[发明专利]多功能指纹传感器

说明书

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。

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。

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

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。