專利名稱：使用安裝在開關(guān)上或周圍的阻抗傳感器柵格陣列的電子成像器的制作方法
使用安裝在開關(guān)上或周圍的阻抗傳感器柵格陣列的電子成
像器背景本實(shí)施方式通常涉及電子感測設(shè)備，尤其是涉及用于感測位于傳感器附近或周圍的物體的傳感器。在電子感測市場中，存在用于感測在給定位置處的物體的各種傳感器。這樣的傳感器配置成感測物體的電子特性以便感測在傳感器附近或周圍的物體的存在、物體的物理特性、物體的形狀和表面上的紋理、材料成分、生物信息、以及正被感測的物體的其它特征和特性。傳感器可配置成通過測量例如極接近傳感器或接觸傳感器的物體的溫度、重量或各種發(fā)射例如光子、磁或原子發(fā)射或其它特性來被動(dòng)地探測物體的特性。這種傳感器的例 子是探測從物體發(fā)射的黑體輻射頻譜的非接觸式紅外溫度計(jì)，物體的溫度可從該非接觸式紅外溫度計(jì)來計(jì)算。其它傳感器通過直接使用刺激例如電壓或電流激勵(lì)物體、接著使用因而產(chǎn)生的信號(hào)確定物體的物理或電特性來工作。這種傳感器的例子是由兩個(gè)端子組成的流體探測器，一個(gè)端子使用電壓源激勵(lì)介質(zhì)，而第二端子測量電流流動(dòng)以確定導(dǎo)電流體例如水的存在。因?yàn)槲矬w的單點(diǎn)測量常常提供不了關(guān)于物體的足夠信息，收集2維陣列個(gè)測量常常是有利的?？赏ㄟ^在物體的表面上移動(dòng)線感測陣列并接著像傳真機(jī)完成的那樣完成二維圖像的逐線重建來創(chuàng)建阻抗的二維陣列。這種傳感器的例子是觸擊電容指紋傳感器，當(dāng)手指在該傳感器上被拖動(dòng)時(shí)，該傳感器測量指紋脊和谷之間的電容的差異。這樣的傳感器在該事實(shí)之后使用單獨(dú)的線信息來重建二維指紋圖像。獲得二維圖像的一種較簡單的方法是創(chuàng)建二維感測陣列。然而由于在陣列中所需的大量感測點(diǎn)，這樣的傳感器可能在成本上過高。這種傳感器的例子是二維電容指紋傳感器。這些傳感器中的很多目前被制造，但使用150mm2或更多的硅面積，且因此對很多應(yīng)用成本過高。在各種應(yīng)用例如用于測量人的生物特征和特性例如指紋的生物測量傳感器、醫(yī)學(xué)應(yīng)用例如醫(yī)學(xué)監(jiān)控設(shè)備、流體測量監(jiān)控器和很多其它傳感器應(yīng)用中已經(jīng)使用這些不同類型的電子傳感器。一般，各種設(shè)備的感測元件連接到配置成處理物體信息并實(shí)現(xiàn)對物體特征和特性的解釋的處理器。存在對作為特定的例子的二維圖像傳感器的很多應(yīng)用，且發(fā)明人與缺乏期望特征和功能的目前技術(shù)水平抗?fàn)帯Ｖ讣y傳感器例如存在了很多年，并在很多環(huán)境中用于驗(yàn)證身份、提供對受限制的區(qū)域和信息的訪問以及很多其它用途。在本專利申請中，不同類型的指紋傳感器將作為傳感器應(yīng)用的例子被強(qiáng)調(diào)，其中為了解釋的簡化，本實(shí)施方式是可應(yīng)用的，但其它類型的應(yīng)用也與這個(gè)背景討論有關(guān)并也將由本實(shí)施方式的詳細(xì)描述處理。這些放置傳感器可配置成感測放置在傳感器附近或周圍的物體，例如配置成從用戶的手指捕獲指紋的完整圖像并比較所捕獲的圖像與所存儲(chǔ)的圖像用于驗(yàn)證的指紋放置傳感器?？蛇x地，傳感器可配置成感測傳感器周圍的物體的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)，例如捕獲指紋的部分圖像、重建指紋圖像并比較所捕獲的圖像與所存儲(chǔ)的圖像用于驗(yàn)證的指紋觸擊傳感器。在這樣的應(yīng)用中，成本雖然總是商業(yè)產(chǎn)品中的因素，但并不那么重要一準(zhǔn)確性和可靠性一直且仍然是極為重要的因素。一般，放置傳感器一即時(shí)感測來自用戶指紋表面的指紋圖像的傳感器的二維柵格一是明顯的選擇，且其很多設(shè)計(jì)在大部分應(yīng)用中變成標(biāo)準(zhǔn)的。一旦指紋圖像被感測到并在設(shè)備中以數(shù)字形式復(fù)制，它就與預(yù)先記錄和存儲(chǔ)的圖像比較，且當(dāng)在所捕獲的指紋圖像與所存儲(chǔ)的圖像之間存在匹配時(shí)，驗(yàn)證完成。近年來，指紋傳感器找到途徑進(jìn)入便攜式設(shè)備例如膝上型計(jì)算機(jī)、手持設(shè)備、蜂窩電話和其它設(shè)備中。雖然準(zhǔn)確性和可靠性仍然重要， 但系統(tǒng)部件的成本非常重要。常規(guī)放置傳感器由于一個(gè)主要原因在過去且現(xiàn)在仍然非常昂貴它們都使用硅傳感器表面。這些表面非常昂貴，因?yàn)楣璨牧吓c制造計(jì)算機(jī)芯片的材料一樣昂貴。計(jì)算機(jī)芯片當(dāng)然經(jīng)過多年之后變得更小，以減小其成本并提高其性能。指紋硅不能被制得更小的原因是它們需要保持平均指紋的尺寸，且對用戶指紋的完全掃描的需要不能簡單地被妥協(xié)。為了在驗(yàn)證中的足夠的安全性，需要完整的指紋。指紋觸擊傳感器進(jìn)入市場中。觸擊傳感器基本上設(shè)計(jì)有配置成當(dāng)用戶相對于傳感器線在垂直方向上觸擊其手指時(shí)感測指紋特征的線傳感器。成本較節(jié)約觸擊傳感器需要僅足以配置具有像素傳感器的陣列的線傳感器的少得多的硅。寬度基于平均指紋寬度仍然是固定的，但深度與放置傳感器比較實(shí)質(zhì)上更小。一些觸擊傳感器是電容傳感器，其中指紋表面的電容被測量并逐線被記錄。其它觸擊傳感器將小信號(hào)突發(fā)脈沖發(fā)送到指紋表面的表面中，并測量在撿拾線中的響應(yīng)，再次逐線記錄指紋特征。在任一情況下，與放置傳感器不同，完整的指紋圖像需要在用戶完成觸擊之后被重建，且單獨(dú)的線被再組合并再現(xiàn)以產(chǎn)生完整的指紋圖像。該圖像與存儲(chǔ)在膝上型計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備中的指紋圖像比較，且如果存在足夠的匹配，用戶將于是被驗(yàn)證出。對于電容觸擊傳感器，使用直流(DC)開關(guān)電容器技術(shù)(例如，美國專利號(hào)6，011，859)來構(gòu)造第一代傳感器。該方法需要使用每像素兩個(gè)板，其間形成電容器，允許手指脊的局部存在以改變該電容器相對于空氣的值。這些DC電容配置從指紋表面獲取圖像，且不在手指表面之下穿過。因此，它們?nèi)菀资褂貌煌钠墼p技術(shù)來模仿或偽造指紋，且它們也可能在用戶的手指干時(shí)具有差的性能。RF (射頻)傳感器以后被引入，因?yàn)橐恍﹤鞲衅髂軌蛟竭^表面并在用戶手指的內(nèi)層內(nèi)讀數(shù)以感測指紋。不同的射頻以及不同形式的探測一包括振幅調(diào)制(AM)和相位調(diào)制(PM) —一被各種設(shè)備利用。也有對發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的不同配置，一種類型(例如美國專利號(hào)5，963，679)使用單個(gè)發(fā)射機(jī)環(huán)和被優(yōu)化用于片上感測的多個(gè)低質(zhì)量接收機(jī)的陣列。相反，另一類型(例如，美國專利號(hào)7，099，496)使用具有被優(yōu)化用于片外感測的在梳狀板結(jié)構(gòu)中的僅僅一個(gè)非常高質(zhì)量的接收機(jī)的RF發(fā)射機(jī)的大陣列。低成本放置傳感器的發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵障礙是像素密度的問題和對傳感器設(shè)備的層之間的大量互連而產(chǎn)生的要求。用于指紋應(yīng)用的一般傳感器將大約是lOmmxlOmm，具有500dpi的分辨率。這樣的傳感器陣列將大約是200行乘200列，意味著將需要有在設(shè)備中的層之間的200個(gè)通孔連接。雖然半導(dǎo)體通孔可以相當(dāng)小，用于實(shí)現(xiàn)硅中的傳感器的成本已被證明過高，如上所述。為了對大規(guī)模市場采用以足夠低的成本生產(chǎn)放置傳感器，必須使用較低成本的工藝?yán)珉娐钒逦g刻。相對于與傳感器陣列本身的50um間距，在電路板通孔間距中的當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)大約是200um。此外，形成電路板的層之間的通孔所需的增加的工藝步驟明顯增加了在每層上的跡線的最小間距的容差。具有低至35um的線間距的單面電路可以容易以高產(chǎn)量被制造，而雙面電路需要大約60um或更大的最小線間距，這太粗糙而不能實(shí)現(xiàn)完整的500dpi傳感器陣列。一個(gè)另外的考慮是以類似的線密度，具有通孔的雙面電路比單面電路每單位面積貴幾倍，使高密度雙面電路對于低成本傳感器應(yīng)用太昂貴。對于膝上型設(shè)備，觸擊傳感器的采用由成本推動(dòng)。與放置傳感器比較，觸擊傳感器實(shí)質(zhì)上較不昂貴，且膝上型設(shè)備的大部分制造商只基于價(jià)格而采用它們。成本節(jié)約是使用較小的硅面積的結(jié)果。最近，出現(xiàn)了使用塑料Kapton 膠帶、連接到單獨(dú)的處理器芯片(例如美國專利號(hào)7，099，496)的硅傳感器的替代品，在Kapton 膠帶上有蝕刻的感測板。這允許傳感器的硅部分與感測元件分離并允許硅遵循摩爾定律，與工藝技術(shù)中的進(jìn)步成比例地在長度、寬度和深度上縮小到最佳尺寸。雖然在本領(lǐng)域中的這個(gè)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)了廉價(jià)耐用的觸擊傳感器，但它并沒有克服由從簡單的二維放置格式的變化產(chǎn)生的基本圖像重建和人體工程學(xué)問題。除了觸擊傳感器更便宜以外，它們也占用主機(jī)設(shè)備中的較小不動(dòng)產(chǎn)，無論是膝上型設(shè)備還是更小的設(shè)備，例如蜂窩電話或個(gè)人數(shù)據(jù)設(shè)備。 在大部分觸擊類傳感器中，指紋重建過程證明是比最初預(yù)期的對用戶的更大的人體工程學(xué)挑戰(zhàn)和對質(zhì)量控制工程師的更大負(fù)擔(dān)。用戶需要被培訓(xùn)來在垂直于傳感器線的實(shí)質(zhì)上筆直和線性的方向上觸擊其手指以及控制接觸壓力。軟件培訓(xùn)程序被編寫以幫助用戶變得更熟練，但不同的環(huán)境因素和一些因素不能可靠地重復(fù)運(yùn)動(dòng)給觸擊傳感器難以使用的名聲。來自現(xiàn)場的初始數(shù)據(jù)指示大量的人在他們購買的設(shè)備中沒有規(guī)律地使用觸擊傳感器且選擇回到使用密碼。試圖在所捕獲和重建的圖像之間的匹配過程中實(shí)現(xiàn)最佳準(zhǔn)確度和性能的質(zhì)量控制工程師發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤拒絕(FRR)和錯(cuò)誤接受(FAR)的數(shù)量在觸擊傳感器中比在放置傳感器中高得多。改進(jìn)這些重建算法的企圖不能產(chǎn)生與放置傳感器等效的統(tǒng)計(jì)性能。觸擊傳感器的其它主張例如較小的主機(jī)不動(dòng)產(chǎn)的使用并不成功。各種坡道、井和手指導(dǎo)軌必須并入到主機(jī)設(shè)備的表面中，以幫助用戶放置和觸擊手指。這些結(jié)構(gòu)以消耗相當(dāng)大的空間以及實(shí)際傳感器面積終結(jié)。最后，觸擊傳感器以占用幾乎與放置傳感器一樣多的空間而終結(jié)。這對于大尺寸膝上型計(jì)算機(jī)不是大問題，但目前對較小的膝上型計(jì)算機(jī)和上網(wǎng)本、移動(dòng)電話、PDA和其它小設(shè)備例如密鑰卡是可觀的問題。不動(dòng)產(chǎn)問題對移動(dòng)設(shè)備制造商變得更是問題，移動(dòng)設(shè)備制造商現(xiàn)在要求指紋傳感器也充當(dāng)導(dǎo)航設(shè)備，像鼠標(biāo)或觸控板在膝上型計(jì)算機(jī)中做的一樣。由于觸擊傳感器被構(gòu)造有像素的非對稱陣列的事實(shí)，觸擊傳感器證明是對鼠標(biāo)或觸控板的差的替代品。觸擊傳感器完成探測在手指觸擊的垂直軸上的運(yùn)動(dòng)的良好工作，但準(zhǔn)確地跟蹤橫向運(yùn)動(dòng)有困難。離軸角運(yùn)動(dòng)甚至更難感測，且需要相當(dāng)多的處理器資源來相對于傳感器線加入該運(yùn)動(dòng)，并常常有解決大角的麻煩。所有這些問題的副產(chǎn)物是不流暢的和難以使用的運(yùn)動(dòng)。很清楚，低成本二維指紋傳感器陣列將服務(wù)于市場需要，但當(dāng)前技術(shù)不能滿足該需要。常規(guī)電容指紋傳感器一般使用不同的電極結(jié)構(gòu)來形成感測像素陣列。這些電極結(jié)構(gòu)一般是正方形或圓形的，并可配置在平行板配置(例如美國專利號(hào)5，325，442和5，963，679)或共面配置(例如美國專利號(hào)6，011，859和7，099，496)中。這些現(xiàn)有技術(shù)方法不能配置在感測元件的低成本二維陣列中。很多電容指紋傳感器(例如美國專利號(hào)5，963，679和6，011, 859)具有必須連接到驅(qū)動(dòng)和傳感電子器件的板結(jié)構(gòu)，且因此需要如前所述的很多昂貴的硅管芯，驅(qū)動(dòng)和傳感電子器件具有對實(shí)現(xiàn)不實(shí)際的互連密度除非使用硅芯片的細(xì)線多層布線能力。其它傳感器(例如美國專利號(hào)7，099，496)使用在廉價(jià)的聚合物膜上的片外感測元件，但傳感器單元結(jié)構(gòu)固有地是一維的且不能擴(kuò)展到二維矩陣中。對電容感測陣列的另一應(yīng)用是在觸控板和觸摸屏的領(lǐng)域中。因?yàn)橛|控板和觸摸屏設(shè)備由驅(qū)動(dòng)和傳感跡線以及不同的傳感電極的陣列組成，它們沒有低于幾百微米的分辨率的能力，使這種技術(shù)不適合于詳細(xì)的成像應(yīng)用。這些設(shè)備能夠探測手指接觸或接近，但它們在正被感測的物體的主體內(nèi)不提供探測精細(xì)特征例如脊或谷所必需的空間分辨率和灰度分辨率。在觸控板領(lǐng)域中的常規(guī)技術(shù)導(dǎo)電地(例如美國專利號(hào)5，495，077)或電容地(例如美國出版物2006/0097991)利用一系列電極。該系列電極一般耦合到驅(qū)動(dòng)和傳感跡線。在 操作中，這些設(shè)備產(chǎn)生在標(biāo)度上明顯比互連跡線本身大的像素。目的是通常感測物體的存在和運(yùn)動(dòng)，以使用戶能夠?qū)Ш焦鈽?biāo)、在屏幕上選擇物體、或移動(dòng)在屏幕上所示出的頁。因此，這些設(shè)備在感測相鄰的物體時(shí)以低分辨率操作。因此，在本領(lǐng)域中存在對改進(jìn)的設(shè)備的需要，該設(shè)備可提供高質(zhì)量和準(zhǔn)確的放置傳感器以用在不同的應(yīng)用例如指紋感測和驗(yàn)證中，并且在各種應(yīng)用中也可作為導(dǎo)航設(shè)備例如鼠標(biāo)或觸控板來操作。如將看到的，本實(shí)施方式提供以簡潔的方式處理這些和其它需要的這種設(shè)備。給定移動(dòng)設(shè)備的小尺寸和功能要求，空間節(jié)約是重要的。因此，能夠合并傳感器的功能與其它部件例如功率開關(guān)、選擇器開關(guān)和其它部件的功能也是有用的，使得用戶可以采用多種功能，而不需要占用空間的更多部件。附圖的簡要說明圖I示出說明具有使驅(qū)動(dòng)線和撿拾線分離的絕緣電介質(zhì)層的驅(qū)動(dòng)和撿拾板結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式的簡圖。圖2示出說明在極接近具有由電壓源激勵(lì)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)板的驅(qū)動(dòng)和撿拾板結(jié)構(gòu)處沒有物體的基本電場操作的一個(gè)實(shí)施方式的基本簡圖。圖3示出說明在極接近具有由電壓源激勵(lì)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)板的驅(qū)動(dòng)和撿拾板結(jié)構(gòu)處有物體的基本電場操作的一個(gè)實(shí)施方式的基本簡圖。圖4示出說明在極接近具有由電壓源激勵(lì)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)板的驅(qū)動(dòng)和撿拾板結(jié)構(gòu)處有和沒有物體的場強(qiáng)的差異的傳感器的一個(gè)實(shí)施方式的基本簡圖。圖5示出說明在極接近具有放大的選定撿拾板和接地的所有不活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)和撿拾板的驅(qū)動(dòng)和撿拾板結(jié)構(gòu)處有物體的基本電場操作的一個(gè)實(shí)施方式的基本簡圖。圖6a示出說明在極接近活動(dòng)的電極對處有包含脊表面特征的手指或物體的基本電場操作的一個(gè)實(shí)施方式的基本簡圖。圖6b示出說明在極接近活動(dòng)的電極對處有包含谷表面特征的手指或物體的基本電場操作的一個(gè)實(shí)施方式的基本簡圖。圖7示出由集總電路部件描繪的板行和列的x_y柵格的簡圖，集總電路部件代表在每個(gè)驅(qū)動(dòng)/撿拾交叉處的傳感器的電場耦合。圖8示出放置實(shí)施方式的實(shí)施方式的例子，該放置實(shí)施方式為了減小噪聲目的而使用差分放大器從選定的撿拾板獲取信號(hào)并將它從參考信號(hào)板減去。圖9a示出合并儲(chǔ)能電路以補(bǔ)償輸入加載效應(yīng)的實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)和感測復(fù)用電路。圖9b示出并入級(jí)聯(lián)緩沖器以最小化輸入加載效應(yīng)的實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)和感測復(fù)用電路。圖9c示出并入專用緩沖器用于使每次感測最小化輸入加載效應(yīng)的實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)和感測復(fù)用電路。

圖10示出并入處理所感測的信號(hào)的模擬接收機(jī)與執(zhí)行驅(qū)動(dòng)和感測線掃描功能的處理電路的實(shí)施方式。
圖11示出并入處理所感測的信號(hào)的直接數(shù)字轉(zhuǎn)換接收機(jī)與執(zhí)行驅(qū)動(dòng)和感測線掃描功能的處理電路的實(shí)施方式。 圖12A示出并入在折疊之前展平的實(shí)施方式的折疊方面的實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)和感測跡線的布局的一個(gè)例子。圖12B示出并入在折疊之前展平的實(shí)施方式的折疊方面的實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)和感測跡線的布局的一個(gè)例子。圖13a示出并入在折疊之后的折疊方面的實(shí)施方式的層堆疊。圖13b示出并入在折疊和組裝到剛硬模塊中之后的折疊方面的實(shí)施方式。圖14示出為了感測物體的特征的目的而根據(jù)實(shí)施方式配置的傳感器系統(tǒng)。圖15示出指紋特征的感測的例子。圖16示出使用根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式配置的傳感器系統(tǒng)來收集二維圖像所需的過程流程步驟。圖17a示出使用根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式配置的指紋傳感器系統(tǒng)驗(yàn)證用戶所需的過程流程步驟。圖17b示出從一般在用戶驗(yàn)證應(yīng)用中利用的指紋圖像的模板提取的過程。圖18A-18D示出具有集成開關(guān)以允許用戶接觸指紋傳感器并同時(shí)啟動(dòng)開關(guān)的指紋傳感器系統(tǒng)的例子。圖19A-J示出具有集成開關(guān)——在本例中是鍋?zhàn)衅_關(guān)——以允許用戶接觸指紋傳感器并同時(shí)啟動(dòng)開關(guān)的指紋傳感器系統(tǒng)的另一例子。圖20示出在與指紋傳感器相同的基底上形成的開關(guān)的實(shí)施方式的頂視圖。圖21A和B是示出在圖20中描繪的嵌入式開關(guān)的操作的詳細(xì)視圖。詳細(xì)描述如在背景中討論的，存在對二維阻抗傳感器的很多應(yīng)用，且本實(shí)施方式為很多應(yīng)用提供對現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)的廣泛解決方案。通常，一個(gè)實(shí)施方式目的在于二維傳感器，且也可稱為放置傳感器、面積傳感器、2D傳感器，其具有位于基底例如柔性基底上的傳感器線，基底可以被折疊在本身上以形成具有彼此正交的分離的傳感器線的柵格陣列，其中不同傳感器線的交叉位置產(chǎn)生用于收集物體的特征和/或特性的信息的傳感位置。在一個(gè)實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)線和撿拾線并不以它們將彼此導(dǎo)電的方式電交叉或連接，它們形成分隔的阻抗感測電極對，分隔允許驅(qū)動(dòng)線投射電場，支持撿拾線接收電場，消除了對不同的電極結(jié)構(gòu)的需要。與散布的電介質(zhì)交叉的兩條線固有地產(chǎn)生阻抗感測電極對。因此，傳感器配置成激活兩個(gè)一維傳感器線以獲得識(shí)別物體的特征和/或特性的信息的一個(gè)像素。與常規(guī)傳感器不同，根據(jù)某些實(shí)施方式配置的傳感器可提供二維柵格，其能夠通過激活單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線和撿拾線對并捕獲因而產(chǎn)生的信號(hào)來捕獲來自物體的信息的多個(gè)像素。該信號(hào)可使用邏輯或處理器電路來處理以定義物體的特征和/或特性。例如，信息可用于產(chǎn)生物體的復(fù)制圖，例如指紋，并比較復(fù)制圖與安全信息用于驗(yàn)證。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式且與常規(guī)方法相反，設(shè)備可利用在驅(qū)動(dòng)線和撿拾線之間的交叉處形成的固有阻抗感測電極對。在操作中，可進(jìn)一步通過使在某一時(shí)間被特定的交叉位置感測的區(qū)域附近或周圍的驅(qū)動(dòng)線和撿拾線接地來使電場聚焦。這防止如果其它驅(qū)動(dòng)線和撿拾線同時(shí)在感測電場可能出現(xiàn)的干擾。多于一個(gè)的電極對可以被同時(shí)感測。然而，在分辨率是重要因素的場合，可優(yōu)選地避免彼此靠得太近的感測電極對，以避免干擾并在感測特定分辨率處的物體特征時(shí)維持準(zhǔn)確性。為了本描述的目的，“固有電極對”指在驅(qū)動(dòng)線和撿拾線交叉位置的每個(gè)處形成的阻抗感測電極對的使用。由于實(shí)施方式使用在每個(gè)交叉處的每個(gè)固有電極對作為感測元件的事實(shí)，沒有區(qū)分的幾何特征存在于單獨(dú)的感測節(jié)點(diǎn)處以將它們與互連線區(qū)分開。作為結(jié)果，在驅(qū)動(dòng)層和感測層之間的對準(zhǔn)是不嚴(yán)格的，這明顯簡化了制造過程。 使相鄰的不活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)線和撿拾線接地限制了在每個(gè)固有電極對處形成的像素，而不需要復(fù)雜的度量，例如在現(xiàn)有技術(shù)(例如美國專利號(hào)5，963，679)中使用的專用保護(hù)環(huán)。替代地，在像素周圍的保護(hù)地面通過將相鄰的不活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)線和撿拾線切換到地電勢中來動(dòng)態(tài)地形成。這允許使用相對低分辨率制造過程形成高密度像素場，因?yàn)閷τ诮o定過程的最小像素間距與最小特征間隔相同。這轉(zhuǎn)而允許低成本制造過程和材料的使用，這是產(chǎn)生低成本放置傳感器的關(guān)鍵。在一個(gè)實(shí)例中，傳感器線可以由一層上的驅(qū)動(dòng)線和另一層上的撿拾線組成，其中這些層以允許使傳感器線、驅(qū)動(dòng)線和撿拾線分離的方式位于彼此之上，以彼此交叉來在每個(gè)交叉位置處形成阻抗感測電極對。這些交叉位置提供單獨(dú)地聚焦的電撿拾位置或像素，或物體的特征和/或特性的多個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)點(diǎn)可被捕獲的電極對。高程度的場聚焦是由于固有電極對的小尺寸以及由不活動(dòng)的板提供的鄰近地面的高密度。柔性基底可具有配置有邏輯或處理器電路的第二基底，邏輯或處理器電路用于使用傳感器線來發(fā)送和接收信號(hào)以電子地捕獲關(guān)于物體的信息?？蛇x地，可以有兩個(gè)分離的基底，其攜帶分離的傳感器線并在彼此上層疊，并且還連接到第三基底用于連接到邏輯或處理器電路。對在撿拾單元的相鄰層上的垂直線之間的交叉位置的利用極大地減小了層之間的對準(zhǔn)要求。因?yàn)闆]有在傳感器像素位置處要對準(zhǔn)的獨(dú)特特征，在層之間的唯一真正的對準(zhǔn)要求是維持垂直性。如果傳感單元位置具有特定的特征，例如對現(xiàn)有技術(shù)指紋傳感器的一般的平行板特征，對準(zhǔn)要求將包括小于像素尺寸的四分之一的X和Y位置容差，這對于500DPI分辨率指紋應(yīng)用來說將轉(zhuǎn)變?yōu)樵诿總€(gè)軸上小于+/-12um。在操作中，例如使用電流源來激活驅(qū)動(dòng)線，且撿拾線連接到接收電路，例如放大器/緩沖器電路，使得因而產(chǎn)生的電場可被捕獲。電場從驅(qū)動(dòng)線穿過中間電介質(zhì)絕緣層延伸到撿拾線。如果物體存在，則一些或全部電場可被物體吸收，改變電場被撿拾線接收的方式。這改變了由撿拾線和接收電路捕獲并處理的因而產(chǎn)生的信號(hào)，并因此指示物體的存在，且物體的特征和特性可以通過處理信號(hào)來感測和識(shí)別。該處理可以由某種形式的邏輯或處理電路完成。
在其它實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)線的信號(hào)可以是復(fù)信號(hào)，可以是變化的頻率和/或振幅、或其它信號(hào)。這將使傳感器能夠利用變化的或復(fù)信號(hào)從不同的角度分析物體的特征和/或特性。信號(hào)可包括不同頻率和/或振幅的同步信號(hào)，其將產(chǎn)生在部分或全部被物體吸收之后以不同的方式變化的總信號(hào)，指示物體的不同特征和特性。信號(hào)可包括不同的音調(diào)、配置為啁啾斜波的信號(hào)、以及其它信號(hào)。處理或邏輯電路可以接著用于散布來自總信號(hào)的各種信息和數(shù)據(jù)點(diǎn)。在操作中，變化的或復(fù)信號(hào)可應(yīng)用到驅(qū)動(dòng)線，且撿拾線將接收待處理的因而產(chǎn)生的電場。邏輯或處理電路可配置成處理因而產(chǎn)生的信號(hào)，例如如果同步信號(hào)被使用則分離出不同的頻率，使得物體的特征和/或特性可從不同的角度得到。給定可在單獨(dú)的對處激活的像素的柵格，可用很多方式捕獲每個(gè)像素。在一個(gè)實(shí)施方式中，可激活驅(qū)動(dòng)線，并可在序列中打開和關(guān)閉撿拾線以捕獲一行像素。該序列可作為掃描序列來操作。在這里，通過將第一驅(qū)動(dòng)線連接到信號(hào)源來激活第一驅(qū)動(dòng)線，且接著一條撿拾線一次連接到放大器/緩沖器電路，來自在兩條線的交叉處形成的像素的信息被 捕獲，且接著被切斷。然后，處理序列中的下一像素，接著另一個(gè)，然后另一個(gè)，直到處理了撿拾線的整個(gè)陣列。驅(qū)動(dòng)線然后被去激活，且另一驅(qū)動(dòng)線被激活，以及撿拾線再次使用這個(gè)活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)線被掃描?？梢砸来我淮螆?zhí)行這些操作中的一個(gè)，可同時(shí)處理幾個(gè)不相鄰的像素，或?qū)τ诮o定的應(yīng)用，其它變化是可能的。在像素的柵格被處理之后，于是物體信息的復(fù)制圖將是可能的。參考圖1，示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式配置的傳感器100的一個(gè)實(shí)施方式的簡圖。在該配置中，撿拾線或頂板102a[m]、102b [m+1]位于絕緣電介質(zhì)基底層104上,并配置成將信號(hào)傳輸?shù)轿挥跇O接近傳感器線處的物體的表面中。驅(qū)動(dòng)線或底板106a[n]、106b[n+1]并置并實(shí)質(zhì)上垂直于驅(qū)動(dòng)線或板，且位于絕緣電介質(zhì)基底的相對側(cè)上以形成一種柵格。撿拾線配置成接收由放置在那些電場的范圍內(nèi)的物體上的阻抗特性修改的發(fā)射的電磁場。參考圖2,示出具有撿拾線或頂板202a、202b和絕緣層204、以及驅(qū)動(dòng)線或底板206a、206b的傳感器200的簡圖。該圖進(jìn)一步示出了電磁場208a、208b如何穿過基底在驅(qū)動(dòng)線和撿拾板之間延伸。在沒有接近度內(nèi)的物體的情況下，電場線在傳感器結(jié)構(gòu)內(nèi)和不同的線之間是均勻的。當(dāng)物體存在時(shí)，電場線的一部分被物體吸收，且不穿過絕緣層返回到撿拾板。參考圖3，示出了接近傳感器300的物體310。傳感器300具有撿拾線或頂板302a、302b、絕緣電介質(zhì)層304和驅(qū)動(dòng)線或底板306a、306b。在操作中，該設(shè)備實(shí)例的驅(qū)動(dòng)線和撿拾線可以被單獨(dú)地激活，其中驅(qū)動(dòng)線/撿拾線對被激活以產(chǎn)生活動(dòng)的電路。結(jié)果是將電場從活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)板316經(jīng)由電場線306a、306b傳輸?shù)浇^緣層304和物體310的組合電介質(zhì)中并由活動(dòng)的撿拾板接收的電路。如該圖所示的，當(dāng)物體放置在活動(dòng)的電極對周圍時(shí)，一些場線由物體捕獲?？梢酝ㄟ^捕獲并記錄出現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)線和撿拾線的不同交叉位置處的因而產(chǎn)生的電場變化來電子地探測和捕獲物體中的變化，例如物體表面的峰和谷以及其它特征。類似于基于常見電容的放置傳感器，傳感器可電子地捕獲物體表面的一種圖像，并產(chǎn)生物體的特征和特性例如在下面描述的指紋傳感器例子中的指紋的特征和特性的表示。在圖3的這個(gè)配置中，只示出一個(gè)活動(dòng)的電極對。然而，本實(shí)施方式不限于這個(gè)特定的配置，其中對于不同的操作，一個(gè)單一的電極對、幾個(gè)電極對或甚至所有電極對可以同時(shí)是活動(dòng)的。在實(shí)踐中，可能期望電極對中的少于全部的電極對在給定的時(shí)間是活動(dòng)的，使得可出現(xiàn)在附近像素之間的任何干擾將被最小化。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以激活驅(qū)動(dòng)線，且可以一次掃描一條或多條撿拾線，以便當(dāng)驅(qū)動(dòng)線和撿拾線沿著交叉位置處的線成對時(shí)可以沿著驅(qū)動(dòng)線和撿拾線捕獲一行像素。這在下面結(jié)合圖5更詳細(xì)地被討論。通常，在操作中，特定的驅(qū)動(dòng)線使用絕緣電介質(zhì)層基底的分隔與撿拾線重疊的每個(gè)區(qū)域是可捕獲并建立感測位置的區(qū)域，該感測位置限定該區(qū)域周圍的附近物體的特性或特征。因?yàn)樵趥鞲衅鳀鸥竦膮^(qū)域上存在多個(gè)感測位置，限定附近物體的特征或特性的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)可通過傳感器配置捕獲。因此，傳感器可作為平面二維傳感器來操作，其中位于傳感器上或周圍的物體可以被探測，且其特征和特性被確定。如在下面的實(shí)施方式和實(shí)例中所述的，本實(shí)施方式不限于所描述的任何特定的配置或方位，而僅限于所附權(quán)利要求、其等效形式以及還有在這個(gè)和相關(guān)應(yīng)用中提交的未來的權(quán)利要求及其等效形式。此外，很多配置、尺寸、幾何結(jié)構(gòu)、以及任何特定的實(shí)施方式或?qū)嵗钠渌卣饕约拔锢砗筒僮魈匦钥梢栽诓煌膽?yīng)用中變化，而不偏離本實(shí)施方式的精神和范圍，其又由所附權(quán)利要求、其等效形式以及還有在這個(gè)和相關(guān)應(yīng)用中提交的未來的權(quán) 利要求及其等效形式限定。在下面的描述中，闡述了很多特定的細(xì)節(jié)，以便提供對本實(shí)施方式的徹底理解。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的，可以在沒有這些特定的細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本實(shí)施方式。在其它實(shí)例中，沒有詳細(xì)地示出或以示意圖或方框圖形式說明公知的電路、部件、算法和過程，以便不以不必要的細(xì)節(jié)使本實(shí)施方式難理解。此外，在大多數(shù)情況下，涉及材料、加工、過程定時(shí)、電路布局和管芯設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)被省略，因?yàn)檫@樣的細(xì)節(jié)并不被認(rèn)為對獲得本實(shí)施方式的完全理解是必要的，且被認(rèn)為在相關(guān)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的理解范圍內(nèi)。在下面的說明書和權(quán)利要求中始終使用某些術(shù)語來指特定的系統(tǒng)部件。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，部件可以由不同的名稱指代。本文檔并不打算區(qū)分開在名稱上而不是在功能上不同的部件。在下面的討論中且在權(quán)利要求中，術(shù)語“including (包括)”和“comprising (包括)”以開放式方式被使用，且因此應(yīng)被解釋為意指“包括但不限于”。本文描述了本實(shí)施方式的實(shí)施方式。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本實(shí)施方式的下面的詳細(xì)描述僅僅是例證性的，且不打算是以任何方式限制性的。受益于本公開的這樣的技術(shù)人員容易對其自身暗示出本實(shí)施方式的其它實(shí)施方式。將詳細(xì)地參考如附圖所示的本實(shí)施方式的實(shí)現(xiàn)。在附圖和下面的詳細(xì)描述中始終使用相同的參考符號(hào)來指相同或相似的部件。為了清楚的利益，并沒有示出和描述本文描述的實(shí)現(xiàn)的所有常規(guī)特征。當(dāng)然應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在任何這樣的實(shí)際實(shí)現(xiàn)的發(fā)展中，必須做出許多實(shí)現(xiàn)具體的決定，以便達(dá)到開發(fā)者的具體目標(biāo)。而且，將認(rèn)識(shí)到，這樣的發(fā)展努力可能是復(fù)雜和耗時(shí)的，但對于受益于本公開的本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員仍然是工程設(shè)計(jì)的常規(guī)任務(wù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，傳感器設(shè)備包括位于絕緣電介質(zhì)基底上或周圍并配置成將信號(hào)傳輸?shù)秸桓袦y的物體的表面上的驅(qū)動(dòng)線。撿拾線位于驅(qū)動(dòng)線附近或周圍并配置成從物體的表面接收所傳輸?shù)男盘?hào)。為了保持驅(qū)動(dòng)線和撿拾線之間的分離，基底可充當(dāng)絕緣電介質(zhì)或間隔層?；卓衫缡腔谌嵝跃酆衔锏幕住Ｒ粋€(gè)例子是Kapton 膠帶，其廣泛用在柔性電路例如在打印機(jī)色帶盒和其它設(shè)備中使用的那些柔性電路中。封裝可以包括這樣的柔性基底，其中驅(qū)動(dòng)線可位于基底的一側(cè)上，而撿拾線可位于基底的相對側(cè)上。驅(qū)動(dòng)線可以在相對于撿拾線的方向上是正交的，并可實(shí)質(zhì)上垂直于撿拾線。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，設(shè)備可配置有位于絕緣電介質(zhì)基底的相對側(cè)上或周圍的驅(qū)動(dòng)線和撿拾線，其中這三個(gè)部件的組合提供電容特性。驅(qū)動(dòng)線可被激活以將電場驅(qū)動(dòng)到物體上、中或周圍。撿拾線可接收起源于驅(qū)動(dòng)線的電場，且這些電場可通過處理或邏輯電路來解釋以解釋正被感測的物體的特征或特性。因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，分離驅(qū)動(dòng)線與撿拾線的層可向組件提供電容特性。如果驅(qū)動(dòng)線中的一些或全部實(shí)質(zhì)上全部或部分地垂直于撿拾線，則柵格可以形成。在這樣的配置中，從三維觀點(diǎn)看，驅(qū)動(dòng)線定位和定向成關(guān)于第一平面實(shí)質(zhì)上相對于彼此平行。基底的一個(gè)表面位于在第二平面中的驅(qū)動(dòng)線周圍，第二平面相對于驅(qū)動(dòng)線實(shí)質(zhì)上平行。撿拾線定位和定向成關(guān)于第三平面實(shí)質(zhì)上相對于彼此平行，第三平面實(shí)質(zhì)上平行于第一和第二平面，·并且也位于與驅(qū)動(dòng)線的表面相對的另一基底表面周圍，使得基底實(shí)質(zhì)上位于驅(qū)動(dòng)線和撿拾線之間。在本描述一包括實(shí)施方式和實(shí)例的描述一中，將提到術(shù)語“平行”、“垂直”、“正交”和有關(guān)術(shù)語及描述。意圖不是并且本領(lǐng)域技術(shù)人員也不認(rèn)為這些描述是完全限制性的。相反，本實(shí)施方式擴(kuò)展到驅(qū)動(dòng)線、撿拾線、基底或相關(guān)結(jié)構(gòu)的方位和配置、以及還有部件的各種組合和排列、其放置、離彼此的距離、以及在傳感器的不同組裝中的順序。雖然本實(shí)施方式目的在于配置有通常在像素位置處彼此交叉并配置成探測附近物體的存在以及其它特征和特性的多條驅(qū)動(dòng)線和撿拾線的傳感器，本實(shí)施方式不限于任何特定的配置和方位，而僅限于所附權(quán)利要求、其等效形式以及還有在這個(gè)和相關(guān)應(yīng)用中提交的未來的權(quán)利要求及其等效形式。此外，將參考各種部件所位于的幾何平面的不同方位，例如驅(qū)動(dòng)線和撿拾線以及可放置在數(shù)組驅(qū)動(dòng)線和撿拾線之間的基底。如果例如柔性基底被使用，則當(dāng)柔性基底彎曲或以另外方式被形成或配置時(shí)，這樣的結(jié)構(gòu)的使用將允許平面改變。在這樣的實(shí)施方式中將理解，本實(shí)施方式的某些方面目的在于在基底的相對側(cè)上并且以允許在驅(qū)動(dòng)線和撿拾線的每個(gè)交叉位置處的附近物體的特定特征和/或特性的感測的方式配置的驅(qū)動(dòng)線和撿拾線。因此，數(shù)組部件(例如驅(qū)動(dòng)線或撿拾線)或基底的平面(其可能是可變形的，且因此可以是分隔開實(shí)質(zhì)上一致的距離的薄板)的方位可以在不同的應(yīng)用中變化，而不偏離本實(shí)施方式的精神和范圍。此外，將參考撿拾線、撿拾板、驅(qū)動(dòng)線、驅(qū)動(dòng)板等，但將理解，對線或板的各種提及可以互換地使用，且不將本實(shí)施方式限制到任何特定的形式、幾何結(jié)構(gòu)、橫截面形狀、變化的直徑或橫截面尺寸、長度、寬度、高度、深度或這樣的部件的其它物理尺寸。此外，可實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的部件來提高根據(jù)本實(shí)施方式配置的設(shè)備的性能，例如可使組件更容易適合于應(yīng)用的小的65、45、32或22納米傳導(dǎo)線或碳納米管，在這些應(yīng)用中，小尺寸和形狀以及低功率是期望的特性和特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，這樣的尺寸可以在不同的應(yīng)用中改變，且在一些應(yīng)用中甚至可能提高性能或降低功率消耗，而不偏離本實(shí)施方式的精神和范圍。也將參考被并置、層疊或以另外方式放置在彼此之上的各種部件。在實(shí)施方式的一個(gè)實(shí)例中，多條驅(qū)動(dòng)線并置在通常平面的基底的一個(gè)表面上，而多條撿拾線并置在平面基底的相對表面上。驅(qū)動(dòng)線實(shí)質(zhì)上與撿拾線正交，并可被描述為實(shí)質(zhì)上垂直于撿拾線。驅(qū)動(dòng)線和撿拾線之間的距離可填充有將提供電容配置的基底或絕緣材料。在這里，在基底的一側(cè)上的驅(qū)動(dòng)線形成一個(gè)電容板，而在相對側(cè)上的撿拾線形成相應(yīng)的電容板。在操作中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)板被激活時(shí)，電場在驅(qū)動(dòng)線和撿拾線之間并穿過基底產(chǎn)生，以形成多個(gè)電容元件。這些電容元件位于驅(qū)動(dòng)線和撿拾線的每個(gè)橫截面處的區(qū)域處，基底的一部分位于這些區(qū)域之間。這是相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線和撿拾線彼此重疊的位置。在任何特定的應(yīng)用中，在操作期間這三個(gè)部件相互作用的這些區(qū)域限定傳感器讀取可被進(jìn)行的數(shù)據(jù)位置。也將參考傳感器線，例如傳感器驅(qū)動(dòng)線和傳感器撿拾線、以及在其本身和彼此之中的方位。例如，將描述實(shí)質(zhì)上平行的驅(qū)動(dòng)線。這些驅(qū)動(dòng)線預(yù)期被描述為由被形成、蝕刻、沉積或印刷在表面上的導(dǎo)電材料例如銅、錫、銀和金組成的平行導(dǎo)電線。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，由于在大部分任何制造過程中的固有缺點(diǎn)，這樣的導(dǎo)電線本質(zhì)上很少是“完美的”，且因此實(shí)際上并不確切地平行。因此，它們被描述為“實(shí)質(zhì)上平行的”。不同的應(yīng)用可配置甚至不平行的一些驅(qū)動(dòng)線，使得這些線可對線的一部分表現(xiàn)為平行的，且線可能必須偏離平行，以便與其它部件連接用于使設(shè)備操作，或以便在它被形成或跟蹤的基底上或周圍布線。 類似地，線的單獨(dú)陣列可被描述為正交或垂直的，其中驅(qū)動(dòng)線實(shí)質(zhì)上與撿拾線正交或垂直。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，各種線可以不完全彼此垂直，且在特定的應(yīng)用中它們可配置成不垂直或以另外方式以不同的角度交叉。它們也可部分地垂直，其中驅(qū)動(dòng)線的部分可實(shí)質(zhì)上垂直于撿拾線的相應(yīng)部分，且不同線的其它部分可偏離垂直，以便被布線在基底上或周圍，或連接到其它部件用于使設(shè)備操作。將結(jié)合本實(shí)施方式的實(shí)施方式的特定實(shí)例以及還有根據(jù)本實(shí)施方式配置的設(shè)備和系統(tǒng)的預(yù)期操作特征和特性的描述來描述由本實(shí)施方式提供的這些和其它益處。 在操作中，通常，驅(qū)動(dòng)線可朝著接近設(shè)備的物體傳輸電磁場。撿拾線可接收起源于驅(qū)動(dòng)線并接著穿過物體和穿過基底傳輸并到撿拾線上的信號(hào)。撿拾線可以可選地接收起源于驅(qū)動(dòng)線的信號(hào)，其接著穿過基底傳輸并到撿拾線上，而沒有傳遞穿過物體。這個(gè)電場可在柵格上的不同位置處變化，給出可由某種類型的邏輯或處理器電路解釋的總信號(hào)以限定接近組件的物體的特征和/或特性。驅(qū)動(dòng)線和撿拾線可由一個(gè)或多個(gè)處理器控制以使信號(hào)能夠經(jīng)由驅(qū)動(dòng)線傳輸?shù)轿矬w，經(jīng)由撿拾線從物體接收總信號(hào)，并處理總信號(hào)以限定物體圖像。一個(gè)或多個(gè)處理器可連接在一個(gè)單體部件中，其中驅(qū)動(dòng)線和撿拾線并入在包括處理器的封裝中。在另一實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)線、撿拾線和基底可單獨(dú)地組裝在封裝中，其中封裝可連接到控制一般系統(tǒng)功能的系統(tǒng)處理器。以這種方式，封裝可通過與系統(tǒng)的輸入/輸出連接件連接而被制成系統(tǒng)的部分，以便與系統(tǒng)進(jìn)行通信。這將在本質(zhì)上類似于連接到膝上型計(jì)算機(jī)的麥克風(fēng)，其中音頻信號(hào)由系統(tǒng)處理器接收，用于在從用戶接收聲音時(shí)由膝上型計(jì)算機(jī)使用。根據(jù)本實(shí)施方式，傳感器可以作為與系統(tǒng)處理器通信的獨(dú)立部件被連接，以與系統(tǒng)處理器協(xié)力執(zhí)行傳感器操作。在另一實(shí)施方式中，傳感器可配置成驅(qū)動(dòng)在不同頻率處的信號(hào)，因?yàn)榇蟛糠治矬w——特別是人類組織和器官——的阻抗將隨著頻率極大地變化。為了測量在所感測的物體的一個(gè)或多個(gè)頻率處的復(fù)阻抗，接收機(jī)必須也能夠測量相位以及振幅。在一個(gè)實(shí)施方式中，從給定的阻抗感測電極對產(chǎn)生的作為結(jié)果的信號(hào)可從在本領(lǐng)域中稱為頻率跳躍的變化的頻率產(chǎn)生，其中接收機(jī)設(shè)計(jì)成跟蹤頻率的隨機(jī)、準(zhǔn)隨機(jī)或非隨機(jī)序列。該實(shí)施方式的變形可以是稱為啁啾的線性或非線性頻率掃描。在這樣的實(shí)施方式中，人們可非常有效地測量連續(xù)范圍頻率的阻抗。在又一實(shí)施方式中，如上所述的柵格傳感器可配置成也作為指向設(shè)備來操作。這樣的設(shè)備可執(zhí)行如在桌上型和膝上型計(jì)算機(jī)中使用的公知的觸控板、跟蹤球或鼠標(biāo)的功倉泛。在該實(shí)施方式的一個(gè)實(shí)例中，可測量手指指尖的脊和谷的二維阻抗傳感器可配置成跟蹤指紋圖案的運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)有技術(shù)觸擊指紋傳感器可執(zhí)行這種功能，但由于陣列的物理不對稱性，速度校正或?qū)崟r(shí)地“重建”圖像的需要使這些實(shí)現(xiàn)至多棘手。該傳感器也可被加倍為指紋傳感器和高質(zhì)量指向設(shè)備。根據(jù)本實(shí)施方式配置的一種設(shè)備包括在柔性基底上的傳感器線的第一陣列和在柔性基底上的傳感器線的第二陣列，以及還有配置成處理來自傳感器線的第一和第二陣列的指紋數(shù)據(jù)的處理器。當(dāng)在單個(gè)柔性基底的情況下折疊在本身上時(shí)或當(dāng)在分開的基底的情況下被并置時(shí)，單獨(dú)的傳感器線彼此交叉而沒有電短路，以形成具有充當(dāng)像素的交叉位置 的柵格，指紋特征可從所述像素被感測到。在一個(gè)實(shí)施方式中，實(shí)質(zhì)上平行的傳感器驅(qū)動(dòng)線的陣列位于柔性基底的表面上。這些驅(qū)動(dòng)線配置成將信號(hào)順序地傳輸?shù)接脩羰种傅谋砻嫔?，一次激活一條線。傳感器線的第二陣列類似于由實(shí)質(zhì)上平行的傳感器撿拾線組成的第一陣列，這些傳感器撿拾線實(shí)質(zhì)上垂直于驅(qū)動(dòng)線。這些撿拾線配置成撿拾從第一陣列傳輸?shù)男盘?hào)。在第一和第二組傳感器線例如驅(qū)動(dòng)線和撿拾線位于柔性基底的延伸表面的不同區(qū)段上的配置中，柔性基底還配置成折疊到本身上以形成雙層配置。在這里，當(dāng)柔性基底折疊到本身上時(shí)，傳感器驅(qū)動(dòng)線的第一陣列變得實(shí)質(zhì)上垂直于撿拾傳感器線的第二陣列。該折疊過程產(chǎn)生在傳感器線的這些單獨(dú)的陣列之間的交叉位置——雖然它們必須不產(chǎn)生直接電接觸，使得它們獨(dú)立地操作。這些交叉位置代表配置成感測物體的像素和相對于柔性基底的表面并置的其子特征的阻抗感測電極對。通過順序地激活單獨(dú)的行和列來完成這些像素的掃描。一旦使用驅(qū)動(dòng)信號(hào)激活了驅(qū)動(dòng)列，垂直的撿拾行就在選定的驅(qū)動(dòng)器的整個(gè)長度上一次被掃描一行。一次只有一行是電活動(dòng)的(高阻抗)，不活動(dòng)的行被短路到地或復(fù)用到它們不交叉耦合信號(hào)的狀態(tài)。當(dāng)手指脊放置在活動(dòng)的陣列交叉位置上時(shí)，它中斷電場的一部分，該電場否則將通過表面膜從活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)列輻射到選定的行撿拾。物體的子特征例如在指紋傳感器的情況下的脊或谷在阻抗感測電極對上的放置導(dǎo)致凈信號(hào)降低，因?yàn)橐恍╇妶鐾ㄟ^人體傳導(dǎo)到地。在指紋傳感器的情況下，指紋脊/谷放置在阻抗感測電極對上，谷影響電場從選定的驅(qū)動(dòng)線到選定的撿拾線的輻射，其比脊將影響的輻射小得多。通過比較像素脊和谷之間的信號(hào)的相對強(qiáng)度，可產(chǎn)生手指表面的二維圖像。再次參考圖1，柵格傳感器的這個(gè)一般例子現(xiàn)在將用于說明根據(jù)本實(shí)施方式配置的這樣的傳感器可如何被實(shí)現(xiàn)為指紋傳感器，其中物體將僅僅是在用戶手指上的指紋的表面。這個(gè)例子將通過下面的附圖傳達(dá)，用于說明根據(jù)本實(shí)施方式配置的阻抗傳感器的益處和新特征。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，任何物體可由根據(jù)本實(shí)施方式配置的設(shè)備感測。再次，例子和描述僅用于說明目的。在操作中，傳感器可配置成探測位于傳感器表面附近的手指表面的存在，其中驅(qū)動(dòng)線可將活動(dòng)的電磁場驅(qū)動(dòng)到手指表面上，且撿拾線可從撿拾線接收因而產(chǎn)生的電磁場信號(hào)。在操作中，驅(qū)動(dòng)線可產(chǎn)生傳遞到手指的表面上的電場，且指紋的不同特征例如指紋表面的脊和谷和可能地人類皮膚特征將使因而產(chǎn)生的信號(hào)改變，提供解釋信號(hào)以產(chǎn)生與指紋特征有關(guān)的信息的基礎(chǔ)。在指紋傳感器的一個(gè)實(shí)施方式中，在指紋傳感器的背景中再次參考圖1，柔性基底用作絕緣電介質(zhì)層104，以允許耐久性、低成本和柔韌性的有益特性。驅(qū)動(dòng)線或板106a、106b位于柔性基底上，并配置成將信號(hào)傳輸?shù)接脩舻闹讣y特征和結(jié)構(gòu)例如脊和谷的表面上，脊和谷放置在傳感器線上或周圍。撿拾線102a、102b配置成從用戶的手指表面接收所傳輸?shù)男盘?hào)。處理器(未示出)可配置成基于從撿拾線接收的信號(hào)來收集并存儲(chǔ)指紋圖像。圖4示出基本傳感器單元的場交互作用。參考圖4，傳感器400的例子配置為物體傳感器，其中頂板或撿拾線402a、402b、. . . 402η位于絕緣電介質(zhì)層或基底404的一側(cè)上。底板或撿拾線406a、406b、. . . 406η位于基底404的相對側(cè)上。電場408a、408b從底板或驅(qū)動(dòng)線406a、406b穿過絕緣層或基底 404延伸并到活動(dòng)的頂板402a上。根據(jù)本實(shí)施方式，這些驅(qū)動(dòng)線可一次被激活一條，以減小任何干擾效應(yīng)，但在這里所示的電場結(jié)果用來說明部分或全部被物體吸收的電場與一點(diǎn)兒也沒有被物體吸收的電場之間的對比。這個(gè)信息可從在每個(gè)交叉位置處的驅(qū)動(dòng)和撿拾板電極對收集，以感測接近傳感器線的物體的特征和特性。部分地覆蓋的頂板或撿拾線402b連接到電壓計(jì)417，而未覆蓋的頂板402a連接到電壓計(jì)418?；顒?dòng)的驅(qū)動(dòng)線或底板406b連接到AC信號(hào)源416，使電場從活動(dòng)的板406b輻射。根據(jù)特定的應(yīng)用，驅(qū)動(dòng)線和撿拾線的數(shù)量可根據(jù)應(yīng)用來變化，且它可取決于期望的成本和分辨率。如可看到的，電場線408a部分地被驅(qū)動(dòng)線402a和402b捕獲，而部分被物體——在這種情況下是手指410——捕獲。此夕卜，為了說明當(dāng)物體或物體特征存在或不存在或接近給定的交叉位置時(shí)驅(qū)動(dòng)線和撿拾線將展示不同的讀數(shù)，電壓計(jì)417示出對頂板或驅(qū)動(dòng)線402b的響應(yīng),而電壓計(jì)418示出對頂板或驅(qū)動(dòng)線402a的響應(yīng)。電壓計(jì)417比較418的偏轉(zhuǎn)的差異示出在兩個(gè)電極對位置之間的電場強(qiáng)度的增量，一個(gè)有手指存在，而另一個(gè)沒有。參考圖5，根據(jù)本實(shí)施方式配置的傳感器的另一例子示出當(dāng)探測到物體的存在時(shí)的驅(qū)動(dòng)和撿拾配置。示出了傳感器500，其中頂板或撿拾線502a、502b、. . . 502η位于絕緣層或基底504的一側(cè)上，而底板或驅(qū)動(dòng)線506a、506b、. . . 506η位于基底504的相對側(cè)上。再次，為了最大敏感度，撿拾線顯示在最接近正被感測的物體的層上，而驅(qū)動(dòng)線顯示在基底的相對側(cè)上。電場508a、508b從底板或驅(qū)動(dòng)線506a、506b穿過絕緣層或基底504延伸并到活動(dòng)的頂板502b上。其它配置是可能的，也許具有在頂部上的驅(qū)動(dòng)板和在底部上的撿拾板。然而，本實(shí)施方式不限于與在本文公開和主張的實(shí)例和實(shí)施方式無實(shí)質(zhì)不同的任何特定的配置。圖5進(jìn)一步示出了位于撿拾線502b和驅(qū)動(dòng)線506b的交叉處的一個(gè)選定的單獨(dú)電極對的快照，其中在圖5中被示為接地的其余的撿拾和驅(qū)動(dòng)線不是活動(dòng)的。驅(qū)動(dòng)線506b連接到AC電壓源516，而撿拾線502b連接到放大器/緩沖器514。一旦如這里所示的被激活，電場線508a、508b就產(chǎn)生，且它們從驅(qū)動(dòng)線506b輻射，并由撿拾線502b感測，將總信號(hào)發(fā)送到放大器/緩沖器514中，并且以后由模擬和數(shù)字電路功能處理。使不活動(dòng)的相鄰驅(qū)動(dòng)線和撿拾線接地將電場508a和508b聚焦在活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)板和撿拾板之間的交叉位置處，限制了來自正被感測的物體上的相鄰區(qū)域的串?dāng)_。當(dāng)感測操作在本實(shí)施方式中繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，不同的驅(qū)動(dòng)線/撿拾線交叉對可被激活以捕獲來自物體的信息的不同像素。在物體傳感器的情況下，它可捕獲關(guān)于物體的形狀的信息，且如果電特性在其表面上是不均勻的，可捕獲關(guān)于其成分的信息。再次，本實(shí)施方式不限于這個(gè)特定的配置，其中對于不同的操作，一個(gè)單一電極對、幾個(gè)電極對或甚至所有電極對可以同時(shí)是活動(dòng)的。在實(shí)踐中，可能期望阻抗感測電極對中的少于全部的電極對在給定的時(shí)間是活動(dòng)的，使得可出現(xiàn)在附近像素之間的任何干擾將被最小化。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以激活驅(qū)動(dòng)線，且可以一次掃描一條或多條撿拾線，以便當(dāng)驅(qū)動(dòng)線和撿拾線沿著交叉位置處的線成對時(shí)可以沿著驅(qū)動(dòng)線和撿拾線捕獲一行像素。因此，并仍然參考圖5，AC電壓源516可保持連接到驅(qū)動(dòng)線506b，且放大器/緩沖器516的連接可循環(huán)或掃描到順序的撿拾線，使得信息的另一像素可從與驅(qū)動(dòng)線506b交叉成對的另一撿拾線捕獲。一旦實(shí)質(zhì)上所有撿拾線506a-n被掃描,驅(qū)動(dòng)線506b可被去激活,貝丨J序列中的另一驅(qū)動(dòng)線可使用AC電壓源被激活，且新的掃描可通過撿拾線開始。一旦實(shí)質(zhì)上所有驅(qū)動(dòng)線/撿拾線對被掃描以捕獲像素的完整二維陣列，則物體特征和特性的二維圖像或復(fù)制圖就可產(chǎn)生，例如物體的形狀的復(fù)制圖和可能合成圖。
作為可受益于本實(shí)施方式的傳感器的另一例子，可使用由本實(shí)施方式提供的相同創(chuàng)新來配置減小成本的指紋觸擊傳感器。在該實(shí)施方式中，可使用全部數(shù)量的正交驅(qū)動(dòng)線來配置減小數(shù)量的撿拾線。這樣的配置將產(chǎn)生多線觸擊傳感器，其將采取準(zhǔn)二維傳感器的形式，且當(dāng)手指觸擊時(shí)，它將產(chǎn)生部分圖像或切片的拼接。這個(gè)配置的益處是減小圖像重建任務(wù)的復(fù)雜性，這對于依賴于一個(gè)完整的圖像線和第二部分圖像線來進(jìn)行速度探測的當(dāng)前非接觸硅傳感器是有問題的。折衷是，這個(gè)準(zhǔn)二維陣列將必須以快得多的速率被掃描，以便跟上必須越過它觸擊的手指的變化的觸擊速度。圖6a和6b示出當(dāng)探測到物體的表面特征例如指紋脊和谷時(shí)傳感器的操作。傳感器與圖5所示的前面的例子相同地被配置，但在這種情況下與紋理表面例如指紋交互作用。參考圖6a和b，示出了根據(jù)本實(shí)施方式配置的傳感器的另一例子。示出了傳感器600，其中頂板或撿拾線602a-n位于絕緣層或基底604的一側(cè)上，而底板或驅(qū)動(dòng)線606a_n位于基底604的相對側(cè)上。為了最大敏感度，撿拾線顯示在最接近正被感測的物體的層上，而驅(qū)動(dòng)線顯示在基底的相對側(cè)上。圖6a示出當(dāng)電場線620與接近地定位的物體的谷交互作用時(shí)的電場線620，而圖6b示出當(dāng)電場線621與接近地定位的物體的峰交互作用時(shí)的電場線621，這些電場線從底板驅(qū)動(dòng)線606b穿過絕緣層或基底604延伸并到活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)線606b上。在感測指紋的情況下，在指紋表面上的相應(yīng)脊和谷可由驅(qū)動(dòng)線/撿拾線交叉點(diǎn)的柵格捕獲，且因而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可用于再現(xiàn)指紋的圖像。所儲(chǔ)存的指紋然后可與所捕獲的指紋比較，且它們可被比較來用于驗(yàn)證。這使用很多指紋匹配算法中的任一種來實(shí)現(xiàn)，這些指紋匹配算法作為獨(dú)立產(chǎn)品可從廠商得到。這樣的廠商包括Digital Persona、BioKey和CogentSystems，僅列舉幾個(gè)。也在圖6a和b中示出的是撿拾線602b和驅(qū)動(dòng)線606b的單獨(dú)的傳感器線對。它們的交叉形成活動(dòng)的電極對，而其余的撿拾線和驅(qū)動(dòng)線不是活動(dòng)的，并將標(biāo)稱地由電子開關(guān)接地。驅(qū)動(dòng)線606b連接到AC電壓源616，而撿拾線602b連接到放大器/緩沖器605。一旦如這里所示的被激活，電場線620和621就如分別在圖6a和6b所示的產(chǎn)生，且它們在驅(qū)動(dòng)線606b和撿拾線602b之間發(fā)出，發(fā)送輻射到撿拾線602b上并連接到放大器/緩沖器605且以后由模擬和數(shù)字處理電路處理的總信號(hào)。當(dāng)感測操作在本實(shí)施方式中繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，不同的驅(qū)動(dòng)線/撿拾線交叉對可被激活以捕獲來自物體的信息的不同像素。在指紋傳感器的情況下，它可捕獲關(guān)于指紋的不同特征和特性以及甚至手指本身的主體的信息。再次，本實(shí)施方式不限于這個(gè)特定的配置，其中對于不同的操作，一個(gè)電極對、幾個(gè)電極對或甚至所有電極對可以同時(shí)是活動(dòng)的。在實(shí)踐中，可能期望電極對中的少于全部的電極對在給定的時(shí)間是活動(dòng)的，使得可出現(xiàn)在附近像素之間的任何干擾將被最小化。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以激活驅(qū)動(dòng)線，且可以一次掃描一條或多條撿拾線，以便當(dāng)驅(qū)動(dòng)線和撿拾線沿著交叉位置處的線成對時(shí)可以沿著驅(qū)動(dòng)線和撿拾線捕獲一行像素。因此，并仍然參考圖6a，電壓源616可保持連接到驅(qū)動(dòng)線606b，且到放大器/緩沖器605的連接可循環(huán)或掃描到另一撿拾線，使得信息的另一像素可使用驅(qū)動(dòng)線606b從另一電極對捕獲。在圖6a和6b所示的快照中，驅(qū)動(dòng)板606b保持被AC信號(hào)源616激勵(lì)，直到整列像素被掃描，而為了隔離目的，未使用的驅(qū)動(dòng)板(606a、c-n等)切換到地。同樣，在一個(gè)實(shí)施方式中，一次只有一個(gè)撿拾板是活動(dòng)的，且一些或?qū)嵸|(zhì)上所有其它撿拾板切換到地以最小化串?dāng)_。 掃描過程在圖6a和6b所示的快照之外繼續(xù)，序列中的下一列606c被激活(雖然該序列可以是任意的)。一旦撿拾板602a-n的整個(gè)序列被掃描，下一驅(qū)動(dòng)線606d就將被激活，直到所有或?qū)嵸|(zhì)上所有驅(qū)動(dòng)線606a-n按順序激活。一旦激活了所有驅(qū)動(dòng)列且對每列掃描了撿拾板，人們就將收集到等于驅(qū)動(dòng)行的數(shù)量乘以撿拾列的數(shù)量的像素的完整的二維陣列。對于將產(chǎn)生IOxlOmm陣列或IOOmm2的500DPI傳感器，由40，000個(gè)單獨(dú)的像素組成。根據(jù)應(yīng)用，所有驅(qū)動(dòng)線可按順序激活，或可能它們中的一些或大部分可按順序激活。再次參考圖6a和6b，兩個(gè)導(dǎo)電層驅(qū)動(dòng)層606和撿拾層602被電絕緣層604分離。這個(gè)絕緣層604具有高DC電阻，并具有大于I的介電常數(shù)，以允許高頻電場穿過其傳輸。在一個(gè)實(shí)施方式中，該層602通過將單側(cè)柔性印刷電路板折疊到本身上來產(chǎn)生。在另一實(shí)施方式中，它通過將電介質(zhì)層放置在兩個(gè)電活動(dòng)的層之間來產(chǎn)生，以形成雙側(cè)電路板。圖7示出由集總電路部件描繪的板行和列的χ-y柵格的例子，集總電路部件代表在每個(gè)驅(qū)動(dòng)/撿拾交叉處的傳感器的電場耦合。底板701a、b、c等經(jīng)由開關(guān)矩陣740a_n由AC信號(hào)源716 —次驅(qū)動(dòng)一個(gè)。圖7示出掃描快照，其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)開關(guān)740b在將相應(yīng)的板連接到信號(hào)源的接通條件中。這使用AC信號(hào)在等于一維中的傳感器寬度的板的整個(gè)長度上激活一整行740b。相應(yīng)地，每列板702a、b、c等將通過絕緣層704和耦合電容器761a、b、c. . .η撿拾AC信號(hào)。一次只有一個(gè)撿拾板是活動(dòng)的，切換到緩沖放大器716。頂板702b在圖7中被示為活動(dòng)的板,而所有或?qū)嵸|(zhì)上所有其它撿拾板經(jīng)由開關(guān)矩陣730a-n被短路到地，因此來自一個(gè)χ-y像素的信息被捕
-M-犾。單行保持活動(dòng)，只要它采用整個(gè)數(shù)量的待掃描的撿拾板/列。每像素掃描時(shí)間將取決于操作的頻率和探測電子設(shè)備的置位時(shí)間，但不需要過快地掃描，如使用現(xiàn)有技術(shù)觸擊傳感器一般。另一方面，現(xiàn)有技術(shù)觸擊傳感器必須以非常高的像素速率掃描，以便不由于相對于可大于20cm/sec的手指速度的采樣過疏而丟失信息。捕獲速度相對于觸擊傳感器的這個(gè)減小放寬了對模擬電子設(shè)備的要求，并極大地減小了主機(jī)處理器必須實(shí)時(shí)地捕獲的數(shù)據(jù)率。這不僅減少了系統(tǒng)成本，而且允許通過主機(jī)設(shè)備以少得多的CPU功率和存儲(chǔ)器操作。這特別是對移動(dòng)設(shè)備很重要。一旦整行706b被所有或?qū)嵸|(zhì)上所有其相應(yīng)的撿拾板702a_n掃描，則序列中的下一行就通過開關(guān)矩陣740激活。這個(gè)過程繼續(xù)，直到所有或?qū)嵸|(zhì)上所有行和列被掃描。耦合到緩沖放大器716中的信號(hào)的量是多少電容由絕緣層和在極接近區(qū)域中的手指脊或谷形成的函數(shù)。在圖6a和6b中示出了這些電場如何輻射的詳細(xì)操作?？傫詈想娙菔菍o定厚度固定的絕緣層電容704和正被感測的物體的可變拓?fù)潆娙莸拇?lián)組合。這個(gè)組合的可變部分在圖7中被示為編號(hào)為760a-n、761a-n、762a-n等的形成二維陣列的一系列可變電容器。圖8示出放置傳感器的實(shí)施方式的例子，該放置傳感器使用差分放大器880從選定的撿拾板(802a-n)獲取信號(hào)并將它從板805的參考信號(hào)減去。這些信號(hào)的電相減執(zhí)行幾個(gè)功能首先寬帶共模被減去；其次，對照參考板805減去提供相當(dāng)于理想脊谷的相對參 考信號(hào)；第三，在兩個(gè)板中而不是穿過手指耦合的共模載波信號(hào)也被減去。當(dāng)我們減去通過其它裝置而不是通過放置在傳感器上的手指耦合的載波時(shí)，在撿拾板中的蝕刻變化的第一階載波相消也出現(xiàn)。這對低成本的高容量制造是重要的。參考板805有意位于與撿拾板802a_n分開間隔885的傳感器的手指接觸區(qū)域的外部，間隔885比一般50um的撿拾板之間的標(biāo)稱間隔大得多。在理想世界實(shí)施方式中，板805將位于擋板的塑料之下以防止手指接觸，將它放置在與其它撿拾板分開至少500um處。撿拾板802a_n中的每一個(gè)被順序地掃描，通過將它們連接到差分放大器880的撿拾開關(guān)830a-n切換。在整個(gè)撿拾行的掃描過程期間，差分放大器的正管腳保持連接到參考板805以為所有撿拾板提供相同的信號(hào)參考。圖9a對在拓?fù)渲械姆胖脗鞲衅魇境銮岸说膶?shí)例的電路圖，該拓?fù)涫褂靡唤M單刀雙擲開關(guān)或SPDT來掃描撿拾板行并使用一組單刀單擲開關(guān)來多路復(fù)用撿拾板列。在圖9a中，我們看到當(dāng)掃描過程開始時(shí)模擬開關(guān)的快照。只示出第一 SPDT開關(guān)1044a在“接通”位置上，這允許撿拾板902a將其板信號(hào)傳送到差分放大器980中。其余的撿拾板經(jīng)由開關(guān)944a-944n被短路到地，防止它們所接收的任何撿拾信號(hào)進(jìn)入差分放大器980 中。由于真實(shí)世界開關(guān)不提供完全的隔離，每個(gè)SPDT具有寄生電容945。事實(shí)上，隔離的量隨著頻率降低，一般被橫跨開關(guān)極的并聯(lián)電容器模擬。通過使用SPDT開關(guān)，當(dāng)單獨(dú)的板不是活動(dòng)的時(shí)，我們可使對地的這個(gè)電容分路。因?yàn)橛械扔趽焓鞍宓臄?shù)量的開關(guān)的大陣列，一般對于500dpi傳感器是200，對地的有效分路電容乘以這個(gè)數(shù)量。所以如果給定的開關(guān)具有O. 5皮法的寄生電容且有200個(gè)撿拾板，則有合計(jì)達(dá)100皮法的總分路電容。為了防止這個(gè)大電容從到地的活動(dòng)撿拾板轉(zhuǎn)移大部分接收的信號(hào)，則在本例中使用補(bǔ)償電路是合乎需要的。這通過使用諧振電感器939來實(shí)現(xiàn)，結(jié)合寄生電容器945 (每個(gè)開關(guān)一個(gè))以及調(diào)諧電容器934和937形成經(jīng)典帶通濾波電路。使用兩步驟零和峰值調(diào)諧校準(zhǔn)過程，其中調(diào)諧電容器934和937使用在差分放大器980的加和減輸入上的相同驅(qū)動(dòng)信號(hào)利用電感器939被單獨(dú)地調(diào)諧。當(dāng)有來自差分放大器980的零信號(hào)時(shí)，分別使用電感器1039以及諧振電容器934和937形成的兩個(gè)帶通濾波器將被調(diào)諧到同一中心頻率。接著，電容器934和937以及電感器939使用具有在差分放大器980的加和減輸入上的相反的180度相位的差分輸入信號(hào)被調(diào)諧在一起。它們在鎖定步驟中遞增，直到確切的驅(qū)動(dòng)載波頻率被達(dá)到，這出現(xiàn)在差分放大器980的輸出在其峰值時(shí)，使中心頻率等于載波驅(qū)動(dòng)信號(hào)916的確切頻率。在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中，將在每次指紋掃描之前執(zhí)行校準(zhǔn)例程，以最小化這個(gè)濾波器隨著時(shí)間和溫度的漂移。諧振電感器939需要具有至少10的Q或質(zhì)量因數(shù)以給濾波器提供優(yōu)化信噪比所必需的適當(dāng)?shù)膸捥卣?。圖9b示出使用聚集在一起的多組板的設(shè)備的可選實(shí)例，每組具有其自己的差分放大器。將大量并聯(lián)撿拾板分成組(每組包含較小數(shù)量的板)是不需要使用在前端中的調(diào)諧帶通濾波器的可選結(jié)構(gòu)，因?yàn)榧纳_關(guān)電容將被極大地減小。這將有兩個(gè)可能的優(yōu)點(diǎn)，首先是較低的成本，且其次是有頻率靈活前端的能力。在該圖中，我們有前端的快照，其中組907a的第一開關(guān)944a是活動(dòng)的。所有其它開關(guān)組907a_907n被示為不活動(dòng)的，將其相應(yīng)的板短路到地。因此，只有電壓或電流差分放大器980a具有傳送到它的任何板信號(hào)，電壓·或電流差分放大器980b-980n具有通過其相應(yīng)的開關(guān)945a_n和945r短路到地的正和負(fù)輸入，防止來自那些組的任何信號(hào)對總輸出作貢獻(xiàn)。差分放大器980a-980n中的每個(gè)通過電阻器987a_987n匯總到求和放大器985中。在這個(gè)快照中只有差分放大器980a具有路由到它的板信號(hào)，所以它獨(dú)立地產(chǎn)生到求和放大器985的輸入的信號(hào)。這個(gè)過程順序地重復(fù)，直到所有或?qū)嵸|(zhì)上所有開關(guān)組907a-n以及整個(gè)陣列的開關(guān)板944a-n、945a-n等被完全掃描。通過劃分撿拾板陣列，在每個(gè)板上的電容輸入負(fù)載從開關(guān)的完整陣列減小到在給定板組內(nèi)的開關(guān)的數(shù)量。如果我們例如將196個(gè)可能的撿拾板分成14個(gè)板的14組，導(dǎo)致等于14個(gè)開關(guān)(944)的寄生電容加上差分放大器的電容負(fù)載的電容負(fù)載。如果模擬開關(guān)944構(gòu)造有非常低的寄生電容，則總輸入負(fù)載將小到足以不需要在前端中的帶通電路，以便使負(fù)載電容諧振。因?yàn)榧呻娐分圃旒夹g(shù)改進(jìn)了，我們將能夠設(shè)計(jì)具有較小的寄生電容的更小的開關(guān)，使這種方法變得更有吸引力。圖9c示出使用復(fù)用到第二級(jí)差分放大器中的單獨(dú)板緩沖器的前端電路的另一例子。如所示出的緩沖器982a到982η是設(shè)計(jì)成具有非常低的輸入電容的特殊緩沖器。在一個(gè)實(shí)施方式中，這些緩沖器可配置為單級(jí)級(jí)聯(lián)放大器，以便最小化漏極到柵極密勒電容和管芯面積。為了更好地最大化板到板絕緣，對每個(gè)輸入可使用兩組開關(guān)。在本例中包括模擬開關(guān)930a-930n以將每個(gè)選定的緩沖器復(fù)用到差分放大器980中。包括開關(guān)932以同時(shí)關(guān)閉到未被選擇的所有其它輸入緩沖器的電源。這有效地將它們置于地電勢?？蛇x的實(shí)施方式是將輸入模擬開關(guān)放置在每個(gè)放大器的前面以允許未使用的板直接短路到地。這種方法的一個(gè)效應(yīng)可能是每個(gè)板的輸入負(fù)載電容的增加。圖9c示出掃描過程的快照，其中頂板902a通過緩沖器982a被感測，緩沖器982a具有通過開關(guān)932a提供給它的功率。模擬開關(guān)930a閉合，將它路由到差分放大器980。所有其它緩沖器輸出經(jīng)由模擬開關(guān)930b-n和功率開關(guān)982b-n從差分放大器980斷開。到差分放大器980的正輸入總是連接到參考板902r，向放大器提供“空”信號(hào)參考。差分放大器980用于減去噪聲和共模載波信號(hào)以及提供“空”參考載波值。
圖10示出使用傳統(tǒng)模擬接收機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的放置傳感器的特定實(shí)施方式。模擬前端以差分放大器1080開始，其中選定的撿拾板1002a-n從參考板1005減去，參考板1005位于手指接觸區(qū)域之外，提供相當(dāng)于理想手指谷的參考信號(hào)?？删幊淘鲆婕?jí)或PGA 1090跟隨差分放大器1090，但可集成到提供單級(jí)中的增益和削減的同一塊中。PGA 1090設(shè)計(jì)成具有足夠?qū)挼脑鲆娣秶匝a(bǔ)償在板蝕刻和層之間的焊接掩模厚度中的生產(chǎn)變化。控制處理器1030協(xié)調(diào) 二維傳感器板陣列的掃描。驅(qū)動(dòng)板/列1002a_1002n由控制處理器1030中的驅(qū)動(dòng)板掃描邏輯1040順序地掃描。當(dāng)選定的驅(qū)動(dòng)板被激活時(shí)，它連接到載波信號(hào)源1016。所有不活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)板連接到地。在激活序列中的下一驅(qū)動(dòng)板之前，活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)板保持對通過撿拾板邏輯1045掃描的整行撿拾板1002a-n足夠長。模擬混頻器1074使對照參考載波1013的增益的板信號(hào)增加。結(jié)果是基帶的經(jīng)典頻譜加上以載波頻率的倍數(shù)的諧波乘積。模擬低通濾波器1025用于過濾出不需要的諧波，且必須具有足夠陡的側(cè)傾以使與二次諧波相關(guān)的信息衰減，而不失去基帶信息。在低通濾波器之后的是必須以至少兩倍的像素速率采樣以滿足奈奎斯特標(biāo)準(zhǔn)的A/D轉(zhuǎn)換器1074。存儲(chǔ)緩沖器1032將具有足夠的尺寸的A/D樣本存儲(chǔ)在本地以跟得上主機(jī)控制器的最壞情況的時(shí)延。A/D采樣控制線1078為轉(zhuǎn)換器提供采樣時(shí)鐘，以獲取通過板行和列的按順序排列產(chǎn)生的連續(xù)像素信息。圖11示出使用直接數(shù)字轉(zhuǎn)換接收機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的放置傳感器的一個(gè)實(shí)施方式的實(shí)例。在本例中，模擬前端以差分放大器1180開始，其中選定的撿拾板1102a-n從參考板1105減去，參考板1105位于手指接觸區(qū)域之外，提供相當(dāng)于理想手指谷的參考信號(hào)。這些信號(hào)的電相減執(zhí)行幾個(gè)功能首先寬帶共模被減去；其次，對照參考板1105減去提供相當(dāng)于理想脊谷的相對參考信號(hào)；第三，在兩個(gè)板中而不是穿過手指耦合的共模載波信號(hào)也被減去。共模的消除在高RF噪聲環(huán)境中特別重要。當(dāng)我們減去通過其它裝置而不是通過放置在傳感器上的手指耦合的載波時(shí)，在撿拾板中的蝕刻變化的第一階載波相消也出現(xiàn)。這對以低成本的高容量制造是重要的?？删幊淘鲆婕?jí)或PGA 1190跟隨差分放大器，差分放大器可容易組合到包括可編程增益的單個(gè)差分放大器中，如在現(xiàn)代集成電路設(shè)計(jì)PGA 1190中通常完成的，PGA 1190設(shè)計(jì)成具有足夠?qū)挼脑鲆娣秶匝a(bǔ)償在板蝕刻和層之間的焊接掩模厚度中的生產(chǎn)變化?？刂铺幚砥?130協(xié)調(diào)二維傳感器板陣列的掃描。驅(qū)動(dòng)板/列1102a_1102n由控制處理器1130中的驅(qū)動(dòng)板掃描邏輯1140順序地掃描。當(dāng)選定的驅(qū)動(dòng)板被激活時(shí)，它連接到載波信號(hào)源1116。所有不活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)板連接到地。在激活序列中的下一驅(qū)動(dòng)板之前，活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)板保持對通過撿拾板邏輯1145掃描并被A/D轉(zhuǎn)換器1125捕獲的整行撿拾板1102a_n足夠長。A/D轉(zhuǎn)換器1125必須以至少兩倍的載波頻率的速率采樣以滿足奈奎斯特標(biāo)準(zhǔn)。A/D采樣控制線1107為轉(zhuǎn)換器提供采樣時(shí)鐘，以獲取通過板行和列的按順序排列產(chǎn)生的連續(xù)
像素信息。在A/D轉(zhuǎn)換器之后的是使A/D輸出數(shù)字地增加的數(shù)字混頻器1118，該A/D輸出在對照由數(shù)字地控制的振蕩器1110產(chǎn)生的參考載波的載波頻率處。結(jié)果是信號(hào)被下變頻到載波被移除的基帶。存在由這個(gè)過程產(chǎn)生的其它不需要的頻譜分量，即，雙倍載波邊帶，但這些可容易地被過濾出。
組合的抽取器和數(shù)字濾波器1120跟隨數(shù)字混頻器1118。這個(gè)塊執(zhí)行采樣下變頻，將采樣率從載波頻率的至少兩倍減小到低得多的像素速率的至少兩倍。數(shù)字濾波器將一般包括級(jí)聯(lián)積分梳狀或CIC濾波器，其移除混頻的不需要的頻譜副產(chǎn)物以及提高接收機(jī)信噪t匕。CIC濾波器提供在使用數(shù)字混頻器使信號(hào)下混頻到基帶之后產(chǎn)生窄通帶濾波器的高度有效的方式。Cic濾波器可跟隨有以較慢的抽取率運(yùn)行的FIR濾波器，以校正通帶下降。
由于大約100:1的采樣率的減小，相對小的控制處理器緩沖器(1132)可用于捕獲整個(gè)指紋。例如,產(chǎn)生40k個(gè)像素的200x200陣列可存儲(chǔ)在40kb緩沖器中。這與觸擊傳感器相反，觸擊傳感器必須以足夠快的速率掃描部分圖像幀，以跟上通常200ms左右的最快可允許的觸擊速度。同時(shí)，兩秒的慢觸擊也必須被容納，需要最快的存儲(chǔ)量的10倍。各種技術(shù)被發(fā)展以在存儲(chǔ)之前拋棄冗余的樣本線，但即使這樣，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)要求對于觸擊傳感器仍然大得多。這是在存儲(chǔ)容量被限制的片上匹配應(yīng)用中的關(guān)鍵因素。此外，放置傳感器沒有超過用戶將其手指保持在適當(dāng)?shù)奈恢玫哪托牡膶χ鳈C(jī)處理器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取或處理要求。參考圖12A，且在半導(dǎo)體工業(yè)中稱為撓性芯片(CoF)的配置中示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式配置的傳感器布局1200的例子。撓性芯片是一種配置，其中處理器芯片連接到柔性基底例如Kapton 膠帶，并電連接到導(dǎo)電線和可能位于柔性基底上的其它部件。在本例中，傳感器布局1200被示為在具有節(jié)距軌道1202、1204的Kapton膠帶的邊界內(nèi)，狹槽1206沿著這兩個(gè)軌道定位。這些狹槽在制造過程中用于在整個(gè)過程中饋送膠帶，同時(shí)線和可能部件在膠帶上形成。設(shè)備的節(jié)距指在CoF上形成設(shè)備所需的Kapton膠帶的長度。在這里在狹槽1207和1209之間測量的距離“d” 1208實(shí)質(zhì)上在每個(gè)軌道上始終是恒定的，且節(jié)距是確定設(shè)備覆蓋的花線的長度的快捷方法。對于在本例中所示的設(shè)備，節(jié)距1212示出在八個(gè)狹槽中的狹槽1207和1214之間的跨度，且因此將被特征化為8-節(jié)距設(shè)備?？梢允侵讣y傳感器或其它類型的放置、2D或面積傳感器的所示出的示例性傳感器設(shè)備示出集成電路1210，集成電路1210可以是在硅基底上形成的邏輯電路、微處理器或用于處理從傳感器電路捕獲的像素信息的其它電路。該實(shí)例也可在除了柔性基底或Kapton膠帶以外的基底上形成或以其它方式制造，事實(shí)上它可以在硅基底、剛性板或?yàn)楦鞣N應(yīng)用配置的其它基底上形成。如果被配置為指紋傳感器或其它放置傳感器，集成電路1210可以是實(shí)現(xiàn)下面在圖16中描述的所有或一些功能的混合信號(hào)芯片。在一個(gè)實(shí)施方式中，它具有足夠的輸入和輸出來驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)線和撿拾線的200乘200線陣列，并可具有或多或少的任一的線。頂層1220由直接連接到集成電路1210的撿拾線的陣列形成。這可以是直接安裝到柔性基底而沒有接合線的倒裝芯片。在本例中，通過沿著折疊軸1230將單層向后折疊到本身上以產(chǎn)生雙層活動(dòng)的傳感器區(qū)域1255來形成底層。驅(qū)動(dòng)線折疊以產(chǎn)生底層1225。為了布局平衡起見，驅(qū)動(dòng)線在本例中分別分成左組1240和右組1242，但可以都在傳感區(qū)域的左側(cè)或右側(cè)上。左驅(qū)動(dòng)板捆1240和右驅(qū)動(dòng)板捆1242與交替的左饋送和右饋送交叉，以在底層1225上形成連續(xù)的線陣列?；谌嵝曰椎倪B接器1235將功率、地和接口信號(hào)路由到外部主機(jī)或包含系統(tǒng)級(jí)部件的另一基底上，例如在圖16中示出和下面描述的那些基底。這些部件可包括但不限于具有存儲(chǔ)器的處理器、實(shí)現(xiàn)嵌入式匹配算法和加密/解密功能的邏輯。在可選的例子中，連接器1235可使用在另外方面稱為各向異性導(dǎo)電膜(ACF附著)的導(dǎo)電粘合劑來連接到主機(jī)基底，導(dǎo)電粘合劑在一些廣品中可被標(biāo)記為“聞密度”。
參考圖12B，示出了具有在基底上的不同方位和配置的傳感器1250的另一例子。類似于上面的例子，傳感器1250是放置傳感器，并配置成沿著折疊軸1251折疊到本身上以產(chǎn)生兩個(gè)層，具有驅(qū)動(dòng)線1256的底層1252和具有撿拾線1257、集成電路1258、柔性外部連接1262和處理器連接1260的頂層1254，處理器連接1260可用于將集成電路連接到外部設(shè)備，例如用于制造測試。然而該配置具有小得多的節(jié)距，再次，其中距離“d”是每對狹槽1206之間的距離，且在本例中該節(jié)距在狹槽1270和1272之間，使這個(gè)設(shè)備成為5-節(jié)距設(shè)備。與占用Kapton膠帶的8個(gè)節(jié)距的其它示例性設(shè)備1200 (圖12A)相比，該示例性設(shè)備占用Kapton膠帶的5個(gè)間距。這個(gè)設(shè)備執(zhí)行與圖12A的例子1200的功能實(shí)質(zhì)上相同的功能，然而占用較少的Kapton膠帶,節(jié)約了材料成本。如果因而產(chǎn)生的傳感器表面的尺寸減小，則設(shè)備可占用膠帶的甚至更少的節(jié)距，允許容納撿拾線、驅(qū)動(dòng)線和其它部件所需的空間減小。在本例中，有效的傳感器表面可以是10平方毫米，且可被減小到九或甚至八平方毫米，且結(jié)構(gòu)可相應(yīng)地減小以減小設(shè)備的總面積，同樣減小容納總設(shè)備所需的基底的面積。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，給出這些例子，可實(shí)現(xiàn)不同的設(shè)計(jì)來優(yōu)化本發(fā)明的不同方面，包括用于設(shè)備的基底的尺寸，以及感測區(qū)域的尺寸和像素密度。然而本發(fā)明不限于由其他人完成的特定優(yōu)化，且實(shí)際上本發(fā)明應(yīng)鼓勵(lì)其他人使用公知和可選的過程、材料和它們可采用的技術(shù)來改進(jìn)設(shè)計(jì)。本發(fā)明的范圍僅由用于在未來的審查所附加或提交的權(quán)利要求而不是由對本說明書即興的信息限制。參考圖13a，示出了柔性布局結(jié)構(gòu)1300的圖示。如所示，柔性層結(jié)構(gòu)1300包括成像區(qū)域1350，驅(qū)動(dòng)線與撿拾線在該處形成交叉位置，其中交叉位置通過將頂層1370折疊在底層1372上、繞著柔性彎曲半徑1374將柔性基底折疊在本身上來形成。從側(cè)視圖看，頂部柔性層1364在頂部焊接掩模1362上成層，頂部焊接掩模1362在頂部銅或撿拾線1360上成層。底層焊接掩模1370折疊在頂部銅1360之下，且底部銅1372在焊接掩模1370之下和底部柔性層1375之上形成。參考圖13b，示出了用于安裝圖13a的柔性層結(jié)構(gòu)1300的模塊結(jié)構(gòu)1301的例子。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，特定模塊的結(jié)構(gòu)可根據(jù)本實(shí)施方式變化，以及該例子雖然示出可用于以實(shí)際實(shí)現(xiàn)作為基礎(chǔ)的模塊的實(shí)質(zhì)上完整的例子，但它僅僅是一個(gè)例子且并不預(yù)期和不應(yīng)被認(rèn)為以任何方式限制本實(shí)施方式。示例性結(jié)構(gòu)1301包括在其頂層上接納柔性頂層1370的剛性基底1330，柔性定位銷或塑料框架1337配置成確保驅(qū)動(dòng)板與撿拾板的對準(zhǔn)。因?yàn)楦袦y電極對由這兩層上的驅(qū)動(dòng)線和撿拾線的交叉形成，χ-y對準(zhǔn)容差要求可以為大約幾個(gè)像素，而不是子像素對準(zhǔn)容差，如果有在這兩層之間匹配的特征，則將需要子像素對準(zhǔn)容差。每層上的四個(gè)安裝孔(1337)足以確保角和x-y對準(zhǔn)。也示出了驅(qū)動(dòng)器芯片1310和成像區(qū)域1350。參考圖14，提供了并入通常根據(jù)本實(shí)施方式配置的傳感器系統(tǒng)1402的示例性系統(tǒng)1400的圖示。傳感器設(shè)備可并入到系統(tǒng)中，或可配置為獨(dú)立的產(chǎn)品。作為獨(dú)立的產(chǎn)品，傳感器部件可被裝入殼體(未示出)中，且電連接被暴露以連接到設(shè)備或?qū)⒗眠@樣的設(shè)備的系統(tǒng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將立即看到根據(jù)本實(shí)施方式配置的如本文所述的傳感器可如何并入到廣泛用在不同的工業(yè)部門中的殼體中。因此，例如在系統(tǒng)中，機(jī)械連接、設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)可能必須根據(jù)特定的應(yīng)用改變。例如，如果并入到膝上型設(shè)備中用作指紋傳感器，表面安裝模塊將需要用于向用戶暴露傳感器柵格線。如果并入到移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)等中，另一類型的安裝模塊將需要符合特定的設(shè)備設(shè)計(jì)，同時(shí)提供傳感器的運(yùn)算能力。再次，圖14示出并入根據(jù)本實(shí)施方式配置的傳感器1402的系統(tǒng)1400的簡圖，折疊的柔性或剛性基底1404具有頂層1406和底層1408，且每層根據(jù)應(yīng)用分別具有撿拾線或板以及驅(qū)動(dòng)線或板，雖然沒有在這里示出。示出了在頂部上有物體1410的二維感測區(qū)域1411，物體1410在指紋傳感器的情況下可以是手指，或在另一應(yīng)用中的另一物體。頂層的撿拾板或線(未示出)經(jīng)由通信鏈路1412與頂板處理電路1410通信，以發(fā)送所接收的總信號(hào)。驅(qū)動(dòng)線或板位于底層1408上，但在這里沒有被顯示在底層1408上，并經(jīng)由通信線1416從底板處理電路1414接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)。頂板處理電路1410包括配置成接收、放大和/或緩存或儲(chǔ)存從撿拾板或線接收的總信號(hào)的前端緩沖器和放大器1416。例如圖9所示的開關(guān)陣列1418配置成從前端1416接收信號(hào)，并將所切換的信號(hào)發(fā)送到模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器1420用于轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 1422配置成從A/D轉(zhuǎn)換器1420接收數(shù)字信號(hào)并處理信號(hào)用于傳輸。底板處理電路1414配置成產(chǎn)生由位于傳感器基底1404的底層1408上的驅(qū)動(dòng)板或線使用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并包括用于產(chǎn)生信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器和掃描邏輯1424，以及用于可編程地 設(shè)定驅(qū)動(dòng)信號(hào)被設(shè)置的頻率的可編程頻率發(fā)生器1426。底板處理電路1414包括通信鏈路1428，同樣，頂板電路具有用于與系統(tǒng)總線1432通信的通信鏈路1420，系統(tǒng)總線1432用于在系統(tǒng)中將通信發(fā)送到例如處理器、存儲(chǔ)模塊和其它部件并接收通信。系統(tǒng)總線1432經(jīng)由通信鏈路1436與持久性存儲(chǔ)器1434通信，持久性存儲(chǔ)器1434用于存儲(chǔ)算法1428、應(yīng)用軟件1440、模板1442、以及由處理器1444持久和頻繁地使用的其它代碼。處理器1444包括具有邏輯的處理器邏輯和用于處理從系統(tǒng)總線接收并起源于傳感器1402的信號(hào)的其它電路，并且還包括配置有用于結(jié)合處理器來執(zhí)行基本和復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算的邏輯電路的算術(shù)邏輯單元1450。配置處理器存儲(chǔ)器1452用于處理器1444的本地存儲(chǔ)，例如用于存儲(chǔ)計(jì)算和檢索的結(jié)果用于進(jìn)一步的計(jì)算。在操作中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)由處理器1444控制，且起源于底板處理電路1414的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的參數(shù)通過處理器1444設(shè)置在底板處理電路1414中。驅(qū)動(dòng)信號(hào)在發(fā)生器1426中設(shè)置的參數(shù)內(nèi)由邏輯1424產(chǎn)生，并經(jīng)由通信鏈路1416發(fā)送到底板1408。這些信號(hào)產(chǎn)生擴(kuò)展到在感測區(qū)域1411周圍的頂層1406上的撿拾線的電磁場。這些信號(hào)穿過傳感器柵格(在這里未示出，但上文描述)上的不同像素電極對循環(huán),且這些電磁場中的一些被物體1410 (例如指紋)吸收?？傂盘?hào)由位于感測區(qū)域周圍的頂層1406上的撿拾板或線(在這里未示出，但上文描述)撿拾?？傂盘?hào)接著經(jīng)由通信線1412傳輸?shù)巾敯逄幚黼娐?410，且信號(hào)被處理并傳輸?shù)酱鎯?chǔ)器或處理器1444用于進(jìn)一步的處理。一旦驅(qū)動(dòng)器和掃描邏輯在柵格傳感器上的全部像素中循環(huán)過，與物體的特征和特性有關(guān)的數(shù)據(jù)就可被定義并被系統(tǒng)利用。例如，在指紋傳感器系統(tǒng)中，圖像可以是可與所存儲(chǔ)的指紋圖像比較的指紋圖像，且如果存在匹配，則它可用于驗(yàn)證用戶。圖15示出根據(jù)本實(shí)施方式配置的設(shè)備可如何應(yīng)用于指紋感測應(yīng)用。用戶將具有指紋(1510)的手指放置在傳感器柵格上，傳感器柵格由驅(qū)動(dòng)板(1506a-1506n)和撿拾板(1502a-1502m)的交叉位置形成。圖像像素1561a感測在驅(qū)動(dòng)板1506a和撿拾板1502a的電極對之上的指紋區(qū)域，像素1561a感測在驅(qū)動(dòng)板1506η和撿拾板1502a的交叉，而像素1562η感測在驅(qū)動(dòng)板1506η和撿拾板1502m的交叉之上的區(qū)域。圖16示出使用圖11和14所示的實(shí)施方式來收集如圖15所示的指紋圖像所需的步驟。圖像捕獲在步驟1601開始。作為初始化的部分，行計(jì)數(shù)器在步驟1602被初始化為I。步驟1603是行掃描序列的開始。在每行開始時(shí)，列計(jì)數(shù)器在步驟1603被置位為I。在步驟1604，頂板掃描邏輯1145為選定的行啟動(dòng)適當(dāng)?shù)哪M開關(guān)(1103a到1103η中的一個(gè))。在步驟1605，單獨(dú)像素的感測在底板掃描邏輯1140使用載波信號(hào)1116激活適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)板(例如，1106a到1106η中的一個(gè))時(shí)開始。在步驟1606，來自差分放大器1180的信號(hào)在通過可編程增益放大器1190處理之后被A/D轉(zhuǎn)換器1125重復(fù)地采樣。數(shù)字混頻器1118將樣本下混頻到由數(shù)字振蕩器1110設(shè)置的基帶頻率?；鶐盘?hào)接著被數(shù)字抽取濾波器過濾，以產(chǎn)生當(dāng)前像素的信號(hào)水平值。對該步驟執(zhí)行的功能在圖11的實(shí)施方式中可以可選地由圖10所示的相應(yīng)模擬接收機(jī)或其它功能上類似的裝置執(zhí)行。在步驟1607中，在步驟1606中得到的信號(hào)水平值存儲(chǔ)在相應(yīng)于當(dāng)前選擇的行和列的存儲(chǔ)緩沖器1132中的適當(dāng)位置上。在步驟1608中，列號(hào)遞增，且在步驟1609中，列號(hào)被測試以確定當(dāng)前的行集合是否完成。如果行還沒有完成，我們返回到步驟1605以收集行中的下一像素。如果行完成，我們繼續(xù)進(jìn)行到步驟1610并使行號(hào)遞增。在步驟1611中，我們測試行號(hào)以確定是否所有的行都被掃描。如果沒有，流程返回到1603以在第一列向后開始下一行。一旦所有行都被掃描，圖像捕獲就完成，且我們繼續(xù)進(jìn)行到步驟1612，此時(shí)圖像準(zhǔn)備進(jìn)一步處理或轉(zhuǎn)移到長期存儲(chǔ)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，行和列掃描順序可以不直接相應(yīng)于陣列中的物理位置，因?yàn)橐恍?shí)現(xiàn)可以用交錯(cuò)的方式被更佳地采樣。在圖17中，如圖14所示的實(shí)例的例子在用戶驗(yàn)證應(yīng)用中。在步驟1701中，在處理器1444上的系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用1440要求用戶驗(yàn)證。在步驟1702，用戶被提示提供手指用于驗(yàn)證。系統(tǒng)等待將在步驟1703中探測的手指存在。這可通過收集如圖16所述的減小尺寸的圖像并測試手指圖像或經(jīng)由其它專用硬件來執(zhí)行。一旦探測到手指存在，就在步驟1704中使用圖16中所述的方法或其它實(shí)質(zhì)上類似的方法來收集完整的圖像。該圖像接著被存儲(chǔ)并在步驟1705中轉(zhuǎn)換成如圖17Β所示的模板1712，其一般由細(xì)節(jié)點(diǎn)位置和類型(例如分叉1710和末端1711)的圖或可能由脊頻率和方位或兩者的某種組合組成。在步驟1707中，模板接著與在步驟1706中從持久性模板存儲(chǔ)器1142檢索的一個(gè)或多個(gè)注冊模板比較。如果找到匹配，則用戶在步驟1708中被驗(yàn)證并被準(zhǔn)予訪問應(yīng)用。如果沒有找到匹配，則用戶在步驟1709中被拒絕，且訪問被回絕。在例如圖16和17Α-Β所述的驗(yàn)證系統(tǒng)中，可能存在安全性和運(yùn)算速度之間的折衷。諸如智能電話的設(shè)備對于不同的操作模式也可具有不同的安全性和方便性(速度)要求。這些折衷可由對不同類型的信息的安全性的值控制。作為例子，對于簡單地使其智能電話或其它設(shè)備上電，用戶可對安全性安排低值。但是，他們可在執(zhí)行金融交易或其它敏感轉(zhuǎn)移時(shí)安排高得多的值。他們可能想封鎖訪問個(gè)人聯(lián)系信息或客戶列表的能力，或也可能想封鎖其他人進(jìn)行本地呼叫、長距離呼叫、訪問個(gè)人照片、訪問社交網(wǎng)站、發(fā)送并接收文本消息或電子郵件的能力，以及他們可能想有用于訪問不同信息的不同安全協(xié)議。具有常規(guī)系統(tǒng)而沒有生物測量的益處的用戶將一般使用四數(shù)字PIN鎖住他們的電話聽筒，四數(shù)字PIN是相當(dāng)?shù)偷陌踩?jí)別。在同一設(shè)備上使金融交易安全——在工業(yè)中期望的一種新發(fā)展——將使用戶期望高得多的安全級(jí)別。相反，用戶發(fā)現(xiàn)對簡單的呼叫使電話解鎖可接受的時(shí)間的量將比他們等待使高數(shù)值交易安全的時(shí)間短得多，其中用戶可能更容忍對金融交易驗(yàn)證用戶的較高時(shí)間需求。
本文所述的實(shí)施方式便于通過提供可變的捕獲圖像分辨率和匹配算法安全級(jí)別來支持這兩個(gè)要求。在一個(gè)實(shí)例中，當(dāng)在高安全模式中操作時(shí)(例如，當(dāng)?shù)怯浻脩艋蚴垢邤?shù)值交易生效時(shí))，圖16描述的圖像捕獲過程和圖17A-B描述的匹配過程可在全分辨率模式中操作。當(dāng)在“方便”模式中操作(例如，使電話解鎖、看照片、瀏覽互聯(lián)網(wǎng)或切換用戶)時(shí)，可通過跳過每隔一列和每隔一行一例如其中步驟1608和1610將分別使列和行計(jì)數(shù)器遞增二而不是一——來在半分辨率模式中獲取指紋圖像。這可導(dǎo)致與高安全模式比較在每個(gè)軸中具有一半分辨率和四分之一尺寸的圖像。這可以將獲取圖像(圖16)所需的時(shí)間和從圖像提取模板(步驟1705)所需的時(shí)間減少四倍。由于圖像的減小的分辨率以及對這個(gè)方便模式的放寬的安全要求，在步驟1707中應(yīng)用的匹配閾值可相應(yīng)地減小。參考圖18A-D，傳感器模塊或組件的另一實(shí)施方式被示為傳感器1800，其首先在圖18A中的展開圖中示出，由折疊的柔性傳感器1802、模塊折疊底部1804和安裝板1806構(gòu)成。在這個(gè)實(shí)施方式中，具有活塞1812和底部1813的開關(guān)并入到傳感器組件中，該傳感器組件允許傳感器操作例如指紋傳感器操作與設(shè)備的其它操作的融合。仍然進(jìn)一步地，該組件允許在具有包括生物測量操作的擴(kuò)展功能的設(shè)備例如移動(dòng)電話或智能電話上使用的個(gè)性化開關(guān)的配置。如果與功率或選擇器開關(guān)一起被使用，例如由蘋果計(jì)算機(jī)公司制造的 iPhone 上的主選擇開關(guān)或由Research in Motion (RIM )制造的BlackBerry 智能電話(靠近這些設(shè)備的顯示屏)上使用的導(dǎo)航選擇開關(guān)的模塊化替換，則指紋傳感器可用于驗(yàn)證，同時(shí)使用這些個(gè)人設(shè)備。驗(yàn)證可用于完全地訪問設(shè)備，訪問不同級(jí)別的信息例如用戶希望保護(hù)的不同信息，或可用于用戶對需要高安全級(jí)別的金融交易的驗(yàn)證。這些設(shè)置也許由制造商預(yù)先設(shè)定，可由用戶重新設(shè)定，可由與用戶或設(shè)備相關(guān)的金融機(jī)構(gòu)設(shè)定，或可由對保護(hù)信息感興趣的任何人配置。仍然參考圖18A，折疊的柔性傳感器1802可分別在1805和1807處折疊，以分別在安裝位置環(huán)托架1805-A和折疊邊緣1807-A處安裝在模塊折疊底部1804周圍，以及放置孔1808以幫助將柔性層放置在模塊周圍并將它保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。如果柔性傳感器電路的?shí)施方式在根據(jù)圖12A或12B的例子的基底上形成或以另外方式配置，則不同的安裝操作可能需要適應(yīng)需要基底的不同折疊或形成的這些或其它設(shè)計(jì)。傳感器1802可包括如上面在類似的實(shí)施方式中描述的處理器1810。安裝板1806包括安裝在開關(guān)開口 1811周圍的開關(guān)1813以容納活塞1812，并也可具有配置成容納處理器1810的處理器開口 1814。參考圖18B，從另一角度示出了圖18A的傳感器的另一展開圖，其中柔性傳感器1802的一側(cè)更清楚地示出開口 1808和處理器1810，其中開口 1808配置成接納用于將傳感器1802的基底保持在適當(dāng)?shù)奈恢貌⒔又砂惭b開口 1818接納的放置或安裝腿1816。放置或安裝腿1820由安裝開口 1822接納。開關(guān)底部開口 1824配置成接納開關(guān)底部1813。在另一實(shí)施方式中，活塞1812和底部1813的開口可以是將接受整個(gè)開關(guān)的單個(gè)依尺寸制造的開口，且開關(guān)可以有具有與活塞相同的直徑的底部，使得單個(gè)圓柱形或矩形或其它成形的開口可足以容納開關(guān)。圖18C示出組裝的傳感器組件的側(cè)剖視圖，傳感器基底1802安裝在模塊折疊底部1804和安裝在底部1806上，且開口 1811和1824分別容納開關(guān)活塞1812和開關(guān)底部1813。圖18D示出圖18C的側(cè)視圖的特寫圖。圖19A-J示出可選的傳感器/開關(guān)組件，其中圓頂開關(guān)用于被集成在組件中的下層開關(guān)。參考圖19A，組件1900包括與安裝在安裝板1906上的模塊折疊底部1904集成的圓頂開關(guān)1912。在這個(gè)實(shí)施方式中，具有圓頂形活塞1912和底部1913 (圖19C)的開關(guān)并入在傳感器組件中，傳感器組件允許傳感器操作例如指紋傳感器操作與設(shè)備的其它操作的融合。參考圖19A、B和C，折疊的柔性傳感器1902可分別在1905和1907處折疊，以分別在安裝位置環(huán)托架1905-A和折疊邊緣1907-A處安裝在模塊折疊底部1904周圍，以及放置孔1908 (圖19D)以幫助將柔性層放置在模塊周圍并將它保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。如果柔性傳感器電路的?shí)施方式在根據(jù)圖12A或12B的例子的基底上形成或以另外方式配置，則不同的安裝操作可能需要適應(yīng)需要基底的不同折疊或形成的這些或其它設(shè)計(jì)。傳感器1902可包括如上面在類似的實(shí)施方式中描述的處理器1910。安裝板1906包括安裝在活塞1912之下的開關(guān)1913，并也可具有配置成容納處理器1910 (圖19D)的處理器開口 1914。參考圖19G、H和I，示出了傳感器的側(cè)視圖，其示出柔性傳感器1902和開口 1908以及處理器1901，其中開口 1908配置成接納用于將傳感器1902的基底保持在適當(dāng)?shù)奈恢?并接著由安裝開口 1918接納的放置或安裝腿1916。放置或安裝腿1920由安裝開口 1922接納。開關(guān)底部開口 1924配置成接納開關(guān)底部1913。在另一實(shí)施方式中，活塞1912和底部1913的開口可以是將接受整個(gè)開關(guān)的單個(gè)依尺寸制造的開口，且開關(guān)可以有具有與活塞相同的直徑的底部，使得單個(gè)圓柱形或矩形或其它成形的開口可足以容納開關(guān)。圖19E、F和J示出安裝在設(shè)備例如智能電話中的傳感器組件的正常視圖、剖視圖、展開的剖視圖，傳感器基底1902安裝在模塊折疊底部1904和安裝在底部1906上，且開口1911和1924分別容納圓頂開關(guān)活塞1912和開關(guān)底部1913。通過并入在設(shè)備的完成的箱1925內(nèi)的擋板開口 1909進(jìn)入傳感器區(qū)域1901。當(dāng)用戶將手指放置在傳感器表面1901上時(shí)，他們將同時(shí)壓下開關(guān)活塞1912。圖20示出嵌入式開關(guān)2000的一個(gè)實(shí)施方式的透視圖，嵌入式開關(guān)2000可提供當(dāng)用戶在傳感器的表面上接觸時(shí)穿過絕緣層2004將頂部導(dǎo)電層2002電連接到導(dǎo)電層2006的裝置，傳感器未在這里示出，但它可以是在導(dǎo)體2002上的一層。這三層可以嵌入如上所述的指紋傳感器內(nèi)，允許位于雙層指紋傳感器內(nèi)的開關(guān)，使得用戶可在接觸時(shí)激活功能，例如接通電源、選擇、發(fā)起、輸入或設(shè)備中的其它開關(guān)功能。這三層可放置在模塊2008的表面2006上，其中模塊位于基底2012的表面2010上。圖21A和21B，圖21A描繪本發(fā)明的實(shí)施方式，其中開關(guān)在與傳感器相同的基底上形成。這些圖示出由柔性基底2102和2103——般是但不限于Kapton —組成的折疊柔性層疊，金屬化層2104和2105 —般是蝕刻或形成的銅跡線，且絕緣層2106和2107 —般是焊接掩模。絕緣層2106和2107具有向外暴露導(dǎo)電層2104和2105的切掉部分2110。當(dāng)沒有垂直壓力施加在間隙2110上時(shí)，導(dǎo)電層2104和2105彼此不處于電接觸中且在斷開位置上。圖21B示出由接觸物體例如手指機(jī)械地壓下的柔性頂層2103和導(dǎo)電層2112。頂部導(dǎo)電層2107可被物理地推動(dòng)以在壓力焦點(diǎn)2112處與導(dǎo)電層2106電接觸。這形成被示為在接通位置上的嵌入式柔性開關(guān)。雖然在附圖中描述和示出了某些示例性實(shí)施方式，應(yīng)理解，這樣的實(shí)施方式僅僅是說明性的，而不是對廣泛實(shí)施方式的限制，以及本實(shí)施方式不限于所示出和描述的具體結(jié)構(gòu)和布置，因?yàn)楸绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員可能想到各種其它修改。因此，形成電路的不同種類、布置和數(shù)量的晶體管的連接的可選布置和/或數(shù)量、以及其它特征和功能可出現(xiàn)，而不偏離本實(shí)施方式的精神和范圍。類似地，在本說明書中沒有明確提到的部件可包括在本實(shí)施方式的各種實(shí)施方式中，而不偏離本實(shí)施方式的精神和范圍。此外，如對本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的，被描述為在本實(shí)施方式的各種實(shí)施方式中被執(zhí)行來產(chǎn)生某些部件的不同過程步驟和集成電路制造操作可容易地全部或部分地被執(zhí)行以產(chǎn)生不同的部件，或在沒有在本說明書中明確提到的部件的不同配置中被執(zhí)行，而不偏離本實(shí)施方式的精神和范圍。因此，應(yīng)在說明性而不是限制性的意義上考慮說明書和附圖。雖然在附圖中描述和示出了某些示例性實(shí)施方式，應(yīng)理解，這樣的實(shí)施方式僅僅是說明性的，而不是對廣泛實(shí)施方式的限制，以及本實(shí)施方式不限于所示出和描述的具體結(jié)構(gòu)和布置，因?yàn)楸绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員可能想到各種其它修改。因此，應(yīng)在說明性而不是限制性的意義上考慮說明書和附圖。
再次，本實(shí)施方式在很多領(lǐng)域中有應(yīng)用，特別是在生物測量傳感器中。例如指紋傳感器和其它生物測量傳感器對于為了安全和方便的原因用在各種應(yīng)用中正獲得增加的認(rèn)可。根據(jù)本實(shí)施方式配置的設(shè)備、系統(tǒng)和方法將提高生物測量驗(yàn)證過程的安全性，而不增加系統(tǒng)的成本。此外，本實(shí)施方式可擴(kuò)展到將受益于部件的檢驗(yàn)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。如上所述，本實(shí)施方式包括使主機(jī)和傳感器包括上述部件的任何組合或子集的能力，這些部件可以用對系統(tǒng)的預(yù)期應(yīng)用最適當(dāng)?shù)姆绞絹聿贾煤团渲?。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本文所述的部件的不同組合和置換在本實(shí)施方式的精神和范圍內(nèi)是可能的，本實(shí)施方式的范圍由所附權(quán)利要求、其等效形式、以及還有在未來的相關(guān)應(yīng)用中提出的權(quán)利要求及其等效形式限定。本實(shí)施方式還可涉及由計(jì)算機(jī)處理器例如微處理器執(zhí)行的很多功能。微處理器可以是專門或?qū)Ｓ梦⑻幚砥?，其配置成通過執(zhí)行定義本實(shí)施方式所體現(xiàn)的特定任務(wù)的機(jī)器可讀軟件代碼根據(jù)本實(shí)施方式來執(zhí)行特定的任務(wù)。微處理器也可配置成根據(jù)本實(shí)施方式操作其它設(shè)備例如直接存儲(chǔ)存取模塊、記憶存儲(chǔ)設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的硬件以及與數(shù)據(jù)的傳輸相關(guān)的其它設(shè)備并與這些設(shè)備通信。可使用軟件格式例如Java、C++、XML (可擴(kuò)展標(biāo)記語言)和可用于定義與執(zhí)行關(guān)于本實(shí)施方式的功能操作所需的設(shè)備的操作有關(guān)的功能的其它語言來配置軟件代碼。可以用不同的形式和風(fēng)格寫代碼，其中很多是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。不同的代碼格式、代碼配置、軟件程序的風(fēng)格和形式以及根據(jù)本實(shí)施方式配置代碼以定義微處理器的操作的其它手段將不偏離本實(shí)施方式的精神和范圍。在不同類型的設(shè)備例如膝上型或桌上型計(jì)算機(jī)、具有處理器或處理邏輯的手持設(shè)備、以及可能還有計(jì)算機(jī)服務(wù)器或利用本實(shí)施方式的其它設(shè)備內(nèi)，存在用于存儲(chǔ)并檢索信息同時(shí)根據(jù)本實(shí)施方式執(zhí)行功能的不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備。高速緩沖存儲(chǔ)設(shè)備常常包括在這樣的計(jì)算機(jī)中用于由中央處理單元使用，作為被頻繁地存儲(chǔ)和檢索的信息的方便的存儲(chǔ)位置。類似地，持久性存儲(chǔ)器也與這樣的計(jì)算機(jī)一起被頻繁地使用，用于維持頻繁地由中央處理單元檢索但在持久性存儲(chǔ)器內(nèi)不經(jīng)常改變的信息，與高速緩沖存儲(chǔ)器不同。通常還包括主存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)并檢索較大數(shù)量的信息例如數(shù)據(jù)和配置成當(dāng)被中央處理單元執(zhí)行時(shí)根據(jù)本實(shí)施方式執(zhí)行功能的軟件應(yīng)用。這些存儲(chǔ)設(shè)備可被配置為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、閃存和可由中央處理單元訪問來存儲(chǔ)并檢索信息的其它記憶存儲(chǔ)設(shè)備。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索操作期間，這些存儲(chǔ)設(shè)備變換成具有不同的狀態(tài)，例如不同的充電、不同的磁極性等。因此，根據(jù)本實(shí)施方式配置成的如本文所述的系統(tǒng)和方法實(shí)現(xiàn)這些存儲(chǔ)設(shè)備的物理變換。因此，如本文所述的實(shí)施方式目的在于新穎和有用的系統(tǒng)和方法，其在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中能夠?qū)⒋鎯?chǔ)設(shè)備變換到不同的狀態(tài)。本實(shí)施方式不限于任何特定類型的存儲(chǔ)設(shè)備，或用于分別將信息存儲(chǔ)到這些存儲(chǔ)設(shè)備并從這些存儲(chǔ)設(shè)備檢索信息的任何通常使用的協(xié)議。術(shù)語“機(jī)器可讀介質(zhì)”應(yīng)被理解為包括存儲(chǔ)一組或多組指令的單個(gè)介質(zhì)或多個(gè)介質(zhì)(例如，集中或分布式數(shù)據(jù)庫、和/或相關(guān)的高速緩沖存儲(chǔ)器和服務(wù)器)。術(shù)語“機(jī)器可讀介質(zhì)”也應(yīng)被理解為包括能夠存儲(chǔ)、編碼或傳送由機(jī)器執(zhí)行的一組指令并使機(jī)器執(zhí)行本實(shí)施方式的方法中的任一個(gè)或多個(gè)的任何介質(zhì)。機(jī)器可讀介質(zhì)包括提供(即，存儲(chǔ)和/或傳輸)以機(jī)器(例如，計(jì)算機(jī)、PDA、蜂窩電話等)可讀的形式的信息的任何機(jī)構(gòu)。例如，機(jī)器可讀介質(zhì)包括存儲(chǔ)器(例如，如上所述)；磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)；光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)；閃存設(shè)備；生物的電的、機(jī)械的系統(tǒng)；電、光、聲或其它形式的傳播信號(hào)(例如，載波、紅外信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等)。設(shè)備或機(jī)器可讀介質(zhì)可包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、納米技術(shù)設(shè)備、有機(jī)的、全息的、固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備和/或旋轉(zhuǎn)磁盤或光盤。當(dāng)指令的部分分離到不同的機(jī)器中例如在計(jì)算機(jī)的互連中或作為不 同的虛擬機(jī)時(shí)，設(shè)備或機(jī)器可讀介質(zhì)可被分配。雖然在附圖中描述和示出了某些示例性實(shí)施方式，應(yīng)理解，這樣的實(shí)施方式僅僅是說明性的，而不是對廣泛實(shí)施方式的限制，以及本實(shí)施方式不限于所示出和描述的具體結(jié)構(gòu)和布置，因?yàn)楸绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員可能想到各種其它修改。因此，應(yīng)在說明性而不是限制性的意義上考慮說明書和附圖。在說明書中對“實(shí)施方式”、“一個(gè)實(shí)施方式”、“一些實(shí)施方式”或“其它實(shí)施方式”的提及意指結(jié)合實(shí)施方式描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在至少一些實(shí)施方式中，但不一定是所有實(shí)施方式。各種表述“實(shí)施方式”、“一個(gè)實(shí)施方式”或“一些實(shí)施方式”不一定都指相同的實(shí)施方式。如果說明書規(guī)定部件、特征、結(jié)構(gòu)或特性“可以”、“也許”或“可能”被包括，則特定的部件、特征、結(jié)構(gòu)或特性不要求被包括。如果說明書或權(quán)利要求提到“一(a)”或“一(an)”元件，這并不意味著只有一個(gè)元件。如果說明書或權(quán)利要求提到“額外的”元件，這并不排除有多于一個(gè)的額外元件。方法、系統(tǒng)和設(shè)備包括生物測量系統(tǒng)使用新穎方法的改進(jìn)的安全性操作和配置。這樣的系統(tǒng)將極大地受益于增加的安全性特征，特別是在金融交易中。雖然在檢驗(yàn)生物測量設(shè)備例如指紋傳感器的設(shè)備、系統(tǒng)和相關(guān)方法的上下文中描述和示出了本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的范圍擴(kuò)展到這樣的功能是有用的其它應(yīng)用。此外，雖然前述描述參考本實(shí)施方式的特定實(shí)施方式，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，這些僅僅說明本實(shí)施方式，以及可對這些實(shí)施方式進(jìn)行改變，而不偏離本實(shí)施方式的原理，本實(shí)施方式的范圍由所附權(quán)利要求及其等效形式限定。
權(quán)利要求
1.一種指紋感測系統(tǒng)，包括 指紋傳感器陣列；以及 開關(guān)，其配置成以允許用戶接觸開關(guān)同時(shí)接觸所述傳感器的方式相鄰于所述指紋傳感器陣列。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述開關(guān)還配置成允許用戶在接觸所述傳感器時(shí)同時(shí)地啟動(dòng)所述開關(guān)。
3.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述開關(guān)還配置成允許用戶在接觸所述傳感器時(shí)同時(shí)地壓下所述開關(guān)。
4.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述開關(guān)還配置成允許用戶在接觸所述傳感器時(shí)同時(shí)地按壓所述開關(guān)。
5.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述開關(guān)和所述指紋傳感器陣列配置成允許用戶接觸所述開關(guān)以向所述傳感器提供功率并發(fā)起用戶檢驗(yàn)序列，所述用戶檢驗(yàn)序列在準(zhǔn)予用戶 訪問設(shè)備之前對照一個(gè)或多個(gè)以前存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的用戶指紋來驗(yàn)證用戶指紋。
6.—種傳感器安裝系統(tǒng),包括 安裝模塊，其配置成保持傳感器；以及 開關(guān)，其配置成在被啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行功能，同時(shí)執(zhí)行傳感器功能。
7.如權(quán)利要求6所述的傳感器安裝系統(tǒng)，其中所述安裝模塊包括配置有凹口并安裝在實(shí)質(zhì)上平面的傳感器之上的擋板。
8.如權(quán)利要求6所述的傳感器安裝系統(tǒng)，其中所述安裝模塊包括配置有凹口并安裝在傳感器之上的擋板。
9.如權(quán)利要求6所述的傳感器安裝系統(tǒng)，其中所述傳感器是硅放置傳感器。
10.如權(quán)利要求6所述的傳感器安裝系統(tǒng)，其中所述傳感器是電容性硅放置傳感器。
11.如權(quán)利要求6所述的傳感器安裝系統(tǒng)，其中所述傳感器是指紋觸擊傳感器。
12.如權(quán)利要求6所述的傳感器安裝系統(tǒng)，其中所述傳感器是COF觸擊傳感器。
13.如權(quán)利要求6所述的傳感器安裝系統(tǒng)，其中所述傳感器包括配置成將信號(hào)傳輸?shù)轿挥诟浇奈矬w的多條實(shí)質(zhì)上平行的驅(qū)動(dòng)線；以及 多條實(shí)質(zhì)上平行的撿拾線，其定向成實(shí)質(zhì)上垂直于所述驅(qū)動(dòng)線并通過電介質(zhì)與所述撿拾線分離開，以形成在每個(gè)驅(qū)動(dòng)和撿拾交叉位置處阻抗敏感的固有電極對。
全文摘要
提供了與開關(guān)一起使用的新穎的阻抗傳感器，其具有配置成將信號(hào)傳輸?shù)轿挥诟浇奈矬w的表面中的多個(gè)實(shí)質(zhì)上平行的驅(qū)動(dòng)線，以及還有定向成實(shí)質(zhì)上垂直于所述驅(qū)動(dòng)線并通過電介質(zhì)與所述撿拾線分離開以形成在每個(gè)驅(qū)動(dòng)和撿拾交叉位置處阻抗敏感的固有電極對的多個(gè)實(shí)質(zhì)上平行的撿拾線。
文檔編號(hào)G06K9/00GK102906761SQ201180014263
公開日2013年1月30日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者佛瑞德·G·班克利三世 申請人:皮科菲爾德技術(shù)公司