具有超声指纹传感器和一个或多个谐振器的装置及相关系统和方法与流程

专利检索2025-05-23  7


本公开整体涉及超声传感器和用于使用此类传感器的方法。相关技术的描述生物测定认证可以是用于控制对设备的访问等的重要特征。许多现有产品包括某种类型的生物测定认证。尽管一些现有的生物测定认证技术提供了令人满意的性能,但是改进的方法和设备将是合乎期望的。


背景技术:


技术实现思路

0、概述

1、本公开的系统、方法和设备各自具有若干创新性方面,其中并不由任何单个方面全权负责本文中所公开的期望属性。

2、本公开中所描述的主题的一个创新性方面可在一种装置中实现。该装置可包括超声传感器堆叠和声谐振器。在一些实现中,该声谐振器可包括一个或多个较高阻抗层,该一个或多个较高阻抗层具有对应于该声谐振器的峰值频率下半波长的倍数的厚度。在一些实现中,该声谐振器可包括驻留在一个或多个较高阻抗层的第一侧与该超声传感器堆叠之间的一个或多个第一低阻抗层。在一些示例中,该一个或多个第一低阻抗层中的每一层可具有比一个或多个较高阻抗层的声阻抗低的声阻抗。在一些示例中,该一个或多个第一低阻抗层中的每一层可具有对应于该声谐振器的峰值频率下四分之一波长的倍数的厚度。

3、在一些实现中,该声谐振器可包括驻留在一个或多个较高阻抗层的第二侧附近的一个或多个第二低阻抗层。根据一些示例,该一个或多个第二低阻抗层中的每一层可具有比一个或多个较高阻抗层的声阻抗低的声阻抗。在一些示例中,该一个或多个第二低阻抗层中的每一层可具有对应于该声谐振器的峰值频率下四分之一波长的倍数的厚度。

4、根据一些示例,该一个或多个较高阻抗层中的一者或多者可以是或可以包括玻璃。在一些实现中,该一个或多个较高阻抗层中的一者或多者可以是或可以包括金属。

5、在一些示例中,该一个或多个第一低阻抗层和/或该一个或多个第二低阻抗层中的至少一者可以包括多个层。在一些此类示例中,该多个层可以至少包括第一层和第二层。在一些实现中,该第一层可具有第一声阻抗,该第一声阻抗比该第二层的第二声阻抗高。

6、在一些实现中,该一个或多个第二低阻抗层可驻留在该显示器堆叠与该一个或多个较高阻抗层之间。

7、根据一些示例中,该装置还可包括显示器堆叠。在一些此类示例中,该一个或多个第二低阻抗层可驻留在该显示器堆叠与该一个或多个较高阻抗层之间。

8、根据一些实现,该装置可以是包括该超声传感器堆叠和该声谐振器的移动设备。

9、本公开中所描述的主题的其他创新性方面可在一种装置中实现。该装置可包括超声传感器堆叠和声谐振器。在一些实现中,该声谐振器可包括一个或多个较高阻抗层。在一些示例中,该一个或多个较高阻抗层可以具有对应于该声谐振器的峰值频率下半波长的倍数的厚度。

10、在一些实现中,该声谐振器可包括驻留在一个或多个较高阻抗层的第一侧与该超声传感器堆叠之间的一个或多个第一低阻抗层。在一些示例中,该一个或多个第一低阻抗层中的每一层可具有比一个或多个较高阻抗层的声阻抗低的声阻抗。在一些情况下,该一个或多个第一低阻抗层中的每一层可具有对应于该声谐振器的峰值频率下四分之一波长的倍数的厚度。

11、在一些示例中,该声谐振器可包括驻留在一个或多个较高阻抗层的第二侧附近的一个或多个第二低阻抗层。在一些情况下,该一个或多个第二低阻抗层中的每一层可具有比一个或多个较高阻抗层的声阻抗低的声阻抗。在一些示例中,该一个或多个第二低阻抗层中的每一层可具有对应于该声谐振器的峰值频率下四分之一波长的倍数的厚度。

12、根据一些示例,该一个或多个较高阻抗层中的一者或多者可以是或可以包括玻璃。在一些实现中,该一个或多个较高阻抗层中的一者或多者可以是或可以包括金属。在一些示例中,该一个或多个第一低阻抗层和/或该一个或多个第二低阻抗层中的至少一者可以包括多个层。在一些此类示例中,该多个层可以至少包括第一层和第二层。在一些此类情况下,该第一层可具有第一声阻抗,该第一声阻抗比该第二层的第二声阻抗高。

13、在一些实现中,该装置还可包括显示器堆叠。在一些此类示例中,该一个或多个第二低阻抗层可驻留在该显示器堆叠与该一个或多个较高阻抗层之间。

14、根据一些实现,该装置可以是包括该超声传感器堆叠和该声谐振器的移动设备。

15、本公开中所描述的主题的其他创新性方面可在一种装置中实现。该装置可包括超声传感器堆叠、声谐振器以及驻留在该超声传感器堆叠和该声谐振器之间的显示器堆叠。在一些实现中,该声谐振器可包括一个或多个高阻抗层,该一个或多个高阻抗层具有对应于该声谐振器的峰值频率下半波长的倍数的厚度。

16、在一些示例中,一个或多个高阻抗层中的一者或多者可以是或可以包括玻璃。在一些示例中,该一个或多个较高阻抗层中的一者或多者可以是或可以包括金属。

17、根据一些示例,该装置可以是包括该超声传感器堆叠、该显示器堆叠和该声谐振器的移动设备。

18、在一些示例中,该显示器堆叠可以是或可以包括有机发光二极管显示器堆叠。

19、本公开中所描述的主题的其他创新性方面可在一种装置中实现。该装置可包括超声传感器堆叠和声谐振器。在一些实现中,该声谐振器可包括第一较高阻抗层、第二较高阻抗层以及驻留在该第一较高阻抗层和该第二较高阻抗层之间的一个或多个低阻抗层。在一些示例中,该一个或多个低阻抗层中的每一者可以具有比该第一较高阻抗层的声阻抗或该第二较高阻抗层的声阻抗低的声阻抗。在一些示例中,该一个或多个低阻抗层中的至少一者可以具有对应于该声谐振器的峰值频率下半波长的倍数的厚度。

20、根据一些示例,该第一较高阻抗层或该第二较高阻抗层中的至少一者可具有对应于该声谐振器的峰值频率下四分之一波长的倍数的厚度。在一些情况下,该第一较高阻抗层或该第二较高阻抗层中的至少一者可具有对应于小于该声谐振器的峰值频率下八分之一波长的厚度。

21、在一些示例中,该超声传感器堆叠可驻留在该第一较高阻抗层和该第二较高阻抗层之间。根据一些示例,该一个或多个低阻抗层可包括驻留在该超声传感器堆叠和该第一较高阻抗层之间的第一低阻抗层以及驻留在该超声传感器堆叠和该第二较高阻抗层之间的第二低阻抗层。在一些此类示例中,该第一低阻抗层和该第二低阻抗层可各自具有对应于该峰值频率下半波长的倍数的厚度。

22、在一些实现中,该一个或多个低阻抗层还可包括驻留在该第一低阻抗层与该第一较高阻抗层之间的第三低阻抗层、驻留在该第一低阻抗层与该超声传感器堆叠之间的第四低阻抗层、驻留在该第二低阻抗层与该超声传感器堆叠之间的第五低阻抗层以及驻留在该第二低阻抗层与该第二较高阻抗层之间的第六低阻抗层。在一些示例中,该第三低阻抗层、该第四低阻抗层、该第五低阻抗层和该第六低阻抗层可各自具有对应于该峰值频率下半波长的倍数的厚度。根据一些此类示例,该第三低阻抗层、该第四低阻抗层、该第五低阻抗层和该第六低阻抗层可各自具有比该第一低阻抗层的声阻抗低的声阻抗或比该第二低阻抗层的声阻抗低的声阻抗。

23、在一些实现中,该一个或多个低阻抗层可包括第一低阻抗层、驻留在该第一低阻抗层与该第一较高阻抗层之间的第二低阻抗层以及驻留在该第一低阻抗层与该第二较高阻抗层之间的第三低阻抗层。在一些此类示例中,该第二低阻抗层和该第三低阻抗层可各自具有比该第一低阻抗层的声阻抗低的声阻抗。根据一些示例,该第一低阻抗层、该第二低阻抗层和该第三低阻抗层可各自具有对应于该峰值频率下半波长的倍数的厚度。根据一些示例,该第一低阻抗层可具有对应于该峰值频率下半波长的倍数的厚度,并且该第二低阻抗层和该第三低阻抗层各自具有对应于该峰值频率下四分之一波长的倍数的厚度。

24、在一些示例中,该第一较高阻抗层或该第二较高阻抗层中的至少一者可包括玻璃。根据一些示例,该第一较高阻抗层或该第二较高阻抗层中的至少一者可包括金属。

25、在一些实现中,该第一较高阻抗层或该第二较高阻抗层中的至少一者可包括多个层,该多个层具有对应于该声谐振器的峰值频率下四分之一波长的倍数的厚度。在一些此类实现中,该多个层可至少包括第一层和第二层,该第一层具有第一声阻抗,该第一声阻抗比第二层的第二声阻抗高。

26、根据一些示例,该装置可以是包括该超声传感器堆叠和该声谐振器的移动设备。

27、本公开中所描述的主题的其他创新性方面可在一种装置中实现。该装置可包括超声传感器堆叠和声谐振器。在一些实现中,该声谐振器可包括第一较高阻抗层、第二较高阻抗层以及驻留在该第一较高阻抗层和该第二较高阻抗层之间的一个或多个低阻抗层。在一些示例中,该一个或多个低阻抗层中的每一者可以具有比该第一较高阻抗层的声阻抗或该第二较高阻抗层的声阻抗低的声阻抗。在一些情况下,该一个或多个低阻抗层中的至少一者可以具有对应于该声谐振器的峰值频率下半波长的倍数的厚度。

28、在一些示例中,该第一较高阻抗层或该第二较高阻抗层中的至少一者可具有对应于该声谐振器的峰值频率下四分之一波长的倍数的厚度。在一些示例中,该第一较高阻抗层或该第二较高阻抗层中的至少一者可具有对应于小于该声谐振器的峰值频率下八分之一波长的厚度。

29、在一些实现中,该超声传感器堆叠可驻留在该第一较高阻抗层和该第二较高阻抗层之间。在一些此类示例中,该一个或多个低阻抗层可包括驻留在该超声传感器堆叠和该第一较高阻抗层之间的第一低阻抗层以及驻留在该超声传感器堆叠和该第二较高阻抗层之间的第二低阻抗层。在一些示例中,该第一低阻抗层和该第二低阻抗层可各自具有对应于该峰值频率下半波长的倍数的厚度。

30、在一些示例中,该装置可包括控制系统。控制系统可包括一个或多个通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件部件或其组合。

31、根据一些示例,该控制系统可被配置为执行本文所公开的方法中的一些或全部方法。

32、本公开中所描述的主题的其他创新性方面可在一种方法中实现。在一些示例中,该方法可涉及:经由控制系统控制超声传感器堆叠,以通过声谐振器将超声波传输到包括该超声传感器堆叠和该声谐振器的装置的外表面上的目标对象。一些方法可涉及通过该控制系统并从该超声传感器堆叠接收对应于所传输的超声波从该目标对象的反射的超声传感器信号。一些方法可涉及至少部分地基于该超声传感器信号执行认证过程。

33、根据一些实现,该声谐振器可包括一个或多个较高阻抗层,该一个或多个较高阻抗层具有对应于该声谐振器的峰值频率下半波长的倍数的厚度。在一些实现中,该声谐振器可包括驻留在一个或多个较高阻抗层的第一侧与超声传感器装置之间的一个或多个第一低阻抗层。在一些情况下,该一个或多个第一低阻抗层中的每一层可具有比一个或多个较高阻抗层的声阻抗低的声阻抗。在一些示例中,该一个或多个第一低阻抗层中的每一层可具有对应于该声谐振器的峰值频率下四分之一波长的倍数的厚度。

34、在一些示例中,该声谐振器可包括驻留在一个或多个较高阻抗层的第二侧附近的一个或多个第二低阻抗层。在一些情况下,该一个或多个第二低阻抗层中的每一层可具有比一个或多个较高阻抗层的声阻抗低的声阻抗。在一些示例中,该一个或多个第二低阻抗层中的每一层可具有对应于该声谐振器的峰值频率下四分之一波长的倍数的厚度。

35、在一些实现中,该一个或多个较高阻抗层中的一者或多者可以是或可以包括玻璃。在一些示例中,该一个或多个较高阻抗层中的一者或多者可以是或可以包括金属。

36、根据一些示例,该一个或多个第一低阻抗层或该一个或多个第二低阻抗层中的至少一者可以包括多个层。在一些此类示例中,该多个层可以至少包括第一层和第二层。在一些情况下,该第一层可具有第一声阻抗,该第一声阻抗比该第二层的第二声阻抗高。

37、在一些示例中,该设备还可包括显示器堆叠。在一些此类示例中,该一个或多个第二低阻抗层可驻留在该显示器堆叠与该一个或多个较高阻抗层之间。

38、在一些实现中,该设备可以是包括该超声传感器装置和该声谐振器的移动设备。

39、本公开中所描述的主题的其他创新性方面可在一种方法中实现。在一些示例中,该方法可涉及:经由控制系统控制超声传感器系统的超声收发器层以至少通过第一谐振器传输超声波,该第一谐振器被配置用于在第一超声频率范围中引起超声波传输的第一局部最大值。一些此类方法可涉及通过该控制系统并从超声传感器系统接收超声传感器信号,该超声传感器信号对应于所传输的超声波从定位在包括超声传感器系统的装置的外表面上的目标对象的一部分的反射。一些此类方法可涉及通过该控制系统至少部分地基于超声传感器信号来执行认证过程。

40、根据一些示例,超声波传输的第一局部最大值可对应于1mhz至20mhz的范围内的频率。在一些情况下,该认证过程可涉及从超声传感器信号提取目标对象特征。一些方法可涉及至少部分地基于该认证过程来控制对该装置的访问。

41、本文中所描述的操作、功能和/或方法中的一些或全部可以由一个或多个设备根据存储在一个或更多个非瞬态介质上的指令(例如,软件)来执行。此类非瞬态介质可包括诸如本文描述的那些存储器设备,包括但不限于随机存取存储器(ram)设备、只读存储器(rom)设备等。相应地,本公开中所描述的主题内容的一些创新方面可以在一种或多种其上存储有软件的非瞬态介质中实现。例如,该软件可包括用于控制一个或多个设备执行所公开的一个或多个方法的指令。


技术特征:

1.一种装置,包括:

2.根据权利要求1所述的装置,其中所述第一较高阻抗层或所述第二较高阻抗层中的至少一者具有对应于所述声谐振器的所述峰值频率下四分之一波长的倍数的厚度。

3.根据权利要求1所述的装置,其中所述第一较高阻抗层或所述第二较高阻抗层中的至少一者具有对应于小于所述声谐振器的所述峰值频率下八分之一波长的厚度。

4.根据权利要求1所述的装置,其中所述超声传感器堆叠驻留在所述第一较高阻抗层和所述第二较高阻抗层之间。

5.根据权利要求4所述的装置,其中所述一个或多个低阻抗层包括:

6.根据权利要求5所述的装置,其中所述一个或多个低阻抗层还包括:

7.根据权利要求6所述的装置,其中所述第三低阻抗层、所述第四低阻抗层、所述第五低阻抗层和所述第六低阻抗层各自具有比所述第一低阻抗层的声阻抗或所述第二低阻抗层的声阻抗低的声阻抗。

8.根据权利要求1所述的装置,其中所述一个或多个低阻抗层包括:

9.根据权利要求8所述的装置,其中所述第一低阻抗层、所述第二低阻抗层和所述第三低阻抗层各自具有对应于所述峰值频率下半波长的倍数的厚度。

10.根据权利要求8所述的装置,其中所述第一低阻抗层具有对应于所述峰值频率下半波长的倍数的厚度,并且其中所述第二低阻抗层和所述第三低阻抗层各自具有对应于所述峰值频率下四分之一波长的倍数的厚度。

11.根据权利要求1所述的装置,其中所述第一较高阻抗层或所述第二较高阻抗层中的至少一者包括玻璃。

12.根据权利要求1所述的装置,其中所述第一较高阻抗层或所述第二较高阻抗层中的至少一者包括金属。

13.根据权利要求1所述的装置,其中所述第一较高阻抗层或所述第二较高阻抗层中的至少一者包括多个层,所述多个层具有对应于所述声谐振器的所述峰值频率下四分之一波长的倍数的厚度。

14.根据权利要求13所述的装置,其中所述多个层至少包括第一层和第二层,所述第一层具有第一声阻抗,所述第一声阻抗比所述第二层的第二声阻抗高。

15.根据权利要求1所述的装置,还包括显示器堆叠。

16.根据权利要求1所述的装置,其中所述装置是包括所述超声传感器堆叠和所述声谐振器的移动设备。

17.一种方法,包括:

18.根据权利要求17所述的方法,其中超声波传输的所述第一局部最大值对应于1mhz至20mhz的范围内的频率。

19.根据权利要求17所述的方法,其中所述认证过程涉及从所述超声传感器信号中提取目标对象特征。

20.根据权利要求19所述的方法,其中所述目标对象特征包括指纹特征或表皮下特征中的至少一者。

21.根据权利要求17所述的方法,还包括:至少部分基于所述认证过程来控制对所述装置的访问。

22.一种设备,包括:

23.根据权利要求22所述的设备,其中所述第一较高阻抗层或所述第二较高阻抗层中的至少一者具有对应于所述声谐振器的所述峰值频率下四分之一波长的倍数的厚度。

24.根据权利要求22所述的设备,其中所述第一较高阻抗层或所述第二较高阻抗层中的至少一者具有对应于小于所述声谐振器的所述峰值频率下八分之一波长的厚度。

25.根据权利要求22所述的设备,其中所述超声传感器装置驻留在所述第一较高阻抗层和所述第二较高阻抗层之间。

26.根据权利要求25所述的设备,其中所述一个或多个低阻抗层包括:


技术总结
一些公开的实现包括超声传感器堆叠和声谐振器。该声谐振器可被配置为增强由该超声传感器堆叠在适于超声指纹传感器的超声频率范围内传输的超声波。在一些示例中,该声谐振器可包括驻留在第一较高阻抗层和第二较高阻抗层之间的一个或多个低阻抗层。该一个或多个低阻抗层中的每一者可具有比该第一较高阻抗层的声阻抗或该第二较高阻抗层的声阻抗低的声阻抗。至少一个低阻抗层可具有对应于该声谐振器的峰值频率下半波长的倍数的厚度。该峰值频率可在1MHz至20MHz的频率范围内。

技术研发人员:J·L·斯特罗曼,H·V·潘查瓦赫,N-K·郭,卢奕鹏,A·洛佩兹,K·D·约尔捷夫
受保护的技术使用者:高通股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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