JP2959532B2 - 静電容量検出方式の指紋画像入力装置 - Google Patents
静電容量検出方式の指紋画像入力装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電容量結合方式
の指紋画像入力装置に関する。
の指紋画像入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】静電容量検出型の指紋画像入力装置とし
て、例えば特開平８−３０５８３２号公報に記載の装置
が知られている。図８は、上記特開平８−３０５８３２
号公報に記載される静電容量検出型の指紋画像入力装置
の構成を示す斜視図である。図８を参照すると、この指
紋画像入力装置は、基板１１１上に、多数の電極１１２
とスイッチ素子１１３とを２次元配列し、これらをＹ配
線１１４とＸ配線１１５により、静電容量検出回路１１
６と駆動回路１１７に接続して構成される。
て、例えば特開平８−３０５８３２号公報に記載の装置
が知られている。図８は、上記特開平８−３０５８３２
号公報に記載される静電容量検出型の指紋画像入力装置
の構成を示す斜視図である。図８を参照すると、この指
紋画像入力装置は、基板１１１上に、多数の電極１１２
とスイッチ素子１１３とを２次元配列し、これらをＹ配
線１１４とＸ配線１１５により、静電容量検出回路１１
６と駆動回路１１７に接続して構成される。
【０００３】次に図８に示した従来の指紋画像入力装置
の動作について説明する。指Ｆを基板１１１に近づけた
とき、指Ｆと電極１１２との間に、静電容量１２２、１
２３等が形成される。これらの容量は、指の凹凸情報を
反映しているので、これらの容量を検出することによ
り、指紋画像を得ることができる。指Ｆと電極１１２と
の間の容量１２２、１２３等の検出は以下のようにして
行う。
の動作について説明する。指Ｆを基板１１１に近づけた
とき、指Ｆと電極１１２との間に、静電容量１２２、１
２３等が形成される。これらの容量は、指の凹凸情報を
反映しているので、これらの容量を検出することによ
り、指紋画像を得ることができる。指Ｆと電極１１２と
の間の容量１２２、１２３等の検出は以下のようにして
行う。
【０００４】まず、ある一本のＹ配線１１４をＯＦＦ状
態にして、Ｘ配線１１５の寄生容量１２１をある電位に
プリチャージする。
態にして、Ｘ配線１１５の寄生容量１２１をある電位に
プリチャージする。
【０００５】次に、このＹ配線１１４をＯＮ状態にし
て、容量１２２と容量１２１との間で電荷を分配させ
る。このときのＸ配線１１５の電位変化を検出すること
により、容量１２２が求まる。
て、容量１２２と容量１２１との間で電荷を分配させ
る。このときのＸ配線１１５の電位変化を検出すること
により、容量１２２が求まる。
【０００６】この操作を全てのＹ配線について行って、
指Ｆと個々の電極１１２との間の静電容量の分布、即
ち、指紋画像を得る。
指Ｆと個々の電極１１２との間の静電容量の分布、即
ち、指紋画像を得る。
【０００７】
【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、上記し
た従来の指紋画像入力装置においては、正確な容量検出
を行うことが極めて困難である、という問題点を有して
いる。その理由は以下に通りである。
た従来の指紋画像入力装置においては、正確な容量検出
を行うことが極めて困難である、という問題点を有して
いる。その理由は以下に通りである。
【０００８】すなわち、上記した従来の指紋画像入力装
置では、指と電極１１２間の容量１２２と寄生容量１２
１との間の電荷分配の際の、Ｘ配線１１５の電位変化
は、初期の指の帯電状態に依存する。そして、指の帯電
状態は、様々であるため、正確な容量検出を行うこと
は、実際上困難であるためである。
置では、指と電極１１２間の容量１２２と寄生容量１２
１との間の電荷分配の際の、Ｘ配線１１５の電位変化
は、初期の指の帯電状態に依存する。そして、指の帯電
状態は、様々であるため、正確な容量検出を行うこと
は、実際上困難であるためである。
【０００９】この問題を解消するために、指に直接に接
触する位置に、接地電極を設ける構成も考えられるが、
この場合、接地電極の損傷に対する保護が困難となり、
長期的な装置の信頼性、安全性を維持することが困難で
ある、という問題点を有している。
触する位置に、接地電極を設ける構成も考えられるが、
この場合、接地電極の損傷に対する保護が困難となり、
長期的な装置の信頼性、安全性を維持することが困難で
ある、という問題点を有している。
【００１０】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
て創案されたものであって、その目的は、指に直接に接
触する位置に接地電極を設けることなく、初期の指の帯
電状態に依存せずに、正確な指紋画像の入力が可能な指
紋画像入力装置を提供することにある。
て創案されたものであって、その目的は、指に直接に接
触する位置に接地電極を設けることなく、初期の指の帯
電状態に依存せずに、正確な指紋画像の入力が可能な指
紋画像入力装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本願
第一発明の指紋画像入力装置は、保護層を介して指を接
触させることのできる平面を持つ基板と、前記平面上に
２次元配列された複数の第一の電極と、前記第一の電極
に各々に対応して設けられた複数のスイッチ素子と、を
含み、前記指と前記各第一の電極との間に形成される静
電容量を検出することにより指紋画像を得る指紋画像入
力装置において、前記平面上に網目状、若しくは櫛歯状
に形成された第二の電極と、前記第二の電極に接続され
前記第二の電極に高周波を印加する信号発生手段と、前
記スイッチ素子を順番に導通状態とすることにより前記
第一の電極を信号検出手段に電気的に接続する前記スイ
ッチ素子の制御手段と、を含むことを特徴とする。
第一発明の指紋画像入力装置は、保護層を介して指を接
触させることのできる平面を持つ基板と、前記平面上に
２次元配列された複数の第一の電極と、前記第一の電極
に各々に対応して設けられた複数のスイッチ素子と、を
含み、前記指と前記各第一の電極との間に形成される静
電容量を検出することにより指紋画像を得る指紋画像入
力装置において、前記平面上に網目状、若しくは櫛歯状
に形成された第二の電極と、前記第二の電極に接続され
前記第二の電極に高周波を印加する信号発生手段と、前
記スイッチ素子を順番に導通状態とすることにより前記
第一の電極を信号検出手段に電気的に接続する前記スイ
ッチ素子の制御手段と、を含むことを特徴とする。
【００１２】本願第２発明の指紋画像入力装置は、保護
層を介して指を接触させることのできる平面を持つ基板
と、前記平面上に２次元配列された複数の第一の電極
と、前記複数の第一の電極の各々に対応して設けられた
複数のスイッチ素子と、を含み、前記指と前記各第一の
電極との間に形成される静電容量を検出することにより
指紋画像を得る指紋画像入力装置において、前記平面上
に網目状、若しくは櫛歯状に形成された第二の電極と、
前記複数の第二の電極に接続された信号検出手段と、前
記スイッチ素子を順番に導通状態にすることにより前記
第一の電極に高周波発生手段を電気的に接続する前記ス
イッチ素子の制御手段と、を含むことを特徴とする。
層を介して指を接触させることのできる平面を持つ基板
と、前記平面上に２次元配列された複数の第一の電極
と、前記複数の第一の電極の各々に対応して設けられた
複数のスイッチ素子と、を含み、前記指と前記各第一の
電極との間に形成される静電容量を検出することにより
指紋画像を得る指紋画像入力装置において、前記平面上
に網目状、若しくは櫛歯状に形成された第二の電極と、
前記複数の第二の電極に接続された信号検出手段と、前
記スイッチ素子を順番に導通状態にすることにより前記
第一の電極に高周波発生手段を電気的に接続する前記ス
イッチ素子の制御手段と、を含むことを特徴とする。
【００１３】本願第３発明の指紋画像入力装置は、保護
層を介して指を接触させることのできる平面を持つ基板
と、前記平面上に２次元配列された複数の第一の電極
と、前記第一の電極の各々に対応して設けられたスイッ
チ素子と、を含み、前記指と前記各第一の電極との間に
形成される静電容量を検出することにより指紋画像を得
る指紋画像入力装置において、前記平面上に短冊状に形
成され、前記スイッチ素子の導通状態を制御するように
前記スイッチ素子に接続された複数の第二の電極と、前
記第二の電極の各々に対して順番に電圧を印加する複数
の出力端子を持つ電圧印加手段と、前記スイッチ素子を
介して前記第一の電極と接続される信号検出手段と、を
含み、前記電圧印加手段の隣り合う２つの出力端子の出
力信号波形が、ある一定の時間、同時にアクティブに設
定されて重なることで、高周波発生源として機能する、
ことを特徴とする。
層を介して指を接触させることのできる平面を持つ基板
と、前記平面上に２次元配列された複数の第一の電極
と、前記第一の電極の各々に対応して設けられたスイッ
チ素子と、を含み、前記指と前記各第一の電極との間に
形成される静電容量を検出することにより指紋画像を得
る指紋画像入力装置において、前記平面上に短冊状に形
成され、前記スイッチ素子の導通状態を制御するように
前記スイッチ素子に接続された複数の第二の電極と、前
記第二の電極の各々に対して順番に電圧を印加する複数
の出力端子を持つ電圧印加手段と、前記スイッチ素子を
介して前記第一の電極と接続される信号検出手段と、を
含み、前記電圧印加手段の隣り合う２つの出力端子の出
力信号波形が、ある一定の時間、同時にアクティブに設
定されて重なることで、高周波発生源として機能する、
ことを特徴とする。
【００１４】本願第４発明の指紋画像入力装置は、保護
層を介して指を接触させることのできる平面を持つ基板
と、前記平面上に２次元配列された複数の第一の電極
と、前記第一の電極の各々に対応して設けられたスイッ
チ素子と、を含み、前記指と前記各第一の電極との間に
形成される静電容量を検出することにより指紋画像を得
る指紋画像入力装置において、前記平面上に短冊状に形
成され、前記スイッチ素子の導通状態を制御するように
前記スイッチ素子に接続された複数の第二の電極と、前
記第二の電極の各々に対して順番に電圧を印加する複数
の出力端子を持つ電圧印加手段と、前記スイッチ素子を
介して前記第一の電極と接続される信号検出手段と、を
含み、前記電圧印加手段は、隣り合う２つの出力端子の
出力信号波形が、ある一定の時間、同時にアクティブに
設定されることで、高周波発生源として機能する、こと
を特徴とする。
層を介して指を接触させることのできる平面を持つ基板
と、前記平面上に２次元配列された複数の第一の電極
と、前記第一の電極の各々に対応して設けられたスイッ
チ素子と、を含み、前記指と前記各第一の電極との間に
形成される静電容量を検出することにより指紋画像を得
る指紋画像入力装置において、前記平面上に短冊状に形
成され、前記スイッチ素子の導通状態を制御するように
前記スイッチ素子に接続された複数の第二の電極と、前
記第二の電極の各々に対して順番に電圧を印加する複数
の出力端子を持つ電圧印加手段と、前記スイッチ素子を
介して前記第一の電極と接続される信号検出手段と、を
含み、前記電圧印加手段は、隣り合う２つの出力端子の
出力信号波形が、ある一定の時間、同時にアクティブに
設定されることで、高周波発生源として機能する、こと
を特徴とする。
【００１５】［発明の概要］本願第１発明は、指に向か
って高周波を放射する網目状、若しくは櫛状に形成され
た電極と、指との間に静電容量を形成する多数の信号検
出用電極と、これらの信号検出用電極を順番に信号検出
回路に接続するための信号切替え手段を備えたものであ
る。
って高周波を放射する網目状、若しくは櫛状に形成され
た電極と、指との間に静電容量を形成する多数の信号検
出用電極と、これらの信号検出用電極を順番に信号検出
回路に接続するための信号切替え手段を備えたものであ
る。
【００１６】本願第２発明は、指との間に静電容量を形
成する多数の信号発生用電極と、これらの信号発生用電
極を順番に高周波発生手段に接続するための信号切替え
手段と、これらの静電容量を介して伝達される高周波を
検出するための網目状、若しくは櫛状に形成された電極
と信号検出手段とを備えたものである。
成する多数の信号発生用電極と、これらの信号発生用電
極を順番に高周波発生手段に接続するための信号切替え
手段と、これらの静電容量を介して伝達される高周波を
検出するための網目状、若しくは櫛状に形成された電極
と信号検出手段とを備えたものである。
【００１７】本願第３発明は、指に向かって高周波を放
射するための複数の短冊状に形成された電極と、これら
の信号発生用電極を順番に高周波発生手段に接続するた
めの信号切替え手段と、指との間に静電容量を形成する
多数の信号検出用電極と、これらの信号検出用電極を順
番に信号検出回路に接続するための信号切替え手段を備
えたものである。
射するための複数の短冊状に形成された電極と、これら
の信号発生用電極を順番に高周波発生手段に接続するた
めの信号切替え手段と、指との間に静電容量を形成する
多数の信号検出用電極と、これらの信号検出用電極を順
番に信号検出回路に接続するための信号切替え手段を備
えたものである。
【００１８】本願第４発明は、指に向かって矩形波を放
射するための複数の信号発生用電極が、指との間に静電
容量を形成する多数の信号検出用電極にスイッチ素子を
介して接続され、これらのスイッチ素子の導通状態を制
御する制御手段と、これらの信号検出用電極を順番に信
号検出回路に接続するための信号切替え手段と、を備
え、制御手段の隣り合う２つの出力端子の出力波形があ
る一定の時間、同時に高レベルに設定される。
射するための複数の信号発生用電極が、指との間に静電
容量を形成する多数の信号検出用電極にスイッチ素子を
介して接続され、これらのスイッチ素子の導通状態を制
御する制御手段と、これらの信号検出用電極を順番に信
号検出回路に接続するための信号切替え手段と、を備
え、制御手段の隣り合う２つの出力端子の出力波形があ
る一定の時間、同時に高レベルに設定される。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明は、その好ましい実施の形態におい
て、保護層を介して指を接触させることのできる平面を
持つ基板の該平面上に、互いに直交する走査信号配線
（図２のゲート電極用配線１４）および信号検出用配線
（図２のドレイン電極用配線１５）が複数本配置され、
走査信号配線および信号検出用配線が交差する領域に、
スイッチ素子（図２の２０）及び信号検出電極（図２の
１３）を備え、このスイッチ素子（図２の２０）は、信
号検出電極と信号検出用配線との間に接続され、そのゲ
ート端子が走査信号配線（図２のゲート電極用配線１
４）に接続されてなる検出単位を行列方向に２次元アレ
イ状に配置され、各信号検出電極の周囲を囲む開口を有
する信号発生電極（図２の１２）を有し、複数の走査信
号配線を順次アクティブとして各行のスイッチ素子を順
次に導通させる手段（図２のシフトレジスタ４０）と、
信号検出用配線に接続する信号検出手段（図２の５０）
を備え、走査信号配線（図２のゲート電極用配線１４）
がアクティブとされた行の信号検出電極（図２の１３）
は、信号検出用配線（図２のドレイン電極用配線１５）
を介して信号検出手段（図２の５０）と電気的に接続さ
れ、信号発生電極（図２の１２）に高周波発生源（図２
の３０）から高周波を印加し、各行の指の起伏の情報を
取得する。本発明の実施の形態においては、信号発生電
極（図４の２４）が、各行の前記検出単位に沿って延在
されてなる櫛歯状の平面形状を有するように構成しても
よい。
に説明する。本発明は、その好ましい実施の形態におい
て、保護層を介して指を接触させることのできる平面を
持つ基板の該平面上に、互いに直交する走査信号配線
（図２のゲート電極用配線１４）および信号検出用配線
（図２のドレイン電極用配線１５）が複数本配置され、
走査信号配線および信号検出用配線が交差する領域に、
スイッチ素子（図２の２０）及び信号検出電極（図２の
１３）を備え、このスイッチ素子（図２の２０）は、信
号検出電極と信号検出用配線との間に接続され、そのゲ
ート端子が走査信号配線（図２のゲート電極用配線１
４）に接続されてなる検出単位を行列方向に２次元アレ
イ状に配置され、各信号検出電極の周囲を囲む開口を有
する信号発生電極（図２の１２）を有し、複数の走査信
号配線を順次アクティブとして各行のスイッチ素子を順
次に導通させる手段（図２のシフトレジスタ４０）と、
信号検出用配線に接続する信号検出手段（図２の５０）
を備え、走査信号配線（図２のゲート電極用配線１４）
がアクティブとされた行の信号検出電極（図２の１３）
は、信号検出用配線（図２のドレイン電極用配線１５）
を介して信号検出手段（図２の５０）と電気的に接続さ
れ、信号発生電極（図２の１２）に高周波発生源（図２
の３０）から高周波を印加し、各行の指の起伏の情報を
取得する。本発明の実施の形態においては、信号発生電
極（図４の２４）が、各行の前記検出単位に沿って延在
されてなる櫛歯状の平面形状を有するように構成しても
よい。
【００２０】また、本発明は、その好ましい実施の形態
において、保護層を介して指を接触させることのできる
平面を持つ基板の該平面上に、互いに直交する走査信号
配線（図５のゲート電極配線１４）および信号供給配線
（図５のドレイン電極配線１５）が複数配置され、走査
信号配線および信号供給配線が交差する領域に、スイッ
チ素子（図５の２０）及び信号発生電極（図５の２２）
を備え、スイッチ素子は、信号発生電極と信号供給配線
との間に接続され、且つそのゲート端子が走査信号配線
に接続されてなる検出単位を行列方向に２次元アレイ状
に配置し、前記各信号発生電極の周囲を囲む開口を有す
る信号検出電極（図５の２２）と、複数の走査信号配線
（図５のゲート電極配線１４）を順次アクティブとして
各行のスイッチ素子を順次に導通させる手段（図５のシ
フトレジスタ４０）と、複数の信号供給線（図５のドレ
イン電極配線１５）と高周波信号発生源（図５の３０）
とを順次電気的に接続する手段（図５の第二のシフトレ
ジスタ４０′、第二のスイッチ素子２０′）と、信号検
出電極（図５の２３）に接続する信号検出手段（図５の
５０）と、を備え、走査信号配線（図５のゲート電極配
線１４）がアクティブとされた行の各信号発生電極（図
５の２２）には順次選択される各列の信号供給配線（図
５のドレイン電極配線１５）を介して高周波発生源（図
５の３０）から高周波信号が印加され、信号検出電極
（図５の２３）及び信号検出手段（図５の５０）を介し
て各行各列毎の指の起伏の情報を得る。
において、保護層を介して指を接触させることのできる
平面を持つ基板の該平面上に、互いに直交する走査信号
配線（図５のゲート電極配線１４）および信号供給配線
（図５のドレイン電極配線１５）が複数配置され、走査
信号配線および信号供給配線が交差する領域に、スイッ
チ素子（図５の２０）及び信号発生電極（図５の２２）
を備え、スイッチ素子は、信号発生電極と信号供給配線
との間に接続され、且つそのゲート端子が走査信号配線
に接続されてなる検出単位を行列方向に２次元アレイ状
に配置し、前記各信号発生電極の周囲を囲む開口を有す
る信号検出電極（図５の２２）と、複数の走査信号配線
（図５のゲート電極配線１４）を順次アクティブとして
各行のスイッチ素子を順次に導通させる手段（図５のシ
フトレジスタ４０）と、複数の信号供給線（図５のドレ
イン電極配線１５）と高周波信号発生源（図５の３０）
とを順次電気的に接続する手段（図５の第二のシフトレ
ジスタ４０′、第二のスイッチ素子２０′）と、信号検
出電極（図５の２３）に接続する信号検出手段（図５の
５０）と、を備え、走査信号配線（図５のゲート電極配
線１４）がアクティブとされた行の各信号発生電極（図
５の２２）には順次選択される各列の信号供給配線（図
５のドレイン電極配線１５）を介して高周波発生源（図
５の３０）から高周波信号が印加され、信号検出電極
（図５の２３）及び信号検出手段（図５の５０）を介し
て各行各列毎の指の起伏の情報を得る。
【００２１】また、本発明は、その好ましい実施の形態
において、保護層を介して指を接触させることのできる
平面を持つ基板の該平面上に、互いに直交する走査信号
配線（図６のゲート電極配線１４）および信号検出用配
線（図６のドレイン電極配線１４）が複数配置され、走
査信号配線および信号検出用配線が交差する領域に、ス
イッチ素子（図６の２０）及び信号検出電極（図６の１
３）を備え、スイッチ素子は、信号検出電極と信号検出
用配線との間に接続され、且つそのゲート電極が走査信
号配線に接続されてなる検出単位を行列方向に２次元ア
レイ状に配置し、各行の複数の前記信号検出電極（図６
の１３）に沿って配置される信号発生電極（図６の２
５）と、前記複数の走査信号配線を順次アクティブとし
て各行のスイッチ素子を順次に導通させる手段（図６の
シフトレジスタ４０）と、信号検出用配線に接続する信
号検出手段（図６の６０）と、複数の信号発生電極（図
６の２５）を、走査信号配線（図６のゲート電極配線１
４）がアクティブとなる時に、順次、高周波信号発生源
（図６の３０）に電気的に接続する手段と、を備え、走
査信号配線がアクティブとされた行の信号検出電極（図
６の１３）は、信号検出用配線（図６のドレイン電極配
線１４）を介して信号検出手段（図６の５０）と電気的
に接続され、信号発生電極（図６の２５）に高周波を順
次印加し各行の指の起伏の情報を得る。
において、保護層を介して指を接触させることのできる
平面を持つ基板の該平面上に、互いに直交する走査信号
配線（図６のゲート電極配線１４）および信号検出用配
線（図６のドレイン電極配線１４）が複数配置され、走
査信号配線および信号検出用配線が交差する領域に、ス
イッチ素子（図６の２０）及び信号検出電極（図６の１
３）を備え、スイッチ素子は、信号検出電極と信号検出
用配線との間に接続され、且つそのゲート電極が走査信
号配線に接続されてなる検出単位を行列方向に２次元ア
レイ状に配置し、各行の複数の前記信号検出電極（図６
の１３）に沿って配置される信号発生電極（図６の２
５）と、前記複数の走査信号配線を順次アクティブとし
て各行のスイッチ素子を順次に導通させる手段（図６の
シフトレジスタ４０）と、信号検出用配線に接続する信
号検出手段（図６の６０）と、複数の信号発生電極（図
６の２５）を、走査信号配線（図６のゲート電極配線１
４）がアクティブとなる時に、順次、高周波信号発生源
（図６の３０）に電気的に接続する手段と、を備え、走
査信号配線がアクティブとされた行の信号検出電極（図
６の１３）は、信号検出用配線（図６のドレイン電極配
線１４）を介して信号検出手段（図６の５０）と電気的
に接続され、信号発生電極（図６の２５）に高周波を順
次印加し各行の指の起伏の情報を得る。
【００２２】また、本発明は、その好ましい実施の形態
において、保護層を介して指を接触させることのできる
平面を持つ基板の該平面上に、互いに直交する走査信号
配線（図７のゲート電極配線１４）および信号検出用配
線（図７のドレイン電極配線１５）が複数配置され、走
査信号配線および信号検出用配線が交差する領域に、ス
イッチ素子（図７の２０）及び信号検出電極（図７の１
３）を備え、スイッチ素子は、信号検出電極と信号検出
用配線との間に接続され、且つその制御端子（ゲート電
極）が走査信号配線（図７のゲート電極配線１４）に接
続されてなる検出単位を行列方向に２次元アレイ状に配
置し、各行に沿って配置される信号発生電極（図７の２
６）を走査信号配線（図７のゲート電極配線１４）と兼
用し、信号検出用配線（図７のドレイン電極配線１５）
に接続する信号検出手段（図７の５０）と、走査信号配
線と兼用する信号発生電極の各行を順次アクティブと
し、且つ隣合う行でアクティブ幅が重なりを有する信号
を発生する手段（図７の４１）をを備えて構成される。
において、保護層を介して指を接触させることのできる
平面を持つ基板の該平面上に、互いに直交する走査信号
配線（図７のゲート電極配線１４）および信号検出用配
線（図７のドレイン電極配線１５）が複数配置され、走
査信号配線および信号検出用配線が交差する領域に、ス
イッチ素子（図７の２０）及び信号検出電極（図７の１
３）を備え、スイッチ素子は、信号検出電極と信号検出
用配線との間に接続され、且つその制御端子（ゲート電
極）が走査信号配線（図７のゲート電極配線１４）に接
続されてなる検出単位を行列方向に２次元アレイ状に配
置し、各行に沿って配置される信号発生電極（図７の２
６）を走査信号配線（図７のゲート電極配線１４）と兼
用し、信号検出用配線（図７のドレイン電極配線１５）
に接続する信号検出手段（図７の５０）と、走査信号配
線と兼用する信号発生電極の各行を順次アクティブと
し、且つ隣合う行でアクティブ幅が重なりを有する信号
を発生する手段（図７の４１）をを備えて構成される。
【００２３】
【実施例】上記した実施の形態について更に詳細に説明
すべく、本発明の実施例について図面を参照して以下に
説明する。
すべく、本発明の実施例について図面を参照して以下に
説明する。
【００２４】［実施例１］図１は、本発明の指紋画像入
力装置の第一の実施例を示す斜視図である。図１を参照
すると、この指紋画像入力装置は、絶縁性基板上１１上
に、信号発生電極１２、シフトレジスタ回路４０、信号
検出回路５０等を形成した信号発生・検出基板１０と、
信号発生電極１２に接続された高周波発生源３０と、を
備えて構成されている。図２は、この実施例の構成を模
式的に示す説明図である。更に、図３は、この実施例の
構成と動作を説明するための説明図である。
力装置の第一の実施例を示す斜視図である。図１を参照
すると、この指紋画像入力装置は、絶縁性基板上１１上
に、信号発生電極１２、シフトレジスタ回路４０、信号
検出回路５０等を形成した信号発生・検出基板１０と、
信号発生電極１２に接続された高周波発生源３０と、を
備えて構成されている。図２は、この実施例の構成を模
式的に示す説明図である。更に、図３は、この実施例の
構成と動作を説明するための説明図である。
【００２５】図２、及び図３に示すように、信号発生・
検出基板１０は、絶縁性基板上１１上に２次元配列した
複数の薄膜トランジスタ２０と、その上に形成した第一
の絶縁層１６と、更にその上に形成されて薄膜トランジ
スタ２０のソース電極に接続された信号検出電極１３
と、及び、信号検出電極１３を除く領域に網状に形成さ
れた信号発生電極１２と、その上に形成された第二の絶
縁層１７と、から構成されている。
検出基板１０は、絶縁性基板上１１上に２次元配列した
複数の薄膜トランジスタ２０と、その上に形成した第一
の絶縁層１６と、更にその上に形成されて薄膜トランジ
スタ２０のソース電極に接続された信号検出電極１３
と、及び、信号検出電極１３を除く領域に網状に形成さ
れた信号発生電極１２と、その上に形成された第二の絶
縁層１７と、から構成されている。
【００２６】２次元配列された薄膜トランジスタ２０
は、同一行の全てのゲート電極がゲート電極用配線１４
に接続され、これらの配線は、シフトレジスタ回路４０
の各出力端子に接続される。
は、同一行の全てのゲート電極がゲート電極用配線１４
に接続され、これらの配線は、シフトレジスタ回路４０
の各出力端子に接続される。
【００２７】更に、同一行の全てのドレイン電極がドレ
イン電極用配線１５に接続され、これらの配線は、信号
検出回路５０の各入力端子に接続される。
イン電極用配線１５に接続され、これらの配線は、信号
検出回路５０の各入力端子に接続される。
【００２８】次に、図１乃至図３を参照して、本発明の
実施例の動作について説明する。指紋を入力するときに
は、信号発生・検出基板１０の表面に入力したい指の領
域を接触させる。
実施例の動作について説明する。指紋を入力するときに
は、信号発生・検出基板１０の表面に入力したい指の領
域を接触させる。
【００２９】まず、シフトレジスタ回路４０の一番目の
出力をオン（高レベル）にして、第一行の全ての信号検
出電極１３を信号検出回路５０に電気的に接続する。こ
こで、高周波発生器３０により、信号発生電極１２に高
周波を印加すると、図３に示した３つの静電容量Ｃ１、
Ｃ２、Ｃｄを通して信号検出電極１３に電荷が投入され
る。
出力をオン（高レベル）にして、第一行の全ての信号検
出電極１３を信号検出回路５０に電気的に接続する。こ
こで、高周波発生器３０により、信号発生電極１２に高
周波を印加すると、図３に示した３つの静電容量Ｃ１、
Ｃ２、Ｃｄを通して信号検出電極１３に電荷が投入され
る。
【００３０】静電容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃｄは、それぞれ、
信号発生電極１２−指Ｆ、指Ｆ−信号検出電極１３、信
号発生電極１２−信号検出電極１３、の間に形成される
静電容量である。
信号発生電極１２−指Ｆ、指Ｆ−信号検出電極１３、信
号発生電極１２−信号検出電極１３、の間に形成される
静電容量である。
【００３１】ここで、Ｃ１>>Ｃ２となるようにこれらの
構成要素を設計すれば、信号検出電極１３に投入される
電荷量はほぼＣ２に比例する。Ｃ２は、信号検出電極１
３の近傍の指の起伏により決定されるので、信号検出回
路５０の出力は、第一行の指の起伏の情報、即ち、隆
線、谷線の情報を反映する。
構成要素を設計すれば、信号検出電極１３に投入される
電荷量はほぼＣ２に比例する。Ｃ２は、信号検出電極１
３の近傍の指の起伏により決定されるので、信号検出回
路５０の出力は、第一行の指の起伏の情報、即ち、隆
線、谷線の情報を反映する。
【００３２】こうして第一行の指紋情報を外部に記録し
た後、第二行以降の薄膜トランジスタについて同様の操
作を繰り返すことにより、指紋画像を得る。
た後、第二行以降の薄膜トランジスタについて同様の操
作を繰り返すことにより、指紋画像を得る。
【００３３】なお上記実施例では、絶縁性基板１１上に
薄膜トランジスタ２０を形成する例を説明したが、シリ
コン基板上に絶縁層を形成して、スイッチ素子を２次元
配列しても同様の効果が得られる。
薄膜トランジスタ２０を形成する例を説明したが、シリ
コン基板上に絶縁層を形成して、スイッチ素子を２次元
配列しても同様の効果が得られる。
【００３４】また、上記実施例では、信号発生電極１２
に高周波高周波を印加した例を示したが、本発明は、信
号発生電極に印加する波形を限定するものでなく、例え
ば方形波を用いてもよい。
に高周波高周波を印加した例を示したが、本発明は、信
号発生電極に印加する波形を限定するものでなく、例え
ば方形波を用いてもよい。
【００３５】また上記実施例では、多数の信号検出用電
極を時分割で信号検出回路に接続するための信号切替え
手段として、シフトレジスタ回路と多数配列した薄膜ト
ランジスタからなる構成を用いたが、例えば、薄膜トラ
ンジスタの代わりにバック・トウ・バック・ダイオード
を用いても用いてもよい。また、薄膜トランジスタとし
て、図３に示したプレイン型の他にも、順スタガー型、
逆スタガー型、セルフ・アライン型、等の種々のトラン
ジスタ構成を用いることも可能である。
極を時分割で信号検出回路に接続するための信号切替え
手段として、シフトレジスタ回路と多数配列した薄膜ト
ランジスタからなる構成を用いたが、例えば、薄膜トラ
ンジスタの代わりにバック・トウ・バック・ダイオード
を用いても用いてもよい。また、薄膜トランジスタとし
て、図３に示したプレイン型の他にも、順スタガー型、
逆スタガー型、セルフ・アライン型、等の種々のトラン
ジスタ構成を用いることも可能である。
【００３６】更に、上記実施例では、信号発生用電極１
２として網目状の電極を用いたが、本発明の信号電極の
形状はこれに限るものではない。
２として網目状の電極を用いたが、本発明の信号電極の
形状はこれに限るものではない。
【００３７】図４は、本発明の第一の実施例の変形例を
示す平面図である。図４に示すように、高周波発生源３
０に接続する信号発生用電極として櫛歯状電極２４を形
成しても同様の効果が得られる。
示す平面図である。図４に示すように、高周波発生源３
０に接続する信号発生用電極として櫛歯状電極２４を形
成しても同様の効果が得られる。
【００３８】上記実施例においては、電荷の投入を検出
しているため、指の帯電状態に影響されることがなく、
正確な容量検出が可能となる。従って、高い画質の指紋
画像の入力が可能となる。また、指に接触する位置に電
極を設ける必要が無いので、表面を保護層で覆うことが
でき、信頼性を向上する。
しているため、指の帯電状態に影響されることがなく、
正確な容量検出が可能となる。従って、高い画質の指紋
画像の入力が可能となる。また、指に接触する位置に電
極を設ける必要が無いので、表面を保護層で覆うことが
でき、信頼性を向上する。
【００３９】［実施例２］図５は、本発明の指紋画像入
力装置の第二の実施例の構成を示す説明図である。図５
において、図２と同一の構成要素には同一の参照番号を
付してある。前記第一の実施例では、１個の信号発生用
電極と複数の信号検出用電極を備えるが、本発明の第二
の実施例では、これらの電極の機能を交換して、１個の
信号検出用電極と、複数の信号発生用電極を備えた構成
としたものである。
力装置の第二の実施例の構成を示す説明図である。図５
において、図２と同一の構成要素には同一の参照番号を
付してある。前記第一の実施例では、１個の信号発生用
電極と複数の信号検出用電極を備えるが、本発明の第二
の実施例では、これらの電極の機能を交換して、１個の
信号検出用電極と、複数の信号発生用電極を備えた構成
としたものである。
【００４０】図５を参照すると、本発明の第二の実施例
の指紋画像入力装置は、２次元配列された複数の薄膜ト
ランジスタ２０と、信号発生用電極２２と、これらの薄
膜トランジスタ２０のゲート電極を第一のシフトレジス
タ回路４０に接続する配線群１４と、これらの薄膜トラ
ンジスタ２０のドレイン電極を接続し、第二の薄膜トラ
ンジスタ２０′を介して高周波発生源３０に接続する配
線群１５と、第二の薄膜トランジスタ２０のゲート電極
を順番にＯＮするための第二のシフトレジスタ回路４
０′と、一様に網目状に形成された信号検出用電極２３
と、信号検出用電極２３に接続された信号検出回路５０
と、を備えて構成される。
の指紋画像入力装置は、２次元配列された複数の薄膜ト
ランジスタ２０と、信号発生用電極２２と、これらの薄
膜トランジスタ２０のゲート電極を第一のシフトレジス
タ回路４０に接続する配線群１４と、これらの薄膜トラ
ンジスタ２０のドレイン電極を接続し、第二の薄膜トラ
ンジスタ２０′を介して高周波発生源３０に接続する配
線群１５と、第二の薄膜トランジスタ２０のゲート電極
を順番にＯＮするための第二のシフトレジスタ回路４
０′と、一様に網目状に形成された信号検出用電極２３
と、信号検出用電極２３に接続された信号検出回路５０
と、を備えて構成される。
【００４１】次に本発明の第二の実施例の動作について
説明する。
説明する。
【００４２】まず第一のシフトレジスタ回路４０の第一
行の出力電圧を高レベルに設定し、第一行の全ての信号
発生用電極２２に接続された薄膜トランジスタ２０をＯ
Ｎ状態にする。ここで、第二のシフトレジスタ回路４０
により第一列の配線１５の電圧を高レベルに設定する
と、第一行で第一列の信号発生用電極２２のみが高周波
発生源３０に電気的に接続される。ここで、信号検出用
電極２３に投入される信号を検出して、この第一行、第
一列の信号発生用電極２２の近傍の指の凹凸情報を得
る。
行の出力電圧を高レベルに設定し、第一行の全ての信号
発生用電極２２に接続された薄膜トランジスタ２０をＯ
Ｎ状態にする。ここで、第二のシフトレジスタ回路４０
により第一列の配線１５の電圧を高レベルに設定する
と、第一行で第一列の信号発生用電極２２のみが高周波
発生源３０に電気的に接続される。ここで、信号検出用
電極２３に投入される信号を検出して、この第一行、第
一列の信号発生用電極２２の近傍の指の凹凸情報を得
る。
【００４３】次に、第二列について同様の操作を行い、
第一行、第二列の信号発生用電極２２の近傍の指の凹凸
情報を得る。こうして第一行の全ての信号発生用電極２
２の近傍の指の凹凸情報を得た後に、第二行以降につい
てもこれらの操作を繰り返すことにより、指紋画像を得
る。
第一行、第二列の信号発生用電極２２の近傍の指の凹凸
情報を得る。こうして第一行の全ての信号発生用電極２
２の近傍の指の凹凸情報を得た後に、第二行以降につい
てもこれらの操作を繰り返すことにより、指紋画像を得
る。
【００４４】［実施例３］図６は、本発明の指紋画像入
力装置の第三の実施例の構成を示す説明図である。図６
において、図２と同一の構成要素には同一の参照番号を
付してある。図６を参照すると、本発明の第三の実施例
が、前記第一の実施例と異なるのは、信号発生用電極２
５を短冊状に分割し、シフトレジスタ回路４０により同
一行のゲート電極用配線１４の電圧を高レベルに設定す
るのと同じタイミングで、個々の信号発生用電極２５
を、信号発生源３０に電気的に接続する構成とした点で
ある。
力装置の第三の実施例の構成を示す説明図である。図６
において、図２と同一の構成要素には同一の参照番号を
付してある。図６を参照すると、本発明の第三の実施例
が、前記第一の実施例と異なるのは、信号発生用電極２
５を短冊状に分割し、シフトレジスタ回路４０により同
一行のゲート電極用配線１４の電圧を高レベルに設定す
るのと同じタイミングで、個々の信号発生用電極２５
を、信号発生源３０に電気的に接続する構成とした点で
ある。
【００４５】次に本発明の第三の実施例の動作について
説明する。
説明する。
【００４６】まずシフトレジスタ回路４０の第一行の出
力電圧を高レベルに設定すると、スイッチ素子２７が導
通し第一行の信号発生用電極２５のみが高周波発生源３
０に電気的に接続される。同時に、薄膜トランジスタ２
０が導通し第一行の全ての信号発生用電極２２が信号検
出回路５０のそれぞれに対応した入力端子に電気的に接
続される。こうして第一行の信号検出用電極１３全てに
個々に投入される信号を検出して、この第一行の信号検
出用電極１３の近傍の指の凹凸情報を得る。
力電圧を高レベルに設定すると、スイッチ素子２７が導
通し第一行の信号発生用電極２５のみが高周波発生源３
０に電気的に接続される。同時に、薄膜トランジスタ２
０が導通し第一行の全ての信号発生用電極２２が信号検
出回路５０のそれぞれに対応した入力端子に電気的に接
続される。こうして第一行の信号検出用電極１３全てに
個々に投入される信号を検出して、この第一行の信号検
出用電極１３の近傍の指の凹凸情報を得る。
【００４７】次に、第二行以降について同様の操作を行
い、それぞれの行の信号検出用電極１３の近傍の指の凹
凸情報を得ることにより、指紋画像を得る。
い、それぞれの行の信号検出用電極１３の近傍の指の凹
凸情報を得ることにより、指紋画像を得る。
【００４８】［実施例４］ 図７は、本発明の指紋画像入力装置の第四の実施例の構
成を示す説明図である。図７において、図２と同一の構
成要素には同一の参照番号を付してある。図７を参照す
ると、本発明の第四の実施例が、前記第三の実施例と相
違する点は、分割された信号発生用電極２６が、薄膜ト
ランジスタ２０のゲート電極用配線の機能を果たすこ
と、シフトレジスタ回路４１の隣り合う端子の出力信号
波形が、時間軸上オーバーラップする（高レベル期間同
士が重なる）こと、及びスイッチ素子２７、信号発生源
３０が不要であることである。
成を示す説明図である。図７において、図２と同一の構
成要素には同一の参照番号を付してある。図７を参照す
ると、本発明の第四の実施例が、前記第三の実施例と相
違する点は、分割された信号発生用電極２６が、薄膜ト
ランジスタ２０のゲート電極用配線の機能を果たすこ
と、シフトレジスタ回路４１の隣り合う端子の出力信号
波形が、時間軸上オーバーラップする（高レベル期間同
士が重なる）こと、及びスイッチ素子２７、信号発生源
３０が不要であることである。
【００４９】次に本発明の指紋画像入力装置の第四の実
施例の動作について説明する。
施例の動作について説明する。
【００５０】まず、シフトレジスタ回路４１の出力のタ
イミングＡにおいて、第一行のゲート電極用配線２６ａ
の出力電圧が高レベルに設定される。このとき、第一行
の薄膜トランジスタ２０が導通し、第一行の全ての信号
検出用電極１３が信号検出回路５０の対応した入力端子
に電気的に接続される。他の行の薄膜トランジスタ２０
は全て非導通状態である。
イミングＡにおいて、第一行のゲート電極用配線２６ａ
の出力電圧が高レベルに設定される。このとき、第一行
の薄膜トランジスタ２０が導通し、第一行の全ての信号
検出用電極１３が信号検出回路５０の対応した入力端子
に電気的に接続される。他の行の薄膜トランジスタ２０
は全て非導通状態である。
【００５１】次に、シフトレジスタ回路４１の出力のタ
イミングＢにおいて、第二行のゲート電極用配線２６ｂ
の出力電圧が高レベルに設定される。この瞬間に、第二
行のゲート電極用配線２６ｂから、第一行第一列の信号
検出電極１３に電荷が投入され、信号検出回路５０の第
一列に対応する回路はこの電荷量に比例した信号を出力
する。投入される電荷量は、おおよそ、第一行第一列の
信号検出用電極１３とこれに対向する指（不図示）の間
の静電容量と、シフトレジスタ回路４１の出力振幅電圧
の積に比例し、このため、例えば第一行第一列の信号検
出用電極１３と指との間の距離、即ち、この場所での、
指の凹凸の情報を得ることができる。こうして、信号検
出回路５０の全ての出力を調べることにより、第一行の
全ての信号検出用電極１３の近傍での指の凹凸情報が得
る。次に、シフトレジスタ回路４１の出力のタイミング
Ｃにおいて同様の操作を行い、第二行の信号検出用電極
１３の近傍の指の凹凸情報を得る。以下同様にしてこれ
以降の指の凹凸情報を入力して、指紋画像を得る。
イミングＢにおいて、第二行のゲート電極用配線２６ｂ
の出力電圧が高レベルに設定される。この瞬間に、第二
行のゲート電極用配線２６ｂから、第一行第一列の信号
検出電極１３に電荷が投入され、信号検出回路５０の第
一列に対応する回路はこの電荷量に比例した信号を出力
する。投入される電荷量は、おおよそ、第一行第一列の
信号検出用電極１３とこれに対向する指（不図示）の間
の静電容量と、シフトレジスタ回路４１の出力振幅電圧
の積に比例し、このため、例えば第一行第一列の信号検
出用電極１３と指との間の距離、即ち、この場所での、
指の凹凸の情報を得ることができる。こうして、信号検
出回路５０の全ての出力を調べることにより、第一行の
全ての信号検出用電極１３の近傍での指の凹凸情報が得
る。次に、シフトレジスタ回路４１の出力のタイミング
Ｃにおいて同様の操作を行い、第二行の信号検出用電極
１３の近傍の指の凹凸情報を得る。以下同様にしてこれ
以降の指の凹凸情報を入力して、指紋画像を得る。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記記載の効果を奏する。
記記載の効果を奏する。
【００５３】第一の効果は、指の帯電状態に影響されな
い、正確な容量検出が可能であり、高い画質の指紋画像
の入力が可能となる、ということである。その理由は、
本発明においては、電荷の投入を検出するためである。
い、正確な容量検出が可能であり、高い画質の指紋画像
の入力が可能となる、ということである。その理由は、
本発明においては、電荷の投入を検出するためである。
【００５４】第二の効果は、表面を保護層で覆うことが
でき、信頼性の高い装置が得られる、ということであ
る。その理由は、指に接触する位置に電極を設ける必要
が無いためである。
でき、信頼性の高い装置が得られる、ということであ
る。その理由は、指に接触する位置に電極を設ける必要
が無いためである。
【図１】本発明の指紋画像入力装置の第一の実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】本発明の指紋画像入力装置の第一の実施例の構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図３】本発明の指紋画像入力装置の第一の実施例の動
作を説明するための説明図である。
作を説明するための説明図である。
【図４】本発明の指紋画像入力装置の第一の実施例の変
形例を示す説明図である。
形例を示す説明図である。
【図５】本発明の指紋画像入力装置の第二の実施例の構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図６】本発明の指紋画像入力装置の第三の実施例の構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図７】本発明の指紋画像入力装置の第四の実施例の構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図８】従来の静電容量検出型の指紋画像入力装置の構
成を示す斜視図である。
成を示す斜視図である。
１０ 信号発生・検出基板 １１ 絶縁性基板 １２ 信号発生電極 １３ 信号検出電極 １４ ゲート電極用配線 １５ ドレイン電極用配線 １６ 第一絶縁層 １７ 第二絶縁膜 ２０ 薄膜トランジスタ ２２ 信号発生電極 ２３ 信号検出電極 ２４ 信号発生電極 ２５ 信号発生電極 ２６ ゲート電極用配線兼用信号発生電極 ３０ 高周波発生源 ４０ シフトレジスタ回路 ４１ シフトレジスタ回路 ５０ 信号検出回路 １１１ 基板 １１２ 電極 １１３ スイッチ素子 １１４ Ｙ配線 １１５ Ｘ配線 １１６ 静電容量検出回路 １１７ 駆動回路 １２１ Ｘ配線の寄生容量 １２２ 隆線−電極間の静電容量 １２３ 谷線−電極間の静電容量
Claims (12)
- 【請求項１】保護層を介して指を接触させることのでき
る平面を持つ基板と、 前記平面上に２次元配列された複数の第一の電極と、 前記第一の電極に各々に対応して設けられた複数のスイ
ッチ素子と、 を含み、 前記指と前記各第一の電極との間に形成される静電容量
を検出することにより指紋画像を得る指紋画像入力装置
において、 前記平面上に網目状、若しくは櫛歯状に形成された第二
の電極と、 前記第二の電極に接続され前記第二の電極に高周波を印
加する信号発生手段と、 前記スイッチ素子を順番に導通状態とすることにより前
記第一の電極を信号検出手段に電気的に接続する前記ス
イッチ素子の制御手段と、 を含むことを特徴とする指紋画像入力装置。 - 【請求項２】保護層を介して指を接触させることのでき
る平面を持つ基板と、 前記平面上に２次元配列された複数の第一の電極と、 前記複数の第一の電極の各々に対応して設けられた複数
のスイッチ素子と、 を含み、 前記指と前記各第一の電極との間に形成される静電容量
を検出することにより指紋画像を得る指紋画像入力装置
において、 前記平面上に網目状、若しくは櫛歯状に形成された第二
の電極と、 前記複数の第二の電極に接続された信号検出手段と、 前記スイッチ素子を順番に導通状態にすることにより前
記第一の電極に高周波発生手段を電気的に接続する前記
スイッチ素子の制御手段と、 を含むことを特徴とする指紋画像入力装置。 - 【請求項３】保護層を介して指を接触させることのでき
る平面を持つ基板と、 前記平面上に２次元配列された複数の第一の電極と、 前記複数の第一の電極の各々に対応して設けられた複数
の第一のスイッチ素子と、 を含み、 前記指と前記各第一の電極との間に形成される静電容量
を検出することにより指紋画像を得る指紋画像入力装置
において、 前記平面上に短冊状に形成された複数の第二の電極と、 前記複数の第二の電極の各々に対応して設けられた第二
のスイッチ素子と、 前記複数の第二のスイッチ素子を各々順番に導通状態に
することにより前記第二の電極に高周波発生手段を電気
的に接続し、同時に、前記第一のスイッチ素子を順番に
導通状態にすることにより、前記第一の電極に信号検出
手段を電気的に接続する、前記第一のスイッチ素子、及
び、前記第二のスイッチ素子の制御手段と、 を含むことを特徴とする指紋画像入力装置。 - 【請求項４】保護層を介して指を接触させることのでき
る平面を持つ基板と、 前記平面上に２次元配列された複数の第一の電極と、 前記第一の電極の各々に対応して設けられたスイッチ素
子と、 を含み、 前記指と前記各第一の電極との間に形成される静電容量
を検出することにより指紋画像を得る指紋画像入力装置
において、 前記平面上に短冊状に形成され、前記スイッチ素子の導
通状態を制御するように前記スイッチ素子に接続された
複数の第二の電極と、 前記第二の電極の各々に対して順番に電圧を印加する複
数の出力端子を持つ電圧印加手段と、 前記スイッチ素子を介して前記第一の電極と接続される
信号検出手段と、 を含み、 前記電圧印加手段は、隣り合う２つの出力端子の出力信
号波形が、ある一定の時間、同時にアクティブに設定さ
れることで、高周波発生源として機能する、ことを特徴
とする指紋画像入力装置。 - 【請求項５】前記基板が、絶縁性基板もしくは結晶シリ
コンウェハよりなる、ことを特徴とする、請求項１乃至
４のいずれか一に記載の指紋画像入力装置。 - 【請求項６】前記スイッチ素子が、薄膜半導体、あるい
は結晶シリコンで形成するトランジスタ、及びバック・
トウ・バック・ダイオードからなる群のうちの少なくと
もいずれか一であることを特徴とする請求項１乃至４の
いずれか一に記載の指紋画像入力装置。 - 【請求項７】基板平面上に互いに直交する走査信号配線
および信号検出用配線が複数本配置され、 前記走査信号配線および前記信号検出用配線が交差する
領域に、スイッチ素子及び信号検出電極を備え、前記ス
イッチ素子は、前記信号検出電極と前記信号検出用配線
との間に接続され、且つその制御端子が前記走査信号配
線に接続されて前記領域の検出単位を構成し、前記検出
単位は行列方向に２次元アレイ状に配置され、前記各信
号検出電極の周囲を囲む開口を有する信号発生電極と、 前記複数の走査信号配線を順次アクティブとして各行の
スイッチ素子を順次に導通させる手段と、 前記信号検出用配線に接続する信号検出手段と、 を備え、 前記走査信号配線がアクティブとされた行の前記信号検
出電極は前記信号検出用配線を介して前記信号検出手段
と電気的に接続され、前記信号発生電極に高周波を印加
し各行の指の起伏の情報を得る、ように構成されてなる
ことを特徴とする指紋画像入力装置。 - 【請求項８】前記信号発生電極が、各行の前記検出単位
に沿って延在されてなる櫛歯状の平面形状を有する、こ
とを特徴とする請求項６記載の指紋画像入力装置。 - 【請求項９】基板面上に、互いに直交する走査信号配線
および信号供給配線が複数本配置され、 前記走査信号配線および前記信号供給配線が交差する領
域に、スイッチ素子及び信号発生電極を備え、前記スイ
ッチ素子は、前記信号発生電極と前記信号供給配線との
間に接続され、且つその制御端子が前記走査信号配線に
接続されて前記領域の検出単位を構成し、前記検出単位
は行列方向に２次元アレイ状に配置され、 前記各信号発生電極の周囲を囲む開口を有する信号検出
電極と、 前記複数の走査信号配線を順次アクティブとして各行の
スイッチ素子を順次に導通させる手段と、 前記複数の信号供給線と高周波信号発生源とを順次電気
的に接続する手段と、 前記信号検出電極に接続する信号検出手段と、 を備え、 前記走査信号配線がアクティブとされた行の各前記信号
発生電極には順次選択される各列の前記信号供給配線を
介して高周波信号が印加され、前記信号検出電極及び信
号検出手段を介して前記各行各列毎の指の起伏の情報を
得る、ように構成されてなることを特徴とする指紋画像
入力装置。 - 【請求項１０】基板平面上に、互いに直交する走査信号
配線および信号検出用配線が複数配置され、 前記走査信号配線および前記信号検出用配線が交差する
領域に、スイッチ素子及び信号検出電極を備え、前記ス
イッチ素子は、前記信号検出電極と前記信号検出用配線
との間に接続され、且つその制御端子が前記走査信号配
線に接続されて前記領域の検出単位を構成し、前記検出
単位は行列方向に２次元アレイ状に配置され、 各行の複数の前記信号検出電極に沿って配置される信号
発生電極と、 前記複数の走査信号配線を順次アクティブとして各行の
スイッチ素子を順次に導通させる手段と、 前記信号検出用配線に接続する信号検出手段と、 前記複数の信号発生電極を、前記走査信号配線がアクテ
ィブとなる時に、順次、高周波信号発生源に電気的に接
続する手段と、 を備え、 前記走査信号配線がアクティブとされた行の前記信号検
出電極は前記信号検出用配線を介して前記信号検出手段
と電気的に接続され、且つ前記信号発生電極に高周波を
印加し各行の指の起伏の情報を得る、ように構成されて
なることを特徴とする指紋画像入力装置。 - 【請求項１１】基板面上に、互いに直交する走査信号配
線および信号検出用配線が複数配置され、 前記走査信号配線および前記信号検出用配線が交差する
領域に、スイッチ素子及び信号検出電極を備え、前記ス
イッチ素子は、前記信号検出電極と前記信号検出用配線
との間に接続され、且つその制御端子が前記走査信号配
線に接続されて前記領域の検出単位を構成し、前記検出
単位は行列方向に２次元アレイ状に配置され、 各行の複数の前記信号検出電極に沿って配置される信号
発生電極を前記走査信号配線と兼用し、 前記信号検出用配線に接続する信号検出手段と、 前記複数の信号発生電極を前記走査信号配線と兼用し、 前記走査信号配線と兼用する信号発生電極の各行を順次
アクティブとし、且つ隣合う行でアクティブ幅が重なり
を有する信号を発生することで、前記信号発生電極に等
価的に高周波信号を印加する手段と、 を備えたことを特徴とする指紋画像入力装置。 - 【請求項１２】前記基板の表面上を保護層で覆い該保護
層に前記指が接触される、ことを特徴とする請求項７乃
至１０のいずれか一に記載の指紋画像入力装置。
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