JP2005069869A - 静電容量検出装置及びその駆動方法、指紋センサ並びにバイオメトリクス認証装置 - Google Patents

静電容量検出装置及びその駆動方法、指紋センサ並びにバイオメトリクス認証装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2005069869A
JP2005069869A JP2003300053A JP2003300053A JP2005069869A JP 2005069869 A JP2005069869 A JP 2005069869A JP 2003300053 A JP2003300053 A JP 2003300053A JP 2003300053 A JP2003300053 A JP 2003300053A JP 2005069869 A JP2005069869 A JP 2005069869A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
signal transmission
transmission path
capacitance
detection
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.)
Withdrawn
Application number
JP2003300053A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Hara
弘幸 原
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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 Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2003300053A priority Critical patent/JP2005069869A/ja
Priority to US10/911,674 priority patent/US7126349B2/en
Publication of JP2005069869A publication Critical patent/JP2005069869A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13Sensors therefor
    • G06V40/1306Sensors therefor non-optical, e.g. ultrasonic or capacitive sensing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

【課題】 センシング精度の高い指紋センサを提供する。
【解決手段】 本発明の指紋センサは、被験物表面との間に形成される静電容量に対応した検出信号を信号伝達経路(37)に出力する静電容量検出回路(31)を複数配置した検出部(30)と、前記信号伝達経路に出力された前記検出信号を増幅する増幅回路(40)とを備える。前記信号伝達経路の各々は、少なくとも2つ以上の前記静電容量検出回路に接続され、前記静電容量検出回路から前記信号伝達経路に前記検出信号を出力する前に、前記信号伝達経路の電位をリセットするリセット手段(13、14)を更に備えている。
【選択図】 図1

Description

本発明は指紋等の微小な凹凸を有する被験物の表面形状を静電容量変化として読み取る静電容量検出技術に関する。
特開平11−118415号公報、特開2000−346608号公報、特開2001−56204号公報、特開2001−133213号公報には、単結晶シリコン基板上に形成されたセンサ電極の表面を誘電体膜で被覆し、指先の電位を基準電位として、指先とセンサ電極間に形成される静電容量が指紋の凹凸に応じて変化することを利用して指紋を認識する技術が開示されている。
特開平11−118415号公報 特開2000−346608号公報 特開2001−56204号公報 特開2001−133213号公報
しかし、従来の静電容量式指紋センサは、単結晶シリコン基板上に形成されているために、指先を指紋センサに強く押し付けると割れてしまうという不都合があった。また、指紋センサを構成するには、指先の面積(およそ20mm×20mm)程度の大きさに形成する必要があるため、単結晶シリコン基板に形成すると高価になるという不都合も生じていた。さらに、センサ電極とトランジスタを組み合わせた静電容量検出回路をマトリクス状に配置した構成では、信号伝達経路であるデータ線の各々に複数の静電容量検出回路を接続させた場合、マトリクス内のある静電容量検出回路の情報を読み出す際に、前行同列の静電容量検出回路の出力情報が残ってしまい、データ線の初期電位が安定していないため、安定したセンシングができないという不都合が生じる。つまり、同一のデータ線に複数の回路を接続して順次データを読み出した場合、後段の静電容量検出回路から出力される検出信号が、前段の静電容量検出回路から出力された検出信号の影響を受けることなる。
そこで、本発明は上述の問題点を解決し、高精度かつ安定したセンシングを可能とする静電容量検出装置、指紋センサ及びバイオメトリクス認証装置を提案することを課題とする。
また、本発明は静電容量を高精度にセンシングできる方法を提案することを課題とする。
以上の課題を解決するため、本発明の静電容量検出装置、指紋センサ、バイオメトリクス認証装置は、被験物表面との間に形成される静電容量に対応した検出信号により、前記被験物表面の凹凸情報を読み取る。そして、前記検出信号を信号伝達経路に出力する静電容量検出回路を複数配置した検出部と、前記信号伝達経路に出力された前記検出信号を増幅する増幅回路とを備えている。特に、前記信号伝達経路の各々は、少なくとも2つ以上の前記静電容量検出回路に接続され、前記静電容量検出回路から前記信号伝達経路に前記検出信号を出力する前に、前記信号伝達経路の電位をリセットするリセット手段を更に備えている。
上記の静電容量検出装置において、前記リセット手段が前記信号伝達経路の電位のリセットを実行するリセット期間と、前記静電容量検出回路が前記検出信号を出力するセンシング期間と、の比率を設定するためのリセット期間設定手段をさらに備えることが望ましい。
また、上記の静電容量検出装置であって、前記リセット手段が前記信号伝達経路の電位のリセットを実行するリセット期間よりも、前記静電容量検出回路が前記検出信号を出力するセンシング期間を長い期間に設定することが望ましい。
ここで、「バイオメトリクス認証装置」とは、バイオメトリクス情報として指紋情報を用いて本人認証を行う機能を実装した装置をいい、ICカード、キャッシュカード、クレジットカード、身分証明書などの各種カード媒体の他に、電子商取引の本人認証装置、入退室管理装置、コンピュータ端末装置の認証装置などのあらゆるセキュリティシステムを含む。
本発明の静電容量検出装置の駆動方法は、被験物表面との間に形成される静電容量に対応した検出信号を出力する信号出力素子と、前記検出信号を増幅回路に供給するための信号伝達経路と、前記信号伝達経路と前記信号出力素子の通電/遮断を制御する選択トランジスタと、前記信号出力素子に所定電圧を供給する電源線を備える静電容量検出装置を駆動するものである。特に、前記選択トランジスタを閉状態にして、前記信号伝達経路と前記信号出力素子との間を電気的に遮断する遮断ステップと、前記信号伝達経路を所定の電位にリセットするリセットステップと、前記信号伝達経路のリセット終了後、前記選択トランジスタを開状態にして、前記信号伝達経路と前記信号出力素子との間を電気的に導通する導通ステップと、前記信号出力素子から前記信号伝達経路を介して前記増幅回路に検出信号を供給し、前記検出信号を増幅するセンシングステップとを備えている。
上記の駆動方法において、前記リセットステップを実行する期間と、前記センシングステップを実行する期間の比率を可変とすることが望ましい。
また、上記の駆動方法において、前記リセットステップを実行する期間よりも、前記センシングステップを実行する期間を長い期間とすることが望ましい。
[発明の実施形態1.]
以下、各図を参照して本発明の好適な第1実施形態について説明する。
図1は本発明の静電容量検出装置である静電容量式指紋センサ1のブロック図である。同図に示すように同指紋センサ1は、信号伝達経路であるデータ線37を選択するためのデータ線ドライバ10と、走査線36を選択するための走査線ドライバ20と、指紋検出部として機能するアクティブマトリクス部30と、検出信号を増幅するための増幅回路40とを備えて構成されている。データ線ドライバ10は、データ線37を順次選択するタイミングを決定するシフトレジスタ11と、リセット期間を設定するリセット期間選択回路14とを備えて構成されている。リセット期間選択回路14は、各データ線37とグローバルデータ線38との導通及び遮断を実行するアナログスイッチ12、シフトレジスタ11の列選択信号とイネーブル信号ENBとのAND条件をとる論理積回路15、を備えている。
走査線ドライバ20は、走査線36を順次選択するタイミングを決定するシフトレジスタ21を備えて構成されている。アクティブマトリクス部30には静電容量検出回路31がマトリクス状(M行×N列)に配列されており、M本の走査線36とM本の電源線39は行方向に沿って配線され、N本のデータ線37とN本のデータ選択線50は列方向に沿って配線されている。データ線37は1本のグローバルデータ線38にまとめられて増幅回路40に接続されている。グローバルデータ線38は、データ線37にリセット電圧VSSを供給するためのデータ線リセット用トランジスタ13に接続されている。
上記の構成において、M本の走査線36が1ライン毎にアクティブになると、ある時点においてアクティブになっている走査線36上に並ぶN本のデータ線37がアナログスイッチ12により順次選択されて増幅回路40に接続するように点順次駆動される。
ここで、データ線リセット用トランジスタ13と、リセット期間選択回路14と、リセット期間を規定するENB信号(イネーブル信号)を出力するドライバ(図示せず)と、データ線37にリセット電圧VSSを供給する電源回路(図示せず)との協同により「リセット手段」が実現されている。また、リセット期間選択回路14と、リセット期間を規定するENB信号を出力するドライバ(図示せず)との協同により「リセット期間設定手段」が実現されている。「リセット手段」と「リセット期間設定手段」は必ずしも複数のハードウエアで実現されている必要はなく、単一のハードウエアで実現されるものであってもよい。
図2は被験者の指紋の凹凸情報を電気信号に変換する静電容量検出回路31の回路構成図である。同検出回路31は、同検出回路31を選択するための選択トランジスタ32及びデータ線選択トランジスタ35と、被験者の指先とセンサ電極との間に形成される静電容量33と、静電容量33の微小な容量変化を基に指紋の凹凸情報を担う検出信号を出力する信号増幅トランジスタ34と、選択トランジスタ32の開閉制御を行うための信号を伝達する走査線36と、データ線選択トランジスタ35の開閉制御を行うための信号を伝達するデータ選択線50と、検出信号を伝達するためのデータ線37と、信号増幅トランジスタ34に電圧VDDを供給する電源線39と、容量値一定の基準容量Csとを備えて構成されている。
静電容量33の検出容量値をCdとすると、検出容量Cdは被験者の指紋の凹凸とセンサ電極(図7参照)との間の距離に応じて定まる。
上述の構成において、走査ドライバ20の順次選択に伴い、走査線36がアクティブになると、選択トランジスタ32が開状態になる。これにより、データ線37には信号増幅トランジスタ34のゲート電位で定まる検出電流が流れる。信号増幅トランジスタ34のゲート電位は、信号増幅トランジスタ34自体の寄生容量Ct(図示せず)と、基準容量Csと、検出容量Cdとのそれぞれの容量比によって定まる。
例えば、被験者の指先を静電容量検出装置の表面に近づけた場合に、指紋の凸部がセンサ電極に近接すると、静電容量33の検出容量値Cdは寄生容量Ct、基準容量Csに対して十分に大きくなり、信号増幅トランジスタ34のゲート電位はグランド電位に近づく。この結果、信号増幅トランジスタ34は略オフ状態となり、信号増幅トランジスタ34のソース/ドレイン間には極めて微弱な電流が流れる。
一方、指紋の凹部がセンサ電極に近接すると、検出容量Cdは寄生容量Ct、基準容量Csに対して十分に小さくなり、信号増幅トランジスタ34のゲート電位は高電位VDDに近づく。この結果、信号増幅トランジスタ34は略オン状態となり、信号増幅トランジスタ34のソース/ドレイン間には上述の微弱電流よりも大きな電流が流れる。
ここで、信号増幅トランジスタ34のソース端子は高電位電源線39に接続しているため、信号増幅トランジスタ34を流れる電流の向きは静電容量検出回路31内からデータ線37へ流れ出す向きとなる。
図3に静電容量検出回路31の他の例を示す。図2の静電容量検出回路31の各部と機能的に対応する部分に同一の符号を付している。図2の静電容量検出回路31では、基準容量Csの高電位側端子が走査線36に接続されていたが、図3の例では、基準容量Csの高電位側端子がデータ選択線50に接続されている。図2及び図3のいずれの例においても、当該検出回路31を選択する時には走査線36及びデータ選択線50に選択信号が供給されているので、これら静電容量検出回路31は同様の機能を果たすことができる。
本実施形態においては、データ線37上に検出信号を出力する前段階として、データ線37を所定の電位VSSにリセットすることによって、データ線37の電位を安定化させる。データ線選択トランジスタ35は、データ線37と信号増幅トランジスタ34との間の電気的な通電/遮断を制御するトランジスタであり、データ線37をリセットしている段階では、閉状態となるように制御される。データ線選択トランジスタ35の開閉制御はデータ選択線50によって制御される。
図4は静電容量検出回路31の検出信号を増幅する増幅回路40の回路構成図である。増幅回路40の入力端子には、データ線37からグローバルデータ線38に出力された電圧信号LDOUTが入力される。増幅回路40は、入力電圧LDOUTを基準電圧VRと比較し、デジタル値をVOUTとして出力する。入力電圧LDOUTが基準電圧VRより小さい場合、出力電圧VOUTは低電位レベル(VSS)となる。反対に入力電圧LDOUTが基準電圧VRより大きい場合、出力電圧VOUTは高電位レベル(VDD)となる。これにより、2値データから成る指紋情報を得ることが可能となる。
図5はデータ線ドライバ10から出力される各種信号のタイミングチャートである。同図において、SPはスタートパルス、CLKはクロック信号、X(1),X(2),…,X(N)はシフトレジスタ11の各列の出力信号、ENBはデータ線リセット用トランジスタ13を開閉制御するためのイネーブル信号、XSEL(1),XSEL(2),…,XSEL(N)はデータ選択線50に出力される選択信号、LDOUTはデータ線37からグローバルデータ線38に出力された電圧信号、VOUTは増幅回路40の出力信号である。データ線ドライバ10内のシフトレジスタ11の順次選択により一つの静電容量検出回路31が選択される期間のうち、前半をリセット期間Aとし、後半をセンシング期間Bと定める。
リセット期間Aにおいては、イネーブル信号ENBは非アクティブ(論理レベルL)となり、データ線リセット用トランジスタ13は開状態となる。シフトレジスタ11から論理レベルHの出力信号X(k)が出力されると、リセット期間選択回路14のk番目のアナログスイッチ12が導通し、k列目のデータ線37にリセット電位VSSが供給される。これにより当該データ線37の電位がリセットされる。なおこのとき、イネーブル信号ENBの論理レベルはLであるから、リセット期間選択回路14の論理積回路15の出力は論理レベルLとなり、データ選択線50にはLレベルの信号が出力される。これにより、すべてのデータ線選択トランジスタ35は閉状態となり、静電容量検出回路31からの電流の流れ出しが抑制される。
センシング期間Bに移行し、イネーブル信号ENBがアクティブ(論理レベルH)になると、データ線リセット用トランジスタ13は閉状態となるので、リセット電位VSSとデータ線37との接続は遮断される(リセット終了)。一方、リセット期間選択回路14のk番目の論理積回路14bには、シフトレジスタ11のk列目からHレベルの出力信号X(k)が供給され、Hレベルのイネーブル信号が供給されるので、k番目の論理積回路14の出力線となるデータ選択線50には、Hレベルの信号が出力される。すると、k列目に並ぶデータ線選択トランジスタ35は開状態となる。これにより、信号増幅トランジスタ34は、データ線選択トランジスタ35、及び選択トランジスタ32を介してデータ線37に接続する。さらに、図4に示す増幅回路40において、ENBがアクティブになるため、データ線37を通じて静電容量検出回路31から出力された電圧は増幅回路40にて増幅される。
以上、説明したように、本実施形態によれば、センシングの前段階でデータ線37の電位のリセット動作を行うことにより、センシング時のデータ線37の電位を安定させ、動作マージンを広げることができる。さらに、データ線37の電位が安定しているため、より高速な指紋情報の検出が可能となる。
尚、図5に示すタイミングチャートでは、リセット期間Aとセンシング期間Bは1:1の関係にあったが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、図6に示すように、イネーブル信号のデューティを変化させることにより、リセット期間Aとセンシング期間Bの比(デューティ比)を調整してもよい。リセット期間Aを短縮してデータ線37の電位を短時間に所定の電位に安定化させることで、十分なセンシング期間を確保することができる。これにより、高精度なセンシングを可能にできる。また、リセット用の電源電圧についても、上述のVSSに限らず、任意の電圧を用いることも可能である。
図7はセンサ電極を中心とする静電容量検出回路31の断面構造図である。同図に示すように、静電容量検出回路31には、指紋の凹凸情報を担う検出信号を出力する信号増幅トランジスタ34と、被験者の指先Fとの間に静電容量33を形成するためのセンサ電極(検出電極)71とが形成されている。信号増幅トランジスタ34は、ゲート電極70、ゲート絶縁膜68、多結晶シリコン層63、ソース/ドレイン電極69を含んで構成されるMOSトランジスタである。静電容量33は指紋の凹凸パターンに応じてその容量値が変化する可変容量である。指先Fの電位は基準電位に設定されている。センサ電極71はゲート電極70に接続しており、指紋の凹凸による検出容量Cdの変化を信号増幅トランジスタ34に伝達し、チャネルを流れるドレイン電流の増幅作用によって静電容量変化をセンシングできるように構成されている。
同図に示す静電容量検出回路31を製造するには、絶縁性基板61上に酸化シリコンなどの下地絶縁膜62を積層し、その上にアモルファスシリコンを成膜して結晶化させ、多結晶シリコン層63を形成する。次いで、多結晶シリコン層63上にゲート絶縁膜68とゲート電極70を形成し、自己整合的に多結晶シリコン層63に不純物を注入・拡散し、ソース/ドレイン領域を形成する。次いで、第1層間絶縁膜64を形成した後、コンタクトホールを開口してソース/ドレイン電極69を形成する。さらに、第2層間絶縁膜65、66を積層してコンタクトホールを開口し、センサ電極71を形成する。最後に、表面全体をパッシベーション膜67で被覆する。ここで、第2層間絶縁膜65、66が二層構造となっているのは、下層の第2層間絶縁膜65で平坦性を確保し、上層の第2層間絶縁膜66で所望の膜厚を得るためであるが、単層構造としてもよい。
尚、絶縁性基板61上にトランジスタ等の半導体素子を形成するには、上述の製法に限らず、例えば、特開平11−312811号公報やS.Utsunomiya et. al. Society for Information Display p. 916(2000)に開示された剥離転写技術を適用することで、トランジスタ等の半導体素子を絶縁性基板61上に形成してもよい。剥離転写技術を適用すれば、絶縁性基板61として、プラスチック基板やガラス基板などの適度な強度を有する安価な基板を採用できるため、静電容量式指紋センサ1の機械的強度を高めることができる。
次に、静電容量式指紋センサ1の応用例について説明する。図8はスマートカード81のブロック図を示しており、上述した静電容量式指紋センサ1と、CPUやメモリ素子などを実装したICチップ82と、液晶ディスプレイなどの表示装置83を備えて構成されている。ICチップ82にはバイオメトリクス情報として、カード所有者の指紋情報が登録されている。図9はこのスマートカード81の認証手順を示している。カード使用者が指先を指紋センサ1に接触させることによって、スマートカード81に指紋情報が入力されると(ステップS1)、この指紋情報は予め登録された指紋情報と照合される(ステップS2)。ここで、指紋が一致すると(ステップS2;YES)、暗証番号が発行される(ステップS3)。次いで、カード所有者によって暗証番号が入力される(ステップS4)。ステップS3で発行された暗証番号と、ステップS4で入力された暗証番号が一致しているか否かがチェックされ(ステップS5)、一致している場合には(ステップS5;YES)、カードの使用が許可される(ステップS6)。
このように、暗証番号に加えて指紋情報によって本人の認証を行うことによって、セキュリティの高いスマートカードを提供できる。バイオメトリクス認証機能を実装したスマートカードはキャッシュカード、クレジットカード、身分証明書などに利用できる。本実施形態の指紋センサは、本人認証を行うためのあらゆるバイオメトリクス認証装置に応用できる。例えば、室内への入退室管理を行うセキュリティシステムとして、本実施形態の指紋センサをドアに取り付けておき、当該指紋センサに入力された入室者の指紋情報と予め登録された指紋情報を照合し、両者が一致する場合には入室を許可する一方で、両者が一致しない場合には入室を不許可とし、必要に応じて警備会社等に通報するシステムにも応用できる。また、インターネットなどのオープンネットワークを通じた電子商取引においても、本人確認のためのバイオメトリクス認証装置として本実施形態の指紋センサは有効に応用できる。さらに、コンピュータ端末装置のユーザ認証装置や、複写機の複写機使用者の管理装置などにも広く応用できる。
尚、上記の説明においては、本発明の静電容量検出装置の実施形態として、指紋センサを例示したが、本発明はこれに限られるものではなく、あらゆる被験物の微小凹凸パターンを静電容量変化として読み取る装置に応用できる。例えば、動物の鼻紋の認識などにも応用できる。
本発明の実施形態による静電容量式指紋センサのブロック図である。 上記指紋センサに備えられる静電容量検出回路の回路構成図である。 図2の変形例による静電容量検出回路の回路構成図である。 上記指紋センサに備えられる増幅回路の回路構成図である。 上記指紋センサにおける各種信号のタイミングチャートである。 図5の変形例による各種信号のタイミングチャートである。 上記静電容量検出回路の断面図である。 上記指紋センサを実装した応用例である。 上記指紋センサを利用したスマートカードの認証手順を示すフローチャートである。
符号の説明
1…静電容量式指紋センサ 10…データ線ドライバ 13…データ線リセット用トランジスタ 14…リセット期間選択回路 20…走査線ドライバ 30…アクティブマトリクス部(検出部) 31…静電容量検出回路 32…選択トランジスタ 33…静電容量 34…信号増幅トランジスタ 35…データ線選択トランジスタ 36…走査線 37…データ線(信号伝達経路) 40…増幅回路 50…データ選択線 Cs…基準容量 Cd…検出容量 Vss…低電位電源線

Claims (8)

  1. 被験物表面との間に形成される静電容量に対応した検出信号により、前記被験物表面の凹凸情報を読み取る静電容量検出装置であって、
    前記検出信号を信号伝達経路に出力する静電容量検出回路を複数配置した検出部と、
    前記信号伝達経路に出力された前記検出信号を増幅する増幅回路とを備え、
    前記信号伝達経路の各々は、少なくとも2つ以上の前記静電容量検出回路に接続され、
    前記静電容量検出回路から前記信号伝達経路に前記検出信号を出力する前に、前記信号伝達経路の電位をリセットするリセット手段を更に備えた、静電容量検出装置。
  2. 請求項1に記載の静電容量検出装置であって、前記リセット手段が前記信号伝達経路の電位のリセットを実行するリセット期間と、前記静電容量検出回路が前記検出信号を出力するセンシング期間と、の比率を設定するためのリセット期間設定手段をさらに備える、静電容量検出装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の静電容量検出装置であって、前記リセット手段が前記信号伝達経路の電位のリセットを実行するリセット期間よりも、前記静電容量検出回路が前記検出信号を出力するセンシング期間を長い期間に設定する、静電容量検出装置。
  4. 被験物表面との間に形成される静電容量に対応した検出信号により、前記被験物表面の凹凸情報を読み取り、指紋の凹凸情報を読み取る指紋センサであって、
    前記検出信号を信号伝達経路に出力する静電容量検出回路を複数配置した検出部と、
    前記信号伝達経路に出力された前記検出信号を増幅する増幅回路とを備え、
    前記信号伝達経路の各々は、少なくとも2つ以上の前記静電容量検出回路に接続され、
    前記静電容量検出回路から前記信号伝達経路に前記検出信号を出力する前に、前記信号伝達経路の電位をリセットするリセット手段を更に備えた、指紋センサ。
  5. 被験物表面との間に形成される静電容量に対応した検出信号により、前記被験物表面の凹凸情報を読み取り、指紋の凹凸情報を読み取る指紋センサを備えたバイオメトリクス認証装置であって、前記指紋センサは、
    前記検出信号を信号伝達経路に出力する静電容量検出回路を複数配置した検出部と、
    前記信号伝達経路に出力された前記検出信号を増幅する増幅回路とを備え、
    前記信号伝達経路の各々は、少なくとも2つ以上の前記静電容量検出回路に接続され、
    前記静電容量検出回路から前記信号伝達経路に前記検出信号を出力する前に、前記信号伝達経路の電位をリセットするリセット手段を更に備えた、バイオメトリクス認証装置。
  6. 被験物表面との間に形成される静電容量に対応した検出信号を出力する信号出力素子と、前記検出信号を増幅回路に供給するための信号伝達経路と、前記信号伝達経路と前記信号出力素子の通電/遮断を制御する選択トランジスタと、前記信号出力素子に所定電圧を供給する電源線を備える静電容量検出装置の駆動方法であって、
    前記選択トランジスタを閉状態にして、前記信号伝達経路と前記信号出力素子との間を電気的に遮断する遮断ステップと、
    前記信号伝達経路を所定の電位にリセットするリセットステップと、
    前記信号伝達経路のリセット終了後、前記選択トランジスタを開状態にして、前記信号伝達経路と前記信号出力素子との間を電気的に導通する導通ステップと、
    前記信号出力素子から前記信号伝達経路を介して前記増幅回路に検出信号を供給し、前記検出信号を増幅するセンシングステップと含む、静電容量検出装置の駆動方法。
  7. 請求項6に記載の静電容量検出装置の駆動方法であって、前記リセットステップを実行する期間と、前記センシングステップを実行する期間の比率を可変とする、静電容量検出装置の駆動方法。
  8. 請求項6又は請求項7に記載の静電容量検出装置の駆動方法であって、前記リセットステップを実行する期間よりも、前記センシングステップを実行する期間を長い期間とする、静電容量検出装置の駆動方法。
JP2003300053A 2003-08-25 2003-08-25 静電容量検出装置及びその駆動方法、指紋センサ並びにバイオメトリクス認証装置 Withdrawn JP2005069869A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003300053A JP2005069869A (ja) 2003-08-25 2003-08-25 静電容量検出装置及びその駆動方法、指紋センサ並びにバイオメトリクス認証装置
US10/911,674 US7126349B2 (en) 2003-08-25 2004-08-05 Capacitance detection apparatus, driving method for the same, fingerprint sensor, and biometric authentication apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003300053A JP2005069869A (ja) 2003-08-25 2003-08-25 静電容量検出装置及びその駆動方法、指紋センサ並びにバイオメトリクス認証装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005069869A true JP2005069869A (ja) 2005-03-17

Family

ID=34308382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003300053A Withdrawn JP2005069869A (ja) 2003-08-25 2003-08-25 静電容量検出装置及びその駆動方法、指紋センサ並びにバイオメトリクス認証装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7126349B2 (ja)
JP (1) JP2005069869A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7196528B2 (en) 2004-11-10 2007-03-27 Seiko Epson Corporation Electrostatic capacitance detection device
US7327596B2 (en) 2004-10-05 2008-02-05 Seiko Epson Corporation Electrostatic capacitance detection device and smart card
KR101143007B1 (ko) 2005-10-26 2012-05-08 삼성전자주식회사 표시 장치

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7317434B2 (en) * 2004-12-03 2008-01-08 Dupont Displays, Inc. Circuits including switches for electronic devices and methods of using the electronic devices
KR20070078522A (ko) * 2006-01-27 2007-08-01 삼성전자주식회사 표시 장치 및 액정 표시 장치
US7705613B2 (en) * 2007-01-03 2010-04-27 Abhay Misra Sensitivity capacitive sensor
US8487231B2 (en) 2007-03-05 2013-07-16 Arokia Nathan Sensor pixels, arrays and array systems and methods therefor
US9443166B2 (en) * 2013-09-17 2016-09-13 William Brian Kinard Animal / pet identification system and method based on biometrics
KR20160061163A (ko) * 2014-11-21 2016-05-31 삼성전자주식회사 지문 등록 및 인증 방법 및 이를 제공하는 전자 장치
US10325131B2 (en) 2015-06-30 2019-06-18 Synaptics Incorporated Active matrix capacitive fingerprint sensor for display integration based on charge sensing by a 2-TFT pixel architecture
US9946375B2 (en) 2015-06-30 2018-04-17 Synaptics Incorporated Active matrix capacitive fingerprint sensor with 2-TFT pixel architecture for display integration
US9958993B2 (en) 2015-06-30 2018-05-01 Synaptics Incorporated Active matrix capacitive fingerprint sensor with 1-TFT pixel architecture for display integration
US9880688B2 (en) 2015-08-05 2018-01-30 Synaptics Incorporated Active matrix capacitive sensor for common-mode cancellation
US10216972B2 (en) 2017-01-13 2019-02-26 Synaptics Incorporated Pixel architecture and driving scheme for biometric sensing
US10430633B2 (en) 2017-01-13 2019-10-01 Synaptics Incorporated Pixel architecture and driving scheme for biometric sensing
GB201903093D0 (en) * 2019-03-07 2019-04-24 Touch Biometrix Ltd High resolution touch sensor apparatus and method

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US808523A (en) * 1904-06-23 1905-12-26 William Cristian Engel Grate.
US6320394B1 (en) * 1996-02-14 2001-11-20 Stmicroelectronics S.R.L. Capacitive distance sensor
JP3874217B2 (ja) 1997-10-13 2007-01-31 ソニー株式会社 指紋読取り装置及びその方法
US6028773A (en) * 1997-11-14 2000-02-22 Stmicroelectronics, Inc. Packaging for silicon sensors
JP3044660B1 (ja) 1999-06-04 2000-05-22 日本電信電話株式会社 表面形状認識用センサ回路
JP2001056204A (ja) 1999-08-19 2001-02-27 Sony Corp 静電容量式指紋センサ
US6448790B1 (en) * 1999-10-26 2002-09-10 Citizen Watch Co., Ltd. Electrostatic capacitance detecting device
JP2001133213A (ja) 1999-11-08 2001-05-18 Sony Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2001184881A (ja) * 1999-12-28 2001-07-06 Toshiba Corp 不揮発性半導体メモリの読み出し回路
JP2002013993A (ja) * 2000-04-25 2002-01-18 Sony Corp アクティブマトリクス回路及びその駆動方法と面圧力分布検出装置
US6927581B2 (en) * 2001-11-27 2005-08-09 Upek, Inc. Sensing element arrangement for a fingerprint sensor
JP3858728B2 (ja) 2002-03-04 2006-12-20 セイコーエプソン株式会社 静電容量検出装置
JP3775601B2 (ja) * 2003-04-17 2006-05-17 セイコーエプソン株式会社 静電容量検出装置及びその駆動方法、指紋センサ並びにバイオメトリクス認証装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7327596B2 (en) 2004-10-05 2008-02-05 Seiko Epson Corporation Electrostatic capacitance detection device and smart card
US7196528B2 (en) 2004-11-10 2007-03-27 Seiko Epson Corporation Electrostatic capacitance detection device
KR101143007B1 (ko) 2005-10-26 2012-05-08 삼성전자주식회사 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US7126349B2 (en) 2006-10-24
US20050062485A1 (en) 2005-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3775601B2 (ja) 静電容量検出装置及びその駆動方法、指紋センサ並びにバイオメトリクス認証装置
JP4396814B2 (ja) 静電容量検出装置及び電子機器
US7486809B2 (en) Capacitance detection device, fingerprint sensor, biometric authentication device, and method for searching capacitance detection condition
JP2005069869A (ja) 静電容量検出装置及びその駆動方法、指紋センサ並びにバイオメトリクス認証装置
JP3741282B2 (ja) 入力装置、電子機器及び入力装置の駆動方法
US6411727B1 (en) Fingerprint sensing devices and systems incorporating such
EP1343111A2 (en) Electrostatic capacitance detection device
JP2006138675A (ja) 静電容量検出装置
JP4320575B2 (ja) 入力装置、静電容量検出装置及び電子機器
JP4341371B2 (ja) マトリックス装置及びその駆動方法、並びに電子機器
JP2005049194A (ja) 静電容量検出装置及び電子機器
JP4517599B2 (ja) 静電容量検出装置
JP2005207816A (ja) 電子装置及び電子機器
JP4556577B2 (ja) 電子装置の駆動方法
JP2005317627A (ja) 電子装置及び電子機器
JP2005234964A (ja) 指紋センサ、バイオメトリクス認証装置、指紋検出条件の探索方法、及び指紋検出方法
JP2005049195A (ja) 入力装置、電子機器及び入力装置の駆動方法
KR20220001244A (ko) 전기용량 화소 센서 회로
JP2000005151A (ja) 読取装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050516

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070830

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071029

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080804

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20081002