JP2019069160A - 指組織内に埋め込まれた皮下構造の3次元撮像のためのバイオメトリック感知デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、同時係属の米国仮特許出願第61/761,665号(確認番号7096、2013年2月6日出願、名称「BIOMETRIC SENSING DEVICE FOR IMAGING FINGERPRINTS AND SUBCUTANEOUS
STRUCTURES OF FINGERS,WITH PROOF OF LIFE PARAMETER DETECTION,AND SYSTEMS AND METHODS USING SAID SENSING DEVICE」、事件番号:SON_023P)に対する米国特許法119(e)に基づく優先権および利益を主張し、上記出願は、その全体が参照により本明細書に引用される。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
バイオメトリック感知装置であって、
圧電セラミック要素のアレイと、
前記要素の励起、および前記要素の各々の動きを監視するための一組の電子機器と
を備え、
前記電子機器および要素は、指の指紋の少なくとも1つの2次元画像をエンコードする第1の組のデータを得るための第1のモードで動作可能であり、かつ前記指内に埋め込まれた組織内に位置する1つ以上の皮下組織構造の少なくとも1つの3次元表現をエンコードする第2の組のデータを得るための第2のモードで動作可能であり、
前記電子機器は、ソフトウェアによって制御され、前記ソフトウェアは、バイオメトリックマーカーを識別し、前記指紋と前記皮下組織構造のうちの1つ以上との中、およびそれらの間のバイオメトリックマーカー間の相対的位置の定量的表現を記録するために構成されている、バイオメトリック感知装置。
(項目2)
前記第2の組のデータは、前記皮下組織内の血管構造を識別し、その位置を特定するために採用される、項目1に記載のバイオメトリック感知装置 。
(項目3)
前記第2の組のデータは、前記皮下組織内の骨構造を識別し、その位置を特定するために採用される、項目1に記載のバイオメトリック感知装置。
(項目4)
前記第2の組のデータは、前記皮下組織の動的特性を決定するために採用され、前記動的特性は、経時的に変化する特性である、項目1に記載のバイオメトリック感知装置。
(項目5)
前記動的特性は、前記皮下組織の弾性特性を含む、項目4に記載のバイオメトリック感知装置。
(項目6)
前記動的特性は、心拍の周波数を測定するために採用される、項目4に記載のバイオメトリック感知装置。
(項目7)
前記動的特性は、血管構造を通って流れる血液の存在または量を測定するために採用される、項目4に記載のバイオメトリック感知装置。
(項目8)
前記動的特性は、血管構造と関連するパルス波パターンの存在または量を測定するために採用される、項目4に記載のバイオメトリック感知装置 。
(項目9)
一組の前記バイオメトリックマーカーは、バイオメトリック照合のために後に採用される特徴スコアによって表される、項目1に記載のバイオメトリック感知装置 。
(項目10)
バイオメトリック感知システムであって、
圧電セラミック要素のアレイと、
前記要素の励起、および前記要素の各々の動きを監視するための一組の電子機器と
を備え、
前記電子機器および要素は、指の指紋の2次元画像をエンコードする第1の組のデータを得るための第1のモードで動作可能であり、かつ前記指内に埋め込まれた組織内に位置する1つ以上の皮下組織構造の少なくとも1つの3次元表現をエンコードする第2の組のデータを得るための第2のモードで動作可能であり、
前記電子機器は、ソフトウェアによって制御され、前記ソフトウェアは、バイオメトリックマーカーを識別し、前記指紋と前記皮下組織構造のうちの1つ以上との中、およびそれらの間のバイオメトリックマーカー間の相対的位置の定量的表現を記録するために構成されている、システム。
(項目11)
バイオメトリック情報を感知する方法であって、
圧電セラミック要素のアレイを提供することと、
前記要素の励起、および前記要素の各々の動きを監視するための一組の電子機器を提供することと
を含み、
前記電子機器および要素は、指の指紋の2次元画像をエンコードする第1の組のデータを得るための第1のモードで動作可能であり、かつ前記指内に埋め込まれた組織内に位置する1つ以上の皮下組織構造の少なくとも1つの3次元表現をエンコードする第2の組のデータを得るための第2のモードで動作可能であり、
前記電子機器は、ソフトウェアによって制御され、前記ソフトウェアは、バイオメトリックマーカーを識別し、前記指紋と前記皮下組織構造のうちの1つ以上との中、およびそれらの間のバイオメトリックマーカー間の相対的位置の定量的表現を記録するために構成されている、方法。
図4は、デバイス9のセンサアレイ10と、指の表面31がその保護遮蔽23と直接接触するように、センサアレイに近接して設置される指30の断面を図示する。指のそのような表面31は、そのような直接接触を生じさせる隆線32と、保護遮蔽23とそのような直接接触を生じさせない谷線33とを有する。要素11が、マルチプレクサ15aを介したmuxコントローラ16によって選択される伝送電極19のうちの1つを介して、入力信号発生器12によって共振周波数で駆動されると、その発振は、指の表面31に向けられまたは伝送され、音波35および36によって図式的に例証されるように、隆線32または谷線33のいずれかに向けて音波を産生する。入力信号は、センサアレイ10内の要素11を励起し、好ましくは、共振周波数において、これらの要素を発振させる。音響インピーダンスまたは外側エンティティ(センサの外部)からの音響エネルギーの反射の存在等、センサアレイ10の外側の現象もさらに、センサアレイ10内のこれらの要素11の動きに影響を及ぼす(入力信号励起の影響以外に)。そのような外側の影響を受ける動きが、電子ハードウェア(図12参照)の動作を制御するソフトウェアと組み合わせて、電子ハードウェアによって、監視、測定、および分析される。
識別デバイス9はまた、センサ10をピッチ/キャッチ撮像モードで動作させ、センサアレイ10に提示される指内の3次元超音波画像を得ることができる。したがって、指紋画像捕捉のために主に設計されるセンサは、血管構造(静脈および動脈管)または骨構造等、指紋画像を提供した同一の組織内の構造の視認を可能にすることができる。以下により詳細に説明されるように、プロセッサ13は、以前の組み込まれる米国特許第7,141,918号のエコー撮像におけるように並列ではなく、送信機および受信機を直列に接続することによって、センサアレイ10の要素11をこのピッチ/キャッチモードで動作させる。
前述のように、各走査開口40に対して受信サイクルと伝送サイクルとを交互する、伝送電極19および受信電極20の接地が存在する。血管構造および骨構造は、センサ10に対して組織内の異なる深度にあるため、皮下のためのサンプリング間隔は、図9に図示されるような指30の血管系または図10に図示されるような指30の骨構造の3次元
超音波画像を提供するように設定され、それによって、異なるタイプの皮下構造の3次元撮像を可能にし得る。指の組織の他の構造も同様に、所望に応じて、撮像され得る。
Press(1996年)、またはR.S.C.Cobbold「Foundations of Biomedical Ultrasound」Oxford University Press(2007年)に説明されるように、超音波流検出の一般的手技を使用して識別され得る。血流の識別に加え、血液平均速度または最大速度ならびに流動スペクトルも、得られる。心拍数および脈管壁運動は、パルス状および連続波超音波のより低い周波数変動から検出される。
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- 本明細書に記載の発明。
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