[实用新型]一种光电传感器和具有其的光电传感器阵列

说明书

本实用新型涉及一种光学传感器和具有其的光电传感器阵列使用L‑Q‑T信号检测电路，即将光学信号检测过程分为L‑Q的过程和Q‑T的过程；L‑Q的过程即向积分电容转移电荷将光强信号转换成电荷信号；Q‑T的过程通过检测比较电路翻转输出翻转信号确定积分电容所使用的充电时间；最终T作为系统输出，相对现有技术L‑Q‑T型信号检测电路系统输出更线性。

技术领域

本实用新型涉及一种光电传感器和具有其的光电传感器阵列，尤其涉及一种“L-Q-T”型光电传感器阵列。

背景技术

指纹传感器目前主要分为两类，即光学指纹传感器和电容式指纹传感器。电容式指纹传感器是通过测量指纹谷线、脊线与平面传感电极阵列单元之间形成的连接电容的大小差异来对指纹成像。当传感电极阵列与手指之间的介质层越厚的时候，电容会衰减，传感器的成像也会越模糊。由于技术的发展，商用指纹传感器在传感电极和目标电极之间的介质层厚度从10um量级增加到 100um量级。更有甚者，考虑到手机屏幕的工业设计的完整性，希望指纹传感器能直接穿透屏幕玻璃，也就是厚度1毫米-2毫米的化学强化玻璃。所以，光学指纹传感器的穿透力较之电容式指纹传感器具有非常大的优势。但传统的光学指纹传感器应用在手机等智能设备上时，有个很大的缺点即光学指纹传感器的厚度通常较大。因为，光学指纹传感器通常需要将手指放在光学镜片上，手指在内置光源照射下，使光从设备底部射向三棱镜，并经三棱镜折射后射出；射出的光线在手指表面指纹凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就不一样，形成光强空间分布图像；然后再次采用三棱镜和透镜等装置将图像投射聚焦在电荷连接器件上，得到多灰度指纹图像。由于需要使用三棱镜和透镜等结构，导致光程长，总体厚度大，不利于手机的工业设计。

NEC的提出了一种在光学传感器外侧提供光源照射手指，并使用CCD接收手指内的漫反射光形成指纹图像。

上述两种方案适合于光学指纹传感器在玻璃盖板底部的情形均不适合集成在OLED屏幕底部。

实用新型内容

综上所述本实用新型的目的是为了提供适合于OLED屏下光学指纹的光电传感电路和光电传感器阵列和光信号读出电路。

OLED屏幕自身可作为光源并具有透光性，其本身可以作为光源照亮指纹，因为距离和光线折射的原因使得脊线的反射光强，谷线的反射光弱从而形成明暗相间的指纹。所述光线经指纹漫反射穿透玻璃和OLED屏幕进入传感器，可被光学传感器捕捉到。

如果直接将光学传感器设置在屏幕底部那么，由于折射和漫反射的原因每个像素受光范围很大光线最终影响成像质量；

而由于OLED发光强度高而手指的反射率不确定因此需要使用动态范围大且高精度的电路检测像素接收的光线。

本实用新型提供一种“L-Q-T”型光电传感器，具体做法是：

光电传感器包括感光电路、电荷积分电路和比较电路，所述感光电路用于将获取到的光信号转换为电信号；所述积分电路的输入端连接感光电路的输出端，输出端电路连接比较电路的输入端；所述比较电路的输入端连接到所述积分电路的输出端，输出端连接到光电传感器的输出端。

所述感光电路包括光感元件，所述光感元件用于获取光学信号并将获取的光学信号转换为电信号；负载电路，用于向所述光感元件提供电源；选择开关；所述负载电路的输出端连接所述光感元件的输入端；所述光感元件的输入端连接所述负载电路的输出端，输出端连接至所述选择开关的输入端；所述选择开关的输入端连接所述光感元件的输出端，输出端连接至所述感光电路的输出端。