[发明专利]声学指纹表示获取技术

权利要求书

1.一种用于获取手指表面的指纹表示的声学生物计量成像系统(3)，所述声学生物计量成像系统包括：

设备构件(11)，其具有用于接收所述手指表面的手指触摸的手指触摸区(14)；

压电平板型超声传送器换能器(15a；15)，其具有第一基本模式谐振频率(f_res)并且在所述设备构件(11)的换能器区中声学地耦合至所述设备构件(11)，所述换能器区与所述设备构件的所述手指触摸区(14)横向地间隔开；

驱动电路(19；23)，其连接至所述传送器换能器(15a；15)；

压电平板型超声接收器换能器(15b；15)，其具有第二基本模式谐振频率(f_res)并且在所述设备构件的所述换能器区中声学地耦合至所述设备构件(11)；

接收器电路(21；23)，其连接至所述接收器换能器(15b；15)；以及

处理电路(9)，其连接至所述驱动电路(19；23)和所述接收器电路(21；23)，所述处理电路(9)被配置成：

控制所述驱动电路(19；23)以向所述传送换能器(15a；15)提供电激励信号(S_t)，从而致使其中频谱(37)具有比所述传送换能器(15a；15)的第一基本模式谐振频率(f_res)和所述接收器换能器(15b；15)的第二基本模式谐振频率(f_res)高的峰值频率(f_peak)的所述传送换能器的基本模式振荡，所述传送换能器(15a；15)的振荡致使声学传送信号(S_T)由所述设备构件(11)从所述换能器区向所述手指触摸区(14)传导；

从所述接收器电路(21；23)接收指示声学反射信号(S_R)的电感测信号(S_r)，所述声学反射信号(S_R)是由所述声学传送信号(S_T)在所述手指表面(13)与所述设备构件(11)之间的界面处的反射而产生的，所述声学反射信号(S_R)由所述设备构件从所述手指触摸区传导；以及

基于从所述接收器电路(21；23)接收到的所述感测信号(S_r)来确定所述指纹表示。

2.根据权利要求1所述的声学生物计量成像系统，其中，所述激励信号在频域中在所述传送换能器的第一基本模式谐振频率处表现出局部最小值。

3.根据权利要求1或2所述的声学生物计量成像系统，其中，所述激励信号在频域中在比所述传送换能器的第一基本模式谐振频率高至少25％的激励信号峰值频率处表现出其最高幅度。

4.根据权利要求3所述的声学生物计量成像系统，其中，所述激励信号峰值频率为至少20MHz。

5.根据前述权利要求中任一项所述的声学生物计量成像系统，其中，所述传送换能器的厚度和所述接收器换能器的厚度中的每一者为至少40μm。

6.根据前述权利要求中任一项所述的声学生物计量成像系统，其中，所述激励信号以脉冲序列形式提供，所述脉冲序列中的每个脉冲具有小于200ns的持续时间。

7.根据前述权利要求中任一项所述的声学生物计量成像系统，其中，所述接收器电路包括用于对来自所述接收器换能器的输出进行过滤的滤波器。

8.根据权利要求7所述的声学生物计量成像系统，其中，所述滤波器为至少二阶。

9.根据权利要求8所述的声学生物计量成像系统，其中，所述滤波器为高通滤波器，所述高通滤波器具有比所述传送换能器的第一基本模式谐振频率高并且比所述接收器换能器的第二基本模式谐振频率高的截止频率。

10.根据前述权利要求中任一项所述的声学生物计量成像系统，其中，所述传送器换能器和所述接收器换能器由收发器换能器构成。