CN104423694B - 手持电子装置及用以控制手持式电子装置的方法 - Google Patents

手持电子装置及用以控制手持式电子装置的方法 Download PDF

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Abstract

一种手持电子装置及用以控制手持式电子装置的方法。该手持式电子装置，包括一感应表面、一存储装置与一控制器。感应表面用以检测一物件的多个指纹以及物件于感应表面上的一触碰行为。存储装置用以存储一指纹特征。控制器用以决定检测到的指纹的一组合是否与指纹特征吻合，以及决定触碰行为的至少一特征。至少一特征包括物件接触感应表面的一位置。

Description

手持电子装置及用以控制手持式电子装置的方法
技术领域
本申请涉及一种手持电子装置，特别涉及一种具有加强触控功能的手持电子装置。
背景技术
随着信息技术的进步，无线移动通信和信息设备被迅速地发展，并且应用于实现更方便，更小的体积，更轻量和更人性化的设计。各种信息的产品已经从使用传统的输入装置，如键盘或鼠标设备，改为使用触控面板。
根据不同的感应类型的，触控面板可以分为电阻式触控面板，电容式触控面板，光学式触控面板，声波式触控面板和电磁式触控面板。相较于其他的触控面板，电容式触控面板的特征在于反映速度快，高可靠度，高清晰度等。因此，电容式触控面板被广泛应用于便携式电子产品。
为了进一步加强手持电子装置的触控功能，本申请提出新颖的手持电子装置设计。
发明内容
本申请公开一种手持式电子装置，包括一感应表面、一存储装置与一控制器。感应表面用以检测一物件的多个指纹以及物件在感应表面上的一触碰行为。存储装置用以存储一指纹特征。控制器用以决定检测到的指纹的一组合是否与指纹特征吻合，以及决定触碰行为的至少一特征。至少一特征包括物件接触感应表面的一位置。
本申请还提出一种用以控制一手持式电子装置的方法，包括：检测一物件在手持式电子装置的一感应表面上的多个指纹与一触碰行为；决定检测到的指纹的一组合是否与一指纹特征吻合；决定触碰行为的至少一特征，其中至少一特征包括物件接触感应表面的一位置；以及根据检测到的指纹的组合是否与指纹特征吻合以及触碰行为的至少一特征控制手持式电子装置。
附图说明
图1是显示根据本申请的一实施例所述的一手持式电子装置的一方块图。
图2A是显示根据本申请的一实施例所述的手持式电子装置一正面外观示意图。
图2B是显示根据本申请的一实施例所述的手持式电子装置一背面外观示意图。
图2C是显示根据本申请的一实施例所述的手持式电子装置一侧面外观示意图。
图3是显示根据本申请的一实施例所述的在感应表面的触碰感应模块的范例方块图。
图4是显示根据本申请的一实施例所述的一触碰控制器范例方块图。
图5是显示根据本申请的一实施例所述的于感应表面上的触碰感应模块的第一触碰视窗与第二触碰视窗的剖面图。
图6A是显示根据本申请的第一实施例所述的第一感应单元与第二感应单元的分布范例。
图6B是显示根据本申请的第二实施例所述的第一感应单元与第二感应单元的分布范例。
图6C是显示根据本申请的第三实施例所述的第一感应单元与第二感应单元的分布范例。
图7A是显示根据本申请的一实施例所述的第二感应单元范例。
图7B是显示根据本申请的另一实施例所述的第二感应单元范例。
图8是显示根据本申请的一实施例所述的第二触碰视窗范例。
图9是显示本申请的另一实施例所述的第二触碰视窗范例。
图10是显示根据本申请的一实施例所述的一种用以控制一手持式电子装置的方法流程图。
图11是显示根据本申请的一实施例所述的使用附加触控功能控制手持式电子装置的方法流程图。
图12是显示根据本申请的一实施例所述的使用附加触控功能控制手持式电子装置的方法流程图。
【符号说明】
61～第一感应单元；
62、72、SU1、SU2、SU3、SU4、SU(N-2)、SU(N-1)、SUN～第二感应单元；
63～基底； 64～既定图样；
100～手持式电子装置； 110～显示单元；
111～显示面板； 112、122、600～触碰感应模块；
120、320～感应表面； 130～控制器；
131～处理器； 132～触碰控制器；
140～无线通信模块； 150、250～相机模块；
160～存储装置； 200～第一表面；
300～第二表面； 350～第三表面；
360～按键； 322-1～指纹传感器；
322-2～触碰传感器； 330～电路；
410～模拟前端电路； 420～模拟至数字转换器；
430～微处理单元； 440～逻辑电路；
450～随机存取存储器； 510～第一触碰视窗；
520～第二触碰视窗； 530～防护罩；
701～传送电极； 702～接收电极；
703～缝隙图样； 801、802、803、804～向量；
H_IF～主机接口； D1～第一方向；
D2～第二方向； P1～第一间距；
P2～第二间距； RX～接收电路；
SUM_V(X，Y)～向量总和； TX～传送电路；
V(SU1)、V(SU2)、V(SU3)、V(SU4)、V(SU(N-2))、V(SU(N-1))、V(SUN)～感应结果；
θ(1)、θ(2)、θ(3)、θ(N)～夹角。
具体实施方式
为使本申请的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明。
图1是显示根据本申请的一实施例所述的一手持式电子装置的一方块图。手持式电子装置100可包括一显示单元110、一感应表面120、一控制器130、一无线通信模块140、一相机模块150与一存储装置160。请注意图1简化过的方块图，其中仅与本申请相关的元件显示于图中。然而，本申请并不限于图1所示的内容。
显示单元110用以为手持式电子装置100提供显示功能，并且可进一步提供触控功能，进而成为手持式电子装置100的一输入装置。根据本申请的一实施例，显示单元110可包括用以显示图像的一显示面板111，以及配置在显示面板111上的用以检测触碰事件的一触碰感应模块112。
根据本申请的一实施例，感应表面120用以提供附加的触控功能，进而成为手持式电子装置100的另一输入装置。感应表面120可至少包括一触碰感应模块122，并且用以检测一物件在感应表面120上的多个指纹与一触碰行为。关于感应表面120的详细说明将在以下段落中讨论。
无线通信模块140用以提供无线通信服务，并且可包括一数据机(图未示)、一无线电收发机(图未示)、一微处理单元(图未示)以及本技术领域所熟知的其他软件、固件与硬件模块。
相机模块150可用以提供照相功能，并且还可包括一光学传感器(图未示)、镜片(图未示)、图像处理单元(图未示)以及本技术领域所熟知的其他软件、固件与硬件模块。
控制器130耦接至显示单元110、感应表面120、无线通信模块140、相机模块150与存储装置160，用以控制其运作。控制器130还可包括处理器131与触碰控制器132。处理器131可以是用以控制手持式电子装置100的整体运作的一应用处理器或一通用处理器。触碰控制器132可分析触碰感应模块112和/或122的感应结果，用以辨识发生在其上的任何触碰事件、和/或进一步决定由手持式电子装置100的使用者所输入的手势(gesture)、动作或指令。自触碰控制器132接收其所决定的手势、动作或指令的相关信息的控制器130可进一步驱动预先定义或指派给这些手势、动作或指令的对应的功能。值得注意的是，在本申请的一些实施例中，控制器130也可决定由手持式电子装置100的使用者所输入的手势、动作或指令，并且进一步驱动预先定义或指派给这些手势、动作或指令的对应的功能。因此，本申请不限于任一种实施方式。
存储装置160可用以存储各使用者所对应的指纹特征，以及包含与触碰行为的至少一特征所相关联的一或多个特定命令、指令、动作和/或手势的一数据库。根据本申请的一实施例，至少一特征可包括物件接触感应表面的一位置、触碰行为移动或双击(double-click)等。控制器130可进一步根据触碰行为的至少一特征辨识由该物件所输入的指令、动作和/或手势。
根据本申请的一实施例，触碰感应模块112与122可在空间上彼此分离，并且可独立运作。由于显示单元110与感应表面120均可被提供作为输入装置，用以接收由操作手持式电子装置100的使用者所输入的指令、动作和/或手势，控制器130可进一步根据由触碰感应模块112和/或122检测到的或感应到的触碰事件控制手持式电子装置100的运作。
图2A是显示根据本申请的一实施例所述的手持式电子装置一正面外观示意图。图2B是显示根据本申请的一实施例所述的手持式电子装置一背面外观示意图。图2C是显示根据本申请的一实施例所述的手持式电子装置一侧面外观示意图。在此实施例中，手持式电子装置100呈现为一手机。然而，在本申请的其他实施例中，手持式电子装置也可为一平板计算机、个人数字助理、全球定位系统、或其他，而本申请并不限于任一种实施方式。根据本申请的一实施例，触碰感应模块112可被摆设于手持式电子装置100的正面，而触碰感应模块122可被摆设在手持式电子装置100的背面。值得注意的是，在本申请的其他实施例中，触碰感应模块112与触碰感应模块122也可均被摆设在手持式电子装置100的正面或背面，而本申请并不限于任一种实施方式。
触碰感应模块112可包括多个感应单元(图未示)。感应单元可被配置于手持式电子装置100的第一表面(例如，图2A所示的第一表面200)，并且可感应触碰事件。显示单元110可耦接至第一表面200。感应表面320可被配置在相机模块250下方，并且感应表面120/320上的触碰感应模块122可包括多个感应单元(图未示)。感应单元可被配置于手持式电子装置100的一第二表面上(例如，图2B所示的第二表面300)，并且可感应触碰事件。感应表面320可耦接至第二表面300。根据本申请的一实施例，第二表面300与第一表面200并非共平面的。此外，手持式电子装置100还可包括一第三表面350，第三表面350上具有并耦接至一按键360。第一表面200、第二表面300与第三表面350彼此并非共平面的。值得注意的是，在本申请的一实施例中，第二表面300可大体与第三表面350垂直相连，并且感应表面320与按键360的距离不超过12厘米(公分)，使得使用者可以单手操作手持式电子装置100(例如，使用者可将手持式电子装置100握于掌中，并且使用单手触碰感应表面320同时按下按键350等)。
根据本申请的一实施例，感应表面120/320的触碰感应模块122可提供附加的触控功能，其可整合指纹扫描及辨识功能，以及物件的位置与移动检测。
图3是显示根据本申请的一实施例所述的在感应表面的触碰感应模块的范例方块图。触碰感应模块122可包括用以检测指纹的一指纹传感器322-1、用以检测触碰行为的至少一特征的触碰传感器322-2与电路330。根据本申请的一实施例，指纹传感器322-1与触碰传感器322-2共平面于感应表面上。指纹传感器322-1可包括多个第一感应单元(图未示)，第一感应单元定义出可用以感应触碰事件的第一触碰视窗。第一感应单元可由一或多个感应电极所组成。各第一感应单元可对应于一感应通道。电路330将指纹传感器322-1的电极与触碰控制器132或控制器130相连。触碰控制器132或控制器130可根据第一扫描信号扫描第一感应单元，用以测量指纹的脊部与谷部在指纹传感器322-1上所导通的电场强度。触碰控制器132或控制器130可更分析测量到的强度(其可呈现为原始数据(raw data))，用以检测任何发生于指纹传感器322-1上的触碰事件，并且当指纹传感器322-1判断被触碰或按压时，使用测量到的电场强度产生一扫描到的指纹图像。触碰控制器132或控制器130可进一步将扫描到的指纹图像与使用者的一既定的指纹特征相比，用以决定检测到的指纹的一组合是否与指纹特征吻合(即，判断使用者的指纹是否正确)。
触碰传感器322-2可包括复述第二感应单元(图未示)，第二感应单元定义出可用以感应物件的触碰行为的至少一特征的第二触碰视窗。根据本申请的一实施例，所述的物件可以是手指、触控笔、笔、或其他类似的元件。第二感应单元可由一或多个感应电极所形成。各第二感应单元可对应于一感应通道。电路330将触碰传感器322-2的电极与触碰控制器132或控制器130相连。触碰控制器132或控制器130可根据第二扫描信号扫描第二感应单元，用以测量由所述物件于触碰传感器322-2上所导通的电场强度。触碰控制器132或控制器130可进一步分析测量到的强度(其可呈现为原始数据)，用以检测触碰传感器322-2上的任何触碰事件、决定所述物件的触碰行为的至少一特征，和/或进一步决定由所述物件所输入的命令、手势、动作或指令。触碰控制器132或控制器130可通过主机接口H_IF与触碰感应模块122通信。触碰控制器132或控制器130可进一步驱动预先定义或指派给这些命令、手势、动作或指令的对应的功能。
根据本申请的一实施例，指纹传感器322-1与触碰传感器322-2可被封装于同一晶粒。根据本申请的另一实施例，指纹传感器322-1与触碰传感器322-2可被封装于不同晶粒。
触碰控制器132或控制器130可进一步用以将感应表面122切换于指纹辨识模式与触碰感应模式之间，其中触碰感应模式可包括互电容感应。以下段落将有更详细的说明。
图4是显示根据本申请的一实施例所述的一触碰控制器范例方块图。触碰控制器400可包括模拟前端电路410、模拟至数字转换器420、微处理单元430、逻辑电路440与随机存取存储器450。模拟前端电路410可用以将扫描信号传送至与接收自触控感应模块。模拟至数字转换器420用以对接收自模拟前端电路410的电子信号进行模拟至数字转换，其中电子信号可用以表示出感应结果。微处理单元430用以控制模拟前端电路410与模拟至数字转换器420的运作、根据模拟至数字转换器420的输出测量由所述物件的手指所导通知电场强度、以及根据测量到的电场强度检测触碰事件。微处理单元430可进一步用以控制扫描信号的扫描速率，并且决定触碰的特征，例如，由所述物件或手指所输入的触碰动作和/或手势。逻辑电路440用以提供基本的逻辑功能，用以协助触碰控制器的运作。随机存取存储器450用以存储触碰控制器的系统数据。
图5是显示根据本申请的一实施例所述的在感应表面上的触碰感应模块的第一触碰视窗与第二触碰视窗的剖面图。第一触碰视窗510由指纹传感器的第一感应单元定义，第二触碰视窗520由触碰传感器的第二感应单元定义。根据本申请的一实施例，第一触碰视窗510具有第一感应面积，第二触碰视窗520具有第二感应面积，第二感应面积大体大于第一感应面积。此外，根据本申请的一实施例，第二触碰视窗520可与第一触碰视窗510部分重叠，并且第一触碰视窗510可如图5所示被配置在第二触碰视窗520的中央。值得注意的是，在本申请的一些实施例中，第一触碰视窗510也可被配置在第二触碰视窗520的上方、下方、左方或右方，因此本申请并不限于图5所示的内容。
值得注意的是，在本申请的优选实施例中，指纹传感器用以根据一第一像素密度检测指纹，而触碰传感器用以根据一第二像素密度检测触碰行为，并且第一像素密度高于第二像素密度。
图6A是显示根据本申请的第一实施例所述的第一感应单元与第二感应单元的分布范例。触碰感应模块600可包括基底63与耦接至基底63的多个第一感应单元61与多个第二感应单元62。如图6A所示，第一感应单元61的像素密度大于第二感应单元62的像素密度，并且第二感应单元62的第二间距(pitch)(例如，第二间距P2)大于第一感应单元61的第一间距(例如，第一间距P1)。此外，如图6A所示，第一感应单元61的第一间距可具有包含一最大间距的一或多个间距，而第二感应单元62的第二间距可具有包含一最小间距的一或多个间距，并且其中第二感应单元62的最小间距宽于第一感应单元61的最大间距。
根据本申请的一实施例，指纹传感器为一扫描式指纹传感器，具有与手指移动的一第一方向垂直排列的第一感应单元(或，第一组感应电极)，第一感应单元(或，第一组感应电极)形成一既定图样，此既定图样沿着第一方向具有一宽度，并且沿着与第一方向垂直的一第二方向具有一长度。图6A显示出本申请的一范例的既定图样64、第一方向D1与第二方向D2。此外，第二感应单元(或，第二组感应电极)可包括一或多个铜垫配置于指纹传感器周围，一或多个铜垫的最小间距大体大于由第一感应单元所形成的既定图样的宽度。
根据本申请的一实施例，第二感应单元(或，第二组感应电极)可分布在第一感应单元(或，第一组感应电极)四周，并且第一感应单元(或，第一组感应电极)与第二感应单元(或，第二组感应电极)可共平面于感应平面。值得注意的是，图6A中所示的布局图样以及第一感应单元61与第二感应单元62的数量仅为用以阐述本申请概念的范例，并非用以限制本申请的范围。此外，值得注意的是，根据本申请的一实施例，除了指纹传感器外，触碰传感器、电路与基底、感应表面也可包含防护罩，例如图5所示的防护罩530，此防护罩可如图5所示镶嵌于基底63上，并且覆盖第一组电极(其定义出第一触碰视窗510)与第二组电极(其定义出第二触碰视窗520)。
图6B是显示根据本申请的第二实施例所述的第一感应单元与第二感应单元的分布范例。如图6B所示，第一感应单元61的像素密度高于第二感应单元62的像素密度，并且第二感应单元62的第二间距(例如，P2)大于第一感应单元61的第一间距(例如，P1)。此外，如图6B所示，第一感应单元61的第一间距具有包含一最大间距的一或多个间距，而第二感应单元62的第二间距具有包含一最小间距的一或多个间距，并且其中第二感应单元62的最小间距宽于第一感应单元61的最大间距。值得注意的是，图6B中所示的布局图样以及第一感应单元61与第二感应单元62的数量仅为用以阐述本申请概念的范例，并非用以限制本申请的范围。
图6C是显示根据本申请的第三实施例所述的第一感应单元与第二感应单元的分布范例。如图6C所示，第一感应单元61的像素密度高于第二感应单元62的像素密度，并且第二感应单元62的第二间距(例如，P2)大于第一感应单元61的第一间距(例如，P1)。此外，如图6C所示，第一感应单元61的第一间距可具有包含一最大间距的一或多个间距，而第二感应单元62的第二间距可具有包含一最小间距的一或多个间距，并且其中第二感应单元62的最小间距宽于第一感应单元61的最大间距。值得注意的是，图6C中所示的布局图样以及第一感应单元61与第二感应单元62的数量仅为用以阐述本申请概念的范例，并非用以限制本申请的范围。
图7A是显示根据本申请的一实施例所述的第二感应单元范例。在此实施例中，第二感应单元72为铜垫(cooper pad)，并且耦接至触碰控制器的模拟前端电路的传送电路TX与接收电路RX。
图7B是显示根据本申请的另一实施例所述的第二感应单元范例。根据本申请的另一实施例，第二感应单元可为单层传感器，其包括传送电极701、接收电极702以及传送电极701与接收电极702之间的缝隙图样(gap pattern)703。关于单层传感器的详细介绍，可参考至申请于2013年1月8日的美国专利申请号第13736881号申请案，标题为“Touch Panel”，并结合为本申请参考文献。
根据本申请的一实施例，以图6C所示的分布图作为范例，虽然第二感应单元(或，第二感应电极)分布较第一感应单元(或，第一感应电极)稀疏，第二感应单元仍可用于感应触碰传感器上的所有触碰事件，包含发生在第二触碰视窗的中央位置或发生在并未分布有第二感应单元的第一触碰视窗上的触碰事件。以下段落将介绍数个用以决定一物件藉由触碰或按压由第二感应单元所定义的第二触碰视窗的触碰行为的质量中心的算法。
图8是显示根据本申请的一实施例所述的第二触碰视窗范例。假设有四个第二感应单元SU1、SU2、SU3与SU4定义出第二触碰视窗，而V(SU1)、V(SU2)、V(SU3)与V(SU4)分别用以代表由第二感应单元SU1、SU2、SU3与SU4所感应的感应结果。感应结果可以是测量到的电场强度或感应到的电容值的原始数据。由此物件在四个第二感应单元上所导通的电场强度或电容值可分别贡献出四个向量801、802、803与804，并且向量总和SUM_V(X，Y)的坐标可推导如下：
X＝V(SU2)*cos(π/4)+V(SU1)*cos(3π/4)+V(SU3)*cos(5π/4)+V(SU4)*cos(7π/4)式(1)
Y＝V(SU2)*sin(π/4)+V(SU1)*sin(3π/4)+V(SU3)*sin(5π/4)+V(SU4)*sin(7π/4)式(2)
一旦推导出向量总和的坐标，可得到此物件的质量中心的位置(X，Y)。此外，可更根据在一段时间内所决定的物件质量中心决定出此物件的移动或动作方式。值得注意的是，在本申请的其他实施例中，第二感应单元的数量可少于或多于四个，而本申请不限于此。
图9是显示本申请的另一实施例所述的第二触碰视窗范例。假设有N个第二感应单元SU1、SU2、SU3…SU(N-2)、SU(N-1)与SUN定义出第二触碰视窗，而V(SU1)、V(SU2)、V(SU3)…V(SU(N-2))、V(SU(N-1))与V(SUN)分别用以代表由第二感应单元SU1～SUN所感应的感应结果，则向量总和SUM_V(X，Y)的坐标可推导如下：
X＝V(SU1)*cos(θ(1))+V(SU2)*cos(θ(2))+V(SU3)*cos(θ(3))…+V(SU(N-2))*cos(θ(N-2))+V(SU(N-1))*cos(θ(N-1))+V(SUN)*cos(θ(N)) 式(3)
Y＝V(SU1)*sin(θ(1))+V(SU2)*sin(θ(2))+V(SU3)*sin(θ(3))…+V(SU(N-2))*sin(θ(N-2))+V(SU(N-1))*sin(θ(N-1))+V(SUN)*sin(θ(N)) 式(4)
其中θ(1)～θ(N)为各感应结果向量与X轴的夹角
如图8与图9所示，虽第二感应单元分布较第一感应单元稀疏，第二感应单元仍可感应于触碰传感器上的所有触碰事件，包含发生在第二触碰视窗的中央或发生在未分布有第二感应单元的第一触碰视窗上的触碰事件。
值得注意的是，于本申请的实施例中，第一感应单元与第二感应单元的灵敏度为可调整的。因此，第一/第二感应单元的感应范围可不仅覆盖第一/第二感应单元本身，也可包含第一/第二感应单元周围的区域。此外，值得注意的是，坐标的原点并不限于设置在第一/第二触碰视窗的中央。例如，坐标的原点也可设置在第一/第二触碰视窗的角落，因此本申请并不限于此。
图10是显示根据本申请的一实施例所述的一种用以控制一手持式电子装置的方法流程图。首先，检测一物件在手持式电子装置的一感应表面上的多个指纹与一触碰行为(步骤S1002)。接着，决定检测到的指纹的一组合是否与一指纹特征吻合(步骤S1004)。若否，则此流程回到步骤S1002。若是，则决定触碰行为的至少一特征(步骤S1006)。根据本申请的一实施例，至少一特征包括物件接触感应表面的一位置、触碰行为的移动或双击。接着，根据触碰行为的至少一特征控制手持式电子装置(步骤S1008)。
根据本申请的一实施例，处理器130可进一步在显示单元110上显示用以反映检测到的指纹与指纹特征吻合的一第一信息，以及在显示单元上显示用以反映触碰行为的至少一特征的一第二信息。第一信息与第二信息不同。举例而言，第一信息可以是未锁定画面，而第二信息可以是对应于物件的触碰行为的动作的画面。此外，当画面被锁定时，处理器130也可关闭显示单元110。举例而言，当按键360被按下时，画面被锁定。当显示单元110被关闭时，处理器130可在按键360再度被按下时开启显示单元110，并且在显示单元110上显示一锁定画面。在显示单元110上显示锁定画面后，处理器130还可响应至少一既定指令或检测到的指纹与指纹特征吻合的状态，在显示单元110上显示一解锁画面。
如上述，感应表面用以提供附加的触控功能，用以作为手持式电子装置100的另一个输入装置。此外，感应表面也可提供增强的触控功能，其可整合指纹扫描与辨识以及物件的触碰检测。当执行物件的触碰检测时，可实施成为手持式电子装置100的虚拟控制杆或方向键(例如，上、下、左、右键)，所述的虚拟控制杆或方向键由感应表面上的触碰事件控制。以下段落将进一步介绍由感应表面所提供的增强的触控功能。
图11是显示根据本申请的一实施例所述的使用附加触控功能控制手持式电子装置的方法流程图。假设手持式电子装置的操作系统(operating system)目前因启动省电模式而被中止(suspend)。此流程可开始于接收到一唤醒事件(步骤S1102)用以恢复操作系统的运作。根据本申请的一实施例，唤醒事件可在电源键(例如，按键360)被按下时被传送。接着，启动指纹传感器(步骤S1104)。接着，指纹传感器开始感应由使用者所输入的指纹(步骤S1106)。控制器130决定检测到的指纹的一组合是否与使用者的指纹特征吻合(即，判断使用者的指纹是否正确)(步骤S1108)。若不吻合，指纹传感器在时间届满(步骤S1112)之前继续感应由使用者所输入的指纹(步骤S1110)。在此实施例中，使用者输入指纹用以将画面解锁。若使用者的指纹正确，处理器将画面解锁，并且启动触碰传感器(步骤S1114)，用以进一步检测由使用者所输入的手势、动作、命令和/或指令。在本申请的实施例中，直到接收到一中止事件(步骤S1116)之前，此程序可停留在步骤S1114。步骤S1114，使用者可藉由触碰感应表面的触碰视窗操作手持式电子装置。如上述，使用者可通过感应表面的触碰视窗以类似控制虚拟控制杆或方向键的方式操作手持式电子装置。此时，使用者也可如传统设计般通过显示单元的触碰视窗操作手持式电子装置。换句话说，使用者可同时通过由不同触碰传感器所提供的两个不同的触碰视窗操作手持式电子装置。当接收到中止事件时，例如，当电源键被按下或当为了省电目的而关闭屏幕的时间届满时，操作系统会再度被中止(步骤S1118)，并且直到于步骤S1102接收到一唤醒事件后才会被恢复。
图12是显示根据本申请的一实施例所述的使用附加触控功能控制手持式电子装置的方法流程图。在此实施例中，使用一寄存器区隔两种不同的模式。举例而言，当应用程序被呼叫时，控制器可根据目前的触控需求设定寄存器(步骤S1202)。根据本申请的一实施例，当需要指纹辨识功能时，寄存器可被设定至模式1(例如上述的指纹辨识模式)，而当不需要指纹辨识功能时，寄存器可被设定至模式2(例如上述的触碰感应模式)。举例而言，除了上述的解锁应用以外，当使用者浏览网页或执行需要指纹辨识以辨认使用者身份的操作时，也会需要指纹辨识功能。
当寄存器被设定为模式1时(步骤S1204)，控制器130可启动指纹传感器(步骤S1206)。值得注意的是，在一些实施例中，当触碰传感器被启动时，触碰传感器可完成一完整扫描周期，并且在启动指纹传感器前会先关闭触碰传感器。当指纹传感器被启动时，指纹传感器的感应通道会被开启。此外，触碰控制器132(或，控制器130)可提供具有第一扫描速率的第一扫描信号，用以协助第一模式下的扫描操作。因此，指纹传感器可用以根据第一扫描速率检测指纹。接着，触碰控制器132(或，控制器130)可持续检测指纹传感器上的任何触碰事件或触碰行为(步骤S1208)。根据本申请的一实施例，触碰控制器132(或，控制器130)可藉由根据第一扫描速率扫描指纹传感器上的第一感应单元以测量由手指的脊部与谷部所导通的电场强度，根据测量的电场强度检测指纹传感器上的触碰事件或触碰行为，并且使用测量到的电场强度产生一扫描到的指纹图像。在一些实施例中，触碰控制器132(或，控制器130)可进一步将扫描到的指纹图像与使用者的一既定的指纹特征相比，用以决定检测到的指纹的一组合是否与指纹特征吻合，用以辨识使用者的指纹。当需要重新设定寄存器时(步骤S1210)，触碰控制器132(或，控制器130)可离开模式1。举例而言，当应用程序被呼叫时。
另一方面，当寄存器被设定为模式2时，控制器130可启动触碰传感器(步骤S1212)。值得注意的是，在一些实施例中，当指纹传感器被启动时，指纹传感器可完成一完整扫描周期，并且在启动触碰传感器前会先关闭指纹传感器。当触碰传感器被启动时，触碰传感器的感应通道会被开启。此外，触碰控制器132(或，控制器130)可提供具有第二扫描速率的第二扫描信号，用以协助第二模式下的扫描操作。因此，触碰传感器可用以根据第二扫描速率检测触碰行为。接着，触碰传感器132(或，控制器130)可持续检测触碰传感器上的任何触碰事件或触碰行为(步骤S1214)。根据本申请的一实施例，触碰传感器132(或，控制器130)可藉由根据第二扫描速率扫描触碰传感器上的第二感应单元以测量由手指所导通的电场强度，根据测量的电场强度检测触碰传感器上的触碰事件。当需要重新设定寄存器时(步骤S1216)，控制器130可离开模式2。举例而言，如上述，当应用程序被呼叫时。
值得注意的是，在本申请的一些实施例中，第一扫描信号的第一扫描速率大体高于第二扫描信号的第二扫描速率。因此，在第二模式之下的功率耗损会小于第一模式，并且在第二模式下控制手持式电子装置时，可有效节省电池耗电量。此外，触碰传感器132(或，控制器130)可直接调整(例如，提高或降低)用于检测触碰事件的扫描信号的扫描速率，因此本申请并不限于上述的速率关系。
本申请的上述实施例能够以多种方式执行，例如使用硬件、软件或其结合来执行。本领域技术人员应了解执行上述功能的任何组件或组件的集合可被视为一个或多个控制上述功能的处理器。此一个或多个处理器可以多种方式执行，例如藉由指定硬件，或使用微码或软件来编程的通用硬件来执行上述功能。
权利要求书中用以修饰元件的“第一”、“第二”等序数词的使用本身未暗示任何优先权、优先次序、各元件之间的先后次序、或方法所执行的步骤的次序，而仅用作标识来区分具有相同名称(具有不同序数词)的不同元件。
虽然本申请已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本申请，任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本申请的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (23)

1.一种手持式电子装置，包括：
显示单元，包含配置于显示面板上用以检测该显示面板上的触碰事件的触碰感应模组；
感应表面，用以检测物件的多个指纹以及该物件于该感应表面上的触碰行为，其中该感应表面包括指纹感应器，用以检测该多个指纹，以及触碰感应器，用以检测该触碰行为的至少一特征，其中该指纹感应器与该触碰感应器共平面于该感应表面上；
存储装置，用以存储指纹特征；
控制器，用以：
决定检测到的所述指纹的组合是否与该指纹特征吻合；以及
决定该触碰行为的至少一特征，其中该至少一特征包括该物件接触该感应表面的位置。
2.如权利要求1所述的手持式电子装置，还包括：
第一表面，具有并耦接至该显示单元；
第二表面，具有并耦接至该感应表面，该第二表面与该第一表面并非共平面的；
该控制器还用以：
在该显示单元上显示用以反映检测到的所述指纹与该指纹特征吻合的第一信息；以及
在该显示单元上显示用以反映该触碰行为的该至少一特征的第二信息。
3.如权利要求2所述的手持式电子装置，其中该第一信息与该第二信息不同，并且该触碰行为的该至少一特征还包括该触碰行为的移动或双击。
4.如权利要求2所述的手持式电子装置，还包括：
第三表面，具有并耦接至按键，其中该第一表面、该第二表面与该第三表面彼此并非共平面的，并且
其中该存储装置用以存储数据库，在该数据库中，至少一既定指令与该触碰行为的该至少一特征相关联，以及
该控制器还用以：
关闭该显示单元；
在关闭该显示单元后，当该按键被按下时，于该显示单元上显示一锁定画面；以及
在该显示单元上显示该锁定画面后，响应该至少一既定指令或检测到的所述指纹与该指纹特征吻合，在该显示单元上显示解锁画面。
5.如权利要求4所述的手持式电子装置，其中该第二表面连接至该第三表面，并且该感应表面与该按键的距离不超过12厘米。
6.如权利要求1所述的手持式电子装置，其中该控制器还用以使该感应表面切换于用以通过该指纹传感器检测所述指纹的指纹辨识模式以及用以通过该触碰传感器检测该触碰行为的该至少一特征的一触碰感应模式。
7.如权利要求1所述的手持式电子装置，其中：
该指纹传感器具有第一组感应电极，该第一组感应电极具有包含一最大间距的一或多个间距；
该触碰传感器具有第二组感应电极，该第二组感应电极具有包含最小间距的一或多个间距；并且
其中该第二组感应电极的该最小间距大于该第一组感应电极的该最大间距，该第二组感应电极配置在该第一组感应电极周围，并且该第一组感应电极与该第二组感应电极共平面于该感应表面上。
8.如权利要求7所述的手持式电子装置，其中该感应表面还包括：
基底，具有并耦接至该第一组感应电极与该第二组感应电极；
电路，设置在该基底上，并且将该第一组感应电极与该第二组感应电极连接于该控制器；
防护罩，镶嵌在该基底上并且覆盖该第一组感应电极与该第二组感应电极。
9.如权利要求7所述的手持式电子装置，其中该第二组感应电极包括至少一传送电极、接收电极以及该传送电极与该接收电极间的缝隙图样。
10.如权利要求7所述的手持式电子装置，其中该指纹传感器为扫描式指纹传感器，具有该第一组感应电极与手指移动的第一方向垂直排列，该第一组感应电极形成第一既定图样，该第一既定图样沿着该第一方向具有宽度，并且沿着与该第一方向垂直的第二方向具有长度，并且其中该第二组感应电极包括一或多个铜垫配置于该指纹传感器周围，该一或多个铜垫的该最小间距大于由该第一组感应电极形成的该第一既定图样的该宽度。
11.如权利要求6所述的手持式电子装置，其中该指纹传感器具有第一感应面积而该触碰传感器具有第二感应面积，该第二感应面积大于该第一感应面积，并且该第二感应面积与该第一感应面积至少部分重叠。
12.如权利要求1所述的手持式电子装置，其中该指纹传感器用以根据第一扫描速率检测所述指纹，该触碰传感器用以根据第二扫描速率检测该触碰行为，并且该第一扫描速率快于该第二扫描速率。
13.如权利要求1所述的手持式电子装置，其中该指纹传感器用以根据第一像素密度检测所述指纹，该触碰传感器用以根据第二像素密度检测该触碰行为，并且该第一像素密度高于该第二像素密度。
14.一种用以控制手持式电子装置的方法，包括：
检测物件于该手持式电子装置的感应表面上的多个指纹与一触碰行为，其中该感应表面包括用以检测该多个指纹的指纹感应器，以及用以检测该触碰行为的至少一特征的第一触碰感应模组，其中该指纹感应器与该第一触碰感应模组共平面于该感应表面上，并且该手持式电子装置的显示单元包含配置于显示面板上用以检测该显示面板上之触碰事件的第二触碰感应模组，其中该第一触碰感应模组与该第二触碰感应模组为不同的触碰感应模组并且独立运作；
决定检测到的所述指纹的组合是否与指纹特征吻合；
决定该触碰行为的至少一特征，其中该至少一特征包括该物件接触该感应表面的位置；以及
根据检测到的所述指纹的该组合是否与该指纹特征吻合以及该触碰行为的该至少一特征控制该手持式电子装置。
15.如权利要求14所述的方法，还包括：
在该手持式电子装置的该显示单元上显示用以反映检测到的所述指纹与该指纹特征吻合的第一信息；以及
在该显示单元上显示用以反映该触碰行为的该至少一特征的第二信息。
16.如权利要求15所述的方法，其中该第一信息与该第二信息不同，并且该触碰行为的该至少一特征还包括该触碰行为的移动或双击。
17.如权利要求15所述的方法，还包括：
关闭该显示单元；
在关闭该显示单元后，当该手持式电子装置的按键被按下时，开启该显示单元，并且在该显示单元上显示锁定画面；以及
在该显示单元上显示该锁定画面后，响应与该触碰行为的该至少一特征相关联的至少一既定指令或检测到的所述指纹与该指纹特征吻合，在该显示单元上显示解锁画面。
18.如权利要求17所述的方法，其中该感应表面与该按键的一距离不超过12厘米。
19.如权利要求14所述的方法，还包括：
使该感应表面切换于用以检测所述指纹的指纹辨识模式以及用以检测该触碰行为的该至少一特征的触碰感应模式之间。
20.如权利要求14所述的方法，其中该感应表面包括第一组感应电极与配置在该第一组感应电极周围的第二组感应电极，该第一组感应电极具有包含最大间距的一或多个间距，该第二组感应电极具有包含最小间距的一或多个间距，并且其中该第二组感应电极的该最小间距大于该第一组感应电极的该最大间距，并且该检测步骤还包括：
通过该第一组感应电极检测所述指纹；以及
通过该第二组感应电极检测该物件的该触碰行为。
21.如权利要求20所述的方法，其中该第二组感应电极包括至少一传送电极、接收电极以及该传送电极与该接收电极间的缝隙图样，并且通过该第二组感应电极检测该物件的该触碰行为的该步骤还包括：
通过该传送电极传送扫描信号；
响应传送于该传送电极的该扫描信号通过该接收电极检测互电容的变化；以及
根据该互电容的变化检测该物件的该触碰行为。
22.如权利要求14所述的方法，还包括：
根据第一扫描速率检测所述指纹；
根据第二扫描速率检测该物件的该触碰行为，其中该第一扫描速率高于该第二扫描速率。
23.如权利要求14所述的方法，还包括：
根据第一像素密度检测所述指纹；以及
根据第二像素密度检测该物件的该触碰行为，其中该第一像素密度高于该第二像素密度。
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