CN108780500A - 具有由像素选择器信号总线触发的光电发射器和光电检测器的像素 - Google Patents

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Abstract

电子设备包括具有显示表面的盖玻璃、像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列。像素化的光电发射元件阵列通过盖玻璃向显示表面发射光信号。像素化的光电检测元件阵列相对于像素化的光电发射元件阵列和盖玻璃被定位以接收反射光信号。反射光信号包括由来自显示表面处的折射边界的全内反射所反射的发射光信号的一部分。通过从像素选择器信号总线接收的像素选择器信号分量，每个像素的操作在一个或多个光电检测元件和一个或多个光电发射元件之间切换。感测触发器被配置为响应于检测到发起动作，通过像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列触发成像扫描。

Description

具有由像素选择器信号总线触发的光电发射器和光电检测器 的像素
背景技术
用于计算设备的指纹检测系统可采用各种技术,包括电容式感测、超声感测、透镜数码相机等。然而，这些解决方案带来了极大的限制。例如，无边框的或者边框非常小的设备没有在显示区域外部给指纹检测组件留有足够的区域。此外，电容式感测对于手指和传感器之间的距离非常敏感，使得计算设备的显示器的盖玻璃在电容式感测组件被放置在显示器之下的情况下可显著地降低电容式感测分辨率的有效性。超声感测伴有噪音问题和制造问题(包括传感器和显示表面之间有害的机械阻抗)。透镜数码相机往往是笨重且昂贵的。许多这样的解决方案也倾向于难以跨计算设备正面或显示器的区域在面积方面扩展。
发明内容
所描述的技术提供了一种电子设备，包括具有显示表面的盖玻璃、像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列。像素化的光电发射元件阵列具有像素化的光电发射元件阵列的一个或多个选定的光电发射元件，其被配置为通过盖玻璃向显示表面发射光信号。像素化的光电检测元件阵列相对于像素化的光电发射元件阵列和盖玻璃定位，以在像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处接收反射光信号。反射光信号包括由来自盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射所反射的发射光信号的一部分。图像处理电路被电耦合到像素化的光电发射元件阵列和像素化的光发射元件阵列并且被配置为将由像素化的光电检测元件阵列的每个光电检测元件接收的反射光信号缝合成与显示器的显示表面接触的对象的合成图像。
在另一实现中，电子设备包括显示器的具有显示表面的盖玻璃、被配置为传送像素选择信号分量的像素选择器信号总线；以及显示器的像素阵列。像素阵列被电连接到像素选择器信号总线，并且包括被配置为感测与显示器的表面接触的对象的图像的多个像素。像素阵列中的每个像素包括一个或多个光电检测元件和一个或多个光电发射元件。通过从像素选择器信号总线接收的像素选择器信号分量中的传感器控制指令，每个像素的操作在一个或多个光电检测元件和一个或多个光电发射元件之间切换。图像处理电路被电耦合到像素阵列并且被配置为扫描来自像素阵列的多个像素的光。图像处理电路将从显示表面处的折射边界反射的并通过像素化的光电检测元件阵列的光电检测元件接收的光信号缝合成对象的合成图像。
在另一实现中，电子设备包括具有显示表面的盖玻璃、像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列。像素化的光电发射元件阵列的一个或多个选定的光电发射元件被配置为作为成像扫描的一部分，通过盖玻璃向显示表面发射光信号。像素化的光电检测元件阵列相对于像素化的光电发射元件阵列和盖玻璃被定位以作为成像扫描的一部分在像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处接收反射光信号。感测触发器被配置为响应于检测到发起动作，通过像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列触发成像扫描。图像处理电路被耦合到感测触发器、像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列。感测触发器将触发数据传送到图像处理电路以通过盖玻璃发起成像扫描。
提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。
本文还描述和列举了其他实现。
附图简述
图1示出了电子设备的一示例图像感测显示器。
图2示出了电子设备的另一示例图像感测显示器。
图3示出了用于电子设备的图像感测显示器的示例光电发射器和光电检测器像素配置。
图4示出了示例指纹扫描过程和示例结果图像。
图5示出了用于电子设备的显示器的图像感测系统的示例示意图。
图6示出了用于利用电子设备的显示器进行图像感测的全内反射(TIR)的示例使用。
图7示出了示例像素阵列，其中每个像素包括占据像素的不同区域的光电发射元件和光电检测元件。
图8示出了示例像素阵列，其中每个像素包括占据像素的重叠区域的光电发射元件和光电检测元件。
图9示出了用于像素的示例像素驱动器电子电路的示意图，该像素在光电发射器中具有一个或多个光电发射元件并且在光电检测器中具有一个或多个光电检测元件。
图10示出了用于电子设备的显示器的示例触发图像感测系统的示意图。
图11示出了利用显示器进行图像感测的示例操作。
图12示出了用于在光电发射模式和光电检测模式之间切换像素的示例操作。
图13示出了利用显示器进行触发图像感测的示例操作。
图14示出了用于在显示器上进行图像感测和/或触发图像感测的示例处理系统。
详细描述
图1示出了电子设备102的示例图像感测显示器100。在图1中，示例电子设备102被显示为移动电话，但是其他电子设备可包括而不限于平板计算机、电子显示器、膝上型计算机、一体式计算机、电子配件、建筑物安全设备、自动取款机等。用户的拇指104被显示为按在图像感测显示器100的显示表面110。在这些和其他环境中的指纹感测是可由所描述的技术所提供的成像的一个示例，但是也可采用其他类型的成像。
如在圆圈106中放大的绘图中显示的，用户拇指104上的脊108接触图像感测显示器100的显示表面110，其中至少一个实现包括盖玻璃112、偏振层114、一个或多个四分之一波长板116以及光电检测/发射层118。在一个实现中，光电检测/发射层118可包括多个子层和位于基板119上的有机发光二极管(OLED)。OLED子层可包括透明或半透明区域，其可以允许光穿过光电检测/发射层118的子层。在一个实现中，如图1所示，至少一个光电检测元件和一个或多个单独的光电发射元件被包括在单个像素中。在一替代实现中，单独的OLED元件可被选择性地偏置以用作光电检测元件或光电发射元件。其他电子设备组件117被显示在图像感测显示器100的正下方，尽管可能存在中间层。
在一个实现中，光电检测/发射层118包括像素阵列(诸如像素122)，其中每个像素包括至少一个光电发射元件(诸如光电发射元件126)以及至少一个光电检测元件(诸如光电检测元件124)。在光电检测/发射层118中，每个像素被示出为包括三个光电发射元件(例如，红色，绿色和蓝色元件)和一光电检测元件，但是可以构想其他配置。如所示的，每个像素的光电检测元件和光电发射元件被配置在基本相同的子层或平面中。通过将单个像素配置为在同一子层中包括光电检测元件和光电发射元件，图像感测显示器100可以提供光电检测和光电发射功能两者，而基本上不增加图像感测显示器100的厚度。
在图1的示例中，由光电发射元件126中的一个发射的光被传输到图像感测显示器100的显示表面110处的折射边界。入射角大于临界角的光被通过图像感测显示器100的盖玻璃的全内反射所反射。在对象的特征(例如，指纹的脊)被光学耦合到显示表面110的情况下，反射的光朝向光电检测/发射层118散射。在没有对象的特征被光学耦合到显示表面110的情况下，反射光以非散射的方式朝向光电检测/发射层118反射。非散射反射光和脊散射反射光由光电检测元件128捕捉。如下面更详细描述的，像素阵列122的光电发射元件126可扫描图像感测显示器100的显示表面110的区域以照明显示表面110上的对象并且可以使用像素阵列124的光电检测元件122捕捉从显示表面110反射的光。捕捉的光然后可被缝合在一起以产生对象的合成图像。
图2示出了电子设备的另一示例图像感测显示器。在图2中，示例电子设备202被显示为移动电话，但是其他电子设备可包括而不限于平板计算机、电子显示器、膝上型计算机、一体式计算机、电子配件、建筑物安全设备、自动取款机等。用户的拇指204被显示为按在图像感测显示器200的显示表面210。在这些和其他环境中的指纹感测是可由所描述的技术所提供的成像的一个示例，但是也可采用其他类型的成像。
如在圆圈206中放大的绘图中显示的，用户拇指204上的脊208接触图像感测显示器200的显示表面210，其中至少一个实现包括盖玻璃212、偏振层214、一个或多个四分之一波长板216以及光电检测/发射层218。在一个实现中，光电检测/发射层218可包括多个子层和位于基板219上的有机发光二极管(OLED)。OLED子层可包括透明或半透明区域，其可以允许光穿过光电检测/发射层218的子层。单独的OLED元件可被偏置以用作光电检测器元件或光电发射元件。在一个实现中，如图2所示，至少一个光电检测元件和一个或多个单独的光电发射元件被包括在单个像素中。在一替代实现中，单独的OLED元件可被选择性地偏置以用作光电检测元件或光电发射元件。其他电子设备组件217被显示在图像感测显示器200的正下方，尽管可能存在中间层。
在一个实现中，光电检测/发射层218包括像素阵列(诸如像素222)，其中每个像素包括至少一个光电发射元件(诸如光电发射元件226)以及至少一个光电检测元件(诸如光电检测元件224)。在光电检测/发射层218中，每个像素被示出为包括三个光电发射元件(例如，红色，绿色和蓝色)和一光电检测元件，但是可以构想其他配置。如所示的，每个像素的光电检测元件和光电发射元件被配置在不同的子层或平面中，其中由来自显示表面210处的折射边界的全内反射反射的光可以穿过光电检测/发射层218的透明或半透明区域到光电检测元件224。通过将单个像素配置为包括在不同子层中的光电检测元件和光电发射元件，图像感测显示器200可提供重叠的光电检测和光电发射功能而不会实质上增加显示器的厚度(尽管通常，图2的实现将比图1的那个实现更厚)或实质上降低图像感测显示器200的分辨率和/或照度。
在图2的示例中，由光电发射元件226中的一个发射的光被传输到图像感测显示器200的显示表面210处的折射边界。入射角大于临界角的光被通过图像感测显示器200的盖玻璃的全内反射所反射。在对象的特征(例如，指纹的脊)被光学耦合到显示表面210的情况下，反射的光朝向光电检测/发射层218散射。在没有对象的特征被光学耦合到显示表面210的情况下，反射光以非散射的方式朝向光电检测/发射层218反射。非散射反射光和脊散射反射光由光电检测元件228捕捉。如下面更详细描述的，像素阵列222的光电发射元件226可扫描图像感测显示器200的显示表面210的区域以照明显示表面210上的对象并且可以使用像素阵列222的光电检测元件224捕捉从显示表面210反射的光。捕捉的光然后可被缝合在一起以产生对象的合成图像。
图3示出了用于电子设备的图像感测显示器的示例光电发射器和光电检测器像素配置300、302、304和306。每个像素配置300、302、304和306示出单个像素，其可以是图像感测显示器中的像素的显示阵列的一部分。不同的像素配置300、302、304和306提供显示分辨率、照明强度、图像检测分辨率、制造难度等之间的折衷。也构想了其他配置。
在像素配置300中，显示层308包括盖玻璃和其他光学子层。构想了各种显示子层组合。在像素配置300内，三个光电发射元件310、312和314以及光电检测元件316被嵌入在显示层308内。从光电发射元件310、312和314发射的光的一些部分穿过盖玻璃到达显示表面301，被盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射反射(例如，从与对象的特征(诸如手指的一个或多个脊)光学耦合的点散射)回到显示层308中以由显示阵列中的像素的一个或多个显示层嵌入的光电检测元件(诸如元件316)捕捉。响应于对一个或多个对象上的光的扫描，由光电检测元件捕捉的反射光接着被组合或缝合在一起以产生一个或多个对象的合成图像。
在像素配置302中，显示层318包括盖玻璃和其他光学子层。构想了各种显示子层组合。在像素配置302内，三个光电发射元件320、322和324被嵌入在显示层318内，并且光电检测元件326被接合到显示层318的与显示层318的显示表面303相对的表面311。从光电发射元件320、322和324发射的光的一些部分穿过盖玻璃到达显示表面303，被盖玻璃的显示表面303处的折射边界的全内反射反射(例如，从与对象的特征(诸如手指的一个或多个脊)光学耦合的点散射)回到显示层318中以由显示阵列中的像素的一个或多个显示层接合的光电检测元件(诸如元件326)捕捉。响应于对一个或多个对象上的光的扫描，由光电检测元件捕捉的反射光接着被组合或缝合在一起以产生一个或多个对象的合成图像。
在像素配置304中，显示层328包括盖玻璃和其他光学子层。构想了各种显示子层组合。在像素配置304内，三个光电发射元件330、332和334被接合到显示层328的与显示层328的显示表面305相对的表面313，并且光电检测元件336被嵌入在显示层328内。从光电发射元件330、332和334发射的光的一些部分穿过盖玻璃到达显示表面305，被盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射反射(例如，从与对象的特征(诸如手指的一个或多个脊)光学耦合的点散射)回到显示层328中以由显示阵列中的像素的一个或多个显示层嵌入的光电检测元件(诸如元件336)捕捉。响应于对一个或多个对象上的光的扫描，由光电检测元件捕捉的反射光接着被组合或缝合在一起以产生一个或多个对象的合成图像。
在像素配置306中，显示层338包括盖玻璃和其他光学子层。构想了各种显示子层组合。在像素配置306内，三个光电发射元件340、342和344以及光电检测元件346被接合到显示层338的表面315。从光电发射元件340、342和344发射的光的一些部分穿过盖玻璃到达显示表面307，被盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射反射(例如，从与对象的特征(诸如手指的一个或多个脊)光学耦合的点散射)回到显示层338中以由显示阵列中的像素的一个或多个显示层接合的光电检测元件(诸如元件346)捕捉。响应于对一个或多个对象上的光的扫描，由光电检测元件捕捉的反射光接着被组合或缝合在一起以产生一个或多个对象的合成图像。
也可以采用其他配置，包括不同的光电检测/光电发射元件比率(图3中示出的比率示出了对于每个光电检测元件而言有三个光电发射元件)，显示子层的不同组合等。在一个实现中，单个像素的光电检测元件和光电发射元件由共享总线通过控制电路控制。控制电路基于在共享总线上接收的控制信号选择性地打开和断开一个或多个像素的各个光电检测/光电发射元件。
图4示出了示例指纹扫描过程400和示例结果图像402。在第一阶段404中，以扫描模式(如箭头所表示的)打开光电发射元件的各行(或行的组合)，使得发射光405扫描显示表面的图像检测区域406。扫描光的一些部分穿过显示表面，其中它从显示表面处的折射边界选择性地反射(从与显示表面上的对象的特征(诸如手指的一个或多个脊407)光学耦合的点散射)回通过显示器的盖玻璃以由嵌入在显示器中的或接合到显示器的表面的光电检测器捕捉。
第一阶段404示出了在扫描图像检测区域406的显示像素中从光电发射元件发射的照明光405的进展。照明光的一些被选择性地从显示表面处的折射边界反射(散射与显示器表面上的对象的特征(诸如手指的一个或多个脊407)光学耦合的点)回通过显示器的保护玻璃以由光电检测器检测。在一个实现中，随着扫描行扫描图像检测区域406，捕捉的光被捕捉在扫描行的前面。在第二阶段408中，捕捉的光信号被记录在存储器中，被高通滤波(例如，使用快速傅立叶变换(FFT)滤波器以从图像中去除噪声)并被缝合在一起以形成对象特征的合成图像402。在一个实现中，基于用于缝合过程的信噪比来选择捕捉的反射光的各部分或各块。
缝合涉及组合具有重叠视野的多个捕捉的光信号以生成面积大于光电检测元件的任何单个视野的高级图像。例如，与图像检测区域406的整个区域相比，来自图像检测区域406的反射光被具有小视野的多个光电检测器捕捉，并且捕捉的光被组合成表示图像检测区域406的大部分的结果图像402。结果图像402基本上再现了与显示表面接触的图像特征(在该示例中，再现了指纹脊407)。
图5示出了用于电子设备的显示器的图像感测系统500的示例示意图。显示器包括盖玻璃502，显示区域的至少一部分被光电发射器/检测器阵列504占据(例如，任何剩余的显示器可仅由光电发射器阵列占据，而没有任何光电探测器)。响应于由图像处理电路和软件516提供的控制信号508，光电发射器/检测器阵列504中的光电发射元件通过盖玻璃502发射扫描光。扫描光的一些部分从表面510处的折射边界反射，并且反射光的一些部分从在盖玻璃502的表面510处光学耦合的对象特征514散射。包括特征散射光的反射光由光电发射器/检测器阵列504中的光电检测元件捕捉并被传输到图像处理电路和软件508。
在一个实现中，光电发射器/检测器阵列504包括具有1.0”x0.8”的感测区域的300ppi传感器阵列。在8比特/像素处，可以计算光电发射器/检测器阵列504以捕捉576,000比特/帧(即，(300×1.0)×(300×0.8)×8)，但是可以采用其他光电发射器/检测器阵列504配置。假设上述576,000比特/帧的度量和60帧/秒的扫描速率，光电发射器/检测器阵列504提供被发送到图像处理电路和软件508的扫描图像数据506的34,560,000比特/秒的数据速率，该图像处理电路和软件508将捕捉的光的扫描缝合在一起成为表示扫描对象(例如，指纹)的合成图像。
应当理解，无论是用于照明还是光电检测，扫描形状不必限于线、列或行。在一个实现中，对于照明和光电检测中的任一个或两者，以块、环等执行扫描。此外，在一个实现中，大致呈环形的部分图像被光电检测器检测并被缝合在一起以形成所得到的合成图像。示例环的外径可以是一个毫米或两个毫米，以单个光电发射元件为中心，但是可以采用其他实现。
图6示出了用于利用电子设备的显示器602进行图像感测的全内反射(TIR)的示例使用600。显示器602包括光电检测/发射层604，其具有像素化的光电检测元件阵列(诸如包括光电检测元件624的阵列)和像素化的光电发射元件阵列(诸如包括光电发射元件625的阵列)。像素化是指将阵列划分成单独的像素，以便以数字格式进行显示和/或光电检测。在一些情况下，可以基于列和/或行选择来参考像素化显示中的像素，但是可以采用其他参考框架。
示例使用600描绘了从像素化的光电发射元件阵列的光电发射元件606朝向显示器602的盖玻璃的显示表面608发射的光。光照射到盖玻璃内部的显示表面608，其中显示表面608用作盖玻璃和电子设备外部的大气之间的介质边界(或折射边界)。
当传播的光波照射到折射边界时，波与该边界的相互作用可取决于折射边界每一侧上的材料的相对折射率和波的入射角(即光波相对于该边界的法线照射折射边界的角度-见θ和法线610)而变化。在显示器602的情况下，显示器的盖玻璃的折射率大于显示器外部的大气的折射率。因此，如果光波的入射角小于折射边界的临界角θC，则光波中的一些将通过折射边界，而光波中的一些将被反射回到盖玻璃中。(根据Snell定律，临界角θC取决于折射边界每侧上的材料的相对折射率。)如果入射角精确地等于临界角θC，则光波沿折射边界折射。如果入射角大于临界角θC，则根据全内反射(TIR)原理，整个光波被反射回到盖玻璃中而不会透射到大气中。反射光波由光电检测/发射层604中的一个或多个光电检测元件捕捉。以这种方式，像素化的光电发射元件阵列通过显示器602的盖玻璃中的全内反射与像素化的光电检测元件阵列624通信。
图6中示出的示例光波提供了在显示器602的表面上的对象的特征(例如手指601的脊)的成像的更详细的图示。具有小于临界角θC的入射角的光波在箭头612所示的角度内透射通过盖玻璃。这样的波基本上透射通过显示表面608，并且与光波614和616相比，通过盖玻璃反射回来的这种波的任何部分都是标称的，光波614和616具有与显示表面608的大于临界角θC的入射角并通过全内反射反射回玻璃。
光波614在点618处与显示表面608相交，在点618处没有指纹的脊(即，在点618处存在对象的特征)与显示表面608接触。这样，光波614以基本相同的强度被反射(作为反射光的非特征部分)回通过盖玻璃，以被光电检测/发射层604中的光电检测元件捕捉。
相反，光波616在点620处与显示表面608相交，在点620处存在与显示表面608接触的指纹的脊(即，对象的特征)。在接触点620处的光学耦合导致在每个光电检测元件处的较弱的局部反射光信号(例如，由于受抑制的全内反射和/或其他效应)，其中光波616以散射图案622反射回通过盖玻璃，以被光电检测/发射层604中的光电检测元件捕捉。散射图案622导致在像素化的光电检测元件阵列624的任何特定位置处来自光波616的反射光的强度小于来自光波614的捕捉光。因此，与指纹脊相关联的光检测通常表现出比与指纹谷相关联的光检测更低的光强度。图像处理电路和/或软件可以进一步处理所得到的合成图像以反转强度(例如，以提供更全面准确的图像)或以其他方式增强图像。
图7示出了示例像素阵列700，其中每个像素包括占据像素的不同区域的光电发射元件和光电检测元件。像素阵列700通过像素选择器信号总线702由传感器控制指令控制，像素选择器信号总线802选择每个像素的行和列，其被选择以发射用于成像的光和/或被选择以检测从显示表面处的折射边界反射的光。应该理解的是，图7中所示的示例像素是像素的子集，其通常将延伸跨越显示器的整个区域或跨越显示器的预定区域(例如，指纹感测区域)。
像素(诸如像素704、706、708、710、712和714)包括光电检测器和光电发射器，光电检测器包括一个或多个光电检测元件，光电发射器包括一个或多个光电发射元件(诸如红色、绿色和蓝色光电发射元件)。每个光电检测器与相应的光电发射器基本上在显示器的同一层中共享像素区域，尽管在一些实现中各个光电检测器和光电发射器可占据不同的层。在一个实现中，光电检测器占据位于光电发射器下方的层，并且反射光透射通过显示器的盖玻璃并透射通过将像素阵列700中的光电发射器绑定在一起的透明或半透明材料或基板。在其他实现中，光电发射器占据位于同一像素的光电探测器下方的层，并且光通过透明或半透明材料被发射到显示器的盖玻璃中。反射光接着被位于光电发射器上方的层上的光电检测器检测。
每个像素还与驱动器电子器件相关联，驱动器电子器件控制像素的光电检测器和光电发射器的操作，包括但不限于解释行/列选择器信号以确定通过像素选择器信号总线由传感器控制指令选择哪个像素和/或解释是否将像素作为光电发射器或光电检测器打开。在一个实现中，每个像素由输入到像素的单个像素选择信号总线传送的像素选择信号控制。像素选择器信号总线702可包括总线的一部分，该部分在显示器的光电检测/发射阵列中提供地址或像素化的行和/或列位置。例如，像素选择信号可以指定像素阵列700中的一行或多行像素和一列或多列像素，并且每个指定像素如像素选择信号中所指定的那样打开光电发射器或光电检测器。
在所示的实现中，每个像素包括光电检测器和分开的光电发射器。在其他实现中，光电发射元件可以被反向偏置以用作光电检测元件，使得像素包括用作光电发射器或光电检测器的电路，这取决于施加到电路的电压。输出数据信号分量被传送回系统的图像处理电路和软件(例如，通过像素选择器信号总线702)。
如图7中所示的，像素704包括光电发射器716和光电检测器718，并且耦合到驱动器电子器件720，驱动器电子器件720可以在像素704的区域边界之外或之内(无论是在相同平面还是在不同平面中)。驱动器电子器件720从像素选择信号总线702接收像素选择信号，并解释像素选择信号以确定是否像素704被选择用于操作和/或是否光电发射器716或光电检测器718被选择用于操作。在一个实现中，基于像素选择信号总线702上的信号分量的极性来对光电发射器相较于光电检测器选择进行选择，但是可以采用其他光电发射器相较于光电检测器选择模式。像素阵列700的类似像素在图7中示出(与驱动器电子器件726相关联的具有光电发射器722和光电检测器724的像素706；与驱动器电子器件734相关联的具有光电发射器730和光电检测器733的像素708；与驱动器电子器件740相关联的具有光电发射器736和光电检测器738的像素710；与驱动器电子器件746相关联的具有光电发射器742和光电检测器744的像素712以及与驱动器电子器件752相关联的具有光电发射器748和光电检测器750的像素714)，并且像素阵列700通常会包括跨显示器的一部分或跨整个显示器的其他类似配置的像素。
图8示出了示例像素阵列800，其中每个像素包括占据像素的重叠区域的光电发射元件和光电检测元件。像素阵列800通过像素选择器信号总线802由传感器控制指令控制，像素选择器信号总线802选择每个像素的行和列，其被选择以发射用于成像的光和/或被选择以检测从显示表面处的折射边界反射的光。应该理解的是，图8中所示的示例像素是像素的子集，其通常将延伸跨越显示器的整个区域或跨越显示器的预定区域(例如，指纹感测区域)。
像素(诸如像素804、806、808、810、812、814、854和856)包括光电检测器和光电发射器，光电检测器包括一个或多个光电检测元件，光电发射器包括一个或多个光电发射元件(诸如红色、绿色和蓝色光电发射元件)。每个光电检测器与相同像素的相应光电发射器重叠并占据显示器的不同层。在所示的实现中，光电检测器818占据位于光电发射器816下方的层，并且反射光透射通过显示器的盖玻璃并透射通过将像素阵列800中的光电发射器绑定在一起的透明或半透明材料或基板。在其他实现中，光电发射器占据位于同一像素的光电探测器下方的层，并且光通过透明或半透明材料被发射到显示器的盖玻璃中。反射光接着被位于光电发射器上方的层上的光电检测器检测。
每个像素还与驱动器电子器件相关联，驱动器电子器件控制像素的光电检测器和光电发射器的操作，包括但不限于解释行/列选择器信号以确定通过像素选择器信号总线由传感器控制指令选择哪个像素和/或解释是否将像素作为光电发射器或光电检测器打开。在一个实现中，每个像素由输入到像素的单个像素选择信号总线传送的像素选择信号控制。像素选择器信号总线802可包括总线的一部分，该部分在显示器的光电检测/发射阵列中提供地址或像素化的行和/或列位置。例如，像素选择信号可以指定像素阵列800中的一行或多行像素和一列或多列像素，并且每个指定像素如像素选择信号中所指定的那样打开光电发射器或光电检测器。
在所示的实现中，每个像素包括光电检测器和分开的光电发射器。在其他实现中，光电发射元件可以被反向偏置以用作光电检测元件，使得像素包括用作光电发射器或光电检测器的电路，这取决于施加到电路的电压。输出数据信号分量被传送回系统的图像处理电路和软件(例如，通过像素选择器信号总线702)。
如图8中所示的，像素804包括光电发射器816和光电检测器818，并且耦合到驱动器电子器件820，驱动器电子器件820可以在像素804的区域边界之外或之内(无论是在相同平面还是在不同平面中)。驱动器电子器件820从像素选择信号总线802接收像素选择信号，并解释像素选择信号以确定是否像素804被选择用于操作和/或是否光电发射器816或光电检测器818被选择用于操作。在一个实现中，基于像素选择信号总线802上的信号分量的极性来对光电发射器相较于光电检测器选择进行选择，但是可以采用其他光电发射器相较于光电检测器选择模式。像素阵列800的类似像素在图8中示出(与驱动器电子器件826相关联的具有光电发射器822和光电检测器824的像素806；与驱动器电子器件834相关联的具有光电发射器830和光电检测器832的像素808；与驱动器电子器件840相关联的具有光电发射器836和光电检测器838的像素810；与驱动器电子器件846相关联的具有光电发射器842和光电检测器844的像素812；与驱动器电子器件852相关联的具有光电发射器848和光电检测器850的像素814；与驱动器电子器件862相关联的具有光电发射器858和光电检测器860的像素854；以及与驱动器电子器件868相关联的具有光电发射器864和光电检测器866的像素856)，并且像素阵列800通常会包括跨显示器的一部分或跨整个显示器的其他类似配置的像素。
图9示出了用于像素902的示例像素驱动器电子电路900的示意图，像素902在光电发射器904中具有一个或多个光电发射元件并且在光电检测器906中具有一个或多个光电检测元件。行和列选择器信号经由像素选择器总线910传送到驱动器电子器件908，列选择器信号包括用于选择像素902应当作为光电检测器还是光电发射器操作的分量信号。在所示的实现中，列选择器总线的信号分量的极性提供了该发射器/检测器选择功能。如果信号分量为正，则光电发射器驱动器电子器件912的晶体管T2被打开并且光电检测器驱动器电子器件914的晶体管T3被关闭，导致像素902的光电发射器904打开并发射光而像素902的光电检测器906关闭。如果信号分量为负，则光电检测器驱动电子器件914的晶体管T3被打开并且光电发射器驱动器电子器件912的晶体管T2被关闭，导致像素902的光电检测器906打开并检测从盖玻璃显示器表面界面通过全内反射所反射的光并导致像素902的光电发射器914关闭。
图9的示意图示出了选择具有光电检测元件和光电发射元件两者的单个像素是否可以由单个像素选择器信号总线控制以作为光电检测器或光电发射器操作的示例。也构想了其他单个总线设计。此外，在可以根据偏置电压将像素的单个元件从光电发射器切换到光电检测器(反之亦然)的实现中(例如，反转电压偏置导致元件切换到相反的功能)，偏置电压也可以由单个像素选择器信号总线的信号分量控制。
图10示出了用于电子设备的显示器的示例触发图像感测系统1000的示意图。显示器包括盖玻璃1002，显示区域的至少一部分被光电发射器/检测器阵列1004占据(例如，任何剩余的显示器可仅由光电发射器阵列占据，而没有任何光电探测器)。作为用于发起成像扫描的示例装置的感测触发器1005被定位成检测旨在发起成像扫描操作的动作的位置，诸如举例而言在电容传感器的情况下，在感测触发器1005附近检测导电对象。在替代实现中，感测触发器1005包括压力传感器以检测施加到盖玻璃1002中感测触发器1005上方的区域的压力(诸如由压在盖玻璃1002上的手指施加的压力)的位置。用于检测要被成像的位置的另一示例传感器可包括电阻传感器。在又一替代实现中，触发传感器可被嵌入电子设备的显示器中而基本上不增加显示器的厚度(例如，通过在边框内或者通过在边框中具有用户操纵按钮而在相同层内，在电子设备的侧面或电子设备的背面)。
在此类实现中，感测触发器1005允许被触发的图像感测系统1000抑制用光电发射器和光电检测器扫描显示区域，直到成像扫描被感测触发器1005触发，从而节省电力和处理资源。例如，在感测到旨在发起成像操作的发起动作之际(诸如显示表面上的手指按压)，感测触发器1005可以将触发数据1007传输到图像处理电路和软件1008以发起成像扫描。应当注意，感测触发器1005可以在显示器内重叠接近，但是其他实现可以采用分开的感测触发器1005，诸如主页按钮、电源按钮或其他基于显示器的控制。显示器可在显示器上呈现可见提示，以向用户指示将被图像扫描的显示器区域(例如，用于指纹扫描的手指放置的区域)。
响应于由图像处理电路和软件1016提供的控制信号1008，光电发射器/检测器阵列1004中的光电发射元件通过盖玻璃1002发射扫描光。扫描光的一些部分从表面1010处的折射边界反射，并且反射光的一些部分从在盖玻璃1002的表面1014处光学耦合的对象特征1010散射。包括特征散射光的反射光由光电发射器/检测器阵列1004中的光电检测元件捕捉并从光电发射器/检测器阵列1004被传输到图像处理电路和软件1008。
在一个实现中，成像扫描还可被定位到对应于感测触发器1005的显示器区域，使得用于定位成像扫描的装置包括感测触发器1005。例如，在光电发射器/检测器阵列1004占据显示器的大区域(或整个区域)的配置中，检测到发起动作的位置可与触发数据1007(作为位置数据)一起被传送到图像处理电路和软件1008，使得图像处理电路和软件1008可通过将控制信号1016限制到光电发射器/检测器阵列1004的对应区域来将图像扫描定位到感测的发起动作的区域。
在一个实现中，光电发射器/检测器阵列1004包括具有1.0”x0.8”的感测区域的300ppi传感器阵列。在8比特/像素处，可以计算光电发射器/检测器阵列1004以捕捉576,000比特/帧(即，(300×1.0)×(300×0.8)×8)，但是可以采用其他光电发射器/检测器阵列1004配置。假设上述576,000比特/帧的度量和60帧/秒的扫描速率，光电发射器/检测器阵列1004提供被发送到图像处理电路和软件1006的扫描图像数据1008的34,560,000比特/秒的数据速率，该图像处理电路和软件508将捕捉的光的扫描缝合在一起成为表示扫描对象(例如，指纹)的合成图像。
图11示出了利用显示器进行图像感测的示例操作1100。发射操作1102通过显示器的盖玻璃将光信号发射到显示器的显示表面。光信号从显示器的像素化的光电发射元件阵列的一个或多个选定的光电发射元件发射。捕捉操作1104捕捉相对于像素化的光电发射元件阵列和盖玻璃定位的像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处的反射光信号，以接收反射光信号。反射光信号包括由来自盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射所反射的发射光信号的一部分。缝合操作1106将由光电检测元件阵列中的每个光电检测元件接收的捕捉的反射光信号缝合成与显示器的显示表面接触的对象的合成图像。
图12示出了用于在光电发射模式和光电检测模式之间切换像素的示例操作1200。通信操作1202在像素选择器信号总线上传送像素选择信号分量。切换操作1204通过从像素选择器信号总线接收的像素选择器信号分量，在光电发射操作和光电检测操作之间切换显示器中的像素阵列中的每个像素的操作。像素阵列中的每个像素包括一个或多个光电检测器和一个或多个光电发射元件。像素阵列被电连接到像素选择器信号总线，并且包括被配置为感测来自显示器表面的图像的多个像素。
图13示出了利用显示器进行触发图像感测的示例操作1300。发射操作1302通过显示器的盖玻璃将光信号发射到显示器的显示表面。作为成像扫描的一部分，光信号从显示器的像素化的光电发射元件阵列的一个或多个选定的光电发射元件发射。作为成像扫描的一部分，捕捉操作1304捕捉相对于像素化的光电发射元件阵列和盖玻璃定位的像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处的反射光信号，以接收反射光信号。响应于通过相对于像素化的光电检测元件阵列定位的感测触发器检测到发起动作，触发操作1306触发由像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列进行的成像扫描。缝合操作1308将由光电检测元件阵列中的每个光电检测元件接收的捕捉的反射光信号缝合成与显示器的显示表面接触的对象的合成图像。
图14示出了用于在电子设备中用于在显示器1406上进行图像感测和/或触发图像感测的示例处理系统1400。处理系统1400包括一个或多个处理器单元1402(分立或集成的微电子芯片和/或单独但集成的处理器核)，至少一个存储器设备1404(其可被集成到处理系统1400的系统或芯片中)，显示器1406(例如，触摸屏显示器，具有光电检测器的OLED显示器等)以及其他接口1408(例如，键盘接口)。存储器设备1404一般包括易失性存储器(例如RAM)和非易失性存储器(例如闪存)二者。诸如Microsoft 操作系统的变体之一的操作系统1410驻留在存储器设备1404中并且由处理器单元1402中的至少一个来执行，但是应当理解，可以采用其他操作系统。电子设备1400的其他特征可包括但不限于显示器中的光电检测/光电发射层、像素选择器信号总线和感测触发器(例如，压力传感器、邻近度传感器等)。
一个或多个应用1412(诸如图像扫描软件、触发软件、传感器控制指令等)被加载到存储器设备1404中并由处理器单元1402中的至少一个在操作系统1410上执行。处理系统1400包括电源1416，该电源1416由一个或多个电池和/或其他电源供电并且向处理系统1400的其他组件提供电力。电源1416还可以连接到外部电源，该外部电源对内置电池或其他电源进行覆盖或充电。
处理系统1400包括一个或多个通信收发器1430以提供网络连通性(例如移动电话网络、等等)。处理系统1400还包括各种其他组件，诸如定位系统1420(例如全球定位卫星收发机)、一个或多个加速度计1422、一个或多个相机1424、一个或多个音频接口(例如音频接口，诸如话筒、音频放大器和扬声器和/或音频插孔)、一个或多个天线(1432)以及附加的存储1428。还可以采用其他配置。
在一个示例实现中，移动操作系统、各种应用、用于图像扫描的模块、触发图像扫描、图像缝合、图像识别(例如，指纹识别)、设备访问控制、安全性以及其他模块和服务可通过存储在存储器设备1404和/或存储设备1428中的指令来体现并由处理单元1402处理。安全和访问控制参数、训练指纹模式和其他数据可以作为持久数据存储被存储在存储器设备1404和/或存储设备1428中。
示例成像系统包括具有显示表面的盖玻璃和像素化的光电发射元件阵列。像素化的光电发射元件阵列的一个或多个选定的光电发射元件被配置为通过盖玻璃向显示表面发射光信号。示例成像系统还包括相对于像素化的光电发射元件阵列和盖玻璃定位的像素化的光电检测元件阵列，以在像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处接收反射光信号。反射光信号包括由来自盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射所反射的发射光信号的一部分。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置为使得反射光信号排除透射通过显示表面处的折射边界的发射光信号的一部分。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置为使得反射光信号排除透射通过显示表面处的折射边界的发射光信号的一部分。发射光信号的透射部分具有与显示表面的入射角，该入射角小于盖玻璃的显示表面处的折射边界的临界角。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置为使得反射光信号包括由全内反射所反射的发射光信号的一部分。发射光信号的反射部分具有与显示表面的入射角，该入射角大于盖玻璃的显示表面处的折射边界的临界角。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置成使得反射光信号包括由来自盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射产生的发射光信号的特征散射部分。发射光信号的特征散射部分对应于盖玻璃的显示表面处的折射边界处的光学耦合区域和盖玻璃的显示表面上的对象的光学耦合的特征。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置成使得反射光信号包括由来自盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射产生的发射光信号的非特征部分。发射光信号的非特征部分对应于盖玻璃的显示表面的区域，在该区域中对象的特征没有被光学耦合在盖玻璃的显示表面处的折射边界处。
任何前述系统的另一示例成像系统还包括成像处理电路，该成像处理电路被电子连接到像素化的光电检测元件阵列并且被配置为将由像素化的光电检测元件阵列中的每个光电检测元件接收的反射光信号缝合成与显示器的显示表面接触的对象的合成图像。
任何前述系统的另一示例成像系统还包括成像处理电路，该成像处理电路被电子连接到像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列并被配置成扫描来自像素化的光电发射元件阵列的区域的发射光并通过像素化的光电检测元件阵列在扫描的发射光从盖玻璃的显示表面处的折射边界反射时捕捉扫描的发射光来作为反射光信号。
一示例方法包括通过显示器的盖玻璃将光信号发射到显示器的显示表面。光信号从显示器的像素化的光电发射元件阵列的一个或多个选定的光电发射元件发射。该方法还包括捕捉相对于像素化的光电发射元件阵列和盖玻璃定位的像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处的反射光信号，以接收反射光信号。反射光信号包括由来自盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射所反射的发射光信号的一部分。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得反射光信号排除透射通过显示表面处的折射边界的发射光信号的一部分。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得反射光信号排除透射通过显示表面处的折射边界的发射光信号的一部分。发射光信号的透射部分具有与显示表面的入射角，该入射角小于盖玻璃的显示表面处的折射边界的临界角。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得反射光信号包括由全内反射所反射的发射光信号的一部分。发射光信号的反射部分具有与显示表面的入射角，该入射角大于盖玻璃的显示表面处的折射边界的临界角。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得反射光信号包括由来自盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射产生的发射光信号的特征散射部分，发射光信号的特征散射部分对应于盖玻璃的显示表面处的折射边界处的光学耦合区域和盖玻璃的显示表面上的对象的光学耦合的特征。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得反射光信号包括由来自盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射产生的发射光信号的非特征部分，发射光信号的非特征部分对应于盖玻璃的显示表面的一区域，在该区域中对象的特征没有被光学耦合在盖玻璃的显示表面处的折射边界处。
任何前述方法的另一示例方法还包括将由光电检测元件阵列的每个光电检测元件接收的捕捉的反射光信号缝合成与显示器的显示表面接触的对象的合成图像。
任何前述方法的另一示例方法还包括扫描来自像素化的光电发射元件阵列的区域的发射光并通过像素化的光电检测元件阵列在扫描的发射光从盖玻璃的显示表面处的折射边界反射时捕捉扫描的发射光来作为反射光信号。
示例电子设备包括具有显示表面的盖玻璃和像素化的光电发射元件阵列。像素化的光电发射元件阵列的一个或多个选定的光电发射元件被配置为通过盖玻璃向显示表面发射光信号。示例电子设备还包括相对于像素化的光电发射元件阵列和盖玻璃定位的像素化的光电检测元件阵列，以在像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处接收反射光信号。反射光信号包括由来自盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射所反射的发射光信号的一部分。示例电子设备还包括图像处理电路，该图像处理电路被电耦合到像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电发射元件阵列的并且被配置为将由像素化的光电检测元件阵列的每个光电检测元件接收的反射光信号缝合成与显示器的显示表面接触的对象的合成图像。
任何前述设备的另一示例电子设备被配置为使得反射光信号排除透射通过显示表面处的折射边界的发射光信号的一部分。发射光信号的透射部分具有与显示表面的入射角，该入射角小于盖玻璃的显示表面处的折射边界的临界角。
任何前述设备的另一示例电子设备被配置成使得反射光信号包括由来自盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射产生的发射光信号的特征散射部分。发射光信号的特征散射部分对应于盖玻璃的显示表面处的折射边界处的光学耦合区域和盖玻璃的显示表面上的对象的光学耦合的特征。
任何前述设备的另一示例电子设备被配置成使得反射光信号包括由来自盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射产生的发射光信号的非特征部分。发射光信号的非特征部分对应于盖玻璃的显示表面的区域，在该区域中对象的特征没有被光学耦合在盖玻璃的显示表面处的折射边界处。
一示例系统包括用于通过显示器的盖玻璃将光信号发射到显示器的显示表面的装置。光信号从显示器的像素化的光电发射元件阵列的一个或多个选定的光电发射元件发射。该方法还包括用于捕捉相对于像素化的光电发射元件阵列和盖玻璃定位的像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处的反射光信号以接收反射光信号的装置。反射光信号包括由来自盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射所反射的发射光信号的一部分。
任何前述系统的另一示例系统被配置为使得反射光信号排除透射通过显示表面处的折射边界的发射光信号的一部分。
任何前述系统的另一示例系统被配置为使得反射光信号排除透射通过显示表面处的折射边界的发射光信号的一部分。发射光信号的透射部分具有与显示表面的入射角，该入射角小于盖玻璃的显示表面处的折射边界的临界角。
任何前述系统的另一示例系统被配置为使得反射光信号包括由全内反射所反射的发射光信号的一部分。发射光信号的反射部分具有与显示表面的入射角，该入射角大于盖玻璃的显示表面处的折射边界的临界角。
任何前述系统的另一示例系统被配置为使得反射光信号包括由来自盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射产生的发射光信号的特征散射部分，发射光信号的特征散射部分对应于盖玻璃的显示表面处的折射边界处的光学耦合区域和盖玻璃的显示表面上的对象的光学耦合的特征。
任何前述系统的另一示例系统被配置为使得反射光信号包括由来自盖玻璃的显示表面处的折射边界的全内反射产生的发射光信号的非特征部分，发射光信号的非特征部分对应于盖玻璃的显示表面的一区域，在该区域中对象的特征没有被光学耦合在盖玻璃的显示表面处的折射边界处。
任何前述系统的另一示例系统还包括用于将由光电检测元件阵列的每个光电检测元件接收的捕捉的反射光信号缝合到与显示器的显示表面接触的对象的合成图像中的装置。
任何前述系统的另一示例系统还包括用于扫描来自像素化的光电发射元件阵列的区域的发射光并通过像素化的光电检测元件阵列在扫描的发射光从盖玻璃的显示表面处的折射边界反射时捕捉扫描的发射光来作为反射光信号的装置。
另一示例成像系统包括像素选择器信号总线和显示器的像素阵列，像素选择器信号总线被配置为传送像素选择信号分量。像素阵列被电连接到像素选择器信号总线，并且包括被配置为感测与显示器的表面接触的对象的图像的多个像素。像素阵列中的每个像素包括一个或多个光电检测元件和一个或多个光电发射元件。通过从像素选择器信号总线接收的像素选择器信号分量，每个像素的操作在一个或多个光电检测元件和一个或多个光电发射元件之间切换。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置为使得一个或多个光电检测器和一个或多个光电发射元件位于显示器内。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置为使得一个或多个光电检测器和一个或多个光电发射元件与显示器的盖玻璃的显示表面相对地接合到显示器。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置成使得一个或多个光电检测元件与显示器的盖玻璃的显示表面相对地接合到显示器，并且一个或多个光电发射元件被定位在显示器内。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置为使得一个或多个光电检测元件被定位在显示器内，并且一个或多个光电发射元件与显示器的盖玻璃的显示表面相对地接合到显示器。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置为使得从像素选择器信号总线接收的像素选择器信号分量的极性选择光电发射器驱动器电子器件以打开像素中的一个或多个光电发射元件。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置为使得从像素选择器信号总线接收的像素选择器信号分量的极性选择光电检测器驱动器电子器件以打开像素中的一个或多个光电检测元件。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置为使得当光电检测器驱动器电子器件已打开像素中的一个或多个光电检测元件时，像素选择器信号总线传送来自像素的输出数据信号分量。
另一示例方法包括在像素选择器信号总线上传送像素选择信号分量，以及通过从像素选择器信号总线接收的像素选择器信号分量在光电发射操作和光电检测操作之间切换显示器中像素阵列的每个像素的操作。像素阵列中的每个像素包括一个或多个光电检测器和一个或多个光电发射元件。像素阵列被电连接到像素选择器信号总线，并且包括被配置为感测与显示器的表面接触的对象的图像的多个像素。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得一个或多个光电检测器和一个或多个光电发射元件位于显示器内。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得一个或多个光电检测器和一个或多个光电发射元件与显示器的盖玻璃的显示表面相对地接合到显示器。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得一个或多个光电检测元件与显示器的盖玻璃的显示表面相对地接合到显示器，并且一个或多个光电发射元件被定位在显示器内。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得一个或多个光电检测元件被定位在显示器内，并且一个或多个光电发射元件与显示器的盖玻璃的显示表面相对地接合到显示器。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得从像素选择器信号总线接收的像素选择器信号分量的极性选择光电发射器驱动器电子器件以打开像素中的一个或多个光电发射元件。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得从像素选择器信号总线接收的像素选择器信号分量的极性选择光电检测器驱动器电子器件以打开像素中的一个或多个光电检测元件。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得当光电检测器驱动器电子器件已打开像素中的一个或多个光电检测元件时，像素选择器信号总线传送来自像素的输出数据信号分量。
另一示例电子设备包括具有显示表面的显示器的盖玻璃和被配置为传送像素选择信号分量的像素选择器信号总线。示例电子设备还包括显示器的像素阵列。像素阵列被电连接到像素选择器信号总线，并且包括被配置为感测与显示器的表面接触的对象的图像的多个像素。像素阵列中的每个像素包括一个或多个光电检测元件和一个或多个光电发射元件。通过从像素选择器信号总线接收的像素选择器信号分量，每个像素的操作在一个或多个光电检测元件和一个或多个光电发射元件之间切换。示例电子设备还包括图像处理电路，该图像处理电路被电耦合到像素阵列并且被配置为扫描来自像素阵列的多个像素的光并将从显示表面处的折射边界反射的并通过像素化的光电检测元件阵列的光电检测元件接收的光信号缝合成对象的合成图像。
任何前述设备的另一示例电子设备被配置为使得一个或多个光电检测器和一个或多个光电发射元件位于显示器内。
任何前述设备的另一示例电子设备被配置为使得一个或多个光电检测元件和一个或多个光电发射元件位于显示器内的不同层上。
任何前述设备的另一示例电子设备被配置为使得从像素选择器信号总线接收的像素选择器信号分量的极性交替地选择光电发射器驱动器电子器件以打开像素中的一个或多个光电发射元件以及选择光电检测器驱动器电子器件以打开像素中的一个或多个光电检测元件。
另一示例系统包括用于在像素选择器信号总线上传送像素选择信号分量的装置，以及用于通过从像素选择器信号总线接收的像素选择器信号分量在光电发射操作和光电检测操作之间切换显示器中像素阵列的每个像素的操作的装置。像素阵列中的每个像素包括一个或多个光电检测器和一个或多个光电发射元件。像素阵列被电连接到像素选择器信号总线，并且包括被配置为感测与显示器的表面接触的对象的图像的多个像素。
任何前述系统的另一示例系统被配置为使得一个或多个光电检测器和一个或多个光电发射元件位于显示器内。
任何前述系统的另一示例系统被配置为使得一个或多个光电检测器和一个或多个光电发射元件与显示器的盖玻璃的显示表面相对地接合到显示器。
任何前述系统的另一示例系统被配置成使得一个或多个光电检测元件与显示器的盖玻璃的显示表面相对地接合到显示器，并且一个或多个光电发射元件被定位在显示器内。
任何前述系统的另一示例系统被配置为使得一个或多个光电检测元件被定位在显示器内，并且一个或多个光电发射元件与显示器的盖玻璃的显示表面相对地接合到显示器。
任何前述系统的另一示例系统被配置为使得从像素选择器信号总线接收的像素选择器信号分量的极性选择光电发射器驱动器电子器件以打开像素中的一个或多个光电发射元件。
任何前述系统的另一示例系统被配置为使得从像素选择器信号总线接收的像素选择器信号分量的极性选择光电检测器驱动器电子器件以打开像素中的一个或多个光电检测元件。
任何前述系统的另一示例系统被配置为使得当光电检测器驱动器电子器件已打开像素中的一个或多个光电检测元件时，像素选择器信号总线传送来自像素的输出数据信号分量。
另一示例成像系统包括具有显示表面的盖玻璃和像素化的光电发射元件阵列。像素化的光电发射元件阵列的一个或多个选定的光电发射元件被配置为作为成像扫描的一部分，通过盖玻璃向显示表面发射光信号。示例成像系统还包括相对于像素化的光电发射元件阵列和盖玻璃定位的像素化的光电检测元件阵列以作为成像扫描的一部分在像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处接收反射光信号。示例成像系统还包括感测触发器，该感测触发器被配置为响应于通过感测触发器检测到发起动作，由像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列触发成像扫描。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置为使得感测触发器包括压力传感器。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置为使得感测触发器包括电容传感器。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置为使得感测触发器包括电阻传感器。
任何前述系统的另一示例成像系统被配置成使得在像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处接收的反射光信号通过全内反射从盖玻璃的显示表面处的折射边界反射。
任何前述系统的另一示例成像系统还包括耦合到感测触发器、像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列的图像处理电路。感测触发器将触发数据传送到图像处理电路以通过盖玻璃发起成像扫描。
任何前述系统的另一示例成像系统还包括耦合到感测触发器、像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列的图像处理电路。感测触发器将触发数据中的位置信息传送到图像处理电路，以通过盖玻璃定位成像扫描。
另一示例方法包括通过显示器的盖玻璃将光信号发射到显示器的显示表面。作为成像扫描的一部分，光信号从显示器的像素化的光电发射元件阵列的一个或多个选定的光电发射元件发射。该示例方法还包括，作为成像扫描的一部分，捕捉相对于像素化的光电发射元件阵列和盖玻璃定位的像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处的反射光信号，以接收反射光信号。该示例方法还包括，响应于通过相对于像素化的光电检测元件阵列定位的感测触发器检测到发起动作，触发由像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列进行的成像扫描。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得感测触发器包括压力传感器。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得感测触发器包括电容传感器。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得感测触发器包括电阻传感器。
任何前述方法的另一示例方法被操作为使得在像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处接收的反射光信号通过全内反射从盖玻璃的显示表面处的折射边界反射。
任何前述方法的另一示例方法还包括响应于接收到由成像传感器传送并由图像处理电路接收的触发数据，通过盖玻璃发起成像扫描。
任何前述方法的另一示例方法还包括响应于接收到由成像传感器传送并由图像处理电路接收的触发数据中的位置信息，通过盖玻璃定位成像扫描。
另一示例电子设备包括具有显示表面的盖玻璃和像素化的光电发射元件阵列。像素化的光电发射元件阵列的一个或多个选定的光电发射元件被配置为作为成像扫描的一部分，通过盖玻璃向显示表面发射光信号。示例电子设备还包括相对于像素化的光电发射元件阵列和盖玻璃定位的像素化的光电检测元件阵列以作为成像扫描的一部分在像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处接收反射光信号。电子设备还包括感测触发器，该感测触发器被配置为响应于通过感测触发器检测到发起动作，由像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列触发成像扫描。示例电子设备还包括耦合到感测触发器、像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列的图像处理电路。感测触发器将触发数据传送到图像处理电路以通过盖玻璃发起成像扫描。
任何前述设备的另一示例电子设备被配置为使得感测触发器包括压力传感器。
任何前述设备的另一示例电子设备被配置为使得感测触发器包括电容传感器。
任何前述设备的另一示例电子设备被配置为使得感测触发器包括电阻传感器。
任何前述设备的另一示例电子设备被配置成使得在像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处接收的反射光信号通过全内反射从盖玻璃的显示表面处的折射边界反射。
任何前述设备的另一示例电子设备被配置为使得图像处理电路被耦合到感测触发器、像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列。感测触发器将触发数据中的位置信息传送到图像处理电路，以通过盖玻璃定位成像扫描。
另一示例系统包括用于通过显示器的盖玻璃将光信号发射到显示器的显示表面的装置。作为成像扫描的一部分，光信号从显示器的像素化的光电发射元件阵列的一个或多个选定的光电发射元件发射。该示例系统还包括，用于作为成像扫描的一部分，捕捉相对于像素化的光电发射元件阵列和盖玻璃定位的像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处的反射光信号以接收反射光信号的装置。该示例系统还包括，用于响应于通过相对于像素化的光电检测元件阵列定位的感测触发器检测到发起动作，触发由像素化的光电发射元件阵列和像素化的光电检测元件阵列进行的成像扫描的装置。
任何前述系统的另一示例系统被配置为使得感测触发器包括压力传感器。
任何前述系统的另一示例系统被配置为使得感测触发器包括电容传感器。
任何前述系统的另一示例系统被配置为使得感测触发器包括电阻传感器。
任何前述系统的另一示例系统被配置成使得在像素化的光电检测元件阵列的各个光电检测元件处接收的反射光信号通过全内反射从盖玻璃的显示表面处的折射边界反射。
任何前述系统的另一示例系统还包括用于响应于接收到由成像传感器传送并由图像处理电路接收的触发数据，通过盖玻璃发起成像扫描的装置。
任何前述系统的另一示例系统还包括用于响应于接收到由成像传感器传送并由图像处理电路接收的触发数据中的位置信息，通过盖玻璃定位成像扫描的装置。
处理系统1400可包括各种各样的有形计算机可读存储介质和无形计算机可读通信信号。有形计算机可读存储可由能由处理系统1400访问的任何可用介质来体现，并包含易失性和非易失性存储介质、可移动和不可移动存储介质两者。有形计算机可读存储介质不包括无形通信信号，而是包括以用于储存诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息的任一方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动存储介质。有形计算机可读介质包括但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或能用于存储所需信息且可以由处理系统1400访问的任何其他有形介质。与有形计算机可读存储介质对比，无形计算机可读通信信号可用诸如载波或其他信号传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。术语“已调制数据信号”指其一个或多个特征以这样的方式设置或改变以便在信号中对信息进行编码的信号。作为示例而非限制，无形通信信号包括通过诸如有线网络或直接有线连接的有线介质传播的信号，以及诸如声学，RF，红外和其他无线媒体的无线媒体。
一些实施方式可包括制品。制品可包括存储逻辑的有形存储介质。存储介质的示例可包括能够存储电子数据的一种或多种类型的计算机可读存储介质，包括易失性存储器或非易失性存储器、可移动或不可移动存储器、可擦除或不可擦除存储器、可写或可重写存储器等。逻辑的示例可包括各种软件元素，诸如软件组件、程序、应用、计算机程序、应用程序、系统程序、机器程序、操作系统软件、中间件、固件、软件模块、例程、子例程、操作段、方法、过程、软件接口、应用程序接口(API)、指令集、计算代码、计算机代码、代码段、计算机代码段、文字、值、符号、或其任意组合。例如，在一个实施例中，制品可以存储可执行计算机程序指令，该指令在由计算机执行时使得该计算机执行根据所描述的各实施例的方法和/或操作。可执行计算机程序指令可包括任何合适类型的代码，诸如源代码、已编译代码、已解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码等。可执行的计算机程序指令可根据用于指示计算机执行特定操作段的预定义的计算机语言、方式或句法来实现。这些指令可以使用任何合适的高级、低级、面向对象、可视、编译、和/或解释编程语言来实现。
在此所述的实现可以实现为一个或多个计算机系统中的逻辑步骤。逻辑操作可被实现为：(1)在一个或多个计算机系统中执行的处理器实现的步骤的序列；以及(2)一个或多个计算机系统内的互连机器或电路模块。该实现是取决于被利用的计算机系统的性能要求的选择问题。因此，组成在此描述的各实现的逻辑操作另外还可被称为操作、步骤、对象、或模块。此外，还应该理解，逻辑操作也可以以任何顺序执行，除非明确地声明，或者由权利要求语言固有地要求特定的顺序。

Claims (15)

1.一种成像系统，包括：
被配置为传送像素选择信号分量的像素选择器信号总线；以及
显示器的像素阵列，所述像素阵列被电连接到所述像素选择器信号总线并且包括被配置为感测与所述显示器的表面接触的对象的图像的多个像素，所述像素阵列中的每个像素包括一个或多个光电检测元件和一个或多个光电发射元件，通过从所述像素选择器信号总线接收的所述像素选择器信号分量，每个像素的操作在所述一个或多个光电检测元件和所述一个或多个光电发射元件之间切换。
2.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述一个或多个光电检测器和所述一个或多个光电发射元件位于所述显示器内。
3.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述一个或多个光电检测器和所述一个或多个光电发射元件与所述显示器的盖玻璃的显示表面相对地接合到所述显示器。
4.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述一个或多个光电检测元件与所述显示器的盖玻璃的显示表面相对地接合到所述显示器并且所述一个或多个光电发射元件位于所述显示器内。
5.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述一个或多个光电检测元件位于所述显示器内并且所述一个或多个光电发射元件与所述显示器的盖玻璃的显示表面相对地接合到所述显示器。
6.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，从所述像素选择器信号总线接收的所述像素选择器信号分量的极性选择光电发射器驱动器电子器件以打开所述像素中的所述一个或多个光电发射元件。
7.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，从所述像素选择器信号总线接收的所述像素选择器信号分量的极性选择光电检测器驱动器电子器件以打开所述像素中的所述一个或多个光电检测元件。
8.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，当所述光电检测器驱动器电子器件已打开所述像素中的所述一个或多个光电检测元件时，所述像素选择器信号总线传送来自所述像素的输出数据信号分量。
9.一种方法，包括：
在像素选择器信号总线上传送像素选择信号分量；以及
通过从所述像素选择器信号总线接收的所述像素选择器信号分量在光电发射操作和光电检测操作之间切换显示器中像素阵列的每个像素的操作，所述像素阵列中的每个像素包括一个或多个光电检测器和一个或多个光电发射元件，所述像素阵列被电连接到所述像素选择器信号总线，并且包括被配置为感测与所述显示器的表面接触的对象的图像的多个像素。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述一个或多个光电检测器和所述一个或多个光电发射元件位于所述显示器内。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述一个或多个光电检测元件与所述显示器的盖玻璃的显示表面相对地接合到所述显示器并且所述一个或多个光电发射元件位于所述显示器内。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述一个或多个光电检测元件位于所述显示器内并且所述一个或多个光电发射元件与所述显示器的盖玻璃的显示表面相对地接合到所述显示器。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，从所述像素选择器信号总线接收的所述像素选择器信号分量的极性选择光电发射器驱动器电子器件以打开所述像素中的所述一个或多个光电发射元件。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，从所述像素选择器信号总线接收的所述像素选择器信号分量的极性选择光电检测器驱动器电子器件以打开所述像素中的所述一个或多个光电检测元件。
15.一种电子设备，包括：
具有显示表面的显示器的盖玻璃；
被配置为传送像素选择信号分量的像素选择器信号总线；
所述显示器的像素阵列，所述像素阵列被电连接到所述像素选择器信号总线并且包括被配置为感测与所述显示器的表面接触的对象的图像的多个像素，所述像素阵列中的每个像素包括一个或多个光电检测元件和一个或多个光电发射元件，通过从所述像素选择器信号总线接收的所述像素选择器信号分量，每个像素的操作在所述一个或多个光电检测元件和所述一个或多个光电发射元件之间切换；以及
图像处理电路，所述图像处理电路被电耦合到所述像素阵列并且被配置为扫描来自所述像素阵列的多个像素的光并将从所述显示表面处的折射边界反射的并通过像素化的光电检测元件阵列的光电检测元件接收的光信号缝合成所述对象的合成图像。
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