一直流信号或是一接地信号。
[0104]于上述例子中，该指纹感测控制电路2130可将该感应信号输入一自电容感测电路，俾进行指纹侦测。该指纹感测控制电路2130亦可自该收敛稳定区块C的电极中依序选定至少一个电极，并将该电极上的感应信号输入一侦测电路俾进行指纹侦测。亦即，此时的感测区块A的电极作为互电容(mutual-capacitance)感测技术中的发送感测激励信号的一端，而该收敛稳定区块C的电极作为接收感应信号的一端，由此则可执行互电容(mutual-capacitance)感测技术。于其他实施例中，该指纹感测控制电路2130将该收敛稳定区块C的多个电极电气连接成一个接收电极，并将该接收电极上的感应信号输入一侦测电路俾进行指纹侦测。
[0105]在另一实施例中，依据图21的电路，该指纹感测控制电路2130依序或动态地经由该多个选择开关2120将该多个电极2110规划为至少四个区块，该四个区块分别为感测接收区块A、第一偏向聚焦区块B、第二偏向聚焦区块C与感测发射区块D，以及该指纹感测控制电路2130分别对该感测发射区块D、第一偏向聚焦区块B、第二偏向聚焦区块C等三个区块分别施加信号，俾以侦测指纹信号。图32是本发明的相对应的指纹辨识方法的流程图。
[0106]请参考图32，于步骤(A)中，该指纹感测控制电路2130依序或动态地经由该多个选择开关2120，将该多个电极2110规划为至少四个区块。该四个区块分别为感测接收区块A、第一偏向聚焦区块B、第二偏向聚焦区块C与感测发射区块D，其中，该第一偏向聚焦区块B是由该感测接收区块A周遭的电极所组成，该第二偏向聚焦区块C是由该第一偏向聚焦区块B周遭的电极所组成，该感测发射区块D是由该第二偏向聚焦区块C周遭的电极所组成。
[0107]于步骤(B)中，该指纹感测控制电路2130施加一感测激励信号于该感测发射区块D的电极。
[0108]于步骤(C)中，该指纹感测控制电路2130施加与该感测激励信号同相位的一偏向聚焦信号于该第二偏向聚焦区块C的电极上。
[0109]于步骤(D)中，该指纹感测控制电路2130施加一参考电位或接地信号于该第一偏向聚焦区块B的电极上。
[0110]于步骤(E)中，该指纹感测控制电路2130将该感测接收区块A电极上的感应信号输入一侦测电路，俾以侦测指纹信号。
[0111]图33A、图33B是本发明生物特征辨识装置的工作原理的示意图。如图33A、图33B所示，感测接收区块A、第一偏向聚焦区块B、第二偏向聚焦区块C、与感测发射区块D的大小并不一致，主要是感测接收区块A、第一偏向聚焦区块B、第二偏向聚焦区块C、与感测发射区块D可由不同数目的电极2110所组成。
[0112]如图33A所示，一感测激励信号TX经由一放大器1405施加于感测发射区块D的电极，并再经由一放大器1401而施加于第二偏向聚焦区块C的电极、且第一偏向聚焦区块B的电极接地。此时，由于第一偏向聚焦区块B的电极接地且与第二偏向聚焦区块C的电极最接近，电力线会由第二偏向聚焦区块C的电极射向第一偏向聚焦区块B的电极。同时，由于感测发射区块D的电极发出的电力线受第二偏向聚焦区块C的电极发出的电力线排斥而向更远处延伸，电力线会由感测发射区块D的电极射向感测接收区块A的电极。由于感测发射区块D的电极发出的电力线向更远处延伸而可穿越较厚的保护层12，因此电力线易受生物体近接扰动的影响，而能在感测接收区块A上感测更大的感测信号的变化。
[0113]如图33A所示，当感测接收区块A处为指纹谷15时，亦即，保护层12与指纹谷15之间为空气，则感测发射区块D的电力线则会抵达感测接收区块A。如图33B所示，当感测接收区±夬八处为指纹峰14时，由于手指亦为一导体，故感测发射区块D的电力线则会被向上提升，因此在Y处感测到的信号大小会较图33A中的大。
[0114]如图33A、图33B所示，感测激励信号是施加于感测发射区块D，同时量测感测接收区块A上的感测信号的变化(Y处)，本案图33A及图33B所揭示的是一互电容(mutual-capacitance)量测技术。
[0115]图34是本发明电极的再一示意图。其是显示该指纹感测控制电路2130依序或动态地经由该多个选择开关2120，将该多个电极2110规划为至少四个区块，该四个区块分别为感测接收区块A、第一偏向聚焦区块B、第二偏向聚焦区块C与感测发射区块D。如图34所示，感测接收区块A是为电极RX，该第一偏向聚焦区块B是由该感测接收区块A周遭的电极Dl所组成，该第二偏向聚焦区块C是由该第一偏向聚焦区块B周遭的电极D2所组成，该感测发射区块D是由该第二偏向聚焦区块C周遭的电极TX所组成。
[0116]该指纹感测控制电路2130经由一放大器1405施加感测激励信号于该感测发射区块D的电极，该感测激励信号是一交变信号。该指纹感测控制电路2130将该感测激励信号经一电路(放大器1401)而产生一与该感测激励信号同相位的偏向聚焦信号，并将该信号施加于该第二偏向聚焦区块C的电极上。该指纹感测控制电路2130并将一参考电位或接地信号施加于该第一偏向聚焦区块B的电极上。该指纹感测控制电路2130经由放大器1402接收该感测接收区块A的电极上的感应信号，将之输入一侦测电路俾进行指纹侦测。
[0117]本发明于生物特征辨识装置2100中建置有多个电极与多个开关电路及一指纹感测控制电路，多个电极可预先布局建置为三个区块或可经由多个开关电路将其规划为至少三个区块，其包含有至少一感测区块、一偏向聚焦区块、及一收敛稳定区块。首先于选定的感测区块电极施加感测信号，又在偏向聚焦区块的电极上施加和感测激励信号同相的偏向聚焦信号，不仅可消除彼此间的杂散电容并使感测区块电极上的电力线聚集而拱高，藉以提升感应灵敏度，加大有效感测距离，增进信号噪声比，提升感测信号的稳定性与正确性，并巨幅降低指纹感测装置的成本。
[0118]上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
【主权项】
1.一种生物特征辨识装置，包括: 一基板； 一电极层，布植于该基板的一侧，其包含有多个电极； 一开关电路暨走线层，其包含有多个选择开关元件及多条走线，该多个选择开关元件依序或动态地将该多个电极区分为至少一个感应电极组及相对应的多个偏向电极组，其中，每一感应电极组对应至少两个偏向电极组，每一个感应电极组包含至少一个用于感应的电极，每一个偏向电极组包含多个用于偏向的电极。2.如权利要求1所述的生物特征辨识装置，其中，该多个选择开关元件区分为多个选择开关组，每一个选择开关组由至少一个开关元件所组成且对应到至少一个电极。3.如权利要求2所述的生物特征辨识装置，其中，该多条走线的每一走线电气交连到至少一个选择开关组。4.如权利要求1所述的生物特征辨识装置，其还包含一遮蔽电极层，该遮蔽电极层布植于该电极层与该开关电路暨走线层之间。5.如权利要求4所述的生物特征辨识装置，其还包含一绝缘层，该绝缘层布植于该电极层与该遮蔽电极层之间。6.如权利要求1所述的生物特征辨识装置，其中，该多个选择开关元件为布植于该基板上的场效应晶体管或薄膜晶体管。7.如权利要求1所述的生物特征辨识装置，其还包含至少一个增益不小于零的信号放大器电路。8.如权利要求7所述的生物特征辨识装置，其中，该至少一个增益不小于零的信号放大器电路的输入端电气交连至一个感应电极组，且其输出端电气交连到至少一个偏向电极组。9.如权利要求7所述的生物特征辨识装置，其中，该至少一个增益不小于零的信号放大器电路布植于该基板上或布植于一集成电路内。10.如权利要求7所述的生物特征辨识装置，其中，该至少一个增益不小于零的信号放大器电路的增益值为可程序调控。11.如权利要求1所述的生物特征辨识装置，其还包含至少一个增益不大于零的信号放大器电路。12.如权利要求11所述的生物特征辨识装置，其中，该至少一个增益不大于零的信号放大器电路的输入端电气交连至一个感应电极组，且其输出端电气交连到至少一个偏向电极组。13.如权利要求11所述的生物特征辨识装置，其中，该至少一个增益不大于零的信号放大器电路布植于该基板上或布植于一集成电路内。14.如权利要求11所述的生物特征辨识装置，其中，该至少一个增益不大于零的信号放大器电路的增益值为可程序调控。15.如权利要求1所述的生物特征辨识装置，其中，位于每一个感应电极组周遭的多个电极组合为其相对应的一第一偏向电极组，位于每一个第一偏向电极组周遭的多个电极组合为其相对应的一第二偏向电极组。16.如权利要求15所述的生物特征辨识装置，其中，位于每一个第二偏向电极组周遭的多个电极组合为该感应电极组相对应的第三偏向电极组。17.如权利要求7或15所述的生物特征辨识装置，其中，该多个选择开关将选定的感应电极组上的电气信号交连到相对应的该至少一个增益不小于零的放大器电路的输入端，并将该至少一个增益不小于零的放大器电路的输出信号交连到对应的第一偏向电极组。18.如权利要求11或15所述的生物特征辨识装置，其中，该多个选择开关将选定的感应电极组上的电气信号交连到相对应的至少一个增益不大于零的放大器电路输入端，并将该至少一个增益不大于零的放大器电路的输出信号交连到对应的第二偏向电极组。19.如权利要求15所述的生物特征辨识装置，其中，该多个选择开关将一第一偏向信号交连至该第一偏向电极组，该第一偏向信号为零电位、正电位、负电位或交变电位信号。20.如权利要求15所述的生物特征辨识装置，其中，该多个选择开关将一第二偏向信号交连至该第二偏向电极组，该第二偏向信号为零电位、正电位、负电位或交变电位信号。21.如权利要求16所述的生物特征辨识装置，其中，该多个选择开关将一第三偏向信号交连至该第三偏向电极组，该第三偏向信号为零电位、正电位、负电位或交变电位信号。22.如权利要求1所述的生物特征辨识装置，其还包含一保护层，其位于该电极层背对该基板的一侧。23.一种生物特征辨识方法，其是运用于一生物特征辨识装置中，该物特征辨识装置具有多个电极、多个选择开关、及一指纹感测控制电路，该多个电极以行列形式布植于一感测平面，多个选择开关分别连接至该多个电极，以由该指纹感测控制电路切换该多个选择开关而控制该多个电极与该感测电路间的连接及该多个电极间的连接，该生物特征辨识方法包含有: 该指纹感测控制电路依序或动态地经由该多个选择开关，将该多个电极规划为至少三个区块，该至少三个区块分别为感测区块、偏向聚焦区块与收敛稳定区块，其中，该偏向聚焦区块是由该感测区块周遭的电极所组成，该收敛稳定区块由该偏向聚焦区块周遭的电极所组成； 该指纹感测控制电路施加一感测激励信号于该感测区块的电极； 该指纹感测控制电路施加与该感测激励信号同相位的一偏向聚焦信号于该偏向聚焦区块的电极上；以及 该指纹感测控制电路施加一收敛稳定信号于该收敛稳定区块的电极上，以侦测指纹信号。24.如权利要求23所述的生物特征辨识方法，其中，该感测激励信号是一交变信号。25.如权利要求24所述的生物特征辨识方法，其中，施加于该感测区块电极上的感测激励信号受生物体近接扰动，而在相位或振幅产生变异成为感应信号。26.如权利要求25所述的生物特征辨识方法，其中，该感应信号或该感测激励信号经一电路而产生该偏向聚焦信号。27.如权利要求26所述的生物特征辨识方法，其中，该感应信号或该感测激励信号经一电路而产生与其相反相位的该收敛稳定信号。28.如权利要求23所述的生物特征辨识方法，其中，一直流信号施加于该收敛稳定区块的电极上。29.如权利要求28所述的生物特征辨识方法，其中，施加于该收敛稳定区块的电极上的直流信号是一参考电位或接地信号。30.如权利要求27所述的生物特征辨识方法，其中，该指纹感测控制电路将该感应信号输入一自电容感测电路，以便进行指纹侦测。31.如权利要求23所述的生物特征辨识方法，其中，该指纹感测控制电路自该收敛稳定区块的电极中依序选定至少一个电极，并将该电极上的感应信号输入一侦测电路以便进行指纹侦测。32.如权利要求23所述的生物特征辨识方法，其中，该指纹感测控制电路将该收敛稳定区块的多个电极电气连接成一个接收电极，并将该接收电极上的感应信号输入一侦测电路以便进行指纹侦测。33.一种生物特征辨识方法，其是运用于一生物特征辨识装置中，该生物特征辨识装置具有多个电极、多个选择开关、及一指纹感测控制电路，该多个电极是以行列形式布植于一感测平面，多个选择开关分别连接至该多个电极，以由该指纹感测控制电路切换该多个选择开关而控制该多个电极间的连接，该生物特征辨识方法包含有: 该指纹感测控制电路依序或动态地经由该多个选择开关，将该多个电极规划为至少四个区块，该四个区块分别为感测接收区块、第一偏向聚焦区块、第二偏向聚焦区块与感测发射区块，其中，该第一偏向聚焦区块由该感测接收区块周遭的电极所组成，该第二偏向聚焦区块由该第一偏向聚焦区块周遭的电极所组成，该感测发射区块是由该第二偏向聚焦区块周遭的电极所组成； 该指纹感测控制电路施加一感测激励信号于该感测发射区块的电极； 该指纹感测控制电路施加与该感测激励信号同相位的一偏向聚焦信号于该第二偏向聚焦区块的电极上； 该指纹感测控制电路施加一参考电位或接地信号于该第一偏向聚焦区块的电极上；以及 该指纹感测控制电路将该感测接收区块电极上的感应信号输入一侦测电路，以侦测指纹信号。34.如权利要求33所述的生物特征辨识方法，其中，该感测激励信号是一交变信号。35.如权利要求33所述的生物特征辨识方法，其中，该指纹感测控制电路将该感测激励信号经一电路而产生该偏向聚焦信号。
【文档编号】G06K9/00GK106066988SQ201610251015
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月21日 公开号201610251015.4, CN 106066988 A, CN 106066988A, CN 201610251015, CN-A-106066988, CN106066988 A, CN106066988A, CN201610251015, CN201610251015.4
【发明人】李祥宇, 金上, 林丙村
【申请人】速博思股份有限公司