CN108875569A - 生物特征感测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种生物特征感测装置，应用于一生物特征的相关信息撷取，而该生物特征中表面高低起伏的两相邻相对极值处之间具有一最小间距，该生物特征感测装置包含：电容式面板，用以让具有该生物特征的一物体接近，该电容式面板中包括M条发射信号线以及N条接收信号线，M条发射信号线中的相邻两发射信号线间具有一第一间距，N条接收信号线中的相邻接收信号线间具有一第二间距，该第一间距大于或等于该最小间距或是该第二间距大于或等于该最小间距；以及控制电路，电性连接至该电容式面板，该控制电路在一第一时间内对该M条发射信号线中两组发射信号线分别输入一第一充放电信号与一第二充放电信号，该第一充放电信号与该第二充放电信号不同相。

Description

生物特征感测装置及方法
技术领域
本案为一种生物特征感测装置及方法，尤指一种指纹感测装置及方法。
背景技术
指纹辨识在便携设备上，已经是相当重要的应用，它主要扮演使用者身份认证的角色，尤其在移动支付逐渐盛行的今天，已成为便携设备上不可或缺的元件。目前，便携设备上的指纹辨识模块大多是直接完成在集成电路芯片之上，因为集成电路制程可以制作出微小线距的感测单元来轻松达成高分辨率的指纹图案撷取。例如线距(线中央到线中央)小于等于50um的二维电容感测单元，主要是要与人体指纹图案的分辨率相符，也因如此，感测单元的线宽不可能大于线距(50um)，造成电阻过高与电性不佳。但是，与手指面积大小相符的电容感测电路芯片，其大面积的半导体集成电路芯片将造成更高的产品成本。因此，多数厂商皆以缩小电路芯片面积的方式来降低成本，藉此提高产品的竞争力。但是，过小面积的电容感测单元只能撷取到部份的指纹图案，需要搭配更多其他技术手段才能达到快速且准确的指纹辨识。而如何能有效控制成本且能精确地完成大面积指纹图案撷取，为发展本案的主要目的。
发明内容
本案为一种生物特征感测装置，应用于一生物特征的相关信息撷取，而该生物特征中表面高低起伏的两相邻相对极值处之间具有一最小间距，该生物特征感测装置包含：一电容式面板，用以让具有该生物特征的一物体接近，该电容式面板中包括M条发射信号线以及N条接收信号线，M条发射信号线中的相邻两发射信号线间具有一第一间距，N条接收信号线中的相邻接收信号线间具有一第二间距，该第一间距大于或等于该最小间距或是该第二间距大于或等于该最小间距；以及一控制电路，电性连接至该电容式面板，该控制电路在一第一时间内对该M条发射信号线中两组发射信号线分别输入一第一充放电信号与一第二充放电信号，该第一充放电信号与该第二充放电信号不同相，分别由该N条接收信号线中两组接收信号线产生一第一电压信号与一第二电压信号，并根据该第一电压信号与该第二电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的一特征值阵列。
如上述构想所述的生物特征感测装置，其中该生物特征为指纹，具有该生物特征的该物体是具有"指纹"的手指，手指表面高低起伏的两相邻相对极值为两相邻峰或两相邻谷，该第一间距与该第二间距的范围为150微米至200微米，该发射信号线与该接收信号线的线宽大于50微米。
如上述构想所述的生物特征感测装置，其中该电容式面板由一电容感测矩阵所制成，该电容感测矩阵用以让具有“指纹”的手指接近，该电容感测矩阵包含有一第一组电极群与一第二组电极群，该一第一组电极群包含有M条发射信号线，该第二组电极群包含有N条接收信号线。
如上述构想所述的生物特征感测装置，其中该控制电路在该第一时间内对该M条发射信号线中两组发射信号线分别输入一第一充放电信号与一第二充放电信号，该第一充放电信号与该第二充放电信号互为反相，分别由该N条接收信号线中两组接收信号线产生该第一电压信号与该第二电压信号，并根据该第一电压信号与该第二电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该指纹的一第一特征值阵列。
如上述构想所述的生物特征感测装置，其中该控制电路在一第二时间内对该M条发射信号线中两组发射信号线分别输入一第三充放电信号与一第四充放电信号，该第三充放电信号与该第四充放电信号互为反相，分别由该N条接收信号线中两组接收信号线产生一第三电压信号与一第四电压信号，并根据该第三电压信号与该第四电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该指纹的一第二特征值阵列，而该第二时间中所使用的两组接收信号线的组成与该第一时间中所使用的两组接收信号线的组成不同，利用该第一特征值阵列与该第二特征值阵列来推估出代表该指纹的一影像值阵列。
如上述构想所述的生物特征感测装置，其中该第二时间中所使用的两组接收信号线中的一组接收信号线是一组外加接收信号线，该组外加接收信号线与该具有该生物特征信息的该物体间不具电容耦合效应。
如上述构想所述的生物特征感测装置，其中该控制电路在该第一时间中所使用的两组接收信号线的信号线数目皆为A，在该第二时间中所使用的两组接收信号线的信号线数目皆为B，其中A不等于B。
如上述构想所述的生物特征感测装置，其中该控制电路在该第一时间中所使用的两组接收信号线相邻且数目相等，在该第二时间中所使用的两组接收信号线的信号线数目相等但两者不相邻。
如上述构想所述的生物特征感测装置，其中该电容感测矩阵是利用纺织技术来制成，其中该第一组电极群与该第二组电极群都是由多条导线来制成，而每一条导线都是以绝缘材料包覆导体所制成，然后透过纺织技术来将该第一组电极群与该第二组电极群交织成该电容感测矩阵。
如上述构想所述的生物特征感测装置，其中该电容感测矩阵的该第一组电极群及该第二电组群分别设置在一软性电路基板的第一面及第二面，一保护盖板形成于该电容感测矩阵上方，该保护盖板的厚度在100微米到500微米的范围，而该软性电路基板的厚度范围在20微米到100微米的范围。
如上述构想所述的生物特征感测装置，其中该电容感测矩阵设置在一玻璃基板上，该电容感测矩阵包含：一第一导线构造，形成于该玻璃基板表面上，其中包含该第一组电极群、一第一组信号接脚以及一第二组信号接脚；一第一绝缘层，形成于该第一组电极群的表面上，但露出该第一组信号接脚以及该第二组信号接脚；一第二导线构造，形成于该玻璃基板表面上方，包含有一第二组电极群以及一加强信号接脚，该第二组电极群设置在该第一绝缘层的表面上，然后向外延伸到搭接至该第二组信号接脚的表面而完成电性接触，该加强信号接脚叠合在该第一组信号接脚之上；一第二绝缘层，覆盖在该第一组电极群与该第二组电极群的交越处上方；以及一玻璃盖板与一黏着层，该玻璃盖板藉由该黏着层固定至该第二绝缘层，进而覆盖在该交越处上方。
如上述构想所述的生物特征感测装置，其中该控制电路在一第一时间内对该M条发射信号线中一第一组发射信号线与一第二组发射信号线分别输入一第一充放电信号与一第二充放电信号，该第一充放电信号与该第二充放电信号不同相，分别由该N条接收信号线中一第一组接收信号线与一第二组接收信号线产生一第一电压信号与一第二电压信号，并根据该第一电压信号与该第二电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的一第一特征值阵列，其中该第一组发射信号线与该第二组发射信号线中的信号线数目皆为A，该第一组接收信号线与该第二组接收信号线中的信号线数目皆为B，A不等于B。
如上述构想所述的生物特征感测装置，其中该控制电路在一第一时间内对该M条发射信号线中一第一组发射信号线与一第二组发射信号线分别输入一第一充放电信号与一第二充放电信号，该第一充放电信号与该第二充放电信号不同相，分别由该N条接收信号线中一第一组接收信号线与一第二组接收信号线产生一第一电压信号与一第二电压信号，并根据该第一电压信号与该第二电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的一第一特征值阵列，其中该第一组发射信号线与该第二组发射信号线中的信号线相邻且数目相等，该第一组接收信号线与该第二组接收信号线中的信号线数目相等但两者不相邻。
如上述构想所述的生物特征感测装置，其中该第一组电极群与该第二组电极群所包含的至少一发射信号线与一接收信号线为曲线，而且该等曲线的凹凸性与待测指纹的线条的凹凸性相反。
如上述构想所述的生物特征感测装置，其中该控制电路在一第二时间内对该M条发射信号线中两组发射信号线分别输入一第三充放电信号与一第四充放电信号，其中该第三充放电信号与该第四充放电信号不同相，且该第三充放电信号与该第一充放电信号为反相、第四充放电信号与该第二充放电信号为反相，该控制电路分别由该N条接收信号线中两组接收信号线产生一第三电压信号与一第四电压信号，并根据该第一电压信号、该第二电压信号、该第三电压信号与该第四电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的该特征值阵列。
本案为一种生物特征感测方法，应用于使用一电容式面板来对一生物特征进行相关信息撷取，该生物特征中表面高低起伏的两相邻相对极值处之间具有一最小间距，该电容式面板中包括M条发射信号线以及N条接收信号线，M条发射信号线中的相邻两发射信号线间具有一第一间距，N条接收信号线中的相邻接收信号线间具有一第二间距，该第一间距大于或等于该最小间距或是该第二间距大于或等于该最小间距，而该生物特征感测方法包含下列步骤：在一第一时间内对该M条发射信号线中两组发射信号线分别输入一第一充放电信号与一第二充放电信号，该第一充放电信号与该第二充放电信号不同相，分别由该N条接收信号线中两组接收信号线产生一第一电压信号与一第二电压信号；根据该第一电压信号与该第二电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值；以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的一第一特征值阵列。
如上述构想所述的生物特征感测方法，其中该两组发射信号线中的一组发射信号线包含有复数条相邻信号，且该复数条相邻信号并联在一起。
如上述构想所述的生物特征感测方法，其中还包含下列步骤：在一第二时间内对该M条发射信号线中两组发射信号线分别输入一第三充放电信号与一第四充放电信号，该第三充放电信号与该第四充放电信号不同相，分别由该N条接收信号线中两组接收信号线产生一第三电压信号与一第四电压信号；根据该第三电压信号与该第四电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值；对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的一第二特征值阵列；以及储存该第一特征值阵列以及该第二特征值阵列或与该第一特征值阵列以及该第二特征值阵列皆相关的一第三特征值阵列来代表该生物特征信息。
如上述构想所述的生物特征感测方法，其中该第一时间内该M条发射信号线中两组发射信号线与两组接收信号线所涵盖的第一面积长宽比不同于该第二时间中该M条发射信号线中两组发射信号线与两组接收信号线所涵盖的第二面积长宽比，利用该第一面积长宽比与该第二面积长宽比进行感测分别得到该第一特征值阵列与该第二特征值阵列，再利用该第一特征值阵列与该第二特征值阵列来推估出代表该生物特征信息的一影像值阵列。
如上述构想所述的生物特征感测方法，其中该第一或第二时间中所使用的两组接收信号线中的一组接收信号线可以是一组外加接收信号线，该组外加接收信号线与该具有该生物特征信息的该物体间不具电容耦合效应。
如上述构想所述的生物特征感测方法，其中还包含下列步骤：在使用者将手指依顺时针方向或逆时针方向来逐渐旋转手指达一角度的过程中，感测并记录下代表复数个不同角度下所感测到的复数个特征值阵列。
如上述构想所述的生物特征感测方法，其中记录下代表复数个不同角度下所感测到的复数个特征值阵列，为记录该复数个特征值阵列中每个相同位置的变化过程所形成的数列，用来当作是代表该生物特征的特征数据。
如上述构想所述的生物特征感测方法，其中还包含下列步骤：利用该第一特征值阵列推估出一指纹图案；将该指纹图案中线条不明显的区域进行一特定规则的图像处理算法，进而得出该处的一虚拟指纹图案；以及将包含有该虚拟指纹图案的指纹图案进行储存。
如上述构想所述的生物特征感测方法，其中还包含下列步骤：当用户再次扫描指纹进行身份验证时，运用相同特定规则的图像处理算法再进行图案复原，并将所得到指纹图案与已储存的指纹图案来进行比对。
本案在用以感测指纹的电容感测矩阵的设计中，改将其中第一组电极群与第二组电极群的线距(pitch，定义是相邻的线中央到线中央)范围增加到150um～200um。如此一来，相较于传统电容感测矩阵的线距需要缩小到50um。本案的二维感测单元线宽也可以大幅增加到大于50um，可以让感测单元的电性更好。而这个范围的电极群可以跳脱出半导体制程或是其他高价的光学微影制程的限制，进而改用制作成本较低的技术手段。而且第一组电极群与第二组电极群可以分别印刷在一软性电路基板的两个表面，避免使用大面积的半导体集成电路芯片来制成感测指纹的电容感测矩阵，将可大幅降低产品的成本，而且软性电路基板上的指纹感测矩阵可以整合到卡片等可弯曲的片状物上，不必担心像半导体集成电路芯片般容易碎裂。因本发明感测方法的改善，电容的电容值约在100fF～10pF的范围内就可以有效运作，相对于现有技术约需1-5pF的范围内才可以有效运作，本发明显然有相当程度的改善。在相同的布线密度下，本发明可将辨识的分辨率在两个维度上各提高两倍，因此整体分辨率则可提高四倍。如此一来，本案便可以利用较低的信号线密度来撷取到较高分辨率的指纹、掌纹或其他生物特征的图案。特征值阵列所构成的数据集合直接储存，可以直接代表受测指纹的特征，而不需要再特别转换成实际线条图案再来进行指纹比对。本案形成的两面都可以侦测的指纹感测装置，可以应用于在便携设备上的指纹感测，让使用者利用姆指与食指上下夹持该便携设备(智能手机或是智能卡)时，一并完成姆指与食指与指纹感测，可用以支持移动支付的身份认证。又或是将传感器结构重复制作于便携设备(例如平板计算机或是智能手机)的一感测平面(例如触控显示平面)的左右两角落，让使用者利用双手握持该便携设备时，一并完成左右姆指的指纹感测，同样可以支持身份认证所需。本案技术手段可以以低成本来完成大面积的指纹感测面板，所以可以得到较多的基本指纹特征来进行辨识，增加指纹辨识的正确率。综上所述，本发明可以让线距大于等于受测物的线距，进而改用制作成本较低的技术手段，因此可以达到发展本案的主要目的。
附图说明
图1A是本案所提出来的生物特征感测装置的功能模块示意图。
图1B是本发明应用于电容式面板的功能模块示意图。
图2是本发明所进行的感测方法的步骤流程图。
图3A与图3B是本发明中感测电路构造与其信号波形示意图。
图4A～图4D是本发明中3×3阵列数据分布示意图。
图5是将本发明技术手段应用于多个感测芯片来控制同一块电容式面板时的功能模块示意图。
图6是将本发明技术手段应用于多个感测芯片来控制同一块电容式面板时的另一功能模块示意图。
图7是将本发明技术手段应用于多个感测芯片来控制同一块电容式面板50时的再一功能模块示意图。
图8是本发明中比较器电路的另一实施例示意图。
图9是本发明中感测电路构造示意图。
图10是本发明中感测信号波形示意图。
图11是本发明中比较器电路的一较佳实施例电路示意图。
图12A、12B与12C为本案把电容感测矩阵设置在软性电路板的构造示意图。
图13A是本案所提出来的把电容感测矩阵设置在玻璃基板上的较佳实施例的剖面构造示意图。
图13B是本案图13A中第一导线构造的俯视构造示意图。
图13C是本案图13A中第一绝缘层的俯视构造示意图。
图13D是本案图13A中第二导线构造的俯视构造示意图。
图13E是本案图13A中第二绝缘层的俯视构造示意图。
图14是表示出指纹中相邻的峰与相邻的谷的线条示意图。
图15A～图15C是表示具有不同长宽比矩形的移动窗口示意图。
图16是本发明使用一组外加接收信号线的示意图。
图17A与图17B是表示出基本指纹特征的示例图。
图18是本案为改善指纹侦测效果所提出来的电极分布示意图。
图19是本案侦测出的指纹图案中存在着线条不明显的区域示意图。
具体实施方式
本案发展出一生物特征感测装置来改善现有缺陷，请参见图1A，是本案所提出来的生物特征感测装置的功能模块示意图，以下以常见的生物特征“指纹”为例来进行说明。首先，本案提供一个电容感测矩阵90所制成的电容式面板，其包含有一第一组电极群901(包含有M条发射信号线)与一第二组电极群902(包含有N 条接收信号线)，该第一组电极群901与该第二组电极群902分别具备发射电极与接收电极的功能。当然也可以是反过来，由该第一组电极群901与该第二组电极群902分别具备接收电极与发射电极的功能，接收电极与发射电极的定义，主要是由电性连接于该电容感测矩阵90的一控制电路91来完成。而电容感测矩阵90 所制成的电容式面板则是用以让具有该生物特征的一物体接近，例如具有“指纹”的手指。
该生物特征“指纹”是由手指皮肤表面的高低起伏所构成，因此指纹具有深度差异，外凸的地方通常称为“峰(ridge)”，内凹的地方通常称为“谷(valley)”，其图例可以参见图14，其中有表示出峰1398与谷1399的示意图。因此，指纹中包含的“峰”和“谷”与其面板间的距离便有所不同，而本案电容感测矩阵90所制成的电容式面板便可相对应此距离的差异而感测到不同数值的电容值分布，进而得到与指纹图案相关的生物特征信息。而“峰(ridge)”与“谷(valley)”可以被通称为相对极值(相对极大值与相对极小值)，而两相邻同类极值(两相邻极大值或两相邻极小值)处之间具有间距，在本案的定义中，在众多的间距中数值最小的称为最小间距。而最小间距通常决定了电容感测矩阵90中相邻信号线的间距，于是在传统的技术手段中，电容感测矩阵90中相邻信号线的间距都需要小于最小间距，如此才可以清楚地感测出指纹图案来完成辨识。但是，在本案中，M条发射信号线中的相邻两发射信号线间具有一第一间距，N条接收信号线中的相邻接收信号线间具有一第二间距，而本案的技术特征是让该第一间距可大于或等于该最小间距或是让该第二间距可大于或等于该最小间距，当然也可以让该第一间距大于或等于该最小间距而且该第二间距大于或等于该最小间距。
于是本案在用以感测指纹的电容感测矩阵90的设计中，改将其中第一组电极群901与第二组电极群902的线距(pitch，定义是相邻的线中央到线中央)范围增加到150um～200um。如此一来，相较于传统电容感测矩阵90的线距需要缩小到 50um。本案的二维感测单元线宽也可以大幅增加到大于50um，可以让感测单元的电性更好。而这个范围的电极群可以跳脱出半导体制程或是其他高价的光学微影制程的限制，进而改用制作成本较低的技术手段，例如导体原料是其它可印刷导体(银浆或是碳膜)来直接进行印刷完成，因为直接印刷的线宽极限已缩到100um。而且第一组电极群901与第二组电极群902可以分别印刷在一软性电路基板 (Flexible Printed Circuit，FPC)的两个表面，避免使用大面积的半导体集成电路芯片来制成感测指纹的电容感测矩阵，将可大幅降低产品的成本，而且软性电路基板上的指纹感测矩阵可以整合到卡片等可弯曲的片状物上，不必担心像半导体集成电路芯片般容易碎裂。
而为能达到此功效，本案中电性连接至该电容式面板的控制电路91则以下列方式来进行感测：首先，在一第一时间内，控制电路91对电容感测矩阵90中该 M条发射信号线中的两组发射信号线上分别输入一第一充放电信号与一第二充放电信号，该第一充放电信号与该第二充放电信号不同相，如此一来，电容感测矩阵90所制成的电容式面板便会分别由该N条接收信号线中两组接收信号线产生一第一电压信号与一第二电压信号，控制电路91便可根据该第一电压信号与该第二电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的一特征值阵列。在本例中，该特征值阵列便可以代表指纹的图案。而以此技术手段所得到的指纹的图案将可清楚分辨最小间距而达到指纹辨识的目的。
请参见图1B，其是本发明应用于电容式面板的功能模块示意图，其中包含有M条发射信号线11～1M、N条接收信号线21～2N以及这些信号线(也即M条发射信号线11～1M和N条接收信号线21～2N)的邻近处(本实施例为交越处，但还可以是同平面但并列)所形成的M×N个电容C11～Cmn，该些电容C11～Cmn可响应导电体(例如手指上指纹的“峰”和“谷”)的接近或接触而产生电容值的变化，且因本发明感测方法的改善，这些电容的电容值约在100fF～10pF)的范围内就可以有效运作，相对于现有技术约需1-5pF的范围内才可以有效运作，本发明显然有相当程度的改善。至于控制电路91主要包含有充放电信号产生器190与电压信号处理器180，充放电信号产生器190电性连接于M条发射信号线11～1M，可用以产生所需的充放电信号，而电压信号处理器180则电性连接于N条接收信号线21～2N，可用以在接收信号线21～2N上接收所产生的电压信号并进行处理。而为能改善现有技术中的缺陷，本发明提出一种新的生物特征感测方法，包含如图2所示的步骤流程图。
如图2所示，在步骤101中，可在第一时间内，利用充放电信号产生器190 分别在该M条发射信号线11～1M中至少选择两组发射信号线分别输入第一充放电信号与第二充放电信号，电压信号处理器180再分别从N条接收信号线中的至少两组接收信号线上接收相对应产生的第一电压信号与第二电压信号。举例来说，两组发射信号线可为相邻发射信号线12、13，而两组接收信号线可为相邻两接收信号线22、23，所输入的第一充放电信号可为由零伏特上升至正电压3V的充电信号(见图3B所示)，而输入的第二充放电信号可为由3V下降至零伏特的放电信号(见图3B所示)，第一充放电信号与第二充放电信号不同相，此处互为反相，至于分别从相邻两接收信号线22、23上接收到的第一电压信号与第二电压信号，可以利用图1B中所示的比较器电路18根据第一电压信号与第二电压信号进行比较而由输出端Vo输出第一电压差值或是与第一电压差值等效的函数值。例如，以不同的比较方式或电路来得出与第一电压差值相同极性但非线性比例的函数值；也可通过调整充放电信号大小取得第一电压信号与第二电压信号差值的函数，相关实施例将在后续进行说明。
接着，在步骤102中，在第二时间内，充放电信号产生器190分别在上述两组发射信号线上分别输入第三充放电信号与第四充放电信号，电压信号处理器180 再分别从上述两组接收信号线上接收相对应产生的第三电压信号与第四电压信号。举例来说，两组发射信号线可为相邻发射信号线12、13，而两组接收信号线可为相邻两接收信号线22、23，所输入的第三充放电信号可为由3V下降至零伏特的放电信号(见图3B所示)，而输入的第四充放电信号为由零伏特上升至正电压 3V的充电信号(见图3B所示)，第三充放电信号与第四充放电信号不同相，此处互为反相，至于分别从相邻两接收信号线22、23上接收到的第三电压信号与第四电压信号，同样可以利用图1B中所示的比较器电路18进行比较而由输出端Vo输出第二电压差值或是与第二电压差值等效的函数，例如，以不同的比较方式或电路来得出与第二电压差值相同极性但非线性比例的函数值；也可通过调整充放电信号大小取得第三电压信号与第四电压信号差值的函数，相关实施例将在后续进行说明。
接着，在步骤103中，电压信号处理器180可根据该第一电压差值或与其等效的函数值与该第二电压差值或与其等效的函数值而产生出对应该四组信号线的邻近处所对应的等效电容的特征值，本例是该相邻发射信号线12、13与该相邻接收信号线22、23邻近处所对应的等效电容的特征值，本例为将第一电压差值或其函数值减去第二电压差值或其函数值定义为相对应于电容C22的特征值。
然后，电压信号处理器180可对所有相邻发射信号线与相邻接收信号线重复上述步骤101～103，进而产生出多个特征值而可形成一特征值阵列A[p,q]。基本上，该特征值阵列A[p,q]便可用来估计出该电容式面板上的一个或多个近接感应点的位置信息，其中该近接感应点是手指纹路外凸处(或其他生物特征)接近或触碰该电容式面板中的位置。而当步骤104中判断出所有的位置或默认的位置都进行完上述步骤而得到相对应的特征值后，便进入步骤105。
最后，步骤105是根据该特征值阵列A[p,q]内的数据分布，进而估计出电容式面板上的一个或多个近接感应点的位置信息。其中该近接感应点是手指纹路外凸处接近或触碰该电容式面板中的位置。而步骤105可在包含有电压信号处理器180 的电容式面板的控制电路芯片中来完成，或是将特征值阵列A[p,q]传送至应用该电容式面板的信息系统，例如笔记本计算机、平板计算机或是智能型手机等，而让信息系统来执行步骤105也是可以的。
为能更清楚说明上述技术的细节，特以图3A与图3B所示的电路构造与信号波形示意图来进行实例讲解，但本发明技术不限于仅以下列方式进行。由于上述实施例是以相邻两发射信号线与相邻两接收信号线为一个单位来进行感测，因此可以视为利用涵盖四条信号线的交越处的一个窗口200来进行移动，进而扫描整个电容式面板。当窗口200移动到信号线X0、X1、Y0、Y1的交越处，而近接感应点与窗口200间的相对位置关系为四个信号线交点的右上位置1时，利用上述步骤101～102所得到的第一电压差值与第二电压差值分别为+ΔV与-ΔV，因此，步骤103(第一电压差值减去第二电压差值)所得到的特征值将为+2ΔV。而当近接感应点与窗口200间的相对位置关系为四个信号线交点的右下位置2时，利用上述步骤101～102所得到的第一电压差值与第二电压差值分别为-ΔV与+ΔV，因此，步骤103(第一电压差值减去第二电压差值)所得到的特征值将为-2ΔV。而当近接感应点与窗口200间的相对位置关系为四个信号线交点的左下位置3时，利用上述步骤101～102所得到的第一电压差值与第二电压差值分别为+ΔV与-ΔV，因此，步骤103(第一电压差值减去第二电压差值)所得到的特征值将为+2ΔV。当近接感应点与窗口200间的相对位置关系为四个信号线交点的右上位置4时，利用上述步骤101～102所得到的第一电压差值与第二电压差值分别为-ΔV与+ΔV，因此，步骤103(第一电压差值减去第二电压差值)所得到的特征值将为-2ΔV。
但是当近接感应点与窗口200间的相对位置关系为图3A中的位置5、6、7、 8时(也就是窗口200外的区域)，利用步骤101～103所得到的特征值将分别与位置 1、2、3、4的极性一致但绝对值较小。
至于当近接感应点与窗口200间的相对位置关系为图3A中的位置9-1时，只要发射信号线上的充放电信号足够强，步骤101所得到的第一电压差值与步骤102 所得到的第二电压差值分别为0，因此步骤103中将第一电压差值减去第二电压差值所得到的特征值仍为0。而当近接感应点与窗口200间的相对位置关系为图3A 中的位置9-2时，步骤101所得到的第一电压差值与步骤102所得到的第二电压差值分别为-ΔV与-ΔV，因此步骤103中将第一电压差值减去第二电压差值所得到的特征值仍为0。而当窗口200移动到信号线X0、X1、Y0、Y1的交越处，若是没有出现近接感应点或是近接感应点与窗口200间的相对位置关系为位置(4-1)、位置(4-2)或位置(4-3)时，利用步骤101～103所得到的特征值皆为0。
如此一来，以尺寸为2×2的窗口200扫描过整个电容式面板后，便可产生出一个特征值阵列A[p,q]，其中对应每个窗口位置储存有上述步骤得到的特征值，特征值可分为正值、负值或是0，简单的表达就是+、－以及0。
而根据该特征值阵列A[p,q]内的数据分布来进行分析，利用步骤105便可估计出该电容式面板上的一个或多个近接感应点的位置信息。其中该近接感应点是手指纹路外凸处接近或碰触该电容式面板中的位置。举例来说，当完全没有手指接近或碰触该电容式面板，在一预定时间中扫描所得的特征值阵列A[p,q]的所有数据均为0，而当手指接近或碰触该电容式面板中任一发射信号线与接收信号线交点 (X0,Y0)时，对应该交点的一特征值及其周围的八个特征值将会如图4A所示的3×3 阵列，因此，对此3×3阵列进行运算，当该运算的结果符合图4A所示的第一状态(例如图中特征值的分布状态)，便可判断出该近接感应点的位置信息(X0,Y0)与第一偏移向量0。也即当特征值阵列A[p,q]的局部出现如图4A所示的数据分布时，便可推估出(X0,Y0)处有一个近接感应点。而当特征值阵列A[p,q]中出现有多个如图4A所示的数据分布时，便可同时推估出有多个近接感应点。
除此之外，特征值阵列A[p,q]的局部还有出现如图4B～图4D的数据分布时，而这也可以推估出该处有一个近接感应点，只是位置不在交点上，而是在交点 (X0,Y0)的附近而分别具有第二偏移向量42、第三偏移向量43、第四偏移向量44，举例来说，图4B的数据分布代表近接感应点位于交点(X0,Y0)的下方(例如图3A的位置(4-3))、图4C的数据分布代表近接感应点位于交点(X0,Y0)的右方(例如图3A 的位置(4-1))，至于图4D的数据分布代表近接感应点位于交点(X0,Y0)的右下方(例如图3A的位置(4-2))，因此在相同的布线密度下，本发明可将辨识的分辨率在两个维度上各提高两倍，因此整体分辨率则可提高四倍。如此一来，本案便可以利用较低的信号线密度来撷取到较高分辨率的指纹、掌纹或其他生物特征的图案。
至于图3B所示的充放电信号只是用以说明的一个举例，不一定仅能限制于正电压3V下降至零伏特或是零伏特上升至正电压3V，只要是由某一较大固定电压下降至另一较小固定电压或是由再一较小固定电压上升至又一较大固定电压都可以使用并达到感测目的，只是预设成以零伏特及3V来进行感测，可以有助于维持电路设计的平衡。
而由于是利用相邻两条发射信号线与相邻两条接收信号线来进行位置检测，因此在电容式面板X方向与Y方向的边缘处需至少各增设一条如图1B中所示的假信号线(DUMMYLINE)10、20，用以供发射信号线11、接收信号线21进行上述运算之用，但假信号线(DUMMYLINE)上可以不需要与手指间有电容耦合的效果，因此不需要设置在可以被手指接近的地方。当然，也可直接省略假信号线(DUMMY LINE)的设置，直接将发射信号线12、接收信号线22镜射成虚拟的假信号线 (DUMMY LINE)10、20，用来供发射信号线11、接收信号线21进行上述运算之用。
再请参见图5，其是将本发明技术手段应用于多个感测芯片来控制同一块电容式面板50时的功能模块示意图，图中以两个感测芯片为例，会有不同组的发射或接收信号线XC1、XC2分配给不同的感测芯片51、52来处理，则感测芯片间需设置有一参考电压传输线53，用以传送一参考电压信号给所有的感测芯片来进行参考，如此将可让分属不同感测芯片上的接收信号线上所产生的电压信号进行比较运算时可以有统一的参考电压，感测芯片51、52便可将步骤101、102所得到的电压差值或是步骤103所得到的特征值传送到后端的微控制器54进行处理，进而得到相对应的近接感应点位置信息，进而达到本发明的主要目的。
另外，再请参见图6，若电容式面板60相邻接收信号线Y61、Y62刚好分属于不同的芯片61、62，则芯片61、62间也可通过彼此互连的信号传输线(例如图中传输线63)来传送相邻一个或多个信号线上的电压信号给另一芯片来进行参考，如此将可完成上述运算而达到本发明的主要目的。或是如图7所示，其是将电容式面板70上介于接收信号线Y71与Y73间的接收信号线Y72同时接到不同的芯片71、 72，用以让接收信号线Y72上的电压信号可以让两个芯片71、72都可以进行参考，如此也可完成上述运算而达到本发明的主要目的。
再请参见图8，其是图1B中比较器电路18的另一实施例示意图，其中利用第一电容81、第二电容82与比较器88来进行另外一种比较方式。详细来说，在步骤101中，同样可在第一时间内，利用充放电信号产生器190分别由M条发射信号线11-1M中至少选择两组发射信号线分别输入第一充放电信号与第二充放电信号，电压信号处理器180再分别在N条接收信号线中至少两组接收信号线上接收相对应产生的第一电压信号与第二电压信号。举例来说，两组发射信号线可为相邻发射信号线12、13，而两组接收信号线可为相邻两接收信号线22、23，所输入的第一充放电信号为由零伏特上升至正电压3V的充电信号(见图3B所示)，而输入的第二充放电信号为由3V下降至零伏特的放电信号(见图3B所示)，至于分别在相邻两接收信号线22、23上接收到的第一电压信号与第二电压信号，可以另外通过控制图8中第一电容81、第二电容82的输入电压V81与V82的电位，而让比较器电路88的两个输入端881、882间达成平衡，进而使输出端883所输出的电压维持在"0"电位，并可记录达成平衡时V81与V82电位的差值来当作第一电压差值。或者，可以提供相同的输入电压V81与V82，但是改变第一电容81、第二电容 82的电容值，也是同样让比较器电路88的两个输入端881、882间达成平衡，进而使输出端883所输出的电压维持在"0"电位，并可记录达成平衡时第一电容81、第二电容82的电容值的差值来当作与第一电压差值等效的函数值。而图1B中的比较器电路18需要用模拟数字转换器来完成，但是比较器电路88则可以用较简单的单一位的比较器来完成。
而在步骤102中，可在第二时间内，充放电信号产生器190分别由上述两组发射信号线分别输入第三充放电信号与第四充放电信号，电压信号处理器180再分别从上述两组接收信号线上接收相对应产生的第三电压信号与第四电压信号。举例来说，两组发射信号线可为相邻发射信号线12、13，而两组接收信号线可为相邻两接收信号线22、23，所输入的第三充放电信号为由3V下降至零伏特的放电信号，所输入的第四充放电信号为由零伏特上升至正电压3V的充电信号(见图 3B所示)，至于分别从相邻两接收信号线22、23上接收到的第三电压信号与第四电压信号，同样可以利用图8中第一电容81、第二电容82的输入电压V81与V82的电位，而让比较器电路88的两个输入端881、882间达成平衡，进而使输出端 883所输出的电压维持在"0"电位，并可记录达成平衡时V81与V82电位的差值来当作第二电压差值。或者，可以提供相同的输入电压V81与V82，但是改变第一电容81、第二电容82的电容值，也是同样让比较器电路88的两个输入端881、882 间达成平衡，进而使输出端883所输出的电压维持在"0"电位，并可记录达成平衡时第一电容81、第二电容82的电容值的差值来当作与第二电压差值等效的函数值。
另外，上述各个例子都是以相邻两信号线为例来进行说明，但是本发明技术手段尚可用选用M条发射信号线中两组发射信号线甚至是更多组发射信号线来分别输入充放电信号，并分别由N条接收信号线中两组接收信号线甚至是更多组接受信号线来接收所相对应产生的电压信号，而每组发射信号线可为单一条发射信号线或是多条发射信号线来构成，而且两组发射信号线间不一定要紧邻，中间也可以隔有其他发射信号线。当然，每组接收信号线的组成也可以是单一条接收信号线或是多条接收信号线来构成，而且两组接收信号线间不一定要紧邻，中间也可以隔有其他接收信号线。而以多条发射信号线或多条接收信号线来完成每组发射信号线或接收信号线，将有助于感测灵敏度的提高与感测面积的增加，使得导电体接近电容式面板便可感测到，而不需要直接接触。另外，本发明也可改为N条发射信号线中两组发射信号线甚至是更多组发射信号线来分别输入充放电信号，并分别由M条接收信号线中两组接收信号线甚至是更多组接收信号线来接收所相对应产生的电压信号，只需利用多任务器(图未示出)来进行线路连接的改变，而且电压信号处理器180也可由两个或多个模拟/数字转换器或单一位的比较器来组成，且两个或多个模拟/数字转换器可设于不同芯片中，此属电路设计的一般变化，在此不再赘述。而上述所使用的技术手段，其细节也可以参见申请人于公开日为2014/11/16的中国台湾专利公开号201443754"应用于电容式面板的控制点感测方法与装置"及公开日为2014/11/12的中国专利公开号CN104142766 A的说明书内容。
但是，上述说明中的双线感测技术虽然可以有效消除杂讯以及提升分辨率，但是需要利用两段时间来进行充放电信号的变化以及进行四个电压信号的运算。有鉴于此，本案便再提出另一实施例来满足快速运算与降低耗能的需求。以下配合上述图3A的标示来进行说明，利用相邻两发射信号线(例如图中的X0、X1)与相邻两接收信号线(例如图中的Y0、Y1)为一个单位来进行感测，因此可以视为利用涵盖四条信号线的交越处(或临近处)的一个窗口200来进行移动，进而扫描整个电容式面板。本实施例主要是改变了中国台湾专利公开号第201443754号及中国专利公开号CN 104142766 A中驱动电压的输入方式，也就是将原本在图2步骤101、102 中所进行的方法，也就是在第一时间与第二时间内所分别输入的第一充放电信号与第二充放电信号以及第三充放电信号与第四充放电信号中省略一组充放电信号。举例来说，可以省略步骤102而只需进行步骤101，也就是仅输入第一充放电信号与第二充放电信号，并分别由相邻两接收信号线Y0、Y1(或是线群)上接收第一电压信号与第二电压信号来进行量测。而其中第一充放电信号与第二充放电信号可以如图3B所示的互为反相的充放电信号，不过也可以是其它形态的的非同相信号(如图10所示)。如此一来，当窗口200移动到如图9所示的位置进行量测时，而手指纹路外凸处触碰图9中位置1时，将使得接收信号线Y0上所感应的电压受 X1的电压相位(phase)影响，手指纹路外凸处触碰图9中位置2时，将使得接收信号线Y1上所感应的电压受X1的电压相位影响，若手指纹路外凸处触碰图9中位置3时，将使得接收信号线Y1上所感应的电压受X0的电压相位影响，手指纹路外凸处触碰图9中位置4时，将使得接收信号线Y0上所感应的电压受X0的电压相位影响。
另外，当窗口200移动到如图9所示的位置进行量测时且手指纹路外凸处是触碰图9中的位置4-1时，将使得接收信号线Y0上所感应的电压受X0相位与X1相位的平均影响，而手指纹路外凸处触碰图9中的位置4-2时，将使得接收信号线 Y0与Y1上所感应的电压受X0相位与X1相位的平均影响，若手指纹路外凸处触碰图9中的位置4-3时，将使得接收信号线Y0与Y1上所感应的电压受X0的相位影响。综上所述，透过分析接收信号线Y0与Y1上所感应的电压的变化，便可以决定出手指纹路外凸处触碰位置，其信号特征值可藉由下列表一来表达：
表一
再者，当窗口200移动到如图9所示的原始位置以及外围八个位置进行量测时，同样可以分别因应手指纹路外凸处触碰图9中的位置4、位置4-1、位置4-2 与位置4-3而于窗口200中的接收信号线上所感应的电压产生不同的变化，然后再将接收信号线上所感应的电压(例如接收信号线Y0上的电压-接收信号线Y1上的电压)相减后得到不同的信号特征值，其细节可见下列表二，九个窗口位置的每个位置都包含有位置4、位置4-1、位置4-2与位置4-3的信号特征值。
表二
上表中的括号表示平均，由上表可以看出，不同的窗口位置与不同按压位置的相对应关系会产生不同的信号特征值，因此以窗口200扫描过整个电容式面板后，再把信号特征值填入一矩阵中后便可产生出一个特征值阵列A[p,q]，其中对应每个窗口位置储存有上述步骤得到的特征值，本实例的信号特征值(Y0-Y1)可分为七个值X0、-X0、X1、-X1、(X0，X1)、-(X0，X1)以及0。但若令X0为3伏特，X1为-3伏特(如图3B所示)，则信号特征值(Y0-Y1)便可以收敛对应到类似前例的正值、负值与0来进行后续的运算。而只要把发射信号线X0与X1上的电压信号设定为往不同目标准位来进行充放电(例如图10所示)，也可以得到七种不同的信号特征值(Y0-Y1)。
然后再根据该特征值阵列A[p,q]内的数据分布来进行分析，利用步骤104便可估计出该电容式面板上的一个或多个近接感应点的位置信息。其中该近接感应点 (例如是手指上指纹外凸纹路的一部份)接近或碰触该电容式面板中的位置。举例来说，当完全没有手指接近或碰触该电容式面板，在一预定时间中扫描所得的特征值阵列A[p,q]的所有数据均为0，而当手指上指纹外凸纹路接近或碰触该电容式面板中任一发射信号线与接收信号线交点(X0,Y0)时，对应该交点的一特征值及其周围的八个特征值将会类似上表二中2×2阵列左上数值所组成的3×3阵列，因此，对此3×3阵列进行运算，当该运算的结果符合此类特征值的分布状态，便可判断出该近接感应点(指纹外凸纹路的一部份)的位置信息(X0,Y0)与第一偏移向量0。其状况类似图4A所示的数据分布。同理，当该运算的结果类似表二所示的状态(例如表二中其他特征值的分布状态)，便可以推估出近接感应点的位置不在交点上，而是在交点(X0,Y0)的附近而分别具有第二偏移向量42、第三偏移向量43、第四偏移向量44，举例来说，表二中2×2阵列右上数值所组成的3×3阵列的数据分布代表近接感应点位于交点(X0,Y0)的右方(例如图9的位置(4-1))、表二中2×2阵列右下数值所组成的3×3阵列的数据分布代表近接感应点位于交点(X0,Y0)的右下方 (例如图9的位置(4-2))，至于表二中2×2阵列左下数值所组成的3×3阵列的数据分布代表近接感应点位于交点(X0,Y0)的下方(例如图9的位置(4-3))，因此在相同的布线密度下，本发明可将辨识的分辨率在两个维度上各提高两倍，因此整体分辨率则可提高四倍。
再请参见图11，其是用以完成图9中比较器电路18的一较佳实施例电路示意图，此例的概念是由比较器的外部提供两个电压平衡信号(以下称第一激发信号 Stimulus0与第二激发信号Stimulus1)并透过第一电容1101与第一电容1102耦合至比较器电路18的两个输入端，并透过调整第一激发信号与第二激发信号的电压值(或是固定第一激发信号(Stimulus)与第二激发信号的电压值但是调整第一电容 1101与第一电容1102，此相关技术可以参见申请人于先前所申请的 201410840153.7中国申请案以及20160188099的美国公开案。)来让比较器电路 1108的两个输入端上的电压相等，而让比较器电路1108的输出为0，此时便可以透过第一激发信号与第二激发信号的电压差值Δ(第二激发信号Stimulus1–第一激发信号Stimulus0，也代表图9中的Y0-Y1)、电容差值或综合差值来把运算简化。例如下列表3，就是窗口200移动到图9所示的原始位置时所得到的Δ值与发射信号线(X0、X1)上充放电信号的关系。
表三
4 4-1
Δ＝X0 Δ＝X0+X1
4-3 4-2
Δ＝0 Δ＝0
而在本实施例中，经发明人实际测试，当以下一些条件被满足时，测量精确度的表现将会更好。第一个条件是利用窗口200进行量测时，电容式面板中接收信号线Y0到接地点的电容值足够大到可以忽略在此刻手指按到位置9-2(或是其它同在信号线Y0上，且距离窗口200外缘一样远或更远的位置，图未示出)时所产生的效应。另外，接收信号线Y1到接地点的电容值也足够大到可以忽略在此刻手指按到位置9-3(或是其它同在信号线Y1上，且距离窗口200外缘一样远或更远的位置，图未示出)时所产生的影响。这可以透过对于电容式面板的电路特性进行微调来达到，如果单条接收信号线(Y0或Y1)因为线宽不足或是导电性不佳而无法达到要求，便可以将单条接收信号线改成复数条接收信号线所构成的线群来一起进行感测。举例来说，把单条接收信号线Y0改成相邻两条接收信号线Y-1与Y0所并联构成的接收信号线来进行感测，也把单条接收信号线Y1改成相邻两条接收信号线 Y1与Y2所并联构成的接收信号线来进行感测。如此便可让接收信号线的电容值变得足够大。而第二个条件是，当窗口200移动到如图9所示的位置进行量测时，而电容式面板的电路特性可以让手指触碰到窗口200所主要关照的待测位置4所感测到的信号远大于手指触碰到位置9-2(或是其它距离位置4一样远或更远的位置，图未示出)时所感测到的信号，使得手指触碰到位置9-2产生的影响可以被忽略。同样地，如果单条发射信号线(X0或X1)无法达到此要求，便可以将单条发射信号线改成复数条发射信号线所构成的线群来进行感测。举例来说，把单条发射信号线X0改成相邻两条发射信号线X-1与X0所并联构成的发射信号线来进行感测，也把单条发射信号线X1改成相邻两条发射信号线X1与X2所并联构成的发射信号线来进行感测。如此便可让发射信号线的驱动力变得足够大。
上述电极的并联数目，发射信号线与接收信号线的数量并不需要相同，可以视实际的需求来进行调整，例如发射信号线是并联三条，接收信号线则并联两条。而可以是以每次移动一条线的方式来移动窗口200，举例来说，假如第一次驱动的是并联的N-1、N、N+1三条发射信号线以及相邻的N+2、N+3、N+4三条发射信号线，而移动窗口后再次驱动的则是并联的N、N+1、N+2的发射信号线与相邻的 N+3、N+4、N+5三条发射信号线，依此类推。如此一来，移动窗口的形状可以从长宽比是1:1的正方形变化成其它长宽比的矩形。
再请参见图12A、12B与12C，其为本案把电容感测矩阵90制成在软性电路基板的构造示意图，图12A是表示出将第一组电极群901制成于软性电路基板920 的第一面9201，软性电路基板920的材料可以是常见的聚酰亚胺(Polyimide，PI)。图12B是表示出将第二组电极群902制成于软性电路基板920的第二面9202，第二面9202上还设置有多个电极接脚903，用以电性连接至第一组电极群901与第二组电极群902。至于多个透孔9203则是用来将设置于软性电路基板920第一面 9201上的第一组电极群901导通到第二面9202上的电极接脚903。而图12C则表示出将第一组电极群901、第二组电极群902分别设置于软性电路基板920的第一面9201与第二面9202的透视示意图。可由图清楚看出在第一组电极群901与第二组电极群902交越处形成该电容感测矩阵90。在本例中，电容感测矩阵90上具有48x48个交越处所形成的感测点，而交越处的线距(pitch，线中央到线中央)6mil(千分之一吋)，所以大小(边长)是6mil×48＝7.3mm，足以涵盖人体指纹的重要区域。当然，为能做到更大的感测面积，本案可以完成100×100个交越处所形成的感测点来做到1.5cm×1.5cm的电容感测矩阵90，如此一次完成精确且完整的指纹图案扫描，而且可以完成相对便宜很多的指纹辨识模块。而为能改善感度，位于使用者手指与电容感测矩阵90之间的保护盖板(本图未示出)厚度与软性电路基板920的厚度都是越小越好，用以增加对于指纹的感度，以目前的技术水平，保护盖板的厚度约在100微米(um)到500微米的范围，而软性电路基板920的厚度范围则是20微米到100微米。当然，还可以增加电压信号的准位来增加对于指纹的感测灵敏度。
当然，除了上述印刷技术外，还可以选用纺织技术来制成上述电容感测矩阵 90，第一组电极群901与第二组电极群902都是由多条导线来制成，而每一条导线都是以绝缘材料包覆导体所制成，然后透过纺织技术来将第一组电极群901与第二组电极群902交织成该电容感测矩阵90，如此可以省去保护盖板与软性电路基板920的设置，还可以让手指更接近感测电极而改善感度。相关纺织技术的内容，还可以参见申请人先前提出的美国专利案公开第2017/0075481A1号的相关内容。
再请参见图13A，其是本案所提出来的把电容感测矩阵设置在玻璃基板上较佳实施例的剖面构造示意图。首先，厚度1.1厘米(mm)的玻璃基板1390表面上设置有第一导线构造1391(厚度约30纳米)，第一导线构造1391的上视图请参见图 13B所示，其主要包含有第一组电极群13911(其有48条线，而线距为200微米) 及其向外延伸的第一组信号接脚13912以及第二组信号接脚13913。然后再于第一组电极群13911的表面上形成如图13C所示的第一绝缘层1381(厚度2微米)，而露出第一组信号接脚13912以及第二组信号接脚13913。如图13D所示的第二导线构造1392(厚度约30纳米)则包含有第二组电极群13921(其有48条线，而线距为200微米)以及加强信号接脚13922。第二组电极群13921设置在第一绝缘层1381的表面上，然后向外延伸到搭接至第二组信号接脚13913的表面而完成电性接触，而为能增加导电性，加强信号接脚13922则是叠合在露出第一绝缘层1381的第一组信号接脚13912。而如图13E所示的第二绝缘层1382(厚度2微米)则覆盖在第一组电极群13911与第二组电极群13921的交越处上方，然后再利用一黏着层1383 来将一玻璃盖板1384覆盖并固定在交越处上方，最后形成如图13A所示的叠层构造。在此例中，玻璃基板1390的长度与宽度皆为25mm，玻璃盖板1384的长度与宽度皆为12.7mm，而电极群交越处所构成指纹感测区的长度与宽度皆约有12mm，将可以有效涵盖正常人一个手指上的指纹。
再请参见图14，其是人体指纹图案的示例图，相邻的峰1398或相邻的谷1399 会有一个最小间距(约为100微米)。在本案中，M条发射信号线中的相邻两发射信号线间具有一第一间距，N条接收信号线中的相邻接收信号线间具有一第二间距，而本案的技术特征是让该第一间距可大于或等于该最小间距或是让该第二间距可大于或等于该最小间距，当然也可以让该第一间距大于或等于该最小间距而且该第二间距大于或等于该最小间距。于是本案在用以感测指纹的电容感测矩阵90的设计中，改将其中第一组电极群901与第二组电极群902的线距(pitch，定义是相邻的线中央到线中央)范围增加到150微米～200微米。如此一来，相较于传统电容感测矩阵的线距需要缩小到50微米。本案的二维感测单元线宽也可以大幅增加到大于50微米。
再者，由于指纹图案中通常具有复数个平行延伸的峰1398与谷1399，倘若此类平行延伸的图案与发射信号线(或N条接收信号线)延伸的方向一致，根据发明人的观察发现，则单纯运用双线感测技术所感测到的电容值图案将不明显，造成后续辨识上的困难，因此可能需要让使用者重新转动手指来重新进行图案感测与辨识。而根据观察，平行延伸图案的方向若是以对角线方式来通过电容感测矩阵90，便能得到较佳的辨识效果，降低重新进行图案感测的可能性。因此，利用改变电极的并联数目，可以有效改变感测信号的强度以及改变移动窗口所涵盖的范围。以图9内容举例来说，将相邻两信号线并联(例如信号线X0、X1或X1、X2来当作一条信号线(也就是将相邻四信号线两两并联来当作两条信号线)来进行感测，将可以有效改变感测信号的强度以及移动窗口涵盖的范围，有利于指纹图案的清晰化。
另外，在发射信号线与接收信号线的并联数量不相同的条件下，还可以让移动窗口的形状是不同长宽比的矩形。如此一来，就可以针对不同斜率平行延伸图案来分别得到较佳的辨识效果。也就是说，当以正常正方形的移动窗口无法清楚辨识出某些区域的指纹图案时，便可以改用不同长宽比矩形的移动窗口来进行该些区域的指纹图案，如此便可拼凑出完整且清晰的指纹图案。
相关实施例说明可以参见图15A、图15B、图15C所示，其中以不同斜率延伸的图案150、151、152代表指纹中复数个延伸的峰或谷，而透过驱动不同电极所形成的不同长宽比矩形的移动窗口1501、1511、1521，便可以针对某些斜率峰谷图案得到比较好的感测效果。以移动窗口1501搭配图9的内容为例，其可以使用信号线X0、X1、Y0、Y1来进行感测而得到移动窗口1501底长宽比(接近正方形，对于45度角延伸的峰或谷有较佳的感测能力)。若以移动窗口1511搭配图9的内容为例，则可以使用信号线X0、X1、Y-1与Y0的并联导线以及Y1与Y2的并联导线来进行感测，而得到移动窗口1511的长宽比(较瘦高的矩形，对于大于45度角延伸的峰或谷有较佳的感测能力)，而透过在不同时段中所进行的不同长宽比移动窗口的扫描，再将所得到强度较佳部份的图案数据取出并加以合并，最后便可以组合产出一个清晰易辨识的指纹图案。而该指纹图案便可以提供给后续辨识模块来进行比对。
另外，也可以利用加大相邻信号线间隔的方式来改变移动窗口的长宽比，以图9内容举例来说，相邻两发射信号线X0、X1，但相邻两接收信号线则加大间隔成Y0与Y2，如此一来将可以改变移动窗口的长宽比，成为如图15B所示。再者，若相邻两发射信号线同样是X0、X1，但相邻两接收信号线则加大间隔成Y-1与Y2，如此一来将可以改变移动窗口的长宽比，成为如图15C所示。
于是，以第一种长宽比的移动窗口感测扫描得到的第一特征值阵列，以及以第二种长宽比的移动窗口感测扫描得到的第二特征值阵列，再将两个特征值阵列进行比较(例如相减)后可以得到一第三特征值阵列，而这些特征值阵列所构成的数据集合直接储存，也可以直接代表受测指纹的特征，而不需要再特别转换成实际线条图案再来进行指纹比对。
再者，由于本案技术手段可以将指纹传感器设置于玻璃基板或是软性电路板之上，因此利用图13A或是图12C所示的传感器结构进行组合，还可以完成不同的实施例，举例来说，把两块利用图13A所示的玻璃基板传感器结构背对背地贴合在一起，便可以形成两面都可以侦测的指纹感测装置，可以应用于在便携设备上的指纹感测，让使用者利用姆指与食指上下夹持该便携设备(智慧手机或是智能卡)时，一并完成姆指与食指与指纹感测，可用以支持移动支付的身份认证。又或是将图13A或是图12C所示的传感器结构重复制作于便携设备(例如平板计算机或是智能手机)的一感测平面(例如触控显示平面)的左右两角落，让使用者利用双手握持该便携设备时，一并完成左右姆指的指纹感测，同样可以支持身份认证所需。
另外，本案的该控制电路于一第一时间内对该M条发射信号线中相邻两组发射信号线上分别输入一第一充放电信号与一第二充放电信号，在本例中，每组发射信号线是由两条相邻的发射信号线所组成，该第一充放电信号与该第二充放电信号不同相，再分别由该N条接收信号线中相邻两组接收信号线接收相对应产生的一第一电压信号与一第二电压信号，并根据该第一电压信号与该第二电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的一第一特征值阵列，该控制电路于一第二时间内对该M条发射信号线中两组发射信号线上分别输入的一第三充放电信号与一第四充放电信号，再分别由该N条接收信号线中两组接收信号线接收相对应产生的一第三电压信号与一第四电压信号，并根据该第三电压信号与该第四电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的一第二特征值阵列，而该第二时间中所使用的两组接收信号线的组成与该第一时间中所使用的两组接收信号线的组成可以设为不同。举例来说，第一或第二时间中所使用的两组接收信号线中的一组接收信号线可以是一组外加接收信号线，该组外加接收信号线与该具有该生物特征信息的该物体间不具电容耦合效应，利用两种不同感测方式所得到该第一特征值阵列与该第二特征值阵列来推估出代表该生物特征信息的一影像值阵列。另外，也可以是让该控制电路在该第一时间中所使用的两组接收信号线的信号线数目皆为A，在该第二时间中所使用的两组接收信号线的信号线数目皆为B，其中A不等于B，或是该控制电路在该第一时间中所使用的两组接收信号线相邻且数目相等，在该第二时间中所使用的两组接收信号线的信号线数目相等但两者不相邻。这些作法的目的就是让该第一时间中两组发射信号线与两组接收信号线所涵盖的面积长宽比与该第二时间中两组发射信号线与两组接收信号线所涵盖的面积长宽比不同，藉以完成不同的感测方式，然后利用两种不同感测方式所得到该第一特征值阵列与该第二特征值阵列来推估出代表该生物特征信息的一影像值阵列。
而关于外加接收信号线的细节描述请配合图16进行理解，其是指纹图案160 恰巧分布在距接收信号线Y0、Y1刚好都等距的中央区域，而传统双线感测技术对于此种样态会产生盲区，进而产生感测不到此处指纹图案160的问题。为改善此问题，本案可在基板上另外设置一组外加接收信号线，而让上述感测方法进行中所定义的相邻两组接收信号线中的一组接收信号线可以是如图16所示的一组外加接收信号线YS，该组外加接收信号线YS与该具有该生物特征信息的该物体间不具电容耦合效应(例如，该组外加接收信号线YS是设置在手指触碰区域之外，但是信号线的长度与材料都尽量与手指触碰区域中的接收信号线一致)，如此一来，两组接收信号线会被默认在一耦合不平衡的状态(一组信号线与该具有该生物特征信息的该物体间会有电容耦合，另一组与该具有该生物特征信息的该物体间则一定不会有电容耦合)，因此可以轻松感测出恰巧分布在距接收信号线Y0、Y1刚好都等距的中央区域中的指纹图案160。最后再利用该第一特征值阵列与该第二特征值阵列来推估出代表该生物特征信息的一影像值阵列，或是直接记录该第一特征值阵列与该第二特征值阵列来直接代表该生物特征信息，都是本案可以运用的手段。
再请参见图17A与图17B，其表示出基本指纹特征的示例图，其中图17A是纹路的终点，图17B是纹路的分岔点，而这些图案会在本案产生出的特征值阵列中以某些特定数据分布来呈现，所以可以直接根据这些基本指纹特征所对应出特定数据分布位置来进行指纹辨识。又因本案技术手段可以以低成本来完成大面积的指纹感测面板，所以可以得到较多的基本指纹特征来进行辨识，增加指纹辨识的正确率。
再请参见图18，其是本案为改善指纹侦测效果所发展出来的电极分布示意图，由于指纹线条属于圆弧曲线，而以双线感测技术中对于对角线方向的感测效果最好，又为能避免指纹线条分布在距接收信号线刚好都等距的中央区域的机率过高，所以本实施例所提出的电极分布示意图，其原则是将指纹感测面板中的两组信号线(分别作为发射信号线与接收信号线)都从传统的直线改成曲线，而且曲线的凹凸性(Concave and ConvexProperties)尽量与指纹线条的凹凸性相反。如此一来，不但可以避免指纹线条持续分布在与两相邻信号线都等距的中央区域，还可以让指纹线条与信号线(发射信号线及接收信号线)之间形成正交或接近正交的角度关系，使得电容感测可以得到最好的效果。以图为例，其是大约分成了四个区域181、182、 183、184，每个区域中都至少具有一组凹凸性(Concaveand Convex Properties)与指纹线条的凹凸性相反的信号线。
另外，由于本案技术对于手指摆放的方向性具有一定程度的敏感度，所以可以在指纹感测面板的表面上设置有导引手指摆放角度的图案、凹槽或凸块，用以导引使用者正确摆放手指。再者，也可以利用本案技术对于手指摆放方向性的敏感度来进行指纹记录与辨识，详言之，在使用者利用本案技术所制成的指纹感测面板来进行数据输入时，可以透过用户接口来提示用户将食指或姆指置放在指纹感测面板表面上，并可依顺时针方向或逆时针方向来逐渐旋转手指达一角度(例如 90度、180度、270度甚或是360度)，并在旋转手指的过程中，感测并记录下代表复数个不同角度下所感测到的特征值阵列，例如在180度中记录下12个不同角度中所感测到的12个特征值阵列，并把这多个特征值阵列依序记录下来。如此一来，用户再利用指纹扫描进行验证时，便可以不用指定某个手指的角度来进行感测，仅需感测出特征值阵列后，再从已记录下来的多个特征值阵列中来分别进行比对即可。或是，也可以只记录特征值阵列中每个相同位置的变化过程所形成的数列，而这些都可以当作是代表该指纹图案的特征数据。而使用者就可以利用旋转手指来进行身份验证，进而利用这些旋转手指所产生的特征数据来进行比对，便可以据以判断出使用者的身分是否是属于已登录的使用者。而上述旋转手指的方向在进行人机接口操作时也可以代表不同的手势涵义，例如顺时针旋转手指来进行验证是代表上锁，而逆时针旋转手指来进行验证则是代表开锁。
另外，若是利用本案的指纹感测技术所产生出的指纹图案中仍然存在着线条不明显的区域(例如图19所示)，也可以将该线条不明显的区域19送入一特定规则的图像处理算法中，例如将不明显的区域19周围的像素值进行平均法或是线性内插法等等，进而自动进行线条的复原而得出该处的一虚拟指纹图案，然后将包含有该虚拟指纹图案的指纹图案进行储存，进而于下次进行身份验证时加以利用。于是，当用户再次扫描指纹进行身份验证时，仍然运用相同特定规则的图像处理算法再进行图案复原，并将所得到指纹图案与已储存的指纹图案来进行比对。
综上所述，本发明可以让线距大于等于受测物的线距，进而改用制作成本较低的技术手段，因此可以达到发展本案的主要目的。本案得由熟知此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

Claims (24)

1.一种生物特征感测装置，应用于一生物特征的相关信息撷取，而该生物特征中表面高低起伏的两相邻相对极值处之间具有一最小间距，该生物特征感测装置包含：
一电容式面板，用以让具有该生物特征的一物体接近，该电容式面板中包括M条发射信号线以及N条接收信号线，M条发射信号线中的相邻两发射信号线间具有一第一间距，N条接收信号线中的相邻接收信号线间具有一第二间距，该第一间距大于或等于该最小间距或是该第二间距大于或等于该最小间距；以及
一控制电路，电性连接至该电容式面板，该控制电路在一第一时间内对该M条发射信号线中两组发射信号线分别输入一第一充放电信号与一第二充放电信号，该第一充放电信号与该第二充放电信号不同相，分别由该N条接收信号线中两组接收信号线产生一第一电压信号与一第二电压信号，并根据该第一电压信号与该第二电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的一特征值阵列。
2.根据权利要求1所述的生物特征感测装置，其特征在于，该生物特征为指纹，具有该生物特征的该物体是具有"指纹"的手指，手指表面高低起伏的两相邻相对极值为两相邻峰或两相邻谷，该第一间距与该第二间距的范围为150微米至200微米，该发射信号线与该接收信号线的线宽大于50微米。
3.根据权利要求2所述的生物特征感测装置，其特征在于，该电容式面板由一电容感测矩阵所制成，该电容感测矩阵用以让具有“指纹”的手指接近，该电容感测矩阵包含有一第一组电极群与一第二组电极群，该一第一组电极群包含有M条发射信号线，该第二组电极群包含有N条接收信号线。
4.根据权利要求3所述的生物特征感测装置，其特征在于，该控制电路在该第一时间内对该M条发射信号线中两组发射信号线分别输入一第一充放电信号与一第二充放电信号，该第一充放电信号与该第二充放电信号互为反相，分别由该N条接收信号线中两组接收信号线产生该第一电压信号与该第二电压信号，并根据该第一电压信号与该第二电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该指纹的一第一特征值阵列。
5.根据权利要求4所述的生物特征感测装置，其特征在于，该控制电路在一第二时间内对该M条发射信号线中两组发射信号线分别输入一第三充放电信号与一第四充放电信号，该第三充放电信号与该第四充放电信号互为反相，分别由该N条接收信号线中两组接收信号线产生一第三电压信号与一第四电压信号，并根据该第三电压信号与该第四电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该指纹的一第二特征值阵列，而该第二时间中所使用的两组接收信号线的组成与该第一时间中所使用的两组接收信号线的组成不同，利用该第一特征值阵列与该第二特征值阵列来推估出代表该指纹的一影像值阵列。
6.根据权利要求5所述的生物特征感测装置，其特征在于，该第二时间中所使用的两组接收信号线中的一组接收信号线是一组外加接收信号线，该组外加接收信号线与该具有该生物特征信息的该物体间不具电容耦合效应。
7.根据权利要求5所述的生物特征感测装置，其特征在于，该控制电路在该第一时间中所使用的两组接收信号线的信号线数目皆为A，在该第二时间中所使用的两组接收信号线的信号线数目皆为B，其中A不等于B。
8.根据权利要求5所述的生物特征感测装置，其特征在于，该控制电路在该第一时间中所使用的两组接收信号线相邻且数目相等，在该第二时间中所使用的两组接收信号线的信号线数目相等但两者不相邻。
9.根据权利要求3所述的生物特征感测装置，其特征在于，该电容感测矩阵是利用纺织技术来制成，其中该第一组电极群与该第二组电极群都是由多条导线来制成，而每一条导线都是以绝缘材料包覆导体所制成，然后透过纺织技术来将该第一组电极群与该第二组电极群交织成该电容感测矩阵。
10.根据权利要求3所述的生物特征感测装置，其特征在于，该电容感测矩阵的该第一组电极群及该第二电组群分别设置在一软性电路基板的第一面及第二面，一保护盖板形成于该电容感测矩阵上方，该保护盖板的厚度在100微米到500微米的范围内，而该软性电路基板的厚度范围在20微米到100微米。
11.根据权利要求3所述的生物特征感测装置，其特征在于，该电容感测矩阵设置在一玻璃基板上，该电容感测矩阵包含：
一第一导线构造，形成于该玻璃基板表面上，其中包含该第一组电极群、一第一组信号接脚以及一第二组信号接脚；
一第一绝缘层，形成于该第一组电极群的表面上，但露出该第一组信号接脚以及该第二组信号接脚；
一第二导线构造，形成于该玻璃基板表面上方，包含有一第二组电极群以及一加强信号接脚，该第二组电极群设置在该第一绝缘层的表面上，然后向外延伸到搭接至该第二组信号接脚的表面而完成电性接触，该加强信号接脚叠合在该第一组信号接脚之上；
一第二绝缘层，覆盖在该第一组电极群与该第二组电极群的交越处上方；以及
一玻璃盖板与一黏着层，该玻璃盖板藉由该黏着层固定至该第二绝缘层，进而覆盖在该交越处上方。
12.根据权利要求3所述的生物特征感测装置，其特征在于，该控制电路在一第一时间内对该M条发射信号线中一第一组发射信号线与一第二组发射信号线分别输入一第一充放电信号与一第二充放电信号，该第一充放电信号与该第二充放电信号不同相，分别由该N条接收信号线中一第一组接收信号线与一第二组接收信号线产生一第一电压信号与一第二电压信号，并根据该第一电压信号与该第二电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的一第一特征值阵列，其中该第一组发射信号线与该第二组发射信号线中的信号线数目皆为A，该第一组接收信号线与该第二组接收信号线中的信号线数目皆为B，A不等于B。
13.根据权利要求3所述的生物特征感测装置，其特征在于，该控制电路在一第一时间内对该M条发射信号线中一第一组发射信号线与一第二组发射信号线分别输入一第一充放电信号与一第二充放电信号，该第一充放电信号与该第二充放电信号不同相，分别由该N条接收信号线中一第一组接收信号线与一第二组接收信号线产生一第一电压信号与一第二电压信号，并根据该第一电压信号与该第二电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的一第一特征值阵列，其中该第一组发射信号线与该第二组发射信号线中的信号线相邻且数目相等，该第一组接收信号线与该第二组接收信号线中的信号线数目相等但两者不相邻。
14.根据权利要求3所述的生物特征感测装置，其特征在于，该第一组电极群与该第二组电极群所包含的至少一发射信号线与一接收信号线为曲线，而且该等曲线的凹凸性与待测指纹的线条的凹凸性相反。
15.根据权利要求1所述的生物特征感测装置，其特征在于，该控制电路在一第二时间内对该M条发射信号线中两组发射信号线分别输入一第三充放电信号与一第四充放电信号，其中该第三充放电信号与该第四充放电信号不同相，且该第三充放电信号与该第一充放电信号为反相、第四充放电信号与该第二充放电信号为反相，该控制电路分别由该N条接收信号线中两组接收信号线产生一第三电压信号与一第四电压信号，并根据该第一电压信号、该第二电压信号、该第三电压信号与该第四电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值，以及对不同位置的多个信号线邻近处重复上述步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的该特征值阵列。
16.一种生物特征感测方法，应用于使用一电容式面板来对一生物特征进行相关信息撷取，该生物特征中表面高低起伏的两相邻相对极值处之间具有一最小间距，该电容式面板中包括M条发射信号线以及N条接收信号线，M条发射信号线中的相邻两发射信号线间具有一第一间距，N条接收信号线中的相邻接收信号线间具有一第二间距，该第一间距大于或等于该最小间距或是该第二间距大于或等于该最小间距，而该生物特征感测方法包含下列步骤：
在一第一时间内对该M条发射信号线中两组发射信号线分别输入一第一充放电信号与一第二充放电信号，该第一充放电信号与该第二充放电信号不同相，分别由该N条接收信号线中两组接收信号线产生一第一电压信号与一第二电压信号；
根据该第一电压信号与该第二电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值；以及
对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的一第一特征值阵列。
17.根据权利要求16所述的生物特征感测方法，其特征在于，该两组发射信号线中的一组发射信号线是包含有复数条相邻信号，且该复数条相邻信号为并联在一起。
18.根据权利要求16所述的生物特征感测方法，其特征在于，还包含下列步骤：
在一第二时间内对该M条发射信号线中两组发射信号线分别输入一第三充放电信号与一第四充放电信号，该第三充放电信号与该第四充放电信号不同相，分别由该N条接收信号线中两组接收信号线产生一第三电压信号与一第四电压信号；
根据该第三电压信号与该第四电压信号来运算出对应该四组信号线的邻近处的一特征值；
对不同位置的多个信号线邻近处重复上述两个步骤来产生多个特征值并形成代表该生物特征信息的一第二特征值阵列；以及
储存该第一特征值阵列以及该第二特征值阵列或与该第一特征值阵列以及该第二特征值阵列皆相关的一第三特征值阵列来代表该生物特征信息。
19.根据权利要求18所述的生物特征感测方法，其特征在于，该第一时间内该M条发射信号线中两组发射信号线与两组接收信号线所涵盖的第一面积长宽比不同于该第二时间中该M条发射信号线中两组发射信号线与两组接收信号线所涵盖的第二面积长宽比，利用该第一面积长宽比与该第二面积长宽比进行感测分别得到该第一特征值阵列与该第二特征值阵列，再利用该第一特征值阵列与该第二特征值阵列来推估出代表该生物特征信息的一影像值阵列。
20.根据权利要求18所述的生物特征感测方法，其特征在于，该第一或第二时间中所使用的两组接收信号线中的一组接收信号线是一组外加接收信号线，该组外加接收信号线与该具有该生物特征信息的该物体间不具电容耦合效应。
21.根据权利要求16所述的生物特征感测方法，其特征在于，还包含下列步骤：在使用者将手指依顺时针方向或逆时针方向来逐渐旋转达一角度的过程中，感测并记录下代表复数个不同角度下所感测到的复数个特征值阵列。
22.根据权利要求21所述的生物特征感测方法，其特征在于，记录下代表复数个不同角度下所感测到的复数个特征值阵列，是记录该复数个特征值阵列中每个相同位置的变化过程所形成的数列，用来当作代表该生物特征的特征数据。
23.根据权利要求16所述的生物特征感测方法，其特征在于，还包含下列步骤：
利用该第一特征值阵列推估出一指纹图案；
将该指纹图案中线条不明显的区域进行一特定规则的图像处理算法，进而得出该处的一虚拟指纹图案；以及
将包含有该虚拟指纹图案的指纹图案进行储存。
24.根据权利要求23所述的生物特征感测方法，其特征在于，还包含下列步骤：当用户再次扫描指纹进行身份验证时，运用相同特定规则的图像处理算法再进行图案复原，并将所得到指纹图案与已储存的指纹图案来进行比对。
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