[發(fā)明專利]光學(xué)識(shí)別芯片

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680014382.7
• 申請(qǐng)日: 2006-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN101194275A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 弗蘭克·萊溫森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 菲尼薩公司
• 主分類號(hào): G06K19/06
• 分類號(hào): G06K19/06
• 代理公司: 隆天國際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張龍哺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及識(shí)別系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明實(shí)施例涉及對(duì)包含識(shí)別信息的接收輸入光信號(hào)和發(fā)射輸出光信號(hào)進(jìn)行處理的光學(xué)識(shí)別元件。

背景技術(shù)

近來，射頻識(shí)別(RFID)作為相對(duì)較新的技術(shù)，已經(jīng)廣泛使用在各種應(yīng)用中，并有助于改革消費(fèi)者如何購物、如何管理庫存，甚至于我們?nèi)绾伪３治覀冏约骸⑽覀兊暮⒆雍臀覀兊纳鐣?huì)安全可靠。

射頻識(shí)別通過將硅芯片(即“RFID”芯片)嵌入到需被跟蹤或識(shí)別的設(shè)備或物理產(chǎn)品的組織、外殼或包裝中的方式工作。一旦RFID芯片放在適當(dāng)位置，則將發(fā)出相當(dāng)強(qiáng)的通常在1GHz范圍內(nèi)的射頻(RF)波束。該RF波束有效地包圍該設(shè)備，并且來自該波束的能量被用來臨時(shí)激勵(lì)或加強(qiáng)RFID芯片。由于RFID芯片被加強(qiáng)，所以該芯片最終(一般在幾秒之后)反饋性發(fā)送其自身的同樣通常在約1?GHz的范圍內(nèi)的RF波束至接收器。從被加強(qiáng)的RFID芯片發(fā)射的RF信號(hào)包括編碼數(shù)據(jù)，其含有可由接收器接收的識(shí)別信息。通常，從RFID芯片發(fā)出的RF信號(hào)可用來驗(yàn)證RFID芯片標(biāo)記設(shè)備的存在或出現(xiàn)，識(shí)別標(biāo)記設(shè)備的物理位置，獲得存儲(chǔ)在RFID芯片中的信息，或執(zhí)行這些操作的組合。

RFID系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)與安全性有關(guān)。在許多RFID系統(tǒng)中，由于可以使用無線設(shè)備來讀取RFID芯片，所以安全性和隱秘性是個(gè)問題。當(dāng)使用RFID設(shè)備時(shí)，用戶通常不會(huì)在RFID芯片被讀取的所有時(shí)間進(jìn)行控制，也沒有必要防止其它人讀取RFID芯片。

發(fā)明內(nèi)容

通過涉及光學(xué)識(shí)別系統(tǒng)的本發(fā)明實(shí)施例可克服上述及其它限制。光學(xué)識(shí)別(ID)元件可嵌入或連接至對(duì)象的組織、外殼或包裝。所述光學(xué)ID元件為光學(xué)讀取的，也可調(diào)整為使用不同的頻率。

在一實(shí)施例中，光學(xué)ID元件被用來跟蹤與對(duì)象相關(guān)的信息。所述光學(xué)ID元件包括具有光學(xué)組件的第一芯片。所述光學(xué)組件產(chǎn)生電壓，以響應(yīng)來自閱讀器的入射光。所述光學(xué)組件還包括光發(fā)射元件，其可用來向所述閱讀器傳送數(shù)據(jù)。第二芯片為存儲(chǔ)在所述第二芯片中的信息提供數(shù)據(jù)管理，并且所述閱讀器從所述數(shù)據(jù)管理收集信息。由所述入射光產(chǎn)生的電力使得所述光學(xué)ID元件光學(xué)地反饋性發(fā)射編碼和/或存儲(chǔ)數(shù)據(jù)至所述閱讀器。

根據(jù)以下描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將變得更加清楚，或者通過以下闡述的本發(fā)明的實(shí)踐來獲知。

附圖說明

為了使得本發(fā)明的上述和其它優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)更加清楚，通過附圖所示的參考用具體實(shí)施例，將提供本發(fā)明的更具體描述。可以理解的是，這些附圖僅僅描述了本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)理解為對(duì)其范圍的限制。通過使用附圖，將更具體和更詳細(xì)地描述和說明本發(fā)明，其中：

圖1示出了用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的示例性環(huán)境；

圖2示出了含有光學(xué)組件芯片和數(shù)據(jù)管理芯片的光學(xué)識(shí)別元件的一個(gè)實(shí)施例；以及

圖3示了出使用特定頻率的光信號(hào)與閱讀器通信的光學(xué)組件芯片的另一實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及這樣的識(shí)別設(shè)備，其可以在光學(xué)領(lǐng)域中(例如，在光譜中的可見光、或IR、或其它接近可見光的部分)工作，并且可用來執(zhí)行傳統(tǒng)上由RFID系統(tǒng)執(zhí)行的大部分功能，同時(shí)還可使用在新的應(yīng)用中。基本光學(xué)識(shí)別設(shè)備包括兩個(gè)芯片，它們疊置在一起形成一個(gè)元件。最終得到的光學(xué)識(shí)別元件(以下稱為“光學(xué)ID元件”)的大小可達(dá)到1mm³甚至更小，并且隨著基本半導(dǎo)體處理的持續(xù)發(fā)展，光學(xué)ID元件在未來可能變得更小。

兩個(gè)芯片中的一個(gè)是純互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)器件，其管理識(shí)別信息，從輸入光信號(hào)中接收數(shù)據(jù)，以及提供將被編碼在輸出光信號(hào)中的數(shù)據(jù)。CMOS芯片與其它芯片對(duì)接，在一個(gè)實(shí)施例中，所述其它芯片是包含光電探測(cè)器和垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)的光學(xué)設(shè)備；其中1)光電探測(cè)器接收光以在本地產(chǎn)生能量并接收數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)已發(fā)出，2)VCSEL可產(chǎn)生并發(fā)射光信號(hào)。

如上所述，作為光學(xué)ID元件一部分的光學(xué)設(shè)備是同時(shí)包含光電二極管和激光器的半導(dǎo)體芯片。在工作期間，光電探測(cè)器接收輸入信號(hào)(例如，由閱讀器設(shè)備發(fā)射的IR波束)。輸入信號(hào)根據(jù)光電效應(yīng)在光學(xué)設(shè)備的光電二極管中產(chǎn)生電流，該電流足以為CMOS芯片提供電力，以及足以提供電力來偏置包含在光學(xué)設(shè)備中的激光器。這樣，光電探測(cè)器接收到的輸入信號(hào)被轉(zhuǎn)換為給光學(xué)ID元件供電的電能。