JP2003271938A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

Info

Publication number
JP2003271938A
JP2003271938A JP2002075811A JP2002075811A JP2003271938A JP 2003271938 A JP2003271938 A JP 2003271938A JP 2002075811 A JP2002075811 A JP 2002075811A JP 2002075811 A JP2002075811 A JP 2002075811A JP 2003271938 A JP2003271938 A JP 2003271938A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image reading
subject
image
detection
reading operation
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.)
Granted
Application number
JP2002075811A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4179446B2 (ja
Inventor
Yasushi Mizutani
康司 水谷
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.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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 Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP2002075811A priority Critical patent/JP4179446B2/ja
Priority to TW092105852A priority patent/TWI243339B/zh
Priority to PCT/JP2003/003355 priority patent/WO2003079275A2/en
Priority to DE60313590T priority patent/DE60313590T2/de
Priority to CA002479844A priority patent/CA2479844C/en
Priority to AT03723092T priority patent/ATE361502T1/de
Priority to US10/508,368 priority patent/US7612354B2/en
Priority to AU2003230234A priority patent/AU2003230234A1/en
Priority to KR1020047014593A priority patent/KR100706280B1/ko
Priority to CNB038063638A priority patent/CN100383802C/zh
Priority to EP03723092A priority patent/EP1485864B1/en
Publication of JP2003271938A publication Critical patent/JP2003271938A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4179446B2 publication Critical patent/JP4179446B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像読取動作の途中で被写体が検知面から離
間した場合に、該画像読取動作における無駄な処理動作
や処理時間の発生を防止するとともに、外光の入射に伴
うセンサの素子特性の劣化を防止することができる画像
読取装置を提供する。 【解決手段】 画像読取装置200は、ダブルゲート型
フォトセンサ10がマトリクス状に配列されたフォトセ
ンサアレイ100と、フォトセンサアレイ100上の検
知面への被写体の接触状態を検出する検出回路40と、
検出回路40から出力される接触検出信号に基づいて画
像読取動作を開始して、被写体の画像データを取得する
とともに、離間検出信号に基づいて該画像読取動作を停
止して、終了処理する動作制御を行うコントローラ50
と、を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像読取装置に関
し、特に、複数のセンサがマトリクス状又はライン状に
配列されたセンサアレイ上に被写体を載置、接触させ
て、該センサアレイを走査駆動することにより、被写体
の画像パターン(2次元画像)を読み取る画像読取装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、印刷物や写真、あるいは、指紋等
の微細な凹凸形状等の2次元の画像パターンを読み取る
技術として、例えば、固体撮像デバイス(センサ)等を
マトリクス状又はライン状に配列して構成されるセンサ
アレイを備え、各センサを走査駆動することにより、セ
ンサアレイ上に設けられた検知面に載置、接触された被
写体の画像パターンを読み取る画像読取装置が知られて
いる。このような画像読取装置は、近年の個人情報や企
業情報等の管理や保護、あるいは、防犯等のセキュリテ
ィに対する社会的な要求に伴って、指紋等の生体固有の
情報を照合することにより個人を識別する、いわゆるバ
イオメトリック認証技術の分野への応用が盛んに研究、
開発されている。
【0003】ここで、従来技術における画像読取装置に
おいては、被写体(例えば、指等の人体の一部)が所定
の検知面に載置、接触された状態を検出して、画像読取
動作を自動的に開始することにより、適切なタイミング
で画像読取動作を実行するとともに、画像読取装置のセ
ンサアレイを構成するセンサの素子特性の劣化(すなわ
ち、センサを常時駆動させた場合における外光の入射に
伴う読取特性の劣化等)を抑制する機能(被写体検出機
能)を備えたものが知られている。この被写体検出機能
を実現する技術としては、一般に、容量検出方式や抵抗
検出方式、押圧力検出方式等の様々な手法が知られてい
る。なお、上記被写体検出機能を実現する代表的な手法
については、発明の実施の形態において詳しく後述す
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来技術における画像読取装置においては、次
に示すような問題を有していた。すなわち、 (1)上述したような被写体検出機能を備えた画像読取
装置においては、例えば、図12(a)に示すように、
センサアレイ100p上に設けられた検知面100s
に、指FG等の被写体が載置されることにより、その画
像パターン(指紋)の読取動作が開始されるが、一旦、
画像読取動作が開始されると、少なくとも当該画像読取
動作による全画像データの読み込みが終了するまで、セ
ンサアレイ100pの駆動動作が継続されるように構成
されていた。
【0005】そのため、画像読取動作の途中で、図12
(b)に示すように、何らかの理由により検知面100
sから被写体(指FG)が離間した場合であっても、画
像読取動作(センサ10pの走査駆動)がそのまま継続
されて不完全な画像データ(すなわち、本来の被写体画
像とは異なる不正な画像データ)が取り込まれてしま
い、画像データの取得後に実行される画像処理(例え
ば、指紋認証処理)において、誤動作を生じる(誤った
指紋照合結果を導いてしまう)とともに、無駄な処理動
作や処理時間を要してしまうという問題を有していた。
【0006】(2)また、上述したような画像読取装置
において、センサとしてフォトセンサを適用し、該画像
読取装置を屋外等の外光照度が極めて高い環境下で使用
する場合、図12(b)に示したように、被写体画像
(指紋画像)の読取動作の途中で、被写体(指FG)が
検知面100sから離間した場合には、センサアレイ1
00pを構成する各センサ10pの走査駆動中に、照度
の高い外光が入射することになり、これにより、センサ
10pに過大な電流が流下して素子特性の著しい劣化を
招くという問題を有していた。
【0007】そこで、本発明は、上述した問題点に鑑
み、被写体が検知面に載置されたことを検出して、被写
体の画像パターンの読取動作を開始するとともに、該画
像読取動作の途中で被写体が検知面から離間した場合
に、該画像読取動作における無駄な処理動作や処理時間
の発生を防止するとともに、外光の入射に伴うセンサの
素子特性の劣化を防止することができる画像読取装置を
提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
画像読取装置は、複数のセンサを配列したセンサアレイ
を備え、該センサアレイ上の検知面に載置された被写体
の画像パターンを読み取る画像読取装置において、前記
検知面への前記被写体の載置状態を検出して、該被写体
の載置状態に応じた検出信号を出力する被写体検出手段
と、前記被写体が前記検知面に載置されたときに前記被
写体検出手段から出力される接触検出信号に基づいて、
前記被写体の画像パターンを読み取る画像読取動作を開
始するように前記センサアレイを制御するとともに、少
なくとも、前記被写体が前記検知面から離間したときに
前記被写体検出手段から出力される離間検出信号に基づ
いて、前記画像読取動作を停止、終了するように前記セ
ンサアレイを制御する動作制御手段と、を備えているこ
とを特徴としている。
【0009】請求項2記載の画像読取装置は、請求項1
記載の画像読取装置において、前記動作制御手段は、前
記画像読取動作により前記被写体の所定の画像パターン
の取得が完了したときに、前記画像読取動作を停止、終
了するように前記センサアレイを制御することを特徴と
している。請求項3記載の画像読取装置は、請求項1又
は2記載の画像読取装置において、前記動作制御手段
は、少なくとも、前記センサアレイを駆動するための駆
動電圧の供給を遮断することにより、前記画像読取動作
を停止、終了させることを特徴としている。
【0010】請求項4記載の画像読取装置は、請求項3
記載の画像読取装置において、前記動作制御手段は、前
記画像読取動作が停止、終了された前記センサアレイに
対して、前記駆動電圧を相殺する所定の電圧を供給する
ことを特徴としている。請求項5記載の画像読取装置
は、請求項1乃至4のいずれかに記載の画像読取装置に
おいて、前記動作制御手段は、少なくとも、前記画像読
取動作の実行中に、前記被写体検出手段からの前記離間
検出信号を受信した場合には、所定の報知動作を実行す
ることを特徴としている。
【0011】請求項6記載の画像読取装置は、請求項1
乃至5のいずれかに記載の画像読取装置において、前記
センサは、半導体層からなるチャネル領域を挟んで形成
されたソース電極及びドレイン電極と、少なくとも前記
チャネル領域の上方及び下方に各々絶縁膜を介して形成
された第1のゲート電極及び第2のゲート電極と、を備
え、前記第1のゲート電極又は前記第2のゲート電極の
いずれか一方を前記検知面側として、前記駆動制御手段
から前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極に
前記駆動制御信号を供給することにより設定される所定
の電荷蓄積期間に、前記検知面側から照射された光の量
に対応する電荷が前記チャネル領域に発生して蓄積され
る構成を有し、該蓄積された電荷の量に基づいて出力さ
れる電圧により前記検知面に載置された前記被写体の画
像パターンを読み取ることを特徴としている。
【0012】すなわち、複数のセンサ(例えば、ダブル
ゲート型フォトセンサ)がマトリクス状又はライン状に
配列されたセンサアレイの上方に設けられた検知面に載
置、接触された被写体の画像パターンを読み取る画像読
取装置において、少なくとも、センサアレイの上方に設
けられた検知面への被写体の載置状態(接触、又は、離
間)を検出する被写体検出手段と、該被写体検出手段に
より検出された被写体の載置状態に応じて、センサアレ
イ(センサ)における画像読取動作の開始及び終了を制
御する動作制御手段と、を備え、特に、被写体が検知面
に載置されることにより開始された画像読取動作の途中
で、被写体の検知面からの離間を検出したときには、そ
の検出信号(離間検出信号)に基づいて上記画像読取動
作を強制的に停止して終了させるように制御される。
【0013】これにより、被写体が載置されていない
(離間した)状態では画像読取動作が確実に停止、終了
されて、継続されることがなくなるので、不正な状態で
の画像読取動作、すなわち、不完全な画像データの取り
込みが防止される。したがって、画像読取動作における
無駄な処理動作や処理時間の発生を抑制して、迅速かつ
良好な画像読取動作を実行することができるとともに、
取り込んだ画像データに基づく画像処理を、誤動作を生
じることなく良好に実行することができる。また、屋外
等のように外光照度が高い環境下で使用する際に、被写
体が検知面から離間した場合には、即座にセンサアレイ
(センサ)の駆動動作が停止されるので、外光がセンサ
に入力することにより生じる素子特性の劣化を抑制する
ことができる。
【0014】なお、上記被写体検出手段において、検知
面への被写体の載置、接触状態を検出する手法として
は、例えば、センサアレイの周辺等に設けられ、センサ
アレイの上方に設けられる検知面への被写体の載置、接
触に基づいて、特有の電気的な信号成分(抵抗値や容量
値、電流値、電圧値等)の変化を検出する方法を良好に
適用することができる。
【0015】また、上記動作制御手段において、画像読
取動作の停止、終了処理としては、例えば、センサを駆
動するための駆動電圧(バイアス電圧)の供給を遮断す
るものであってもよいし、さらに、該駆動電圧の遮断
後、各センサに残留する上記駆動電圧を打ち消して(相
殺して)、各センサに印加される実効電圧がゼロになる
ように、所定の電圧(逆バイアス電圧)を印加するよう
にしたものであってもよい。これによれば、画像読取装
置の中止、終了後に、再度被写体が載置、接触された場
合であっても、各センサにおける実効電圧の偏りの影響
を除去して、素子特性の劣化を抑制しつつ、良好な画像
読取動作を実現することができる。
【0016】さらに、上記画像読取動作の途中で、被写
体が検知面から離間された場合には、動作制御手段は、
該離間検出信号に基づいて、所定の報知手段(ブザーや
スピーカ、表示デバイス等)を駆動して画像読取装置の
使用者等に対して、被写体の接触状態や、画像読取動作
の強制的な停止、終了処理の実行に関する情報を通知す
るものであってもよく、これによれば、画像読取動作の
途中で被写体が離間された場合であっても、使用者等に
再度の被写体の載置、接触(すなわち、画像読取動作の
リトライ)を促すことができ、結果的に完全な画像デー
タを取り込むことができる良好な画像読取動作を実現す
ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る画像読取装
置の実施の形態について、詳しく説明する。まず、本発
明に係る画像読取装置に適用して良好なセンサの構成に
ついて説明する。本発明に係る画像読取装置に適用され
るセンサとしては、CCD(Charge Coupled Device)
等の固体撮像デバイスを用いることができる。
【0018】CCDは、周知の通り、フォトダイオード
や薄膜トランジスタ(TFT:ThinFilm Transistor)
等のフォトセンサをマトリクス状に配列した構成を有
し、各フォトセンサの受光部に照射された光量に対応し
て発生する電子−正孔対の量(電荷量)を、水平走査回
路及び垂直走査回路により検出し、照射光の輝度を検知
するものである。ところで、このようなCCDを用いた
フォトセンサシステムにおいては、走査された各フォト
センサを選択状態にするための選択トランジスタを個別
に設ける必要があるため、検出画素数が増大するにした
がってシステム自体が大型化するという問題を有してい
る。
【0019】そこで、近年、このような問題を解決する
ための構成として、フォトセンサ自体にフォトセンス機
能と選択トランジスタ機能とを持たせた、いわゆる、ダ
ブルゲート構造を有する薄膜トランジスタ(以下、「ダ
ブルゲート型トランジスタ」という)が開発され、シス
テムの小型化、及び、画素の高密度化(読取画像の高精
細化)を図る試みがなされている。そのため、本発明に
おける画像読取装置においても、このダブルゲート型ト
ランジスタを良好に適用することができる。
【0020】ここで、本発明に係る画像読取装置に適用
可能なダブルゲート型トランジスタによるフォトセンサ
(以下、「ダブルゲート型フォトセンサ」と記す)につ
いて、図面を参照して説明する。 <ダブルゲート型フォトセンサ>図1は、ダブルゲート
型フォトセンサの概略構成を示す断面構造図である。
【0021】図1(a)に示すように、ダブルゲート型
フォトセンサ10は、励起光(ここでは、可視光)が入
射されると電子−正孔対が生成されるアモルファスシリ
コン等の半導体層(チャネル層)11と、半導体層11
の両端にそれぞれ設けられたnシリコンからなる不純
物層17、18と、不純物層17、18上に形成された
クロム、クロム合金、アルミニウム、アルミニウム合金
等から選択され、可視光に対して不透明のドレイン電極
12及びソース電極13と、半導体層11の上方(図面
上方)にブロック絶縁膜14及び上部(トップ)ゲート
絶縁膜15を介して形成された酸化スズ(SnO2)膜
やITO(Indium-Tin-Oxide:インジウム−スズ酸化
物)膜等の透明電極層からなり、可視光に対して透過性
を示すトップゲート電極(第1のゲート電極)21と、
半導体層11の下方(図面下方)に下部(ボトム)ゲー
ト絶縁膜16を介して形成されたクロム、クロム合金、
アルミニウム、アルミニウム合金等から選択され、可視
光に対して不透明なボトムゲート電極(第2のゲート電
極)22と、を有して構成されている。そして、このよ
うな構成を有するダブルゲート型フォトセンサ10は、
ガラス基板等の透明な絶縁性基板19上に形成されてい
る。
【0022】ここで、図1(a)において、トップゲー
ト絶縁膜15、ブロック絶縁膜14、ボトムゲート絶縁
膜16、トップゲート電極21上に設けられる保護絶縁
膜20及び最上層の透明電極層30は、いずれも半導体
層11を励起する可視光に対して高い透過率を有する材
質、例えば、窒化シリコンや酸化シリコン、ITO等に
より構成されることにより、図面上方から入射する光の
みを検知する構造を有している。なお、図1(a)に示
した透明電極層30は、少なくとも、ダブルゲート型フ
ォトセンサ10を複数配列することにより構成されるフ
ォトセンサアレイ(後述する図5、図6参照)上に、載
置、接触される被写体の接触状態を検出する被写体検出
機能の構成要素(さらには、被写体に帯電した静電気を
除去する静電気除去機能としての構成要素を兼ねるもの
であってもよい)の一例を示すものであるが、本発明に
係る画像読取装置は、この構成に限定されるものではな
く、透明電極層30を備えていない構成を有するもので
あってもよい。詳しくは、後述する。
【0023】このようなダブルゲート型フォトセンサ1
0は、一般に、図1(b)に示すような等価回路により
表される。ここで、TGはトップゲート電極21と電気
的に接続されたトップゲート端子、BGはボトムゲート
電極22と電気的に接続されたボトムゲート端子、Sは
ソース電極13と電気的に接続されたソース端子、Dは
ドレイン電極12と電気的に接続されたドレイン端子で
ある。
【0024】次いで、上述したダブルゲート型フォトセ
ンサの駆動制御方法について、図面を参照して説明す
る。図2は、ダブルゲート型フォトセンサの基本的な駆
動制御方法の一例を示すタイミングチャートであり、図
3は、ダブルゲート型フォトセンサの動作概念図であ
り、図4は、ダブルゲート型フォトセンサの出力電圧の
光応答特性を示す図である。ここでは、上述したダブル
ゲート型フォトセンサの構成(図1)を適宜参照しなが
ら説明する。
【0025】まず、リセット動作(初期化動作)におい
ては、図2、図3(a)に示すように、ダブルゲート型
フォトセンサ10のトップゲート端子TGにパルス電圧
(以下、「リセットパルス」と記す;例えば、Vtg=+
15Vのハイレベル)φTiを印加して、半導体層1
1、及び、ブロック絶縁膜14における半導体層11と
の界面近傍に蓄積されているキャリヤ(ここでは、正
孔)を放出する(リセット期間Trst)。
【0026】次いで、キャリヤ蓄積動作(電荷蓄積動
作)においては、図2、図3(b)に示すように、トッ
プゲート端子TGにローレベル(例えば、Vtg=−15
V)のバイアス電圧φTiを印加することにより、リセ
ット動作を終了し、キャリヤ蓄積動作による電荷蓄積期
間Taがスタートする。電荷蓄積期間Taにおいては、
トップゲート電極21側から入射した光量に応じて半導
体層11の入射有効領域、すなわち、キャリヤ発生領域
で電子−正孔対が生成され、半導体層11、及び、ブロ
ック絶縁膜14における半導体層11との界面近傍、す
なわち、チャネル領域周辺に正孔が蓄積される。
【0027】そして、プリチャージ動作においては、図
2、図3(c)に示すように、電荷蓄積期間Taに並行
して、プリチャージ信号φpgに基づいてドレイン端子D
に所定の電圧(プリチャージ電圧)Vpgを印加し、ドレ
イン電極12に電荷を保持させる(プリチャージ期間T
prch)。次いで、読み出し動作においては、図2、図3
(d)に示すように、プリチャージ期間Tprchを経過し
た後、ボトムゲート端子BGにハイレベル(例えば、V
bg=+10V)のバイアス電圧(読み出し選択信号;以
下、「読み出しパルス」と記す)φBiを印加すること
(選択状態)により、ダブルゲート型フォトセンサ10
をON状態にする(読み出し期間Tread)。
【0028】ここで、読み出し期間Treadにおいては、
チャネル領域に蓄積されたキャリヤ(正孔)が逆極性の
トップゲート端子TGに印加されたVtg(−15V)を
緩和する方向に働くため、ボトムゲート端子BGのVbg
(+15V)によりnチャネルが形成され、ドレイン電
流に応じてドレイン端子Dの電圧(ドレイン電圧)VD
は、図4(a)に示すように、プリチャージ電圧Vpgか
ら時間の経過とともに徐々に低下する傾向を示す。
【0029】すなわち、電荷蓄積期間Taにおけるキャ
リヤ蓄積状態が明状態の場合には、図3(d)に示すよ
うに、チャネル領域に入射光量に応じたキャリヤ(正
孔)が捕獲されているため、トップゲート端子TGの負
バイアスを打ち消すように作用し、この打ち消された分
だけボトムゲート端子BGの正バイアスによって、ダブ
ルゲート型フォトセンサ10はON状態となる。そし
て、この入射光量に応じたON抵抗に従って、図4
(a)に示すように、ドレイン電圧VDは、低下するこ
とになる。
【0030】一方、キャリヤ蓄積状態が暗状態で、チャ
ネル領域にキャリヤ(正孔)が蓄積されていない場合に
は、図3(e)に示すように、トップゲート端子TGに
負バイアスをかけることによって、ボトムゲート端子B
Gの正バイアスが打ち消され、ダブルゲート型フォトセ
ンサ10はOFF状態となり、図4(a)に示すよう
に、ドレイン電圧VDが、ほぼそのまま保持されること
になる。
【0031】したがって、図4(a)に示したように、
ドレイン電圧VDの変化傾向は、トップゲート端子TG
へのリセットパルスφTiの印加によるリセット動作の
終了時点から、ボトムゲート端子BGに読み出しパルス
φBiが印加されるまでの時間(電荷蓄積期間Ta)に
受光した光量に深く関連し、蓄積されたキャリヤが多い
場合(明状態)には急峻に低下する傾向を示し、また、
蓄積されたキャリヤが少ない場合(暗状態)には緩やか
に低下する傾向を示す。そのため、読み出し期間Tread
がスタートして、所定の時間経過後のドレイン電圧VD
(=Vrd)を検出することにより、あるいは、所定のし
きい値電圧を基準にして、その電圧に至るまでの時間を
検出することにより、ダブルゲート型フォトセンサ10
に入射した光(照射光)の光量が換算される。
【0032】上述した一連の画像読取動作を1サイクル
として、i+1番目の行のダブルゲート型フォトセンサ
10にも同等の処理手順を繰り返すことにより、ダブル
ゲート型フォトセンサを2次元のセンサシステムとして
動作させることができる。なお、図2に示したタイミン
グチャートにおいて、プリチャージ期間Tprchの経過
後、図3(f)、(g)に示すように、ボトムゲート端
子BGにローレベル(例えば、Vbg=0V)を印加した
状態(非選択状態)を継続すると、ダブルゲート型フォ
トセンサ10はOFF状態を持続し、図4(b)に示す
ように、ドレイン電圧VDは、プリチャージ電圧Vpgに
近似する電圧を保持する。このように、ボトムゲート端
子BGへの電圧の印加状態により、ダブルゲート型フォ
トセンサ10の読み出し状態を選択、非選択状態に切り
替える選択機能が実現される。
【0033】<フォトセンサシステム>次いで、上述し
たダブルゲート型フォトセンサを所定の形式で配列して
構成されるフォトセンサアレイを備えたフォトセンサシ
ステムについて、図面を参照して説明する。ここでは、
複数のダブルゲート型フォトセンサを2次元配列して構
成されるフォトセンサアレイを示して説明するが、複数
のダブルゲート型フォトセンサをX方向に1次元配列し
てライン状のセンサアレイを構成し、該センサアレイを
X方向に直交するY方向に移動させて2次元領域を走査
(スキャン)するものであってもよいことは言うまでも
ない。
【0034】図5は、ダブルゲート型フォトセンサを2
次元配列して構成されるフォトセンサアレイを備えたフ
ォトセンサシステムの概略構成図である。図5に示すよ
うに、フォトセンサシステムは、大別して、多数のダブ
ルゲート型フォトセンサ10を、例えば、n行×m列
(n、mは任意の自然数)のマトリクス状に配列したフ
ォトセンサアレイ100と、各ダブルゲート型フォトセ
ンサ10のトップゲート端子TG(トップゲート電極2
1)及びボトムゲート端子BG(ボトムゲート電極2
2)を各々行方向に接続して伸延するトップゲートライ
ン101及びボトムゲートライン102と、各ダブルゲ
ート型フォトセンサ10のドレイン端子D(ドレイン電
極12)を列方向に接続したドレインライン(データラ
イン)103と、ソース端子S(ソース電極13)を列
方向に接続するとともに、接地電位に接続されたソース
ライン(コモンライン)104と、トップゲートライン
101に接続されたトップゲートドライバ110と、ボ
トムゲートライン102に接続されたボトムゲートドラ
イバ120と、ドレインライン103に接続されたコラ
ムスイッチ131、プリチャージスイッチ132、アン
プ133からなるドレインドライバ130と、を有して
構成されている。
【0035】ここで、トップゲートライン101は、図
1に示したトップゲート電極21とともに、ITO等の
透明電極層で一体的に形成され、ボトムゲートライン1
02、ドレインライン103並びにソースライン104
は、それぞれボトムゲート電極22、ドレイン電極1
2、ソース電極13と同一の励起光に不透明な材料で一
体的に形成されている。また、ソースライン104に
は、後述するプリチャージ電圧Vpgに応じて設定される
定電圧Vssが印加されるが、接地電位(GND)であっ
てもよい。
【0036】なお、図5において、φtgは、リセット電
圧及び光キャリア蓄積電圧のいずれかとして選択的に出
力される信号φT1、φT2、…φTi、…φTnを生
成するための制御信号であり、φbgは、読み出し電圧及
び非読み出し電圧のいずれかとして選択的に出力される
信号φB1、φB2、…φBi、…φBnを生成するた
めの制御信号、φpgは、プリチャージ電圧Vpgを印加す
るタイミングを制御するプリチャージ信号である。ま
た、図5においては、ダブルゲート型フォトセンサ10
のドレイン側又はソース側となる各端子に対して、便宜
的にドレイン及びソースの用語を固定的に用いるが、フ
ォトセンサシステム(ダブルゲート型フォトセンサ1
0)の動作状態に応じて、各端子の機能が切り替わるも
のであることはいうまでもない。
【0037】このような構成において、トップゲートド
ライバ110からトップゲートライン101を介して、
トップゲート端子TGに信号φTi(iは任意の自然
数;i=1、2、・・・n)を印加することにより、フ
ォトセンス機能が実現され、ボトムゲートドライバ12
0からボトムゲートライン102を介して、ボトムゲー
ト端子BGに信号φBiを印加し、ドレインライン10
3を介して検出信号をドレインドライバ130に取り込
んで、シリアルデータ又はパラレルデータの出力電圧V
outとして出力することにより、選択読み出し機能が実
現される。
【0038】図6は、上述したようなフォトセンサシス
テムを適用した画像読取装置(指紋読取装置)の要部断
面図である。なお、ここでは、説明及び図示の都合上、
フォトセンサシステムの断面部分を表すハッチングを省
略する。図6に示すように、指紋等の画像パターンを読
み取る画像読取装置においては、ダブルゲート型フォト
センサ10が形成されたガラス基板等の絶縁性基板19
下方側に設けられたバックライト(面光源)BLから照
射光Laを入射させ、この照射光Laがダブルゲート型
フォトセンサ10(詳しくは、ボトムゲート電極22、
ドレイン電極12、ソース電極13)の形成領域を除
く、透明な絶縁性基板19と絶縁膜15、16、20を
透過して、透明電極層30上面の検知面(指紋検出面)
30aに載置された指(被写体)FGに照射される。
【0039】そして、指紋読取装置による指紋の読取動
作時においては、指FGの皮膚表層FGsの半透明層
が、フォトセンサアレイ100の最上層に形成された透
明電極層30に接触することにより、透明電極層30と
皮膚表層FGsとの間の界面に屈折率の低い空気層がな
くなる。ここで、皮膚表層FGsの厚さは、650nm
より厚いため、指紋FPの凸部FPaにおいて内部に入
射された光Laは、皮膚表層FGs内を散乱、反射しな
がら伝搬する。伝搬された光Lbの一部は、透明な電極
層30、透明な絶縁膜20、15、14及びトップゲー
ト電極21を透過してダブルゲート型フォトセンサ10
の半導体層11に励起光として入射される。このよう
に、指FGの凸部FPaに対応する位置に配置されたダ
ブルゲート型フォトセンサ10の半導体層11に光が入
射されて生成されるキャリヤ(正孔)が蓄積されること
により、上述した一連の駆動制御方法にしたがって、指
FGの画像パターンを明暗情報として読み取ることがで
きる。
【0040】また、指紋FPの凹部FPbにおいては、
照射された光Laは、透明電極層30の検知面30aと
空気層との間の界面を通過し、空気層の先の指FGに到
達して皮膚表層FGs内で散乱するが、皮膚表層FGs
は空気より屈折率が高いため、ある角度で界面に入射さ
れた皮膚表層FGs内の光Lcは空気層に抜けにくく、
凹部FPbに対応する位置に配置されたダブルゲート型
フォトセンサ10の半導体層11への入射が抑制され
る。
【0041】このように、透明電極層30としてITO
等の透明な導電性材料を適用していることにより、透明
電極層30上に載置された指FGに照射され、散乱、反
射した光が良好に各ダブルゲート型フォトセンサ10の
半導体層11に入射されることになるので、指(被写
体)FGの読取動作における読取感度特性が悪化するこ
とがなく、被写体の画像パターン(指紋)の読み取りが
良好に行われる。
【0042】なお、図6においては、フォトセンサアレ
イ100の最上層に透明電極層30が形成され、その上
面の検知面に被写体である指FGが載置、接触される場
合について説明したが、画像読取装置が透明電極層30
を備えていない構成であっても、最上層となる保護絶縁
膜20と指FG(被写体)との間で、上記と同等の光学
的事象が生じるので、被写体の画像パターン(指紋)を
良好に読み取ることができる。
【0043】<画像読取装置>次に、本発明に係る画像
読取装置の具体的な実施形態について説明する。なお、
以下に示す実施形態においては、センサとして、上述し
たダブルゲート型フォトセンサを適用した場合について
説明する。図7は、本発明に係る画像読取装置の一実施
形態を示す概略構成図であり、図8は、本実施形態に係
る画像読取装置の要部構成を示す概略図である。なお、
ここでは、上述したフォトセンサシステムの構成(図
5、図6)を適宜参照しながら説明する。また、図1、
図5に示した構成と同等の構成については、同一の符号
を付して、その説明を簡略化又は省略する。
【0044】図7に示すように、本実施形態に係る画像
読取装置200は、概略、上述したようなダブルゲート
型フォトセンサ10がマトリクス状に配列されたフォト
センサアレイ100と、該フォトセンサアレイ100
(ダブルゲート型フォトセンサ10)の行方向に接続さ
れたトップゲートドライバ110及びボトムゲートドラ
イバ120と、フォトセンサアレイ100の列方向に接
続されたドレインドライバ130と、を備えたフォトセ
ンサシステムの構成に加えて、フォトセンサアレイ10
0の上方に設けられた検知面への被写体の接触状態を検
出する検出回路(被写体検出手段)40と、少なくと
も、検出回路40から出力される接触検出信号に基づい
て、上述したフォトセンサシステムにおける一連の画像
読取動作を開始して、被写体の画像データを取得すると
ともに、離間検出信号に基づいて、該画像読取動作を停
止して、終了処理する動作制御、さらには、取得した画
像データに対する所定の画像処理(加工処理や照合処理
等)の実行制御を行うコントローラ(動作制御手段)5
0と、を有して構成されている。ここで、フォトセンサ
アレイ100、トップゲートドライバ110、ボトムゲ
ートドライバ120及びドレインドライバ130は、上
述したフォトセンサシステムと同等の構成を有している
ので、その説明を省略する。また、アナログ−デジタル
変換器(A/Dコンバータ)140は、ドレインドライ
バ130により読み出されたドレイン電圧(アナログ信
号)をデジタル信号からなる画像出力信号(画像デー
タ)に変換してコントローラ50に出力する機能を有す
るものである。
【0045】検出回路40を含む、被写体検出機能を実
現するための具体的な構成については後述するが、例え
ば、フォトセンサアレイ100の上方や周辺に設けら
れ、被写体の接触状態に応じて、抵抗値や容量値、電圧
値、電流値等の電気的な信号成分が変化する機構(図8
では、フォトセンサアレイ100上に形成された透明電
極層30を示す;以下、便宜的に「被写体検出機構」と
も記す)における信号(図7、図8中、点線矢印で表
示)を常時監視して、検知面への被写体の接触状態又は
離間状態を検出して、各状態に応じた検出信号(接触検
出信号、離間検出信号)をコントローラ50に出力する
ように構成されている。ここで、検出回路40からコン
トローラ50に出力される検出信号としては、例えば、
検知面への被写体の接触が検出された場合には、ハイレ
ベルの接触検出信号及びローレベルの離間検出信号が出
力され、一方、検知面からの被写体の離間が検出された
場合には、ローレベルの接触検出信号及びハイレベルの
離間検出信号が出力されるように設定する。
【0046】また、コントローラ50は、図8に示すよ
うに、少なくとも、上記検出回路40から出力される検
出信号(接触検出信号、離間検出信号)、及び、上述し
たフォトセンサシステムにおける一連の画像読取動作の
完了時に生成される動作終了信号に基づいて、被写体画
像の読取動作の開始及び停止を制御する動作制御部51
と、該動作制御部51への検出信号(離間検出信号)及
び動作終了信号の入力を制御するOR論理部52と、を
備えて構成されている。
【0047】動作制御部51は、検出回路40から出力
される接触検出信号を、読取動作開始信号として、その
まま取り込むことにより、被写体画像の読取動作を開始
する制御を実行するとともに、検出回路40から出力さ
れる離間検出信号と、動作制御部51内部において生成
される動作終了信号との論理和(OR)演算出力を、読
取動作停止信号として取り込むことにより、被写体画像
の読取動作を停止する制御を実行する。
【0048】これにより、動作制御部51(コントロー
ラ50)は、検知面に被写体が接触された場合には、上
記検出回路40から出力される接触検出信号(ハイレベ
ル)に基づいて、フォトセンサシステムを被写体の画像
読取動作を開始する状態に移行させ、一方、検知面から
被写体が離間した場合には、検出回路40から出力され
る離間検出信号(ハイレベル)に基づいて、また、被写
体の画像読取動作が完了した場合には、動作制御部51
内で生成される動作終了信号(ハイレベル)に基づい
て、被写体の画像読取動作を停止、終了する状態に移行
させるように、フォトセンサシステムの各ドライバ(ト
ップゲートドライバ110、ボトムゲートドライバ12
0、ドレインドライバ130)への制御信号φtg、φb
g、φpgの出力を制御する。
【0049】したがって、本実施形態に係る画像読取装
置においては、検知面に被写体が接触された場合には、
コントローラにより被写体の画像読取動作が自動的に開
始され、画像読取動作の途中であっても被写体が検知面
から離間した場合には、該画像読取動作が強制的に停止
(中断)される。また、被写体の画像読取動作が(正
常、強制的に関わらず)停止した場合には、コントロー
ラによりフォトセンサシステムを画像読取状態から、少
なくともフォトセンサアレイ(フォトセンサ)の駆動動
作が停止された待機状態に移行するように制御される。
【0050】なお、本実施形態に示したコントローラの
構成は、本発明に適用可能な構成の一例を示したにすぎ
ず、本発明はこの構成に何ら限定されるものではない。
要するに、少なくとも、検出回路から出力される検出信
号(接触検出信号と離間検出信号が単一の信号であって
もよい)に基づいて、フォトセンサシステムにおける被
写体画像の読取動作を開始又は停止することができるも
のであれば、他の構成を有するものであってもよい。
【0051】次に、上述したような構成を有する画像読
取装置における具体的な駆動制御動作について、図面を
参照して説明する。図9は、本実施形態に係る画像読取
装置における駆動制御動作を示すフローチャートであ
る。ここでは、上述した画像読取装置の構成(図7、図
8)を適宜参照しつつ説明する。
【0052】まず、画像読取装置200の電源が投入さ
れると、検出回路40及びコントローラ50が駆動状態
となり、フォトセンサアレイ100上に設けられた検知
面への被写体の載置、接触状態を常時監視する待機状態
に移行する(S101)。すなわち、検出回路40は、
フォトセンサアレイ100の周辺等に設けられた被写体
検出機構から得られる電気的な信号成分の変化を監視す
る状態を継続する。
【0053】このような待機状態において、被写体が検
知面に載置、接触されると、上記接触検出機構から得ら
れる信号成分の変化により、検出回路40は検知面に被
写体が接触した状態を検出してコントローラ50(動作
制御部51)に対して接触検出信号を出力する。コント
ローラ50(動作制御部51)は、該接触検出信号を読
取動作開始信号として取り込むことにより、上述した一
連の処理ステップに基づく被写体画像の読取動作を開始
する(S102)。すなわち、フォトセンサアレイ10
0を構成する各フォトセンサ10に対して、各ドライバ
110、120、130から所定の駆動電圧(リセット
パルス、プリチャージパルス、読み出しパルス)を各行
ごとに順次印加することにより、被写体画像を走査しつ
つ読み取る動作を実行する。なお、このとき、検出回路
40は、接触検出機構から得られる信号成分の変化を監
視する動作を継続する。
【0054】そして、上述したような被写体画像の読取
動作が終了する以前に(すなわち、被写体画像の読取動
作の実行途中に)、被写体が検知面から離れると、接触
検出機構から得られる信号成分の変化により、検出回路
40は検知面から被写体が離間した状態を検出し(S1
03、S104)、コントローラ50(動作制御部5
1)に対して離間検出信号を出力する。動作制御部51
は、OR論理部52を介して、該離間検出信号を読取動
作停止信号として取り込むことにより、被写体画像の読
取動作を強制的に停止(中断)する。すなわち、各ドラ
イバ110、120、130への制御信号φtg、φbg、
φpgの出力を遮断することにより、フォトセンサアレイ
100を構成する各フォトセンサ10への駆動電圧の印
加を遮断する動作を実行する。これにより、画像読取装
置(フォトセンサシステム)は、画像読取状態から終了
状態(待機状態)に移行する(S105)。
【0055】また、コントローラ50(動作制御部5
1)は、被写体画像の読取動作の実行途中で読取動作停
止信号(離間検出信号)を取り込んだ場合には、ブザー
やスピーカ、表示デバイス等の所定の報知手段を駆動し
て、画像読取装置200の使用者等に対して、画像読取
動作の実行途中で被写体が検知面から離間し、画像読取
動作が停止(中断)された旨を報知する動作を実行する
(S106)。そして、検出回路40は、検知面に再び
被写体が載置、接触されることに伴う上記信号成分の変
化を監視する動作を継続する。
【0056】一方、被写体画像の読取動作の実行途中で
被写体が検知面から離間されることなく、画像読取動作
が正常に完了した場合には(S103)、動作制御部5
1は、当該画像読取動作の完了に伴って動作制御部51
内部で生成される動作終了信号に基づいて、各ドライバ
110、120、130への制御信号φtg、φbg、φpg
の出力を遮断することにより、フォトセンサアレイ10
0を構成する各フォトセンサ10への駆動電圧の印加を
遮断する動作を実行する。これにより、画像読取装置
(フォトセンサシステム)は、画像読取状態から終了状
態(待機状態)に移行する(S107)。そして、コン
トローラ50は、上述した画像読取動作により取得した
被写体画像についての画像データに基づいて、所定の画
像処理(例えば、本実施形態に係る画像読取装置を指紋
読取装置に適用した場合にあっては、指紋照合処理等)
を実行する(S108)。
【0057】したがって、検知面に接触された被写体画
像の読取動作の実行途中に、被写体が検知面から離間さ
れた場合には、当該画像読取動作が即座に中断されて終
了されるので、画像読取動作における無駄な処理動作の
継続や処理時間の浪費を抑制することができるととも
に、駆動状態にあるフォトセンサへの外光の入射を防止
して素子特性の劣化を抑制することができる。また、被
写体が検知面から離間された場合に、所定の報知動作を
実行することにより、使用者等に対して被写体の画像読
取動作が正常に行われなかった(異常が発生した)旨を
通知することができるとともに、被写体を再度検知面に
接触、載置させて画像読取動作を実行するように促すこ
とができるので、被写体の正常な読取画像を取得して、
該読取画像に基づく画像処理を良好に実行することがで
きる。さらに、画像読取動作の停止後、即座に待機状態
に移行して、被写体の検知面への接触状態を監視する動
作を継続するので、再度被写体が検知面に載置された場
合に、迅速に画像読取動作を開始することができ、画像
読取装置の使用上の利便性を向上させることができる。
【0058】なお、上述した一連の処理ステップにおい
て、画像読取動作が正常に、又は、強制的に停止、終了
されたいずれの場合においても、上記画像読取動作に伴
ってフォトセンサ(ダブルゲート型フォトセンサ)の各
ゲート電極に印加される駆動電圧(バイアス電圧)の極
性及び印加タイミングに起因して実効電圧の偏りが生じ
るため、このような特定の極性に偏った電圧がゲート電
極に印加された状態が継続すると、ゲート電極に正孔が
トラップされて、フォトセンサの感度特性の変化や素子
特性の劣化が生じるという問題を有している。
【0059】そこで、上述したような本実施形態に係る
一連の処理ステップにおいて、画像読取動作の処理サイ
クル内に印加される実効電圧を、打ち消す(相殺する)
ように逆バイアス電圧を各ゲート電極に印加する処理ス
テップを、例えば、上記処理ステップS105及びS1
07の直後に実行するようにしてもよい。このような駆
動制御方法によれば、フォトセンサにおける実効電圧の
偏りの影響を除去して、良好な読取画像を得ることがで
きるとともに、素子特性の劣化を抑制することができ
る。
【0060】また、上述した一連の処理ステップにおい
ては、処理ステップS102において、被写体の画像読
取動作を実行する場合について説明したが、このステッ
プにおいては、被写体の正規の画像読取動作のみなら
ず、例えば、該正規の画像読取動作に先立って、被写体
画像を用いて画像読取装置の感度調整動作(最適な読取
感度の設定動作)を実行するものであってもよい。すな
わち、処理ステップS102において、被写体を用いて
感度調整用の画像読取動作を実行して最適読取感度を設
定した後、正規の画像読取動作を連続的に実行するよう
にしてもよい。
【0061】次に、本発明に係る画像読取装置に適用可
能な被写体の検出方式(接触検出機構及び検出回路)の
構成例について、図面を参照して簡単に説明する。ここ
で、本発明に係る画像読取装置においては、以下に示す
ような抵抗検出方式や容量検出方式の各構成を良好に適
用することができるが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、例えば、センサアレイ上に載置された被写体
による押圧力を検出する圧力センサをセンサアレイの下
部等に備えるものであってもよく、要するに、センサア
レイの周辺等に設けられ、検知面への被写体の載置、接
触状態に応じて信号成分の変化を生じるものを良好に適
用することができる。
【0062】図10は、本発明に係る画像読取装置に適
用可能な抵抗検出方式の被写体検出機構を示す概略構成
図であり、図11は、本発明に係る画像読取装置に適用
可能な容量検出方式の被写体検出機構を示す概略構成図
である。なお、以下に示す各被写体検出機構は、本発明
に係る画像読取装置を指紋読取装置に適用した場合の具
体例である。
【0063】抵抗検出方式の画像読取装置(指紋読取装
置)の一例は、図10(a)に示すように、概略、複数
のフォトセンサ10がマトリクス状に配列されたフォト
センサアレイ100のアレイ領域を2分し、わずかな間
隙GPを介して互いに離間するように形成された透明電
極層30x、30yと、該透明電極層30x、30yの
いずれか一方(例えば、透明電極層30x)に直流電圧
を印加するとともに、他方(例えば、透明電極層30
y)に接地電位を印加して、透明電極層30x、30y
間に指FG等の被写体が載置、接触されることによる特
有の電圧変化(もしくは、抵抗値変化)を検出して、画
像読取動作を開始する検出回路40xと、透明電極層3
0x、30yと検出回路40xとの各引き出し配線と接
地電位との間に個別に接続された逆並列ダイオード回路
DCx、DCyと、を有して構成されている。
【0064】このような被写体検出機構において、指F
G等の被写体が透明電極層30x、30yの双方にまた
がって載置、接触されると、指FG(人体)に帯電して
いた電荷(静電気)が引き出し配線及び逆並列ダイオー
ド回路DCx、DCyを介して、接地電位に放電される
とともに、透明電極層30x、30y間が指FGを介し
て短絡することにより生じる電圧変化を、検出回路40
xにより観測することにより、検知面への指FGの接触
を検出して、各ドライバを起動して被写体の画像パター
ン(指紋)を読み取る画像読取動作が自動的に開始され
る。
【0065】また、抵抗検出方式の画像読取装置の他の
例は、図10(b)に示すように、概略、フォトセンサ
アレイ100の最上層に形成された透明電極層30と、
少なくとも該透明電極層30とは電気的に離間して接地
電位に接続され、フォトセンサアレイ100の周囲に設
けられた導電性のシールドケース30zと、透明電極層
30に直流電圧を印加して、透明電極層30とシールド
ケース30z間に指FG等の被写体が載置、接触される
ことによる特有の電圧変化(もしくは、抵抗値RLの変
化)を検出して、画像読取動作を開始する検出回路40
yと、を有して構成されている。
【0066】このような被写体検出機構においても、指
FG等の被写体が透明電極層30及びシールドケース3
0zの双方にまたがって載置、接触されると、透明電極
層30及びシールドケース30z間の短絡により生じる
電圧変化(抵抗値変化)を、検出回路40yにより観測
することにより、検知面への指FGの接触を検出するこ
とができる。
【0067】一方、容量検出方式の画像読取装置(指紋
読取装置)の一例は、図11(a)に示すように、概
略、複数のフォトセンサ10がマトリクス状に配列され
たフォトセンサアレイ100のアレイ領域の略全域を覆
うように形成された透明電極層30と、該透明電極層3
0に接続され、透明電極層30に被写体が載置、接触さ
れることにより、接地電位に接続されたフォトセンサア
レイ100と透明電極層30との間で生じる特有の容量
変化を検出して、画像読取動作を開始する検出回路40
zと、透明電極層30と検出回路40zとの引き出し配
線と接地電位との間に接続された逆並列ダイオード回路
DCzと、を有して構成されている。
【0068】このような被写体検出機構において、指F
G等の被写体が透明電極層30に載置、接触されると、
指FG(人体)に帯電していた電荷(静電気)が引き出
し配線及び逆並列ダイオード回路DCzを介して、接地
電位に放電されるとともに、図11(b)、(c)に示
すように、フォトセンサアレイ100自体が本来有する
容量C1に誘電体としての指(人体)FGが接触するこ
とにより生じる容量変化(C1→C1+C2)を、検出
回路40zにより観測することにより、検知面への指F
Gの接触を検出して、各ドライバを起動して被写体の画
像パターン(指紋)を読み取る画像読取動作が自動的に
開始される。
【0069】以上、本発明に係る画像読取装置につい
て、センサとして光学式のダブルゲート型フォトセンサ
を適用した場合の実施形態を示して説明したが、本発明
に適用されるセンサは、このダブルゲート型フォトセン
サに限定されるものではなく、フォトダイオードやTF
T等、他の構成のフォトセンサを用いたフォトセンサシ
ステムに対しても同様に適用することができる。また、
光学式のいわゆるフォトセンサに限らず、例えば、指の
凹凸に応じて変位する容量を読み取る容量式のセンサを
適用するものであってもよい。
【0070】
【発明の効果】本発明に係る画像読取装置によれば、複
数のセンサ(例えば、ダブルゲート型フォトセンサ)が
マトリクス状又はライン状に配列されたセンサアレイ上
方の検知面に載置された被写体の画像パターンを読み取
る画像読取装置において、少なくとも、センサアレイの
上方に設けられた検知面への被写体の載置状態(接触、
又は、離間)を検出する被写体検出手段と、該被写体検
出手段により検出された被写体の載置状態に応じて、セ
ンサアレイ(センサ)における画像読取動作の開始及び
終了を制御する動作制御手段と、を備えた構成を有し、
特に、被写体が検知面に載置されることにより開始され
た画像読取動作の途中で、被写体の検知面からの離間を
検出したときには、その検出信号(離間検出信号)に基
づいて上記画像読取動作を強制的に停止して終了させる
ように制御されるので、被写体が載置されていない不正
な状態での画像読取動作、すなわち、不完全な画像デー
タの取り込みを防止することができる。
【0071】したがって、画像読取動作における無駄な
処理動作や処理時間の発生を抑制して、迅速かつ良好な
画像読取動作を実行することができるとともに、取り込
んだ画像データに基づく画像処理を、誤動作を生じるこ
となく良好に実行することができる。また、屋外等のよ
うに外光照度が高い環境下で使用する際に、被写体が検
知面から離間した場合であっても、即座にセンサアレイ
(センサ)の駆動動作が停止されるので、外光がセンサ
に入力することにより生じる素子特性の劣化を抑制する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像読取装置に適用可能なダブル
ゲート型フォトセンサの概略構成を示す断面構造図であ
る。
【図2】ダブルゲート型フォトセンサの基本的な駆動制
御方法の一例を示すタイミングチャートである。
【図3】ダブルゲート型フォトセンサの動作概念図であ
る。
【図4】ダブルゲート型フォトセンサの出力電圧の光応
答特性を示す図である。
【図5】ダブルゲート型フォトセンサを2次元配列して
構成されるフォトセンサアレイを備えたフォトセンサシ
ステムの概略構成図である。
【図6】ダブルゲート型フォトセンサを備えたフォトセ
ンサシステムを適用した画像読取装置(指紋読取装置)
の要部断面図である。
【図7】本発明に係る画像読取装置の一実施形態を示す
概略構成図である。
【図8】本実施形態に係る画像読取装置の要部構成を示
す概略図である。
【図9】本実施形態に係る画像読取装置における駆動制
御動作を示すフローチャートである。
【図10】本発明に係る画像読取装置に適用可能な抵抗
検出方式の被写体検出機構を示す概略構成図である。
【図11】本発明に係る画像読取装置に適用可能な容量
検出方式の被写体検出機構を示す概略構成図である。
【図12】従来技術における画像読取装置(指紋読取装
置)の問題点を示す概略図である。
【符号の説明】
10 ダブルゲート型フォトセンサ 30 透明電極層 40 検出回路 50 コントローラ 51 動作制御部 52 OR論理部 100 フォトセンサアレイ 200 画像読取装置 FG 指
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/335 H01L 29/78 617N 31/10 G Fターム(参考) 4M118 AA08 AA10 AB01 BA05 CA11 CB14 DB09 FB09 FB13 GA02 GB15 5B047 AA25 BB04 BC16 CA02 CB23 CB30 5C024 CX51 GX02 GY31 GZ20 HX46 5F049 MA15 MB05 NA17 NA20 NB05 RA02 UA20 5F110 AA14 AA21 BB10 DD02 EE03 EE04 EE06 EE07 EE30 FF02 FF03 GG02 GG15 HK03 HK04 HK06 HK09 HK21 NN02 NN12 NN23 NN24

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のセンサを配列したセンサアレイを
    備え、該センサアレイ上の検知面に載置された被写体の
    画像パターンを読み取る画像読取装置において、 前記検知面への前記被写体の載置状態を検出して、該被
    写体の載置状態に応じた検出信号を出力する被写体検出
    手段と、 前記被写体が前記検知面に載置されたときに前記被写体
    検出手段から出力される接触検出信号に基づいて、前記
    被写体の画像パターンを読み取る画像読取動作を開始す
    るように前記センサアレイを制御するとともに、少なく
    とも、前記被写体が前記検知面から離間したときに前記
    被写体検出手段から出力される離間検出信号に基づい
    て、前記画像読取動作を停止、終了するように前記セン
    サアレイを制御する動作制御手段と、を備えていること
    を特徴とする画像読取装置。
  2. 【請求項2】 前記動作制御手段は、前記画像読取動作
    により前記被写体の所定の画像パターンの取得が完了し
    たときに、前記画像読取動作を停止、終了するように前
    記センサアレイを制御することを特徴とする請求項1記
    載の画像読取装置。
  3. 【請求項3】 前記動作制御手段は、少なくとも、前記
    センサアレイを駆動するための駆動電圧の供給を遮断す
    ることにより、前記画像読取動作を停止、終了させるこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の画像読取装置。
  4. 【請求項4】 前記動作制御手段は、前記画像読取動作
    が停止、終了された前記センサアレイに対して、前記駆
    動電圧を相殺する所定の電圧を供給することを特徴とす
    る請求項3記載の画像読取装置。
  5. 【請求項5】 前記動作制御手段は、少なくとも、前記
    画像読取動作の実行中に、前記被写体検出手段からの前
    記離間検出信号を受信した場合には、所定の報知動作を
    実行することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに
    記載の画像読取装置。
  6. 【請求項6】 前記センサは、半導体層からなるチャネ
    ル領域を挟んで形成されたソース電極及びドレイン電極
    と、少なくとも前記チャネル領域の上方及び下方に各々
    絶縁膜を介して形成された第1のゲート電極及び第2の
    ゲート電極と、を備え、 前記第1のゲート電極又は前記第2のゲート電極のいず
    れか一方を前記検知面側として、前記駆動制御手段から
    前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極に前記
    駆動制御信号を供給することにより設定される所定の電
    荷蓄積期間に、前記検知面側から照射された光の量に対
    応する電荷が前記チャネル領域に発生して蓄積される構
    成を有し、 該蓄積された電荷の量に基づいて出力される電圧により
    前記検知面に載置された前記被写体の画像パターンを読
    み取ることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記
    載の画像読取装置。
JP2002075811A 2002-03-19 2002-03-19 画像読取装置 Expired - Fee Related JP4179446B2 (ja)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002075811A JP4179446B2 (ja) 2002-03-19 2002-03-19 画像読取装置
TW092105852A TWI243339B (en) 2002-03-19 2003-03-18 Image reading apparatus and drive control method
CNB038063638A CN100383802C (zh) 2002-03-19 2003-03-19 图像读取装置及其驱动控制方法
CA002479844A CA2479844C (en) 2002-03-19 2003-03-19 Image reading apparatus and drive control method therefor
AT03723092T ATE361502T1 (de) 2002-03-19 2003-03-19 Bildlesevorrichtung und antriebssteuerverfahren dafür
US10/508,368 US7612354B2 (en) 2002-03-19 2003-03-19 Image reading apparatus and drive control method thereof
PCT/JP2003/003355 WO2003079275A2 (en) 2002-03-19 2003-03-19 Image reading apparatus and drive control method therefor
KR1020047014593A KR100706280B1 (ko) 2002-03-19 2003-03-19 화상 판독장치 및 그 구동 제어방법
DE60313590T DE60313590T2 (de) 2002-03-19 2003-03-19 Bildlesevorrichtung und antriebssteuerverfahren dafür
EP03723092A EP1485864B1 (en) 2002-03-19 2003-03-19 Image reading apparatus and drive control method therefor
AU2003230234A AU2003230234A1 (en) 2002-03-19 2003-03-19 Image reading apparatus and drive control method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002075811A JP4179446B2 (ja) 2002-03-19 2002-03-19 画像読取装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003271938A true JP2003271938A (ja) 2003-09-26
JP4179446B2 JP4179446B2 (ja) 2008-11-12

Family

ID=29204789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002075811A Expired - Fee Related JP4179446B2 (ja) 2002-03-19 2002-03-19 画像読取装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4179446B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006184977A (ja) * 2004-12-24 2006-07-13 Kyocera Corp 情報記憶デバイス、無線通信デバイス
JP2007183997A (ja) * 2007-03-27 2007-07-19 Kyocera Corp 情報記憶デバイス、無線通信デバイス

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006184977A (ja) * 2004-12-24 2006-07-13 Kyocera Corp 情報記憶デバイス、無線通信デバイス
JP4721697B2 (ja) * 2004-12-24 2011-07-13 京セラ株式会社 情報記憶デバイス、無線通信デバイス
JP2007183997A (ja) * 2007-03-27 2007-07-19 Kyocera Corp 情報記憶デバイス、無線通信デバイス

Also Published As

Publication number Publication date
JP4179446B2 (ja) 2008-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7612354B2 (en) Image reading apparatus and drive control method thereof
TWI252436B (en) Image input apparatus
KR100441655B1 (ko) 화상판독장치
US6566685B2 (en) Double gate photo sensor array
TWI289926B (en) Image reading apparatus and its driving method
JP2001077342A (ja) 画像読取装置及びその製造方法
JP3569804B2 (ja) 2次元画像読取装置
JP4161363B2 (ja) 接触検知装置及びその検知方法並びに該接触検知装置を適用した画像読取装置
JP4203783B2 (ja) 2次元画像読取装置
JP4253827B2 (ja) 2次元画像読取装置
JP2002094041A (ja) 2次元画像読取装置
JP4179446B2 (ja) 画像読取装置
JP2001119008A (ja) 撮像装置
JP4710929B2 (ja) 接触検知装置及びその検知方法
JP5061687B2 (ja) フォトセンサ、フォトセンサアレイ、フォトセンサシステム及びフォトセンサシステムの駆動制御方法
JP4182466B2 (ja) 画像読み取り装置及び画像読み取り方法
JP4180290B2 (ja) 画像読取装置
JP2003046715A (ja) 画像読取装置及び画像読取方法
JP2003234945A (ja) フォトセンサシステム及びその駆動制御方法
JP4253835B2 (ja) 画像読取装置
JP2003101029A (ja) 薄膜トランジスタ、フォトセンサ及びその製造方法
JP4010156B2 (ja) 画像読取装置及びその感度設定方法
JP2006194927A (ja) 回路基板装置の製造方法
JP2003150943A (ja) 画像読み取り装置
JP2003263628A (ja) センサ

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060411

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060606

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061113

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20061121

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20061215

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080820

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4179446

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130905

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees