手指按壓壓力的檢測方法技術(shù)

一種手指按壓壓力的檢測方法，包括：提供光學(xué)指紋傳感器，所述光學(xué)指紋傳感器具有接觸基板；在手指完全覆蓋所述接觸基板的承壓面積之前，根據(jù)不同按壓過程中指紋圖像的面積變化速率，獲得不同按壓過程的按壓壓力相對大小；在手指完全覆蓋所述接觸基板的承壓面積之后，根據(jù)不同按壓過程中指紋圖像的灰度變化速率，獲得不同按壓過程的按壓壓力相對大小。由于直接利用光學(xué)指紋傳感器實現(xiàn)對手指按壓壓力的檢測，因而不必考慮光學(xué)指紋傳感器與壓電傳感器集成，減少了系統(tǒng)的元器件數(shù)，簡化系統(tǒng)的設(shè)計難度，并且節(jié)省了成本。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種手指按壓壓力的檢測方法。
技術(shù)介紹
手指壓力傳感器可以用于在游戲系統(tǒng)中反映動作的強(qiáng)弱，增強(qiáng)人機(jī)界面的友好程度。在手機(jī)游戲，掌上游戲方面有廣泛的應(yīng)用。壓力傳感器通常采用的是壓電傳感器。壓電傳感器是利用某些電介質(zhì)受力后產(chǎn)生的壓電效應(yīng)制成的傳感器。壓電效應(yīng)是指某些電介質(zhì)在受到某一方向的外力作用而發(fā)生形變(包括彎曲和伸縮形變)時，由于內(nèi)部電荷的極化現(xiàn)象，會在其表面產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象。壓電材料它可分為壓電單晶、壓電多晶和有機(jī)壓電材料。壓電式傳感器中用得最多的是屬于壓電多晶的各類壓電陶瓷和壓電單晶中的石英晶體。其他壓電單晶還有適用于高溫輻射環(huán)境的鈮酸鋰、鉭酸鋰、鎵酸鋰和鍺酸鉍等。然而，使用壓電傳感器檢測手指按壓壓力的成本比較高，并且，專用的壓電傳感器由于材料比較特殊，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此和其他系統(tǒng)的集成性很差，不適合于集成度要求高，體積要求嚴(yán)格等移動電子產(chǎn)品。特別是需要將光學(xué)指紋傳感器的指紋識別功能與檢測手指按壓壓力的功能集成在一起時，如果采用壓電傳感器與光學(xué)指紋傳感器組合在一起的系統(tǒng)，會增加許多元器件，并且使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和使用方法均變得復(fù)雜，增加了系統(tǒng)的設(shè)計難度，提高了成本。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)解決的問題是提供一種手指按壓壓力的檢測方法，即一種利用光學(xué)指紋傳感器檢測手指按壓壓力的方法，所述直接利用光學(xué)指紋傳感器實現(xiàn)對手指按壓壓力的檢測，從而不必考慮光學(xué)指紋傳感器與壓電傳感器集成，減少了系統(tǒng)的元器件數(shù)，簡化系統(tǒng)的設(shè)計難度，并且節(jié)省了成本。為解決上述問題，本專利技術(shù)提供一種手指按壓壓力的檢測方法，包括：提供光學(xué)指紋傳感器，所述光學(xué)指紋傳感器具有接觸基板；在手指完全覆蓋所述接觸基板的承壓面積之前，根據(jù)不同按壓過程中指紋圖像的面積變化速率，獲得不同按壓過程的按壓壓力相對大小；在手指完全覆蓋所述接觸基板的承壓面積之后，根據(jù)不同按壓過程中指紋圖像的灰度變化速率，獲得不同按壓過程的按壓壓力相對大小。可選的，在指紋圖像面積變大的過程中，當(dāng)所述面積變化速率較快則判斷手指按壓壓力較大，當(dāng)所述面積變化速率較小則判斷手指按壓壓力較小；在指紋圖像灰度增大的過程中，當(dāng)所述灰度變化速率較快則判斷手指按壓壓力較大，當(dāng)所述灰度變化速率較小則判斷手指按壓壓力較小。可選的，設(shè)定指紋圖像的標(biāo)準(zhǔn)面積變化速率；當(dāng)所述面積變化速率小于或者等于標(biāo)準(zhǔn)面積變化速率的0.3倍時，判定此時手指按壓壓力為第一按壓壓力；當(dāng)所述面積變化速率大于標(biāo)準(zhǔn)面積變化速率的0.3倍，且小于或者等于標(biāo)準(zhǔn)面積變化速率的0.5倍時，判定此時手指按壓壓力為第二按壓壓力；當(dāng)所述面積變化速率大于標(biāo)準(zhǔn)面積變化速率的0.5倍時，判定此時手指按壓壓力為第三按壓壓力；設(shè)定指紋圖像的標(biāo)準(zhǔn)灰度變化速率；當(dāng)所述灰度變化速率小于或者等于標(biāo)準(zhǔn)灰度變化速率的0.3倍時，判定此時手指按壓壓力為第四按壓壓力；當(dāng)所述灰度變化速率大于標(biāo)準(zhǔn)灰度變化速率的0.3倍，且小于或者等于標(biāo)準(zhǔn)灰度變化速率的0.5倍時，判定此時手指按壓壓力為第五按壓壓力；當(dāng)所述灰度變化速率大于標(biāo)準(zhǔn)灰度變化速率的0.5倍時，判定此時手指按壓壓力為第六按壓壓力。可選的，在手指完全覆蓋所述接觸基板的所述承壓面積之前，采集用戶以最快方式按壓最大按壓壓力作為所述標(biāo)準(zhǔn)面積變化速率；在手指完全覆蓋所述接觸基板的承壓面積之后，采集用戶以最快方式按壓最大按壓壓力作為所述標(biāo)準(zhǔn)灰度變化速率。可選的，在手指完全覆蓋所述接觸基板的承壓面積之前，同時根據(jù)不同按壓過程中，所述面積變化速率的變化率，獲得不同按壓過程的按壓壓力相對大小；在手指完全覆蓋所述接觸基板的承壓面積之后，同時根據(jù)不同按壓過程中，所述灰度變化速率的變化率，獲得不同按壓過程的按壓壓力相對大小。可選的，所述光學(xué)指紋傳感器對指紋圖像的采集頻率為每秒5幀到每秒100幀。可選的，所述接觸基板的所述承壓面積范圍為3mm×3mm到12mm×12mm。可選的，在手指完全覆蓋所述接觸基板的所述承壓面積之后，采用紅外光或可見光作為所述光學(xué)指紋傳感器的光源。可選的，所述不同按壓過程由同一手指操作。可選的，以手指離開所述接觸基板作為不同按壓過程的間隔，或者以連續(xù)100ms以上獲得的指紋圖像相同時，作為不同次按壓的間隔。為解決上述問題，本專利技術(shù)還提供了另一種手指按壓壓力的檢測方法，包括：提供光學(xué)指紋傳感器，所述光學(xué)指紋傳感器具有接觸基板；根據(jù)不同按壓過程中指紋圖像的面積大小，獲得不同按壓過程的按壓壓力相對大小；根據(jù)不同按壓過程中指紋圖像的灰度大小，獲得不同按壓過程的按壓壓力相對大小。可選的，所述接觸基板的所述承壓面積范圍為3mm×3mm到12mm×12mm。可選的，在手指完全覆蓋所述接觸基板的所述承壓面積之后，采用紅外光或可見光作為所述光學(xué)指紋傳感器的光源。可選的，所述不同按壓過程由同一手指操作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：本專利技術(shù)的技術(shù)方案中，提供光學(xué)指紋傳感器，所述光學(xué)指紋傳感器具有接觸基板；在手指完全覆蓋所述接觸基板的承壓面積之前，根據(jù)不同按壓過程中指紋圖像的面積變化速率，獲得不同按壓過程的按壓壓力相對大小；在手指完全覆蓋所述接觸基板的承壓面積之后，根據(jù)不同按壓過程中指紋圖像的灰度變化速率，獲得不同按壓過程的按壓壓力相對大小。由于直接利用光學(xué)指紋傳感器實現(xiàn)對手指按壓壓力的檢測，因而不必考慮光學(xué)指紋傳感器與壓電傳感器集成，減少了系統(tǒng)的元器件數(shù)，簡化系統(tǒng)的設(shè)計難度，并且節(jié)省了成本。進(jìn)一步，接觸基板的所述承壓面積范圍為3mm×3mm到12mm×12mm。一方面，所述承壓面積需要達(dá)到3mm×3mm以上，以便能夠?qū)χ讣y進(jìn)行采集(即保證采集的指紋圖像能夠用于保證指紋的識別)；另一方面，如果所述承壓面積超過12mm×12mm，圖像傳感器芯片的感光區(qū)域需要相應(yīng)增大，會大幅提高成本。附圖說明圖1是本專利技術(shù)實施例一所提供的光學(xué)指紋傳感器示意圖；圖2是本專利技術(shù)實施例二所提供的光學(xué)指紋傳感器示意圖；圖3是本專利技術(shù)實施例三所提供的光學(xué)指紋傳感器示意圖；圖4是本專利技術(shù)實施例四所提供的光學(xué)指紋傳感器示意圖。具體實施方式正如
技術(shù)介紹
所述，如果通過將壓電傳感器與光學(xué)指紋傳感器組合在一起，實現(xiàn)手指指紋和手指按壓壓力的同時檢測時，需要復(fù)雜的系統(tǒng)，不僅成本提高，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法實施產(chǎn)品的輕薄化。為此，本專利技術(shù)提供一種手指按壓壓力的檢測方法，所述方法包本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種手指按壓壓力的檢測方法，其特征在于，包括：提供光學(xué)指紋傳感器，所述光學(xué)指紋傳感器具有接觸基板；在手指完全覆蓋所述接觸基板的承壓面積之前，根據(jù)不同按壓過程中指紋圖像的面積變化速率，獲得不同按壓過程的按壓壓力相對大小；在手指完全覆蓋所述接觸基板的承壓面積之后，根據(jù)不同按壓過程中指紋圖像的灰度變化速率，獲得不同按壓過程的按壓壓力相對大小。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種手指按壓壓力的檢測方法，其特征在于，包括：
提供光學(xué)指紋傳感器，所述光學(xué)指紋傳感器具有接觸基板；
在手指完全覆蓋所述接觸基板的承壓面積之前，根據(jù)不同按壓過程中指
紋圖像的面積變化速率，獲得不同按壓過程的按壓壓力相對大小；
在手指完全覆蓋所述接觸基板的承壓面積之后，根據(jù)不同按壓過程中指
紋圖像的灰度變化速率，獲得不同按壓過程的按壓壓力相對大小。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：
在指紋圖像面積變大的過程中，當(dāng)所述面積變化速率較快則判斷手指按
壓壓力較大，當(dāng)所述面積變化速率較小則判斷手指按壓壓力較小；
在指紋圖像灰度增大的過程中，當(dāng)所述灰度變化速率較快則判斷手指按
壓壓力較大，當(dāng)所述灰度變化速率較小則判斷手指按壓壓力較小。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括：
設(shè)定指紋圖像的標(biāo)準(zhǔn)面積變化速率；當(dāng)所述面積變化速率小于或者等于
標(biāo)準(zhǔn)面積變化速率的0.3倍時，判定此時手指按壓壓力為第一按壓壓力；當(dāng)所
述面積變化速率大于標(biāo)準(zhǔn)面積變化速率的0.3倍，且小于或者等于標(biāo)準(zhǔn)面積變
化速率的0.5倍時，判定此時手指按壓壓力為第二按壓壓力；當(dāng)所述面積變化
速率大于標(biāo)準(zhǔn)面積變化速率的0.5倍時，判定此時手指按壓壓力為第三按壓壓
力；
設(shè)定指紋圖像的標(biāo)準(zhǔn)灰度變化速率；當(dāng)所述灰度變化速率小于或者等于
標(biāo)準(zhǔn)灰度變化速率的0.3倍時，判定此時手指按壓壓力為第四按壓壓力；當(dāng)所
述灰度變化速率大于標(biāo)準(zhǔn)灰度變化速率的0.3倍，且小于或者等于標(biāo)準(zhǔn)灰度變
化速率的0.5倍時，判定此時手指按壓壓力為第五按壓壓力；當(dāng)所述灰度變化
速率大于標(biāo)準(zhǔn)灰度變化速率的0.5倍時，判定此時手指按壓壓力為第六按壓壓
力。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：
在手指完全覆蓋所述接觸基板的所述承壓面積之前，采集用戶以最快方
式按壓最大按壓壓力作為所述標(biāo)準(zhǔn)面積變化速率；
在手指完全覆蓋所述接觸基板的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林崴平，
申請(專利權(quán))人：上海籮箕技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31