多功能指纹传感器制造技术

一方面，指纹传感器装置包括感测电路，用于生成响应于检测与指纹相关联的触摸输入的传感器信号。所述感测电路包括指纹传感器，用于检测所述触摸输入，并生成指示所述指纹的图像的信号。所述感测电路包括活体手指传感器，用于生成指示所述指纹属于活体手指的标识的信号。生成的所述传感器信号包括所述指示所述指纹的所述图像的信号以及所述指示所述指纹属于活体手指的所述标识的信号。所述指纹传感器装置包括与所述感测电路耦合通信的处理电路，用于处理生成的所述传感器信号，以确定与所述指纹相关联的所述触摸输入是否属于活体手指。

Multifunctional fingerprint sensor

In one aspect, the fingerprint sensor device includes a sense circuit for generating sensor signals in response to detecting touch inputs associated with fingerprints. The sensing circuit includes a fingerprint sensor for detecting the touch input and generating a signal indicating an image of the fingerprint. The sensing circuit includes a live finger sensor for generating signals indicating that the fingerprint belongs to the finger of the living body. The sensor signal generated includes the signal indicating the image of the fingerprint, and the signal indicating that the fingerprint belongs to the identifier of the living finger. The fingerprint sensor apparatus includes a processing circuit for measuring circuit is coupled with the sense of communication, for the sensor signal processing is generated, and to determine the fingerprint associated with the touch input is a live finger.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本专利文件要求于2015年4月23日提交的、申请号为62151903的美国临时专利申请的优先权。上述专利申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利文件通常涉及用于安全进入移动设备和可穿戴设备等电子设备的指纹识别。
技术介绍
电子设备包括便携式计算设备或移动计算设备，例如笔记本电脑、平板电脑、智能手机和游戏系统等，这些电子设备可以利用用户认证机制保护个人数据，并防止未授权的访问。电子设备的用户认证可以通过一种或多种形式的生物标识符实现，其可以单独使用或者附加于常规密码认证方法使用。生物标识符的一种普遍形式是人的指纹图案。指纹传感器可以内置于电子设备中，以读取用户的指纹图案，使得设备可以仅由该设备的授权用户通过授权用户的指纹图案的认证进行解锁。
技术实现思路
本专利文件描述了提供执行人类指纹检测和认证的设备、系统和方法的技术，该技术用于认证尝试访问包括具有指纹检测装置的移动设备的锁定设备。本专利文件描述的指纹传感器装置是多功能指纹传感器装置，其结合了活体指纹感测和其他生物统计数据分析，例如心跳或心率感测、实时手指颜色感测、指纹图像细节运动感测以及血液细胞运动感测等。区分活体指纹和复制指纹(例如影印件)的能力可以阻止或防止对电子设备的未经授权的访问。检测其他附加的生物分析，例如心跳或心率感测等的能力，可以提高检测活体指纹并提供有价值的健康监测的能力。一方面，一种指纹传感器装置包括感测电路，用于生成响应于检测与指纹相关联的触摸输入的传感器信号。所述感测电路包括指纹传感器，用于检测所述触摸输入，并生成指示所述指纹的图像的信号。所述感测电路包括活体手指传感器，用于生成指示所述指纹属于活体手指的标识的信号。生成的所述传感器信号包括所述指示所述指纹的所述图像的信号以及所述指示所述指纹属于活体手指的所述标识的信号。所述指纹传感器装置包括与所述感测电路耦合通信的处理电路，用于处理生成的所述传感器信号，以确定与所述指纹相关联的所述触摸输入是否属于活体手指。所述指纹传感器装置可以以不同方式来实现，以包括以下特征中的一个或多个。所述指纹传感器包括电容传感器、光学传感器、或同时包括电容传感器与光学传感器。所述指纹传感器可以获取关于所述指纹的脊和谷的信息。活体指纹传感器可以分析指示所述指纹的图像的信号，以识别一段时间内图像细节的动态变化。所述活体指纹传感器包括光源和光检测器。所述光源可以包括发光二极管或激光二极管。所述光检测器可以包括光电二极管。所述光源可以向所述指纹的源发射光。所述光检测器可以检测所述指纹的所述源响应于所述发射光所散射的散射光。另一方面，一种电子设备包括中央处理器以及与所述中央处理器通信的指纹传感器装置。所述指纹传感器装置包括感测电路，用于生成响应于检测与指纹相关联的触摸输入的传感器信号。所述感测电路包括指纹传感器，用于检测所述触摸输入，并生成指示所述指纹的图像的信号。所述感测电路包括活体手指传感器，用于生成指示所述指纹属于活体手指的标识的信号。生成的所述传感器信号包括所述指示所述指纹的所述图像的信号以及所述指示所述指纹属于活体手指的所述标识的信号。所述指纹传感器装置包括与所述感测电路耦合通信的处理电路，用于处理生成的所述传感器信号，以确定与所述指纹相关联的所述触摸输入是否属于活体手指。所述指纹传感器装置包括接口，用于桥接所述指纹传感器装置与所述电子设备的所述中央处理器之间的信号流。所述电子设备可以以不同方式来实现，以包括以下特征中的一个或多个。所述电子设备可以包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑或可穿戴设备。另一方面，一种指纹扫描期间检测活体手指的方法包括指纹传感器检测与指纹的源相关联的触摸输入。所述方法包括由所述指纹传感器生成响应于检测到的所述触摸输入的图像信号。所述指纹传感器生成的所述图像信号指示所述指纹的一个或多个图像。所述方法包括活体手指传感器生成活体手指检测信号，以指示进行触摸的所述指纹的源是否是活体手指。所述方法包括处理电路处理生成的所述图像信号和所述活体手指检测信号，以确定检测到的触摸和相关联的一个或多个指纹图像是否来自活体手指。所述方法可以实现，以包括以下特征中的一个或多个。处理生成的所述活体手指检测信号可以包括分析指纹图像动态。所述指纹图像动态可以包括信号幅度的变化或亮点坐标的变化。生成所述图像信号可以包括采集一系列指纹图像。生成所述活体手指检测信号可以包括识别采集的所述一系列指纹图像的一个或多个图像细节的变化。另一方面，一种进行活体手指检测的方法包括指纹传感器检测与指纹相关联的触摸输入。所述方法包括活体手指传感器将光的一个或多个波长应用于检测到的与所述指纹相关联的所述触摸输入的源。所述方法包括所述活体手指传感器检测与指纹相关联的所述触摸输入的所述源响应于所述应用的光的一个或多个波长所散射的散射光。检测到的散射光包括与检测到的与所述指纹相关联的所述触摸输入的所述源的材料的信息。所述方法包括基于检测到的散射光包括的所述信息确定检测到的与所述指纹相关联的所述触摸输入的所述源是否是活体手指。所述方法可以以不同方式来实现，以包括以下特征中的一个或多个。检测到的与所述指纹相关联的所述触摸输入的所述源的所述材料的所述信息可以包括血细胞、心跳、血液流动引起的散斑图或多普勒频率变化的信息。另一方面，一种电子设备包括防护盖板；以及设置在所述防护盖板附近的指纹传感器。所述指纹传感器包括指纹传感器芯片，用于扫描指纹；以及活体手指传感器，用于从所述指纹的源中获取信息，所述信息指示所述指纹的所述源是否是活体手指。所述活体手指传感器包括光源，用于向所述指纹的所述源发射一个或多个波长的光，以及光检测器，用于检测所述指纹的所述源响应于所述发射光所散射的散射光。检测到的所述散射光包括指示所述指纹的所述源是否是活体手指的所述信息。所述电子设备可以实现，以包括以下特征中的一个或多个。例如，所述指纹传感器可以包括压力传感器。所述指纹传感器可以包括设置于所述压力传感器上的挠性印制电路(FPC)。所述指纹传感器可以包括设置于所述FPC上的集成电路板。所述光源和所述光检测器可以集成于所述集成电路板。所述指纹传感器装置可以设置在所述防护盖板的下面。所述光源可以包括发光二极管或激光二极管。所述光检测器可以包括光电二极管。所述光源可以集成于所述指纹传感器芯片。所述防护盖板可以包括对于所述发射光和所述散射光至少部分透明的玻璃材料。所述玻璃盖板可以包括发射光路窗口，用于所述发射光从所述光源传输至所述指纹的所述源。所述玻璃盖板可以包括散射光路窗口，用于所述指纹的所述源的所述散射光被所述光检测器接收。所述指纹传感器装置可以包括设置于所述指纹传感器芯片上的着色环氧树脂材料层。所述指纹传感器装置可以包括设置于所述指纹传感器芯片周围及所述着色环氧树脂材料层下面的金属环结构。所述防护盖板上可以设置有孔，用于接收所述防护盖板的所述孔内的所述指纹传感器装置。所述指纹传感器装置包括金属环，所述指纹传感器装置设置于所述防护盖板的所述孔内，以在所述金属环和所述防护盖板的侧面之间形成间隙，其中所述间隙形成用于所述光源发射的所述发射光至所述指纹的所述源的光路。所述指纹传感器装置可以包括传感器盖板。所述传感器盖板对于所述发射光和所述散射光可以是部分透明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹传感器装置，包括：感测电路，用于生成响应于检测与指纹相关联的触摸输入的传感器信号，所述感测电路包括：指纹传感器，用于检测所述触摸输入，并生成指示所述指纹的图像的信号，以及活体手指传感器，用于生成指示所述指纹属于活体手指的标识的信号，其中，生成的所述传感器信号包括所述指示所述指纹的所述图像的信号以及所述指示所述指纹属于活体手指的所述标识的信号；以及与所述感测电路耦合通信的处理电路，用于处理生成的所述传感器信号，以确定与所述指纹相关联的所述触摸输入是否属于活体手指。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.23 US 62/1519031.一种指纹传感器装置，包括：感测电路，用于生成响应于检测与指纹相关联的触摸输入的传感器信号，所述感测电路包括：指纹传感器，用于检测所述触摸输入，并生成指示所述指纹的图像的信号，以及活体手指传感器，用于生成指示所述指纹属于活体手指的标识的信号，其中，生成的所述传感器信号包括所述指示所述指纹的所述图像的信号以及所述指示所述指纹属于活体手指的所述标识的信号；以及与所述感测电路耦合通信的处理电路，用于处理生成的所述传感器信号，以确定与所述指纹相关联的所述触摸输入是否属于活体手指。2.如权利要求1所述的指纹传感器装置，其中所述指纹传感器包括电容传感器、光学传感器、或同时包括电容传感器与光传感器。3.如权利要求1所述的指纹传感器装置，其中所述指纹传感器用于获取关于所述指纹的脊和谷的信息。4.如权利要求1所述的指纹传感器装置，其中所述活体手指传感器用于分析指示所述指纹的所述图像的所述信号，以识别一段时间内图像细节的动态变化。5.如权利要求1所述的指纹传感器装置，其中所述活体手指传感器包括光源和光检测器。6.如权利要求1所述的指纹传感器装置，其中：所述光源包括发光二极管或激光二极管；以及所述光检测器包括光电二极管。7.如权利要求4所述的指纹传感器装置，其中：所述光源用于向所述指纹的源发射光；以及所述光检测器用于检测所述指纹的所述源响应于发射光所散射的散射光。8.一种电子设备，包括：中央处理器；以及与所述中央处理器通信的指纹传感器装置，其中所述指纹传感器装置包括：感测电路，用于生成响应于检测与指纹相关联的触摸输入的传感器信号，所述感测电路包括：指纹传感器，用于检测所述触摸输入，并生成指示所述指纹的图像的信号，以及活体手指传感器，用于生成指示所述指纹属于活体手指的标识的信号，其中，生成的所述传感器信号包括所述指示所述指纹的所述图像的信号以及所述指示所述指纹属于活体手指的所述标识的所述信号；与所述感测电路耦合通信的处理电路，用于处理生成的所述传感器信号，以确定与所述指纹相关联的所述触摸输入是否属于活体手指；以及接口，用于桥接所述指纹传感器装置与所述电子设备的所述中央处理器之间的信号流。9.如权利要求8所述的电子设备，其中所述电子设备包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑或可穿戴设备。10.一种指纹扫描期间检测活体手指的方法，所述方法包括：指纹传感器检测与指纹的源相关联的触摸输入；由所述指纹传感器生成响应于检测到的所述触摸输入的图像信号，其中所述指纹传感器生成的所述图像信号指示所述指纹的一个或多个图像；活体手指传感器生成活体手指检测信号，以指示进行触摸的所述指纹的源是否是活体手指；以及处理电路处理生成的所述图像信号和所述活体手指检测信号，以确定检测到的触摸和相关联的一个或多个指纹图像是否来自活体手指。11.如权利要求10所述的方法，其中处理生成的所述活体手指检测信号包括分析指纹图像动态。12.如权利要求10所述的方法，其中所述指纹图像动态包括信号幅度的变化或亮点坐标的变化。13.如权利要求10所述的方法，其中：生成所述图像信号包括采集一系列指纹图像；以及生成所述活体手指检测信号包括识别采集的所述一系列指纹图像的一个或多个图像细节的变化。14.一种进行活体手指检测的方法，包括：指纹传感器检测与指纹相关联的触摸输入；活体手指传感器将光的一个或多个波长应用于检测到的与所述指纹相关联的触摸输入的源；所述活体手指传感器检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：何毅，皮波，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44