集成驱动装置及其操作方法与流程

1.本发明涉及一种被配置为执行屏下指纹辨识的集成驱动装置。特别是，集成驱动装置中的屏下指纹辨识模块也可被配置为检测环境光。


背景技术：

2.电子装置上的环境光传感器(ambient light sensor)被用来感应周围环境光线强度，其中电子装置例如为手机或其他类型的手持电子装置。以手机为例，环境光传感器通常被设置在手机的听筒附近。手机可以依据感测到的环境光信息去自动调节屏幕的亮度，以保持屏幕的最佳视觉效果，同时节省电力。环境光传感器也可搭配其他传感器来一同侦测手机是否被放置在口袋中，以防止误触情形发生。


技术实现要素：

3.本发明的集成驱动装置的用以执行屏下指纹辨识的光学感测电路也可用来搜集环境光信息。
4.本发明提出一种集成驱动装置。集成驱动装置包括触摸感测电路以及光学感测电路。触摸感测电路被配置为在第一帧期间中的多个触摸感测期间中执行触摸感应。光学感测电路被配置为在第一帧期间的至少一光学感测期间内执行光学感应，以获得用于产生第一环境光信息的光学感测信号。其中，多个触摸感测期间以及至少一光学感测期间是不重迭的。
5.本发明提出一种集成驱动装置的操作方法。集成驱动装置包括触摸感测电路以及光学感测电路。前述操作方法包括：由触摸感测电路在第一帧期间中的多个触摸感测期间中执行触摸感应；以及由光学感测电路在第一帧期间的至少一光学感测期间内执行光学感应，以获得用于产生第一环境光信息的光学感测信号。其中，多个触摸感测期间以及至少一光学感测期间是不重迭的。
6.本发明的集成驱动装置的光学感测电路可用来执行环境光感应。如此一来，可以省略在手持电子装置设置环境光传感器。
7.为了使上述内容更容易理解，下面详细描述了伴随附图的几个实施例。
附图说明
8.包括附图以提供对本发明内容的进一步理解，并纳入本说明书并构成其一部分。附图说明了本发明的示范性实施方案，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
9.图1是显示本发明的手持电子设备的系统的框图。
10.图2是部分地显示本发明的感测像素阵列的电路的示意图。
11.图3是根据本发明一实施例的显示驱动、触摸感应和光学感应的时序图。
12.图4是根据本发明一实施例的显示驱动、触摸感应和环境光感应的时序图。
13.图5a是根据本发明一实施例的显示驱动、触摸感应和环境光感应的时序图。
14.图5b是根据本发明一实施例的显示驱动、触摸感应和环境光感应的时序图。
15.图6是根据本发明一实施例的显示驱动、触摸感应和环境光感应的时序图。
16.图7a和图7b分别是根据本发明一实施例的显示驱动、触摸感应、指纹感应和环境光感应的时序图。
17.图8是显示根据本发明一实施例的触摸显示面板的感测像素阵列的感测区的示意图。
18.图9a是根据本发明的图8的实施例的感测像素阵列的多个感测区的环境光感测的时序图。
19.图9b是根据本发明一实施例的感测像素阵列的多个感测区的环境光感测的时序图。
20.图10是显示根据本发明一实施例的goa电路的示意性框图。
21.图11a和图11b分别是一个示意图，显示了根据本发明一实施例的多个光感测周期和相应的感测区的关系。
22.图12a和图12b各自是显示根据本发明一实施例的多个光感测周期和相应的感测区的关系的示意图。
23.图13是显示根据本发明一实施例的感测像素阵列的多个区域的环境光感测的示意图。
24.图14a是根据本发明一实施例的环境光感应的时序图。
25.图14b是根据本发明一实施例的环境光感应的时序图。
26.图15是根据本发明一实施例执行"快速跳过"的示意波形图。
27.图16是根据本发明一实施例的集成驱动装置的操作方法的流程图。
具体实施方式
28.现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
29.在本发明中，旨在通过屏下光学传感器，并且更特别地，通过屏下光学指纹传感器(in
‑
display fingerprint sensor)来执行环境光感测。从而，可以移除手持电子设备中的独立环境光传感器。
30.图1是显示本发明的手持电子设备的系统的框图。参照图1，本发明的手持电子设备100包括触摸显示面板110、集成驱动芯片120和应用处理器(ap)130。多个屏下光学传感器被放置在触摸显示面板110的堆栈结构中，以形成光学感测像素阵列(未显示)。集成驱动芯片120包括光学感测电路121和触摸暨显示驱动集成(tddi)电路122，它们是集成的。tddi电路122包括触摸感测电路1221和显示驱动电路1222。光学感测电路121可用于指纹感测，在这种情况下，触摸显示面板110中的光学感测像素阵列适合于指纹感测。然而，在其他实施例中，光学感测电路121和tddi电路122也可以是独立的芯片，本发明对此并不限制。
31.在指纹感测的应用方面，触摸显示面板110中的光学感测像素阵列接收来自手指的反射光，光学感测电路121从光学感测像素阵列中读出指纹感测信号并相应地生成数字感测数据。在本发明内容中，光学感测电路121可被配置为执行光学感应，包括指纹感测和环境光感应，指纹感测信号或环境光感测信号都被称为光学感测信号。
32.在应用指纹感测的应用方面，由光学感测电路121产生的数字感测数据通过串行外设接口(spi)总线传输到手持电子设备100的应用处理器130。这样，应用处理器130可以相应地生成一或多个指纹图像并执行指纹识别。tddi电路122通过集成电路总线(i2c总线)向应用处理器130报告触摸坐标，并接收应用处理器130通过移动工业处理器接口(mipi)发送的显示数据。同时，tddi电路122输出一控制信号给光学感测电路121，以控制光学感测电路121读出指纹感测信号。考虑到光学感测像素用于环境光感测，环境光感测操作与指纹感测操作基本相同，都包括重置、曝光以及读出过程。光学感测电路121只在进行光学感应时打开，在其他时间则关闭不使用。
33.图2是部分地显示本发明的感测像素阵列的电路的示意图。参照图2，触摸显示面板110中的感测像素阵列包括多个指纹传感器fc。每个指纹传感器fc包括光敏组件pd、电容器c以及晶体管m1至m3。光敏组件pd被配置为将光信号转换成电信号。光敏组件pd在节点n1和参考电压vref之间被反向偏置，电容器c也被耦合在节点n1和参考电压vref之间。晶体管m1由选择信号sel控制，前述信号使指纹传感器fc被选择，从而使做为感应信号的输出电压vout可以通过感测线读出。晶体管m2做为源极随耦器。晶体管m3由重置信号rest控制，将源极随耦器晶体管m2的栅极(即节点n1)的电压重置到工作电压vdd。晶体管m4做为电流源，由偏置电压vbias控制。当光敏组件pd被暴露在光线下时，电容器c开始放电，导致节点n1的电压下降。通过打开晶体管m1，读出跟随节点n1电压的输出电压vout。
34.在一个实施例中，指纹传感器被嵌入到触摸显示面板110(例如，lcd面板)中。像素数据电压输出和光学感测信号输入可以共享集成驱动芯片120的引脚。集成驱动芯片120分时执行显示驱动和光学感应，并提供开关信号以切换感测线或数据线与集成驱动芯片120之间的连接。光学感测电路121还被配置为向触摸显示面板110上的阵列上栅极驱动器(goa)电路提供定时控制信号(包括时钟信号、启动脉冲信号等)以生成感测像素阵列的栅极控制信号。在指纹感测方面，光学感测电路121被配置为向触摸显示面板110上的goa电路输出多个启动脉冲信号，而goa电路被配置为就感测像素阵列的多个感测区的每个感测区的多个指纹感测像素行产生多个重置信号和多个选择信号。对于每个感测区，重置信号用于依次重置感测区的指纹感测像素行，而读出信号用于依次读出相应感测像素的指纹感测信号。通过这种方式，可以控制指纹感测像素行来执行例如、重置、曝光以及读出程序。每个指纹感测像素行在重置操作完成后立即开始曝光，并在曝光完成后开始读出操作，从而产生指纹感测信号。
35.图3是根据本发明一实施例的显示驱动、触摸感应和光学感应的时序图。在图3中，dp表示显示驱动处于活动状态的显示帧期间，tp表示触摸感应处于活动状态的触摸帧期间，以及lp表示显示驱动不活动(待命)且光学感应处于活动状态的显示帧期间。一起参考图1和图3，在指纹识别之前，应用处理器130可以向光学感测电路121发送唤醒指令(见细虚线101)。应用处理器130也可以向tddi电路122发送跳帧指令(见细虚线102)，使tddi电路122进入跳帧模式。fpr_en表示由tddi电路122发送至光学感测电路121的信号，其作用是通知光学感测电路121在什么时间可以执行光学感应。在信号fpr_en处于高电压电平的时间间隔内，显示驱动和触摸感应被停止并处于待命状态。在信号fpr_en处于低电压电平的时间间隔内，显示驱动和触摸感应被启动。通过检测信号fpr_en，光学感测电路121可以在信号fpr_en处于高电压电平的时间间隔内收集光学信息，从而避免显示驱动和触摸感应的干
扰。在所需的一个或多个指纹感测期间完成后，光学感测电路121发送一个中断请求(irq)信号以通知应用处理器130(见细虚线103)，并返回到待命状态。这时，应用处理器130可以向tddi电路122发出指令，使其返回到活动状态。
36.值得注意的是，跳帧模式是tddi电路122在连续的n个活动期间执行显示驱动和触摸感应之后进入连续的m个跳过期间的模式，其中n和m各自是正整数。在m个跳过期间中，显示驱动和触摸感应中的至少一个被停止，而光学感应电路121可以在m个跳过期间中执行光学感应。简单地说，在进入跳帧模式后，tddi电路122可以首先进入n个活动期间，然后进入m个跳过期间。或者，tddi电路122也可以先进入m个跳过期间，然后再进入n个活动期间。
37.在本发明中，光学感测电路121不仅可以执行指纹感测，还可以执行环境光感测(通称为光学感测)。在本发明一实施例中，在光学感测期间，显示驱动和触摸感测都没有被启动。在本发明一实施例中，在光学感测期间显示驱动不活动，但仍执行触摸感应，并且触摸感应和光学感应在时间上是区域性的。光学感应的重置操作和读出操作需要在光学感测期间执行，但不限于在同一光学感测期间内完成。下面将用几个实施例来描述本发明的显示驱动、触摸感应和光学感应(包括指纹感应和环境光感应)的细节。在以下实施例中，dp、tp和lp分别代表显示驱动期间、触摸感应期间和光学感应期间。根据分配给感测像素阵列的不同任务，"光学感测期间"一词可以指指纹感测期间fp或环境光感测期间ls。
38.图4是根据本发明一实施例的显示驱动、触摸感应和环境光感应的时序图。在图4中，sync1代表帧同步信号，其被配置为指示帧期间的起始，例如帧f1至f4。sync2代表触摸同步信号，它被配置为指示触摸感测期间。在本实施例中，当触摸同步信号sync2处于高电压电平的时期对应于触摸感应期间tp，而当触摸同步信号sync2处于低电压电平的时期对应于显示驱动期间dp。tddi电路122还被配置为产生信号fpr_en以通知光学感测电路121可以执行环境光感测期间ls。
39.结合参考图1和图4，在开启背光的正常显示模式中，部分触摸感测期间做为环境光感应期间。如图4所示，触摸感应期间tp和显示驱动期间dp是相互配置的时间感应区。位置401至404处的期间不用于触摸感应而做为环境光感应期间ls。tddi电路122输出信号fpr_en到光学感测电路121，以通知光学感测电路121在位置401至404的时段(即环境光感测期间ls)在该期间可执行环境光感测。在环境光感应期间ls，触摸感应被暂停，这可以防止对环境光感应的结果产生干扰。基于信号fpr_en，光学感测电路121还提供关于不同感测区的启动脉冲信号和一或多个时钟信号给触摸显示面板110上的goa电路，以便goa电路为包括重置、曝光和读出操作的环境光感测期间产生重置信号和选择信号。由此，可以获得环境光信息。此外，虽然周期401至404是可用的，但本发明中没有限制用于环境光感测的可用期间数量。
40.图5a是根据本发明一实施例的显示驱动、触摸感应和环境光感应的时序图。在图5a中，环境光感应是在开启背光的正常显示模式中的门廊期间p期间执行的。门廊(porch)期间p可以是前一帧期间的最后一块数据(可以是显示数据或触摸感应数据)结束与当前帧期间的帧同步(vsync)脉冲之间的前门廊期间。或者，门廊期间可以是当前帧期间的帧同步(vsync)和当前帧期间的第一块数据(可以是显示数据或触摸感应数据)的开始之间的后门廊期间。或者，门廊期间p可以是前门廊期间和后门廊期间的组合。类似地，tddi电路122输出信号fpr_en到光学感测电路121，以通知光学感测电路121可执行环境光感测的期间(即
环境光感测期间ls)。基于信号fpr_en，光学感测电路121提供关于不同感测区的启动脉冲信号和一或多个时钟信号给触摸显示面板110上的goa电路，这样goa电路就会为包括重置、曝光和读出操作的环境光感测周期产生重置信号和选择信号。由此，可以获得环境光信息。用于环境光感应的可用的门廊期间的数量在本发明中没有限制。
41.用于环境光感应的门廊期间p的长度由应用处理器130决定。图5b是根据本发明一实施例的显示驱动、触摸感应和环境光感应的时序图。图5b中的帧期间f2中的门廊期间p(见位置501)的长度明显长于图5a中的帧期间f2中的门廊期间p的长度。在图5a和图5b所示的实施例中，每个帧期间中的门廊期间p被配置为环境光感应。然而，在其他实施例中，环境光感测也可以在每n个帧期间中的m个门廊期间p(无论是否连续)中周期性地执行。
42.图6是根据本发明一实施例的显示驱动、触摸感应和环境光感应的时序图。参照图6，在背光关闭的空闲模式(这意味着应用处理器130可以进入省电模式，并且显示驱动电路122也可以进入省电模式)中，触摸感测电路1221处于活动状态，但是显示驱动电路1222没有活动。与背光开启的正常显示模式相比，在空闲期间执行的触摸感应的频率可能会降低。在本实施例中，除触摸感应期间tp之外的任何时期都可以做为环境光感应期间ls。在本实施例中，tddi电路122向光学感测电路121输出信号fpr_en，以通知光学感测电路121可以执行环境光感应的时期。基于信号fpr_en，光学感测电路121提供关于不同感测区的启动脉冲信号和一或多个时钟信号给触摸显示面板110上的goa电路，以便goa电路为包括重置、曝光和读出操作的环境光感测期间产生重置信号和选择信号。由此，可以获得环境光信息。尽管信号fpr_en在图6中没有标记，但如前所述，环境光感应周期间ls的起点和长度可由应用处理器130确定，并可由应用处理器130通知tddi电路122以产生信号fpr_en。
43.图7a和图7b分别是根据本发明一实施例的显示驱动、触摸感应、指纹感应和环境光感应的时序图。同样地，信号fpr_en在图7a和图7b中没有标记。同时参考图7a和图7b，在正常显示模式期间，应用处理器130可以在指纹识别之前向光学感应电路121发送唤醒指令。另外，应用处理器130可以向tddi电路122发送跳帧指令，使tddi电路122进入跳帧模式。在本实施例中，在跳帧模式中的跳过期间(例如，其长度相当于两个帧期)期间执行指纹感应。在本实施例中，在指纹感应之前，在一个或多个帧期间(例如，帧期间f2和f3)的一个或多个触摸感应期间tp被占用(这意味着触摸感应被禁用)以感应环境光。在图7a中，环境光感应是在每个帧期间f2和f3中的环境光感应期间ls中执行的。在图7b中，环境光感应只在f2帧期间的环境光感应期间ls中执行，这比指纹感应早了两个帧期间。通过光学感测电路121报告的环境光信息，应用处理器130预先知道手持电子设备100是处于较亮的环境还是较暗的环境。因此，应用处理器130可以在随后的指纹感测阶段确定指纹传感器的曝光期间的长度。在存在多个环境光感应期间ls的情况下(如图7a所示)，应用处理器130还可以对在多个环境光感应期间ls期间检测到的环境光信息进行计算，以确定指纹传感器的曝光期的长度。在一个实施例中，环境光信息也可以做为调整触摸显示面板110的背光亮度等级的基础。
44.详细地说，光学感测电路121在完成读出操作后报告环境光信息(无论在空闲模式还是正常显示模式下获得)。这样，手持电子设备100就能提前知道环境光线是强还是弱，然后动态地确定指纹感测周期的适当曝光期长度。如果环境光很强，可以设置一个较短的曝光期间，以避免获得曝光过度的指纹图像。如果环境光是很弱，可以设置较长的曝光期间，
以避免获得不足以识别的指纹图像。
45.图8是显示根据本发明一实施例的触摸显示面板的感测像素阵列的感测区的示意图。参照图8，感测像素阵列沿扫描方向d1如从上到下被分为七个感测区111_1至111_7。每个感测区包括多个指纹感测像素行。ago[1]至ago[7]代表从光学感测电路121到触摸显示面板上的goa电路提供的控制信号，于与感测区域相对应。ago[1]至ago[7]中的每个控制信号被配置为同时重置或读出各自感测区的所有指纹感测像素行。在本实施例中，只有其中一个感测区，例如感测区111_2，被配置为环境光检测。通过控制面板上的goa电路，在指纹感测期间，感测区111_2的所有指纹感测像素行同时被打开(即重置和读出)。换句话说，在同一时间对感测区111_2的指纹感测像素行进行重置操作，然后在同一时间对感测区111_2的指纹感测像素行进行读出操作。在这种情况下，通过感测线读回的环境光感测信号是多个指纹感测像素行的环境光感测信号的汇总结果。环境光信息可以通过对读回的环境光感应信号进行平均亮度计算来获得。
[0046]
图9a是根据本发明的图8的实施例的感测像素阵列的多个感测区的环境光感测的时序图。图9a中的stv[1]至stv[7]分别代表由光感测电路121提供给goa电路的启动脉冲信号，对应于第一感测区111_1至第七感测区111_7。控制信号agor[1]至agor[7]中的每个控制信号被配置为同时重置各自感测区的所有指纹感测像素行。控制信号agos[1]至agos[7]中的每个控制信号被配置为同时读出各自感测区的所有指纹感测像素行。这意味着不同指纹感测像素行的不同光学感测信号可以同时通过感测线读出，而不是依次读出。rest[1]至rest[y]代表由goa电路产生的重置信号，并提供给感测区111_2的y个指纹感测像素行。sel[1]至sel[y]代表由goa电路产生的选择信号，并提供给感测区111_2的y指纹感测像素行。由于只有感测区111_2用于环境光感应，所以只有启动脉冲信号stv[2]有活动的启动脉冲，只有控制信号agor[2]和控制信号agos[2]有活动脉冲。启动脉冲信号stv[1]和stv[3]至stv[7]没有活动脉冲。控制信号agor[1]和agor[3]～agor[7]，控制信号agos[1]和agos[3]～agos[7]没有活动脉冲。通过控制信号agor[2]在帧期间f_n的环境光感应期间的有效脉冲，相对于感测区111_2的rest[1]至rest[y]同时被拉到高电平(有效电平)。这样，在环境光感应期间，感测区111_2的所有指纹感测像素行同时被重置。接下来，通过控制信号agos[2]的有效脉冲，在一个帧期间f_n k的环境光感应期间，其中k可以是1或大于1的任何整数，相对于感测区111_2的sel[1]到sel[y]同时被拉到高电平(有效电平)。这样，感测区111_2的所有指纹感测像素行在同一时间被读取出来。vout代表从感测线获得的输出电压(即感测信号)。可以看到，为了执行环境光感测，由于曝光期间长而需要多个帧期间(帧期间f_n至帧期间f_n k)。以k等于1为例来说，需要两个帧期间意味着曝光期间的结束是在第二个帧期间内，而不意味着曝光期间完全占用两个帧期间。
[0047]
尽管如此，本发明内容不限于此。在其他实施例中，任何数量和任何位置的指纹感测像素行可以被设置为同时打开(即重置和读出)。例如，第二感测区111_2和第五感测区111_5的指纹感测像素行可以同时打开。或者，第二感测区111_2、第四感测区111_4和第六感测区111_6的指纹感测像素行可以同时打开。此外，在本发明中，在一个帧期间内用于环境光感应的环境光感应期间ls的数量不受限制。然而，至少需要一个环境光感测期间ls。
[0048]
图9b是根据本发明一实施例的感测像素阵列的多个感测区的环境光感测的时序图。图9b同样是进一步描述图8所示的实施方案。两者之间的区别仅在于，在图9b中，曝光是
在一个帧期间内完成的。参照图9b，第二感测区111_2的指纹传感器需要较短的曝光期间te，从而一个环境光感测周期可以仅在一个帧期间f_n内完成。
[0049]
图10是显示根据本发明一实施例的goa电路的示意性框图。参照图10，触摸显示面板110被提供有感测像素阵列111和goa电路。其中，设置在感测像素阵列111左侧的goa电路112代表多个类似电路中的一个，用于生成与一个感测区有关的重置信号。在感测像素阵列111的右侧也有多个电路，其中每个电路都与goa电路112类似，用于产生与一个感测区有关的选择信号。goa电路112包括多个移位寄存器电路。例如，goa电路112根据启动脉冲信号stv[2]、重置控制信号agor[2]、启用从上到下方向的第一移位方向控制信号u2d和启用从下到上方向的第二移位方向控制信号d2u，向图10的第二感测区111_2的感测像素行输出多个重置信号，包括sr[n
‑
1]、sr[n]、sr[n 1]等。这两个移位方向控制信号由光感应电路121提供，并被配置为控制goa电路112的移位寄存器电路向下或向上依次输出有效脉冲。为了执行环境光感应，重置信号sr[n
‑
1]、sr[n]、sr[n 1]和所有其他与感测区111_2有关的重置信号被重置控制信号agor[2]同时拉高(即，拉至有效电平)，这样就可以实现像图9a或图9b那样的重置操作时机。重置信号rest可用于重置相对于第二感测区111_2的goa电路112。
[0050]
为了防止指纹传感器之间的性能退化不一致，可以改变不同环境光感测周期中使用的感测区的位置，例如图11a和图11b中所示的例子。图11a和图11b分别是一个示意图，显示了根据本发明一实施例的多个光感测周期和相应的感测区的关系。一个感测像素阵列可按水平方向和垂直方向划分为多个感测区。scan1至scann表示按顺序执行的多个感光周期(或所述扫描周期)，scan1至scann中的每一个都分别在相应的感光区的位置上被标记。在图11a的例子中，光学感测电路121可以在第一帧期间内启动第一光感测周期scan1以产生第一环境光信息，并在第二帧期间(不同于第一帧期间)启动第二光学感测周期scan2以产生第二环境光信息，依此类推。由于感测像素阵列不仅沿垂直方向而且沿水平方向划分，因此光学感测电路121可以从不同的感测线组接收感测信号，用于不同的环境光感测周期。在图11a的例子中，感测区从左到右和从上到下使用。感测区可以完全不同或部分不同。图11b说明了在每个环境光感测周期中使用的感测区的位置以不同方式变化。各行感测区从上到下交错使用，这意味着奇数行的感测区从上到下依次使用，然后偶数行的感测区从上到下依次使用，关于每一行(无论奇数还是偶数)的感测区，在每个环境光感应周期中使用的感测区的位置从左到右变化。在每个各自的光感测周期中使用的感测区的位置可以按顺序或随机地改变。
[0051]
图12a和图12b各自是显示根据本发明一实施例的多个光感测周期和相应的感测区的关系的示意图。在图12a和图12b的例子中，在每个光感测周期中，在水平方向上使用三个感测区。scan1到scann表示按顺序执行的多个感光周期(或称扫描周期)，scan1到scann中的每一个都分别在相应的感光区的位置上被标记。参照图12a，每个环境光感测周期中使用的感测区的位置从上到下变化。参照图12b，在每个环境光感测周期中使用的感测区的位置从上到下交错变化，这意味着奇数感测区从上到下依次使用，然后偶数感测区从上到下依次使用。在每个各自的光感测周期中使用的感测区的位置可以按顺序改变，也可以随机地改变。
[0052]
图13是显示根据本发明一实施例的感测像素阵列的多个区域的环境光感测的示意图。参照图13，每个感测区111_1至111_7包括y个指纹感测像素行(y为正整数)，每个感测
区的一部分指纹感测像素行用于环境光感测。在本实施方案中，每个感测区的指纹感测像素行中只有第1行至第3行用于环境光感应，并可设计为依次或同时开启。对于光学感测电路121的每个指纹感测通道，在一个读出期间获得的感测信号可以包括多个指纹感测像素行的感测结果的汇总。光学感测电路121可以对读回的感测信号进行平均亮度计算以获得环境光信息。
[0053]
图14a是根据本发明一实施例的环境光感应的时序图。图14a是进一步描述图13所示的实施例，其中，通过启动脉冲信号stv[1]至stv[7]，其中每个启动脉冲信号具有有效脉冲，每个感测区的第一行指纹感测像素行同时被打开。重置信号rest[1]至rest[3]具有有效脉冲，这样每个感测区的第1至3行指纹感测像素行被依次重置。重置信号rest[4]至rest[y]没有活动脉冲。选择信号sel[1]至sel[3]具有有效脉冲，使每个感测区的第1至第3行指纹感测像素被依次读出。选择信号sel[4]至sel[y]没有活动脉冲。如图所示，环境光感应所需的曝光期间很长，以至于读出操作不能在执行重置操作的同一时间段内完成。图14b是根据本发明一实施例的环境光感应的时序图。图14b也是进一步描述图13中所示的实施例。与图14a相比，在图14b中，环境光感测所需的曝光期间很短，以便在一个帧期间f1中完成环境光感测周期的重置操作和读出操作。
[0054]
此外，"快速跳过"功能可进一步集成到图13所示的实施例中。快速跳过"的作用是快速扫描未使用的感测像素行。图15是根据本发明一实施例执行"快速跳过"的示意波形图。参照图15，在启动脉冲信号stv[x]被拉起后，对感应像素行进行扫描。在一个实施方案中，x是一个正整数，1≤x≤7。可以看到，扫描间隔sc1和sc3中的时钟信号clk的每个脉冲的宽度被减小，这样可以快速扫描未使用的感测像素行。在扫描区间sc2中，时钟信号clk的每个脉冲的宽度保持正常，这样就可以正常扫描使用过的感应像素行。此外，在同一感测区中扫描的指纹感测像素行可以在每次都变得不同(或不完全相同)，以防长期和固定位置的检测导致其中的指纹感测像素和其他区域之间的性能下降的过度差异。
[0055]
图16是根据本发明一实施例的集成驱动装置的操作方法的流程图。一起参考图1和图16，该集成驱动设备至少包括光学感测电路121和触摸感测电路1221。在步骤s110中，触摸感测电路1221在第一帧期间的多个触摸感应期间中执行触摸感应。在步骤s120中，光学感测电路121在第一帧期间的至少一个光学感测期中执行光学感测，以获得用于生成第一环境光信息的光学感测信号。触摸感测期和光学感测期是不重迭的。
[0056]
就硬件而言，应用处理器130、光学感测电路121、触摸感测电路1221和显示驱动电路1222的块可以是在集成电路上实现的逻辑电路。应用处理器130、光学感测电路121、触摸感测电路1221和显示驱动电路1222的相关功能可以通过利用硬件描述语言(例如，veriloghdl或vhdl)或其他适当的程序设计语言以硬件形式实现。例如，应用处理器130、光学感测电路121、触摸感测电路1221和显示驱动电路1222的相关功能可以在一个或多个控制器、微控制器、微处理器、特定应用集成电路、(asic)、数字信号处理器(dsp)、现场可编程设计门阵列(fpga)和/或其他处理单元的各种逻辑块、模块和电路中实施。
[0057]
就软件和/或固件而言，应用处理器130、光学感测电路121、触摸感测电路1221和显示驱动电路1222的相关功能可以做为程序设计代码实现。例如，应用处理器130、光学感测电路121、触摸感测电路1221和显示驱动电路1222可以通过利用一般程序设计语言(例如c、c 或汇编语言)或其他适当的程序设计语言来实现。程序设计代码可以记录/存储在记
录介质中，记录介质包括例如只读存储器(rom)、存储设备和/或随机存取存储器(ram)。计算机、中央处理单元(cpu)、控制器、微控制器或微处理器可以从记录介质中读取并执行程序设计代码，以实现相关功能。一个"非临时性计算机可读介质"，如磁带、磁盘、卡、半导体存储器、可编程设计逻辑电路等，可以做为记录介质。此外，程序也可以通过任何传输介质(通信网络、广播无线电波等)提供给计算机(或cpu)。该通信网络例如是互联网、有线通信、无线通信或其他通信介质。
[0058]
综上所述，本发明的屏下指纹传感器可被配置为不仅执行指纹感测，而且执行环境光感测(通称为光学感测)。此外，手持电子设备的屏幕的背光亮度可以根据感应到的环境光信息动态调整。此外，随后的指纹识别的曝光期间的长度可以根据感应到的环境光信息动态调整。通过这种方式，不需要在手持电子设备中设置独立的环境光传感器，并且可以根据所感知的环境光信息来执行各种应用。
[0059]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。