TW202305567A - 用於多表面顯示器的超聲指紋感測器技術和方法 - Google Patents
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Abstract
裝置、系統和方法被提供用於以超聲發送器和超聲感測器像素的多個子集為特徵的超聲指紋感測器,超聲感測器像素的每個子集與不同的超聲敏感顯示表面相關聯,其中該超聲敏感顯示表面中的至少兩個彼此不共面。在一些實現方式中,超聲敏感顯示表面可以由彈性顯示器的不同部分提供,該彈性顯示器已經被折曲到其中該彈性顯示器的兩個或更多個部分非共面的配置中。在一些實例中,控制器可以被提供為從與觸摸感測系統指示正在經歷觸摸事件的超聲敏感顯示表面相關聯的超聲感測器像素的子集選擇性地讀取超聲感測器信號。
Description
本公開內容總體上涉及指紋感測器設備和相關方法,包括但不限於超聲指紋感測器系統和使用這種系統的方法。
生物認證可以是用於控制對設備等的存取的重要特徵。許多現有產品包括某種類型的生物認證。儘管一些現有生物認證技術在某些條件下提供令人滿意的性能,但仍需要改進的方法和設備。
本公開內容的系統、方法和設備各自具有若干創新方面,其中沒有一個單獨地負責本文公開的期望屬性。
本公開內容所描述的標的的一個創新方面可以在裝置中實現。該裝置可以包括超聲指紋感測器系統和超聲發送器。在一些示例中,裝置還可以包括控制器。在一些示例中,控制器可以包括一個或多個記憶體設備,而在其他示例中,控制器系統可以被配置用於與不是控制器的一部分的一個或多個記憶體設備進行通信。根據一些示例,裝置可以整合到行動設備中,或者可以是行動設備。控制器可以包括一個或多個通用單晶片或多晶片處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場域可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯設備、離散閘或電晶體邏輯、離散的硬體組件或其組合。
在一些實現方式中,裝置可以被提供為包括超聲指紋感測器系統,超聲指紋感測器系統包括多個超聲感測器像素,每個超聲感測器像素被配置為響應於超聲感測器像素偵測到超聲波穿過其中的通道來產生對應的超聲感測器信號。裝置還可以包括包括至少一個顯示器的顯示系統,該顯示系統包括多個超聲敏感顯示表面,每個超聲敏感顯示表面與顯示系統的顯示像素的不同子集以及超聲感測器像素的不同子集相關聯。超聲敏感顯示表面中的至少兩個可以彼此不共面。裝置還可以包括不與超聲敏感顯示表面共同延伸的超聲發送器。超聲發送器可以被配置為響應於接收一個或多個輸入信號來發送一個或多個超聲波。
在一些實現方式中,超聲發送器可以被配置為發射穿過所有超聲敏感顯示表面的一個或多個超聲波。
在裝置的一些實現方式中,超聲發送器可以是裝置中被配置為用於提供超聲波以供超聲敏感顯示表面進行偵測的唯一超聲發送器。
裝置的一些實現方式還可以包括外殼。在這樣的實現方式中,外殼可以具有前側和面向與前側相反方向的後側。超聲敏感顯示表面的第一超聲敏感顯示表面可以在外殼的前側,並且超聲敏感顯示表面的第二超聲敏感顯示表面可以在外殼的後側。
在裝置的一些這樣的實現方式中,外殼可以具有跨越前側與後側之間的邊緣側,以及超聲敏感顯示表面的第三超聲敏感顯示表面可以在邊緣側。
在裝置的一些實現方式中,超聲發送器可以不是薄片的形式。
在裝置的一些實現方式中,超聲發送器可以具有棱柱狀或圓柱狀立體形狀。
在一些實現方式中,超聲發送器可以具有與外殼的形狀基本上成比例的形狀,並且超聲發送器可以基本上位於外殼的中心。
在裝置的一些實現方式中,裝置還可以包括觸摸感測系統,其被配置為獨立偵測超聲敏感顯示表面中的一個或多個超聲敏感顯示表面何時經歷觸摸事件;以及控制器,其被配置為a)從觸摸感測系統接收觸摸資料,觸摸資料指示超聲敏感顯示表面中的一個或多個超聲敏感顯示表面的子集的一個或多個觸摸事件,b)響應於(a)使超聲發送器發送一個或多個超聲波,以及c)響應於(a)從與一個或多個超聲敏感顯示表面的該子集中的至少一個超聲敏感顯示表面相關聯的超聲感測器像素獲得超聲感測器信號。
在裝置的一些實現方式中,控制器還可以被配置為至少部分地基於超聲感測器信號來獲得指紋資料。
在裝置的一些實現方式中,指紋資料可以是針對1個手指到10個手指之間的。
在裝置的一些實現方式中,控制器還可以被配置為使用指紋資料執行認證程序。
在一些實現方式中,控制器還可以被配置為:d)偵測從觸摸感測系統接收到的觸摸資料何時指示多個超聲敏感顯示表面中的第一超聲敏感顯示表面和第二超聲敏感顯示表面兩者正在經歷同時觸摸事件,以及e)響應於偵測到從觸摸感測系統接收到的觸摸資料指示多個超聲敏感顯示表面中的第一超聲敏感顯示表面和第二超聲敏感顯示表面兩者正在經歷同時觸摸事件,獲得來自第一超聲敏感顯示表面的第一超聲感測器信號和來自第二超聲敏感顯示表面的第二超聲感測器信號。
在裝置的一些實現方式中,控制器還可以被配置為在一個或多個時間段內獲得來自第一超聲敏感顯示表面的第一超聲感測器信號,該一個或多個時間段不同於在其內獲得第二超聲感測器信號的一個或多個時間段。
在裝置的一些實現方式中,控制還可以被配置為:至少部分地基於第一超聲感測器信號獲得第一指紋資料,以及至少部分地基於第二超聲感測器信號獲得第二指紋資料。
在裝置的一些實現方式中,控制器還可以被配置為使用第一指紋資料和第二指紋資料執行認證程序。
在一些實現方式中,方法可以被提供為包括響應於接收一個或多個輸入信號並使用位於裝置的外殼內的超聲發送器來產生非平面超聲波,裝置具有a)具有至少一個顯示器和多個超聲敏感顯示表面的顯示系統,多個超聲敏感顯示表面中的至少兩個超聲敏感顯示表面是非共面的並且多個超聲敏感顯示表面中的每個超聲敏感顯示表面與不同的多個顯示像素相關聯,以及b)多個超聲感測器像素,其中,每個超聲感測器像素與超聲敏感顯示表面中的不同的一個超聲敏感顯示表面相關聯,並且超聲發送器不與超聲敏感顯示表面共同延伸。方法還可以包括從與超聲敏感顯示表面中的至少一個相關聯的超聲感測器像素的子集獲得超聲感測器信號。
在方法的一些實現方式中,方法還可以包括使非平面超聲波穿過所有超聲敏感顯示表面。
在方法的一些實現方式中,外殼可以具有前側和面向與前側相反方向的後側,以及超聲敏感顯示表面的第一超聲敏感顯示表面可以在外殼的前側且超聲敏感顯示表面的第二超聲敏感顯示表面可以在外殼的後側。
在方法的一些實現方式中,外殼可以具有跨越前側與後側之間的邊緣側,以及超聲敏感顯示表面的第三超聲敏感顯示表面可以在邊緣側。
在方法的一些實現方式中,超聲發送器可以不是薄片的形式。
在方法的一些實現方式中,超聲發送器可以具有棱柱狀或圓柱狀立體形狀。
在方法的一些實現方式中,超聲發送器可以具有與外殼的形狀基本上成比例的形狀且可以基本上位於外殼的中心。
在方法的一些實現方式中,方法還可以包括a)從裝置的觸摸感測系統接收觸摸資料,該觸摸資料指示超聲敏感顯示表面中的一個或多個超聲敏感顯示表面的子集的一個或多個觸摸事件;b)響應於(a)使超聲發送器發送一個或多個超聲波,以及c)響應於(a)從與一個或多個超聲敏感顯示表面的子集中的至少一個超聲敏感顯示表面相關聯的超聲感測器像素獲得超聲感測器信號。
在方法的一些實現方式中,方法還可以包括至少部分地基於超聲感測器信號來獲得指紋資料。
在方法的一些實現方式中,指紋資料可以是針對1個手指到10個手指之間的。
在方法的一些實現方式中,方法還可以包括使用指紋資料執行認證程序。
在方法的一些實現方式中,方法還可以包括d)偵測從觸摸感測系統接收到的觸摸資料何時指示多個超聲敏感顯示表面中的第一超聲敏感顯示表面和第二超聲敏感顯示表面兩者正在經歷同時觸摸事件,以及e)響應於偵測到從觸摸感測系統接收到的觸摸資料指示多個超聲敏感顯示表面中的第一超聲敏感顯示表面和第二超聲敏感顯示表面兩者正在經歷同時觸摸事件,獲得來自第一超聲敏感顯示表面的第一超聲感測器信號和來自第二超聲敏感顯示表面的第二超聲感測器信號。
在方法的一些實現方式中,方法還可以包括在一個或多個時間段內獲得來自第一超聲敏感顯示表面的第一超聲感測器信號,該一個或多個時間段不同於在其內獲得第二超聲感測器信號的一個或多個時間段。
在方法的一些實現方式中,方法還可以包括至少部分地基於第一超聲感測器信號獲得第一指紋資料,以及至少部分地基於第二超聲感測器信號獲得第二指紋資料。
在方法的一些實現方式中,方法還可以包括使用第一指紋資料和第二指紋資料執行認證程序。
在一些實現方式中,非暫時性計算機可讀媒體可以被提供為儲存計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使得一個或多個處理器:響應於接收一個或多個輸入信號,使位於裝置的外殼內的超聲發送器產生非平面超聲波,該裝置具有a)具有至少一個顯示器和多個超聲敏感顯示表面的顯示系統,多個超聲敏感顯示表面中的至少兩個超聲敏感顯示表面是非共面的並且多個超聲敏感顯示表面中的每個超聲敏感顯示表面與不同的多個顯示像素相關聯,以及b)多個超聲感測器像素,其中,每個超聲感測器像素與超聲敏感顯示表面中的不同的一個超聲敏感顯示表面相關聯,並且超聲發送器不與超聲敏感顯示表面共同延伸;以及使得從與超聲敏感顯示表面中的至少一個相關聯的超聲感測器像素的子集獲得超聲感測器信號。
在非暫時性計算機可讀媒體的一些實現方式中,非平面超聲波可以被致使穿過所有超聲敏感顯示表面。
在非暫時性計算機可讀媒體的一些實現方式中,外殼可以具有前側和面向與前側相反方向的後側,以及超聲敏感顯示表面的第一超聲敏感顯示表面可以在外殼的前側且超聲敏感顯示表面的第二超聲敏感顯示表面可以在外殼的後側。
在非暫時性計算機可讀媒體的一些實現方式中,外殼可以具有跨越前側與後側之間的邊緣側,以及超聲敏感顯示表面的第三超聲敏感顯示表面可以在邊緣側。
在非暫時性計算機可讀媒體的一些實現方式中,超聲發送器可以不是薄片的形式。
在非暫時性計算機可讀媒體的一些實現方式中,超聲發送器可以具有棱柱狀或圓柱狀立體形狀。
在非暫時性計算機可讀媒體的一些實現方式中,超聲發送器可以具有與外殼的形狀基本上成比例的形狀,並且超聲發送器可以基本上位於外殼的中心。
在非暫時性計算機可讀媒體的一些實現方式中,非暫時性計算機可讀媒體還可以儲存附加的計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器執行以下項:a)使得從裝置的觸摸感測系統獲得觸摸資料,該觸摸資料指示超聲敏感顯示表面中的一個或多個超聲敏感顯示表面的子集的一個或多個觸摸事件,b)響應於(a)使超聲發送器發送非平面超聲波,以及c)響應於(a)從與一個或多個超聲敏感顯示表面的該子集中的至少一個超聲敏感顯示表面相關聯的超聲感測器像素獲得超聲感測器信號。
在非暫時性計算機可讀媒體的一些實現方式中,非暫時性計算機可讀媒體還可以儲存附加的計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器至少部分地基於超聲感測器信號來獲得指紋資料。
在非暫時性計算機可讀媒體的一些實現方式中,指紋資料是針對1個手指到10個手指之間的。
在非暫時性計算機可讀媒體的一些實現方式中,非暫時性計算機可讀媒體還可以儲存附加的計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器使用指紋資料執行認證程序。
在非暫時性計算機可讀媒體中,其中非暫時性計算機可讀媒體還可以儲存附加的計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器執行以下項:d)偵測從觸摸感測系統接收到的觸摸資料何時指示多個超聲敏感顯示表面中的第一超聲敏感顯示表面和第二超聲敏感顯示表面兩者正在經歷同時觸摸事件,以及e)響應於偵測到從觸摸感測系統接收到的觸摸資料指示多個超聲敏感顯示表面中的第一超聲敏感顯示表面和第二超聲敏感顯示表面兩者正在經歷同時觸摸事件,獲得來自第一超聲敏感顯示表面的第一超聲感測器信號和來自第二超聲敏感顯示表面的第二超聲感測器信號。
在非暫時性計算機可讀媒體的一些實現方式中,非暫時性計算機可讀媒體還可以儲存附加的計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器在一個或多個時間段內獲得來自第一超聲敏感顯示表面的第一超聲感測器信號,該一個或多個時間段不同於在其內獲得第二超聲感測器信號的一個或多個時間段。
在非暫時性計算機可讀媒體的一些實現方式中,非暫時性計算機可讀媒體還可以儲存附加的計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器至少部分地基於第一超聲感測器信號獲得第一指紋資料,以及至少部分地基於第二超聲感測器信號獲得第二指紋資料。
在非暫時性計算機可讀媒體的一些實現方式中,非暫時性計算機可讀媒體還可以儲存附加的計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器使用第一指紋資料和第二指紋資料執行認證程序。
在一些實現方式中,裝置可以被提供為包括用於從多個非共面表面超聲地感測指紋的構件;用於在多個非共面表面上顯示圖形內容的構件;以及不與用於超聲地感測指紋的構件共同延伸的超聲發送構件,該超聲發送構件被配置為響應於接收一個或多個輸入信號產生並發送一個或多個超聲波。
在裝置的一些實現方式中,超聲發送構件可以被配置為發射穿過在其上可顯示圖形內容的所有表面的一個或多個超聲波。
在裝置的一些實現方式中,超聲發送構件可以是裝置中被配置為用於提供超聲波以供用於從多個非共面表面超聲地感測指紋的構件進行偵測的唯一超聲發送構件。
在裝置的一些實現方式中,裝置還可以包括外殼構件。外殼構件可以具有前側和面向與前側相反方向的後側,並且多個非共面表面可以包括外殼構件的前側和外殼構件的後側。
外殼構件可以具有跨越前側與後側之間的邊緣側,以及多個非共面表面還可以包括邊緣側。
在裝置的一些實現方式中,超聲發送構件可以不是薄片的形式。
在裝置的一些實現方式中,超聲發送構件可以具有棱柱狀或圓柱狀立體形狀。
在裝置的一些實現方式中,超聲發送構件可以具有與外殼構件的形狀基本上成比例的形狀,並且超聲發送構件可以基本上位於外殼構件的中心。
在裝置的一些實現方式中,裝置可以包括觸摸感測構件,用於偵測多個非共面表面中的一個或多個超聲敏感顯示表面何時經歷觸摸事件,以及控制構件,用於a)從觸摸感測構件接收觸摸資料,觸摸資料指示非共面表面中的一個或多個非共面表面的子集的一個或多個觸摸事件,b)響應於(a)使超聲發送構件發送一個或多個超聲波,以及c)響應於(a)從用於超聲地感測與多個非共面表面中的至少一個表面相關聯的指紋的構件獲得超聲感測器信號。
在裝置的一些實現方式中,控制構件可以用於至少部分地基於超聲感測器信號來獲得指紋資料。
在裝置的一些實現方式中,指紋資料可以是針對1個手指到10個手指之間的。
在裝置的一些實現方式中,控制構件還可以用於使用指紋資料執行認證程序。
在裝置的一些實現方式中,控制構件還可以用於d)偵測從觸摸感測構件接收到的觸摸資料何時指示多個非共面表面中的第一表面和第二表面兩者正在經歷同時觸摸事件,以及e)響應於偵測到從觸摸感測構件接收的觸摸資料指示多個非共面表面的第一表面和第二表面兩者正在經歷同時觸摸事件,經由用於超聲地感測指紋的構件獲得來自第一表面的第一超聲感測器信號和來自第二表面的第二超聲感測器信號。
在裝置的一些實現方式中,控制構件還可以用於在一個或多個時間段內獲得來自第一表面的第一超聲感測器信號,該一個或多個時間段不同於在其內獲得第二超聲感測器信號的一個或多個時間段。
在裝置的一些實現方式中,控制構件還可以用於至少部分地基於第一超聲感測器信號獲得第一指紋資料,以及至少部分地基於第二超聲感測器信號獲得第二指紋資料。
在裝置的一些實現方式中,控制構件還可以用於使用第一指紋資料和第二指紋資料執行認證程序。
本文中描述的操作、功能和/或方法中的一些或全部可以由一個或多個設備根據儲存在一個或多個非暫時性媒體上的指令(例如,軟體)來執行。這樣的非暫時性媒體可以包括諸如本文描述的那些記憶體設備的記憶體設備,包括但不限於隨機存取記憶體(RAM)設備、唯讀記憶體(ROM)設備等。因此,在本公開內容中描述的標的的一些創新方面可以在其上儲存有軟體的一個或多個非暫時性媒體中實現。例如,軟體可以包括用於控制一個或多個設備來執行方法的指令。
以下描述針對出於描述本公開內容的創新方面的目的的某些實現方式。然而,所屬領域的普通技術人員將容易認識到的是,可以以大量不同方式應用本文中的教示。所描述的實現方式可以在包括如本文公開的生物系統的任何設備、裝置或系統中實現。另外,預期所描述的實現方式可以被包括在諸如(但不限於)以下各項的多種電子設備中或與該多種電子設備相關聯:行動電話、具有多媒體網際網路功能的蜂巢式電話、行動電視接收器、無線設備、智慧型電話、智慧型卡、藍牙®設備、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或便攜式計算機、小筆電、筆記型電腦、智慧型本、平板、全球定位系統(GPS)接收器/導航器、相機、數位媒體播放器(諸如MP3播放器)、攝錄影機、遊戲控制台、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀設備(例如,電子閱讀器)、行動保健設備、計算機監視器、電子相片、立體聲系統、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機、便攜式記憶體晶片、停車計時器、美學結構(諸如關於一件珠寶或服裝的圖像的顯示)和多種EMS設備。本文的教示還可以用於諸如(但不限於)以下的應用:消費者電子產品的部分、液晶設備和電子設備。因此,該教示並不旨在限於僅在圖中描繪的實現方式,而是具有如對所屬領域的普通技術人員而言將易於顯而易見的廣泛適用性。
使用指紋進行認證(例如,以允許特定用戶存取特定設備或認證使用設備執行的交易)現在很普遍。如本文所使用,用語“手指(finger)”可以指手的任何手指(digit),包括拇指。因此,為了本公開內容的目的,拇指指紋應被理解為也構成“指紋”。類似地,為了本公開內容的目的,提及“手指”應被理解為包括“手指和拇指”。因此,例如,提及“人的所有十個手指”應被理解為指人的兩隻手的所有十個手指。
可以用於指紋認證目的的一種特定類型的指紋感測器是超聲指紋感測器。現有的超聲指紋感測器包括多層堆疊,其例如可以被放置在設備的顯示器下方並且用於透過設備的顯示器讀取指紋。這種超聲指紋感測器可以包括壓電發送器層、壓電感測器材料層和感測器像素層。在一些這樣的超聲指紋感測器中,壓電發送器層和壓電感測器材料層可以是相同的壓電材料層,例如,相同的壓電材料可以用於響應於跨材料施加電位來產生超聲波以及將壓電材料接收到的反射超聲波轉換為可由感測器像素層測量的電位。
在這樣的超聲指紋感測器中,壓電發送器層、壓電感測器材料層和感測器像素層通常是共同延伸(coextensive)的,即,每個這樣的層(或至少其主動參與獲得指紋讀取的部分)通常可以在大小和形狀上相同,並且彼此完全重疊。
本公開內容涉及新型超聲指紋感測器,其可以用於可能希望從設備的多個非共面表面獲得指紋讀取的設備中。在一些實現方式中,這樣的表面可以具有不在相同方向上的表面法線,例如,設備的前側和後側可以平行但具有面向相反方向的表面法線。
這樣的設備可以包括例如使用具有位於這種設備的不同側上的離散顯示面板的顯示系統的設備,例如,膝上型計算機、電話或平板設備,該設備可以具有被定位為經由設備的一側上的顯示表面來示出圖形內容的主顯示面板以及被定位為經由設備的另一側(例如,設備的相反側)上的輔顯示表面來示出圖形內容的輔顯示面板。
這樣的設備還可以包括例如利用彈性顯示技術的最新發展來允許具有彈性的一個或多個顯示面板的顯示系統且因此可以用於提供圍繞設備的多個側的無縫“纏繞(wrap)”的顯示的設備。例如,行動電話可以具有顯示器,該顯示器跨電話的主表面延伸並圍繞電話的一個長側纏繞,以便在電話與電話的初始主表面相反的側面上延伸跨越電話的另一個主表面。
應當理解的是,如本文所用的用語“顯示系統”是指可以被控制以可變地顯示圖形內容的一個或多個多像素顯示器。出於本公開內容中討論的目的,還可以參考顯示系統的“顯示表面”。顯示表面應被理解為是指可以響應於各種控制信號來使得其顯示圖形內容的裝置的表面,即,顯示表面包括可以被控制以顯示圖形內容的多個顯示像素。顯示表面應被理解為通常與設備的表面對應。例如,以具有面向相反方向的兩個離散顯示面板的顯示系統為特徵的設備將具有包括兩個顯示表面的顯示系統。在另一個示例中,以具有延伸跨越設備的前面和後面以及延伸跨越設備的前面與後面之間的一側的單個彈性顯示面板的顯示系統為特徵的設備將被理解為潛在地具有至少三個顯示表面,即,一個延伸跨越設備的前面,另一個延伸跨越設備的後面,並且第三個延伸跨越設備的上述側面。例如,不同顯示表面之間的圓形轉變(ronded transition)可以被視為在其間轉變的表面中的一個或兩個的一部分(例如,連接兩個顯示表面的90°圓形可以被視為兩個顯示表面中的任一個的延伸,或者例如,與一個這樣的顯示表面相鄰的90°角的45°可以被視為該顯示表面的延伸,並且其另一45°可以被視為另一顯示表面的延伸),或者每個都可以被視為其自己的獨立顯示表面,該獨立顯示表面與這種圓形表面在其間轉變的兩個顯示表面分離。在以上示例中,前顯示表面、後顯示表面和側顯示表面全部彼此不共面,儘管前顯示表面和後顯示表面可以彼此平行。
本文討論的超聲指紋感測器將超聲發送元件與包括壓電感測器材料層和感測器像素層的層堆疊解耦接。例如,在典型的超聲指紋感測器中,存在用作壓電超聲發送器和壓電超聲接收器(壓電感測器材料層)兩者的單個壓電層或者兩個單獨的壓電層,其中一個壓電層用作壓電超聲發送器且另一個壓電層用作壓電超聲接收器。在任一種情況下,壓電層通常至少延伸跨越其中使用它們的指紋感測器的整個有效區域。由於壓電發送器層的普遍二維性質,所產生的超聲波本質上一般是平面的並且具有在標稱上垂直於超聲發送器層的主平面的方向上傳播的波前。
在本文討論的超聲指紋感測器系統中,典型超聲指紋感測器的層堆疊的平面超聲發送器層(如果與超聲接收器層分離的話)被省略並且被緊湊的壓電(或光聲)元件代替,該緊湊的壓電元件a)不是層堆疊的部分以及b)表面積比通常使用的超聲發送器層的表面積小得多,即,比壓電感測器材料層(其通常在面積上等於或大致等於壓電超聲發送器層的面積)的表面積小得多。此外,可以在壓電感測器材料層與和不同非共面顯示表面相關聯的感測器像素層之間共用所使用的超聲發送器。因此,所使用的超聲發送器可以同時提供多個方向上的超聲波,其中透過設備全向地且透過壓電感測器材料層以及與具有超聲指紋感測能力的每個顯示表面相關聯的感測器像素層來輻射超聲波。來自與此類顯示表面接觸的物體(例如,指尖)的超聲波反射然後可以由靠近那些超聲敏感顯示表面的超聲指紋感測器系統超聲感測器像素來偵測。在一些這樣的實現方式中,所使用的超聲發送器可以是裝置內的唯一超聲發送器。
在一些實現方式中,超聲發送器的尺寸可以被設計為具有與其中使用該超聲發送器的裝置相似的縱橫比,例如,通常與裝置的外殼的形狀成比例。例如,如果超聲發送器用於長160 mm、寬80 mm且厚8 mm(長/寬/厚縱橫比為20:10:1)的智慧型電話中,則超聲發送器的尺寸可以被設計為具有大致相似的縱橫比(並以相同的方式定向)。例如,這種設備中的超聲發送器可以例如具有8 mm的長度、4 mm的寬度和0.4 mm的厚度。在一些這樣的實現方式中,超聲發送器的尺寸在乘以共同縮放因子(例如,0.05)後可以各自在那些尺寸的值的±10%內。因此,例如,諸如以上示例的超聲發送器(例如,對於具有長160 mm、寬80 mm且厚8 mm的裝置)可以具有在7.2 mm到8.8 mm之間的長度(8 mm的±10%)、在3.6 mm與4.4 mm之間的寬度(4 mm的±10%)以及在0.36 mm與0.44 mm之間的厚度(0.4 mm的±10%)。將超聲發送器集中到更小、更像點源的形狀因子中可以允許整體設備厚度減少(或保持相同但用於其他目的),這是因為將不需要通常用於容納更大表面積壓電層的厚度。
在一些這樣的或替代的實現方式中,超聲發送器的尺寸可以被設計為使得超聲發送器的外表面積小於或等於裝置外殼的外表面積的10%。
在一些這樣的實現方式中,超聲發送器還可以在外殼內基本上居中,例如,相對於沿其測量高度、寬度或長度的方向,在裝置的中心的該高度、寬度或長度的±10%內。如果超聲發送器在一個方向上特別薄,例如,與超聲發送器在其他方向上的其他尺寸相比,在一個方向上的尺寸在該方向上是一個數量級或更小,那麼在一些實現方式中,超聲發送器可以在該方向上定位在裝置的外殼尺寸的±25%內。因此,以上述提供的示例為例,用於具有長160 mm、寬80 mm和厚8 mm的裝置的超聲發送器可以在從裝置的中心點沿裝置的長度軸的±16 mm(160 mm的±10%)之間、在從裝置的中心點沿裝置的寬度軸的±8 mm(80 mm的±10%)之間以及在從裝置的中心點沿裝置的厚度軸的±2 mm(8 mm的±25%)之間的位置上居中。這樣的定位可以提供關於從其產生的超聲波的更均勻或均勻的覆蓋,從而導致更均勻的指紋感測性能。
在一些實現方式中,這樣的系統可以與其他感測器技術(例如,觸控螢幕感測器)耦接,以允許僅從與這種其他的感測器技術指示的當前正與物體(例如,手指)接觸的顯示表面相關聯的超聲感測器像素的子集進行資料的選擇性讀取。
這樣的實現方式允許從設備的多個不同定向的表面同時或接近同時進行指紋偵測。由於與用於使一個或多個超聲發送器層產生超聲波可能所需的功率量相比,用於使超聲發送元件產生超聲波可能所需的功率量可以被減少,因此與使用延伸跨越超聲指紋感測器系統的整個有效區域的超聲發送器層的超聲指紋感測器系統相比,這樣的實現方式還可以提供降低的功率消耗。由於同一超聲發送元件可以與2個、3個、4個、5個、6個或更多個壓電超聲接收器層一起使用,因此這種益處在以在裝置的不同側上的多個超聲敏感顯示表面為特徵的裝置中可能特別明顯。在這種示例中,超聲發送元件的表面積可以保持相同,而所使用的超聲接收器層的表面積可以基於接收由超聲發送元件產生的超聲波的不同超聲敏感表面的數量而波動。如果改為使用傳統的超聲指紋感測器技術,則超聲發送層的表面積將隨著超聲接收器層的表面積而改變大小,例如,在設備的前側和後側兩者上具有傳統超聲指紋感測器的設備將具有壓電超聲發送器層,該壓電超聲發送器層的表面積是當該壓電超聲發送器層存在於其中僅在設備的前側或後側上具有傳統超聲指紋感測器的相似設備中時的兩倍。相反,如果相同的設備將使用如本文描述的超聲指紋感測器系統,例如,具有不是具有超聲接收器層的層堆疊中的層的超聲發送元件,則超聲發送元件的表面積可以保持為相同,無論該設備是在僅前側上、在前側和後側兩者上、還是在前側、後側和其他側上具有超聲敏感顯示表面。
透過使用單個超聲發送元件來提供潛在地由多個不同的超聲接收器層可接收的超聲波,與以離散壓電超聲發送和接收器層為特徵的超聲指紋感測器相比,這樣的實現方式可以提供降低的成本,這是因為多個壓電超聲發送層可以被省略並用單個超聲發送元件來代替。對於使用相同壓電材料層作為超聲發送層和超聲接收器層兩者的超聲指紋感測器,超聲層的數量可能不會減少,這是因為在任一種情況下,每個超聲敏感顯示區域都將具有單個超聲層。然而,與使用單獨的壓電層(或元件)進行超聲發送和接收的超聲指紋感測器相比,包括用於超聲波的發送和接收兩者的單個壓電層的超聲指紋感測器有時可能會經歷減少的工作壽命。例如,用於發送和接收超聲波兩者的單個壓電層在單個指紋讀取操作期間的有效使用是兩個離散壓電層中的任一個的兩倍,其中一個離散壓電層用於發送超聲波且另一個離散壓電層用於接收超聲波。因此,與使用單個壓電材料層來提供超聲波的發送和接收兩者的超聲指紋感測器相比,諸如本文所討論的那些使用離散壓電超聲發送元件的超聲指紋感測器可以提供延長的工作壽命。
圖1是示出根據一些公開的實現方式的裝置的示例組件的方塊圖。在該示例中,裝置100包括超聲指紋感測器系統102、控制系統106、記憶體系統108和顯示系統110。在一些實現方式中,裝置100可以包括介面系統104。
超聲指紋感測器系統102可以包括超聲全向波產生器。超聲指紋感測器系統102還可以包括壓電接收器層,諸如聚偏二氟乙烯PVDF聚合物層或聚偏二氟乙烯-三氟乙烯(PVDF-TrFE)共聚物層。在一些示例中,超聲指紋感測器系統102可以包括超聲換能器元件陣列,諸如壓電微機械超聲換能器(PMUT)陣列、電容式微機械超聲換能器(CMUT)陣列等。
從超聲指紋感測器系統102接收的資料在本文中有時可以被稱為“指紋感測器資料”、“指紋圖像資料”、“超聲指紋資料”、“超聲信號”等,儘管通常將以電信號的形式從指紋感測器系統接收資料,該電信號然後由一個或多個處理器處理。因此,如果沒有額外的處理,則這樣的圖像資料將不一定被人類感知為圖像。
控制系統106可以包括一個或多個通用單晶片或多晶片處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場域可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯設備、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其組合。在該示例中,控制系統106被配置用於與超聲指紋感測器系統102和顯示系統110進行通信並用於控制超聲指紋感測器系統102和顯示系統110。根據一些示例,控制系統106可以包括用於控制超聲指紋感測器系統102的專用組件。在該示例中,控制系統106還被配置用於與記憶體系統108進行通信。根據一些示例,控制系統106還可以包括一個或多個記憶體設備,諸如一個或多個隨機存取記憶體(RAM)設備、唯讀記憶體(ROM)設備等。在一些實現方式中,控制系統106的功能可以在一個或多個控制器或處理器之間進行劃分,諸如在專用感測器控制器和行動設備的應用處理器之間劃分。
在該示例中,記憶體系統108包括一個或多個記憶體設備,諸如一個或多個RAM設備、ROM設備等。在一些示例中,記憶體系統108可以包括一個或多個計算機可讀媒體、儲存媒體和/或儲存媒體。計算機可讀媒體包括計算機儲存媒體和通信媒體,通信媒體包括可以能夠將計算機程式從一個地方傳輸到另一個地方的任何媒體。儲存媒體可以是可由計算機存取的任何可用媒體。在一些示例中,記憶體系統108可以包括一個或多個非暫時性媒體。作為示例而非限制,非暫時性媒體可以包括RAM、ROM、電可擦除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)、壓縮碟ROM(CD-ROM)或其他光碟記憶體、磁碟記憶體或其他磁儲存設備,或者可以用於以指令或資料結構的形式儲存所需程式碼且可由計算機存取的任何其他媒體。
裝置100的一些實現方式可以包括介面系統104。在一些示例中,介面系統104可以包括無線介面系統。在一些實現方式中,介面系統104可以包括用戶介面系統、一個或多個網路介面、控制系統106與超聲指紋感測器系統102之間的一個或多個介面、控制系統106與記憶體系統108之間的一個或多個介面、控制系統106與顯示系統110之間的一個或多個介面,和/或控制系統106與一個或多個外部設備介面(例如,埠或應用處理器)之間的一個或多個介面。
介面系統104可以被配置為在裝置100的組件之間提供通信(其可以包括有線或無線通信、電通信、無線電通信等)。在一些這樣的示例中,介面系統104可以被配置為提供控制系統106與超聲指紋感測器系統102之間的通信。根據一些這樣的示例,介面系統104可以將控制系統106的至少一部分耦接到超聲指紋感測器系統102,例如,經由導電材料(例如,經由導電金屬線或走線)。根據一些示例,介面系統104可以被配置為提供裝置100與其他設備和/或人類之間的通信。在一些這樣的示例中,介面系統104可以包括一個或多個用戶介面。在一些示例中,介面系統104可以包括一個或多個網路介面和/或一個或多個外部設備介面(諸如一個或多個通用序列匯流排(USB)介面或串列週邊介面(SPI))。
在該實現方式中,裝置100包括顯示系統110。在一些這樣的示例中,顯示系統110可以包括層,其可以被統稱為“顯示堆疊”。在一些示例中,顯示系統110可以是或者可以包括發光二極體(LED)顯示器,諸如有機發光二極體(OLED)顯示器。
裝置100可以用於各種不同的上下文中,本文公開了其中的一些示例。例如,在一些實現方式中,行動設備可以包括裝置100的至少一部分。在一些實現方式中,穿戴式設備可以包括裝置100的至少一部分。穿戴式設備可以例如是手鐲、臂帶、腕帶、戒指、頭帶或貼片。在一些實現方式中,控制系統106可以駐留在多於一個設備中。例如,控制系統106的一部分可以駐留在穿戴式設備中,並且控制系統106的另一部分可以駐留在另一個設備中,諸如行動設備(例如,智慧型電話)。在一些這樣的示例中,介面系統104還可以駐留在多於一個設備中。
雖然上述討論提供了可用於實現本文討論的概念的各種設備的元件的總體概述,但以下圖式提供了額外的細節,這些細節提供了對以上所討論概念的進一步瞭解。
圖2和圖3分別描繪了裝置200的前側和後側的等角視圖。該示例中的裝置200是智慧型電話或類似設備,但是應當理解的是,可以使用其他設備來代替裝置200並且以相似或類似的方式對該設備進行配置。裝置200具有外殼202,在該示例中,外殼202幾乎所有側面都被纏繞式顯示系統210包圍。例如,纏繞式顯示系統210與包括超聲感測器像素的子集的超聲指紋感測器系統配對(在此處不單獨示出),該超聲感測器像素的每個子集與顯示系統210覆蓋和靠近其的部分一致地提供超聲敏感顯示表面,諸如第一超聲敏感顯示表面224(其位於裝置200的前側218)、第二超聲敏感顯示表面226和226’(其位於裝置200的後側220)、以及分別的第三、第四、第五和第六超聲敏感顯示表面228、230、232和234,其全部位於裝置200的不同的相應邊緣側222上。應當理解的是,本文討論的實現方式也包括以具有位於裝置200的至少兩個但小於或大於六個的側面或表面上的超聲敏感顯示表面的顯示系統為特徵的裝置、設備和系統(裝置在本文將用於指裝置以及系統和設備)。例如,一些裝置可以在裝置的僅兩個或三個表面上具有超聲敏感顯示表面,而其他裝置可以具有多於六個側面,並且也可以在其多於六個側面或表面上具有超聲敏感顯示表面。
圖2和圖3中還示出了超聲發送器216,其以虛線示出以指示它位於裝置200的內部並且實際上在外部不可見。超聲發送器216通常位於裝置200的中心,但在其他實現方式中可以位於裝置內的其他地方。在一些實現方式中,外殼202內部的開放空間或間隙可以選擇性地全部或部分地填充有凝膠物質,以幫助超聲發送器216與外殼202以及裝置200的其他元件之間的聲學耦接。這種材料可以減少超聲波在裝置內部傳輸時可能遇到的聲阻抗失配的數量和/或嚴重性,從而減少當超聲波在由超聲發送器216產生之後穿過外殼202時可以產生的潛在反射偽影的數量和幅度。
應當理解的是,裝置200的顯示系統210可以被配置為響應於由裝置200的控制器提供的控制信號而在裝置200的幾乎所有表面上提供圖形內容,例如,圖像、動畫、文本等。該示例中的顯示系統210例如可以是彈性基板顯示系統,諸如使用彈性主動矩陣有機發光二極體(AMOLED)、塑膠有機發光二極體(POLED)、彈性被動矩陣有機發光二極體(PMOLED)或其他合適的彈性顯示技術的顯示系統。
圖4和圖5示出了其中省略了外殼202的圖2和圖3的顯示系統210。儘管由於超聲指紋感測器系統的薄特性在這些圖中並不明顯,但超聲指紋感測器系統可以被定位在顯示系統210或至少其一部分的下方。
圖6描繪了圖4和圖5的顯示系統210的分解圖,其中第一超聲敏感顯示表面224至第六超聲敏感顯示表面234中的每個被示為離散表面。在該示例中,這些超聲敏感顯示表面僅僅是一個連續結構的不同超聲敏感顯示表面,但在其他實現方式中,兩個或更多個超聲敏感顯示表面可以由不同的離散結構提供,例如,不是單個積體基板的一部分的兩個或更多個單獨的顯示器。圖6還示出了超聲發送器216。超聲發送器216可以例如由在兩個電極之間串聯電連接的小塊(例如,矩形或棱柱狀立體或者圓柱狀立體的)提供,該電極可以用於在超聲發送器216上提供激磁電壓以便使其產生超聲波。在一些實現方式中,超聲發送器216可以替代地由與光源光學耦接的光聲材料製成,該光源可以被控制為打開和關閉以便刺激(和停止刺激)光聲材料,從而使光聲材料產生超聲波。
圖7中更清楚地示出了顯示系統210的統一設計,其以“扁平化”格式描繪了圖4和圖5的顯示系統210,例如,顯示系統210在展開和扁平化後的樣子。除了顯示系統210之外,附加層/結構也以分解格式示出,包括選擇性的觸摸感測系統236,例如,互電容或自電容觸摸感測系統、超聲感測器基板214和壓電層212。例如,觸摸感測系統236可以是任何合適的感測器技術,其可以用於偵測用戶對顯示系統210的觸摸輸入。觸摸感測系統236例如可以設置在彈性基板上,該彈性基板可以被成形為符合與顯示系統210(當安裝到外殼202時)相同的整體形狀。觸摸感測系統236可以覆蓋顯示系統210,並且在一些實現方式中可以是顯示系統210的一部分。
超聲感測器基板214例如可以由彈性基板提供,該彈性基板具有位於其上的超聲感測器像素的一個或多個陣列。例如,每個超聲感測器像素可以與壓電層212導電接觸,該壓電層212也可以是彈性的,使得可被包括在超聲感測器像素中的薄膜電晶體能夠記錄電壓的局部變化,該變化可能會由於超聲波穿過壓電層212的部分的通道而在壓電層212內發生。
圖8示出了根據一些公開的實現方式的裝置的示例組件。與其他公開的實現方式一樣,元件的類型、數量和佈置以及元件的尺寸僅僅是示例。根據該示例,裝置800被配置為執行本文公開的方法中的至少一些。根據該實現方式,超聲指紋感測器系統806是超聲感測器系統,其包括壓電層812、在壓電層812一側上的電極層840以及在壓電層812的第二和相對側上的超聲感測器像素808的陣列。在該實現方式中,壓電層812是包括一個或多個壓電聚合物的超聲接收器層。
超聲指紋感測器系統806還包括超聲發送器816,超聲發送器816透過電互連介面854與控制系統838連接。超聲發送器816由壓電材料製成,但不採用類似於壓電層812與壓電層812共同延伸的壓電材料層的形式。相反,超聲發送器816具有容積實體的形式,例如,長方體、圓柱體等。控制系統838可以是配置為可控制地使超聲發送器816響應於接收一個或多個控制信號而產生超聲波846。然而,應當理解的是,在一些實現方式中,超聲發送器816可以小至20 μm厚。
在該示例中,所示的各個層都形成在彈性材料上並且被折曲成U形形式,例如,圍繞設備的外殼的三個側面纏繞。層的折曲、彎曲部分由虛線表示。在一些實現方式中,折曲、彎曲部分也可以具有與所示的扁平化、平面部分類似的特徵和元件,儘管在其他實現方式中,它們可能缺少一個或多個這樣的特徵和/或元件並且必要時可以替代地簡單地以電走線為特徵,該電走線可以允許具有電氣組件特徵的各個區域與層的其他區域進行通信。
根據該示例,電極層840位於鈍化層842與壓電層812之間。在一些示例中,鈍化層842可以包括黏合劑,諸如環氧樹脂膜、聚合物層(諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)層)等。
在該示例中,提供了超聲感測器基板814,其是薄膜電晶體(TFT)層;薄膜電晶體層可以包括形成多個超聲感測器像素808的多個感測器電路,每個超聲感測器像素808能夠偵測到響應於在相應的超聲感測器像素位置處在壓電層812內接收到超聲波而在壓電層812內產生的局部電位。例如,超聲感測器像素808可以佈置成矩形陣列、多個矩形陣列或其他樣式。超聲感測器基板814/TFT層可以包括一個或多個類型的金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET),其透過在TFT基板上沉積主動半導體層以及介電層的薄膜和金屬觸點而製成。在一些示例中,TFT基板可以是諸如玻璃的非導電材料,儘管如果超聲指紋感測器系統806如在該示例中被設計為例如折曲成非平面配置,那麼TFT基板也可以替代地是彈性材料,例如,聚合材料。
在該示例中,裝置800包括顯示系統810,該顯示系統810在該實例中包括OLED顯示器。這裡,OLED顯示器透過黏合劑層844附接到超聲感測器基板814/TFT層。與超聲指紋感測器系統806一樣,在一些實現方式中,顯示系統810可以設置在剛性基板(例如,玻璃)上,但在其他實現方式中(和諸如所示的實現方式)可以設置在彈性基板(例如,聚合基板)上。例如,可以使用一個或多個POLED顯示器(塑膠OLED顯示器)來提供顯示系統810。可以提供蓋850(例如,蓋玻璃或聚合材料)以保護顯示系統810和其他內部組件免於暴露於灰塵、濕氣或與諸如手指的物體的實體接觸。蓋850還可以選擇性地合併觸摸感測系統,例如,互電容或自電容觸摸感測系統,其可以用於向底層顯示系統810提供輸入(在其他實現方式中,觸摸感測系統可以作為顯示系統810的一部分來提供)。
根據該實現方式,超聲感測器基板814/TFT層、超聲感測器像素808的陣列和電極經由電互連介面854的一部分電耦接到控制系統838的至少一部分和超聲層812/超聲接收器層的一側,該電互連介面854在該實例中包括導電材料和彈性印刷電路(FPC)。
在該示例中,裝置800被配置為執行本文公開的方法中的至少一些。在該示例中並且如上所述,控制系統838被配置為控制超聲感測器系統以使超聲發送器816發送一個或多個超聲波846。根據該示例,超聲波846是透過TFT層814、顯示系統810和蓋850發送的。根據該示例,超聲波846的超聲波反射848是由蓋850的外表面與和外表面接觸的任何事物之間的界面852處(或靠近界面852)的聲阻抗差引起的,該任何事物可以是空氣或目標物體856的表面,諸如指紋的脊和谷(在該示例中,目標物體是指尖,如圖所示)等。(如前所述,用語“手指”可以指任何手指,包括拇指;因此,拇指指紋將被視為一種“指紋”)。
在一些這樣的示例中,當這樣的反射波穿過相鄰的壓電層812並在目標物體856下方的每個超聲感測器像素808的位置處在壓電層812內產生局部電位時,超聲波反射848可以被定位在目標物體856下方的超聲感測器像素808偵測到。對應於所偵測到的超聲信號的電信號可以由超聲指紋感測器系統提供給控制系統838。在一些這樣的實現方式中,對應於蓋/空氣界面的超聲波反射848還可以被電極層840偵測到,並且由背景反射超聲信號產生的相應電信號還可以被提供給控制系統838。在一些這樣的實現方式中,與由控制系統838使用以用於基於指紋的認證的所接收到的超聲信號對應的電信號可以基於來自被超聲感測器像素808的陣列偵測到的蓋/手指界面的超聲波反射848。
應當理解的是,超聲感測器像素808可以在超聲波846穿過其中時以及在反射的超聲波(如果存在的話)再次穿過其中時產生指示偵測到超聲波的信號。例如,控制系統838可以被配置為透過例如實現距離閘延遲或其他基於時間的區分技術來區分兩種類型的偵測事件。例如,控制系統838可以使超聲發送器在第一時間發射超聲波,並且然後可以在從超聲感測器像素808讀取資料之前等待第一時間段。第一時間段可以被選擇為足夠長以使超聲波846在控制器從超聲感測器像素808讀取資料之前已經穿過壓電層812,但足夠短以使控制系統838從超聲感測器像素808對資料的讀取將擷取由於返回超聲波反射848而引起的資料。替代地,控制系統838可以簡單地在使超聲發送器816產生超聲波846之後從超聲感測器像素808連續地讀取資料,並且由控制系統838或其他系統或組件進行的後處理可以用於區分由於超聲波846穿過壓電層812引起的超聲偵測事件(其將是超聲波846被產生之後產生的第一個這樣的偵測事件)與由於超聲波反射848不久後再次穿過壓電層812引起的隨後的超聲偵測事件。
圖9代表性地描繪了用於超聲感測器系統的超聲感測器像素908的4×4像素陣列935的方面。例如,每個超聲感測器像素908可以與壓電感測器材料(PSM)的局部區域、峰值偵測二極體(D1)和讀出電晶體相關聯;這些元件中的許多或全部可以形成在基板上或基板中以形成像素電路936。實際上,每個超聲感測器像素908的壓電感測器材料的局部區域可以將接收到的超聲能量轉換成電荷。每個超聲感測器像素908的峰值偵測二極體D1可以記錄由針對該超聲感測器像素908的壓電感測器材料的局部區域偵測到的最大電荷量。然後可以掃描像素陣列935的每列(例如,透過列選擇機制),閘驅動器或移位暫存器以及每行的讀出電晶體可以被觸發以允許每個超聲感測器像素908的峰值電荷的幅度被附加電路(例如,多工器和A/D轉換器)讀取。像素電路936可以包括一個或多個TFT以允許對超聲感測器像素908進行閘控、定址和復位。
每個像素電路936可以提供關於由超聲感測器系統偵測到的對象的小部分的資訊。雖然為了便於說明,圖9中所示的示例具有相對粗略的解析度,但是具有大約每英寸500像素或更高的解析度的超聲感測器可以配置有適當縮放的結構。可以根據預期的偵測物體來選擇超聲感測器系統的偵測區域。例如,偵測區域的範圍可以從單個手指大約5 mm x 5 mm到四個手指大約3英寸x 3英寸。可以根據目標物體的需要來使用更小和更大的區域,包括正方形、矩形和非矩形幾何形狀。例如,在一些實現方式中,諸如本文所討論的各種實現方式中的一些(其中設備可以具有不僅包括顯示能力而且包括超聲指紋偵測能力的多個側面),超聲指紋感測器系統的偵測區域可以是與設備的顯示系統的活動顯示區域一樣大或者甚至更大(如下文所述)。
具有允許從其多個非共面表面同時或接近同時獲得多個指紋和/或允許從其多個非共面表面中的任一個獲得指紋的超聲指紋感測器系統的設備可以被配置為提供不具備這種能力的指紋感測器系統無法提供的特定功能。
圖10描繪了使用本文描述的實現方式獲得指紋掃描的一種技術的流程圖。圖10的技術可以在方塊1002開始,其中以具有從多個非共面表面獲得指紋的能力的超聲指紋感測器系統為特徵的設備(諸如本文描述的設備中的一個)的控制系統可以接收信號以啟動指紋掃描。例如,這種信號可以由控制系統和/或由與控制系統進行通信的設備的處理器執行的程式碼或軟體引起。在一些實現方式中,用於啟動指紋掃描的信號還可以包括識別將針對其執行指紋偵測的設備的一個或多個側面或者一個或多個側面上的一個或多個區域的資訊。
在方塊1004中,控制系統可以使設備的超聲發送器發送超聲波。如上所討論,超聲發送器可以是與設備的超聲感測器基板和可以被超聲指紋感測器系統用作超聲接收器的壓電層分離的組件。超聲波可以以通常全向的方式(或至少以非平面方式)從超聲發送器向外傳播,使得它穿過與上述每個非共面表面相關聯的超聲感測器像素。當超聲波到達設備的最外表面時,超聲波將根據在不同位置處與設備接觸的物體而不同程度地朝向超聲指紋感測器系統的感測器像素反射回去。
穿過不同材料之間的轉變的超聲波的反射可以根據反射比率進行操作,例如,反射波的幅度與穿過材料轉變的來源波的幅度的比率。反射比率是材料在材料轉變處的聲阻抗的函數。在超聲指紋感測器系統的情況下,設備與空的空氣之間的轉變的反射比率可能遠大於設備與例如指尖表皮之間的轉變的反射比率。因此,例如,在特定位置觸摸設備的手指的指紋中的脊通常可能比指紋中的谷反射更少的超聲波,後者實際上可能充當包含小的空氣間隙通道的隧道,該空氣間隙通道導致更多的超聲波在那些位置中被反射回去。
在方塊1006中,控制系統可以使得在方塊1004中發射超聲波之後立即或發射超聲波時從超聲指紋感測器系統的超聲感測器像素的多個子集中的一個或多個子集中的超聲感測器像素中讀取感測器資料。超聲感測器像素的每個子集可以與不同的超聲敏感顯示表面相關聯,並且子集中的至少兩個可以與非共面的超聲敏感顯示表面相關聯。
例如,如先前所述,控制系統使像素陣列的每列被掃描,例如,透過列選擇機制,用於每行的閘驅動器或移位暫存器和讀出電晶體被觸發以允許每個像素的峰值電荷的幅度被附加電路讀取,例如,多工器和A/D轉換器。在一些實現方式中,可能存在多個像素陣列,例如,在圖7的示例中,超聲指紋感測器系統的超聲感測器基板714/TFT層可以具有多個像素陣列,每個像素陣列在範圍和位置上對應於顯示系統層710的虛線區域中的不同一個。在這樣的實現方式中,控制系統可以順序地或並行地執行多個掃描操作,一個掃描操作用於每個這樣的像素陣列。
在一些實現方式中,在方塊1006中,控制系統可以僅選擇性地掃描超聲指紋感測器系統的感測器像素中的一些。例如,如果用於啟動指紋掃描的信號還包括識別將針對其執行指紋偵測的設備的一個或多個側面或者一個或多個側面上的一個或多個區域的資訊,則控制系統可以選擇性地僅使得超聲指紋感測器系統中的與設備的那些側面或區域對應的感測器像素被讀取或掃描產生指紋掃描。這樣的實現方式可以為設備提供功率節省,這是因為可以節省與讀取或掃描不在那些側面或那些區域中的其他感測器像素相關聯的功率消耗。在其他實現方式中,可以透過控制系統使得超聲指紋感測器系統的所有感測器像素被掃描或讀取,但是所輸出的結果資料可以被控制系統致使為限於僅來自位於設備的側面或區域上的感測器像素的資料,該側面或區域由被包括在用於啟動指紋掃描的信號中的資訊指示。在任一種情況下,結果資料集都可能小於超聲指紋感測器系統能夠產生的最大資料集,從而要求對後處理所獲取的指紋掃描以便偵測和定位對應於實際指紋的部分或其部分的控制系統(或其他系統)的更少處理負擔。
這樣的實現方式例如可以用在各種上下文中。例如,在一些實現方式中,設備可以是如智慧型電話或平板的設備,其具有防止用戶存取設備的軟體和/或操作系統的能力,除非用戶向設備進行自身認證,例如,透過例如一個或多個指紋。一般而言,以指紋認證為特徵的當前設備僅以被配備有指紋掃描能力的設備的一個側面的有限區域為特徵,並且用戶被迫使將他們的指尖放置在該特定位置上以便向設備進行自身認證。相比之下,本文討論的超聲指紋感測器系統允許在設備的大面積上提供指紋掃描能力,包括在設備的多個非共面表面上。在一些情況下,這允許用戶潛在地僅透過拿起設備來進行認證。
例如,諸如先前討論的裝置200的設備可以被配置為在設備處於存取控制狀態時偵測用戶何時拿起或觸摸了設備。例如,設備可以包括可偵測設備何時被移動(諸如用戶何時拿起它)的加速度計,或者可偵測設備何時被用戶的皮膚觸摸的觸摸感測系統。例如,控制系統可以監測加速度計資料或觸摸感測系統資料,以用於對正在移動的設備和/或被人觸摸的設備的潛在指示,並且響應於此使超聲指紋感測系統啟用以便從設備的表面獲得一個或多個指紋掃描。例如,控制系統可以使超聲指紋感測系統的整個區域(包括設備的多個非共面側上的區域的部分)被掃描用於潛在的指紋。如果在經掃描的區域的任何地方偵測到任何指紋,則可以將那些指紋與授權用戶的登記指紋進行比較。如果偵測到的指紋與登記指紋中的任一個合適地匹配,則控制系統可以決定用戶是授權用戶,並且向用戶提供與其授權級別相稱的存取級別。
在一些其他實現方式中,諸如裝置200的設備可以被配置為向用戶呈現要求用戶用他們的手指或拇指觸摸設備的特定區域或側面的認證界面。這樣的實現方式可以被配置為要求將多個指紋提供給所討論的設備的多個非共面表面,以使未經授權的用戶更難以獲得對設備的存取。圖11描繪了這種實現方式的示例。在圖11中,裝置1100(在該示例中為智慧型電話)被示為握在用戶的左手中,其中裝置1100的左邊緣楔入用戶左拇指的掌丘,並且裝置1100的右邊緣被用戶左手的中指、無名指和小指夾住。用戶左手的食指在裝置1100的後面並觸摸其後表面以提供額外的支撐,而用戶左手的拇指正被用戶用來與在設備的前側(該視圖中未示出顯示器的邊界)可見的顯示器上的觸控螢幕控件進行交互。分別以虛線或點線示出了被裝置1100或用戶左手遮擋的用戶的左手和裝置1100的部分。點線同心圓或圓弧指示指尖與裝置1100的超聲敏感顯示表面接觸的位置。
圖11中可見的是包括目標區域1158的GUI,目標區域1158已經被裝置1100的控制系統執行的軟體指定為指紋識別區域。GUI包括指示用戶將一個手指放置在目標區域1158內並將另一個手指放置在設備的後側的文字提示。裝置1100然後可以使裝置1100的超聲指紋感測器系統的兩個區域被掃描用於指紋,即,裝置1100的前側上的目標區域1158以及與裝置1100的整個後表面共同延伸的區域。在該示例中,跨這些區域執行的指紋掃描將導致人的左手拇指和食指的指紋掃描。
如果所掃描的指紋與該用戶的登記指紋合適地匹配,則裝置1100可以例如被控制系統致使為執行要求用戶認證的一個或多個動作,例如,諸如經由在裝置1100上執行的應用程式進行購買、參與涉及從一個賬戶到另一個賬戶或從一個賬戶到個人的資金轉移的金融交易、允許用戶存取儲存在遠端伺服器上的設備上的資料(諸如電子郵件、照片、文件等)、存取用戶資料資訊、存取設備設置(尤其是涉及生物認證的那些(包括指紋、虹膜圖像、聲紋等)、螢幕鎖定設置和/或密碼、個人識別號或碼等)。如果所掃描的指紋與該用戶的登記指紋未合適地匹配,則控制系統響應於該認證嘗試可能致使不允許存取這樣的資訊(儘管在一些實現方式中可以響應於後續成功的指紋匹配而授予這種存取)。
應當理解的是,與僅掃描來自單個表面或共面表面的指紋的裝置相比,要求提供來自裝置的多個非共面表面的多個指紋掃描以便認證用戶的系統或裝置可以提供增加的生物安全性級別。例如,居心不良者可能會發現將用戶的手指放在指紋感測器上以便向具有指紋感測器的裝置進行用戶認證是相對容易的,例如,如果用戶睡著或以其他方式為無意識,這可能非常容易地將用戶的手指簡單地放置在這種裝置的指紋感測器上。然而,如果居心不良者還必須在第一手指正在觸摸裝置的第一表面上的區域的同時使用戶的其他手指同時接觸裝置的另一個表面或多個表面,那麼這會變得更加難以完成(特別是如果居心不良者還必須同時握持所討論的裝置時)。當用戶實際上不希望這樣做時,這種實現方式還可以使得授權用戶更難以意外地認證交易。
圖12描繪了使用本文描述的實現方式獲得指紋掃描的另一種技術的流程圖。圖12的流程圖可以在方塊1202開始,其中用於啟動指紋掃描的信號可以由與超聲指紋感測器系統連接的控制系統接收,該超聲指紋感測器系統具有從多個非共面表面獲得指紋的能力,諸如本文描述的設備中的一個。與圖10的技術一樣,這種信號可以由控制系統和/或由與控制系統進行通信的設備的處理器執行的程式碼或軟體。也類似於圖10的實現方式,在一些實現方式中,用於啟動指紋掃描的信號還可以包括識別將針對其執行指紋偵測的設備的一個或多個側面或者一個或多個側面上的一個或多個區域的資訊。
在方塊1204中,控制系統可以使設備的超聲發送器發送超聲波。如上所討論,超聲發送器可以是與設備的超聲感測器基板和可以被超聲指紋感測器系統用作超聲接收器的壓電層分離的組件。超聲波可以以通常全向的方式(或至少以非平面方式)從超聲發送器向外傳播,使得它穿過與上述每個非共面表面相關聯的超聲感測器像素。當超聲波到達設備的最外表面時,超聲波將根據在不同位置處與設備接觸的物體而不同程度地朝向超聲指紋感測器系統的感測器像素反射回去。
在方塊1206中,控制系統可以另外地從裝置的觸摸感測系統(例如,觸控螢幕感測器或其他類似設備)接收資料,該資料可以提供關於人的潛在觸摸輸入的位置的資訊。例如,裝置的顯示系統可以包括觸控螢幕感測器能力,例如,電阻式觸控螢幕感測器、表面電容式觸控螢幕感測器、投射電容式觸控螢幕感測器等,其可以允許裝置偵測由用戶提供給該裝置的潛在觸摸輸入的位置。重要的是要注意,雖然超聲指紋感測器系統在技術上能夠執行觸摸感測,但本文討論的觸摸感測系統是指超聲指紋感測器系統以外的感測器系統。例如,觸摸感測系統通常使用相比用戶進行指紋感測更粗略的感測器像素間距。在超聲指紋感測器系統中,感測器像素間隔可以大約為500像素/英寸,以便獲得足夠的解析度來對指紋進行成像,其中具有足夠的細節以用於認證目的。相比之下,觸摸感測系統通常使用更粗略的感測器像素間隔(例如,每英寸大約少於10個感測器像素),這是因為所需要的僅是關於一個或多個觸摸輸入位置的位置資訊。這種輸入例如可以透過感測器像素位置之間的插值來獲得,從而允許將觸摸輸入位置的位置精確度決定為比觸摸感測感測器像素的解析度更高的解析度。因此,必須由觸摸感測系統掃描以偵測其感測區域內任何地方的觸摸輸入的感測器像素的數量通常比在同等尺寸的超聲指紋感測器系統中需要被掃描以偵測針對其的觸摸輸入的數量低多個數量級。因此,與超聲指紋感測器系統相比,觸摸感測系統能夠以低得多的功率消耗、更大的速度和響應性以及更少的處理器負擔來偵測觸摸輸入。
關於圖12的技術,該裝置可以具有多個超聲敏感顯示表面並且可以具有觸摸感測系統,該觸摸感測系統被配置為偵測被提供給這種超聲敏感顯示表面的觸摸輸入。控制系統可以被配置為識別一個或多個這種超聲敏感顯示表面(或其部分或區域)的子集,該子集對應於由觸摸感測系統提供的觸摸輸入的位置(應當理解的是,子集可能不必須是適當的子集,即,在一些情況下,該子集可能包括所有的超聲敏感顯示表面)。
應當理解的是,如果需要,方塊1204和1206的操作可以按順序交換,這是因為超聲波的產生可以在觸摸感測系統觸摸位置資料被控制系統接收之前、之後或同時來執行。
然後,在方塊1208中,控制系統然後可以使得在方塊1204中發射超聲波之後立即或發射超聲波時從與一個或多個超聲敏感顯示表面的子集中的超聲敏感顯示表面中的至少一個相關聯的超聲感測器像素中讀取感測器資料。例如,如先前所述,控制系統使像素陣列(包括感興趣的超聲感測器像素)的每列例如透過列選擇機制被掃描,用於每行的閘驅動器或移位暫存器和讀出電晶體被觸發以允許每個像素的峰值電荷的幅度被附加電路讀取,例如,多工器和A/D轉換器。在一些實現方式中,控制系統可以識別一個或多個觸摸輸入的位置或多個位置,並且然後可以定義每個這種觸摸輸入位置周圍的區域,例如,區域的大小通常足夠大以包括產生觸摸輸入的手指的指紋,例如,1到7平方厘米。在一些實現方式中,這些區域可以各自以它們各自的觸摸輸入位置為中心,並且可以是例如圓形、方形或以其他方式被成形以具有大約1:1的縱橫比,從而增加掃描使用超聲指紋感測器系統的每個這種區域將獲得相應指紋掃描的機會。因此,在一些這樣的實現方式中,控制系統可以使僅位於與每個觸摸輸入位置相關聯的以上所討論的定義區域內的感測器像素被掃描用於超聲指紋資料,從而減少執行指紋掃描所需的時間、功率和計算負擔。替代地,超聲指紋感測器系統的較大區域可以被掃描用於超聲指紋資料,例如,裝置的一個或多個超聲敏感顯示表面的全部(諸如與在其上偵測到觸摸輸入的裝置的側面對應的超聲敏感顯示表面),但僅來自以上所討論的定義區域內的感測器像素的資料可以被分析用於指紋,從而減少獲得指紋掃描所需的計算負擔。
這樣的實現方式可以利用觸摸感測系統來降低超聲指紋感測器系統的潛在功率消耗和/或降低與從這樣的超聲指紋感測器系統獲得指紋掃描相關聯的計算負擔和響應的量。
在圖13-A至圖13C中進一步示出了這種技術。圖13-A和圖13-B描繪了被握持在用戶手中的示例裝置,例如,前面討論的裝置200,例如,類似於圖11的裝置1100。如可以從圖13-A中看出,用戶的左手上的所有五個手指在它們各自的指尖處與裝置200在位置1356a-e處接觸。圖13-B描繪了觸摸事件位置1360a和1360b,其對應於由拇指和食指與裝置200之間的接觸產生的觸摸事件。對於所描繪的其他三個手指,也可能存在類似的觸摸輸入位置,儘管由於視圖方位的原因,這樣的位置在圖13-B中未示出。
圖13-B中還示出了掃描區域1362a和1362b,在該示例中,它們是大小足夠大的正方形區域,例如,邊長為1 cm至2 cm,以便能夠獲得關於食指和拇指的指尖的超聲指紋資料。
圖13-C以展開的等角視圖示出了顯示系統210和關聯的超聲指紋感測器系統206(其例如可以包括壓電層212、超聲感測器基板214和先前討論的超聲發送器216)。可以看出,除了觸摸事件位置1360a和1360b之外,中指、無名指和小拇指與裝置200的接觸也導致了觸摸事件位置1360c、1360d和1360e。圖13-C還示出了掃描區域1362c、1362d和1362e,其中的每個都以觸摸事件位置1360c、1360d和1360e中的不同一個為中心。
在這樣的實現方式中,裝置200的控制系統可以決定觸摸事件位置1360a至1360e,並且然後識別每個這樣的觸摸事件位置周圍的掃描區域1362a至1362e。然後控制系統可以使超聲指紋感測器系統206產生僅針對每個掃描區域1362a至1362e內的指紋的超聲指紋資料。
在一些這樣的實現方式中,這樣的裝置可以被配置為同時從一個或多個手指(例如,用戶的手指和拇指中的一個、兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個或甚至全部十個)尋求指紋認證。例如,控制系統可以產生將被顯示給用戶的提示,以將全部十個手指/拇指尖放置在裝置的超聲敏感顯示表面上,以便裝置可以掃描用戶的所有指紋以認證動作。
應當理解的是,本文討論的裝置和系統可以被配置為執行基於時間的多工以便更清楚地識別超聲指紋信號。例如,在一些實現方式中,控制系統可以使超聲發送器產生超聲波,並且然後可以使來自與裝置的第一超聲敏感顯示表面相關聯的感測器像素的感測器資料被獲得/讀出。然後可以在使來自與第二超聲敏感顯示表面相關聯的感測器像素的感測器資料被獲得/讀出之前,使超聲發送器產生另一個超聲波。這個程序可以根據需要繼續,直到已經從所有期望的超聲敏感顯示表面進行了超聲指紋掃描。在一些實現方式中,可以針對多個超聲敏感顯示表面實踐這樣的技術,該顯示表面都同時被指示為經歷觸摸事件(例如,透過觸摸感測系統),其中來自超聲敏感表面中的每一個的指紋掃描/超聲感測器信號以快速、連續的方式被獲得,例如,在每次掃描幾毫秒的跨度內。對於用戶來說,即使例如獲得了裝置的六個不同側面的指紋掃描,這種多表面順序指紋掃描也可能看起來幾乎是瞬時的。
應當理解的是,雖然以上討論集中在使用壓電材料用於超聲發送器,例如,超聲發送器216,但其他實現方式可以使用能夠產生超聲波的其他類型的材料。例如,在一些實現方式中,超聲發送器可以由光聲材料製成,例如,當受到來自光源(與在其上施加電位相反)的刺激時發射超聲波的材料。在這樣的示例中,用於超聲發送器的壓電材料可以用光聲材料代替,該光聲材料可以響應於從一個或多個光源接收的光子輸入而產生超聲波,例如,光源可以由控制系統啟用。
將進一步理解的是,雖然本公開內容主要集中於將所公開的超聲指紋感測器系統與顯示系統的超聲敏感顯示表面結合使用,但在非顯示上下文中,其他實現方式可以使用本文公開的超聲指紋感測器系統。例如,所公開的超聲指紋感測器系統還可以包括超聲感測器像素的一個或多個子集,它們靠近對應的非顯示表面,例如,不具有顯示能力的外殼的表面。在極端情況下,超聲指紋感測系統的所有超聲感測器像素都可能靠近非顯示表面(例如,合併超聲指紋感測系統的裝置甚至可能根本沒有顯示器,並且超聲感測器像素的每個子集可以簡單地靠近裝置外殼的不同表面)。在認識到所公開的超聲指紋感測器系統的該方面的情況下,應當理解的是,以上關於超聲敏感顯示表面的討論也可以一般地適用於簡單的“超聲敏感表面”,其應被理解為是指設備或裝置(其可以具有或不具有顯示能力)的表面,其憑藉靠近這樣的超聲敏感表面的超聲感測器像素的子集而具有超聲指紋感測能力。
合併超聲指紋感測器系統(諸如以上討論的那些)的設備可以例如能夠從與設備外殼和/或用於顯示圖形內容的設備表面接觸的手指來超聲地掃描指紋。
如本文所使用的,提及項目列表“……中的至少一個”的片語指那些項目的任意組合,包括單個成員。作為示例,“a、b或c中的至少一個”旨在涵蓋a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c。
結合本文公開的實現方式描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組、電路和演算法程序可以被實現為電子硬體、計算機軟體或兩者的組合。硬體和軟體的可互換性已經大體在功能性方面進行了描述,並且在上文所描述的各種說明性組件、區塊、模組、電路和程序中進行了說明。這種功能性被實現為硬體還是軟體取決於特定應用和施加在整個系統上的設計限制。
用於實現結合本文公開的方面描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組和電路的硬體和資料處理裝置可以用通用單晶片或多晶片處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場域可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯設備、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或被設計為執行本文描述的功能的其任意組合來實現或執行。通用處理器可以是微處理器,或任何傳統處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器還可以被實現為計算設備的組合,例如,DSP與微處理器的組合、多個微處理器、一個或多個微處理器結合DSP核、或者任何其他此種配置。在一些實現方式中,特定程序和方法可以由特定於給定功能的電路執行。
在一個或多個方面中,所描述的功能可以在硬體、數位電子電路、計算機軟體、韌體中實現,包括在本說明書中公開的結構及其結構等效物,或者在它們的任何組合中實現。本說明書中描述的標的的實現方式也可以被實現為一個或多個計算機程式,即,在計算機儲存媒體上被編碼以供資料處理裝置執行或者以控制資料處理裝置的操作的計算機程式指令的一個或多個模組。
如果在軟體中實現,則功能可以作為一個或多個指令或碼儲存在計算機可讀媒體(諸如非暫時性媒體)上或者在其上發送。本文公開的方法或演算法的程序可以在可駐留在計算機可讀媒體上的處理器可執行軟體模組中實現。計算機可讀媒體包括計算機儲存媒體和通信媒體兩者,通信媒體包括可以能夠將計算機程式從一個地方傳送到另一個地方的任何媒體。儲存媒體可以是可由計算機存取的任何可用媒體。作為示例而非限制,非暫時性媒體可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存設備、磁碟儲存設備或其他磁性儲存設備,或者可以用於以指令或資料結構形式儲存所需程式碼以及可由計算機存取的任何其他媒體。此外,任何連接都可以被適當地稱為計算機可讀媒體。如本文使用的磁碟和光碟包括壓縮碟(CD)、雷射光碟、光學光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟和藍光光碟,其中磁碟通常磁性地再現資料,而光碟用雷射光學地再現資料。上面的組合也應當被包括在計算機可讀媒體的範圍內。此外,方法或演算法的操作可以作為碼和指令中的一者或任何組合或集合而駐留在可以被併入計算機程式產品中的機器可讀媒體和計算機可讀媒體上。
本公開內容中描述的實現方式的各種修改對本領域普通技術人員可容易地顯而易見,並且在不脫離本公開內容的精神或範圍的情況下,本文所定義的一般原理可以應用於其他實現方式。因此,本公開內容並不旨在限於本文所示的實現方式,而應被賦予與申請專利範圍、本文公開的原理和新穎特徵相一致的最廣泛範圍。如果存在的話,則本文排他性地使用詞語“示例性”來意指“用作示例、實例或說明”。本文中被描述為“示例性”的任何實現方式未必被解釋為比其他實現方式優選或具有優勢。
在本說明書中在單獨實現方式的上下文中描述的某些特徵還可以在單個實現方式中組合地實現。相反地,在單個實現方式的上下文中描述的各種特徵也可以單獨地在多個實現方式中實現或以任何合適的子組合來實現。此外,儘管以上可以將特徵描述為以某些組合起作用且甚至最初如此被主張保護,但在一些情況下,可以將來自所要主張保護的組合的一個或多個特徵從組合中刪除,並且所主張保護的組合可以針對子組合或子組合的變型。
類似地,雖然在圖式中按特定順序描繪了操作,但此不應被理解為要求按所示特定順序或按循序順序執行這樣的操作,或執行所有所說明的操作,以實現期望的結果。在某些情況下,多任務和並行處理可能是有利的。此外,以上所描述的實現方式中的各種系統組件的分離不應被理解為在所有實現方式中要求這樣的分離,並且應理解的是,所描述的程式組件和系統一般可以一起整合在單個軟體產品中或封裝到多個軟體產品中。此外,其他實現方式在隨附申請專利範圍的範圍內。在一些情況下,申請專利範圍中引用的動作可以以不同順序執行並且仍實現期望的結果。
應理解的是,除非明確地識別特定描述實現方式中的任一者中的特徵彼此不相容,或周圍上下文暗示其具有彼此排它性且不容易在互補和/或支援意義上組合,否則本公開內容的全部內容預期且設想到,那些互補實現方式的特定特徵可以被選擇性地組合,以提供一個或多個全面、但稍微不同的技術解決方案。因此,應進一步理解的是,已經僅透過示例的方式給出以上描述,並且可以在本公開內容的範圍內進行細節修改。
應當理解的是,如果在本文被使用,片語“對於一個或多個<項>中的每個<項>、“一個或多個<項>中的每個<項>”等等是包括單項組和多項組,即,片語“對於……每個”在它在程式化語言中用於指所提到的任何項的群體的每個項的意義上被使用。例如,如果所提到的項的群體是單個項,那麼“每個”將僅指該單個項(儘管存在“每個”的字典定義經常將該用語定義為指“兩個或更多個事物中的每個”的事實),並且並不意味著必須存在這些項中的至少兩個。類似地,用語“集合”或“子集”本身不應被視為必然包含多個項—應理解的是,集合或子集可以僅包含一個成員或多個成員(除非上下文以其他方式指示)。
當關於數量或類似的可量化屬性被使用時,用語諸如“大約”、“近似”、“實質上”、“標稱”等應被理解為包括所規定的值或關係(以及包括所規定的實際值或關係)的±10%以內的值,除非另有指示。
除非另有說明,否則“之間”的使用應被理解為包括所指示的值。因此,例如,“在A與B之間”應被理解為不僅包括小於B且大於A的值(反之亦然,取決於A和B的順序),還包括值A和B。
如果存在的話,在本公開內容和申請專利範圍中使用序數指示符(例如,(a)、(b)、(c)......等)應被理解為不傳達任何特定順序或序列,除非在明確指出這樣的順序或序列的範圍內。例如,如果存在被標記為(i)、(ii)和(iii)的三個步驟,應理解的是,這些步驟可以以任何順序執行(或者甚至同時執行,如果沒有另外不當的話),除非另有說明。例如,如果步驟(ii)涉及處理在步驟(i)中創建的元素,則步驟(ii)可以被視為發生在步驟(i)之後的某個點。類似地,如果步驟(i)涉及處理在步驟(ii)中創建的元素,則應理解為相反。還應理解的是,本文使用序數指示符“第一”(例如,“第一項”)不應被解讀為隱式地或固有地建議必須存在“第二”實例,例如,“第二項”。
應當理解的是,除了從圖式和以上討論中顯而易見的各種實現方式之外,本公開內容至少還涉及至少在以下編號條款中列出的實現方式。
條款1. 一種裝置,包括:
超聲指紋感測器系統,包括多個超聲感測器像素,每個超聲感測器像素被配置為響應於超聲感測器像素偵測到超聲波穿過其中的通道來產生對應的超聲感測器信號;
包括至少一個顯示器的顯示系統,該顯示系統包括多個超聲敏感顯示表面,每個超聲敏感顯示表面與顯示系統的顯示像素的不同子集以及超聲感測器像素的不同子集相關聯,其中,超聲敏感顯示表面中的至少兩個彼此不共面;以及
不與超聲敏感顯示表面共同延伸的超聲發送器,該超聲發送器被配置為響應於接收一個或多個輸入信號來發送一個或多個超聲波。
條款2. 根據條款1所述的裝置,其中,超聲發送器被配置為發射穿過所有超聲敏感顯示表面的一個或多個超聲波。
條款3. 根據條款1或條款2所述的裝置,其中,超聲發送器是裝置中被配置為用於提供超聲波以供超聲敏感顯示表面進行偵測的唯一超聲發送器。
條款4. 根據條款1至條款3中任一項所述的裝置,還包括外殼,其中:
外殼具有前側和面向與前側相反方向的後側,以及
超聲敏感顯示表面的第一超聲敏感顯示表面在外殼的前側,並且超聲敏感顯示表面的第二超聲敏感顯示表面在外殼的後側。
條款5. 根據條款4所述的裝置,其中:
外殼具有跨越前側與後側之間的邊緣側,以及
超聲敏感顯示表面的第三超聲敏感顯示表面在邊緣側。
條款6. 根據條款1至條款5中任一項所述的裝置,其中,超聲發送器不是薄片的形式。
條款7. 根據條款1至條款6中任一項所述的裝置,其中,超聲發送器具有棱柱狀或圓柱狀立體形狀。
條款8. 根據條款4至條款7中任一項所述的裝置,其中:
超聲發送器具有與外殼的形狀基本上成比例的形狀,並且
超聲發送器基本上位於外殼的中心。
條款9. 根據條款4至條款8中任一項所述的裝置,其中:
觸摸感測系統,被配置為獨立偵測超聲敏感顯示表面中的一個或多個超聲敏感顯示表面何時經歷觸摸事件,以及
控制器,被配置為:
a)從觸摸感測系統接收觸摸資料,該觸摸資料指示超聲敏感顯示表面中的一個或多個超聲敏感顯示表面的子集的一個或多個觸摸事件,
b)響應於(a)使超聲發送器發送一個或多個超聲波,以及
c)響應於(a)從與一個或多個超聲敏感顯示表面的子集中的至少一個超聲敏感顯示表面相關聯的超聲感測器像素獲得超聲感測器信號。
條款10. 根據條款9所述的裝置,其中,控制器還被配置為至少部分地基於超聲感測器信號來獲得指紋資料。
條款11. 根據條款10所述的裝置,其中,指紋資料是針對1個手指到10個手指之間的。
條款12. 根據條款10所述的裝置,其中,控制器還被配置為使用指紋資料執行認證程序。
條款13. 根據條款9所述的裝置,其中,控制器還被配置為:
d)偵測從觸摸感測系統接收到的觸摸資料何時指示多個超聲敏感顯示表面中的第一超聲敏感顯示表面和第二超聲敏感顯示表面兩者正在經歷同時觸摸事件,以及
e)響應於偵測到從觸摸感測系統接收到的觸摸資料指示多個超聲敏感顯示表面中的第一超聲敏感顯示表面和第二超聲敏感顯示表面兩者正在經歷同時觸摸事件,獲得來自第一超聲敏感顯示表面的第一超聲感測器信號和來自第二超聲敏感顯示表面的第二超聲感測器信號。
條款14. 根據條款13所述的裝置,其中,控制器還被配置為在一個或多個時間段內獲得來自第一超聲敏感顯示表面的第一超聲感測器信號,該一個或多個時間段不同於在其內獲得第二超聲感測器信號的一個或多個時間段。
條款15. 根據條款13或條款14所述的裝置,其中,控制器還被配置為:
至少部分地基於第一超聲感測器信號獲得第一指紋資料,以及
至少部分地基於第二超聲感測器信號獲得第二指紋資料。
條款16. 根據條款15所述的裝置,其中,控制器還被配置為使用第一指紋資料和第二指紋資料執行認證程序。
條款17. 一種方法,包括:
響應於接收一個或多個輸入信號並使用位於裝置的外殼內的超聲發送器來產生非平面超聲波,裝置具有a)具有至少一個顯示器和多個超聲敏感顯示表面的顯示系統,多個超聲敏感顯示表面中的至少兩個超聲敏感顯示表面是非共面的並且多個超聲敏感顯示表面中的每個超聲敏感顯示表面與不同的多個顯示像素相關聯,以及b)多個超聲感測器像素,其中,每個超聲感測器像素與超聲敏感顯示表面中的不同的一個超聲敏感顯示表面相關聯,並且超聲發送器不與超聲敏感顯示表面共同延伸;以及
從與超聲敏感顯示表面中的至少一個相關聯的超聲感測器像素的子集獲得超聲感測器信號。
條款18. 根據條款17所述的方法,還包括使非平面超聲波穿過所有超聲敏感顯示表面。
條款19. 根據條款17或條款18所述的方法,其中:
外殼具有前側和面向與前側相反方向的後側,以及
超聲敏感顯示表面的第一超聲敏感顯示表面在外殼的前側,並且超聲敏感顯示表面的第二超聲敏感顯示表面在外殼的後側。
條款20. 根據條款19所述的方法,其中:
外殼具有跨越前側與後側之間的邊緣側,以及
超聲敏感顯示表面的第三超聲敏感顯示表面在邊緣側。
條款21. 根據條款17至條款20中任一項所述的方法,其中,超聲發送器不是薄片的形式。
條款22. 根據條款17至條款21中任一項所述的方法,其中,超聲發送器具有棱柱狀或圓柱狀立體形狀。
條款23. 根據條款17至條款22中任一項所述的方法,其中:
超聲發送器具有與外殼的形狀基本上成比例的形狀,並且
超聲發送器基本上位於外殼的中心。
條款24. 根據條款17至條款23中任一項所述的方法,還包括:
a)從裝置的觸摸感測系統接收觸摸資料,觸摸資料指示超聲敏感顯示表面中的一個或多個超聲敏感顯示表面的子集的一個或多個觸摸事件,
b)響應於(a)使超聲發送器發送非平面超聲波,以及
c)響應於(a)從與一個或多個超聲敏感顯示表面的子集中的至少一個超聲敏感顯示表面相關聯的超聲感測器像素獲得超聲感測器信號。
條款25. 根據條款24所述的方法,還包括至少部分地基於超聲感測器信號來獲得指紋資料。
條款26. 根據條款25所述的方法,其中,指紋資料是針對1個手指到10個手指之間的。
條款27. 根據條款25所述的方法,還包括使用指紋資料執行認證程序。
條款28. 根據條款24所述的方法,還包括:
d)偵測從觸摸感測系統接收到的觸摸資料何時指示多個超聲敏感顯示表面中的第一超聲敏感顯示表面和第二超聲敏感顯示表面兩者正在經歷同時觸摸事件,以及
e)響應於偵測到從觸摸感測系統接收到的觸摸資料指示多個超聲敏感顯示表面中的第一超聲敏感顯示表面和第二超聲敏感顯示表面兩者正在經歷同時觸摸事件,獲得來自第一超聲敏感顯示表面的第一超聲感測器信號和來自第二超聲敏感顯示表面的第二超聲感測器信號。
條款29. 根據條款28所述的方法,還包括在一個或多個時間段內獲得來自第一超聲敏感顯示表面的第一超聲感測器信號,該一個或多個時間段不同於在其內獲得第二超聲感測器信號的一個或多個時間段。
條款30. 根據條款28或條款29所述的方法,還包括:
至少部分地基於第一超聲感測器信號獲得第一指紋資料,以及
至少部分地基於第二超聲感測器信號獲得第二指紋資料。
條款31. 根據條款30所述的方法,還包括使用第一指紋資料和第二指紋資料執行認證程序。
條款32. 一種儲存計算機可執行指令的非暫時性計算機可讀媒體,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器執行以下項:
響應於接收一個或多個輸入信號,使位於裝置的外殼內的超聲發送器產生非平面超聲波,裝置具有a)具有至少一個顯示器和多個超聲敏感顯示表面的顯示系統,多個超聲敏感顯示表面中的至少兩個超聲敏感顯示表面是非共面的並且多個超聲敏感顯示表面中的每個超聲敏感顯示表面與不同的多個顯示像素相關聯,以及b)多個超聲感測器像素,其中,每個超聲感測器像素與超聲敏感顯示表面中的不同的一個超聲敏感顯示表面相關聯,並且超聲發送器不與超聲敏感顯示表面共同延伸;以及
使得從與超聲敏感顯示表面中的至少一個相關聯的超聲感測器像素的子集獲得超聲感測器信號。
條款33. 根據條款32所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中,非平面超聲波被致使穿過所有超聲敏感顯示表面。
條款34. 根據條款32或條款33所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中:
外殼具有前側和面向與前側相反方向的後側,以及
超聲敏感顯示表面的第一超聲敏感顯示表面在外殼的前側,並且超聲敏感顯示表面的第二超聲敏感顯示表面在外殼的後側。
條款35. 根據條款34所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中:
外殼具有跨越前側與後側之間的邊緣側,以及
超聲敏感顯示表面的第三超聲敏感顯示表面在邊緣側。
條款36. 根據條款32至條款35中任一項所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中,超聲發送器不是薄片的形式。
條款37. 根據條款32至條款36中任一項所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中,超聲發送器具有棱柱狀或圓柱狀立體形狀。
條款38. 根據條款32或條款37中任一項所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中:
超聲發送器具有與外殼的形狀基本上成比例的形狀,並且
超聲發送器基本上位於外殼的中心。
條款39. 根據條款32至條款38中任一項所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中,非暫時性計算機可讀媒體還儲存附加的計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器執行以下項:
a)從裝置的觸摸感測系統獲得觸摸資料,該觸摸資料指示超聲敏感顯示表面中的一個或多個超聲敏感顯示表面的子集的一個或多個觸摸事件,
b)響應於(a)使超聲發送器發送非平面超聲波,以及
c)響應於(a)從與一個或多個超聲敏感顯示表面的子集中的至少一個超聲敏感顯示表面相關聯的超聲感測器像素獲得超聲感測器信號。
條款40. 根據條款39所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中,非暫時性計算機可讀媒體還儲存附加的計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器至少部分地基於超聲感測器信號來獲得指紋資料。
條款41. 根據條款40所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中,指紋資料是針對1個手指到10個手指之間的。
條款42. 根據條款40所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中,非暫時性計算機可讀媒體還儲存附加的計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器使用指紋資料執行認證程序。
條款43. 根據條款39所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中,非暫時性計算機可讀媒體還儲存附加的計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器執行以下項:
d)偵測從觸摸感測系統接收到的觸摸資料何時指示多個超聲敏感顯示表面中的第一超聲敏感顯示表面和第二超聲敏感顯示表面兩者正在經歷同時觸摸事件,以及
e)響應於偵測到從觸摸感測系統接收到的觸摸資料指示多個超聲敏感顯示表面中的第一超聲敏感顯示表面和第二超聲敏感顯示表面兩者正在經歷同時觸摸事件,獲得來自第一超聲敏感顯示表面的第一超聲感測器信號和來自第二超聲敏感顯示表面的第二超聲感測器信號。
條款44. 根據條款43所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中,非暫時性計算機可讀媒體還儲存附加的計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器在一個或多個時間段內獲得來自第一超聲敏感顯示表面的第一超聲感測器信號,該一個或多個時間段不同於在其內獲得第二超聲感測器信號的一個或多個時間段。
條款45. 根據條款43或條款44所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中,非暫時性計算機可讀媒體還儲存附加的計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器執行以下項:
至少部分地基於第一超聲感測器信號獲得第一指紋資料,以及
至少部分地基於第二超聲感測器信號獲得第二指紋資料。
條款46. 根據條款45所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中,非暫時性計算機可讀媒體還儲存附加的計算機可執行指令,該計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使一個或多個處理器使用第一指紋資料和第二指紋資料執行認證程序。
條款47. 一種裝置,包括:
用於從多個非共面表面超聲地感測指紋的構件;
用於在多個非共面表面上顯示圖形內容的構件;以及
不與用於超聲地感測指紋的構件共同延伸的超聲發送構件,該超聲發送構件被配置為響應於接收一個或多個輸入信號產生並發送一個或多個超聲波。
條款48. 根據條款47所述的裝置,其中,超聲發送構件被配置為發射穿過在其上可顯示圖形內容的所有表面的一個或多個超聲波。
條款49. 根據條款47或條款48所述的裝置,其中,超聲發送構件是裝置中被配置為用於提供超聲波以供用於從多個非共面表面超聲地感測指紋的構件進行偵測的唯一超聲發送構件。
條款50. 根據條款47至條款49中任一項所述的裝置,還包括外殼構件,其中:
外殼構件具有前側和面向與前側相反方向的後側,並且
多個非共面表面包括外殼構件的前側和外殼構件的後側。
條款51. 根據條款50所述的裝置,其中:
外殼構件具有跨越前側與後側之間的邊緣側,以及
多個非共面表面還包括邊緣側。
條款52. 根據條款47至條款51中任一項所述的裝置,其中,超聲發送構件不是薄片的形式。
條款53. 根據條款47至條款52中任一項所述的裝置,其中,超聲發送構件具有棱柱狀或圓柱狀立體形狀。
條款54. 根據條款50或條款51所述的裝置,其中:
超聲發送構件具有與外殼構件的形狀基本上成比例的形狀,並且
超聲發送構件基本上位於外殼構件的中心。
條款55. 根據條款47至條款54中任一項所述的裝置,其中:
觸摸感測構件,用於偵測多個非共面表面中的一個或多個超聲敏感顯示表面何時經歷觸摸事件,以及
控制構件,用於
a)從觸摸感測構件接收觸摸資料,該觸摸資料指示非共面表面中的一個或多個非共面表面的子集的一個或多個觸摸事件,
b)響應於(a)使超聲發送構件發送一個或多個超聲波,以及
c)響應於(a)從用於超聲地感測與多個非共面表面中的至少一個表面相關聯的指紋的構件獲得超聲感測器信號。
條款56. 根據條款55所述的裝置,其中,控制構件用於至少部分地基於超聲感測器信號來獲得指紋資料。
條款57. 根據條款56所述的裝置,其中,指紋資料是針對1個手指到10個手指之間的。
條款58. 根據條款56所述的裝置,其中,控制構件還用於使用指紋資料執行認證程序。
條款59. 根據條款55所述的裝置,其中,控制構件還用於:
d)偵測從觸摸感測構件接收到的觸摸資料何時指示多個非共面表面中的第一表面和第二表面兩者正在經歷同時觸摸事件,以及
e)響應於偵測到從觸摸感測構件接收的觸摸資料指示多個非共面表面的第一表面和第二表面兩者正在經歷同時觸摸事件,經由用於超聲地感測指紋的構件獲得來自第一表面的第一超聲感測器信號和來自第二表面的第二超聲感測器信號。
條款60. 根據條款59所述的裝置,其中,控制構件還用於在一個或多個時間段內獲得來自第一表面的第一超聲感測器信號,該一個或多個時間段不同於在其內獲得第二超聲感測器信號的一個或多個時間段。
條款61. 根據條款59或條款60所述的裝置,其中,控制構件還用於:
至少部分地基於第一超聲感測器信號獲得第一指紋資料,以及
至少部分地基於第二超聲感測器信號獲得第二指紋資料。
條款62. 根據條款61所述的裝置,其中,控制構件還用於使用第一指紋資料和第二指紋資料執行認證程序。
100:裝置
102:超聲指紋感測器系統
104:介面系統
106:控制系統
108:記憶體系統
110:顯示系統
200:裝置
202:外殼
206:超聲指紋感測器系統
210:纏繞式顯示系統
212:壓電層
214:超聲感測器基板
216:超聲發送器
218:前側
220:後側
222:邊緣側
224:第一超聲敏感顯示表面
226:第二超聲敏感顯示表面
228:第三超聲敏感顯示表面
230:第四超聲敏感顯示表面
232:第五超聲敏感顯示表面
234:第六超聲敏感顯示表面
236:觸摸感測系統
800:裝置
806:超聲指紋感測器系統
808:超聲感測器像素
810:顯示系統
812:壓電層
814:超聲感測器基板
816:超聲發送器
838:控制系統
840:電極層
842:鈍化層
844:黏合劑層
846:超聲波
848:超聲波反射
850:蓋
852:界面
854:電互連介面
856:目標物體
935:像素陣列
936:像素電路
1002:步驟
1004:步驟
1006:步驟
1100:裝置
1158:目標區域
1202:步驟
1204:步驟
1206:步驟
1208:步驟
1356a:位置
1356b:位置
1356c:位置
1356d:位置
1356e:位置
1360a:觸摸事件位置
1360b:觸摸事件位置
1360c:觸摸事件位置
1360d:觸摸事件位置
1360e:觸摸事件位置
1362a:掃描區域
1362b:掃描區域
1362c:掃描區域
1362d:掃描區域
1362e:掃描區域
本說明書中描述的標的的一個或多個實現方式的細節在圖式和下面的描述中被闡述。其他特徵、方面和優點將從描述、圖式和申請專利範圍中變得顯而易見。請注意,以下圖式的相對尺寸可能未按比例繪製。在各個圖式中,相同的參考數字和標號指示相同的元件。
圖1是示出根據一些公開的實現方式的裝置的示例組件的方塊圖。
圖2和圖3描繪了裝置的前側和後側的等角視圖。
圖4和圖5描繪了圖2和圖3的裝置的顯示系統的前側和後側的等角視圖。
圖6描繪了圖4和圖5的顯示系統的分解圖。
圖7描繪了圖4和圖5的顯示系統的分解圖,以及採用“扁平化”格式的其他元件。
圖8示出了根據一些公開的實現方式的裝置的示例組件。
圖9代表性地描繪了用於超聲感測器系統的感測器像素的4×4像素陣列的方面。
圖10描繪了使用本文描述的實現方式獲得指紋掃描的一種技術的流程圖。
圖11描繪了如本文公開的展示多表面指紋偵測的實現方式的示例。
圖12描繪了使用本文描述的實現方式獲得指紋掃描的另一種技術的流程圖。
圖13-A和圖13-B描繪了被握持在用戶的手中的示例裝置,例如,諸如圖2的裝置。
圖13-C示出了圖13-A和圖13-B的裝置的顯示系統和關聯超聲指紋感測器系統。
提供圖式是為了便於理解本公開內容中討論的概念,並且旨在說明落入本公開內容範圍內的一些實現方式,但不旨在是限制性的,即,與本公開內容一致的實現方式以及圖中未描繪的那些仍然被視為在本公開內容的範圍內。
800:裝置
806:超聲指紋感測器系統
808:超聲感測器像素
810:顯示系統
812:壓電層
814:超聲感測器基板
816:超聲發送器
838:控制系統
840:電極層
842:鈍化層
844:黏合劑層
846:超聲波
848:超聲波反射
850:蓋
852:界面
854:電互連介面
856:目標物體
Claims (20)
- 一種裝置,包括: 超聲指紋感測器系統,包括多個超聲感測器像素,每個超聲感測器像素被配置為響應於所述超聲感測器像素偵測到超聲波穿過其中的通道來產生對應的超聲感測器信號; 包括至少一個顯示器的顯示系統,所述顯示系統包括多個超聲敏感顯示表面,每個超聲敏感顯示表面與所述顯示系統的顯示像素的不同子集以及所述超聲感測器像素的不同子集相關聯,其中,所述超聲敏感顯示表面中的至少兩個彼此不共面;以及 不與所述超聲敏感顯示表面共同延伸的超聲發送器,所述超聲發送器被配置為響應於接收一個或多個輸入信號來發送一個或多個超聲波。
- 根據請求項1所述的裝置,其中,所述超聲發送器被配置為發射穿過所有所述超聲敏感顯示表面的一個或多個超聲波。
- 根據請求項1所述的裝置,其中,所述超聲發送器是所述裝置中被配置為用於提供超聲波以供所述超聲敏感顯示表面進行偵測的唯一超聲發送器。
- 根據請求項1所述的裝置,還包括外殼,其中: 所述外殼具有前側和面向與所述前側相反方向的後側,以及 所述超聲敏感顯示表面的第一超聲敏感顯示表面在所述外殼的所述前側,並且所述超聲敏感顯示表面的第二超聲敏感顯示表面在所述外殼的所述後側。
- 根據請求項4所述的裝置,其中: 所述外殼具有跨越所述前側與所述後側之間的邊緣側,以及 所述超聲敏感顯示表面的第三超聲敏感顯示表面在所述邊緣側。
- 根據請求項1所述的裝置,其中,所述超聲發送器不是薄片的形式。
- 根據請求項6所述的裝置,其中,所述超聲發送器具有棱柱狀或圓柱狀立體形狀。
- 根據請求項4所述的裝置,其中: 所述超聲發送器具有與所述外殼的形狀基本上成比例的形狀,並且 所述超聲發送器基本上位於所述外殼的中心。
- 根據請求項4所述的裝置,還包括: 觸摸感測系統,被配置為獨立偵測所述超聲敏感顯示表面中的一個或多個超聲敏感顯示表面何時經歷觸摸事件,以及 控制器,被配置為: a)從所述觸摸感測系統接收觸摸資料,所述觸摸資料指示所述超聲敏感顯示表面中的一個或多個超聲敏感顯示表面的子集的一個或多個觸摸事件, b)響應於(a)使所述超聲發送器發送一個或多個超聲波,以及 c)響應於(a)從與一個或多個超聲敏感顯示表面的所述子集中的至少一個超聲敏感顯示表面相關聯的所述超聲感測器像素獲得超聲感測器信號。
- 根據請求項9所述的裝置,其中,所述控制器還被配置為至少部分地基於所述超聲感測器信號來獲得指紋資料。
- 根據請求項10所述的裝置,其中,所述指紋資料是針對1個手指到10個手指之間的。
- 根據請求項10所述的裝置,其中,所述控制器還被配置為使用所述指紋資料執行認證程序。
- 根據請求項9所述的裝置,其中,所述控制器還被配置為: d)偵測從所述觸摸感測系統接收到的所述觸摸資料何時指示所述多個超聲敏感顯示表面中的第一超聲敏感顯示表面和第二超聲敏感顯示表面兩者正在經歷同時觸摸事件,以及 e)響應於偵測到從所述觸摸感測系統接收到的所述觸摸資料指示所述多個超聲敏感顯示表面中的所述第一超聲敏感顯示表面和所述第二超聲敏感顯示表面兩者正在經歷同時觸摸事件,獲得來自所述第一超聲敏感顯示表面的第一超聲感測器信號和來自所述第二超聲敏感顯示表面的第二超聲感測器信號。
- 根據請求項13所述的裝置,其中,所述控制器還被配置為在一個或多個時間段內獲得來自所述第一超聲敏感顯示表面的所述第一超聲感測器信號,所述一個或多個時間段不同於在其內獲得所述第二超聲感測器信號的一個或多個時間段。
- 根據請求項13所述的裝置,其中,所述控制器還被配置為: 至少部分地基於所述第一超聲感測器信號獲得第一指紋資料,以及 至少部分地基於所述第二超聲感測器信號獲得第二指紋資料。
- 根據請求項15所述的裝置,其中,所述控制器還被配置為使用所述第一指紋資料和所述第二指紋資料執行認證程序。
- 一種方法,包括: 響應於接收一個或多個輸入信號並使用位於裝置的外殼內的超聲發送器來產生非平面超聲波,所述裝置具有a)具有至少一個顯示器和多個超聲敏感顯示表面的顯示系統,所述多個超聲敏感顯示表面中的至少兩個超聲敏感顯示表面是非共面的並且所述多個超聲敏感顯示表面中的每個超聲敏感顯示表面與不同的多個顯示像素相關聯,以及b)多個超聲感測器像素,其中,每個超聲感測器像素與所述超聲敏感顯示表面中的不同的一個超聲敏感顯示表面相關聯,並且所述超聲發送器不與所述超聲敏感顯示表面共同延伸;以及 從與所述超聲敏感顯示表面中的至少一個相關聯的所述超聲感測器像素的子集獲得超聲感測器信號。
- 根據請求項17所述的方法,還包括使所述非平面超聲波穿過所有所述超聲敏感顯示表面。
- 一種儲存計算機可執行指令的非暫時性計算機可讀媒體,所述計算機可執行指令在由一個或多個處理器執行時使所述一個或多個處理器執行以下項: 響應於接收一個或多個輸入信號,使位於裝置的外殼內的超聲發送器產生非平面超聲波,所述裝置具有a)具有至少一個顯示器和多個超聲敏感顯示表面的顯示系統,所述多個超聲敏感顯示表面中的至少兩個超聲敏感顯示表面是非共面的並且所述多個超聲敏感顯示表面中的每個超聲敏感顯示表面與不同的多個顯示像素相關聯,以及b)多個超聲感測器像素,其中,每個超聲感測器像素與所述超聲敏感顯示表面中的不同的一個超聲敏感顯示表面相關聯,並且所述超聲發送器不與所述超聲敏感顯示表面共同延伸;以及 使得從與所述超聲敏感顯示表面中的至少一個相關聯的所述超聲感測器像素的子集獲得超聲感測器信號。
- 根據請求項19所述的非暫時性計算機可讀媒體,其中,所述非平面超聲波被致使穿過所有所述超聲敏感顯示表面。
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