JP2017504853A - モバイルデバイスにおけるユーザ認証バイオメトリクス - Google Patents

Abstract

認証プロセスは、ユーザがタッチできる領域を指示する、アプリケーションに関連付けられているアイコンなどの画像を、表示デバイス上に提示するステップを伴い得る。少なくとも部分的指紋データが、領域内の1つまたは複数の指タップまたはタッチで取得され得る。正当なユーザの部分的指紋データとマスター指紋データとの比較結果に基づき、機能を呼び出すかどうかを制御システムが決定し得る。機能を呼び出すステップは、商取引を許可するステップまたは表示デバイスをアンロックするステップを伴い得る。いくつかの実装形態では、機能を呼び出すかどうかを決定するステップは、セキュリティのレベルに基づき得る。

Description

優先権の主張
本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、2013年11月6日に出願した米国仮出願第61/900,851号、名称「USER AUTHENTICATION BIOMETRICS IN MOBILE DEVICES」(整理番号QUALP211PUS/133057P1)の優先権を主張するものである。本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、2014年2月11日に出願した米国出願第14/178,156号、名称「USER AUTHENTICATION BIOMETRICS IN MOBILE DEVICES」(整理番号QUALP211US/133057)の優先権を主張するものである。本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、2013年11月4日に出願した米国出願第14/071,362号、名称「DISPLAY WITH PERIPHERALLY CONFIGURED ULTRASONIC BIOMETRIC SENSOR」(整理番号QUALP200US/133242)の優先権も主張するものである。本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、2013年11月4日に出願した米国出願第14/071,320号、名称「PIEZOELECTRIC FORCE SENSING ARRAY」(整理番号QUALP207US/132882)の優先権も主張するものである。

本開示は、一般に、認証デバイス(authentication device)および方法、特にモバイルデバイスに適用可能な認証デバイスおよび方法に関するものである。

モバイルデバイスが多目的に使われるようになるにつれ、ユーザ認証が次第に重要になってきている。大量の個人情報が、モバイルデバイス上に記憶され、および/またはアクセス可能であり得る。さらに、モバイルデバイスは、購入を行い、他の商取引を遂行するために使用されることが多くなってきている。既存の認証方法は、典型的には、正当なユーザによって忘れられるか、または権限のない人によって使用され得る、パスワードまたはパスコードの使用を伴う。改善された認証方法があれば望ましいであろう。

米国特許出願第13/107,635号

本開示のシステム、方法、およびデバイスは、それぞれ、複数の革新的態様を有し、それらの態様のうちのどれ1つ本明細書に開示されている望ましい属性に単独で関与することはない。

本開示で説明されている主題の一革新的態様は、表示デバイス上にユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するステップと、その領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するステップとを伴う方法で実装され得る。指タッチは、たとえば、左親指側タッチング、右親指側タッチング、または指先タッチングを伴い得る。部分的指紋データは、指または親指のタッチング部分に対応し得る。この方法は、部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップと、少なくとも一部は比較プロセスに基づき、機能を呼び出すかどうかを決定するステップとを伴い得る。機能を呼び出すステップは、取引を許可するステップ、個人化されたアプリケーションを起動するステップ、または表示デバイスをアンロックするステップを伴い得る。いくつかの例では、機能を呼び出すかどうかの決定は、セキュリティのレベルに基づき取引を許可するかどうかを決定するステップを伴い得る。

いくつかの実装形態では、部分的指紋データは、現在のマスター指紋データのうちの知られている指紋データ、および新規指紋データを含み得る。この方法は、新規指紋データを含むようにマスター指紋データを更新するステップを伴い得る。更新プロセスは、マスター指紋データを増補するステップおよび/またはマスター指紋データを適応させるステップを伴い得る。

この方法は、正当なユーザの指タップ特性データを決定するステップを伴い得る。機能を呼び出すかどうかを決定するステップは、少なくとも一部は、現在のユーザの指タップ特性データを正当なユーザの指タップ特性データと比較するステップに基づくものとしてよい。いくつかの実装形態では、指タップ特性は、タップの回数、タップの頻度、タップのシーケンス、および/または聴覚的シグネチャに対応し得る。

部分的指紋データを取得するプロセスは、超音波イメージングプロセスを伴い得る。いくつかのそのような実装形態では、部分的指紋データを取得するプロセスは、超音波送信機を「オフ」状態に維持しながら超音波センサアレイを介して部分的指紋データを取得するステップを伴い得る。

いくつかの実装形態では、この方法は、デバイス移動データを受信するステップを伴い得る。決定プロセスは、少なくとも一部はデバイス移動データに基づき得る。

ユーザがタッチするための指示されている領域は、実装形態により異なり得る。いくつかの例では、ユーザがタッチするための領域は、表示領域内、表示領域の外側、または表示デバイスの背面にあり得る。いくつかの実装形態では、ユーザがタッチするための領域は、指紋収集システムの少なくとも一部と重なり得る。

いくつかの実装形態では、この方法は、少なくとも1本の指に対する実質的に完全な指紋データを提供するようユーザに促すステップを伴い得る。この方法は、実質的に完全な指紋データを正当なユーザに関連付けるステップと、実質的に完全な指紋データをメモリに記憶するステップとを伴い得る。

いくつかの例では、この方法は、表示デバイス上に1つまたは複数の購入アイコンを提示するステップを伴い得る。購入アイコンは、たとえば、購入可能品目に対応し得る。この方法は、指または親指のタッチング部分の対応するドラッグ移動に応答して指示された領域上に購入アイコンのうちの1つの表現を移動するステップを伴い得る。この方法は、取引を許可するかどうかを決定するステップを伴い得る。

いくつかの実装形態では、この方法は、表示デバイス上に1つまたは複数のアプリケーションアイコンを提示するステップを伴い得る。アプリケーションアイコンの各々が、ソフトウェアアプリケーションに対応し得る。この方法は、指または親指のタッチング部分の対応するドラッグ移動に応答して指示された領域上にアプリケーションアイコンのうちの1つの表現を移動するステップを伴い得る。この方法は、対応するアプリケーションを起動するかどうかを決定するステップを伴い得る。

本開示で説明されている主題の他の革新的態様は、表示デバイス上に、商取引をするためにユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するステップを伴う方法で実装され得る。この方法は、セキュリティのレベルが商取引に対応し得ることを決定するステップを伴い得る。この方法は、また、領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得することも伴い得る。部分的指紋データは、指または親指のタッチング部分に対応し得る。この方法は、部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップと、少なくとも一部は比較プロセスとセキュリティのレベルとに基づき、商取引を許可するかどうかを決定するステップとも伴い得る。

セキュリティのレベルは、要求された決済額、利用可能なクレジットの額、口座間で送金される金額、商品の種類、またはユーザの信用度のうちの1つまたは複数に基づき得る。いくつかの例では、この方法は、セキュリティのレベルで、商取引を許可するかどうかを決定するために追加のデータが必要になることを指示することを決定するステップを伴い得る。追加のデータは、少なくとも1本の指に対する完全な指紋データ、指タップ特性、および/またはデバイス移動データを含み得る。指タップ特性は、タップの回数、タップの頻度、タップのシーケンス、および/または聴覚的シグネチャに対応し得る。

本明細書で説明する方法の一部または全部は、非一時的媒体に記憶されている命令(たとえば、ソフトウェア)に従って1つまたは複数のデバイスによって実行され得る。そのような非一時的媒体は、限定はしないがランダムアクセスメモリ(RAM)デバイス、リードオンリーメモリ(ROM)デバイスなどを含む、本明細書で説明するものなどのメモリデバイスを含み得る。したがって、本開示で説明する主題の他の革新的態様は、ソフトウェアが記憶されている非一時的媒体で実装され得る。たとえば、ソフトウェアは、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示し、領域内の少なくとも1回の部分的指タッチから部分的指紋データを取得するように少なくとも1つの装置を制御するための命令を含み得る。部分的指紋データは、指または親指のタッチング部分に対応し得る。ソフトウェアは、部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較し、少なくとも一部は比較プロセスに基づき、機能を呼び出すかどうかを決定するように少なくとも1つの装置を制御するための命令を含み得る。

この機能は、取引を許可するステップ、個人化されたアプリケーションを起動するステップ、または表示デバイスをアンロックするステップを伴い得る。部分的指紋データは、現在のマスター指紋データのうちの知られている指紋データ、および新規指紋データを含み得る。ソフトウェアは、新規指紋データを含むようにマスター指紋データを更新するように少なくとも1つの装置を制御するための命令を含み得る。更新するステップは、マスター指紋データを増補するステップまたはマスター指紋データを適応させるステップのうちの少なくとも1つを伴い得る。取得するステップは、超音波イメージングプロセスを伴い得る。

ソフトウェアは、表示デバイス上に1つまたは複数の購入アイコンを提示するように少なくとも1つの装置を制御するための命令を含み得る。購入アイコンは、購入可能品目に対応し得る。ソフトウェアは、指または親指のタッチング部分の対応するドラッグ移動に応答して指示された領域上に購入アイコンのうちの1つの表現を移動し、取引を許可するかどうかを決定するように少なくとも1つの装置を制御するための命令を含み得る。

いくつかの例では、ソフトウェアは、表示デバイス上に1つまたは複数のアプリケーションアイコンを提示するように少なくとも1つの装置を制御するための命令を含み得る。アプリケーションアイコンの各々が、ソフトウェアアプリケーションに対応し得る。ソフトウェアは、指または親指のタッチング部分の対応するドラッグ移動に応答して指示された領域上にアプリケーションアイコンのうちの1つの表現を移動し、対応するアプリケーションを起動するかどうかを決定するように少なくとも1つの装置を制御するための命令を含み得る。

本開示で説明する主題の他の革新的態様は、ディスプレイと、指紋収集システムと、制御システムとを備え得る装置で実装されるものとしてよい。制御システムは、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するようにディスプレイを制御するステップと、領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得し、部分的指紋データは指または親指のタッチング部分に対応し得る、ように指紋収集システムを制御するステップと、部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップと、少なくとも一部は比較プロセスに基づき、機能を呼び出すかどうかを決定するステップとを実行することができるものとしてよい。

装置は、デバイス移動をセンシングし、デバイス移動データを制御システムに提供することができるモーションセンサシステムを備え得る。制御システムは、デバイス移動データが正当なユーザのデバイス移動データと対応するかどうかを決定することができるものとしてよい。

いくつかの実装形態では、この装置は、指タップセンシングシステムを含み得る。制御システムは、指タップセンシングシステムから、1つまたは複数の指タップに関する情報を受信するステップと、1つまたは複数の指タップに関する情報に基づき指タップ特性データを決定するステップとを実行することができるものとしてよい。機能を呼び出すかどうかを決定するステップは、少なくとも一部は、指タップ特性データを正当なユーザの指タップ特性データと比較するステップに基づくものとしてよい。指タップ特性データは、タップの回数、タップの頻度、タップのシーケンス、および/または聴覚的シグネチャに対応し得る。

いくつかの例では、指紋収集システムは、超音波イメージングシステムを含み得る。そのようないくつかの実装形態によれば、超音波イメージングシステムは、超音波センサアレイと超音波送信機とを備え得る。いくつかの例では、取得プロセスは、超音波送信機を「オフ」状態に維持しながら超音波センサアレイを介して部分的指紋データを取得するステップを伴い得る。いくつかの実装形態では、指紋収集システムは、表示領域内に位置決めされ得る。しかしながら、代替的実装形態では、指紋収集システムは、少なくとも一部は表示領域の外に位置決めされ得る。たとえば、指紋収集システムは、表示領域の周辺部、装置の側部、装置の背面などに位置決めされ得る。

本開示で説明する主題の他の革新的態様は、表示デバイス上に、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するステップを伴うものとしてよい方法で実装され得る。画像は、第1のソフトウェアアプリケーションに関連付けられているアイコンに対応し得る。この方法は、領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するステップを伴い得る。部分的指紋データは、指または親指のタッチング部分に対応し得る。

この方法は、部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップを伴い得る。マスター指紋データは、たとえば、認証機能に関係する第2のソフトウェアアプリケーションに対応し得る。この方法は、少なくとも一部は比較プロセスに基づき、新規指紋データを含むようにマスター指紋データを更新するかどうかを決定するステップを伴い得る。いくつかの例では、第1のソフトウェアアプリケーションは、認証機能に関係しない。いくつかの実装形態では、更新は、マスター指紋データを増補するステップおよび/またはマスター指紋データを適応させるステップを伴い得る。

この方法は、正当なユーザの新規指タップ特性データを取得するステップを伴い得る。決定プロセスは、新規指タップ特性データに従って正当なユーザの既存の指タップ特性データを更新するかどうかを決定するステップを伴い得る。いくつかの例では、指タップ特性は、タップの回数、タップの頻度、タップのシーケンス、および/または聴覚的シグネチャに対応し得る。

いくつかの実装形態では、この方法は、正当なユーザの新規デバイス移動データを受信するステップを伴い得る。決定プロセスは、新規デバイス移動データに従って正当なユーザの既存のデバイス移動データを更新するかどうかを決定するステップを伴い得る。

本開示で説明する主題のさらに他の革新的態様は、ユーザに対して表示デバイス上で1つまたは複数のアイコンを提示するステップと、ユーザの指が提示されているアイコンのうちの1つに対応し得る表示デバイスの領域をタッチしているという指示を受信するステップとを伴い得る方法で実装され得る。この方法は、指の対応するドラッグ移動に応答して、アイコンの選択を指示する領域上に提示されているアイコンのうちの1つの表現を移動するステップと、指が指紋センシング領域内に位置決めされたときに指からバイオメトリック情報を収集するステップと、収集されたバイオメトリック情報に基づき機能を呼び出すステップとを伴い得る。

収集プロセスは、指から部分的指紋データを取得するステップを伴い得る。機能を呼び出すステップは、取引を許可するステップ、アプリケーションを起動するステップ、または表示デバイスをアンロックするステップを伴い得る。

本開示で説明されている主題のさらに他の革新的態様は、表示デバイス上にユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するステップと、その領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するステップとを伴い得る方法で実装され得る。部分的指紋データは、指または親指のタッチング部分に対応し得る。この方法は、少なくとも一部は部分的指紋データに基づく認証プロセスを実行するステップを伴い得る。

いくつかの実装形態では、この方法は、少なくとも一部は認証プロセスに基づき、機能を呼び出すかどうかを決定するステップを伴い得る。たとえば、機能を呼び出すステップは、取引を許可するステップ、個人化されたアプリケーションを起動するステップ、または表示デバイスをアンロックするステップを伴い得る。

本開示で説明する主題のさらなる革新的態様は、表示上に1つまたは複数のアイコンを提示するステップと、ユーザが提示されるアイコンのうちの少なくとも1つをインタラクティブに操作しているという指示を受信するステップとを伴うものとしてよい方法で実装され得る。この方法は、指から、ユーザがアイコンをインタラクティブに操作している間に、指が指紋センシング領域内に位置決めされたときに、バイオメトリック情報を収集するステップを伴い得る。この方法は、少なくとも一部は収集されたバイオメトリック情報に基づき機能を呼び出すステップを伴い得る。

いくつかの例では、収集プロセスは、指から部分的指紋データを取得するステップを伴い得る。ユーザがアイコンをインタラクティブに操作しているという指示を受信するステップは、提示されているアイコンのうちの1つに対応する表示デバイスの領域を指がタッチしているという指示を受信するステップを伴い得る。代替的に、またはそれに加えて、指示を受信するステップは、指示された領域に向かう指のドラッギングモーションの指示を受信するステップを伴い得る。指示された領域は、たとえば、ディスプレイ上に表示され得る。しかしながら、いくつかの例では、指示された領域は、ディスプレイの縁、表示デバイスの側部、または表示デバイスの背面であってもよい。たとえば、ディスプレイは、表示デバイスの前側にあってよく、指紋センシング領域は、表示デバイスの側部、表示デバイスの背面などにあってもよい。

いくつかの実装形態では、ユーザが提示されているアイコンをインタラクティブに操作しているという指示を受信するステップは、ユーザがアイコンを、何回か、および/または時間間隔の範囲内で、タップしたという指示を受信するステップを伴い得る。いくつかの例では、バイオメトリック情報を収集するステップは、超音波イメージングシステムを伴い得る。

本開示で説明する主題の他の革新的態様は、ディスプレイと、指紋収集システムと、制御システムとを備え得る装置で実装されるものとしてよい。制御システムは、商取引を行うためにユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するようにディスプレイを制御するステップと、セキュリティのレベルが商取引に対応し得ることを決定するステップと、指紋収集システムを介して、領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するステップとを実行することができるものとしてよい。部分的指紋データは、指または親指のタッチング部分に対応し得る。制御システムは、部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップと、少なくとも一部は比較プロセスとセキュリティのレベルとに基づき、商取引を許可するかどうかを決定するステップとを実行することができるものとしてよい。

いくつかの例では、セキュリティのレベルは、要求される決済額、利用可能なクレジットの額、口座間で送金される金額、商品の種類、および/またはユーザの信用度のうちの1つまたは複数に基づき得る。いくつかの実装形態によれば、制御システムは、セキュリティのレベルで、商取引を許可するかどうかを決定するために追加のデータが必要になることを指示することを決定することができるものとしてよい。

本開示で説明する主題のさらに他の革新的態様は、ディスプレイと、指紋収集システムと、制御システムとを備え得る装置で実装されるものとしてよい。制御システムは、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するようにディスプレイを制御するステップと、指紋収集システムを介して、領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するステップとを実行することができるものとしてよい。部分的指紋データは、指または親指のタッチング部分に対応し得る。制御システムは、部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップと、少なくとも一部は比較プロセスに基づき、取引を許可するか、個人化されたアプリケーションを起動するか、または装置をアンロックするかどうかを決定するステップとを実行することができるものとしてよい。

いくつかの実装形態では、この装置は、タッチセンシングシステムを含み得る。制御システムは、ディスプレイ上に1つまたは複数の購入アイコンを提示するようにディスプレイを制御することができるものとしてよい。購入アイコンは、購入可能品目に対応し得る。制御システムは、タッチセンシングシステムを介して、指または親指のタッチング部分のドラッグ移動の指示を受信するステップと、指または親指のタッチング部分のドラッグ移動に応答して、指示された領域上に購入アイコンのうちの1つの表現を移動するようディスプレイを制御するステップと、取引を許可するかどうかを決定するステップとを実行することができるものとしてよい。

いくつかの実装形態では、制御システムは、表示デバイス上に1つまたは複数のアプリケーションアイコンを提示するようにディスプレイを制御することができるものとしてよい。アプリケーションアイコンの各々が、ソフトウェアアプリケーションに対応し得る。制御システムは、タッチセンシングシステムを介して、指または親指のタッチング部分のドラッグ移動の指示を受信するステップと、指または親指のタッチング部分のドラッグ移動に応答して指示された領域上にアプリケーションアイコンのうちの1つの表現を移動するステップと、アプリケーションアイコンのうちの1つの表現と対応するアプリケーションを起動するかどうかを決定するステップとを実行することができるものとしてよい。

本開示で説明する主題のさらに他の革新的態様は、ディスプレイと、タッチセンシングシステムと、バイオメトリックセンサと、制御システムとを備え得る装置で実装されるものとしてよい。制御システムは、1つまたは複数のアイコンを提示するようにディスプレイを制御するステップと、タッチセンシングシステムを介して、ユーザの指が提示されているアイコンのうちの1つに対応する表示デバイスの領域をタッチしているという指示を受信するステップとを実行することができるものとしてよい。制御システムは、タッチセンシングシステムを介して、指のドラッグ移動の指示を受信するステップと、指のドラッグ移動に応答して、アイコンの選択を指示する領域上に提示されているアイコンのうちの1つの表現を移動するようにディスプレイを制御するステップとを実行することができるものとしてよい。

制御システムは、指がバイオメトリックセンサに対応する領域内に位置決めされときに指からバイオメトリック情報を収集するステップと、収集されたバイオメトリック情報に基づき機能を呼び出すステップとを実行することができるものとしてよい。たとえば、バイオメトリック情報を収集するステップは、指から部分的指紋データを取得するステップを伴い得る。機能を呼び出すステップは、取引を許可するステップ、アプリケーションを起動するステップ、または装置をアンロックするステップを伴い得る。

本明細書で説明する主題の1つまたは複数の実装形態の詳細が、添付の図面および以下の説明に記載されている。他の特徴、態様、および利点は、発明を実施するための形態、図面、および特許請求の範囲から明らかになる。以下の図の相対的な寸法は、一定の縮尺で描かれていない可能性があることに留意されたい。

本明細書で説明する主題の1つまたは複数の実装形態の詳細が、添付の図面および以下の説明に記載されている。他の特徴、態様、および利点は、発明を実施するための形態、図面、および特許請求の範囲から明らかになる。以下の図の相対的な寸法は、一定の縮尺で描かれていない可能性があることに留意されたい。様々な図面中の同様の参照番号および名称は、同様の要素を示す。

タッチバイオメトリクスを使用する方法の一例の概要を示す流れ図である。 表示デバイス上にユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示する例を示す図である。 表示デバイス上にユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示する例を示す図である。 表示デバイス上に表示されるバーコードの一例を示す図である。 タッチバイオメトリクスを使用する方法の別の例の流れ図である。 表示デバイス上の購入アイコンおよびユーザがアイコンをドラッグできる領域を提示する例を示す図である。 表示デバイス上の購入アイコンおよびユーザがアイコンをドラッグできる領域を提示する例を示す図である。 タッチバイオメトリクスを使用する方法の別の例の流れ図である。 表示デバイス上のアプリケーションアイコンおよびユーザがアイコンをドラッグできる領域を提示する例を示す図である。 表示デバイス上のアプリケーションアイコンおよびユーザがアイコンをドラッグできる領域を提示する例を示す図である。 タッチバイオメトリクスを使用する方法の別の例の流れ図である。 タッチバイオメトリクスを使用する方法の別の例の流れ図である。 タッチバイオメトリクスを使用する方法の別の例の流れ図である。 部分的指紋データに対応する指紋画像の例を示す図である。 部分的指紋データに対応する指紋画像の例を示す図である。 部分的指紋データに対応する指紋画像の例を示す図である。 部分的指紋データに対応する指紋画像の例を示す図である。 部分的指紋データに対応する指紋画像の例を示す図である。 部分的指紋データに対応する指紋画像の例を示す図である。 部分的指紋データに対応する指紋画像の例を示す図である。 部分的指紋データに対応する指紋画像の例を示す図である。 部分的指紋データに対応する指紋画像の例を示す図である。 部分的指紋データに対応する指紋画像の例を示す図である。 部分的指紋データに対応する指紋画像の例を示す図である。 部分的指紋データに対応する指紋画像の例を示す図である。 マスター指紋に対応する画像の一例を示す図である。 マスター指紋データを更新するいくつかの方法の例の概要を示す流れ図である。 ユーザがモバイル表示デバイスを左手に持っている一例を示す図である。 ユーザがモバイル表示デバイスを右手に持っている一例を示す図である。 ユーザが表面に載せられているモバイル表示デバイスをインタラクティブに操作している一例を示す図である。 指紋収集システムを備える表示デバイスの別の例を示す図である。 少なくとも一部はセキュリティのレベルに基づき取引を許可するかどうかを決定する一例を示す流れ図である。 取引額に基づきセキュリティのレベルを決定する一例を示すグラフである。 デバイス移動データとして取り込まれ得るデバイス移動の例を示す図である。 デバイス移動データとして取り込まれ得るデバイス移動の例を示す図である。 表示デバイスの構成要素の例を示すブロック図である。 タッチセンシングシステムの一例のブロック図である。 図6Aに示され、単一センサピクセルの追加の詳細が示されている、タッチセンシングシステムの例の略図である。 図6Aに示され、単一センサピクセルの追加の詳細が示されている、タッチセンシングシステムの例の略図である。 力センシングデバイスからユーザ入力を受け取り、ユーザ入力に従って超音波送信機をオンまたはオフにするプロセスの一例の概要を示す流れ図である。 図7に概要が示されているプロセスの例を示す図である。 図7に概要が示されているプロセスの例を示す図である。 図7に概要が示されているプロセスの例を示す図である。 タッチセンシングシステムの分解図の一例である。 タッチセンシングシステムの代替的な例の分解組立図である。 表示領域の外に位置決めされた超音波指紋センサを有する表示デバイスの例を示す図である。 表示領域の外に位置決めされた超音波指紋センサを有する表示デバイスの例を示す図である。 表示領域の外に位置決めされた超音波指紋センサを有する表示デバイスの例を示す図である。 本明細書で説明されているようなタッチセンシングシステムを備える表示デバイスを示すシステムブロック図の例を示す図である。 本明細書で説明されているようなタッチセンシングシステムを備える表示デバイスを示すシステムブロック図の例を示す図である。

以下の説明は、本開示の革新的態様について説明する目的で、いくつかの実装形態を対象とする。しかし、当業者なら、本明細書の教示が多数の異なるやり方で適用され得ることを容易に理解するであろう。説明されている実装形態は、タッチセンシングシステムを含む任意のデバイス、装置またはシステム内に実装され得る。加えて、説明する実装形態は、モバイル電話、マルチメディアインターネット対応携帯電話、モバイルテレビジョン受像機、ワイヤレスデバイス、スマートフォン、Bluetooth(登録商標)デバイス、携帯情報端末(PDA)、ワイヤレス電子メール受信機、ハンドヘルドコンピュータまたはポータブルコンピュータ、ネットブック、ノートブック、スマートブック、タブレット、プリンタ、複写機、スキャナ、ファクシミリデバイス、全地球測位システム(GPS)受信機/ナビゲータ、カメラ、デジタルメディアプレーヤ(MP3プレーヤなど)、カムコーダ、ゲーム機、腕時計、時計、計算機、テレビジョンモニタ、フラットパネルディスプレイ、電子読取りデバイス(たとえば、電子リーダー)、モバイルヘルスデバイス、コンピュータモニタ、自動車用ディスプレイ(走行距離計ディスプレイおよび速度計ディスプレイなどを含む)、コックピット制御機器および/またはディスプレイ、カメラ視野ディスプレイ(車両における後方視野カメラのディスプレイなど)、電子写真、街頭ビジョンまたは電子看板、映写機、建築構造、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダまたはプレーヤ、DVDプレーヤ、CDプレーヤ、VCR、ラジオ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯/乾燥機、駐車メータ、パッケージ構造(マイクロ電気機械システム(MEMS)アプリケーションを含む電気機械システム(EMS)アプリケーション、ならびに非EMSアプリケーションにおけるものなど)、美的構造(宝石または衣服上への画像の表示など)、ならびに様々なEMSデバイスなどであるがそれらに限らない様々な電子デバイスに含まれるかまたはそれらの電子デバイスに関連付けられてもよいことが企図されている。本明細書の教示は、電子スイッチングデバイス、無線周波数フィルタ、センサ、加速度計、ジャイロスコープ、動作検知デバイス、磁気計、家庭用電子機器用の慣性構成要素、家庭用電化製品の部品、バラクタ、液晶デバイス、電気泳動デバイス、駆動方式、製造プロセス、および電子試験機器などであるがそれらに限らない用途に使用されてもよい。したがって、この教示は、各図にのみ示されている実装形態に限定されるものではなく、その代わりに当業者に容易に明らかになる広い適用性を有する。

本明細書で説明するいくつかの実装形態では、タッチバイオメトリクスを使用してモバイル表示デバイスなどの、デバイスのユーザを認証する。いくつかの実装形態では、認証方法は、表示デバイス上にユーザがタッチできる、たとえばタップできる領域を指示する画像を提示するステップを伴い得る。画像は、たとえば、表示デバイス上に提示されるアプリケーションすなわち「アプリ」に関連付けられているアイコンであり得る。この方法は、領域内の1つまたは複数の指タップまたはタッチから少なくとも部分的指紋データを取得するステップを伴い得る。部分的指紋データは、指または親指のタッチング部分に対応し得る。本明細書で使用されているように、「指紋」という用語は、指または親指のいずれかの指紋を指すものとしてよい。

この方法は、部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップと、少なくとも一部は比較プロセスに基づき、機能を呼び出すかどうかを決定するステップとを伴い得る。たとえば、マスター指紋データは、表示デバイスのメモリに記憶されるか、または表示デバイスによってアクセス可能である比較的より完全な指紋画像で対応し得る。機能は、たとえば、商取引を許可するステップ、アプリを起動するステップ、または表示デバイスをアンロックするステップを伴い得る。いくつかの実装形態では、機能は、セキュリティのレベルに基づき取引を許可するステップを伴い得る。

いくつかのそのような方法は、ユーザに対して透過的である方式で、指紋データおよび/または指タップ特性などの、タッチバイオメトリクスを取得し使用するステップを伴い得る。指紋データ、指タップ特性、および/または他のバイオメトリックデータは、ユーザが通常の方式で、たとえばアプリケーションのネイティブ環境において、アプリケーションをインタラクティブに操作している間にユーザを登録し、および/または認証するために取得され、使用され得る。たとえば、この方法は、電子決済を行うために表示デバイス上に画像(アイコンなど)を提示するステップと、その画像にタッチするか、またはタップすることをユーザに促すステップとを伴い得る。決済は、ユーザがこのプロセスを意識する必要なくタッチしているときに取得されるバイオメトリック情報を使用して認証され得る。

図1Aは、タッチバイオメトリクスを使用する方法の一例の概要を示す流れ図である。方法100のブロックは、本明細書で説明する他の方法と同様に、指示されている順序で必ずしも実行されない。さらに、そのような方法は、示され、および/または説明されているよりも多くの、または少ないブロックを含み得る。この例では、ブロック105は、表示デバイス上に、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するステップを伴う。いくつかの実装形態では、画像は、ユーザが画像自体をタッチすべきであることを指示するアイコン、ボタンの画像などであってよい。代替的に、画像は、ユーザがタッチできる別の領域を指示してもよい。アイコンは、たとえば、下にある指紋または他のバイオメトリックセンサが置かれ得る場所を指示するボックスの輪郭を含み得る。代替的に、アイコンは、たとえば、指紋または他のバイオメトリックセンサが、ディスプレイの下、もしくは横、または表示デバイス筐体の背面もしくは横などの、ディスプレイに関して位置決めされる場所を指示する矢印を含み得る。代替的に、画像は、ユーザが領域をタッチするか、またはバイオメトリックもしくは指紋センサで動作を実行するためのメッセージまたは命令であってよく、これはこの目的のためにユーザに知られている。代替的に、入力を促すメッセージが表示されるものとしてよく、ユーザはこれを、ユーザが指紋または他のバイオメトリックセンサをタッチすべきであることを意味すると理解する。たとえば、「Authenticate」というメッセージを表示すると、これは指紋または他のバイオメトリックセンサへの入力を意味する。

ブロック110は、領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するステップを伴う。ここで、部分的指紋データは、指または親指のタッチング部分に対応する。本明細書で使用されているように、「指紋データ」は、指紋識別または「指紋鑑定」の様々な分野における当業者によって知られている様々な種類のデータを含むものとしてよく、これは限定はしないが指または親指の皮膚紋理画像データおよび指紋特徴点の種類、配置、および/または間隔に対応するデータなどの、指紋特徴点を特徴付けるために使用されるデータを含む。部分的指紋データの例は、以下で、たとえば、図2A〜図2Lを参照しつつ説明される。「部分的指紋データ」は、たとえば、「実質的に完全な」または「完全な」指紋データとして以下で説明されるものの一部にのみ対応し得る。たとえば、部分的指紋データは、「完全な」指紋の2/3、半分未満、25%未満、または10%未満にすら対応し得る。

この例では、ブロック115は、部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップを伴う。マスター指紋データは、登録プロセスにおいて取得されているものとしてよく、そのときに、正当なユーザは、「完全な」または実質的に完全な、指紋データを1つもしくは複数の指および/または親指について提供している。「完全な指紋データ」と「実質的に完全な指紋データ」という用語は本明細書では入れ換えて使用されてもよい。これらの用語は、たとえば、指または親指を指紋収集システムに対応する領域上の実質的に平坦な位置に置くこと、指または親指をそのような領域上で「ロールさせる」こと、などによって取得され得る指紋データに対応し得る。「完全な」または「実質的に完全な」指紋データは、必ずしも、指または親指のあらゆる皮膚紋理もしくは渦巻きに対応する指紋データを意味するとは限らないことは理解されるであろう。いくつかのそのような実装形態は、少なくとも1つの指に対する完全な指紋データを提供することを正当なユーザに促すステップと、完全な指紋データを正当なユーザに関連付けるステップと、完全な指紋データをメモリに記憶するステップとを伴い得る。そのような完全な指紋データは、マスター指紋データの少なくとも一部として記憶され得る。いくつかの実装形態では、たとえば、1つの指に対する完全な指紋データは、少なくとも1つの他の指、親指などに対する完全な指紋データと、マスター指紋データとして集約され得る。指紋データは、個人がモバイルデバイスのタッチスクリーンに物理的にタッチする可能性のある場所を表す、指の爪の近くの1つまたは複数の指先の一部を含み得る。

しかしながら、以下で説明されるように、いくつかの実装形態は、ユーザが表示デバイス上の他のソフトウェアアプリケーションをインタラクティブに操作している(インターネットを閲覧している、携帯電話を使用している、商取引を行っているなど)間、タッチパネルをタップするなど、表示デバイスに対する他の操作を実行している間にマスター指紋データを取得し、増補し、適合し、および/または更新するステップを伴う。

マスター指紋データは、ローカルに、たとえば、表示デバイスのメモリ内に記憶されるものとしてよい。代替的に、またはそれに加えて、マスター指紋データは、データネットワークを介してアクセス可能なメモリデバイスなどの、別のデバイスに記憶され得る。たとえば、マスター指紋データは、サーバのメモリデバイス、またはサーバによってアクセス可能なメモリデバイス上に記憶され得る。

この例では、ブロック120は、少なくとも一部はブロック115の比較プロセスに基づき、機能を呼び出すかどうかを決定するステップを伴う。機能を呼び出すステップは、たとえば、商取引などの取引を許可するステップを伴う。いくつかの実装形態では、機能を呼び出すステップは、個人化されたアプリケーションを起動するステップまたは表示デバイスをアンロックするステップを伴い得る。いくつかの実装形態では、個人化されたアプリケーションは、個人用電子メールアカウント、個人用カレンダー、またはユーザの身体的活動、たとえば、ユーザの体に着けた活動センサによって測定され得るステップの数および消費カロリーのダッシュボードを表示するアプリケーションであってよい。いくつかの実装形態では、個人化されたアプリケーションは、仮想プライベートネットワーク(VPN)であってよく、機能を呼び出すステップは、VPNを確立するステップを伴い得る。いくつかのそのような実装形態によれば、VPNは、部分的指紋データにのみ基づき確立され得るが、その一方で、代替的実装形態では、ユーザIDおよび/またはパスコードなどのさらなる情報が、VPNが確立され得る前に提供され、評価される必要があり得る。

いくつかの実装形態では、ブロック120は、指紋個別化とも称され得る、指紋識別のためのコンピュータソフトウェアを呼び出すステップを伴い得る。そのようなソフトウェアは、表示デバイスのメモリシステムの一部などの、非一時的媒体上に記憶され得る。代替的に、またはそれに加えて、関係するソフトウェアの少なくとも一部は、たとえば、データネットワークを介して、表示デバイスがアクセスすることができるものとしてよい別のデバイスのメモリシステムに記憶され得る。そのような指紋識別ソフトウェアは、たとえば、マスター指紋データおよび部分的指紋データが同じ指または親指に対応するかどうかを決定するために閾値採点規則を適用するように1つまたは複数のデバイスを制御するための命令を含み得る。採点規則は、たとえば、マスター指紋データおよび部分的指紋データによって指示される指紋特徴点の種類、配置、および/または間隔を比較するステップに関係し得る。

いくつかの実装形態では、認証データの追加の種類が、方法100および/または本明細書で説明されている他の方法において評価され得る。いくつかのそのような実装形態では、認証データの追加の種類は、機能を呼び出すかどうかの決定(図1Aのブロック120)が、たとえば、セキュリティのレベルに基づき取引を許可するかどうかを決定するステップを伴い得るので評価され得る。図4Aを参照しつつ以下でより詳しく説明されるように、セキュリティのより高いレベルは、取引を許可するかどうかを決定するステップなどの、機能を呼び出すかどうかを決定するプロセスにおいて認証データの追加の種類を評価するステップに対応し得る。

たとえば、いくつかの実装形態では、指タップ特性データは、指タップ特性データが正当なユーザの指タップ特性データと対応するかどうかを決定するために評価され得る。指タップ特性データは、たとえば、タップの頻度(たとえば、タップとタップとの間の平均時間間隔によって測定されるような)および/またはタップの回数(たとえば、所定の時間間隔におけるタップの平均回数、タップの圧力、またはタップのドウェルによって測定されるような)と対応し得る。したがって、タップの頻度および/またはタップの回数は、たとえば、表示デバイス上に表示される1つまたは複数のグラフィックユーザインターフェースをインタラクティブに操作するときに(たとえば、キーパッドをインタラクティブに操作するときに)、ユーザが通常表示デバイスをタップする速度を指示し得る。

タップの頻度および/またはタップの回数は、指タップセンシングシステムによって決定され得る。いくつかの実装形態では、指タップセンシング装置は、表示デバイスのマイクロフォンを含み得る。いくつかの実装形態では、指タップセンシングシステムは、限定はしないが本明細書で説明されている種類のタッチセンシングシステムを含む、表示デバイスのタッチセンシングシステムを含み得る。

いくつかの実装形態では、指タップ特性データは、少なくとも一部は、正当なユーザの指タップの音響シグネチャに基づき得る。たとえば、ユーザによっては、通常、指の爪が比較的長い場合がある。指の爪を含む指先で表示デバイス上をタップすることによって発生する音は、指の爪を含まない指先で表示デバイス上タップすることによって発生する音と異なる。比較的細い指は、比較的肉づきの良い太い指と異なるタップ音を発生する。大きい指ほど、比較的小さい指と異なるタップ音を発生する傾向がある。表示デバイスのマイクロフォンは、たとえば、登録期間中または表示デバイスの日常的使用において、正当なユーザのタップ音に対応する音響データを取り込むために使用され得る。

少なくとも一部はタップ音に対応する音響データに基づき、表示デバイスの(または別のデバイスの)制御システムは、正当なユーザの指タップの音響シグネチャを決定し得る。たとえば、制御システムは、音響データを時間領域から周波数領域に変換することができるものとしてよい。制御システムは、周波数領域データを所定の数の周波数範囲に分割するステップと、周波数範囲の各々における音響データに対応する電力を決定するステップとを実行することができるものとしてよい。そのような実装形態では、正当なユーザの指タップの音響シグネチャは、少なくとも一部は、周波数範囲の各々における電力に基づき得る。たとえば、正当なユーザの指タップの音響シグネチャは、少なくとも一部は、周波数範囲の各々における平均電力に基づき得る。その結果得られる音響シグネチャは、たとえば、正当なユーザの指タップの音響シグネチャを表示デバイスを現在使用している人の音響シグネチャと比較することによって認証プロセスの際に使用され得る。いくつかの実装形態では、タップ-タップ-休止-タップなどのタップのシーケンスがセンシングされ、記憶されているシーケンスと比較されて、シーケンスが一致したときに正当なユーザであると決定し、機能を呼び出すことができる。

したがって、機能を呼び出すかどうかの決定(図1Aのブロック120における)は、少なくとも一部は、指タップ特性データを評価することに基づき得る。代替的に、またはそれに加えて、方法100は、デバイス移動データを受信するステップを伴うものとしてよく、ブロック120の決定プロセスは、少なくとも一部は、デバイス移動データに基づき得る。デバイス移動データの例は、以下で、たとえば、図4B〜図5を参照しつつ説明される。

図1Bおよび図1Cは、表示デバイス上にユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示する例を示す。したがって、図1Bおよび図1Cは、図1Aのブロック105の例を示している。図1Bおよび図1Cでは、表示デバイス1340は、商取引に関連付けられている画像を提示している。図1Bおよび図1Cに示されている例では、商取引は、コーヒーを購入するステップを伴う。したがって、コーヒーのカップおよび価格が、表示デバイス1340の表示領域125上に示されている。

図1Bに示されている実装形態では、画像130は、ユーザが画像130が表示される領域をタッチすべきであることを指示するアイコンである。画像130は、コーヒーをオンラインで購入するためのサードパーティ製ソフトウェアアプリケーションまたは「アプリ」の一部として提示され得る。たとえば、ソフトウェアは、ユーザがアプリストアから、またはStarbucks(商標)、Peet's(商標)などの会社のウェブサイトから、表示デバイス1340にダウンロードしたアプリであってよい。ユーザが画像130に対応する領域内をタッチまたはタップしたときに、表示デバイス1340のタッチパネルが、ユーザのタッチを検出し得る。アプリは、ユーザが表示デバイス1340上に指示された価格に対してコーヒーを購入することを望んでいることを指示する信号をデータネットワークを介して送信するように表示デバイス1340を制御し得る。信号は、たとえば、アプリを提供した会社によって制御されるサーバに送信され得る。

しかしながら、アプリに対する機能を提供するステップに加えて、ユーザが画像130の領域内の指または親指のタッチング部分をタッチまたはタップしたときに部分的指紋データが取得され得る。したがって、このプロセスは、図1Aのブロック110の一例である。いくつかの実装形態では、アプリの自然な使用環境において登録が実行される。アプリは、認証機能に関係する場合も関係しない場合もある。登録は、ユーザが画像130の領域内の指または親指のタッチング部分をタッチまたはタップしたときに必ず得られる部分的指紋データを取得し、相関させ、集約することによってインクリメンタルに実行され得る。

たとえば、図1Aのブロック105は、認証機能に関係しない第1のソフトウェアアプリケーションに関連付けられているアイコンを提示するステップを伴い得る。ブロック115において、部分的指紋データが正当なユーザのマスター指紋データと対応すると決定された場合、方法100は、第1のソフトウェアアプリケーションと関連して認証プロセスが現在使用されていない場合であっても、新規指紋データを含むようにマスター指紋データを更新するかどうかを決定するステップを伴い得る。そのような方法によれば、登録は、少なくとも一部は、ユーザが明示的な登録命令を与えられる対話形式とは対照的に、第1のソフトウェアアプリケーションの自然な使用環境において実行され得る。

他の種類の認証データが、類似の方式で取得され得る。たとえば、そのような方法は、正当なユーザが認証機能に関係しないソフトウェアアプリケーションを使用している間に新規指タップ特性データを取得するステップを伴い得る。方法100の決定プロセスは、新規指タップ特性データに従って正当なユーザの既存の指タップ特性データを更新するかどうかを決定するステップを伴い得る。同様に、そのような方法は、正当なユーザが認証機能に関係しないソフトウェアアプリケーションを使用している間に新規デバイス移動データを取得するステップを伴い得る。方法100の決定プロセスは、新規デバイス移動データに従って正当なユーザの既存のデバイス移動データを更新するかどうかを決定するステップを伴い得る。

図1Bを再び参照すると、この例では、部分的指紋データは、表示領域125の一部において中に位置決めされている指紋収集システム135によって取得される。図1Bおよび図1Cに示されている指紋収集システム135のサイズおよび位置は、単なる例に過ぎない。指紋収集システム135は、たとえば、光学的指紋センサ、容量指紋センサ、超音波指紋センサ、または他の適切な種類の指紋センサを含み得る。

したがって、いくつかの実装形態では、図1Aのブロック110は、超音波イメージングプロセスを伴う。超音波指紋収集システムおよび関係するデバイスのいくつかの例は、図6A〜図12を参照しつつ、以下で説明されている。いくつかのそのような実装形態とともに、以下で説明されているように、ブロック110は、超音波を発生するための超音波送信機を備える超音波センサアレイを介して部分的指紋データを取得するステップを伴い得る。いくつかの実装形態では、指紋データは、超音波送信機を「オフ」状態に維持しながら取得され得る。

代替的実装形態では、画像130は、ユーザがタッチできる別の領域を指示してもよい。図1Cに示されている例では、画像130は、ユーザが画像130が表示される領域に隣接する領域をタッチすべきであることを指示するアイコンである。この実装形態では、画像130は、ユーザが境界領域140などの、表示領域125の外側にある領域をタッチすべきであることを指示している。いくつかの実装形態では、境界領域140は、可視光を透過し得ない不透明材料を含み得る。たとえば、境界領域140は、不透明のケースまたは「スキン」によって覆われることが多い。いくつかの実装形態では、表示デバイスの境界領域140それ自体が、可視光に対して実質的に不透明であるものとしてよい。

したがって、この例では、指紋収集システム135は、実質的に不透明な材料を通して指紋データを取得することができる種類の指紋センサを備え得る。いくつかの実装形態では、たとえば、指紋収集システム135は、超音波指紋センサを備え得る。表示領域の外に位置決めされた超音波指紋センサを有する表示デバイスの例は、図10〜図12を参照しつつ以下で説明されている。

図1Dは、表示デバイス上に表示されるバーコードの一例を示す。この例では、表示デバイス1340の正当なユーザが、図1Bおよび図1Cを参照しつつ上で説明されているコーヒー購入アプリのうちの1つを使用している間に部分的指紋データを提供している。したがって、図1Aのブロック115において部分的指紋データが正当なユーザのマスター指紋データと比較されたときに、ブロック120において、たとえば、表示デバイス1340によって、またはコーヒー購入アプリを提供したエンティティの制御の下でサーバによって、商取引が許可された。この例では、表示デバイス1340は、データネットワークを介してそのようなサーバからコーヒー購入に対する許可信号を受信する。表示デバイス1340は、許可信号に応答してバーコード145の画像を提示するように、コーヒー購入アプリの命令に従って、ディスプレイ1330を制御することができる。バーコード145は、ユーザのアカウント番号を表すものとしてよく、加入しているカフェでコーヒーのカップを取得するために使用され得る。

図1Eは、タッチバイオメトリクスを使用する方法の別の例の流れ図である。この例では、方法150のブロック152は、表示デバイス上に1つまたは複数の購入アイコンを提示するステップを伴う。購入アイコンは、オンラインストアからの品目などの1つまたは複数の購入可能品目に対応するか、または関連付けられ得る。購入アイコンは、購入可能品目のテキスト、グラフィックス、写真、画像、または他の好適なインジケータを含み得る。ブロック154において指示されているように、またブロック105に関して上で説明されているように、ユーザは、表示デバイス上に、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示され得る。この例では、ユーザは、指または親指タッチング部分で購入される品目に関連付けられている購入アイコンを最初にタッチすることによって指示された領域をタッチし得る。アイコンの表現は、ブロック156で説明されているように指または親指のタッチング部分の対応するドラッグ移動に応答して指示された領域の方へ、その上に、または他の何らかの形でその上に移動され得る。ディスプレイは、アイコンが指示された領域の方へドラッグされるときにユーザの指に追随するように購入アイコンの位置を更新することによってユーザの指または親指のドラッグ移動に対応する「ドラッグ」操作をシミュレートするものとしてよい。ブロック105に関して前の方で説明されているように、指示された領域は、指紋収集システムなどのバイオメトリックセンサが位置決めされている能動的表示領域の周辺の近くのベゼル領域などの、表示領域内、または表示領域外にあり得る。ブロック158に示されているように、指示された領域内の少なくとも部分的指タッチからの部分的指紋データが取得され得る。部分的指紋データは、指または親指のタッチング部分に対応し得る。指紋データが収集されるときに、購入アイコンおよびたぶん、ユーザがタッチすべきである場所を指示する画像が、少なくとも一時の間、消失し得る。たとえば、購入アイコンまたはセンサ領域を表す画像は、許可が行われ得るときに出現し、指紋データが収集された後に消失して誤動作を最小限に抑え得る。ブロック160に示されているように、部分的指紋データは、正当なユーザのマスター指紋データと比較され得る。ブロック162に示されているように、取引を許可するかどうかの決定は、少なくとも一部は比較プロセスに基づくものとしてよい。

図1Fは、表示デバイス上の購入アイコンおよびユーザがアイコンをドラッグできる領域を提示する例を示す。「ドラッグ」操作は、ときにはユーザによって実行されるものとして説明され得るけれども、ドラッグ操作は、一般的に、ユーザの指の対応するドラッグ移動に応答して、たとえばアイコンのグラフィック表現を移動するように表示デバイスがディスプレイを制御するステップを伴うことは諒解されよう。複数の購入アイコン168a、168b、および168cは、表示デバイス1340のディスプレイ1330上に示される。ユーザが購入アイコン168a、168b、または168cに関連付けられている品目を購入することを望んでいる場合、ユーザは、指または親指の一部分をディスプレイ1330の表面上の選択された購入アイコンの上に置くものとしてよい。選択されたアイコンの表現は、指または親指のタッチング部分の対応するドラッグ移動に応答して指示された領域の方へ、その上に、または他の何らかの形でその上に(画像130によって指示されているように)移動され得る。指示された領域(ここでは、画像130)は、表示領域125の一部分の中に位置決めされている指紋収集システム135の領域と対応し得る。指紋収集システム135の上にあるときに、ユーザの指の画像が収集され、ユーザを認証し、取引を許可するために使用され得る。

図1Gは、表示デバイス上の購入アイコンおよびユーザがアイコンをドラッグできる領域を提示する別の例を示す。ユーザが購入アイコン168に関連付けられている1つまたは複数の品目を購入することを望んでいる場合、ユーザは、指または親指の一部分をディスプレイ1330の表面上の望んでいる購入アイコン168の上に置くものとしてよい。選択されたアイコンの表現は、指または親指のタッチング部分の対応するドラッグ移動に応答して、表示領域125の縁の方へ移動され得る(画像130によって指示されているように)。ユーザは、指または親指のタッチング部分を表示デバイス1340のベゼルまたは境界領域140などの、表示領域125の外側に位置決めされた指紋収集システム135上に移動することを促され得る。

図1Hは、タッチバイオメトリクスを使用する方法の別の例の流れ図である。この例では、方法170のブロック172は、表示デバイス上に1つまたは複数のアプリケーションアイコンを提示するステップを伴う。アプリケーションアイコンは、個人用電子メールアプリケーション、個人用カレンダーアプリケーション、または個人用写真アプリケーションなどの、モバイルデバイス上で実行されている1つまたは複数のソフトウェアアプリケーションに対応するか、または関連付けられ得る。アプリケーションアイコンは、アプリケーションのテキスト、グラフィックス、写真、画像、または他の好適なインジケータを含み得る。ブロック174において指示されているように、またブロック105に関して上で説明されているように、ユーザは、表示デバイス上に、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示され得る。この例では、ユーザは、指または親指タッチング部分でアプリケーションに関連付けられているアプリケーションアイコンを最初にタッチすることによって指示された領域をタッチし得る。アイコンの表現は、ブロック176で説明されているように指または親指のタッチング部分の対応するドラッグ移動に応答して指示された領域の方へ、その上に、または他の何らかの形でその上に移動され得る。アプリケーションアイコンの位置は、指または親指のタッチング部分のドラッグ移動に追随するようにディスプレイ上で更新され、指示された領域の方へドラッグされているアイコンのシミュレーションを行い得る。ブロック105に関して前の方で説明されているように、指示された領域は、指紋収集システムなどのバイオメトリックセンサが位置決めされている能動的表示領域の周辺の近くのベゼル領域などの、表示領域内、または表示領域外にあり得る。ブロック178に示されているように、指示された領域内の少なくとも部分的指タッチからの部分的指紋データが取得され得る。部分的指紋データは、指または親指のタッチング部分に対応し得る。指紋データが収集されるときに、アプリケーションアイコン(およびいくつかの実装形態では、ユーザがタッチすべきである場所を指示する画像)が、少なくとも一時の間、消失し得る。たとえば、アプリケーションアイコンまたはセンサ領域を表す画像は、アプリケーションの立ち上げが行われ得るときに出現し、指紋データが収集された後に消失して誤動作を最小限に抑え得る。ブロック180に示されているように、部分的指紋データは、正当なユーザのマスター指紋データと比較され得る。ブロック182に示されているように、アプリケーションを起動するかどうかの決定は、少なくとも一部は比較プロセスに基づくものとしてよい。

図1Iは、表示デバイス上のアプリケーションアイコンおよびユーザがアイコンをドラッグできる領域を提示する例を示す。複数のアプリケーションアイコン184a、184b、および184cは、表示デバイス1340のディスプレイ1330上に示される。ユーザがアプリケーションアイコン184a、184b、または184cに関連付けられているソフトウェアアプリケーションを立ち上げるか、開くか、または他の何らかの形で起動することを望んでいる場合、ユーザは、指または親指の一部分をディスプレイ1330の表面上の選択されたアプリケーションアイコンの上に置くものとしてよい。選択されたアイコンの表現は、指または親指のタッチング部分の対応するドラッグ移動に応答して、表示領域125の一部分の中に位置決めされている指紋収集システム135の領域の方へ、その上に、または他の何らかの形でその上に(画像130によって指示されているように)移動され得る。指または親指のタッチング部分が、指紋収集システム135の上に位置決めされているときに、ユーザの指または親指の少なくとも一部分の画像が収集され、ユーザを認証し、アプリケーションを起動するために使用され得る。

図1Jは、表示デバイス上のアプリケーションアイコンおよびユーザがアイコンをドラッグできる領域を提示する別の例を示す。ユーザがアプリケーションアイコン184に関連付けられているソフトウェアアプリケーションを立ち上げるか、開くか、または他の何らかの形で起動することを望んでいる場合、ユーザは、指または親指の一部分をディスプレイ1330の表面上の望んでいるアプリケーションアイコン184の上に置くものとしてよい。望んでいるアプリケーションアイコン184の表現は、指または親指のタッチング部分の対応するドラッグ移動に応答して、表示領域125の縁の方へ移動され得る(画像130によって指示されているように)。ユーザは、指または親指のタッチング部分を表示デバイス1340のベゼルまたは境界領域140などの、表示領域125の外側に位置決めされた指紋収集システム135上に置くことを促され得る。

図1Kは、タッチバイオメトリクスを使用する方法の別の例の流れ図である。この例では、バイオメトリック許可のための方法186のブロック188は、表示デバイス上に1つまたは複数のアイコンを提示するステップを伴う。アイコンは、たとえば、モバイルデバイス上で実行されている1つまたは複数のソフトウェアアプリケーションまたはオンラインストアからの1つまたは複数の購入可能品目に対応するか、または関連付けられ得る。アイコンは、アプリケーションまたは購入可能品目のテキスト、グラフィックス、写真、画像、または他の好適なインジケータを含み得る。ユーザは、指または親指などの、指の一部分で提示されているアイコンのうちの1つを選択するものとしてよい。したがって、この例では、ブロック190は、ユーザの指が提示されているアイコンのうちの1つに対応する表示デバイスの領域をタッチしているという指示を受信するステップを伴う。オプションのブロック192に示されているように、選択されたアイコンの表現は、ユーザの指の対応するドラッグ移動に応答して、アイコンの選択を指示する領域の方へ、上に、または他の何らかの形で上に移動され得る。アイコンの位置は、ユーザの指に追随するようにディスプレイ上で更新され、アイコンが指示された領域の方へドラッグされているという印象を形成し得る。代替的に、ディスプレイは、選択されたアイコンのコピーまたは印象、およびアイコンが指示された領域の方へドラッグされるときに更新されるコピーまたは印象の位置を示し得る。ブロック105に関して前の方で説明されているように、指示された領域は、バイオメトリック情報が取得されるように指紋収集システムなどのバイオメトリックセンサが位置決めされている能動的表示領域の周辺の近くのベゼル領域などの、表示領域内、または表示領域外にあり得る。ブロック193に示されているように、完全または部分的指紋データなどのバイオメトリック情報は、ユーザの指の少なくとも一部分が指示された領域内に位置決めされたときに収集され得る。したがって、いくつかの実装形態では、バイオメトリック情報は、少なくとも一部は、本明細書の別のところで説明されている指紋収集システム135などの、指紋収集システムの1つまたは複数の指紋センシング領域内で収集され得る。指紋センシング領域は、アイコンを提示しているディスプレイの一領域内、またはディスプレイの外側の境界領域にあり得る。いくつかの実装形態では、ディスプレイは、表示デバイスの前側にあってよく、指紋センシング領域は、表示デバイスの背面にあってよい。指紋センシング領域が、ディスプレイの外側の領域または表示デバイスの背面にある場合、表示デバイスは、たとえば、領域をタッチするよう、音響でおよび/または視覚的にユーザを促すものとしてよい。図3Dおよび図3Eに示されているように、また以下で説明されているように、いくつかの実装形態は、少なくとも一部は指紋センシング領域に対応するボタンを備える。ブロック194では、収集されたバイオメトリック情報に基づき機能が呼び出され得る(たとえば、取引が許可され得るか、またはアプリケーションが起動され得る)。

図1Lは、タッチバイオメトリクスを使用する方法の別の例の流れ図である。この例では、バイオメトリック認証のための方法195のブロック196は、表示デバイス上に、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するステップを伴う。画像は、いくつかの例では、モバイルデバイス上で実行されている1つまたは複数のソフトウェアアプリケーションまたはオンラインストアからの1つまたは複数の購入可能品目に対応するか、または関連付けられ得る1つまたは複数のアイコンに対応し得る。画像は、アプリケーションまたは購入可能品目のテキスト、グラフィックス、写真、画像、もしくは他の好適なインジケータを含み得るか、またはユーザがタッチできる、ディスプレイの外側の周辺領域の、またはディスプレイの背面上の、ディスプレイの領域を(たとえば、テキスト、矢印などで)単純に指示し得る。ブロック197に示されているように、部分的指紋データは、領域内の少なくとも部分的指タッチから収集され得る。部分的指紋データは、指または親指のタッチング部分に対応し得る。ブロック198に示されているように、認証プロセスは、少なくとも一部は部分的指紋データに基づき実行され得る。そのような認証プロセスの様々な例が、本明細書で取りあげられている。認証プロセスに基づき、機能が呼び出されるかどうかが決定され得る。この機能は、取引を許可するステップ、個人化されたアプリケーションを起動するステップ、表示デバイスをアンロックするステップなどを伴い得る。

図1Mは、タッチバイオメトリクスを使用する方法の別の例の流れ図である。この例では、ブロック102は、ディスプレイ上に1つまたは複数のアイコンを提示するステップを伴う。いくつかの実装形態では、アイコンは、ソフトウェアアプリケーションと対応し得る。代替的に、またはそれに加えて、アイコンは、購入可能品目と対応し得る。この例では、ブロック104は、ユーザが提示されているアイコンのうちの少なくとも1つをインタラクティブに操作しているという指示を受信するステップを伴う。ブロック104は、指が提示されているアイコンのうちの1つに対応するディスプレイの領域をタッチしているという指示を受信するステップを伴う。たとえば、この指示は、タッチセンシングシステムを介して受信され得る。いくつかの実装形態では、ブロック104は、指示された領域に向かう指のドラッギングモーションの指示を受信するステップを伴い得る。いくつかの例では、指示された領域は、ディスプレイ上に表示され得る。しかしながら、他の例では、指示された領域は、ディスプレイの縁、ディスプレイを備えるデバイスの側部、ディスプレイを備えるデバイスの背面などにあってもよい。ブロック104は、ユーザがアイコンを、数回、および/または時間間隔の範囲内でタップしていると指示を受信するステップを伴い得る。この実装形態では、ブロック106は、指から、ユーザがアイコンをインタラクティブに操作している間に、指が指紋センシング領域内に位置決めされたときに、バイオメトリック情報を収集するステップを伴う。たとえば、バイオメトリック情報は、指紋収集システムを介して、または別の種類のバイオメトリックセンサシステムを介して収集され得る。収集するステップは、指から部分的指紋データを取得するステップを伴い得る。ここで、ブロック108は、少なくとも一部は取得されたバイオメトリック情報に基づき機能を呼び出すステップを伴う。たとえば、ブロック108は、少なくとも一部は取得されたバイオメトリック情報に基づく認証プロセスを伴うものとしてよい。

表示画面上で選択およびドラッグ操作を使用するバイオメトリック許可の方法は、ユーザが安全である、またはセキュリティを確保されていると感じるように個人化されたアプリケーションを開くか、またはオンライン品目を購入するときに安全な選択またはセキュリティが確保された選択を可能にし得る。たとえば、ユーザは、適切なアイコンを単に選択し、選択されたアイコンを、バイオメトリック情報が収集され、アプリケーションが起動されるか、または操作が実行され得る認証領域にドラッグすることによって電子メールアカウントを開くか、個人用カレンダーにアクセスするか、個人株式ポートフォリオを閲覧するか、またはビデオを視聴することができる。ユーザは、そのような操作をこの方式で実行するときに非常に高いセキュリティを確保されていると感じ得る。個人情報を含むものなどの他のアプリケーションまたはフォルダも同様に開かれ得る。他の実装形態では、バイオセキュア(bio-secure)アプリケーションまたはファイルフォルダが、ドラッグおよび認証操作で選択され、アクセスされ得る。

選択およびドラッグ操作を使用するバイオメトリック許可の方法は、オンライン品目のセキュリティを確保された高速な購入を可能にし得る。「ワンクリック」購入方法とさらに異なることを思わせる方式で、ユーザは、本発明の一実装形態による「ワンドラッグ」購入方法で購入可能品目に関連付けられているアイコンを選択して、モバイルデバイスの認証領域上にドラッグすることができる。

代替的配置構成において、ユーザは、ハイライトされた表示デバイス上のアイコンを選択し、次いで、バイオメトリック情報の収集のため表示デバイス上の指示された領域をタッチするか、または部分的にタッチするものとしてよい。バイオメトリック情報の照合に成功するまでに、選択されたアイコンに関連付けられているアプリケーションが起動されるか、選択された品目が購入されるか、または操作が実行され得る。

図2A〜図2Lは、部分的指紋データに対応する指紋画像の例を示す。この例では、図2A〜図2Lは、図1Aのブロック110のプロセスなどのプロセスの複数回の反復で得られた部分的指紋画像13のグループである。このプロセスにおいて、部分的指紋画像13に対応する部分的指紋データが取得され得る。部分的指紋データは、たとえば、図2Bに示されている指紋特徴点205aおよび/または図2Hに示されている指紋特徴点205bの種類、配置、および/または間隔を含み得る。

図2Mは、マスター指紋に対応する画像の一例を示す。いくつかの実装形態では、マスター指紋画像215は、上で説明されているような登録プロセスにおいて取得されている可能性がある。マスター指紋画像215に対応するマスター指紋データは、本明細書で説明されているような認証プロセスのためにメモリに記憶され得る。マスター指紋データは、たとえば、指紋特徴点205cおよび/または図2Mに示されている指紋特徴点205dの種類、配置、および/または間隔を含み得る。いくつかの実装形態では、図1Aのブロック115の比較プロセスは、そのようなマスター指紋データを部分的指紋データと比較するステップを伴い得る。たとえば、ブロック110において取得された部分的指紋データが、図2Bに示されているものと対応する場合に、ブロック115は、指紋特徴点205aの種類、配置、および/または間隔を指紋特徴点205cの種類、配置、および/または間隔と比較するプロセスを伴い得る。

しかしながら、いくつかの実装形態では、マスター指紋画像データは、少なくとも一部は、代替的プロセスにより取得され得る。いくつかのそのような実装形態では、マスター指紋画像データの少なくとも一部は、表示デバイスの日常的な使用において取得され得る。たとえば、いくつかの実装形態では、部分的指紋データは、現在のマスター指紋データのうちの知られている指紋データ、および新規指紋データを含み得る。そのような実装形態は、新規指紋データを含むようにマスター指紋データを更新するステップを伴い得る。たとえば、青年の指紋は、指が成長するにつれサイズが大きくなり、マスター指紋データもしかるべく発展し得る。学校給食制度などの識別目的のために、再登録を必要とすることなく学年での成長期間全体を通してのユーザの正しい認証は、都合良く役立ち得る。

図3Aは、マスター指紋データを更新するいくつかの方法の例の概要を示す流れ図である。この例では、方法300は、ブロック305から始まり、これは部分的指紋データを受信するステップを伴う。いくつか実装形態では、ブロック305は、図1Aのブロック110に類似するものとしてよい。しかしながら、他の実装形態では、ブロック305は、他の方法で、たとえば、表示デバイスの日常的使用において、部分的指紋データを取得するステップを伴い得る。たとえば、指紋収集システムは、表示デバイスの、よく使われるボタン、アイコン、などの下に位置決めされ得る。指紋収集システムは、規則的に、周期的に、または他の基準に基づき部分的指紋データを取得することができるものとしてよい。

ここで、ブロック310は、部分的指紋データが知られている指紋データと新規指紋データとを含むかどうかを決定するステップを伴う。もしそうであれば、マスター指紋データは、ブロック315において新規指紋データを含むように更新され得る。

いくつかのそのような実装形態によれば、更新プロセスは、新規指紋データを含むようにマスター指紋データを増補するステップを伴い得る。たとえば、図2A〜図2Lを参照し、特定の時刻における現在のマスター指紋データが、領域210内に示されている指紋画像13と対応する指紋データを含むものと仮定する。マスター指紋データは、登録プロセスにおいて、および/または図1Aのブロック110のものなどのプロセスの複数の反復で、取得されていることもあり得る。ブロック110のものなどのプロセスの何らかのインスタンスにおいて、取得された部分的指紋データは、現在のマスター指紋データのうちの知られている指紋データ、および新規指紋データを含み得る。

たとえば、取得された部分的指紋データが、図2Cまたは図2Fに示されている指紋画像13と対応するものであった場合、取得された部分的指紋データは、現在のマスター指紋データの知られている指紋データを含み、図2B、図2E、および図2Hに示されている指紋画像13と対応するであろう。新規に取得された部分指紋データと現在のマスター指紋データのうちの以前に知られている指紋データとの間に、新規に取得された部分指紋データが正当なユーザから取得されたものであると決定するために十分な重なりがあり得る。しかしながら、新規取得された部分的指紋データは、図2Cまたは図2Fに示されている指紋画像13の右部分と対応する新規指紋データも含む。いくつかの実装形態は、新規指紋データを含むようにマスター指紋データを増補するステップを伴い得る。そのような実装形態は、特徴点の配置、間隔、および/または種類に関して新規データをマスター指紋データに追加するステップを含み得る。いくつかの関連する方法およびデバイスは、参照により本明細書に組み込まれている、2011年5月13日に出願した米国特許出願第13/107,635号、名称「Ultrasonic Area-Array Sensor with Area-Image Merging」の段落[022]〜[0055]および対応する図において開示されている。

代替的に、またはそれに加えて、更新プロセスは、マスター指紋データを適応させるステップを伴い得る。たとえば、子供が成長するにつれ、その指はより大きくなり、特徴点の間の間隔が増大する。しかしながら、特徴点の種類および相対的位置は、実質的に同じであるものとしてよい。したがって、ブロック310において、部分的指紋データは、特徴点の間の間隔が、たとえば、所定の閾値を超えて、増大している可能性があるとしても正当なユーザのものとして認識され得る。ブロック315は、特徴点のうちの少なくともいくつかの間の間隔に対応してデータを変更するか、スケーリングするか、または他の何らかの形で適応させることによってマスター指紋データを更新するステップを伴い得る。この例では、プロセスは、ブロック320で終了する。しかしながら、いくつかの実装形態は、図3Aに示されているブロックの複数回の反復を伴う。

モバイルハンドヘルド表示デバイスは、多くの異なる仕方で移動され、手に持たれ、タッチされ得る。したがって、本明細書で説明されている様々な方法は、同じユーザが自分のデバイスをインタラクティブに操作し得る多くの異なる仕方に適応することができる。図3Bは、ユーザがモバイル表示デバイスを左手に持っている一例を示す。この例では、ユーザは、左親指325aのタッチング部分で画像130(この例ではアイコンである)をタッチしている。タッチング部分は、この例では左親指325aの側部である。したがって、図3Bに示されている指タッチは、左親指側部タッチを伴う。

図3Cは、ユーザがモバイル表示デバイスを右手に持っている一例を示す。この例では、ユーザは、右親指325bのタッチング部分で画像130をタッチしている。タッチング部分は、この例では右親指325bの側部である。したがって、図3Cに示されている指タッチは、右親指側部タッチを伴う。

図3Dは、ユーザが表面に載せられているモバイル表示デバイスをインタラクティブに操作している一例を示す。この例では、ユーザは、右人差し指330のタッチング部分で画像130をタッチしている。タッチング部分は、この例では右人差し指330の指先部分である。したがって、図3Dに示されている指タッチは、指先タッチを伴う。図3Dに示されている例では、指紋収集システム135の少なくとも一部は、ディスプレイ1330の領域の外側に配置される。この実装形態では、ディスプレイ1330の外側に配置される指紋収集システム135の一部分は、一部はボタン370aの配置に対応する。図3Eは、指紋収集システムを備える表示デバイスの別の例を示す。この例では、指紋収集システム135の少なくとも一部は、表示デバイスの背面に配置される。ボタン370aおよび370bの外観および/または触感は、指紋収集システム135の使用を円滑にし得る。たとえば、そのような視覚的および/または触覚的手がかりは、ユーザが現在表示デバイス1340の前にあるディスプレイを見ている場合であってもユーザが指紋データを収集するために指または他の指を置く場所を決定することを容易にし得る。

図4Aは、少なくとも一部はセキュリティのレベルに基づき取引を許可するかどうかを決定する一例を示す流れ図である。この例では、方法400は、ブロック405から始まり、これは、商取引をするために、表示デバイス上に、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するステップを伴う。いくつかの実装形態では、画像は、図1Bおよび図1Cに示されている「tap to pay」アイコンなどの、アイコンであってよい。

この実装形態では、ブロック410は、商取引に対応するセキュリティのレベルを決定するステップを伴う。ブロック410は、たとえば、商取引に対する要求された決済額および/または口座間で送金されるべき金額と対応し得る、取引額に基づきセキュリティのレベルを決定するステップを伴うものとしてよい。代替的実装形態では、ブロック410で決定されたセキュリティのレベルは、商品の種類、利用可能なクレジットの額、および/またはユーザの信用度などの様々な他の要素に基づき得る。

この例では、ブロック415は、ブロック405で提示されているように領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するステップを伴う。部分的指紋データは、指または親指のタッチング部分に対応し得る。ここで、ブロック420は、部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップを伴う。この実装形態では、ブロック425は、少なくとも一部は比較プロセスとセキュリティのレベルとに基づき、商取引を許可するかどうかを決定するステップを伴う。

いくつかの実装形態では、方法400(および/または本明細書で説明されている他の方法)は、商取引を許可するかどうかを決定するために追加のデータが必要になることを決定するステップを伴い得る。追加のデータは、少なくとも1本の指に対する完全な指紋データ、指タップ特性、デバイス移動データ、他の認証データ、またはこれらの組合せを含み得る。いくつかの例が、以下に示されている。

図4Bは、取引額に基づきセキュリティのレベルを決定する一例を示すグラフである。この例では、すべての取引は、ブロック455によって示されているように、少なくとも部分的指紋データを取得するステップを必要とする。取引額が閾値460を超える場合、ブロック465によって示されているように、部分的指紋データおよび指タップ特性データは両方とも評価される。取引額が閾値470を超える場合、ブロック475によって示されているように、部分的指紋データ、指タップ特性データ、およびデバイス移動データが評価される。取引額が閾値480を超える場合、ブロック485によって示されているように、部分的指紋データ、指タップ特性データ、デバイス移動データ、および完全な指紋データ(および/または複数の指紋データ)が評価される。たとえば、ユーザは、1つまたは複数の指または親指を表示デバイスの指定された領域上に平坦に置くことによって完全な指紋データを提供することを促され得る。

代替的実装形態では、セキュリティの最低レベルは、限定はしないが図4Bに示されている他の種類の認証データを含む、他の認証データに対応し得る。たとえば、いくつかの代替的実装形態では、セキュリティの最低レベルは、指タップ特性データに対応し得る。さらに、他の種類の認証データが、取引を許可するなどの、機能を呼び出すかどうかに関する決定の一部として取り込まれ評価され得る。たとえば、いくつかの実装形態では、手書きデータがユーザから取得され、一種の認証データとして使用され得る。いくつかの実装形態では、音声データがユーザから取得され(たとえば、マイクロフォンを介して)、一種の認証データとして使用され得る。

図4Cおよび図4Dは、デバイス移動データとして取り込まれ得るデバイス移動の例を示す。図4Cに示されているように、左利きのユーザが表示デバイス1340を使用し始めようとしたときに、そのユーザは、一般的に、表示デバイス1340を、矢印477aによって示されているように、反時計回りの方向に回転させ得る。この例では、左利きのユーザは、表示デバイス1340を軸479の周りに回転させただけである。しかしながら、他の例では、表示デバイス1340は、軸479の角度範囲内(たとえば、30度の範囲内、45度の範囲内、など)にある軸などの、別の軸の周りに回転させられ得る。

図4Dに示されているように、右利きのユーザが表示デバイス1340を使用し始めようとしたときに、そのユーザは、一般的に、表示デバイス1340を、矢印477bによって示されているように、時計回りの方向に回転させ得る。この例では、右利きのユーザは、表示デバイス1340を軸479の周りに回転させただけであるが、他の例では、回転軸は異なっていてもよい。ユーザが、テーブルから電話機を持ち上げるときに、回転の方向および軸は、ユーザの利き手と、テーブル上の電話機の最初の方位とに依存するものとしてよいが、ハンドバッグまたはポケットから電話機を引き出すステップは、反対方向の回転を有し得る。電話機の方位および角速度センサは、特定のユーザのハンドリングプロファイル(handling profile)を検出する際に有用な情報を提供し得る。

各ユーザには、限定はしないが上述のデバイス移動に関連する回転角度、回転速度、および/または加速度を含む、表示デバイスを移動する習慣的な、または特徴的なやり方がある。また、ユーザには、特徴的な視野角、特徴的なタップ力、特徴的なタップ方向などの、表示デバイスを、それを使用するときに手に持ち、および/または移動する特徴的なやり方があるものとしてよい。たとえば、「横長」ビューを使用する傾向のあるユーザもいれば、「縦長」ビューを好むユーザもいれば、そのようなビューを切り替えるユーザもいる。左親指でタップするステップは、右親指でタップするステップまたは人差し指でタップするステップと異なるデバイス移動を生じる傾向がある。机上などの表面に置かれている表示デバイスをタップするステップは、手に持った表示デバイスをタップするステップと異なるデバイス移動を生じる傾向がある。

対応するデバイス移動データは、モーションセンサシステムの1つまたは複数のモーションセンサによって、たとえば、モーションセンサシステムの1つまたは複数のジャイロスコープおよび/または加速度計によって検出され得る。いくつかの実装形態では、いくつかのデバイス移動(たとえば、図4Cおよび図4Dに示されている種類の)は、制御システムが、指紋収集システムなどのデバイスをオンにすることを引き起こし得る。いくつかの実装形態では、正当なユーザのデバイス移動データが、たとえば、登録プロセスにおいて、および/または表示デバイスが正当なユーザによる通常使用下にある間に収集され、記憶され得る。正当なユーザのデバイス移動データは、一種の認証データとして使用され得る。いくつかの実装形態では、ひねりおよびひねり速度のシーケンス(たとえば、介在する弛緩ステップによる電話機の反時計回りの2回のスナップ)は、ユーザを認証するか、または取引を許可するために他のデータと組み合わされ得る許可コードとして働き得る。

図5は、表示デバイスの構成要素の例を示すブロック図である。この例では、表示デバイス1340は、ディスプレイ1330と、指紋収集システム135と、制御システム50とを備える。ディスプレイ1330は、図13Aおよび図13Bを参照しつつ以下で説明されている種類のディスプレイ1330などの、任意の好適な種類のディスプレイであってよい。

制御システム50は、1つまたは複数の汎用シングルチップまたはマルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、書替え可能ゲートアレイ(FPGA)、または他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲートまたはトランジスタ論理、離散ハードウェア構成要素、またはそれらの組合せを備え得る。制御システム50は、1つまたは複数のランダムアクセスメモリ(RAM)デバイス、リードオンリーメモリ(ROM)デバイスなどの、1つまたは複数のメモリデバイスも備え(および/またはそれらと通信するように構成され)得る。

制御システム50は、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するようにディスプレイを制御するステップと、領域内の少なくとも1回の部分的指タッチから部分的指紋データを取得するように指紋収集システムを制御するステップとを実行することができるものとしてよい。部分的指紋データは、指または親指のタッチング部分に対応し得る。制御システム50は、部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップと、少なくとも一部は比較プロセスに基づき、機能を呼び出すかどうかを決定するステップとを実行することができるものとしてよい。たとえば、機能を呼び出すステップは、取引を許可するステップ、個人化されたアプリケーションを起動するステップ、または表示デバイスをアンロックするステップを伴い得る。

部分的指紋データは、いくつかの場合において、現在のマスター指紋データのうちの知られている指紋データ、および新規指紋データを含み得る。いくつかの実装形態では、制御システムは、新規指紋データを含むようにマスター指紋データを更新することができるものとしてよい。たとえば、制御システムは、マスター指紋データを増補するステップおよび/またはマスター指紋データを適応させるステップを実行することができるものとしてよい。

指紋収集システム135は、限定はしないが本明細書で説明されている例を含む、任意の好適な指紋収集システムであってよい。いくつかの実装形態では、指紋収集システム135は、超音波イメージングシステムを含み得る。たとえば、指紋収集システム135は、超音波センサアレイと超音波送信機とを備え得る。いくつかの実装形態によれば、取得プロセスは、超音波送信機を「オフ」状態に維持しながら超音波センサアレイを介して部分的指紋データを取得するステップを伴い得る。いくつかの例では、指紋収集システム135は、表示領域内に、または少なくとも一部は表示領域の外側に、位置決めされ得る。

いくつかの実装形態では、表示デバイス1340は、モーションセンサシステム520を備え得る。モーションセンサシステム520は、デバイス移動をセンシングし、デバイス移動データを制御システムに提供することができるものとしてよい。制御システムは、デバイス移動データが正当なユーザのデバイス移動データと対応するかどうかを決定することができるものとしてよい。機能を呼び出すかどうかを決定するプロセスは、少なくとも一部は、デバイス移動データが正当なユーザのデバイス移動データと対応しているかどうかに基づき得る。

いくつかの例では、表示デバイス1340は、指タップセンシングシステム530を備え得る。指タップセンシングシステム530は、1つまたは複数のマイクロフォンを備えるものとしてよい。いくつかの実装形態では、指タップセンシングシステム530は、指紋収集システム135の1つまたは複数の構成要素および/またはタッチセンシングシステムの1つまたは複数の構成要素を備え得る。

制御システムは、指タップセンシングシステム530から、1つまたは複数の指タップに関する情報を受信することができるものとしてよい。制御システムは、指タップ情報に基づき指タップ特性データを決定することができるものとしてよい。たとえば、指タップ特性データは、タップの回数、タップの頻度、および/または聴覚的シグネチャに対応し得る。機能を呼び出すかどうかを決定するプロセスは、少なくとも一部は、指タップ特性データを正当なユーザの指タップ特性データと比較するステップに基づくものとしてよい。

本明細書で説明されている様々な実装形態は、動的圧力または動的力をセンシングすることができる圧力および力センシングデバイスを備えるタッチセンシングシステムに関係する。簡単のため、そのような圧力および力センシングデバイスは、本明細書では単に「力センシングデバイス」と称され得る。同様に、印加される圧力および力は、本明細書では単に「外力」または同様の力と称されるものとしてよく、物体も圧力を印加するステップを伴うことが理解される。いくつかの実装形態では、タッチセンシングシステムは、圧電センシングアレイを含み得る。そのような実装形態では、外力は、力が印加され変化している期間に検出(および適宜記録)され得る。いくつかの実装形態では、力センシングデバイスは、指紋センサとして機能する十分に高い解像度を有し得る。

いくつかの実装形態では、タッチセンシングシステムは、デバイスが指の細部を撮像することができる超音波トランスデューサとなることを可能にする超音波送信機などの、指紋センシングを行うことができる1つまたは複数の追加の構成要素を備え得る。いくつかのそのような実施形態では、力センシングデバイスは、センシングシステムの表面へのタップからのアコースティックエミッションまたは表面から反射される超音波などの音響または超音波エネルギーを検出する超音波受信機として機能することができるものとしてもよい。

図6Aは、タッチセンシングシステムの一例のブロック図である。図6Bおよび図6Cは、図6Aに示され、単一センサピクセルの追加の詳細が示されている、タッチセンシングシステムの例の略図である。最初に図6Aを参照すると、この例では、タッチセンシングシステム10は、基板34上に配設されたセンサピクセル32のアレイを有する力センシングデバイス30を備え、センサピクセル32のアレイはピクセル入力電極38を介して圧電フィルム層36から電荷を受け取ることができる。この例では、圧電フィルム層36は、受信機バイアス電極39と電気的に接触するようにも構成される。制御システム50は、たとえば以下で説明されているように、力センシングデバイス30を制御することができる。

図6Bに示されている例では、基板34は、薄膜トランジスタ(TFT)基板である。センサピクセル32のアレイは、TFT基板上に配設される。ここで、センサピクセル32の各々は、対応するピクセル入力電極38を有し、これは圧電フィルム層36の離散要素37と電気的に接続するように構成される。受信機バイアス電極39は、この例では外部から印加される受信機バイアス電圧6に接続され、ピクセル入力電極32に関して圧電フィルム層36の反対側に配設される。この例では、印加される受信機バイアス電圧6は、接地電位にある。いくつかの実装形態は、センサピクセル32の各行または列に対する連続的な受信機バイアス電極39を備え得る。代替的な実装形態は、センサピクセルアレイ内のセンサピクセル32のすべての上に連続的な受信機バイアス電極39を備え得る。

この例では指である、対象物25によって印加される力は、圧電層36の離散要素37のうちの少なくともいくつかを圧迫するか、または他の何らかの形で変形し得る。受信機バイアス電極39およびピクセル入力電極38は、センサピクセル32のアレイが離散要素37の変形の結果生じる圧電層36の離散要素37の表面上に発生する電荷を測定することを可能にする。

図6Bも、単一のセンサピクセル32aの一例の拡大図を示している。この例では、各センサピクセルのピクセル入力電極の各々で発生する電荷が、電荷増幅器7に入力される。電荷増幅器7からの増幅された電荷は、この例ではピーク検出回路8に供給される。ピーク検出回路8は、電荷増幅器7によって増幅されたとおりに、圧電層36に印加される力によって生じる電荷の最大量を記録することができるものとしてよい。ピーク検出回路8からの出力信号12は、対応する出力接続部で読み出され得る。この実装形態では、リセットデバイス9は、ピーク検出回路8のストレージキャパシタを放電させることができ、したがって、力センシングデバイス30は、力または圧力がその後かかったことを検出し得る。この例では、電荷は、対応する信号が、図6Aに示されている制御システム50などの、制御システムに供給されるまで保持される。センサピクセル32の各行または列は、行選択メカニズム、ゲートドライバ、シフトレジスタなどを介して走査され得る。いくつかの例について、以下で説明する。

制御システム50は、1つまたは複数の汎用シングルチップまたはマルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、書替え可能ゲートアレイ(FPGA)、または他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲートまたはトランジスタ論理、離散ハードウェア構成要素、またはそれらの組合せを備え得る。制御システム50は、1つまたは複数のランダムアクセスメモリ(RAM)デバイス、リードオンリーメモリ(ROM)デバイスなどの、1つまたは複数のメモリデバイスも備え(および/またはそれらと通信するように構成され)得る。制御システム50は、対象物25が複数のセンサピクセル32によって供給される信号に従って力センシングデバイス30に力を加えている配置を決定することができるものとしてよい。いくつかの実装形態では、制御システム50は、複数の対象物25の配置および/または移動を決定することができるものとしてよい。いくつかのそのような実装形態によれば、制御システム50は、1つまたは複数の決定された配置および/または移動に従ってデバイスを制御することができるものとしてよい。たとえば、いくつかの実装形態では、制御システム50は、1つまたは複数の決定された配置および/または移動に従って、図13Aおよび図13Bに示されている表示デバイス1340などの、モバイル表示デバイスを制御することができるものとしてよい。

いくつかの実装形態によれば、力センシングデバイス30は、タッチセンシングシステム10が指紋センサとして機能する十分に高い解像度を有し得る。一部が以下で説明されている、いくつかの実装形態では、タッチセンシングシステム10は、超音波送信機を備えるものとしてよく、力センシングデバイス30は、超音波受信機として機能することができるものとしてよい。制御システム50は、たとえば指紋画像を取り込むことによって、指紋画像データを取得するように超音波送信機および/または力センシングデバイス30を制御することができるものとしてよい。タッチセンシングシステム10が、超音波送信機を備えるかどうかに関係なく、制御システム50は、少なくとも一部は指紋画像データに基づき1つまたは複数のデバイスへのアクセスを制御することができるものとしてよい。

いくつかの実装形態では、制御システム50は、超音波イメージングモードまたは力センシングモードでタッチセンシングシステムを操作することができるものとしてよい。いくつかの実装形態では、制御システムは、力センシングモードでタッチセンシングシステムを操作するときに超音波送信機を「オフ」状態に維持することができるものとしてよい。

この例では、リセットデバイス9は、電荷を読み出した後にピーク検出回路8をリセットすることができ、ピーク検出回路8を電荷増幅器7からその後の電荷を読み出すことができる状態にする。いくつかの実装形態では、機能をアドレッシングするステップおよび/またはリセットするステップは、TFT基板34のTFTによって行われ得る。各行または列に対する読み出しトランジスタは、各ピクセルに対するピーク電荷の大きさが図6Bに示されていない追加の回路、たとえば、マルチプレクサおよび/またはA/Dコンバータによって読み出されることを可能にするようにトリガーされ得る。

図6Aおよび図6Bに示されている力センシングデバイス30の要素は、単なる例に過ぎない。力センシングデバイス30の代替的実装形態が、図6Cに示されている。この例では、電荷増幅器7は、ダイオードおよびコンデンサを備える、積分電荷増幅器である。この実装形態では、センサピクセル32のアレイは、各影響を受けるセンサピクセル32に対応する離散要素37がタップされるか、圧迫されるか、または他の何らかの形で変形された結果生じる圧電層36上に発生する電荷を測定することができる。ここで、各影響を受けるセンサピクセル32の電荷が、積分電荷増幅器に入力される。積分電荷増幅器からの電荷は、実質的に上で説明されているように処理され得る。

いくつかの実装形態では、タッチセンシングシステム10は、タッチセンシングシステム10が指の細部を撮像することができる超音波トランスデューサとして機能することを可能にする超音波送信機などの、1つまたは複数の追加の構成要素を備え得る。いくつかのそのような実装形態では、力センシングデバイス30は、超音波受信機として機能することができるものとしてよい。

図7は、力センシングデバイスからユーザ入力を受け取り、ユーザ入力に従って超音波送信機をオンまたはオフにするプロセスの一例の概略を示す流れ図である。この例では、方法700は、ブロック705から始まり、これは、タッチセンシングシステム10の力センシングデバイス30からのユーザタッチまたはタップの指示を受信するステップを伴う。ブロック710は、少なくとも一部はタッチまたはタップに基づき超音波イメージングモードでタッチセンシングシステム10を操作するステップを伴う。

図8A〜図8Cは、図7に概要が示されているプロセスの例を示す。図8Aに示されているように、タッチセンシングシステム10は、超音波送信機20と力センシングデバイス30とをプラテン40の下に備える。ここで、制御システム50は、超音波送信機20および力センシングデバイス30と電気的に接続される(直接的にまたは間接的に)。この例では、力センシングデバイス30は、超音波受信機として機能することができる。ここで、力センシングデバイス30は、圧電材料と、基板上に配設されたセンサピクセル回路のアレイとを含む。

超音波送信機20は、超音波21(図8B参照)を生成し得る圧電送信機であってよい。しかしながら、図8Aに示されている時点において、超音波送信機20は、オフにされるか、または低電力「スリープ」モードにされ得る。力センシングデバイス30からのユーザタッチまたはタップの指示を受信した後、制御システム50は、超音波送信機20をオンにすることができるものとしてよい。

図8Bに示されている例では、制御システム50は、超音波を発生するように超音波送信機20を制御することができる。たとえば、制御システム50は、超音波送信機20が1つまたは複数の超音波21を発生することを引き起こすタイミング信号を供給し得る。図8Bに示されている例では、超音波21は、力センシングデバイス30を通過し、プラテン40の露出されている表面42まで進行するように図示されている。露出されている表面42では、超音波21と対応する超音波エネルギーは、指紋隆線28の皮膚などの、プラテン40と接触している対象物25によって吸収もしくは散乱されるか、または反射されるかのいずれかとなり得る。

図8Cに示されているように、空気がプラテン40の露出されている表面42と接触する場所、たとえば、指紋隆線28の間の谷27において、超音波21の最大のエネルギーが力センシングデバイス30の方へ反射され検出される。次いで、制御システム50は、反射された超音波エネルギー23を指示する信号を力センシングデバイス30から受信し得る。制御システム50は、力センシングデバイス30から受信された出力信号を使用して、対象物25の配置を決定し、および/または対象物25のデジタル画像を構築し得る。いくつかの実装形態では、制御システム50は、同時に複数の対象物25に対応する出力信号を処理するように構成され得る。いくつかの実装形態によれば、制御システム50はまた、1つまたは複数の対象物25の動きを検出するために、経時的に、連続的に出力信号をサンプリングすることができる。

図9Aは、タッチセンシングシステムの分解組立図の一例を示している。この例では、タッチセンシングシステム10は、超音波送信機20と力センシングデバイス30とをプラテン40の下に備える。超音波送信機20は、実質的に平面状の圧電送信機層22を備えるものとしてよく、また平面波発生器として機能することができるものとしてよい。超音波は、印加される信号に応じて層を拡張または収縮させるために圧電層に電圧を印加し、それにより平面波を生成することによって生成され得る。この例では、制御システム50は、第1の送信機電極24および第2の送信機電極26を介して圧電送信機層22に印加され得る電圧を引き起こすことができるものとしてよい。この方式で、超音波は、層の厚さを変化させることによって形成され得る。この超音波は、指(または検出されるべき他の対象物)の方へ進行し、プラテン40を通過し得る。検出されるべき対象物によって吸収されなかった波の一部は反射されて、プラテン40を通過して戻り、力センシングデバイス30によって受信され得る。第1および第2の送信機電極24および26は、金属化電極、たとえば、圧電送信機層22の対向面をコーティングする金属層であってよい。

力センシングデバイス30は、バックプレーンとも称され得る、基板34と、圧電フィルム層36とに配設されているセンサピクセル回路32のアレイを備え得る。いくつかの実装形態では、各センサピクセル回路32は、1つまたは複数のTFT要素、およびいくつかの実装形態では、ダイオード、コンデンサ、および同様のものなどの1つまたは複数の追加の回路要素を備え得る。各センサピクセル回路32は、ピクセル回路に隣接する圧電フィルム層36内に生成された電荷を電気信号に変換するように構成され得る。各センサピクセル回路32は、圧電フィルム層36をセンサピクセル回路32に電気的に結合するピクセル入力電極38を含み得る。

例示されている実装形態では、受信機バイアス電極39は、プラテン40の近位にある圧電フィルム層36の側部に配設される。受信機バイパス電極39は、金属化電極であってよく、またセンサピクセル回路32のアレイにどの信号が通され得るかを制御するように接地またはバイアスされ得る。プラテン40の露出されている(上)表面42から反射される超音波エネルギーは、圧電フィルム層36によって局在電荷に変換され得る。これらの局在電荷は、ピクセル入力電極38によって集められ、下にあるセンサピクセル回路32上に渡され得る。電荷は、センサピクセル回路32によって増幅され、次いで、制御システム50に供給され得る。センサピクセル回路32の簡略化された例が、図6Bおよび図6Cに示されている。しかしながら、当業者であれば、例示的なセンサピクセル回路32の多くの変更形態および修正形態が企図され得ることを理解するであろう。

制御システム50は、第1の送信機電極24および第2の送信機電極26と、さらには基板34上の受信機バイアス電極39およびセンサピクセル回路32と、電気的に接続され得る(直接的にまたは間接的に)。いくつかの実装形態では、制御システム50は、実質的に上で説明されているように動作し得る。たとえば、制御システム50は、センサピクセル回路32から受信された増幅信号を処理することができるものとしてよい。

制御システム50は、たとえば指紋画像を取得することによって、指紋画像データを取得するように超音波送信機20および/または力センシングデバイス30を制御することができるものとしてよい。タッチセンシングシステム10が、超音波送信機20を備えるかどうかに関係なく、制御システム50は、少なくとも一部は指紋画像データに基づき1つまたは複数のデバイスへのアクセスを制御することができるものとしてよい。タッチセンシングシステム10(または関連するデバイス)は、1つまたは複数のメモリデバイスを含むメモリシステムを備え得る。いくつかの実装形態では、制御システム50は、メモリシステムの少なくとも一部を含み得る。制御システム50は、指紋画像を取り込むステップと、指紋画像データをメモリシステムに記憶するステップとを実行することができるものとしてよい。いくつかの実装形態では、制御システム50は、超音波送信機20を「オフ」状態に維持している間であっても指紋画像を取り込むステップと、指紋画像データをメモリシステムに記憶するステップとを実行することができるものとしてよい。

いくつかの実装形態では、制御システム50は、超音波イメージングモードまたは力センシングモードでタッチセンシングシステムを操作することができるものとしてよい。いくつかの実装形態では、制御システムは、力センシングモードでタッチセンシングシステムを操作するときに超音波送信機20を「オフ」状態に維持することができるものとしてよい。力センシングデバイス30は、タッチセンシングシステム10が超音波イメージングモードで動作しているときに超音波受信機として機能することができるものとしてよい。

いくつかの実装形態では、制御システム50は、表示システム、通信システムなどの他のデバイスを制御することができるものとしてよい。たとえば、いくつかの実装形態では、制御システム50は、図13Aおよび図13Bを参照しつつ以下で説明されている、表示デバイス1340などのデバイスの1つまたは複数の構成要素の電源をオンにすることができるものとしてよい。したがって、いくつかの実装形態では、制御システム50は、図13Bに示されているプロセッサ1321、アレイドライバ1322、および/またはドライバコントローラ1329に類似する1つまたは複数の構成要素も備え得る。いくつかの実装形態では、制御システム50は、力センシングデバイス30を介して受けたタッチまたはタップを検出するステップと、タッチまたはタップに応答してモバイル表示デバイスの少なくとも1つの特徴をアクティブ化するステップとを実行することができるものとしてよい。「特徴」は、構成要素、ソフトウェアアプリケーションなどであってよい。

プラテン40は、受信機に音響結合することができる任意の適切な材料であってもよく、その例にはプラスチック、セラミック、サファイアおよびガラスがある。いくつかの実装形態では、プラテン40は、カバープレート、たとえばディスプレイ用のカバーガラスまたはレンズガラスであってよい。特に、超音波送信機20が使用されているときに、指紋の検出および撮像は、望ましい場合に比較的厚い、たとえば、3mm以上の、プラテンを通じて実行され得る。しかしながら、力センシングデバイス30が、力検出モードで指紋を撮像することができる実装形態については、より薄い、比較的より柔軟なプラテン40が望ましい場合がある。いくつかのそのような実装形態によれば、プラテン40は、1つまたは複数の種類のパリレンなどの、1つまたは複数のポリマーを含むものとしてよく、また実質的により薄いものであってよい。いくつかのそのような実装形態では、プラテン40は、数十ミクロンの厚さであるか、または10ミクロン未満の厚さであってすらよい。

圧電フィルム層36を形成するために使用され得る圧電材料の例には、適切な音響特性、たとえば約2.5MRaylsと5MRaylsとの間の音響インピーダンスを有する圧電ポリマーが含まれる。使用することができる圧電材料の特定の例には、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)共重合体およびポリフッ化ビニリデン-トリフルオロエチレン(PVDF-TrFE)共重合体などの強誘電性重合体がある。PVDF共重合体の例には、60:40(モルパーセント)PVDF-TrFE、70:30 PVDF-TrFE、80:20 PVDF-TrFE、および90:10 PVDF-TrFEが含まれる。利用され得る圧電材料の他の例には、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)ホモ重合体および共重合体、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)ホモ重合体および共重合体、ならびに臭化ジイソプロピルアンモニウム(DIPAB)が含まれる。

圧電送信機層22および圧電フィルム層36の各々の厚さは、超音波を生成および受信するのに好適であるように選択され得る。一例では、PVDF圧電送信機層22は約28μm厚であり、PVDF-TrFE受信機層36は約12μm厚である。超音波の例示的な周波数は、5MHz〜30MHzの範囲内であり、波長は、1/4ミリメートル以下程度である。

図9Bは、タッチセンシングシステムの代替的な例の分解組立図を示している。この例では、圧電フィルム層36は、離散要素37に形成されている。図9Bに示されている実装形態では、離散要素37の各々は、単一ピクセル入力電極38および単一センサピクセル回路32と対応する。しかしながら、タッチセンシングシステム10の代替的実装形態では、離散要素37、単一ピクセル入力電極38、および単一センサピクセル回路32の各々の間に一対一対応関係が必ずしもあるとは限らない。たとえば、いくつかの実装形態では、単一離散要素37に対して複数のピクセル入力電極38およびセンサピクセル回路32があり得る。

図8A〜図9Bは、タッチセンシングシステムにおける超音波送信機および受信機の例示的な配置を示しており、他の配置も可能である。たとえば、いくつかの実装形態では、超音波送信機20は、力センシングデバイス30の上にあり、したがって、検出されるべき対象物25により近いものとしてよい。いくつかの実装形態では、タッチセンシングシステム10は、音響遅延層を含み得る。たとえば、音響遅延層が、超音波送信機20と力センシングデバイス30との間でタッチセンシングシステム10内に組み込まれ得る。音響遅延層は、超音波パスタイミングを調整するために使用され、それと同時に、力センシングデバイス30を超音波送信機20から電気的に絶縁することができる。音響遅延層は、実質的に均一な厚さを有するものとしてよく、遅延層に使用される材料および/または遅延層の厚さは反射された超音波エネルギーが力センシングデバイス30に到達する時間の所望の遅延をもたらすように選択される。そうする際に、対象物によって反射されたとことで対象物に関する情報を運ぶエネルギーパルスが力センシングデバイス30に到達させられ得る時間の範囲はタッチセンシングシステム10の他の部分から反射されたエネルギーが力センシングデバイス30に到達する可能性がないときの時間範囲内である。いくつかの実装形態では、基板34および/またはプラテン40は、音響遅延層として働き得る。

図10〜図12は、表示領域の外に位置決めされた超音波指紋センサを有する表示デバイスの例を示す。図10は、概念的な43×59ピクセル表示デバイス(合計2537個のピクセル)の概略平面図を示しており、ディスプレイピクセル回路1006は、各ピクセルに関連付けられ、各ピクセルの付近に配置され、バックプレーン1002上に配置される。この例では、ディスプレイスキャントレース(display scan trace)1008は、ディスプレイピクセル回路1006の各列に関連付けられ、ディスプレイデータトレース(display data trace)1010は、ディスプレイピクセル回路1006の各行に関連付けられる。ディスプレイドライバチップ1014は、ディスプレイピクセルアレイ1018の片側に配置される。ディスプレイスキャン選択回路1020は、各ディスプレイスキャントレース1008の個別の制御を行うように構成され得る。ディスプレイスキャン選択回路1020は、ディスプレイドライバチップ1014から、または別のソースによって駆動され得る。ディスプレイデータトレース1010は、ディスプレイデータトレース1010の間の間隔とディスプレイドライバチップ1014のピン配置間隔との差に適応するようにディスプレイファンアウト1012を通して引き回され得る。ディスプレイフレックスケーブル1016は、ディスプレイドライバチップ1014の入出力トレースと接続され、それにより、ディスプレイモジュール1000が、出力のためにデータをディスプレイモジュール1000に送信することができる他の構成要素、たとえばプロセッサと通信可能に接続されることを可能にし得る。

また、図10に示されているのは、この例では超音波指紋センサピクセルアレイである、センサピクセルアレイ1038内のセンサピクセル回路1026のより小さいアレイである。センサピクセルアレイ1038内の各センサピクセル回路1026は、センサスキャントレース1028とセンサデータトレース1030とに接続され得る。データトレース1030は、センサファンアウト1032を介してセンサドライバチップ1034まで引き回され得る。センサスキャン選択回路1024は、各センサスキャントレース1028の個別の制御を行うように構成され得る。センサスキャン選択回路1024は、センサドライバチップ1034から、または別のソースによって駆動され得る。センサフレックスケーブル1036は、センサドライバチップ1034のピン配置に接続され得る。各センサピクセル回路1026は、1つまたは複数のTFT、およびいくつかの実装形態では、コンデンサ、ダイオード、などの1つまたは複数の他の回路要素を備え得る。電圧または電流を液晶要素またはOLED要素に供給するように構成され得る、ディスプレイピクセルを駆動するディスプレイピクセル回路1006とは対照的に、センシング要素1026は、その代わりに、センサピクセルアレイ1038に重ね合わせる圧電超音波受信機層によって生み出される電荷を受けるように構成され得る。

図10に示す構成要素は、縮尺通りに描かれておらず、他の実装形態は、図示の実装形態と著しく異なることがあることを理解されたい。たとえば、図示されているディスプレイのピクセル解像度は、比較的小さいが、同じバックプレーン配置が、より高解像度のディスプレイ、たとえば、1136×640ピクセルディスプレイ、1920×1080ピクセルディスプレイなどとともに使用され得る。同じ仕方で、センサピクセルアレイは、図示されている11×14ピクセルセンサピクセルアレイ1038よりも大きくてもよい。たとえば、センサピクセルアレイ1038の解像度は、約500ピクセルパーインチ(ppi)のピクセル密度を作成し得、これは、指紋を走査およびセンシングする目的に十分に適合し得る。

図10に示す実装形態では、ディスプレイピクセルアレイ1018およびセンサピクセルアレイ1038は、共通のバックプレーン1002上に配置されることを除いて、それ以外では互いに完全に分離している。ディスプレイピクセルアレイ1018は、それ自体のディスプレイドライバチップ1014およびディスプレイフレックスケーブル1016と通信しており、センサピクセルアレイ1038は、それ自体のセンサドライバチップ1034およびセンサフレックスケーブル1036と通信している。

ディスプレイモジュール1100のより集積化されたバージョンが、図11に示されている。図11において、図示されている構造は、大部分、図10に示されているものと同一であり得る。図10の類似の構造と同じ最後の2桁を有する吹き出しで番号を振られている図11の要素は、図10の対応する構造と実質的に類似していると理解されるべきである。繰り返しを避けるために、読者は、図11に関して図10に関するそのような要素の前の説明を参照されたい。

図10と図11との間の顕著な相違点の1つは、ディスプレイドライバチップ1114およびセンサドライバチップ1134が互いに隣接し、共通のタッチおよび超音波フレックスケーブル1140に接続されているという点である。いくつかの実装形態では、ディスプレイドライバチップ1114およびセンサドライバチップ1134の機能は、単一集積化チップによってもたらされ得る。

図10および図11に示す構成は、ディスプレイピクセルアレイ1018/1118を変更する必要はないので、容易に既存のTFTバックプレーン内に実装され得る。それに加えて、センサピクセル回路1026/1126、たとえば、センサピクセル回路1026/1126を形成するTFTおよび他の回路要素は、ディスプレイピクセル回路1006/1106を形成するために使用されるものと同じプロセスにおいて形成され得る。したがって、TFTバックプレーン製造業者は、ディスプレイピクセルアレイ1018/1118の再設計なしで済ますことができ、それにより、指紋走査機能が低開発コストでディスプレイピクセルに隣接する領域に追加されることが可能になる。その上、ディスプレイピクセルアレイ1018/1118を作成するためにすでに使用されたものと同じプロセスが、センサピクセルアレイ1038/1138を同時に作成するために活用され得るので、図示のようなセンサピクセルアレイ1038/1138を有するTFTバックプレーンの実際の生産には、無視できるほどの追加コストしかかからない。

図12は、高い幅の超音波指紋センサを有する図10のディスプレイモジュールの例を示す。図12において、図示されている構造は、大部分、図10に示されているものと同一であり得る。図10の類似の構造と同じ最後の2桁を有する吹き出しで番号を振られている図12の要素は、図10の対応する構造と実質的に類似していると理解されるべきである。繰り返しを避けるために、読者は、図12に関して図10に関するそのような要素の前の説明を参照されたい。

図を見ると分かるように、図12のセンサピクセルアレイ1238は、図10におけるセンサピクセルアレイ1308の幅に比べてかなり大きい幅を有する。これは、複数の指先をセンサピクセルアレイ1238上に同時に置くことを可能にし、それにより、複数の指先での同時指紋認識を可能にし得る。その上、そのようなより大きい占有面積のセンサピクセルアレイはまた、他のバイオメトリック情報を取得するために使用され得、たとえば、人が彼らの手の掌をディスプレイのカバーガラスに押し付けると、掌紋(または部分的掌紋)が取得され得る。同様にして、人体の他の部分がカバーガラスに押し付けられると、他のバイオメトリックデータ、たとえば耳紋(ear print)、頬紋(cheek print)などが取得され得る。それと同時に、より大きいセンサピクセルアレイは、追加の入力機能も可能にし得る。たとえば、センサピクセルアレイは、スタイラスがカバーガラスに接触しているときを検出し、スタイラスの動きを追跡するように構成され得る。スタイラス先端に対して得られたXY位置データは、たとえば、ユーザの署名を取得するため、またはテキスト入力もしくはメニュー選択などの目的でスタイラス入力を受信するために使用され得る。パッケージング配置に応じて、センサピクセルアレイは、図示されているように、すなわち、ディスプレイモジュール1200の、ディスプレイファンアウト1212と同じ側に配置され得るか、またはディスプレイモジュール1200の反対側、すなわち、ディスプレイファンアウト1212からディスプレイピクセルアレイ1218の反対側に配置され得る。前者の場合、センサピクセルアレイ1238は、バックプレーンリアルエステート(backplane real estate)をディスプレイファンアウト1212と共有しなければならない可能性がある。後者の場合、センサピクセルアレイ1238は、ディスプレイモジュール1200の全幅(図12の方位に関して、垂直の高さ)にわたって比較的妨げられることなく延在し得る。センサピクセルアレイ1238およびディスプレイピクセルアレイ1218が、共通のバックプレーンと共有しない実装形態では、ディスプレイピクセルアレイ1218の、ディスプレイファンアウト1212と同じ側にそのまま配置されている状態でディスプレイファンアウト1212に干渉しない全幅のセンサピクセルアレイ1238が実装され得る。

図13Aおよび図13Bは、本明細書で説明されているようなタッチセンシングシステムを備える表示デバイスを示すシステムブロック図の例を示す。表示デバイス1340は、たとえば、スマートフォン、携帯電話、またはモバイル電話などのモバイル表示デバイスであってよい。しかしながら、表示デバイス1340の同じ構成要素またはその軽微な変形も、テレビジョン、コンピュータ、タブレット、電子リーダー、ハンドヘルドデバイス、およびポータブルメディアデバイスなどの、様々な種類の表示デバイスを示す。

この例では、表示デバイス1340は、ハウジング1341と、ディスプレイ1330と、タッチセンシングシステム10と、アンテナ1343と、スピーカー1345と、入力デバイス1348と、マイクロフォン1346とを含む。ハウジング1341は、射出成形および真空成形を含む様々な製造プロセスのうちのいずれかから形成され得る。それに加えて、ハウジング1341は、限定はしないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、およびセラミック、またはそれらの組合せを含む、様々な材料のうちのいずれかから製作され得る。ハウジング1341は、異なる色を有するかまたはそれぞれの異なるロゴ、絵、または記号を含む取外し可能な他の部分と交換されてもよい取外し可能な部分(図示せず)を含んでもよい。

ディスプレイ1330は、プラズマ、有機発光ダイオード(OLED)、もしくは液晶ディスプレイ(LCD)などの、フラットパネルディスプレイ、または陰極線管(CRT)もしくは他の管デバイスなどの、非フラットパネルディスプレイを含む、様々なディスプレイのうちのどれかであってよい。それに加えて、ディスプレイ1330は、干渉変調器(IMOD)ベースのディスプレイまたはマイクロシャッターベースのディスプレイを含み得る。

表示デバイス1340の一例の構成要素が図13Bに概略的に示されている。ここで、表示デバイス1340は、ハウジング1341を含み、その中に少なくとも部分的に密閉された追加の構成要素を含んでもよい。たとえば、表示デバイス1340は、トランシーバ1347に結合され得るアンテナ1343を含むネットワークインターフェース1327を備える。ネットワークインターフェース1327は、表示デバイス1340上に表示される可能性のある画像データに対するソースであり得る。したがって、ネットワークインターフェース1327は、画像ソースモジュールの一例であるが、プロセッサ1321および入力デバイス1348も、画像ソースモジュールとして働き得る。トランシーバ1347はプロセッサ1321に接続され、これは調整ハードウェア1352に接続される。調整ハードウェア1352は、信号を調整する(信号にフィルタを適用するか、または他の何らかの形で操作する)ことができるものとしてよい。調整ハードウェア1352は、スピーカー1345およびマイクロフォン1346に接続され得る。プロセッサ1321は、入力デバイス1348およびドライバコントローラ1329にも接続され得る。ドライバコントローラ1329は、フレームバッファ1328に、およびアレイドライバ1322に結合されるものとしてよく、次いで、ディスプレイアレイ1330に結合され得る。図13Bに特には示されていない要素を含む、表示デバイス1340内の1つまたは複数の要素は、メモリデバイスとして機能することができるものとしてよく、また制御システムのプロセッサ1321または他の構成要素と通信することができるものとしてよい。いくつかの実装形態では、電源1350は、特定の表示デバイス1340設計において実質的にすべての構成要素に電力を供給することができる。

この例では、表示デバイス1340は、タッチおよび指紋コントローラ1377も備える。タッチおよび指紋コントローラ1377は、たとえば、上で説明されているような制御システム50の一部であってもよい。したがって、いくつかの実装形態では、タッチおよび指紋コントローラ1377(および/または制御システム50の他の構成要素)は、1つまたは複数のメモリデバイスを備え得る。いくつかの実装形態では、制御システム50は、図13Bに示されているプロセッサ1321、アレイドライバ1322、および/またはドライバコントローラ1329などの構成要素も備え得る。タッチおよび指紋コントローラ1377は、たとえば、配索電線を介して、タッチセンシングシステム10と通信することができるものとしてよく、またタッチセンシングシステム10を制御することができるものとしてよい。タッチおよび指紋コントローラ1377は、タッチセンシングシステム10上の、またはその近くの、指などの、1つまたは複数の対象物の配置および/または移動を決定することができるものとしてよい。しかしながら、代替的実装形態では、プロセッサ1321(または制御システム50の他の部分)は、この機能の一部または全部を備えることができてもよい。

タッチおよび指紋コントローラ1377(および/または制御システム50の別の要素)は、1つまたは複数のタッチ位置に従って表示デバイス1340を制御するための入力を供給することができるものとしてよい。いくつかの実装形態では、タッチおよび指紋コントローラ1377は、1つまたは複数のタッチ位置の移動決定するステップと、それらの移動に従って表示デバイス1340を制御するための入力を供給するステップとを実行することができるものとしてよい。代替的に、またはそれに加えて、タッチおよび指紋コントローラ1377は、表示デバイス1340の近くにある対象物の配置および/または移動を決定することができるものとしてよい。したがって、タッチおよび指紋コントローラ1377は、表示デバイス40に接触しない場合であっても、指またはスタイラスの移動、手振りなどを検出することができるものとしてよい。タッチおよび指紋コントローラ1377は、そのような検出された移動および/またはジェスチャに従って表示デバイス40を制御するための入力を供給することができるものとしてよい。

本明細書の別のところで説明されているように、タッチおよび指紋コントローラ1377(または制御システム50の別の要素)は、1つまたは複数の指紋検出動作モードを備えことができるものとしてよい。したがって、いくつかの実装形態では、タッチおよび指紋コントローラ1377(または制御システム50の別の要素)は、指紋画像を生成することができるものとしてよい。

いくつかの実装形態では、タッチセンシングシステム10は、本明細書の別のところで説明されているような力センシングデバイス30および/または超音波送信機20を備え得る。いくつかのそのような実装形態によれば、タッチおよび指紋コントローラ1377(または制御システム50の別の要素)は、力センシングデバイス30から入力を受信し、超音波送信機20および/または表示デバイス1340の別の構成要素の電源をオンにするか、または「目覚めさせる」ことができるものとしてよい。

ネットワークインターフェース1327は、表示デバイス1340がネットワークを介して1つまたは複数のデバイスと通信することができるようにアンテナ1343とトランシーバ1347とを含む。ネットワークインターフェース1327は、たとえばプロセッサ1321のデータ処理要件を軽減するいくつかの処理機能を有してもよい。アンテナ1343は信号を送信および受信し得る。いくつかの実装形態では、アンテナ1343は、IEEE16.11(a)、IEEE16.11(b)、またはIEEE16.11(g)を含むIEEE16.11標準、あるいはIEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11nを含むIEEE802.11標準、およびそのさらなる実装形態に従ってRF信号を送受信する。いくつかの他の実装形態では、アンテナ1343は、Bluetooth(登録商標)標準に従ってRF信号を送受信する。携帯電話の場合、アンテナ1343は、符号分割多元接続(CDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、時分割多元接続(TDMA)、汎欧州デジタル移動電話方式(GSM（登録商標）)、GSM（登録商標）/汎用パケット無線通信システム(GPRS)、拡張データGSM（登録商標）環境(EDGE)、地上基盤無線(TETRA)、広帯域CDMA(W-CDMA)、エボリューションデータオプティマイズド(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速パケットアクセス(HSPA)、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)、高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)、発展型高速パケットアクセス(HSPA+)、ロングタームエボリューション(LTE)、AMPS、または3G技術、4G技術、もしくは5G技術を利用するシステムのような、ワイヤレスネットワーク内で通信するのに使用される他の公知の信号を受信するように設計され得る。トランシーバ1347は、アンテナ1343から受信された信号がプロセッサ1321によって受信され、プロセッサ1321によってさらに操作され得るように、その信号を前処理し得る。トランシーバ1347はまた、プロセッサ1321から受信された信号がアンテナ1343を介して表示デバイス1340から送信され得るように、その信号を処理することができる。

いくつかの実装形態では、トランシーバ1347は受信機で置き換えられ得る。それに加えて、いくつかの実装形態では、ネットワークインターフェース1327は、プロセッサ1321に送られるべき画像データを記憶または生成することができる画像ソースによって置き換えられ得る。プロセッサ1321は、表示デバイス1340の全体的な動作を制御し得る。プロセッサ1321は、ネットワークインターフェース1327または画像ソースから圧縮された画像データなどのデータを受信し、そのデータを生画像データに、または生画像データに容易に処理され得るフォーマットに、処理する。プロセッサ1321は、処理済みのデータを記憶できるようにドライバコントローラ1329またはフレームバッファ1328に送ってもよい。生データは通常、画像内の各位置での画像特性を識別する情報を指す。たとえば、そのような画像特性は、色、彩度、およびグレースケールレベルを含んでもよい。

プロセッサ1321は、表示デバイス1340の動作を制御するためのマイクロコントローラ、CPU、または論理ユニットを含み得る。調整ハードウェア1352は、スピーカー1345に信号を送信するための、およびマイクロフォン1346から信号を受信するための、増幅器およびフィルタを含み得る。調整ハードウェア1352は、表示デバイス1340内の離散構成要素であり得、またはプロセッサ1321もしくは他の構成要素内に組み込まれ得る。

ドライバコントローラ1329は、プロセッサ1321によって生成された生画像データをプロセッサ1321から直接、またはフレームバッファ1328から取ることができ、アレイドライバ1322への高速送信のために適宜に生画像データを再フォーマットすることができる。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ1329は、生画像データを、ラスタ様フォーマットを有するデータフローに再フォーマットすることができ、その結果、そのデータフローは、ディスプレイアレイ1330にわたって走査するのに好適な時間順序を有する。次いで、ドライバコントローラ1329は、フォーマットされた情報をアレイドライバ1322に送る。LCDコントローラなどのドライバコントローラ1329は、しばしば、スタンドアロン集積回路(IC)としてシステムプロセッサ1321に関連付けられるが、そのようなコントローラは多くの方法で実装され得る。たとえば、コントローラは、ハードウェアとしてプロセッサ1321に埋め込まれても、ソフトウェアとしてプロセッサ1321に埋め込まれても、ハードウェアにおいてアレイドライバ1322と完全に一体化されてもよい。

アレイドライバ1322は、ドライバコントローラ1329からフォーマット済みの情報を受信してもよく、表示要素のディスプレイのx-yマトリックスからの数百本、場合によっては数千本(またはそれよりも多く)のリード線に1秒当たりに何度も印加される互いに平行な1組の波形に、映像データを再フォーマットしてもよい。

いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ1329、アレイドライバ1322、およびディスプレイアレイ1330は、本明細書において説明するディスプレイの種類のうちのいずれにも適切である。たとえば、ドライバコントローラ1329は、従来のディスプレイコントローラまたは双安定ディスプレイコントローラ(IMOD表示要素コントローラなど)であってもよい。それに加えて、アレイドライバ1322は、従来のドライバまたは双安定ディスプレイドライバであってもよい。さらに、ディスプレイアレイ1330は、従来のディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイであってもよい。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ1329はアレイドライバ1322と一体化され得る。そのような実装形態は、高度集積システム、たとえば、モバイル電話、ポータブル電子デバイス、時計、または小面積ディスプレイにおいて有用であり得る。

いくつかの実装形態では、入力デバイス1348は、たとえば、ユーザが表示デバイス1340の動作を制御することを可能にすることができるものとしてよい。入力デバイス1348は、QWERTYキーボードもしくは電話キーパッドなどのキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカー、タッチセンシティブスクリーン、ディスプレイアレイ1330と一体化されたタッチセンシティブスクリーン、または感圧もしくは感熱膜を含み得る。マイクロフォン1346は、表示デバイス1340のための入力デバイスとして機能することができるものとしてよい。いくつかの実装形態では、表示デバイス1340の動作を制御するために、マイクロフォン1346を介した音声コマンドが使用され得る。

電源1350は、様々なエネルギー貯蔵デバイスを含んでもよい。たとえば、電源1350は、ニッケルカドミウム電池またはリチウムイオン電池のような充電式バッテリーであってもよい。充電式バッテリーを使用する実装形態では、充電式バッテリーは、たとえば、壁コンセントあるいは光起電性デバイスまたはアレイから来る電力を使用して充電可能であり得る。代替的に、充電式バッテリーはワイヤレス充電可能であり得る。電源1350は、再生可能なエネルギー源、コンデンサ、またはプラスチック太陽電池もしくは塗料型太陽電池を含む太陽電池であってもよい。電源1350は、壁コンセントから電力を受けることもできるものとしてよい。

いくつかの実装形態では、電子表示システム内のいくつかの場所に配置されてもよいドライバコントローラ1329に制御プログラム性が存在する。いくつかの他の実装形態では、アレイドライバ1322において制御プログラム性が存在する。上記で説明した最適化は、任意の数のハードウェアおよび/またはソフトウェア構成要素において、ならびに様々な構成において実装され得る。

本明細書では、項目のリストの「少なくとも1つ」を指す語句は、単一の部材を含む、それらの項目の任意の組合せを指す。たとえば「a、b、またはcのうちの少なくとも1つ」は、a、b、c、a−b、a−c、b−c、およびa−b−cを包含することを意図されている。

本明細書で開示された実装形態に関連して説明された様々な例示の論理、論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムのプロセスが、電子的ハードウェア、コンピュータソフトウェアまたは両者の組合せとして実施されてよい。ハードウェアとソフトウェアの互換性は、機能に関して全般的に説明されており、前述の様々な例示的構成要素、ブロック、モジュール、回路およびプロセスで示されている。そのような機能がハードウェアの中で実装されるか、あるいはソフトウェアの中で実装されるかどうかは、全体的なシステムに課される特定のアプリケーションおよび設計制約で決まる。

本明細書において開示されている態様に関連して説明されている様々な実例論理、論理ブロック、モジュールおよび回路を実装するために使用されるハードウェアおよびデータ処理装置は、本明細書において説明されている機能を実施するために設計された、汎用シングルチップまたはマルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、書替え可能ゲートアレイ(FPGA)、または他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲートまたはトランジスタ論理、離散ハードウェア構成要素、またはそれらの任意の組合せを使用して実装または実施することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであっても、あるいは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラまたは状態マシンであってもよい。プロセッサは、複数のコンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連動する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、またはそのような任意の他の構成として実現されてもよい。いくつかの実装形態では、特定のプロセスおよび方法は、所定の機能に特有の回路で実行されてもよい。

1つまたは複数の態様では、前述の機能は、本明細書において開示された構造およびそれらの構造均等物を含むハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せにおいて実現されてもよい。本明細書において説明した主題の実装形態は、1つまたは複数のコンピュータプログラム、すなわち、データ処理装置によって実行できるようにまたはデータ処理装置の動作を制御するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化されたコンピュータプログラム命令の1つまたは複数のモジュールとして実現されてもよい。

ソフトウェアで実装される場合、それらの機能は、1つもしくは複数の命令もしくはコードとして非一時的媒体などのコンピュータ可読媒体上に記憶され、または非一時的媒体などのコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。本明細書で開示した方法またはアルゴリズムのプロセスは、コンピュータ可読媒体上に存在し得るプロセッサ実行可能ソフトウェアモジュール内で実施され得る。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へコンピュータプログラムを転送することを可能にし得る任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であってもよい。限定ではなく例として、非一時的媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または、命令もしくはデータ構造の形式で所望のプログラムコードを記憶するために使用され得るとともに、コンピュータによってアクセスされ得る任意の他の媒体を含み得る。また、いかなる接続も、コンピュータ可読媒体と適切に呼ばれ得る。本明細書では、ディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザディスク(disc)、光ディスク(disc)、デジタルバーサタイルディスク(disc)(DVD)、フロッピーディスク(disk)、およびブルーレイディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は通常、データを磁気的に再現し、一方、ディスク(disc)はデータをレーザで光学的に再現する。上記のものの組合せもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。加えて、方法またはアルゴリズムの動作は、コンピュータプログラム製品に組み込まれ得る、機械可読媒体およびコンピュータ可読媒体上のコードおよび命令の1つまたは任意の組合せまたはセットとして存在することができる。

当業者には、本開示において説明した実装形態の様々な修正形態が容易に明らかになろう。本明細書において定められた一般原則は、本開示の趣旨または範囲から逸脱せずに他の実装形態に適用されてもよい。したがって、本開示は、本明細書において示されている実装形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、本明細書において開示された原則および新規の特徴に整合した最も広い範囲が与えられるべきである。「例示的な」という単語は、本明細書では、「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するためにのみ使用される。「例示的」として本明細書で説明する任意の実装形態は、必ずしも他の実装形態よりも好ましいか、または有利であると解釈されるべきではない。

本明細書において別々の実装形態の文脈で説明したいくつかの特徴は、単一の実装形態において組み合わされて実現されてもよい。逆に、単一の実装形態の文脈で説明した様々な特徴を複数の実装形態において別々に実現しても、任意の適切な部分組合せとして実現してもよい。その上、上記で各特徴が特定の組合せで作用するものとして説明され、また当初はそのようなものとして請求されたとしても、場合によっては請求された組合せの1つまたは複数の特徴を同組合せから削除することができ、また、請求された組合せは、サブ組合せまたはサブ組合せの変形形態を対象とすることができる。

同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、そのような動作は、望ましい結果を達成するために、示される特定の順序でもしくは順番に実行される必要がないことを、またはすべての図示の動作が実行される必要があるとは限らないことを、理解されたい。ある状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利である場合がある。さらに、上記で説明した各実装形態における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実装形態においてそのような分離が必要とされるものと理解されるべきではなく、前述のプログラム構成要素およびシステムが概して単一のソフトウェアプロダクトとして一体化されるかまたは複数のソフトウェアプロダクトとしてパッケージ化されてもよいことを理解されたい。また、他の実装形態も以下の特許請求の範囲の範囲内である。場合によっては、特許請求の範囲に記載された動作を異なる順序で実行してもよく、しかも望ましい結果を実現することができる。

説明した特定の実装形態のうちのいずれかにおける複数の特徴が互いに不適合であると明確に確認されること、またはそれらの特徴が、相互排他的であり、補完および/または支援の意味で容易に組み合わせることができないことを周囲の文脈が示唆することがない限り、本開示の全体は、それらの補完的実装形態の特定の特徴が、1つまたは複数の包括的であるがわずかに異なる技術的解法を提供するために、選択的に組み合わされ得ることを企図し、想定していることが理解されよう。したがって、上記の説明は、例として与えられているにすぎず、細部における修正形態は、本開示の範囲内で作成され得ることはさらに諒解されよう。

6 受信機バイアス電圧
7 電荷増幅器
8 ピーク検出回路
9 リセットデバイス
10 タッチセンシングシステム
12 出力信号
13 部分的指紋画像
20 超音波送信機
21 超音波
22 圧電送信機層
23 反射された超音波エネルギー
24 第1の送信機電極
25 対象物
26 第2の送信機電極
27 谷
28 指紋隆線
30 力センシングデバイス
32 センサピクセル回路
32a 単一のセンサピクセル
34 基板
36 圧電フィルム層
37 離散要素
38 ピクセル入力電極
39 受信機バイアス電極
40 プラテン
42 表面
50 制御システム
125 表示領域
130 画像
135 指紋収集システム
370a、370b ボタン
140 境界領域
145 バーコード
168、168a、168b、168c 購入アイコン
184、184a、184b、184c アプリケーションアイコン
205a 指紋特徴点
205b 指紋特徴点
205c 指紋特徴点
205d 指紋特徴点
210 領域
215 マスター指紋画像
325a 左親指
325b 右親指
330 右人差し指
460 閾値
470 閾値
477a、477b 矢印
479 軸
520 モーションセンサシステム
530 指タップセンシングシステム
1000 ディスプレイモジュール
1002 バックプレーン
1006 ディスプレイピクセル回路
1008 ディスプレイスキャントレース
1010 ディスプレイデータトレース
1012 ディスプレイファンアウト
1014 ディスプレイドライバチップ
1016 ディスプレイフレックスケーブル
1018 ディスプレイピクセルアレイ
1020 ディスプレイスキャン選択回路
1024 センサスキャン選択回路
1026 センサピクセル回路
1028 センサスキャントレース
1030 センサデータトレース
1034 センサドライバチップ
1036 センサフレックスケーブル
1038 センサピクセルアレイ
1106 ディスプレイピクセル回路
1114 ディスプレイドライバチップ
1118 ディスプレイピクセルアレイ
1126 センサピクセル回路
1134 センサドライバチップ
1138 センサピクセルアレイ
1140 共通のタッチおよび超音波フレックスケーブル
1200 ディスプレイモジュール
1212 ディスプレイファンアウト
1218 ディスプレイピクセルアレイ
1238 センサピクセルアレイ
1308 センサピクセルアレイ
1321 プロセッサ
1322 アレイドライバ
1327 ネットワークインターフェース
1328 フレームバッファ
1329 ドライバコントローラ
1330 ディスプレイアレイ
1340 表示デバイス
1341 ハウジング
1343 アンテナ
1345 スピーカー
1346 マイクロフォン
1347 トランシーバ
1348 入力デバイス
1350 電源
1352 調整ハードウェア
1377 タッチおよび指紋コントローラ

Claims (65)

1. バイオメトリック認証の方法であって、
   表示デバイス上に、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するステップと、
   前記領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するステップであって、前記部分的指紋データは指または親指のタッチング部分に対応する、ステップと、
   前記部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップと、
   少なくとも一部は前記比較プロセスに基づき、機能を呼び出すかどうかを決定するステップとを含む方法。
2. 前記機能を呼び出すステップは、取引を許可するステップ、個人化されたアプリケーションを起動するステップ、または表示デバイスをアンロックするステップを伴う請求項1に記載の方法。
3. 前記部分的指紋データは、前記現在のマスター指紋データのうちの知られている指紋データ、および新規指紋データを含み、前記方法は、前記新規指紋データを含むように前記マスター指紋データを更新するステップを伴う請求項1に記載の方法。
4. 前記更新するステップは、前記マスター指紋データを増補するステップまたは前記マスター指紋データを適応させるステップのうちの少なくとも1つを伴う請求項3に記載の方法。
5. 前記方法は、前記正当なユーザの指タップ特性データを決定するステップをさらに伴い、前記機能を呼び出すかどうかを決定するステップは、少なくとも一部は、現在のユーザの指タップ特性データを前記正当なユーザの指タップ特性データと比較するステップに基づく請求項1に記載の方法。
6. 前記指タップ特性は、タップの回数、タップの頻度、タップのシーケンス、または聴覚的シグネチャのうちの少なくとも1つに対応する請求項5に記載の方法。
7. 取得する前記ステップは、超音波イメージングプロセスを伴う請求項1に記載の方法。
8. 取得する前記ステップは、超音波送信機を「オフ」状態に維持しながら超音波センサアレイを介して前記部分的指紋データを取得するステップを伴う請求項1に記載の方法。
9. 前記方法は、デバイス移動データを受信するステップをさらに含み、前記決定プロセスは、少なくとも一部は前記デバイス移動データに基づく請求項1に記載の方法。
10. 前記領域は、表示領域の中、前記表示領域の外、または前記表示デバイスの背面上にある請求項1に記載の方法。
11. 前記領域は、指紋収集システムの少なくとも一部と重なり合う請求項1に記載の方法。
12. 前記指タッチは、左親指側タッチング、右親指側タッチング、または指先タッチングのうちの少なくとも1つを伴う請求項1に記載の方法。
13. 前記方法は、
    少なくとも1本の指に対する実質的に完全な指紋データを提供するよう前記ユーザに促すステップと、
    前記実質的に完全な指紋データを前記正当なユーザに関連付けるステップと、
    前記実質的に完全な指紋データをメモリに記憶するステップとをさらに含む請求項1に記載の方法。
14. 前記機能を呼び出すかどうかの前記決定は、セキュリティのレベルに基づき取引を許可するかどうかを決定するステップを伴う請求項1に記載の方法。
15. 前記方法は、
    前記表示デバイス上に1つまたは複数の購入アイコンを提示するステップであって、前記購入アイコンは購入可能品目に対応する、ステップと、
    前記指または親指の前記タッチング部分の対応するドラッグ移動に応答して前記指示された領域上に前記購入アイコンのうちの1つの表現を移動するステップと、
    取引を許可するかどうかを決定するステップとをさらに含む請求項1に記載の方法。
16. 前記方法は、
    前記表示デバイス上に、1つまたは複数のアプリケーションアイコンを提示するステップであって、前記アプリケーションアイコンの各々はソフトウェアアプリケーションに対応する、ステップと、
    前記指または親指の前記タッチング部分の対応するドラッグ移動に応答して前記指示された領域上に前記アプリケーションアイコンのうちの1つの表現を移動するステップと、
    前記対応するアプリケーションを起動するかどうかを決定するステップとをさらに含む請求項1に記載の方法。
17. 商取引をするために、表示デバイス上に、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するステップと、
    前記商取引に対応するセキュリティのレベルを決定するステップと、
    前記領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するステップであって、前記部分的指紋データは指または親指のタッチング部分に対応する、ステップと、
    前記部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップと、
    少なくとも一部は前記比較プロセスとセキュリティの前記レベルとに基づき、前記商取引を許可するかどうかを決定するステップとを含む方法。
18. セキュリティの前記レベルは、要求された決済額、利用可能なクレジットの額、口座間で送金される金額、商品の種類、またはユーザの信用度のうちの1つまたは複数に基づく請求項17に記載の方法。
19. セキュリティの前記レベルで、前記商取引を許可するかどうかを決定するために追加のデータが必要になることを指示することを決定するステップをさらに含む請求項17に記載の方法。
20. 前記追加のデータは、少なくとも1本の指に対する完全な指紋データ、指タップ特性、またはデバイス移動データのうちの1つまたは複数を含む請求項19に記載の方法。
21. 前記追加のデータは、指タップ特性を含み、前記指タップ特性データは、タップの回数、タップの頻度、タップのシーケンス、または聴覚的シグネチャのうちの少なくとも1つと対応する請求項19に記載の方法。
22. ソフトウェアが記憶される非一時的媒体であって、前記ソフトウェアは少なくとも1つの装置を、
    ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するステップと、
    前記領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するステップであって、前記部分的指紋データは指または親指のタッチング部分に対応する、ステップと、
    前記部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップと、
    少なくとも一部は前記比較プロセスに基づき、機能を呼び出すかどうかを決定するステップとを実行するよう制御するための命令を含む非一時的媒体。
23. 前記機能は、取引を許可するステップ、個人化されたアプリケーションを起動するステップ、または表示デバイスをアンロックするステップを伴う請求項22に記載の非一時的媒体。
24. 前記部分的指紋データは、前記現在のマスター指紋データのうちの知られている指紋データ、および新規指紋データを含み、前記ソフトウェアは、前記新規指紋データを含むように前記マスター指紋データを更新するよう少なくとも1つの装置を制御するための命令を含む請求項22に記載の非一時的媒体。
25. 前記更新するステップは、前記マスター指紋データを増補するステップまたは前記マスター指紋データを適応させるステップのうちの少なくとも1つを伴う請求項24に記載の非一時的媒体。
26. 取得する前記ステップは、超音波イメージングプロセスを伴う請求項22に記載の非一時的媒体。
27. 前記ソフトウェアは、少なくとも1つの装置を、
    表示デバイス上に1つまたは複数の購入アイコンを提示するステップであって、前記購入アイコンは購入可能品目に対応する、ステップと、
    前記指または親指の前記タッチング部分の対応するドラッグ移動に応答して前記指示された領域上に前記購入アイコンのうちの1つの表現を移動するステップと、
    取引を許可するかどうかを決定するステップとを実行するよう制御するための命令を含む請求項22に記載の非一時的媒体。
28. 前記ソフトウェアは、少なくとも1つの装置を、
    表示デバイス上に、1つまたは複数のアプリケーションアイコンを提示するステップであって、前記アプリケーションアイコンの各々はソフトウェアアプリケーションに対応する、ステップと、
    前記指または親指の前記タッチング部分の対応するドラッグ移動に応答して前記指示された領域上に前記アプリケーションアイコンのうちの1つの表現を移動するステップと、
    前記対応するアプリケーションを起動するかどうかを決定するステップとを実行するよう制御するための命令を含む請求項22に記載の非一時的媒体。
29. ディスプレイと、
    指紋収集システムと、
    制御システムであって、
    ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するよう前記ディスプレイを制御するステップと、
    前記領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するよう前記指紋収集システムを制御するステップであって、前記部分的指紋データは指または親指のタッチング部分に対応する、ステップと、
    前記部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップと、
    少なくとも一部は前記比較プロセスに基づき、機能を呼び出すかどうかを決定するステップとを実行することができる
    制御システムとを備える装置。
30. デバイス移動をセンシングし、デバイス移動データを前記制御システムに提供することができるモーションセンサシステムをさらに備え、前記制御システムは、前記デバイス移動データが前記正当なユーザのデバイス移動データと対応するかどうかを決定することができる請求項29に記載の装置。
31. 指タップセンシングシステムをさらに備え、前記制御システムは、
    前記指タップセンシングシステムから、1つまたは複数の指タップに関する情報を受信するステップと、
    1つまたは複数の指タップに関する前記情報に基づき指タップ特性データを決定するステップであって、機能を呼び出すかどうかを決定する前記ステップは、少なくとも一部は、前記指タップ特性データを前記正当なユーザの指タップ特性データと比較するステップに基づく、ステップとを実行することがさらにできる請求項29に記載の装置。
32. 前記指タップ特性データは、タップの回数、タップの頻度、タップのシーケンス、または聴覚的シグネチャのうちの少なくとも1つに対応する請求項31に記載の装置。
33. 前記指紋収集システムは、超音波イメージングシステムを含む請求項29に記載の装置。
34. 前記超音波イメージングシステムは、
    超音波センサアレイと、
    超音波送信機とを備え、取得する前記ステップは、前記超音波送信機を「オフ」状態に維持しながら前記超音波センサアレイを介して前記部分的指紋データを取得するステップを伴う請求項33に記載の装置。
35. 前記指紋収集システムは、表示領域内に、または少なくとも一部は前記表示領域の外側に、位置決めされる請求項29に記載の装置。
36. 表示デバイス上に、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するステップであって、前記画像は第1のソフトウェアアプリケーションに関連付けられているアイコンに対応する、ステップと、
    前記領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するステップであって、前記部分的指紋データは指または親指のタッチング部分に対応する、ステップと、
    前記部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップであって、前記マスター指紋データは認証機能に関係する第2のソフトウェアアプリケーションに対応する、ステップと、
    少なくとも一部は前記比較プロセスに基づき、前記新規指紋データを含むように前記マスター指紋データを更新するかどうかを決定するステップとを含む方法。
37. 前記第1のソフトウェアアプリケーションは、認証機能に関係しない請求項36に記載の方法。
38. 前記更新するステップは、前記マスター指紋データを増補するステップまたは前記マスター指紋データを適応させるステップのうちの少なくとも1つを伴う請求項36に記載の方法。
39. 前記方法は、前記正当なユーザの新規指タップ特性データを取得するステップをさらに伴い、前記決定プロセスは、前記新規指タップ特性データに従って前記正当なユーザの既存の指タップ特性データを更新するかどうかを決定するステップを伴う請求項36に記載の方法。
40. 前記指タップ特性は、タップの回数、タップの頻度、タップのシーケンス、または聴覚的シグネチャのうちの少なくとも1つに対応する請求項39に記載の方法。
41. 前記方法は、前記正当なユーザの新規デバイス移動データを受信するステップをさらに含み、前記決定プロセスは、前記新規デバイス移動データに従って前記正当なユーザの既存のデバイス移動データを更新するかどうかを決定するステップを伴う請求項36に記載の方法。
42. バイオメトリック許可の方法であって、
    表示デバイス上でユーザに1つまたは複数のアイコンを提示するステップと、
    前記ユーザの指が前記提示されているアイコンのうちの1つに対応する前記表示デバイスの領域をタッチしているという指示を受信するステップと、
    前記指の対応するドラッグ移動に応答して、前記提示されているアイコンのうちの1つの表現を、前記アイコンの選択を指示する領域上に移動するステップと、
    前記指から、前記指が指紋センシング領域内に位置決めされたときに、バイオメトリック情報を収集するステップと、
    前記収集されたバイオメトリック情報に基づき機能を呼び出すステップとを含む方法。
43. 収集する前記ステップは、前記指から部分的指紋データを取得するステップを伴う請求項42に記載の方法。
44. 前記機能を呼び出すステップは、取引を許可するステップ、アプリケーションを起動するステップ、または前記表示デバイスをアンロックするステップを伴う請求項42に記載の方法。
45. バイオメトリック認証の方法であって、
    表示デバイス上に、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するステップと、
    前記領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するステップであって、前記部分的指紋データは指または親指のタッチング部分に対応する、ステップと、
    少なくとも一部は前記部分的指紋データに基づく認証プロセスを実行するステップとを含む方法。
46. 少なくとも一部は前記認証プロセスに基づき、機能を呼び出すかどうかを決定するステップをさらに含む請求項45に記載の方法。
47. 前記機能を呼び出すステップは、取引を許可するステップ、個人化されたアプリケーションを起動するステップ、または前記表示デバイスをアンロックするステップを伴う請求項45に記載の方法。
48. バイオメトリック許可の方法であって、
    ディスプレイ上に1つまたは複数のアイコンを提示するステップと、
    ユーザが提示されている前記アイコンのうちの少なくとも1つをインタラクティブに操作しているという指示を受信するステップと、
    指から、前記ユーザが前記アイコンをインタラクティブに操作している間に、前記指が指紋センシング領域内に位置決めされたときに、バイオメトリック情報を収集するステップと、
    少なくとも一部は前記収集されたバイオメトリック情報に基づき機能を呼び出すステップとを含む方法。
49. 収集する前記ステップは、前記指から部分的指紋データを取得するステップを伴う請求項48に記載の方法。
50. 前記ユーザがアイコンをインタラクティブに操作しているという前記指示を受信するステップは、前記提示されているアイコンのうちの1つに対応する前記表示デバイスの領域を前記指がタッチしているという指示を受信するステップを伴う請求項48に記載の方法。
51. 前記指示を受信するステップは、指示された領域に向かう前記指のドラッギングモーションの指示を受信するステップをさらに伴う請求項50に記載の方法。
52. 前記指示された領域は、前記ディスプレイ上に表示される請求項51に記載の方法。
53. 前記指示された領域は、前記ディスプレイの縁である請求項51に記載の方法。
54. 前記ユーザが提示されているアイコンをインタラクティブに操作しているという前記指示を受信するステップは、前記ユーザが前記アイコンを、何回か、または時間間隔の範囲内で、タップしたという指示を受信するステップを伴う請求項48に記載の方法。
55. 前記バイオメトリック情報を収集するステップは、超音波イメージングプロセスを伴う請求項48に記載の方法。
56. 前記ディスプレイは、表示デバイスの前面あり、前記指紋センシング領域は、前記表示デバイスの背面にある請求項48に記載の方法。
57. ディスプレイと、
    指紋収集システムと、
    制御システムであって、
    商取引をするために、ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するよう前記ディスプレイを制御するステップと、
    前記商取引に対応するセキュリティのレベルを決定するステップと、
    前記指紋収集システムを介して、前記領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するステップであって、前記部分的指紋データは指または親指のタッチング部分に対応する、ステップと、
    前記部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップと、
    少なくとも一部は前記比較プロセスとセキュリティの前記レベルとに基づき、前記商取引を許可するかどうかを決定するステップとを実行することができる
    制御システムとを備える装置。
58. セキュリティの前記レベルは、要求された決済額、利用可能なクレジットの額、口座間で送金される金額、商品の種類、またはユーザの信用度のうちの1つまたは複数に基づく請求項57に記載の装置。
59. 前記制御システムは、セキュリティの前記レベルで、前記商取引を許可するかどうかを決定するために追加のデータが必要になることを指示することを決定することができる請求項57に記載の装置。
60. 装置であって、
    ディスプレイと、
    指紋収集システムと、
    制御システムであって、
    ユーザがタッチできる領域を指示する画像を提示するよう前記ディスプレイを制御するステップと、
    前記指紋収集システムを介して、前記領域内の少なくとも部分的指タッチから部分的指紋データを取得するステップであって、前記部分的指紋データは指または親指のタッチング部分に対応する、ステップと、
    前記部分的指紋データを正当なユーザのマスター指紋データと比較するステップと、
    少なくとも一部は前記比較プロセスに基づき、取引を許可するか、個人化されたアプリケーションを起動するか、または前記装置をアンロックするかどうかを決定するステップとを実行することができる
    制御システムとを備える装置。
61. 前記装置は、タッチセンシングシステムを備え、前記制御システムは、
    前記ディスプレイ上に1つまたは複数の購入アイコンを提示するよう前記ディスプレイを制御するステップであって、前記購入アイコンは購入可能品目に対応する、ステップと、
    前記タッチセンシングシステムを介して、前記指または親指の前記タッチング部分のドラッグ移動の指示を受信するステップと、
    前記指または親指の前記タッチング部分の前記ドラッグ移動に応答して、前記指示された領域上に前記購入アイコンのうちの1つの表現を移動するよう前記ディスプレイを制御するステップと、
    取引を許可するかどうかを決定するステップとを実行することができる請求項60に記載の装置。
62. 前記装置は、タッチセンシングシステムを備え、前記制御システムは、
    前記表示デバイス上に、1つまたは複数のアプリケーションアイコンを提示するよう前記ディスプレイを制御するステップであって、前記アプリケーションアイコンの各々はソフトウェアアプリケーションに対応する、ステップと、
    前記タッチセンシングシステムを介して、前記指または親指の前記タッチング部分のドラッグ移動の指示を受信するステップと、
    前記指または親指の前記タッチング部分の前記ドラッグ移動に応答して前記指示された領域上に前記アプリケーションアイコンのうちの1つの表現を移動するステップと、
    前記アプリケーションアイコンのうちの1つの前記表現と対応するアプリケーションを起動するかどうかを決定するステップとを実行することができる請求項60に記載の装置。
63. ディスプレイと、
    タッチセンシングシステムと、
    バイオメトリックセンサと、
    制御システムであって、
    前記1つまたは複数のアイコンを提示するよう前記ディスプレイを制御するステップと、
    前記タッチセンシングシステムを介して、前記ユーザの指が前記提示されているアイコンのうちの1つに対応する前記表示デバイスの領域をタッチしているという指示を受信するステップと、
    前記タッチセンシングシステムを介して、前記指のドラッグ移動の指示を受信するステップと、
    前記指の前記ドラッグ移動に応答して、前記アイコンの選択を指示する領域上に前記提示されているアイコンのうちの1つの表現を移動するよう前記ディスプレイを制御するステップと、
    前記指から、前記指が前記バイオメトリックセンサに対応する領域内に位置決めされたときに、バイオメトリック情報を収集するステップと、
    前記収集されたバイオメトリック情報に基づき機能を呼び出すステップとを実行することができる
    制御システムとを備える装置。
64. バイオメトリック情報を収集するステップは、前記指から部分的指紋データを取得するステップを伴う請求項63に記載の装置。
65. 前記機能を呼び出すステップは、取引を許可するステップ、アプリケーションを起動するステップ、または前記装置をアンロックするステップを伴う請求項63に記載の装置。

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