JP2011522573A - マルチモード機械的共振器のための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、概して、生体認証に関する。
生体特徴を感知、測定、および識別するための様々な公知の技術が存在する。これらの技術は、生体を形成する構造に関連する、一意的な特徴に重点を置いている。一例として、指の稜および谷によって画定される指紋は、そのような生体の1つである。
一実施形態では、本発明は、指紋を捕捉するための1つ以上の機械デバイスを含む、指紋センサを含む。共振器は、適用された負荷に基づいて機械的に減衰されるように構成される。
以下の本発明の詳細な説明は、本発明に一致する例示的実施形態を示す、添付図面を参照する。他の実施形態が可能であり、また、本発明の精神と範囲の範囲内で修正が行われ得る。したがって、以下の詳細な説明は、本発明を制限することを意味するものではない。むしろ、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって定義される。
上述のように、本発明は、従来の生体感知システムの、より正確で信頼性のある代替物を提供する。より具体的には、本発明は、指紋の稜および谷等の生体を感知するための技術として、音響インピディオグラフィを使用する。
背景として、1970年代および1980年代に、医療分野では、組織試料を撮像するために、感知音響インピディオグラフィを適用する試みが行われた。しかしながら、この技術を医療用途に対して有効にするために、超音波信号を組織の中に伝達しなければならなかったので、これらの試みは、良くてもわずかに成功を収めるだけであった。組織への送信の後に、次いで反射を観察し、かつ該反射から、組織の全体を通して種々のインピーダンスに基づく組織の画像を再構築しなければならかった。換言すれば、これらの初期の応用は、感知技術とは対照的に、再構築技術として、音響インピディオグラフィに依存していた。しかしながら、これらの初期の応用は、非常に誤りを起こし易く、再構築には効果がないことが判明し、大部分が断念された。
1.ダイスアンドフィル
2.射出成形
3.軟性成形
4.「クッキーカッター」
5.微細加工された超音波変換器技術(MUT技術)
6.ゾルゲルプロセス
7.PZT厚膜のレーザリフトオフ
等の異なるアプローチを使用して製造することができる。
しかしながら、本発明の態様は、マトリクスの構築に重点を置いている。この構築の重要性の1つの要素は、マトリクス材料内の剪断波の発生および伝搬を考慮していることである。当業者によって理解されるように、剪断波は、波が進行している方向に対して垂直な材料の振動が関与する、ある種の地震波である。
1 CUE Materials Database R L O’Leary,G Hayward,G Smille and A C S Parr. The Centre for Ultrasonic Engineering,University of Strathclyde,Glasgow,Scotland Version1.2 2005年8月更新
近傍のピラー404、406、408、または410のうちのいずれかが、poi402と同時に振動する場合、poi402上に反射するこれらの近傍のピラーからの剪断波は、潜在的に、その継続的な振動に負に干渉する。しかしながら、本出願の発明者は、この負の影響を実質的に低減できることを発見した。本出願は、ピラーが、水平または垂直とは対照的に、図4Bに示されるマトリクスの配向に関して、対角線的に電気的に接続される場合に、この負の影響を低減できることを実証する。
本発明の様々な実施態様を述べてきたが、それらは一例として示されたものであり、これに限定されるものではないと理解されたい。添付の特許請求の範囲に定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および細部の様々な変更が行われ得ることは、当業者には明らかである。したがって、本発明の広さおよび範囲は、上述の例示的な実施態様のいずれかに限定されるものではなく、以下の請求項およびそれらの同等物によってのみ定義されるべきである。
Claims (13)
- 指紋センサであって、
指紋を捕捉するための1つ以上の機械デバイスを備え、
共振器が適用された負荷に基づいて機械的に減衰されるように構成されている、指紋センサ。 - 前記デバイスは、共振器および発振器のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のセンサ。
- 前記機械的減衰は、励起に後続する、請求項2に記載のセンサ。
- 前記デバイスは、圧電ピラー(ランダム繊維を、特定の方法で圧電ピラーに構築/画定したもの)、屈曲波、板波、SAW、微細加工された超音波膜(MUT)の原理を含む群からの少なくとも1つに基づいて構築される、請求項3に記載のセンサ。
- マトリクスの中の個々のピラーのq係数は、動作波長での1/4剪断波長に従って、ピラー間の距離を調整することによって最適化される、請求項4に記載のセンサ。
- アクティブな近傍のピラーの干渉は、対角の近傍のピラーを関心のあるピラーと相互接続し、そして、垂直または水平な近傍のピラーを該関心のあるピラーと接続しないことによって最小限化される、請求項4に記載のセンサ。
- q係数は、前記マトリクスの材料の音響インピーダンスを低減することによって向上させることができ、該低減することは、(i)該マトリクスの材料の密度を低減すること、および(ii)該マトリクスの材料の剛性を低減することのうちの少なくとも1つによって促進される、請求項4に記載のセンサ。
- 前記センサは、圧電、磁気、または電気力を介して励起されるように構成される、請求項4に記載のセンサ。
- 前記指紋の画像は、機械的および電気的を含む群からの少なくとも1つを含む態様で、該指紋の構造の走査を介して捕捉される、請求項8に記載のセンサ。
- 減衰は、電圧、電流、インピーダンス、変位、応力、歪み、および光学的反射を含む群からの少なくとも1つを使用して観察される、請求項9に記載のセンサ。
- 前記センサと前記指の構造との間の音響インピーダンスの差を低減するように構成される整合層をさらに備える、請求項10に記載のセンサ。
- 前記整合層は、所定の厚さと所定の音響インピーダンスとを含む、請求項10に記載のセンサ。
- 前記差は、音響反射に関して低減される、請求項12に記載のセンサ。
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