控制方法、电子装置和计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及指纹识别技术领域,特别涉及一种控制方法、电子装置和计算机可读存储介质。
背景技术
全屏指纹技术可实现全屏的指纹识别,但现有的电子装置的屏幕往往较大,用户的手指无法触控到屏幕的所有操控区域,电子装置使用全屏指纹技术一定程度上会因用户手指无法够到所有操控区域的原因而影响用户的使用体验。
发明内容
本发明的实施例提供了一种控制方法、电子装置和计算机可读存储介质。
本发明实施方式的控制方法,用于电子装置。所述电子装置包括触摸屏,所述触摸屏包括识别区域和非识别区域,所述控制方法包括:获取用户触控所述触摸屏的实际指纹信息;获取所述用户触控所述触摸屏的实际触控位置;判断所述实际触控位置是否位于所述识别区域内;在所述实际触控位置位于所述识别区域内时,判断所述实际指纹信息是否与预设指纹信息匹配;以及在实际指纹信息与所述预设指纹信息匹配时,控制所述电子装置执行预定操作。
本发明实施方式的控制方法将触摸屏划分为识别区域和非识别区域,用户在识别区域内用于进行触摸屏的触控才可实现预定操作的开启,其中识别区域位于触摸屏中用户手指较容易触控到的区域。如此,可以解决现有的多数电子装置触摸屏过大,而用户由于手指长度限制无法触控到触摸屏全部位置的问题,改善用户使用体验。
在某些实施方式中,所述预定操作包括解锁屏幕和/或开启应用程序。
用户通过指纹信息的身份验证方式进行屏幕解锁或应用程序的开启,一方面可以对电子装置及应用程序起到加密作用,另一方面可实现屏幕的快速解锁及应用程序的快捷开启,用户体验较佳。
在某些实施方式中,所述预设指纹信息包括多个,多个所述预设指纹信息按预定顺序排列;所述获取用户触控所述触摸屏的实际指纹信息的步骤包括:获取所述用户分时触控所述触摸屏的多个实际指纹信息;所述获取所述用户触控所述触摸屏的实际触控位置的步骤包括:获取所述用户分时触控所述触摸屏的多个实际触控位置;所述判断所述实际触控位置是否位于所述识别区域内的步骤包括:判断多个所述实际触控位置是否均位于所述识别区域内;所述在所述实际触控位置位于所述识别区域内时,判断所述实际指纹信息是否与预设指纹信息匹配的步骤包括:在多个所述实际触控位置均位于所述识别区域内时,判断获取的多个所述实际指纹信息是否与多个所述预设指纹信息按照所述预定顺序一一匹配;所述在所述实际指纹信息与所述预设指纹信息匹配时,控制所述电子装置执行预定操作的步骤包括:在多个所述实际指纹信息与多个所述预设指纹信息按照所述预定顺序一一匹配时,控制所述电子装置执行预定操作。
用户以相同的手指或不同的手指分时触控触摸屏的识别区域以进行预定操作的触发,一方面,基于指纹信息的身份验证可提升电子装置的安全性,另一方面,多样化的触控方式可以对应开启不同的预定操作,给用户较为丰富的使用选择,用户体验较佳。
在某些实施方式中,所述预设指纹信息包括多个;所述获取用户触控所述触摸屏的实际指纹信息的步骤包括:获取所述用户同时触控所述触摸屏的多个实际指纹信息;所述获取所述用户触控所述触摸屏的实际触控位置的步骤包括:获取所述用户同时触控所述触摸屏的多个实际触控位置;所述判断所述实际触控位置是否位于所述识别区域内的步骤包括:判断多个所述实际触控位置是否均位于所述识别区域内;所述在所述实际触控位置位于所述识别区域内时,判断所述实际指纹信息是否与预设指纹信息匹配的步骤包括:在多个所述实际触控位置均位于所述识别区域内时,判断获取的多个所述实际指纹信息是否与多个所述预设指纹信息一一匹配;所述在所述实际指纹信息与所述预设指纹信息匹配时,控制所述电子装置执行预定操作的步骤包括:在多个所述实际指纹信息与多个所述预设指纹信息一一匹配时,控制所述电子装置执行预定操作。
用户以相不同的手指同时触控触摸屏的识别区域以进行预定操作的触发,一方面,基于指纹信息的身份验证可提升电子装置的安全性,另一方面,多样化的触控方式可以对应开启不同的预定操作,给用户较为丰富的使用选择,用户体验较佳。
本发明实施方式的电子装置包括触摸屏、超声波传感器和处理器;
所述超声波传感器用于获取用户触控所述触摸屏的实际指纹信息;所述触摸屏用于获取所述用户触控所述触摸屏的实际触控位置;所述处理器用于:判断所述实际触控位置是否位于所述识别区域内;在所述实际触控位置位于所述识别区域内时,判断所述实际指纹信息是否与预设指纹信息匹配;以及在所述实际指纹信息与所述预设指纹信息匹配时,控制所述电子装置执行预定操作。
本发明实施方式的电子装置将触摸屏划分为识别区域和非识别区域,用户在识别区域内用于进行触摸屏的触控才可实现预定操作的开启,其中识别区域位于触摸屏中用户手指较容易触控到的区域。如此,可以解决现有的多数电子装置的触摸屏过大,而用户由于手指长度限制无法触控到触摸屏的全部位置的问题,改善用户使用体验。
在某些实施方式中,所述预定操作包括解锁屏幕和/或开启应用程序。
用户通过指纹信息的身份验证方式进行屏幕解锁或应用程序的开启,一方面可以对电子装置及应用程序起到加密作用,另一方面可实现屏幕的快速解锁及应用程序的快捷开启,用户体验较佳。
在某些实施方式中,所述预设指纹信息包括多个,多个所述预设指纹信息按预定顺序排列;所述超声波传感器还用于获取所述用户分时触控所述触摸屏的多个实际指纹信息;所述触摸屏还用于获取所述用户分时触控所述触摸屏的多个实际触控位置;所述处理器还用于:判断多个所述实际触控位置是否均位于所述识别区域内;
在多个所述实际触控位置均位于所述识别区域内时,判断获取的多个所述实际指纹信息是否与多个所述预设指纹信息按照所述预定顺序一一匹配;以及在多个所述实际指纹信息与多个所述预设指纹信息按照所述预定顺序一一匹配时,控制所述电子装置执行预定操作。
用户以相同的手指或不同的手指分时触控触摸屏的识别区域以进行预定操作的触发,一方面,基于指纹信息的身份验证可提升电子装置1000的安全性,另一方面,多样化的触控方式可以对应开启不同的预定操作,给用户较为丰富的使用选择,用户体验较佳。
在某些实施方式中,所述预设指纹信息包括多个;所述超声波传感器还用于获取所述用户同时触控所述触摸屏的多个实际指纹信息;所述触摸屏还用于获取所述用户同时触控所述触摸屏的多个实际触控位置;所述处理器还用于:在多个所述实际触控位置均位于所述识别区域内时,判断获取的多个所述实际指纹信息是否与多个所述预设指纹信息一一匹配;以及在多个所述实际指纹信息与多个所述预设指纹信息一一匹配时,控制所述电子装置执行预定操作。
用户以不同的手指同时触控触摸屏的识别区域以进行预定操作的触发,一方面,基于指纹信息的身份验证可提升电子装置的安全性,另一方面,多样化的触控方式可以对应开启不同的预定操作,给用户较为丰富的使用选择,用户体验较佳。
本发明实施方式的电子装置包括触摸屏、超声波传感器、一个或多个处理器、程序和一个或多个程序。其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置成由所述一个或多个处理器执行,所述程序包括用于执行上述任意一项实施方式所述的控制方法的指令。
本发明实施方式的电子装置将触摸屏划分为识别区域和非识别区域,用户在识别区域内用于进行触摸屏的触控才可实现预定操作的开启,其中识别区域位于触摸屏中用户手指较容易触控到的区域。如此,可以解决现有的多数电子装置的触摸屏过大,而用户由于手指长度限制无法触控到触摸屏的全部位置的问题,改善用户使用体验。
本发明实施方式的计算机可读存储介质包括与电子装置结合使用的计算机程序,所述计算机程序可被处理器执行以完成上述任意一项实施方式所述的控制方法。
本发明实施方式的计算机可读存储介质将触摸屏划分为识别区域和非识别区域,用户在识别区域内用于进行触摸屏的触控才可实现预定操作的开启,其中识别区域位于触摸屏中用户手指较容易触控到的区域。如此,可以解决现有的多数电子装置的触摸屏过大,而用户由于手指长度限制无法触控到触摸屏的全部位置的问题,改善用户使用体验。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明某些实施方式的控制方法的流程示意图。
图2是本发明某些实施方式的电子装置的示意图。
图3是本发明某些实施方式的控制方法的场景示意图。
图4是本发明某些实施方式的控制方法的流程示意图。
图5是本发明某些实施方式的控制方法的场景示意图。
图6是本发明某些实施方式的控制方法的流程示意图。
图7是本发明某些实施方式的超声波传感器的剖视图。
图8是本发明某些实施方式的超声波传感器的分解示意图。
图9是本发明某些实施方式的超声波传感器的剖视图。
图10是本发明某些实施方式的超声波传感器的分解示意图。
图11是本发明某些实施方式的超声波传感器的分解示意图。
图12是本发明某些实施方式的超声波传感器的剖视图。
图13是本发明某些实施方式的超声波传感器的剖视图。
图14是本发明某些实施方式的超声波传感器的剖视图。
图15是本发明某些实施方式的超声波传感器的分解示意图。
图16是本发明某些实施方式的超声波传感器的剖视图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
请一并参阅图1至3,本发明实施方式的控制方法用于电子装置1000。电子装置1000包括触摸屏300,触摸屏300包括识别区域和非识别区域。控制方法包括:
S11:获取用户触控触摸屏的实际指纹信息;
S12:获取用户触控触摸屏的实际触控位置;
S13:判断实际触控位置是否位于识别区域内;
S14:在实际触控位置位于识别区域内时,判断实际指纹信息是否与预设指纹信息匹配;和
S15:在实际指纹信息与预设指纹信息匹配时,控制电子装置1000执行预定操作。
请再参阅图2,本发明实施方式的控制方法可以由本发明实施方式的电子装置1000实现。本发明实施方式的电子装置1000包括超声波传感器100、处理器200和触摸屏300。步骤S11可以由超声波传感器100实现,步骤S12可以由触摸屏300实现,步骤S13、步骤S14和步骤S15可以由处理器200实现。
也即是说,超声波传感器100可用于获取用户触控触摸屏的实际指纹信息。触摸屏300可用于获取用户触控触摸屏的实际触控位置。处理器100可用于判断实际触控位置是否位于识别区域内,在实际触控位置位于识别区域内时,判断实际指纹信息是否与预设指纹信息匹配,以及在实际指纹信息与预设指纹信息匹配时,控制电子装置1000执行预定操作。
本发明实施方式的控制方法和电子装置1000将触摸屏300划分为识别区域和非识别区域,用户在识别区域内用于进行触摸屏300的触控才可实现预定操作的开启,其中识别区域位于触摸屏300中用户手指较容易触控到的区域。如此,可以解决现有的多数电子装置的触摸屏过大,而用户由于手指长度限制无法触控到触摸屏的全部位置的问题,改善用户使用体验。
在某些实施方式中,电子装置1000包括但不限于手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴设备、遥控器、门禁装置、ATM机、车载导航仪等可使用超声波指纹识别功能的电子装置1000。
在某些实施方式中,预定操作包括解锁屏幕和/或开启应用程序。也即是说,预定操作可仅包括解锁屏幕,也可仅包括开启应用程序,还可同时包括解锁屏幕和开启应用程序。其中,应用程序可以是安装在电子装置1000中的任意一个应用软件,例如,截屏、开启摄像头、打开相册、打开通讯录、打开文件、开启微信、开启支付宝、开启百度地图等。如此,一方面,在识别区域内基于指纹信息进行身份验证可以提升电子装置1000的安全性,使得用户的个人信息得到更好的保护;另外,指纹信息和触控位置在用户触控触摸屏300时可同时获取,在识别区域内基于指纹信息进行屏幕解锁或应用程序开启的时间短,用户体验较佳。
在某些实施方式中,识别区域可以是一个或多个。识别区域的个数及在触摸屏300上的位置可由用户根据自身的操作习惯进行选定。例如,某些用户习惯右手单手操作电子装置1000,则识别区域可设置在触摸屏300右下方;某些用户习惯左手单手操作电子装置1000,则识别区域可设置在触摸屏300的左下方;某些用户习惯双手操作电子装置1000,则触摸屏300分为上下两个区域(如图3所示),上方的区域为非识别区域,下方的区域为识别区域。
请再参阅图3,在某些实施方式中,预设指纹信息包括一个,预设指纹信息由用户在使用电子装置1000进行身份验证的设置时录入,预设指纹信息用于开启对应的预定操作。
例如,用户的右手食指的指纹信息为预设指纹信息,右手食指的指纹信息对应的预定操作为解锁电子装置1000,则用户需用右手食指触控触摸屏300中的识别区域,此时超声波传感器100获取的实际指纹信息与预设指纹信息(即,右手食指的指纹信息)匹配,如此即可解锁电子装置1000。
请参阅图4,在某些实施方式中,预设指纹信息包括多个,多个预设指纹信息按预定顺序排列。步骤S11获取用户触控触摸屏的实际指纹信息包括:
S111:获取用户分时触控触摸屏的多个实际指纹信息;
步骤S12获取用户触控触摸屏的实际触控位置包括:
S121:获取用户分时触控触摸屏的多个实际触控位置;
步骤S13判断实际触控位置是否位于识别区域内包括:
S131:判断多个实际触控位置是否位于识别区域内;
步骤S14在实际触控位置位于识别区域内时,判断实际指纹信息是否与预设指纹信息匹配包括:
S141:在多个实际触控位置均位于识别区域内时,判断获取的多个实际指纹信息是否与多个预设指纹信息按照预定顺序一一匹配;
步骤S15在实际指纹信息与预设指纹信息匹配时,控制电子装置1000执行预定操作包括:
S151:在多个实际指纹信息与多个预设指纹信息按照预定顺序一一匹配时,控制电子装置1000执行预定操作。
请再参阅图2,在某些实施方式中,步骤S111可以由超声波传感器100实现。步骤S121可以由触摸屏300实现。步骤S131、步骤S141和步骤S151均可以由处理器200实现。
也即是说,超声波传感器100还可用于获取用户分时触控触摸屏的多个实际指纹信息。触摸屏300获取用户分时触控触摸屏的多个实际触控位置。处理器200还可用于判断多个实际触控位置是否位于识别区域内,在多个实际触控位置均位于识别区域内时,判断获取的多个实际指纹信息是否与多个预设指纹信息按照预定顺序一一匹配,以及在多个实际指纹信息与多个预设指纹信息按照预定顺序一一匹配时,控制电子装置1000执行预定操作。
其中,多个预设指纹信息由用户在使用电子装置1000进行身份验证设置时录入。多个预设指纹信息可以是用户录入预设指纹信息时,超声波传感器100分时检测到的用户同一手指的指纹信息。多个预设指纹信息也可以是用户录入预设指纹信息时,超声波传感器1000分时检测到的用户不同手指的指纹信息,步骤S151中的预定顺序为用户在录入指纹信息时各个手指触控触摸屏300的顺序,此时,多个预设指纹信息与预定顺序关联存储,在后续匹配多个实际指纹信息与多个预设指纹信息时,多个实际指纹信息应与多个预设指纹信息按预定顺序一一匹配。
具体地,请结合图3,例如,用户的右手食指的指纹信息为预设指纹信息,预设指纹信息的个数为两个。预设指纹信息由用户在使用电子装置1000进行身份验证设置时录入。用户录入预设指纹信息的方式为用户分两次用右手食指触控触摸屏300的识别区域。上述的两个预设指纹信息用于在电子装置1000处于黑屏状态下时开启摄像头。则用户要在电子装置1000处于黑屏状态下开启摄像头时,用户需以右手食指两次触控触摸屏300的识别区域,此时超声波传感器100可检测到用户两次触控触摸屏300的实际指纹信息,由于两次的实际指纹信息与两个预设指纹信息一一匹配,且用户触控触摸屏300的实际触控位置位于识别区域内,因此,可触发摄像头的开启。
请结合图5,例如,用户的右手食指的指纹信息及用户的右手大拇指的指纹信息为两个预设指纹信息。两个预设指纹信息由用户在使用电子装置1000进行身份验证设置时录入。用户录入预设指纹信息的方式为:用户首先在识别区域内录入右手食指的指纹信息,再在识别区域内录入右手大拇指的指纹信息,则预定顺序为先识别右手食指的指纹信息,再识别右手大拇指的指纹信息。上述的两个预设指纹信息用于在电子装置1000处于黑屏状态下时打开通讯录。则用户要在电子装置1000处于黑屏状态下打开通讯录时,用户需首先以右手食指触控触摸屏300的识别区域,再以右手大拇指触控触摸屏300的识别区域,此时超声波传感器100可检测到用户两次触控触摸屏300的实际指纹信息。由于两次的实际指纹信息与预设指纹信息按预定顺序一一匹配,且用户触控触摸屏300的实际触控位置位于识别区域内,因此,可触发电子装置1000打开通讯录。
如此,以相同的手指或不同的手指分时触控触摸屏300的识别区域以进行预定操作的触发,一方面,基于指纹信息的身份验证可提升电子装置1000的安全性,另一方面,多样化的触控方式可以对应开启不同的预定操作,给用户较为丰富的使用选择,用户体验较佳。
请参阅图6,在某些实施方式中,预设指纹信息包括多个。步骤S11获取用户触控触摸屏的实际指纹信息包括:
S112:获取用户同时触控触摸屏的多个实际指纹信息;
步骤S12获取用户触控触摸屏的实际触控位置包括:
S122:获取用户同时触控触摸屏的多个实际触控位置;
步骤S13判断实际触控位置是否位于识别区域内包括:
S132:判断多个实际触控位置是否位于识别区域内;
步骤S14在实际触控位置位于识别区域内时,判断实际指纹信息是否与预设指纹信息匹配包括:
S142:在多个实际触控位置均位于识别区域内时,判断获取的多个实际指纹信息是否与多个预设指纹信息一一匹配;
步骤S15在实际指纹信息与预设指纹信息匹配时,控制电子装置1000执行预定操作包括:
S152:在多个实际指纹信息与多个预设指纹信息一一匹配时,控制电子装置1000执行预定操作。
请再参阅图2,在某些实施方式中,步骤S112可以由超声波传感器100实现。步骤S122可以由触摸屏300实现。步骤S132、步骤S142和步骤S152均可以由处理器200实现。
也即是说,超声波传感器100还可用于获取用户同时触控触摸屏的多个实际指纹信息。触摸屏300触摸屏300获取用户同时触控触摸屏的多个实际触控位置。处理器200还可用于判断多个实际触控位置是否位于识别区域内,在多个实际触控位置均位于识别区域内时,判断获取的多个实际指纹信息是否与多个预设指纹信息一一匹配,以及在多个实际指纹信息与多个预设指纹信息一一匹配时,控制电子装置1000执行预定操作。
其中,多个预设指纹信息由用户在使用电子装置1000进行身份验证设置时录入。多个预设指纹信息为用户录入预设指纹信息时,超声波传感器100同时检测到的用户不同手指的指纹信息。
具体地,请结合图5,例如,用户的右手食指的指纹信息及用户的右手大拇指的指纹信息为两个预设指纹信息。两个预设指纹信息由用户在使用电子装置1000进行身份验证设置时录入。用户录入预设指纹信息的方式为:用户同时在识别区域内录入右手食指的指纹信息和右手大拇指的指纹信息。上述的两个预设指纹信息用于在电子装置1000处于黑屏状态下时打开通讯录。则用户要在电子装置1000处于黑屏状态下打开通讯录时,用户需同时以右手食指和右手大拇指触控触摸屏300的识别区域,此时超声波传感器100可检测到用户触控触摸屏300的两个实际指纹信息。由于两个实际指纹信息与两个预设指纹信息一一匹配,且用户触控触摸屏300的实际触控位置位于识别区域内,因此,可触发电子装置1000打开通讯录。
进一步地,用户可通过更改预设指纹信息的数目及类别来实现不同预定操作的开启。例如,用户右手食指的指纹信息和右手大拇指的指纹信息协同用于打开通讯录;用户右手食指的指纹信息、右手中指的指纹信息和右手无名指的指纹信息协同用于开启摄像头;用户左手食指的指纹信息、右手大拇指的指纹信息协同用于触发截屏等等。
如此,以不同的手指同时触控触摸屏300的识别区域以进行预定操作的触发,一方面,基于指纹信息的身份验证可提升电子装置1000的安全性,另一方面,多样化的触控方式可以对应开启不同的预定操作,给用户较为丰富的使用选择,用户体验较佳。
请再参阅图2,本发明实施方式的电子装置1000包括触摸屏300、超声波传感器1000、一个或多个处理器200、存储器400和一个或多个程序401。其中一个或多个程序401被存储在存储器400中,并且被配置成由一个或多个处理器200执行。程序401包括用于执行上述任意一项实施方式的控制方法的指令。
例如,程序401可用于执行以下步骤所述的控制方法的指令:
S11:获取用户触控触摸屏的实际指纹信息;
S12:获取用户触控触摸屏的实际触控位置;
S13:判断实际触控位置是否位于识别区域内;
S14:在实际触控位置位于识别区域内时,判断实际指纹信息是否与预设指纹信息匹配;和
S15:在实际指纹信息与预设指纹信息匹配时,控制电子装置1000执行预定操作。
本发明实施方式的计算机可读存储介质包括与电子装置1000结合使用的计算机程序。计算机程序可被处理器200执行以完成上述任意一项实施方式所述的控制方法,
例如,计算机程序可被处理器200执行以完成以下步骤所述的控制方法:
S11:获取用户触控触摸屏的实际指纹信息;
S12:获取用户触控触摸屏的实际触控位置;
S13:判断实际触控位置是否位于识别区域内;
S14:在实际触控位置位于识别区域内时,判断实际指纹信息是否与预设指纹信息匹配;和
S15:在实际指纹信息与预设指纹信息匹配时,控制电子装置1000执行预定操作。
请参阅图7及图8,本发明实施方式采用的超声波传感器100安装在触摸屏300的下方,包括基材10、多个像素电极20、压电元件30、导电电极40及处理芯片50。多个像素电极20制作在基材10上并呈阵列部分。压电元件30设置在基材10上并覆盖多个像素电极20,压电元件30用于发射超声波并在接收到待检测物反射的超声波后产生电信号,多个像素电极20用于接收该电信号。导电电极40设置在压电元件30上,压电元件30位于像素电极20与导电电极40之间。处理芯片50与多个像素电极20连接,处理芯片50用于处理该电信号形成待检测物的超声波影像。超声波传感器100可以为一体的薄膜结构。
需要说明的是,上述提到的“多个像素电极20制作在基材10上”中的制作包括通过镀膜、光阻涂布/显影/曝光、蚀刻、去除光阻、退火等工艺将像素电极20直接制作在基材10上。另外,本发明提到的“层状结构”即为一整片结构,也可称为“片状结构”。
待检测物可以为手指、测试模板等。当处理芯片50控制导电电极40与像素电极20通电以使导电电极40与像素电极20上施加有高频电压(例如,频率大于20KHZ的电压)时,压电元件30在高频电压的作用下产生超声波并向外发射超声波;若手指放置在触摸屏300上,则手指会反射压电元件30发射的超声波并传递回给压电元件30。由于手指上存在指纹,因而压电元件30上各个位置接收到手指反射超声波不完全相同,从而压电元件30上各个位置产生的电信号能够共同形成手指的指纹图案。处理芯片50控制多个像素电极20接收压电元件30的各个位置上产生的该电信号,多个像素电极20将该电信号传递到处理芯片50上,处理芯片50处理该电信号以形成手指的指纹图案。
本发明实施方式的超声波传感器100的每个像素电极20能够根据接收到的电信号确定手指按压在超声波100上的位置及压电元件30在该位置上产生的电信号,从而减少了处理芯片50需要处理的数据量,提升了超声波传感器100的识别效率。
基材10的材料为玻璃或聚酰亚胺薄膜。由玻璃或聚酰亚胺薄膜材料制成的基材10的成本较低,透光性较好,因此,由该基材10制成的超声波传感器100的成本较低、透光性较好。超声波传感器100能够保持电子装置1000的触摸屏300的整体颜色一致而使触摸屏300更加美观。其中,触摸屏300是显示屏(图未示)的一部分,因此,超声波传感器100也能够保持电子装置1000的显示屏的整体颜色一致而使显示屏更加美观。
多个像素电极20制作在基材10上并呈阵列分布,也即是说,多个像素电极20包括多行间隔设置的像素电极20及多列间隔设置的像素电极20。像素电极20的材料为氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)、纳米银线(Agnanowire)、金属网格(Metal Mesh)、纳米碳管以及石墨烯(Graphene)中的任意一种,由上述材料制成的像素电极20具有较好的韧性及透光性,从而由该像素电极20制成的超声波传感器100具有较好的韧性及透光性。像素电极20的透光率大于90%,使该像素电极20制成的超声波传感器100具有较好的透光性,从而超声波传感器100不会影响触显示屏的显示,超声波传感器100能够保持显示屏的整体颜色一致而使显示屏更加美观。像素电极20可用于接收电信号,每个像素电极20能够根据接收到的电信号确定超声波传感器100的一个位置,像素电极20在基材10上的密度与超声波传感器100的采集精度正相关。本发明实施方式的像素电极20的密度能够使超声波传感器100检测到待检测物的指纹影像。
压电元件30设置在基材10上并覆盖多个像素电极20,压电元件30为压电材料制成的片状结构。压电元件30的形状与基材10的形状相匹配。压电元件30的材料为聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF),由于聚偏氟乙烯具有较高的韧性及透光性,使压电元件30具有较好的韧性及透光性,此时超声波传感器100的韧性及透光性也较好。压电元件30在高频电压(例如,频率大于20KHZ的电压)作用下能够产生并向显示屏的发光方向发射超声波,当压电元件30接收到待检测物反射的超声波后,压电元件30在超声波作用下会产生电信号(或压电信号)。
导电电极40设置在压电元件30的远离像素电极20的一侧,也即是说,压电元件30位于像素电极20与导电电极40之间。导电电极40为导电材料制成的整体的层状结构(即片状结构),导电电极40的形状与压电元件30的形状相匹配。导电电极40的材料为氧化铟锡、纳米银线、金属网格、纳米碳管以及石墨烯中的任意一种。导电电极40的透光率大于90%。导电电极40与像素电极20通过高频电压后能够给压电元件30施加高频电压,从而使压电元件30产生超声波。导电电极40与像素电极20还能够接收压电元件30产生的电信号。
处理芯片50与多个像素电极20及导电电极40均连接。处理芯片50可用于控制导电电极40及像素电极20的通电。例如,处理芯片50可以控制导电电极40连通高频电压并控制像素电极20接地,以使压电元件30被施加高频电压,从而使压电元件30产生并向外发射超声波。处理芯片50还可控制像素电极20及导电电极40将压电元件30产生的电信号,以形成待检测物的超声波影像。处理芯片50可以设置在基材10上,也可以设置在基材10外。
当处理芯片50控制导电电极40与像素电极20通电以使导电电极40与像素电极20上施加有高频电压(例如,频率大于20KHZ)时,压电元件30在高频电压的作用下产生超声波并向外发射超声波;若手指放在触摸屏300上,则手指会反射压电元件30反射的超声波并传递回压电元件30。由于手指上存在指纹,因而压电元件30上各个位置接收到的手指反射的超声波不完全相同,从而压电元件30各个位置在超声波作用下产生的电信号(或压电信号)也不完全相同,压电元件30上各个位置产生的电信号能够共同形成手指的指纹图案。处理芯片50控制多个像素电极20接收压电元件30的各个位置上产生的该电信号,多个像素电极20将该电信号传递到处理芯片50上,处理芯片50处理该电信号以形成手指的指纹图案。
请参阅图9和图10,在某些实施方式中,上述的压电元件30包括多个压电柱32及填充在多个压电柱32之间的绝缘层34。多个压电柱32设置在基材10上并呈阵列分布。多个压电柱32与多个像素电极20对应。每个压电柱32覆盖对应的像素电极20。由于压电元件30上的多个压电柱32呈阵列设置,因此每个压电柱32受到相邻的压电柱32产生的电性干扰和振动干扰较小,从而相较于由压电材料制成的整体的片状结构,本实施方式的压电元件30在超声波作用下产生的电信号更准确,进而处理芯片50处理该电信号形成的超声波影像更准确。压电柱32的材料为聚偏氟乙烯。绝缘层34的材料可以为环氧树脂。由于环氧树脂对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,介电性能良好,变形收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定等特点,因此,绝缘层34使用环氧树脂作为填充介质,便于封装压电柱32并使得压电元件30的结构更加稳定。
请参阅图11,在某些实施方式中,基材10上形成有阵列分布的多个像素电路12及与多个像素电路12对应的多条导线14,多个像素电路12与多个像素电极20对应,每个像素电路12与对应的像素电极20连接,每条导线14用于连接对应的像素电路12及处理芯片50。像素电路12设置在基材10与像素电极20之间,导线12可以设置在基材10的与像素电路12的同一侧上,如此,便于像素电路12及导线14的制作,并便于像素电极20与处理芯片50连接。在其他实施方式中,导线14也可以设置在基材10的与像素电路12相背的一侧上。
请参阅图12,在某些实施方式中,上述实施方式的超声波传感器100还包括连接电极60及引线70。连接电极60设置在基材10的远离多个像素电极20的一侧并与处理芯片50连接。像素电极20通过引线70连接至连接电极60,导电电极40通过引线70连接至连接电极60。引线70包括与像素电极20连接的多条像素电极引线72,每条像素电极引线72分别与一个像素电极20连接。引线70还包括与导电电极40对应连接的导电电极引线74。当导电电极40为整体的层状结构时,导电电极引线74为一条;当导电电极40为多条间隔设置的条状结构的导电电极40时,导电电极引线74的数量与条状结构的导电电极40的数量一致。本实施方式通过设置引线70及连接电极60,便于像素电极20与导电电极40分别与处理芯片50电连接。
请参阅图13,在某些实施方式中,上述实施方式的导电电极40包括层状结构42及自层状结构42的两端分别延伸的延伸结构44,层状结构42与延伸结构44共同包裹住压电元件30。延伸结构44可以为层状结构42的边缘整体向外延伸而成,延伸结构44可以为层状结构42的边缘的一部分向外延伸形成。处理芯片50通过延伸结构44与导电电极40电连接。如此,通过设置延伸结构44便于处理芯片50与导电电极40电连接。
请参阅图14和图15,在某些实施方式中,上述实施方式的导电电极40包括多个间隔设置的条状结构的导电电极40,每个条状结构的导电电极40与同一列上的像素电极20对应。在其他实施方式中,每个条状结构的导电电极40与同一行上的像素电极20对应。像素电极20与条状结构的导电电极40对应便于像素电极20与导电电极40在压电元件30上施加高频电压(例如,频率大于20KHZ的电压),同时,便于像素电极20及导电电极40将压电元件30在压电效应下产生的电信号传递到其他元件上。相对于层状结构的导电电极40,条状结构的导电电极40更便于处理芯片50控制导电电极40的信号输入及输出,从而提升了超声波传感器100识别指纹的精度。
请参阅图16,在某些实施方式中,上述实施方式的超声波传感器100还包括电路板80。多个像素电极20、导电电极40、处理芯片50均与电路板80电性连接。处理芯片50可以设置在电路板80上。具体地,电路板80可为柔性电路板,电路板80可以设置在基材10的远离像素电极20的一侧上。电路板80设置有连接器以便于超声波传感器100通过电路板80上的连接器与其他电子元件电连接。例如,超声波传感器100通过电路板80上的连接器与处理器200连接,从而在超声波传感器100采集到实际指纹信息时将实际指纹信息通过连接器发送至处理器200,以让处理器200进行进一步的处理。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。