專利名稱：復(fù)合式圖像感測(cè)裝置、復(fù)合式圖像感測(cè)方法及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像感測(cè)裝置及其感測(cè)方法及使用其的電子設(shè)備，尤其涉及一種結(jié)合至少兩種感測(cè)元的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置及其感測(cè)方法及使用其的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的圖像感測(cè)裝置，例如指紋感測(cè)裝置，有許多不同的感測(cè)技術(shù)，例如光學(xué)、電容、電場(chǎng)及熱感應(yīng)等等技術(shù)，每一單獨(dú)技術(shù)都有其感測(cè)的限制，例如光學(xué)感測(cè)對(duì)于干手指的感測(cè)效果不好，且對(duì)于臟污的手指也無法得到好的圖像對(duì)比；電容及電場(chǎng)感測(cè)方式對(duì)于濕手指無法感測(cè)圖像對(duì)比；熱感應(yīng)式則反應(yīng)相當(dāng)慢，且很容易受環(huán)境溫度變化及手指皮膚溫度的影響。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明希望解決上述問題，提供一感測(cè)裝置，特別是單體化(monolithic) 的感測(cè)裝置，其在感測(cè)干濕手指時(shí)不受干擾，不受外界溫度變化影響，不受手指表面臟污的影響，而且具有好的灰階圖像輸出，以利指紋圖像算法的處理，而不易產(chǎn)生誤判的結(jié)果。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種復(fù)合式圖像感測(cè)裝置及其感測(cè)方法及使用其的電子設(shè)備，以有效地感測(cè)輕輕碰觸或甚至沒有碰觸到的手指的指紋，并能感測(cè)沾有液體的手指的指紋。本發(fā)明的另一目的是提供一種復(fù)合式圖像感測(cè)裝置及其感測(cè)方法，其在感測(cè)干濕手指時(shí)不受干擾，不受外界溫度變化影響，不受手指表面臟污的影響，而且具有好的灰階圖像輸出，以利指紋圖像算法的處理，而不易產(chǎn)生誤判的結(jié)果。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種復(fù)合式圖像感測(cè)裝置，包括多個(gè)非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元以及多個(gè)機(jī)構(gòu)式感測(cè)元。非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元感測(cè)一物體的一圖像的多個(gè)第一部分，以獲得多個(gè)第一模擬信號(hào)。機(jī)構(gòu)式感測(cè)元感測(cè)物體的圖像的多個(gè)第二部分，以獲得多個(gè)第二模擬信號(hào)。此等機(jī)構(gòu)式感測(cè)元及此等非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元混合配置成一感測(cè)矩陣。本發(fā)明亦提供一種復(fù)合式圖像感測(cè)方法，包括以下步驟提供多個(gè)非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元，其感測(cè)一物體的一圖像的多個(gè)第一部分，以獲得多個(gè)第一模擬信號(hào)；提供多個(gè)機(jī)構(gòu)式感測(cè)元，其感測(cè)物體的圖像的多個(gè)第二部分，以獲得多個(gè)第二模擬信號(hào)，其中此等機(jī)構(gòu)式感測(cè)元及此等非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元混合配置成一感測(cè)矩陣；將此等第一模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成多個(gè)第一數(shù)字信號(hào)，并將此等第二模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成多個(gè)第二數(shù)字信號(hào)；以及依據(jù)此等第一數(shù)字信號(hào)及此等第二數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)第三數(shù)字信號(hào)，其中各第三數(shù)字信號(hào)為此等第一數(shù)字信號(hào)及此等第二數(shù)字信號(hào)的相鄰的N個(gè)乘以N個(gè)權(quán)重系數(shù)的總和，N為大于1的正整數(shù)。通過本發(fā)明的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置及其感測(cè)方法，可以有效地感測(cè)輕輕碰觸或甚至沒有碰觸到的手指的指紋，并能感測(cè)沾有液體的手指的指紋，使本發(fā)明可以適合于各種惡劣或復(fù)雜的環(huán)境的應(yīng)用。此外，復(fù)合式圖像感測(cè)裝置在感測(cè)干濕手指時(shí)不受干擾，不受外界溫度變化影響，不受手指表面臟污的影響，而且具有好的灰階圖像輸出，以利指紋圖像算法的處理，不易產(chǎn)生誤判的結(jié)果。


圖1顯示依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置的示意圖。圖2顯示依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置的局部放大示意圖。圖3顯示依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置的示意圖。圖4與圖5顯示依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置的應(yīng)用。圖6顯示依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置的示意圖。圖7顯示依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置的示意圖。圖8顯示依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)均一化的方法的一例。附圖標(biāo)號(hào)F:手指/物體FV:紋谷FR:紋峰SDl 第一數(shù)字信號(hào)SD2:第二數(shù)字信號(hào)SD3 第三數(shù)字信號(hào)SAl 第一模擬信號(hào)SA2 第二模擬信號(hào)1:圖像感測(cè)裝置2 筆記本電腦3 鼠標(biāo)光標(biāo)4:移動(dòng)電話5 主機(jī)系統(tǒng)10 非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元12:下電極20 機(jī)構(gòu)式感測(cè)元22:下電極上電極30 前處理單元40 后處理單元50 輸出單元101-105 感測(cè)元201-204 機(jī)構(gòu)式感測(cè)元
具體實(shí)施例方式為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附附圖， 作詳細(xì)說明如下。圖1顯示依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置的示意圖。圖2顯示依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置的局部放大示意圖。如圖1與圖2所示，本實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置1可連接至一主機(jī)系統(tǒng)5，并包括多個(gè)非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元(標(biāo)示為 A) 10及多個(gè)機(jī)構(gòu)式感測(cè)元(標(biāo)示為B) 20。非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元10感測(cè)譬如是手指F的物體的表面或內(nèi)部圖像的多個(gè)第一部分， 以獲得多個(gè)第一模擬信號(hào)SAl。非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元10表示感測(cè)元結(jié)構(gòu)不會(huì)變形的感測(cè)元，或者是不是依據(jù)感測(cè)元的結(jié)構(gòu)變形量得到感測(cè)值的感測(cè)元，舉例而言，譬如是一種電容式感測(cè)元。手指F跟非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元10形成一個(gè)感測(cè)電容。感測(cè)電容的電容值與手指F到感測(cè)元10的距離成反比。因此，通過感測(cè)元10可以檢測(cè)到手指皮膚紋峰FR或紋谷FV與多個(gè)電容式感測(cè)元間的3D紋路分布，最后可以被轉(zhuǎn)換成2D分布的灰階圖像(灰階代表垂直距離的變化)。這種感測(cè)元的基本特色為具有非接觸的感測(cè)能力，例如即使手指的紋谷沒接觸到電容感測(cè)元，仍然可以測(cè)量紋谷至電容感測(cè)元的距離。其中除了電容式感測(cè)元之外， 所述非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元也可以是具有其他非接觸感測(cè)原理，例如通過光、熱、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等等感測(cè)方法形成的感測(cè)元皆可以應(yīng)用于本發(fā)明。除了上述具有非接觸感測(cè)的優(yōu)點(diǎn)外，這類型感測(cè)元都有一些感測(cè)瓶頸，例如濕手指，可能除了熱感應(yīng)方式，都無法分辨手指的紋峰及紋谷，因?yàn)樗謺?huì)干擾測(cè)量，抑或者有殘留的水分或油酯在感測(cè)元上方也會(huì)干擾測(cè)量，而例如熱感測(cè)會(huì)受環(huán)境及手指皮膚溫度影響，而例如光學(xué)感測(cè)會(huì)受干手指與光學(xué)鏡頭接觸密合度不好而影響，或者受到臟污手指或光學(xué)鏡頭臟污影響。于本發(fā)明的一實(shí)施例中，各非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元10包括一下電極12，下電極12與物體 F形成一電容。機(jī)構(gòu)式感測(cè)元20感測(cè)物體F的圖像的多個(gè)第二部分，以獲得多個(gè)第二模擬信號(hào) SA2。機(jī)構(gòu)式感測(cè)元20表示結(jié)構(gòu)會(huì)變形的感測(cè)元，或者是依據(jù)感測(cè)元結(jié)構(gòu)的變形量得到感測(cè)值的感測(cè)元，舉例而言，譬如是觸壓感測(cè)元。手指F使機(jī)構(gòu)式感測(cè)元20變形，而機(jī)構(gòu)式感測(cè)元20本身就形成一個(gè)可變感測(cè)電容。感測(cè)電容的電容值變化隨手指F壓迫感測(cè)元20的變形量增大而增加。這種觸壓感測(cè)元的特色為接觸感測(cè)，也就是說例如手指的紋谷沒接觸到感測(cè)元，則沒有感測(cè)元結(jié)構(gòu)變形，因此沒有信號(hào)變量，所以觸壓感測(cè)元必須要接觸才能感測(cè)物體的信號(hào)，對(duì)于例如手指皮膚紋路而言，無法反應(yīng)整體的3D圖像分布，僅能反映接觸點(diǎn)所形成2D的分布。然而這種觸壓式感測(cè)元可以解決上述例如濕手指或干手指的問題，不易受環(huán)境及手指狀況的影響。簡(jiǎn)而言之，非機(jī)構(gòu)感測(cè)元可以提供非接觸式的3D感測(cè)的能力，但是易受感測(cè)環(huán)境及物體變化的影響；而機(jī)構(gòu)感測(cè)元因需要接觸感測(cè)，僅可以提供接觸點(diǎn)構(gòu)成2D感測(cè)的能力，但是較不受感測(cè)環(huán)境及物體變化的影響。本發(fā)明就是要結(jié)合上述兩者的優(yōu)點(diǎn)于一單一感測(cè)裝置上，特別是單一感測(cè)芯片， 解決已知技術(shù)的缺點(diǎn)，其特色為不怕例如接觸物體為手指時(shí)的皮膚干濕及環(huán)境溫度變化， 且具有似3D(Psudo 3D)感測(cè)的功能。于本發(fā)明的一實(shí)施例中，各機(jī)構(gòu)式感測(cè)元20包括一下電極22及一上電極M，下電極22與上電極M形成一電容，且上電極M可被物體F觸壓變形而靠近此下電極22。為了兼顧感測(cè)輕輕接觸感測(cè)元的手指的指紋(或甚至沒有碰觸到的手指的指紋) 以及感測(cè)沾有液體的手指的指紋的功能，此等機(jī)構(gòu)式感測(cè)元20及此等非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元10 混合配置成一感測(cè)矩陣?；旌吓渲玫姆绞接泻芏喾N，譬如是機(jī)構(gòu)式感測(cè)元20彼此不相鄰，而由非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元10隔開，或者是一行機(jī)構(gòu)式感測(cè)元20搭配一行非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元10 等，于此不特別作限定。此外，復(fù)合式圖像感測(cè)裝置1可以更包括一前處理單元30，其電連接至此等非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元10及此等機(jī)構(gòu)式感測(cè)元20，其將此等第一模擬信號(hào)SAl轉(zhuǎn)換成多個(gè)第一數(shù)字信號(hào)SDl，并將此等第二模擬信號(hào)SA2轉(zhuǎn)換成多個(gè)第二數(shù)字信號(hào)SD2，據(jù)此，組合第一數(shù)字信號(hào)SDl及第二數(shù)字信號(hào)SD2是可以得到接觸物體(例如手指)的部分面積的一指紋圖像， 另一種本發(fā)明裝置實(shí)施例的應(yīng)用為當(dāng)手指在所述感測(cè)裝置1上方移動(dòng)時(shí)，連續(xù)性的片段指紋圖像就可以被讀取，例如滑動(dòng)式指紋感測(cè)裝置，可以將所述連續(xù)性片段圖像重組成單一完整圖像。通常此前處理單元可以包括例如信號(hào)放大器及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，并且在本發(fā)明復(fù)合式圖像感測(cè)裝置1具有感測(cè)元陣列設(shè)計(jì)，為了有效將每一感測(cè)元的信號(hào)輸出至前處理單元30，在本發(fā)明中每一感測(cè)元更可以包括一信號(hào)讀取電路(圖中未示)，以便就地處理每一感測(cè)元的信號(hào)，并且不受幾何陣列影響的傳送此等第一模擬信號(hào)SAl及此等第二模擬信號(hào) SA2。在本發(fā)明的一實(shí)施例，例如組合電容感測(cè)元及電容觸壓感測(cè)元，雖然其感測(cè)元結(jié)構(gòu)不同，但是讀取電容的方法可以是相同的，也就是說可以使用相同的信號(hào)讀取電路于此電容感測(cè)元及電容觸壓感測(cè)元，來讀取電容值的變化，這樣的設(shè)計(jì)可以大幅減少芯片設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。再者，復(fù)合式圖像感測(cè)裝置1可以更包括一輸出單元50，其電連接至前處理單元 30，接收此等第一數(shù)字信號(hào)SDl及此等第二數(shù)字信號(hào)SD2，并將此等第一數(shù)字信號(hào)SDl及此等第二數(shù)字信號(hào)SD2輸出。主機(jī)系統(tǒng)5可以依據(jù)此等第一數(shù)字信號(hào)SDl及此等第二數(shù)字信號(hào)SD2產(chǎn)生第三數(shù)字信號(hào)SD3。圖3顯示依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置的示意圖。如圖3所示， 本實(shí)施例類似于第一實(shí)施例，不同之處在于復(fù)合式圖像感測(cè)裝置1更包括一后處理單元40 及一輸出單元50。后處理單元40電連接至前處理單元30，并依據(jù)此等第一數(shù)字信號(hào)SDl及此等第二數(shù)字信號(hào)SD2產(chǎn)生第三數(shù)字信號(hào)SD3。舉例而言，后處理單元40接收此等第一數(shù)字信號(hào)SDl及此等第二數(shù)字信號(hào)SD2組合而成的接觸物體的片段圖像，例如片段指紋圖像。 在本發(fā)明的一實(shí)施例，后處理單元40為一運(yùn)算單元，可以連續(xù)接收此等片段圖像并運(yùn)算及處理，并輸出例如不重疊的連續(xù)圖像的第三數(shù)字信號(hào)SD3，以組合成一完整的指紋圖像?；蛘咄ㄟ^處理這些連續(xù)性圖像并且產(chǎn)生了具有向量信息的信號(hào)，并包括于第三數(shù)字信號(hào)SD3 中，向量信息產(chǎn)生方式可以通過比對(duì)連續(xù)圖像的變化，例如通過圖像處理技術(shù)中常用的動(dòng)作估計(jì)(Motion Estimation)方法便可以達(dá)到此目的。而為了處理片段圖像信息，后處理單元更可以包括供暫時(shí)存取用的儲(chǔ)存器。輸出單元50電連接至后處理單元40，接收此等第三數(shù)字信號(hào)SD3，并將此等第三數(shù)字信號(hào)SD3輸出。圖4與圖5顯示依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置的應(yīng)用。如圖4所示，復(fù)合式圖像感測(cè)裝置1可以被應(yīng)用在筆記本電腦2，作為指紋輸入裝置，或者利用手指移動(dòng)以控制鼠標(biāo)光標(biāo)3的移動(dòng)及相關(guān)的按鍵功能。如圖5所示，復(fù)合式圖像感測(cè)裝置1可以被應(yīng)用在移動(dòng)電話4，以達(dá)到相同于前述的功能，并控制移動(dòng)電話4的軟件及硬件的相關(guān)操作。其中，作為指向裝置的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置1利用可以取代傳統(tǒng)機(jī)械操作裝置的方向選取及按壓選取，更可以提供左擊、右擊、雙軸卷動(dòng)、放大、縮小、切換、雙擊(Doubleclick), 以及長按超過一預(yù)定時(shí)間后進(jìn)入預(yù)設(shè)應(yīng)用程序等功能。當(dāng)然除了上述筆記本電腦2及移動(dòng)電話4的應(yīng)用外，本發(fā)明復(fù)合式圖像感測(cè)裝置1更可以被應(yīng)用在任何需要指紋輸入裝置或指向性裝置的電子裝置。因此，本發(fā)明更提供一種具有前述復(fù)合式圖像感測(cè)裝置1的電子設(shè)備，以控制此電子設(shè)備的操作。圖6顯示依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置的示意圖。如圖6所示， 本實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置類似于第一實(shí)施例，不同之處在于感測(cè)元10及20是以行行交錯(cuò)的方式排列。圖7顯示依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置的示意圖。如圖7所示， 本實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置類似于第二實(shí)施例，不同之處在于感測(cè)元10及20的信號(hào)輸出方式，其中第一模擬信號(hào)SAl及第二模擬信號(hào)SA2是由不同的路徑輸出至前處理單元 30。此外，為了均一化非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元10及機(jī)構(gòu)式感測(cè)元20輸出信號(hào)的灰階度。本發(fā)明亦提供一種復(fù)合式圖像感測(cè)均一化的方法，包括以下步驟。首先，提供一復(fù)合式圖像感測(cè)裝置，其具有機(jī)構(gòu)式感測(cè)元20及非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元10 混合配置成感測(cè)矩陣。多個(gè)非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元10感測(cè)物體F的圖像的多個(gè)第一部分，以獲得多個(gè)第一模擬信號(hào)SAl。多個(gè)機(jī)構(gòu)式感測(cè)元20感測(cè)物體F的圖像的多個(gè)第二部分，以獲得多個(gè)第二模擬信號(hào) SA2。然后，將此等第一模擬信號(hào)SAl轉(zhuǎn)換成多個(gè)第一數(shù)字信號(hào)SD1，并將此等第二模擬信號(hào)SA2轉(zhuǎn)換成多個(gè)第二數(shù)字信號(hào)SD2。接著，依據(jù)此等第一數(shù)字信號(hào)SDl及此等第二數(shù)字信號(hào)SD2產(chǎn)生多個(gè)第三數(shù)字信號(hào)SD3，其中各第三數(shù)字信號(hào)SD3為包括輸出此等第一數(shù)字信號(hào)SDl的感測(cè)元或輸出此等第二數(shù)字信號(hào)SD2的感測(cè)元的相鄰的N個(gè)感測(cè)元輸出的信號(hào)乘以N個(gè)權(quán)重系數(shù)的總和，N為大于1的正整數(shù)。因此，各第三數(shù)字信號(hào)SD3為此等第一數(shù)字信號(hào)SDl及此等第二數(shù)字信號(hào)SD2的相鄰的N個(gè)乘以N個(gè)權(quán)重系數(shù)的總和，N為大于1的正整數(shù)。此步驟可以在主機(jī)系統(tǒng)5或圖像感測(cè)裝置1中執(zhí)行。圖8顯示依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的復(fù)合式圖像感測(cè)均一化的方法的一例。于本例子中，以機(jī)構(gòu)式感測(cè)元103為中心，包括周圍八個(gè)感測(cè)元，一共九個(gè)感測(cè)元，N等于9。這 9個(gè)感測(cè)元分別是機(jī)構(gòu)式感測(cè)元101至105以及非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元201至204。假設(shè)感測(cè)裝置具有一 8位的A/D轉(zhuǎn)換器，并假設(shè)機(jī)構(gòu)式感測(cè)元101、102、103與手指的紋峰FR接觸，其余機(jī)構(gòu)式感測(cè)元104及105沒與紋峰FR接觸。而非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元201至204有的完全與紋峰FR接觸，有的部分接觸或沒接觸，這些都可以由圖的數(shù)值了解，其中255代表最大的數(shù)值輸出，而 0 代表最小的數(shù)值輸出(101:238，102:210，103:196,104:0，105:0,201:255, 202:220，203:128，204:96)，其中雖然感測(cè)元204沒直接與紋峰FR接觸，但是因?yàn)樵诩y峰 FR的邊緣，且為其具有遙測(cè)功能，因此仍然有感應(yīng)的數(shù)值，而感測(cè)元203僅有接觸部分紋峰 FR，因此有部分?jǐn)?shù)值。而機(jī)構(gòu)式感測(cè)元104及105沒與紋峰FR接觸，因此輸出值為0。而雖然機(jī)構(gòu)式感測(cè)元101、102、103與紋峰FR接觸，然而其信號(hào)輸出是出自于觸壓產(chǎn)生，因此較易受施力不均勻影響。如果根據(jù)前述的信號(hào)直接輸出的話，指紋圖像的每個(gè)小區(qū)域也會(huì)有嚴(yán)重的圖像強(qiáng)度變化，導(dǎo)致指紋辨識(shí)算法處理時(shí)，有可能當(dāng)作指紋線條不連續(xù)的誤判。因此我們可以利用每一感測(cè)元周圍的幾個(gè)感測(cè)元的權(quán)重來重建圖像的連續(xù)性及均勻性，這種做法從來沒有人將的運(yùn)用于本發(fā)明復(fù)合式圖像感測(cè)裝置上，因?yàn)閺?fù)合式感測(cè)裝置不同感測(cè)元原理不同，本就很難將的整合于單一感測(cè)芯片或裝置上，這也是本發(fā)明最大特色。為了得到新的感測(cè)值當(dāng)作感測(cè)元103的感測(cè)值，可以利用不同的權(quán)重系數(shù)來加總這九個(gè)感測(cè)元的感測(cè)值。舉例而言，感測(cè)元103的感測(cè)值的權(quán)重系數(shù)為0. 4，感測(cè)元201至 204的感測(cè)值的權(quán)重系數(shù)分別為0. 1，而感測(cè)元101、102、104、105的感測(cè)值的權(quán)重系數(shù)為 0.05。那么，加總的感測(cè)值等于238*0.05+210*0.05+196*0. 4+0*0. 05+0*0. 05+255*0. 1+220*0. 1+128*0. 1+96*0. 1 = 170. 7或者，可以僅取N等于5，也就是取感測(cè)元201至204與中心感測(cè)元103作權(quán)重分配，但是在此種情況下，權(quán)重因子也可以隨著修改。雖然權(quán)重系數(shù)及N值可以有很多種選擇，但于此不特別限定本例子所描述著。通過本發(fā)明的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置及其感測(cè)方法，可以有效地感測(cè)輕輕碰觸或甚至沒有碰觸到的手指的指紋，并能感測(cè)沾有液體的手指的指紋，使本發(fā)明可以適合于各種惡劣或復(fù)雜的環(huán)境的應(yīng)用。此外，復(fù)合式圖像感測(cè)裝置在感測(cè)干濕手指時(shí)不受干擾，不受外界溫度變化影響，不受手指表面臟污的影響，而且具有好的灰階圖像輸出，以利指紋圖像算法的處理，不易產(chǎn)生誤判的結(jié)果。在較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中所提出的具體實(shí)施例僅方便說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容， 而非將本發(fā)明狹義地限制于上述實(shí)施例，在不超出本發(fā)明的精神及權(quán)利要求的情況，所做的種種變化實(shí)施，皆屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合式圖像感測(cè)裝置，其特征在于，所述復(fù)合式圖像感測(cè)裝置包括多個(gè)非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元，其感測(cè)一物體的一圖像的多個(gè)第一部分，以獲得多個(gè)第一模擬信號(hào)；以及多個(gè)機(jī)構(gòu)式感測(cè)元，其感測(cè)所述物體的所述圖像的多個(gè)第二部分，以獲得多個(gè)第二模擬信號(hào)，其中所述的多個(gè)機(jī)構(gòu)式感測(cè)元及所述的多個(gè)非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元混合配置成一感測(cè)矩陣。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置，其特征在于，所述復(fù)合式圖像感測(cè)裝置更包括一前處理單元，電連接至所述的多個(gè)非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元及所述的多個(gè)機(jī)構(gòu)式感測(cè)元， 將所述的多個(gè)第一模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成多個(gè)第一數(shù)字信號(hào)，并將所述的多個(gè)第二模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成多個(gè)第二數(shù)字信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置，其特征在于，所述復(fù)合式圖像感測(cè)裝置更包括一輸出單元，電連接至所述前處理單元，接收所述的多個(gè)第一數(shù)字信號(hào)及所述的多個(gè)第二數(shù)字信號(hào)，并將所述的多個(gè)第一數(shù)字信號(hào)及所述的多個(gè)第二數(shù)字信號(hào)輸出。
4.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置，其特征在于，所述復(fù)合式圖像感測(cè)裝置更包括一后處理單元，電連接至所述前處理單元，并依據(jù)所述的多個(gè)第一數(shù)字信號(hào)及所述的多個(gè)第二數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)第三數(shù)字信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置，其特征在于，所述復(fù)合式圖像感測(cè)裝置更包括一輸出單元，電連接至所述后處理單元，接收所述的多個(gè)第三數(shù)字信號(hào)，并將所述的多個(gè)第三數(shù)字信號(hào)輸出。
6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置，其特征在于，各所述非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元包括一下電極，所述下電極與所述物體形成一電容。
7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置，其特征在于，各所述機(jī)構(gòu)式感測(cè)元包括一下電極及一上電極，所述下電極與所述上電極形成一電容，且所述上電極可被所述物體觸壓變形而靠近所述下電極。
8.一種復(fù)合式圖像感測(cè)方法，其特征在于，所述復(fù)合式圖像感測(cè)方法包括以下步驟提供多個(gè)非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元，其感測(cè)一物體的一圖像的多個(gè)第一部分，以獲得多個(gè)第一模擬信號(hào)；提供多個(gè)機(jī)構(gòu)式感測(cè)元，其感測(cè)所述物體的所述圖像的多個(gè)第二部分，以獲得多個(gè)第二模擬信號(hào)，其中所述的多個(gè)機(jī)構(gòu)式感測(cè)元及所述的多個(gè)非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元混合配置成一感測(cè)矩陣；將所述的多個(gè)第一模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成多個(gè)第一數(shù)字信號(hào)，并將所述的多個(gè)第二模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成多個(gè)第二數(shù)字信號(hào)；以及依據(jù)所述的多個(gè)第一數(shù)字信號(hào)及所述的多個(gè)第二數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)第三數(shù)字信號(hào)，其中各所述第三數(shù)字信號(hào)為所述的多個(gè)第一數(shù)字信號(hào)及所述的多個(gè)第二數(shù)字信號(hào)的相鄰的N 個(gè)乘以N個(gè)權(quán)重系數(shù)的總和，N為大于1的正整數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合式圖像感測(cè)方法，其特征在于，N等于9。
10.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合式圖像感測(cè)方法，其特征在于，N等于5。
11.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括如權(quán)利要求1至7的任一項(xiàng)所述的復(fù)合式圖像感測(cè)裝置，以控制所述電子設(shè)備的操作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種復(fù)合式圖像感測(cè)裝置、復(fù)合式圖像感測(cè)方法及電子設(shè)備。該復(fù)合式圖像感測(cè)裝置包括多個(gè)非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元以及多個(gè)機(jī)構(gòu)式感測(cè)元。非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元感測(cè)一物體的一圖像的多個(gè)第一部分，以獲得多個(gè)第一模擬信號(hào)。機(jī)構(gòu)式感測(cè)元感測(cè)物體的圖像的多個(gè)第二部分，以獲得多個(gè)第二模擬信號(hào)。此等機(jī)構(gòu)式感測(cè)元及此等非機(jī)構(gòu)式感測(cè)元混合配置成一感測(cè)矩陣。一種復(fù)合式圖像感測(cè)方法及使用前述復(fù)合式圖像感測(cè)裝置的電子設(shè)備亦一并揭露。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102289313SQ201110147519
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月15日
發(fā)明者周正三 申請(qǐng)人:周正三