TW200426699A - Image read out device - Google Patents

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200426699 玖、發明說明： (一） 發明所屬之技術領域 本發明係關於圖像讀取裝置，尤其是，和除了 取機能以外，尙具有圖像顯示機能，且適合配載於 器等小型電子機器上之圖像讀取裝置相關，又，和 圖像讀取裝置實施使用者本人之認證之個人認證系 〇 (二） 先前技術 傳統上，讀取指紋等微細凹凸形狀等之圖像讀 ，大致可分成：依據被攝體（指紋）及檢測感測器間 之電位差，以檢測靜電電容來讀取指紋等被攝體圖 電電容讀取型等之半導體式裝置構造；或經由稜鏡 等光學系取得被攝體圖像，並以矩陣狀配列之ccd η 感測器等光感測器讀取明暗資訊之光學式裝置構造 家所熟知。同時，針對此種圖像讀取裝置亦積極進 及開發，將其應用於利用參照指紋等生物固有資訊 個人，亦即所謂個人認證技術之分野。 前述半導體式裝置構造上，具有可以利用半導 技術形成極薄且輕之用以載置被攝體且讀取該被攝 之讀取檢測部之優點，然而，有被攝體所帶靜電容 檢測感測器發生靜電破壞之問題。 另一方面，光學式裝置構造上，因爲被攝體及 器間存在光學系而較不適合薄型化及輕量化’然而 雙方間不存在電性連結狀態，而有不易因爲被攝體 圖像讀 移動機 應用該 統相關 取裝置 所產生 像之靜 或鏡子 CMOS ;係大 行硏究 來辨識 體製造 體圖像 易導致 光感測 ’因爲 所帶靜 一7- 200426699 電而導致光感測器發生靜電破壞，且指紋之讀取回應速度 亦相對較快之優點。

然而，近年來，行動電話、筆記型電腦、以及個人數 位助理（PDA)等攜帶型電子機器十分普及。此種電子機器雖 然具有可利用聲音或電子郵件等進行通訊及可攜帶大量資 訊之便利性，相反的，卻有個人資訊可能漏洩或重要機密 資訊可能被竊之危險性。因此，爲了防止各種資訊漏洩或 被竊而限制對該資訊之存取，而要求在該電子機器上配載 用以實施使用者之辨識及認證爲目的之個人認證系統。 此時，具有前述光學式裝置構造之圖像讀取裝置所使 用之光感測器通常爲CCD或CMOS感測器，然而，如大家 所知，這些光感測器之構成上，係形成於半導體基板上而 無法透射光。因此，此種光感測器無法直接配設於顯示部 上。因此，在電子機器上配設使用光感測器之圖像讀取裝 置並將其配載於個人認證系統時，必須將光感測器配設於 箱體上之和具有電子機器之顯示部等爲不同位置之位置上

〇 然而，此種構成時，電子機器之大小會增大，尤其是 攜帶型小型電子機器之大小會增大，而有損害攜帶型電子 機器之攜帶性之問題。相對於此，爲了抑制電子機器大小 之增大而縮小圖像讀取裝置之大小時，則會有無法精確讀 取指紋等被攝體圖像並實施安定之個人認證的問題。 (三）發明內容 本發明係提供一種讀取被攝體圖像之圖像讀取裝置， - 8- 200426699 可精確讀取被攝體圖像，應用該圖像讀取裝置之個人認證 系統，具有可精確實施個人認證處理、及實施良好顯示品 質之圖像顯不之優點。 以獲得上述優點爲目的之本發明圖像讀取裝置，具有 :具有以對應顯不灰階標度之売度顯不圖像之圖像顯示區 域，且放射對應該亮度之顯示光之圖像顯示裝置；以及以 積層配置於前述圖像顯不裝置之目丨』述圖像顯示區域上，至 少覆蓋該圖像顯示區域之全域，具有用以載置被攝體之檢 測面、前述檢測面上用以載置前述被攝體之第1區域及前 述第1區域以外之由對應於前述圖像顯示區域之至少部份 區域之區域所構成之第2區域、以及配設於前述第1區域 及前述第2區域且具有透射性而前述圖像顯示區域放射之 前述顯示光之至少一部份可透射並讀取前述第1區域之前 述被攝體圖像之矩陣狀配列複數光感測器之光感測器系統 〇 前述光感測器系統之前述顯示光之至少一部份會透射 前述光感測器並照射載置於前述檢測面上之前述被攝體， 前述光感測器系統之前述光感測器可實施該被攝體反射光 之受光而讀取前述被攝體之圖像，又，前述光感測器系統 之前述複數光感測器係由配設於前述檢測面之前述第1區 域之第1光感測器、及配設於前述檢測面之前述第2區域 之第2光感測器所構成，且其構成上，前述第1光感測器 及前述第2光感測器係相同構造且具有相同配列間隔’又 ，具有對前述複數光感測器施加特定信號電壓之驅動電路 一 9 _ 200426699 ’該驅動電路只會對前述檢測面之前述第i區域之前述第1 光感測器施加前述特定信號電壓並驅動，而讀取例如手指 指紋之前述被攝體之圖像。 前述圖像顯示裝置具有：具有至少對應前述圖像顯示 區域之區域’且具有以特定亮度發光之面狀發光面之發光 裝置；以及配置於前述發光裝置之前述發光面上，前述圖 像顯示區域係由矩陣狀配列之複數顯示圖素所形成，該圖 像顯示區域會透射至少部份前述發光裝置之前述發光面所 放射之光’並將其當做前述顯示光放射之透射型顯示面板 :且，其構成上，具有前述圖像顯示區域係由矩陣狀配列 之複數顯示圖素所形成之自己發光型顯示面板，前述顯示 圖素具有會實施對應顯示灰階標度之亮度之發光而放射前 述顯示光之發光圖素，此外，具有將前述圖像顯示區域之 至少對應前述第1區域之區域之亮度設定成適合前述光感 測器陣列之前述被攝體之圖像讀取亮度之手段。 又，前述光感測器系統具有第3區域，前述第3區域 係由前述檢測面上之前述第2區域以外之區域所構成，且 含有只配列著連結於前述第1區域之前述光感測器之複數 配線之配線區域，前述圖像顯示裝置具有亮度設定手段， 用以將前述圖像顯示區域之至少對應於前述檢測面之前述 第3區域之區域之亮度設定成低於對應前述第1區域及前 述第2區域之區域之亮度，又，前述配線區域配設於前述 第3區域之一部份時，前述亮度設定手段更具有將前述圖 像顯示區域之對應前述第3區域之前述配線區域以外之區 一 10 - 200426699 域之亮度設定成低於對應前述配線區域之區域之亮度之手 段。 利用以獲得上述優點爲目的之本發明之圖像讀取裝置 ，讀取載置於前述檢測面之前述被攝體之圖像時，其動作 方法含有：利用前述光感測器使透射之前述顯示光之至少 一部份光照射於前述檢測面上載置之前述被攝體上，並以 前述光感測器系統之前述第1區域之前述光感測器實施該 被攝體之反射光之受光之步驟；及依據前述光感測器受光 之光強度分布，而以明暗資訊讀取前述被攝體圖像之步驟 。又，前述驅動方法更具有：將前述圖像顯示區域之至少 對應前述第1區域之區域之亮度設定成適合前述被攝體之 圖像讀取亮度之步驟；及以指引將前述被攝體載置於前述 圖像顯示裝置之前述圖像顯示區域之前述檢測面之前述第1 區域爲目的之顯示之步驟。 又，利用前述圖像顯示裝置，經由前述光感測器系統 顯不圖像時，其動作方法含有：將前述光感測器系統之前 述各光感測器設定於非動作狀態之步驟；及對前述圖像顯 不裝置之前述圖像顯示區域之前述各顯示圖素施加對應顯 示灰階標度之信號電壓，實施圖像顯示之步驟。 以獲得上述優點爲目的之本發明個人認證系統，具有 圖像讀取裝置、通信手段、以及顯示手段，前述圖像讀取 裝置具有圖像顯示裝置及光感測器系統，前述圖像顯示裝 置係具有以對應顯示灰階標度之亮度顯示圖像之圖像顯示 區域，且放射對應該亮度之顯示光，前述光感測器系統係 - 1 1 - 200426699 積層配置於前述圖像顯示裝置之至少前述圖像顯示 域上，且具有：前述顯示光之至少一部份可透射之 置被攝體之檢測面；以及配設於前述檢測面上用以 述被攝體之第1區域、及由前述第1區域以外之對 述圖像顯示區域之至少部份區域之區域所構成之第 ’用以讀取前述第1區域之前述被攝體之被攝體圖 數光感測器；且，前述通信手段具有：至少會將前 測器系統讀取之前述被攝體圖像之明暗資訊經由特 通信回線網傳送至認證手段之手段；及經由前述電 回線網接收實施以前述認證手段預先登錄之登錄資 前述明暗資訊之對照所得之前述認證處理結果之手 ，前述顯示手段利用前述圖像顯示裝置至少顯示前 處理結果。 (四）實施方式 以下，參照圖面所示之實施形態，針對本發明 取裝置及其驅動方法進行詳細說明。 首先，針對適用於本發明圖像讀取裝置之光感 統之光感測器構成進行說明。 <雙閘型光感測器> 第1圖A、B係可應用於本發明圖像讀取裝置 測器系統之光感測器之剖面構造圖、及等效電路。 可應用於本發明圖像讀取裝置之光感測器系統 測器，例如，由如第1圖A所示之雙閘型電晶體之 光感測器1 〇所構成。大致上，雙閘型光感測器1 0 區域全 用以載 載置前 應於前 2區域 像之複 述光感 定電性 性通信 訊、及 段；且 述認證 圖像讀 測器系 之光感 之光感 雙閘型 之構成 -12- 200426699 上，具有：在激勵光（此處爲可見光）射入時會形成電子-電 洞對之非晶矽等半導體層（通道區域）1 1 ;利用各Π +矽所構 成之雜質層17、18形成於半導體層11之兩端，由從鉻、 鉻合金、鋁、以及鋁合金等選取之導電性材料所構成，對 可見光而言爲不透明之汲極1 2及源極1 3 ;由利用區塊絕緣 膜14及上部（頂部）閘極絕緣膜15形成於半導體層1 1上方（ 圖面之上方）之氧化鍚膜或ΙΤ0膜（銦-鍚氧化膜）等透明電極 層所構成，對可見光而言具有透射性之頂部閘極（第1閘極 )2 1 ;形成於頂部閘極2 1上之保護絕緣膜20 ;以及利用下 部（底部）閘極絕緣膜16形成於半導體層11之下方（圖面之 下方），由從鉻、鉻合金、鋁、以及鋁合金等選取之導電性 材料所構成，對可見光而言爲不透明之底部閘極（第2閘極 )22。 具有此種構成之雙閘型光感測器1 0，如第1圖A所示 ，係形成於玻璃基板等透明絕緣性基板1 9上。又，其構成 如後面所述，會將被攝體載置於保護絕緣膜20上，保護絕 緣膜2 0之上面會成爲檢測面D C T。 ¥ 此處，第1圖A中，構成頂部閘極絕緣膜1 5、區塊絕 緣膜1 4、以及底部閘極絕緣膜1 6之絕緣膜、以及配設於頂 部閘極2 1上之保護絕緣膜20，皆爲對激勵半導體層1 1之 可見光具有高透射率之材質，例如，由氮化矽或氧化矽等 所構成。因此，其構造上，從配設於後述絕緣性基板1 9下 方之光源等所照射之光，至少一部份會透射各絕緣膜1 9、16 、15、20，並從保護絕緣膜20上面之檢測面DCT朝上方 -13- 200426699 射出。其次，從檢測面D T c射出之光，會照射載置於檢測 面DTC上之被攝體，而被該被攝體反射，反射光會經由各 絕緣膜20、1 5、1 4、及頂部閘極2 1射入雙閘型光感測器1 0 之半導體層1 1。

此種雙閘型光感測器1 〇係實質上具有2個閘極之電晶 體，一般而言，可以第1圖B所示之等效電路來表示。此 處，TG係電性連結於頂部閘極2 1之頂部閘極端子，BG係 電性連結於底部閘極22之底部閘極端子，S係電性連結於 源極1 3之源極端子，D係電性連結於汲極1 2之汲極端子 <光感測器系統> 第2圖係具有由雙閘型光感測器所構成之光感測器陣 列之光感測器系統槪略構成圖。 如第2圖所示，光感測器系統之構成上，大致具有： 由將複數雙閘型光感測器1 0以例如η行X m列（n、m爲任 意自然數）之矩陣狀配列於透明絕緣性基板上所形成之光感 測器陣列1 00 ;在行方向連結並延伸各雙閘型光感測器1 〇 β 之頂部閘極端子TG(頂部閘極2 1)之頂部閘極配線1 〇 1 ;在 行方向連結並延伸各雙閘型光感測器1 0之底部閘極端子 BG (底部閘極22)之底部閘極配線102 ;在列方向連結並延 伸各雙閘型光感測器10之汲極端子D(汲極12)之汲極配線 (資料線）103;和源極端子s(源極13)共同連結於接地電位 之源極配線（公用線）1 04 ;連結於頂部閘極配線1 〇 1之頂部 閘極驅動器1 1 0 ;連結於底部閘極配線1 02之底部閘極驅動 -14- 200426699 器1 20 ;以及連結於汲極配線1 03，且具有欄開關1 3 1、預 充電開關132、以及輸出放大器133等之汲極驅動器130。 上述各驅動器會對各雙閘型光感測器1 0之各電極施加後述 特定信號電壓（脈衝信號及偏電壓），實施雙閘型光感測器1 〇 之驅動控制。 又，第2圖中，（/) tg係以產生選擇輸出重設電壓（重設 脈衝）及載體蓄積電壓之其中之一之信號0 T1、0 T2..... Φ Ti..... 4 Τη爲目的之控制信號，0 bg以產生選擇輸出 讀取電壓及非讀取電壓之其中之一之信號4 B1、ςύ B2..... Φ Bi..... 4 Bn爲目的之控制信號，0 pg係用以控制施加 預充電電壓Vpg之時序之預充電信號。 <光感測器系統之驅動控制動作> 第3圖係光感測器系統之基本驅動控制方法之時序圖 〇 第4圖係將光感測器系統應用於指紋讀取裝置時之重 要部位剖面圖。 此處之說明中，光感測器系統之驅動控制方法係以將 指紋當做被攝體來進行讀取時爲例，第4圖之狀態，係檢 測面DTC上載置著被攝體（手指）FG，同時，雙閘型光感測 器10之下方配設著背光（光源）BL。又，第4圖中，爲了圖 示上的方便，省略部份代表光感測器系統剖面部份之斜線 〇 如第3圖所示，首先，重設動作（初始化動作）中，以 頂部閘極驅動器11 〇經由頂部閘極配線1 〇 1，對第i行（i爲 - 1 5 - 200426699 任意自然數；i = 1、2.....η)雙閘型光感測器10之頂部 閘極端子TG施加重設脈衝（例如，Vtg = +15V之高電平）0 Ti，釋出蓄積於半導體層11、及區塊絕緣膜14之半導體層 1 1之界面附近的載體（此處爲電洞）（重設期間Trst)。 其次，電荷蓄積動作（載體蓄積動作）中，利用頂部閘 極驅動器1 1 〇對頂部閘極端子TG施加低電平（例如，Vtg = -1 5 V)之偏電壓0 Ti，結束重設動作，開始載體蓄積動作之 電荷蓄積期間Ta。 電荷蓄積期間Ta中，如第4圖所示，配設於第1圖所 示形成雙閘型光感測器1 〇之透明絕？住基板1 9下方之背 光（光源）BL會發出照射光La，並透射光感測器陣列100之 透明絕緣性基板1 9、各透明絕緣膜1 6、1 5、2 0、以及由透 明電極層所構成之頂部閘極2 1，透射之照射光La會照射 載置於檢測面DTC之被攝體（手指）FG。其次，從被攝體（手 指）FG反射之反射光Lb會透射各絕緣膜20、15、14、以及 頂部閘極2 1，射入半導體層1 1。 此時，被攝體FG爲手指時，手指表面除了具有皮膚 % 表層FGs以外，尙具有對應指紋形狀之凹凸形狀。 其次，照射被攝體（手指）FG之照射光La，在對應指紋 FP凸部FPa區域，亦即，檢測面DTC及被攝體FG爲密貼 區域，會在皮膚表層FGs內進行散射及反射並傳播，在皮 膚表層FGs內傳播之光Lb之一部份會透射透明絕緣膜20 、1 5、1 4、及頂部閘極2 1，並射入各雙閘型光感測器1 0之 半導體層11。 一 1 6 - 200426699 另一方面，在對應指紋FP凹部FPb、及被攝體（手指）FG 外緣部之外側區域，亦即，檢測面DTC及被攝體未密貼之 區域，照射光La會通過檢測面DTC及被攝體間之空氣層 並到達被攝體（手指）FG而在皮膚表層FGs內進行散射，然 而，在皮膚表層FGs內散射之光Lc在光學上不易脫離空氣 層，故可抑制其射入配置於對應凹部FPb之位置之雙閘型 光感測器1 〇。 因此，電荷蓄積期間Ta可對應射入半導體層1 1之光 量，在半導體層11內產生電子-電洞對，而在半導體層11 及區塊絕緣膜14之界面附近（通道區域周圍）蓄積電洞。 其次，預充電動作時，和上述電荷蓄積期間Ta同步， 汲極驅動器130會依據預充電信號0 pg經由汲極配線103 對汲極端子D施加預充電脈衝（預充電電壓）Vpg，使汲極12 保有電荷（預充電期間Tprch)。 其次，讀取動作時，在經過上述預充電期間Tprch後 ，底部閘極驅動器1 20會經由底部閘極配線1 〇2對底部閘 極端子BG施加高電平（例如，Vbg = +1 0V)之讀取脈衝0 Bi ，經由汲極驅動器1 3 0之欄開關1 3 1讀取對應於電荷蓄積 期間Ta蓄積於通道區域之載體（電洞）之汲極電壓VD(讀取 期間 T r e a d)。 此處，汲極電壓VD之變化傾向和電荷蓄積期間Ta之 受光光量有密切關係，電荷蓄積期間Ta蓄積之載體較多時 (亮狀態），汲極電壓VD會呈現急速降低之傾向，另一方面 ，蓄積之載體較少時（暗狀態），則會呈現緩慢降低傾向， - 1 7- 200426699 例如，檢測從讀取期間Tread開始經過特定時間後之汲極 電壓VD(= Vrd)，可檢測射入雙閘型光感測器1 10之光量， 亦即，可檢測對應被攝體（手指）FG之指紋形狀的亮度資料（ 亮暗資訊）。 亦即，利用頂部閘極驅動器1 1 〇經由頂部閘極配線1 〇 1 對頂部閘極端子TG施加信號4 Ti，可實現光感測機能（光 量檢測機能），利用底部閘極驅動器220經由底部閘極配線 1〇2對底部閘極端子BG施加信號4 Bi，經由汲極配線103 使汲極驅動器23 0具有汲極電壓，並將其當做串列資料或 平行資料之輸出電壓Vout輸出，亦可實現選擇讀取機能。 其次，將此針對特定行（第i行）之一連串圖像讀取動 作視爲1週期，重複針對前述光感測器陣列1 00之各行（i、 i+1、…）實施相同之處理步驟，即可讀取被攝體（手指）FG 之2次元圖像（指紋圖像）。 <圖像讀取裝置之第1實施形態> 其次，參照圖面，針對本發明圖像讀取裝置第1實施 形態進行說明。 % 又，如下所示實施形態之光感測器系統之光感測器， 係採用前述雙閘型光感測器，請適度參照其構成及驅動控 制方法（第1圖〜第4圖）。 第5圖A、B係本發明之圖像讀取裝置之第1實施形 態槪略構成圖。 第6圖係本發明之圖像讀取裝置之第丨實施形態變形 例槪略剖面圖。 - 1 8 - 200426699 又，和前述光感測器系統相同之構成會附與同一符號 並簡化或省略其說明。

如第5圖A、B所示，本實施形態之圖像讀取裝置i 之構成上，具有：透射型顯示面板（圖像顯示裝置）210，在 透明基板形成矩陣狀顯示圖素，具有圖像顯示區域ARi， 前述圖像顯示區域ARi可以對應顯示灰階標度之亮度顯示 圖像；面光源（背光；發光裝置）2 20，配設於顯示面板210 之背面側，可放射均一照射於顯示面板2 1 0之至少圖像顯 示區域ARi全域之光；以及光感測器陣列1 〇〇，配設於顯 示面板2 1 0之表面（視野側），具有和形成於透明絕緣性基 板1 9上之第2圖所示之光感測器系統相同之構成。 又，絕緣柱基板1 9上之光感測器陣列1 00形成區域之 附近周圍區域，安裝著例如利用矽基板以1C晶片方式形成 而用以驅動光感測器陣列1 00之頂部閘極驅動器1 1 0、底部 閘極驅動器120、以及汲極驅動器130。

顯示面板210適合採用主動矩陣型液晶顯示面板，例 如，具有相對之透明基板，將薄膜電晶體連結於圖素電極 及共用電極間充塡著液晶分子之液晶圖素者。 面光源220之構成上，除了可採用例如以導光板引導 來自螢光管或發光二極體（LED)等點光源之光並將其擴散成 面狀且放射之背光以外，尙可採用以2次元配列具有發光 機能之有機EL元件而形成面狀發光面之背光等。 該面光源220放射之光會被當做第4圖之照射光La使 用，射入顯示面板210之圖像顯示區域ARi，將圖像顯示 一 19- 200426699 區域ARi設定成對應顯示灰階標度之亮度並實施特定圖像 顯示，同時，面光源220放射之光之至少一部份會透射顯 示面板210之顯示圖素並將其當做顯示光從顯示面板210 放射出來，該顯示光則會射入光感測器陣列1 〇〇，用以讀取 被攝體圖像。 光感測器陣列100至少具有覆蓋上述顯示面板210之 圖像顯示區域ARi全域之檢測面DCT，該檢測面DCT如第 5圖A所示，至少具有用以載置被攝體並讀取被攝體圖像 之攝像區域（第1區域；圖中，爲了圖示上的方便，只以斜 線表示）ARf、及攝像區域ARf以外之不讀取被攝體圖像之 虛擬區域（第2區域）ARd。此處，攝像區域ARf如第5圖A 所示，係設定成例如位於圖像顯示區域ARi或光感測器陣 列100之檢測面DCT之大致中央位置之任意尺寸之矩形（例 如，長12mmX寬10mm之長方形）區域。又，攝像區域ARf 之位置及尺寸等，當然可對應配備本發明圖像讀取裝置之 電子機器之形態及規格而進行適度變更。又，攝像區域ARf 及虛擬區域ARd之構成，後面會有詳細說明。 又，上述第5圖B中，以1C晶片方式形成之各驅動 器係安裝於絕緣性基板1 9上，然而，並不限於此，亦可將 各驅動器配置於足以安裝具有光感測器陣列1 00之圖像讀 取裝置1之空間上。具體而言，例如，如第6圖所示，從 形成於圖像讀取裝置1之絕緣性基板1 9之一側面之光感測 器陣列1 〇〇開始延伸分別連結著頂部閘極配線1 0 1、底部閘 極配線102、以及汲極配線103之撓性纜線CB及TAB帶 一 20 - 200426699 ，而將頂部閘極驅動器1 1 〇、底部閘極驅動器1 20、以及汲 極驅動器1 30配置於面光源220背面側之適當空間。因此 ，各驅動器110、120、130之安裝上，可配置於較爲寬裕 之適當空間，而使光感測器陣列1 〇〇之上面成爲平坦形狀 ，而使被攝體（手指）容易接觸光感測器陣列100上面之檢 測面。 其次，第5圖Β及第6圖中，上述各驅動器110、120 、：I 3 0之形成上，係例如利用矽基板以1C晶片方式形成者 ，然而，並不限於此，例如，亦可在絕緣性基板1 9上形成 光感測器陣列1 〇〇之同時，以一體化形成者。此時，各驅 動器部份之厚度可以爲極薄，而減少光感測器陣列1 00之 厚度，進而減少具有其之圖像讀取裝置1之厚度。 其次，針對本實施形態之光感測器系統之光感測器陣 列100之攝像區域ARf及虛擬區域ARd之構成進行詳細說 明。 又，亦圖示在攝像區域ARf以外之周圍區域只形成用 以連結構成攝像區域ARf之雙閘型光感測器、及各驅動器 % 1 1 0、1 20、1 30之配線的構成，並利用其進行對照比較，針 對本實施形態之圖像讀取裝置1之構成、及其具有之效果 進行說明。 第7圖A係在光感測器陣列之檢測面之攝像區域以外 之周圍區域只形成配線區域之比較對照物之構成的槪略構 成圖。 第7圖B係第7圖A之構成之圖像顯示區域之亮度分 -21- 200426699 布的槪略圖。 第8圖係本發明圖像讀取裝置之第1實施形態之光感 測器系統之光感測器陣列之檢測面之構成的槪略構成圖。

第7圖A所示係顯示面板2 1 0之視野側，爲在相當於 第5圖A之虛擬區域ARd之光感測器陣列100之檢測面DCT 之攝像區域ARf之周圍區域上，只形成用以分別連結構成 攝像區域ARf之雙閘型光感測器1 0、以及頂部閘極驅動器 1 1 〇、底部閘極驅動器1 20、及汲極驅動器1 3 0之配線之配 線區域AWt、AWb、AWd時，如第1圖A所示，雙閘型光 感測器1 〇之頂部閘極21係由透明電極層所構成，底部閘 極22、汲極12、以及源極13係由金屬層等不透明電極層 所構成，因此，實施這些電極、以及各頂部閘極配線1 0 1、 底部閘極配線1 02、汲極配線1 03、及源極配線1 04之一體 形成時，從上述攝像區域ARf至頂部閘極驅動器1 1 0間之 配線區域AWt只會形成透明之頂部閘極配線1 0 1，故該配 線區域AWt之透射性（透射率）較高。相對於此，從攝像區 域ARf至底部閘極驅動器120間、及從攝像區域ARf至汲 極驅動器130間之各配線區域AWb、AWd會形成不透明之 底部閘極配線102、汲極配線103、以及源極配線104，故 該配線區域AWb、AWd之透射性（透射率）會低於配線區域 AWt。又，攝像區域ARf會形成具有頂部閘極21、底部閘 極22、汲極1 2、源極1 3之雙閘型光感測器1 0、頂部閘極 配線1 01、底部閘極配線1 〇2、汲極配線1 03、以及源極配 線104之全部，故該攝像區域ARf之透射性（透射率）會低 - 22 - 200426699 於配線區域AWb、AWd(此攝像區域ARf之透射率大約爲80% 以下）。又，第7圖A中，爲了明確標示攝像區域ARf，而 特別以斜線標示。 因此，將具有此種配線構造之光感測器陣列1 〇〇積層 配置於顯示面板2 1 0之視野側，而從配置於顯示面板2 1 0 之背面側之均一照射圖像顯示區域ARi全域之面光源220 經由顯示面板2 1 0在面內照射均一之光時，隔著光感測器 陣列100對應圖像顯示區域ARi之區域的亮度，如第7圖 B所示，形成雙閘型光感測器1 0及各配線之攝像區域ARf 之亮度爲最低，形成底部閘極配線1 02、或形成汲極配線1 03 及源極配線104之配線區域AWb、AWd之亮度會高於攝像 區域ARf之亮度，只形成頂部閘極配線101之配線區域AWt 之亮度會高於配線區域AWb、AWd之亮度，未形成任何配 線之區域ARn之亮度爲最高。又，第7圖B中，爲了方便 區隔，各區域之發光亮度以線圖來表示。 亦即，將具有在攝像區域ARf以外之區域只形成雙閘 型光感測器1 〇之配線之構成的光感測器陣列1 〇〇積層配置 於顯示面板2 1 0之視野側之構成時，各配線區域之透射性（ 透射率）會產生誤差，故經由光感測器陣列100來顯示顯示 於顯示面板210之圖像資訊時，圖像顯示區域ARi內會出 現亮度不均，而大幅降低顯示品質。 因此，本實施形態中，在光感測器陣列1 〇〇之檢測面 DCT之至少對應於以顯示面板210設定之圖像顯示區域ARi 之區域上之攝像區域ARf以外之虛擬區域ARd，以和攝像 -23- 200426699 區域ARf之配列間距相同之配列間距形成攝像區域ARf之 光感測器、以及具有和各配線具有相同尺寸及構造之虛擬 光感測器及虛擬配線。因此’可使光感測器陣列1 〇〇之攝 像區域ARf及虛擬區域ARd之兩者的透射性（透射率）相等 ，而使檢測面D C T之全域具有均一之透射性（透射率）。因 此，經由光感測器陣列1 0 0顯示顯示於顯示面板2 1 0之圖 像資訊時’可降低圖像顯不區域ARi內之売度不均’而抑 制顯示品質之劣化。 具體而言，如第8圖所示，光感測器陣列1 00之檢測 面DCT之至少對應顯示面板210之圖像顯示區域ARi之區 域全體，以一定之配列間隔（間距）配列著矩陣狀之具有相 同尺寸及構造之雙閘型光感測器1 0。其構成上，形成於攝 像區域ARf內之雙閘型光感測器1 0係經由頂部閘極配線 1 〇 1、底部閘極配線1 02、以及汲極配線1 03分別連結於頂 部閘極驅動器1 1 〇、底部閘極驅動器1 20、以及汲極驅動器 1 30，以各驅動器施加特定信號電壓，而只驅動形成於攝像 區域ARf內之雙閘型光感測器1 0。又，第8圖中，爲了明 確圖示攝像區域ARf而採用線圖表示。 此處，形成於光感測器陣列1 〇〇之至少對應顯示面板 210之圖像顯示區域ARi之區域上之各雙閘型光感測器10 間的配置間隔，設定成配置於顯示面板2 1 0上形成之顯示 圖素間之雙閘型光感測器1 〇的配置間隔，亦可以雙閘型光 感測器10及顯示圖素未在平面上重疊之方式來實施配置。 又，亦可以使雙閘型光感測器1 〇之配列間隔小於顯示 -24 - 200426699 面板2 1 0之顯示圖素間之間距（大致爲5 0 // m以下），而使 圖像顯示區域ARi內之雙閘型光感測器1 〇及顯示圖素在面 內具有相等之重疊。此時，利用顯示面板2 1 0顯示之部份 圖像資訊會因爲雙閘型光感測器1 〇等而被阻隔’而可抑制 顯示品質之劣化。 此處，形成於虛擬區域ARd之雙閘型光感測器1 0，係 以使光感測器陣列1 〇〇之檢測面DCT之透射率獲得均一化 ，進而抑制圖像資訊顯示時之圖像顯示區域ARi內之亮度 不均爲目的，故隨然連結於頂部閘極配線1 〇 1、底部閘極配 線1 02、以及汲極配線1 03，然而，卻未連結於頂部閘極驅 動器110、底部閘極驅動器120、以及汲極驅動器130。因 此，很容易即可利用各驅動器只對形成於攝像區域ARf內 之雙閘型光感測器1 〇施加特定信號電壓並驅動。 如此，本實施形態之圖像讀取裝置1之構成上，對應 於圖像顯示裝置之圖像顯示區域全域，配設著具有光感測 器（雙閘型光感測器1〇)配列之光感測器陣列1〇〇，而且， 只有讀取被攝體圖像之攝像區域ARf之光感測器會經由特 定配線連結至各驅動器，另一方面，其他虛擬區域ARd之 光感測器則只連結於特定配線而未連結於各驅動器，因此 ，可使光感測器陣列100之攝像區域ARf及虛擬區域ARd 之雙方的透射率相等，進而使檢測面DCT全域之透射率獲 得均一化。 因此，在設定於顯示面板2 1 0上積層配置著光感測器 陣列100之特定區域之攝像區域ARf上載置被攝體（例如， 200426699 手指），除了可實現讀取該圖像圖案（指紋）之良好圖像讀取 動作以外，尙可使圖像顯示區域ARi內獲得均一亮度，進 而實現將顯示於顯示面板2 1 0上之圖像資訊經由光感測器 陣列1 00顯示於視野側之良好圖像顯示動作。 又，因爲光感測器陣列1 0 〇之光感測器之構造上，可 以採用具有應用半導體製造技術之薄膜電晶體構造之雙閘 型光感測器1 〇的構成，可使具有光感測器系統之圖像讀取 裝置之構成獲得薄型化，因此，可使具有該圖像讀取裝置 之電子機器的厚度變得更薄。 又，因爲採用雙閘型光感測器1 0之光感測器系統，係 採用依據照射於被攝體之光之散射及反射而射入之光的受 光量來取得明暗資訊之圖像讀取動作，故可在光感測器陣 列10 0上面之檢測面DTC可配設靜電放電用之導電層等， 因此，很容易即可實現以抑制靜電所導致之破壞及誤動作 爲目的之靜電對策。 又，本實施形態之圖像讀取裝置1之光感測器陣列1 〇〇 的被攝體圖像讀取動作之執行上，如第4圖所示，面光源220 放射且透射顯示面板2 1 0之顯示圖素之光，會以照射光La 射入光感測器陣列1 〇〇，透射光感測器陣列1 〇〇之光會照射 被攝體，而光感測器則會實施被攝體反射光之受光。此時 ，爲了可讀取良好被攝體圖像，照射被攝體之光之強度應 設定成例如對應周圍之環境照度的最佳強度。因此’利用 光感測器陣列1 〇 〇執行被攝體圖像之讀取動作時’亦可以 將經由顯示面板2 1 0照射於被攝體之光之強度’亦即’將 -26- 200426699 對應於顯示面板210之圖像顯示區域ARi之至少攝像區域 ARf之區域之亮度，設定成最適合被攝體圖像之讀取之亮 度。 亦即，本實施形態之圖像讀取裝置，具有在圖像顯示 裝置之視野側積層配置光感測器系統之構成，而且，其構 成上，不但具有讀取被攝體之圖像之機能，尙可在無損圖 像顯示裝置之圖像顯示機能的情形下，實施良好顯示品質 之圖像顯示，因此，具有該圖像讀取裝置之電子機器，無 需將光感測器系統配設於和電子機器具有之顯示部等不同 之其他位置上，因此，對於例如行動電話或個人數位助理 等強烈要求小型薄型化及輕量化之攜帶型小型電子機器， 具有可使其具有利用光感測器系統之圖像讀取機能且不會 增加電子機器之大小的效果。又，光感測器陣列之檢測面 和顯示部之顯示區域具有相同之大小，用以載置被攝體之 攝像區域，可以設定成光感測器陣列之檢測面內之任意大 小，而容易將其設定成相對較大之面積，而可實施良好之 指紋等被攝體圖像之讀取，在後述之具有該光感測器陣列 之個人認證系統時，具有可安定實施個人認證動作之效果 〇 其次，因爲本實施形態之圖像讀取裝置之構成上’圖 像顯示裝置之視野側積層配置著各別製造之光感測器系統 ，可直接應用既存之圖像顯示裝置及光感測器系統之製造 技術及設計資產，故可改善製品之廢料率而降低製品成本 -27 - 200426699 <圖像讀取裝置之第2實施形態> 其次，參照圖面，針對本發明圖像讀取裝置之第2實 施形態進行說明。 第9圖係本發明圖像讀取裝置之第2實施形態之光感 測器系統之光感測器陣列之檢測面DCT構成之槪略構成圖 〇 如第9圖所示，本實施形態之光感測器系統之構成上 ，和前述第1實施形態相同，光感測器陣列1 00檢測面DC T 之至少對應於顯示面板210之圖像顯示區域ARi之區域全 體上，配列著矩陣狀之雙閘型光感測器1 0，且形成於攝像 區域ARf及虛擬區域ARd之全部雙閘型光感測器10皆經 由頂部閘極配線1 0 1、底部閘極配線1 0 2、以及汲極配線1 〇 3 分別電性連結於頂部閘極驅動器1 1 0、底部閘極驅動器1 20 、以及汲極驅動器1 3 0。 本實施形態之圖像讀取裝置之構成上，構成積層配置 於顯示面板2 1 0視野側之光感測器陣列1 00的全部雙閘型 光感測器1 0連結於各驅動器上，然而，依據光感測器系統 之驅動控制動作執行圖像讀取動作時，讀取被攝體圖像之 明暗資訊之動作只會針對載置著被攝體之攝像區域ARf執 行驅動控制。 亦即’前述第1實施形態之構成如第8圖所示，光感 測器陣列100檢測面DCT之至少對應圖像顯示區域ARi之 區域全域，會形成雙閘型光感測器1 0及頂部閘極配線1 0 1 、底部閘極配線102及汲極配線103，而使攝像區域八1^ -28- 200426699 及虛擬區域ARd具有相同之透射率，進行使檢測面DCT全 域之透射率獲得均一化，此點和本第2實施形態之構成相 同。 然而，第1實施形態之構成上，形成於虛擬區域ARd 之雙閘型光感測器1 0並未連結於各驅動器，而只實施形成 攝像區域ARf之雙閘型光感測器1 0之驅動控制，因爲此種 未連結於驅動器之雙閘型光感測器1 0及各配線1 0 1、1 02、 1 03係處於電性浮遊狀態，例如，在圖像讀取動作而對配置 於攝像區域ARf之雙閘型光感測器10及各配線1〇1、102 、103施加驅動電壓時、或帶靜電之被攝體被載置於攝像區 域ARf時等，有時會產生未預期之電壓。 此種電壓會對攝像區域ARf內之雙閘型光感測器1 0 之讀取動作產生影響，而成爲驅動器內流過過電流等並導 致驅動器之誤動作或故障的原因，有時會妨礙正常之圖像 讀取動作。 因此，本實地形態中，配列於虛擬區域ARd之雙閘型 光感測器1 〇亦連結於各驅動器，以施加特定電壓使配列於 虛擬區域ARd之各雙閘型光感測器1〇及各配線101、；[ 02 、1 0 3不會處於浮遊狀態，可防止上述未預期之電壓的產生 ，而不會出現誤動作，進而可實現安定之圖像讀取動作。 如以上所示’第1實施形態及第2實施形態之圖像讀 取裝置，圖像顯示裝置之視野側積層配置著具有由透射性 材質所構成之光感測器陣列之光感測器系統，將光感測器 陣列之部份區域設定成用以讀取被攝體圖像之攝像區域， -29- 200426699 而且’將光感測器陣列之攝像區域以外之區域設定成具有 和攝像區域相同之元件構成之虛擬區域。 因此’光感測器陣列之攝像區域除了可良好實現讀取 被攝體圖像之圖像讀取動作以外，尙可在和攝像區域及虛 擬區域無關之情形下，將顯示於顯示面板之圖像資訊經由 光感測器陣列以均一亮度實施顯示而實現良好之圖像顯示 動作。 因此’將此種圖像讀取裝置配設於行動電話或筆記型 電腦等電子機器時，例如，使用該電子機器時，實施引導 使用者將手指載置於顯示面板之顯示，而使手指載置於顯 示面板上之光感測器陣列上並執行指紋圖像之讀取，即可 實施使用者本人之認證及辨識，而可實現允許或拒絕使用 該電子機器之啓動控制、或可實施網際網路購物等之個人 認證。後面會針對此個人認證系統進行說明。 <圖像讀取裝置之第3實施形態> 其次，參照圖面，針對本發明圖像讀取裝置之第3實 施形態進行說明。 第1 0圖A、B係本發明圖像讀取裝置之第3實施形態 之槪略構成圖。 第1 1圖係本發明圖像讀取裝置之第3實施形態之圖像 顯示區域之亮度分布實例之槪略圖。 又，和前述第1實施形態相同之構成會附與同一符號 並簡化或省略其說明。 本實施形態之圖像讀取裝置1之構成上，和前述各實 -30 - 200426699 施形態相同，顯示面板2 1 0之視野側積層配置著至少對應 顯示面板210之圖像顯示區域ARi之光感測器陣列100， 而光感測器陣列100之顯示面板210上，對應於用以顯示 顯示於圖像顯示區域ARi之圖像資訊當中非主要資訊之圖 像或相對重要性較低之圖像之區域的區域，則設定成攝像 區域ARf及虛擬區域ARd。 具體而言，如第10圖A、B所示，配備該圖像讀取裝 置之電子機器時，將圖像顯示區域ARi當中例如顯示電池 殘量、通信環境（電波強度）、時刻、以及動作模式等機器 動作狀態之區域視爲副顯示區域ARa，而將光感測器陣列 1 〇〇之對應於副顯示區域ARa之區域之例如大致中央位置 設定成攝像區域（第1區域；圖中之斜線部份）ARf，對應該 副顯示區域ARa之區域內之攝像區域ARf以外之區域則設 定成虛擬區域（第2區域）ARd，在攝像區域ARf上形成圖像 讀取用之光感測器，而在虛擬區域ARd上則形成虛擬之光 感測器。 又，圖像顯示區域ARi當中之副顯示區域ARa以外之 區域，例如，行程表或地址薄、文書編輯畫面、靜畫或動 畫等對應使用者操作之用以顯示期望之圖像資訊之區域， 則視爲主顯示區域ARb，在光感測器陣列1 〇〇之對應主顯 示區域Arb之區域（第3區域）之至少一部份配設頂部閘極 配線區域AWt。 又，光感測器陣列1 00之主顯示區域ARb之頂部閘極 配線區域AWt亦可如第1 〇圖A所示，可只對應實際讀取 200426699 被攝體圖像之攝像區域ARf而只形成於對應主顯示區域 ARb之區域之一部份，又，亦可對應配列於對應副顯示區 域ARa之區域（攝像區域ARf及虛擬區域ARd)之雙閘型光 感測器1 0，而形成於對應主顯示區域ARb之區域全域。後 者時，連結於配列在虛擬區域ARd上之雙閘型光感測器1 〇 之頂部閘極配線1 〇 1，可以和前述第1實施形態時相同，爲 未電性連結於頂部閘極驅動器1 1 〇之構成，又，亦可以和 第2實施形態時相同，連結於頂部閘極驅動器1 1 0，並和配 列於攝像區域ARf之雙閘型光感測器1 0同樣施加驅動電壓 _ 執行驅動控制。 此時，如第1 〇圖Α所示，光感測器陣列1 00之上側 配置著頂部閘極驅動器1 1 〇，且對應主顯示區域ARb之區 域配設著頂部閘極配線區域AWt之構成上，因爲頂部閘極 配線1 〇 1係由透明電極所構成，光感測器陣列1 〇〇之對應 於含有配線區域AWt之主顯示區域ARb之區域（第3區域） 具有相對較高之透射率。 另一方面，光感測器陣列1 〇〇之下側及側方配置著各 % 底部閘極驅動器1 20及汲極驅動器1 30，且對應副顯示區域 ARa之區域配設著攝像區域ARf及虛擬區域ARd之構成上 ，因爲對應副顯示區域ARa之區域配列著雙閘型光感測器 10及各配線101、102、103，對應該副顯示區域ARa之區 域（第1區域及第2區域）具有相對較低之透射率。 上述構成之圖像顯示裝置，如前述第1實施形態所示 ，係由透射型顯示面板2 1 0、及均一照射顯示面板2 1 0之圖 -32 - 200426699 像顯示區域ARi全域之面光源2 2 0所構成，經由光感測器 陣列1 0 0實施圖像顯示時，如第1 1圖所示，因爲對應於顯 示期望圖像資訊之主顯示區域ARb之區域，光感測器陣列 1 0 0具有相對較高之透射率，故可實施明亮而鮮明之圖像顯 示，而可以相對較高之顯示品質顯示使用者希望之資訊。 另一方面，因爲對應用以顯示非主要資訊或重要性較低之 圖像之副顯示區域AWb之區域，光感測器陣列1 00具有相 對較低之透射率，故會實施相對較暗之畫質較差之圖像顯 示 因此，本實施形態具有下述手段，亦即，除了將對應 顯示面板2 1 0之副顯示區域AWb之區域之亮度設定成經由 光感測器陣列1 〇〇可在副顯示區域AWb獲得良好顯示品質 程度之相對較高之亮度以外，尙可將對應顯示面板2 1 0之 主顯示區域ARb之區域之亮度設定成相對低於對應副顯示 區域AWb之區域之亮度之亮度設定手段，因此，可使利用 光感測器陣列1 〇〇之圖像顯示區域ARi之全域亮度大致具 有均一亮度，而可使圖像顯示區域ARi之全域獲得良好顯 示品質。 具體而言，首先，求取配設於顯示面板2 1 0視野側之 光感測器陣列1 〇〇之頂部閘極配線區域AWt、攝像區域ARf 、以及虛擬區域ARd之透射率。此透射率可依據剖面構造 、使用材質、以及膜厚等而預先計算。或者，以針對製造 之光感測器陣列1 〇〇實測各區域之透射率來求取。 其次，具有透射型顯示面板210、及照射顯示面板210 200426699 之圖像顯示區域ARi之面光源220時，將面光源220之發 光面之亮度設定成利用光感測器陣列1 00之副顯示區域 AWb可獲得良好顯示品質程度之相對較高之亮度，亮度設 定手段方面，可依據頂部閘極配線區域AWt及攝像區域ARf 、以及虛擬區域ARd之透射率差，例如，配設以降低對應 主顯示區域ARb之區域之面光源220之發光面之亮度爲目 的之濾光鏡等，將對應顯示面板2 1 0之主顯示區域ARb之 區域之亮度設定成低於對應副顯示區域AWb之區域之亮度 ，而使利用光感測器陣列1 〇〇之圖像顯示區域ARi之全體 β 亮度設定成大致均一。 又，上述之構成上，係將面光源220之對應顯示面板 210之主顯示區域ARb之區域之亮度設定成低於對應副顯 示區域AWb之區域之亮度，然而，如前面所述，如第10 圖A所示，光感測器陣列100之頂部閘極配線區域AWt形 成於對應主顯示區域ARb之區域之部份區域上時，對應光 感測器陣列1 〇〇之主顯示區域ARb之區域之頂部閘極配線 區域AWt、及其以外之未形成任何配線之區域之透射率會 % 不同，後者之透射率會較高。因此，亦可例如進一步配設 適當之濾光鏡等，將面光源220之對應主顯示區域ARb之 區域之頂部閘極配線區域AWt以外之區域的亮度設定成低 於頂部閘極配線區域AWt之區域之亮度。 又，上述之構成上，亮度設定手段係採用在面光源220 之發光面配設濾光鏡等來調整發光亮度之構成，然而，面 光源220可採用有機EL元件或發光二極體等發光元件之2 一 3 4 - 200426699 次元配列之構成。此時，亮度設定手段之構成上， 據上述頂部閘極配線區域AWt、攝像區域ARf、以 區域ARd之透射率差，控制配列於對應位置之發先 發光亮度，將對應顯示面板2 1 0之副顯示區域AWb 之發光元件之發光亮度控制於高於對應主顯示區域 區域之發光元件之發光亮度。 其次，上述係具有透射型顯示面板及面光源並 施圖像顯示之構成，然而，本發明並未受限於此， 爲如下所示之構成，亦即，顯示面板之顯示圖素具 EL元件或發光二極體等發光元件，顯示圖素係矩陣 之自己發光型顯示面板，不具有面光源，只以顯示 示圖像。 此時，亮度設定手段之構成上，亦可以爲依據 部閘極配線區域AWt、攝像區域ARf、以及虛擬區 之透射率差，控制配列於顯示面板之對應位置上之 素之發光元件之發光亮度，將對應副顯示區域AWb 之發光元件之發光亮度控制於高於對應主顯示區域 區域之發光元件之發光亮度。此時，因爲係利用來 面板之放射光實施前述圖像顯示動作及圖像讀取動 不具有面光源，故除了可進一步實現含有顯示面板 讀取裝置之全體厚度之薄型化以外，尙可省略以面 發光驅動控制爲目的之控制電路及電源電路等，而 實現小型化及省電力化。 利用這些構成，可提高副顯示區域AWb之亮度 亦可依 .及虛擬 ;元件之 之區域 ARb之 用以實 亦可以 有有機 狀配列 面板顯 上述頂 域 A Rd 顯示圖 之區域 ARb之 自顯示 作，而 之圖像 光源之 進一步 ，抑制 200426699 顯示於副顯示區域AWb之資訊之辨識性的降低’使圖像顯 示區域ARi之全體亮度大致均一，故除了圖像顯示區域ARi 之全域可獲得良好之顯示品質以外，尙可實施指紋等被攝 體圖像之讀取。 <採用圖像讀取裝置之個人認證系統> 其次，參照圖面，針對配備前述本發明各實施形態之 圖像讀取裝置之電子機器之由該圖像讀取裝置構成之個人 認證系統進行說明。 第1 2圖係採用本發明圖像讀取裝置之個人認證系統之 一實施形態之槪念圖。 如第1 2圖所示，本實施形態之個人認證系統之構成上 ，具有：例如，配備前述各實施形態之圖像讀取裝置之電 子機器3 00 ;將該電子機器3 0 0連結於網路400時之存取點 4 1 0 ;經由存取點4 1 0連結電子機器3 00之網路（電性通信 回線網）400 ;連結於該網路400，對應來自上述電子機器300 之請求資訊等提供特定服務內容之服務提供事業者500 ;以 及接受該服務提供事業者5 00之委託，實施電子機器300 之使用者本人認證之個人認證中心（認證手段）6 00。 此處，電子機器3 00除了配備相當於前述各實施形態 之圖像讀取裝置之具有圖像（指紋）讀取機能之顯示面板3 1 0 以外，尙具有經由網路400傳送及接收特定控制信號、服 務提供事業者5 00提供之圖像及文字等資訊、以及利用顯 示面板3 1 0之指紋讀取裝置讀取之指紋資料（相當於被攝體 圖像之明暗資訊）等之通信機能部（通信手段）。 - 36- 200426699 此處之電子機器3 00，除了上述通信機能部以外，尙 可具有個人認證手段，依據以指紋讀取裝置讀取之指紋資 料，認證及辨識該指紋之持有者，亦即，電性機器3 0 0之 使用者是否爲預先登錄之該電子機器3 00之持有者。 又’本實施形態中係以行動電話及個人數位助理等小 型移動機器做爲電子機器300之實例來進行說明，然而， 本發明並未受限於此，如筆記型個人電腦、輸入板型個人 電腦、桌上型個人電腦、以及以特定個人利用爲前提之資 訊終端機亦可適用。 網路400係利用上述電子機器3 00之通信機能可經由 存取點4 1 0進行連結之電性通信回線網，亦可以爲例如利 用有線通信及無線通信等之網際網路等公眾回線網、區域 資訊通信網（LAN)、廣域資訊通信網（WAN)等通信回線網之 眾所皆知之汎用電性通信回線網，此外，亦可以爲從上述 沉用電性通丨g回線網切離之特疋專用通信線網、光纖回線 網、以及有線電視回線網等。 服務提供事業者5 00係連結於上述網路400，除了回 應從電子機器3 00經由網路400傳送之請求資訊等而傳送 特定圖像資訊或文字資訊（例如，提供網際網路購物資訊等 之服務內容）以外，尙會接收電子機器3 00傳送之指紋資料 ，並將其傳送給個人認證中心600，委託使用者本人之認證 ，依據其認證結果，判別該電子機器3 00之使用者，並提 供電子決算等之使用者特有之服務。 個人認證中心600則具有例如預先登錄並儲存著上述 200426699 電子機器3 0 0之使用者之特有資訊（含指紋資料在內之各種 個人資訊）的資料庫，判別上述電子機器3 0 0傳送之服務提 供事業者5 00委託認證之指紋資料、及登錄於上述資料庫 之資訊是否一致，實施辨識及認證電子機器3 00之使用者 之個人認證處理。且會將該認證結果傳送給服務提供事業 者5 00。又，該個人認證中心6 0 0可經由上述網路400與服 務提供事業者500進行連結，亦可以專用通信線網進行連 結。

又，個人認證中心600實施之個人認證處理如後面所 述，亦可由服務提供事業者500在內部實施。 其次，參照圖面，針對具有如上所述之構成之個人認 證系統之認證處理實例進行說明。 第1 3圖係採用本發明圖像讀取裝置之個人認證系統之 認證處理實例流程圖。 第1 4圖A、Β係採用本發明圖像讀取裝置之個人認證 系統之指紋讀取動作具體實例槪略圖。

此處，係針對電子機器使用者利用前述構成之個人認 證系統購入服務提供事業者提供之內容或物品等時進行說 明。 如第1 3圖所示，本實施形態之個人認證系統之認證處 理上，首先，電子機器3 00之使用者執行電源開關之ON 操作而打開電源，啓動電子機器300之各機能（S 101)。 其次，操作電子機器3 0 0附屬之操作鍵3 2 0等，利用 通信機能部經由網路400接收來自服務提供事業者5 00之 - 38- 200426699 內容資訊，並以圖像或文字顯示於顯示面板上（S102) 其次，從上述顯示之各種資訊選取使用者希望之內容 或物品等，並將該購入請求資訊經由網路400傳送給服務 提供事業者500(S103)。 服務提供事業者5 00接收到購入請求資訊後，傳送購 入手續之相關資訊，購入者資訊記入畫面、及如第1 4圖A 所示之電子機器3 0 0之顯示面板3 1 0，至少會顯示以取得使 用於用以確認使用者（購入希望者）本人之個人認證處理之 9 指紋資料爲目的之指紋讀取位置FRM(相當於前述攝像區域 ARf)、或顯示以引導執行指紋讀取動作爲目的之文字資訊 TXT(S 1 04)。

其次，使用者依據顯示面板3 1 0之顯示，如第14圖B 所示，將手指FG載置於指紋讀取位置FRM。其次，利用 配置於顯示面板3 1 0正面之光感測器系統讀取載置於指紋 讀取位置FRM之手指FG之指紋圖像，並產生指紋資料（明 暗資訊）（S104)。 其次，經由網路400將經過加密之購入者資訊及指紋 資料傳送給服務提供事業者500(S106)。 其次，服務提供事業者5 00會將接收到之購入者資訊 及指紋資料照會個人認證中心600(S107)。 其次，個人認證中心600會實施個人認證處理（S 108) ，將預先登錄之個人資訊（含指紋資料在內）、以及上述購 入者資訊及指紋資料進行對照，判定持有該指紋之使用者（ 一 39- 200426699 購入希望者）是否爲預先登錄之人物。並將該認證結果通知 服務提供事業者5 00。 服務提供事業者5 00依據個人認證中心600通知之使 用者相關認證結果，辨識使用者爲本人時（S 1 09)，經由網 路4 00將已接受申請通知傳送給電子機器3 00(S 110)，顯示 該已接受申請資訊（S 1 1 1 )。此時，服務提供事業者5 00許 可購入對象內容之閱覽或下載、或著手物品等之配送作業 ，且通知並委託金融機關進行購入金錢之轉帳。 另一方面，辨識使用者非本人時（S 109)，經由網路將 % 已拒絕申請通知傳送給電子機器（S 1 1 2)，並顯示該已拒絕 申請資訊（S 1 1 3 ) 如此，若爲採用本發明之圖像讀取裝置之個人認證系 統，則因爲具有顯示面板之正面配置著透射型光感測器系 統（光感測器陣列）之構成，電子機器除了可實現小型薄型 化及輕量化以外，在網際網路購物等需要個人認證時，因 爲例如可直接顯示圖像（指紋）讀取位置，亦即，可直接顯 示手指之載置位置，並引導執行指紋讀取動作，可以良好 % 狀態確實取得指紋資料，實現高認證精度之個人認證系統 〇 又，上述實施形態係針對使用配備著前述圖像讀取裝 置（指紋讀取裝置）之電子機器，經由網際網路等網路購入 內容或物品等時進行說明，然而，本發明並未受限於此， 例如，亦極適合經由專用線存取企業特定資訊時、或利用 需要會員登錄之特定內容等時。此時，電子機器傳送之使 一 40- 200426699 用者指紋資料，可在配設於電子機器之連結對象企業或服 務提供事業者之內部之認證伺服器（相當於前述個人認證中 心）等實施認證處理。 又，上述各實施形態中，以個人認證處理爲目的而以 本發明之圖像讀取裝置讀取之個人資訊，只針對以指紋爲 對象時進行說明，然而，本發明並未受限於此，只要以使 用者之特有資訊-最好爲生物資訊-爲讀取對象即可。 [圖式簡單說明]

第1圖A、B係可應用於本發明圖像讀取裝置之光感 測器系統之光感測器之剖面構造圖、及等效電路。 第2圖係具有由雙閘型光感測器所構成之光感測器陣 列之光感測器系統之槪略構成圖。 第3圖係光感測器系統之基本驅動控制方法之時序圖 第4圖係將光感測器系統應用於指紋讀取裝置時之重 要部位剖面圖。

第5圖A、B係本發明圖像讀取裝置之第1實施形態 之槪略構成圖。 第6圖係本發明圖像讀取裝置之第1實施形態之變形 例槪略剖面圖。 第7圖A係在光感測器陣列之檢測面之攝像區域以外 之周圍區域只形成配線區域之比較對照物構成之槪略構成 圖。 第7圖B係第7圖A之構成之圖像顯示區域之亮度分 一 4 1 一 200426699 布槪略圖。 第8圖係本發明圖像讀取裝置之第1實施形態之光感 測器系統之光感測器陣列之檢測面構成之槪略構成圖。 第9圖係本發明圖像讀取裝置之第2實施形態之光感 測器系統之光感測器陣列之檢測面構成之槪略構成圖。 第1 0圖A、B係本發明圖像讀取裝置之第3實施形態 之槪略構成圖。 第1 1圖係本發明圖像讀取裝置之第3實施形態之圖像 顯示區域之亮度分布實例槪略圖。 ® 第1 2圖係使用本發明圖像讀取裝置之個人認證系統之 一實施形態槪念圖。 第1 3圖係使用本發明圖像讀取裝置之個人認證系統之 認證處理實例流程圖。 第1 4圖A、B係使用本發明圖像讀取裝置之個人認證 系統之指紋讀取動作之具體實例槪略圖。 [元件符號之說明]

1 圖 像 讀 取 裝 置 10 雙 閘 型 光 感 測 器 11 半 導 體 層 12 汲 極 13 源 極 14 區 塊 絕 緣 膜 15 頂 部 閘 極 絕 緣 膜 16 底 部 閘 極 絕 緣 膜 - 42- 雜質層

雜質層 絕緣性基板 保護絕緣膜 頂部閘極 底部閘極 光感測器陣列 頂部閘極配線 底部閘極配線 汲極配線 源極配線 頂部閘極驅動器 底部閘極驅動器 汲極驅動器 欄開關 預充電開關 輸出放大器 顯示面板 面光源 電子機器 顯示面板 操作鍵 網路 存取點 一 43- 200426699 5 0 0 服務提供事業者 600 個人認證中心

Claims (1)

1. 200426699 拾、申請專利範圍： 1. 一種圖像讀取裝置’用以讀取圖像，其特徵爲具有： 圖像顯示裝置，具有對應顯示灰階標度之亮度以顯 示圖像之圖像顯示區域，且放射對應該亮度之顯示光； 以及 光感測器系統，以積層配置於前述圖像顯示裝置之 前述圖像顯示區域上，至少覆蓋該圖像顯示區域之全域 ，具有 用以載置被攝體之檢測面、 由前述檢測面上用以載置前述被攝體之第1區域、 及前述第1區域以外之由對應於前述圖像顯示區域之至 少部份區域之區域所構成之第2區域、以及 複數之光感測器，配設於前述第1區域及前述第2 區域，具有透射性，前述圖像顯示區域放射之前述顯示 光之至少一部份可透射，讀取前述第1區域之前述被攝 體之圖像之矩陣狀配列。 2 ·如申請專利範圍第1項之圖像讀取裝置，其中 前述複數之光感測器係由 配設於前述檢測面之前述第1區域之第1光感測器 、及配設於前述檢測面之前述第2區域之第2光感測器 所構成， 前述第1光感測器及前述第2光感測器具有相同構 造、及相同配列間隔。 3 ·如申請專利範圍第2項之圖像讀取裝置，其中 一 45 - 200426699 前述光感測器系統更具有對前述複數之光感 加特定信號電壓之驅動電路， 該驅動電路只對前述檢測面之前述第1區域 第1光感測器，施加前述特定信號電壓並執行驅靈 4.如申請專利範圍第1項之圖像讀取裝置，其中 前述圖像顯示裝置具有，將前述圖像顯示區 少對應前述第1區域之區域之亮度，設定成適合 感測器陣列之前述被攝體之圖像讀取之亮度的手段 5 .如申請專利範圍第1項之圖像讀取裝置，其中 前述圖像顯示裝置具有： 發光裝置，具有至少對應前述圖像顯示區域 ，且具有以特定亮度發光之面狀發光面；及 透射型顯示面板，配置於前述發光裝置之前 面上，前述圖像顯示區域係由矩陣狀配列之複數 素所形成，前述發光裝置之前述發光面放射之光 一部份會透射該圖像顯示區域，放射前述顯示光。 6. 如申請專利範圍第5項之圖像讀取裝置，其中 前述圖像顯示裝置之前述顯示圖素係具有液 〇 7. 如申請專利範圍第1項之圖像讀取裝置，其中 前述圖像顯示裝置具有 前述圖像顯示區域係由矩陣狀配列之、具有 應顯示灰階標度之亮度發光且放射前述顯示光之 素之複數個顯示圖素所形成之自發光型顯示面板。 測器施 之前述 域之至 前述光 之區域 述發光 顯不圖 之至少 晶圖素 可以對 發光圖

   一 46 一 200426699 8 ·如申請專利範圍第7項之圖像讀取裝置，其中 前述顯示圖素之前述發光圖素係具有有機EL元件。 9 ·如申請專利範圍第1項之圖像讀取裝置，其中 前述被攝體係人體’前述光感測器系統係讀取該人 體特有圖像圖案。 1 0 .如申請專利範圍第9項之圖像讀取裝置，其中 前述被攝體係手指’ 述被攝體圖像係指紋圖像。 1 1 .如申請專利範圍第1項之圖像讀取裝置，其中 透射該光感測器並照射於前述檢測面上所載置之前述 被攝體之前述顯示光之至少一部份光會被前述被攝體反射 ，前述光感測器係受光反射後的光以讀取前述被攝體之圖 像。 1 2 ·如申請專利範圍第1項之圖像讀取裝置，其中 前述光感測器具有薄膜電晶體構造。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之圖像讀取裝置，其中 前述光感測器具有： 基板，具有透射性； 源極及汲極，以夾著半導體層所構成之通道區域之 方式形成於該基板上，由具有透射性之電極材料所構成； 第1閘極，隔著具有透射性之絕緣膜形成於前述通 道區域之上方及下方，由具有透射性之電極材料所構成； 以及 第2閘極，由具有遮光性之電極材料所構成。 I4·如申請專利範圍第13項之圖像讀取裝置，其中 一 47 - 200426699 前述光感測器 在對前述第1閘極施加重設脈衝實施初始化後， 前述通道區域會蓄積對應射入該通道區域之光之量 的電荷， 對前述汲極施加預充電脈衝後，從前述初始化結束 開始至經過特定電荷蓄積期間之後會對前述第2閘極施加 讀取脈衝，並將對應該電荷蓄積期間所蓄積於前述通道區 域之電荷量之電壓當做輸出電壓進行輸出， 前述圖像讀取手段係將有關前述預充電脈衝之信號 電壓及前述輸出電壓之差分當做明暗資訊進行檢測。 1 5 ·如申請專利範圍第1項之圖像讀取裝置，其中 前述光感測器系統係具有由前述檢測面之前述第2 區域以外之區域所構成且含有只配列著連結於前述第1區 域之前述光感測器之複數配線之配線區域之第3區域。 1 6·如申請專利範圍第1 5項之圖像讀取裝置，其中 前述圖像顯示裝置係具有亮度設定手段，用以將前 述圖像顯示區域之至少對應前述檢測面之前述第3區域之 區域之亮度，設定成低於對應前述第1區域及前述第2區 域之區域之亮度。 17·如申請專利範圍第16項之圖像讀取裝置，其中 前述配線區域係配設於前述第3區域之一部份， 前述亮度設定手段進一步具有，將前述圖像顯示區域 之對應前述第3區域之前述配線區域以外之區域之亮度 ，設定成低於對應前述配線區域之區域之亮度之手段。 一 48- 200426699 1 8 .如申請專利範圍第1 6項之圖像讀取裝置，其中 前述顯示裝置具有： 發光裝置，具有至少對應前述圖像顯示區域之區域 ，且具有以特定亮度發光之面狀發光面；及 透射型顯示面板，配置於前述發光裝置之前述發光 面上，前述圖像顯示區域係由矩陣狀配列之複數顯示圖素 所形成，前述發光裝置之前述發光面放射之光之至少一部 份會透射該圖像顯示區域，放射前述顯示光；且， 前述亮度設定手段具有 將前述發光裝置之前述發光面之至少對應前述第3 區域之區域之亮度，設定成低於對應前述第1區域及前述 第2區域之區域之亮度之手段。 1 9.如申請專利範圍第1 8項之圖像讀取裝置，其中 前述顯示圖素係具有液晶圖素。 2 0 .如申請專利範圍第1 8項之圖像讀取裝置，其中 前述發光裝置係具有在前述發光面上以矩陣狀配列用 以放射前述照射光之複數發光元件之構成， 前述亮度設定手段具有 將配列於前述發光裝置之至少對應前述第3區域之區 域之前述發光元件之亮度，設定成低於配列於對應前述第 1區域及前述第2區域之區域之前述發光元件之亮度之手 段。 2 1·如申請專利範圍第20項之圖像讀取裝置，其中 前述發光元件係具有有機EL元件。 一 4 9 一 200426699 2 2 ·如申請專利範圍第1 6項之圖像讀取裝置，其中 前述圖像顯示裝置具有： 具有複數個顯示圖素，前述顯示圖素具有以特定亮度 發光之放射前述顯示光之發光圖素，且前述圖像顯示區域 係由矩陣狀配列之前述複數顯示圖素所形成之自發光型顯 示面板；且， 前述亮度設定手段具有 將前述顯示面板之前述圖像顯示區域之至少對應前述 第3區域之區域之前述顯示圖素之亮度，設定成低於對應 前述第1區域及第2區域之區域之前述顯示圖素之發光圖 素之亮度的手段。 23·如申請專利範圍第22項之圖像讀取裝置，其中 前述顯不圖素之前述發光圖素係具有有機EL元件。 24.—種圖像讀取裝置之驅動方法，前述圖像讀取裝置係用以 讀取圖像，其特徵爲： 前述圖像顯示裝置係具有：圖像顯示裝置，具有以 對應顯示灰階標度之亮度以顯示圖像之圖像顯示區域，且 放射對應該亮度之顯示光；檢測面，於前述圖像顯示裝置 之前述圖像顯示區域上，至少覆蓋該圖像顯示區域之全域 地積層配置，且載置有被攝體；以及具有複數個光感測器 之光感測器系統，配設於前述檢測面上用以載置前述被攝 體之第1區域及該第1區域以外之由對應前述圖像顯示區 域之至少部份區域之區域所構成之第2區域，使得前述顯 示光之至少一部份可透射；且， 一50 - 200426699 利用該圖像顯示裝置讀取載置於前述檢測面之前述 被攝體之圖像時之動作方法係含有： 透射前述光感測器之前述顯示光之至少部份光，會 照射載置於前述檢測面之前述被攝體，前述檢測面之前述 第1區域之前述光感測器會實施該被攝體反射之光之受光 之步驟；及 依據前述光感測器所受之光之強度分布，以明暗資 訊讀取前述被攝體之圖像之步驟。 2 5·如申請專利範圍第24項之圖像讀取裝置之驅動方法，其 中 含有將前述圖像顯示區域之至少對應前述第1區域 之區域之亮度設定成適合前述被攝體圖像之讀取之亮度之 步驟。 26·如申請專利範圍第24項之圖像讀取裝置之驅動方法，其 中 含有在前述圖像顯示裝置之前述圖像顯示區域實施 顯示，用以將前述被攝體引導載置於前述檢測面之前述 第1區域之步驟。 27·如申請專利範圍第24項之圖像讀取裝置之驅動方法，其 中 藉前述圖像顯示裝置經由前述光感測器系統以顯示圖 像時之動作方法含有： 將前述光感測器系統之前述各光感測器設定成非動作 狀態之步驟；及 51- 200426699 對前述圖像顯示裝置之前述圖像顯示區域之前述各顯 示圖素，施加對應顯示灰階標度之信號電壓用以顯示圖 像之步驟。 2 8 · —種個人認證系統，係讀取以個人生物資訊爲基礎之被攝 體圖像，利用該被攝體圖像以實施個人認證，其特徵爲 具有圖像讀取裝置、通信手段、以及顯示手段， 前述圖像讀取裝置具有： 圖像顯示裝置，具有以對應顯示灰階標度之亮度顯 示圖像之圖像顯示區域，且放射對應該亮度之顯示光； 檢測面及複數光感測器，覆蓋前述圖像顯示裝置之至少 前述圖像顯示區域全域而積層配置，前述顯示光之至少 一部份透射載置有被攝體，使前述顯示光之至少一部份 透射且載置有被攝體；以及具有複數個光感測器之光感 測器系統，配設於前述檢測面上用以載置前述被攝體之 第1區域、及由對應前述第1區域以外之前述圖像顯示 區域之至少部份區域之區域所構成之第2區域，用以讀 取前述第1區域之前述被攝體之被攝體圖像；且，

   讀回線錄果 統信回登結 系通信之理 器性通錄處 測電性登證 感定電先認 光特述預述 述由前將前 前經由之之 將，經施得 會訊及實所 : 資；所後 有暗段段照 具明手手對 少之之證之 至像段認訊 段圖手述資 手體證前暗. 信攝認由明 通被至藉述 述述送收前 。 前前傳接與段 之網，訊手 取線網資之 - 5 2 - 200426699 2 9 .如申請專利範圍第2 8項之個人認證系統’其中 前述被攝體係手指，前述被攝體圖像係指紋圖像° 3 〇 ·如申請專利範圍第2 8項之個人認證系統’其中 具有利用前述圖像顯示裝置實施用以將前述被攝體引 導載置於前述檢測面之前述第1區域顯示之手段。 3 1 .如申請專利範圍第2 8項之個人認證系統，其中 前述複數光感測器係由 配設於前述檢測面之前述第1區域之第1光感測器 、及 配設於前述檢測面之前述第2區域之第2光感測器 所構成， 前述第1光感測器及前述第2光感測器具有相同構 造及同相配列間隔。 3 2 .如申請專利範圍第2 8項之個人認證系統，其中 透射該光感測器並照射於前述檢測面上載置之前述被 攝體之前述顯示光之至少一部份之光會被該被攝體反身寸， 前述光感測器係受光反射後的光，以讀取前述被攝體之圖 像。 3 3·如申請專利範圍第28項之個人認證系統，其中 前述光感測器具有薄膜電晶體構造。 3 4 ·如申請專利範圍第3 3項之個人認證系統，其中 前述光感測器具有： 基板，具有透射性； 源極以及汲極’以夾著半導體層所構成之通道區域 - 5 3 - 200426699 之方式形成於該基板上，由具有透射性之電極材料所構 成； 第1閘極，隔著具有透射性之絕緣膜形成於前述通 道區域之上方及下方，由具有透射性之電極材料所構成 ;以及 第2閘極，由具有遮光性之電極材料所構成；且， 在對前述第1閘極施加重設脈衝實施初始化後， 前述通道區域會蓄積對應射入該通道區域之光之量 的電荷， 囊| 對前述汲極施加預充電脈衝後，從前述初始化結束 開始至經過特定電荷蓄積期間之後會對前述第2閘極施 加讀取脈衝，並將對應該電荷蓄積期間蓄積於前述通道 區域之電荷量之電壓當做輸出電壓進行輸出， 前述圖像讀取手段係將前述預充電脈衝之信號電壓 及前述輸出電壓之差分當做明暗資訊進行檢測。 3 5 · —種認證方法，係使用於讀取以個人生物資訊爲基礎之 被攝體圖像且利用該被攝體圖像實施個人認證之個人認 % 證系統，其特徵爲： 前述個人認證系統具有：圖像顯示裝置，具有放射 對應顯示灰階標度之顯示光用以顯示圖像之圖像顯示區 域；檢測面，積層配置於前述圖像顯示裝置之前述圖像 顯示區域上之至少前述圖像顯示區域全域，用以載置前 述被攝體；光感測器系統，具有配設於前述檢測面之用 以載置前述被攝體之第1區域、及前述第1區域以外之 -54- 200426699 由對應前述圖像顯示區域之至少部份區域之區域所構成 之第2區域且前述顯示光之至少一部份可透射之複數光 感測器；以及通信手段，至少實施以前述光感測器系統 讀取之前述被攝體圖像之明暗資訊之傳送、及針對該明 暗資訊之認證處理之相關資訊之接收；且， 具有：透射前述光感測器之前述顯示光之至少一部 份光會照射於前述檢測面上所載置之前述被攝體，會針 對該被攝體反射之光，以前述檢測面之前述第1區域之 前述光感測器實施受光之步驟； 依據前述光感測器受光之光強度分布，以明暗資訊 讀取前述被攝體之圖像之步驟； 以前述通信手段將前述明暗資訊經由特定電性通信 回線網傳送給認證手段之步驟； 以前述認證手段實施預先登錄之登錄資訊及前述明 暗資訊之對照，以實施認證處理之步驟； 以前述通信手段經由前述電性通信回線網接收前述 認證處理結果之步驟；以及 以前述顯示手段至少顯示前述認證處理結果之步驟 〇 36·如申請專利範圍第35項之個人認證系統之認證方法，其 中 前述被攝體係手指，前述被攝體圖像係指紋圖像。 37·如申請專利範圍第35項之個人認證系統之認證方法，其 中 - 55 - 200426699 含有，將前述圖像顯示區域之至少對應前述第1區 域之區域之亮度，設定成適合前述被攝體圖像之讀取之 亮度之步驟。 38.如申請專利範圍第35項之個人認證系統之認證方法，其 中 含有，在前述圖像顯示裝置之前述圖像顯示區域， 實施顯示用以將前述被攝體引導載置於前述檢測面之前 述第1區域之步驟。

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