[发明专利]MUT指纹ID系统

说明书

提供一种MEMS超声指纹ID系统。该系统的方面包括三维地检测表皮指纹图案和真皮指纹图案的能力。此外，提供一种制作和使用该系统的方法以及包括该系统的设备。

本申请是于2016年1月15日进入中国国家阶段的申请号为201480040556.1、发明名称为“MUT指纹ID系统”的中国发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C§119(e)，本申请要求2013年7月16日提交的序列号为61/846,925的美国临时专利申请的优先权，其内容通过引用合并于此。

背景技术

二维指纹分析已经用于刑事司法案件中的个人识别达几个世纪。最近，指纹识别的应用已经延伸在更广的商业范围中使用，并且已经有效地扩展至利基应用(nicheapplication)，诸如，安全关键应用(诸如，银行业)。

然而，自动光学指纹扫描技术具有阻止其在更广应用中使用的若干限制。例如，自动光学指纹扫描技术仅感测指纹的表皮层。结果，这易于因手指污染物而造成错误。

市场已经反映了针对广泛市场需求(诸如，个人电子设备)的光学指纹识别特征的限制。虽然最初设置在许多个人电子设备中作为用于识别的特征，但是光学指纹扫描器已经由于这些限制而从最新的模型中移除。它们缺乏必要的鲁棒性以在这样的日常环境中可预见地运行。

已经研发了超声指纹扫描器试图使当前可用的自动光学指纹扫描的限制最小化，以及通过分析真皮指纹来避免一些产生的错误。例如，在1993年7月29日公布的Schneider等人的第5,224,174号美国专利中描述了这种系统。然而，当前可用的超声指纹扫描设备由于尺寸大、物理移动扫描设备的需要以及成本而限制了其应用。

近来，对微机械超声换能器(MUT)的研发已经进行了初步的实验工作。该研究包括电容式微机械超声换能器(CMUT)，诸如，在通过将“http://”放在“publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/166084”前以及将“.pdf”放在其后而生成的网页中描述的电容式微机械超声换能器(钱穆勒理工大学，哥登堡，瑞典，2012)；以及萨勒诺大学，意大利，2011，在通过将“http://www.”放在“sciencedirect.com/science/article/pii/S0924424711005528”前而生成的网页中进一步描述的电容式微机械超声换能器。在一项附加研究中，在加利福尼亚大学，Davis(如在通过将“http://”放在“gradworks.umi.com/15/30/1530021”前以及将“.html”放在其后而生成的网页中所进一步描述的论文,Christine Dempster，2013年1月)已经研究了压电微机械超声换能器(PMUT)。

如果可以利用诸如电容式微机械超声换能器(CMUT)和压电微机械超声换能器(PMUT)的微机械超声换能器(MUT)来实现三维指纹ID，则这将是指纹识别(指纹ID)的变革性的进步。

发明内容

本发明的微机械超声换能器指纹识别系统(MUT指纹ID系统)在个人身份识别领域中是革命性进步。通过对个人电子设备、许多其他消费品和进入启动设备的变革性影响，空前的小尺寸、坚固的固态结构、以及比当前系统低几个数量级的单价在个人识别功能中开创了新纪元。

MUT指纹IN系统是基于超声换能器阵列的新型指纹传感器。与基于块体压电材料的现有超声指纹传感器相比，MUT指纹ID系统具有尺寸小、容易制造、容易与电子产品集成以及电子扫描快速的优点。对于当前可用的笨重的、易于出故障的机械扫描器而言，这些特点代表改变规则的进步。该新型超声指纹传感器避免了早期超声指纹传感器所需的机械扫描。