CN113228307A - 检测装置 - Google Patents

检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113228307A
CN113228307A CN201980086448.0A CN201980086448A CN113228307A CN 113228307 A CN113228307 A CN 113228307A CN 201980086448 A CN201980086448 A CN 201980086448A CN 113228307 A CN113228307 A CN 113228307A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
detection
light source
detection region
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980086448.0A
Other languages
English (en)
Inventor
加藤博文
纲岛贵徳
内田真
中村卓
泷本昭雄
染谷隆夫
横田知之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Tokyo NUC
Japan Display Inc
Original Assignee
University of Tokyo NUC
Japan Display Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Tokyo NUC, Japan Display Inc filed Critical University of Tokyo NUC
Publication of CN113228307A publication Critical patent/CN113228307A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing
    • G06T1/0007—Image acquisition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/117—Identification of persons
    • A61B5/1171—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof
    • A61B5/1172—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof using fingerprinting
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0488—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts with spectral filtering
    • G01J1/0492—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts with spectral filtering using at least two different filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/4228—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors arrangements with two or more detectors, e.g. for sensitivity compensation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1318—Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
    • H01L31/16—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources
    • H01L31/167—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources the light sources and the devices sensitive to radiation all being semiconductor devices characterised by at least one potential or surface barrier
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0233—Special features of optical sensors or probes classified in A61B5/00
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/1341—Sensing with light passing through the finger
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/14—Vascular patterns
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/15—Biometric patterns based on physiological signals, e.g. heartbeat, blood flow
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/70—Multimodal biometrics, e.g. combining information from different biometric modalities

Abstract

检测装置具有：传感器基材；多个光电转换元件，设置于传感器基材的检测区域，并输出与照射在各自上的光相应的信号；多个开关元件，分别设置于多个光电转换元件；多条栅极线，分别连接于多个开关元件，并在第一方向上延伸；第一光源，射出具有第一发光极大波长的第一光；以及第二光源，射出具有第二发光极大波长的第二光。

Description

检测装置
技术领域
本发明涉及检测装置。
背景技术
专利文献1中记载了在半导体基板上排列有多个光电二极管等光电转换元件的光学式传感器。光学式传感器能够通过从光电转换元件输出的信号根据照射的光量变化，来检测生物体信息。专利文献1的光学式传感器能够以细微的间距检测手指的表面的凹凸，并被用作指纹传感器。专利文献2中记载了具备感知红外线的多个传感器的显示装置。专利文献2的显示装置能够基于红外光的反射光检测手指的位置、指纹图案、静脉图案。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2018/0012069号说明书
专利文献2：日本特开2009-32005号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
对于光学式传感器，不限于手指、手掌等被检测体的指纹的形状，还要求其检测被检测体的各种生物体信息。在专利文献1和专利文献2中，存在难以用同一传感器检测多种不同的生物体信息的情况。
本发明的目的在于，提供能够利用同一传感器检测各种生物体信息的检测装置。
用于解决技术问题的方案
本发明的一方式的检测装置具有：传感器基材；多个光电转换元件，设置于所述传感器基材的检测区域，并输出与照射在各自上的光相应的信号；多个开关元件，分别设置于多个所述光电转换元件；多条栅极线，分别连接于多个所述开关元件，并在第一方向上延伸；第一光源，射出具有第一发光极大波长的第一光；以及第二光源，射出具有第二发光极大波长的第二光。
附图说明
图1是示出第一实施方式涉及的检测装置的俯视图。
图2是示出第一实施方式涉及的检测装置的构成例的框图。
图3是示出检测装置的电路图。
图4是示出多个局部检测区域的电路图。
图5是示出传感器部的概要剖面构成的剖视图。
图6是示意性示出入射到光电二极管的光的波长与转换效率之间的关系的图表。
图7是示出检测装置的动作例的时序波形图。
图8是示出图7中的读取期间的动作例的时序波形图。
图9是示意性示出第一实施方式涉及的检测装置中的传感器部与第一光源和第二光源之间的关系的俯视图。
图10是示意性示出第一实施方式涉及的检测装置的传感器部与第一光源和第二光源之间的关系的侧视图。
图11是用于说明检测装置的传感器部的驱动与光源的点亮动作之间的关系的说明图。
图12是用于说明第一实施方式的第一变形例涉及的传感器部的驱动与光源的点亮动作之间的关系的说明图。
图13是用于说明第一实施方式的第二变形例涉及的传感器部的驱动与光源的点亮动作之间的关系的说明图。
图14是示意性示出第二实施方式涉及的检测装置的传感器部与第一光源和第二光源之间的关系的俯视图。
图15是示意性示出第二实施方式涉及的检测装置的传感器部与第一光源和第二光源之间的关系的侧视图。
图16是用于说明第二实施方式涉及的检测装置的传感器部的驱动与光源的点亮动作之间的关系的说明图。
图17是示意性示出第三实施方式涉及的检测装置的传感器部与第一光源和第二光源之间的关系的侧视图。
图18是示意性示出第四实施方式涉及的检测装置的传感器部与第一光源和第二光源之间的关系的俯视图。
图19是示意性示出第五实施方式涉及的检测装置的传感器部与第一光源和第二光源之间的关系的侧视图。
图20是示意性示出第五实施方式的第三变形例涉及的检测装置的传感器部与第一光源和第二光源之间的关系的侧视图。
图21是示意性示出第六实施方式涉及的检测装置的传感器部与第一光源和第二光源之间的关系的俯视图。
图22是示意性示出第六实施方式涉及的检测装置的传感器部与第一光源和第二光源之间的关系的侧视图。
图23是示出第七实施方式涉及的检测装置的动作例的时序波形图。
图24是示出第八实施方式涉及的检测装置的多个局部检测区域的电路图。
图25是示出第八实施方式涉及的检测装置的动作例的时序波形图。
图26是示出第一光和第二光的发光光谱的一例的图表。
图27是示出第一光和第二光的发光光谱的其他例子的图表。
图28是示出第二滤波器的透过特性的一例的图表。
具体实施方式
参照附图对用于实施发明的方式(实施方式)进行详细说明。本发明并不限定于以下的实施方式所记载的内容。另外，以下所记载的构成要素中包括本领域技术人员能够容易想到的要素、实质上相同的要素。而且，以下所记载的构成要素能够适当组合。需要说明的是，公开只不过是一例，对于本领域技术人员在保持发明主旨下能够容易想到的适当变更，当然也包括在本发明的范围内。另外，有时为了使说明更加清楚，相较于实际的方式，附图有时会示意性表现各部分的宽度、厚度、形状等，但终究只不过是一例，并不限定本发明的解释。另外，在本说明书和各图中，关于已出现的图对于与前面已经描述过的要素相同的要素标注相同的附图标记，并适当省略详细说明。
(第一实施方式)
图1是示出第一实施方式涉及的检测装置的俯视图。如图1所示，检测装置1具有传感器基材21、传感器部10、栅极线驱动电路15、信号线选择电路16、检测电路48、控制电路122、电源电路123、第一光源基材51、第二光源基材52、第一光源61以及第二光源62。
控制基板121通过柔性印刷基板71电连接于传感器基材21。在柔性印刷基板71设置有检测电路48。在控制基板121设置有控制电路122及电源电路123。控制电路122例如是FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程逻辑门阵列)。控制电路122向传感器部10、栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16供给控制信号，以控制传感器部10的检测动作。另外，控制电路122向第一光源61以及第二光源62供给控制信号，以控制第一光源61以及第二光源62的点亮或者不点亮。电源电路123将传感器电源信号VDDSNS(参照图4)等电压信号供给至传感器部10、栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16。另外，电源电路123将电源电压供给至第一光源61和第二光源62。
传感器基材21具有检测区域AA和周边区域GA。检测区域AA是设置有传感器部10所具有的多个光电二极管PD(参照图4)的区域。周边区域GA是检测区域AA的外周与传感器基材21的端部之间的区域，是不与光电二极管PD重叠的区域。
栅极线驱动电路15及信号线选择电路16设置于周边区域GA。具体而言，栅极线驱动电路15设置在周边区域GA中的沿着第二方向Dy延伸的区域。信号线选择电路16设置于周边区域GA中的沿着第一方向Dx延伸的区域，设置于传感器部10与检测电路48之间。
需要说明的是，第一方向Dx是与传感器基材21平行的面内的一方向。第二方向Dy是与传感器基材21平行的面内的一方向，是与第一方向Dx正交的方向。需要说明的是，第二方向Dy也可以以不与第一方向Dx正交的方式交叉。另外，第三方向Dz是与第一方向Dx及第二方向Dy正交的方向，是传感器基材21的法线方向。
多个第一光源61设置于第一光源基材51，并沿第二方向Dy排列。多个第二光源62设置于第二光源基材52，并沿第二方向Dy排列。第一光源基材51及第二光源基材52分别经由设置于控制基板121的端子部124、125与控制电路122及电源电路123电连接。
多个第一光源61及多个第二光源62例如使用无机LED(Light Emitting Diode：发光二极管)、有机EL(OLED：Organic Light Emitting Diode：有机发光二极管)等。多个第一光源61及多个第二光源62分别射出不同波长的第一光L61及第二光L62(参照图9)。即，第一光L61具有第一发光极大波长MW1，第二光L62具有与第一发光极大波长MW1不同的第二发光极大波长。所谓发光极大波长是在示出第一光L61和第二光L62各自的波长与发光强度的关系的发光光谱中表示最大的发光强度的波长。
图26是示出第一光和第二光的发光光谱的一例的图表。图26所示的图表1的横轴为波长，纵轴为发光强度。如图26所示，作为一例，第一光L61具有520nm以上且600nm以下，例如560nm左右的第一发光极大波长MW1，第二光L62具有600nm以上且700nm以下，例如660nm左右的第二发光极大波长MW2。也就是说，第二光L62的第二发光极大波长MW2比第一光L61的第一发光极大波长MW1长。在该情况下，第一光L61和第二光L62是可见光。第一光L61是蓝色或绿色的光，第二光L62是红色的光。
从第一光源61射出的第一光L61被手指Fg等被检测体的表面反射而入射到传感器部10。由此，传感器部10能够通过检测手指Fg等的表面的凹凸的形状来检测指纹。从第二光源62射出的第二光L62被手指Fg等的内部反射或者透过手指Fg等入射到传感器部10。由此，传感器部10能够检测手指Fg等的内部的与生物体相关的信息。与生物体相关的信息例如是手指Fg、手掌的脉搏等。
第一光L61和第二光L62的波长不限于上述的例子，可以适当变更。图27是示出第一光和第二光的发光光谱的其他例子的图表。如图27的图表2所示，例如，第一光L61也可以具有520nm以上且600nm以下，例如560nm左右的第一发光极大波长MW1，第二光L62也可以具有780nm以上且900nm以下，例如850nm左右的第二发光极大波长MW2。在该情况下，第一光L61是蓝色或绿色的可见光，第二光L62是红外光。传感器部10能够基于从第一光源61射出的第一光L61检测指纹。从第二光源62射出的第二光L62被手指Fg等被检测体的内部反射或者透过手指Fg等入射到传感器部10。由此，传感器部10能够检测血管像(静脉图案)来作为手指Fg等的内部的与生物体相关的信息。
或者，第一光L61也可以具有600nm以上且700nm以下，例如660nm左右的第一发光极大波长MW1，第二光L62也可以具有780nm以上且900nm以下，例如850nm左右的第二发光极大波长MW2。在该情况下，传感器部10基于从第一光源61射出的第一光L61以及从第二光源62射出的第二光L62，除了能够检测脉搏、血管像以外，还能够检测血氧浓度，以作为与生物体相关的信息。这样，检测装置1由于具有第一光源61及多个第二光源62，所以，通过进行基于第一光L61的检测和基于第二光L62的检测，能够检测各种与生物体相关的信息。
需要说明的是，图1所示的第一光源61及第二光源62的配置仅为一例，能够适当变更。例如，也可以在第一光源基材51及第二光源基材52分别配置多个第一光源61及多个第二光源62。在该情况下，包括多个第一光源61的组和包括多个第二光源62的组既可以在第二方向Dy上排列配置，也可以将第一光源61和第二光源62交替地配置在第二方向Dy上。另外，设置有第一光源61和第二光源62的光源基材也可以是一个或三个以上。
图2是示出第一实施方式涉及的检测装置的构成例的框图。如图2所示，检测装置1还具有检测控制部11和检测部40。检测控制部11的功能的一部分或全部包括在控制电路122中。另外，检测部40中除了检测电路48以外的功能的一部分或全部包括在控制电路122中。
传感器部10是具有作为光电转换元件的光电二极管PD的光传感器。传感器部10具有的光电二极管PD将与被照射的光相应的电信号作为检测信号Vdet输出至信号线选择电路16。另外，传感器部10按照从栅极线驱动电路15供给的栅极驱动信号Vgcl来进行检测。
检测控制部11是向栅极线驱动电路15、信号线选择电路16及检测部40分别供给控制信号并控制这些动作的电路。检测控制部11将开始信号STV、时钟信号CK、复位信号RST1等各种控制信号供给至栅极线驱动电路15。并且，检测控制部11将选择信号ASW等各种控制信号供给至信号线选择电路16。另外，检测控制部11将各种控制信号供给至第一光源61及第二光源62，以控制各自的点亮及不点亮。
栅极线驱动电路15是基于各种控制信号驱动多条栅极线GCL(参照图3)的电路。栅极线驱动电路15依次或同时选择多条栅极线GCL，并将栅极驱动信号Vgcl供给至所选择的栅极线GCL。由此，栅极线驱动电路15选择与栅极线GCL连接的多个光电二极管PD。
信号线选择电路16是依次或同时选择多条信号线SGL(参照图3)的开关电路。信号线选择电路16例如是多路复用器。信号线选择电路16基于从检测控制部11供给的选择信号ASW，连接被选择的信号线SGL和检测电路48。由此，信号线选择电路16将光电二极管PD的检测信号Vdet输出到检测部40。
检测部40具备检测电路48、信号处理部44、坐标提取部45、存储部46、检测定时控制部47以及图像处理部49。检测定时控制部47基于从检测控制部11供给的控制信号进行控制，以使得检测电路48、信号处理部44、坐标提取部45以及图像处理部49同步动作。
检测电路48例如是模拟前端电路(AFE：Analog Front End)。检测电路48是至少具有检测信号放大部42和A/D转换部43的功能的信号处理电路。检测信号放大部42放大检测信号Vdet。A/D转换部43将从检测信号放大部42输出的模拟信号转换为数字信号。
信号处理部44是基于检测电路48的输出信号检测输入到传感器部10的规定的物理量的逻辑电路。信号处理部44在手指Fg接触或接近检测面的情况下，能够基于来自检测电路48的信号检测手指Fg、手掌的表面的凹凸。另外，信号处理部44能够基于来自检测电路48的信号检测与生物体相关的信息。与生物体相关的信息例如是手指Fg、手掌的血管像、脉波、脉搏、血氧浓度等。
此外，信号处理部44也可以获取通过多个光电二极管PD同时检测出的检测信号Vdet(与生物体相关的信息)，并执行将它们平均化的处理。在该情况下，检测部40能够抑制由噪声、手指Fg等被检测体与传感器部10之间的相对位置偏离引起的测量误差，从而能够进行稳定的检测。
存储部46暂时保存通过信号处理部44运算出的信号。存储部46例如也可以是RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、寄存器电路等。
坐标提取部45是当在信号处理部44中检测到手指接触或接近时求出手指等的表面的凹凸的检测坐标的逻辑电路。另外，坐标提取部45是求出手指Fg、手掌的血管的检测坐标的逻辑电路。图像处理部49组合从传感器部10的各光电二极管PD输出的检测信号Vdet，以生成示出手指Fg等的表面的凹凸的形状的二维信息以及示出手指Fg、手掌的血管的形状的二维信息。需要说明的是，坐标提取部45也可以不计算检测坐标而作为传感器输出Vo来输出检测信号Vdet。另外，坐标提取部45及图像处理部49也可以是不包括在检测部40中的情况。
接着，对检测装置1的电路构成例进行说明。图3是示出检测装置的电路图。图4是示出多个局部检测区域的电路图。需要说明的是，在图4中，也一并示出检测电路48的电路构成。
如图3所示，传感器部10具有以矩阵状排列的多个局部检测区域PAA。在多个局部检测区域PAA分别设置有光电二极管PD。
栅极线GCL在第一方向Dx上延伸，并与在第一方向Dx上排列的多个局部检测区域PAA连接。另外，多条栅极线GCL(1)、GCL(2)、……、GCL(8)在第二方向Dy上排列，且分别与栅极线驱动电路15连接。需要说明的是，在以下的说明中，在无需区分说明多条栅极线GCL(1)、GCL(2)、……、GCL(8)的情况下，仅表示为栅极线GCL。另外，在图3中为了使说明易于理解，示出了8条栅极线GCL，但仅是一例，栅极线GCL也可以排列M条(M为8以上，例如M＝256)。
信号线SGL在第二方向Dy上延伸，并与在第二方向Dy上排列的多个局部检测区域PAA的光电二极管PD连接。此外，多条信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(12)在第一方向Dx上排列，且分别与信号线选择电路16以及复位电路17连接。需要说明的是，在以下的说明中，在无需区分说明多条信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(12)的情况下，仅表示为信号线SGL。
另外，为了使说明易于理解，示出了12条信号线SGL，但只是一例，信号线SGL也可以排列N条(N为12以上，例如N＝252)。另外，在图3中，在信号线选择电路16与复位电路17之间设置有传感器部10。并不限定于此，信号线选择电路16和复位电路17也可以分别连接于信号线SGL的相同方向的端部。另外，一个传感器实质上的面积例如基本上为50×50um2，检测区域AA的分辨率例如基本上为508ppi，配置于检测区域AA的传感器数例如为252单元×256单元，检测区域AA的面积例如为12.6×12.8mm2。
栅极线驱动电路15从控制电路122(参照图2)接收开始信号STV、时钟信号CK、复位信号RST1等各种控制信号。栅极线驱动电路15基于各种控制信号，分时地依次选择多条栅极线GCL(1)、GCL(2)、……、GCL(8)。栅极线驱动电路15向所选择的栅极线GCL供给栅极驱动信号Vgcl。由此，栅极驱动信号Vgcl被供给至与栅极线GCL连接的多个第一开关元件Tr，在第一方向Dx上排列的多个局部检测区域PAA被选择为检测对象。
需要说明的是，栅极线驱动电路15也可以按指纹的检测以及不同的多个与生物体相关的信息(脉波、脉搏、血管像、血氧浓度等)的各个检测模式执行不同的驱动。例如，栅极线驱动电路15也可以捆束多条栅极线GCL以进行驱动。
具体而言，栅极线驱动电路15基于控制信号，同时选择栅极线GCL(1)、GCL(2)、……、GCL(8)中的规定数量的栅极线GCL。例如，栅极线驱动电路15同时选择从栅极线GCL(1)到栅极线GCL(6)这6条栅极线，并供给栅极驱动信号Vgcl。栅极线驱动电路15通过所选择的6条栅极线GCL向多个第一开关元件Tr供给栅极驱动信号Vgcl。由此，包括在第一方向Dx及第二方向Dy上排列的多个局部检测区域PAA的检测区域组PAG1、PAG2分别被选择为检测对象。栅极线驱动电路15捆束规定数量的栅极线GCL以进行驱动，并对每一份规定数量的栅极线GCL依次供给栅极驱动信号Vgcl。
信号线选择电路16具有多条选择信号线Lsel、多条输出信号线Lout和第三开关元件TrS。多个第三开关元件TrS分别对应多条信号线SGL设置。6条信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(6)与公共输出信号线Lout1连接。6条信号线SGL(7)、SGL(8)、……、SGL(12)与公共输出信号线Lout2连接。输出信号线Lout1、Lout2分别与检测电路48连接。
在这里，将信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(6)作为第一信号线块，将信号线SGL(7)、SGL(8)、……、SGL(12)作为第二信号线块。多条选择信号线Lsel分别与一个信号线块中包括的第三开关元件TrS的栅极连接。此外，一条选择信号线Lsel与多个信号线块的第三开关元件TrS的栅极连接。
具体而言，选择信号线Lsel1、Lsel2、……、Lsel6分别与对应于信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(6)的第三开关元件TrS连接。另外，选择信号线Lsel1连接于与信号线SGL(1)对应的第三开关元件TrS和与信号线SGL(7)对应的第三开关元件TrS。选择信号线Lsel2连接于与信号线SGL(2)对应的第三开关元件TrS和与信号线SGL(8)对应的第三开关元件TrS。
控制电路122(参照图1)将选择信号ASW依次供给至选择信号线Lsel。由此，信号线选择电路16通过第三开关元件TrS的动作，在一个信号线块中以分时方式依次选择信号线SGL。另外，信号线选择电路16在多个信号线块中分别逐条选择信号线SGL。通过这样的构成，检测装置1能够减少包括检测电路48的IC(Integrated Circuit：集成电路)的数量、或IC的端子数。
需要说明的是，信号线选择电路16也可以捆束多条信号线SGL以将其连接至检测电路48。具体而言，控制电路122(参照图1)将选择信号ASW同时供给到选择信号线Lsel。由此，信号线选择电路16通过第三开关元件TrS的动作，在一个信号线块中选择多条信号线SGL(例如6条信号线SGL)，并将多条信号线SGL和检测电路48连接。由此，由检测区域组PAG1、PAG2检测出的信号被输出到检测电路48。在该情况下，来自检测区域组PAG1、PAG2中包括的多个局部检测区域PAA(光电二极管PD)的信号被整合并输出至检测电路48。
通过栅极线驱动电路15和信号线选择电路16的动作，对每个检测区域组PAG1、PAG2进行检测，由此，通过1次检测得到的检测信号Vdet的强度提高，因此能够提高传感器灵敏度。另外，能够缩短检测所需的时间。因此，检测装置1能够在短时间内反复执行检测，因此能够提高S/N比，另外，能够高精度地检测脉波等与生物体相关的信息的时间变化。
如图3所示，复位电路17具有基准信号线Lvr、复位信号线Lrst以及第四开关元件TrR。第四开关元件TrR与多条信号线SGL对应地设置。基准信号线Lvr与多个第四开关元件TrR的源极或者漏极中的一方连接。复位信号线Lrst与多个第四开关元件TrR的栅极连接。
控制电路122将复位信号RST2供给至复位信号线Lrst。由此，多个第四开关元件TrR导通，多条信号线SGL与基准信号线Lvr电连接。电源电路123向基准信号线Lvr供给基准信号COM。由此，对多个局部检测区域PAA中包括的电容元件Ca(参照图4)供给基准信号COM。
如图4所示，局部检测区域PAA包括光电二极管PD、电容元件Ca以及第一开关元件Tr。在图4中示出多条栅极线GCL中在第二方向Dy上排列的两个栅极线GCL(m)、GCL(m+1)。另外，示出多条信号线SGL中在第一方向Dx上排列的两个信号线SGL(n)、SGL(n+1)。局部检测区域PAA是由栅极线GCL和信号线SGL包围的区域。第一开关元件Tr与光电二极管PD对应地设置。第一开关元件Tr是由薄膜晶体管构成的，在该例子中，由n沟道的MOS(Metal OxideSemiconductor：金属氧化物半导体)型的TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)构成。
属于在第一方向Dx上排列的多个局部检测区域PAA的第一开关元件Tr的栅极与栅极线GCL连接。属于沿第二方向Dy排列的多个局部检测区域PAA的第一开关元件Tr的源极与信号线SGL连接。第一开关元件Tr的漏极与光电二极管PD的阴极以及电容元件Ca连接。
从电源电路123向光电二极管PD的阳极供给传感器电源信号VDDSNS。另外，从电源电路123向信号线SGL以及电容元件Ca供给成为信号线SGL以及电容元件Ca的初始电位的基准信号COM。
当光照射到局部检测区域PAA时，与光量相应的电流在光电二极管PD中流动，由此电荷蓄积在电容元件Ca中。若第一开关元件Tr导通，则电流与蓄积在电容元件Ca中的电荷相应地在信号线SGL中流动。信号线SGL经由信号线选择电路16的第三开关元件TrS与检测电路48连接。由此，检测装置1能够按照局部检测区域PAA或者检测区域组PAG1、PAG2检测与照射到光电二极管PD的光的光量相应的信号。
检测电路48在读取期间Pdet(参照图7)开关SSW导通，与信号线SGL连接。检测电路48的检测信号放大部42将从信号线SGL供给的电流的变动转换为电压的变动来进行放大。检测信号放大部42的非反相输入部(+)被输入具有固定的电位的基准电压Vref，且在反相输入端子(－)连接有信号线SGL。在本实施方式中，将与基准信号COM相同的信号作为基准电压Vref来进行输入。另外，检测信号放大部42具有电容元件Cb和复位开关RSW。在复位期间Prst(参照图7)中，复位开关RSW导通，电容元件Cb的电荷被复位。
接着，对光电二极管PD的构成进行说明。图5是示出传感器部的概要剖面构成的剖视图。
如图5所示，传感器部10具备传感器基材21、TFT层22、绝缘层23、光电二极管PD以及保护膜24。传感器基材21是绝缘性的基材，例如使用玻璃、树脂材料。传感器基材21并不限定于平板状，也可以具有曲面。在该情况下，传感器基材21也可以是薄膜状的树脂。传感器基材21具有第一面S1和第一面S1的相反一侧的第二面S2。在第一面S1顺序层叠有TFT层22、绝缘层23、光电二极管PD、保护膜24。
TFT层22设置有上述的栅极线驱动电路15、信号线选择电路16等电路。另外，在TFT层22设置有第一开关元件Tr等TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)、栅极线GCL、信号线SGL等各种布线。传感器基材21以及TFT层22是针对每个规定的检测区域驱动传感器的驱动电路基板，也被称为背板。
绝缘层23为无机绝缘层。作为绝缘层23，例如使用氧化硅(SiO2)等氧化物、氮化硅(SiN)等氮化物。
光电二极管PD设置在绝缘层23之上。光电二极管PD具有光电转换层31、阴极电极35以及阳极电极34。在与传感器基材21的第一面S1垂直的方向上，按照阴极电极35、光电转换层31、阳极电极34的顺序层叠。需要说明的是，光电二极管PD的层叠顺序也可以是阳极电极34、光电转换层31、阴极电极35的顺序。
光电转换层31的特性(例如电压电流特性、电阻值)根据照射的光变化。可以使用有机材料来作为光电转换层31的材料。具体而言，例如能够使用作为低分子有机材料的C60(富勒烯)、PCBM(苯基C61丁酸甲酯：Phenyl C61-butyric acid methyl ester)、CuPc(酞菁铜：Copper phthalocyanine)、F16CuPc(十六氟酞菁铜)、rubrene(红荧烯：5,6,11,12-tetraphenyltetracene：5,6,11,12-四苯基并四苯)、PDI(Perylene(二萘嵌苯)的衍生物)等来作为光电转换层31。
光电转换层31能够使用这些低分子有机材料以蒸镀型(Dry Process：干法)形成。在该情况下，光电转换层31例如也可以是CuPc与F16CuPc的层叠膜、或者rubrene与C60的层叠膜。光电转换层31也能够以涂布型(Wet Process：湿法)形成。在该情况下，光电转换层31使用将上述的低分子有机材料与高分子有机材料组合而成的材料。例如作为高分子有机材料，可以使用P3HT(poly(3-hexy1thiophene)：聚3-乙基噻吩)、F8BT(F8-alt-benzothiadiazole：9,9-二辛基芴-并苯噻二唑)等。光电转换层31能够设为P3HT与PCBM混合的状态的膜、或者F8BT与PDI混合的状态的膜。
阴极电极35与阳极电极34隔着光电转换层31相对。阳极电极34例如使用ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)等具有透光性的导电性材料。阴极电极35例如使用银(Ag)、铝(Al)等金属材料。或者，阴极电极35也可以是包含这些金属材料中的至少一种以上的合金材料。
通过控制阴极电极35的膜厚，能够将阴极电极35形成为具有透光性的半透过型电极。例如，阴极电极35通过以膜厚为10nm的Ag薄膜形成，而具有60％左右的透光性。在该情况下，光电二极管PD能够检测从传感器基材21的两面侧照射的光，例如从第一面S1侧照射的第一光L61以及从第二面S2侧照射的第二光L62双方。
保护膜24设置为覆盖阳极电极34。保护膜24是钝化膜，是为了保护光电二极管PD而设置的。
图6是示意性示出入射到光电二极管的光的波长与转换效率的关系的图表。图6示出的图表的横轴是入射到光电二极管PD的光的波长，纵轴是光电二极管PD的外部量子效率。外部量子效率例如由入射到光电二极管PD的光的光量子数与从光电二极管PD流到外部的检测电路48的电流的比来表示。
如图6所示，光电二极管PD在300nm至1000nm左右的波段内具有良好的效率。即，光电二极管PD对从第一光源61射出的第一光L61以及从第二光源62射出的第二光L62双方的波长具有灵敏度。因此，能够通过一个光电二极管PD检测具有不同波长的多个光。
接下来，对检测装置1的动作例进行说明。图7是示出检测装置的动作例的时序波形图。图8是示出图7中的读取期间的动作例的时序波形图。
如图7所示，检测装置1具有复位期间Prst、曝光期间Pex以及读取期间Pdet。电源电路123在复位期间Prst、曝光期间Pex以及读取期间Pdet，将传感器电源信号VDDSNS供给到光电二极管PD的阳极。传感器电源信号VDDSNS是对光电二极管PD的阳极-阴极间施加反向偏压的信号。例如，虽然光电二极管PD的阴极基本上为0.75V的基准信号COM，但是通过向阳极施加基本上为-1.25V的传感器电源信号VDDSNS，阳极-阴极之间被施加基本上为2.0V的反向偏压。此外，当检测850nm的波长时，通过施加2V的反向偏压，光电二极管PD能够获得0.5A/W以上且0.7A/W以下的高灵敏度，并且优选获得0.57A/W左右的高灵敏度。此外，光电二极管的特性为，在施加2V的反向偏压时，暗电流密度(dark current density)为1.0×10-7A/cm2，在检测输出基本上为2.9mW/cm2的850nm的波长的光时，使用光电流密度(photocurrent density)为1.2×10-3A/cm2。另外，在照射850nm的波长的光时，当施加2V的反向偏压时，外部量子效率(EQE)约为1.0。在将复位信号RST2设为“H”之后，控制电路122向栅极线驱动电路15供给开始信号STV及时钟信号CK，复位期间Prst开始。在复位期间Prst内，控制电路122向复位电路17供给基准信号COM，并导通用于通过复位信号RST2供给复位电压的第四开关晶体管TrR。由此，对各信号线SGL供给基准信号COM以作为复位电压。基准信号COM例如被设为0.75V。
在复位期间Prst内，栅极线驱动电路15基于开始信号STV、时钟信号CK及复位信号RST1，依次选择栅极线GCL。栅极线驱动电路15将栅极驱动信号Vgcl依次供给到栅极线GCL。栅极驱动信号Vgcl具有脉冲状的波形，该脉冲状的波形具有作为高电平电压的电源电压VDD和作为低电平电压的电源电压VSS。在图7中，设置有M条(例如M＝256)栅极线GCL，栅极驱动信号Vgcl(1)、……、Vgcl(M)被依次供给至各栅极线GCL。
由此，在复位期间Prst内，所有的局部检测区域PAA的电容元件Ca依次与信号线SGL电连接，以被供给基准信号COM。其结果，蓄积在电容元件Ca的电容的电荷被复位。
在栅极驱动信号Vgcl(M)被供给至栅极线GCL之后，曝光期间Pex开始。需要说明的是，与各栅极线GCL对应的局部检测区域PAA中的、实际的曝光期间Pex(1)、……、Pex(M)的开始的定时及结束的定时不同。曝光期间Pex(1)、……、Pex(M)分别在栅极驱动信号Vgcl在复位期间Prst从高电平电压的电源电压VDD变化为低电平电压的电源电压VSS的定时开始。此外，曝光期间Pex(1)、……、Pex(M)分别在栅极驱动信号Vgcl在读取期间Pdet从电源电压VSS变化为电源电压VDD的定时结束。曝光期间Pex(1)、……、Pex(M)的曝光时间的长度相等。
在曝光期间Pex内，电流根据照射到光电二极管PD的光在各局部检测区域PAA中流动。其结果，电荷蓄积于各电容元件Ca。
在读取期间Pdet开始之前的定时，控制电路122使复位信号RST2成为低电平电压。由此，复位电路17的动作停止。在读取期间Pdet内，与复位期间Prst同样，栅极线驱动电路15向栅极线GCL依次供给栅极驱动信号Vgcl(1)、……、Vgcl(M)。
具体而言，如图8所示，栅极线驱动电路15在期间t(1)内，对栅极线GCL(1)供给高电平电压(电源电压VDD)的栅极驱动信号Vgcl
(1)。控制电路122在栅极驱动信号Vgcl(1)为高电平电压(电源电压VDD)的期间，将选择信号ASW1、……、ASW6依次供给至信号线选择电路16。由此，通过栅极驱动信号Vgcl(1)选择的局部检测区域PAA的信号线SGL依次或同时连接至检测电路48。其结果，检测信号Vdet被按照局部检测区域PAA供给至检测电路48。需要说明的是，作为一例，将从栅极驱动信号Vgcl(1)变为高电平起至开始供给最初的选择信号ASW1的时间设为大约为20us(基本上为20us)，作为一例，将供给各个选择信号ASW1、……、ASW6的时间作设为大约为60us(基本上为60us)。这样的高速响应性能够通过使用使用了迁移率基本上为40cm2/Vs的低温多晶硅(LTPS)的薄膜晶体管(TFT)来实现。
同样地，栅极线驱动电路15在期间t(2)、……、t(M－1)、t(M)内，对栅极线GCL(2)、……、GCL(M-1)、GCL(M)分别供给高电平电压的栅极驱动信号Vgcl(2)、……、Vgcl(M－1)、Vgcl(M)。即，栅极线驱动电路15按照期间t(1)、t(2)、……、t(M－1)、t(M)，向栅极线GCL供给栅极驱动信号Vgcl。在各栅极驱动信号Vgcl成为高电平电压的每个期间，信号线选择电路16基于选择信号ASW依次选择信号线SGL。信号线选择电路16按照信号线SGL依次与一个检测电路48连接。由此，在读取期间Pdet内，检测装置1能够将所有的局部检测区域PAA的检测信号Vdet输出到检测电路48。
需要说明的是，在图8中，示出了栅极线驱动电路15按每一期间t选择一条栅极线GCL的例子，但并不限定于此。栅极线驱动电路15也可以同时选择2条以上的规定数量的栅极线GCL，并对每一份规定数量的栅极线GCL依次供给栅极驱动信号Vgcl。另外，信号线选择电路16也可以将2份以上的规定数量的信号线SGL同时连接到一个检测电路48。而且，栅极线驱动电路15也可以间隔开多条栅极线GCL进行扫描。另外，作为一例，动态范围在曝光时间Pex约为4.3ms时约为103。另外，通过使帧速率约为4.4fps(基本上为4.4fps)，能够实现高分辨率。
接着，对传感器部10、第一光源61以及第二光源62的配置的具体例以及动作例进行说明。图9是示意性示出第一实施方式涉及的检测装置中的传感器部与第一光源及第二光源的关系的俯视图。图10是示意性示出第一实施方式涉及的检测装置的、传感器部与第一光源及第二光源的关系的侧视图。图11是用于说明检测装置的传感器部的驱动与光源的点亮动作的关系的说明图。
如图9所示，传感器部10具有在第一方向Dx上相邻的第一检测区域R1和第二检测区域R2。另外，检测装置1具有第一滤波器63和第二滤波器64。第一滤波器63与第一检测区域R1重叠配置，并覆盖传感器部10的第二方向Dy的两端部及第一方向Dx的一端部。第一滤波器63具有至少包含第一发光极大波长MW1的第一透过频带。也就是说，第一滤波器63具有使从第一光源61射出的第一光L61透过、且使从第二光源62射出的第二光L62不透过的透过频带。
第二滤波器64与第二检测区域R2重叠配置，并覆盖传感器部10的第二方向Dy的两端部及第一方向Dx的另一端部。图28是示出第二滤波器的透过特性的一例的图表。图28所示的图表3的横轴为波长，纵轴为光的透过率。如图28所示，第二滤波器64具有至少包含第二发光极大波长MW2的第二透过频带。也就是说，第二滤波器64具有使从第二光源62射出的第二光L62透过、且使从第一光源61射出的第一光L61不透过的透过频带。第一滤波器63和第二滤波器64分别是带通滤波器。需要说明的是，第二滤波器64的透过特性可以根据第二光L62的发光光谱和第二发光极大波长MW2，适当地变更中心波长和半值宽度。如图28所示，例如，第二滤波器64a的第二透过频带的中心波长为650nm左右，第二滤波器64b的第二透过频带的中心波长为670nm左右。另外，虽然在图28中省略了图示，但第一滤波器63的透过特性也是与图28同样的波形，中心波长在第一发光极大波长MW1附近。
第一滤波器63和第二滤波器64分别在扫描方向SCAN上从传感器部10的一端重叠到另一端，并在与扫描方向SCAN交叉的方向(第一方向Dx)上邻接。需要说明的是，扫描方向SCAN是栅极线驱动电路15扫描栅极线GCL的方向。也就是说，一条栅极线GCL跨第一检测区域R1及第二检测区域R2而设置，与设置于第一检测区域R1及第二检测区域R2的多个局部检测区域PAA连接。此外，一条信号线SGL设置于第一检测区域R1或第二检测区域R2中的任一方，与第一检测区域R1的多个光电二极管PD或第二检测区域R2的多个光电二极管PD连接。
第一光源基材51和第二光源基材52在俯视观察时隔着传感器部10而在第二方向Dy上相对。在第一光源基材51的与第二光源基材52相对的面设置有多个第一光源61和多个第二光源62。另外，在第二光源基材52的与第一光源基材51相对的面设置有多个第一光源61和多个第二光源62。需要说明的是，也可以在第一光源基材51及第二光源基材52分别设置一个第一光源61及多个第二光源62。
第一光源61以及第二光源62沿着检测区域AA(第一检测区域R1以及第二检测区域R2)的外周在第一方向Dx上排列。第一光源61设置在与第一检测区域R1对应的位置处，向与第二方向Dy平行的方向射出第一光L61。另外，多个第一光源61隔着第一检测区域R1在第二方向Dy上相对。
第二光源62设置于与第二检测区域R2对应的位置处，并向与第二方向Dy平行的方向射出第二光L62。多个第二光源62隔着第二检测区域R2在第二方向Dy上相对。
换言之，第一检测区域R1是设置有第一滤波器63的区域，是能够检测来自第一光源61的第一光L61的区域。第二检测区域R2是设置有第二滤波器64的区域，是能够检测来自第二光源62的第二光L62的区域。
图10是从第一方向Dx观察检测装置1时的侧视图。如图10所示，手指Fg等被检测体经由第一滤波器63和第二滤波器64中的至少一方(在图10中未图示第二滤波器64)接触或接近到传感器部10上。第一光源61以及第二光源62(在图10中未图示第二光源62)配置在比传感器部10以及第一滤波器63更靠上方处，在第二方向Dy上隔着手指Fg等被检测体而配置。
从第一光源61射出的第一光L61在与第二方向Dy平行的方向行进，并入射到手指Fg。第一光L61在手指Fg的表面或内部被反射。由手指Fg反射的反射光Ld的一部分在第三方向Dz上行进，并通过第一滤波器63入射到传感器部10的第一检测区域R1。由于第一光L61和反射光Ld不透过第二滤波器64，所以不入射到第二检测区域R2。
需要说明的是，虽然在图10中未图示，但是从第二光源射出的第二光L62也同样地在手指Fg的表面或内部被反射。反射光Ld的一部分在第三方向Dz上行进，并通过第二滤波器64入射到传感器部10的第二检测区域R2。由于第二光L62和反射光Ld不透过第一滤波器63，所以不入射到第一检测区域R1。由此，能够抑制基于第一光L61的检测信号Vdet(以下有时表示为第一检测信号)与基于第二光L62的检测信号Vdet(以下有时表示为第二检测信号)叠加。
如图11所示，在期间t(1)至期间t(4)的各个期间内，检测装置1执行上述的复位期间Prst、曝光期间Pex以及读取期间Pdet。在复位期间Prst及读取期间Pdet内，栅极线驱动电路15依次从栅极线GCL(1)扫描至栅极线GCL(M)。
在期间t(1)内，第二光源62点亮，第一光源61不点亮。由此，检测装置1基于从第二光源62射出的第二光L62，在第二检测区域R2进行检测。也就是说，电流从属于第二检测区域R2的光电二极管PD经由信号线SGL流至检测电路48。此外，在期间t(2)内，第一光源61点亮，第二光源62不点亮。由此，检测装置1基于从第一光源61射出的第一光L61，在第一检测区域R1进行检测。也就是说，电流从属于第一检测区域R1的光电二极管PD经由信号线SGL流至检测电路48。同样，在期间t(3)内，第二光源62点亮，第一光源61不点亮，在期间t(4)内，第一光源61点亮，第二光源62不点亮。
这样，第一光源61及第二光源62按每个期间t分时点亮。由此，由光电二极管PD基于第一光L61检测出的第一检测信号和由光电二极管PD基于第二光L62检测出的第二检测信号被以分时方式输出到检测电路48。因此，能够抑制第一检测信号和第二检测信号叠加着输出至检测电路48。因此，检测装置1能够良好地检测与各种生物体相关的信息。
需要说明的是，第一光源61及第二光源62的驱动方法能够适当变更。例如，在图11中，第一光源61及第二光源62在每个期间t交替点亮，但并不限定于此。也可以是，在第一光源61在期间t内多次连续点亮后，第二光源62在期间t内多次连续点亮。
(第一实施方式的第一变形例)
图12是用于说明第一实施方式的第一变形例涉及的传感器部的驱动与光源的点亮动作之间的关系的说明图。在第一变形例中，第一光源61和第二光源62同时点亮。即使在该情况下，由于来自第一光源61的第一光L61也不透过第二滤波器64，所以不入射到第二检测区域R2。同样，由于来自第二光源62的第二光L62不透过第一滤波器63，所以不入射到第一检测区域R1。因此，抑制基于第一光L61从第一检测区域R1输出的第一检测信号和基于第二光L62从第二检测区域R2输出的第二检测信号叠加。
另外，第一光源61及第二光源62在曝光期间Pex内点亮，在复位期间Prst及读取期间Pdet内不点亮。由此，检测装置1能够降低检测所需的电力消耗。
需要说明的是，不限于图12所示的例子，第一光源61以及第二光源62也可以跨复位期间Prst、曝光期间Pex以及读取期间Pdet整个期间而连续地点亮。并且，也可以是，在曝光期间Pex内第一光源61以及第二光源62中的任一个点亮，并按照期间t交替点亮。
(第一实施方式的第二变形例)
图13是用于说明第一实施方式的第二变形例涉及的传感器部的驱动与光源的点亮动作之间的关系的说明图。如图13所示，在第二变形例中，栅极线驱动电路15将栅极驱动信号Vgcl供给至多条栅极线GCL中的一部分栅极线GCL。例如，栅极线驱动电路15在复位期间Prst及读取期间Pdet内，依次向栅极线GCL(m)到栅极线GCL(m+3)这4条栅极线供给栅极驱动信号Vgcl。从栅极线GCL(1)至栅极线GCL(m－1)及从栅极线GCL(m+4)至栅极线GCL(M)未被选择为驱动对象，不被供给栅极驱动信号Vgcl。
由此，从连接于栅极线GCL(m)至栅极线GCL(m+3)的多个局部检测区域PAA分别输出第一检测信号及第二检测信号。不从连接于未选择的栅极线GCL的局部检测区域PAA输出检测信号。
在本实施方式中，由于仅扫描一部分的栅极线GCL，所以能够缩短检测所需的时间。因此，通过迅速地进行检测，能够良好地检测例如脉搏等被检测体的时间变化。另外，能够选择并检测与手指Fg重叠的区域，能够反复执行对与手指Fg重叠的区域的检测。因此，检测装置1能够提高检测中的S/N比。
需要说明的是，驱动对象的栅极线GCL的选择如何进行皆可。例如，栅极线驱动电路15扫描栅极线GCL(1)至栅极线GCL(M)以进行检测区域AA整体的检测，检测部40确定手指Fg的有无及位置。控制电路122可以基于手指Fg的位置选择驱动对象的栅极线GCL。或者，也可以具备静电电容式的触摸面板，通过触摸面板确定手指Fg的位置。
另外，在图13中，仅在曝光期间Pex，第一光源61和第二光源62中的任一方点亮，且第一光源61和第二光源62按照期间t交替点亮。但是，不限定于此，既可以是，第一光源61以及第二光源62同时点亮，也可以是，第一光源61以及第二光源62跨复位期间Prst、曝光期间Pex以及读取期间Pdet的整个期间连续点亮。
(第二实施方式)
图14是示意性示出第二实施方式涉及的检测装置的、传感器部与第一光源及第二光源之间的关系的俯视图。图15是示意性示出第二实施方式涉及的检测装置的、传感器部与第一光源及第二光源之间的关系的侧视图。图16是用于说明第二实施方式涉及的检测装置的传感器部的驱动与光源的点亮动作之间的关系的说明图。需要说明的是，在以下的说明中，对于在上述的实施方式中说明的构成要素，标注相同的附图标记并省略说明。
如图14所示，传感器部10的第一检测区域R1和第二检测区域R2在第二方向Dy上相邻配置。另外，第一滤波器63与第一检测区域R1重叠配置，并覆盖传感器部10的第一方向Dx的两端部以及第二方向Dy的一端部。第二滤波器64与第二检测区域R2重叠配置，并覆盖传感器部10的第一方向Dx的两端部及第二方向Dy的另一端部。
第一滤波器63和第二滤波器64分别在第一方向Dx上从传感器部10的一端重叠到另一端，并在第二方向Dy上邻接。也就是说，一条栅极线GCL设置于第一检测区域R1或第二检测区域R2中的任一方，与第一检测区域R1的多个局部检测区域PAA或第二检测区域R2的多个局部检测区域PAA中的任一个连接。此外，一条信号线SGL跨第一检测区域R1和第二检测区域R2设置，与第一检测区域R1的多个光电二极管PD和第二检测区域R2的多个光电二极管PD连接。
第一光源基材51和第二光源基材52在俯视观察时隔着传感器部10而在第一方向Dx上相对。在第一光源基材51的与第二光源基材52相对的面设置有多个第一光源61和多个第二光源62。另外，在第二光源基材52的与第一光源基材51相对的面设置有多个第一光源61和多个第二光源62。
第一光源61以及第二光源62沿着检测区域AA(第一检测区域R1以及第二检测区域R2)的外周在第二方向Dy上排列。第一光源61设置在与第一检测区域R1对应的位置处，并向与第一方向Dx平行的方向射出第一光L61。另外，多个第一光源61隔着第一检测区域R1在第一方向Dx上相对。
第二光源62设置在与第二检测区域R2对应的位置处，并向与第一方向Dx平行的方向射出第二光L62。多个第二光源62隔着第二检测区域R2在第一方向Dx上相对。
图15是从第一方向Dx观察检测装置1时的侧视图。如图15所示，手指Fg等被检测体隔着第一滤波器63和第二滤波器64中的至少一方配置在传感器部10之上。第一光源61和第二光源62配置在比传感器部10、第一滤波器63和第二滤波器64更靠上方处，并在第一方向Dx上隔着手指Fg等被检测体配置。
从第一光源61射出的第一光L61以及从第二光源62射出的第二光L62分别在与第一方向Dx平行的方向上行进，并入射到手指Fg。第一光L61及第二光L62在手指Fg的表面或内部反射和散射，反射光Ld的一部分在第三方向Dz上行进。反射光Ld分别通过第一滤波器63或第二滤波器64入射到传感器部10。
如上所述，由于一条信号线SGL跨第一检测区域R1和第二检测区域R2设置，所以在本实施方式中，分时地执行第一检测区域R1和第二检测区域R2。具体而言，如图16所示，栅极线驱动电路15在期间t(1)内依次扫描栅极线GCL(1)至栅极线GCL(m)。栅极线GCL(1)至栅极线GCL(m)为属于图14所示的第二检测区域R2的栅极线GCL。栅极线驱动电路15按照图14所示的第二扫描方向SCAN2对栅极线GCL进行扫描。
另一方面，在期间t(1)内，不向属于第一检测区域R1的栅极线GCL(栅极线GCL(m+1)到栅极线GCL(M))供给栅极驱动信号Vgcl。因此，第一检测区域R1的各光电二极管PD与信号线SGL成为非连接状态。
由此，检测装置1在期间t(1)内，基于从第二光源62射出的第二光L62，在第二检测区域R2中进行检测。也就是说，电流从属于第二检测区域R2的多个光电二极管PD经由信号线SGL流到检测电路48。需要说明的是，在期间t(1)内，第一光源61及第二光源62双方点亮，但是，由于来自第一光源61的第一光L61不透过第二滤波器64，所以不入射到第二检测区域R2。因此，检测装置1能够良好地进行基于第二光L62的检测。
接着，在期间t(2)内，栅极线驱动电路15向栅极线GCL(M)至栅极线GCL(m+1)依次供给栅极驱动信号Vgcl。栅极线GCL(M)至栅极线GCL(m+1)为属于图14所示的第一检测区域R1的栅极线GCL。栅极线驱动电路15按照图14所示的第一扫描方向SCAN1对栅极线GCL进行扫描。第一扫描方向SCAN1是第二扫描方向SCAN2的相反方向。
另一方面，在期间t(2)内，不向属于第二检测区域R2的栅极线GCL(栅极线GCL(1)至栅极线GCL(m))供给栅极驱动信号Vgcl。因此，第二检测区域R2的各光电二极管PD与信号线SGL成为非连接状态。
由此，检测装置1在期间t(2)内，基于从第一光源61射出的第一光L61，在第一检测区域R1中进行检测。也就是说，电流从属于第一检测区域R1的多个光电二极管PD经由信号线SGL流至检测电路48。
在期间t(3)、t(4)内，分别反复执行与期间t(1)、t(2)同样的动作。这样，栅极线驱动电路15在第一扫描方向SCAN1上，向多条栅极线GCL中的设置于第一检测区域R1的栅极线GCL(栅极线GCL(m+1)至栅极线GCL(M))，依次供给栅极驱动信号Vgcl。另外，栅极线驱动电路15在与第一检测区域R1的检测期间不同的期间内，在第一扫描方向SCAN1的相反方向的第二扫描方向SCAN2上，向设置于第二检测区域R2的栅极线GCL(栅极线GCL(M)到栅极线GCL(m+1))依次供给栅极驱动信号Vgcl。
由此，即使在一条信号线SGL跨第一检测区域R1和第二检测区域R2设置的情况下，也能够抑制基于第一光L61的来自第一检测区域R1的第一检测信号与基于第二光L62的来自第二检测区域R2的第二检测信号叠加。
需要说明的是，在图16中，第一光源61及第二光源62跨复位期间Prst、曝光期间Pex及读取期间Pdet连续点亮，但并不限定于此。即使在第二实施方式中，也能够应用上述的第一实施方式、第一变形例及第二变形例所示的第一光源61及第二光源62的动作。
即，也可以是，在期间t(1)内，第二光源62点亮，第一光源61成为不点亮状态，在期间t(2)内，第一光源61点亮，第二光源62为不点亮状态。这样，第一光源61和第二光源62可以交替点亮。或者，也可以是，第一光源61及第二光源62仅在曝光期间Pex内点亮。或者，也可以是，栅极线驱动电路15基于手指Fg的位置，驱动属于第一检测区域R1的栅极线GCL或属于第二检测区域R2的栅极线GCL的一部分。
(第三实施方式)
图17是示意性示出第三实施方式涉及的检测装置的、传感器部与第一光源及第二光源之间的关系的侧视图。如图17所示，第一滤波器63设置于传感器基材21的第一面S1侧。光电二极管PD设置在第一滤波器63与第一面S1之间。第二滤波器64设置于传感器基材21的第二面S2侧。也就是说，在第三方向Dz上，在第一滤波器63与第二滤波器64之间设置有传感器部10。
第一光源基材51与第二光源基材52在第三方向Dz上隔着传感器部10相对。第一光源基材51与传感器基材21的第一面S1相对。在第一光源基材51的与第一面S1相对的面设置有多个第一光源61。也就是说，第一光源61在与第一面S1垂直的方向上与第一面S1相对设置。第一滤波器63在与第一面S1垂直的方向上设置于多个光电二极管PD与第一光源61之间。
第二光源基材52与传感器基材21的第二面S2相对。在第二光源基材52的与第二面S2相对的面设置有多个第二光源62。也就是说，第二光源62在与第二面S2垂直的方向上与第二面S2相对设置。第二滤波器64在与第二面S2垂直的方向上，设置在第二面S2与第二光源62之间。
在第三实施方式中，传感器部10在被2根手指Fg1、Fg2夹着的状态下，能够检测与生物体相关的信息。从第一光源61射出的第一光L61透过手指Fg1和第一滤波器63入射到传感器部10。另外，从第二光源62射出的第二光L62透过手指Fg2、第二滤波器64以及传感器基材21入射到传感器部10。
通过这样的构成，在第三实施方式中，能够对多个手指Fg检测各种与生物体相关的信息。需要说明的是，由于第三实施方式的检测装置1的驱动方法与图11相同，所以省略详细说明。
(第四实施方式)
图18是示意性示出第四实施方式涉及的检测装置的、传感器部与第一光源及第二光源之间的关系的俯视图。如图18所示，在第四实施方式中，第一光源61及第二光源62设置于传感器基材21的第一面S1。
具体而言，第一光源61及第二光源62按照每个局部检测区域PAA而设置，并且在被信号线SGL和栅极线GCL包围的区域中与光电二极管PD相邻配置。
从第一光源61射出的第一光L61以及从第二光源62射出的第二光L62分别向与第三方向Dz平行的方向行进，并在手指Fg的表面或内部被反射而入射到光电二极管PD。
即使在第四实施方式中，也能够通过第一光L61和第二光L62分别检测不同的与生物体相关的信息。另外，在第四实施方式中，由于不需要设置第一光源基材51和第二光源基材52，所以能够使检测装置1小型化。需要说明的是，由于第四实施方式的检测装置1的驱动方法与图11同样，所以省略详细说明。另外，图18所示的第一光源61以及第二光源62的配置仅为一例，能够适当变更。例如，也可以在一个局部检测区域PAA设置第一光源61及第二光源62中的任一方。在该情况下，设置有第一光源61的局部检测区域PAA和设置有第二光源62的局部检测区域PAA也可以交替地排列。
(第五实施方式)
图19是示意性示出第五实施方式涉及的检测装置的、传感器部与第一光源以及第二光源之间的关系的侧视图。在图19中示出了手指Fg与传感器部10的相对位置关系不同的情况的动作例。如图19所示，传感器基材21具有第一曲面Sa1和第一曲面Sa1的相反一侧的第二曲面Sa2。第一曲面Sa1在从第二曲面Sa2朝向第一曲面Sa1的方向上弯曲成凸状。第二曲面Sa2沿着手指Fg的表面弯曲成凹状。在第一曲面Sa1设置有多个光电二极管PD。传感器基材21可以是具有透光性的薄膜状的树脂材料，也可以是弯曲的玻璃基板。
多个第一光源61-1、61-2、61-3沿着第一曲面Sa1设置，向不同的方向射出第一光L61。多个第二光源62-1、62-2、62-3与第二曲面Sa2相对设置，向不同的方向射出第二光L62。第一光源61-1与第二光源62-3隔着手指Fg配置，向相反的朝向射出第一光L61及第二光L62。同样地，第一光源61-2与第二光源62-2隔着手指Fg配置，向相反的朝向射出第一光L61及第二光L62。第一光源61-3与第二光源62-1隔着手指Fg配置，向相反的朝向射出第一光L61及第二光L62。
需要说明的是，在以下的说明中，在无需区分说明第一光源61-1、61-2、61-3的情况下，表示为第一光源61。另外，在无需区分说明第二光源62-1、62-2、62-3的情况下，表示为第二光源62。
需要说明的是，在图19中，以省略了第一光源基材51和第二光源基材52的方式示出，但分别具有沿着手指Fg的表面的弯曲形状。或者，也可以是，将一个光源基材以包围手指Fg的方式形成为环状，在光源基材的内周面设置第一光源61及第二光源62。
在第五实施方式中，使第一光源61-1、61-2、61-3点亮，检测手指Fg的指纹。控制电路122基于指纹的信息检测手指Fg的位置和朝向。
如图19左图所示，在手指Fg的指腹与传感器部10的底部正对的情况下，控制电路122使第一光源61-1、61-2、61-3以及第二光源62-1、62-2、62-3中的第一光源61-2和第二光源62-2点亮。从第一光源61-2射出的第一光L61在手指Fg的表面或内部被反射，并入射到光电二极管PD。此外，从第二光源62-2射出的第二光L62透过手指Fg而入射到光电二极管PD。
图19右图示出了手指Fg与传感器部10的相对位置关系不同的情况、例如手指Fg进行旋转以将手指Fg的指腹配置为面向与传感器部10的底部偏离的位置处的情况。在该情况下，控制电路122使第一光源61-1、61-2、61-3以及第二光源62-1、62-2、62-3中的第一光源61-3和第二光源62-1点亮。
这样，在第五实施方式中，即使在手指Fg与传感器部10的相对位置关系偏离的情况下，也基于手指Fg的指纹的位置信息，从多个第一光源61以及多个第二光源62中选择与手指Fg的位置(旋转角度)相应的第一光源61以及第二光源62。由此，能够良好地向手指Fg照射第一光L1及第二光L62，能够检测与生物体相关的信息。
另外，第一光源61-1、61-2、61-3以及第二光源62-1、62-2、62-3以不同的位置和角度配置。因此，检测装置1能够依次点亮第一光源61-1、61-2、61-3以及第二光源62-1、62-2、62-3，并检测从不同角度观察到的与生物体相关的信息、例如血管像。然后，通过对这些多个血管像进行图像处理，来得到立体的血管像。由此，在将检测装置1用于生物体认证等的情况下，能够提高个人认证的精度。
(第五实施方式的第三变形例)
图20是示意性示出第五实施方式的第三变形例涉及的检测装置的、传感器部与第一光源以及第二光源之间的关系的侧视图。如图20所示，在第三变形例中，与第五实施方式相比，不同点在于，第二光源62-1、62-2设置于传感器基材21。
具体而言，第二光源62-1、62-2设置于传感器基材21的第一曲面Sa1的外缘。换句话说，第二光源62-1和62-2分别设置在光电二极管PD和传感器基材21的端部之间，并且光电二极管PD设置在第二光源62-1与第二光源62-2之间。第二光源62-1、62-2与第一光源61-1、61-2、61-3以不同的位置及角度设置，并且能够以与第一光L61不同的角度射出第二光L62。
在第三变形例中，即使在手指Fg与传感器部10的相对位置关系偏离的情况下，也能够向手指Fg照射适当的角度的第一光L61或第二光L62。另外，由于能够省略第二光源基材52，因此能够简易地实现检测装置1的构成。
(第六实施方式)
图21是示意性示出第六实施方式涉及的检测装置的、传感器部与第一光源及第二光源之间的关系的俯视图。图22是示意性示出第六实施方式涉及的检测装置的、传感器部与第一光源及第二光源之间的关系的侧视图。
如图21所示，第一光源61及第二光源62设置于传感器基材21的周边区域GA。具体而言，传感器基材21具有与第一方向Dx相对的第一边21s1和第二边21s2。第一光源61设置于周边区域GA中的第一边21s1与传感器部10的外周之间的区域。第二光源62设置于周边区域GA中的第二边21s2与传感器部10的外周之间的区域。在第一光源61与第二光源62之间配置检测区域AA。
需要说明的是，图21中，将第一光源61及第二光源62示意性记载为长方形。但是，第一光源61及第二光源62可以如上所述排列有多个无机LED，也可以排列有多个有机EL。
如图22所示，传感器基材21与第五实施方式同样地具有第一曲面Sa1和第二曲面Sa2。第一光源61及第二光源62设置于第一曲面Sa1。在第一光源61与第二光源62之间设置有光电二极管PD。第二曲面Sa2具有沿着手指Fg的指腹的表面的弯曲形状。
从第一光源61射出的第一光L61以及从第二光源62射出的第二光L62分别透过传感器基材21而入射到手指Fg。第一光L61以及第二光L62在手指Fg的表面或内部被反射，并透过传感器基材21而入射到光电二极管PD。
在第六实施方式中，由于不需要设置第一光源基材51和第二光源基材52，所以能够使检测装置1小型化。另外，由于第一光源61及第二光源62设置于周边区域GA，所以与第四实施方式相比，能够简易地实现局部检测区域PAA的电路构成。
(第七实施方式)
图23是示出第七实施方式涉及的检测装置的动作例的时序波形图。在第七实施方式中，栅极线驱动电路15在期间ta(1)内对包括多条栅极线GCL的栅极线块BKG(1)供给高电平电压(电源电压VDD)的栅极驱动信号Vgcl。栅极线块BKG(1)例如包括图3所示的6条栅极线GCL(1)至栅极线GCL(6)。控制电路122在栅极驱动信号Vgcl为高电平电压(电源电压VDD)的期间内，将选择信号ASW1、……、ASW6同时供给到信号线选择电路16。由此，信号线选择电路16将6条信号线SGL同时连接到检测电路48。其结果，图3所示的检测区域组PAG1、PAG2的检测信号Vdet分别被供给至检测电路48。
同样地，栅极线驱动电路15在期间ta(2)、……、ta(s－1)、ta(s)内对栅极线块BKG(2)、……、BKG(s－1)、BKG(s)分别供给高电平电压的栅极驱动信号Vgcl(2)、……、Vgcl(s－1)、Vgcl(s)。也就是说，栅极线驱动电路15在每一期间ta内对多条栅极线GCL同时供给栅极驱动信号Vgcl。
由此，在读取期间Pdet内，检测装置1能够按照检测区域组PAG将检测信号Vdet输出到检测电路48。检测装置1与按照局部检测区域PAA进行检测的情况相比，能够提高检测中的S/N比。因此，检测装置1能够良好地检测血管像等与生物体相关的信息。另外，在第七实施方式中，由于能够缩短检测区域AA整个区域的检测所需的时间而迅速地进行检测，所以能够良好地检测脉波等的血管像的时间变化。
图23中，示出了栅极线驱动电路15捆束6条栅极线GCL以进行驱动的例子，但并不限定于此。栅极线驱动电路15既可以捆束5条以下的栅极线GCL以进行驱动，也可以捆束7条以上的栅极线GCL以进行驱动。另外，信号线选择电路16既可以将5条以下的多条信号线SGL同时连接到检测电路48，也可以将7条以上的多条信号线SGL同时连接到检测电路48。
另外，检测装置1也可以分时地执行按照局部检测区域PAA进行检测的期间和按照检测区域组PAG进行检测的期间。例如，在以指纹检测等高分辨率(小的检测间距)进行检测的情况下，检测装置1按照局部检测区域PAA进行检测。另外，在无需以脉波等高的分辨率进行检测的情况下，检测装置1按照检测区域组PAG进行检测。在该情况下，检测装置1也可以在按照局部检测区域PAA进行检测的期间和按照检测区域组PAG进行检测的期间内，分时地切换第一光源61的点亮、第二光源62的点亮来进行检测。由此，能够根据多个与生物体相关的信息的不同，同时实现高精度的检测与时间变化的检测。
图3所示的检测区域组PAG1、PAG2分别包括6×6、共计36个局部检测区域PAA(光电二极管PD)。然而，检测区域组PAG1、PAG2中包括的局部检测区域PAA(光电二极管PD)的数量可以为35个以下，也可以为37个以上。另外，在第七实施方式中，栅极线驱动电路15所选择的栅极线GCL的数量与信号线选择电路16所选择的信号线SGL的数量也可以不同。即，在检测区域组PAG1、PAG2的各个中，在第一方向Dx上排列的局部检测区域PAA(光电二极管PD)的数量和在第二方向Dy上排列的局部检测区域PAA(光电二极管PD)的数量也可以不同。
另外，在图3中示出在第一方向Dx上相邻的两个检测区域组PAG1、PAG2，但检测区域组PAG在第一方向Dx上排列有三个以上，并且在第二方向Dy上也排列有多个。即，多个检测区域组PAG在第一方向Dx和第二方向Dy上矩阵状地配置。
(第八实施方式)
图24是示出第八实施方式涉及的检测装置的多个局部检测区域的电路图。图25是示出第八实施方式涉及的检测装置的动作例的时序波形图。如图24所示，在第八实施方式中，局部检测区域PAA不具有电容元件Ca。即，第一开关元件Tr的源极与信号线SGL连接，第一开关元件Tr的漏极与光电二极管PD的阴极连接。
在第一开关元件Tr导通的期间内，若向局部检测区域PAA照射光，则与光量相应的电流在光电二极管PD流动，并且电流从光电二极管PD经由信号线SGL流至检测电路48。即，在第八实施方式中，能够省略在电容元件Ca中蓄积电荷的时间。
如图25所示，在复位期间Prst内，栅极驱动信号Vgcl(M)被供给至栅极线GCL(M)之后，省略曝光期间Pex，读取期间Pdet开始。在读取期间Pdet内，若栅极驱动信号Vgcl被依次供给至各栅极线GCL，则第一开关元件Tr导通，光电二极管PD连接至信号线SGL。在第一开关元件Tr导通期间，电流从光电二极管PD流至检测电路48。换言之，在读取期间Pdet内，供给高电平电压信号的栅极驱动信号Vgcl的期间是曝光期间Pex。
在第八实施方式中，由于能够迅速地进行检测区域AA整个区域的检测，因此能够良好地检测例如脉波等的血管像的时间变化。
需要说明的是，在第一实施方式至第八实施方式中，示出了栅极线驱动电路15进行将栅极驱动信号Vgcl依次供给至多条栅极线GCL的分时选择驱动的情况，但不限于此。传感器部10也可以通过符号分割选择驱动(以下表示为CDM(Code Division Multiplexing：码分多路复用)驱动)来进行检测。由于CDM驱动及驱动电路记载于例如日本专利申请2018-005178号公报中，所以将日本专利申请2018-005178号公报的记载包括在本实施方式中而省略记载。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这样的实施方式。实施方式所公开的内容只不过是一例，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。关于在不脱离本发明的主旨的范围内进行的适当的变更，当然也属于本发明的技术范围。
附图标记说明
1 检测装置
10 传感器部
15 栅极线驱动电路
16 信号线选择电路
17 复位电路
21 传感器基材
22 TFT层
23 绝缘层
24 保护膜
31 光电转换层
34 阳极电极
35 阴极电极
48 检测电路
51 第一光源基材
52 第二光源基材
61 第一光源
62 第二光源
63 第一滤波器
64 第二滤波器
AA 检测区域
GA 周边区域
GCL 栅极线
PAA 局部检测区域
PD 光电二极管
R1 第一检测区域
R2 第二检测区域
S1 第一面
S2 第二面
SGL 信号线
ASW 选择信号
Vgcl 栅极驱动信号
Tr 第一开关元件。

Claims (16)

1.一种检测装置，具有：
传感器基材；
多个光电转换元件，设置于所述传感器基材的检测区域，并输出与照射在各自上的光相应的信号；
多个开关元件，分别设置于多个所述光电转换元件；
多条栅极线，分别连接于多个所述开关元件，并沿第一方向延伸；
第一光源，射出具有第一发光极大波长的第一光；以及
第二光源，射出具有第二发光极大波长的第二光。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其中，
所述检测区域具有在所述第一方向上相邻的第一检测区域和第二检测区域，
所述第一光源和所述第二光源沿着所述检测区域的外周在所述第一方向上排列，所述第一光源设置在与所述第一检测区域对应的位置处，并向与第二方向平行的方向射出所述第一光，所述第二方向与所述第一方向交叉，
所述第二光源设置在与所述第二检测区域对应的位置处，并向与所述第二方向平行的方向射出所述第二光。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其中，
所述检测装置具有多个所述第一光源以及多个所述第二光源，
多个所述第一光源隔着所述第一检测区域在所述第二方向上相对，
多个所述第二光源隔着所述第二检测区域在所述第二方向上相对。
4.根据权利要求1所述的检测装置，其中，
所述检测区域具有在与所述第一方向交叉的第二方向上相邻的第一检测区域和第二检测区域，
所述第一光源及所述第二光源沿着所述检测区域的外周在所述第二方向上排列，所述第一光源设置在与所述第一检测区域对应的位置处，并向与所述第一方向平行的方向射出所述第一光，
所述第二光源设置在与所述第二检测区域对应的位置处，并向与所述第一方向平行的方向射出所述第二光。
5.根据权利要求4所述的检测装置，其中，
所述检测装置具有多个所述第一光源以及多个所述第二光源，
多个所述第一光源隔着所述第一检测区域在所述第一方向上相对，
多个所述第二光源隔着所述第二检测区域在所述第一方向上相对。
6.根据权利要求4或5所述的检测装置，其中，
所述检测装置具有栅极线驱动电路，所述栅极线驱动电路对多条所述栅极线中的设置于所述第一检测区域的所述栅极线，在第一扫描方向上依次供给驱动信号，对多条所述栅极线中的设置于所述第二检测区域的所述栅极线，在所述第一扫描方向的相反方向的第二扫描方向上依次供给驱动信号。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的检测装置，其中，
所述检测装置具有：
第一滤波器，与所述第一检测区域重叠配置，并具有至少包含所述第一发光极大波长的第一透过频带；以及
第二滤波器，与所述第二检测区域重叠配置，并具有至少包含所述第二发光极大波长的第二透过频带。
8.根据权利要求1所述的检测装置，其中，
所述传感器基材具有设置有多个所述光电转换元件的第一面和所述第一面的相反一侧的第二面，
所述第一光源在与所述第一面垂直的方向上与所述第一面相对设置，
所述第二光源在与所述第二面垂直的方向上与所述第二面相对设置。
9.根据权利要求8所述的检测装置，其中，
所述检测装置具有：
第一滤波器，在与所述第一面垂直的方向上，设置在多个所述光电转换元件与所述第一光源之间，并具有至少包含所述第一发光极大波长的第一透过频带；以及
第二滤波器，在与所述第二面垂直的方向上，设置在所述第二面与所述第二光源之间，并具有至少包含所述第二发光极大波长的第二透过频带。
10.根据权利要求1所述的检测装置，其中，
所述检测装置具有多个所述第一光源以及多个所述第二光源，
多个所述第一光源以及多个所述第二光源设置于所述传感器基材，并且在由分别连接于多个所述开关元件的信号线和所述栅极线包围的区域中分别与所述光电转换元件相邻配置。
11.根据权利要求1所述的检测装置，其中，
所述传感器基材具有设置有多个所述光电转换元件的第一曲面和所述第一曲面的相反一侧的第二曲面，
所述检测装置具有多个所述第一光源以及多个所述第二光源，
多个所述第一光源与所述第一曲面相对地沿着所述第一曲面设置，并向各自不同的方向射出所述第一光。
12.根据权利要求11所述的检测装置，其中，
多个所述第二光源与所述第二曲面相对设置，并向各自不同的方向射出所述第二光。
13.根据权利要求11所述的检测装置，其中，
多个所述第二光源设置在所述第一曲面的外缘，并向与所述第一光不同的方向射出所述第二光。
14.根据权利要求1所述的检测装置，其中，
所述第一光源以及所述第二光源设置于所述传感器基材的所述检测区域的外周与所述传感器基材的端部之间的周边区域，
在所述第一光源与所述第二光源之间配置有所述检测区域。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的检测装置，其中，
所述第一光是可见光，
所述第二光是红外光。
16.根据权利要求1至13中任一项所述的检测装置，其中，
所述检测装置具有光源基材，所述第一光源和所述第二光源中的至少一方设置于所述光源基材。
CN201980086448.0A 2018-12-28 2019-10-25 检测装置 Pending CN113228307A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018248177 2018-12-28
JP2018-248177 2018-12-28
PCT/JP2019/042028 WO2020137129A1 (ja) 2018-12-28 2019-10-25 検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113228307A true CN113228307A (zh) 2021-08-06

Family

ID=71128927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980086448.0A Pending CN113228307A (zh) 2018-12-28 2019-10-25 检测装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11888080B2 (zh)
JP (3) JP7144814B2 (zh)
CN (1) CN113228307A (zh)
DE (1) DE112019005940T5 (zh)
WO (1) WO2020137129A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220009562A (ko) * 2020-07-16 2022-01-25 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 이를 포함한 모바일 단말기
US11508180B2 (en) * 2020-07-29 2022-11-22 Fingerprint Cards Anacatum Ip Ab Adaptive readout from a global shutter optical biometric sensor
WO2022025812A1 (en) 2020-07-29 2022-02-03 Fingerprint Cards Anacatum Ip Ab Adaptive readout from an optical biometric sensor to a host device
FR3113431B1 (fr) * 2020-08-17 2023-09-15 Isorg Système d'acquisition d'images
JP2022160898A (ja) * 2021-04-07 2022-10-20 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置及び撮像装置
JP2023064621A (ja) * 2021-10-26 2023-05-11 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置
WO2023112814A1 (ja) * 2021-12-15 2023-06-22 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置
WO2023195393A1 (ja) * 2022-04-05 2023-10-12 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置
WO2023229038A1 (ja) * 2022-05-27 2023-11-30 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1014034A2 (de) * 1998-12-23 2000-06-28 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Integrierter optoelektronischer Sensor und Verfahren zu dessen Herstellung
US20030103686A1 (en) * 2001-12-04 2003-06-05 Canon Kabushiki Kaisha Image input device
US20080075330A1 (en) * 2004-10-04 2008-03-27 Hitachi, Ltd. Personal Indentification Device
US20080157921A1 (en) * 2004-10-22 2008-07-03 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Biometrics-Based Identification Method and Apparatus
US20100245556A1 (en) * 2009-03-26 2010-09-30 Seiko Epson Corporation Image capturing apparatus and authentication apparatus
CN102099931A (zh) * 2008-03-24 2011-06-15 卡西欧计算机株式会社 光感测设备、光传感器以及显示设备
JP2013073965A (ja) * 2011-09-26 2013-04-22 Toshiba Corp 光電変換装置及びその製造方法
JP2017196319A (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 ソニー株式会社 撮像装置、認証処理装置、撮像方法、認証処理方法およびプログラム

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09181883A (ja) * 1995-12-26 1997-07-11 Sharp Corp 情報入力装置
US5875269A (en) 1995-08-29 1999-02-23 Sharp Kabushiki Kaisha Information reading device
US7890158B2 (en) 2001-06-05 2011-02-15 Lumidigm, Inc. Apparatus and method of biometric determination using specialized optical spectroscopy systems
JP2002287900A (ja) 2000-12-12 2002-10-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 情報装置
TW552794B (en) 2001-03-02 2003-09-11 Nippon Sheet Glass Co Ltd Image reading apparatus
JP2003169191A (ja) 2001-11-29 2003-06-13 Nippon Sheet Glass Co Ltd 画像読取り装置
JP4086523B2 (ja) 2001-12-04 2008-05-14 キヤノン株式会社 画像読取装置、被写体照合システム、被写体認識システム及び画像読取方法
JP2005334424A (ja) 2004-05-28 2005-12-08 Casio Comput Co Ltd 生体信号検出装置
GB2425229B (en) 2005-04-14 2008-04-09 Micron Technology Inc Generation and storage of column offsets for a column parallel image sensor
JP4911446B2 (ja) * 2005-09-15 2012-04-04 富士フイルム株式会社 エリアセンサ、画像入力装置、およびそれを組み込んだ電子写真装置等
JP4501161B2 (ja) 2005-12-28 2010-07-14 カシオ計算機株式会社 画像読取装置
JP4959207B2 (ja) 2006-03-06 2012-06-20 ソニー株式会社 固体撮像装置
JP2009032005A (ja) 2007-07-26 2009-02-12 Toshiba Corp 入力表示装置および入力表示パネル
JP5187550B2 (ja) 2007-08-21 2013-04-24 ソニー株式会社 撮像装置
JP2010039659A (ja) 2008-08-04 2010-02-18 Hitachi Displays Ltd 光センサ装置および認証機能付き画像表示装置
JP5166344B2 (ja) 2009-04-21 2013-03-21 日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 生体認証装置
JP5623540B2 (ja) * 2010-10-14 2014-11-12 株式会社日立製作所 生体情報取得解析装置
TWI536272B (zh) 2012-09-27 2016-06-01 光環科技股份有限公司 生物辨識裝置及方法
JP2015014909A (ja) 2013-07-05 2015-01-22 日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 生体認証装置、情報処理装置
JP6331308B2 (ja) * 2013-09-26 2018-05-30 株式会社ニコン 形状測定装置、構造物製造システム及び形状測定用コンピュータプログラム
JP6443349B2 (ja) 2014-02-06 2018-12-26 日本電気株式会社 指認証プリズムを用いた生体認証装置及び生体認証方法
JP6355371B2 (ja) 2014-03-17 2018-07-11 株式会社 日立産業制御ソリューションズ 個人認証装置および指静脈認証装置
JP2015217013A (ja) 2014-05-15 2015-12-07 バイオニクス株式会社 血流認証システム
JP2015220575A (ja) 2014-05-16 2015-12-07 バイオニクス株式会社 血流認証を利用した施設用制御システム
US9836165B2 (en) * 2014-05-16 2017-12-05 Apple Inc. Integrated silicon-OLED display and touch sensor panel
CN105304656B (zh) 2014-06-23 2018-06-22 上海箩箕技术有限公司 光电传感器
JP6686564B2 (ja) 2016-03-11 2020-04-22 コニカミノルタ株式会社 画像読取装置
US10931859B2 (en) 2016-05-23 2021-02-23 InSyte Systems Light emitter and sensors for detecting biologic characteristics
DE102016109694A1 (de) * 2016-05-25 2017-11-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Sensorvorrichtung
US20180012069A1 (en) 2016-07-06 2018-01-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Fingerprint sensor, fingerprint sensor package, and fingerprint sensing system using light sources of display panel
JP6931979B2 (ja) 2016-07-08 2021-09-08 日本電産コパル株式会社 レンズ保持機構及び撮像装置
CN106502320A (zh) 2016-09-19 2017-03-15 广东欧珀移动通信有限公司 指纹按键结构及终端设备
US10991764B2 (en) 2017-01-15 2021-04-27 Signtle Inc. Photodetector array
US11321958B2 (en) * 2018-12-27 2022-05-03 Novatek Microelectronics Corp. Electronic device and fingerprint sensing control method thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1014034A2 (de) * 1998-12-23 2000-06-28 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Integrierter optoelektronischer Sensor und Verfahren zu dessen Herstellung
US20030103686A1 (en) * 2001-12-04 2003-06-05 Canon Kabushiki Kaisha Image input device
US20080075330A1 (en) * 2004-10-04 2008-03-27 Hitachi, Ltd. Personal Indentification Device
US20080157921A1 (en) * 2004-10-22 2008-07-03 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Biometrics-Based Identification Method and Apparatus
CN102099931A (zh) * 2008-03-24 2011-06-15 卡西欧计算机株式会社 光感测设备、光传感器以及显示设备
US20100245556A1 (en) * 2009-03-26 2010-09-30 Seiko Epson Corporation Image capturing apparatus and authentication apparatus
JP2013073965A (ja) * 2011-09-26 2013-04-22 Toshiba Corp 光電変換装置及びその製造方法
JP2017196319A (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 ソニー株式会社 撮像装置、認証処理装置、撮像方法、認証処理方法およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
DE112019005940T5 (de) 2021-08-12
US11888080B2 (en) 2024-01-30
JP2022168058A (ja) 2022-11-04
JP7378745B2 (ja) 2023-11-14
JP2023174928A (ja) 2023-12-08
US20210326623A1 (en) 2021-10-21
JPWO2020137129A1 (ja) 2021-10-21
WO2020137129A1 (ja) 2020-07-02
JP7144814B2 (ja) 2022-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7378745B2 (ja) 検出装置
US11436859B2 (en) Fingerprint detection device and display device with fingerprint detection device
US20240071128A1 (en) Detection device
JP7255818B2 (ja) 検出装置
CN116134620A (zh) 检测装置
JP7417968B2 (ja) 検出装置
US11604543B2 (en) Detection device
JP7461725B2 (ja) 検出装置
CN115335849A (zh) 检测装置、指纹检测装置以及静脉检测装置
WO2022220287A1 (ja) 検出装置
US11645825B2 (en) Detection device
US11915096B2 (en) Detection system
WO2023100435A1 (ja) 光学式センサ
WO2022163681A1 (ja) 検出装置
US20220338352A1 (en) Detection device
JP2022160898A (ja) 検出装置及び撮像装置
CN116327185A (zh) 检测装置
JP2023081749A (ja) 光学式センサ
JP2023011287A (ja) 検出装置
JP2023135979A (ja) 光学式センサ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination