JPH0381171B2 - - Google Patents

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JPH0381171B2
JPH0381171B2 JP25074387A JP25074387A JPH0381171B2 JP H0381171 B2 JPH0381171 B2 JP H0381171B2 JP 25074387 A JP25074387 A JP 25074387A JP 25074387 A JP25074387 A JP 25074387A JP H0381171 B2 JPH0381171 B2 JP H0381171B2
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JP
Japan
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electrodes
line
drive
electrode
line electrodes
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JP25074387A
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Japanese (ja)
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JPH0194418A (en
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Teruhiko Tamori
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Enitsukusu Kk
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Enitsukusu Kk
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は感圧導電物質を利用した指紋パターン
検出用マトリツクス電極の駆動回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a drive circuit for a matrix electrode for detecting a fingerprint pattern using a pressure-sensitive conductive material.

(従来技術) 従来、面上に働く圧力の分布状態を測定した
り、キーボードスイツチのキーの押下状態を検出
するのにマトリクス電極が用いられている。また
本発明は指紋パターンを検出するのに従来の光学
式検出法に代つてこのようなマトリクス電極を用
いた圧力式検出法を特願昭62−35489号で提案し
ている。
(Prior Art) Conventionally, matrix electrodes have been used to measure the distribution of pressure acting on a surface or to detect the pressed state of a key on a keyboard switch. The present invention also proposes a pressure detection method using such a matrix electrode in place of the conventional optical detection method for detecting fingerprint patterns in Japanese Patent Application No. 62-35489.

第9図は感圧導電物質を用いた従来の指紋パタ
ーン検出用マトリツクス電極の駆動回路を示して
おり、図中感圧導電物質の示す抵抗値をR1〜R4
として示した。マトリクス電極はマトリクスドラ
イバ1により駆動される複数本(図示した例では
3本))の平行なライン電極KD1,KD2,KD3
…とマトリクスレシバー2に接続された複数本
(図示した例では3本)の平行なライン電極KR1
KR2,KR3,…とを感圧導電物質を挟んで互いに
交差するように配置して構成したものである。感
圧導電物質はそれに加える圧力の強さに応じて抵
抗値が第10図に示すように変化する抵抗特性を
有しているので、ライン電極の交差点近傍が加圧
されるとその部分の抵抗値が減少してマトリクス
ドライバ1からライン電極KD1,KD2,KD3,…
を介して出力される駆動信号のライン電極KR1
KR2,KR3,…を介してマトリクスレシバー2に
より受信させる信号のレベルが最も大きくなるこ
とからどの交差点が加圧されたかが判別できる。
たとえば、斜線を施して示した交差点部位Aが加
圧されると、その部位の抵抗値R1が最も小さく
なるのでマトリクスドライバ1からライン電極
KD2を介して出力する駆動信号がライン電極KD1
を介してマトリクスレシーバ2に流れ込む際の信
号レベルにより交差点部位Aが加圧されたことが
判別できる。
Figure 9 shows a drive circuit for a conventional fingerprint pattern detection matrix electrode using a pressure -sensitive conductive material .
It was shown as The matrix electrodes are a plurality of (three in the illustrated example) parallel line electrodes KD 1 , KD 2 , KD 3 , which are driven by the matrix driver 1 .
... and multiple (three in the illustrated example) parallel line electrodes KR 1 connected to the matrix receiver 2,
KR 2 , KR 3 , ... are arranged so as to cross each other with a pressure-sensitive conductive material in between. A pressure-sensitive conductive material has a resistance characteristic in which the resistance value changes as shown in Figure 10 depending on the strength of the pressure applied to it, so when pressure is applied near the intersection of the line electrodes, the resistance of that part changes. The value decreases and the line electrodes KD 1 , KD 2 , KD 3 ,...
Line electrode KR 1 of the drive signal outputted through ,
Since the level of the signal received by the matrix receiver 2 via KR 2 , KR 3 , . . . becomes the highest, it is possible to determine which intersection is pressurized.
For example, when pressure is applied to the intersection point A shown with diagonal lines, the resistance value R 1 at that point is the smallest, so the line electrode is connected to the matrix driver 1.
The drive signal output via KD 2 is connected to line electrode KD 1.
It can be determined that the intersection area A is pressurized based on the signal level when the signal flows into the matrix receiver 2 via the .

ところがこのようなマトリクス電極において、
交差点部位B,C,Dが加圧されて交差点部位A
が加圧されていない場合を考えてみると、交差点
部位B,C,D近傍の抵抗値R2,R3,R4は減少
するので上述した交差点部位Aが加圧された場合
と同様に、マトリクスドライバ1からライン電極
KD2を介して出力される駆動信号は抵抗値R2
介してライン電極KR2を通りマトリクスレシーバ
2に入力されるので交差点部位Bの加圧が判別さ
れ、マトリクスドライバ1からライン電極KD3
介して出力される駆動信号は抵抗値R3を介して
ライン電極KR2を通り、また抵抗R4を介してラ
イン電極KR1を通つてマトリクスレシーバ2に入
力されるので交差点部位CおよびDの加圧が判別
される。この限りにおいては正確な加圧点の判別
ができる。ところが、交差点部位Aについては、
加圧されていないためにマトリクスドライバ1か
らライン電極KD2を介して駆動信号が出力しても
ライン電極KR1を介してマトリクスレシーバ2に
入力することはないが、ライン電極KD2を介して
出力する駆動信号は図中に破線で示したように、
交差点部位Bの抵抗R2を介して一旦ライン電極
KR2に流れ、次いで交差点部位Cの抵抗R3を介
して今度はライン電極KD3に流れ、さらに交差点
部位Dの抵抗R4を介してライン電極KR1に流れ
てマトリクスレシーバ2に入力するため、この回
り込み信号によりあたかも交差点部位Aが加圧さ
れているかのように誤つて判別されてしまう。
However, in such a matrix electrode,
Intersection area B, C, and D are pressurized and intersection area A
If we consider the case where is not pressurized, the resistance values R 2 , R 3 , and R 4 near the intersection points B, C, and D will decrease, similar to the case where the intersection point A is pressurized. , line electrode from matrix driver 1
The drive signal outputted via KD 2 is inputted to the matrix receiver 2 through the line electrode KR 2 via the resistance value R 2 , so that pressurization at the intersection point B is determined, and the drive signal is transferred from the matrix driver 1 to the line electrode KD 3 . The drive signal outputted through the resistor R3 passes through the line electrode KR2 , and is also input to the matrix receiver 2 through the line electrode KR1 via the resistor R4 , so the intersection points C and D Pressure is determined. As long as this is the case, it is possible to accurately determine the pressurizing point. However, regarding intersection point A,
Because it is not pressurized, even if the drive signal is output from the matrix driver 1 via the line electrode KD 2 , it will not be input to the matrix receiver 2 via the line electrode KR 1 , but it will be input via the line electrode KD 2 . The drive signal to be output is as shown by the broken line in the figure.
Once connected to the line electrode via the resistance R2 at the intersection point B
KR 2 , then flows to line electrode KD 3 via resistance R 3 at intersection point C, then flows to line electrode KR 1 via resistance R 4 at intersection point D, and is input to matrix receiver 2. This detour signal causes the intersection area A to be erroneously determined as if it were pressurized.

そこでこのような信号の回り込みによる誤判別
を防ぐために、第11図に示すように、交差する
ライン電極間に交差点部位ごとに回り込み防止用
のダイオードD1〜D9を抵抗r1〜r9と直列に接続す
る方法が提案されている(たとえば特開昭61−
234418号)。このような回路構成にすれば、たと
えば上記回り込み信号についてはダイオードD4
が駆動信号の流れと逆方向になるので信号の回り
込みを防止することができ、交差点部位における
ライン電極間の抵抗値だけによりその交差点部位
の加圧の有無を正確に判別することができること
になる。
Therefore, in order to prevent such misjudgment due to signal wraparound, as shown in FIG. 11, diodes D 1 to D 9 for preventing wraparound are connected to resistors r 1 to r 9 at each intersection point between the intersecting line electrodes. A method of connecting in series has been proposed (for example, in
No. 234418). With this circuit configuration, for example, for the above loop signal, diode D4
Since the flow is in the opposite direction to the flow of the drive signal, it is possible to prevent the signal from going around, and it is possible to accurately determine whether or not the intersection is pressurized just by the resistance value between the line electrodes at the intersection. .

このようにダイオードを用いて信号の回り込み
防止を行うようにしたマトリクス電極駆動回路は
マトリクスの交差点部位数に等しい数だけの回り
込み防止用ダイオードが必要になり、そのダイオ
ードを形成または挿入するための回路スペースが
必要になるが、指紋の検出のように指紋の凹凸が
たとえば1mm当たり4本という非常に微細な密度
になると交差点部位数を極めて多く設けなければ
ならなくなり、その各交差点部位ごとに回り込み
防止用のダイオードを設けることはスペース上の
理由から製品が困難になる。またそれに伴なつて
マトリクス回路も半導体ウエーハのような基板が
必要となりコスト高になる。指紋パターンの検出
にはマトリクス電極の交差点部位数が90000ポイ
ント程度必要と考えられるので回り込み防止用の
ダイオード数も90000個になり、量産性が悪く実
現は不可能に近い。
A matrix electrode drive circuit that uses diodes to prevent signal wraparound in this way requires a number of wraparound prevention diodes equal to the number of matrix intersection points, and a circuit for forming or inserting the diodes is required. Although space is required, when the unevenness of fingerprints becomes extremely fine, such as 4 lines per 1 mm, as in the case of fingerprint detection, it is necessary to provide an extremely large number of intersection points, and each intersection point must be designed to prevent wraparound. Providing a diode for this would make the product difficult due to space considerations. Further, along with this, the matrix circuit also requires a substrate such as a semiconductor wafer, which increases the cost. It is thought that approximately 90,000 intersection points of matrix electrodes are required to detect a fingerprint pattern, so the number of diodes to prevent wraparound would also be 90,000, making mass production difficult and almost impossible.

(発明の目的および構成) 本発明は上記の点にかんがみてなされたもの
で、信号回り込み防止用のダイオードを設けるこ
となく駆動方法の工夫により信号の回り込みを防
止して小さいスペースに多くのライン電極を形成
でき微細な指紋パターンの検出を可能にすること
を目的とし、この目的を達成するために、駆動信
号を出力するドライバ回路に接続された複数本の
駆動用ライン電極とレシーバ回路により順次選択
される複数本の選択用ライン電極とを交差するよ
うに配置し、ドライバ回路により駆動用ライン電
極に順次駆動信号を印加するとともに駆動信号が
印加されないライン電極は低インピーダンスの一
定電位に維持するように構成した。
(Objective and Structure of the Invention) The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to prevent signal loop-around by devising a driving method without providing a diode for preventing signal loop-around, and to install many line electrodes in a small space. In order to achieve this purpose, multiple drive line electrodes connected to a driver circuit that outputs drive signals and a receiver circuit sequentially select A driver circuit sequentially applies drive signals to the drive line electrodes and maintains line electrodes to which no drive signal is applied at a constant potential with low impedance. It was configured as follows.

(実施例) 以下本発明を図面に基づいて説明する。(Example) The present invention will be explained below based on the drawings.

第1図は本発明による指紋パターン検出用マト
リクス電極の駆動回路の一実施例のブロツク線図
である。ここに例示したマトリクス電極は指紋パ
ターンの検出に用いられる指紋入力板に組込まれ
たものであり、10がその指紋入力板で、その構
造は第2図に示すようになつており、この板上に
鎖線で示したように指紋を検出したい指Fを押し
付ける。この指紋入力板10には第2図を参照し
て後述するように、ライン電極KD1,KD2
KD3,…とKR1,KR2,KR3,…とが電気的に絶
縁され且つ直交して交差するように配置されてい
る。11は第9図で説明したマトリクスドライバ
1と同様なデータドライバで、発振器12からの
発振出力(たとえば1MHz)をライン電極KD1
KD2,KD3,…に所定の時間間隔で駆動信号とし
て順次送出する。13a,13b,13c,…は
ライン電極KD1,KD2,KD3,…にそれぞれ接続
されたC−MOSインバータ、14は第9図に示
したマトリクスレシーバ2と同様なデータレシー
バで、ライン電極KR1,KR2,KR3,…の信号を
順次選択して受けて指紋信号として時系列で出力
する。15はデータレシーバ14から出力する指
紋信号を増幅する低雑音増幅器であり、この増幅
器15で増幅された指紋信号はその後登録や判別
などに必要な処理が行われる。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a driving circuit for a matrix electrode for fingerprint pattern detection according to the present invention. The matrix electrode illustrated here is incorporated into a fingerprint input board used for detecting fingerprint patterns, and 10 is the fingerprint input board, whose structure is shown in Fig. 2. Press the finger F whose fingerprint you want to detect on the screen as shown by the chain line. This fingerprint input board 10 has line electrodes KD 1 , KD 2 ,
KD 3 , . . . and KR 1 , KR 2 , KR 3 , . . . are arranged so as to be electrically insulated and orthogonal to each other. Reference numeral 11 is a data driver similar to the matrix driver 1 explained in FIG.
It is sequentially sent as a drive signal to KD 2 , KD 3 , . . . at predetermined time intervals. 13a, 13b, 13c, . . . are C-MOS inverters connected to the line electrodes KD 1 , KD 2 , KD 3 , . . . , and 14 is a data receiver similar to the matrix receiver 2 shown in FIG. The signals of KR 1 , KR 2 , KR 3 , ... are selected and received in sequence and are output in time series as fingerprint signals. Reference numeral 15 denotes a low-noise amplifier that amplifies the fingerprint signal output from the data receiver 14, and the fingerprint signal amplified by this amplifier 15 is then subjected to necessary processing for registration, discrimination, etc.

さて、指紋入力板10は第2図に断面構造を示
すように、アルミナ、ガラスまたはエポキシなど
の絶縁基板10aの下面に複数本のライン電極
KR1,KR2,KR3,…(図にはその1つKR1を例
示してある)が蒸着などにより形成され、上面に
は複数本のライン電極KD1,KD2,KD3,…が同
様の方法で形成されている。
Now, the fingerprint input board 10 has a plurality of line electrodes on the bottom surface of an insulating substrate 10a made of alumina, glass, or epoxy, as shown in the cross-sectional structure in FIG.
KR 1 , KR 2 , KR 3 , ... (one of them, KR 1 is shown as an example in the figure) are formed by vapor deposition, etc., and a plurality of line electrodes KD 1 , KD 2 , KD 3 , ... are formed on the upper surface. are formed in a similar manner.

一方、絶縁基板10aの上面には、第3図に示
すように、下面に形成されたライン電極KR1
KR2,KR3,…に沿つてその直上に広がりのある
ランドLRが上面のライン電極KD1,KD2,KD3
…とはわずかに離間して形成されており、各ラン
ドLRと下面のライン電極KR1,KR2,KR3,…
とは両ライン電極の交差部位近傍において絶縁基
板10aを貫通して電気的に導通されている。ま
た絶縁基板10aの上面に形成されたライン電極
KD1,KD2,KD3,…の前記ランドLRと対応し
た位置にはやはりランドLDが形成されている。
なお、第3図にはランドLRおよびLDがライン電
極の交差部位ごとに区別できるようにたとえば
LR11,LD11のような参照番号を付して示してあ
る。
On the other hand, on the upper surface of the insulating substrate 10a, as shown in FIG. 3, line electrodes KR 1 ,
Line electrodes KD 1 , KD 2 , KD 3 , KD 1 , KD 2 , KD 3 , KD 1 , KD 2 , KD 3 , etc. along KR 2 , KR 3 , … have wide lands LR on the upper surface.
... are formed slightly apart from each land LR and the line electrodes KR 1 , KR 2 , KR 3 , ... on the lower surface.
and are electrically connected to each other through the insulating substrate 10a near the intersection of both line electrodes. In addition, line electrodes formed on the upper surface of the insulating substrate 10a
Lands LD are also formed at positions KD 1 , KD 2 , KD 3 , . . . corresponding to the lands LR.
In addition, in Figure 3, lands LR and LD are shown for example so that they can be distinguished for each crossing point of the line electrodes.
They are indicated by reference numbers such as LR 11 , LD 11 .

再び第2図にもどつて説明すると、ライン電極
が形成された絶縁基板10a上にはABS樹脂ま
たはアルミナなどの絶縁板10bに前記ランド
LRまたはLDの間隔(この間隔は絶縁基板10a
の上面および下面に形成されたライン電極どうし
の交差点部位の間隔に等しく、たとえば50μm程
度である)で直径が約30μmの円形感圧導電物質
10cを埋込んで成る押圧板が置かれている。感
圧導電物質10cは絶縁板10bの表面より約数
10μm高くなるように形成されており、指紋検
出時にこの押圧板の上面に指を押し当てたとき指
先の指紋の凸部すなわち隆線がこの感圧導電物質
10cに当つて絶縁基板10bより先に縮むよう
になつている。第4図は指紋入力板10を上から
見た図である。
Returning to FIG. 2 again, on the insulating substrate 10a on which the line electrodes are formed, the land is placed on the insulating plate 10b made of ABS resin or alumina.
LR or LD spacing (this spacing is
A pressure-sensitive conductive material 10c having a diameter of approximately 30 .mu.m and a pressure plate 10c embedded therein is placed, which is equal to the distance between the intersection points of the line electrodes formed on the upper and lower surfaces of the holder, for example, about 50 .mu.m. The pressure-sensitive conductive material 10c is formed to be approximately several tens of micrometers higher than the surface of the insulating plate 10b, and when a finger is pressed against the top surface of this pressing plate during fingerprint detection, the convex part or ridge of the fingerprint on the fingertip is The pressure-sensitive conductive material 10c is contracted before the insulating substrate 10b. FIG. 4 is a top view of the fingerprint input board 10.

次に第1図に示した駆動信号の回路動作を説明
する。
Next, the circuit operation of the drive signal shown in FIG. 1 will be explained.

データドライバ11は発振器12から出力する
周波数1MHz程度の交流信号を受けC−MOSイン
バータ13a,13b,13c,…に順次送り出
す。C−MOSインバータはたとえば第5図に示
すような構造のもので、出力が“L”レベルのと
きは、アースとの抵抗値が0.01Ω以下となりほと
んどアース電位とみて差支えない。C−MOSイ
ンバータ13a,13b,13cから出力する信
号は第6図に示すように一定時間ずつ遅れた駆動
信号であり、あるライン電極(たとえばライン電
極KD1)に駆動信号が出力しているときは他のラ
イン電極(たとえばライン電極KD2およびKD3
の電位はほぼアース電位となつている。
The data driver 11 receives an AC signal with a frequency of about 1 MHz output from the oscillator 12 and sequentially sends it to C-MOS inverters 13a, 13b, 13c, . . . . A C-MOS inverter has a structure as shown in FIG. 5, for example, and when the output is at the "L" level, the resistance to the ground is less than 0.01Ω, so it can almost be considered to be at ground potential. The signals output from the C-MOS inverters 13a, 13b, and 13c are drive signals delayed by a certain period of time as shown in FIG. 6, and when a drive signal is output to a certain line electrode (for example, line electrode KD 1 ), are other line electrodes (e.g. line electrodes KD 2 and KD 3 )
The potential of is almost the ground potential.

さて、指紋パターンを検出するために指紋入力
板10に指を乗せて押し付けたところ、第7図に
示す交差点部位Aは加圧されず、他の交差点部位
B,C,Dは指紋の隆線により加圧されたとす
る。いま交差点部位Aの加圧状態を判別するため
に、データドライバ11からライン電極KD2に第
6図に示したような駆動信号が出力されデータレ
シーバ14がライン電極KR1を選択したとする
と、ライン電極KD2を流れる駆動信号は加圧され
ている交差点部位BおよびCの抵抗R2およびR3
を通つて図中に破線で示すようにアース電位にあ
るライン電極KD3に流れ、ライン電極KR1に回り
込まない。交差点部位Dも加圧されてはいるもの
のライン電極KD3はアース電位になつているので
ライン電極KR1への回り込みはない。ライン電極
KD2の駆動信号がライン電極KR1に流れ込むのは
交差点部位Aの抵抗R1を通る通路のほかはなく、
これにより交差点部位Aが加圧されていないこと
が判別される。
Now, when I put my finger on the fingerprint input board 10 and pressed it to detect a fingerprint pattern, the intersection point A shown in FIG. 7 was not pressed, and the other intersection points B, C, and D were the ridges of the fingerprint. Suppose that it is pressurized by . Now, in order to determine the pressurized state of the intersection point A, suppose that the data driver 11 outputs a drive signal as shown in FIG. 6 to the line electrode KD 2 and the data receiver 14 selects the line electrode KR 1 . The drive signal flowing through the line electrode KD 2 is connected to the resistors R 2 and R 3 of the pressurized intersection points B and C.
It flows through the line electrode KD 3 , which is at ground potential, as shown by the broken line in the figure, and does not wrap around the line electrode KR 1 . Although the intersection point D is also pressurized, the line electrode KD 3 is at ground potential, so there is no wraparound to the line electrode KR 1 . line electrode
The drive signal of KD 2 flows into the line electrode KR 1 only through the path passing through the resistance R 1 at the intersection point A.
This determines that the intersection point A is not pressurized.

ここでライン電極KR1を介してデータレシーバ
14に入力される信号の大きさを考えてみると、
ライン電極KR1に接続されているマトリクス電極
の交差点部位の片側電極を有する交差点のすべて
に第8図イに示したような抵抗R1,R4,R5が接
続されていると考えられ、電気的には第8図ロに
示したような等価回路になる。その結果、ライン
電極KR1を介してデータレシーバ14に入力され
る信号は減衰してしまい、たとえば抵抗R1,R4
R5とすると1/3に減衰する。同様にn本のライン
電極数に対しては1/nに減衰する。
Now, if we consider the magnitude of the signal input to the data receiver 14 via the line electrode KR1 ,
It is considered that resistors R 1 , R 4 , and R 5 as shown in FIG. 8A are connected to all the intersections having electrodes on one side of the intersections of the matrix electrodes connected to the line electrode KR 1 , Electrically, the equivalent circuit is as shown in FIG. 8B. As a result, the signal input to the data receiver 14 via the line electrode KR 1 is attenuated, and for example, the resistors R 1 , R 4 ,
If R is 5 , it will be attenuated to 1/3. Similarly, for n line electrodes, the attenuation is 1/n.

こうしてデータレシーバ14から得られた指紋
信号は低雑音増幅器15により次の処理に適した
レベルまで増幅されるが、片側のライン電極数を
nとしたマトリクス電極の場合はこの増幅器15
の増幅率は安全をみて2n程度で充分である。た
とえばライン電極が300×300のマトリクス電極の
場合は増幅器15の増幅率は300×2=600程度で
よい。
The fingerprint signal thus obtained from the data receiver 14 is amplified by the low-noise amplifier 15 to a level suitable for the next processing.
For safety reasons, an amplification factor of about 2n is sufficient. For example, if the line electrodes are 300×300 matrix electrodes, the amplification factor of the amplifier 15 may be about 300×2=600.

一例としてライン電極数が300×300のマトリク
ス電極を用いると、交差点部位の数は90000とな
り、1つの交差点部位に周波数1MHzのクロツク
が4個から成る駆動信号を出力すると、全交差点
部位に対しては4μmsec×90000=0.36秒となり、
約0.5秒で指紋パターンの検出ができる。
As an example, if a matrix electrode with 300 x 300 line electrodes is used, the number of intersection points will be 90,000, and if a drive signal consisting of four clocks with a frequency of 1 MHz is output to one intersection point, all intersection points will be is 4μmsec×90000=0.36 seconds,
Fingerprint patterns can be detected in about 0.5 seconds.

本発明によるマトリクス電極駆動回路を用いて
指紋パターンを検出すると、指紋の隆線により各
交差点部位近傍の感圧導電物質が押されたか否か
が判別されれば充分であり、その押圧力の強さを
検知する必要がないので、その後指紋データを処
理した際増幅しても信号がない交差点が指紋パタ
ーンの谷であり、その他の交差点が指紋パターン
の山であると判断することができる。
When a fingerprint pattern is detected using the matrix electrode drive circuit according to the present invention, it is sufficient to determine whether or not the pressure-sensitive conductive material near each intersection point has been pressed based on the ridges of the fingerprint, and the strength of the pressing force is sufficient. Since there is no need to detect the height of the fingerprint pattern, when the fingerprint data is subsequently processed, it can be determined that the intersections where there is no signal even after amplification are the valleys of the fingerprint pattern, and the other intersections are the peaks of the fingerprint pattern.

上記実施例においては圧力面分布を測定するの
に発振器による交流信号を用いたが、直流信号で
もよいことはもちろんである。しかしながらデー
タレシーバに入力する信号のレベルが比較的小さ
く、ライン電極の数が多ければ多いほどその傾向
があるため、信号増幅のし易さとS/N比からい
つて交流信号の方が好ましい。
In the above embodiment, an alternating current signal from an oscillator was used to measure the pressure surface distribution, but it goes without saying that a direct current signal may also be used. However, the level of the signal input to the data receiver is relatively low, and this tends to be the case as the number of line electrodes increases. Therefore, AC signals are preferable in terms of ease of signal amplification and S/N ratio.

また、上記実施例ではデータドライバからライ
ン電極に駆動信号を印加する際常に1本のライン
電極に駆動信号を印加しその他のライン電極はア
ース電位に維持するようにしたが、データドライ
バに接続されたライン電極の代りにデータレシー
バに接続されたライン電極について同様のことを
してもよい。
Furthermore, in the above embodiment, when applying a drive signal from the data driver to the line electrodes, the drive signal is always applied to one line electrode and the other line electrodes are maintained at ground potential. The same thing may be done for the line electrode connected to the data receiver instead of the line electrode connected to the data receiver.

さらに、データドライバに接続されたライン電
極のうち駆動信号を印加しないライン電極はアー
ス電位としたが、アース電位に限らず一定の電位
であればよい。
Further, among the line electrodes connected to the data driver, the line electrodes to which no drive signal is applied are set to the ground potential, but the line electrodes are not limited to the ground potential, but may be any other potential as long as they are at a constant potential.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明において、駆動信
号を出力するドライバ回路に接続された複数本の
駆動用ライン電極とレシーバ回路により順次選択
される複数本の選択用ライン電極とを交差するよ
うに配置し、ドライバ回路により駆動用ライン電
極に順次駆動信号を印加するとともに駆動信号が
印加されないライン電極は低インピーダンスの一
定電位に維持するように構成したので、マトリク
ス電極において生ずる信号の回り込みをダイオー
ド、FET、その他の素子を用いずに防止するこ
とができる。そのためダイオードやFETなどの
従来信号の回り込み防止に用いられていた素子を
設けるスペースが不要となり、その分だけ回路ス
ペースを小さくできるか、密度を高くすることが
できるようになり、指紋パターン検出のような極
めて高密度のマトリクス電極の実現が可能にな
る。
(Effects of the Invention) As explained above, in the present invention, a plurality of drive line electrodes connected to a driver circuit that outputs a drive signal and a plurality of selection line electrodes that are sequentially selected by a receiver circuit are connected to a driver circuit that outputs a drive signal. The line electrodes are arranged to intersect with each other, and the driver circuit sequentially applies a drive signal to the drive line electrodes, and the line electrodes to which no drive signal is applied are maintained at a constant potential with low impedance. It is possible to prevent wraparound without using diodes, FETs, or other elements. This eliminates the need for space to install elements such as diodes and FETs, which were conventionally used to prevent signal loop-around, making it possible to reduce circuit space or increase circuit density by that amount, making it possible to use devices such as fingerprint pattern detection. This makes it possible to realize extremely high-density matrix electrodes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による指紋パターン検出用マト
リクス電極の駆動回路の一実施例のブロツク線
図、第2図は指紋入力板の部分断面図、第3図は
指紋入力板に用いられるマトリクス電極のライン
電極の位置関係を示す斜視図、第4図は指紋入力
板の平面図、第5図は第1図に示したマトリクス
電極駆動回路に用いるC−MOSインバータの具
体例、第6図はライン電極に印加される駆動信号
の一例、第7図は本発明による指紋パターン検出
用マトリクス電極の駆動回路の信号回り込みの防
止について説明するためのマトリクス回路、第8
図イは本発明において得られる指紋信号のレベル
を説明する回路図、ロはイに示した回路の等価回
路、第9図は従来の指紋パターン検出用マトリク
ス電極の駆動回路の信号回り込み発生を説明する
一例、第10図は感圧導電物質の抵抗特性、第1
1図は第9図に示した従来のマトリクス電極駆動
回路の信号回り込みの防止を説明する図である。 10……指紋入力板、10c……感圧導電物
質、11……データドライバ回路、13a,13
b,13c……C−MOSインバータ、14……
データレシーバ、15……増幅器。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a drive circuit for a matrix electrode for fingerprint pattern detection according to the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a fingerprint input board, and FIG. 3 is a diagram of a matrix electrode used in the fingerprint input board. FIG. 4 is a plan view of the fingerprint input board, FIG. 5 is a specific example of the C-MOS inverter used in the matrix electrode drive circuit shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a perspective view showing the positional relationship of the line electrodes. An example of a drive signal applied to an electrode, FIG. 7 is a matrix circuit for explaining prevention of signal loop-around in a drive circuit for a matrix electrode for fingerprint pattern detection according to the present invention, and FIG.
Figure A is a circuit diagram explaining the level of the fingerprint signal obtained in the present invention, B is an equivalent circuit of the circuit shown in A, and Figure 9 explains the occurrence of signal wraparound in the conventional drive circuit of the matrix electrode for fingerprint pattern detection. An example of this is shown in Figure 10, which shows the resistance characteristics of a pressure-sensitive conductive material.
FIG. 1 is a diagram illustrating prevention of signal loop-around in the conventional matrix electrode drive circuit shown in FIG. 9. 10...Fingerprint input board, 10c...Pressure-sensitive conductive material, 11...Data driver circuit, 13a, 13
b, 13c...C-MOS inverter, 14...
Data receiver, 15...amplifier.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 平行に配列された複数の駆動用ライン電極
と、該駆動用ライン電極から電気的に絶縁され且
つ駆動用ライン電極と交差するように平行に配列
された複数の選択用ライン電極と、前記駆動用ラ
イン電極と選択用ライン電極との交差部位近傍に
配置され押圧力の強さに応じた抵抗値を介して前
記駆動用ライン電極と選択用ライン電極とを電気
的に接続する複数の感圧導電部材と、前記駆動用
ライン電極に順次駆動信号を出力するとともに該
駆動信号が出力されないライン電極を一定の電位
に維持するドライバ回路と、前記選択用ライン電
極を順次選択して圧力信号を出力するレシーバ回
路とを有することを特徴とする指紋パターン検出
用マトリクス電極の駆動回路。 2 平行に配列された複数の駆動用ライン電極
と、該駆動用ライン電極から電気的に絶縁され且
つ駆動用ライン電極と交差するように平行に配列
された複数の選択用ライン電極と、前記駆動用ラ
イン電極と選択用ライン電極との交差部位近傍に
配置され押圧力の強さに応じた抵抗値を介して前
記駆動用ライン電極と選択用ライン電極とを電気
的に接続する複数の感圧導電部材と、前記駆動用
ライン電極に順次駆動信号を出力するドライバ回
路と、前記選択用ライン電極を順次選択するとと
もに選択されないライン電極を一定の電位に維持
するレシーバ回路とを有することを特徴とする指
紋パターン検出用マトリクス電極の駆動回路。
[Claims] 1. A plurality of drive line electrodes arranged in parallel, and a plurality of selection electrodes electrically insulated from the drive line electrodes and arranged in parallel to intersect with the drive line electrodes. The line electrode is arranged near the intersection of the driving line electrode and the selection line electrode, and electrically connects the driving line electrode and the selection line electrode through a resistance value that corresponds to the strength of the pressing force. a plurality of pressure-sensitive conductive members to be connected; a driver circuit that sequentially outputs a drive signal to the drive line electrodes and maintains line electrodes to which no drive signals are output at a constant potential; and a driver circuit that sequentially selects the selection line electrodes. 1. A drive circuit for a matrix electrode for fingerprint pattern detection, comprising a receiver circuit for outputting a pressure signal. 2. A plurality of driving line electrodes arranged in parallel, a plurality of selection line electrodes electrically insulated from the driving line electrodes and arranged in parallel so as to intersect with the driving line electrodes, and the driving line electrodes arranged in parallel. A plurality of pressure sensitive electrodes are arranged near the intersection of the drive line electrode and the selection line electrode and electrically connect the drive line electrode and the selection line electrode through a resistance value that corresponds to the strength of the pressing force. A conductive member, a driver circuit that sequentially outputs a drive signal to the drive line electrodes, and a receiver circuit that sequentially selects the selection line electrodes and maintains unselected line electrodes at a constant potential. A drive circuit for matrix electrodes for fingerprint pattern detection.
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