CN1331085C - 图像读取系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种读取被摄体图像的图像读取装置，具备：图像显示装置，配有具有对应于显示灰度的亮度来显示图像的图像显示区域，并发射对应于该亮度的显示光；和光传感器系统，具有覆盖所述图像显示装置的所述图像显示区域的整个区域来层叠配置并放置被摄体的检测面，具有该检测面中放置所述被摄体的第1区域、及除第1区域的所述图像显示区域的至少部分区域所对应的区域所构成的第2区域，配备排列成矩阵状的多个光传感器，该多个光传感器设置在该第1区域和第2区域中，具有均匀的透光性，透过所述显示光的至少一部分，并在所述第1区域中读取所述被摄体的图像。该图像读取装置可良好读取被摄体图像、且可良好进行图像显示。

Description

图像读取系统
技术领域
本发明涉及一种图像读取装置，尤其涉及除图像读取功能外，还具备图像显示功能，可良好装载在携带式设备等小型电子设备上的图像读取装置，另外，涉及适用该图像读取装置来进行使用者本人的认证的个人认证系统。
背景技术
以前，作为读取指纹等细微凹凸形状等的图像读取装置，大体上已知有根据被摄体(手指)与检测传感器之间产生的电位差来检测静电电容，由此读取指纹等被摄体图像的静电电容读取型等半导体式的装置结构；或经棱镜或反射镜等光学系统取入被摄体图像，利用排列成矩阵状的CCD或CMOS传感器等光传感器读取明暗信息的光学式装置结构。当前正在盛行研究、开发这种图像读取装置在通过对照指纹等生物体固有的信息来识别个人的所谓个人认证技术领域中的应用。
在上述半导体式装置结构中，具有可将放置被摄体、读取该被摄体图像的读取检测部，使用半导体制造技术可极薄且轻地形成的优点，但存在被摄体所带静电容易造成检测传感器静电破损等问题。
另一方面，在光学式装置结构中，因为在被摄体与光传感器之间插入光学系统，所以尽管不适于薄型化、或轻量化，但因为两者之间不存在电连接状态，所以被摄体所带静电难以引起光传感器的静电破损，另外，还具有指纹的读取响应速度较快的优点。
但是，近年来，携带式式电话机或笔记本电脑、携带式式信息终端(PDA)等携带型电子设备的普及显著。这种电子设备具有通过语音或电子邮件等轻松实现交流，或可携带大量信息的方便性，但另一面，存在个人信息泄漏、或重要的机密信息被偷盗的可能性等危险。因此，为了防止这种各种信息的泄漏或被盗，并限制对该信息的访问，要求在该电子设备中装载用于识别、认证使用者本人的个人认证系统。
这里，作为用于具有上述光学式装置结构的图像读取装置的光传感器，多使用CCD或CMOS传感器，但众所周知，这些光传感器具有形成于半导体基板上的结构，不能透过光。因此，不能直接将这种光传感器设置在显示部上。因此，在电子设备中设置使用光传感器的图像读取装置，并装载基于图像读取装置的个人认证系统的情况下，必需在与电子设备具有的显示部等以外的位置的、壳体的一部分设置光传感器。
但是，在这种结构的情况下，电子设备、尤其是携带型的小型电子设备中电子设备的大小会增大，妨碍携带型电子设备的可移动性。相反，为了抑制电子设备的大小的增大，有时减小图像读取装置的大小，此时，难以良好地进行指纹等被摄体图像的读取，存在不能稳定进行个人认证的问题。
发明内容
本发明在读取被摄体图像的图像读取装置中，具有可良好读取被摄体图像的优点，在适用该图像读取装置的个人认证系统中，具有可良好进行个人认证处理，并可进行良好显示质量的图像显示的优点。
为了得到上述优点，本发明的读取图像的图像读取系统，其特征在于，具备：图像显示装置，具有显示图像的图像显示区域，发射均匀亮度的照射光和与显示灰度对应的亮度的显示光；和图像读取装置，包括：放置被摄体的检测面，在所述图像显示装置的所述图像显示区域上，至少覆盖该图像显示区域的整个区域并层叠配置；排列成矩阵状的多个光传感器，设在上述检测面下的进行上述被摄体的摄像的第1区域和由除该第1区域的所述图像显示区域的至少部分区域所对应的区域所构成的不进行被摄体的摄像的第2区域上，通过由上述图像显示区域发出的上述照射光读取上述被摄体的图像；驱动电路，对上述多个光传感器施加规定的信号电压；上述多个光传感器由设在上述第1区域的第1光传感器和设在上述第2区域的第2光传感器构成，上述驱动电路仅对上述第1光传器施加上述规定的信号电压来进行驱动。
在所述图像读取系统中，所述显示光的至少一部分透过所述光传感器，照射到放置在所述检测面上的所述被摄体上，所述光传感器系统中的所述光传感器感光由该被摄体反射的光后，读取所述被摄体的图像，另外，所述图像读取系统中的所述多个光传感器由设置在所述检测面的所述第1区域中的第1光传感器、和设置在所述检测面中的所述第2区域中的第2光传感器构成，所述第1光传感器与所述第2光传感器具有相同结构、相同排列间隔，另外，具备向所述多个光传感器施加预定信号电压的驱动电路，该驱动电路仅向所述检测面的所述第1区域中的所述第1光传感器施加所述预定信号电压并进行驱动，作为所述被摄体，例如读取手指的指纹图像。
所述图像显示装置配备发光装置，具有至少对应于所述图像显示区域的区域，具有以预定亮度发光的面状发光面；和透过型显示面板，配置在所述发光装置的所述发光面上，所述图像显示区域将多个显示象素排列成矩阵状来形成，在该图像显示区域中，透过从所述发光装置的所述发光面射出的光的至少一部分，作为所述显示光射出。或者，具备自发光型显示面板，所述图像显示区域将多个显示象素排列成矩阵状形成，该显示象素具有以对应于显示灰度的亮度发光并发射所述显示光的发光象素，另外，具备将所述图像显示区域中至少所述第1区域所对应的区域亮度设定成适于读取所述光传感器阵列中所述被摄体的图像的亮度的机构。
另外，所述图像读取系统具备第3区域，包含所述检测面中除所述第2区域的区域构成的、仅排列连接于所述第1区域中的所述光传感器的多个布线的布线区域，所述图像显示装置具备亮度设定机构，将所述图像显示区域的、至少所述检测面的所述第3区域所对应区域的亮度设定成比所述第1区域及所述第2区域所对应区域的亮度低，另外，所述布线区域设置在所述第3区域的一部分中的情况下，所述亮度设定机构还具备将所述图像显示区域的、除所述第3区域的所述布线区域的区域所对应的区域的亮度设定得比所述布线区域所对应的区域亮度低。
为了利用上述优点，通过本发明的图像读取装置读取放置在所述检测面上的所述被摄体图像时的驱动方法，包含如下步骤：
上述均匀亮度的照射光的至少一部分照射到放置在所述检测面上的所述被摄体上，所述驱动电路仅对上述第1光传感器施加所述规定的信号电压，由所述第1光传感器接受被所述被摄体反射的光的步骤；根据由所述第1光传感器受光的光的强度分布，将所述被摄体的图像作为明暗信息来读取的步骤。另外，所述驱动方法还包含将所述图像显示区域的至少所述第1区域所对应的区域亮度设定成适于读取所述被摄体图像的亮度的步骤，和在所述图像显示装置的所述图像显示区域中进行用于引导将所述被摄体放置到所述检测面的所述第1区域上的显示的步骤。
另外，经所述光传感器系统并通过所述图像显示装置显示图像时的动作方法包含如下步骤：将所述光传感器系统中的所述各光传感器设定为非动作状态的步骤；向所述图像显示装置的所述图像显示区域中的所述各显示象素施加对应于显示灰度的信号电压，显示图像的步骤。
为了得到上述优点，本发明的个人认证系统读取基于个人生物体信息的被摄体图像，利用该被摄体图像来进行个人认证，其特征在于，具备：图像读取系统，包括：图像显示装置，具有显示图像的图像显示区域，并发射均匀亮度的照射光和与显示灰度对应的亮度的显示光；和图像读取装置，该图像读取装置包括：放置被摄体的检测面，在所述图像显示装置的所述图像显示区域上，至少覆盖该图像显示区域的整个区域并层叠配置；排列成矩阵状的多个光传感器，设在上述检测面下的进行上述被摄体的摄像的第1区域和由除该第1区域的所述图像显示区域的至少部分区域所对应的区域所构成的不进行被摄体的摄像的第2区域上，在上述第1区域读取上述被摄体的图像；驱动电路，对上述多个光传感器施加规定的信号电压；通信机构，至少具有：通过预定的电信线路网将所述图像读取装置读取的所述被摄体图像的明暗信息发送到认证机构的机构；和通过所述电信线路网接收利用所述认证机构对照预先登录的登录信息与所述明暗信息的所述认证处理的结果的机构；和由所述图像显示装置至少显示所述认证处理结果的机构；上述多个光传感器由设在上述第1区域的第1光传感器和设在上述第2区域的第2光传感器构成，上述驱动电路仅对上述第1光传感器施加上述规定的信号电压来进行驱动。
附图说明
图1A、B表示可适用于根据本发明的图像读取装置中的光传感器系统的光传感器的截面结构图及等效电路。
图2表示具备由双型光传感器构成的光传感器阵列的光传感器系统的示意结构图。
图3表示示出光传感器系统的基本驱动控制方法的时间图。
图4表示将光传感器系统适用于指纹读取装置的情况下的主要部分截面图。
图5A、B是表示根据本发明的图像读取装置的第1实施方式的示意结构图。
图6是表示根据本发明的图像读取装置的第1实施方式变形例的示意结构图。
图7A表示在光传感器阵列的检测面的拍摄区域以外的外围区域中仅形成布线区域的、示出比较对照物结构的示意结构图。
图7B是表示图7A的结构中、图像显示区域的亮度分布的示意图。
图8是表示根据本发明的图像读取装置的第1实施方式中的光传感器系统的、光传感器阵列的检测面结构的示意结构图。
图9是表示根据本发明的图像读取装置的第2实施方式中的光传感器系统的、光传感器阵列的检测面结构的示意结构图。
图10A、B是表示根据本发明的图像读取装置的第3实施方式的示意结构图。
图11是表示根据本发明的图像读取装置的第3实施方式中的、图像显示区域的亮度分布一例的示意图。
图12是表示使用根据本发明的图像读取装置的个人认证系统一实施方式的概念图。
图13是表示使用根据本发明的图像读取装置的个人认证系统中的、认证处理一例的流程图。
图14A、B是表示使用根据本发明的图像读取装置的个人认证系统中的、指纹读取动作一具体例的示意图。
具体实施方式
下面，根据图中所示实施方式来详细说明根据本发明的图像读取装置及其驱动方法。
首先，说明可良好适用于根据本发明的图像读取装置的光传感器系统中的光传感器的结构。
[双栅极型光传感器]
图1A、B表示可适用于根据本发明的图像读取装置中的光传感器系统的光传感器的截面结构图及等效电路。
可适用于根据本发明的图像读取装置中的光传感器系统的光传感器例如图1A所示，由利用双栅极型晶体管的双栅极型光传感器10构成。双栅极型光传感器10大致具有：非晶体硅等半导体层(沟道区域)11，一旦入射激励光(这里为可视光)，则生成电子-空穴对；对不透过可视光的漏电极12及源电极13，在半导体层11的两端上，与半导体层11之间分别夹着由n+硅构成的杂质层17、18形成，且由从铬、铬合金、铝、铝合金等中选择的导电性材料构成；顶部栅电极(第1栅电极)21，在半导体层11上方(图中上方)，由与半导体层11之间夹着阻塞绝缘膜14和上部(顶部)栅极绝缘膜15形成的氧化锡膜或ITO膜(氧化铟锡膜)等透明电极层构成，对可视光具有透光性；形成于顶部栅电极21上的保护绝缘膜20；和底部栅电极(第2栅电极)22，在半导体层11下方(图中下方)，与半导体层11之间夹着下部(底部)绝缘膜16形成，且由从铬、铬合金、铝、铝合金等中选择的导电性材料构成，对可视光不透明。
具有这种结构的双栅极型光传感器10如图1A所示，形成于玻璃基板等透明绝缘性基板19上。另外，如后所述，构成为在保护绝缘膜20之上放置被摄体，保护绝缘膜20的上表面形成检测面DCT。
这里，在图1A中，构成顶部栅极绝缘膜15、阻塞绝缘膜14、底部栅极绝缘膜16的绝缘膜、及设置在顶部栅电极21上的保护绝缘膜20，都由对激励半导体层11的可视光具有高的透过率的材质、例如氮化硅或氧化硅等构成。从而，从后述的设置在绝缘性基板19下方的光源等照射的光的至少一部分透过各绝缘膜19、16、15、20，从保护绝缘膜20上表面的检测面DCT向上方照射。之后，从检测面DCT射出的光被照射到放置在检测面DCT上的被摄体，由该被摄体反射，反射的光经各绝缘膜20、15、14及顶部栅电极21入射到双栅极型光传感器10的半导体层11。
这种双栅极型光传感器10实质上是具有两个栅电极的晶体管，一般用如图1B所示的等效电路表示。这里，TG是电连接于顶部栅电极21上的顶部栅极端子，BG是电连接于底部栅电极22上的底部栅极端子，S是电连接于源电极13上的源极端子，D是电连接于漏电极12上的漏极端子。
[光传感器系统]
图2表示具备由双栅极型光传感器构成的光传感器阵列的光传感器系统的示意结构图。
如图2所示，光传感器系统大致上具有：光传感器阵列100，将多个双栅极型光传感器10在透明绝缘性基板上例如排列成n行×m列(n、m为任意自然数)的矩阵状来形成；顶部栅极布线101，沿行方向连接各双栅极型光传感器10的顶部栅极端子TG(顶部栅电极21)并延伸；底部栅极布线102，沿行方向连接各双栅极型光传感器10的底部栅极端子BG(底部栅电极22)并延伸；漏极布线(数据线)103，沿列方向连接各双栅极型光传感器10的漏极端子D(漏电极12)并延伸；源极布线(公共线)104，将源极端子S(源电极13)共同连接于接地电位；连接于顶部栅极布线101上的顶部栅极驱动器110；连接于底部栅极布线102上的底部栅极驱动器120；和漏极驱动器130，连接于漏极布线103上，具备列开关131、预充电开关132、输出放大器133等。上述各驱动器向各双栅极型光传感器10的各电极施加后述的预定信号电压(脉冲信号及偏压)，驱动控制双栅极型光传感器10。
另外，图2中，tg是作为复位电压(复位脉冲)及载流子累积电压之一而选择输出的、用于生成信号ΦT1、T2、...Ti、...Tn的控制信号，bg是作为读出电压及非读出电压之一而选择输出的、用于生成信号ΦB1、Φb2、...Bi、...Bn的控制信号，pg是控制施加预充电电压Vpg的定时的预充电信号。
[光传感器系统的驱动控制动作]
图3表示示出光传感器系统的基本驱动控制方法的时间图。
图4表示将光传感器系统适用于指纹读取装置的情况下的主要部分截面图。
这里，作为光传感器系统的驱动控制方法，说明读取指纹作为被摄体的情况，图4中示出将被摄体(手指)FG放置在检测面DTC上，并在双栅极型光传感器10的下方设置背照灯(光源)BL的情况的状态。另外，图4中，为了方便图示，省略表示光传感器系统截面部分的阴影部分。
如图3所示，首先，在复位动作(初始化动作)中，顶部栅极驱动器110经顶部栅极布线101向第i行(i为任意自然数；i＝1、2、...n)的双栅极型光传感器10的顶部栅极端子TG施加复位脉冲(例如Vtg＝+15V的高电平)Ti，释放积累在半导体层11及阻塞绝缘膜14中与半导体层11交界面附近的载流子(这里为空穴)(复位期间Trst)。
接着，在电荷积累动作(载流子积累动作)中，通过顶部栅极驱动器110向顶部栅极端子TG施加低电平(例如Vtg＝-15V)的偏压Ti，从而结束复位动作，启动基于载流子积累动作的电荷积累期间Ta。
在电荷积累期间Ta，如图4所示，从设置在形成图1所示双栅极型光传感器10的透明绝缘性基板19下方的背照灯(光源)BL照射照射光La，透过光传感器阵列100的透明绝缘性基板19、透明的各绝缘膜16、15、20及由透明电极层构成的顶部栅电极21，透过的照射光La照射到放置在检测面DTC上的被摄体(手指)FG上。之后，由被摄体(手指)FG反射的反射光Lb通过各绝缘膜20、15、14及顶部栅电极21入射到半导体层11。
这里，在将手指用作被摄体FG的情况下，手指表面具有皮肤表层FGs，并且具有对应于指纹形状的凹凸形状。
另外，照射到被摄体(手指)FG的照射光La，在对应于指纹FP的凸部Fpa的区域的、检测面DTC与被摄体FG紧贴的区域中，在皮肤表层FGs内边散射、反射边传播，在皮肤表层FGs内传播的光Lb的一部分透过透明的绝缘膜20、15、14及顶部栅电极21后，入射到各双栅极型光传感器10的半导体层11。
另一方面，在对应于指纹FP的凹部FPb及比被摄体(手指)FG的外缘部更靠外侧的区域的、检测面DTC与被摄体未紧贴的区域中，照射光La通过检测面DTC与被摄体之间的空气层，达到被摄体(手指)FG，在皮肤表层FGs内散射，但在皮肤表层FGs内散射的光Lc难以光学地进入空气层，所以可抑制入射到配置在对应于凹部FPb的位置上的双栅极型光传感器10。
由此，在电荷积累期间Ta中，对应于入射到半导体层11的光量，在半导体层11内生成电子-空穴对，在半导体层11与阻塞绝缘膜14的交界面附近(沟道区域周围)积累空穴。
之后，在预充电动作中，与上述电荷积累期间Ta并行，通过漏极驱动器130，根据预充电信号pg，经漏极布线103向漏极端子D施加预充电脉冲(预充电电压)Vpg，使电荷保持在漏电极12中(预充电期间Tprch)。
接着，在读出动作中，在经过上述预充电期间Tprch后，通过底部栅极驱动器120，经底部栅极布线102，向底部栅极端子BG施加高电平(例如Vbg＝+10V)的读出脉冲Bi，从而经漏极驱动器130的列开关131读出电荷积累期间Ta中积累在沟道区域中的载流子(空穴)所对应的漏极电压VD(读出期间Tread)。
这里，漏极电压VD的变化倾向与电荷积累期间Ta中感光到的光量密切相关，在电荷积累期间Ta中积累的载流子多的情况下(明状态)，示出漏极电压VD急剧降低的倾向，另一方面，在积累的载流子少的情况下(暗状态)，示出平缓下降的倾向，所以例如通过检测从读出期间Tread开始经过预定时间后的漏极电压VD(＝Vrd)，可检测出入射到双栅极型光传感器10的光量、即对应于被摄体(手指)FG的指纹形状的亮度数据(明暗信息)。
即，通过从顶部栅极驱动器110经顶部栅极布线101向顶部栅极端子TG施加信号Ti，实现光传感器功能(光量检测功能)，通过从底部栅极驱动器220经底部栅极布线102，向底部栅极端子BG施加信号Bi，经漏极布线103将漏极电压取入漏极驱动器230，作为串行数据或并行数据的输出电压Vout输出，可实现选择读出功能。
另外，将这种对特定行(第i行)的一连串图像读出动作作为1个循环，对上述光传感器阵列100的各行(i、i+1、...)重复相同的处理步骤，可进行被摄体(手指)FG的二维图像(指纹图像)的读取。
[图像读取装置的第1实施方式]
下面，参照附图来说明根据本发明的图像读取装置的第1实施方式。
另外，在以下所示的实施方式中，示出将上述双栅极型光传感器适用于光传感器系统中的光传感器的情况，适当参照其结构及驱动控制方法(图1-图4)。
图5A、B是表示根据本发明的图像读取装置的第1实施方式的示意结构图。
图6是表示根据本发明的图像读取装置的第1实施方式变形例的示意结构图。
另外，对于与上述光传感器系统相等的结构标注相同标记，简化或省略其说明。
如图5A、B所示，根据本实施方式的图像读取装置1配备：透过型显示面板(图像显示装置)210，在透明基板上将显示象素形成为矩阵状，具有以对应于显示灰度的亮度来显示图像的图像显示区域ARi；面光源(背照灯；发光装置)220，设置在显示面板210的里面侧，射出向显示面板210的至少图像显示区域ARi的整体区域均匀照射的光；和光传感器阵列100，设置在显示面板210的表面(视野侧)，具有与形成于透明绝缘性基板19上的、图2所示光传感器系统一样的结构。
另外，在绝缘性基板19上的光传感器阵列100形成区域附近的周围区域，安装例如形成为基于硅基板的IC芯片的、驱动光传感器阵列100的顶部栅极驱动器110、底部栅极驱动器120、漏极驱动器130。
显示面板210例如可良好适用于有源矩阵型液晶显示面板中，该有源矩阵型液晶显示面板具备相对的透明电极，在向象素电极与共同电极间填充液晶分子的液晶象素上连接薄膜晶体管而形成。
面光源220，除可适用例如将来自荧光管或发光二极管(LED)等点光源的光用导光板进行导光、并扩散成面状后射出的结构的背照灯外，也可良好的适用将具有发光功能的有机EL元件(有机电致发光元件)二维排列来形成面状发光面的结构的背照灯等。
从该面光源220射出的光入射到显示面板210的图像显示区域ARi，将图像显示区域ARi设定为对应于显示灰度的亮度，进行预定的图像显示，并且，从面光源220射出的光的至少一部分透过显示面板210的显示象素，作为显示光从显示面板210射出，该显示光入射到光传感器阵列100，被用作读取被摄体图像的、图4中的照射光La。
光传感器阵列100具有至少覆盖显示面板210中图像显示区域ARi的整个区域的检测面DCT，该检测面DCT如图5A所示，至少具有放置被摄体、读取被摄体图像的拍摄区域(第1区域，图中为了方便而加阴影表示)ARf、和除拍摄区域ARf的、不读取被摄体图像的空区域(第2区域)ARd。这里，拍摄区域ARf如图5A所示，例如位于图像显示区域ARi或光传感器阵列100的检测面DCT的大致中央，设定成具有任意尺寸的矩形形状(例如纵向12mm×10mm的长方形)的区域。另外，拍摄区域ARf的位置或尺寸等，也可对应于装载根据本发明的图像读取装置的电子设备的方式或规格来适当变更，这是不言而喻的。另外，拍摄区域ARf及空区域ARd的结构细节如后所述。
另外，在上述图5B中，将形成为IC芯片的各驱动器安装在绝缘性基板19上，但不限于此，也可将各驱动器配置在具有光传感器阵列100的图像读取装置1的安装上有余量的空间中。具体而言，也可以例如图6所示，从形成于图像读取装置1的绝缘性基板19一面侧的光传感器阵列100，延伸出分别连接于顶部栅极布线101、底部栅极布线102及漏极布线103上的柔性电缆CB或TAB带后，例如，在面光源220的背面侧的适当空间中，配置顶部栅极驱动器110、底部栅极驱动器120及漏极驱动器130。由此，可将各驱动器110、120、130配置在安装上有余量的适当空间中，可将光传感器阵列100的上表面形成大致平坦的形状，可使被摄体(手指)容易接触到光传感器阵列100上表面的检测面。
另外，在图5B和图6中，上述各驱动器110、120、130例如形成为基于硅基板的IC芯片，但不限于此，例如也可在绝缘性基板19上形成光传感器阵列100的同时一体化形成。此时，可将各驱动器部分的厚度变得很薄，可使薄光传感器阵列100的厚度变薄，可使具备光传感器阵列100的图像读取装置1的厚度变薄。
接着，说明本实施方式的光传感器系统中的光传感器阵列100的拍摄区域ARf及空区域ARd的结构。
另外，作为比较对照，示出在拍摄区域ARf以外的周围区域仅形成将构成拍摄区域ARf的双栅极型光传感器和各驱动器110、120、130进行连接的布线的结构，说明根据本发明的图像读取装置1的结构及由此产生的效果。
图7A表示在光传感器阵列的检测面的拍摄区域以外的外围区域中仅形成布线区域的、示出比较对照物结构的示意结构图。
图7B是表示图7A的结构中、图像显示区域的亮度分布的示意图。
图8是表示根据本发明的图像读取装置的第1实施方式中的光传感器系统的、光传感器阵列的检测面结构的示意结构图。
如图7A所示，当在作为显示面板210的视野侧、相当于图5A所示的空区域ARd的光传感器阵列100的检测面DCT的拍摄区域ARf的周围区域，仅形成分别将构成拍摄区域ARf的双栅极型光传感器10与顶部栅极驱动器110、底部栅极驱动器120及漏极驱动器130进行连接的布线的布线区域AWt、AWb、AWd时，如图1A所示，双栅极型光传感器10的顶部栅电极21由透明电极层构成，底部栅电极22、漏电极12及源电极13由金属层等不透明电极层构成，所以在将这些电极与各顶部栅极布线101、底部栅极布线102、漏极布线103及源极布线104一体形成的情况下，从上述拍摄区域ARf到顶部栅极驱动器110之间的布线区域AWt仅由透明的顶部栅极布线101形成，所以该布线区域AWt的透光性(透过率)高。与此相反，从拍摄区域ARf到底部栅极驱动器120之间，以及从拍摄区域ARf到漏极驱动器130之间的各布线区域AWb、AWd由不透明的底部栅极布线102、漏极布线103及源极布线104形成，所以该布线区域AWb、AWd的透光性(透过率)比布线区域AWt低。另外，拍摄区域ARf上形成具有顶部栅电极21、底部栅电极22、漏电极12、源电极13的双栅极型光传感器10、顶部栅极布线101、底部栅极布线102、漏极布线103及源极布线104全部，所以该拍摄区域ARf的透光性(透过率)比布线区域AWb、AWd低(该拍摄区域ARf的透过率约为80％以下)。另外，图7A中，为了明确拍摄区域ARf，方便起见附加了阴影。
因此，在显示面板210的视野侧层叠配置具有这种布线结构的光传感器阵列100，并从配置于显示面板210背面侧且均匀照射图像显示区域ARi整个区域的面光源220，经显示面板210照射在面内均匀的光时，透过光传感器阵列100对应于象素显示区域ARi的区域的亮度，如图7B所示，形成双栅极型光传感器10及各布线的拍摄区域ARf的亮度最低，形成底部栅极布线102或漏极布线103及源极布线104的布线区域AWb、AWd的亮度比拍摄区域ARf的亮度高，仅形成顶部栅极布线101的布线区域AWt的亮度比布线区域AWb、AWd的亮度高，没有形成任何布线的区域ARn的亮度最高。另外，图7B中，为方便起见，用阴影表示各区域的发光亮度。
即，在显示面板210的视野侧，层叠配置具有仅在拍摄区域ARf以外的区域中形成双栅极型光传感器10的布线结构的光传感器阵列100的结构中，因为每个布线区域中透光性(透过率)产生偏差，所以通过光传感器阵列100显示在显示面板210上显示的图像信息的情况下，在图像显示区域ARi内会产生亮度不均，显示质量大大降低。
因此，在本实施方式中，在光传感器阵列100的检测面DCT的、至少对应于由显示面板210设定的图像显示区域ARi的区域中的、拍摄区域ARf以外的空区域ARd中，以与拍摄区域ARf中的排列间距相同的排列间距，形成拍摄区域ARf中的光传感器、具有与各布线相同尺寸及结构的空光传感器及空布线。由此，使光传感器阵列100的拍摄区域ARf及空区域ARd二者的透光性(透过率)相等，使检测面DCT整个区域的透光性(透过率)均匀。由此，在透过光传感器阵列100显示在显示面板210中显示的图像信息的情况下，可使图像显示区域ARi内的亮度不匀降低，可抑制显示质量的下降。
具体而言，如图8所示，在光传感器阵列100的检测面DCT中的、至少显示面板210的图像显示区域ARi所对应的整个区域中，以一定排列间隔(间距)将具有相同尺寸及结构的双栅极型光传感器10排列成矩阵状。另外，形成于拍摄区域ARf内的双栅极型光传感器10经顶部栅极布线101、底部栅极布线102及漏极布线103，分别与顶部栅极驱动器110、底部栅极驱动器120及漏极驱动器130连接，由各驱动器施加预定的信号电压，仅驱动在拍摄区域ARf内形成的双栅极型光传感器10。另外，图8中为了明确拍摄区域ARf，为方便起见，附加阴影。
这里，可将光传感器阵列100的至少显示面板210的图像显示区域ARi所对应的区域中形成的各双栅极型光传感器10相互的配置间隔，设定为在显示面板210中形成的显示象素间配置双栅极型光传感器10的配置间隔，双栅极型光传感器10与显示象素在平面中不重叠。
另外，使双栅极型光传感器10的排列间隔比显示面板210的显示象素相互的间距小(约为50微米以下)，图像显示区域ARi内的双栅极型光传感器10与显示象素的重合在面内均匀。此时，通过双栅极型光传感器10等局部遮光由显示面板210显示的图像信息，可抑制显示质量恶化。
这里，形成于空区域ARd中的双栅极型光传感器10，是用于将光传感器阵列100的检测面DCT中的透过率均匀化来抑制图像信息显示时在图像显示区域ARi内的亮度不匀，所以尽管与顶部栅极布线101、底部栅极布线102及漏极布线103连接，但不与顶部栅极驱动器110、底部栅极驱动器120及漏极驱动器130连接。由此，通过各驱动器可容易地仅向形成于拍摄区域ARf内的双栅极型光传感器10施加预定的信号电压并进行驱动。
这样，在根据本实施方式的图像读取装置1中，对应于图像显示装置的图像显示区域的整个区域，设置排列光传感器(双栅极型光传感器10)的光传感器阵列100，并且，仅读取被摄体图像的拍摄区域ARf的光传感器经预定布线与各驱动器连接，另一方面，此外的空区域ARd的光传感器仅连接于预定布线上，不连接于各驱动器，通过具有这种结构，可使光传感器阵列100的拍摄区域ARf与空区域ARd二者的透过率相等，将检测面DCT的整个区域中的透过率进行均匀化。
因此，在层叠配置在显示面板210上的光传感器阵列100的特定区域中设定的拍摄区域ARf中放置被摄体(例如手指)，可良好实现读取该图像图案(指纹)的图像读取动作，并且，可使图像显示区域ARi内的亮度均匀，可良好实现通过光传感器阵列100在视野侧显示在显示面板210中显示的图像信息的图像显示动作。
另外，作为光传感器阵列100的光传感器，可适用这样的双栅极型光传感器10的结构，该双栅极型光传感器10使用具有适用半导体制造技术的薄膜晶体管结构，所以可薄型化具备光传感器系统的图像读取装置的结构，从而可使具备该图像读取装置的电子设备的厚度变薄。
另外，在使用双栅极型光传感器10的光传感器系统中，采用这样的图像读取动作，该图像读取动作根据通过照射到被摄体上的光的散射、反射而入射的光的感光量，来取得明暗信息，所以可在光传感器阵列100上表面的检测面DCT中设置静电放电用导电层等，由此可简易实现抑制静电造成的破坏或误动作的静电对策。
另外，根据本实施方式的图像读取装置1中的光传感器阵列100的被摄体图像的读取动作如下进行，如图4所示，从面光源220射出后透过显示面板210的显示象素的光，作为照射光La入射到光传感器阵列100，透过光传感器阵列100的光被照射到被摄体上，由光传感器感光由被摄体反射的光。此时，为了良好读取被摄体图像，最好对应于例如周围的环境照度来将照射到被摄体上的光的强度设定成最佳强度。因此，在进行光传感器阵列100的被摄体图像的读取动作时，最好将经显示面板210照射到被摄体上的光的强度、即显示面板210的图像显示区域ARi中、至少拍摄区域ARf所对应的区域亮度设定成适于读取被摄体图像的亮度。
即，根据本实施方式的图像读取装置具有在图像显示装置的视野侧层叠配置光传感器系统的结构，具有读取被摄体图像的功能，并且，可不损坏图像显示装置的图像显示功能地进行良好显示质量的图像显示，由此，在具有该图像读取装置的电子设备中，因为不必在电子设备所具有的显示部等以外的位置设置光传感器系统，所以在如携带式电话机或携带式信息终端等强烈要求小型薄型化或轻量化的携带型小型电子设备中，具有可以具备光传感器系统的图像读取功能的同时、电子设备的大小不增大的效果。另外，光传感器阵列的检测面具有与显示部的显示区域相等的大小，放置被摄体的拍摄区域可在光传感器阵列的检测面内设置成任意大小，所以可容易设定成较大的面积，可良好地进行指纹等被摄体的读取，在后述的具备该光传感器阵列的个人认证系统中，具有可稳定进行个人认证动作的效果。
并且，根据本实施方式的图像读取装置，具有在图像显示装置的视野侧层叠配置另外制造的光传感器系统的结构，所以可原样流通使用现有图像显示装置或光传感器系统中的制造技术或设计资产，可使制品的合格率提高，削减制品成本。
[图像读取装置的第2实施方式]
下面，参照附图来说明根据本发明的图像读取装置的第2实施方式。
图9是表示根据本发明的图像读取装置的第2实施方式中的光传感器系统的、光传感器阵列中检测面DCT结构的示意结构图。
如图9所示，根据本实施方式的光传感器系统中，与所述第2实施方式一样，在光传感器阵列100的检测面DCT中的、至少显示面板210的图像显示区域ARi所对应的整个区域中，将双栅极型光传感器10排列成矩阵状，并且，形成于拍摄区域ARf及空区域ARd中的双栅极型光传感器10全部具有通过顶部栅极布线101、底部栅极布线102及漏极布线103分别与顶部栅极驱动器110、底部栅极驱动器120及漏极驱动器130连接的结构。
在根据本实施方式的图像读取装置中，构成层叠配置在显示面板210的视野侧的光传感器阵列100的双栅极型光传感器10全部，具备连接于各驱动器上的结构，但在根据光传感器系统的驱动控制动作来执行图像读取动作时，驱动控制读取被摄体图像的明暗信息的动作，仅对放置被摄体的拍摄区域ARf执行。
即，在所述第1实施方式中，如图8所示，在光传感器阵列100的检测面DCT中的、至少图像显示区域ARi所对应的整个区域中，形成双栅极型光传感器10及顶部栅极布线101、底部栅极布线102及漏极布线103，从而拍摄区域ARf与空区域ARd中的透过率相等，均匀化检测面DCT整个区域中的透过率，这点与本第2实施方式的结构一样。
但是，在第1实施方式中，作为形成于空区域ARd中的双栅极型光传感器10没有与各驱动器连接的结构，仅驱动控制形成于拍摄区域ARf中的双栅极型光传感器10，但因为这种不与驱动器连接的双栅极型光传感器10或各布线101、102、103处于电漂移状态，所以例如在图像读取动作时，有向配置于拍摄区域ARf上的双栅极型光传感器10或各布线101、102、103施加驱动电压的情况，或带静电的被摄体被放置在拍摄区域ARf上等情况下，有时非预期的情况下感应电压。
这种电压对拍摄区域ARf内的双栅极型光传感器10的读取动作造成影响，这是导致驱动器内流过过电流等而造成驱动器误动作或故障的原因，有时对正常的图像读取动作造成障碍。
因此，在本实施方式中，排列在空区域ARd中的双栅极型光传感器10也与各驱动器连接，通过施加预定电压，排列在空区域ARd中的各双栅极型光传感器10或各布线101、102、103不变为漂移状态，防止上述非预期电压的感应，可实现无误动作的、稳定的图像读取动作。
如上所述，在根据第1实施方式及第2实施方式的图像读取装置中，在图像显示装置的视野侧层叠配置具有由透光性材质构成的光传感器阵列的光传感器系统，在光传感器阵列的部分区域中设定读取被摄体图像的拍摄区域，并且，在光传感器阵列的拍摄区域以外的区域中设定具有与拍摄区域相同元件结构的空区域。
由此，在光传感器阵列的拍摄区域中，可良好实现读取被摄体图像的图像读取动作，并且，无论拍摄区域及空区域如何，都可良好实现通过光传感器阵列以均匀亮度显示在显示面板中显示的图像信息的图像显示动作。
因此，在将这种图像读取装置装载在携带式电话或笔记本电脑等电子设备中的情况下，例如在使用该电子设备时，进行引导使用者的手指装载在显示面板上的显示，将手指装载在显示面板上的光传感器阵列上，进行指纹图像的读取，认证、识别使用者本人后进行启动控制，允许或拒绝使用该电子设备，或进行因特网购物等个人认证。这种个人认证系统如后所述。
[图像读取装置的第3实施方式]
下面，参照附图来说明根据本发明的图像读取装置的第3实施方式。
图10A、B是表示根据本发明的图像读取装置的第3实施方式的示意结构图。
图11是表示根据本发明的图像读取装置的第3实施方式中的、图像显示区域的亮度分布一例的示意图。
在与上述第1实施方式相同的结构上标注相同的符号，简化或省略其说明。
本实施方式涉及的图像读取装置1具有如下结构，与上述各实施方式一样，在显示面板210的视野侧层叠配置至少对应于显示面板210的图像显示区域ARi的光传感器阵列100的结构中，在光传感器阵列100中的、在显示面板210中显示图像显示区域ARi中显示的图像信息中非主要信息的图像或重要性较低的图像的区域所对应的区域中，设定拍摄区域ARf及空区域ARd。
具体而言，如图10A、B所示，在装载该图像读取装置的电子设备中，将图像显示区域ARi中、例如显示电池余量或通信环境(电波强度)、时刻、动作模式等设备动作状态的区域，设为子显示区域ARa；在光传感器阵列100的、对应于子显示区域ARa的区域的例如大致中央，设定拍摄区域(第1区域，图中，为方便起见附加阴影表示)ARf；在对应于该子显示区域ARa的区域内的除拍摄区域ARf的区域中，设定空区域(第2区域)ARd，并在拍摄区域ARf中形成图像读取用光传感器，在空区域ARd中形成空的光传感器。
另外，将图像显示区域ARi中除子显示区域ARa的区域、例如显示日程安排或地址薄、文档编辑画面、静止图像或动态图像等对应于使用者操作的期望图像信息的区域，设为主显示区域ARb；在光传感器阵列100的、对应于主显示区域ARb的区域(第3区域)的至少一部分中，设置顶部栅极布线区域AWt。
另外，光传感器阵列100的主显示区域ARb的顶部栅极布线区域AWt如图10A所示，实际上仅对应于读取被摄体图像的拍摄区域ARf，也可形成在对应于主显示区域ARb的部分区域中，另外，也可对应于子显示区域ARa所对应区域(拍摄区域ARf及空区域ARd)中排列的双栅极型光传感器10，形成于对应于主显示区域ARb的整个区域中。在后者的情况下，排列在空区域ARd中的双栅极型光传感器10上连接的顶部栅极布线101与上述第1实施方式的情况一样，也可不连接于顶部栅极驱动器110，另外，也可与第2实施方式的情况一样，与连接于顶部栅极驱动器110上并排列在拍摄区域ARf中的双栅极型光传感器10一样，外加驱动电压，进行驱动控制。
这里，如图10A所示，在光传感器阵列100的上侧配置顶部栅极驱动器110、并在对应于主显示区域ARb的区域中设置顶部栅极布线区域AWt的结构中，因为顶部栅极布线101由透明电极构成，所以光传感器阵列100的、对应于包含布线区域AWt的主显示区域ARb的区域(第3区域)的透过率较高。
另一方面，在光传感器阵列100的下侧及侧面分别配置底部栅极驱动器120及漏极驱动器130、并在对应于子显示区域ARa的区域中设置拍摄区域ARf及空区域ARd的结构中，因为在对应于子显示区域ARa的区域中排列双栅极型光传感器10及各布线101、102、103，所以对应于该子显示区域ARa的区域(第1区域及第2区域)的透过率较低。
在上述结构中，作为图像显示装置，例如所述第1实施方式所示，适用由透过型显示面板210与均匀照射显示面板210的图像显示区域ARi整个区域的面光源220构成的结构，在通过光传感器阵列100进行图像显示的情况下，如图11所示，在显示期望图像信息的主显示区域ARb所对应的区域中，因为光传感器阵列100的透过率较高，所以可进行明亮且清晰的图像显示，能够以较高显示质量显示使用者希望的信息。另一方面，在显示非主要信息或重要性低的图像的子显示区域ARb所对应的区域中，因为光传感器阵列100的透过率较低，所以显示较暗的画质低的图像。
因此，在本实施方式中，具备亮度设定机构，该亮度设定机构将显示面板210的子显示区域AWb所对应区域的亮度设定成在通过光传感器阵列100的子显示区域AWb中得到良好显示质量的较高亮度，并且，将显示面板210的主显示区域ARb所对应区域的亮度设定成比子显示区域AWb所对应区域的亮度低，从而，通过光传感器阵列100的图像显示区域ARi的整个区域的亮度变为大致均匀的亮度，在图像显示区域ARi的整个区域中可得到良好的显示质量。
具体而言，首先，求出设置在显示面板210的视野侧的光传感器阵列100的顶部栅极布线区域AWt、拍摄区域ARf及空区域ARd的透过率。该透过率可根据截面结构和使用的材质、膜厚等预先算出。或者，也可以对制造的光传感器阵列100进行实际检测来求出各区域的透过率。
另外，在具备透过型显示面板210与照射显示面板210的图像显示区域ARi的面光源220的情况下，将面光源220的发光面的亮度设定成在通过光传感器阵列100的子显示区域AWb中得到良好显示质量的较高亮度，作为亮度设定机构，根据顶部栅极布线区域AWt、拍摄区域ARf及空区域ARd的透过率的差，在例如对应于主显示区域ARb的区域的面光源220的发光面中设置用于降低亮度的滤波器等，将显示面板210的主显示区域ARb所对应区域的亮度设定成比子显示区域AWb所对应区域的亮度低，将通过光传感器阵列100的图像显示区域ARi的亮度设定成作为整体大致均匀。
另外，上述中，构成为面光源220的、显示面板210的主显示区域ARb所对应区域的亮度比子显示区域AWb所对应区域的亮度低，但如上所述，如图10A所示，在主显示区域ARb所对应区域的一部分中形成光传感器阵列100的顶部栅极布线区域AWt的情况下，光传感器阵列100的主显示区域ARb所对应区域中的、顶部栅极布线区域AWt与此外的不形成任何布线的区域的透过率不同，后者的透过率较高。因此，例如设置适当的滤波器等，使面光源220的、主显示区域ARb所对应区域的、顶部栅极布线区域AWt以外区域中的亮度设定成比顶部栅极布线区域AWt所对应的区域的亮度低。
另外，上述中，作为亮度设定机构，适用在面光源220的发光面中设置滤波器等来调节发光亮度的结构，但作为面光源220，可适用将有机EL元件或发光二极管等发光元件进行二维排列的结构。此时，作为亮度设定机构，也可适用如下结构，即，根据上述顶部栅极布线区域AWt与拍摄区域ARf及空区域ARd中的透过率的差，对排列在对应位置上的发光元件的发光亮度进行控制，控制成显示面板210的子显示区域AWb所对应区域的发光元件的发光亮度比主显示区域ARb所对应区域的发光亮度高。
另外，上述中，具备透过型显示面板和面光源来进行图像显示，但本发明不限于此，例如是显示面板的显示象素具备有机EL元件或发光二极管等发光元件、且将显示象素排列成矩阵状的自发光型的显示面板，也可适用不配备面光源、仅通过显示面板来显示图像的结构。
此时，作为亮度设定机构，也可适用如下结构，即，根据上述顶部栅极布线区域AWt与拍摄区域ARf及空区域ARd中的透过率的差，对排列在显示面板对应位置上的显示象素的发光元件的发光亮度进行控制，控制成子显示区域AWb所对应区域的发光元件的发光亮度，比主显示区域ARb所对应区域的发光元件的发光亮度高。另外，此时，通过来自显示面板的射出光，进行上述图像显示动作及图像读取动作，因为不具备面光源，所以可在进一步薄型化包含显示面板的图像读取装置整体的厚度，并省略用于发光驱动控制面光源的控制电路或电源电路等，可实现进一步的小型化、省电化。
通过这些结构，使子显示区域ARb的亮度提高，抑制显示在子显示区域AWb中的信息识别性的降低，使图像显示区域ARi的亮度作为整体大致均匀，在图像显示区域ARi的整个区域中可得到良好的显示质量，并可进行指纹等被摄体图像的读取。
[使用图像读取装置的个人认证系统]
下面，参照附图来说明装载上述本发明的各实施方式的图像读取装置的电子设备中使用该图像读取装置构成的个人认证系统。
图12是表示使用根据本发明的图像读取装置的个人认证系统的一实施方式的原理图。
如图12所示，本实施方式的个人认证系统例如具备：装载上述各实施方式的图像读取装置的电子设备300；在该电子设备300连接到网络400时的访问点410；通过访问点410连接电子设备300的网络(电信线路网)400；服务提供商500，服务提供商500连接在该网络400上，根据来自上述电子设备300的请求信息等来提供预定的内容服务；和个人认证中心(认证机构)600，接受来自该服务提供商500的委托，认证电子设备300的使用者本人。
这里，电子设备300装载相当于上述各实施方式的图像读取装置的、具备图像(指纹)读取功能的显示面板310，并且具备通信功能部(通信机构)，该通信功能部通过网络400，对预定控制信号、从服务提供商500提供的图像、字符等信息、以及由显示面板310的指纹读取装置读取的指纹数据(相当于被摄体图像的明暗信息)等。
这里，电子设备300除上述通信功能部外，也可具备个人认证机构，该个人认证机构根据指纹读取装置读取的指纹数据，对该指纹的保有者、即电子设备300的使用者是否是预先登录的该电子设备300的保有者进行认证、识别。
另外，在本实施方式中，作为电子设备300的一例，示出携带式电话机或携带式信息终端等小型携带式设备来进行说明，但本发明不限于此，如笔记本型电脑或写字板式个人电脑、台式电脑，只要是以特定的个人使用为前提的信息终端，就可同样适用。
网络400是使用上述电子设备300的通信功能通过访问点410可连接的电信线路网，可以是公知的通用电信线路网、例如利用有线通信或无线通信等的因特网等公众线路网或局域内信息通信网(LAN)、广域信息通信网(WAN)等通信线路网，也可以是从上述通用电信线路网中分离的特定专用通信线路网或光纤线路网、有线电视线路网等。
服务提供商500与上述网络400连接，对应于从电子设备300通过网络400发送的请求信息等，发送预定的图像信息或字符信息(例如提供因特网购物信息等内容服务)，并且接收从电子设备300发送的指纹数据，并转发到个人认证中心600，委托使用者本人的认证，根据认证结果，判断该电子设备300的使用者，并提供电子结算等使用者固有的服务。
个人认证中心600例如具备数据库，用于预先登录、存储上述电子设备300的使用者固有信息(包含指纹数据的各种个人信息)，判断从上述电子设备300发送的、由服务提供商500委托认证的指纹数据与登录在上述数据库中的信息是否一致，来进行对电子设备300的使用者进行识别、认证的个人认证处理。该认证结果被发送到服务提供商500。另外，该个人认证中心600也可通过上述网络400与服务提供商500连接，也可通过专用通信线路网连接。
另外，个人认证中心600进行的个人认证处理如后所述，也可由服务提供商500在内部进行。
下面，参照附图来说明具有上述结构的个人认证系统中的认证处理的一例。
图13是表示使用根据本发明的图像读取装置的个人认证系统中的认证处理一例的流程图。
图14A、B是表示使用根据本发明的图像读取装置的个人认证系统中的指纹读取动作的一具体例的示意图。
这里，说明电子设备的使用者使用具有上述结构的个人认证系统，购买服务提供商提供的内容或物品等的情况。
如图13所示，根据本实施方式的个人认证系统的认证处理，首先通过电子设备300的使用者接通操作电源开关，接通电源，启动电子设备300的各功能(S101)。
接着，通过操作附属于电子设备300的操作键320等，通过通信功能部，经网络400接收来自服务提供商500的内容信息，在显示面板310的中通过图像或字符进行显示(S102)。
之后，从上述显示的各种信息中选择使用者希望的内容或物品等，将该购买请求信息通过网络400发送给服务提供商500(S103)。
服务提供商500一旦接收购买请求信息，就发送关于购买申请的信息，在购买者信息记入画面中，例如图14A所示，在电子设备300的显示面板310中，同时显示取得至少确认使用者(购买希望者)本人的个人认证处理中使用的指纹数据用的指纹读取位置FRM(相当于上述拍摄区域ARf)、或用于引导指纹读取动作的字符信息TXT(S104)。
接着，使用者根据显示面板310的显示，如图14B所示，在指纹读取位置FRM上放置手指FG。之后，通过配置在显示面板310前面的光传感器系统，读取装载在指纹读取位置FRM上的手指FG的指纹图像，生成指纹数据(明暗信息)。
之后，对购买者信息与指纹数据加密后，经网络400向服务提供商500发送(S106)。
接着，服务提供商500将接收到的购买者信息与指纹数据在个人认证中心600进行查询(S107)。
接着，个人认证中心600对照预先登录的个人信息(包含指纹数据)与上述购买者信息及指纹数据，进行判断拥有该指纹的使用者(购买希望者)是否是预先登录的人物的个人认证处理(S108)。将该认证结果通知给服务提供商500。
服务提供商500根据由个人认证中心600通知的关于使用者的认证结果，在将使用者识别为本人的情况下(S109)，通过网络400将申请接受完成通知发送给电子设备300(S110)，显示该接收完成信息(S111)。在该时刻，服务提供商500在允许阅览或下载作为购买对象的内容或着手于物品等的发送作业的同时，经金融机关通知委托购买款的交易结算。
另一方面，在识别为使用者不是本人的情况下(S109)，通过网络向电子设备发送拒绝接受申请通知(S112)，并显示该接收拒绝信息(S113)。
这样，根据使用本发明图像读取装置的个人认证系统，因为具有在显示面板的前面配置透过型光传感器系统(光传感器阵列)的结构，所以可小型、薄型化、轻量化电子设备，并且，在因特网等必需个人认证的情况下，例如直接显示图像(指纹)读取位置、即手指的放置位置，可引导指纹读取动作，所以可确实在良好状态下取得指纹数据，可实现认证精度高的个人认证系统。
另外，在上述实施方式中，说明了使用装载上述图像读取装置(指纹读取装置)的电子设备，通过因特网等网络来购买内容或物品等的情况，但本发明不限于此，例如在通过专用线访问企业的特定信息的情况下、或会员登录利用必需的特定内容等的情况下，可良好适用。此时，从电子设备发送的使用者的指纹数据在电子设备连接目的地的企业或服务提供商的内部中设置的认证服务器(相当于上述个人认证中心)等中进行认证处理。
另外，在上述各实施方式中，说明了为了进行个人认证处理，作为根据本发明的图像读取装置读取的个人信息，以指纹为对象的情况，但本发明不限于此，也可以是以使用者固有的信息、最好是以生物体信息为读取对象。

Claims (37)

1、一种读取图像的图像读取系统，其特征在于，具备：
图像显示装置，具有显示图像的图像显示区域，发射均匀亮度的照射光和与显示灰度对应的亮度的显示光；和
图像读取装置，包括：放置被摄体的检测面，在所述图像显示装置的所述图像显示区域上，至少覆盖该图像显示区域的整个区域并层叠配置；排列成矩阵状的多个光传感器，设在上述检测面下的进行上述被摄体的摄像的第1区域和由除该第1区域的所述图像显示区域的至少部分区域所对应的区域所构成的不进行被摄体的摄像的第2区域上，通过由上述图像显示区域发出的上述照射光读取上述被摄体的图像；驱动电路，对上述多个光传感器施加规定的信号电压；
上述多个光传感器由设在上述第1区域的第1光传感器和设在上述第2区域的第2光传感器构成，
上述驱动电路仅对上述第1光传感器施加上述规定的信号电压来进行驱动。
2、根据权利要求1所述的图像读取系统，其特征在于，
所述第1光传感器与所述第2光传感器具有相同结构、相同排列间隔。
3、根据权利要求1所述的图像读取系统，其特征在于，
所述图像显示装置具备：将所述图像显示区域中至少所述第1区域所对应的区域亮度，设定成适于读取所述多个光传感器中所述被摄体图像的亮度的机构。
4、根据权利要求1所述的图像读取系统，其特征在于，
所述图像显示装置具备：
发光装置，具有至少对应于所述图像显示区域的区域，具有以预定亮度发光的面状发光面；和
透过型显示面板，配置在所述发光装置的所述发光面上，所述图像显示区域由多个显示象素排列成矩阵状未形成，在该图像显示区域中，透过从所述发光装置的所述发光面射出的光的至少一部分，作为所述显示光射出。
5、根据权利要求4所述的图像读取系统，其特征在于，
所述图像显示装置中的所述显示象素具有液晶象素。
6、根据权利要求1所述的图像读取系统，其特征在于，
所述图像显示装置具备自发光型显示面板，所述图像显示区域将多个显示象素排列成矩阵状来形成，该多个显示象素具有以对应于显示灰度的亮度发光并发射所述显示光的发光象素。
7、根据权利要求6所述的图像读取系统，其特征在于，
所述显示象素的所述发光象素具有有机电致发光元件。
8、根据权利要求1所述的图像读取系统，其特征在于，
所述被摄体是人体，所述图像读取装置读取该人体固有的图像图案。
9、根据权利要求8所述的图像读取系统，其特征在于，
所述被摄体是手指，所述被摄体图像是指纹图像。
10、根据权利要求1所述的图像读取系统，其特征在于，
所述光传感器对透过该光传感器后照射到放置在所述检测面上的所述被摄体的所述照射光的至少部分光被所述被摄体反射的光进行受光，读取所述被摄体的图像。
11、根据权利要求1所述的图像读取系统，其特征在于，
所述光传感器具有薄膜晶体管结构。
12、根据权利要求11所述的图像读取系统，其特征在于，
所述光传感器具有：
具有透光性的基板；
在该基板上，夹持由半导体层构成的沟道区域而形成的具有透光性的电极材料构成的源电极及漏电极；和
在所述沟道区域的上方及下方，具有透光性的电极材料构成的第1栅电极、和具有遮光性的电极材料构成的第2栅电极；
所述第1栅电极和第2栅电极相互间夹持具有透光性的绝缘膜。
13、根据权利要求12所述的图像读取系统，其特征在于，
所述光传感器中，
在所述第1栅电极上被施加复位脉冲而被初始化后，
在所述沟道区域中，积累对应于入射到该沟道区域的光量的电荷，
在所述漏电极上被施加预充电脉冲后，从所述初始化结束时开始经过预定电荷积累期间后，所述第2栅电极上被施加读出脉冲，将在该电荷积累期间积累于所述沟道区域中的电荷量所对应的电压作为输出电压输出，
所述图像读取机构将涉及所述预充电脉冲的信号电压和所述输出电压的差分作为明暗信息来检测。
14、根据权利要求1所述的图像读取系统，其特征在于，
所述图像读取装置具备第3区域，该第3区域包含所述检测面中除所述第2区域的区域构成的、仅排列与所述第1区域中的所述光传感器连接的多个布线的布线区域。
15、根据权利要求14所述的图像读取系统，其特征在于，
所述图像显示装置具备亮度设定机构，该亮度设定机构将所述图像显示区域的、至少所述检测面的所述第3区域所对应区域的亮度，设定成比所述第1区域及所述第2区域所对应区域的亮度低。
16、根据权利要求15所述的图像读取系统，其特征在于，
所述布线区域设置在所述第3区域的一部分中，
所述亮度设定机构还具备将所述图像显示区域的、除所述第3区域的所述布线区域的区域所对应的区域的亮度，设定成比所述布线区域所对应的区域的亮度低的机构。
17、根据权利要求15所述的图像读取系统，其特征在于，
所述图像显示装置具备：
发光装置，具有至少对应于所述图像显示区域的区域，具有以预定亮度发光的面状发光面；和
透过型显示面板，配置在所述发光装置的所述发光面上，所述图像显示区域由多个显示象素排列成矩阵状来形成，在该图像显示区域中，透过从所述发光装置的所述发光面射出的光的至少一部分，作为所述显示光射出，
所述亮度设定机构具备将所述发光装置的所述发光面的、至少所述第3区域所对应区域的亮度，设定成比所述第1区域及所述第2区域所对应区域的亮度低的机构。
18、根据权利要求17所述的图像读取系统，其特征在于，
所述显示象素具有液晶象素。
19、根据权利要求17所述的图像读取系统，其特征在于，
所述发光装置具有射出照射光的多个发光元件在所述发光面上排列成矩阵状的结构，
所述亮度设定机构具备将所述发光装置的、至少所述第3区域所对应区域中排列的所述发光元件的亮度，设定成比所述第1区域及所述第2区域所对应区域中排列的所述发光元件的亮度低的机构。
20、根据权利要求19所述的图像读取系统，其特征在于，
所述发光元件具有有机电致发光元件。
21、根据权利要求15所述的图像读取系统，其特征在于，
所述图像显示装置具备自发光型显示面板，该自发光型显示面板具有多个显示象素，所述显示象素备有以预定亮度发光并射出所述显示光的发光象素，所述图像显示区域由所述多个显示象素排列成矩阵状来形成，
所述亮度设定机构具备将所述显示面板中所述图像显示区域的、至少所述第3区域所对应区域中的所述显示象素的亮度，设定成比所述第1区域及第2区域所对应区域中所述显示象素的发光象素的亮度低的机构。
22、根据权利要求21所述的图像读取系统，其特征在于，
所述显示象素中的所述发光象素具有有机电致发光元件。
23、一种图像读取系统的驱动方法，其特征在于，
所述图像读取系统具有：图像显示装置，具有显示图像的图像显示区域，并发射均匀亮度的照射光和与显示灰度对应的亮度的显示光；和图像读取装置，包括：放置被摄体的检测面，在所述图像显示装置的所述图像显示区域上，至少覆盖该图像显示区域的整个区域并层叠配置；排列成矩阵状的多个光传感器，设在上述检测面下的进行上述被摄体的摄像的第1区域和由除该第1区域的所述图像显示区域的至少部分区域所对应的区域所构成的不进行被摄体的摄像的第2区域上，通过上述照射光读取上述被摄体的图像；驱动电路，对上述多个光传感器施加规定的信号电压；
上述多个光传感器由设在上述第1区域的第1光传感器和设在上述第2区域的第2光传感器构成；
该图像读取系统的驱动方法，包含如下步骤：
上述均匀亮度的照射光的至少一部分照射到放置在所述检测面上的所述被摄体上，所述驱动电路仅对上述第1光传感器施加所述规定的信号电压，由所述第1光传感器接受被所述被摄体反射的光的步骤；
根据由所述第1光传感器受光的光的强度分布，将所述被摄体的图像作为明暗信息来读取的步骤。
24、根据权利要求23所述的图像读取系统的驱动方法，其特征在于，
包含将所述图像显示区域的至少所述第1区域所对应的区域亮度设定成适于读取所述被摄体图像的亮度的步骤。
25、根据权利要求23所述的图像读取系统的驱动方法，其特征在于，
包含如下步骤：在所述图像显示装置的所述图像显示区域中进行显示的步骤，该显示用于引导将所述被摄体放置到所述检测面的所述第1区域上。
26、根据权利要求25所述的图像读取系统的驱动方法，其特征在于，
由所述图像显示装置通过所述图像读取装置显示图像时的动作方法包含如下步骤：
将所述图像读取装置中的所述各光传感器设定为非动作状态的步骤；
对所述图像显示装置的所述图像显示区域中的所述各显示象素施加对应于显示灰度的信号电压，来显示图像的步骤。
27、一种个人认证系统，读取基于个人生物体信息的被摄体图像，利用该被摄体图像来进行个人认证，其特征在于，具备：
图像读取系统，包括：图像显示装置，具有显示图像的图像显示区域，并发射均匀亮度的照射光和与显示灰度对应的亮度的显示光；和图像读取装置，该图像读取装置包括：放置被摄体的检测面，在所述图像显示装置的所述图像显示区域上，至少覆盖该图像显示区域的整个区域并层叠配置；排列成矩阵状的多个光传感器，设在上述检测面下的进行上述被摄体的摄像的第1区域和由除该第1区域的所述图像显示区域的至少部分区域所对应的区域所构成的不进行被摄体的摄像的第2区域上，在上述第1区域读取上述被摄体的图像；驱动电路，对上述多个光传感器施加规定的信号电压；
通信机构，至少具有：通过预定的电信线路网将所述图像读取装置读取的所述被摄体图像的明暗信息发送到认证机构的机构；和通过所述电信线路网接收利用所述认证机构对照预先登录的登录信息与所述明暗信息的所述认证处理的结果的机构；和
由所述图像显示装置至少显示所述认证处理结果的机构；
上述多个光传感器由设在上述第1区域的第1光传感器和设在上述第2区域的第2光传感器构成，
上述驱动电路仅对上述第1光传感器施加上述规定的信号电压来进行驱动。
28、根据权利要求27所述的个人认证系统，其特征在于，
所述被摄体是手指，所述被摄体图像是指纹图像。
29、根据权利要求27所述的个人认证系统，其特征在于，
具备：由所述图像显示装置进行显示的机构，该显示用于引导将所述被摄体放置到所述检测面下的所述第1区域上。
30、根据权利要求27所述的个人认证系统，其特征在于，
所述第1光传感器与设在所述第2区域的第2光传感器具有相同结构、相同排列间隔。
31、根据权利要求27所述的个人认证系统，其特征在于，
所述光传感器对透过该光传感器后照射到放置在所述检测面上的所述被摄体的所述照射光的至少部分光被该被摄体反射的光进行受光，来读取所述被摄体的图像。
32、根据权利要求27所述的个人认证系统，其特征在于，
所述光传感器具有薄膜晶体管结构。
33、根据权利要求32所述的个人认证系统，其特征在于，
所述光传感器具有：
具有透光性的基板；
在该基板上，夹持由半导体层构成的沟道区域所形成的具有透光性的电极材料构成的源电极及漏电极；和
在所述沟道区域的上方及下方，具有透光性的电极材料构成的第1栅电极、和具有遮光性的电极材料构成的第2栅电极，所述第1栅电极和第2栅电极之间夹持透光性的绝缘膜，
在所述第1栅电极上被施加复位脉冲并被初始化后，
在所述沟道区域中积累对应于入射到该沟道区域的光量的电荷，
在所述漏电极上被施加预充电脉冲后，从所述初始化结束时开始经过预定电荷积累时间后，所述第2栅电极上被施加读出脉冲，将该电荷积累期间积累于所述沟道区域中的电荷量所对应的电压作为输出电压输出，
所述图像读取机构将涉及所述预充电脉冲的信号电压和所述输出电压的差分作为明暗信息来检测。
34、一种个人认证系统的认证方法，其特征在于，
所述个人认证系统具有：
图像显示装置，具有显示图像的图像显示区域，发射均匀亮度的照射光和与显示灰度对应的亮度的显示光；
图像读取装置，包括：放置被摄体的检测面，在所述图像显示装置的所述图像显示区域上，至少覆盖该图像显示区域的整个区域并层叠配置；排列成矩阵状的多个光传感器，设在上述检测面下的进行上述被摄体的摄像的第1区域和由除该第1区域的所述图像显示区域的至少部分区域所对应的区域所构成的不进行上述被摄体的摄像的第2区域上，通过上述照射光读取上述被摄体的图像；驱动电路，对上述多个光传感器施加规定的信号电压；和
通信机构，至少发送由所述图像读取装置读取的所述被摄体图像的明暗信息，并且接收关于该明暗信息的认证处理的信息；
上述多个光传感器由设在上述第1区域的第1光传感器和设在上述第2区域的第2光传感器构成；
该个人认证系统的认证方法包含如下步骤：
上述均匀亮度的照射光的至少一部分照射到放置在所述检测面上的所述被摄体上，所述驱动电路仅对上述第1光传感器施加所述规定的信号电压，由所述第1光传感器接受被所述被摄体反射的光的步骤；
根据由所述第1光传感器接受的光的强度分布，将所述被摄体的图像作为明暗信息来读取的步骤；
通过预定的电信线路网，利用所述通信机构将所述明暗信息发送到认证机构的步骤；
利用所述认证机构对照预先登录的登录信息与所述明暗信息，进行认证处理的步骤；
利用所述通信机构通过所述电信线路网接收所述认证处理的结果的步骤；
至少由所述显示机构显示所述认证处理的结果的步骤。
35、根据权利要求34所述的个人认证系统的认证方法，其特征在于，
所述被摄体是手指，所述被摄体图像是指纹图像。
36、根据权利要求34所述的个人认证系统的认证方法，其特征在于，
包含：将所述图像显示区域的至少所述第1区域所对应的区域亮度，设定成适于读取所述被摄体图像的亮度的步骤。
37、根据权利要求34所述的个人认证系统的认证方法，其特征在于，
包含在所述图像显示装置的所述图像显示区域中进行显示的步骤，该显示用于引导将所述被摄体放置到所述检测面的所述第1区域上。
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