[發明專利]具有由像素選擇器信號總線觸發的光電發射器和光電檢測器的像素

在審

• 申請號: 201780015642.0
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN108780500A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: J·黃;T·A·拉奇;L·陳;S·N·巴斯徹
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F3/042;H01L27/32;H01L27/146
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡利鳴;陳斌

電子設備包括具有顯示表面的蓋玻璃、像素化的光電發射元件陣列和像素化的光電檢測元件陣列。像素化的光電發射元件陣列通過蓋玻璃向顯示表面發射光信號。像素化的光電檢測元件陣列相對于像素化的光電發射元件陣列和蓋玻璃被定位以接收反射光信號。反射光信號包括由來自顯示表面處的折射邊界的全內反射所反射的發射光信號的一部分。通過從像素選擇器信號總線接收的像素選擇器信號分量，每個像素的操作在一個或多個光電檢測元件和一個或多個光電發射元件之間切換。感測觸發器被配置為響應于檢測到發起動作，通過像素化的光電發射元件陣列和像素化的光電檢測元件陣列觸發成像掃描。

背景技術

用于計算設備的指紋檢測系統可采用各種技術,包括電容式感測、超聲感測、透鏡數碼相機等。然而，這些解決方案帶來了極大的限制。例如，無邊框的或者邊框非常小的設備沒有在顯示區域外部給指紋檢測組件留有足夠的區域。此外，電容式感測對于手指和傳感器之間的距離非常敏感，使得計算設備的顯示器的蓋玻璃在電容式感測組件被放置在顯示器之下的情況下可顯著地降低電容式感測分辨率的有效性。超聲感測伴有噪音問題和制造問題(包括傳感器和顯示表面之間有害的機械阻抗)。透鏡數碼相機往往是笨重且昂貴的。許多這樣的解決方案也傾向于難以跨計算設備正面或顯示器的區域在面積方面擴展。

發明內容

所描述的技術提供了一種電子設備，包括具有顯示表面的蓋玻璃、像素化的光電發射元件陣列和像素化的光電檢測元件陣列。像素化的光電發射元件陣列具有像素化的光電發射元件陣列的一個或多個選定的光電發射元件，其被配置為通過蓋玻璃向顯示表面發射光信號。像素化的光電檢測元件陣列相對于像素化的光電發射元件陣列和蓋玻璃定位，以在像素化的光電檢測元件陣列的各個光電檢測元件處接收反射光信號。反射光信號包括由來自蓋玻璃的顯示表面處的折射邊界的全內反射所反射的發射光信號的一部分。圖像處理電路被電耦合到像素化的光電發射元件陣列和像素化的光發射元件陣列并且被配置為將由像素化的光電檢測元件陣列的每個光電檢測元件接收的反射光信號縫合成與顯示器的顯示表面接觸的對象的合成圖像。

在另一實現中，電子設備包括顯示器的具有顯示表面的蓋玻璃、被配置為傳送像素選擇信號分量的像素選擇器信號總線；以及顯示器的像素陣列。像素陣列被電連接到像素選擇器信號總線，并且包括被配置為感測與顯示器的表面接觸的對象的圖像的多個像素。像素陣列中的每個像素包括一個或多個光電檢測元件和一個或多個光電發射元件。通過從像素選擇器信號總線接收的像素選擇器信號分量中的傳感器控制指令，每個像素的操作在一個或多個光電檢測元件和一個或多個光電發射元件之間切換。圖像處理電路被電耦合到像素陣列并且被配置為掃描來自像素陣列的多個像素的光。圖像處理電路將從顯示表面處的折射邊界反射的并通過像素化的光電檢測元件陣列的光電檢測元件接收的光信號縫合成對象的合成圖像。

在另一實現中，電子設備包括具有顯示表面的蓋玻璃、像素化的光電發射元件陣列和像素化的光電檢測元件陣列。像素化的光電發射元件陣列的一個或多個選定的光電發射元件被配置為作為成像掃描的一部分，通過蓋玻璃向顯示表面發射光信號。像素化的光電檢測元件陣列相對于像素化的光電發射元件陣列和蓋玻璃被定位以作為成像掃描的一部分在像素化的光電檢測元件陣列的各個光電檢測元件處接收反射光信號。感測觸發器被配置為響應于檢測到發起動作，通過像素化的光電發射元件陣列和像素化的光電檢測元件陣列觸發成像掃描。圖像處理電路被耦合到感測觸發器、像素化的光電發射元件陣列和像素化的光電檢測元件陣列。感測觸發器將觸發數據傳送到圖像處理電路以通過蓋玻璃發起成像掃描。

提供本概述以便以簡化的形式介紹以下在詳細描述中進一步描述的一些概念。本概述并不旨在標識所要求保護主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護主題的范圍。

本文還描述和列舉了其他實現。

附圖簡述

圖1示出了電子設備的一示例圖像感測顯示器。

圖2示出了電子設備的另一示例圖像感測顯示器。

圖3示出了用于電子設備的圖像感測顯示器的示例光電發射器和光電檢測器像素配置。