JPH11118415A - 指紋読取り装置及びその方法 - Google Patents
指紋読取り装置及びその方法Info
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- JPH11118415A JPH11118415A JP9279189A JP27918997A JPH11118415A JP H11118415 A JPH11118415 A JP H11118415A JP 9279189 A JP9279189 A JP 9279189A JP 27918997 A JP27918997 A JP 27918997A JP H11118415 A JPH11118415 A JP H11118415A
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡易な構成により高精度で指紋の形状を読み取
るようにする。 【解決手段】複数の電極及び当該電極の表面を所定膜厚
の誘電体層によつて覆うことにより形成されるセンサ電
極部と、第１の電極及び当該第１の電極に隣合う第２の
電極によつて検出される出力電圧を差動増幅して出力す
る差動出力検出部と、電極に電圧を印加する電圧供給部
とを備え、電極とセンサ電極部の表面に接触する検体と
によつてコンデンサを形成し、当該コンデンサに蓄積し
た電荷による電圧を検出部において第１及び第２の電極
から差動増幅出力として検出することにより雑音の同相
成分を除去して信号対雑音比の高い信号検出ができる。
るようにする。 【解決手段】複数の電極及び当該電極の表面を所定膜厚
の誘電体層によつて覆うことにより形成されるセンサ電
極部と、第１の電極及び当該第１の電極に隣合う第２の
電極によつて検出される出力電圧を差動増幅して出力す
る差動出力検出部と、電極に電圧を印加する電圧供給部
とを備え、電極とセンサ電極部の表面に接触する検体と
によつてコンデンサを形成し、当該コンデンサに蓄積し
た電荷による電圧を検出部において第１及び第２の電極
から差動増幅出力として検出することにより雑音の同相
成分を除去して信号対雑音比の高い信号検出ができる。
Description
【０００１】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。
【０００２】発明の属する技術分野 従来の技術（図１２及び図１３） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態 （１）第１の実施の形態（図１〜図８） （２）ライン読取り回路の構成（図２〜図８） （３）実施の形態の動作及び効果 （４）第２の実施の形態（図９） （５）第３の実施の形態（図１０及び図１１） （６）他の実施の形態 発明の効果
【０００３】
【発明の属する技術分野】本発明は指紋読取り装置及び
その方法に関し、特に指先表面と電極との間に生じる静
電容量によつて指紋の凹凸形状を読み取る指紋読取り装
置及びその方法に適用して好適なものである。
その方法に関し、特に指先表面と電極との間に生じる静
電容量によつて指紋の凹凸形状を読み取る指紋読取り装
置及びその方法に適用して好適なものである。
【０００４】
【従来の技術】従来、指紋を検出する指紋読取り装置と
して電極と当該電極上に設けられた誘電体層を介して接
触される指紋との間に生じる静電容量が指紋の凹凸に応
じて異なることを利用して指紋形状を検出する静電容量
型の指紋読取り装置（特開平4-231803）等が提案されて
いる。
して電極と当該電極上に設けられた誘電体層を介して接
触される指紋との間に生じる静電容量が指紋の凹凸に応
じて異なることを利用して指紋形状を検出する静電容量
型の指紋読取り装置（特開平4-231803）等が提案されて
いる。
【０００５】図１２に示すように、静電容量型の指紋読
取り装置１はシリコン半導体基板２上に指先表面Ｆの指
紋検出の面積に応じてセンサ電極群３を形成し、さらに
その電極群の表面をポリイミド等の誘電体層４によつて
コーテイングすることによつて形成される。
取り装置１はシリコン半導体基板２上に指先表面Ｆの指
紋検出の面積に応じてセンサ電極群３を形成し、さらに
その電極群の表面をポリイミド等の誘電体層４によつて
コーテイングすることによつて形成される。
【０００６】指紋読取り装置１は誘電体層４をセンサ面
として、このセンサ面上に指先表面Ｆを押し当て接触さ
せることによつて汗等により導電体となつている指先表
面Ｆとセンサ電極３との間に誘電体を介してコンデンサ
を形成させる。
として、このセンサ面上に指先表面Ｆを押し当て接触さ
せることによつて汗等により導電体となつている指先表
面Ｆとセンサ電極３との間に誘電体を介してコンデンサ
を形成させる。
【０００７】この場合、図１３に示すように指紋の凹凸
形状に対して誘電体層４に直接接触する隆起部とセンサ
電極３間で形成されるコンデンサＣｓの静電容量と指紋
の溝部において空気層を介した誘電体層４によつて形成
されるコンデンサＣｓ´の静電容量とが異なる。このこ
とを利用して指紋の凹凸に応じた静電容量の差を検出す
ることによつて指紋の凹凸形状を識別するようになされ
ている。
形状に対して誘電体層４に直接接触する隆起部とセンサ
電極３間で形成されるコンデンサＣｓの静電容量と指紋
の溝部において空気層を介した誘電体層４によつて形成
されるコンデンサＣｓ´の静電容量とが異なる。このこ
とを利用して指紋の凹凸に応じた静電容量の差を検出す
ることによつて指紋の凹凸形状を識別するようになされ
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところでかかる指紋読
取り装置１においては、センサの解像度を高めて精細な
指紋画像を得るためにセンサ電極個々の面積を小さくす
ると、これに従つてコンデンサも小さくなる。この結
果、センサから検出する信号が微小となり、従つてその
ような微小信号をノイズの影響を抑えて信号対雑音比を
高くし、精度良く検出するのに回路構成を複雑かつ大き
くしなければならないという問題がある。
取り装置１においては、センサの解像度を高めて精細な
指紋画像を得るためにセンサ電極個々の面積を小さくす
ると、これに従つてコンデンサも小さくなる。この結
果、センサから検出する信号が微小となり、従つてその
ような微小信号をノイズの影響を抑えて信号対雑音比を
高くし、精度良く検出するのに回路構成を複雑かつ大き
くしなければならないという問題がある。
【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、簡易な回路構成によつて高い精度で指紋の凹凸形状
を読み取ることができる指紋読取り装置及びその方法を
提案しようとするものである。
で、簡易な回路構成によつて高い精度で指紋の凹凸形状
を読み取ることができる指紋読取り装置及びその方法を
提案しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、複数の電極及び当該電極の表面を
所定膜厚の誘電体層によつて覆うことにより形成される
センサ電極部と、第１の電極及び当該第１の電極に隣合
う第２の電極によつて検出される出力電圧を差動増幅し
て出力する差動出力検出部と、電極に電圧を印加する電
圧供給部とを備え、電極とセンサ電極部の表面に接触す
る検体とによつてコンデンサを形成し、当該コンデンサ
に蓄積した電荷による電圧を検出部において第１及び第
２の電極から差動増幅出力として検出する。これにより
雑音の同相成分を除去して信号対雑音比の高い信号検出
ができる。
め本発明においては、複数の電極及び当該電極の表面を
所定膜厚の誘電体層によつて覆うことにより形成される
センサ電極部と、第１の電極及び当該第１の電極に隣合
う第２の電極によつて検出される出力電圧を差動増幅し
て出力する差動出力検出部と、電極に電圧を印加する電
圧供給部とを備え、電極とセンサ電極部の表面に接触す
る検体とによつてコンデンサを形成し、当該コンデンサ
に蓄積した電荷による電圧を検出部において第１及び第
２の電極から差動増幅出力として検出する。これにより
雑音の同相成分を除去して信号対雑音比の高い信号検出
ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。
施の形態を詳述する。
【００１２】（１）第１の実施の形態 図１２との対応する部分に同一符号を付して示す図１に
おいて、１０は全体として指紋読取り装置を示し、半導
体基板上に形成された複数のセンサ電極３（３Ａ１〜３
Ａｎ）をマトリクス状に２次元配列してそのセンサ電極
３の表面に一様な膜厚の薄膜でなる誘電体層を積層させ
ることによつてセンサ面１２を形成する。
おいて、１０は全体として指紋読取り装置を示し、半導
体基板上に形成された複数のセンサ電極３（３Ａ１〜３
Ａｎ）をマトリクス状に２次元配列してそのセンサ電極
３の表面に一様な膜厚の薄膜でなる誘電体層を積層させ
ることによつてセンサ面１２を形成する。
【００１３】この場合、指紋読取り装置１０において
は、指紋の凹凸形状をセンサ面１２上において２次元的
に読み取るために、まずマトリクスの各列方向にライン
状に配列されるセンサ電極３Ａ１〜３Ａｎによつてライ
ン単位で指紋を読み取る。その際、指紋読取り装置１０
は１ラインの指紋読取りを実行するときに、行駆動回路
１３によつてＦＥＴ(Field Effect Transistor) 等で形
成されるスイツチング素子１４を切り換え制御すること
によつて複数センサ電極３Ａ１〜３Ａｎの内、ライン上
において隣合う一対のセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋
１）を順次、切換え選択して当該一対のセンサ電極３Ａ
ｎ及び３Ａ（ｎ＋１）から検出される出力電圧の情報を
検出部１５に送出することにより指紋の凹凸形状に関す
るライン毎の情報を得るようになされている。
は、指紋の凹凸形状をセンサ面１２上において２次元的
に読み取るために、まずマトリクスの各列方向にライン
状に配列されるセンサ電極３Ａ１〜３Ａｎによつてライ
ン単位で指紋を読み取る。その際、指紋読取り装置１０
は１ラインの指紋読取りを実行するときに、行駆動回路
１３によつてＦＥＴ(Field Effect Transistor) 等で形
成されるスイツチング素子１４を切り換え制御すること
によつて複数センサ電極３Ａ１〜３Ａｎの内、ライン上
において隣合う一対のセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋
１）を順次、切換え選択して当該一対のセンサ電極３Ａ
ｎ及び３Ａ（ｎ＋１）から検出される出力電圧の情報を
検出部１５に送出することにより指紋の凹凸形状に関す
るライン毎の情報を得るようになされている。
【００１４】（２）ライン読取り回路の構成 指紋読取り装置１０は図２に示すように、センサ面１２
において指紋の凹凸形状を複数のラインによつて２次元
的に読み取るために全ライン読取り回路２０を設けてい
る。この全ライン読取り回路２０を説明するにあたり、
まずセンサ面１２上の１ライン分の出力を検出する図３
に示すライン読取り回路２２について説明する。
において指紋の凹凸形状を複数のラインによつて２次元
的に読み取るために全ライン読取り回路２０を設けてい
る。この全ライン読取り回路２０を説明するにあたり、
まずセンサ面１２上の１ライン分の出力を検出する図３
に示すライン読取り回路２２について説明する。
【００１５】すなわち図３に示すように、１ライン分の
出力を検出するライン読取り回路２２はデータ線２３及
び２４を有し、当該データ線２３及び２４をそれぞれ入
力切換スイツチ２５及び２６を介して検出部１５内に設
けられた差動増幅回路２７の正入力２８及び負入力２９
に接続するようになされている。従つて差動増幅回路２
７によつて各データ線２３及び２４を介して正入力２８
及び負入力２９に入力される信号の差動信号ＳO を出力
端子３０より得ることができる。
出力を検出するライン読取り回路２２はデータ線２３及
び２４を有し、当該データ線２３及び２４をそれぞれ入
力切換スイツチ２５及び２６を介して検出部１５内に設
けられた差動増幅回路２７の正入力２８及び負入力２９
に接続するようになされている。従つて差動増幅回路２
７によつて各データ線２３及び２４を介して正入力２８
及び負入力２９に入力される信号の差動信号ＳO を出力
端子３０より得ることができる。
【００１６】ライン読取り回路２２はセンサ面１２にお
いてライン上に配列するセンサ電極３Ａ１〜３Ａｎをデ
ータ線２３及び２４によつて奇数番及び偶数番で互い違
いに接続する。すなわち対をなす２本の一方のデータ線
２３において既知容量をもつ電荷分配用のコンデンサＣ
ｌ１と、ライン上の奇数位置のセンサ電極３Ａ１、３Ａ
３、……３Ａ２（ｎ−１）を並列接続している（ここで
ｎは自然数である）。またライン読取り回路２２は対を
なすもう一方のデータ線２４において同じく既知容量を
もつ電荷分配用のコンデンサＣｌ２と、ライン上の偶数
位置のセンサ電極３Ａ２、３Ａ４、……３Ａ（２ｎ）を
並列接続している。
いてライン上に配列するセンサ電極３Ａ１〜３Ａｎをデ
ータ線２３及び２４によつて奇数番及び偶数番で互い違
いに接続する。すなわち対をなす２本の一方のデータ線
２３において既知容量をもつ電荷分配用のコンデンサＣ
ｌ１と、ライン上の奇数位置のセンサ電極３Ａ１、３Ａ
３、……３Ａ２（ｎ−１）を並列接続している（ここで
ｎは自然数である）。またライン読取り回路２２は対を
なすもう一方のデータ線２４において同じく既知容量を
もつ電荷分配用のコンデンサＣｌ２と、ライン上の偶数
位置のセンサ電極３Ａ２、３Ａ４、……３Ａ（２ｎ）を
並列接続している。
【００１７】因に電荷分配用のコンデンサＣｌ１及びＣ
１２はライン読取り回路２２のセンサ電極３Ａ１〜３Ａ
ｎを半導体製造プロセスによつて形成する際に各データ
線毎に生じる寄生容量によつて形成することができる。
データ線２３及び２４はいずれも寄生容量をもち、半導
体プロセスでは相対的に同じ性質のものをつくりだすの
は容易であるため、どのラインの寄生容量も同一チツプ
内であればほぼ等しくすることができる。これにより既
知容量のコンデンサを新たにつくる手間が省けるので、
ライン読取り回路２２を容易に形成し得る。
１２はライン読取り回路２２のセンサ電極３Ａ１〜３Ａ
ｎを半導体製造プロセスによつて形成する際に各データ
線毎に生じる寄生容量によつて形成することができる。
データ線２３及び２４はいずれも寄生容量をもち、半導
体プロセスでは相対的に同じ性質のものをつくりだすの
は容易であるため、どのラインの寄生容量も同一チツプ
内であればほぼ等しくすることができる。これにより既
知容量のコンデンサを新たにつくる手間が省けるので、
ライン読取り回路２２を容易に形成し得る。
【００１８】またデータ線２３及び２４はそれぞれスイ
ツチＳＷＰ１及びＳＷＰ２を介して電源Ｖccに接続する
と共に、スイツチＳＷＧ１及びＳＷＧ２を介してグラン
ドに接続している。
ツチＳＷＰ１及びＳＷＰ２を介して電源Ｖccに接続する
と共に、スイツチＳＷＧ１及びＳＷＧ２を介してグラン
ドに接続している。
【００１９】ライン読取り回路２２は電圧読み出し時、
行駆動回路１３のスイツチング切換えにより隣合う所定
のセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋１）の対を選択す
る。この結果、ライン読取り回路２２は電圧読み出し
時、差動増幅回路２７とセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ
＋１）とによつて図４（Ａ）に示すような差動入力回路
の構成をなす。
行駆動回路１３のスイツチング切換えにより隣合う所定
のセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋１）の対を選択す
る。この結果、ライン読取り回路２２は電圧読み出し
時、差動増幅回路２７とセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ
＋１）とによつて図４（Ａ）に示すような差動入力回路
の構成をなす。
【００２０】すなわちライン読取り回路２２は電圧読み
出し時、センサ面１２の各ライン上に配列されるセンサ
電極３Ａ１〜３Ａｎのなかから隣合うセンサ電極３Ａｎ
及び３Ａ（ｎ＋１）を選択してスイツチＳＷＳｎ及びＳ
ＷＳ（ｎ＋１）によつて各センサ電極３Ａｎ及び３Ａ
（ｎ＋１）をデータ線２３及び２４に接続して、ライン
読取り回路２２の差動増幅回路２７の正入力２８及び負
入力２９に入力し、これによりセンサ電極３Ａｎ及び３
Ａ（ｎ＋１）による差動信号出力を得るようになされて
いる。
出し時、センサ面１２の各ライン上に配列されるセンサ
電極３Ａ１〜３Ａｎのなかから隣合うセンサ電極３Ａｎ
及び３Ａ（ｎ＋１）を選択してスイツチＳＷＳｎ及びＳ
ＷＳ（ｎ＋１）によつて各センサ電極３Ａｎ及び３Ａ
（ｎ＋１）をデータ線２３及び２４に接続して、ライン
読取り回路２２の差動増幅回路２７の正入力２８及び負
入力２９に入力し、これによりセンサ電極３Ａｎ及び３
Ａ（ｎ＋１）による差動信号出力を得るようになされて
いる。
【００２１】ここで図４（Ａ）に示されたライン読取り
回路２２の動作を図４（Ｂ）に示すライン読取り回路２
２の等価回路４０を用いて説明する。
回路２２の動作を図４（Ｂ）に示すライン読取り回路２
２の等価回路４０を用いて説明する。
【００２２】等価回路４０において示すように、差動増
幅回路２７の正入力側では正入力２８をデータ線２３及
びスイツチＳＷＰ１を介して電源Ｖccに接続すると共
に、差動増幅回路２７の正入力２８に接続されるデータ
線２３にライン上の奇数番目のセンサ電極３Ａ２（ｎ−
１）及び当該センサ電極３Ａ２（ｎ−１）上に指先表面
Ｆが押し当てられるとき形成される形成コンデンサＣｓ
１並びに当該形成コンデンサＣｓ１に蓄えられる電荷を
分配する分配コンデンサＣｌ１を並列接続する。さらに
等価回路４０では、形成コンデンサＣｓ１はスイツチＳ
ＷＳ１によつてデータ線２３と接続又は非接続に切換
え、またスイツチＳＷＧ１によつてデータ線２３をグラ
ンドに切り換え接続するようになされている。
幅回路２７の正入力側では正入力２８をデータ線２３及
びスイツチＳＷＰ１を介して電源Ｖccに接続すると共
に、差動増幅回路２７の正入力２８に接続されるデータ
線２３にライン上の奇数番目のセンサ電極３Ａ２（ｎ−
１）及び当該センサ電極３Ａ２（ｎ−１）上に指先表面
Ｆが押し当てられるとき形成される形成コンデンサＣｓ
１並びに当該形成コンデンサＣｓ１に蓄えられる電荷を
分配する分配コンデンサＣｌ１を並列接続する。さらに
等価回路４０では、形成コンデンサＣｓ１はスイツチＳ
ＷＳ１によつてデータ線２３と接続又は非接続に切換
え、またスイツチＳＷＧ１によつてデータ線２３をグラ
ンドに切り換え接続するようになされている。
【００２３】同様にして等価回路４０の負入力側では、
差動増幅回路２７の負入力２９をデータ線２４及びスイ
ツチＳＷＰ２を介して電源Ｖccに接続すると共に、差動
増幅回路２７の正入力２８に接続されるデータ線２４に
ライン上の奇数番目のセンサ電極３Ａ２（ｎ−１）に対
して隣合うように配列されるライン上の偶数番目のセン
サ電極３Ａ（２ｎ）並びに当該センサ電極３Ａ２ｎ及び
指先表面Ｆによつて形成される形成コンデンサＣｓ２並
びに当該形成コンデンサＣｓ２に蓄えられた電荷を分配
する分配コンデンサＣｌ２を並列接続する。さらに等価
回路４０において示すように、形成コンデンサＣｓ２は
スイツチＳＷＳ２によつてデータ線２４に接続又は非接
続に切換えると共に、データ線２３をスイツチＳＷＧ２
によつてグランドに切り換え接続するようになされてい
る。
差動増幅回路２７の負入力２９をデータ線２４及びスイ
ツチＳＷＰ２を介して電源Ｖccに接続すると共に、差動
増幅回路２７の正入力２８に接続されるデータ線２４に
ライン上の奇数番目のセンサ電極３Ａ２（ｎ−１）に対
して隣合うように配列されるライン上の偶数番目のセン
サ電極３Ａ（２ｎ）並びに当該センサ電極３Ａ２ｎ及び
指先表面Ｆによつて形成される形成コンデンサＣｓ２並
びに当該形成コンデンサＣｓ２に蓄えられた電荷を分配
する分配コンデンサＣｌ２を並列接続する。さらに等価
回路４０において示すように、形成コンデンサＣｓ２は
スイツチＳＷＳ２によつてデータ線２４に接続又は非接
続に切換えると共に、データ線２３をスイツチＳＷＧ２
によつてグランドに切り換え接続するようになされてい
る。
【００２４】ここで図５に示すフローチヤート及び図６
に示すタイミングチヤートによつてライン読取り回路２
２において分配コンデンサＣｌ１から形成コンデンサＣ
ｓ１に電荷を分配したときの分配電圧Ｖａ及び分配コン
デンサＣｌ２から形成コンデンサＣｓ２電荷を分配した
ときの分配電圧Ｖｂによる差動信号ＳO の出力を読み取
る手順を説明する。
に示すタイミングチヤートによつてライン読取り回路２
２において分配コンデンサＣｌ１から形成コンデンサＣ
ｓ１に電荷を分配したときの分配電圧Ｖａ及び分配コン
デンサＣｌ２から形成コンデンサＣｓ２電荷を分配した
ときの分配電圧Ｖｂによる差動信号ＳO の出力を読み取
る手順を説明する。
【００２５】すなわち電位読み出し手順ＲＴ１はステツ
プＳＰ１においてセンサ面１２上に指先表面Ｆを置くこ
とによつて形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２を形成させ
ると、次にステツプＳＰ２においてスイツチＳＷＰ１及
びＳＷＰ２並びにＳＷＳ１及びＳＷＳ２をオン（図６
（ａ））にすることによつて形成コンデンサＣｓ１及び
Ｃｓ２並びに分配コンデンサＣｌ１及びＣｌ２を電源Ｖ
ccによつて印加する電圧によつて充電する。この結果、
形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２並びに分配コンデンサ
Ｃｌ１及びＣｌ２にはそれぞれの静電容量Ｃｓ１及びＣ
ｓ２並びにＣｌ１及びＣｌ２応じてそれぞれ次式、
プＳＰ１においてセンサ面１２上に指先表面Ｆを置くこ
とによつて形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２を形成させ
ると、次にステツプＳＰ２においてスイツチＳＷＰ１及
びＳＷＰ２並びにＳＷＳ１及びＳＷＳ２をオン（図６
（ａ））にすることによつて形成コンデンサＣｓ１及び
Ｃｓ２並びに分配コンデンサＣｌ１及びＣｌ２を電源Ｖ
ccによつて印加する電圧によつて充電する。この結果、
形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２並びに分配コンデンサ
Ｃｌ１及びＣｌ２にはそれぞれの静電容量Ｃｓ１及びＣ
ｓ２並びにＣｌ１及びＣｌ２応じてそれぞれ次式、
【００２６】
【数１】
【００２７】
【数２】
【００２８】
【数３】
【００２９】
【数４】
【００３０】で表される電荷Ｑｓ２及びＱｓ２並びにＱ
ｌ１及びＱｌ２がそれぞれ蓄えられる。
ｌ１及びＱｌ２がそれぞれ蓄えられる。
【００３１】次に形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２並び
に分配コンデンサＣｌ１及びＣｌ２の充電後、ステツプ
ＳＰ３においてスイツチＳＷＰ１及びＳＷＰ２並びにＳ
ＷＳ１及びＳＷＳ２をオフ（図６（ｂ））にすることに
よつて形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２並びに分配コン
デンサＣｌ１及びＣｌ２をそれぞれフローテイング状態
に設定する。
に分配コンデンサＣｌ１及びＣｌ２の充電後、ステツプ
ＳＰ３においてスイツチＳＷＰ１及びＳＷＰ２並びにＳ
ＷＳ１及びＳＷＳ２をオフ（図６（ｂ））にすることに
よつて形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２並びに分配コン
デンサＣｌ１及びＣｌ２をそれぞれフローテイング状態
に設定する。
【００３２】次にステツプＳＰ４においてスイツチＳＷ
Ｇ１及びＳＷＧ２をオン（図６（ｃ））にすることによ
り分配コンデンサＣｌ１及びＣｌ２に蓄えられた電荷Ｑ
ｌ１及びＱｌ２のみを放電する。そしてステツプＳＰ５
においてスイツチＳＷＧ１及びＳＷＧ２をオフ（図６
（ｄ））にして出力端子３０の電位を０〔Ｖ〕に設定し
た後、続くステツプＳＰ６においてスイツチＳＷＳ１及
びＳＷＳ２をオン（図６（ｅ））にすることにより次式
Ｇ１及びＳＷＧ２をオン（図６（ｃ））にすることによ
り分配コンデンサＣｌ１及びＣｌ２に蓄えられた電荷Ｑ
ｌ１及びＱｌ２のみを放電する。そしてステツプＳＰ５
においてスイツチＳＷＧ１及びＳＷＧ２をオフ（図６
（ｄ））にして出力端子３０の電位を０〔Ｖ〕に設定し
た後、続くステツプＳＰ６においてスイツチＳＷＳ１及
びＳＷＳ２をオン（図６（ｅ））にすることにより次式
【００３３】
【数５】
【００３４】
【数６】
【００３５】
【数７】
【００３６】
【数８】
【００３７】によつて表される正入力側の形成コンデン
サＣｓ１及び分配コンデンサＣｌ１に再分配された電荷
Ｑｓ１による電圧Ｖａをａ点において読み出す。
サＣｓ１及び分配コンデンサＣｌ１に再分配された電荷
Ｑｓ１による電圧Ｖａをａ点において読み出す。
【００３８】さらに次式、
【００３９】
【数９】
【００４０】
【数１０】
【００４１】
【数１１】
【００４２】
【数１２】
【００４３】によつて表される負入力側の形成コンデン
サＣｓ２及び分配コンデンサＣｌ２に再分配された電荷
Ｑｓ２による電圧Ｖｂをｂ点において読み出す。従つて
式（８）及び式（12）より出力電圧Ｖａ及びＶｂによつ
てそれぞれ形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２の静電容量
Ｃｓ１及びＣｓ２を求めることができる。
サＣｓ２及び分配コンデンサＣｌ２に再分配された電荷
Ｑｓ２による電圧Ｖｂをｂ点において読み出す。従つて
式（８）及び式（12）より出力電圧Ｖａ及びＶｂによつ
てそれぞれ形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２の静電容量
Ｃｓ１及びＣｓ２を求めることができる。
【００４４】次にステツプＳＰ７においてａ点及びｂ点
の出力電圧Ｖａ及びＶｂの差動増幅出力を出力端子３０
より読み取る。これにより出力電圧読取り手順ＲＴ１を
終了する。
の出力電圧Ｖａ及びＶｂの差動増幅出力を出力端子３０
より読み取る。これにより出力電圧読取り手順ＲＴ１を
終了する。
【００４５】このようにしてセンサ面１２のライン上に
おいて隣合うセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋１）で検
出される形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２の分配電圧に
よる出力電圧の差動増幅出力を得ることができ、かくし
て形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２の静電容量に応じた
差動出力ＳO を得ることができる。
おいて隣合うセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋１）で検
出される形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２の分配電圧に
よる出力電圧の差動増幅出力を得ることができ、かくし
て形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２の静電容量に応じた
差動出力ＳO を得ることができる。
【００４６】次にライン読取り回路２２によるセンサ面
１２の１ライン分の読み取りの制御を図７に示すタイミ
ングチヤートによつて説明する。
１２の１ライン分の読み取りの制御を図７に示すタイミ
ングチヤートによつて説明する。
【００４７】この場合、ライン読取り回路２２において
は順次、隣合うセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋１）の
差動増幅による出力を検出することによつて１ライン分
の情報読取りを行うようになされており、まず最初に隣
合うセンサ電極３Ａ１及び２Ａ２について差動増幅によ
る出力を検出する。
は順次、隣合うセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋１）の
差動増幅による出力を検出することによつて１ライン分
の情報読取りを行うようになされており、まず最初に隣
合うセンサ電極３Ａ１及び２Ａ２について差動増幅によ
る出力を検出する。
【００４８】すなわち検体となる指先表面Ｆが指紋読取
り装置１のセンサ面１２上に置かれると、次のタイミン
グ（ａ）でデータ線２３及び２４を電源Ｖccに接続する
ようにスイツチＳＷＰ１及びＳＷＰ２をオンにすると共
に、センサ電極３Ａ１〜３Ａｎをデータ線２３及び２４
に接続する全てのスイツチＳＷＳ１〜ＳＷＳｎをオンに
してセンサ電極３Ａ１〜３Ａｎを電源Ｖccによつて充電
する。
り装置１のセンサ面１２上に置かれると、次のタイミン
グ（ａ）でデータ線２３及び２４を電源Ｖccに接続する
ようにスイツチＳＷＰ１及びＳＷＰ２をオンにすると共
に、センサ電極３Ａ１〜３Ａｎをデータ線２３及び２４
に接続する全てのスイツチＳＷＳ１〜ＳＷＳｎをオンに
してセンサ電極３Ａ１〜３Ａｎを電源Ｖccによつて充電
する。
【００４９】次にタイミング（ｂ）でスイツチＳＷＰ１
及びＳＷＰ２並びにスイツチＳＷＳ１〜ＳＷＳｎをオフ
にすることにより、センサ電極３Ａ１〜３Ａｎをフロー
テイング状態に設定する。次にタイミング（ｃ）でスイ
ツチＳＷＧ１及びＳＷＧ２をオンにすることによりデー
タ線２３及び２４をグランド接地して、これにより分配
コンデンサＣｌＡ及びＣｌＢを放電する。
及びＳＷＰ２並びにスイツチＳＷＳ１〜ＳＷＳｎをオフ
にすることにより、センサ電極３Ａ１〜３Ａｎをフロー
テイング状態に設定する。次にタイミング（ｃ）でスイ
ツチＳＷＧ１及びＳＷＧ２をオンにすることによりデー
タ線２３及び２４をグランド接地して、これにより分配
コンデンサＣｌＡ及びＣｌＢを放電する。
【００５０】次にスイツチＳＷＧ１及びＳＷＧ２をオフ
にして、再びタイミング（ｄ）でスイツチＳＷＳ１及び
ＳＷＳ２をオンすると共に、差動増幅回路２７の入力切
換えスイツチ２５及び２６をそれぞれデータ線２３が正
入力２８に接続するように、またデータ線２４が負入力
２９に接続するようにそれぞれ設定する。この結果、隣
り合うセンサ電極３Ａ１及び３Ａ２による出力電位を差
動増幅した信号出力Ｓo を差動増幅回路２７の出力端子
３０より取り出すことができる。
にして、再びタイミング（ｄ）でスイツチＳＷＳ１及び
ＳＷＳ２をオンすると共に、差動増幅回路２７の入力切
換えスイツチ２５及び２６をそれぞれデータ線２３が正
入力２８に接続するように、またデータ線２４が負入力
２９に接続するようにそれぞれ設定する。この結果、隣
り合うセンサ電極３Ａ１及び３Ａ２による出力電位を差
動増幅した信号出力Ｓo を差動増幅回路２７の出力端子
３０より取り出すことができる。
【００５１】次にセンサ電極３Ａ２及び３Ａ３について
その電圧の差動増幅による出力を検出する。すなわちセ
ンサ電極３Ａ１及び３Ａ２の差分出力ＳO を検出した
後、タイミング（ｅ）でスイツチＳＷＳ１をオフにして
センサ電極３Ａ１をデータ線２３から切り離すと共
に、、差動増幅回路２７の入力切換えスイツチ２５及び
２６を共にオフ状態にする。次にタイミング（ｆ）でデ
ータ線２３のスイツチＳＷＧ１をオンとすることによ
り、一旦データ線２３をグランド電位にし、分配コンデ
ンサＣｌ１を放電する。
その電圧の差動増幅による出力を検出する。すなわちセ
ンサ電極３Ａ１及び３Ａ２の差分出力ＳO を検出した
後、タイミング（ｅ）でスイツチＳＷＳ１をオフにして
センサ電極３Ａ１をデータ線２３から切り離すと共
に、、差動増幅回路２７の入力切換えスイツチ２５及び
２６を共にオフ状態にする。次にタイミング（ｆ）でデ
ータ線２３のスイツチＳＷＧ１をオンとすることによ
り、一旦データ線２３をグランド電位にし、分配コンデ
ンサＣｌ１を放電する。
【００５２】次に再びスイツチＳＷＧ１をオフにした
後、次のタイミング（ｇ）で差動増幅回路２７の入力切
換えスイツチ２５を負入力２９に接続するように、また
スイツチ２６を正入力２８に接続するように切り換え接
続すると共に、センサ電極３Ａ３に接続するスイツチＳ
ＷＳ３をオンにしてセンサ電極３Ａ３をデータ線２３に
接続する。これによりセンサ電極３Ａ２における出力電
圧が差動増幅回路２７の正入力２８に入力され、センサ
電極３Ａ３における出力電圧が負入力２９に入力され、
かくしてセンサ電極３Ａ２及び３Ａ３における差動増幅
出力を得ることができる。
後、次のタイミング（ｇ）で差動増幅回路２７の入力切
換えスイツチ２５を負入力２９に接続するように、また
スイツチ２６を正入力２８に接続するように切り換え接
続すると共に、センサ電極３Ａ３に接続するスイツチＳ
ＷＳ３をオンにしてセンサ電極３Ａ３をデータ線２３に
接続する。これによりセンサ電極３Ａ２における出力電
圧が差動増幅回路２７の正入力２８に入力され、センサ
電極３Ａ３における出力電圧が負入力２９に入力され、
かくしてセンサ電極３Ａ２及び３Ａ３における差動増幅
出力を得ることができる。
【００５３】以下同様にしてライン上においてセンサ電
極３Ａ３及び３Ａ４の差動増幅出力を検出するには、次
のタイミング（ｈ）でスイツチＳＷＳ２をオフにしてセ
ンサ電極３Ａ２をデータ線２４から切り離す。そして次
のタイミング（ｊ）でスイツチＳＷＧ２をオンにしてデ
ータ線２４をグランド電位にすることによつて、分配コ
ンデンサＣｌ２を放電した後、再びスイツチＳＷＧ２を
オフにする。これによりデータ線２４に接続する容量成
分を取り除く。そして次のタイミング（ｋ）でスイツチ
ＳＷＳ４をオンにしてセンサ電極３Ａ４をデータ線２４
に接続すると共に、差動増幅回路２７の入力切換えスイ
ツチ２５を正入力２８に接続するように、またスイツチ
２６を負入力２９に接続するように切り換え接続する。
これによりライン読取り回路２２のライン上に設けられ
たセンサ電極３Ａ３及び３Ａ４の差動対による差動増幅
出力を検出することができる。
極３Ａ３及び３Ａ４の差動増幅出力を検出するには、次
のタイミング（ｈ）でスイツチＳＷＳ２をオフにしてセ
ンサ電極３Ａ２をデータ線２４から切り離す。そして次
のタイミング（ｊ）でスイツチＳＷＧ２をオンにしてデ
ータ線２４をグランド電位にすることによつて、分配コ
ンデンサＣｌ２を放電した後、再びスイツチＳＷＧ２を
オフにする。これによりデータ線２４に接続する容量成
分を取り除く。そして次のタイミング（ｋ）でスイツチ
ＳＷＳ４をオンにしてセンサ電極３Ａ４をデータ線２４
に接続すると共に、差動増幅回路２７の入力切換えスイ
ツチ２５を正入力２８に接続するように、またスイツチ
２６を負入力２９に接続するように切り換え接続する。
これによりライン読取り回路２２のライン上に設けられ
たセンサ電極３Ａ３及び３Ａ４の差動対による差動増幅
出力を検出することができる。
【００５４】このようにしてライン上に番号順に並べて
配列されているセンサ電極３Ａ１〜３Ａｎから、隣合う
センサ電極の差動対を順次切り換えて選択し、差動増幅
回路２７の正入力２８及び負入力２９にそれぞれ接続す
るようにしたことによつて、隣合う各センサ電極３Ａ１
〜３Ａｎ間の形成コンデンサＣｓに生じる分配電圧によ
る差動増幅出力を得ることができる。
配列されているセンサ電極３Ａ１〜３Ａｎから、隣合う
センサ電極の差動対を順次切り換えて選択し、差動増幅
回路２７の正入力２８及び負入力２９にそれぞれ接続す
るようにしたことによつて、隣合う各センサ電極３Ａ１
〜３Ａｎ間の形成コンデンサＣｓに生じる分配電圧によ
る差動増幅出力を得ることができる。
【００５５】また隣合うセンサ電極の差動対選択する際
に差動対を形成するセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋
１）の内、番号の若いセンサ電極３Ａｎの方を常に差動
増幅回路２７の正入力２８に接続するようにしたことに
よつて、図８（Ａ）に示すように隣合う各センサ電極３
Ａ〜３Ａ（ｎ＋１）間で±極性を同じくして連続した差
分出力を得ることができる。
に差動対を形成するセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋
１）の内、番号の若いセンサ電極３Ａｎの方を常に差動
増幅回路２７の正入力２８に接続するようにしたことに
よつて、図８（Ａ）に示すように隣合う各センサ電極３
Ａ〜３Ａ（ｎ＋１）間で±極性を同じくして連続した差
分出力を得ることができる。
【００５６】さらに差分出力を積分することにより図８
（Ｂ）に示すようなグレースケールデータやあるいは、
さらにグレースケールデータを２値化することによつて
図８（Ｃ）に示すような２値データを得ることもでき
る。
（Ｂ）に示すようなグレースケールデータやあるいは、
さらにグレースケールデータを２値化することによつて
図８（Ｃ）に示すような２値データを得ることもでき
る。
【００５７】（３）実施の形態の動作及び効果 以上の構成において、指紋の読取りを行う場合、指紋読
取り装置１０においては検者がセンサ面１２上に指先を
押し当て接触させると、全ライン読取り回路２０により
センサ面１２上に押し当てられた指先表面Ｆによるセン
サ電極３間の静電容量の変化を各ライン毎に検出する。
ここで指紋読取り装置１０においては、行駆動回路１３
によつて、所定ラインにおいて配列されるセンサ電極３
Ａ１〜３Ａｎから順次、隣合う一対のセンサ電極３Ａｎ
及び３Ａ（ｎ＋１）が切り換え選択される。そして当該
選択された隣合う一対のセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ
＋１）と指先表面Ｆとによつて形成される形成コンデン
サＣｓ１及びＣｓ２に電源Ｖccから電圧を印加すること
により電荷を蓄えさせる。
取り装置１０においては検者がセンサ面１２上に指先を
押し当て接触させると、全ライン読取り回路２０により
センサ面１２上に押し当てられた指先表面Ｆによるセン
サ電極３間の静電容量の変化を各ライン毎に検出する。
ここで指紋読取り装置１０においては、行駆動回路１３
によつて、所定ラインにおいて配列されるセンサ電極３
Ａ１〜３Ａｎから順次、隣合う一対のセンサ電極３Ａｎ
及び３Ａ（ｎ＋１）が切り換え選択される。そして当該
選択された隣合う一対のセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ
＋１）と指先表面Ｆとによつて形成される形成コンデン
サＣｓ１及びＣｓ２に電源Ｖccから電圧を印加すること
により電荷を蓄えさせる。
【００５８】この形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２に蓄
えられた電荷をそれぞれ分配コンデンサＣｌ１及びＣｌ
２に分配してこのとき出力される電圧の差動増幅出力を
ライン読取り回路２２を介して検出部１５において読み
取る。これを１ラインにおいて、順次隣合う一対のセン
サ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋１）について１ライン分に
ついて行うことにより、１ライン分の差分出力の分布を
得ることができる。
えられた電荷をそれぞれ分配コンデンサＣｌ１及びＣｌ
２に分配してこのとき出力される電圧の差動増幅出力を
ライン読取り回路２２を介して検出部１５において読み
取る。これを１ラインにおいて、順次隣合う一対のセン
サ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋１）について１ライン分に
ついて行うことにより、１ライン分の差分出力の分布を
得ることができる。
【００５９】さらに同様の読取り動作を残りの全てのラ
インに対して繰り返し実行することにより、センサ面１
２から差分出力の２次元分布を得、これによりセンサ面
１２上において差分出力の２次元分布による指紋形状の
情報を得ることができる。
インに対して繰り返し実行することにより、センサ面１
２から差分出力の２次元分布を得、これによりセンサ面
１２上において差分出力の２次元分布による指紋形状の
情報を得ることができる。
【００６０】この際、入力切換えスイツチ２５及び２６
によつて差動増幅回路２７の正入力２８及び負入力２９
に入力するデータ線を切り換え接続して、順次センサ電
極３Ａｎに対して隣合う次のセンサ電極３Ａ（ｎ＋１）
が常に負入力２９になるようにしたことにより、隣合う
センサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋１）の内、センサ電極
３Ａｎを基準として次のセンサ電極３Ａ（ｎ＋１）の出
力変化が常に負側となるようにして連続した変化をもつ
差分出力を読み取ることができる。
によつて差動増幅回路２７の正入力２８及び負入力２９
に入力するデータ線を切り換え接続して、順次センサ電
極３Ａｎに対して隣合う次のセンサ電極３Ａ（ｎ＋１）
が常に負入力２９になるようにしたことにより、隣合う
センサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋１）の内、センサ電極
３Ａｎを基準として次のセンサ電極３Ａ（ｎ＋１）の出
力変化が常に負側となるようにして連続した変化をもつ
差分出力を読み取ることができる。
【００６１】このようにセンサ面１２上にマトリクス状
に配列されるセンサ電極３と指先表面Ｆとの間に生じる
コンデンサＣｓに蓄積される電荷に応じた電圧を各ライ
ンにおいて順次選択された隣合うセンサ電極３Ａｎ及び
３Ａ（ｎ＋１）の差動増幅出力として読み取るようにし
たことにより、差動増幅によつてセンサ電極３Ａｎ及び
３Ａ（ｎ＋１）間の温度変化や電源電圧変動等による出
力電圧のばらつきや微小信号を検出する際のノイズ等の
影響を同相成分として除去し得、かくして高い精度で出
力電圧を検出することができる。
に配列されるセンサ電極３と指先表面Ｆとの間に生じる
コンデンサＣｓに蓄積される電荷に応じた電圧を各ライ
ンにおいて順次選択された隣合うセンサ電極３Ａｎ及び
３Ａ（ｎ＋１）の差動増幅出力として読み取るようにし
たことにより、差動増幅によつてセンサ電極３Ａｎ及び
３Ａ（ｎ＋１）間の温度変化や電源電圧変動等による出
力電圧のばらつきや微小信号を検出する際のノイズ等の
影響を同相成分として除去し得、かくして高い精度で出
力電圧を検出することができる。
【００６２】以上の構成によれば、センサ面１２上に置
いた指先表面Ｆとの間に生じる形成コンデンサＣｓに蓄
積される電荷に応じた電圧を各ラインにおいて順次選択
された隣合うセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋１）から
の出力電圧を差動増幅して読み取るようにしたことによ
り、各センサ電極３Ａ１〜３Ａｎの面積を微小にして指
紋形状を高い解像度で検出しようとする場合にも、セン
サ電極３Ａ１〜３Ａｎからの出力電圧からノイズやばら
つきの同相成分を除去し得、かくして高い精度で出力電
圧を検出することができる。
いた指先表面Ｆとの間に生じる形成コンデンサＣｓに蓄
積される電荷に応じた電圧を各ラインにおいて順次選択
された隣合うセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋１）から
の出力電圧を差動増幅して読み取るようにしたことによ
り、各センサ電極３Ａ１〜３Ａｎの面積を微小にして指
紋形状を高い解像度で検出しようとする場合にも、セン
サ電極３Ａ１〜３Ａｎからの出力電圧からノイズやばら
つきの同相成分を除去し得、かくして高い精度で出力電
圧を検出することができる。
【００６３】またセンサ電極３Ａｎと指先表面Ｆとの間
に生じる形成コンデンサＣｓに電圧印加により蓄えられ
る電荷を既知容量をもつた分配コンデンサＣｌに分配し
て、そのときの形成コンデンサＣｓ及び分配コンデンサ
Ｃｌの分配電圧を検出することによつて形成コンデンサ
Ｃｓの静電容量を求めるような構成としたことにより、
静電容量を検出するための回路構成を簡易なものとする
ことができる。
に生じる形成コンデンサＣｓに電圧印加により蓄えられ
る電荷を既知容量をもつた分配コンデンサＣｌに分配し
て、そのときの形成コンデンサＣｓ及び分配コンデンサ
Ｃｌの分配電圧を検出することによつて形成コンデンサ
Ｃｓの静電容量を求めるような構成としたことにより、
静電容量を検出するための回路構成を簡易なものとする
ことができる。
【００６４】さらにライン状に配列されたセンサ電極３
Ａ１〜３Ａｎから各ラインの隣合うセンサ電極３Ａｎ及
び３Ａ（ｎ＋１）を選択して差動増幅出力を検出すると
きに、ライン上に番号順に並べられたセンサ電極３Ａ１
〜３Ａｎのうち若い番号のセンサ電極３ｎが常に差動増
幅回路２７の正入力２８（又は負入力２９のいずれか一
方）に接続するようにしたことにより、各センサ電極３
Ａ１〜３Ａｎ間で連続した差分出力を得ることができ
る。
Ａ１〜３Ａｎから各ラインの隣合うセンサ電極３Ａｎ及
び３Ａ（ｎ＋１）を選択して差動増幅出力を検出すると
きに、ライン上に番号順に並べられたセンサ電極３Ａ１
〜３Ａｎのうち若い番号のセンサ電極３ｎが常に差動増
幅回路２７の正入力２８（又は負入力２９のいずれか一
方）に接続するようにしたことにより、各センサ電極３
Ａ１〜３Ａｎ間で連続した差分出力を得ることができ
る。
【００６５】（４）第２の実施の形態 図２との対応部分において同一符号を付して示す図９に
おいて、第２の全ライン読取り回路５０を示し、第１の
全ライン読取り回路２０が全ラインについて、センサ電
極３と指先表面Ｆとの間に生じるコンデンサＣｓに蓄積
される電荷に応じた電圧を１つの差動増幅回路２７によ
つて順次、読み取るようにしたのに対して３本のデータ
線毎に１つの差動増幅回路２７（２７Ａ、２７Ｃ、…
…）が切り換え接続されるようになされている。
おいて、第２の全ライン読取り回路５０を示し、第１の
全ライン読取り回路２０が全ラインについて、センサ電
極３と指先表面Ｆとの間に生じるコンデンサＣｓに蓄積
される電荷に応じた電圧を１つの差動増幅回路２７によ
つて順次、読み取るようにしたのに対して３本のデータ
線毎に１つの差動増幅回路２７（２７Ａ、２７Ｃ、…
…）が切り換え接続されるようになされている。
【００６６】従つて例えば第１の読取りタイミングにお
いて、差動増幅回路２７Ａには入力切換えスイツチ５１
Ａ及び５２Ａを切り換えることによつてデータ線Ｌ１及
びＬ２を接続し、差動増幅回路２７ＡによつてラインＬ
Ｎ１の出力電圧をライン読取り回路２２の読取り動作に
より読み取る。
いて、差動増幅回路２７Ａには入力切換えスイツチ５１
Ａ及び５２Ａを切り換えることによつてデータ線Ｌ１及
びＬ２を接続し、差動増幅回路２７ＡによつてラインＬ
Ｎ１の出力電圧をライン読取り回路２２の読取り動作に
より読み取る。
【００６７】このとき差動増幅回路２７Ｂは入力切換え
スイツチ５１Ａ及び５２Ａを切り換えることによつてデ
ータ線Ｌ３及びＬ４を接続し、これにより差動増幅回路
２７ＡによるラインＬＮ１の出力電圧の読み取りに同期
してラインＬＮ３の出力電圧をライン読取り回路２２の
読取り動作により読み取る。以下同様にして差動増幅回
路２７Ｃ、……に対してデータ線Ｌ５及びＬ６、……が
それぞれ接続され、これにより第１の読取りタイミング
においてセンサ面１２を形成するラインＬＮ１、ＬＮ
２、……ＬＮｎのうち奇数ラインＬＮ１、ＬＮ３、……
の出力電圧が読み取られる。
スイツチ５１Ａ及び５２Ａを切り換えることによつてデ
ータ線Ｌ３及びＬ４を接続し、これにより差動増幅回路
２７ＡによるラインＬＮ１の出力電圧の読み取りに同期
してラインＬＮ３の出力電圧をライン読取り回路２２の
読取り動作により読み取る。以下同様にして差動増幅回
路２７Ｃ、……に対してデータ線Ｌ５及びＬ６、……が
それぞれ接続され、これにより第１の読取りタイミング
においてセンサ面１２を形成するラインＬＮ１、ＬＮ
２、……ＬＮｎのうち奇数ラインＬＮ１、ＬＮ３、……
の出力電圧が読み取られる。
【００６８】奇数ラインＬＮ１、３ＬＮ、……の出力電
圧の読み取りが終了すると、次の第２のタイミングにお
いて、今度は差動増幅回路２７Ａには入力切換えスイツ
チ５１Ａ及び５２Ａを切り換えることによつてデータ線
Ｌ２及びＬ３を接続し、差動増幅回路２７Ａによつてラ
イン読取り回路２２の読取り動作によりラインＬＮ２の
出力電圧を読み取る。
圧の読み取りが終了すると、次の第２のタイミングにお
いて、今度は差動増幅回路２７Ａには入力切換えスイツ
チ５１Ａ及び５２Ａを切り換えることによつてデータ線
Ｌ２及びＬ３を接続し、差動増幅回路２７Ａによつてラ
イン読取り回路２２の読取り動作によりラインＬＮ２の
出力電圧を読み取る。
【００６９】このとき差動増幅回路２７Ｂは入力切換え
スイツチ５１Ａ及び５２Ａを切り換えることによつてデ
ータ線Ｌ４及びＬ５を接続し、これにより差動増幅回路
２７ＡによるラインＬＮ２の出力電圧の読み取りに同期
してラインＬＮ４の出力電圧を読み取る。以下同様にし
て差動増幅回路２７Ｃ、……に対してデータ線Ｌ６及び
Ｌ７、……がそれぞれ接続され、これにより第２の読取
りタイミングにおいてセンサ面１２を形成するラインＬ
Ｎ１、ＬＮ２、……ＬＮｎのうち偶数ラインＬＮ２、Ｌ
Ｎ４、……の出力電圧が読み取られる。
スイツチ５１Ａ及び５２Ａを切り換えることによつてデ
ータ線Ｌ４及びＬ５を接続し、これにより差動増幅回路
２７ＡによるラインＬＮ２の出力電圧の読み取りに同期
してラインＬＮ４の出力電圧を読み取る。以下同様にし
て差動増幅回路２７Ｃ、……に対してデータ線Ｌ６及び
Ｌ７、……がそれぞれ接続され、これにより第２の読取
りタイミングにおいてセンサ面１２を形成するラインＬ
Ｎ１、ＬＮ２、……ＬＮｎのうち偶数ラインＬＮ２、Ｌ
Ｎ４、……の出力電圧が読み取られる。
【００７０】これにより第１の読取りタイミングによつ
てセンサ面１２を形成するラインＬＮ１、ＬＮ２、……
ＬＮｎのうち奇数ラインＬＮ１、ＬＮ３、……の出力電
圧を読み取ることができ、次の第２の読取りタイミング
によつてラインＬＮ１、ＬＮ２、……ＬＮｎのうち偶数
ラインＬＮ２、ＬＮ４、……の出力電圧が読み取ること
ができる。
てセンサ面１２を形成するラインＬＮ１、ＬＮ２、……
ＬＮｎのうち奇数ラインＬＮ１、ＬＮ３、……の出力電
圧を読み取ることができ、次の第２の読取りタイミング
によつてラインＬＮ１、ＬＮ２、……ＬＮｎのうち偶数
ラインＬＮ２、ＬＮ４、……の出力電圧が読み取ること
ができる。
【００７１】かくして第１及び第２の読取りタイミング
による２ライン分の読取り時間によつてマトリクス状の
２次元のセンサ面１２を形成する全ラインの出力電圧の
情報を読み取ることができる。
による２ライン分の読取り時間によつてマトリクス状の
２次元のセンサ面１２を形成する全ラインの出力電圧の
情報を読み取ることができる。
【００７２】従つて以上の構成によれば、３本のデータ
線毎に１つの差動増幅回路２７（２７Ａ、２７Ｃ、…
…）が切り換え接続されるように全ライン読取り回路５
０を構成したことによつて、２ライン分の読取り時間に
よつてセンサ面１２の全ラインの出力電圧の情報を読み
取ることができ、かくして指紋読み取りに要する時間を
大幅に短縮し得る。
線毎に１つの差動増幅回路２７（２７Ａ、２７Ｃ、…
…）が切り換え接続されるように全ライン読取り回路５
０を構成したことによつて、２ライン分の読取り時間に
よつてセンサ面１２の全ラインの出力電圧の情報を読み
取ることができ、かくして指紋読み取りに要する時間を
大幅に短縮し得る。
【００７３】（５）第３の実施の形態 図４（Ｂ）との対応部分に同一符号を付して示す図１０
において、６０は第２の実施例によるライン読取り回路
路を示し、形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２をそれぞれ
データ線２３及び３４に接続するスイツチＳＷＳ１及び
ＳＷＳ２がない代わりに分配コンデンサＣｌ１及びＣｌ
２をそれぞれスイツチＳＷＬ１及びＳＷＬ２を介してデ
ータ線２３及び２４に接続する。
において、６０は第２の実施例によるライン読取り回路
路を示し、形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２をそれぞれ
データ線２３及び３４に接続するスイツチＳＷＳ１及び
ＳＷＳ２がない代わりに分配コンデンサＣｌ１及びＣｌ
２をそれぞれスイツチＳＷＬ１及びＳＷＬ２を介してデ
ータ線２３及び２４に接続する。
【００７４】ここで図１１に示すフローチヤートによつ
てライン読取り回路６０の出力端子３０において形成コ
ンデンサＣｓ１に蓄えられる電荷Ｑｓ１及び形成コンデ
ンサＣｓ２に蓄わえられる電荷Ｑｓ２を分配したときの
分配電圧を読み取る電圧読取り手順について説明する。
てライン読取り回路６０の出力端子３０において形成コ
ンデンサＣｓ１に蓄えられる電荷Ｑｓ１及び形成コンデ
ンサＣｓ２に蓄わえられる電荷Ｑｓ２を分配したときの
分配電圧を読み取る電圧読取り手順について説明する。
【００７５】すなわち電圧読み出し手順ＲＴ２はステツ
プＳＰ１１においてスイツチＳＷＰ１及びＳＷＰ２並び
にＳＷＬ１及びＳＷＬ２をオンにすることによつて分配
コンデンサＣｌ１及びＣｌ２を電源Ｖccによつて印加す
る電圧によつて充電する。この結果、分配コンデンサＣ
ｌ１及びＣｌ２には静電容量Ｃｌ１及びＣｌ２応じてそ
れぞれ次式、
プＳＰ１１においてスイツチＳＷＰ１及びＳＷＰ２並び
にＳＷＬ１及びＳＷＬ２をオンにすることによつて分配
コンデンサＣｌ１及びＣｌ２を電源Ｖccによつて印加す
る電圧によつて充電する。この結果、分配コンデンサＣ
ｌ１及びＣｌ２には静電容量Ｃｌ１及びＣｌ２応じてそ
れぞれ次式、
【００７６】
【数１３】
【００７７】
【数１４】
【００７８】で表される電荷Ｑｌ10及びＱｌ20がそれぞ
れ蓄えられる。
れ蓄えられる。
【００７９】分配コンデンサＣｌ１及びＣｌ２の充電
後、ステツプＳＰ１２においてスイツチＳＷＰ１及びＳ
ＷＰ２並びにＳＷＬ１及びＳＷＬ２をオフにすることに
よつてコンデンサＣｓ１及びＣｓ２並びにＣｌ１及びＣ
ｌ２をそれぞれフローテイング状態に設定する。
後、ステツプＳＰ１２においてスイツチＳＷＰ１及びＳ
ＷＰ２並びにＳＷＬ１及びＳＷＬ２をオフにすることに
よつてコンデンサＣｓ１及びＣｓ２並びにＣｌ１及びＣ
ｌ２をそれぞれフローテイング状態に設定する。
【００８０】次にステツプＳＰ１３においてセンサ面１
２上に指先表面Ｆを置くことによつて形成コンデンサＣ
ｓ１及びＣｓ２を形成させると、当該形成コンデンサＣ
ｓ１及びＣｓ２には次式、
２上に指先表面Ｆを置くことによつて形成コンデンサＣ
ｓ１及びＣｓ２を形成させると、当該形成コンデンサＣ
ｓ１及びＣｓ２には次式、
【００８１】
【数１５】
【００８２】
【数１６】
【００８３】によつて表される電荷Ｑｓ10及びＱｓ20が
蓄えられる。
蓄えられる。
【００８４】次にステツプＳＰ１４においてスイツチＳ
ＷＧ１及びＳＷＧ２をオンにすることによりコンデンサ
Ｃｓ１及びＣｓ２に蓄えられた電荷Ｑｓ１及びＱｓ２の
みを放電する。そしてステツプＳＰ１５においてスイツ
チＳＷＧ１及びＳＷＧ２をオフにして出力端子３０の電
位を０〔Ｖ〕に設定した後、続くステツプＳＰ１６にお
いてスイツチＳＷＬ１及びＳＷＬ２をオンにすることに
より次式
ＷＧ１及びＳＷＧ２をオンにすることによりコンデンサ
Ｃｓ１及びＣｓ２に蓄えられた電荷Ｑｓ１及びＱｓ２の
みを放電する。そしてステツプＳＰ１５においてスイツ
チＳＷＧ１及びＳＷＧ２をオフにして出力端子３０の電
位を０〔Ｖ〕に設定した後、続くステツプＳＰ１６にお
いてスイツチＳＷＬ１及びＳＷＬ２をオンにすることに
より次式
【００８５】
【数１７】
【００８６】
【数１８】
【００８７】
【数１９】
【００８８】
【数２０】
【００８９】によつて表される正入力側の形成コンデン
サＣｓ１及び分配コンデンサＣｌ１に再分配された電荷
Ｑｓ10による電圧Ｖａ2 をａ点において読み出す。
サＣｓ１及び分配コンデンサＣｌ１に再分配された電荷
Ｑｓ10による電圧Ｖａ2 をａ点において読み出す。
【００９０】さらに次式、
【００９１】
【数２１】
【００９２】
【数２２】
【００９３】
【数２３】
【００９４】
【数２４】
【００９５】によつて表される負入力側の形成コンデン
サＣｓ２及び分配コンデンサＣｌ２に再分配された電荷
Ｑｓ20による電圧Ｖｂ2 をｂ点において読み出す。これ
により（20）式及び（24）式より形成コンデンサＣｓ１
及びＣｓ２の静電容量に応じた出力電圧Ｖａ2 及びＶｂ
2 を得ることができ、かくして形成コンデンサＣｓ１及
びＣｓ２の静電容量に応じた指紋の凹凸情報を読み取る
ことができる。
サＣｓ２及び分配コンデンサＣｌ２に再分配された電荷
Ｑｓ20による電圧Ｖｂ2 をｂ点において読み出す。これ
により（20）式及び（24）式より形成コンデンサＣｓ１
及びＣｓ２の静電容量に応じた出力電圧Ｖａ2 及びＶｂ
2 を得ることができ、かくして形成コンデンサＣｓ１及
びＣｓ２の静電容量に応じた指紋の凹凸情報を読み取る
ことができる。
【００９６】次にステツプＳＰ１７において出力電圧Ｖ
ａ2 及びＶｂ2 の差動増幅出力を出力端子３０より取り
出し、かくしてセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋１）の
差分情報を得ることができる。これにより出力電圧読取
り手順ＲＴ１を終了する。
ａ2 及びＶｂ2 の差動増幅出力を出力端子３０より取り
出し、かくしてセンサ電極３Ａｎ及び３Ａ（ｎ＋１）の
差分情報を得ることができる。これにより出力電圧読取
り手順ＲＴ１を終了する。
【００９７】従つて以上の構成によれば、分配コンデン
サＣｌ１及びＣｌ２に充電される電荷Ｑｌ10及びＱｌ20
をそれぞれ形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２によつて再
分配することにより得られる再分配電圧によつても出力
電圧を検出することができ、これにより上述の第１の実
施例と同様の効果を得ることができる。
サＣｌ１及びＣｌ２に充電される電荷Ｑｌ10及びＱｌ20
をそれぞれ形成コンデンサＣｓ１及びＣｓ２によつて再
分配することにより得られる再分配電圧によつても出力
電圧を検出することができ、これにより上述の第１の実
施例と同様の効果を得ることができる。
【００９８】（６）他の実施の形態 なお上述の第２の実施の形態においては、第２の全ライ
ン読取り回路５０として３本のデータ線毎に１つの差動
増幅回路２７（２７Ａ、２７Ｃ、……）が切り換え接続
されるような回路構成とした場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、組にするデータ線の数は３本に限
ることなく、４本以上のデータ線を１組として、これに
対して差動増幅回路を設けるようにしても良く、これに
より指紋検出時間を短縮し得る。さらにライン読取り回
路２２を複数段接続するようにしても良く、これにより
１回のライン読取り時間でセンサ面１２上の全ラインの
情報を読み取ることができる。
ン読取り回路５０として３本のデータ線毎に１つの差動
増幅回路２７（２７Ａ、２７Ｃ、……）が切り換え接続
されるような回路構成とした場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、組にするデータ線の数は３本に限
ることなく、４本以上のデータ線を１組として、これに
対して差動増幅回路を設けるようにしても良く、これに
より指紋検出時間を短縮し得る。さらにライン読取り回
路２２を複数段接続するようにしても良く、これにより
１回のライン読取り時間でセンサ面１２上の全ラインの
情報を読み取ることができる。
【００９９】また上述の実施の形態においては、入力切
換えスイツチ２５及び２６並びに５１Ａ及び５２Ａによ
つて差動増幅回路２７の正入力２８及び負入力２９に入
力するデータ線を順次センサ電極３Ａｎに対して次のセ
ンサ電極３Ａ（ｎ＋１）が常に負入力２９になるように
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、デ
ータ線２３及び２４の接続を正入力２８又は２９のいず
れかに固定して、差動増幅回路２７からの出力の極性を
反転するようにしても良く、これにより上述の場合と同
様の効果を得ることができる。
換えスイツチ２５及び２６並びに５１Ａ及び５２Ａによ
つて差動増幅回路２７の正入力２８及び負入力２９に入
力するデータ線を順次センサ電極３Ａｎに対して次のセ
ンサ電極３Ａ（ｎ＋１）が常に負入力２９になるように
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、デ
ータ線２３及び２４の接続を正入力２８又は２９のいず
れかに固定して、差動増幅回路２７からの出力の極性を
反転するようにしても良く、これにより上述の場合と同
様の効果を得ることができる。
【０１００】また上述の実施の形態においては、分配コ
ンデンサを用いて検体によつて形成される形成コンデン
サＣｓの静電容量を検出した場合について述べたが本発
明はこれに限らず、交流電圧を形成コンデンサＣｓにか
けてその振幅の変化によつて形成コンデンサＣｓの静電
容量を検出するようにしても良い。
ンデンサを用いて検体によつて形成される形成コンデン
サＣｓの静電容量を検出した場合について述べたが本発
明はこれに限らず、交流電圧を形成コンデンサＣｓにか
けてその振幅の変化によつて形成コンデンサＣｓの静電
容量を検出するようにしても良い。
【０１０１】さらに上述の実施の形態においては、スイ
ツチング素子６（スイツチＳＷＳ１〜ＳＷＳｎ並びにＳ
ＷＰ１、ＳＷＰ２、ＳＷＧ１及びＳＷＧ２）をＦＥＴト
ランジスタによつて形成した場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、例えばバイポーラトランジスタを
用いても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
ツチング素子６（スイツチＳＷＳ１〜ＳＷＳｎ並びにＳ
ＷＰ１、ＳＷＰ２、ＳＷＧ１及びＳＷＧ２）をＦＥＴト
ランジスタによつて形成した場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、例えばバイポーラトランジスタを
用いても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【０１０２】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、複数の電
極及び当該電極の表面を所定膜厚の誘電体層によつて覆
うことにより形成されるセンサ電極部と、センサ電極部
の表面に接触する検体とによつて形成するコンデンサに
蓄積した電荷による電圧を第１及び第２の電極から差動
増幅出力として検出するようにしたことにより雑音の同
相成分を除去して信号対雑音比の高い信号検出ができ、
かくして簡易な構成により高精度で指紋の形状を読み取
ることのできる指紋読取り装置及びその方法を実現し得
る。
極及び当該電極の表面を所定膜厚の誘電体層によつて覆
うことにより形成されるセンサ電極部と、センサ電極部
の表面に接触する検体とによつて形成するコンデンサに
蓄積した電荷による電圧を第１及び第２の電極から差動
増幅出力として検出するようにしたことにより雑音の同
相成分を除去して信号対雑音比の高い信号検出ができ、
かくして簡易な構成により高精度で指紋の形状を読み取
ることのできる指紋読取り装置及びその方法を実現し得
る。
【図１】本発明による指紋読取り装置システムの全体構
成を示す略線図である。
成を示す略線図である。
【図２】全ライン読取り回路の構成を示すブロツク図で
ある。
ある。
【図３】ライン読取り回路の構成を示すブロツク図であ
る。
る。
【図４】等価回路による差動増幅出力の説明に供する略
線図である。
線図である。
【図５】出力電圧読取り手順を示すフローチヤートであ
る。
る。
【図６】センサ電極による差動出力読取りのタイミング
チヤートである。
チヤートである。
【図７】ライン読取り回路による差動出力読取りのタイ
ミングチヤートである。
ミングチヤートである。
【図８】ライン読取り回路の出力の説明に供するグラフ
である。
である。
【図９】全ライン読取り回路の構成を示すブロツク図で
ある。
ある。
【図１０】等価回路による差動増幅出力の説明に供する
略線図である。
略線図である。
【図１１】出力電圧読取り手順を示すフローチヤートで
ある。
ある。
【図１２】指紋読取り装置の説明に供する略線図であ
る。
る。
【図１３】指紋読取りの原理の説明に供する略線図であ
る。
る。
１、１０……指紋読取り装置、３、３Ａ１〜３Ａｎ……
センサ電極、１３……行駆動回路、１５……検出部、２
５、２６……入力切換えスイツチ、２７……差動増幅回
路。
センサ電極、１３……行駆動回路、１５……検出部、２
５、２６……入力切換えスイツチ、２７……差動増幅回
路。
Claims (10)
- 【請求項１】複数の電極及び当該電極の表面を所定膜厚
の誘電体層によつて覆うことにより形成されるセンサ電
極部と、 第１の上記電極及び当該第１の電極に隣合う第２の上記
電極によつて検出される出力電圧を差動増幅して出力す
る差動出力検出部と、 上記電極に電圧を印加する電圧供給部とを具え、上記電
極と上記センサ電極部の表面に接触する検体とによつて
コンデンサを形成し、当該コンデンサに電荷を蓄積して
上記検出部によつて上記電荷に応じた上記出力電圧を上
記第１及び第２の電極から差動増幅して検出することを
特徴とする指紋読取り装置。 - 【請求項２】複数の電極及び当該電極の表面を所定膜厚
の誘電体層によつて覆うことにより形成されるセンサ電
極部と、 上記電極に電圧を印加する電圧供給部と、 既知容量をもつ電荷分配用の分配コンデンサと、 上記電極及び又は上記分配コンデンサに印加する電圧の
オン又はオフを切り換える電圧供給切換えスイツチと、 上記電極又は上記分配コンデンサをグランドに切り換え
接続して電荷を放電する放電切換えスイツチとを具え、
上記電極と上記センサ電極部の表面に接触する検体とに
よつてコンデンサを形成し、上記電圧供給部によつて上
記分配コンデンサ及び又は上記コンデンサに電圧を印加
して蓄えさせた電荷を上記放電切換えスイツチの切換え
制御によつて上記コンデンサ又は上記分配コンデンサの
いずれかを放電することにより残された上記電荷を上記
コンデンサに分配して、分配された上記電荷による上記
コンデンサの出力電圧を検出することを特徴とする指紋
読取り装置。 - 【請求項３】上記差動電圧検出部は、 上記第１及び第２の電極に応じてそれぞれ設けられる電
荷分配用の分配コンデンサと、 上記分配コンデンサ及び上記第１及び第２の電極に印加
する電圧のオン又はオフを切り換える電圧供給切換えス
イツチと、 上記分配コンデンサ又は上記第１及び第２の電極をグラ
ンドに切り換え接続して蓄えられる電荷を放電する放電
切換えスイツチとを具え、上記電極と上記センサ電極表
面に接触する検体とによつてコンデンサを形成し、上記
電圧供給部によつて上記分配コンデンサ及び又は上記コ
ンデンサに電圧を印加して蓄えさせた電荷を上記放電切
換えスイツチの切換え制御によつて上記コンデンサ又は
上記分配コンデンサのいずれかを放電することにより残
された上記電荷を上記コンデンサに分配して、分配され
た上記電荷による上記コンデンサの出力電圧を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の指紋読取り装置。 - 【請求項４】上記センサ電極部を上記複数の電極をライ
ン状に配列して形成し、上記電圧検出部によつて上記複
数の電極のなかから順次、隣合う上記第１及び第２の電
極を選択して１ライン分の上記出力電圧を連続して検出
することを特徴とする請求項１に記載の指紋読取り装
置。 - 【請求項５】上記検出部は、 ライン状に配列された上記電極のラインを所定の本数毎
のライン組としたとき、当該ライン組毎に対応して設け
る差動増幅回路と、 上記ライン組を選択的に切り換えて上記差動増幅回路の
正入力又は負入力に接続する入力切換えスイツチとを具
えることを特徴とする請求項４に記載の指紋読取り装
置。 - 【請求項６】配列された複数の電極及び当該電極の表面
を所定膜厚の誘電体層によつて覆うことにより形成され
るセンサ電極部の表面に接触させる検体によつてコンデ
ンサを形成するコンデンサ形成ステツプと、 上記電極に電圧を印加する電圧印加ステツプと、 第１の上記電極及び当該第１の電極に隣合う第２の上記
電極によつて検出される出力電圧を差動増幅して出力す
る差動出力検出ステツプと、 を具え、上記電極と上記センサ電極部の表面に接触する
検体とによつて上記コンデンサを形成し、上記分配コン
デンサ及び又は上記コンデンサを充電して上記検出部に
よつて上記電荷に応じた上記第１及び第２の電極の上記
出力電圧を差動増幅して検出することを特徴とする指紋
読取り方法。 - 【請求項７】配列された複数の電極及び当該電極の表面
を所定膜厚の誘電体層によつて覆うことにより形成され
るセンサ電極部の表面に接触させる検体によつてコンデ
ンサを形成するコンデンサ形成ステツプと、 電荷分配用の分配コンデンサと上記コンデンサに電圧を
印加する電圧印加ステツプと、 上記分配コンデンサ及び上記コンデンサをフローテイン
グ状態にするフローテイングステツプと、 上記分配コンデンサ又は上記コンデンサに蓄えられる電
荷を放電する放電ステツプと、 上記コンデンサを放電したときは上記分配コンデンサに
蓄えられた電荷を上記コンデンサに分配し、上記分配コ
ンデンサを放電したときは上記コンデンサに蓄えられた
電荷を上記分配コンデンサに分配する電荷分配ステツプ
と、 上記コンデンサに分配される分配電荷による電圧を上記
センサ電極によつて検出する出力電圧検出ステツプとを
具えることを特徴とする指紋読取り方法。 - 【請求項８】電荷分配用の分配コンデンサと上記コンデ
ンサに電圧を印加する電圧印加ステツプと、 上記分配コンデンサ及び上記コンデンサをフローテイン
グ状態にするフローテイングステツプと、 上記分配コンデンサ又は上記コンデンサに蓄えられる電
荷を放電する放電ステツプと、 上記コンデンサを放電したときは上記分配コンデンサに
蓄えられた電荷を上記コンデンサに分配し、上記分配コ
ンデンサを放電したときは上記コンデンサに蓄えられた
電荷を上記分配コンデンサに分配する電荷分配ステツプ
と、 上記コンデンサに分配される分配電荷による電圧を上記
センサ電極によつて検出する出力電圧検出ステツプとを
具えることを特徴とする請求項６に記載の指紋読取り方
法。 - 【請求項９】上記差動出力検出ステツプは、 上記複数の電極をライン状に配列した上記センサ電極部
のなかから順次、隣合う上記第１及び第２の電極を選択
して１ライン分の上記出力電圧の差動出力を連続して検
出することを特徴とする請求項６に記載の指紋読取り方
法。 - 【請求項１０】上記差動出力検出ステツプは、 ライン状に配列された上記電極のラインを所定の本数毎
のライン組として当該ライン組を選択的に切り換えて差
動出力を検出することを特徴とする請求項９に記載の指
紋読取り方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27918997A JP3874217B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 指紋読取り装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11118415A true JPH11118415A (ja) | 1999-04-30 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27918997A Expired - Fee Related JP3874217B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 指紋読取り装置及びその方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3874217B2 (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6438257B1 (en) | 1998-07-02 | 2002-08-20 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Small capacitance change detection device |
| JP2002257508A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | 凹凸検出センサ |
| JP2005140612A (ja) * | 2003-11-06 | 2005-06-02 | Alps Electric Co Ltd | 容量検出回路及び検出方法並びにそれを用いた指紋センサ |
| JP2006081570A (ja) * | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Seiko Epson Corp | 電子装置の駆動方法 |
| US7050609B2 (en) | 2000-02-23 | 2006-05-23 | Nec Corporation | Biometric data acceptance method |
| US7053633B2 (en) | 2003-04-17 | 2006-05-30 | Seiko Epson Corporation | Capacitance detection device and drive method thereof, fingerprint sensor, and biometrics authentication device |
| US7078917B2 (en) | 2003-04-17 | 2006-07-18 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance detecting device |
| US7081765B2 (en) | 2003-08-29 | 2006-07-25 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance detection device |
| US7091726B2 (en) | 2003-09-05 | 2006-08-15 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance sensing device and method of driving the same |
| US7116116B2 (en) | 2003-10-10 | 2006-10-03 | Seiko Epson Corporation | Capacitance detecting device |
| US7126349B2 (en) | 2003-08-25 | 2006-10-24 | Seiko Epson Corporation | Capacitance detection apparatus, driving method for the same, fingerprint sensor, and biometric authentication apparatus |
| US7127089B2 (en) | 2002-03-04 | 2006-10-24 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance detection device |
| US7126350B2 (en) | 2003-08-29 | 2006-10-24 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance detection device |
| US7208961B2 (en) | 2004-10-12 | 2007-04-24 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance detection device |
| US7302088B2 (en) | 2002-07-12 | 2007-11-27 | Seiko Epson Corporation | Personal verification device, card-type information storage medium, and information processing system using the same |
| US7327596B2 (en) | 2004-10-05 | 2008-02-05 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance detection device and smart card |
| CN100367039C (zh) * | 2004-04-07 | 2008-02-06 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 电荷检测电路及使用该电路的指纹传感器 |
| US7375714B2 (en) | 2003-09-01 | 2008-05-20 | Seiko Epson Corporation | Active-matrix driving device, electrostatic capacitance detection device, and electronic equipment |
| US7486809B2 (en) | 2004-02-17 | 2009-02-03 | Seiko Epson Corporation | Capacitance detection device, fingerprint sensor, biometric authentication device, and method for searching capacitance detection condition |
| US7835553B2 (en) | 2004-09-30 | 2010-11-16 | Seiko Epson Corporation | Identity authentication device and fingerprint sensor |
| JP2011188704A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Omron Corp | 制御回路、この制御回路を備えるパワーコンディショナ、ならびに太陽光発電システム |
| JP2013541773A (ja) * | 2010-10-08 | 2013-11-14 | アップル インコーポレイテッド | 差動測定回路を含む指検出デバイス及び関連する方法 |
| WO2015051644A1 (zh) * | 2013-10-11 | 2015-04-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种指纹识别元件、显示屏及显示装置 |
-
1997
- 1997-10-13 JP JP27918997A patent/JP3874217B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6438257B1 (en) | 1998-07-02 | 2002-08-20 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Small capacitance change detection device |
| US7050609B2 (en) | 2000-02-23 | 2006-05-23 | Nec Corporation | Biometric data acceptance method |
| JP2002257508A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | 凹凸検出センサ |
| JP4511064B2 (ja) * | 2001-03-05 | 2010-07-28 | 三菱電機株式会社 | 凹凸検出センサ |
| US7127089B2 (en) | 2002-03-04 | 2006-10-24 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance detection device |
| US7302088B2 (en) | 2002-07-12 | 2007-11-27 | Seiko Epson Corporation | Personal verification device, card-type information storage medium, and information processing system using the same |
| US7078917B2 (en) | 2003-04-17 | 2006-07-18 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance detecting device |
| US7053633B2 (en) | 2003-04-17 | 2006-05-30 | Seiko Epson Corporation | Capacitance detection device and drive method thereof, fingerprint sensor, and biometrics authentication device |
| US7205778B2 (en) | 2003-04-17 | 2007-04-17 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance detecting device |
| US7126349B2 (en) | 2003-08-25 | 2006-10-24 | Seiko Epson Corporation | Capacitance detection apparatus, driving method for the same, fingerprint sensor, and biometric authentication apparatus |
| US7081765B2 (en) | 2003-08-29 | 2006-07-25 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance detection device |
| US7126350B2 (en) | 2003-08-29 | 2006-10-24 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance detection device |
| US7375714B2 (en) | 2003-09-01 | 2008-05-20 | Seiko Epson Corporation | Active-matrix driving device, electrostatic capacitance detection device, and electronic equipment |
| US7091726B2 (en) | 2003-09-05 | 2006-08-15 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance sensing device and method of driving the same |
| US7116116B2 (en) | 2003-10-10 | 2006-10-03 | Seiko Epson Corporation | Capacitance detecting device |
| US7102364B2 (en) | 2003-11-06 | 2006-09-05 | Alps Electric Co., Ltd. | Capacitance detecting circuit and detecting method, and fingerprint sensor employing the same |
| JP2005140612A (ja) * | 2003-11-06 | 2005-06-02 | Alps Electric Co Ltd | 容量検出回路及び検出方法並びにそれを用いた指紋センサ |
| US7486809B2 (en) | 2004-02-17 | 2009-02-03 | Seiko Epson Corporation | Capacitance detection device, fingerprint sensor, biometric authentication device, and method for searching capacitance detection condition |
| CN100367039C (zh) * | 2004-04-07 | 2008-02-06 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 电荷检测电路及使用该电路的指纹传感器 |
| JP4556577B2 (ja) * | 2004-09-14 | 2010-10-06 | セイコーエプソン株式会社 | 電子装置の駆動方法 |
| JP2006081570A (ja) * | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Seiko Epson Corp | 電子装置の駆動方法 |
| US7835553B2 (en) | 2004-09-30 | 2010-11-16 | Seiko Epson Corporation | Identity authentication device and fingerprint sensor |
| US7327596B2 (en) | 2004-10-05 | 2008-02-05 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance detection device and smart card |
| US7208961B2 (en) | 2004-10-12 | 2007-04-24 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic capacitance detection device |
| JP2011188704A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Omron Corp | 制御回路、この制御回路を備えるパワーコンディショナ、ならびに太陽光発電システム |
| KR101246398B1 (ko) | 2010-03-11 | 2013-03-21 | 오므론 가부시키가이샤 | 제어 회로, 이 제어 회로를 구비하는 파워 컨디셔너, 및 태양광 발전 시스템 |
| US8542504B2 (en) | 2010-03-11 | 2013-09-24 | Omron Corporation | Control circuit, power conditioner including the control circuit, and photovoltaic system |
| JP2013541773A (ja) * | 2010-10-08 | 2013-11-14 | アップル インコーポレイテッド | 差動測定回路を含む指検出デバイス及び関連する方法 |
| KR101459982B1 (ko) * | 2010-10-08 | 2014-11-07 | 애플 인크. | 차동 측정 회로를 포함하는 손가락 감지 디바이스 및 관련 방법들 |
| US8888004B2 (en) | 2010-10-08 | 2014-11-18 | Authentec, Inc. | Finger sensing device including differential measurement circuitry and related methods |
| WO2015051644A1 (zh) * | 2013-10-11 | 2015-04-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种指纹识别元件、显示屏及显示装置 |
| US9514350B2 (en) | 2013-10-11 | 2016-12-06 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Fingerprint recognition element, a display screen and a display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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