CN106203307A - 一种传感器及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传感器及电子设备。其中，传感器包括：多个柱状的谐振梁；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术，尤其涉及一种传感器及电子设备。
背景技术
指纹传感器(又称指纹Sensor)是实现指纹自动采集的关键器件。目前质押式指纹传感器主要基于电容检测原理进行指纹信息采集的。这种信息采集方式受介质的影响，检测精度会大大下降。
发明内容
为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种传感器及电子设备。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种传感器，包括：
多个柱状的谐振梁；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，
承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号。
上述方案中，所述多个谐振梁设置在基底上。
上述方案中，所述基底的左右两侧设置有磁体，用于提供磁场；所述磁场的磁力线穿过所述柱状的左右两个侧面。
上述方案中，所述多个柱状的谐振梁上覆盖有覆盖层；指纹脊按压在所述覆盖层上后传递给谐振梁。
上述方案中，所述激励电极及拾振电极均为矩形电极。
上述方案中，所述激励电极及拾振电极分别设置在所述谐振梁的相邻两个侧面，或者，分别设置在所述谐振梁的前后两个侧面。
上述方案中，所述传感器还包括：电源，用于为所述激励电极供电；所述激励电极被供电后，激励谐振梁产生简谐振动。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
传感器；
控制器；其中，
所述传感器包括：
多个柱状的谐振梁；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，
承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号；
所述控制器，用于根据所述传感器产生的不同电动势信号，描述指纹图像。
上述方案中，所述多个谐振梁设置在基底上。
上述方案中，所述基底的左右两侧设置有磁体，用于提供磁场；所述磁场的磁力线穿过所述柱状的左右两个侧面。
上述方案中，所述多个柱状的谐振梁上覆盖有覆盖层；指纹脊按压在所述覆盖层上后传递给谐振梁。
上述方案中，所述激励电极及拾振电极均为矩形电极。
上述方案中，所述激励电极及拾振电极分别设置在所述谐振梁的相邻两个侧面，或者，分别设置在所述谐振梁的前后两个侧面。
上述方案中，所述传感器还包括：电源，用于为所述激励电极供电；所述激励电极被供电后，激励谐振梁产生简谐振动。
上述方案中，所述控制器，还用于：
对描绘的指纹图像进行特征提取；
基于提取的特征，对描述的指纹进行识别。
本发明实施例提供的传感器及电子设备，传感器多个柱状的谐振梁；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号，由于使用电磁激励原理，不受电介质的影响，如此，具有高的检测精度。
附图说明
在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
图1为本发明实施例一种传感器结构示意图；
图2为本发明实施例指纹按压谐振梁示意图；
图3为本发明实施例谐振梁的正视图；
图4为本发明实施例传感器正视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明再作进一步详细的描述。
基于电容检测原理的按压式传感器，受电介质的影响(比如：表面不干净、手指湿度等)，检测精度比较低。
基于此，在本发明的各种实施例中：传感器包括多个柱状的谐振梁；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号。
实施例一
本发明实施例一提供一种传感器，如图1所述，该传感器包括：
多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，
承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁11的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号。
实际应用时，传感器的每个像素单元上均设置一个谐振梁11。
本发明实施例提供的传感器，工作时，激励电极通电后，激励谐振梁11进行简谐振动，谐振梁11的振动带动谐振梁11上的拾振电极切割磁力线，从而产生交变的电动势信号。当手指按压传感器时，如图2所示，指纹脊按压谐振梁11，相当于向谐振梁11施加一个压力，这个压力使谐振梁11的刚性发生改变，从而使谐振梁11的谐振频率的发生变化(与未施加压力前的谐振频率相比)，这样使得谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号发生变化(变为高电势)。而指纹谷不会按压谐振梁11，所以与指纹谷对应位置的谐振梁11不会受到压力，因此，其谐振频率是不变的，所以谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号不会发生变化，这样被指纹脊按压的谐振梁11上的拾振电极切割磁感线产生的电动势信号将区别于未被按压的谐振梁11，从而得到指纹的电动势信号。这个电动势信号作为指纹的检测信号。
从上面的描述中可以看出，本发明实施例提供的方案，是一种基于电磁激励原理的按压式指纹传感器。
另外，实际应用时，考虑到检测的分辨率，谐振梁11的上表面面积可以为20*20μm。
实际应用时，所述多个谐振梁11设置在基底12上。
这里，基底12一般为硅基底等半导体材料。
本发明实施例提供的传感器，包括多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁11上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁11的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号，由于使用电磁激励原理，不受电介质的影响，如此，具有高的检测精度。
实施例二
本发明实施例二提供一种传感器，如图1所述，该传感器包括：
多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，
承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁11的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号。
实际应用时，传感器的每个像素单元上均设置一个谐振梁11。
本发明实施例提供的传感器，工作时，激励电极通电后，激励谐振梁11进行简谐振动，谐振梁11的振动带动谐振梁11上的拾振电极切割磁力线，从而产生交变的电动势信号。当手指按压传感器时，如图2所示，指纹脊按压谐振梁11，相当于向谐振梁11施加一个压力，这个压力使谐振梁11的刚性发生改变，从而使谐振梁11的谐振频率的发生变化(与未施加压力前的谐振频率相比)，这样使得谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号发生变化(变为高电势)。而指纹谷不会按压谐振梁11，所以与指纹谷对应位置的谐振梁11不会受到压力，因此，其谐振频率是不变的，所以谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号不会发生变化，这样被指纹脊按压的谐振梁11上的拾振电极切割磁感线产生的电动势信号将区别于未被按压的谐振梁11，从而得到指纹的电动势信号。这个电动势信号作为指纹的检测信号。
从上面的描述中可以看出，本发明实施例提供的方案，是一种基于电磁激励原理的按压式指纹传感器。
另外，实际应用时，考虑到检测的分辨率，谐振梁11的上表面面积可以为20*20μm。
实际应用时，所述多个谐振梁11设置在基底12上。
这里，基底12一般为硅基底等半导体材料。
如图3所示，所述激励电极13及拾振电极14均为矩形电极，也可以称为回形电极。
其中，将激励电极13及拾振电极14设计成回形电极是因为：回形电极适合组成通路及加工布线。
实际应用时，如图3所示，所述激励电极13和拾振电极14分别设置在所述谐振梁11的相邻两个侧面。当然，也可以分别设置在所述谐振梁11的前后两个侧面。
其中，所述相邻两个侧面是指：在图3所示的正视图中，所述谐振梁11的相邻两个侧面。
所述前后两个侧面是指：在图3所示的正视图中，所述谐振梁11的前后两个侧面。
这里，实际应用时，可通过磁控溅射的方式在谐振梁11上溅射两组电极，一组作为激励电极，一组作为拾振电极。
需要说明的是：当在谐振梁11上溅射完电极后，可以选择任意一组电极作为激励电极13，当然，另一组电极则作为拾振电极14。
本发明实施例提供的传感器，包括多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁11上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁11的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号，由于使用电磁激励原理，不受电介质的影响，如此，具有高的检测精度。
实施例三
本发明实施例三提供一种传感器，如图1所述，该传感器包括：
多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，
承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号。
实际应用时，传感器的每个像素单元上均设置一个谐振梁11。
本发明实施例提供的传感器，工作时，激励电极通电后，激励谐振梁11进行简谐振动，谐振梁11的振动带动谐振梁11上的拾振电极切割磁力线，从而产生交变的电动势信号。当手指按压传感器时，如图2所示，指纹脊按压谐振梁11，相当于向谐振梁11施加一个压力，这个压力使谐振梁11的刚性发生改变，从而使谐振梁11的谐振频率的发生变化(与未施加压力前的谐振频率相比)，这样使得谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号发生变化(变为高电势)。而指纹谷不会按压谐振梁11，所以与指纹谷对应位置的谐振梁11不会受到压力，因此，其谐振频率是不变的，所以谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号不会发生变化，这样被指纹脊按压的谐振梁11上的拾振电极切割磁感线产生的电动势信号将区别于未被按压的谐振梁11，从而得到指纹的电动势信号。这个电动势信号作为指纹的检测信号。
从上面的描述中可以看出，本发明实施例提供的方案，是一种基于电磁激励原理的按压式指纹传感器。
另外，实际应用时，考虑到检测的分辨率，谐振梁11的上表面面积可以为20*20μm。
实际应用时，所述多个谐振梁11设置在基底12上。
这里，基底12一般为硅基底等半导体材料。
如图4所示，所述多个柱状的谐振梁上覆盖有覆盖层15；指纹脊按压在所述覆盖层15上后传递给谐振梁11。
这里，实际应用时，所述覆盖层15为柔性覆盖层，比如：涤纶树脂(PET，PolyEthylene Terephthalate)等。
手指按压所述覆盖层15后，所述覆盖层15会产生微变形，然后传递给谐振梁11力信号。
另外，如图4所示，所述基底12的左右两侧设置有磁体16，用于提供磁场；所述磁场的磁力线穿过所述柱状的左右两个侧面。
其中，所述左右两侧是指：在图4所示的正视图中，所述基底12的左右两侧。
这里，实际应用时，左右两侧设置的磁体13为对称正负极的永磁体，以提供一个恒定的磁场，提高检测的精度。
其中，磁场的强度可以需要来确定。
本发明实施例提供的传感器，包括多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁11上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁11的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号，由于使用电磁激励原理，不受电介质的影响，如此，具有高的检测精度。
实施例四
本发明实施例四提供一种传感器，如图1所述，该传感器包括：
多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，
承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号。
所述传感器还包括：电源，用于为所述激励电极供电；所述激励电极被供电后，激励谐振梁产生简谐振动。
实际应用时，传感器的每个像素单元上均设置一个谐振梁11。
本发明实施例提供的传感器，工作时，电源为激励电极供电后，激励谐振梁11进行简谐振动，谐振梁11的振动带动谐振梁11上的拾振电极切割磁力线，从而产生交变的电动势信号。当手指按压传感器时，如图2所示，指纹脊按压谐振梁11，相当于向谐振梁11施加一个压力，这个压力使谐振梁11的刚性发生改变，从而使谐振梁11的谐振频率的发生变化(与未施加压力前的谐振频率相比)，这样使得谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号发生变化(变为高电势)。而指纹谷不会按压谐振梁11，所以与指纹谷对应位置的谐振梁11不会受到压力，因此，其谐振频率是不变的，所以谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号不会发生变化，这样被指纹脊按压的谐振梁11上的拾振电极切割磁感线产生的电动势信号将区别于未被按压的谐振梁11，从而得到指纹的电动势信号。这个电动势信号作为指纹的检测信号。
从上面的描述中可以看出，本发明实施例提供的方案，是一种基于电磁激励原理的按压式指纹传感器。
另外，实际应用时，考虑到检测的分辨率，谐振梁11的上表面面积可以为20*20μm。
实际应用时，所述多个谐振梁11设置在基底12上。
这里，基底12一般为硅基底等半导体材料。
本发明实施例提供的传感器，包括多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁11上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁11的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号，由于使用电磁激励原理，不受电介质的影响，如此，具有高的检测精度。
需要说明的是：实际应用时，本发明实施例的传感器可采用微制造工艺(MEMS，Microfabrication Process)加工得到。
实施例五
基于本发明实施例一的传感器，本实施例提供一种电子设备，包括：
传感器；
控制器；其中，如图1所示，所述传感器包括：
多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，
承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁11的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号；
所述控制器，用于根据所述传感器产生的不同电动势信号，描述指纹图像。
实际应用时，传感器的每个像素单元上均设置一个谐振梁11。
本发明实施例提供的方案，工作时，激励电极通电后，激励谐振梁11进行简谐振动，谐振梁11的振动带动谐振梁11上的拾振电极切割磁力线，从而产生交变的电动势信号。当手指按压传感器时，如图2所示，指纹脊按压谐振梁11，相当于向谐振梁11施加一个压力，这个压力使谐振梁11的刚性发生改变，从而使谐振梁11的谐振频率的发生变化(与未施加压力前的谐振频率相比)，这样使得谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号发生变化(变为高电势)。而指纹谷不会按压谐振梁11，所以与指纹谷对应位置的谐振梁11不会受到压力，因此，其谐振频率是不变的，所以谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号不会发生变化，这样被指纹脊按压的谐振梁11上的拾振电极切割磁感线产生的电动势信号将区别于未被按压的谐振梁11，从而得到指纹的电动势信号。这个电动势信号作为指纹的检测信号传递给控制器，控制器利用所述传感器产生的不同电动势信号，描述指纹图像。
从上面的描述中可以看出，本发明实施例提供的方案，是一种基于电磁激励原理的按压式指纹传感器。
另外，实际应用时，考虑到检测的分辨率，谐振梁11的上表面面积可以为20*20μm。
实际应用时，所述多个谐振梁11设置在基底12上。
这里，基底12一般为硅基底等半导体材料。
在一实施例中，所述控制器还用于：
对描绘的指纹图像进行特征提取；
基于提取的特征，对描述的指纹进行识别。
本发明实施例提供的方案，传感器包括多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁11上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁11的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号，由于使用电磁激励原理，不受电介质的影响，如此，具有高的检测精度。
实施例六
基于本发明实施例二的传感器，本实施例提供一种电子设备，包括：
传感器；
控制器；其中，如图1所示，所述传感器包括：
多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，
承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁11的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号；
所述控制器，用于根据所述传感器产生的不同电动势信号，描述指纹图像。
实际应用时，传感器的每个像素单元上均设置一个谐振梁11。
本发明实施例提供的方案，工作时，激励电极通电后，激励谐振梁11进行简谐振动，谐振梁11的振动带动谐振梁11上的拾振电极切割磁力线，从而产生交变的电动势信号。当手指按压传感器时，如图2所示，指纹脊按压谐振梁11，相当于向谐振梁11施加一个压力，这个压力使谐振梁11的刚性发生改变，从而使谐振梁11的谐振频率的发生变化(与未施加压力前的谐振频率相比)，这样使得谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号发生变化(变为高电势)。而指纹谷不会按压谐振梁11，所以与指纹谷对应位置的谐振梁11不会受到压力，因此，其谐振频率是不变的，所以谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号不会发生变化，这样被指纹脊按压的谐振梁11上的拾振电极切割磁感线产生的电动势信号将区别于未被按压的谐振梁11，从而得到指纹的电动势信号。这个电动势信号作为指纹的检测信号传递给控制器，控制器利用所述传感器产生的不同电动势信号，描述指纹图像。
从上面的描述中可以看出，本发明实施例提供的方案，是一种基于电磁激励原理的按压式指纹传感器。
另外，实际应用时，考虑到检测的分辨率，谐振梁11的上表面面积可以为20*20μm。
实际应用时，所述多个谐振梁11设置在基底12上。
这里，基底12一般为硅基底等半导体材料。
如图3所示，所述激励电极13及拾振电极14均为矩形电极，也可以称为回形电极。
其中，将激励电极13及拾振电极14设计成回形电极是因为：回形电极适合组成通路及加工布线。
实际应用时，如图3所示，所述激励电极13和拾振电极14分别设置在所述谐振梁11的相邻两个侧面。当然，也可以分别设置在所述谐振梁11的前后两个侧面。
其中，所述相邻两个侧面是指：在图3所示的正视图中，所述谐振梁11的相邻两个侧面。
所述前后两个侧面是指：在图3所示的正视图中，所述谐振梁11的前后两个侧面。
这里，实际应用时，可通过磁控溅射的方式在谐振梁11上溅射两组电极，一组作为激励电极，一组作为拾振电极。
需要说明的是：当在谐振梁11上溅射完电极后，可以选择任意一组电极作为激励电极13，当然，另一组电极则作为拾振电极14。
在一实施例中，所述控制器还用于：
对描绘的指纹图像进行特征提取；
基于提取的特征，对描述的指纹进行识别。
本发明实施例提供的方案，传感器包括多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁11上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁11的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号，由于使用电磁激励原理，不受电介质的影响，如此，具有高的检测精度。
实施例七
基于本发明实施例三的传感器，本实施例提供一种电子设备，包括：
传感器；
控制器；其中，如图1所述，该传感器包括：
多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，
承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号；
所述控制器，用于根据所述传感器产生的不同电动势信号，描述指纹图像。
实际应用时，传感器的每个像素单元上均设置一个谐振梁11。
本发明实施例提供的方案，工作时，激励电极通电后，激励谐振梁11进行简谐振动，谐振梁11的振动带动谐振梁11上的拾振电极切割磁力线，从而产生交变的电动势信号。当手指按压传感器时，如图2所示，指纹脊按压谐振梁11，相当于向谐振梁11施加一个压力，这个压力使谐振梁11的刚性发生改变，从而使谐振梁11的谐振频率的发生变化(与未施加压力前的谐振频率相比)，这样使得谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号发生变化(变为高电势)。而指纹谷不会按压谐振梁11，所以与指纹谷对应位置的谐振梁11不会受到压力，因此，其谐振频率是不变的，所以谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号不会发生变化，这样被指纹脊按压的谐振梁11上的拾振电极切割磁感线产生的电动势信号将区别于未被按压的谐振梁11，从而得到指纹的电动势信号。这个电动势信号作为指纹的检测信号传递给控制器，控制器利用所述传感器产生的不同电动势信号，描述指纹图像。
从上面的描述中可以看出，本发明实施例提供的方案，是一种基于电磁激励原理的按压式指纹传感器。
另外，实际应用时，考虑到检测的分辨率，谐振梁11的上表面面积可以为20*20μm。
实际应用时，所述多个谐振梁11设置在基底12上。
这里，基底12一般为硅基底等半导体材料。
如图4所示，所述多个柱状的谐振梁上覆盖有覆盖层15；指纹脊按压在所述覆盖层15上后传递给谐振梁11。
这里，实际应用时，所述覆盖层15为柔性覆盖层，比如：PET等。
手指按压所述覆盖层15后，所述覆盖层15会产生微变形，然后传递给谐振梁11力信号。
另外，如图4所示，所述基底12的左右两侧设置有磁体13，用于提供磁场；所述磁场的磁力线穿过所述柱状的左右两个侧面。
其中，所述左右两侧是指：在图4所示的正视图中，所述基站12的左右两侧。
这里，实际应用时，左右两侧设置的磁体13为对称正负极的永磁体，以提供一个恒定的磁场，提高检测的精度。
其中，磁场的强度可以需要来确定。
在一实施例中，所述控制器还用于：
对描绘的指纹图像进行特征提取；
基于提取的特征，对描述的指纹进行识别。
本发明实施例提供的方案，传感器包括多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁11上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁11的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号，由于使用电磁激励原理，不受电介质的影响，如此，具有高的检测精度。
实施例八
基于本发明实施例的传感器，本实施例提供一种电子设备，包括：
传感器；
控制器；其中，如图1所述，该传感器包括：
多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，
承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号；
所述控制器，用于根据所述传感器产生的不同电动势信号，描述指纹图像。
所述传感器还包括：电源，用于为所述激励电极供电；所述激励电极被供电后，激励谐振梁产生简谐振动。
实际应用时，传感器的每个像素单元上均设置一个谐振梁11。
本发明实施例提供的方案，工作时，电源为激励电极供电后，激励谐振梁11进行简谐振动，谐振梁11的振动带动谐振梁11上的拾振电极切割磁力线，从而产生交变的电动势信号。当手指按压传感器时，如图2所示，指纹脊按压谐振梁11，相当于向谐振梁11施加一个压力，这个压力使谐振梁11的刚性发生改变，从而使谐振梁11的谐振频率的发生变化(与未施加压力前的谐振频率相比)，这样使得谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号发生变化(变为高电势)。而指纹谷不会按压谐振梁11，所以与指纹谷对应位置的谐振梁11不会受到压力，因此，其谐振频率是不变的，所以谐振梁11上的拾振电极切割磁场磁力线产生的电动势信号不会发生变化，这样被指纹脊按压的谐振梁11上的拾振电极切割磁感线产生的电动势信号将区别于未被按压的谐振梁11，从而得到指纹的电动势信号。这个电动势信号作为指纹的检测信号传递给控制器，控制器利用所述传感器产生的不同电动势信号，描述指纹图像。
从上面的描述中可以看出，本发明实施例提供的方案，是一种基于电磁激励原理的按压式指纹传感器。
另外，实际应用时，考虑到检测的分辨率，谐振梁11的上表面面积可以为20*20μm。
实际应用时，所述多个谐振梁11设置在基底12上。
这里，基底12一般为硅基底等半导体材料。
在一实施例中，所述控制器还用于：
对描绘的指纹图像进行特征提取；
基于提取的特征，对描述的指纹进行识别。
本发明实施例提供的方案，传感器包括多个柱状的谐振梁11；所述谐振梁11上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁11的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁11上的拾振电极产生的电动势信号，由于使用电磁激励原理，不受电介质的影响，如此，具有高的检测精度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种传感器，其特征在于，所述传感器包括：
多个柱状的谐振梁；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，
承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述多个谐振梁设置在基底上。
3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述基底的左右两侧设置有磁体，用于提供磁场；所述磁场的磁力线穿过所述柱状的左右两个侧面。
4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述多个柱状的谐振梁上覆盖有覆盖层；指纹脊按压在所述覆盖层上后传递给谐振梁。
5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述激励电极及拾振电极均为矩形电极。
6.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述激励电极及拾振电极分别设置在所述谐振梁的相邻两个侧面，或者，分别设置在所述谐振梁的前后两个侧面。
7.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括：电源，用于为所述激励电极供电；所述激励电极被供电后，激励谐振梁产生简谐振动。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
传感器；
控制器；其中，
所述传感器包括：
多个柱状的谐振梁；所述谐振梁上设置有激励电极及拾振电极；用于被激励电极激励后产生谐振频率为第一频率的简谐振动；所述简谐振动带动所述拾振电极切割磁场磁力线，产生电动势信号；其中，
承受来自指纹脊的压力后，所述压力将谐振梁的谐振频率变为第二频率，使得承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号不同于未承受指纹脊压力的谐振梁上的拾振电极产生的电动势信号；
所述控制器，用于根据所述传感器产生的不同电动势信号，描述指纹图像。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述多个谐振梁设置在基底上。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述基底的左右两侧设置有磁体，用于提供磁场；所述磁场的磁力线穿过所述柱状的左右两个侧面。
11.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述多个柱状的谐振梁上覆盖有覆盖层；指纹脊按压在所述覆盖层上后传递给谐振梁。
12.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述激励电极及拾振电极均为矩形电极。
13.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述激励电极及拾振电极分别设置在所述谐振梁的相邻两个侧面，或者，分别设置在所述谐振梁的前后两个侧面。
14.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述传感器还包括：电源，用于为所述激励电极供电；所述激励电极被供电后，激励谐振梁产生简谐振动。
15.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述控制器，还用于：
对描绘的指纹图像进行特征提取；
基于提取的特征，对描述的指纹进行识别。
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