JPH11185020A

JPH11185020A - 個体認証センサ

Info

Publication number: JPH11185020A
Application number: JP9356436A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Yamaguchi; 良樹山口; Katsuaki Aume; 功哲安梅; 大介 ▲吉▼川; Daisuke Yoshikawa; Tadaaki Hasegawa; 忠昭長谷川
Original assignee: Glory Ltd; Glory Kiki Co Ltd
Current assignee: Glory Ltd; Glory Kiki Co Ltd
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】認証時に発汗の必要もなく、入力部の切り替え
スイッチも不要で、偽造されたレプリカに対しても誤識
別を防止できるようにした個体認証センサを提供する。【解決手段】半導体基板上に複数の測定電極を有し、半
導体基板上に複数の測定電極を有し、『前記測定電極の
周辺に第一の共通電極が設けられており、前記各測定電
極と検出回路とを選択的に接続するスイッチング素子を
行シフトレジスタ及び列シフトレジスタの走査で選択で
きるようになっており、前記測定電極への被認証物の接
触有無検出測定時』及び測定を行わない待機時に前記共
通電極を電源及び接地に切り換えるスイッチ手段が配設
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発汗を利用するこ
となく、測定電極への指等の皮膚の接触の程度により生
じる電気特性の変化を利用した個体認証センサ、特に被
認証個体のレプリカを用いて本人になりすますようにし
た誤認証を防止する個体認証センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の方式としては、１列に並べられた
電極パッドを１次元に配置し、隣り合う電極パッドの間
で入力部と出力部を形成し、１次元方向に順次読み取っ
て合成することにより指紋の情報を検出するものがある
（特開平８−２３５３６１号）。このセンサでは、表面
に多孔質膜を配置し、水滴等をはじいて水蒸気を透過す
るようにしており、多孔質膜に指を押し付けると、指か
ら放出された水分（発汗）が多孔質膜の孔を通過し、水
分が到達した電極パッド間では水分に存在するイオンに
より電気抵抗値が低下するので、この信号変化を読み取
ることによって指紋を検出するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方式では、
隣り合う電極パッド間で順次読み取り合成して検出する
ようにしているため、入力部及び出力部のそれぞれに隣
り合う電極パッドを選択するスイッチが必要となる。ま
た、センサ表面上に多孔質膜を配置して、接触によって
電極パッドに到達した汗中のイオンによる電気抵抗の変
化を検出しているため、認証時には発汗していることが
必要である。

【０００４】また、特開平７−１６８９３０号に示され
る表面形状センサでは、押圧力の強さに応じて抵抗値が
変化する感圧シ−トで成る指の節の長さを検出する表面
検出センサを設けるようにしている。このため、精巧に
作成された指のレプリカを使用することにより、同一指
と同一の検出信号を得ることができ、容易に他人になり
すますことができるという大きな欠点があった。

【０００５】本発明は上述のような事情よりなされたも
のであり、本発明の目的は、認証時に発汗の必要がな
く、入力部の切り換えスイッチや感圧シ−トも不要で、
精巧に偽造されたレプリカに対しても誤識別を確実に防
止できるようにした個体認証センサを提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、指紋等で認証
を採るような個体認証センサに関し、本発明の上記目的
は、半導体基板上に複数の測定電極を有し、前記測定電
極の周辺に第一の共通電極が設けられており、前記各測
定電極と検出回路とを選択的に接続するスイッチング素
子を行シフトレジスタ及び列シフトレジスタの走査で選
択できるようになっており、前記測定電極への被認証物
の接触有無検出測定時及び測定を行わない待機時に前記
共通電極を電源及び接地に切り換えるスイッチ手段を配
設することによって達成される。また、半導体基板上に
複数の測定電極を有し、前記測定電極の周辺に第一の共
通電極が設けられており、前記測定電極及び第一の共通
電極に隣接または離れた半導体基板上或いはその他の位
置に設けられた第二の共通電極を有し、前記各測定電極
に接続されたスイッチング素子を行シフトレジスタ及び
列シフトレジスタの走査で選択できるようになってお
り、前記測定電極への被認証物の接触有無検出時及び測
定を行わない待機時に前記各共通電極を電源及び接地に
切り換えるスイッチ手段を配置することによって達成さ
れる。

【０００７】共通電極を測定電極から離して配置するこ
とにより、例えば手の平といったような指以外の身体部
分と指先との間で、生体の特徴があるか否かを検出する
ことができる。また、前記測定電極がマトリクス状に配
置され、前記測定電極及び共通電極が表面に露出してい
るようにし、前記測定電極からの出力電流を電圧に変換
するＩ−Ｖ変換部を設けることによって、より効果的に
達成される。

【０００８】また、美的効果や耐久性向上及び汚れ防止
の目的で、表面の測定電極および共通電極を含む基板表
面に半導電性の塗料等の薄膜を層設してもよい。このこ
とにより、更に電気的導通を維持しながら、汚れや静電
気に対する耐性を向上し、外観を改善するといった効果
を達成できる。また、前記共通電極にスイッチを介して
接続する電源は、交流信号（直流に交流信号が重畳して
いても、交流電源であってもよい。）を含んでいても良
く、電極表面に半導電性薄膜や絶縁薄膜を層設した場合
や指表面が皮脂等で汚れている場合でも、交流信号を検
出することで、より安定した信号測定ができる。特に交
流電源を使用することにより、直流分がカットされても
その信号を検出することができる。この結果、電極を絶
縁物で覆うことができる。Ｉ−Ｖ変換部は各測定電極毎
に設けても、各測定電極に共通する出力部に設けてもよ
い。

【０００９】更に、前記各測定電極にホトダイオ−ドを
付加して明暗の変化を検出することにより、指が電極上
に置かれたことを検出することができる。なお、このホ
トダイオードは、スイッチング素子に構造上寄生するホ
トダイオードを用いることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、ＩＣカ−ドなどを用い
て取り引きする場合に、指紋により本人の認証を行うた
めの個体認証センサの電圧入力部の共通化を計り、認証
時に発汗の必要がなく、感圧シ−トも必要とせず、指自
体（体内）が低抵抗体の導体であることを利用した個体
認証センサである。

【００１１】図１は本発明の原理を模式的に示してお
り、個体認証センサは複数の測定電極１及び電源２に接
続された共通電極３を有しており、認証時には指４を測
定電極１及び共通電極３に接触させる。測定電極１の各
間隔は指紋の山と谷の幅よりも狭くなっており、共通電
極３からは各測定電極１に対して共通に、スイッチング
手段を介することなく電源が供給されるようになってい
る。そして、各測定電極１に接続されたスイッチ５で順
次切り換えると、電流が指４の体内を通じて流れるの
で、そのときの電流を電流計６で検出することができ
る。つまり、測定電極１が指４の指紋の山に接触する場
合には電流が流れ、測定電極１が指紋の谷に対向した場
合には電流が流れないので、スイッチ５の切り換えによ
って各測定電極１の電流を検出することで指紋を特定す
ることができる。また、図２は電圧の検出で指紋を特定
する例を示しており、動作原理は図１の場合と同様であ
る。図３は複数の測定電極１毎にスイッチ５Ａを接続
し、スイッチ５Ａを順次切り換えることによって１つの
検出回路８で、指紋への接触の有無に対応した電流又は
電圧を同期して検出するようにしている。なお、検出回
路は各測定電極に設けることも可能であり、この場合で
も、半導体製造プロセスにおける工程は変わらず、製造
コストが上昇することもない。

【００１２】本発明においては、測定電極を絶縁薄膜で
覆うことも考慮に入れ、図１に示した電流による検出原
理を基に実施例の説明を行うこととする。

【００１３】図４は、本発明の個体認証センサの具体的
なパタ−ン構成例を模式的に示している。即ち、半導体
の矩形状センサ基板１０の表面上には、認証時に指と接
触させるための正方形状の測定電極１１がマトリクス状
に複数個配置され、電源供給用及び、人体に蓄積された
電荷放電用の共通電極１３が、各測定電極１１を囲繞す
るように配置されている。各測定電極１１はスイッチン
グ素子１２及び接続線１４及び行スイッチングトランジ
スタ２２を介してＩ−Ｖ変換回路２３に接続され、スイ
ッチング素子１２のＯＮ／ＯＦＦは接続線１５を介して
列シフトレジスタ２１で制御されている。また、列シフ
トレジスタ２１と共通電極１３の端部との間には別の共
通電極１６が静電保護のために配置されており、共通電
極１３はスイッチ３０を介して測定（電源供給）と待機
（接地）とを適宜切り換えるようになっており、共通電
極１６はスイッチ３１を介して測定（電源供給）と待機
（接地）とを切り換えるようになっている。測定電極１
１の選択は、行シフトレジスタ２０及び列シフトレジス
タ２１を介してマトリクスの位置指定で行われ、接続線
１４及び行スイッチングトランジスタ２２を介して出力
される測定電極１１からの電流は、Ｉ−Ｖ変換回路２３
を経て電圧として出力される。行シフトレジスタ２０及
び列シフトレジスタ２１の動作、スイッチ３０及び３１
の切り換え等はＣＰＵ等（図示せず）で制御されるよう
になっている。

【００１４】測定電極１１の材料としては、直流電流を
使用する場合には、測定対象エリアが電気回路的にクロ
−ズであるかオ−プンであるかを検出できれば良いの
で、絶縁物以外のどのような材料でも良く、電極の形成
方法に制限はない。測定電極１１の一例としてはＡｕ薄
膜、Ｃｕ薄膜、Ｎｉメッキ薄膜、Ｐｔ薄膜等が良い。ま
た、測定電極１１は剥離や摩滅、腐食等が生じにくい電
極や電極構造を用いることが望ましく、この目的のため
に、スル−ホ−ルにタングステン電極等を埋め込んだ構
造としてもよい。センサ基板１０の材料としては、Ｓｉ
基板やＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎＯｎＩｎｓｕｌａｔ
ｏｒ）等の半導体を用いたり、ガラス基板上にＴＦＴ
（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等を形
成してもよい。更に測定電極１１の間隔は数十μｍ程度
で、指紋のピッチ（大人で約４００〜６００μｍ）より
も十分細かいピッチとなっている。電極表面に層設する
半導電性薄膜の材料は、樹脂またはゴム材料にカーボン
ブラックを分散して体積導電化を図った分散系導電材料
を使用する。電極表面に層設する絶縁薄膜の材料は、半
導体製造プロセスで一般的に使用される石英ガラス（Ｓ
ｉＯ２）やシリコン窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４）の他、サファ
イヤガラスをスパッタリングして形成した薄膜や、ポリ
テトラフルオロエチレン等の高分子絶縁材料等も使用可
能である。

【００１５】図５はスイッチング素子１２をＰＭＯＳト
ランジスタで構成した場合の半導体構造例を示してお
り、このＦＥＴは図示するように、ｎ型半導体基板であ
るセンサ基板１０とｐ型拡散層で成る２個の寄生ホトダ
イオードを具備していることになる。両者は、測定電極
１１で電気的導通状態を制御するゲート部を介して接続
されている。ドレイン側の寄生ホトダイオードは、接続
線１４及びスイッチング用ＦＥＴ２２を介してＩ−Ｖ変
換回路２３に接続され、他方の寄生ホトダイオードは測
定電極１１に接続されている。なお、このｎ型基板１０
とｐ型拡散層は、分離のために逆バイアスが印加されて
いる。また、ここでは寄生ホトダイオードを用いた例を
示したが、寄生ホトダイオードの効果を十分小さくし、
別途適切な大きさのホトダイオードを形成して接続する
ことも可能である。

【００１６】図６及び図７は光信号受光時、つまり指が
センサ表面に接触し、共通電極に電源を接続するまでの
個体認証センサの等価回路を示しており、行シフトレジ
スタ２０を走査して順次ホトダイオ−ド１２ａからの光
電流を測定するか、或いは行シフトレジスタ２０の入力
を論理Ｈに固定して、行シフトレジスタ２０の出力を全
て論理Ｈにして全ての測定電極１１についての光電流を
検出し、光電流の低下を検出することにより、指がセン
サ表面に置かれたことを判断する。その後、列シフトレ
ジスタ２１を走査して順次ホトダイオ−ド１２ｂからの
光電流を測定することにより、共通電極を電源に接続し
て測定する際のオフセット電流分が測定でき、また同時
に光学的指紋像を得ることができる。図７は、図６のホ
トダイオード部を詳細に示している。

【００１７】図８は、図６及び図７で説明した指紋検出
システムとしての機能ブロックを示しており、測定電極
１１と共通電極１３との間には高抵抗の皮膚抵抗が存在
するため、スイッチ３０を電源に接続して指を測定電極
１１に接触すると、共通電極１３から測定電極１１に向
かって電流が流れる。図１２に詳細回路を示すが、測定
電極１１への電流は入力保護回路４０及びアナログスイ
ッチ４１を経て、行シフトレジスタ２０、列シフトレジ
スタ２１、スイッチング用ＦＥＴ２２及びその制御部か
ら成る読出回路４２に入力され、その後にＩ−Ｖ変換回
路２３で電圧信号に変換される。電圧信号は指紋照合ユ
ニット５１を経てホストコンピュ−タ５０に与えられて
処理される。ここで、Ｉ−Ｖ変換回路２３は、図１３及
び図１４に示す様に各測定電極において、入力保護回路
４０とアナログスイッチ４１との間に設置してもよい。
そして、このＩ−Ｖ変換回路部を個々の測定電極１１毎
に基板１０に設けることは、今日の半導体製造技術から
して容易なことである。

【００１８】入力保護回路４０は図１２に示すように、
ダイオ−ド、抵抗及びコンデンサで成る回路構成となっ
ており、スイッチング部は図５ではＰ―ＭＯＳＦＥＴ
の例を示したが、図９に示すようなＰ−ＭＯＳＦＥＴ
４１Ａ及びＮ−ＭＯＳＦＥＴ４１Ｂで成るコンプリメ
ンタリな回路構成のアナログスイッチを用いて、制御信
号ＳＧの論理信号の入力によってオンオフしてもよい。
また、アナログスイッチ４１の寄生スイッチング素子は
図１０に示すように、各スイッチ素子の入出力部にそれ
ぞれホトダイオ−ドが接続された構成となっており、Ｉ
−Ｖ変換回路２３は図１１のような演算増幅器を用いた
構成となっている。

【００１９】認証のために、指が測定電極１１に接触す
るまでの待機状態においてはスイッチ３０及び３１は接
地されており、アナログスイッチ４１のソ−ス及びドレ
イン部のｐｎ接合は寄生スイッチング素子として光信号
を出力する。その状態を図示すると図１２の矢印のよう
になり、Ｐ−ＭＯＳＦＥＴとＮ−ＭＯＳＦＥＴの拡
散層の面積比を大きくとると、面積が大きい方の光電流
が支配的となり、光センサとして機能する。即ち、図１
２のアナログスイッチ４１の下段のダイオードは、Ｎ−
ＭＯＳＦＥＴのソ−ス及びドレインから成る寄生ホト
ダイオードを示しており、上段のダイオードはＰ−ＭＯ
ＳＦＥＴのソ−ス及びドレイン部から成る寄生ダイオ
ードを示しており、矢印は光電流の流れる向きを示して
いる。ただし、図１２では、読出回路は省略してある。
図１３は、上述した如くＩ−Ｖ変換回路の部分を測定電
極の近傍に設け、電圧信号に変換された信号を後段に送
る様にしたものを示す半導体構造図を示すものである。
また、図１４は、Ｉ−Ｖ変換回路の部分を測定電極の近
傍に設けた場合の機能を示すブロック図であり、アナロ
グスイッチ４１の前段にＩ−Ｖ変換回路が位置してお
り、測定電極１１毎に設けられている。

【００２０】上述のような構成において、その指紋検出
の動作を図１５及び１６のフロ−チャ−トを参照して説
明する。

【００２１】先ず共通電極１３及び１６をスイッチ３０
及び３１を介して接地し（ステップＳ１）、センサ上に
指を置く前の外部環境の光電流初期値ΣＩｐｈｏを測定
する（ステップＳ２）。その後、光電流量ΣＩｐｈを測
定し（ステップＳ３）、光電流量ΣＩｐｈと光電流初期
値ΣＩｐｈｏとの比（ΣＩｐｈ／ΣＩｐｈｏ）がスレッ
ショルドＫ及びＬの間になっているか否か、つまり指が
センサに近接しているか否かを判定する（ステップＳ
４）。図４の状態で行シフトレジスタ２０を走査し、各
信号を読み取る。ここで初期値の測定では、共通電極１
３及び共通電極１６が接地電位なので寄生ホトダイオ−
ドの光電流が出力され、各光電流の総和ΣＩｐｈｏを計
算する。総和ΣＩｐｈｏは、広い面積を持った１個のホ
トダイオード出力と等価である。測定時の光電流量ΣＩ
ｐｈの測定についても同様である。また、指が近接して
いるか否かを判定している間、共通電極１３及び共通電
極１６を接地電位にしておき、指に帯電した電荷を共通
電極１３及び共通電極１６より放電させることにより、
静電破壊からセンサを保護する。指がセンサ上に置かれ
ると、指により外部光が遮蔽されて光電流量が減少する
ことを利用して、指の接触の有無及び適切な位置に指が
置かれたことを確認する。つまり、スレッショルドＫよ
りも小さいことを、Ｋ＞ΣＩｐｈ／ΣＩｐｈｏで確認す
る。また、指は光をある程度透過するので、外部光が指
により完全に遮蔽されることもない。つまり、ΣＩｐｈ
／ΣＩｐｈｏ＞Ｌを確認する。

【００２２】上記ステップＳ４で上記比ΣＩｐｈ／ΣＩ
ｐｈｏがスレッショルドＫ及びＬの間になっている場合
には、指がセンサ上に固定されたことが確認されたこと
になるので、行シフトレジスタ２０及び列シフトレジス
タ２１を走査して各測定電極１１の光電流Ｉｐｈｉ（オ
フセット分）を測定し（ステップＳ５）、スイッチ３０
で共通電極１３を測定電位にすると共に、スイッチ３１
で共通電極１６をフロ−テイングにする（ステップＳ
６）。そして、指紋電流Ｉｆ１ｉを各測定電極１１毎に
測定し（ステップＳ７）、オフセット電流をキャンセル
するために各信号電流Ｓ１ｉ（＝Ｉｆ１ｉ−Ｉｐｈｉ）
を計算する（ステップＳ８）。指紋電流Ｉｆ１ｉの測定
は、各測定電極１１に全く同じ条件で周囲近傍の共通電
極１３から電流を供給し、行シフトレジスタ２０及び列
シフトレジスタ２１を走査して各センサ選択時の電流量
Ｉｆ１ｉを測定する。電流Ｉｆ１ｉには、測定電極１１
と接触する指紋稜線部を通って共通電極１３から流入す
る電流とオフセット分の光信号が含まれる。そこで各信
号電流Ｓ１ｉを計算し、指紋稜線部を通って共通電極１
３から測定電極１１に流入する電流量を各センサ毎に求
める。上記各信号電流Ｓ１ｉ（＝Ｉｆ１ｉ−Ｉｐｈｉ）
がスレッショルドＨよりも小さいか否かを判定し（ステ
ップＳ１０）、スレッショルドＨ以上の場合は低抵抗の
ために測定エラ−とし（ステップＳ１１）、スレッショ
ルドＨより小さい場合には、指紋照合ユニット４１にお
いて指紋電流で指紋照合し（ステップＳ１２）、その結
果をホストコンピュ−タ４０へ伝送する（ステップＳ１
３）。測定電極１１と指との間の抵抗は皮膚の状態によ
って大きく変動するが、数ＭΩ程度になるなど概して高
抵抗であるので、各信号電流Ｓ１ｉがスレッショルドＨ
よりも小さいかを判定する。金属製の偽造指紋又は指紋
のレプリカの表面に蒸着などで金属薄膜を堆積したよう
な偽造指紋では大きな電流が流れるので、偽造と判断し
てエラ−処理を行う。また、指紋照合ユニット４１にお
ける指紋照合は、指紋稜線部を通って共通電極１３から
測定電極１１に流入する正味の電流量を用いて得られた
指紋画像で行う。例えば、同一行の信号の山谷を検出し
て２値化し、予め登録されている指紋パタ−ンとのパタ
−ンマッチングで指紋照合を行う。

【００２３】その後、共通電極１３をスイッチ３０でフ
ロ−テイングにすると共に、共通電極１６をスイッチ３
１で測定電位にし（ステップＳ１４）、各指紋電流Ｉｆ
２ｉを測定する（ステップＳ１５）。この場合、共通電
極１６から電流を供給し、行シフトレジスタ２０及び列
シフトレジスタ２１を走査して、各センサ選択時の電流
量Ｉｆ２ｉを測定する。電流Ｉｆ２ｉには、測定電極１
１と接触する指紋稜線部を通って共通電極１３から流入
する電流とオフセット分の光信号が含まれているので、
各信号電流Ｓ２ｉを計算し、指紋稜線部を通って共通電
極１３から測定電極１１に流入する電流量を各センサ毎
に求める。各信号電流Ｓ２ｉ（＝Ｉｆ２ｉ−Ｉｐｈｉ）
を計算し（ステップＳ１６）、上記各信号電流Ｓ２ｉ
（＝Ｉｆ２ｉ−Ｉｐｈｉ）がスレッショルドＨよりも小
さいか否かを判定し（ステップＳ２０）、スレッショル
ドＨ以上の場合は低抵抗のために測定エラ−とし（ステ
ップＳ２１）、スレッショルドＨより小さい場合には、
比Ｓ２ｉ／Ｓ１ｉがスレッショルドＱ及びＲの間に入っ
ているか否かを判定する（ステップＳ２２）。スレッシ
ョルドＱ及びＲの間に入っていない場合には測定エラ−
とし（ステップＳ２３）、スレッショルドＱ及びＲの間
に入っている場合には指紋電流で指紋照合し（ステップ
Ｓ２４）、その結果をホストコンピュ−タ４０へ伝送す
る（ステップＳ２５）。即ち、共通電極１６は各測定電
極１１の近傍にはなく、各測定電極１１との距離も一様
ではない。人体の場合、測定電極１１と皮膚との間の抵
抗は比較的高抵抗であるが、人体内部は端から端までで
も５００Ω程度と低抵抗であるため、共通電極１６の位
置は測定結果に殆ど影響しない。従って、本物の指の場
合には、共通電極１３を電源とした場合の各信号電流Ｓ
１ｉは、共通電極１６を電源とした場合の各信号電流Ｓ
２ｉと殆ど等しくなる。そこで、上記判断式で、例えば
内部まで一様な抵抗材料を用いた指の偽造品等を識別す
る。

【００２４】尚、上述では指紋について説明したが、足
紋等についても全く同様に適用できる。上記の実施例で
は第２の共通電極１６は測定電極の近傍にあるものを説
明したが、例えば、共通電極が左の手で、金属部分を押
さえた状態で右の人指し指を測定電極のある部分を押さ
えるといったことも可能である。これは、体内での抵抗
値が極めて低いということから達成される。

【００２５】また、図１７の回路図は共通電極１３、１
６に交流電源を供給、或いは直流電源に交流成分を重畳
させる場合のものである。共通電極１３、１６に供給す
る電源は、入力保護回路等の回路用電源Ａ及びＢの電圧
範囲内で変動させる必要がある。なお、図は省略してあ
るが、例えば、交流成分は後段で、整流回路及びピーク
ホールド回路により波高値を測定するといった信号処理
をするとよい。

【００２６】交流電源を使用する場合は、検出電流の振
幅の大きが測定系のインピーダンスに反比例するので、
電流の波高値を検出することにより指紋の接触の有無を
確認できる。接触時には波高値が高く、非接触時には低
くなる。これらは、汎用の技術を使用することにより達
成されるので詳細説明は省略する。

【００２７】さらに、測定電極１１を絶縁物でできた薄
膜で覆う場合には、検出部の電源には直流の使用ができ
ないので、検出回路は図１７で示される様な交流信号に
対応したものを設ける必要がある。これにより、測定電
極面が汚れても異常なく検出測定ができると共に、セン
サ面の耐久性を増大させることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の個体認証
センサによれば、認証時に発汗の必要もなく、入力部の
切り替えスイッチや感圧シ−トも不要で、構造がシンプ
ルで製造コストも安く、精巧に偽造されたレプリカに対
しても誤識別を確実に防止できる。また、被検出部と測
定電極との間にシ−トを挟むこともないので高い分解能
が得られ、機械的に弱い部分がないために耐久性が高い
といった利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を電流検出で模式的に示す図であ
る。

【図２】本発明の原理を電圧検出で模式的に示す図であ
る。

【図３】本発明の指紋検出の様子を模式的に示す図であ
る。

【図４】本発明の個体認証センサの具体的なパタ−ン構
成例を模式的に示す回路結線図である。

【図５】本発明の個体認証センサのスイッチング素子部
分の半導体構造例を示す図である。

【図６】本発明の個体認証センサの光信号受光時の等価
回路を示す図である。

【図７】図６におけるホトダイオードの詳細構成を示す
図である。

【図８】本発明による指紋検出システムの機能を示すブ
ロック図である。

【図９】アナログスイッチの一例を示す回路図である。

【図１０】アナログスイッチの寄生スイッチング素子を
示す回路図である。

【図１１】Ｉ−Ｖ変換回路の一例を示す回路図である。

【図１２】入力部の回路図であり、アナログスイッチ４
１の矢印は寄生ホトダイオードの光電流の流れる向き
を示している。

【図１３】測定電極の近傍にＩ−Ｖ変換回路を設けた場
合の半導体構成例を示した図である。

【図１４】本発明による測定電極の近傍にＩ−Ｖ変換回
路を設けた場合の指紋検出システムの機能を示すブロッ
ク図である。

【図１５】本発明の動作例を示すフロ−チャ−トの一部
である。

【図１６】本発明の動作例を示すフロ−チャ−トの一部
である。

【図１７】本発明による測定電極に印加する電源を交流
電源とした場合の回路図である。

【符号の説明】

１、１１測定電極２電源３、１３、１６共通電極４指５スイッチ６電流計７電圧計１２スイッチング素子２０行シフトレジスタ２１列シフトレジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲吉▼川大介兵庫県姫路市下手野一丁目３番１号グローリー工業株式会社内 (72)発明者長谷川忠昭兵庫県姫路市御国野町国分寺67番地グローリー機器株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板上に複数の測定電極を有し、
『前記測定電極の周辺に第一の共通電極が設けられてお
り、前記各測定電極と検出回路とを選択的に接続するス
イッチング素子を行シフトレジスタ及び列シフトレジス
タの走査で選択できるようになっており、前記測定電極
への被認証物の接触有無検出測定時』及び測定を行わな
い待機時に前記共通電極を電源及び接地に切り換えるス
イッチ手段が配設されていることを特徴とする個体認証
センサ。
【請求項２】「半導体基板上に複数の測定電極を有し、
前記測定電極の周辺に第一の共通電極が設けられてお
り、前記測定電極及び第一の共通電極に隣接または離れ
た半導体基板上或いはその他の位置に設けられた第二の
共通電極を有し、前記各測定電極に接続されたスイッチ
ング素子を行シフトレジスタ及び列シフトレジスタの走
査で選択できるようになっており、前記測定電極への被
認証物の接触有無検出時及び測定を行わない待機時に前
記各共通電極を電源及び接地に切り換えるスイッチ手
段」が配設されていることを特徴とする個体認証セン
サ。
【請求項３】前記測定電極及び共通電極を含む基板表面
を半導電性の薄膜で覆った請求項１又は２に記載の個体
認証センサ。
【請求項４】前記測定電極からの出力電流を電圧に変換
するＩ−Ｖ変換部が設けられている請求項１又は２に記
載の個体認証センサ。
【請求項５】前記各測定電極にホトダイオ−ドが接続さ
れている請求項１又は２に記載の個体認証センサ。
【請求項６】前記共通電極に接続する電源が交流または
直流バイアスを含む交流電源である請求項１又は２に記
載の個体認証センサ。
【請求項７】前記測定電極及び共通電極を含む基板表面
を絶縁性または半導電性の薄膜で覆った請求項６に記載
の個体認証センサ。