具有远程的基于WEB的通知的手指传感器

摘要

一种电子装置可以包括壳体和暴露在该壳体上的手指生物识别感测区域。该电子装置还可以包括光学指示器，该光学指示器至少部分地包围手指生物识别感测区域并暴露在壳体上。该电子装置还可以包括控制器，用于基于手指生物识别感测区域执行至少一种功能，并基于与远程网站的通信激活光学指示器。

说明书

技术领域

本发明涉及生物识别感测(biometric sensing)，并且更具体地 涉及具有手指生物识别传感器的电子装置及其相关方法。

背景技术

指纹感测和匹配是可靠的、广泛应用的用于人的识别或验证的技 术。特别地，指纹识别的常用方法涉及扫描样品指纹或其图像并存储 该图像和/或指纹图像的唯一的特征。例如，出于验证的目的，可以将 样品指纹的特征与已经在数据库中的参考指纹的信息进行比较，以确 定对人的正确识别。

在授予给Setlak并转让给本发明的受让人的美国专利 No.5,953,441中公开了指纹感测的特别有利的方法。指纹传感器是这 样的集成电路传感器：其使用电场信号驱动用户的手指并使用集成电 路基板上的电场感测像素阵列来感测该电场。

授予给Mainguet的美国专利No.6,289,114公开了包括手指感测 集成电路(IC)的指纹传感器。手指感测IC包括置于上电极和下电 极之间的压电或热电材料层，以提供表示指纹的脊线和谷线的图像的 电信号。

在授予给Setlak的美国专利No.7,361,919中公开了多生物识别指 纹感测的特别有利的方法，该专利被转让给本发明的受让人并且通过 引用的方式全部并入本文。Setlak的专利公开了感测用户手指的具有 不同匹配选择性的不同生物识别特性的多生物识别手指传感器。

随着便携式电子装置在尺寸上变得越来越小，为了包括另外的硬 件特征，每一个便携式电子装置内的空间也变得有限了。例如，指纹 传感器在电子装置内使用正变得越来越普及，特别是在空间会很有限 的诸如移动电话的便携式电子装置或移动无线通信装置内使用正变得 越来越普及。此外，在便携式电子装置中包括指纹传感器会增大总体 装置覆盖区。另外，随着在便携式电子装置中使用指纹传感器变得越 来越普及，可能会希望包括另外的特征。

在Perreault等人的美国专利申请公开No.2006/0181521中公开 了一种特别的方法，其公开了用于动态地照明传感器的系统。动态照 明器与接触式传感器的接触表面相邻地设置，并用于显示接触式传感 器的状态。

在Ogura的美国专利申请公开No.2007/0133847中公开了另一种 方法。Ogura公开了一种图像输入装置，并包括覆盖包围光传感器的 周边的红外线发光二极管的光导。该光导将发射的光引导到置于光传 感器上的手指。

在Howell等人的美国专利申请公开No.2005/0169503中公开了另 一种方法。Howell等人公开了一种执行与指纹数据相关联的任务的装 置。指纹数据被读取并与存储的指纹数据进行匹配。存储的指纹数据 与特定任务相关联，该特定任务可以包括一个或多个步骤。然后执行 该特定任务。例如，任务可以包括(1)执行电子装置的固有功能，诸 如在影印机上的复印；(2)启动程序，诸如Web浏览器、e-mail程 序或者电子计算器，该程序不是特定电子装置的具体的或固有的，包 括交互程序；(3)在电子装置上任意地执行一个或多个步骤以执行任 意操作；或者(4)上述步骤的任意组合或排列。用户手上的不同手指 可以对应于不同任务。另外，LED可以闪烁以向用户发出可接受的被 扫描的手指图像的信号。

可以从Softex，Inc.of Austin，Texas得到的Softex Omnipass  Mobile Edition公开了用于基于感测的指纹产生对登记的用户的认证 的程序。当用户第一次访问需要认证的网站时，用户将提供对应的用 户名和密码。在对该同一网站进行后续访问时，用户可以提供他的感 测的指纹，并且他的用户名和密码将被提供给该网站。

发明内容

因此，鉴于上文，本发明的目的在于提供一种电子装置，该电子 装置包括在尺寸上相对紧凑的手指生物识别传感器并提供额外的用户 便利性。

根据本发明的这个和其它的目的、特征和优点是通过可以包括壳 体和暴露在该壳体上的手指生物识别感测区域的电子装置来提供的。 例如，该电子装置还可以包括光学指示器，该光学指示器至少部分地 包围手指生物识别感测区域并暴露在壳体上。该电子装置还可以包括 控制器，该控制器用于基于手指生物识别感测区域执行至少一种功能， 并基于与远程网站的通信激活光学指示器。因此，该电子装置包括相 对较小或者在尺寸上紧凑的、可以相对容易地安装到该电子装置中的 手指生物识别传感器，并基于与远程网站的通信提供可见光指示，从 而提供用户便利性。

该控制器可以用于基于远程网站的状态改变来操作光学指示器。 例如，该控制器还可以用于基于与远程网站建立的安全连接来操作光 学指示器。该控制器还可以用于基于远程网站的用户的身份来操作光 学指示器。例如，该控制器可以与手指生物识别感测区域协作，以通 过远程网站执行导航功能、认证功能和程序捷径功能中的至少一种。

该光学指示器可以包括至少一个可见光源；和可见光导，该可见 光导被光学耦合到至少一个可见光源，并且至少部分地包围手指生物 识别感测区域。例如，该可见光源可以产生多种不同颜色，并且可以 包括至少一个发光二极管(LED)。

该电子装置还可以包括集成电路(IC)基板，该集成电路(IC) 基板具有限定手指生物识别感测区域的上部分。例如，该控制器可以 至少包括在IC基板上的一些电路。该控制器还可以至少包括在IC基 板的外部的一些电路。例如，该电子装置还可以包括由壳体承载的显 示器。

另一个方面针对制造电子装置的方法，该方法包括将光学指示器 安置为部分地包围手指生物识别感测区域并暴露在壳体上。该方法还 可以包括在壳体内配置控制器，该控制器用于基于手指生物识别感测 区域执行至少一种功能。该方法还可以包括配置用于基于与远程网站 的通信激活光学指示器的控制器。

附图说明

图1是包括根据本发明的手指传感器组件的蜂窝电话的示意性平 面图。

图2是图1的手指传感器组件的透视图。

图3是图1的手指传感器组件的一部分的侧视图。

图4是图3的手指传感器组件的光导的透视图。

图5是图2的手指传感器组件的另一个实施例的透视图。

图6至8是包括图1的蜂窝电话的通信系统的示意性平面图，其 控制器基于与远程网站的通信来激活光学指示器。

图9至11是包括图1的蜂窝电话的通信系统的示意性平面图， 其控制器用于基于手指生物识别感测区域来执行至少一种功能。

具体实施方式

现在，在下文中将参考附图对本发明进行更全面的描述，在这些 附图中示出了本发明的优选实施例。但是，本发明可以以很多不同形 式实现，并且不应被解释为限于在本文中所阐述的实施例。确切地说， 提供这些实施例，从而使得本公开全面而完整，并且可以将本发明的 范围全面地传达给本领域技术人员。在全文中相同的附图标记是指相 同的元件，并且在可替换实施例中使用主要符号指示相似的元件。

首先参考图1，现在描述根据本发明的手指传感器组件20的实施 例。手指传感器组件20例证性地安装在蜂窝电话50的暴露表面上。 当然，手指传感器组件20还可以用于其它便携式电子装置和固定电子 装置。

蜂窝电话50包括壳体51、由壳体承载的显示器52、以及也由壳 体承载并连接到显示器和手指传感器组件20的处理器/操作电路53。 还提供输入键54的阵列，其用于常规的蜂窝电话拨号和本领域技术人 员将会认识到的其它应用。

另外参考图2至4，手指传感器组件20包括电路板23，以及安 装在电路板上的集成电路(IC)手指传感器格栅阵列封装24。IC手 指传感器格栅阵列封装24例证性地包括安装在电路板23上的在其下 端的球格栅阵列25、以及在其上端的手指感测区域26。球格栅阵列 25在组装和集成时有利地提供提高了的简易性。例如，使用球格栅阵 列25允许手指传感器封装被容易地、快捷地安装，并且，因此，降低 生产和组装成本。如本领域技术人员将会认识到的，其它格栅阵列也 可以包括在IC手指传感器格栅封装24中，诸如岸面格栅阵列(land  grid array)。

IC手指传感器格栅阵列封装24例证性地是滑动型手指传感器， 例如，其中用户的手指55滑过感测区域26以产生一序列的手指图像。 或者，手指传感器IC手指传感器格栅阵列封装24可以是静止放置类 型，其中用户仅仅将他的手指55放到感测表面上以产生手指图像。如 本领域技术人员将会认识到的，可以使用其它类型的传感器，例如， 如在授予给Setlak的美国专利No.7,361,919中公开的多生物识别指纹 感测，该专利被转让给本发明的受让人并且通过引用的方式全部并入 本文。

另外，手指生物识别感测区域26还可以包括电场感测电极的阵 列(未示出)。例如，也可以使用电容的和/或热的感测像素。

手指传感器组件20还包括可见光发光二极管(LED)27，该发 光二极管(LED)27是多色的并且被耦合到电路板23。例如，可以使 用单个红色、绿色和蓝色多色LED。有利地，多色LED 27还是标准 尺寸的可购得的多色LED，这允许降低生产成本。在其它实施例中， 可见光LED 27可以是单色LED。如本领域技术人员将会认识到的， 可以使用其它可见光源。多色LED 27在平行于电路板23的横向方向 上产生可见光，以均匀地照明在IC手指传感器格栅阵列封装24周围 的区域。

包括在IC手指传感器球格栅阵列封装24上的控制/驱动器电路 28可以基于IC手指传感器球格栅阵列封装的状态来驱动多色LED 27。如本领域技术人员将会认识到的，在其它实施例中，控制/驱动器 电路28可以位于IC手指传感器球格栅阵列封装24的外部，并且与 处理器/电路53协同操作来提供其它功能。例如，多色LED 27可以 由电路28驱动以在手指感测成功时照射绿色，在手指感测不成功时照 射红色，在准备进行感测的状态中照射蓝色，或者在关闭状态根本不 照射。可以使用其它颜色来表示给定的状态。在可见LED 27是单色 LED的实施例中，控制/驱动器电路28可以在手指感测成功时将其驱 动为打开状态。

在某些实施例中，控制/驱动器电路28可以包括LED驱动器以 提供对照明的控制。LED驱动器可以包括三个独立的通道，其中，每 个LED驱动器均是具有四个可编程电流电平的恒定电流沉(current  sink)。对每个LED驱动器及其电流电平的独立的开关控制有利地允 许大量各种颜色和集成的光学功能，例如，褪色，并且允许传感器反 馈。占空比值可以被重新映射到指数曲线以补偿感知的光强度。

在某些实施例中，控制/驱动器电路28还可以包括通用串行总线 (USB)时钟恢复功能。USB时钟恢复有利地减少了对外部晶体和部 件的需要。例如，IC手指传感器格栅阵列封装24可以使用内部时钟， 并且因此不再需要外部部件，因为可以使用由USB主控制器每1mS 产生的帧信号定时来将内部时钟校准到48.000MHz+/-XXX％。如本 领域技术人员将会认识到的，电流限制可以被包括在控制/驱动器电路 28中以用于物理破坏保护，并且集成的1.8伏特调节器也可以被包括 在电路中以用于数字核心电路的电流减小。控制/驱动器电路28还可 以与音频转换器(未示出)协作来提供基于手指感测的音频反馈。

粘合剂层31例证性地耦合到与IC手指传感器格栅阵列封装24 的下端相邻的电路板23。粘合剂层31包围IC手指传感器格栅阵列封 装24的下端，用于将可见光导32固定到电路板23。

可见光导32例证性地被光学耦合到可见多色LED 27。更具体地， 可见光导32横向地包围IC手指传感器格栅阵列封装24的上端，以 提供上文提到的可见光指示。如图示的，IC手指传感器格栅阵列封装 24装配到在其中提供的开口或切口中，开口适合于IC手指传感器格 栅阵列封装。在其它实施例中，可见光导32可以仅部分地包围IC手 指传感器格栅阵列封装24的上端。

可能最优地在图4中示出的，可见光导32包括与电路板23相邻 的基底33，以及从该基底向上延伸的照明环34。基底33与粘合剂层 31在包围IC手指传感器格栅阵列封装24的下端的区域中耦合。基底 33还例证性地从IC手指传感器球格栅阵列封装24的下端的一侧向外 延伸，并且与多色LED 27光学耦合。

照明环34横向地包围IC手指传感器球格栅阵列封装24的上端 并且通过蜂窝电话50的壳体51装配。装置壳体51的相邻部分有利地 搁置在基底33上。该配置有利地减少了手指传感器组件20的部件数 量和总体高度。

如本领域技术人员将会认识到的，照明环34还具有凹上表面35。 凹上表面35可以有利地将用户手指引导到手指感测区域26上的正确 地点。

基底33和照明环34可以集成地形成为模制单元，并且可以是使 用模制装饰(Mold Decorating，IMD)工艺制造的透明塑料。IMD 工艺有利地允许对照明环34的最终精饰的尺寸、位置和形状进行控 制。如本领域技术人员将会认识到的，可以使用其它的材料和形成工 艺，并且可见光导32可以是半透明的。另外，可见光导32的经过IMD 处理的表面可以被金属化，以控制光通量的流动并减少杂散光。也可 以使用增亮膜，以改进照明。

现在参考图5，在另一个实施例中，两个可见LED 27a’、27b’ 可以被用在手指传感器组件20’的相对端处，以提供额外的可见光指 示。可见光导32’的基底33’可以从手指传感器组件20’的相对端向外 延伸，以与两个可见多色LED 27a’、27b’的每一个进行耦合。如本领 域技术人员将会认识到的，可以使用更多的LED。

另一个方面针对制造手指传感器组件20的方法。该方法包括将 在其上端具有手指感测区域26并在其下端具有格栅阵列25的IC手 指传感器格栅阵列封装24安装到电路板23。该方法还包括将可见光 源27耦合到电路板23，以由IC手指传感器封装24的电路28进行控 制。该方法还包括将可见光导32光学耦合到可见光源27，以至少部 分地横向包围IC手指传感器球格栅阵列封装24的上端，从而提供可 见光指示。

现在参考图6至8，现在描述通信系统80，该通信系统80包括 安装在蜂窝电话50的暴露表面上的上述手指传感器组件20。在该实 施例中，基于与远程网站75的通信，传感器组件20的控制器(在图 3中的28)可以激活光学指示器，或者其例证性地为可见多色LED(在 图3中的27)和可见光导32的形式。其它光学指示器可以用于其它 实施例。如本领域技术人员将会认识到的，控制器可以与蜂窝电话50 的通信电路(未示出)协作，以通过互联网85与远程网站75通信。

更具体地参考图6，例如，控制器可以操作可见多色LED，以基 于远程网站75的状态改变来照明可见光导32。控制器驱动可见多色 LED，以基于远程网站75的状态改变来照明可见光导32。例如，在 某些实施例中，可见多色LED可以由驱动器来驱动，以便如在装置显 示器52上所指示的，当在远程拍卖标价网站上成功提交高拍卖标价 时，以“绿色”照明可见光导32，或者当在远程拍卖标价网站上别人 出价高时以“红色”照明光学指示器。可见多色LED可以闪烁以以“绿 色”照明可见光导32以指示在远程拍卖标价网站上的拍卖成功，例 如，在标价时间过期后。在可见光导32上的其它颜色可以用来表示在 远程拍卖标价网站上的标价的给定状态。另外，在远程网站上的其它 的状态改变可以包括，例如，成功的完成购买、股价回落到阈值之下、 体育比赛的获胜队和登录/注销状态。本领域技术人员将会认识到其它 类型的远程网站和状态。

现在更具体地参考图7，控制器例证性地激活可见多色LED以 基于与远程网站75建立的安全连接来照明可见光导。例如，可见多色 LED可以由控制器来驱动，以在成功的与例如远程银行网站建立安全 连接(例如，加密的)时以以“绿色”照明可见光导32。或者，多色 LED可以由驱动器来驱动，以便如果到远程银行网站的连接不安全， 则以“红色”照明可见光导32。如本领域技术人员将会认识到的，能够 建立安全连接的其它远程网站也可以与控制器协作。

现在更具体地参考图8，控制器例证性地激活多色LED以基于 远程网站75的用户的身份来照明可见光导32。例如，可见光导32可 以以对应于用户的联系信息的颜色来照明，用户的联系信息存储在蜂 窝电话50的地址本或存储器(未示出)中。在某些实施例中，当从具 有与颜色“蓝色”相关联的联系信息的用户接收到即时消息时，多色 LED可以以“蓝色”照明可见光导32，以指示已经从该用户接收到了即 时消息。在其它实施例中，多色LED可以基于从特定用户置入的信息， 例如，在社交网站上的张贴(posting)，来照明可见光导32。

现在额外地参考图9至11，控制器例证性地与可以是手指生物识 别感测区域的感测区域26协作，以与远程网站75执行导航功能。例 如，如图9中更具体地示出的，导航功能可以包括选择菜单图标或超 链接，或者在远程网站75上移动光标或滚动。

如图10中更具体地示出的，控制器还可以与手指生物识别感测 区域26协作，以与远程网站75执行认证功能。与远程网站75的认证 功能可以包括将在手指生物识别感测区域26上从用户的手指感测的 生物识别与在蜂窝电话50的存储器(未示出)中存储的手指生物识别 进行匹配。基于手指生物识别匹配，可以准许对远程网站75的访问。 例如，手指生物识别匹配可以对应于用于远程网站75的用户名/密码， 例如在图7中示出的远程银行网站。

如图11中更具体地示出的，控制器例证性地与手指生物识别感 测区域26协作，以通过远程网站75执行程序捷径功能。程序捷径功 能可以包括指令的执行，例如，在远程网站75上执行宏。程序捷径功 能还可以是应用程序的快速启动，例如，基于感测用户的手指55来启 动应用程序或一系列应用程序。有利地，在某些实施例中，用户的不 同的手指生物识别可以是可编程的，以对应于要启动的不同的应用程 序。例如，用户的食指可以打开对应于特定城市的天气网站，而用户 的中指可以打开对应于另一个城市的天气网站。例如，程序捷径功能 还可以是在蜂窝电话50的本地。本领域技术人员将会认识到其它程序 捷径功能。

有利地，控制器与手指生物识别感测区域26协作以通过远程网 站75执行导航功能、认证功能和/或程序捷径功能，通过减少在远程 网站75上完成任务的时间量，提高了使用蜂窝电话50的总体简单性。 还可以提高安全性。

如本领域技术人员将会认识到的，控制器的任意的上述功能均可 以单独地或者与另一个功能结合使用。有利地，仅仅通过扫视一下可 见光导32，控制器就可以为蜂窝电话50的用户提供关于远程网站75 的信息。除了控制器基于手指生物识别感测区域26至少执行上述功能 外，这些可见指示还可以与安全性一起提高用户使用蜂窝电话50的简 单性和效率。

另一个方面针对制作电子装置的方法。该方法包括将光学指示器 安置为部分地包围手指生物识别感测区域并暴露在壳体上。该方法包 括在壳体内配置控制器，用于基于手指生物识别感测区域执行至少一 种功能。该方法还包括配置用于基于与远程网站的通信激活光学指示 器的控制器。

配置控制器可以包括配置用于基于与远程网站建立的安全连接 来操作光学指示器的控制器。配置控制器还可以包括配置用于基于远 程网站的用户的身份来操作光学指示器的控制器。该控制器还可以配 置为与手指生物识别感测区域协作，以通过远程网站执行导航功能、 认证功能和程序捷径功能中的至少一种。

得益于在前面的描述和附图中呈现的教导，本领域技术人员将会 想到本发明的很多修改和其它实施例。因此，这样理解，本发明并不 限于公开的特定实施例，并且，所述修改和实施例应当包括在所附权 利要求的范围内。