Apple a obtenu un brevet qui améliore la précision de la détection tactile par ultrasons et de l'imagerie des empreintes digitales sur les boutons

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Aujourd'hui, l'Office américain des brevets et des marques a officiellement accordé à Apple un brevet relatif à l'amélioration de la précision de la détection tactile par ultrasons et de l'imagerie des empreintes digitales sur des boutons tels que le Touch ID de l'iPad Air sur le bouton supérieur, comme le montre notre graphique de couverture. Bien que l'exécution de l'imagerie par ultrasons des empreintes digitales sur le bouton supérieur de l'iPad Air semble assez simple aux yeux des consommateurs, les détails techniques derrière cette fonctionnalité sont assez complexes.

Apple note qu'il existe actuellement de nombreux types d'appareils électroniques capables de recevoir une saisie tactile pour lancer des opérations. Des exemples de tels appareils comprennent les ordinateurs de bureau, les ordinateurs portables et les tablettes, les smartphones, les lecteurs multimédias, les appareils portables tels que les montres et les appareils de surveillance de la santé, les appareils de contrôle et de divertissement pour la maison intelligente, les écouteurs et les écouteurs, ainsi que les appareils pour les environnements générés par ordinateur tels que la réalité augmentée. environnements de réalité mixte ou de réalité virtuelle.

La possibilité d'accéder facilement aux fonctions de l'appareil et/ou aux informations sensibles crée un besoin d'authentification et d'accès sécurisés.

Les systèmes de détection tactile ultrasonique et d'imagerie d'empreintes digitales peuvent être affectés par des différences d'impédance acoustique lorsque les ondes ultrasonores se propagent vers une surface tactile telle qu'une plaque de détection. Ces décalages peuvent provoquer des réflexions indésirables des ondes ultrasonores, en plus d'une réduction de l'énergie des ondes ultrasonores qui finissent par atteindre la plaque de détection et sont réfléchies avec des amplitudes différentes selon qu'un objet (par exemple, une crête d'empreinte digitale) touche ou non. la plaque de détection.

Structures géométriques pour une adaptation d'impédance acoustique et une détection tactile et une imagerie d'empreintes digitales améliorées

Le brevet accordé par Apple se concentre sur l'amélioration de la précision de la détection tactile par ultrasons et de l'imagerie des empreintes digitales en utilisant l'adaptation d'impédance acoustique.

Les décalages d'impédance acoustique entre un réseau de transducteurs ultrasoniques et une plaque de détection peuvent être réduits afin de maximiser le transfert d'énergie et de minimiser les réflexions parasites. Une réduction des désadaptations d'impédance acoustique peut être obtenue en utilisant (i) un époxy composite ayant une impédance acoustique plus élevée que l'époxy seul, (ii) une ou plusieurs couches d'adaptation ayant une impédance acoustique qui est approximativement la moyenne géométrique de l'impédance acoustique du capteur. plaque et l'impédance acoustique du réseau de transducteurs, (iii) des pores ou des perforations dans la plaque de détection, ou (iv) des structures géométriques formées dans la plaque de détection. De plus, les réflexions parasites peuvent être supprimées grâce à une couche absorbante.

Le brevet d'Apple FIG. la figure 2 ci-dessous illustre un schéma fonctionnel d'un dispositif électronique comprenant une détection tactile ultrasonique et une imagerie d'empreintes digitales avec adaptation d'impédance acoustique ; FIGUE. 4A illustre un empilement de détection tactile utilisant un réseau de transducteurs ultrasoniques micro-usinés piézoélectriques (PMUT) ; FIGUE. La figure 4B illustre les réflexions parasites dues aux désadaptations d'impédance acoustique et une signature de doigt réfléchie par la surface tactile d'une plaque de détection lorsqu'un époxy à faible impédance acoustique est utilisé.

Le brevet d'Apple FIG. La figure 6A ci-dessus illustre une couche correspondante fixée à une plaque de détection tout en étant séparée d'un époxy et d'un réseau PMUT ; FIGUE. 6B illustre une couche d'adaptation prise en sandwich entre une plaque de détection et un réseau PMUT ; FIGUE. La figure 6C illustre la transmission de l'énergie d'un signal ultrasonore à travers une seule couche correspondante d'un matériau particulier sur une plage de fréquences et d'épaisseurs de couche.

Pour plus de détails, les ingénieurs apprécieront de consulter le brevet délivré par Apple 11715321.

Certains membres de l'équipe sur ce projet Apple

Publié par Jack Purcher le 01 août 2023 à 15h59 dans 2. Brevets accordés, biométrie et santé | Lien permanent | Commentaires (0)