检测电路、纹路识别装置及驱动方法与流程

本公开实施例涉及一种检测电路、纹路识别装置及驱动方法。

背景技术：

随着移动终端的日益普及，越来越多的用户使用移动终端进行身份验证、电子支付等操作。由于皮肤纹路例如指纹图案或掌纹图案的唯一性，结合光学成像的指纹识别技术逐渐被移动电子设备采用以用于身份验证、电子支付等。如何提高指纹识别的精度是本领域关注的焦点问题。

技术实现要素：

本公开至少一实施例提供一种检测电路，包括光敏元件、开关子电路和电荷释放子电路。所述光敏元件和开关子电路以及所述电荷释放子电路电连接，且被配置为将接收的光信号转换为电信号；所述开关子电路被配置为输出所述电信号；以及所述电荷释放子电路被配置为在所述开关子电路输出所述电信号后，释放所述光敏元件中的电荷。

例如，在本公开一实施例提供的检测电路中，所述光敏元件包括阳极和阴极，所述电荷释放子电路被配置为在所述开关子电路输出所述电信号后，使得所述阳极的电位大于等于所述阴极的电位，从而释放所述光敏元件中的电荷。

例如，在本公开一实施例提供的检测电路中，所述电荷释放子电路包括第一晶体管，所述开关子电路包括第二晶体管；所述阳极被配置为接收第一电压，所述阴极和所述第一晶体管的第一极连接，所述第一晶体管的栅极被配置为接收第一控制信号，所述第一晶体管的第二极被配置为接收第二电压，所述第二晶体管的栅极被配置为接收第二控制信号，所述第二晶体管的第一极和所述阴极连接，所述第二晶体管的第二极被配置为输出所述电信号，所述第一电压大于所述第二电压。

例如，在本公开一实施例提供的检测电路中，所述阳极被配置为与可变电压端电连接，所述可变电压端被配置为在电荷释放操作中输出所述第一电压，在检测操作中输出偏置电压以使得所述光敏元件被负向偏置。

例如，在本公开一实施例提供的检测电路中，所述电荷释放子电路包括第一晶体管和第三晶体管，所述开关子电路包括第二晶体管；所述第一晶体管的栅极被配置为接收第一控制信号，所述第一晶体管的第一极被配置为接收第三电压，所述第一晶体管的第二极和所述阴极连接，所述第三晶体管的栅极被配置为接收第三控制信号，所述第三晶体管的第一极被配置为接收第四电压，所述第三晶体管的第二极和所述阳极连接，所述第二晶体管的栅极被配置为接收第二控制信号，所述第二晶体管的第一极和所述阴极连接，所述第二晶体管的第二极被配置为输出所述电信号，所述第四电压大于等于所述第三电压。

例如，在本公开一实施例提供的检测电路中，所述光敏元件包括阳极和阴极，所述电荷释放子电路被配置为在所述开关子电路输出所述电信号后，使得所述阳极和所述阴极电连接，从而释放所述光敏元件中的电荷。

例如，在本公开一实施例提供的检测电路中，所述电荷释放子电路包括第一晶体管，所述开关子电路包括第二晶体管；所述第一晶体管的第一极和所述阳极连接，所述第一晶体管的栅极被配置为接收第一控制信号，所述第一晶体管的第二极和所述阴极连接，所述第二晶体管的栅极被配置为接收第二控制信号，所述第二晶体管的第一极和所述阴极连接，所述第二晶体管的第二极被配置为输出所述电信号。

例如，在本公开一实施例提供的检测电路中，所述阳极被配置为接收第一电压，且所述第一电压小于零伏以使得所述光敏元件被负向偏置。

例如，在本公开一实施例提供的检测电路中，所述电荷释放子电路包括第一晶体管和第三晶体管，所述开关子电路包括第二晶体管；所述第一晶体管的栅极被配置为接收第一控制信号，所述第一晶体管的第一极和所述第三晶体管的第一极连接，所述第一晶体管的第二极和所述阴极连接，所述第三晶体管的栅极被配置为接收第三控制信号，所述第三晶体管的第二极和所述阳极连接，所述第二晶体管的栅极被配置为接收第二控制信号，所述第二晶体管的第一极和所述阴极连接，所述第二晶体管的第二极被配置为输出所述电信号。

例如，在本公开一实施例提供的检测电路中，所述电荷释放子电路包括第一晶体管和第三晶体管，所述开关子电路包括第二晶体管；所述第一晶体管的栅极被配置为接收第一控制信号，所述第一晶体管的第一极和所述阳极连接，所述第一晶体管的第二极和所述阴极连接，所述第三晶体管的栅极被配置为接收第三控制信号，所述第三晶体管的第一极被配置为接收第一电压，所述第三晶体管的第二极和所述阳极连接，所述第二晶体管的栅极被配置为接收第二控制信号，所述第二晶体管的第一极和所述阴极连接，所述第二晶体管的第二极被配置为输出所述电信号，所述第一电压小于零伏。

例如，本公开一实施例提供的检测电路还包括输出子电路，所述输出子电路和所述开关子电路连接以接收所述电信号，所述输出子电路被配置为对所述电信号进行处理以输出检测信号。

例如，在本公开一实施例提供的检测电路中，所述输出子电路包括运算放大器和存储电容，所述运放放大器的同相输入端被配置为接收参考电压，所述运算放大器的反相输入端被配置为接收所述电信号，所述运算放大器的输出端被配置为输出所述检测信号；所述存储电容的第一极和所述运算放大器的反相输入端连接，所述存储电容的第二极和所述运算放大器的输出端连接。

本公开至少一实施例提供一种纹路识别装置，包括显示面板以及设置在显示面板一侧的多个如本公开的实施例所述的检测电路，其中，所述显示面板包括多个像素单元，所述检测电路被配置为接收所述多个像素单元发出的且经触摸所述显示面板的纹路反射的光。

本公开至少一实施例提供一种检测电路的驱动方法，包括检测时段和在所述检测时段之后的电荷释放时段，其中，在所述检测时段，所述光敏元件将接收的光信号转换为电信号，所述开关子电路输出所述电信号；以及在所述电荷释放时段，所述电荷释放子电路在所述电信号被输出后释放所述光敏元件中的电荷。

例如，在本公开一实施例提供的驱动方法中，在所述检测电路包括输出子电路的情形下，所述检测时段包括复位子时段、光电转换子时段以及输出子时段，在所述复位子时段，所述开关子电路导通，并将所述输出子电路接收的参考电压提供至光敏元件的阴极以复位所述光敏元件；在所述光电转换子时段，所述开关子电路截止，所述光敏元件将接收的所述光信号转换为所述电信号；在所述输出子时段，所述开关子电路导通，所述输出子电路对所述开关子电路输出的所述电信号进行处理并输出所述检测信号。

本公开至少一实施例提供一种检测电路的驱动方法，包括检测时段和在所述检测时段之后的电荷释放时段，其中，在所述检测时段，所述光敏元件将接收的光信号转换为电信号，所述开关子电路输出所述电信号；在所述电荷释放时段，所述电荷释放子电路在所述电信号被输出后使得所述阳极的电位大于等于所述阴极的电位，从而释放所述光敏元件中的电荷。

本公开至少一实施例提供一种检测电路的驱动方法，包括检测时段和在所述检测时段之后的电荷释放时段，其中，在所述检测时段，所述光敏元件将接收的光信号转换为电信号，所述开关子电路输出所述电信号；在所述电荷释放时段，所述电荷释放子电路在所述电信号被输出后使得所述阳极和所述阴极电连接，从而释放所述光敏元件中的电荷。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1a为一种纹路识别装置的截面示意图；

图1b为对应于图1a的平面示意图；

图1c为纹路识别装置进行指纹识别的示意图；

图2a为一种点光源阵列的示意图；

图2b为点光源阵列切换时出现残影的示意图；

图3为本公开的一些实施例提供的一种检测电路的示意图；

图4为本公开的一些实施例提供的另一种检测电路的示意图；

图5为本公开的一些实施例提供的一种检测电路的电路图1；

图6为本公开的一些实施例提供的一种检测电路的电路图2；

图7为图6中所示的检测电路工作时的时序图；

图8为本公开的一些实施例提供的一种检测电路的电路图3；

图9为图8中所示的检测电路工作时的时序图；

图10为本公开的一些实施例提供的一种检测电路的电路图4；

图11为图10中所示的检测电路工作时的时序图；

图12为本公开的一些实施例提供的一种检测电路的电路图5；

图13为本公开的一些实施例提供的一种检测电路的电路图6；

图14为图12和图13中所示的检测电路工作时的时序图；以及

图15为本公开的一些实施例提供的纹路识别装置的示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

目前，窄边框显示屏技术逐渐成为主流，实现这种技术的手段之一是将具有指纹识别功能的检测电路(例如，图像传感器)集成到显示屏中，实现屏下指纹识别方式，从而提高显示屏的有效显示区域的面积。

图1a为一种纹路识别装置1的截面示意图，图1b为该纹路识别装置1的平面示意图,图1c为该纹路识别装置1进行指纹识别的示意图。

如图1a和图1b所示，纹路识别装置1具有触摸侧12(图1a中示出为纹路识别装置1的上侧)，且包括光源阵列和检测电路阵列60，例如该纹路识别装置1可以用于纹路(例如指纹或掌纹)的采集以用于指纹或掌纹识别。光源阵列包括多个光源30，这些光源30在预定区域内布置为阵列；检测电路阵列60设置在光源阵列的一侧，例如设置在光源阵列的远离触摸侧的一侧，检测电路阵列60包括多个检测电路11，这些检测电路11在预定区域内布置为阵列。该多个检测电路11被配置为可接收从光源30发出的且经纹路反射至检测电路11的光以用于纹路采集。例如，该反射至检测电路11的光是由具有纹路的操作体，例如操作者的手指或手掌反射到该纹路识别装置1中的光；该多个检测电路11根据该光产生的各个电信号来合成得到纹路图案。

在一些实施例中，该纹路识别装置1实现为显示装置，该显示装置包括显示阵列，该显示阵列包括多个子像素，该显示阵列用于实现光源阵列，例如，一个或多个子像素组合实现一个光源30，其所发出的光用于纹路采集。如图1c所示，该显示装置包括显示区域41和周边区域42，检测电路阵列60对应于显示区域41的部分或全部设置，使得显示区域41的部分或全部具有屏下指纹识别功能。例如，该显示装置为有机发光二极管(oled)显示装置或量子点发光二极管(qled)显示装置，相应地，显示阵列的子像素为oled子像素或qled子像素。纹路识别装置1的操作方法如下所述。如图1a所示，在操作者的手指等具有纹路的操作体触摸纹路识别装置1的触摸侧表面12时，光源30发出的光线可以被操作体反射，例如光线经光源阵列中各个光源30之间的间隙到达检测电路11，检测电路11感应接收到的光信号并输出检测信号，例如该检测信号可以提供至后端的处理器(例如集成电路芯片)以作进一步处理，从而获得操作体的纹路图像。

例如，如图1a、图1b和图1c所示，当具有纹路的操作体例如手指触摸纹路识别装置1的触摸侧表面12时，手指的触摸面积一般会大于一个光源30所占据的区域的面积，因此通常情况下需要进行多次检测才能获得一幅完整的纹路图像(例如，指纹图像)。

在纹路识别装置1进行纹路采集的过程中，首先使得部分光源30点亮(即发光)，形成一幅光源图案，然后检测电路阵列60进行检测获得部分纹路图像；然后使得在预定方向偏移预定距离的其它部分光源30点亮，即切换一幅光源图案，然后检测电路阵列60进行检测再获得部分纹路图像；如此经过多次循环，即可获得多幅部分纹路图像，将该多幅部分纹路图像进行拼接即可获得一幅完整的纹路图像。

在本公开的实施例中，将上述从点亮部分光源30开始到检测电路完成检测的一次循环称为一帧，以下各实施例与此相同，不再赘述。

例如，如图1b所示，三个点光源30排列形成第一图案210(构成线光源)，多个第一图案210彼此间隔排列为阵列，在多个第一图案210之间排列有第二图案220。和第一图案210类似的，第二图案220也由三个点光源30排列形成。例如，在第一帧时，可以使得第一图案210中的点光源30点亮，然后检测电路阵列60进行检测获得部分纹路图像，然后第一图案210中的点光源30熄灭；接着在第二帧中，可以使得第二图案220中的点光源30点亮，然后检测电路阵列600进行检测获得部分纹路图像，然后第二图案220中的点光源30熄灭。最后，将两帧中获得的两幅部分纹路图像进行拼接即可获得一幅完整的纹路图像，从而完成纹路识别。

需要说明的是，图1b仅是为了示例性地说明纹路识别的过程，本公开的实施例并不限于此，光源图案的选择以及切换顺序可以根据需要进行设置，还可将多于两帧中获得的部分纹路图像进行拼接获得一幅完整的纹路图像。

如上所述，具有纹路的操作体可以为手，此时检测电路11识别的纹路为皮肤纹路，例如指纹、掌纹等；另外，具有纹路的操作体也可以为具有一定纹路的非生物体，例如采用树脂等材料制作的具有一定纹路的物体，本公开的实施例对此不做限定。

在检测电路11中，为了感应接收到的光信号，在检测电路11中通常设置有光敏元件，例如该光敏元件可以采用pn型或pin型光电二极管，例如该pn型或pin型光电二极管可以集成在显示面板中。在制作该光电二极管中的光敏材料时，如果表面不平整，则形成的光电二极管可能会存在缺陷，例如由于感应光而产生的电荷(称为光生电荷)不能在足够短的时间内全部释放出去，从而会出现残影问题。特别是在需要切换多幅光源画面来进行拼接以实现光学纹路识别的技术方案中，例如点光源方案、线光源方案等，这种残影问题会更加严重。残影问题主要是由于制作工艺的缺陷会影响光生载流子的捕获和释放，例如，在当前帧的检测过程中载流子没有得到充分的释放，会造成电荷的累积，累积的电荷会在下一帧的检测过程中释放，从而造成残影。

图2a和图2b分别示出了在两帧检测中的两幅光源画面。图2a示出了四个点亮的点光源30的像310。例如，在第一帧中，该四个点光源30全部点亮，然后检测电路阵列进行检测，检测完成后进入第二帧。例如，如图2b所示，图2b中较亮的四个点对应于第二帧中应该点亮的四个光源30的像310，图2b中其余较暗的四个点即为对应于第一帧中的像310的残影320。也即，用于形成第一帧中点亮的四个点光源的像的检测电路，由于其中的光敏元件中的光生电荷没有在第一帧之后得到充分释放而积累到了第二帧，在第二帧中本该不输出图像的位置却输出了(相比于第一帧)减弱的图像，从而出现残影。这些残影影响了纹路识别的精度。

本公开的一些实施例提供一种检测电路，包括光敏元件、开关子电路和电荷释放子电路。光敏元件和开关子电路以及电荷释放子电路电连接，且被配置为将接收的光信号转换为电信号；开关子电路被配置为输出电信号；以及电荷释放子电路被配置为在开关子电路输出电信号后，释放光敏元件中的电荷。本公开的一些实施例还提供对应于上述检测电路的纹路识别装置和驱动方法。

本公开的一些实施例提供的检测电路、纹路识别装置以及驱动方法，通过在每一帧输出电信号后释放光敏元件中积累的电荷，例如光生电荷，可以避免残影问题，从而可以提高纹路识别的精度。

下面结合附图对本公开的实施例进行详细说明。

本公开的一些实施例提供一种检测电路100，如图3所示，该检测电路100包括光敏元件110、开关子电路120和电荷释放子电路130。

例如，光敏元件110和开关子电路120以及电荷释放子电路130电连接，且被配置为将接收的光信号转换为电信号es。例如，该检测电路100可以用于纹路识别装置，在进行纹路识别时，光源发出的光经过纹路反射后到达检测电路100，检测电路100中的光敏元件110可以感应接收到的光，即将接收的光信号转换为电信号es。例如，该电信号es可以为电流信号。例如，该电信号es可以传输至其它电路以作进一步的处理，从而得到纹路图像。例如，光敏元件110可以在一帧的光电转换子时段中进行上述光电转换，关于光电转换子时段将在下文中进行描述，这里不再赘述。

例如，光敏元件110可以采用光电二极管，例如该光电二极管为pn型或pin型光电二极管，其采用的半导体材料可以为硅、锗、硒、砷化镓等。本公开的实施例对光敏元件110的具体示例不作限定，只要是可以实现上述将接收的光信号转换为电信号es的元件均可。

例如，开关子电路120被配置为输出电信号es。例如，开关子电路120被配置为接收第二控制信号g2，当开关子电路120在第二控制信号g2的控制下导通时，可以将光敏元件110输出的电信号es输出。例如，开关子电路120可以在一帧的输出子时段中被导通。关于输出子时段将在下文中进行描述，这里不再赘述。

例如，电荷释放子电路130被配置为在开关子电路120输出电信号es后，释放光敏元件110中的电荷，例如光生电荷。例如，在一帧的输出子时段中，光敏元件110中的光生电荷可能并没有全部输出，即没有得到全部释放，在输出子时段完成后，光敏元件110中可能还残留有光生电荷，这些光生电荷会累积在光敏元件110中，从而会对下一帧的检测造成影响，所以需要在下一帧开始前将光敏元件110中残留的光生电荷释放掉。例如，在一帧的电荷释放时段中，电荷释放子电路130可以将光敏元件110中残留的光生电荷释放。关于电荷释放时段将在下文中进行描述，这里不再赘述。

本公开的一些实施例提供的检测电路100，通过设置电荷释放子电路130，可以在光敏元件110输出电信号es后释放光敏元件110依然残留的光生电荷，从而可以避免残影问题，进而可以提高采用该检测电路100的纹路识别装置的纹路识别的精度。

需要说明的是，在本公开的实施例中，将由于感应光而产生的电荷称为光生电荷，以下各实施例与此相同，不再赘述。

本公开的一些实施例还提供一种检测电路100，如图4所示，该检测电路100和图3中所示的检测电路100的区别在于还包括输出子电路140。

例如，该输出子电路140和开关子电路120连接以接收电信号es，输出子电路140被配置为对电信号es进行处理以输出检测信号vout。例如，输出子电路140可以对电信号es进行积分处理，例如，输出子电路140还可以对电信号es进行放大处理。例如，输出子电路140可以通过引线与处理器(例如集成电路芯片)耦接，从而可以将检测信号vout传输至该处理器，处理器可以对检测信号vout作进一步处理以得到纹路图像，该纹路图像可以用于实现纹路识别等操作。例如，该处理器可以由通用处理器或专用处理器实现，例如通过数字信号处理器(dsp)实现，本公开的实施例对此不做限定。

例如，输出子电路140可以在一帧的输出子时段中输出检测信号vout。例如，在一些实施例中，输出子电路140还可以被配置为接收参考电压vref；例如，在一帧的复位子时段中，开关子电路120导通，从而可以将参考电压vref提供至光敏元件110的一端，例如提供至光敏元件110的阴极，从而完成对光敏元件110的复位。关于复位子时段将在下文中进行描述，这里不再赘述。

在本公开的一些实施例提供的检测电路100中，光敏元件110包括阳极和阴极，电荷释放子电路130被配置为在开关子电路120输出电信号es后，使得光敏元件110的阳极的电位大于等于光敏元件110的阴极的电位，使得光敏元件110从截止状态转换为导通状态，从而释放光敏元件110中的积累的光生电荷。

例如，在一些实施例中，图4中所示的检测电路100可以实现为图5中的电路结构。

如图5所示，电荷释放子电路130包括第一晶体管t1，开关子电路120包括第二晶体管t2。光敏元件110采用pn型或pin型光电二极管，以下各实施例中的光敏元件110均以pin型光电二极管为例进行说明，在附图中以pin表示光敏元件110，不再赘述。

光敏元件pin的阳极被配置为接收第一电压vd1，光敏元件pin的阴极和第一晶体管t1的第一极连接，第一晶体管t1的栅极被配置为接收第一控制信号g1，第一晶体管t1的第二极被配置为接收第二电压vd2。

第二晶体管t2的栅极被配置为接收第二控制信号g2，第二晶体管t2的第一极和光敏元件的阴极连接，第二晶体管t2的第二极被配置为输出电信号es。

需要说明的是，本公开的实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应晶体管或其他特性相同的开关器件，本公开的实施例中均以薄膜晶体管为例进行说明。这里采用的晶体管的源极、漏极在结构上可以是对称的，所以其源极、漏极在结构上可以是没有区别的。在本公开的实施例中，为了区分晶体管除栅极之外的两极，直接描述了其中一极为第一极，另一极为第二极。

另外，在本公开的实施例中的晶体管均以n型晶体管为例进行说明，此时，第一极可以是漏极，第二极可以是源极。需要说明的是，本公开包括但不限于此。例如，本公开的实施例提供的检测电路中的一个或多个晶体管也可以采用p型晶体管，此时，第一极可以是源极，第二极可以是漏极，只需将选定类型的晶体管的各极的极性按照本公开的实施例中的相应晶体管的各极的极性相应连接即可。

例如，在图5所示的实施例中，在电荷释放操作中，第一电压vd1大于第二电压vd2。例如，第一电压vd1的取值范围为0v～10v；例如，第二电压vd2的取值范围为-6v～0v。需要说明的是，本公开的实施例对第一电压vd1和第二电压vd2的取值不做限定，只要第一电压vd1大于第二电压vd2即可。

例如，在一些实施例中，如图6所示，第一晶体管t1的第二极还可以被配置为接地，即在此情形中，第二电压vd2为零伏。

在图5和图6所示的实施例中，光敏元件pin的阳极被配置为与可变电压端电连接，可变电压端被配置为在电荷释放操作中输出第一电压vd1，在检测操作中输出偏置电压以使得光敏元件pin被负向偏置。例如，偏置电压小于零伏。

在本公开的一些实施例中，如图5和图6所示，输出子电路140包括运算放大器oa和存储电容c。运算放大器oa的同相输入端被配置为接收参考电压vref，运算放大器oa的反相输入端被配置为接收电信号es，例如，运算放大器oa的反相输入端和第二晶体管t2的第二极连接，运算放大器oa的输出端被配置为输出检测信号vout。存储电容c的第一极和运算放大器oa的反相输入端连接，存储电容c的第二极和运算放大器oa的输出端连接。例如存储电容c的大小和运算放大器oa输出的检测信号vout的动态范围正相关，例如，存储电容c变大时，相应的，检测信号vout的动态范围也变大。

下面结合图7所示的时序图对图6所示的检测电路100的工作原理进行描述。

例如，如图7所示，一帧包括检测时段p1和在检测时段p1之后的电荷释放时段p2。在检测时段p1，光敏元件pin将接收的光信号转换为电信号es，开关子电路120输出电信号es。

例如，在一些实施例中，检测时段p1包括复位子时段p11、光电转换子时段p12以及输出子时段p13。

在复位子时段p11，开关子电路120导通，并将输出子电路140接收的参考电压vref或其他初始化电压(vint)提供至光敏元件pin的阴极以复位光敏元件pin。例如，在复位子时段p11中，第二控制信号g2为高电平，第二晶体管t2被导通，第一控制信号g1为低电平，第一晶体管t1被截止。导通的第二晶体管t2可以将运算放大器oa的同相输入端接收的参考电压vref或其他初始化电压(vint)提供至光敏元件pin的阴极，从而复位光敏元件pin。例如，当多个检测电路100构成检测电路阵列时，在一帧的检测时段p1开始时，首先，复位检测电路阵列中的所有光敏元件pin，使得所有光敏元件pin的阴极的电位均设置为参考电压vref或其他初始化电压(vint)，从而使得所有的光敏元件pin都从同一个基准开始检测，可以提高纹路识别的精度。例如，在本公开的实施例中，参考电压vref的取值范围为1v～1.3v。

在光电转换子时段p12，开关子电路120截止，光敏元件pin处于负向偏置状态，由于光照而产生并累积光生电荷，由此将接收的光信号转换为电信号es。例如，在光电转换子时段p12中，第一控制信号g1和第二控制信号g2均为低电平，第一晶体管t1和第二晶体管t2均被截止。光敏元件pin的阳极接收的第一电压vd1为偏置电压，例如该偏置电压小于参考电压vref，从而使得光敏元件pin被负向偏置。当光敏元件pin被负向偏置时，在预定长度的光电转换子时段p12中，光敏元件pin累积的光生电荷的量与照射的光的强度成线性关系，因此光敏元件pin输出的电信号和接收的光信号成线性关系，例如光敏元件pin在光电转换子时段p12中将接收的光信号累积并转换为电信号es后输出。

在输出子时段p13，开关子电路120导通，输出子电路140对开关子电路120输出的电信号es进行处理并输出检测信号vout。例如，在输出子时段p13中，第二控制信号g2为高电平，第二晶体管t2被导通，第一控制信号g1为低电平，第一晶体管t1被截止。导通的第二晶体管t2可以将光敏元件pin输出的电信号es(即累积的光生电荷)传输至运算放大器oa的反相输入端，然后运算放大器oa可以对电信号es进行处理以输出检测信号vout。

需要说明的是，在上述一帧的检测时段p1中，光敏元件pin的阳极接收的第一电压vd1均为偏置电压，该偏置电压使得光敏元件pin被负向偏置，例如，该偏置电压小于零伏。

然后，在电荷释放时段p2，电荷释放子电路130在电信号es被输出后释放光敏元件pin中的电荷。例如，在一些实施例中，电荷释放子电路130在电信号es被输出后使得光敏元件pin的阳极的电位大于等于光敏元件pin的阴极的电位，从而光敏元件pin从负向偏置状态转换为非负向偏置状态，本身变为导通，从而释放光敏元件pin中残留的光生电荷。

例如，在电荷释放时段p2中，第一控制信号g1为高电平，第一晶体管t1被导通，第二控制信号g2为低电平，第二晶体管t2被截止。光敏元件pin的阳极接收的第一电压vd1由低电平变为高电平，例如该高电平大于零伏，使得光敏元件pin由负向偏置转变为正向偏置，从而使得在光敏元件pin的阳极和地(gnd)之间形成电流通路，残留在光敏元件pin中的光生电荷可以被迅速地导走，即光敏元件pin在检测时段p1中没有转移走而残留下来的电荷可以得到释放，从而可以避免残影问题，进而可以提高采用该检测电路的纹路识别装置进行纹路识别的精度。

本公开的一些实施例还提供一种检测电路，如图8所示，电荷释放子电路130包括第一晶体管t1和第三晶体管t3。下面只介绍和图6中所示的检测电路不同的部分。

第一晶体管t1的栅极被配置为接收第一控制信号g1，第一晶体管t1的第一极被配置为接收第三电压vd3，第一晶体管t1的第二极和光敏元件pin的阴极连接。

第三晶体管t3的栅极被配置为接收第三控制信号g3，第三晶体管t3的第一极被配置为接收第四电压vd4，第三晶体管t3的第二极和光敏元件pin的阳极连接。

例如，第四电压vd4大于等于第三电压vd3。

下面结合图9所示的时序图对图8所示的检测电路100的工作原理进行描述。

例如，如图9所示，一帧包括检测时段p1和在检测时段p1之后的电荷释放时段p2。在检测时段p1，光敏元件pin将接收的光信号转换为电信号es，开关子电路120输出电信号es。关于检测时段p1的详细描述可以参考图7对应的实施例中的相应描述，这里不再赘述。

如图9所示，例如，至少在电荷释放操作中，第一晶体管t1接收的第三电压vd3和第三晶体管t3接收的第四电压vd4均为恒定不变的电压。第三晶体管t3接收的第三控制信号g3在检测时段p1和电荷释放时段p2中均为高电平，即第三晶体管t3保持导通。又例如，在检测操作中，第三晶体管t3可接收不同于第四电压vd4的偏置电压，以使得光敏元件pin被负向偏置。

如图9所示，在一帧的电荷释放时段p2中，第一控制信号g1为高电平，第一晶体管t1被导通，第二控制信号g2为低电平，第二晶体管t2被截止。导通的第一晶体管t1将接收的第三电压vd3传输至光敏元件pin的阴极；导通的第三晶体管t3将接收的第四电压vd4传输至光敏元件pin的阳极。

例如，当第四电压vd4大于第三电压vd3时，光敏元件pin由负向偏置转变为正向偏置，从而使得在光敏元件pin的阳极和阴极之间形成电流通路，残留在光敏元件pin中的电荷可以被迅速地导走。又例如，当第四电压vd4等于第三电压vd3时，也相当于将光敏元件pin的阳极和阴极电连接至同一电压，使得光敏元件pin短路，从而释放光敏元件pin中的电荷。如图8所示，无论通过使得光敏元件pin变为正向偏置还是使得光敏元件pin短路，都可以将光敏元件pin中的电荷释放掉，从而可以避免残影问题，进而可以提高采用该检测电路的纹路识别装置进行纹路识别的精度。

在本公开的一些实施例提供的检测电路100中，光敏元件110包括阳极和阴极，电荷释放子电路130被配置为在开关子电路120输出电信号es后，使得光敏元件110的阳极和光敏元件110的阴极电连接，从而释放光敏元件110中的电荷。

本公开的一些实施例还提供一种检测电路100，如图10所示，电荷释放子电路130包括第一晶体管t1。下面只介绍和图6中所示的检测电路不同的部分。

第一晶体管t1的第一极和光敏元件pin的阳极连接，第一晶体管t1的栅极被配置为接收第一控制信号g1，第一晶体管t1的第二极和光敏元件pin的阴极连接。

例如，如图10所示，光敏元件pin的阳极被配置为接收第一电压vd1，且第一电压vd1小于零伏以使得光敏元件pin被负向偏置。

下面结合图11所示的时序图对图10所示的检测电路100的工作原理进行描述。

例如，如图11所示，一帧包括检测时段p1和在检测时段p1之后的电荷释放时段p2。在检测时段p1，光敏元件pin将接收的光信号转换为电信号es，开关子电路120输出电信号es。关于检测时段p1的详细描述可以参考图7对应的实施例中的相应描述，这里不再赘述。

在电荷释放时段p2，电荷释放子电路130在电信号es被输出后使得光敏元件pin的阳极和阴极电连接，从而释放光敏元件pin中的电荷。

如图11所示，在一帧的电荷释放时段p2中，第一控制信号g1为高电平，第一晶体管t1被导通，第二控制信号g2为低电平，第二晶体管t2被截止。导通的第一晶体管t1使得光敏元件pin的阳极和阴极电连接，即使得光敏元件pin短路，从而光敏元件pin的阳极和阴极上累积的光生电荷可以彼此中和，从而可以快速地释放光敏元件pin中的电荷。从而可以避免残影问题，进而可以提高采用该检测电路的纹路识别装置进行纹路识别的精度。

需要说明的是，在图10和图11所示的实施例中，第一电压vd1保持恒定，例如第一电压vd1小于零伏，从而使得光敏二极管pin被负向偏置，即光敏二极管保持负偏特性。相对于图7对应的实施例，图11对应的实施例中所采用的第一电压vd1只需要保持恒定，所以不用控制第一电压vd1在高电平和低电平之间变化，从而可以降低功耗。

另外，本公开的实施例中的电连接包括通过导线直接连接，也包括通过导通的晶体管进行连接，本公开的实施例对此不作限定。

本公开的一些实施例还提供一种检测电路100，如图12所示，电荷释放子电路130包括第一晶体管t1和第三晶体管t3。下面只介绍和图6中所示的检测电路不同的部分。

第一晶体管t1的栅极被配置为接收第一控制信号g1，第一晶体管t1的第一极和第三晶体管t3的第一极连接，第一晶体管t1的第二极和光敏元件pin的阴极连接，第三晶体管t3的栅极被配置为接收第三控制信号g3，第三晶体管t3的第二极和光敏元件pin的阳极连接。

例如，如图12所示，第三晶体管t3的第一极被配置为接收第一电压vd1，例如第一电压vd1小于零伏以使得光敏元件pin被负向偏置。

本公开的一些实施例还提供一种检测电路100，如图13所示，电荷释放子电路130包括第一晶体管t1和第三晶体管t3。下面只介绍和图6中所示的检测电路不同的部分。

第一晶体管t1的栅极被配置为接收第一控制信号g1，第一晶体管t1的第一极和光敏元件pin的阳极连接，第一晶体管t1的第二极和光敏元件pin的阴极连接，第三晶体管t3的栅极被配置为接收第三控制信号g3，第三晶体管t3的第一极被配置为接收第一电压vd1，第三晶体管t3的第二极和光敏元件pin的阳极连接。

例如，第一电压vd1小于零伏以使得光敏元件pin被负向偏置。

下面结合图14所示的时序图对图12和图13所示的检测电路100的工作原理进行描述。

例如，如图14所示，一帧包括检测时段p1和在检测时段p1之后的电荷释放时段p2。在检测时段p1，光敏元件pin将接收的光信号转换为电信号es，开关子电路120输出电信号es。关于检测时段p1的详细描述可以参考图7对应的实施例中的相应描述，这里不再赘述。

在电荷释放时段p2，电荷释放子电路130在电信号es被输出后使得光敏元件pin的阳极和阴极电连接，从而释放光敏元件pin中的电荷。

如图14所示，第一电压vd1为恒定不变的电压。第三晶体管t3接收第三控制信号g3在检测时段p1和电荷释放时段p2中均为高电平，即第三晶体管t3保持导通。

例如，在电荷释放时段p2中，第一控制信号g1为高电平，第一晶体管t1被导通，第二控制信号g2为低电平，第二晶体管t2被截止。对于图12中所示的检测电路来说，导通的第一晶体管t1和导通的第三晶体管t3使得光敏元件pin的阳极和阴极电连接；对于图13中所示的检测电路来说，导通的第一晶体管t1使得光敏元件pin的阳极和阴极电连接。光敏元件pin的阳极和阴极电连接使得光敏元件短路，从而可以快速的释放光敏元件pin中的电荷，从而可以避免残影问题，进而可以提高采用该检测电路的纹路识别装置进行纹路识别的精度。

在图12所示的检测电路中，在光敏元件pin释放电荷的通路中的电阻值为第一晶体管t1和第三晶体管t3串联的电阻值，相对于其它实施例，该检测电路可以降低释放光敏元件pin中的电荷时产生的电流，从而可以避免较大的电流对检测电路造成损坏。

需要说明的是，本公开的实施例提供的检测电路100中的例如第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3以及光敏元件pin可以直接设置在显示面板中，而例如运算放大器oa和存储电容c可以设置在与显示面板电连接的外部电路中。

本公开的一些实施例还提供一种纹路识别装置10，如图15所示，该纹路识别装置10具有触摸侧202(图15中示出为纹路识别装置10的上侧)，包括光源阵列，例如该纹路识别装置10可以用于纹路(例如指纹或掌纹)的采集以用于指纹或掌纹识别。光源阵列包括多个光源300，这些光源300在预定区域内布置为阵列；检测电路阵列600设置在光源阵列的一侧，例如设置在光源阵列的远离触摸侧的一侧，检测电路阵列600包括多个检测电路100，这些检测电路100在预定区域内布置为阵列。

上述实施例中，检测电路阵列600设置在光源阵列的远离触摸侧的一侧，例如，在其他实施例中，检测电路阵列600可以与光源阵列同层排布，例如检测电路阵列600包括的多个检测电路100与光源300同层间隔排布。又例如，光源阵列可以设置在检测电路阵列600的远离触摸侧的一侧，此时，光源300发出的光可以从相邻的检测电路100的间隙射出并经纹路反射至检测电路100。本公开的实施例对检测电路阵列600与光源阵列的排布方式不做具体限定，只要可实现多个检测电路100可接收从光源300发出的且经纹路反射至检测电路100的光以用于纹路采集即可。

例如，在一些实施例中，纹路识别装置10例如为具有屏下纹路识别功能的显示屏，相应地包括显示面板200，该显示面板200包括像素单元阵列，该像素单元阵列包括多个像素单元201。例如，显示面板200的像素单元阵列被用于实现为光源阵列，多个像素单元201实现为多个光源300。也即，显示面板200的像素单元201被复用为光源300，因此可以提高装置的紧凑性、降低各功能结构的布置难度。例如，显示面板200的整个显示区中的像素单元201都可以受控以被复用为光源300，检测电路阵列600也可以相应地布置在整个显示区下方，由此可以实现全屏纹路识别。

在另一些实施例中，具有屏下纹路识别功能的显示屏包括显示面板200以及单独提供的作为实现纹路识别的光源的发光元件，这些发光元件例如设置于像素单元阵列中相邻的像素单元之间，或者与像素单元重叠设置。

例如，在一些实施例中，显示面板200可以为有机发光二极管(oled)显示面板，也可以为量子点发光二极管(qled)显示面板等，本公开的实施例对此不做限定。oled显示面板例如可以为柔性oled显示面板。oled显示面板具有自发光特性，并且其显示像素单元的发光还可以根据需要进行控制或调制，从而可以为纹路采集提供便利，而且有助于提高装置的集成度。

例如，显示面板200除了包括像素单元阵列以外，还包括用于提供电信号(包括扫描信号、数据信号、检测信号等)的信号线(包括栅线、数据线、检测线等)，像素单元阵列中的每个像素单元201包括例如三个子像素，即红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，每个子像素包括发光器件(例如，oled器件)以及用于驱动该发光器件(oled器件)发光的像素驱动电路(例如包括薄膜晶体管、电容等)等。例如，可以通过驱动电路控制发光器件的发光状态以实现像素单元的点亮。

检测电路阵列600例如通过半导体工艺直接制备在显示面板200的一侧或者制备在显示面板200内部中，或者可以单独制备为检测芯片之后再安装在显示面板200的一侧。本公开的实施例对于检测电路阵列600的具体位置不作限制。

例如，检测电路阵列600中的检测电路100可以通过引线与处理器(例如集成电路芯片)耦接，从而可以将检测信号vout传送给该处理器，处理器可以对检测信号vout作进一步处理以实现纹路识别等操作。例如，该处理器可以由通用处理器或专用处理器实现，例如采用数字信号处理器(dsp)实现，本公开的实施例对此不做限定。

如图15所示，纹路识别装置10还可以包括控制器400。例如，该控制器400与光源阵列耦接，且被配置为控制光源阵列点亮或熄灭。例如，可以控制光源阵列在不同的光源画面之间进行切换。例如，当显示面板200中的像素单元201被复用为光源300时，控制器400与像素单元阵列耦接，从而可以控制像素单元阵列进行发光。

例如，控制器400可以为各种类型的具有处理功能的集成电路芯片，其可以具有各种计算架构，例如复杂指令集计算机(cisc)结构、精简指令集计算机(risc)结构或者一种实行多种指令集组合的结构。在一些实施例中，控制器230可以是微处理器，例如x86处理器或arm处理器，或者可以是数字处理器(dsp)等。

例如，在一些实施例中，控制器400还可以包括存储器，该存储器用于存储点亮形成一定形状的多个光源的控制程序以及分时点亮不同区域的多个光源的控制程序等。例如，该存储单元可以为任意形式的存储介质，例如易失性存储器或非易失性存储器等，例如半导体存储器或磁性介质存储器等，本公开的实施例对此不做限定。

本公开的实施例提供的纹路识别装置10可以在一帧的最后时段，例如在电荷释放时段释放光敏元件中残留的电荷，从而可以避免残影问题，进而可以提高纹路识别的精度。

本公开的一些实施例还提供一种驱动方法，该驱动方法可以用于本公开的实施例提供的任一检测电路100。该驱动方法包括检测时段p1和在检测时段之后的电荷释放时段p2。

在检测时段p1，光敏元件pin将接收的光信号转换为电信号es，开关子电路120输出电信号es。

在电荷释放时段p2，电荷释放子电路130在电信号es被输出后释放光敏元件pin中的电荷。

在本公开的一些实施例提供的驱动方法中，在检测电路100包括输出子电路140的情形下，检测时段p1包括复位子时段p11、光电转换子时段p12以及输出子时段p13。

在复位子时段p11，开关子电路120导通，并将输出子电路140接收的参考电压vref提供至光敏元件pin的阴极以复位光敏元件pin。

在光电转换子时段p12，开关子电路120截止，光敏元件pin将接收的光信号转换为电信号es。

在输出子时段p13，开关子电路120导通，输出子电路140对开关子电路120输出的电信号es进行处理并输出检测信号vout。

本公开的一些实施例还提供一种驱动方法，例如该驱动方法可以用于图5、图6以及图8所示的检测电路100。该驱动方法包括检测时段p1和在检测时段p1之后的电荷释放时段p2。

在检测时段p1，光敏元件pin将接收的光信号转换为电信号es，开关子电路120输出电信号es。

在电荷释放时段p2，电荷释放子电路130在电信号es被输出后使得光敏元件pin的阳极的电位大于等于光敏元件pin的阴极的电位，从而释放光敏元件pin中的电荷。

本公开的一些实施例还提供一种驱动方法，例如该驱动方法可以用于图10、图12以及图13所示的检测电路100。该驱动方法包括检测时段p1和在检测时段p1之后的电荷释放时段p2。

在检测时段p1，光敏元件pin将接收的光信号转换为电信号es，开关子电路120输出电信号es。

在电荷释放时段p2，电荷释放子电路130在电信号es被输出后使得光敏元件pin的阳极和光敏元件pin的阴极电连接，从而释放光敏元件pin中的电荷。

需要说明的是，关于本公开的实施例提供的驱动方法的详细描述以及技术效果可以参考本公开的实施例中对于检测电路100的工作原理的描述，这里不再赘述。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。