動態(tài)應(yīng)力傳感器、制備方法及動態(tài)應(yīng)力測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及應(yīng)力發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種動態(tài)應(yīng)力傳感器、制備方法及動態(tài)應(yīng)力測量系統(tǒng)，所述動態(tài)應(yīng)力傳感器包括：保護(hù)層(1)，用于在書寫者在該保護(hù)層(1)上手寫簽名時，發(fā)生與該簽名相對應(yīng)的彈性形變；發(fā)光層(2)，設(shè)置在所述保護(hù)層(1)的下表面，用于在所述保護(hù)層發(fā)生彈性形變后，所述發(fā)光層(2)中對應(yīng)所述保護(hù)層(1)的受力位置處生成可見光信號；以及透明襯底(3)，所述發(fā)光層(2)設(shè)置在所述透明襯底(3)的上表面，透過所述透明襯底(3)輸出所述可見光信號。本發(fā)明動態(tài)應(yīng)力傳感器可在書寫者手寫簽名時，輸出對應(yīng)的可見光信號形成的動態(tài)圖像，以顯示手寫簽名的動態(tài)過程，及時準(zhǔn)確，可信度高。
【專利說明】
動態(tài)應(yīng)力傳感器、制備方法及動態(tài)應(yīng)力測量系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)力發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種動態(tài)應(yīng)力傳感器、制備方法及動態(tài)應(yīng)力測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電子簽名由于能通過網(wǎng)絡(luò)輕松便捷地提供身份驗證和系統(tǒng)記錄，突破了時間和空間上的局限性，因此被廣泛應(yīng)用于通信、電子商務(wù)、電子政務(wù)和信息安全等領(lǐng)域。目前，在日常生活中受法律保護(hù)的可靠的電子簽名已經(jīng)被大量的使用，例如手寫簽名，私密代號、個人密碼，以及具有個人識別特征的指紋、聲音、視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)等。其中，手寫簽名更因其使用便捷，被廣大用戶所熱衷，在數(shù)字化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化等獨特的領(lǐng)域有著不可替代的作用。
[0003]然而，隨著人們面臨的個人信息安全威脅日趨嚴(yán)峻，對現(xiàn)有的只是記錄使用者手寫產(chǎn)生的最終圖形圖案處理技術(shù)提出了巨大的挑戰(zhàn)，手寫簽名存在著各種各樣的不安全因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種動態(tài)應(yīng)力傳感器，可顯示書寫者在手寫簽名時的動態(tài)過程。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種動態(tài)應(yīng)力傳感器，所述動態(tài)應(yīng)力傳感器包括:保護(hù)層，用于在書寫者在該保護(hù)層上手寫簽名時，發(fā)生與該簽名相對應(yīng)的彈性形變；發(fā)光層，設(shè)置在所述保護(hù)層的下表面，用于在所述保護(hù)層發(fā)生彈性形變后，所述發(fā)光層中對應(yīng)所述保護(hù)層的受力位置處生成可見光信號；以及透明襯底，所述發(fā)光層設(shè)置在所述透明襯底的上表面，透過所述透明襯底輸出所述可見光信號。
[0006]優(yōu)選地，所述發(fā)光層由應(yīng)力發(fā)光材料粉末通過第一粘合劑粘合在所述透明襯底上形成。
[0007]優(yōu)選地，所述第一粘合劑為乙烯醋酸乙烯共聚物EVA膠或光刻膠。
[0008]優(yōu)選地，所述透明襯底上形成的發(fā)光層具有陣點。
[0009]優(yōu)選地，所述應(yīng)力發(fā)光材料粉末的顆粒直徑〈5 μ m0
[0010]優(yōu)選地，所述應(yīng)力發(fā)光材料為Zn1 XS:Μηχ，0.001 0.04 ;或者所述應(yīng)力發(fā)光材料為摻Cu的ZnS或者摻雜稀土金屬的鋁酸鹽體系。
[0011]優(yōu)選地，所述動態(tài)應(yīng)力傳感器還包括:光阻層，設(shè)置于所述保護(hù)層的下表面。
[0012]優(yōu)選地，所述光阻層包括具有反射效果的金屬膜或者黑漆。
[0013]優(yōu)選地，所述保護(hù)層為柔性材質(zhì)。
[0014]本發(fā)明動態(tài)應(yīng)力傳感器可在書寫者在保護(hù)層上手寫簽名時，輸出對應(yīng)的可見光信號形成的動態(tài)圖像，以顯示手寫簽名的動態(tài)過程，及時準(zhǔn)確，可信度高。
[0015]本發(fā)明的另一目的是提供一種動態(tài)應(yīng)力傳感器的制備方法，可簡化制作步驟，操作方便。
[0016]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種動態(tài)應(yīng)力傳感器的制備方法，所述制備方法包括:提供一透明襯底；將應(yīng)力發(fā)光材料粉末通過第一粘合劑粘合在所述透明襯底的上表面形成發(fā)光層；通過第二粘合劑在所述發(fā)光層上粘合一層保護(hù)層。
[0017]優(yōu)選地，所述第一粘合劑為EVA膠或光刻膠。
[0018]優(yōu)選地，將應(yīng)力發(fā)光材料粉末通過第一粘合劑粘合在所述透明襯底上形成發(fā)光層的方法包括:將應(yīng)力發(fā)光材料粉末均勻分散于乙醇溶液中；在所述透明襯底的上表面涂一層EVA膠，并將乙醇溶液涂覆在帶有EVA膠的透明襯底的上表面；在設(shè)定溫度下，所述應(yīng)力發(fā)光材料粉末顆粒均勻沉淀且乙醇溶液蒸發(fā)，所述透明襯底上形成發(fā)光層。
[0019]優(yōu)選地，將應(yīng)力發(fā)光材料粉末通過第一粘合劑粘合在所述透明襯底上形成發(fā)光層的方法包括:在對應(yīng)可見光的照射下，將應(yīng)力發(fā)光材料粉末與光刻膠按設(shè)定的重量比例均勻混合；將混合物涂覆到所述透明襯底的上表面，經(jīng)過熱烘后通過曝光形成具有陣點的發(fā)光層。
[0020]優(yōu)選地，通過第二粘合劑在所述發(fā)光層上粘合保護(hù)層之前還包括:在所述保護(hù)層的下表面設(shè)置一層光阻層。
[0021]本發(fā)明動態(tài)應(yīng)力傳感器的制備方法可通過在透明襯底和保護(hù)層之間粘合所述應(yīng)力發(fā)光材料粉末形成發(fā)光層，制備方法簡單，操作方便，所制得的動態(tài)應(yīng)力傳感器結(jié)構(gòu)簡單，檢測精度高。
[0022]本發(fā)明的又一目的是提供一種動態(tài)應(yīng)力測量系統(tǒng)，可顯示書寫者在手寫簽名時的動態(tài)過程。
[0023]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種動態(tài)應(yīng)力測量系統(tǒng)，所述動態(tài)應(yīng)力測量系統(tǒng)包括:上述動態(tài)應(yīng)力傳感器；圖像采集單元，對應(yīng)所述動態(tài)應(yīng)力傳感器設(shè)置，用于采集所述動態(tài)應(yīng)力傳感器輸出的可見光信號形成的動態(tài)圖像；以及信號處理單元，與所述圖像采集單元連接，用于根據(jù)所述動態(tài)圖像，獲取以下一者或多者:書寫者的字跡軌跡、應(yīng)力分布以及書寫速度。
[0024]優(yōu)選地，所述信號處理單元將所述動態(tài)圖像按照空間和時間疊加，獲得完整的字跡軌跡、應(yīng)力分布和/或書寫速度信息。
[0025]優(yōu)選地，所述動態(tài)應(yīng)力傳感器與圖像采集單元封裝在一起。
[0026]所述動態(tài)應(yīng)力測量系統(tǒng)與上述動態(tài)應(yīng)力傳感器相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。
[0027]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0028]附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0029]圖1是本發(fā)明動態(tài)應(yīng)力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是本發(fā)明動態(tài)應(yīng)力傳感器的制備方法的流程圖；
[0031]圖3是本發(fā)明動態(tài)應(yīng)力測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4是本發(fā)明動態(tài)應(yīng)力測量系統(tǒng)記錄的圖像示例；
[0033]圖5是圖4所示圖像的光強(qiáng)度分布圖；
[0034]圖6是圖5中AB條形區(qū)域的光強(qiáng)度的變化圖；
[0035]圖7是不同時刻獲得的圖像。
[0036]附圖標(biāo)記說明
[0037]I保護(hù)層2發(fā)光層
[0038]3透明襯底 4光阻層。
【具體實施方式】
[0039]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0040]在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0041]如圖1所示，本發(fā)明動態(tài)應(yīng)力傳感器包括保護(hù)層1，用于在書寫者在該保護(hù)層I上手寫簽名時，發(fā)生與該簽名相對應(yīng)的彈性形變；發(fā)光層2，設(shè)置在所述保護(hù)層I的下表面，用于在所述保護(hù)層I發(fā)生彈性形變后，所述發(fā)光層2中對應(yīng)所述保護(hù)層I的受力位置處生成可見光信號；以及透明襯底3，所述發(fā)光層2設(shè)置在所述透明襯底3的上表面，透過所述透明襯底3輸出所述可見光信號。
[0042]所述發(fā)光層2由應(yīng)力發(fā)光材料粉末通過第一粘合劑粘合在所述透明襯底3上形成。所述第一粘合劑可為乙烯醋酸乙酯共聚物EVA膠或者光刻膠。
[0043]其中，在通過EVA膠形成發(fā)光層時:可將應(yīng)力發(fā)光材料粉末均勻分散于乙醇溶液中；在所述透明襯底的上表面涂一層EVA膠，并將乙醇溶液涂覆在帶有EVA膠的透明襯底的上表面；在設(shè)定溫度下，所述應(yīng)力發(fā)光材料粉末顆粒均勻沉淀且乙醇溶液蒸發(fā)，所述透明襯底上形成發(fā)光層?；蛘?，通過光刻膠形成所述發(fā)光層:在對應(yīng)可見光的照射下，將應(yīng)力發(fā)光材料粉末與光刻膠按設(shè)定的重量比例均勻混合；將混合物涂覆到所述透明襯底上，經(jīng)過熱烘后通過曝光形成具有陣點發(fā)光層。具有陣點的發(fā)光層可準(zhǔn)確表示應(yīng)力的位置信息，提高分辨率。
[0044]對于應(yīng)力發(fā)光材料的選擇，可根據(jù)實際需求選擇對應(yīng)的具有不同發(fā)光顏色、弛豫時間等的應(yīng)力發(fā)光材料，在本實施例中，所述應(yīng)力發(fā)光材料為能夠發(fā)出橘黃色可見光的Zn1 XS:Mnx，0.001 ^ x ^ 0.04，但并不以此為限，還可以選擇摻Cu的ZnS或者摻雜稀土金屬的鋁酸鹽體系等的應(yīng)力發(fā)光材料。其中，所述應(yīng)力發(fā)光材料粉末的顆粒直徑〈5 μπι。
[0045]所述保護(hù)層I的材質(zhì)為柔性材質(zhì)，便于書寫者在所述保護(hù)層I上手寫簽名時，所述保護(hù)層I能夠發(fā)生與該簽名相對應(yīng)的彈性形變，并作用到所述發(fā)光層2上，使所述發(fā)光層2對應(yīng)所述保護(hù)層I的受力位置處產(chǎn)生可見光信號，及時準(zhǔn)確，可信度高。在本實施例中，所述保護(hù)層I為聚對苯二甲酸乙酯(PET)膜，但并不以此為限，還可以為其他高分子材料，例如:聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、環(huán)氧樹脂等。
[0046]為了使本發(fā)明動態(tài)應(yīng)力傳感器能夠在明亮的環(huán)境中正常使用，并且具有較高的信號一噪音比，本發(fā)明動態(tài)應(yīng)力傳感器還包括光阻層4，所述光阻層4設(shè)置于所述保護(hù)層I的下表面。其中，所述光阻層4包括具有反射效果的金屬膜或者黑漆?？稍谒霰Ｗo(hù)層I的下表面通過磁控濺射等鍍膜方法濺射一層金屬膜；或者涂覆一層黑漆，或者其他具有光效果的材料。在本實施例中，所述金屬膜為銀(Ag)膜，但并不以此為限。
[0047]本發(fā)明動態(tài)應(yīng)力傳感器可在書寫者在保護(hù)層上手寫簽名時，輸出對應(yīng)的可見光信號形成動態(tài)圖像，以顯示手寫簽名的動態(tài)過程，及時準(zhǔn)確，從而提高電子簽名的可信度。
[0048]如圖2所示，本發(fā)明動態(tài)應(yīng)力傳感器的制備方法包括:步驟200:提供一透明襯底；步驟201:將應(yīng)力發(fā)光材料粉末通過第一粘合劑粘合在所述透明襯底的上表面形成發(fā)光層；步驟202:通過第二粘合劑在所述發(fā)光層上粘合一層保護(hù)層。
[0049]其中，所述透明襯底可為PET、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、環(huán)氧樹脂等高分子材料。
[0050]所述第一粘合劑為EVA膠或光刻膠。
[0051]則將應(yīng)力發(fā)光材料粉末通過第一粘合劑粘合在所述透明襯底上形成發(fā)光層的方法包括:將應(yīng)力發(fā)光材料粉末均勻分散于乙醇溶液中；在所述透明襯底上涂覆EVA膠，并將乙醇溶液涂覆在帶有EVA膠的透明襯底的一側(cè)面；在設(shè)定溫度下，所述應(yīng)力發(fā)光材料粉末顆粒均與沉淀且乙醇溶液蒸發(fā)，所述透明襯底上形成發(fā)光層。
[0052]此外，將應(yīng)力發(fā)光材料粉末通過第一粘合劑粘合在所述透明襯底上形成發(fā)光層還可以包括:在對應(yīng)可見光的照射下，將應(yīng)力發(fā)光材料粉末與光刻膠按設(shè)定的重量比例均勻混合；將混合物涂覆到所述透明襯底上，經(jīng)過熱烘后通過曝光形成具有陣點發(fā)光層。通過上述方法獲得的發(fā)光層具有陣點，可準(zhǔn)確表示應(yīng)力的位置信息，提高分辨率。
[0053]本發(fā)明制備方法在步驟203之前還包括:在所述保護(hù)層的下表面設(shè)置一層光阻層。其中，所述光阻層包括具有反射效果的金屬膜或者黑漆；則在所述保護(hù)層的下表面設(shè)置一層光阻層的方法包括:在所述保護(hù)層的下表面通過鍍膜方法濺射一層金屬膜；或者，在所述保護(hù)層的下表面涂覆一層黑漆。
[0054]其中，所述保護(hù)層的材質(zhì)為柔性材質(zhì)，便于書寫者在所述保護(hù)層上手寫簽名時，所述保護(hù)層能夠發(fā)生與改名相對應(yīng)的彈性形變，并作用到所述發(fā)光層上，使所述發(fā)光層對應(yīng)所述保護(hù)層的受力位置處產(chǎn)生可見光信號，及時準(zhǔn)確，提高響應(yīng)速度和可信度。在本實施例中，所述保護(hù)層為聚對苯二甲酸乙酯(PET)膜，但并不以此為限，還可以為其他高分子材料，例如:聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、環(huán)氧樹脂等。
[0055]對于應(yīng)力發(fā)光材料的選擇，可根據(jù)實際需求選擇對應(yīng)的具有不同發(fā)光顏色、弛豫時間等的應(yīng)力發(fā)光材料，在本實施例中，所述應(yīng)力發(fā)光材料為能夠發(fā)出橘黃色可見光的ZnS:Mn，但并不以此為限，還可以選擇摻Cu的ZnS、摻雜稀土金屬的鋁酸鹽體系等的應(yīng)力發(fā)光材料。其中，所述應(yīng)力發(fā)光材料粉末的顆粒直徑〈5 μm。
[0056]本發(fā)明動態(tài)壓力傳感器的制備方法通過在透明襯底和保護(hù)層之間粘合所述應(yīng)力發(fā)光材料粉末形成發(fā)光層，制備方法簡單，操作方便，所制得的動態(tài)應(yīng)力傳感器結(jié)構(gòu)簡單，檢測精度高。
[0057]下面應(yīng)力發(fā)光材料以ZnS:Mn為例詳細(xì)介紹。
[0058]本發(fā)明使用的應(yīng)力發(fā)光材料為ZnS:Mn，可通過高溫真空固化反應(yīng)制得。其制備方法為:(I)按化學(xué)計量比稱取高純碳酸錳和硫化鋅，其中通式為Zn1 XS:Mnx* x的的取值范圍為0.0010.04。(2)將稱取的原料以乙醇為分散介質(zhì)充分研磨。(3)待干燥后置入高純剛玉坩禍，在真空條件下，放入管式石英管焙燒，得到應(yīng)力發(fā)光材料粉末。其中，焙燒溫度為1000°C?1150°C，焙燒時間為I?4小時，并在燒結(jié)后進(jìn)一步研磨和篩選，獲得顆粒均勻的橘黃色應(yīng)力發(fā)光材料ZnS:Mn粉末，所述應(yīng)力發(fā)光材料粉末顆粒直徑〈5 μπι。
[0059]下面根據(jù)所述應(yīng)力發(fā)光材料ZnS:Μη粉末進(jìn)一步制備動態(tài)應(yīng)力傳感器。
[0060]實施例一:
[0061]將合成的應(yīng)力發(fā)光材料ZnS:Μη粉末分散于乙醇溶液中，用超聲波、攪拌棒等進(jìn)行充分分散分離，使ZnS:Μη粉末均勻分布于乙醇溶液中；隨后迅速轉(zhuǎn)移到涂有EVA膠且邊緣粘貼有矩形框架模具PET薄膜上。在設(shè)定溫度下，ZnS:Μη粉末顆粒均勻沉淀且乙醇溶液揮發(fā)后形成發(fā)光層，去掉框型模具并將另一塊涂有EVA膠的PET薄膜覆蓋在發(fā)光層的上表面，隨后將上下兩側(cè)PET薄膜經(jīng)過熱壓機(jī)進(jìn)行封裝固定。
[0062]另外，為使動態(tài)應(yīng)力傳感器具有更好的信噪比，使所述動態(tài)應(yīng)力傳感器在明亮環(huán)境下也能很好地工作，可以添加光阻層，即在覆蓋所述發(fā)光層上表面之前，先通過磁控濺射等鍍膜方法在上層PET膜(即保護(hù)層)上濺射一層Ag膜(其他具有反射效果的金屬亦可)或者涂有一層黑漆(其他具有吸收光效果的材料亦可)，處理之后在PTE膜的下表面涂抹上EVA膠覆蓋所述發(fā)光層，進(jìn)行封裝就可以獲得具有高信噪比的器件。
[0063]實施例二
[0064]制備納米型動態(tài)應(yīng)力傳感器，其制備步驟如下:⑴在橘黃光色可見光的照射下，將微納尺寸的ZnS:Μη粉末與正性光刻膠(根據(jù)工藝圖形需求，也可選擇負(fù)性光刻膠，本例中使用的光刻膠為AZ Ρ4620)按重量比1:3均勻混合，也可根據(jù)實際陣列的高度，尺寸選擇其他重量比。(2)隨后將混合物均勻旋涂到潔凈、透明的PET薄膜上，經(jīng)過熱烘后利用UV曝光，顯影后烘后獲得所需求的器件圖形圖案。
[0065]在本實施例中制備了邊長為50微米，高度為15微米左右，間距為50微米的矩形陣列。為了保護(hù)光刻圖案，以免在使用中陣列結(jié)構(gòu)損壞，在器件表面可旋涂一層聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，甚至還可再覆蓋一層涂有EVA膠的PET再進(jìn)行熱壓封裝。
[0066]通過上述方法制備的納米型動態(tài)應(yīng)力傳感器分辨率高；具有絕對坐標(biāo)，可明確應(yīng)力的位置信息；尺寸較小，使用范圍廣。
[0067]如圖3所示，本發(fā)明動態(tài)應(yīng)力測量系統(tǒng)包括動態(tài)應(yīng)力傳感器；圖像采集單元，對應(yīng)所述動態(tài)應(yīng)力傳感器設(shè)置，用于采集所述動態(tài)應(yīng)力傳感器輸出的可見光信號形成的動態(tài)圖像；以及信號處理單元，與所述圖像采集單元連接，用于根據(jù)所述動態(tài)圖像，獲取以下一者或多者:書寫者的字跡軌跡、應(yīng)力分布以及書寫速度。
[0068]其中，所述信號處理單元將所述動態(tài)圖像按照空間和時間疊加，獲得完整的字跡軌跡、應(yīng)力分布和/或書寫速度信息。所述圖像采集單元可以為電荷藕合器件圖像傳感器(Charge Coupled Device，(XD)，所述(XD的采集區(qū)域?qū)?yīng)所述動態(tài)應(yīng)力傳感器的透明襯底。此外，根據(jù)實際需求可改進(jìn)圖像采集單元，例如直接將動態(tài)應(yīng)力傳感器與CCD封裝在一起等。例如，可以將動態(tài)應(yīng)力傳感器與圖像采集單元一起封裝在暗箱中，以隔絕外部光線的干擾。
[0069]所述信號處理單元是有效呈現(xiàn)圖像參數(shù)的關(guān)鍵部分，一般可通過自編譯軟件實現(xiàn)對應(yīng)的功能。本發(fā)明中利用Matlab程序語言，根據(jù)所述動態(tài)圖像，獲取CCD視頻圖像幀數(shù)據(jù)，并進(jìn)行不同的矩陣計算，同時獲得書寫者字跡軌跡、應(yīng)力分布、書寫速度等圖像信息與相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，進(jìn)而確保手寫簽名的安全性。
[0070]圖4所示為書寫者手寫簽名圖形的一個實施例，圖5為圖4中手寫簽名的光強(qiáng)度分布圖，圖6表示為圖5中AB條形區(qū)域中的光強(qiáng)度變化，圖7表示不同時刻的圖形信息。本發(fā)明動態(tài)應(yīng)力測量系統(tǒng)可記錄不同時刻的圖像信息，并將所有的圖像信息按照空間和時間疊加，獲得完整的應(yīng)力分布、書寫速度等個人特征信息，從而提高手寫簽名的安全性。
[0071]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0072]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0073]此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種動態(tài)應(yīng)力傳感器，其特征在于，所述動態(tài)應(yīng)力傳感器包括: 保護(hù)層(I)，用于在書寫者在該保護(hù)層(I)上手寫簽名時，發(fā)生與該簽名相對應(yīng)的彈性形變； 發(fā)光層(2)，設(shè)置在所述保護(hù)層(I)的下表面，用于在所述保護(hù)層(I)發(fā)生彈性形變后，所述發(fā)光層(2)中對應(yīng)所述保護(hù)層(I)的受力位置處生成可見光信號；以及 透明襯底(3)，所述發(fā)光層(2)設(shè)置在所述透明襯底(3)的上表面，透過所述透明襯底(3)輸出所述可見光信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)應(yīng)力傳感器，其特征在于，所述發(fā)光層(2)由應(yīng)力發(fā)光材料粉末通過第一粘合劑粘合在所述透明襯底(3)上形成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動態(tài)應(yīng)力傳感器，其特征在于，所述第一粘合劑為乙烯醋酸乙烯共聚物EVA膠或光刻膠。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的動態(tài)應(yīng)力傳感器，其特征在于，所述透明襯底(3)上形成的發(fā)光層(2)具有陣點。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動態(tài)應(yīng)力傳感器，其特征在于，所述應(yīng)力發(fā)光材料粉末的顆粒直徑〈5 μ m。6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項所述的動態(tài)應(yīng)力傳感器，其特征在于，所述應(yīng)力發(fā)光材料為 Zn1 XS:Μηχ，0.0Ol ^ x ^ 0.04 ;或者 所述應(yīng)力發(fā)光材料為摻Cu的ZnS或者摻雜稀土金屬的鋁酸鹽體系。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的動態(tài)應(yīng)力傳感器，其特征在于，所述動態(tài)應(yīng)力傳感器還包括: 光阻層(4)，設(shè)置于所述保護(hù)層(I)的下表面。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動態(tài)應(yīng)力傳感器，其特征在于，所述光阻層(4)包括具有反射效果的金屬膜或者黑漆。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的動態(tài)應(yīng)力傳感器，其特征在于，所述保護(hù)層(I)為柔性材質(zhì)。10.一種動態(tài)應(yīng)力傳感器的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括: 提供一透明襯底； 將應(yīng)力發(fā)光材料粉末通過第一粘合劑粘合在所述透明襯底的上表面形成發(fā)光層； 通過第二粘合劑在所述發(fā)光層上粘合一層保護(hù)層。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的動態(tài)應(yīng)力傳感器的制備方法，其特征在于，所述第一粘合劑為EVA膠或光刻膠。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的動態(tài)應(yīng)力傳感器的制備方法，其特征在于，將應(yīng)力發(fā)光材料粉末通過第一粘合劑粘合在所述透明襯底上形成發(fā)光層的方法包括: 將應(yīng)力發(fā)光材料粉末均勻分散于乙醇溶液中； 在所述透明襯底的上表面涂一層EVA膠，并將乙醇溶液涂覆在帶有EVA膠的透明襯底的上表面； 在設(shè)定溫度下，所述應(yīng)力發(fā)光材料粉末顆粒均勻沉淀且乙醇溶液蒸發(fā)，所述透明襯底上形成發(fā)光層。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的動態(tài)應(yīng)力傳感器的制備方法，其特征在于，將應(yīng)力發(fā)光材料粉末通過第一粘合劑粘合在所述透明襯底上形成發(fā)光層的方法包括: 在對應(yīng)可見光的照射下，將應(yīng)力發(fā)光材料粉末與光刻膠按設(shè)定的重量比例均勻混合； 將混合物涂覆到所述透明襯底的上表面，經(jīng)過熱烘后通過曝光形成具有陣點的發(fā)光層。14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中任一項所述的動態(tài)應(yīng)力傳感器的制備方法，其特征在于，通過第二粘合劑在所述發(fā)光層上粘合保護(hù)層之前還包括: 在所述保護(hù)層的下表面設(shè)置一層光阻層。15.—種動態(tài)應(yīng)力測量系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)應(yīng)力測量系統(tǒng)包括: 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的動態(tài)應(yīng)力傳感器； 圖像采集單元，對應(yīng)所述動態(tài)應(yīng)力傳感器設(shè)置，用于采集所述動態(tài)應(yīng)力傳感器輸出的可見光信號形成的動態(tài)圖像；以及 信號處理單元，與所述圖像采集單元連接，用于根據(jù)所述動態(tài)圖像，獲取以下一者或多者:書寫者的字跡軌跡、應(yīng)力分布以及書寫速度。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述信號處理單元將所述動態(tài)圖像按照空間和時間疊加，獲得完整的字跡軌跡、應(yīng)力分布和/或書寫速度信息。17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)應(yīng)力傳感器與圖像采集單元封裝在一起。
【文檔編號】G01L5/00GK105987781SQ201510069734
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月10日
【發(fā)明人】潘曹峰, 王中林, 王賢迪, 張寒露, 董林
【申請人】北京納米能源與系統(tǒng)研究所