
1.本技术属于触控技术领域,具体涉及一种检测方法和电子设备。
背景技术:2.随着移动终端技术的快速发展,屏下指纹识别成为了指纹识别技术的一个重要发展方向,屏下光学指纹技术日益成熟,超声波指纹技术也逐渐应用,超声波指纹技术具有录入快、解锁快、安全性和准确性上的优势。同时,终端的屏下压力按键技术得到了较为广泛的应用,提升了诸如游戏场景下的使用体验。
3.然而,由于超声波指纹的识别位置和屏下压力按键的设置位置存在重叠,两者在结构、功能上存在冲突。
技术实现要素:4.本技术实施例的目的是提供一种检测方法和电子设备,能够解决相关技术中超声波指纹的识别位置和屏下压力按键的设置位置存在重叠,两者在结构、功能上存在冲突的问题。
5.第一方面,本技术实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括:
6.显示模组、超声指纹传感器和压力传感器,所述超声指纹传感器包括压电层,所述压电层贴合于所述显示模组下方,所述压力传感器包括接收单元,所述接收单元与所述压电层电连接,所述压电层在所述电子设备处于指纹识别模式时发射超声波,且在所述电子设备处于压力检测模式时产生压力信号。
7.第二方面,本技术实施例提供了一种检测方法,该检测方法应用于如第一方面所述的电子设备,所述方法包括:
8.在检测到所述电子设备处于指纹识别模式的情况下,控制所述压电层发射超声波,利用所述超声指纹传感器获取按压在所述显示模组上的指纹;
9.在检测到所述电子设备处于压力检测模式的情况下,根据所述压电层的形变产生压力信号,利用所述压力传感器获取按压在所述显示模组上的压力。
10.第三方面,本技术实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括处理器和存储器,所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第二方面所述的方法的步骤。
11.第四方面,本技术实施例提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第二方面所述的方法的步骤。
12.第五方面,本技术实施例提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第二方面所述的方法。
13.第六方面,本技术实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如第二方面所述的方法。
14.在本技术实施例中,通过将超声指纹传感器的压电层与压力传感器的接收单元连接,将原本用于发射超声波的压电层复用为可以检测压力的等效电容,使得压电层既可以在电子设备处于指纹识别模式时发射超声波以实现超声波指纹识别,又可以在电子设备处于压力检测模式时产生压力信号以实现屏下压力检测,从而实现超声波指纹识别和屏下压力检测两种功能及对应结构的兼容,优化了结构设计,降低了电子设备结构厚度。
附图说明
15.图1为本技术实施例提供的电子设备的俯视示意图;
16.图2为本技术实施例提供的电子设备的剖面示意图;
17.图3为本技术实施例提供的压力传导示意图;
18.图4为本技术实施例提供的一种压力检测的原理示意图;
19.图5为本技术实施例提供的一种检测方法的流程示意图之一;
20.图6为本技术实施例提供的一种检测方法的流程示意图之二;
21.图7为本技术实施例提供的一种检测装置的结构示意;
22.图8为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意;
23.图9为实现本技术实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
25.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
26.下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的检测方法和电子设备进行详细地说明。
27.本技术一方面实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括显示模组、超声指纹传感器和压力传感器,其中,超声指纹传感器包括压电层,该压电层贴合于显示模组下方,而压力传感器包括接收单元,该接收单元与压电层电连接,压电层可在电子设备处于指纹识别模式时发射超声波,此时,超声指纹传感器的指纹识别功能可正常实现,而在电子设备处于压力检测模式时压电层可根据所受的压力产生压力信号,此时压力传感器的压力检测功能可正常实现。也就是说,本技术实施例中,将超声指纹传感器的压电层复用为压力传感器的检测部件,即等效为电容,在电子设备处于压力检测模式时,若压电层受到外界按压作用则将产生形变,从而导致其电容值发生变化,继而根据电容值的变化实现压力的检测。其中,指纹识别模式下,电子设备需要获取按压在显示模组上的指纹信息,压力检测模式下,电子设备需要获取按压在显示模组上的压力信息。压电层既作为超声指纹传感器的部分结
构,即发射超声波的结构,也作为压力传感器的部分结构,即压力检测的结构,实现复用。
28.由此,在本技术实施例中,通过将超声指纹传感器的压电层与压力传感器的接收单元连接,将原本用于发射超声波的压电层复用为可以检测压力的等效电容,使得压电层既可以在电子设备处于指纹识别模式时发射超声波以实现超声波指纹识别,又可以在电子设备处于压力检测模式时产生压力信号以实现屏下压力检测,从而实现超声波指纹识别和屏下压力检测两种功能及对应结构的兼容,优化了结构设计,降低了电子设备结构厚度。
29.本技术的一些实施例中,显示模组可以是oled显示模组,oled,即organic light-emitting diode,又称为有机电激光显示、有机发光半导体。oled显示模组具有功耗低、响应速度快、较宽的视角、高分辨率显示、软屏等优点。
30.本技术的一些实施例中,超声指纹传感器可以对诸如指纹、掌纹或手纹之类的物体签名进行超声波扫描和成像。超声指纹传感器通过压电层产生超声波,超声波可向显示模组一侧发射,在遇到按压在显示模组上的手指后反射回来,继而根据反射回来的超声波产生相应的电信号,最终根据产生的电信号生成指纹图像,从而实现指纹识别功能。
31.本技术的一些实施例中,压力传感器可以对按压在显示模组上的目标区域上的物体施加的压力进行检测。其中,压电层作为压力传感器的检测部件,其等效于电容,在显示模组上的目标区域受到压力时,压电层受力而发生形变,继而导致等效电容的电容值发生改变,由此,根据电容值得改变即可确定压力的大小,从而实现压力检测功能。
32.请参考图1和图2,图1为本技术实施例提供的电子设备的俯视示意图,图2为本技术实施例提供的电子设备的剖面示意图。如图1和图2所示,本技术的一些实施例中,超声指纹传感器设置于显示模组的下方(即显示模组中与显示面相对的另一侧),超声指纹传感器可以采用贴合等方式与显示模组固定连接。其中,可选的,显示模组包括屏幕111、第一柔性电路板112和盖板113,盖板113覆盖于屏幕111的显示面上,以保护屏幕111,屏幕111通过第一柔性电路板112与电子设备的主板电连接,即与显示信号源电连接。超声指纹传感器包括压电层121,压电层121设置于显示模组的下方,即压电层121贴合于屏幕111上与显示面背离的一侧,压电层121基于压电效应以产生超声波,产生的超声波向显示模组所在一侧传播,遇到按压在显示模组上的手指而反弹回压电层121一侧。在一些实施例中,超声指纹传感器还包括超声接收器,超声接收器基于逆压电效应,可将接收到的超声波转化为电信号。
33.请参考图3,图3为本技术实施例提供的压力传导示意图。如图2和图3所示,本技术的一些实施例中,电子设备还包括结构件和支撑件,其中,结构件位于显示模组的下方,用于固定显示模组,可选的,结构件可以为主板上盖。而支撑件则设置于结构件和压电层之间,并且,支撑件分别与结构件以及压电层相抵,由此,支撑件可以用于传导压力,例如,在压电层和结构件之间不接触时,通过在两者之间设置支撑件,使得显示模组被外力按压时,压电层由于贴合在显示模组下方,因此会通过支撑件将压力传导至结构件,由于结构件结构强度大,不容易发生形变,因此会提供支撑力给压电层,由此,外力将使得压电层处发生形变,从而压电层的等效电容的电容值发生改变,通过电容值的改变即可获知按压在显示模组上的压力的大小,实现压力检测。
34.本技术实施例中,可选的,支撑件为硬质材料,以实现压力的良好传导,确保压力检测的准确性。可选的,支撑件为导电材质,导电材质的支撑件除了可以传导压力,还可以用于吸收超声波。在一些实施例中,支撑件为导电的泡棉,既可以传导压力,又可以吸收超
声波。
35.本技术的一些实施例中,可选的,超声指纹传感器还包括驱动芯片,驱动芯片与压电层电连接,驱动芯片用于在电子设备处于指纹识别模式时驱动压电层发射超声波,继而实现指纹识别功能。
36.本技术的另一些实施例中,电子设备还包括控制器和柔性电路板,驱动芯片通过第二柔性电路板与控制器连接,控制器用于在电子设备处于指纹识别模式时控制驱动芯片驱动压电层发射超声波。可选的,第二柔性电路板还可以实现驱动芯片与压电层之间的电连接。
37.本技术的一些实施例中,压电层包括第一电极层、第二电极层以及位于第一电极层和第二电极层之间的压电材料层,其中,第一电极层和第二电极层具有金属材质,可选的,压电材料层可以为共聚物。也就是说,在压电层作为超声指纹传感器的一部分而进行工作时,通过向压电层的第一电极层和第二电极层施加电压,使得第一电极层和第二电极层之间的压电材料层产生压电效应,继而产生超声波,即实现超声波的发射。而在压电层作为压电传感器的一部分而进行工作时,第一电极层、第二电极层以及压电材料层形成一个等效电容,也即第一电极层和第二电极层作为等效电容的两个极板,压电材料层作为等效电容的介质,由于按压位置和未被按压位置的压电层的第一电极层和第二电极层之间的距离d不同,即在受外力挤压时,压电层的第一电极层和第二电极层之间的距离d发生变化,则等效电容的电容值发生变化,由此可以确定出被按压的位置和未被按压的位置,再根据具体电容值的大小即可实现压力大小的检测。
38.请参考图4,图4为本技术实施例提供的一种压力检测的原理示意图。如图4所示,示例性的,在使用手指按压显示模组时,根据按压位置和未被按压位置的压电层的两个极板的距离d不同,可以确定出按压位置和未被按压位置,此时,即可将按压位置信息上报给电子设备的处理器进行处理。进一步的,在受到手指按压后,显示模组产生形变,贴合在显示模组上的压电层也产生形变,也即压电层的等效电容的两个极板的距离d发生变化,根据电容公式,即可得到形变前后的电容值,继而得到电容变化量,从而量化形变的大小,压力传感器即可输出压感(压力感应)信号给处理器,处理器即可根据压力大小执行相应的按压处理。
39.本技术的一些实施例中,第一电极层包括薄膜晶体管层,薄膜晶体管层包括薄膜晶体管tft阵列,通过薄膜晶体管层可以施加电压,以使压电层发射超声波。
40.本技术的一些实施例中,压力传感器还包括压感单元,所述压感单元与所述压力传感器的接收单元连接,压感单元可以采用压阻结构通过惠通斯电桥实现压力的检测。可选的,显示模组包括触控组件和显示组件,触控组件用于实现触控功能,显示组件即用于实现显示功能,所述压感单元设置于所述触控组件和所述显示组件之间。可选的,压感单元也可以设置于显示模组下方,例如采用贴合的方式连接。可选的,压感单元与压电层在所述显示模组下方的位置不同。由此,利用压感单元和复用的压电层共同进行压力检测,可以提升压力检测准确度,实现双压感检测。
41.总之,在本技术实施例中,通过将超声指纹传感器的压电层与压力传感器的接收单元连接,将原本用于发射超声波的压电层复用为可以检测压力的等效电容,使得压电层既可以在电子设备处于指纹识别模式时发射超声波以实现超声波指纹识别,又可以在电子
设备处于压力检测模式时产生压力信号以实现屏下压力检测,从而实现超声波指纹识别和屏下压力检测两种功能及对应结构的兼容,优化了结构设计,降低了电子设备结构厚度。
42.请参考图5,图5为本技术实施例提供的一种检测方法的流程示意图之一。如图5所示,本技术另一方面实施例还提供了一种检测方法,该检测方法应用于上述实施例中所述的电子设备,该检测方法包括以下步骤:
43.步骤501:在检测到所述电子设备处于指纹识别模式的情况下,控制所述压电层发射超声波,利用所述超声指纹传感器获取按压在所述显示模组上的指纹;
44.在检测到所述电子设备处于压力检测模式的情况下,根据所述压电层的形变产生压力信号,利用所述压力传感器获取按压在所述显示模组上的压力。
45.本技术实施例中,通过将原本用于发射超声波的压电层复用为可以检测压力的等效电容,使得压电层既可以在电子设备处于指纹识别模式时发射超声波以实现超声波指纹识别,又可以在电子设备处于压力检测模式时产生压力信号以实现屏下压力检测,从而实现超声波指纹识别和屏下压力检测两种功能及对应结构的兼容,优化了结构设计,降低了电子设备结构厚度。
46.本技术的一些实施例中,可选的,电子设备处于指纹识别模式或者压力检测模式可以根据电子设备的状态、电子设备当前运行的应用程序的类型来确定,例如,当电子设备处于开机解锁状态时,需要进行指纹识别,则电子设备即处于指纹识别模式,或者,当电子设备处于身份验证、支付验证等状态时,需要进行指纹识别,则电子设备即处于指纹识别模式;又如,当电子设备当前正在运行游戏类应用程序时,为了提升游戏体验,需要进行压力检测,因此此时电子设备即处于压力检测模式。在一些实施例中,上述指纹识别模式或者压力检测模式也可以通过设置项进行设置,即由用户自主设定。
47.请参考图6,图6为本技术实施例提供的一种检测方法的流程示意图之二。如图6所示,本技术的一些实施例中,以电子设备为手机为例,具体介绍上述检测方法。该检测方法如下:手机正常开机,进入开机解锁界面,则可以定义此时手机处于指纹模式(即上述实施例中的指纹识别模式),则通过压电层发射超声波进行指纹识别,指纹解锁后进入使用;之后,判断手机是否打开游戏,若打开了游戏,则此时手机进入压感模式(即上述实施例中的压力检测模式),在游戏运行过程中进行压感(压力感应)操作,结束游戏后,即退出压感模式,正常使用手机;而若判断手机未打开游戏,则进一步判断是否有解锁、支付才做,若是,则手机进入指纹模式,通过压电层发射超声波进行指纹识别,继而进行解锁指纹操作,完成解锁后,即退出指纹模式,正常使用手机。
48.总之,本技术实施例中,通过将原本用于发射超声波的压电层复用为可以检测压力的等效电容,使得压电层既可以在电子设备处于指纹识别模式时发射超声波以实现超声波指纹识别,又可以在电子设备处于压力检测模式时产生压力信号以实现屏下压力检测,从而实现超声波指纹识别和屏下压力检测两种功能及对应结构的兼容,优化了结构设计,降低了电子设备结构厚度。
49.本技术实施例提供的检测方法,执行主体可以为检测装置。本技术实施例中以检测装置执行检测方法为例,说明本技术实施例提供的检测装置。
50.请参考图7,图7为本技术实施例提供的一种检测装置的结构示意图。如图7所示,本技术再一方面提供了一种检测装置,该检测装置700包括:
51.检测模块701,用于在检测到所述电子设备处于指纹识别模式的情况下,控制所述压电层发射超声波,利用所述超声指纹传感器获取按压在所述显示模组上的指纹;
52.在检测到所述电子设备处于压力检测模式的情况下,根据所述压电层的形变产生压力信号,利用所述压力传感器获取按压在所述显示模组上的压力。
53.本技术实施例中,通过将原本用于发射超声波的压电层复用为可以检测压力的等效电容,使得压电层既可以在电子设备处于指纹识别模式时发射超声波以实现超声波指纹识别,又可以在电子设备处于压力检测模式时产生压力信号以实现屏下压力检测,从而实现超声波指纹识别和屏下压力检测两种功能及对应结构的兼容,优化了结构设计,降低了电子设备结构厚度。
54.本技术实施例中的检测装置可以是电子设备,也可以是电子设备中的部件,例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端,也可以为除终端之外的其他设备。示例性的,电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(mobile internet device,mid)、增强现实(augmented reality,ar)/虚拟现实(virtual reality,vr)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,umpc)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant,pda)等,还可以为个人计算机(personal computer,pc)、电视机(television,tv)、柜员机或者自助机等,本技术实施例不作具体限定。
55.本技术实施例中的检测装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(android)操作系统,可以为ios操作系统,还可以为其他可能的操作系统,本技术实施例不作具体限定。
56.本技术实施例提供的检测装置能够实现图5至图6的方法实施例实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
57.可选地,如图8所示,本技术实施例还提供一种电子设备800,包括处理器801和存储器802,存储器802上存储有可在所述处理器801上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器801执行时实现上述检测方法实施例的各个步骤,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
58.图9为实现本技术实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
59.该电子设备1000包括但不限于:射频单元1001、网络模块1002、音频输出单元1003、输入单元1004、传感器1005、显示单元1006、用户输入单元1007、接口单元1008、存储器1009、以及处理器1010等部件。
60.本领域技术人员可以理解,电子设备1000还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理系统与处理器1010逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图9中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
61.其中,处理器1010,用于在检测到所述电子设备处于指纹识别模式的情况下,控制所述压电层发射超声波,利用所述超声指纹传感器获取按压在所述显示模组上的指纹;
62.在检测到所述电子设备处于压力检测模式的情况下,根据所述压电层的形变产生压力信号,利用所述压力传感器获取按压在所述显示模组上的压力
63.本技术实施例中,通过将原本用于发射超声波的压电层复用为可以检测压力的等效电容,使得压电层既可以在电子设备处于指纹识别模式时发射超声波以实现超声波指纹识别,又可以在电子设备处于压力检测模式时产生压力信号以实现屏下压力检测,从而实现超声波指纹识别和屏下压力检测两种功能及对应结构的兼容,优化了结构设计,降低了电子设备结构厚度。
64.应理解的是,本技术实施例中,输入单元1004可以包括图形处理器(graphics processing unit,gpu)10041和麦克风10042,图形处理器10041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元1006可包括显示面板10061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板10061。用户输入单元1007包括触控面板10071以及其他输入设备10072中的至少一种。触控面板10071,也称为触摸屏。触控面板10071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备10072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。
65.存储器1009可用于存储软件程序以及各种数据,存储器1009可主要包括存储程序或指令的第一存储区和存储数据的第二存储区,其中,第一存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序或指令(比如声音播放功能、图像播放功能等)等。此外,存储器1009可以包括易失性存储器或非易失性存储器,或者,存储器1009可以包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,rom)、可编程只读存储器(programmable rom,prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom,eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom,eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,ram),静态随机存取存储器(static ram,sram)、动态随机存取存储器(dynamic ram,dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram,sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate sdram,ddrsdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram,esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synch link dram,sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram,drram)。本技术实施例中的存储器1009包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
66.处理器1010可包括一个或多个处理单元;可选的,处理器1010集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理涉及操作系统、用户界面和应用程序等的操作,调制解调处理器主要处理无线通信信号,如基带处理器。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1010中。
67.本技术实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述检测方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
68.其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等。
69.本技术实施例另提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述检测方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
70.应理解,本技术实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或
片上系统芯片等。
71.本技术实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如上述检测方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
72.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可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,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
73.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
74.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述,但是本技术并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本技术的启示下,在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本技术的保护之内。