[发明专利]用于屏幕上指纹感应的屏幕下光学传感器模块

权利要求书

1.一种能够通过光学感应检测指纹的电子设备，包括：

设备屏幕，提供触摸感应操作并且包括具有发光显示像素的显示面板结构，每个像素可操作以发光，以形成显示图像的一部分；

顶部透明层，形成于所述设备屏幕之上，作为用于所述触摸感应操作的用户触摸界面并且作为用于传输来自所述显示面板结构的所述光以将图像显示给用户的界面；以及

光学传感器模块，位于所述显示面板结构下方，以接收由所述显示面板结构的所述发光显示像素中的至少一部分发出的并从所述顶部透明层返回的光来检测指纹；

其中，所述光学传感器模块包括光学传感器阵列，所述光学传感器模块还包括位于所述返回的光传输到所述光学传感器阵列的路径中的光学准直器阵列或者针孔阵列，所述光学传感器阵列中的一个光学传感器接收来自所述光学准直器阵列中的多个准直器的光信号或者所述针孔阵列中的多个针孔的光信号；

所述光学传感器模块耦合到所述显示面板结构的背面，所述显示面板结构包括指纹照明区，所述指纹照明区的发光显示像素用于为光学指纹感应提供照明光，其中，在所述光学传感器模块进行指纹感应时，所述指纹照明区的发光显示像素被控制在以比普通显示图像的亮度水平具有更高的亮度水平下操作。

2.如权利要求1中所述的设备，其中：

所述显示面板结构包括显示面板基板，所述显示面板基板与所述光学传感器模块接合并且支持所述发光显示像素；以及

所述光学传感器模块包括与所述显示面板基板接触的透明块，接收来自所述显示面板结构的光，还包括接收所述光的光学传感器阵列、以及将所述透明块中接收到的所述光成像到所述光学传感器阵列上的光学成像模块，其中，所述透明块的折射率低于所述显示面板基板的折射率。

3.如权利要求1中所述的设备，其中：

所述顶部透明层包括用于用户用手指触摸以进行指纹感应的指定的指纹感应区域；

所述显示面板结构下方的所述光学传感器模块包括与显示面板基板接触的透明块，所述透明块接收来自所述显示面板结构发出的并从所述顶部透明层返回的光，还包括接收所述光的光学传感器阵列、以及将所述透明块中接收到的所述光成像到所述光学传感器阵列上的光学成像模块，其中，所述光学传感器模块相对于所述指定的指纹感应区域放置，并且被构造成：当与人的皮肤接触时，在所述顶部透明层的顶面处通过全内反射选择性地接收返回的光，而在未接触人的皮肤时，不接收来自所述指定的指纹感应区域的所述返回的光。

4.如权利要求1中所述的设备，还包括：

设备电子控制模块，耦合到所述显示面板结构，以向所述发光显示像素提供电源，并在睡眠模式下关闭所述发光显示像素的电源，

其中，当所述光学传感器模块在所述顶部透明层的指定的指纹感应区域处检测到人的皮肤的存在时，所述设备电子控制模块用于将所述显示面板结构从所述睡眠模式唤醒。

5.如权利要求4中所述的设备，其中：

当所述显示面板结构处于所述睡眠模式时，所述设备电子控制模块用于操作一个或多个选择的发光显示像素间歇地发光，同时关闭其他发光显示像素的电源，将间歇发出的所述光指向所述顶部透明层的所述指定的指纹感应区域，以监控是否存在与所述指定的指纹感应区域接触的、用于将所述设备从所述睡眠模式唤醒的人的皮肤。

6.如权利要求4中所述的设备，其中：

所述显示面板结构除了包括所述发光显示像素外，还包括一个或多个LED灯，以及

当所述显示面板结构处于睡眠模式时，所述设备电子控制模块用于操作所述一个或多个LED灯间歇地发光，同时关闭所述发光显示像素的电源，将间歇发出的所述光指向所述顶部透明层的所述指定的指纹感应区域，以监控是否存在与所述指定的指纹感应区域接触的、用于将所述设备从所述睡眠模式唤醒的人的皮肤。