图像传感器显示器及其操作方法技术

本发明专利技术提供了一种图像传感器显示器，包括：多个像素，用于在图像传感器显示器的外部发光，并在平面图中以矩阵形式彼此分开地布置；多个光电检测元件，用于检测从像素发射并从放置在图像传感器显示器外部的对象反射的光，在平面图中，多个光电检测元件以矩阵形式布置在像素之间的间隙中；以及多个掩模布置在光撞击到光电检测元件的一侧以及对应于一个或多个光电检测元件的位置，多个掩模由反射或吸收撞击该光电检测元件的至少一部分光的薄膜制成，其中，多个掩模彼此分开，以及其中，多个像素用于在图像检测模式中以预定的发射图案发光。案发光。案发光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像传感器显示器及其操作方法


[0001]本专利技术涉及一种图像传感器显示器及其操作方法。

技术介绍

[0002]近来，使用指纹的个人识别已经用于诸如智能手机等移动通信设备中。用于读取指纹的指纹传感器通常安装在用于显示信息的屏幕的外部。但是，由于需要更大的屏幕、更紧凑的设备和更复杂的设计，已经提出了在屏幕中集成指纹传感器的显示器设备。此外，为了实现更大的屏幕、更紧凑的设备和更复杂的设计，已经针对采用面部识别的移动通信设备提出了集成相机的显示器设备。这种显示器设备通常包括用于显示图像的显示器和叠加在显示器上用于读取图像的光电检测部分。
[0003]这种包含光电检测部分的常规显示器设备包括：显示器，其包括发光的像素；盖，其保护显示器并允许从显示器向显示器设备的外部发射的光通过显示器进行传输；以及光电检测部分，其叠加在显示器下方，相对于显示器与盖相对设置，并包括检测光的光电检测元件。显示器发出用于显示图像的光。当检测指纹时，从显示器发射出的光反射在对象(例如，用户的指尖)上，通过显示器进行传输，并到达光电检测元件。由于显示器设备可以从接近光电检测元件的光的信号获得对象的反射图案，即对象的表面形状(例如，指纹)，因此可以实现在其中集成图像传感器的图像传感器显示器。
[0004]对于这样的显示器设备，识别到达光电检测元件的光是从对象的哪个部分反射的是重要的。如果没有恰当地指定反射位置，对象的表面形状的检测精度可能无法到达要求的水平。尤其，应当减少或防止从对象的不同位置反射的光进入同一光电检测元件而引起的光学串扰。
[0005]关于这样的光学串扰的问题，已经提出了一种在光电检测元件的表面上设置微透镜的图像传感器显示器的配置，以允许仅在特定方向上反射到对象上的光投射到光电检测元件上。但是，这种透镜具有显示器的图像质量和视角降低、结构复杂导致的图像传感器显示器的厚度增加、以及成本增加等问题。
[0006]专利文献1提出了一种图像传感器显示器201，该图像传感器显示器201提供布置在像素202和光电检测元件204之间的准直器206(例如，光纤的集合)，以限制在对象212上反射的光210的方向，如图8所示。通过使用这种准直器206，可以仅检测在预定的角度范围内入射在光电检测元件204上的光，并提高对象212的表面形状的检测精度。但是，由于这种准直器206仍具有复杂的配置，准直器206增加了图像传感器显示器201的厚度并且增加了成本。
[0007]因此，需要一种没有附加光学器件或仅有最少光学器件的图像传感器显示器及其操作方法。
[0008]现有技术文件
[0009]专利文献1：PCT国际公开号WO 2017/211152

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的问题
[0011]本专利技术提供了一种没有附加光学器件或仅有最少光学器件的图像传感器显示器，以检测对象形状的同时防止光学串扰，并且还提供了一种操作方法。
[0012]解决问题的方法
[0013]本专利技术的第一实施例提供了一种图像传感器显示器，包括：多个像素，用于在所述图像传感器显示器的外部发光，并在平面图中以矩阵形式彼此分开地布置；多个光电检测元件，用于检测从所述像素发射并从放置在所述图像传感器显示器外部的对象反射的光，在平面图中，所述多个光电检测元件以矩阵形式布置在所述像素之间的间隙中；以及多个掩模，布置在光撞击所述光电检测元件的一侧以及对应于一个或多个光电检测元件的位置，所述多个掩模由反射或吸收撞击所述光电检测元件的至少一部分光的薄膜制成，其中，所述多个掩模彼此分开，以及其中，所述多个像素用于在图像检测模式下以预定的发射图案发光。
[0014]根据本专利技术的第一实施例，在平面图中，所述多个掩模中的一个掩模可以布置成仅与所述多个光电检测元件中的一个光电检测元件重叠。
[0015]根据本专利技术的第一实施例，在平面图中，所述掩模中的每一个掩模都可以布置成以相同的位置关系与所述光电检测元件中的每一个光电检测元件重叠。
[0016]根据本申请的第一实施例，在平面图中，所述掩模中的每一个掩模都可以布置成以不同的位置关系与所述光电检测元件中的每一个光电检测元件重叠，以及所述掩模和所述光电检测元件之间的所述位置关系被配置为在所述多个光电检测元件之间具有预定图案。
[0017]根据本专利技术的第一实施例，在平面图中，所述多个掩模中的一个掩模可以布置成与所述多个光电检测元件中的一列光电检测元件重叠。
[0018]根据本专利技术的第一实施例，在平面图中，所述掩模中的每一个掩模都可以布置成以相同的位置关系与多列光电检测元件中的每一列光电检测元件重叠。
[0019]根据本专利技术的第一实施例，在平面图中，所述掩模中的每一个掩模都可以布置成以不同的位置关系与多列光电检测元件中的每一列光电检测元件重叠，以及所述掩模和所述多列光电检测元件之间的所述位置关系可以被配置为在所述多列多个光电检测元件之间具有预定图案。
[0020]根据本专利技术的第一实施例，所述多个像素可以用于在所述图像检测模式下以随时间变化的发射图案发光。
[0021]根据本专利技术的第一实施例，所述多个像素可以用于在所述图像检测模式下，沿着矩阵布置的行方向和/或与所述行方向正交的列方向以一条或多条线的发射图案发光，相对于所述矩阵布置的所述行方向和所述列方向以预定的角度相交的一条或多条线的发射图案发光，以一起形成离散网格的多个点的发射图案发光，或以一起形成离散交错网格的多个点的发射图案发光。
[0022]根据本专利技术的第一实施例，所述多个像素可以用于在所述图像检测模式下对多种颜色中的每一种颜色以相同的或不同的发射图案发光。
[0023]本专利技术的第二实施例提供了一种操作图像传感器显示器的方法，所述图像传感器
显示器包括：多个像素，用于在所述图像传感器显示器的外部发光，并在平面图中以矩阵形式彼此分开地布置；以及多个光电检测元件，用于检测从所述像素发射并从放置在所述图像传感器显示器外部的对象反射的光，在平面图中，所述多个光电检测元件以矩阵形式布置在所述像素之间的间隙中，其中，所述多个像素用于在图像检测模式下以预定的发射图案发光，以及在所述图像检测模式中，所述方法包括以下步骤：使所述多个像素以预定的发射图案发光；使所述多个光电检测元件检测放置在所述图像传感器显示器外部的对象的表面上反射的发出的所述发光的一部分；以及从检测到的光中检测所述对象的表面形状。
[0024]根据本专利技术的第二实施例，所述多个像素可以用于在所述图像检测模式下以随时间变化的发射图案发光。
[0025]根据本专利技术的第二实施例，所述多个像素可以用于在所述图像检测模式下，沿着矩阵布置的行方向和/或与所述行方向正交的列方向以一条或多条线的发射图案发光，相对于所述矩阵布置的所述行方向和所述列方向以预定的角度相交的一条或多条线的发射图案发光，以一起形成离散网格的多个点的发射图案发光，或以一起形成离散交错网格的多个点的发射图案发光。
[0026]根据本专利技术的第二实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种图像传感器显示器，包括：多个像素，用于在所述图像传感器显示器的外部发光，并在平面图中以矩阵形式彼此分开地布置；多个光电检测元件，用于检测从所述像素发射并从放置在所述图像传感器显示器外部的对象反射的光，在平面图中，所述多个光电检测元件以矩阵形式布置在所述像素之间的间隙中；以及多个掩模，布置在光撞击所述光电检测元件的一侧以及对应于一个或多个光电检测元件的位置，所述多个掩模由反射或吸收撞击所述光电检测元件的至少一部分光的薄膜制成，其中，所述多个掩模彼此分开，以及其中，所述多个像素用于在图像检测模式下以预定的发射图案发光。2.根据权利要求1所述的图像传感器显示器，其中，在平面图中，所述多个掩模中的一个掩模布置成仅与所述多个光电检测元件中的一个光电检测元件重叠。3.根据权利要求2所述的图像传感器显示器，其中，在平面图中，所述掩模中的每一个掩模都布置成以相同的位置关系与所述光电检测元件中的每一个光电检测元件重叠。4.根据权利要求2所述的图像传感器显示器，其中，在平面图中，所述掩模中的每一个掩模都布置成以不同的位置关系与所述光电检测元件中的每一个光电检测元件重叠，以及其中，所述掩模和所述光电检测元件之间的所述位置关系被配置为在所述多个光电检测元件之间具有预定图案。5.根据权利要求1所述的图像传感器显示器，其中，在平面图中，所述多个掩模中的一个掩模布置成与所述多个光电检测元件中的一列光电检测元件重叠。6.根据权利要求5所述的图像传感器显示器，其中，在平面图中，所述掩模中的每一个掩模都布置成以相同的位置关系与多列光电检测元件中的每一列光电检测元件重叠。7.根据权利要求5所述的图像传感器显示器，其中，在平面图中，所述掩模中的每一个掩模都布置成以不同的位置关系与多列光电检测元件中的每一列光电检测元件重叠，以及其中，所述掩模和所述多列光电检测元件之间的所述位置关系被配置为在所述多列多个光电检测元件之间具有预定图案。8.根据权利要求1至7中任一项所述的图像传感器显示器，其中，所述多个像素用于在所述图像检测模式下以随时间变化的发射图案发光。9.根据权利要求1至8中任一项所述的图像传感器显示器，其中，所述多个像素用于在所述图像检测模式下，沿着矩阵布置的行方向和/或与所述行方向正交的列方向以一条或多条线的发射图案发光，相对于所述矩阵布置的所述行方向和所述列方向以预定的角度相交的一条或多条线的发射图案发光，以一起形成离散网格的多个点的发射图案发光，或以一起形成离散交错网格的多个点的发射图案发光。10.根据权利要求1至9中任一项所述的图像传感器显示器，其中，所述多个像素用于在所述图像检测模式下对多种颜色中的每一种颜色以相同的或不同的发射图案发光。11.一种操作图像传感器显示器的方法，所述图像传感器显示器包括：多个像素，用于在所述图像传感器显示器的外部发光，并在平面图中以矩阵形式彼此
分开地布置；以及多个光电检测元件，用于检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：高取宪一，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：