用于探針應(yīng)用的測(cè)試固定裝置制造方法
【專利摘要】本公開(kāi)涉及用于探針應(yīng)用的測(cè)試固定裝置。這里描述固定裝置和利用測(cè)試電容性陣列的探針的系統(tǒng)和方法。具有圍繞多個(gè)軸的自由度的支架可以幫助定位探針并且允許探針一致地接觸多個(gè)表面。通過(guò)利用支架，測(cè)試探針與接觸表面之間的角可以被最小化以使得測(cè)試探針的表面和接觸表面可以保持對(duì)彼此平坦。系統(tǒng)也可以限制經(jīng)由支架轉(zhuǎn)化的力。本系統(tǒng)和方法可以允許在測(cè)試探針與測(cè)試表面的接觸期間的高準(zhǔn)確度和高精度。
【專利說(shuō)明】用于探針應(yīng)用的測(cè)試固定裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)一般涉及用于測(cè)試電容性陣列的探針的使用，并且更具體地涉及幫助探針做出測(cè)試主體之間的一致測(cè)試的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]指紋傳感器系統(tǒng)可以包括用戶可以將他們的手指或其一部分應(yīng)用到的指紋傳感器。指紋傳感器可以使手指的一個(gè)或多個(gè)特征，諸如指紋的脊和谷成像。“指紋圖像”或“捕獲的指紋圖像”可以由從這樣的圖像中提取的數(shù)據(jù)集表示或類似于從這樣的圖像中提取的數(shù)據(jù)集，其的一個(gè)示例是脊線流(ridgeflow)圖。指紋傳感器系統(tǒng)可以被耦接到處理單元(如這里下面描述的)，其可以維護(hù)指紋信息數(shù)據(jù)庫(kù)，并且其可以試圖針對(duì)關(guān)于來(lái)自于已知用戶的已知指紋的信息匹配捕獲的圖像。
[0003]例如，當(dāng)處理單元或其它元件針對(duì)來(lái)自于被授權(quán)用戶的已知指紋匹配捕獲的指紋圖像時(shí)，處理單元可以響應(yīng)于其采取一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作。例如，處理單元可以授權(quán)設(shè)備使用單個(gè)程序、一系列程序、選定的持續(xù)時(shí)間，直到觸發(fā)指示用戶不再被授權(quán)，或直到用戶解除授權(quán)設(shè)備。例如，用戶可以通過(guò)關(guān)閉設(shè)備、或通過(guò)將設(shè)備交給另一個(gè)用戶來(lái)解除授權(quán)設(shè)備。例如，設(shè)備可以是智能電話機(jī)、平板計(jì)算設(shè)備、便攜式計(jì)算機(jī)、儀器或汽車或類似設(shè)備上的觸摸屏、或具有觸摸設(shè)備能力的任何其它設(shè)備。
[0004]雖然指紋讀取器的使用變得更多，但是缺少確保指紋讀取器之間的準(zhǔn)確性和精度的測(cè)試和校準(zhǔn)處理和設(shè)備。因?yàn)橹讣y讀取器依賴于記錄圖像和將圖像與預(yù)記錄的圖像相比較的精度，所以任何條件的變化都可能對(duì)指紋讀取器的一致功能引起難以克服的障礙。因而，甚至類似的指紋讀取器由于手指類型、指紋類型、用戶行為的天天變化和設(shè)備固有的電子噪聲的易變性而可能不能在相同準(zhǔn)確性級(jí)別下識(shí)別所有指紋。在行業(yè)中缺乏能夠測(cè)試或校準(zhǔn)的系統(tǒng)可能驅(qū)高成本并且產(chǎn)生劣質(zhì)的指紋讀取器。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]一般地，指紋讀取器在測(cè)試主體之間的一致性可以通過(guò)利用測(cè)試并校準(zhǔn)指紋讀取器的系統(tǒng)而改善。模仿手指的圖或電特性、但是經(jīng)由探針的制造而具有已知值的探針可以用以測(cè)試或校準(zhǔn)指紋傳感器。
[0006]改善探針與測(cè)試表面之間的一致接觸可以改善測(cè)試條件。因而，根據(jù)各種實(shí)施例，探針裝置可以包括外殼和具有在外殼的底表面下延伸的接觸表面的探針。探針裝置也可以包括具有圍繞至少兩個(gè)軸的自由度并且連接到探針的支架；其中探針可操作以圍繞至少兩個(gè)軸自由地移動(dòng)以適應(yīng)接觸表面與另一個(gè)表面的未對(duì)準(zhǔn)(misalignment)。
[0007]根據(jù)其它實(shí)施例，測(cè)試固定裝置可以包括基座、中間基座、臂和探針外殼。臂可以包括上彈簧板和下彈簧板，可操作以維持臂的非固定端基本垂直；探針外殼可以附接于臂的底表面并且具有從外殼延伸并可操作以接觸平坦表面的接觸表面。支架可以具有圍繞至少兩個(gè)軸的自由度并連接到探針。此外，探針可以可操作以圍繞至少兩個(gè)軸自由地移動(dòng)。
[0008]另一個(gè)實(shí)施例可以采取用于測(cè)試電容性陣列的方法的形式，包括以下操作:向測(cè)試平臺(tái)下降第一探針；將測(cè)試平臺(tái)與第一探針的接觸表面接觸；確定第一探針與測(cè)試平臺(tái)是否處于角對(duì)準(zhǔn)；如果不處于角對(duì)準(zhǔn)，則相對(duì)于測(cè)試平臺(tái)的表面重新定位第一探針的接觸表面；以及基于第一探針的電容性屬性從探針中獲得第一測(cè)量。
[0009]應(yīng)理解，上文一般描述及其后詳細(xì)描述都用于示例和說(shuō)明目的并且不一定限制本公開(kāi)。并入并構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖示出了本公開(kāi)的主題。說(shuō)明書和附圖一起用來(lái)說(shuō)明本公開(kāi)的原理。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1示出應(yīng)用于傳感器的探針的構(gòu)思圖。
[0011]圖2A示出與生物測(cè)定模塊測(cè)試平臺(tái)接觸的探針的第一構(gòu)思圖。
[0012]圖2B示出與生物測(cè)定模塊測(cè)試平臺(tái)接觸的探針的第二構(gòu)思圖。
[0013]圖2C示出與生物測(cè)定模塊測(cè)試平臺(tái)接觸的探針的第三構(gòu)思圖。
[0014]圖2D示出用于限制或阻止探針支架吸收過(guò)大力的樣本結(jié)構(gòu)。
[0015]圖3A示出支持探針并允許探針圍繞至少兩個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的第一示例設(shè)備。
[0016]圖3B示出支持探針并允許探針圍繞至少兩個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的第二示例設(shè)備。
[0017]圖3C示出支持探針并允許探針圍繞至少兩個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的第三示例設(shè)備。
[0018]圖3D示出支持探針并允許探針圍繞至少兩個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的第四示例設(shè)備。
[0019]圖3E示出支持探針并允許探針圍繞至少兩個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的第五示例設(shè)備。
[0020]圖4A示出用于將探針應(yīng)用到指紋傳感器的示例裝置的第一視圖。
[0021]圖4B示出用于將探針應(yīng)用到指紋傳感器的示例裝置的第二視圖。
[0022]圖4C示出用于將探針應(yīng)用到指紋傳感器的示例裝置的第三視圖。
[0023]圖5示出描述使用指紋傳感器探針的方法的示例流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]一般地，這里公開(kāi)的實(shí)施例可以采取用于改善手指探針應(yīng)用到測(cè)試主體的一致性的裝置或方法的形式。具體地，模仿手指或手指的介電特性、但是具有已知值的探針被利用以測(cè)試或校準(zhǔn)指紋傳感器。為了準(zhǔn)確并精確地對(duì)指紋傳感器水平地接觸探針，支架可以用來(lái)允許指紋傳感器或者探針享有圍繞多個(gè)軸運(yùn)動(dòng)的自由度。此自由度可以允許探針或指紋傳感器測(cè)試平臺(tái)適應(yīng)其它的表面角。
[0025]雖然參考用于指紋傳感器測(cè)試平臺(tái)的探針和裝置討論特定實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，實(shí)施例可以被使用或合并用于任何適合的生物測(cè)定傳感器的探針和/或測(cè)試裝置。因此，這里的實(shí)施例應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是涵蓋一般用于生物測(cè)定學(xué)傳感器的探針和/或測(cè)試結(jié)構(gòu)。
[0026]另外，如這里討論的，系統(tǒng)可以被利用以在X、y、和z軸移動(dòng)探針，以便適當(dāng)?shù)貙?duì)各個(gè)指紋傳感器測(cè)試平臺(tái)對(duì)準(zhǔn)、瞄準(zhǔn)、并接合探針。此系統(tǒng)也可以能夠在z方向吸收或控制探針對(duì)指紋傳感器測(cè)試平臺(tái)的力。通過(guò)利用一個(gè)或多個(gè)這些設(shè)備和處理，可以制造或校準(zhǔn)高質(zhì)量指紋傳感器。
[0027]圖1示出探針應(yīng)用于傳感器的構(gòu)思圖。指紋傳感器系統(tǒng)包括介電元件112，在正常條件下，用戶將手指或其一部分應(yīng)用到該介電元件112以使得關(guān)聯(lián)的傳感器122可以生成捕獲的指紋圖像。例如，介電元件112可以包括或?qū)儆谠O(shè)備的蓋玻璃元件，諸如平板計(jì)算設(shè)備、智能電話機(jī)、或類似裝置的顯示圖像蓋。蓋玻璃元件可以由諸如藍(lán)寶石、玻璃、化學(xué)處理的玻璃、塑料、樹(shù)脂、或適合于這里描述的目的或功能的一些其它材料形成。在另一個(gè)實(shí)施例中，介電元件112可以是按鈕或其它輸入元件的一部分。輸入元件可以由先前參考蓋玻璃討論的材料中的任何一個(gè)形成。任何適合的指紋傳感器可以用于這里公開(kāi)的實(shí)施例和技術(shù)。適合的指紋傳感器包括電容性傳感器、超聲波傳感器、光學(xué)傳感器、熱電傳感器，等等。
[0028]在正?，F(xiàn)場(chǎng)操作期間，用戶將他的手指與介電元件112接觸。但是，在測(cè)試或校準(zhǔn)程序下，可以使用探針100而不是手指。探針可以是手指模型，不是真實(shí)手指，但是可以代表手指種類或一般類似于普通手指。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，探針100可以是可操作以具有表示手指種類的電容性屬性的設(shè)備。一般地，探針可以由能夠由指紋傳感器以類似于真實(shí)手指的方式檢測(cè)的各種材料中的任何一種形成。在一個(gè)實(shí)施例中，探針的核可以是諸如金屬之類的導(dǎo)電材料。例如，鋼、鋁、或鈦可以形成探針100的一部分或大部分。可替換地，也可以使用諸如導(dǎo)電塑料之類的其它非金屬的材料。
[0029]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，探針100也可以包括涂層以進(jìn)一步模仿或匹配手指的表面?？梢员阌谀７禄蚱ヅ涫种傅哪承┨匦曰蚋唧w地皮膚的涂層的一方面是涂層的厚度。在一些實(shí)施例中，涂層可以是在探針100上沉積的足夠模擬皮膚的電特性的材料的薄層。所述層可以以各種厚度沉積或可以具有均勻厚度。在一個(gè)中示例，層可以是10微米厚。但是，應(yīng)當(dāng)注意涂層可以大于10微米厚或小于10微米厚。但是，在兩個(gè)類似探針(即表示相似手指種類的探針)之間的涂層的厚度基本上可以是相同的厚度。
[0030]當(dāng)兩個(gè)類似的探針可以具有不同的涂層厚度時(shí)，諸如加或減一兩微米，應(yīng)當(dāng)注意那是相對(duì)大的變化。例如，在應(yīng)該是10微米厚涂層中單個(gè)微米的差異是10%的改變。在應(yīng)該是類似或相等探針中這樣的變化可能導(dǎo)致在測(cè)試期間劣質(zhì)和/或傳感器的高變化測(cè)量。因此，包括任何給定涂層的厚度的探針的各種物理尺寸可以被小心控制。
[0031]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，涂層可以是模擬皮膚的電特性的任何涂層。這應(yīng)用于材料以及厚度。例如，涂層可以由聚(p-xylylene)聚合物制成(例如，聚對(duì)二甲苯)。雖然聚對(duì)二甲苯通常用作用于電路板等等的環(huán)境隔離物，但是它是耐用的并且允許非常薄的層的沉積和形成。聚對(duì)二甲苯也可以用作用于探針基板的水分屏蔽。聚對(duì)二甲苯具有適度地接近于皮膚、或與皮膚相同的電特性并且當(dāng)被沉積在探針基板上時(shí)適度地可控。在另一個(gè)實(shí)施例中，涂層可以是二氧化鈦層。在許多方面，二氧化鈦也可以模擬手指的某些特性，具體地皮膚的電特性。類似地，可以利用可以在探針基板上的薄涂層中沉積的其它材料。
[0032]因?yàn)橹讣y讀取器的工業(yè)生產(chǎn)通常是大批量進(jìn)行的，所以可以存在相應(yīng)地大量用于測(cè)試并校準(zhǔn)每一個(gè)的探針。因而，對(duì)改善類似探針之間的一致性的控制可以改善最終指紋讀取器產(chǎn)品。因而，在一個(gè)實(shí)施例中，可以利用二次處理來(lái)控制涂層的厚度。例如，涂層可以被機(jī)械加工或經(jīng)歷類似的處理以確保在類似探針之間的一致厚度。雖然所有探針可以因?yàn)楦鱾€(gè)探針可以被配置為表示各種手指種類而不相像，但是在一類中的每個(gè)探針然而可以具有相同手指的基本上相似表示。如在下面更詳細(xì)地討論的，在單個(gè)測(cè)試裝置中可以使用表示多個(gè)手指種類的多個(gè)探針。
[0033]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，探針100可以創(chuàng)建要被成像的特定已知的信號(hào)。通過(guò)控制探針100的應(yīng)用的規(guī)范和參數(shù)，來(lái)自于探針100的測(cè)量信號(hào)和結(jié)果圖像可以與已知信號(hào)和結(jié)果圖像相比較。比較的信號(hào)可以形成圖像的相關(guān)的噪聲圖片，其可以被用在噪聲消除算法中，該噪聲消除算法可以補(bǔ)償在校準(zhǔn)之后捕獲的圖像中的噪聲、模糊或其它圖像誤差。該處理允許指示在正常條件下的傳感器的圖像質(zhì)量。這可以允許多個(gè)指紋讀取平臺(tái)的一致的證明合格、校準(zhǔn)、和測(cè)試。
[0034]如圖1所示，傳感器122可以包括傳感器元件124的陣列，每個(gè)可以提供描述位于傳感器元件124上方的探針100的模擬信號(hào)。雖然在正常條件下，但是傳感器元件124提供描述用戶的指紋的模擬信號(hào)。傳感器提供信號(hào)的集合，每個(gè)指示關(guān)于應(yīng)用的測(cè)試主體，例如手指或探針100的信息。此信息可以是每個(gè)傳感器元件124與用戶手指的一部分之間的電容的測(cè)量。如一個(gè)示例，更大的電容可以指示傳感器元件124上方的指紋的脊，而較低的電容可以指示傳感器元件上方的指紋的谷。
[0035]可以理解，在正常條件下，指紋的傳感可以在各種條件下進(jìn)行。此外，許多不同的指紋可以被讀取并處理。此外，許多其它處理步驟(諸如信號(hào)放大)和各個(gè)干擾(諸如固定模式噪聲)可以影響系統(tǒng)可以適度地使用的信息的最終可行性。這里討論某些示例處理步驟。
[0036]仍然參考圖1，每個(gè)信號(hào)集合對(duì)應(yīng)于各個(gè)傳感器元件124、或由各個(gè)傳感器元件124生成。傳感器元件124可以以網(wǎng)格或陣列、以線、或以任何其它適合的模式布置。另外，傳感器元件124可以使用掃描傳感器、二維傳感器，等等。
[0037]在一個(gè)實(shí)施例中，多路復(fù)用器142從傳感器122的傳感器元件124收集模擬信號(hào)，并且將它們一起多路復(fù)用為多個(gè)圖像元素信號(hào)的集合。圖像元素信號(hào)被耦接到一個(gè)或多個(gè)放大器144。放大器144接收相對(duì)弱的信號(hào)，并且放大它們以變?yōu)橄鄬?duì)強(qiáng)的信號(hào)。例如，放大器144可以增加指紋圖像元素信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，因此它們覆蓋可能的相對(duì)強(qiáng)度的范圍。
[0038]此外，來(lái)自于放大器144中的輸出的集合被耦接到模擬到數(shù)字(“A/D”)轉(zhuǎn)換器146的對(duì)應(yīng)集合的輸入。A/D轉(zhuǎn)換器146接收模擬輸入信號(hào)并且生成表示相同的相對(duì)強(qiáng)度的數(shù)字輸出信號(hào)。這可以具有提供數(shù)字信號(hào)148的集合的效果。例如，數(shù)字信號(hào)148每個(gè)都可以描述指紋圖像元素的八比特表示。
[0039]數(shù)字信號(hào)148集總地可以被處理以提供圖像114，其可以表示在正常操作下的指紋或在校準(zhǔn)和測(cè)試期間的探針。在圖中示出圖像具有脊或脊線的集合。可能發(fā)生指紋傳感器系統(tǒng)可以成功地確定圖像114是否決定性地匹配或決定性地不匹配任何已知的信息。此比較可以被用于校準(zhǔn)系統(tǒng)。因?yàn)樘结?00的屬性已知，所以測(cè)量的圖像和已知的圖像可以被比較并且利用以調(diào)整系統(tǒng)以消除不需要的噪聲。
[0040]在正常操作下，由圖像測(cè)量的指紋可以與已知圖像相比較并且指紋傳感器系統(tǒng)可以響應(yīng)于適合的匹配通知處理單元授權(quán)設(shè)備的使用(或拒絕授權(quán)設(shè)備的使用)。此比較可以通過(guò)利用探針100執(zhí)行的初始校準(zhǔn)或測(cè)試而改善，因此潛在地允許在正常操作期間指紋圖114的較少操作以便準(zhǔn)確地比較測(cè)量的圖像與存儲(chǔ)的圖像。
[0041]因?yàn)樘结?00可以被用在各個(gè)實(shí)施例中以校準(zhǔn)系統(tǒng)，所以可以期望在測(cè)試程序期間創(chuàng)建探針的準(zhǔn)確并精確的測(cè)量以便將測(cè)量的圖像與探針的已知圖像比較。為了獲得探針的準(zhǔn)確和精確的測(cè)量，可以控制測(cè)試程序的某些特性。例如，可以控制探針相對(duì)于傳感器的位置。通過(guò)讀取具有不同傳感器元件的探針的不同位置，更難以比較已知的圖像與記錄的圖像。因而，通過(guò)在測(cè)試從傳感器移動(dòng)到傳感器時(shí)保持探針相對(duì)于傳感器的位置一致，探針的已知圖像與探針的記錄的圖像的比較同樣可以被保持相對(duì)一致。因此，探針的已知圖像與探針的記錄的圖像的比較可以僅僅突出由系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲。因而，此比較可以幫助從系統(tǒng)中消除此噪聲。
[0042]在另一個(gè)示例中，可以控制探針與蓋玻璃接觸的力。類似于控制探針的位置，控制探針在蓋玻璃上的力可以改善最終結(jié)果。在探針與蓋玻璃之間的力的變化可以導(dǎo)致測(cè)量信號(hào)的不同。通過(guò)確保相對(duì)于探針100的接觸力的測(cè)試之間的一致性，可以改善已知信號(hào)與來(lái)自于探針的測(cè)量的信號(hào)之間的比較。
[0043]在另一個(gè)示例中，可以控制探針的接觸表面相對(duì)于蓋玻璃表面的位置(例如，角度)。探針接觸表面相對(duì)于蓋玻璃的表面越平坦，探針的測(cè)量可以越準(zhǔn)確和精確。例如，如果探針100不平放在蓋玻璃上，則從探針100的測(cè)量的信號(hào)可以顯著地不同于已知信號(hào)。通過(guò)改善系統(tǒng)將探針100下降到蓋玻璃上的能力并且改善系統(tǒng)將探針的接觸表面平坦地或基本上平坦放置在蓋玻璃上的能力，改善來(lái)自于探針100的測(cè)量的信號(hào)。
[0044]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，系統(tǒng)可以被以兩種方式測(cè)試。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)經(jīng)由鏈接到傳感器的測(cè)試連接與傳感器模塊(其可以已經(jīng)被放置在電介質(zhì)之下，諸如蓋玻璃或輸入元件)直接通信來(lái)測(cè)試系統(tǒng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)經(jīng)由本地軟件通信來(lái)測(cè)試系統(tǒng)。總之，探針配件可以是相同的或者類似的。也可以注意，指紋傳感器系統(tǒng)可以在制造處理期間在任一點(diǎn)被校準(zhǔn)或測(cè)試。在一個(gè)示例中，探針可以通過(guò)將它直接應(yīng)用到指紋傳感器而被很早應(yīng)用在制造處理中。早期應(yīng)用到指紋傳感器硬件可以通過(guò)簡(jiǎn)化測(cè)試實(shí)施方式而允許較大的一致性。
[0045]在另一個(gè)示例中，探針可以被應(yīng)用在合并指紋傳感器的電子設(shè)備的裝配處理期間。在此示例中，雖然設(shè)備可以沒(méi)有被完全裝配，但是指紋傳感器可以由設(shè)備的軟件操作。另外，作為示例，探針可以被應(yīng)用在指紋傳感器系統(tǒng)完全地安裝在完成的電子設(shè)備中之后。以這種方式，信號(hào)和圖像可以由設(shè)備的軟件從探針中獲得。
[0046]圖2A-C示出探針與指紋模塊測(cè)試平臺(tái)接觸的構(gòu)思圖。
[0047]如上所述，探針之間的一致性可以影響指紋傳感器的測(cè)試或校準(zhǔn)，如可以以探針接觸傳感器模塊的方式一致。各個(gè)控制和設(shè)備可以用來(lái)改善探針100應(yīng)用到指紋模塊測(cè)試平臺(tái)220的一致性，如將參考圖2A-2C討論的。
[0048]根據(jù)某些實(shí)施例，指紋傳感器測(cè)試和校準(zhǔn)系統(tǒng)可以包括位于至少部分地在外殼210內(nèi)部的探針100。探針可以包括可以在外殼210的底表面212下方延伸的接觸表面102。探針100和外殼210可以由支架300連接。指紋測(cè)試系統(tǒng)可以可操作以對(duì)指紋模塊測(cè)試平臺(tái)220接觸探針100，并且具體地探針100的接觸表面102。
[0049]指紋模塊測(cè)試平臺(tái)220可以包括蓋玻璃222。上述討論到的電介質(zhì)112可以組成蓋玻璃的一部分，可以附著于蓋玻璃或可以是蓋玻璃外的單獨(dú)的層。如圖這里所示，電介質(zhì)是蓋玻璃層222的一部分。在蓋玻璃層222下方是相應(yīng)的傳感器224 (上述討論到的傳感器122上面和傳感器元件陣列124)。另外，這些各種層或元件的每一個(gè)可以被分開(kāi)并且由粘合劑結(jié)合在一起。蓋玻璃層222和傳感器224可以例如由托架226A和托架226B限制在任一端。如下面更詳細(xì)地討論的，托架226A和/或托架226也可以可操作為由測(cè)試系統(tǒng)利用的瞄準(zhǔn)或照準(zhǔn)系統(tǒng)(同樣，指紋模塊測(cè)試平臺(tái)220的一些其它部分可以被利用為瞄準(zhǔn)或照準(zhǔn)系統(tǒng))。
[0050]蓋玻璃層222可以具有上表面223。在測(cè)試或校準(zhǔn)期間探針接觸表面102可以接觸蓋玻璃上表面223。由于在包括指紋模塊測(cè)試平臺(tái)220或探針和它的相關(guān)組件的指紋傳感器測(cè)試和校準(zhǔn)系統(tǒng)的構(gòu)造中的耐性層疊，探針可能不一致地接觸上表面223。此不一致性可能出現(xiàn)在連續(xù)的指紋模塊測(cè)試平臺(tái)220之間。此不一致性也可以出現(xiàn)在不同的測(cè)試或校準(zhǔn)系統(tǒng)之間。如圖2A所示，探針100可以接近蓋玻璃222，而具有由箭頭A示出的距離與由箭頭B示出的距離之間的差別。在如圖2B所示的接觸上，距離B可以零，而距離A為正。在一個(gè)示例中，B與A之間10有微米的差別，A在一個(gè)邊角上離開(kāi)表面，而B(niǎo)接觸，探針100的整個(gè)圖像可以是傾斜的，因而給出與探針100的已知圖像的不良的比較。
[0051]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，指紋模塊測(cè)試平臺(tái)220可以可操作為調(diào)整探針100以便于探針接觸表面102與接觸表面223之間的平坦接觸，接觸表面223可以是蓋玻璃、輸入元件等等的表面(一起被稱為“蓋玻璃接觸表面”)。在此實(shí)施例中，托架226A/226B可以被彈簧加載以使得，當(dāng)探針100接觸蓋玻璃222時(shí)，測(cè)試平臺(tái)220可以調(diào)整位置以適應(yīng)探針與玻璃222之間的任何未對(duì)準(zhǔn)。例如，測(cè)試平臺(tái)220可以包括單獨(dú)的彈簧228/229(參見(jiàn)圖2D)，其支持托架226a/226b或彈簧可以是托架226a/226b的不可分割的部分。利用由彈簧加載的托架226A/226B提供的力，蓋玻璃222然后可以適應(yīng)探針100的角度和/或位置。
[0052]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，探針接觸表面102與蓋玻璃接觸表面223之間的差可以由支架300補(bǔ)償。支架300可以可操作以調(diào)整探針100圍繞多個(gè)軸的角度。此圍繞多個(gè)軸的柔韌性可以允許探針100適應(yīng)蓋玻璃222的角度。在各個(gè)示例中，支架300可以可操作以調(diào)整探針100的角度以對(duì)蓋玻璃222平放、對(duì)蓋玻璃222基本平放、在探針100的一個(gè)邊緣具有小于10微米的空隙(在圖2B中由箭頭A表示)或相對(duì)于蓋玻璃222具有小于1.3度的角度(由角度C表不)。
[0053]對(duì)蓋玻璃222鄰接探針100可以產(chǎn)生來(lái)自于蓋玻璃222的向上力。雖然此向上力可以被控制，但是系統(tǒng)可以吸收此力。在各個(gè)實(shí)施例中，支架300可以在平行于用力的向量的方向隆起或不可彎曲，允許力穿過(guò)探針100到托架300中再到外殼中并且外出到系統(tǒng)的其余部分，如下面更詳細(xì)地討論的，使得系統(tǒng)的其余部分吸收力。但是，在其它實(shí)施例中，支架300可以不是剛性的或在力的方向不是不可彎曲的。因而，在許多實(shí)施例中，支架300在力下吸收并且偏轉(zhuǎn)或者力被從探針當(dāng)中經(jīng)由替換裝置轉(zhuǎn)化。
[0054]如圖2D所示，設(shè)備可以被利用以限制或阻止支架300吸收過(guò)大的力。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，支架300可以包括探針套圈250。探針100可以滑入或滑出探針套圈250，允許探針100容易地可從系統(tǒng)中移除。探針套圈可以包括在探針套圈255的圓周周圍延伸的墊環(huán)255。此墊環(huán)可以是可連接到這里討論的支架。探針套圈255可以具有將探針100固定在套圈內(nèi)部的固定螺釘251。探針套圈255也可以具有接合探針100的銷253，此銷可以允許不同大小或形狀的探針被插入探針套圈255中以便全部被定到相同的角度。探針套圈可以包括帽252或與帽252接觸。帽可以位于探針套圈的與探針100的接觸表面102相對(duì)的一端。附著在外殼210內(nèi)部的可以是彈簧258和球軸承259。彈簧258和球軸承259可以被夾持在托架257之內(nèi)以使得球軸承的一側(cè)的一部分被暴露以與帽252接觸。整個(gè)托架可以是在高度上可調(diào)整以允許調(diào)整以接觸帽252的螺釘?shù)囊徊糠帧Ｇ蜉S承可以騎在帽252外面的彎曲表面254上。彎曲表面可以在外殼210內(nèi)的各個(gè)方向延伸，以使得不管探針100通過(guò)由支架300提供的自由度旋轉(zhuǎn)的方向如何，球軸承259保持與彎曲表面254接觸。在某種意義上，此實(shí)施例類似于圓珠筆如何工作的構(gòu)思。結(jié)果是探針100仍然可以旋軸以匹配蓋玻璃222的對(duì)準(zhǔn)，但是向上力被經(jīng)由球軸承259和彈簧258向上轉(zhuǎn)化并且到外殼210中并轉(zhuǎn)出到系統(tǒng)的其余部分，而不是跨過(guò)支架300的實(shí)現(xiàn)圍繞多個(gè)軸的自由的部分。在另一個(gè)實(shí)施例中，球軸承259、彈簧258、和托架257可以形成探針100或探針套圈250的一端。在此實(shí)施例中，帽252和表面254將形成外殼210的內(nèi)部。但是，在此實(shí)施例中，表面254的輪廓將從先前實(shí)施例中反轉(zhuǎn)為凹的和非凸的。這可以允許球軸承經(jīng)由探針100的移動(dòng)范圍保持與表面254接觸。
[0055]支架300可以包括各種不同的配置以允許支架300圍繞多個(gè)軸可操作。圖3A_E示出支持探針并且允許它圍繞至少兩個(gè)軸自由的示例設(shè)備。
[0056]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，支架300可以是萬(wàn)向節(jié)(gimbal)類型設(shè)備。圖3A示出由萬(wàn)向節(jié)類型設(shè)備支持的探針。探針100可以被附接于內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)305。內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)305可以是附接于探針100的諸如套圈、托架、夾鉗等之類的任何支持結(jié)構(gòu)。支持結(jié)構(gòu)305也可以與探針395是一體的。內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)305可以由連接304/308被連接到外部支持結(jié)構(gòu)307。連接304/308可以是允許探針100和內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)305圍繞軸A旋轉(zhuǎn)的樞軸點(diǎn)或鉸鏈。外部支持結(jié)構(gòu)307可以由連接302/306被連接到外殼210。連接302/306可以是允許探針100、內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)305、和外部支持結(jié)構(gòu)307圍繞軸B旋轉(zhuǎn)的樞軸點(diǎn)或鉸鏈。應(yīng)當(dāng)理解，連接允許內(nèi)和外部支持結(jié)構(gòu)相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)。因而，此系統(tǒng)提供探針100圍繞兩個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的自由度，其又可以允許探針100適應(yīng)接觸表面的任何未對(duì)準(zhǔn)。
[0057]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，支架300可以模仿萬(wàn)向節(jié)類型設(shè)備。圖3B示出由允許圍繞兩個(gè)軸的自由度的設(shè)備支持的探針。具體地，如圖3B所示的設(shè)備由一材料片組成。該材料片將探針100連接到外殼210。探針100可以被附接于內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)315。內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)315可以是諸如片套圈之類的附接于探針100的任何支持結(jié)構(gòu)。
[0058]內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)315可以由連接314/318連接到外部支持結(jié)構(gòu)317。外部支持結(jié)構(gòu)317可以由整體式材料片形成。連接314/318可以是由相同材料片構(gòu)成的小橋。橋可以在內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)315與外部支持結(jié)構(gòu)317之間延伸。
[0059]連接314/318可以允許探針100和內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)305圍繞軸A偏轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)。外部支持結(jié)構(gòu)317可以由連接312/316連接到外殼210。連接312/316可以是由相同材料片構(gòu)成的小橋。橋可以在內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)315與外部支持結(jié)構(gòu)317之間延伸并且允許探針100、內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)315、和外部支持結(jié)構(gòu)317圍繞軸B偏轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)。圖3B所示的陰影部分表示從單個(gè)材料片切割的縫隙313以形成設(shè)備的各個(gè)元件。該材料片可以是適當(dāng)強(qiáng)硬以支持探針100并且經(jīng)受探針對(duì)蓋玻璃的力的任何材料。在各個(gè)示例中，該材料片可以是彈簧鋼。因而，此系統(tǒng)提供探針100圍繞兩個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的自由度，其又可以允許探針100適應(yīng)接觸表面的任何未對(duì)準(zhǔn)。
[0060]在某些實(shí)施例中，支架300可以是使用類似于圖3B所示設(shè)備的材料片的柔性設(shè)備。作為一個(gè)示例，圖3C示出由允許圍繞兩個(gè)軸的自由的多個(gè)材料片支持的探針。具體地如圖3C所示設(shè)備包括第一片322、第二片324、第三片326、或第四片328。片322、324、326、或328可以將探針100連接到外殼210?？p隙323被在各個(gè)片322、324、326、或328之間切割以形成設(shè)備的各個(gè)元件?？p隙323允許各個(gè)元件獨(dú)立于彼此偏轉(zhuǎn)或移動(dòng)。在片322和326中固有的柔韌性可以允許探針100圍繞軸A旋轉(zhuǎn)。在片324和328中固有的柔韌性可以允許探針100圍繞軸B旋轉(zhuǎn)。因而，此系統(tǒng)提供探針100圍繞兩個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的自由度，其又可以允許探針100適應(yīng)接觸表面的任何未對(duì)準(zhǔn)。
[0061]在其它實(shí)施例中，支架300可以是使用類似于圖3B和3C所示設(shè)備的材料片的柔性設(shè)備。作為另一個(gè)示例，圖3D示出由允許圍繞兩個(gè)軸的自由的設(shè)備支持的探針。具體地，如圖3D所示的設(shè)備由一材料片組成。該材料片將探針100連接到外殼210。探針100可以被附接于內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)335。內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)335可以是諸如片套圈之類的附接于探針100的任何支持結(jié)構(gòu)。內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)335可以由連接334/338連接到外部支持結(jié)構(gòu)337。外部支持結(jié)構(gòu)337可以是一材料片。連接334/338可以是由相同材料片構(gòu)成的小橋。橋可以在內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)335與外部支持結(jié)構(gòu)337之間延伸。連接334/338和材料片的自然柔韌性可以允許探針100和內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)305圍繞軸A偏轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)。外部支持結(jié)構(gòu)337可以由連接332/336連接到外殼210。連接332/336可以是由相同材料片構(gòu)成的小橋。橋可以在內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)335與外部支持結(jié)構(gòu)337之間延伸。該材料片的自然柔韌性和連接332/336可以允許探針100和內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)335圍繞軸B偏轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)?？p隙333從單個(gè)材料片切割以形成設(shè)備的各個(gè)元件。該材料片可以是適當(dāng)強(qiáng)硬以支持探針100并且經(jīng)受探針對(duì)蓋玻璃的力的任何材料。在各個(gè)示例中，該材料片可以是彈簧鋼。雖然圖3D所示設(shè)備由于它的幾何設(shè)計(jì)可以具有比圖3B所示設(shè)備較小的柔韌性，但是此設(shè)備可以然而提供探針100圍繞兩個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的自由度，其又可以允許探針100適應(yīng)接觸表面的任何未對(duì)準(zhǔn)。
[0062]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例中，支架300可以是利用柔性材料的柔韌性的設(shè)備。例如，圖3E示出由允許圍繞兩個(gè)軸的自由度的大的柔性材料支持的探針。具體地，如圖3E所示的設(shè)備可以包括，例如，凝膠、橡膠、硅樹(shù)脂或任何適當(dāng)柔性的材料。柔性材料340可以圍繞探針100并將探針100連接到外殼210。例如，大的橡膠壓縮墊可以將探針100連接到外殼210。柔性材料340固有的柔韌性可以允許探針100圍繞任何軸旋轉(zhuǎn)或偏轉(zhuǎn)。因而，此系統(tǒng)提供探針100圍繞多個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的自由度，其又可以允許探針100適應(yīng)接觸表面的任何未對(duì)準(zhǔn)。
[0063]一般地，支架300可以向下移動(dòng)探針以盡可能接近于接觸表面102而不干擾接觸表面102與蓋玻璃222上的上表面223的接觸。如果支架300使用柔性材料或柔性設(shè)計(jì)，則諸如參考圖3D上述討論的設(shè)備之類的設(shè)備可以被利用以阻止柔性材料或柔性設(shè)計(jì)吸收對(duì)探針100施加的力。
[0064]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，測(cè)試裝置400可以被利用以定位探針100以及將探針100驅(qū)動(dòng)到指紋傳感器測(cè)試平臺(tái)220。圖4A-C示出用于將探針應(yīng)用到指紋傳感器的示例裝置。
[0065]圖4A示出了測(cè)試裝置400的同度量示例，其可以包括基座430、中間基座420、臂410、和探針外殼配件200?；?30可以可根據(jù)箭頭A和B在也如圖4A所示的x和y軸移動(dòng)。此移動(dòng)允許基座430將整個(gè)測(cè)試裝置400放置在x-y平面中的任何位置。此自由度允許測(cè)試裝置400定位探針外殼配件200并且在分離的指紋傳感器測(cè)試平臺(tái)220之間移動(dòng)以便測(cè)試裝配線。此自由度允許測(cè)試裝置400在單個(gè)測(cè)試平臺(tái)220上方定位探針100以用于測(cè)試。中間基座420可以被附接于基座430?；?30與中間基座420之間的連接可以是活動(dòng)連接，允許中間基座420按照箭頭B相對(duì)于基座430移動(dòng)。臂410可以被可移動(dòng)地附接于中間基座420。臂410可以相對(duì)于基座420按照箭頭C移動(dòng)。此移動(dòng)允許臂410將可以被附接于臂410的底部的探針外殼配件200放置在z軸上的任何位置。此移動(dòng)可以向瞄準(zhǔn)的指紋傳感器測(cè)試平臺(tái)220驅(qū)動(dòng)探針外殼配件200。臂可以被沿著軌道422附接于基座
420。
[0066]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，臂410可以是可操作以按照?qǐng)D4A和4B中的箭頭C移動(dòng)的設(shè)備。臂410也可以可操作以彎曲(諸如按照?qǐng)D4A和4B中的箭頭D)以便吸收與蓋玻璃222接觸的探針100中的力輸入。臂410也可以可操作以保持探針外殼配件200盡管在力下彎曲但在垂直的z軸基本上剛性。保持探針外殼配件200在垂直z軸穩(wěn)定有助于在限制探針100的接觸表面102與蓋玻璃222的上表面223之間的角差別。為了獲得此可操作性，臂410可以包括上板416和下板418。上下板416/418可以將第一塊412和第二塊414夾在兩個(gè)板之間?？梢曰ハ喔糸_(kāi)的塊可以位于上下板416/418的每個(gè)端處。一般地，塊可以對(duì)上下板416/418提供結(jié)構(gòu)支持并且因此對(duì)整個(gè)臂410提供結(jié)構(gòu)支持。
[0067]在此結(jié)構(gòu)中，臂410—般是如圖4A和4B所示的矩形。板416/418與塊412/414之間的連接可以足夠剛性以使得板和塊不相對(duì)于彼此移動(dòng)。根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，塊可以由各種不同的材料制造。例如，塊可以由鋁、鈦、鋼、各種聚合物(例如乙縮醛、尼龍等等)形成。塊可以每個(gè)由不同的材料制成或他們可以用相同的材料制成。在一個(gè)示例中，第一塊412可以是諸如鋁之類的導(dǎo)電材料并且第二塊414可以是諸如乙縮醛樹(shù)脂(例如迭爾林)之類的低摩擦材料。在另一個(gè)示例中，第二塊414可以是諸如鋁之類的強(qiáng)硬的、輕質(zhì)材料，而第一塊412可以是諸如乙縮醛樹(shù)脂(例如迭爾林)之類的能機(jī)械加工的、輕型的、非導(dǎo)電材料。板416/418可以用任何細(xì)、強(qiáng)硬的材料制成。在一個(gè)示例中，板可以是彈簧鋼。
[0068]第二塊414或附著于其的某一附件可以接合軌道422。臂410的此端可以由測(cè)試裝置400驅(qū)動(dòng)。因而，雖然它一般可以是可移動(dòng)的，但是不一定響應(yīng)于施加接近第一塊412的臂的相對(duì)端上的力移動(dòng)。反而，響應(yīng)于施加于接近第一塊412的臂的力，整個(gè)臂可以彎曲或偏轉(zhuǎn)，使得臂的矩形變形成為接近平行四邊形的非矩形形狀。實(shí)際形狀可以部分地取決于板416/418的剛度和臂的幾何形狀。此配置是特別有用的，因?yàn)樗梢詫K412/414維持在基本垂直配置，甚至在被彎曲時(shí)。因?yàn)樘结樛鈿づ浼?00附接于接近塊412或在塊412下的臂410的一端429，所以探針外殼配件200也可以將它的垂直對(duì)準(zhǔn)維持在z軸。臂410的結(jié)構(gòu)也可以被控制以使得臂響應(yīng)于探針接觸蓋玻璃并偏轉(zhuǎn)臂而將期望的反作用力給予回探針。如上所述，探針對(duì)蓋玻璃的力是可以被控制用于由指紋傳感器對(duì)探針的一致測(cè)量的特性。在一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試裝置400可以將探針100過(guò)驅(qū)動(dòng)到蓋玻璃中一毫米。例如，板416/418的厚度和長(zhǎng)度可以被選擇以便在一毫米處施加期望的力。裝置400可以將探針100過(guò)驅(qū)動(dòng)到蓋玻璃中任何距離，諸如大于或小于一毫米。
[0069]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，測(cè)試裝置400可以包括具有多個(gè)探針，諸如如圖4A-4C所示的探針10b和100a，的探針外殼配件200。如預(yù)先指示的，可以利用多于一個(gè)探針，例如，以表示多個(gè)手指種類。另外或可替換，多于一個(gè)類型探針可以被利用在系統(tǒng)中。
[0070]因而，并且如圖4C所示，探針外殼配件200可以包括容納探針10a和探針10b的外殼210。根據(jù)系統(tǒng)的需要，探針可以被經(jīng)由線路440接地或探針可以經(jīng)由線路440接收各種信號(hào)。探針100a/100b可以每個(gè)都具有如這里討論的可操作的分開(kāi)的支架300。在可替換實(shí)施例中，探針可以被經(jīng)由支架300接地。
[0071]探針外殼配件200也可以包括照相機(jī)450。照相機(jī)可以被放置在外殼配件200上的任何地方。在一個(gè)示例中，照相機(jī)面向下，允許它看目標(biāo)并且向測(cè)試裝置400提供反饋。反饋使得測(cè)試裝置400基于從照相機(jī)中提供的圖像定位探針100a/100b。因此，測(cè)試裝置400可以可操作以利用來(lái)自于照相機(jī)的反饋并且在指紋模塊測(cè)試平臺(tái)220上放置探針。如圖4A-C所示，照相機(jī)可以被定位在外殼內(nèi)的兩個(gè)探針之間。照相機(jī)可以可替換地被放置在外殼外或者兩個(gè)探針的任一側(cè)，從而允許照相機(jī)和探針一起移動(dòng)。
[0072]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，指紋模塊測(cè)試平臺(tái)220可以具有用于照相機(jī)450提示離開(kāi)的視覺(jué)指示器。例如，指紋模塊測(cè)試平臺(tái)220可以包括目標(biāo)。目標(biāo)可以是位于蓋玻璃222上、指紋傳感器224上、蓋玻璃222/指紋傳感器224下、或作為一些其它特征的部分的標(biāo)記。在一個(gè)示例中，目標(biāo)可以是托架226a或226b。托架226a或226b可以形成整個(gè)測(cè)試平臺(tái)220周圍的邊界。照相機(jī)可以將此整個(gè)邊界可視化并且將指紋傳感器的中心插入為將降低探針到的位置。
[0073]托架226a/226b可以被形成為圍繞測(cè)試平臺(tái)220的單個(gè)環(huán)(其可以是圓形、矩形、或另一個(gè)形狀)。理解了測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和由托架226a/226b形成的環(huán)的位置，照相機(jī)可以計(jì)算并定位指紋傳感器。在另一個(gè)實(shí)施例中，托架226a/226b不形成環(huán)而是僅僅是在測(cè)試平臺(tái)的任一側(cè)上的分離的元件。然而，照相機(jī)可以利用它們的視覺(jué)圖像和相對(duì)于指紋傳感器的位置定位探針。托架226a/226b可以由諸如鋁或不銹鋼之類的導(dǎo)電材料制成。
[0074]因?yàn)檎麄€(gè)配件可以在三個(gè)度(例如沿著X、y、和z軸)可移動(dòng)，所以當(dāng)測(cè)試平臺(tái)220被首先加載用于測(cè)試或校準(zhǔn)時(shí)，照相機(jī)可以位于測(cè)試平臺(tái)之上，向下看。照相機(jī)可以俯視測(cè)試平臺(tái)并且使用目標(biāo)作為它的參考。
[0075]作為示例，要被測(cè)試或校準(zhǔn)的指紋傳感器的區(qū)域可以近似于橫向4.4毫米。托架226a/226b位于此區(qū)域之外。探針可以是例如，8毫米的直徑。因而，探針可以大于要被測(cè)試的傳感器區(qū)域。測(cè)試平臺(tái)220的設(shè)計(jì)可以維持傳感器區(qū)域在與托架226a/226b等距處被測(cè)試或校準(zhǔn)。為了改善測(cè)試和校準(zhǔn)的可重復(fù)性，探針也可以與托架226a/226b等距，這樣在不同的測(cè)試器之間，探針與托架226a/226b之間存在有限的相互作用。探針100與托架226a/226b之間的相互作用可以產(chǎn)生一些耦合，其可以影響圖像(如果未處于中心)。
[0076]因而，探針在X和y方向的位置可以通過(guò)將托架226a/226b和探針100相對(duì)于彼此為中心來(lái)改善總體測(cè)試和校準(zhǔn)結(jié)果。照相機(jī)可以在它的模式識(shí)別軟件中使用托架226a/226b作為它的參考以用于向測(cè)試裝置提供定位反饋。每個(gè)測(cè)試裝置400可以被訓(xùn)練以精確地知道從托架226a/226b到要被測(cè)試或校準(zhǔn)測(cè)試傳感器的中心有多遠(yuǎn)。通過(guò)發(fā)起一次校準(zhǔn)可以設(shè)置永久參考，從此在照相機(jī)在它看環(huán)時(shí)可以利用該永久參考。此后軟件可以知道從目標(biāo)的距離和位置以定位探針100并且移動(dòng)探針100降至測(cè)試平臺(tái)220。
[0077]圖5示出描述指紋傳感器探針的方法的示例流程圖。
[0078]如操作500所示，目標(biāo)可以被放置在指紋讀取器測(cè)試或校準(zhǔn)裝置下。更具體地，目標(biāo)可以包括如上所述包括作為操作的焦點(diǎn)的指紋傳感器的完整測(cè)試平臺(tái)。因?yàn)闇y(cè)試或校準(zhǔn)裝置主要地功能根據(jù)由觀看目標(biāo)的照相機(jī)提供的反饋而工作，目標(biāo)的存在可以允許系統(tǒng)準(zhǔn)確地定位指紋傳感器的位置。
[0079]一旦目標(biāo)位于指紋讀取器測(cè)試或校準(zhǔn)裝置之下，照相機(jī)可以如操作505所示定位目標(biāo)。如上所指出，托架226A或托架226可以可操作為由測(cè)試系統(tǒng)使用的目標(biāo)。照相機(jī)然后可以記錄目標(biāo)的圖像。每個(gè)測(cè)試裝置可以被訓(xùn)練以精確地知道從目標(biāo)(例如托架226a/226b)到傳感器的中心有多遠(yuǎn)。此一次校準(zhǔn)可以在由測(cè)試裝置的第一測(cè)試或校準(zhǔn)之前實(shí)現(xiàn)。初始校準(zhǔn)設(shè)置它以使得從那時(shí)起當(dāng)照相機(jī)看目標(biāo)時(shí)，照相機(jī)知道移動(dòng)系統(tǒng)多遠(yuǎn)以向下放置第一探針并且移動(dòng)系統(tǒng)多遠(yuǎn)以向下放置第二探針。
[0080]基于在操作505中提供的目標(biāo)的識(shí)別，指紋讀取器測(cè)試或校準(zhǔn)裝置可以分析來(lái)自于照相機(jī)圖像的反饋并且利用從一次校準(zhǔn)中獲得的校準(zhǔn)信息。測(cè)試裝置然后可以根據(jù)操作510向指紋傳感器移動(dòng)探針。然后根據(jù)操作515，第一探針可以與指紋讀取器的中心對(duì)準(zhǔn)。此移動(dòng)和對(duì)準(zhǔn)可以由測(cè)試或校準(zhǔn)裝置在X和I軸移動(dòng)的自由度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0081]一旦探針與測(cè)試平臺(tái)的指紋傳感器對(duì)準(zhǔn)后，探針可以根據(jù)操作520下降到測(cè)試平臺(tái)上。此下降可以由測(cè)試或校準(zhǔn)裝置的自由度實(shí)現(xiàn)，具體地臂相對(duì)于中間基座在z軸移動(dòng)的自由度。如操作525所示，探針然后可以接觸測(cè)試平臺(tái)。具體地，探針的接觸表面可以接觸蓋玻璃的上表面，如這里已經(jīng)討論的。
[0082]一旦接觸發(fā)生后，探針可以如操作530所示被過(guò)驅(qū)動(dòng)到測(cè)試平臺(tái)中。在一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試裝置可以將探針過(guò)驅(qū)動(dòng)到蓋玻璃中一毫米。在探針與蓋玻璃之間期望的力可以由此過(guò)驅(qū)動(dòng)獲得。在各個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試裝置可以將探針過(guò)驅(qū)動(dòng)到蓋玻璃中任何距離，諸如大于或小于一毫米。過(guò)驅(qū)動(dòng)力可以使得測(cè)試裝置的臂偏轉(zhuǎn)。盡管偏轉(zhuǎn)，臂可以將探針維持在基本垂直的定向。
[0083]根據(jù)操作535，探針可以相對(duì)于測(cè)試平臺(tái)之上的蓋玻璃的表面重新放置它的接觸表面。如這里討論的，由于由探針采用的特定支架與它的探針外殼連接，此重新放置可以由探針圍繞至少兩個(gè)軸享受的自由度實(shí)現(xiàn)。響應(yīng)于對(duì)蓋玻璃的力，探針可以利用軸向自由度以匹配蓋玻璃的斜度與表面。
[0084]一旦充分接觸，如操作540所示，可以從探針獲取第一信號(hào)測(cè)量。在探針位置中，探針可以以與真實(shí)手指相同的方式接觸測(cè)試平臺(tái)。但是，因?yàn)樘结樚囟ǖ乇辉O(shè)計(jì)為具有已知信號(hào)，所以測(cè)量的信號(hào)可以被提取并且與已知信號(hào)相比較。一旦探針信號(hào)被測(cè)量后，指紋系統(tǒng)可以驗(yàn)證它的準(zhǔn)確性并且做出任何必需的校準(zhǔn)以改善該準(zhǔn)確性。
[0085]在第一探針的成功測(cè)量之后，第一探針可以如操作545所示被退回離開(kāi)測(cè)試平臺(tái)。整個(gè)處理可以如操作550所示在具有第二探針的相同測(cè)試平臺(tái)上重復(fù)或整個(gè)處理可以在具有新傳感器的新的測(cè)試平臺(tái)上重復(fù)。
[0086]如貫穿此文檔在每個(gè)實(shí)施例、方面，示例、列表和這里包含的主題的各個(gè)描述中使用的)，字“或”預(yù)期被解釋為它的包含形式內(nèi)(例如，和/或)而不是它的排外形式(例如，僅僅…中的一個(gè))，除非明確地被修改以指示僅預(yù)期列表中的一個(gè)項(xiàng)目(例如僅僅A、B、或C中的一個(gè))。例如,詞組A、B、或C是用來(lái)包括元素的任何組合。該詞組可以意指僅僅A。該詞組可以意指僅僅B。詞組可以意指僅僅C。該詞組可以意指A和B。該詞組可以意指A和C。該詞組可以意指B和C。該詞組可以意指A和B和C。此構(gòu)思擴(kuò)展到這里使用的任何長(zhǎng)度的列表(例如，1、2、3...η)。
[0087]雖然上文討論具有呈現(xiàn)的特定實(shí)施例，但是上文僅僅示出了本發(fā)明的原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在沒(méi)有脫離公開(kāi)的精神和范圍的情況下，可以做出形式和細(xì)節(jié)的改變，鑒于這里的教學(xué)，對(duì)描述的實(shí)施例的各種修改和變更對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。例如，處理步驟可以以另一個(gè)順序、或以不同的組合執(zhí)行。將因此理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能設(shè)計(jì)許多系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和方法，雖然這里并沒(méi)有明確地示出或描述，其包含公開(kāi)的原理并且因此在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。從以上描述和附圖中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，示出并描述的特定實(shí)施例僅僅用于例示目的，并且對(duì)特定實(shí)施例的細(xì)節(jié)的參考不預(yù)期限制如附加權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種探針裝置，包括: 夕卜殼; 探針，具有在外殼的底表面下方延伸并可操作地附接于外殼的接觸表面； 支架，具有圍繞至少兩個(gè)軸的自由度并連接到探針；其中 該探針可操作以圍繞所述至少兩個(gè)軸自由地移動(dòng)以適應(yīng)接觸表面與另一個(gè)表面的未對(duì)準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，支架將探針連接到外殼。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中支架包括附接到探針的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中支架包括通過(guò)沿著第一軸的第一連接而連接到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的外部結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中支架包括沿著與第一連接偏移90度的第二軸將外部結(jié)構(gòu)連接到外殼的第二連接。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中沿著第一軸和第二軸的連接是鉸鏈。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中沿著第一軸和第二軸的連接是一條金屬片。
8.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中支架包括四條單獨(dú)的金屬片，所述四條單獨(dú)的金屬片足夠柔韌以允許探針單獨(dú)地彎曲四條單獨(dú)的金屬片的每一條，從而給予探針圍繞至少2個(gè)軸的自由度。
9.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中支架是凝膠，其圍繞并支持探針，從而將探針連接到夕卜殼。
10.一種測(cè)試固定裝置，包括: 臂，其具有上彈簧板和下彈簧板，可操作將臂的非固定端維持在基本垂直定向； 探針外殼，其附接到臂的底表面； 探針，其位于探針外殼內(nèi)，所述探針具有從外殼延伸并可操作以接觸平坦表面的接觸表面；以及 支架，其具有圍繞至少兩個(gè)軸的自由度并將探針連接到外殼；其中 所述探針可操作以圍繞所述至少兩個(gè)軸自由地移動(dòng)。
11.如權(quán)利要求10所述的測(cè)試固定裝置，還包括與探針外殼一起定位的照相機(jī)。
12.如權(quán)利要求10所述的測(cè)試固定裝置，還包括位于探針外殼中的第二探針。
13.如權(quán)利要求10所述的測(cè)試固定裝置，其中支架包括萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)，包括: 內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)； 外部支持結(jié)構(gòu)；以及 在內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)和外部支持結(jié)構(gòu)之間的多個(gè)柔性連接器，所述多個(gè)柔性連接器允許內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)相對(duì)于外部支持結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
14.如權(quán)利要求10所述的測(cè)試固定裝置，其中臂包括: 第一非導(dǎo)電塊和第二非導(dǎo)電塊，其夾在上彈簧板和下彈簧板之間；其中 兩個(gè)非導(dǎo)電塊與位于彈簧板的端處的每一個(gè)分開(kāi)；并且 彈簧板操作以垂直彎曲同時(shí)將塊維持在基本垂直對(duì)準(zhǔn)。
15.如權(quán)利要求14所述的測(cè)試固定裝置，還包括: 基座支持物，其連接到兩個(gè)非導(dǎo)電塊中的、與連接到探針外殼的臂的一端相對(duì)的一個(gè)非導(dǎo)電塊；其中 基座支持物可操作以沿著Z軸移動(dòng)臂；并且 基座支持物可操作以在X和1方向移動(dòng)整個(gè)測(cè)試固定裝置。
16.一種用于測(cè)試電容性陣列的方法，包括: 向測(cè)試平臺(tái)下降第一探針； 將測(cè)試平臺(tái)與第一探針的接觸表面接觸； 確定第一探針是否與測(cè)試平臺(tái)角對(duì)準(zhǔn)； 如果沒(méi)有角對(duì)準(zhǔn)，則相對(duì)于測(cè)試平臺(tái)的表面重新放置第一探針的接觸表面；以及 基于第一探針的電容性屬性從探針獲取第一測(cè)量。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括: 放置與測(cè)試平臺(tái)相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)； 利用作為保持第一探針的裝置的一部分的視頻照相機(jī)定位目標(biāo)； 基于來(lái)自于視頻照相機(jī)的反饋移動(dòng)所述保持第一探針的裝置；以及 基于目標(biāo)的位置對(duì)準(zhǔn)第一探針與測(cè)試平臺(tái)。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括: 將第一探針過(guò)驅(qū)動(dòng)到測(cè)試平臺(tái)中，以使得作為所述保持第一探針的裝置的一部分的臂偏轉(zhuǎn)并且基于由臂引起的偏轉(zhuǎn)對(duì)測(cè)試平臺(tái)壓迫第一探針。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括: 將第一探針退回離開(kāi)測(cè)試平臺(tái)。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括: 針對(duì)作為所述保持第一探針的裝置的一部分的第二探針重復(fù)所述處理。
【文檔編號(hào)】G01R1/04GK104422799SQ201410437385
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】A·帕拉加達(dá), T·L·萬(wàn)奧斯黛爾, S·P·豪泰靈 申請(qǐng)人:蘋果公司
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