專利名稱：用于多模機械諧振器的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及生物測量術(shù)。 現(xiàn)有技術(shù)已有各種用于感測、測量和識別生物測量特征的熟知的技術(shù)。這些技術(shù)聚焦在與 形成生物測量術(shù)的結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的獨有特征上。舉例說，由手指中的脊和谷定義的指紋，是一種 這樣的生物測量術(shù)。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員熟知，指紋由手指表面上稱為脊和谷的獨有結(jié)構(gòu)所定義。能 夠根據(jù)許多不同的模態(tài)，感測、測量和識別這些脊和谷。例如，一些指紋測量模態(tài)依靠與脊和谷相關(guān)聯(lián)的密度值。其他的則依靠當(dāng)電流如 果通過脊和谷時所測量的介質(zhì)介電常數(shù)。關(guān)于介質(zhì)介電常數(shù)，例如脊(即指紋細(xì)胞組織) 的介電常數(shù)與谷(即脊之間的空氣)的介電常數(shù)是不同的。電容性感測是一種能被用于檢測介電常數(shù)變化的技術(shù)。對電容性感測，當(dāng)傳感器 平板(電極)碰觸脊時產(chǎn)生的電容值不同于當(dāng)傳感器暴露于谷時產(chǎn)生的那些電容值。還有另一種模態(tài)是熱導(dǎo)率，它是脊和谷之間的溫度差的度量。光學(xué)是又一種模態(tài)。 光學(xué)技術(shù)依靠脊和谷之間的光學(xué)折射率和反射的變化。雖然模態(tài)不同，但每一種途徑都尋找精確地區(qū)分脊與谷以便使指紋成像。如將在 下面更充分地討論的，有關(guān)區(qū)分脊與谷，一些模態(tài)或技術(shù)，固有地比其他的更為精確。該精 確度的相對評定能夠由反差比表征。按生物測量術(shù)的角度，反差比是細(xì)胞組織(即指紋脊) 對空氣(即指紋谷)之間的反差的度量。從另一個視角看，把基于熱的模態(tài)、那些依靠介質(zhì)介電常數(shù)的模態(tài)與基于光學(xué)的 模態(tài)和其他模態(tài)之間在精確度上的潛在差別定量化，反差比是一種客觀的手段。反差比越 高，更精確生物測量術(shù)感測的潛力越大。當(dāng)構(gòu)造結(jié)合例如上面指出的模態(tài)之一的感測系統(tǒng) 時，設(shè)計者必須考慮的不僅是反差比，還有可制造性以及成本。如將在下面更充分討論的，基于熱的和介質(zhì)介電常數(shù)的感測系統(tǒng)，例如有相對低 的反差比。就是說，在理想的情況下，且在設(shè)計和/或制造期間極端小心和考慮，這些系統(tǒng) 在它們的測量輸出數(shù)據(jù)的精確度上固有地受到限制。因此，需要的是非常可靠的用于感測生物測量的技術(shù)。還需要的是用于感測生物 測量，諸如指紋脊和谷的技術(shù)，該技術(shù)有比傳統(tǒng)感測系統(tǒng)更高的反差比。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，本發(fā)明包含指紋傳感器，該傳感器包含一個或多個用于采集指 紋的機械裝置。該諧振器被構(gòu)造成根據(jù)施加的負(fù)載而被機械地阻尼。
本發(fā)明更多的特性和優(yōu)點將在下面的描述中闡明，且部分地將從該描述明顯看 到，或通過本發(fā)明的實踐可以學(xué)到。本發(fā)明的優(yōu)點將由該結(jié)構(gòu)實現(xiàn)和獲得，并在該書面描述 及其權(quán)利要求書以及附圖中特別指出。
應(yīng)當(dāng)理解，前面的一般描述和下面的詳細(xì)描述都是示例性和解釋性的，且力圖提 供如所要求保護的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


附圖示出本發(fā)明，并與描述一起進(jìn)一步起解釋本發(fā)明原理的作用，并使有關(guān)領(lǐng)域 熟練技術(shù)人員能制作及使用本發(fā)明。圖IA是指紋基本結(jié)構(gòu)的例圖；圖IB是示于圖IA中的指紋結(jié)構(gòu)的更傳統(tǒng)的視圖；圖2是表格式例圖，傳達(dá)不同生物測量感測技術(shù)之間的反差比；圖3是圖2中所示感測技術(shù)的反差比的圖解式例圖；圖4A是按照本發(fā)明實施例排列的示例性小柱矩陣的例圖；圖4B是有沿對角線連接的小柱的示例性矩陣的例圖；圖4C是有無源的環(huán)繞的小柱的圖4B的矩陣的例圖；圖5是按照本發(fā)明實施例構(gòu)造的聲阻抗感測系統(tǒng)的各單元的例圖；和圖6是實踐本發(fā)明實施例的示例性方法。
具體實施例方式下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，附圖示出與本發(fā)明一致的示例性實施例。其他的 實施例是可能的，且可以在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)對這些實施例作出修改。因此，下面詳細(xì) 的描述不意味對本發(fā)明的限制。更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，如下面所描述的本發(fā)明，可以按許多不同的實施 例實施。任何實際的實施本發(fā)明的軟件代碼都不限制本發(fā)明。因而，本發(fā)明的操作情況將 按照如下理解被描述，該理解是，已知本文給出的細(xì)節(jié)詳情，這些實施例的修改和變化是可 能的。聲學(xué)超聲阻抗描計術(shù)感測的優(yōu)點如上面所指出，本發(fā)明提供一種更精確和可靠的傳統(tǒng)生物測量術(shù)感測系統(tǒng)的替代 物。尤其是，本發(fā)明使用聲學(xué)超聲阻抗描計術(shù)作為感測諸如指紋脊和谷的生物測量的技術(shù)。圖IA是指紋的基本結(jié)構(gòu)100的例圖。在圖IA中，基本指紋結(jié)構(gòu)100包含脊102和 谷104，它們組合形成完整的指紋。圖IB是這樣一種指紋106的例圖。因而，本發(fā)明利用聲 學(xué)超聲阻抗描計術(shù)的原理，更精確地和可靠地區(qū)分與該指紋106相關(guān)聯(lián)的脊102與谷104。聲學(xué)超聲阻抗描計術(shù)最顯著的優(yōu)點，是當(dāng)與依靠例如介質(zhì)介電常數(shù)和熱導(dǎo)率的其 他模態(tài)比較時，有高得多的反差比圖2是用介質(zhì)介電常數(shù)、熱導(dǎo)率和聲阻抗感測細(xì)胞組織和空氣的比較的表格式例 圖200。在此指出，每一種技術(shù)以與該特定技術(shù)獨有關(guān)聯(lián)的測量單位表示。在圖2中，例如，相對介質(zhì)介電常數(shù)是以無單位量202表示。熱導(dǎo)率是以瓦(W)每 米(m)-攝氏度(C) 204表示。聲阻抗是以密度(N)乘每米(m)聲速206表示。這些表達(dá)式 的每一個都以指紋細(xì)胞組織(即脊)的列208和指紋空氣(即谷)的列210畫出。反差比 的列212是對相應(yīng)的介質(zhì)、熱導(dǎo)率和聲阻抗技術(shù)，比較脊的列208與空氣的列210。如圖2所示，聲阻抗與其他技術(shù)相比，在反差比212上有顯著的改進(jìn)。例如，例圖200表明，細(xì)胞組織中的熱導(dǎo)率與空氣中的熱導(dǎo)率相比的反差比約為8 1。細(xì)胞組織中的 介質(zhì)介電常數(shù)對空氣中的介質(zhì)介電常數(shù)的反差比約為32 1(為熱導(dǎo)率的反差比的4倍)。 然而，細(xì)胞組織中的聲阻抗對空氣中的聲阻抗的反差比約為4000 1，即使與已改進(jìn)的介 質(zhì)介電常數(shù)的反差比相比也超過100倍。因而能夠看到，有更高反差比的聲學(xué)超聲阻抗描 計術(shù)，固有地比熱導(dǎo)率和介質(zhì)介電常數(shù)更能區(qū)分脊和谷。圖3是圖解式例圖300，它如上面關(guān)于圖2所討論的，沿垂直軸301展示聲學(xué)超聲 阻抗描計術(shù)的優(yōu)異反差比。尤其是，沿垂直軸301，點302代表熱導(dǎo)率的反差比，而點304代 表介質(zhì)介電常數(shù)的反差比。沿垂直軸301的點306代表聲阻抗的反差比。如在圖3中圖解 式所畫出的，聲阻抗比介質(zhì)介電常數(shù)和熱導(dǎo)率，對細(xì)胞組織和空氣有顯著更好的反差比。雖 然圖2和3僅僅把聲阻抗與熱導(dǎo)率和介質(zhì)介電常數(shù)比較，但聲阻抗與其他生物測量術(shù)感測 模態(tài)相比提供明顯的優(yōu)點。上面的討論主要聚焦在作為固有地優(yōu)于其他已知感測技術(shù)的聲學(xué)超聲阻抗描計 術(shù)的優(yōu)點上。然而，為了按切實可行的方式發(fā)揚用聲學(xué)超聲阻抗描計術(shù)使指紋成像的優(yōu)勢， 基于聲學(xué)超聲阻抗描計術(shù)的技術(shù)必須被結(jié)合進(jìn)構(gòu)成感測裝置和/或諧振器中?；诼晫W(xué)超聲阻抗描計術(shù)的感測裝置作為背景，1970年代和1980年代在醫(yī)學(xué)界，曾經(jīng)嘗試應(yīng)用聲學(xué)超聲阻抗描計術(shù)感 測以使細(xì)胞組織樣品成像。然而，這些嘗試充其量也不過只是一定程度成功，因為要使該技 術(shù)對醫(yī)學(xué)使用有效，超聲信號必須被發(fā)射進(jìn)入細(xì)胞組織。在發(fā)射進(jìn)入細(xì)胞組織之后，人們必 須觀察反射并根據(jù)全部細(xì)胞組織的各種阻抗，從該反射重構(gòu)該細(xì)胞組織的圖像。換句話說， 這些早期應(yīng)用依靠聲學(xué)超聲阻抗描計術(shù)作為與感測技術(shù)相反的重構(gòu)技術(shù)。然而，這些早期 應(yīng)用被證明對重構(gòu)是太易出錯且無效，從而被大規(guī)模拋棄。但是，本發(fā)明的實施例能有效地利用聲學(xué)超聲阻抗描計術(shù)作為生物測量術(shù)感測技 術(shù)。這種使用變?yōu)榭赡?，部分地因為在本發(fā)明中，只有細(xì)胞組織表面特性被分析。本申請的 主題的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用聲學(xué)超聲阻抗描計術(shù)感測這些表面特性(即指紋脊和谷)，能 夠?qū)е聦ι餃y量術(shù)感測和測量顯著的增強。尤其是，本發(fā)明把聲學(xué)超聲阻抗描計術(shù)的原理結(jié)合進(jìn)機械諧振器/振蕩器的構(gòu)造 和使用中。例如，本發(fā)明的一個實施例使用被埋入空隙材料中的壓電小柱的排列，該空隙材 料適合把這些小柱固定在恰當(dāng)位置，以形成用于感測指紋的脊和谷的壓電諧振器的矩陣。作為背景，舉例說，小柱傳感器矩陣能夠被用于使指紋的脊和谷成像。在本發(fā)明的 示例性實施例中，傳感器矩陣包括被埋入諸如聚合物的基體材料(matrix material)中的 壓電小柱，形成1-3壓電復(fù)合結(jié)構(gòu)。使用網(wǎng)紋電極圖形，小柱被電輸入信號激勵，由于逆壓 電效應(yīng)，在小柱內(nèi)產(chǎn)生聲波。如果傳感器被照此構(gòu)造，則小柱的振蕩或多或少地被與傳感器 上表面物理接觸的指紋結(jié)構(gòu)的脊或谷阻尼。該阻尼例如當(dāng)暴露于脊時更高，而如果暴露于 谷時則更低。與該阻尼有關(guān)的對應(yīng)的物理性質(zhì)是聲阻抗，該阻抗對谷近似是400雷耳，而對 脊近似是1，500，000雷耳。通過監(jiān)控小柱的機械振蕩能夠測量該實際阻尼，該機械振蕩經(jīng)由正壓電效應(yīng)被轉(zhuǎn) 換成電流振蕩。這等價于測量諧振的小柱的機械Q(代表機械振動諧振系統(tǒng)的等效串聯(lián)電路中電 抗對電阻的比值)，如果聲負(fù)載從谷切換到脊，該Q從更高的值切換到更低的值。如果聲負(fù)載從低切換到高，這也等價于測量流經(jīng)該單元的電流IP。更高的負(fù)載與更低的Ip電流相關(guān) 聯(lián)，而低的負(fù)載與更高的Ip電流相關(guān)聯(lián)。使用如這里所描述的超聲阻抗描計術(shù)方法，在每 一小柱頂部上的阻抗負(fù)載能夠按多種方式從小柱諧振器性質(zhì)Qm估算。例如，該阻抗負(fù)載能 夠被(i)解析地和(ii)通過校準(zhǔn)確定。在情形i)中，通過建立小柱的復(fù)數(shù)阻抗與頂部和底部負(fù)載狀況的關(guān)系式，能夠?qū)?出單個小柱的最小阻抗的近似方程式，該負(fù)載狀況包含小柱的機電和壓電性質(zhì)。在情形ii) 中，小柱的諧振性質(zhì)，如機械品質(zhì)因子Qmn，對各種頂部負(fù)載Zn被估算，從而產(chǎn)生校準(zhǔn)曲線， 對給定Qm，能夠用查閱表(未畫出)從該曲線確定該負(fù)載的對應(yīng)的未知聲阻抗。該查閱表 能夠被整合成數(shù)據(jù)處理流，由此從橫過小柱矩陣的個別小柱響應(yīng)獲得聲阻抗的定量映射。然而，對指紋應(yīng)用，不要求直接地和定量地估算該表面聲阻抗，觀察在直接測量的 性質(zhì)(IP、Qm)中的確實的差別，足以在脊和谷之間作出區(qū)分。重要的是，要避免聲能量的任何橫向損耗(即能量耗散)或使之最小，該聲能量從 小柱振蕩的縱模，較好是從棒的伸展模，進(jìn)入由于橫向材料耦合而從縱模產(chǎn)生的橫模。這些 橫模將使能量泄露進(jìn)入小柱被埋入其中的相鄰的媒介中。隨著小柱以縱模振蕩，由面對基 體材料的小柱的側(cè)面區(qū)域產(chǎn)生切變波。這些切變波傳播離開小柱，造成能量的實質(zhì)損耗從 而這些波阻尼小柱的振蕩。這一過程在下面更充分地被討論。由超聲阻抗描計術(shù)獲得的任何指紋圖像的空間分辨率，基本上由矩陣結(jié)構(gòu)，更準(zhǔn) 確地說是小柱的節(jié)距限定。為清楚起見，小柱矩陣陣列能夠用許多不同途徑制造，諸如1.小片和裝填(Dice&fill)2.注入式模鑄(Injection molding)3.軟模鑄(Soft molding)4. “曲奇餅刀具(Cookie cutter)，，5.微型機加工超聲換能器技術(shù)(MUT-Technology)6.溶膠凝膠處理(Sol Gel process)7.厚 PZT 膜激光清除(lift off)切變波反射然而，本發(fā)明的各方面都聚焦在矩陣結(jié)構(gòu)上。該結(jié)構(gòu)中的一個重要因素，是考慮切 變波的產(chǎn)生和在基體材料內(nèi)的傳播。如本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員所理解的，切變波是一類地震 波，它涉及垂直于波傳播方向的材料振蕩。使用實驗結(jié)果和有限元數(shù)值模擬，能夠證明，在基體材料通常被用作1-3壓電復(fù) 合物，諸如各種類型的聚合物[參見CUE數(shù)據(jù)庫，CUEMaterial Data Base RLO' Leary, G Hayward, G Smillie and A C SParr The Centre for Ultrasonic Engineering, University of Strathclyde, Glasgow, Scotland Version 1. 2Updated August 2005]的 情形下，從所考慮的小柱(Poi)泄露進(jìn)入相鄰媒介的能量是如此之高，以致小柱振蕩被阻 尼達(dá)到這樣的程度，頂部負(fù)載作用于小柱的阻尼變得小于通過矩陣的阻尼。這樣的傳播使 得脊和谷之間的區(qū)分更困難。在本申請中，所提供的技術(shù)是降低這種切變波泄露的作用。在一種這樣的技術(shù)中， 小柱矩陣按這樣的方式排列，以致鄰接的小柱把切變波反射回該切變波從其中發(fā)出的小柱。如果反射的鄰接的小柱是在該poi產(chǎn)生的切變波的波長的一定距離(曲線)內(nèi)， 則這種切變波反射作用對小柱的Q有貢獻(xiàn)。尤其是，如果該距離是切變波的1/4波長，該反 射作用從而小柱的Q被最佳化。如果小柱是正方形斷面的，則這種作用被增強。這樣，每一 所考慮的小柱有4個提供增強反射的平行表面的相鄰者。圖4A是3X3小柱矩陣400的示例性例圖，小柱矩陣400包含有正方形斷面的小 柱。舉例說，小柱矩陣400包含poi 402，以及相鄰的鄰接的小柱404、406、408和410。隨著 poi 402的振動，切變波412被產(chǎn)生并被反射進(jìn)入相鄰的鄰接的小柱404、406、408和410， 并且還進(jìn)入角部小柱414。相反，切變波416和418被產(chǎn)生并被反射離開該角部小柱414且 被反射回去進(jìn)入poi 402。這種角部反射情況在下面更充分地討論。如果任一鄰接的小柱404、406、408或410與poi 402同時振蕩，來自這些相鄰者 的直接在poi 402上反射的切變波，與其正在進(jìn)行的振蕩發(fā)生可能的相消干涉。然而，本申 請的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，該負(fù)面作用能夠被實質(zhì)上降低。本申請證明，如果相對于圖4B中所 示的矩陣取向，小柱是沿對角線被電連接的，與沿垂直方向或沿水平方向相反，則該負(fù)面作 用能夠被降低。例如，圖4B是示例性矩陣420的例圖，矩陣420有沿對角線與周圍小柱424和426 連接的poi 422。在圖4B中，雖然poi 422被4個小柱428、430、432和434面對面地包圍， 但poi 422不被電連接到這4個小柱的任一個。相反，poi 422被電連接到小柱424和426。 因為小柱428、430、432和434不被連接到poi 422，這些小柱是非激活的，從而與poi 422 的關(guān)系只是提供無源的反射。這些小柱不再直接反射進(jìn)入Poi 422。如果小柱被沿對角線驅(qū)動，諸如圖4A中的小柱402、414和415，矩陣中激活的小柱 是角部單元(414和415)。在圖4A中，被彎曲的切變波416和418是從這些角部單元414 和415發(fā)出并入射在poi 402的角部上。然而，這些切變波416和418因為它們被彎曲而 沒有恒定相位。因為這些波缺乏恒定相位，因為它們必須傳播更遠(yuǎn)的距離以到達(dá)poi 402， 而事實上它們的能量的一部分沿著小柱404和406的側(cè)面耗散，它們對poi 402的Q的作 用被降低。圖4C是圖4B的有無源的環(huán)繞的小柱的矩陣的例圖。就是說，圖4C是切變波的直 接傳輸?shù)睦龍D，該切變波與來自鄰接的單元的無源反射重疊。如果周圍基體材料的聲阻抗變得更低，則通過能量從該poi泄漏進(jìn)入該材料的阻 尼被降低。如果聲阻抗可以如空氣的聲阻抗一樣低，則泄漏能夠被完全忽略，而這應(yīng)當(dāng)是獲 得機械振蕩的高諧振器q的理想狀況。可是小柱不能被保持在恰當(dāng)位置。因此，為操作提 供足夠的穩(wěn)定性和在為傳感器應(yīng)用處理1-3壓電基底期間，要求小柱和基體材料之間的附 著力最小。呈現(xiàn)基本上較低聲阻抗的基體材料的適當(dāng)候選材料，可以是多孔聚合物。就是說，例如在流體聚合物狀態(tài)期間，nm尺寸的氣泡淹沒在聚合物中。在聚合物 氣泡混合物被傾注在該1-3復(fù)合物的小柱矩陣周圍之后，聚合物氣泡混合物將硬化成非常 低密度的空隙材料。如上面所指出的，壓電諧振器代表一類機械諧振器。所有機械諧振器不管類型如 何，都由施加某些類型的負(fù)載或力驅(qū)動或激勵。有許多不同的方式能夠施加這種力。作為背景，諧振器由品質(zhì)因子Qm，或它的諧振的品質(zhì)限定。如果諧振是優(yōu)良的(即
7非常低的阻尼)，該諧振器能夠被描述為非常高Q的諧振器。如果諧振器不是很好，它可以 是低Q的諧振器。例如，典型的振蕩器(如四線組振蕩器(quad oscillator))有粗略為 200，000到一百萬的Q。本發(fā)明實施例中使用的諧振器的Q僅約30到40等等。聲阻抗感 測的基本概念是當(dāng)諧振器被觸摸時，聲阻抗向振蕩器提供摩擦。然而，因為該摩擦，諧振器 被阻尼。當(dāng)諧振器被阻尼時，它損耗能量。該能量損耗被表示為Q的變化。Q的變化接著被 用于檢測阻抗方面的變化。例如，當(dāng)聲負(fù)載從谷切換到脊時，諧振小柱的機械Q從較高值切 換到較低值。圖5是按照本發(fā)明的實施例構(gòu)造的聲阻抗感測系統(tǒng)500的例圖。在本發(fā)明中，聲 阻抗物體501(如手指)的感測是根據(jù)三個根本的變量激勵力502、諧振器掃描原理504和 被測量的性質(zhì)506，它們決定阻尼度、阻尼觀察機構(gòu)和阻尼的方式。在圖5中，機械諧振器/振蕩器508能夠按照機械的或電的掃描原理504，或兩者 的組合操作。初始振蕩推動的施加能夠經(jīng)由激勵力502之一發(fā)生。這些初始激勵力502包 含，舉出少數(shù)例子，壓電的、電的、機械的、光的、熱的、基于射頻(RF)的和磁的。機械諧振器 508能夠被許多不同的力驅(qū)動。一旦諧振器508開始振蕩，它的振動能夠根據(jù)許多的不同性 質(zhì)506被測量。測量性質(zhì)506能夠包含，舉例說，電壓、電流、阻抗、位移、應(yīng)力、應(yīng)變、光反射、以及 許多別的。被提供的匹配層510用于降低能量從聲阻抗物體501被傳輸進(jìn)入機械諧振器508 的反射。沒有匹配層510，反射能夠高達(dá)90%。匹配層510能夠有任何合適的與預(yù)定聲阻 抗值匹配的厚度。圖6是實踐本發(fā)明的實施例的示例性方法600。在方法600中，在步驟602，指紋 被采集并儲存在計算機存儲器中。在步驟604，用聲感測原理分析存儲的指紋。結(jié)論雖然本發(fā)明的各種實施例已經(jīng)在上面描述，但應(yīng)當(dāng)理解，它們只作為例子給出，并 不是限制。有關(guān)領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離如在所附權(quán)利要求書中定義的本 發(fā)明的精神和范圍下，可以對其中的形式和細(xì)節(jié)作出各種改變。因此，本發(fā)明的廣度和范圍 應(yīng)當(dāng)不受任一上述示例性實施例的限制，而只能按照下面的權(quán)利要求書及其等價敘述而被 限定。
權(quán)利要求
1.一種指紋傳感器，包括一個或多個機械裝置，用于采集指紋；其中諧振器被構(gòu)造成根據(jù)施加的負(fù)載而被機械地阻尼。
2.權(quán)利要求1的傳感器，其中該裝置包含諧振器和振蕩器中的至少一種。
3.權(quán)利要求2的傳感器，其中該機械阻尼是在激勵之后。
4.權(quán)利要求3的傳感器，其中該裝置是根據(jù)如下一組中的至少之一構(gòu)成，該組包含壓 電小柱(雜亂纖維是被構(gòu)成/定義的特定方式的壓電小柱)原理、彎曲波原理、平板波原 理、SAW原理、微型機加工超聲薄膜(MUT)原理。
5.權(quán)利要求4的傳感器，其中通過按照工作波長的1/4切變波波長調(diào)節(jié)小柱之間的距 離，使矩陣中各個小柱的q因子最佳化。
6.權(quán)利要求4的傳感器，其中通過把對角線鄰接的小柱與所考慮的小柱互連，而不是 沿垂直方向或沿水平方向把鄰接的小柱與所考慮的小柱連接，使激活的鄰接的小柱的干涉 最小化。
7.權(quán)利要求4的傳感器，其中通過降低基體材料的聲阻抗，能夠改進(jìn)q因子，該降低通 過如下至少之一而被促進(jìn)(i)降低基體材料的密度和(ii)降低基體材料的剛度。
8.權(quán)利要求4的傳感器，其中該傳感器被構(gòu)造成經(jīng)由壓電力、磁力或電力而被激勵。
9.權(quán)利要求8的傳感器，其中指紋圖像是通過按一種方式掃描指紋結(jié)構(gòu)而被采集的， 該方式包含含有機械方式和電子學(xué)方式的組中的至少之一。
10.權(quán)利要求9的傳感器，其中阻尼是用一組中的至少之一觀察的，該組包含電壓、電 流、阻抗、位移、應(yīng)力、應(yīng)變和光反射。
11.權(quán)利要求10的傳感器，還包括匹配層，被構(gòu)造成用于降低傳感器與手指結(jié)構(gòu)之間 在聲阻抗上的差別。
12.權(quán)利要求10的傳感器，其中該匹配層包含預(yù)定的厚度和聲阻抗。
13.權(quán)利要求12的傳感器，其中該差別對于聲反射是被降低的。
全文摘要
提供一種包含一個或多個用于采集指紋的機械裝置的指紋傳感器。該諧振器被構(gòu)造成根據(jù)施加的負(fù)載而被機械地阻尼。
文檔編號G06K9/00GK102077219SQ200980124400
公開日2011年5月25日 申請日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者R·M·施米特 申請人:索納維森股份有限公司