Apple obtuvo una patente que mejora la precisión de la detección táctil ultrasónica y la obtención de imágenes de huellas dactilares en los botones

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Hoy, la Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU. concedió oficialmente a Apple una patente relacionada con la mejora de la precisión de la detección táctil ultrasónica y la obtención de imágenes de huellas dactilares en botones como el Touch ID del iPad Air en el botón superior, como se muestra en nuestro gráfico de portada. Si bien la ejecución de imágenes ultrasónicas de huellas dactilares en el botón superior del iPad Air parece bastante simple para los consumidores, los tecnicismos detrás de esta característica son bastante complicados.

Apple señala que actualmente hay disponibles muchos tipos de dispositivos electrónicos que son capaces de recibir entradas táctiles para iniciar operaciones. Ejemplos de tales dispositivos incluyen dispositivos de escritorio, portátiles y tabletas, teléfonos inteligentes, reproductores multimedia, dispositivos portátiles como relojes y dispositivos de control de la salud, dispositivos de entretenimiento y control del hogar inteligente, auriculares y audífonos, y dispositivos para entornos generados por computadora, como la realidad aumentada. entornos de realidad mixta o realidad virtual.

La posibilidad de un fácil acceso a las funciones del dispositivo y/o a la información confidencial crea la necesidad de autenticación y acceso seguros.

Los sistemas de detección táctil ultrasónica y de imágenes de huellas dactilares pueden verse afectados negativamente por desajustes de impedancia acústica cuando las ondas ultrasónicas viajan a una superficie táctil, como una placa sensora. Estos desajustes pueden causar reflejos no deseados de las ondas ultrasónicas, además de una reducción en la energía de las ondas ultrasónicas que eventualmente llegan a la placa sensora y se reflejan con diferentes amplitudes dependiendo de si un objeto (por ejemplo, la cresta de una huella digital) está en contacto. la placa sensora.

Estructuras geométricas para igualar la impedancia acústica y mejorar la detección táctil y la obtención de imágenes de huellas dactilares

La patente concedida a Apple se centra en mejorar la precisión de la detección táctil ultrasónica y la obtención de imágenes de huellas dactilares mediante la adaptación de impedancia acústica.

Los desajustes de impedancia acústica entre una matriz de transductores ultrasónicos y una placa sensora se pueden reducir para maximizar la transferencia de energía y minimizar los reflejos parásitos. Se puede lograr una reducción en los desajustes de impedancia acústica usando (i) un epoxi compuesto que tenga una impedancia acústica más alta que el epoxi solo, (ii) una o más capas coincidentes que tengan una impedancia acústica que sea aproximadamente la media geométrica de la impedancia acústica del sensor placa y la impedancia acústica de la matriz de transductores, (iii) poros o perforaciones en la placa sensora, o (iv) estructuras geométricas formadas en la placa sensora. Además, los reflejos parásitos se pueden suprimir mediante una capa absorbente.

La patente de Apple FIG. La Figura 2 a continuación ilustra un diagrama de bloques de un dispositivo electrónico que incluye detección táctil ultrasónica y formación de imágenes de huellas dactilares con adaptación de impedancia acústica; HIGO. 4A ilustra una acumulación de detección táctil que utiliza una serie de transductores ultrasónicos micromecanizados piezoeléctricos (PMUT); HIGO. 4B ilustra reflexiones parásitas provenientes de desajustes de impedancia acústica y una firma de dedo reflejada desde la superficie táctil de una placa sensora cuando se usa un epoxi con baja impedancia acústica.

La patente de Apple FIG. 6A arriba ilustra una capa coincidente fijada a una placa sensora mientras está separada de un epoxi y una matriz PMUT; HIGO. 6B ilustra una capa coincidente intercalada entre una placa sensora y una matriz PMUT; HIGO. 6C ilustra la transmitancia de energía de una señal ultrasónica a través de una única capa coincidente de un material particular en un rango de frecuencias y espesores de capa.

Para obtener detalles más completos, los ingenieros agradecerán ver la patente concedida a Apple 11715321.

Algunos de los miembros del equipo de este proyecto de Apple

Publicado por Jack Purcher el 1 de agosto de 2023 a las 15:59 en 2. Patentes concedidas, biometría y salud | Enlace permanente | Comentarios (0)