JP2023020823A - 検出装置及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透過率の低下や製造歩留まりの低下を抑制することができる検出装置及び表示装置を提供する。
【解決手段】光電変換素子を備えた複数の検出素子が検出領域ＡＡにマトリクス状に配列されたセンサ部と、センサ部に接触又は近接する被検出体を検出するタッチ検出期間と、前記被検出体の表面の凹凸を検出する指紋検出期間と、を有する検出部と、を備える。検出部は、タッチ検出期間において、検出領域に含まれる検出素子のうち、第１検出ピッチＰｔで並ぶ検出素子を用いて検出を行い、指紋検出期間において、検出領域に含まれる検出素子のうち、第１検出ピッチＰｔよりも小さい第２検出ピッチＰｆで並ぶ検出素子を用いて検出を行う。
【選択図】図１１

Description

本発明は、検出装置及び表示装置に関する。

近年、個人認証等に用いられるセンサとして、光学式のセンサが知られている。光学式のセンサは、フォトダイオード等の受光素子が基板上に複数配列され、受光した光量に応じて出力される信号が変化する受光素子を有する。例えば、光学センサを表示パネルに内蔵して光学式タッチセンサ機能を備えた表示装置が開示されている（例えば、特許文献１）。

特開２００９－１８１０８５号公報

例えば、タッチ検出用の静電容量型のセンサと個人認証等の生体情報（指紋）検出用の光学式センサとの双方を表示パネルに内蔵する場合、表示領域内に設ける配線数が多くなり、透過率の低下やパネルの製造歩留まりの低下を招く可能性がある。

本発明は、透過率の低下や製造歩留まりの低下を抑制することができる検出装置及び表示装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る検出装置は、光電変換素子を備えた複数の検出素子が検出領域にマトリクス状に配列されたセンサ部と、前記センサ部に接触又は近接する被検出体を検出するタッチ検出期間と、前記被検出体の表面の凹凸を検出する指紋検出期間と、を有する検出部と、を備え、前記検出部は、前記タッチ検出期間において、前記検出領域に含まれる検出素子のうち、第１検出ピッチで並ぶ検出素子を用いて検出を行い、前記指紋検出期間において、前記検出領域に含まれる検出素子のうち、前記第１検出ピッチよりも小さい第２検出ピッチで並ぶ検出素子を用いて検出を行う。

本開示の一態様に係る表示装置は、光電変換素子を備えた複数の検出素子が検出領域にマトリクス状に配列されたセンサ部と、前記センサ部に接触又は近接する被検出体を検出するタッチ検出期間と、前記被検出体の表面の凹凸を検出する指紋検出期間と、を有する検出部と、を備え、前記検出部は、前記タッチ検出期間において、前記検出領域に含まれる検出素子のうち、第１検出ピッチで並ぶ検出素子を用いて検出を行い、前記指紋検出期間において、前記検出領域に含まれる検出素子のうち、前記第１検出ピッチよりも小さい第２検出ピッチで並ぶ検出素子を用いて検出を行う。

図１は、実施形態に係る検出装置を有する照明装置付き検出機器の概略断面構成を示す断面図である。 図２は、変形例に係る照明装置付き検出機器の概略断面構成を示す断面図である。 図３は、実施形態に係る検出装置を示す平面図である。 図４は、実施形態に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。 図５は、複数の検出素子を示す回路図である。 図６は、検出期間における検出素子の動作例を示すタイミング波形図である。 図７は、検出期間におけるリセット制御信号の出力タイミングの一例を示すタイミングチャートである。 図８は、実施形態１に係る検出装置の検出素子と検出回路との接続例を示す図である。 図９は、実施形態１に係る検出装置の検出切替動作の一例を示すタイミングチャートである。 図１０は、実施形態１に係る検出装置の第１期間における動作の一例を示す図である。 図１１は、実施形態１に係る検出装置の第１期間から第２期間に移行する動作の一例を示す図である。 図１２は、実施形態２に係る検出装置の検出素子と検出回路との接続例を示す図である。 図１３は、実施形態２に係る検出装置の検出切替動作の一例を示すタイミングチャートである。 図１４は、実施形態２に係る検出装置の第１期間の第１タッチ検出期間における動作の一例を示す図である。 図１５は、実施形態２に係る検出装置の第１期間の第２タッチ検出期間から第２期間に移行する動作の一例を示す図である。 図１６は、実施形態３に係る表示装置を模式的に示す斜視図である。 図１７は、実施形態３に係る表示装置の断面を模式的に示す断面図である。 図１８は、実施形態３に係る表示装置の表示領域の画素と検出領域の受光素子との配置関係を模式的に示す平面図である。

発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、実施形態に係る検出装置を有する照明装置付き検出機器の概略断面構成を示す断面図である。図１に示すように、照明装置付き検出機器１２０は、検出装置１と、照明装置１２１と、カバーガラス１２２とを有する。検出装置１の表面に垂直な方向において、照明装置１２１、検出装置１、カバーガラス１２２の順に積層されている。本開示において、検出装置１は、受光した光量に応じて指Ｆｇを検出する光学式センサである。

照明装置１２１は、光を照射する光照射面１２１ａを有し、光照射面１２１ａから検出装置１に向けて光Ｌ１を照射する。照明装置１２１は、バックライトである。照明装置１２１は、例えば、検出領域ＡＡに対応する位置に設けられた導光板と、導光板の一方端又は両端に並ぶ複数の光源とを有する、いわゆるサイドライト型のバックライトであってもよい。光源として、例えば、所定の色の光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられる。また、照明装置１２１は、検出領域ＡＡの直下に設けられた光源（例えば、ＬＥＤ）を有する、いわゆる直下型のバックライトであっても良い。また、照明装置１２１は、バックライトに限定されず、検出装置１の側方や上方に設けられていてもよく、指Ｆｇの側方や上方から光Ｌ１を照射してもよい。

検出装置１は、照明装置１２１の光照射面１２１ａと対向して設けられる。照明装置１２１から照射された光Ｌ１は、検出装置１及びカバーガラス１２２を透過する。検出装置１は、例えば、光反射型の生体センサであり、指Ｆｇの表面で反射した光Ｌ２を検出することで、指Ｆｇの表面の凹凸（例えば、指紋）を検出できる。又は、検出装置１は、指紋の検出に加え、指Ｆｇの内部で反射した光Ｌ２を検出することで、生体に関する情報を検出してもよい。生体に関する情報は、例えば、静脈等の血管像や脈拍、脈波等である。照明装置１２１からの光Ｌ１の色は、検出対象に応じて異ならせてもよい。

カバーガラス１２２は、検出装置１及び照明装置１２１を保護するための部材であり、検出装置１及び照明装置１２１を覆っている。カバーガラス１２２は、例えばガラス基板である。なお、カバーガラス１２２はガラス基板に限定されず、樹脂基板等であってもよい。また、カバーガラス１２２が設けられていなくてもよい。この場合、検出装置１の表面に保護層が設けられ、指Ｆｇは検出装置１の保護層に接する。

照明装置付き検出機器１２０は、照明装置１２１に換えて表示パネルが設けられていてもよい。表示パネルは、例えば、有機ＥＬディスプレイパネル（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）や無機ＥＬディスプレイ（マイクロＬＥＤ、ミニＬＥＤ）であってもよい。或いは、表示パネルは、表示素子として液晶素子を用いた液晶表示パネル（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や、表示素子として電気泳動素子を用いた電気泳動型表示パネル（ＥＰＤ：Electrophoretic Display）であってもよい。この場合であっても、表示パネルから照射された表示光が検出装置１を透過し、指Ｆｇで反射された光Ｌ２に基づいて、指Ｆｇの指紋や生体に関する情報を検出することができる。

図２は、変形例に係る照明装置付き検出機器の概略断面構成を示す断面図である。図２に示すように、照明装置付き検出機器１２０は、検出装置１の表面に垂直な方向において、検出装置１、照明装置１２１、カバーガラス１２２の順に積層されている。本変形例においても、照明装置１２１として、有機ＥＬディスプレイパネル等の表示パネルを採用することができる。

照明装置１２１から照射された光Ｌ１は、カバーガラス１２２を透過した後、指Ｆｇで反射する。指Ｆｇで反射した光Ｌ２は、カバーガラス１２２を透過し、さらに、照明装置１２１を透過する。検出装置１は、照明装置１２１を透過した光Ｌ２を受光することで、指紋検出等、生体に関する情報を検出することができる。

図３は、実施形態に係る検出装置を示す平面図である。図３に示すように、検出装置１は、基板２１と、センサ部１０と、第１ゲート線駆動回路１５Ａと、第２ゲート線駆動回路１５Ｂと、信号線選択回路１６と、検出回路４８と、制御回路１０２と、電源回路１０３と、を有する。

基板２１には、配線基板１１０を介して制御基板１０１が電気的に接続される。配線基板１１０は、例えば、フレキシブルプリント基板やリジット基板である。配線基板１１０には、検出回路４８が設けられている。制御基板１０１には、制御回路１０２及び電源回路１０３が設けられている。制御回路１０２は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）である。制御回路１０２は、センサ部１０、第１ゲート線駆動回路１５Ａ、第２ゲート線駆動回路１５Ｂ及び信号線選択回路１６に制御信号を供給して、センサ部１０の検出動作を制御する。電源回路１０３は、電源電位Ｖｓｆや基準電位Ｖｃｏｍ（図５参照）等の電圧信号をセンサ部１０、第１ゲート線駆動回路１５Ａ、第２ゲート線駆動回路１５Ｂ及び信号線選択回路１６に供給する。

基板２１は、検出領域ＡＡと、周辺領域ＧＡとを有する。検出領域ＡＡは、センサ部１０が有する複数の検出素子３と重なる領域である。周辺領域ＧＡは、検出領域ＡＡの外側の領域であり、検出素子３と重ならない領域である。すなわち、周辺領域ＧＡは、検出領域ＡＡの外周と基板２１の端部との間の領域である。第１ゲート線駆動回路１５Ａ、第２ゲート線駆動回路１５Ｂ及び信号線選択回路１６は、周辺領域ＧＡに設けられる。

センサ部１０の複数の検出素子３は、それぞれ、光電変換素子３０を有する光センサである。光電変換素子３０は、フォトダイオードであり、それぞれに照射される光に応じた電気信号を出力する。より具体的には、光電変換素子３０は、ＰＩＮ（Positive Intrinsic Negative）フォトダイオードである。検出素子３は、検出領域ＡＡにマトリクス状に配列される。複数の検出素子３が有する光電変換素子３０は、第１ゲート線駆動回路１５Ａ及び第２ゲート線駆動回路１５Ｂから供給されるゲート駆動信号（例えば、リセット制御信号ＲＳＴ、読出制御信号ＲＤ）に従って検出を行う。複数の光電変換素子３０は、それぞれに照射される光に応じた電気信号を、検出信号Ｖｄｅｔとして信号線選択回路１６に出力する。検出装置１は、複数の検出素子３からの検出信号Ｖｄｅｔに基づいて生体に関する情報を検出する。

第１ゲート線駆動回路１５Ａ、第２ゲート線駆動回路１５Ｂ及び信号線選択回路１６は、周辺領域ＧＡに設けられる。具体的には、第１ゲート線駆動回路１５Ａ及び第２ゲート線駆動回路１５Ｂは、周辺領域ＧＡのうち第２方向Ｄｙに沿って延在する領域に設けられる。信号線選択回路１６は、周辺領域ＧＡのうち第１方向Ｄｘに沿って延在する領域に設けられ、センサ部１０と検出回路４８との間に設けられる。第１ゲート線駆動回路１５Ａ及び第２ゲート線駆動回路１５Ｂは、検出領域ＡＡを第１方向Ｄｘに挟んで配置される。これに限定されず、第１ゲート線駆動回路１５Ａ及び第２ゲート線駆動回路１５Ｂは、一つの回路として形成され、検出領域ＡＡの一方の辺に沿って配置されていてもよい。

なお、第１方向Ｄｘは、基板２１と平行な面内の一方向である。第２方向Ｄｙは、基板２１と平行な面内の一方向であり、第１方向Ｄｘと直交する方向である。なお、第２方向Ｄｙは、第１方向Ｄｘと直交しないで交差してもよい。また、第３方向Ｄｚは、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙと直交する方向であり、基板２１の法線方向である。

検出領域ＡＡにおいて第１方向Ｄｘに並ぶ検出素子３の数は、例えば１０８０である。また、検出領域ＡＡにおいて第２方向Ｄｙに並ぶ検出素子３の数は、例えば２３４０である。この場合、検出領域ＡＡには、１０８０の検出素子３が第１方向Ｄｘに並ぶ２３４０の素子行が第２方向Ｄｙに並んでいる。言い換えると、検出領域ＡＡには、２３４０の検出素子３が第２方向Ｄｙに並ぶ１０８０の素子列が第１方向Ｄｘに並んでいる。

図４は、実施形態に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、検出装置１は、さらに検出制御回路１１と検出部４０と、を有する。検出制御回路１１の機能の一部又は全部は、制御回路１０２に含まれる。また、検出部４０のうち、検出回路４８以外の機能の一部又は全部は、制御回路１０２に含まれる。

検出制御回路１１は、第１ゲート線駆動回路１５Ａ、第２ゲート線駆動回路１５Ｂ、信号線選択回路１６及び検出部４０にそれぞれ制御信号を供給し、これらの動作を制御する回路である。検出制御回路１１は、同期信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ等の各種制御信号を第１ゲート線駆動回路１５Ａ及び第２ゲート線駆動回路１５Ｂに供給する。また、検出制御回路１１は、検出処理を行う検出期間において、選択信号ＡＳＷ等の各種制御信号を信号線選択回路１６に供給する。

第１ゲート線駆動回路１５Ａ及び第２ゲート線駆動回路１５Ｂは、各種制御信号に基づいて複数のゲート線（読出制御走査線ＧＬｒｄ、リセット制御走査線ＧＬｒｓｔ（図５参照））を駆動する回路である。第１ゲート線駆動回路１５Ａ及び第２ゲート線駆動回路１５Ｂは、複数のゲート線を順次又は同時に選択し、選択されたゲート線にゲート駆動信号（例えば、リセット制御信号ＲＳＴ、読出制御信号ＲＤ）を供給する。これにより、第１ゲート線駆動回路１５Ａ及び第２ゲート線駆動回路１５Ｂは、ゲート線に接続された複数の光電変換素子３０を選択する。

信号線選択回路１６は、複数の出力信号線ＳＬ（図５参照）を順次又は同時に選択するスイッチ回路である。信号線選択回路１６は、例えばマルチプレクサである。信号線選択回路１６は、検出制御回路１１から供給される選択信号ＡＳＷに基づいて、選択された出力信号線ＳＬと検出回路４８とを接続する。これにより、信号線選択回路１６は、検出素子３からの検出信号Ｖｄｅｔを検出部４０に出力する。なお、信号線選択回路１６は無くてもよい。この場合、出力信号線ＳＬは、検出回路４８と直接接続されてもよい。

検出部４０は、検出回路４８と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、記憶回路４６と、検出タイミング制御回路４７と、を備える。

検出部４０は、検出制御回路１１から供給される制御信号と、検出素子３から供給される検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいて、比較的大きなピッチで検出領域ＡＡへの指Ｆｇのタッチの有無を検出し、また、比較的細かいピッチで当該指Ｆｇの指紋を検出する回路である。

検出タイミング制御回路４７は、検出制御回路１１から供給される制御信号に基づいて、検出回路４８と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、が同期して動作するように制御する。

検出回路４８は、例えばアナログフロントエンド回路（ＡＦＥ、Analog Front End）である。検出回路４８は、少なくとも検出信号増幅回路４２及びＡ／Ｄ変換回路４３の機能を有する信号処理回路である。検出信号増幅回路４２は、検出信号Ｖｄｅｔを増幅する。Ａ／Ｄ変換回路４３は、検出信号増幅回路４２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。

信号処理回路４４は、検出回路４８の出力信号に基づいて、センサ部１０に入力された所定の物理量を検出する論理回路である。具体的に、信号処理回路４４は、検出回路４８の出力信号に基づいて、指Ｆｇが検出領域ＡＡに接触又は近接したことを検出する。また、信号処理回路４４は、検出回路４８の出力信号に基づいて、指Ｆｇの指紋を検出する。また、信号処理回路４４は、検出回路４８の出力信号に基づいて生体に関する情報を検出してもよい。生体に関する情報は、例えば、指Ｆｇや掌の血管像、脈波、脈拍、血中酸素飽和度等である。

記憶回路４６は、信号処理回路４４で演算された信号を一時的に保存する。記憶回路４６は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、レジスタ回路等であってもよい。

座標抽出回路４５は、信号処理回路４４において指Ｆｇの接触又は近接が検出されたときに、指Ｆｇ等の表面の凹凸の検出座標を求める論理回路である。また、座標抽出回路４５は、指Ｆｇや掌の血管の検出座標を求める論理回路である。座標抽出回路４５は、センサ部１０の各検出素子３から出力される検出信号Ｖｄｅｔを組み合わせて、指Ｆｇ等の表面の凹凸の形状を示す二次元情報を生成する。なお、座標抽出回路４５は、検出座標を算出せずにセンサ出力Ｖｏとして検出信号Ｖｄｅｔを出力してもよい。

上述した構成において、検出装置１は、センサ部１０の検出領域ＡＡに接触又は近接する指Ｆｇを検出する（以下、「タッチ検出」と称する）。また、検出装置１は、センサ部１０に接触している指Ｆｇの表面の凹凸を検出することで指紋を検出する（以下、「指紋検出」と称する）。

次に、検出装置１の回路構成例及び動作例について説明する。図５は、複数の検出素子を示す回路図である。図５に示すように、検出素子３は、光電変換素子３０、リセットトランジスタＭｒｓｔ、読出トランジスタＭｒｄ及びソースフォロワトランジスタＭｓｆを有する。また、検出素子３には、検出駆動線（ゲート線）としてリセット制御走査線ＧＬｒｓｔ及び読出制御走査線ＧＬｒｄが設けられ、信号読出用の配線として出力信号線ＳＬが設けられている。

リセット制御走査線ＧＬｒｓｔ、読出制御走査線ＧＬｒｄ及び出力信号線ＳＬは、それぞれ、複数の検出素子３に接続される。具体的には、リセット制御走査線ＧＬｒｓｔ及び読出制御走査線ＧＬｒｄは、第１方向Ｄｘ（図３参照）に延在し、第１方向Ｄｘに配列された複数の検出素子３と接続される。また、出力信号線ＳＬは、第２方向Ｄｙに延在し、第２方向Ｄｙに配列された複数の検出素子３に接続される。出力信号線ＳＬは、複数のトランジスタ（読出トランジスタＭｒｄ及びソースフォロワトランジスタＭｓｆ）からの信号が出力される配線である。

リセットトランジスタＭｒｓｔ、読出トランジスタＭｒｄ及びソースフォロワトランジスタＭｓｆは、１つの光電変換素子３０に対応して設けられる。検出素子３が有する複数のトランジスタは、それぞれｎ型ＴＦＴ（Thin Film Transistor）で構成される。ただし、これに限定されず、各トランジスタは、それぞれｐ型ＴＦＴで構成されてもよい。

光電変換素子３０のアノードには、基準電位Ｖｃｏｍが印加される。光電変換素子３０のカソードは、ノードＮ１に接続される。ノードＮ１は、リセットトランジスタＭｒｓｔのソース又はドレインの一方及びソースフォロワトランジスタＭｓｆのゲートに接続される。光電変換素子３０に光が照射された場合、光電変換素子３０から出力された信号（電荷）は、ノードＮ１に形成される容量素子に蓄積される。

リセットトランジスタＭｒｓｔのゲートは、リセット制御走査線ＧＬｒｓｔに接続される。リセットトランジスタＭｒｓｔのソース又はドレインの他方には、リセット電位Ｖｒｓｔが供給される。リセットトランジスタＭｒｓｔが、第１ゲート線駆動回路１５Ａから供給されるリセット制御信号ＲＳＴに応答してオン（導通状態）になると、ノードＮ１の電位がリセット電位Ｖｒｓｔにリセットされる。基準電位Ｖｃｏｍは、リセット電位Ｖｒｓｔよりも低い電位を有しており、光電変換素子３０は、逆バイアス駆動される。

ソースフォロワトランジスタＭｓｆは、電源電位Ｖｓｆが供給される端子と読出トランジスタＭｒｄ（ノードＮ２）との間に接続される。ソースフォロワトランジスタＭｓｆのゲートは、ノードＮ１に接続される。ソースフォロワトランジスタＭｓｆのゲートには、光電変換素子３０で発生した信号（電荷）に応じた信号（電圧）が供給される。これにより、ソースフォロワトランジスタＭｓｆは、光電変換素子３０で発生した信号（電荷）に応じた信号電圧を読出トランジスタＭｒｄに出力する。

読出トランジスタＭｒｄは、ソースフォロワトランジスタＭｓｆのソース（ノードＮ２）と出力信号線ＳＬとの間に接続される。読出トランジスタＭｒｄのゲートは、読出制御走査線ＧＬｒｄに接続される。読出トランジスタＭｒｄが、第２ゲート線駆動回路１５Ｂから供給される読出制御信号ＲＤに応答してオンになると、ソースフォロワトランジスタＭｓｆから出力される信号、すなわち、光電変換素子３０で発生した信号（電荷）に応じた信号（電圧）が、検出信号Ｖｄｅｔとして出力信号線ＳＬに出力される。

なお、図５では、リセットトランジスタＭｒｓｔ及び読出トランジスタＭｒｄをそれぞれシングルゲート構造としたが、リセットトランジスタＭｒｓｔ及び読出トランジスタＭｒｄは、それぞれ、２つのトランジスタが直列に接続されて構成された、所謂ダブルゲート構造でもよく、３つ以上のトランジスタが直列に接続された構成であっても良いてもよい。また、１つの検出素子３の回路は、リセットトランジスタＭｒｓｔ、ソースフォロワトランジスタＭｓｆ及び読出トランジスタＭｒｄの３つのトランジスタを有する構成に限定されない。検出素子３は、２つのトランジスタを有していてもよく、４つ以上のトランジスタを有していてもよい。

図６は、検出期間における検出素子の動作例を示すタイミング波形図である。図６に示すように、検出素子３は、検出期間において、リセット期間Ｐｒｓｔ、露光期間Ｐｃｈ及び読出期間Ｐｄｅｔの順に検出を実行する。電源回路１０３は、リセット期間Ｐｒｓｔ、露光期間Ｐｃｈ及び読出期間Ｐｄｅｔに亘って、基準電位Ｖｃｏｍを光電変換素子３０のアノードに供給する。

制御回路１０２は、時刻ｔ０に、リセット制御走査線ＧＬｒｓｔに供給されるリセット制御信号ＲＳＴをハイ（高レベル電圧）とし、リセット期間Ｐｒｓｔが開始する。リセット期間Ｐｒｓｔにおいて、リセットトランジスタＭｒｓｔがオン（導通状態）となり、ノードＮ１の電位がリセット電位Ｖｒｓｔの電位に上昇する。これにより、光電変換素子３０は、リセット電位Ｖｒｓｔと基準電位Ｖｃｏｍとの電位差で逆バイアスされる。また、読出トランジスタＭｒｄがオフ（非導通状態）であるため、ソースフォロワトランジスタＭｓｆのソースが電源電位Ｖｓｆにより充電され、ノードＮ２の電位が上昇する。

制御回路１０２は、時刻ｔ１に、読出制御走査線ＧＬｒｄに供給される読出制御信号ＲＤをハイ（高レベル電圧）とする。これにより、読出トランジスタＭｒｄがオン（導通状態）となり、ノードＮ２の電位は（Ｖｒｓｔ－Ｖｔｈｓｆ）となる。なお、Ｖｔｈｓｆは、ソースフォロワトランジスタＭｓｆのしきい値電圧Ｖｔｈｓｆである。

制御回路１０２は、時刻ｔ２に、リセット制御信号ＲＳＴをロウ（低レベル電圧）とし、リセット期間Ｐｒｓｔが終了し、露光期間Ｐｃｈが開始する。露光期間Ｐｃｈにおいて、リセットトランジスタＭｒｓｔがオフ（非導通状態）となる。ノードＮ１の電位は、光電変換素子３０に照射された光に応じた信号が蓄積されて、（Ｖｒｓｔ－ΔＶｐｈｏｔｏ）に低下する。具体的には、リセット期間Ｐｒｓｔにおいて、例えば光電変換素子３０内部の自己容量あるいは図示しない容量に蓄えられた電荷が光照射によって放電され、照射された光に応じた信号が蓄積される。なお、ΔＶｐｈｏｔｏは、光電変換素子３０に照射された光に応じた信号（電圧変動分）であり、暗部領域では相対的に小さく、明部領域では相対的に大きくなる。

時刻ｔ３において出力信号線ＳＬから出力される検出信号Ｖｄｅｔ１の電位は、（Ｖｒｓｔ－Ｖｔｈｓｆ－Ｖｒｄｏｎ）となる。Ｖｒｄｏｎは、読出トランジスタＭｒｄのオン抵抗に起因する電圧降下である。

制御回路１０２は、時刻ｔ３に、読出制御信号ＲＤをロウ（低レベル電圧）とする。これにより、読出トランジスタＭｒｄがオフ（非導通状態）となり、ノードＮ２の電位は（Ｖｒｓｔ－Ｖｔｈｓｆ）で一定となる。また、出力信号線ＳＬから出力される検出信号Ｖｄｅｔの電位はロウ（低レベル電圧）となるように負荷が与えられている。

制御回路１０２は、時刻ｔ４に、読出制御信号ＲＤをハイ（高レベル電圧）とする。これにより、露光期間Ｐｃｈ終了後に読出トランジスタＭｒｄがオン（導通状態）となり、読出期間Ｐｄｅｔが開始する。ノードＮ２の電位は、信号ΔＶｐｈｏｔｏに応じて、（Ｖｒｓｔ－Ｖｔｈｓｆ－ΔＶｐｈｏｔｏ）に変化する。読出期間Ｐｄｅｔに出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の電位は、時刻ｔ３に取得された検出信号Ｖｄｅｔ１の電位から信号ΔＶｐｈｏｔｏ分低下し、（Ｖｒｓｔ－Ｖｔｈｓｆ－Ｖｒｄｏｎ－ΔＶｐｈｏｔｏ）となる。

検出部４０は、時刻ｔ３での検出信号Ｖｄｅｔ１と、時刻ｔ５での検出信号Ｖｄｅｔ２との差分の信号（ΔＶｐｈｏｔｏ）に基づいて、光電変換素子３０に照射された光を検出できる。図６では、１つの検出素子３の動作例を示しているが、第１ゲート線駆動回路１５Ａ及び第２ゲート線駆動回路１５Ｂが、それぞれ、リセット制御走査線ＧＬｒｓｔ、読出制御走査線ＧＬｒｄを順次、時分割的に走査することで、検出領域ＡＡ全体の検出素子３で検出することができる。

図７は、検出期間におけるリセット制御信号の出力タイミングの一例を示すタイミングチャートである。

図７に示すように、検出期間の開始時において時刻ｔ１０に同期信号ＳＴＶが「Ｈ」（高レベル電圧）に制御され、クロック信号ＣＫの立ち上がりごとに順次リセット制御信号ＲＳＴ＜１＞，ＲＳＴ＜２＞，ＲＳＴ＜３＞，・・・が「Ｈ」（高レベル電圧）に制御される。リセット制御信号ＲＳＴ＜１＞の「Ｈ」（高レベル電圧）期間が、検出領域ＡＡの第１方向Ｄｘに配列された複数の検出素子３の１行目におけるリセット期間Ｐｒｓｔ＜１＞に対応し、リセット制御信号ＲＳＴ＜２＞の「Ｈ」（高レベル電圧）期間が、検出領域ＡＡの第１方向Ｄｘに配列された複数の検出素子３の２行目におけるリセット期間Ｐｒｓｔ＜２＞に対応し、リセット制御信号ＲＳＴ＜３＞の「Ｈ」（高レベル電圧）期間が、検出領域ＡＡの第１方向Ｄｘに配列された複数の検出素子３の３行目におけるリセット期間Ｐｒｓｔ＜３＞に対応する。

本開示では、上述した光学式センサである検出装置１において、タッチ検出を実行するタッチ検出期間を連続して設けた第１期間と、指紋検出を実行する指紋検出期間とを交互に繰り返し設けた第２期間と、を設け、光学式のタッチ検出と指紋検出との双方を実現する。以下、光学式のタッチ検出と指紋検出との双方を実現する構成及び動作について説明する。

（実施形態１）
図８は、実施形態１に係る検出装置の検出素子と検出回路との接続例を示す図である。上述したように、光電変換素子３０は、リセット期間Ｐｒｓｔにおいて逆バイアスされる。このとき、光電変換素子３０は、リセット電位Ｖｒｓｔと基準電位Ｖｃｏｍとの電位差である逆バイアス電圧Ｖｐｎが印加される。

検出回路４８の入力端子には、読出トランジスタＭｒｄにバイアス電流Ｉｂを流すための定電流源が接続されている。これにより、検出素子３によって出力信号線ＳＬに印加される検出信号Ｖｄｅｔを検出可能となる。この定電流源は、検出回路４８内に設けられていても良いし、基板２１内に設けられていても良い。なお、図８において、容量Ｃｐは、光電変換素子３０の寄生容量でも良いし、光電変換素子３０の外部の個別の容量でも良い。

検出回路４８は、読み出し期間Ｐｄｅｔ（図６参照）に出力信号線ＳＬと接続される。検出回路４８の検出信号増幅回路４２は、出力信号線ＳＬの電圧に応じた電圧をＡ／Ｄ変換回路４３に出力する。検出回路４８の構成は、以下に示す第１期間のタッチ検出期間ＴＰにおけるタッチ検出や、第２期間の指紋検出期間ＦＰにおける指紋検出、及び、後述する容量値の変化に基づく検出信号Ｖｄｅｔの電位低下を検出可能な構成とされる。なお、検出信号増幅回路４２の負帰還ＮＦは、出力信号線ＳＬの電圧を検出するときと容量を検出するときでは各々の検出が可能なように切り替え可能な構成とされる。例えば、出力信号線ＳＬの電圧を検出する場合は、抵抗で検出信号増幅回路４２の負帰還のループを構成し、容量値を検出する場合は、容量で増幅回路４２の負帰還のループを構成する。検出回路４８の構成により本開示が限定されるものではない。

図９は、実施形態１に係る検出装置の検出切替動作の一例を示すタイミングチャートである。図９において、ＴＰはタッチ検出期間を示し、ＦＰは指紋検出期間を示している。

本実施形態において、検出制御回路１１は、図９に示すように、第１期間のタッチ検出期間ＴＰにおけるタッチ判定結果に応じて第１期間から第２期間に切り替える。より具体的には、タッチ検出を実行する第１期間のタッチ検出期間ＴＰにおいてタッチ状態であることを検出した場合に第２期間に移行し、第２期間の指紋検出期間ＦＰにおいて指紋検出を実行した後に第１期間に移行する。

次に、実施形態１に係る検出装置１の具体的な検出動作遷移について説明する。図１０は、実施形態１に係る検出装置の第１期間における動作の一例を示す図である。図１１は、実施形態１に係る検出装置の第１期間から第２期間に移行する動作の一例を示す図である。

図１０に示すように、第１期間のタッチ検出期間ＴＰにおいてタッチ検出を行う場合、検出部４０は、検出領域ＡＡに含まれる検出素子３のうち、第２期間の指紋検出期間ＦＰにおいて指紋検出を行う場合（図１１下図参照）に比べて大きい第１検出ピッチＰｔで並ぶ検出素子３を用いて検出領域ＡＡの全面を走査し、指Ｆｇ等の検出、より具体的には、検出領域ＡＡにおける指Ｆｇの位置（検出領域ＡＡにおける指Ｆｇの座標位置）の検出を行う。

ここで、第１期間のタッチ検出期間ＴＰにおいてタッチ検出を行う場合、検出部４０は、検出領域ＡＡにおいて第１方向Ｄｘに並ぶ検出素子３の数が１０８０である場合に、例えば、検出領域ＡＡを第１方向Ｄｘに１８分割、第２方向に３０分割した１８×３０の検出素子３を用いてタッチ検出を行う。言い換えると、検出部４０は、第１期間のタッチ検出期間ＴＰにおいて、第１方向Ｄｘに６０行間隔、第２方向Ｄｙに７８列間隔に設けられた検出素子３を用いてタッチ検出を行う。つまり、第１検出ピッチＰｔは、第１方向Ｄｘに６０、第２方向Ｄｙに７８となる。

図１０に示す第１期間のタッチ検出期間ＴＰにおいて指Ｆｇ等が検出された場合、第２期間の指紋検出期間ＦＰに移行する。指紋検出期間ＦＰにおいて、検出部４０は、指Ｆｇを検出した位置（検出領域ＡＡにおける指Ｆｇの座標位置）を含む所定の部分検出領域ＡＡ２において、部分検出領域ＡＡ２に含まれる検出素子３のうち、タッチ検出を行う場合に比べて小さい第２検出ピッチＰｆで並ぶ検出素子３を用いて指紋検出を行う。部分検出領域ＡＡ２の位置や大きさは、第１期間のタッチ検出期間ＴＰにおいて検出された指Ｆｉｎ等の情報に基づいて変更できる。具体的に、検出部４０は、例えば、第１期間のタッチ検出期間ＴＰにおいて指Ｆｇを検出した位置（検出領域ＡＡにおける指Ｆｇの座標位置）を中心座標とする所定領域を部分検出領域ＡＡ２とする。

ここで、第２期間の指紋検出期間ＦＰにおいて指紋検出を行う場合、検出部４０は、例えば部分検出領域ＡＡ２に含まれる全ての検出素子３を用いて指紋検出を行う。つまり、第２検出ピッチＰｆは、第１方向Ｄｘに１、第２方向Ｄｙに１となる。

このように、第１期間のタッチ検出期間ＴＰにおいてタッチ検出を行う場合、第２期間の指紋検出期間ＦＰにおいて指紋検出を行う場合に比べて大きい第１検出ピッチＰｔｓでタッチ検出を行う。また、タッチ検出では、センサ部１０の検出領域ＡＡに接触又は近接する指Ｆｇを検出すれば良いので、露光期間Ｐｃｈ（図６参照）を短縮することができる。これにより、図９に示すように、第１期間のタッチ検出期間ＴＰにおける同期信号ＳＴＶの間隔Ｔ１、すなわちタッチ検出期間ＴＰの長さを、第２期間の指紋検出期間ＦＰにおける同期信号ＳＴＶの間隔Ｔ２、すなわち指紋検出期間ＦＰの長さよりも短縮することができる。

上述した実施形態１に係る検出装置１は、光学式センサを用いてタッチ検出及び指紋検出を実現している。これにより、製造歩留まりの低下を抑制することができる。また、実施形態１に係る検出装置１と表示装置と組み合わせる場合の透過率の低下を抑制することができる。

（実施形態２）
光学式センサは、検出媒体である光量が検出下限値よりも小さい場合には検出動作が出来ない。実施形態２では、例えば実施形態に係る検出装置１を携帯端末装置の表示装置に組み込み、夜間等の暗環境において、図１に示す照明装置１２１（例えば、検出装置１を搭載した携帯端末装置のバックライト）が消灯した状態で指紋認証を行う状況でも検出動作を可能とする例について説明する。

図１２は、実施形態２に係る検出装置の検出素子と検出回路との接続例を示す図である。図１３は、実施形態２に係る検出装置の検出切替動作の一例を示すタイミングチャートである。図１３において、ＴＰ１は第１タッチ検出期間を示し、ＴＰ２は第２タッチ検出期間を示している。

図１２に示すように、スイッチＩＳＷをオフ制御して読出トランジスタＭｒｄにバイアス電流を流すための定電流源Ｉｂを電気的に切り離すことで、出力信号線ＳＬの寄生容量Ｃ１や検出回路４８の入力容量Ｃ２と、検出信号Ｖｄｅｔの経路と指Ｆｇとの間に生じる静電容量Ｃｆの容量値の変化に基づく検出信号Ｖｄｅｔの電位低下を検出することができる。この場合、例えば、検出回路４８の負帰還ＮＦは、図１２のような構成になるように切り替えられている。この場合の図１２に示す検出回路４８の構成は一例であって、図１２に示す構成に限定されない。

本実施形態において、検出制御回路１１は、図１３に示すように、第１期間の第１タッチ検出期間ＴＰ１における第１タッチ判定結果に応じて第２タッチ検出期間ＴＰ２に移行し、第１期間の当該第２タッチ検出期間ＴＰ２における第１タッチ判定結果に応じて第１期間から第２期間に切り替える。より具体的には、第１タッチ検出を実行する第１期間の第１タッチ検出期間ＴＰ１においてタッチ状態であることを検出した場合に第２タッチ検出期間ＴＰ２に移行し、当該第２タッチ検出期間ＴＰ２においてタッチ状態であることを検出した場合に第２期間に移行する。そして、第２期間の指紋検出期間において指紋検出を実行した後に第１期間の第２タッチ検出期間ＴＰ２に移行する。

次に、実施形態２に係る検出装置１の具体的な検出動作遷移について説明する。図１４は、実施形態２に係る検出装置の第１期間の第１タッチ検出期間における動作の一例を示す図である。図１５は、実施形態２に係る検出装置の第１期間の第２タッチ検出期間から第２期間に移行する動作の一例を示す図である。

図１４に示すように、第１期間の第１タッチ検出期間ＴＰ１において第１タッチ検出を行う場合、検出制御回路１１は、スイッチＩＳＷをオフ制御して定電流源Ｉｂを電気的に切り離し、検出部４０は、検出領域ＡＡに含まれる検出素子３のうち、第２タッチ検出期間ＴＰ２において第２タッチ検出を行う場合（図１５上図参照）に比べて大きい第１検出ピッチＰｔ１で並ぶ検出素子３を用いて検出領域ＡＡの全面を走査し、指Ｆｇ等の有無を検出する。

ここで、第１期間の第１タッチ検出期間ＴＰ１において第１タッチ検出を行う場合、検出部４０は、検出領域ＡＡにおいて第１方向Ｄｘに並ぶ検出素子３の数が１０８０である場合に、例えば、検出領域ＡＡを第１方向Ｄｘに６分割、第２方向に１０分割した６×１０の検出素子３を用いて第１タッチ検出を行う。言い換えると、検出部４０は、第１期間の第１タッチ検出期間ＴＰ１において、第１方向Ｄｘに１８０行間隔、第２方向Ｄｙに２３４列間隔に設けられた検出素子３を用いて第１タッチ検出を行う。つまり、第１検出ピッチＰｔ１は、第１方向Ｄｘに１８０、第２方向Ｄｙに２３４となる。

図１４に示す第１期間の第１タッチ検出期間ＴＰ１において指Ｆｇ等が検出された場合、検出制御回路１１は、スイッチＩＳＷをオン制御して第２タッチ検出期間ＴＰ２に移行すると共に、図１２に示すように、第１期間の第１タッチ検出期間ＴＰ１において照明装置１２１（図１参照、例えば、検出装置１を搭載した携帯端末装置のバックライト）が消灯している場合には、照明装置１２１を点灯する。第２タッチ検出期間ＴＰ２において、検出部４０は、図１５に示すように、検出領域ＡＡに含まれる検出素子３のうち、第１タッチ検出期間ＴＰ１において指Ｆｇ等の有無を検出する場合（図１４参照）に比べて小さい第２検出ピッチＰｔ２で並ぶ検出素子３を用いて検出領域ＡＡの全面を走査し、検出領域ＡＡにおける指Ｆｇの位置（検出領域ＡＡにおける指Ｆｇの座標位置）の検出を行う。

ここで、第１期間の第２タッチ検出期間ＴＰ２において第２タッチ検出を行う場合、検出部４０は、検出領域ＡＡにおいて第１方向Ｄｘに並ぶ検出素子３の数が１０８０である場合に、例えば、検出領域ＡＡを第１方向Ｄｘに１８分割、第２方向に３０分割した１８×３０の検出素子３を用いて第２タッチ検出を行う。言い換えると、検出部４０は、第１期間の第２タッチ検出期間ＴＰ２において、第１方向Ｄｘに６０行間隔、第２方向Ｄｙに７８列間隔に設けられた検出素子３を用いて第２タッチ検出を行う。つまり、第２検出ピッチＰｔ２は、第１方向Ｄｘに６０、第２方向Ｄｙに７８となる。

図１５に示すように、第１期間の第２タッチ検出期間ＴＰ２において指Ｆｇ等が検出された場合、第２期間の指紋検出期間ＦＰに移行する。指紋検出期間ＦＰにおいて、検出部４０は、指Ｆｇを検出した位置（検出領域ＡＡにおける指Ｆｇの座標位置）を含む所定の部分検出領域ＡＡ２において、部分検出領域ＡＡ２に含まれる検出素子３のうち、第１期間の第２タッチ検出期間ＴＰ２においてタッチ検出を行う場合よりもさらに小さい第３検出ピッチＰｆで並ぶ検出素子３を用いて指紋検出を行う。部分検出領域ＡＡ２の位置や大きさは、第１期間の第２タッチ検出期間ＴＰ２において検出された指Ｆｉｎ等の情報に基づいて変更できる。

ここで、第２期間の指紋検出期間ＦＰにおいて指紋検出を行う場合、検出部４０は、例えば部分検出領域ＡＡ２に含まれる全ての検出素子３を用いて指紋検出を行う。つまり、第３検出ピッチＰｆは、第１方向Ｄｘに１、第２方向Ｄｙに１となる。

このように、第１期間の第１タッチ検出期間ＴＰ１において指Ｆｇ等の有無を検出する場合、第２タッチ検出期間ＴＰ２において検出領域ＡＡにおける指Ｆｇの位置（検出領域ＡＡにおける指Ｆｇの座標位置）を検出する場合に比べて大きい第１検出ピッチＰｔ１でタッチ検出を行う。第１タッチ検出期間ＴＰ１において指Ｆｇ等の有無を検出する場合、図１３に示すように、第１期間の第１タッチ検出期間ＴＰ１における同期信号ＳＴＶの間隔Ｔ１、すなわち第１タッチ検出期間ＴＰ１の長さを、第２タッチ検出期間ＴＰ２における同期信号ＳＴＶの間隔Ｔ２、すなわち第２タッチ検出期間ＴＰ２よりも長くする。これにより、待機時間における消費電力を削減することができる。

また、第１期間の第２タッチ検出期間ＴＰ２において検出領域ＡＡにおける指Ｆｇの位置（検出領域ＡＡにおける指Ｆｇの座標位置）を検出する場合、第２期間の指紋検出期間ＦＰにおいて指紋検出を行う場合に比べて大きい第２検出ピッチＰｔ２でタッチ検出を行う。また、タッチ検出では、センサ部１０の検出領域ＡＡに接触又は近接する指Ｆｇを検出すれば良いので、露光期間Ｐｃｈ（図６参照）を短縮することができる。これにより、図１３に示すように、第１期間の第２タッチ検出期間ＴＰ２における同期信号ＳＴＶの間隔Ｔ２、すなわち第１タッチ検出期間ＴＰ２の長さを、第２期間の指紋検出期間ＦＰにおける同期信号ＳＴＶの間隔Ｔ３、すなわち指紋検出期間ＦＰの長さよりも短縮することができる。

上述した実施形態２に係る検出装置１は、光学式センサを用いてタッチ検出及び指紋検出を実現している。これにより、製造歩留まりの低下を抑制することができる。また、実施形態１に係る検出装置１と表示装置と組み合わせる場合の透過率の低下を抑制することができる。

（実施形態３）
図１６は、実施形態３に係る表示装置を模式的に示す斜視図である。図１７は、実施形態３に係る表示装置の断面を模式的に示す断面図である。図１８は、実施形態３に係る表示装置の表示領域の画素と検出領域の受光素子との配置関係を模式的に示す平面図である。

図１６に示すように、表示装置１００は、表示パネル６と、透光性のカバー部材ＣＢと、バックライトＢＬとを有する。図１６に示す例において、表示パネル６は、光学式のセンサが内蔵された、所謂インセル型の液晶表示パネルである。カバー部材ＣＢは、表示パネル６の視認側に重ね合わされている。

光学式のセンサは、表示パネル６の表示領域ＤＡに重なる検出領域を有している。図２に示すように、バックライトＢＬの光Ｌ１が表示パネル６、カバー部材ＣＢを透過して被検出体Ｆｇに到達すると、被検出体Ｆｇを透過又は反射した光Ｌ２がカバー部材ＣＢを透過して、表示パネル６に設けられた検出素子に入射する。

表示パネル６は、液晶表示パネルに限定されず、例えば、有機ＥＬディスプレイパネル（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）や、無機ＥＬディスプレイ（マイクロＬＥＤ、ミニＬＥＤ）等に自発光パネルであっても良い。

図１８は、表示パネル６の表示領域ＤＡの一部を第３方向Ｄｚ（カバー部材ＣＢ側）から見た部分拡大平面図であり、フォトダイオードＰＤが画素ＰＩＸ内にそれぞれ配置されている。フォトダイオードＰＤは、バックライトＢＬから照射された光を利用して、被検出体Ｆｇに関する情報を検出することができる。

画素ＰＩＸは、副画素ＳＰＸ－Ｒ、ＳＰＸ－Ｇ、ＳＰＸ－Ｂが含まれる。副画素ＳＰＸ－Ｒ、ＳＰＸ－Ｇ、ＳＰＸ－Ｂに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色領域が１組として対応付けられる。以下、副画素ＳＰＸ－Ｒ、ＳＰＸ－Ｇ、ＳＰＸ－Ｂの色を区別しない場合、副画素ＳＰＸという。副画素ＳＰＸは、それぞれスイッチング素子Ｔｒｒを備えている。画素信号線ＳＬＳは、第２方向Ｄｙに延在する。画素信号線ＳＬＳは、各画素電極に画素信号を供給するための配線である。走査線ＧＬＳは、第１方向Ｄｘに延在する。走査線ＧＬＳは、各スイッチング素子Ｔｒｒを駆動する駆動信号（走査信号）を供給するための配線である。

上述した実施形態１，２に係る検出装置１のセンサ部１０を、本実施形態に係る表示装置１００の表示パネル６に内蔵される光学式のセンサとして適用し、さらに、実施形態１，２に係る検出装置１の検出制御回路１１、第１ゲート線駆動回路１５Ａ、第２ゲート線駆動回路１５Ｂ、信号線選択回路１６、及び検出部４０を有する態様とすることで、上述した実施形態１，２と同様の効果が得られる。図１８に示す例において、フォトダイオードＰＤは、光電変換素子３０に対応し、配線ＳＬは、実施形態１，２に係る検出装置１の出力信号線ＳＬに対応し、配線ＧＬは、リセット制御走査線ＧＬｒｓｔ及び読出制御走査線ＧＬｒｄに対応する。

上述した実施形態３に係る表示装置１００は、光学式センサを用いてタッチ検出及び指紋検出を実現している。これにより、透過率の低下や製造歩留まりの低下を抑制することができる。

以上、本開示の好適な実施の形態を説明したが、本開示このような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本開示の技術的範囲に属する。

１ 検出装置
３ 検出素子
６ 表示パネル
１０ センサ部
１５Ａ，１５Ａ 第１ゲート線駆動回路
１５Ｂ 第２ゲート線駆動回路
１６ 信号線選択回路
１７ 初期化回路
２１ 基板
３０ 光電変換素子
４８ 検出回路
１００ 表示装置
ＡＡ 検出領域
ＡＡ２ 部分検出領域
ＧＡ 周辺領域
ＧＬｒｓｔ リセット制御走査線
ＧＬｒｄ 読出制御走査線
ＩＳＷ スイッチ
Ｍｒｓｔ リセットトランジスタ
Ｍｒｄ 読出トランジスタ
Ｍｓｆ ソースフォロワトランジスタ
ＲＳＴ リセット制御信号
ＲＤ 読出制御信号
ＳＬ 出力信号線
Ｖｃｏｍ 基準電位
Ｖｒｓｔ リセット電位
Ｖｓｆ 電源電位

Claims (24)

1. 光電変換素子を備えた複数の検出素子が検出領域にマトリクス状に配列されたセンサ部と、
   前記センサ部に接触又は近接する被検出体を検出するタッチ検出期間と、前記被検出体の表面の凹凸を検出する指紋検出期間と、を有する検出部と、
   を備え、
   前記検出部は、
   前記タッチ検出期間において、前記検出領域に含まれる検出素子のうち、第１検出ピッチで並ぶ検出素子を用いて検出を行い、
   前記指紋検出期間において、前記検出領域に含まれる検出素子のうち、前記第１検出ピッチよりも小さい第２検出ピッチで並ぶ検出素子を用いて検出を行う、
   検出装置。
2. 前記検出部は、
   前記指紋検出期間において、前記タッチ検出期間に検出を行う領域よりも狭い部分検出領域で検出を行う、
   請求項１に記載の検出装置。
3. 前記検出部は、
   前記タッチ検出期間において前記センサ部に接触又は近接する被検出体を検出した場合に、前記指紋検出期間に移行する、
   請求項２に記載の検出装置。
4. 前記検出部は、
   前記タッチ検出期間において前記センサ部に接触又は近接する被検出体を検出した位置を含む所定領域を前記部分検出領域とする、
   請求項３に記載の検出装置。
5. 前記タッチ検出期間は、前記指紋検出期間よりも短い、
   請求項２から４の何れか一項に記載の検出装置。
6. 前記タッチ検出期間の露光期間は、前記指紋検出期間の露光期間よりも短い、
   請求項２から５の何れか一項に記載の検出装置。
7. 前記タッチ検出期間は、
   前記センサ部に接触又は近接する被検出体の有無を検出する第１タッチ検出期間と、
   前記センサ部に接触又は近接する被検出体の位置を検出する第２タッチ検出期間と、
   を含み、
   前記検出部は、
   前記第１タッチ検出期間において前記センサ部に接触又は近接する被検出体を検出した場合に、前記第１タッチ検出期間に移行し、
   前記第２タッチ検出期間において検出した前記センサ部に接触又は近接する被検出体の位置を含む所定領域を前記部分検出領域として指紋検出を行う、
   請求項２から６の何れか一項に記載の検出装置。
8. 前記検出領域に光を照射する光源を備え、
   前記光源は、前記検出部が前記第１タッチ検出期間において前記センサ部に接触又は近接する被検出体を検出した場合に点灯する、
   請求項７に記載の検出装置。
9. 前記検出部は、前記検出素子から出力信号線を介して供給された電流の変動を電圧の変動に変換して増幅する検出信号増幅回路を含み、
   前記第１タッチ検出期間において、前記出力信号線を介して前記検出素子にバイアス電流を流す定電流源を電気的に切り離す、
   請求項８に記載の検出装置。
10. 前記検出部は、
    前記第１タッチ検出期間において、前記検出領域に含まれる検出素子のうち、前記第２タッチ検出期間において検出を行う場合よりも大きいピッチで並ぶ検出素子を用いて検出を行う、
    請求項７から９の何れか一項に記載の検出装置。
11. 前記第１タッチ検出期間は、前記第２タッチ検出期間よりも長い、
    請求項７から１０の何れか一項に記載の検出装置。
12. 前記検出素子は、
    前記光電変換素子のカソードにリセット電位を与えるリセットトランジスタと、
    前記光電変換素子で発生した電位に応じた信号を出力するソースフォロワトランジスタと、
    前記ソースフォロワトランジスタの出力信号を読み出す読出トランジスタと、
    を備える、
    請求項１から１１の何れか一項に記載の検出装置。
13. 光電変換素子を備えた複数の検出素子が検出領域にマトリクス状に配列されたセンサ部と、
    前記センサ部に接触又は近接する被検出体を検出するタッチ検出期間と、前記被検出体の表面の凹凸を検出する指紋検出期間と、を有する検出部と、
    を備え、
    前記検出部は、
    前記タッチ検出期間において、前記検出領域に含まれる検出素子のうち、第１検出ピッチで並ぶ検出素子を用いて検出を行い、
    前記指紋検出期間において、前記検出領域に含まれる検出素子のうち、前記第１検出ピッチよりも小さい第２検出ピッチで並ぶ検出素子を用いて検出を行う、
    表示装置。
14. 前記検出部は、
    前記指紋検出期間において、前記タッチ検出期間に検出を行う領域よりも狭い部分検出領域で検出を行う、
    請求項１３に記載の表示装置。
15. 前記検出部は、
    前記タッチ検出期間において前記センサ部に接触又は近接する被検出体を検出した場合に、前記指紋検出期間に移行する、
    請求項１４に記載の表示装置。
16. 前記検出部は、
    前記タッチ検出期間において前記センサ部に接触又は近接する被検出体を検出した位置を含む所定領域を前記部分検出領域とする、
    請求項１５に記載の表示装置。
17. 前記タッチ検出期間は、前記指紋検出期間よりも短い、
    請求項１４から１６の何れか一項に記載の表示装置。
18. 前記タッチ検出期間の露光期間は、前記指紋検出期間の露光期間よりも短い、
    請求項１４から１７の何れか一項に記載の表示装置。
19. 前記タッチ検出期間は、
    前記センサ部に接触又は近接する被検出体の有無を検出する第１タッチ検出期間と、
    前記センサ部に接触又は近接する被検出体の位置を検出する第２タッチ検出期間と、
    を含み、
    前記検出部は、
    前記第１タッチ検出期間において前記センサ部に接触又は近接する被検出体を検出した場合に、前記第１タッチ検出期間に移行し、
    前記第２タッチ検出期間において検出した前記センサ部に接触又は近接する被検出体の位置を含む所定領域を前記部分検出領域として指紋検出を行う、
    請求項１４から１８の何れか一項に記載の表示装置。
20. 前記検出領域に光を照射する光源を備え、
    前記光源は、前記検出部が前記第１タッチ検出期間において前記センサ部に接触又は近接する被検出体を検出した場合に点灯する、
    請求項１９に記載の表示装置。
21. 前記検出部は、前記検出素子から出力信号線を介して供給された電流の変動を電圧の変動に変換して増幅する検出信号増幅回路を含み、
    前記第１タッチ検出期間において、前記出力信号線を介して前記検出素子にバイアス電流を流す定電流源を電気的に切り離す、
    請求項２０に記載の表示装置。
22. 前記検出部は、
    前記第１タッチ検出期間において、前記検出領域に含まれる検出素子のうち、前記第２タッチ検出期間において検出を行う場合よりも大きいピッチで並ぶ検出素子を用いて検出を行う、
    請求項１９から２１の何れか一項に記載の表示装置。
23. 前記第１タッチ検出期間は、前記第２タッチ検出期間よりも長い、
    請求項１９から２２の何れか一項に記載の表示装置。
24. 前記検出素子は、
    前記光電変換素子のカソードにリセット電位を与えるリセットトランジスタと、
    前記光電変換素子で発生した電位に応じた信号を出力するソースフォロワトランジスタと、
    前記ソースフォロワトランジスタの出力信号を読み出す読出トランジスタと、
    を備える、
    請求項１３から２３の何れか一項に記載の表示装置。

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