CN115147881A - 光学指纹传感器、光学指纹模组、显示屏和终端设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种光学指纹传感器、光学指纹模组、显示屏和终端设备。所述光学指纹传感器，包括：光学感应像素阵列，包括位于第一区域内的第一像素阵列和位于第二区域内的第二像素阵列；所述第一像素阵列用于输出噪声信号；所述第二像素阵列用于输出指纹信号；图像生成模组，连接所述第一像素阵列和所述第二像素阵列，用于基于所述指纹信号和所述噪声信号生成指纹图像。本公开实施例在确定光学感应像素阵列的噪声信号情况下可从指纹信号去掉噪声信号来生成指纹图像，能够降低噪声信号导致指纹图像出现条纹的情况，进而能够提高信噪比和输出指纹图像的精确度。

Description

光学指纹传感器、光学指纹模组、显示屏和终端设备

技术领域

本公开涉及光学指纹技术领域，尤其涉及一种光学指纹传感器、光学指纹模组、显示屏和终端设备。

背景技术

随着全面屏时代的来临，有机发光半导体(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)屏幕下的光学指纹识别成为了当下主流的指纹识别方式。该光学指纹识别是通过光学指纹传感器检测成像的。

在光学指纹传感器成像过程中，光学指纹传感器中光学感应像素阵列中每一行的门限信号之间有差异，容易使得光学指纹传感器产生噪声，导致检测成像的指纹图像出现条纹。并且，光学感应像素阵列中光学感应像素包含的光敏二极管本身的暗电流会降低光敏二极管对光的灵敏度，也会对光学指纹感应器的检测产生干扰，进而也会使得光学指纹传感器产生噪声。

发明内容

为了克服上述技术问题，本公开的目的在于提供一种光学指纹传感器、光学指纹模组、显示屏和终端设备，以去掉噪声信号来提高输出指纹图像的精确度。

为了达到上述目的，本公开所采用的技术方案如下：

本公开实施例第一方面，提供一种光学指纹传感器，其特征在于，包括：

光学感应像素阵列，包括位于第一区域内的第一像素阵列和位于第二区域内的第二像素阵列；所述第一像素阵列用于输出噪声信号；所述第二像素阵列用于输出指纹信号；

图像生成模组，连接所述第一像素阵列和所述第二像素阵列，用于基于所述指纹信号和所述噪声信号生成指纹图像。

在一些实施例中，所述光学指纹传感器还包括：遮光块；

所述遮光块覆盖在所述光学感应像素阵列上，其中，所述光学感应像素阵列被所述遮光块覆盖的区域形成所述第一区域；所述光学感应像素阵列未被所述遮光块覆盖的区域形成所述第二区域。

在一些实施例中，所述遮光块为一个；

一个所述遮光块，位于所述光学感应像素阵列的一侧，并覆盖所述光学感应像素阵列中的一列光学感应像素或者多列连续排布的所述光学感应像素。

在一些实施例中，一个所述遮光块覆盖的一列所述光学感应像素或者多列连续排布的所述光学感应像素，包括：所述光学感应像素阵列中的首列所述光学感应像素。

在一些实施例中，所述遮光块为两个；两个所述遮光块包括第一遮光块和第二遮光块；

所述第一遮光块和所述第二遮光块，分别位于所述光学感应像素阵列的相对两侧，且均覆盖一列光学感应像素或者多列连续排布的所述光学感应像素。

在一些实施例中，所述第一遮光块覆盖的一列所述光学感应像素或者多列连续排布的所述光学感应像素，包括：所述光学感应像素阵列中的首列所述光学感应像素；

所述第二遮光块覆盖的一列所述光学感应像素或者多列连续排布的所述光学感应像素，包括：所述光学感应像素阵列中的尾列所述光学感应像素。

在一些实施例中，所述的光学指纹传感器还包括：

信号放大模组，连接所述第一像素阵列和所述图像生成模组，其中，所述第一像素阵列包括多列光学感应像素，多列所述光学感应像素对应连接一个所述信号放大模组。

在一些实施例中，多列所述光学感应像素对应输出多个所述噪声信号；

所述图像生成模组，用于基于所述指纹信号与多个所述噪声信号的平均值之差，确定去噪信号，并基于所述去噪信号生成所述指纹图像。

本公开实施例第二方面，提供一种光学指纹模组，包括：

如上述一种或多种实施例中的光学指纹传感器；

光路引导层，位于所述光学指纹传感器上，用于接收反射回的光信号，并将所述反射回的光信号引导至所述光学指纹传感器；

所述光学指纹传感器的光学感应像素阵列，用于基于所述反射回的光信号输出噪声信号和指纹信号。

本公开实施例第三方面，提供一种显示屏，所述显示屏包括：

发光模组，用于向目标对象发射光信号；

如上述一种或多种实施例中的光学指纹传感器，位于所述发光模组的底部；所述光学指纹传感器的光学感应像素阵列，用于采集被所述目标对象反射回的光信号，并基于所述反射回的光信号输出噪声信号和指纹信号。

本公开实施例第四方面，提供一种终端设备，所述终端设备包括：如上述一种或多种实施例中的光学指纹传感器。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开实施例中，位于第一区域内的第一像素阵列用于输出噪声信号，位于第二区域内的第二像素阵列用于输出指纹信号，图像生成模组用于基于指纹信号和噪声信号生成指纹图像。如此，本公开实施例能够考虑到噪声信号对指纹图像的影响，并在确定光学感应像素阵列的噪声信号情况下可从指纹信号去掉噪声信号来生成指纹图像，能够降低噪声信号导致指纹图像出现条纹的情况，进而能够提高信噪比和输出指纹图像的精确度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种光学指纹传感器的结构示意图一。

图2是根据一示例性实施例示出的一种光学指纹传感器的结构示意图二。

图3是根据一示例性实施例示出的一个光学感应像素对应的像素电路图。

图4是根据一示例性实施例示出的像素电路的时序图。

图5a是根据一示例性实施例示出的栅极电压信号的波形示意图。

图5b是根据一示例性实施例示出的指纹图像的条纹示意图。

图5c是根据一示例性实施例示出的不同帧指纹图像的条纹示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种光学指纹传感器的结构示意图三。

图7是根据一示例性实施例示出的一种光学指纹传感器的结构示意图四。

图8是根据一示例性实施例示出的一种光学指纹传感器的结构示意图五。

图9是根据一示例性实施例示出的一种光学指纹传感器的结构示意图六。

图10是根据一示例性实施例示出的一种光学指纹模组的结构示意图。

图11是根据一示例性实施例示出的一种显示屏的结构示意图。

图12是根据一示例性实施例示出的一种终端设备的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种光学指纹传感器的结构示意图一。如图1所示，光学指纹传感器包括：

光学感应像素阵列，包括位于第一区域内的第一像素阵列101和位于第二区域内的第二像素阵列102；第一像素阵列101用于输出噪声信号；第二像素阵列102用于输出指纹信号；

图像生成模组103，连接第一像素阵列101和第二像素阵列102，用于基于指纹信号和噪声信号生成指纹图像。

本公开实施例中，光学指纹传感器适用于屏下指纹检测与识别场景。例如，可通过光学指纹传感器识别指纹来解锁手机；还可通过光学指纹传感器识别指纹来解锁门禁设备。

上述光学感应像素阵列包含有多个按照阵列排布的光学感应像素。如图2所示，一个光学感应像素200包括：薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)201和连接薄膜晶体管的光敏二极管202(photodiode，PD)。从图2中还可以看出，光学感应像素阵列中每一列光学感应像素可连接一个用于放大信号的放大器203和用于转换信号格式的转换器204。

本公开实施例中，光学感应像素阵列具有S行光学感应像素，光学感应像素阵列的信号读取方式为从第一行光学感应像素逐行依次读取到第S行光学感应像素，读取完所有行的光学感应像素得到的信号形成一帧指纹图像。其中，S为大于等于2的正整数。

图3为一个光学感应像素对应的像素电路图，图4为像素电路的时序图。如图3和图4所示，对于一行光学感应像素，重置光敏二极管202，并在A时刻读取该行输出端Vout输出的第一信号。经过T#1时间段，重置光敏二极管202，并给薄膜晶体管201输出栅极电压，在B时刻读取该行输出端Vout输出的第二信号，进而可以基于第一信号和第二信号能够确定不同帧图像的信号变化。本公开实施例中，可基于像素电路图和像素电路的时序图来驱动光学感应像素对应的像素电路，使得光学感应像素能够输出形成指纹图像的信号。

本公开实施例中，光学感应像素阵列，包括：第一像素阵列和第二像素阵列。该第一像素阵列和第二像素阵列，可构成光学感应像素阵列。示例性地，光学感应像素阵列具有T列光学感应像素；该第一像素阵列可包括：第一列到第R列的光学感应像素；第二像素阵列可包括：第R+1列到第T列的光学感应像素。其中，R和T均为大于或者等于2的正整数，且R小于T。

上述第一区域和第二区域为不同区域。上述第一区域，可为光学像素阵列被遮挡的区域。示例性地，可采用遮光块遮挡光学感应像素或者喷涂遮光漆遮挡光学感应像素来形成第一像素阵列，本公开实施例不作限制。

由于被遮挡，因此位于第一区域内第一像素阵列并不能采集反射回的光信号，进而能够利用该第一像素阵列输出该光学感应像素阵列产生的噪声信号。在一些实施例中，光学感应像素为由TFT和PD构成，该噪声信号可为TFT和/或PD形成的，本公开实施例不作限制。

上述第二区域，可为光学像素阵列未被遮挡的区域。位于第二区域的第二像素阵列可用于采集反射回的光信号，并将反射回的光信号转化为指纹信号，该指纹信号为综合信号，其包含有TFT和/或PD产生的噪声信号，还包含有不同于噪声信号的去噪信号，该去噪信号可为基于反射回的光信号转化得到的，图像生成模组能够基于该去噪信号生成精确的指纹图像。

上述图像生成模组，连接第一像素阵列和第二像素阵列，用于基于指纹信号和噪声信号生成指纹图像。该基于指纹信号和噪声信号生成指纹图像，包括：基于指纹信号和噪声信号之差，确定指纹图像。如此，求取指纹信号和噪声信号之差能够为指纹信号去除噪声信号，降低噪声信号对指纹图像的影响，提高了指纹图像的精确度。

示例性地，如图5a所示，栅极驱动输出的信号会有纹波。t1时刻对应第一行光学感应像素接收到的栅极电压、t2时刻对应第二行光学感应像素接收到的栅极电压与t3时刻对应第三行光学感应像素接收到的栅极电压，均完全不同。如图5b所示，可以看出每一行的光学感应像素的栅极电压都有差异，进而会导致指纹图像上产生条纹。如图5c所示，由于栅极驱动输出的信号会产生纹波，因此，基于该栅极驱动输出的信号，光学指纹模组生成的第一帧图像和第二帧图像均会出现条纹。

基于此，本公开实施例提出光学指纹传感器包括第一像素阵列和第二像素阵列，位于第一区域内的第一像素阵列用于输出噪声信号，位于第二区域内的第二像素阵列用于输出指纹信号，图像生成模组用于基于指纹信号和噪声信号生成指纹图像。如此，本公开实施例在确定光学感应像素阵列的噪声信号情况下可从指纹信号去掉噪声信号来生成指纹图像，能够降低噪声信号导致指纹图像出现条纹的情况，进而能够提高信噪比和输出指纹图像的精确度。

在一些实施例中，如图1所示，光学指纹传感器还包括：遮光块104；

遮光块104覆盖在光学感应像素阵列上，其中，光学感应像素阵列被遮光块覆盖的区域形成第一区域；光学感应像素阵列未被遮光块覆盖的区域形成第二区域。

本公开实施例中，遮光块可为由遮光材料形成的。该遮光材料具有遮光性能，对应的第一区域可为遮光区域，第二区域可为非遮光区域，位于第二区域内的第二像素阵列能够采集反射回的光信号。

在一些实施例中，该遮光材料可光刻在光学感应像素阵列上，还可粘合在光学感应像素阵列上。

示例性地，该遮光材料包括：遮光织物、遮光硬质板、遮光纸板、遮光金属箔、石墨或者光刻胶，本公开实施例不作限制。

上述遮光块的尺寸可根据实际情况进行设置，例如，可设置遮光块能够覆盖一列或多列光学感应像素，本公开实施例不作限制。当然，上述该遮光块的颜色可根据实际情况进行设置，例如，可设置遮光块的颜色为黑色或者深紫色，本公开实施例不作限制。

上述光学感应像素阵列中的光学感应像素包括：用于采集反射回的光信号的光线采集面。该遮光块覆盖在光学感应像素阵列上，包括：遮光块覆盖在光学感应像素阵列中的光线采集面上。如此，通过遮光块能够形成遮光区域，使得光学采集面采集不到反射回的光信号，进而能够使得第一像素阵列输出的信号为光学感应像素产生的噪声信号。

本公开实施例中，光学感应像素阵列被遮光块覆盖的区域形成第一区域，该第一区域为遮光区域；光学感应像素阵列未被遮光块覆盖的区域形成第二区域，该第二区域为非遮光区域。也就是说，本公开实施例可通过遮光块形成该遮光区域以使得位于遮光区域内的第一像素阵列能够输出噪声信号，进而光学指纹传感器可以通过去掉该噪声信号输出更加精确的指纹图像。

在一些实施例中，遮光块为一个；

一个遮光块，位于光学感应像素阵列的一侧，并覆盖光学感应像素阵列中的一列光学感应像素或者多列连续排布的光学感应像素。

上述光学感应像素阵列具有第一侧和与第一侧相对设置的第二侧，该遮光块可位于光学感应像素阵列的第一侧，还可位于光学感应像素阵列的第二侧，本公开实施例不作限制。

需要说明的是，上述第一侧可为光学感应像素阵列中首列光学感应像素所在的侧，第二侧可为光学感应像素阵列中尾列光学感应像素所在的侧，本公开实施例不作限制。

本公开实施例中，上述被遮光块覆盖的一列光学感应像素或者多列连续排布的光学感应像素构成第一像素阵列。也就是说，第一像素阵列可包括一列光学感应像素，还可包括多列连续排布的光学感应像素。

当第一像素阵列包含有多列连接排布的光学感应像素时，相邻两列光学感应像素是连续排布的，不是间隔分布的。例如，第一像素阵列可包括：第一列光学感应像素和第二列光学感应像素这两列连续排布的光学感应像素；或者，还可包括：第一列光学感应像素、第二列光学感应像素和第三列光学感应像素这三列连续排布的光学感应像素，本公开实施例不作限制。

本公开实施例中，当一个遮光块覆盖一列光学感应像素时，通过一列光学感应像素能够输出噪声信号，进而光学指纹传感器可以通过去掉该噪声信号输出更加精确的指纹图像；当一个遮光块覆盖多列连续排布的光学感应像素，通过多列连续排布的光学感应像素能够输出多个噪声信号，进而不仅能够输出噪声信号，实现通过去掉该噪声信号输出更加精确的指纹图像，还能够提高第一像素阵列整体输出噪声信号的强度，使得第一像素阵列抗干扰好，输出更加准确的噪声信号。

在一些实施例中，一个遮光块覆盖的一列光学感应像素或者多列连续排布的光学感应像素，包括：光学感应像素阵列中的首列光学感应像素。

也就是说，当一个遮光块覆盖一列光学感应像素，且一个遮光块覆盖的光学感应像素包括光学感应像素阵列中的首列光学感应像素时，第一像素阵列仅包括：光学感应像素阵列中的首列光学感应像素。

当一个遮光块覆盖多列光学感应像素，且一个遮光块覆盖的光学感应像素包括光学感应像素阵列中的首列光学感应像素时，第一像素阵列包括：以首列光学感应像素为起始列的多列连续排布的光学感应像素。

例如，光学感应像素阵列具有7列光学感应像素，第一像素阵列可包括：第1列光学感应像素；第一像素阵列还可包括：第1列光学感应像素到第3列光学感应像素这三列连续排布的光学感应像素，本公开实施例不作限制。

本公开实施例中，将一个遮光块覆盖的光学感应像素设置为包括光学感应像素阵列中的首列光学感应像素，能够增加未被遮光块覆盖的第二像素阵列中连续排布的光学感应像素的数量，使得第二像素阵列能够采集更多的反射回的光信号，进而能够提高输出指纹图像的精度。

在一些实施例中，如图6所示，遮光块为两个；两个遮光块包括第一遮光块104a和第二遮光块104b；

第一遮光块104a和第二遮光块104b，分别位于光学感应像素阵列的相对两侧，且均覆盖一列光学感应像素或者多列连续排布的光学感应像素。

本公开实施例中，上述第一遮光块与第二遮光块不重合，对应第一遮光块覆盖的光学感应像素阵列与第二遮光块覆盖的光学感应像素阵列不重合。

上述光学感应像素阵列具有第一侧和与第一侧相对设置的第二侧。第一遮光块可位于第一侧，对应的第二遮光块可位于第二侧。此时，第二像素阵列可包括位于第一侧和第二侧中间且均未被第一遮光块和第二遮光块覆盖的至少一列光学感应像素。

需要说明的是，第一侧可为光学感应像素阵列中首列光学感应像素所在的侧，第二侧可为光学感应像素阵列中尾列光学感应像素所在的侧。

本公开实施例中，上述第一遮光块覆盖的一列光学感应像素或者多列连续排布的光学感应像素，以及第二遮光块覆盖的一列光学感应像素或者多列连续排布的光学感应像素，共同构成第一像素阵列。

当第一遮光块覆盖一列光学感应像素，第二遮光块覆盖一列光学感应像素时，对应的第一像素阵列包括：位于第一侧的一列光学感应像和位于第二侧的一列光学感应像素；

当第一遮光块覆盖多列连续排布的光学感应像素，第二遮光块覆盖一列光学感应像素时，对应的第一像素阵列包括：位于第一侧的多列连续排布的光学感应像和位于第二侧的一列光学感应像素；

当第一遮光块覆盖多列连续排布的光学感应像素，第二遮光块覆盖多列连续排布的光学感应像素时，对应的第一像素阵列包括：位于第一侧的多列连续排布的光学感应像和位于第二侧的连续排布的多列光学感应像素。

本公开实施例中，将两个遮光块分别设置在光学感应像素阵列的相对两侧，对应的第一像素阵列能够采用相对两侧的光学感应像素输出噪声信号。如此，能够减少光学感应像素阵列的相对两侧环境不同对第一像素阵列输出噪声信号的影响，能够提高第一像素阵列输出噪声信号的精确度。

在一些实施例中，第一遮光块覆盖的一列光学感应像素或者多列连续排布的光学感应像素，包括：光学感应像素阵列中的首列光学感应像素；

第二遮光块覆盖的一列光学感应像素或者多列连续排布的光学感应像素，包括：光学感应像素阵列中的尾列光学感应像素。

本公开实施例中，当第一遮光块覆盖一列光学感应像素或者多列连续排布的光学感应像素，且第一遮光块覆盖的光学感应像素包括首列光学感应像素时，第一像素阵列可包括：光学感应像素阵列中的首列光学感应像素；或者，以首列光学感应像素为起始列的连续排布的多列光学感应像素。

需要说明的是，第一遮光块覆盖在光学感应像素阵列的第一侧，该第一侧可为首列光学感应像素所在的侧，基于光学感应像素阵列的第二侧为第一侧的相对侧，对应的第二侧可为尾列光学感应像素所在的侧。如此，在第二遮光块覆盖一列光学感应像素或者多列连续排布的光学感应像素的情况下，对应的第一像素阵列还可包括：位于尾列光学感应像素所在的侧的一列光学感应像素或者多列连续排布的光学感应像素。

本公开实施例中，当第二遮光块覆盖一列光学感应像素或者多列连续排布的光学感应像素，且第二遮光块覆盖的光学感应像素包括尾列光学感应像素时，第一像素阵列可包括：光学感应像素阵列中的尾列光学感应像素；或者，以尾列光学感应像素为截止列的连续排布的多列光学感应像素。

需要说明的是，第二遮光块覆盖在光学感应像素阵列的第二侧，该第二侧可为尾列光学感应像素所在的侧，基于光学感应像素阵列的第一侧为第二侧的相对侧，对应的第一侧可为首列光学感应像素所在的侧。如此，在第一遮光块覆盖一列光学感应像素或者多列连续排布的光学感应像素的情况下，对应的第一像素阵列还可包括：位于首列光学感应像素所在的侧的一列光学感应像素或者多列连续排布的光学感应像素。

示例性地，如图7所示，第一遮光块104a覆盖首列光学感应像素，第二遮光块104b覆盖尾列光学感应像素；对应的，第一像素阵列包括首列光学感应像素和尾列光学感应像素。

如图8所示，第一遮光块104a覆盖以首列光学感应像素为起始列的连续排布的三列光学感应像，第二遮光块104b覆盖以尾列光学感应像素为截止列的连续排布的三列光学感应像素；对应的，第一像素阵列包括以首列光学感应像素为起始列的连续排布的三列光学感应像和以尾列光学感应像素为截止列的连续排布的三列光学感应像素。

本公开实施例中，将第一遮光块覆盖的光学感应像素设置为包括光学感应像素阵列中的首列光学感应像素，将第二遮光块覆盖的光学感应像素设置为包括光学感应像素阵列中的尾列光学感应像素，能够增加未被遮光块覆盖的第二像素阵列中连续排布的光学感应像素的数量，使得第二像素阵列能够采集更多的反射回的光信号，进而能够提高输出指纹图像的精度。

在一些实施例中，如图9所示，光学指纹传感器还包括：

信号放大模组105，连接第一像素阵列101和图像生成模组103，其中，第一像素阵列101包括多列光学感应像素，多列光学感应像素对应连接一个信号放大模组105。

上述信号放大模组包括但不限于电荷放大器(charge amplifier)。

如图9所示，光学指纹传感器还包括：连接信号放大模组105和图像生成模组103的模数转换器106；第一像素阵列101中光学感应像素的光学光敏二极管用于将采集反射回的光信号转化为模拟电信号，并输出至信号放大模组105。在TFT导通时信号放大模组105将模拟电信号进行放大，并将放大后的模拟电信号输出至模数转换器106(Digital-to-AnalogConverter，ADC)。模数转换器106用于将放大后的模拟电信号转化为数字电信号，并输出给图像生成模组，使得图像生成模组能够生成指纹图像。

上述图像生成模组、信号放大模组和模数转化器既可以作为光学指纹传感器中的独立器件，还可封装在一起形成光学指纹传感器的信号处理模组，本公开实施例不作限制。

本公开实施例中，光学指纹传感器采用多列光学感应像素对应连接一个信号放大模组，在信号放大过程中，输入给信号放大模组的噪声信号为多列光学感应像素输出噪声信号的合并信号，该合并信号能够增加噪声信号强度，提高了信号的抗干扰性，进而相对于一列光学感应像素对应连接一个信号放大模组能够使得信号放大模组更好的放大噪声信号，便于后续图像生成模组能够更好的输出指纹图像。

并且，相对于一列光学感应像素对应连接一个信号放大模组，本公开实施例采用多列光学感应像素对应连接一个信号放大模组，能够减少光学指纹传感器中设置信号放大模组的个数，能够简化光学指纹传感器的电路设计，降低光学指纹传感器的制造成本。

在一些实施例中，多列光学感应像素对应输出多个噪声信号；

图像生成模组，用于基于指纹信号与多个噪声信号的平均值之差，确定去噪信号，并基于去噪信号生成指纹图像。

本公开实施例中，在确定多列光学感应像素对应输出多个噪声信号图像的情况下，图像生成模组可取多个噪声信号的平均值，再基于指纹信号和平均值之差，确定去噪信号。其中，去噪信号为去除了指纹信号中噪音干扰的信号，进而使得基于去噪信号生成的指纹图像能够更加精确。

示例性地，当遮挡块为一个且一个遮挡块覆盖多列光学感应像素时，图像生成模组可基于一个遮光块覆盖的多列光学感应像素输出的多个噪声信号的第一总噪声信号，与一个遮光块覆盖多列光学感应像素的第一总列数之商，确定多个噪声信号的平均值；

当遮光块为两个，且两个遮光块中第一遮光块覆盖多列光学感应像素，两个遮光块中第二遮光块覆盖多列光学感应像素时，图像生成模组可先基于第一遮光块覆盖的多列光学感应像素输出的多个噪声信号与第二遮光块覆盖的多列光学感应像素输出的多个噪声信号确定第二总噪声信号，再基于第一遮光块覆盖的多列光学感应像素的列数和第二遮光块覆盖的多列光学感应像素的列数确定第二总列数，最后基于第二总噪声信号与第二总列数之商，确定多个噪声信号的平均值。

本公开实施例中，在第一像素阵列输出多个噪声信号时，基于指纹信号与多个噪声信号的平均值之差，确定去噪信号，并基于去噪信号生成指纹图像。如此，通过多个噪声信号取平均值能够得到精确的去噪信号，进而能够得到精确的指纹图像。

本公开实施例还提出一种光学指纹模组，如图10所示，光学指纹模组包括：

如上述一种或多种实施例中的光学指纹传感器301；

光路引导层302，位于光学指纹传感器301上，用于接收反射回的光信号，并将反射回的光信号引导至光学指纹传感器301；

光学指纹传感器301的光学感应像素阵列，用于基于反射回的光信号输出噪声信号和指纹信号。

本公开实施例中，该光路引导层可以与光学指纹传感器封装在一起形成光学指纹模组，还可以将光路引导层设置在光学指纹传感器外。其中，将光路引导层设置在光学指纹传感器外，包括：将光路引导层贴合在光学指纹传感器上，或者，将光路引导层的一部分元器件集成在光学指纹传感器上，将光路引导层另一部分元器件设置在光学指纹传感器外部，本公开实施例不作限制。

上述光路引导层，可包括：透镜阵列和导光通道。其中，透镜阵列用于将反射回的光信号汇聚至导光通道；导光通道用于将反射回的光信号引导至光学指纹传感器，使得光学指纹传感器能够采集到反射回的光信号。

本公开实施例中，光路引导层包括：导光通道，光学指纹传感器包括：光学感应像素阵列；光路引导层位于光学指纹传感器上，包括：将光路引导层的导光通道与光学感应像素阵列中的光学感应像素进行对应设置，使得光学感应像素能够采集光路引导层输出的反射回的光信号。

这里，光学指纹模组具有如上述任一实施例中的光学指纹传感器，光学指纹传感器中位于第一区域内的第一像素阵列用于输出噪声信号，位于第二区域内的第二像素阵列用于输出指纹信号，图像生成模组用于基于指纹信号和噪声信号生成指纹图像。如此，本公开实施例在确定光学感应像素阵列的噪声信号情况下可从指纹信号去掉噪声信号来生成指纹图像，能够降低噪声信号导致指纹图像出现条纹的情况，进而能够提高信噪比和输出指纹图像的精确度。

本公开实施例还提出一种显示屏，如图11所示，显示屏包括：

发光模组401，用于向目标对象发射光信号；

如上述一种或多种实施例中的光学指纹传感器402，位于发光模组401的底部；光学指纹传感器402的光学感应像素阵列，用于采集被目标对象反射回的光信号，并基于反射回的光信号输出噪声信号和指纹信号。

本公开实施例中，显示屏还包括盖板玻璃和基板，该发光模组可位于盖板玻璃和基板之间。

上述该显示屏包括OLED显示屏，该发射模组可包括OLED显示屏中的发光二极管。

示例性地，目标对象为手指；在手指指纹识别过程中，发光二极管向手指发射光信号，光学指纹传感器采集被手指反射回的光信号，并基于反射回的光信号输出噪声信号和指纹信号，进而基于噪声信号和指纹信号便能够生成用于识别的指纹图像，实现了显示屏的光学指纹识别功能。

本公开实施例，显示屏通过发光模组和光学指纹传感器，能够实现显示屏具有光学指纹识别功能。并且，显示屏具有如上述任一实施例中的光学指纹传感器，光学指纹传感器中位于第一区域内的第一像素阵列用于输出噪声信号，位于第二区域内的第二像素阵列用于输出指纹信号，图像生成模组用于基于指纹信号和噪声信号生成指纹图像。如此，本公开实施例显示屏在确定光学感应像素阵列的噪声信号情况下可从指纹信号去掉噪声信号来生成指纹图像，能够降低噪声信号导致指纹图像出现条纹的情况，进而能够提高信噪比和输出指纹图像的精确度。

本公开实施例还提出一种终端设备，终端设备包括：上述一种或多种实施例中的光学指纹传感器。

上述该终端设备可以为具有光学指纹识别功能的移动终端和具有光学指纹识别功能的门禁设备。其中，移动终端包括手机、笔记本以及平板电脑，本公开实施例不作限制。

本公开实施例中，终端设备具有如上述任一实施例中的光学指纹传感器，光学指纹传感器中位于第一区域内的第一像素阵列用于输出噪声信号，位于第二区域内的第二像素阵列用于输出指纹信号，图像生成模组用于基于指纹信号和噪声信号生成指纹图像。如此，本公开实施例显示屏在确定光学感应像素阵列的噪声信号情况下可从指纹信号去掉噪声信号来生成指纹图像，能够降低噪声信号导致指纹图像出现条纹的情况，进而能够提高信噪比和输出指纹图像的精确度。

图12是根据一示例性实施例示出的一种终端设备的框图。例如，终端设备可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图12，终端设备可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电力组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。

处理组件802通常控制终端设备的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在终端设备的操作。这些数据的示例包括用于在终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电力组件806为终端设备的各种组件提供电力。电力组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为终端设备生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在终端设备和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当终端设备处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当终端设备处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为终端设备提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到终端设备的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为终端设备的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测终端设备或终端设备一个组件的位置改变，用户与终端设备接触的存在或不存在，终端设备方位或加速/减速和终端设备的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件816被配置为便于终端设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。终端设备可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种光学指纹传感器，其特征在于，包括：

光学感应像素阵列，包括位于第一区域内的第一像素阵列和位于第二区域内的第二像素阵列；所述第一像素阵列用于输出噪声信号；所述第二像素阵列用于输出指纹信号；

图像生成模组，连接所述第一像素阵列和所述第二像素阵列，用于基于所述指纹信号和所述噪声信号生成指纹图像。

2.根据权利要求1所述的光学指纹传感器，其特征在于，所述光学指纹传感器还包括：遮光块；

所述遮光块覆盖在所述光学感应像素阵列上，其中，所述光学感应像素阵列被所述遮光块覆盖的区域形成所述第一区域；所述光学感应像素阵列未被所述遮光块覆盖的区域形成所述第二区域。

3.根据权利要求2所述的光学指纹传感器，其特征在于，所述遮光块为一个；

一个所述遮光块，位于所述光学感应像素阵列的一侧，并覆盖所述光学感应像素阵列中的一列光学感应像素或者多列连续排布的所述光学感应像素。

4.根据权利要求3所述的光学指纹传感器，其特征在于，一个所述遮光块覆盖的一列所述光学感应像素或者多列连续排布的所述光学感应像素，包括：所述光学感应像素阵列中的首列所述光学感应像素。

5.根据权利要求2所述的光学指纹传感器，其特征在于，所述遮光块为两个；两个所述遮光块包括第一遮光块和第二遮光块；

所述第一遮光块和所述第二遮光块，分别位于所述光学感应像素阵列的相对两侧，且均覆盖一列光学感应像素或者多列连续排布的所述光学感应像素。

6.根据权利要求5所述的光学指纹传感器，其特征在于，所述第一遮光块覆盖的一列所述光学感应像素或者多列连续排布的所述光学感应像素，包括：所述光学感应像素阵列中的首列所述光学感应像素；

所述第二遮光块覆盖的一列所述光学感应像素或者多列连续排布的所述光学感应像素，包括：所述光学感应像素阵列中的尾列所述光学感应像素。

7.根据权利要求1至6任一项所述光学指纹传感器，其特征在于，所述的光学指纹传感器还包括：

信号放大模组，连接所述第一像素阵列和所述图像生成模组，其中，所述第一像素阵列包括多列光学感应像素，多列所述光学感应像素对应连接一个所述信号放大模组。

8.根据权利要求7所述光学指纹传感器，其特征在于，多列所述光学感应像素对应输出多个所述噪声信号；

所述图像生成模组，用于基于所述指纹信号与多个所述噪声信号的平均值之差，确定去噪信号，并基于所述去噪信号生成所述指纹图像。

9.一种光学指纹模组，其特征在于，所述光学指纹模组包括：

如权利要求1至8任一项所述的光学指纹传感器；

光路引导层，位于所述光学指纹传感器上，用于接收反射回的光信号，并将所述反射回的光信号引导至所述光学指纹传感器；

所述光学指纹传感器的光学感应像素阵列，用于基于所述反射回的光信号输出噪声信号和指纹信号。

10.一种显示屏，其特征在于，所述显示屏包括：

发光模组，用于向目标对象发射光信号；

如权利要求1至8任一项所述的光学指纹传感器，位于所述发光模组的底部；所述光学指纹传感器的光学感应像素阵列，用于采集被所述目标对象反射回的光信号，并基于所述反射回的光信号输出噪声信号和指纹信号。

11.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：权利要求1至8任一项所述的光学指纹传感器。

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