[发明专利]改进的压电识别装置及其应用

说明书

技术领域

本发明一般涉及压电识别装置及其应用。

背景技术

生物统计学是一组提供高级安全的技术。指纹采集和辨别是重要的生物统计学技术。执法(law enforcement)、银行业、选举、和其他产业日益依赖作为生物统计学的指纹，以辨别或证实身份。见：Biometrics Explained，v.2.0，G.Roethenbaugh，International Computer Society Assn，Carlisle，Pa，1998，第1-34页(本文引用它的全部内容，供参考)。

检测指纹反射的光学图像的光学指纹扫描器是可以得到的。为了在足够高的分辨率上采集高质量的图像，光学指纹扫描器至少要求光学部件(如透镜)、照明源、和成像摄像机。这些部件使指纹扫描器的整个成本增加。保持对准的机械结构也使制造和维护成本增加。

基于硅的固态换能器也可用于市场出售的扫描器。这种硅换能器测量电容。这种扫描器要求的易碎硅换能器，要在降低它们耐用性的指纹传感电路的数微米之内。要检测滚动的指纹，固态换能器的传感阵列必须有1英寸乘1英寸的面积和约50微米的厚度。这对硅来说是大的几何尺寸，它增大指纹扫描器的基本成本并导致更大的维护费用。在这样大的硅几何尺寸中，耐用性和结构的整体性也很可能难以承受。

需要的是一种廉价的、耐用的有低维护费用的指纹扫描器。还需要的是低成本的生物统计学装置，它能够保护个人和普通民众抵御人体的危险、欺诈、和盗窃(特别在电子商务领域)。

发明内容

如在本文所体现和概括描述，按照本发明的原理，本发明包含一种换能器，它有第一和第二表面，该第一和第二表面包含顺着第一表面沿第一方向被定位并被配置成接地的第一电极线，以及顺着第二表面沿垂直于第一方向的方向被定位的第二电极线。该第二电极线被配置成按交错方式在接收和发射之间切换。

本发明更多的特征和优点，以及本发明各个实施例的结构和操作，将在下面参考附图详细描述。

附图说明

本文引用的并形成说明书一部分的附图，说明本发明并与描述一道，进一步起解释本发明原理的作用，并使有关领域的熟练技术人员能制作和使用本发明，

图1示出按照本发明实施例的一种压电识别装置。

图2示出按照本发明实施例的一种压电元件。

图3示出按照本发明实施例的一行压电元件。

图4示出按照本发明实施例的矩形压电元件的阵列。

图5示出按照本发明实施例的圆形压电元件的阵列。

图6按照本发明实施例，示出各元件之间有填充材料的一行矩形压电元件。

图7A和7B示出按照本发明实施例的传感器阵列。

图8示出图7A的传感器阵列更详细的视图。

图9示出图8的传感器阵列如何被连接到专用集成电路。

图10按照本发明实施例，示出如何把传感器阵列连接到复用器。

图11示出按照本发明实施例的一种识别装置。

图12示出按照本发明实施例的识别装置的电路部件。

图13A按照本发明实施例，示出如何把输入信号施加到图12的传感器阵列和从该传感器阵列接收输出信号。

图13B按照本发明实施例，示出如何控制图13A的切换。

图14示出按照本发明实施例的电压传感电路的例子。

图15按照本发明实施例，示出如何使传感器阵列中串扰最小。

图16是按照本发明实施例的方法的流程图。

图17按照本发明实施例，示出使用识别装置获得生物统计学信息。

图18示出按照本发明实施例的识别装置唤醒电路。

图19按照本发明实施例，示出被指纹谷加载的压电元件的阻抗。

图20按照本发明实施例，示出被指纹脊加载的压电元件的阻抗。

图21按照本发明实施例，示出传感器阵列输入信号。

图22按照本发明实施例，示出传感器阵列输出信号。

图23按照本发明实施例，示出如何使用识别装置获得生物统计学信息。

图24按照本发明实施例，示出如何使用识别装置获得骨头的映射图。

图25按照本发明实施例，示出发射和/或接收声束方向性。

图26按照本发明实施例，示出如何使用识别装置获得动脉血流信息。

图27按照本发明实施例，示出发射声束方向性和接收声束方向性。

图28按照本发明实施例，示出发射和/或接收声束方向性。