WO2020171094A1 - 検出装置及び認証方法 - Google Patents

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WO2020171094A1
WO2020171094A1 PCT/JP2020/006374 JP2020006374W WO2020171094A1 WO 2020171094 A1 WO2020171094 A1 WO 2020171094A1 JP 2020006374 W JP2020006374 W JP 2020006374W WO 2020171094 A1 WO2020171094 A1 WO 2020171094A1
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WO
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user
sensor unit
unit
detection device
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PCT/JP2020/006374
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多田　正浩
卓 中村
昭雄 瀧本
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株式会社ジャパンディスプレイ
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Definitions

  • the present invention relates to a detection device and an authentication method.
  • Patent Document 1 describes that a display for authenticating a user is displayed.
  • Patent Document 1 also describes that a keyboard for an electronic device is provided with a sensor for authentication.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a detection device and an authentication method capable of suppressing the trouble of authentication.
  • a detection device an input unit that receives a user operation, a sensor unit that is provided in the input unit, and that detects biometric information of the user when the user operates the input unit, Have.
  • An authentication method an input unit that accepts a user operation, a sensor unit that is provided in the input unit, and that detects biometric information of the user when the user operates the input unit, It is a method of authenticating the user using a detection device having, and determines whether to execute a predetermined function based on biometric information of the user detected by the sensor unit.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the keyboard according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic cross-sectional configuration of the detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing the detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing the first sensor unit according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a timing waveform chart showing an operation example of the detection apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view schematically showing the partial detection area of the first sensor unit according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG.
  • FIG. 10 is a graph schematically showing the relationship between the wavelength and the light absorption coefficient of the first photodiode and the second photodiode.
  • FIG. 11 is a sectional view showing a schematic sectional structure of a switching element included in the drive circuit.
  • FIG. 12 is an equivalent circuit diagram showing the second sensor unit according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the partial detection area of the second sensor unit.
  • FIG. 14A is a flowchart illustrating the flow of user authentication.
  • FIG. 14B is a flowchart illustrating the flow of user authentication.
  • FIG. 15 is a diagram showing another example of the keyboard.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example in which the mouse is provided with a sensor unit.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing an example of arrangement of light sources of a mouse and a sensor unit.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of the arrangement of light sources of the mouse and the sensor unit.
  • FIG. 19 is a schematic diagram of the detection device according to the second embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of the keyboard according to the second embodiment.
  • FIG. 21 is a schematic diagram of the detection device according to the third embodiment.
  • FIG. 22 is a schematic diagram of the detection device according to the third embodiment.
  • FIG. 23 is a schematic diagram of the detection device according to the third embodiment.
  • FIG. 24 is a schematic diagram of the detection device according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a detection device according to the first embodiment.
  • the detection apparatus 100 according to the first embodiment is an electronic device that accepts a user operation by the input unit 1 and executes a predetermined operation (process) based on the user operation input to the input unit 1.
  • the input unit 1 is provided with the sensor unit 10 (see FIG. 2) that detects biometric information of the user when the user operates the input unit 1.
  • the detection device 100 is a computer, and includes an input unit 1, a display unit 5, a control unit 6 and a storage unit 8 described below.
  • the input unit 1 is an input device that receives a user operation, and includes a keyboard 2 and a mouse 4 in the present embodiment.
  • the display unit 5 as an output unit is a display device that displays an image. Note that the detection device 100 in FIG. 1 is a laptop computer, but is not limited thereto, and may be a desktop computer.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the keyboard according to the first embodiment.
  • the keyboard 2 has a plurality of buttons (keys) 2A, an operation unit 2B, and a housing 2C.
  • the housing 2C is a main body of the keyboard 2, and has a plurality of buttons 2A and an operation unit 2B on its surface.
  • a direction X one direction along the surface of the button 2A
  • a direction Y one direction along the surface of the button 2A that intersects the direction X
  • the direction Y is orthogonal to the direction X.
  • a direction orthogonal to the surface of the button 2A that is, one direction orthogonal to the directions X and Y is referred to as a direction Z.
  • the direction Z is a direction toward the front surface side of the button 2A.
  • the button 2A is a physical button and is arranged in a matrix in the directions X and Y.
  • the operation unit 2B is an operation panel for moving the cursor displayed on the display unit 5 by operating the user to trace the surface of the operation unit 2B.
  • the operation unit 2B is located on the side opposite to the direction Y with respect to the plurality of buttons 2A.
  • the direction Y side is the side far from the user, and the side opposite to the direction Y is the side close to the user.
  • the keyboard 2 configured as described above is provided with the sensor unit 10 that detects biometric information of the user.
  • a plurality of sensor units 10 are provided on the keyboard 2, but the number of sensor units 10 is arbitrary and may be one.
  • the detection device 100 has, as the sensor unit 10, a first sensor unit 10A and a second sensor unit 10B.
  • the first sensor unit 10A is provided on the button 2A.
  • the first sensor unit 10A is provided on a part of the plurality of buttons 2A.
  • the first sensor unit 10A includes a button 2A for inputting F for a long time to place the left and right index fingers, a button 2A for inputting J, a button 2A for inputting a space for a long time to place a thumb, and the frequency of pressing. It is provided on the button 2A for inputting high enter, the control button, and the Alt button.
  • the button 2A provided with the first sensor unit 10A is not limited to this and is optional.
  • the first sensor unit 10A may be provided on all the buttons 2A.
  • the second sensor 10 part B is provided in the area 2D.
  • the region 2D is the surface of the housing 2C, which is closer to the user than the button 2A, that is, the region opposite to the direction Y than the button 2A. More specifically, the region 2D is located on both sides of the operation unit 2B, that is, on the X direction side of the operation unit 2B and on the opposite side to the X direction of the operation unit 2B. That is, the second sensor unit 10B is provided at a position where the palm of the user comes into contact when the user operates the keyboard 2. However, the position where the second sensor unit 10B is provided is not limited to this. Moreover, the second sensor unit 10B may not be provided. Alternatively, the operation unit 2B may have a structure in which the first sensor unit 10A is incorporated.
  • the first sensor unit 10A is a sensor that acquires biometric information of the user, and detects the fingerprint of the user and the blood vessel pattern of the user in the first embodiment.
  • the blood vessel pattern refers to an image of blood vessels, and is a vein pattern in the present embodiment.
  • the second sensor unit 10B is a sensor that detects the blood vessel pattern of the user's hand.
  • the 2nd sensor part 10B may be constituted so that a user's fingerprint, a palm print, etc. can be detected.
  • the sensor unit 10 detects the fingerprint and the blood vessel pattern as the biometric information of the user, but may detect at least one of the fingerprint and the blood vessel pattern. Further, the sensor unit 10 may detect biological information other than the fingerprint and the blood vessel pattern (for example, pulse, pulse wave, etc.). The configuration of the sensor unit 10 will be described later.
  • FIG. 3 is a sectional view showing a schematic sectional configuration of the detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 shows a laminated structure of the input unit 1, the sensor unit 10, and the light source unit 110.
  • the light source unit 110, the sensor unit 10, and the input unit 1 are arranged in this order in the direction Z.
  • the button 2A is shown as the input unit 1 in the example of FIG. 3, the same laminated structure is provided when the sensor unit 10 is provided in the other input unit 1 such as the mouse 4. Also, when the sensor unit 10 (second sensor unit 10B) is provided in the region 2D, the same laminated structure is obtained.
  • the light source unit 110 has a light irradiation surface 110a that irradiates light, and irradiates the light L1 from the light irradiation surface 110a toward the sensor unit 10 of the detection device 100.
  • the light source unit 110 is a backlight.
  • the light source unit 110 may include, for example, a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode) that emits light of a predetermined color as a light source.
  • a micro LED mounted on an insulating substrate 21 (see FIG. 9) described later may be used as the light source.
  • the light source unit 110 includes a light guide plate provided at a position corresponding to the sensor unit 10 and a light guide plate of the light guide plate.
  • the light source unit 110 may be a so-called sidelight type backlight having a plurality of light sources arranged at one end or both ends.
  • the light source unit 110 may be a so-called direct-type backlight having a light source (for example, an LED) provided directly below the sensor unit 10. Further, the light source unit 110 is not limited to the backlight, and may be provided on the side of the detection device 100 and may irradiate the light L1 from the side of the user's finger Fg. Alternatively, the light may be detected by natural light without using the light source.
  • the sensor unit 10 is provided so as to face the light irradiation surface 110a of the light source unit 110. In other words, the sensor unit 10 is provided between the light source unit 110 and the input unit 1.
  • the light L1 emitted from the light source unit 110 passes through the sensor unit 10 and the input unit 1.
  • the sensor unit 10 is, for example, a light reflection type biometric information sensor, and detects the light L2 reflected at the interface between the input unit 1 and the air, so that the surface irregularities of the finger Fg or the palm (for example, fingerprint). Can be detected. Further, the sensor unit 10 may detect the blood vessel pattern by detecting the light L2 reflected inside the finger Fg or the palm, or may detect other biological information.
  • the color of the light L1 from the light source unit 110 may be different depending on the detection target.
  • the light source unit 110 in the case of fingerprint detection, can emit blue or green light L1, and in the case of blood vessel pattern detection, the light source unit 110 can emit infrared light L1.
  • the input unit 1 provided with the sensor unit 10 is configured to cover the sensor unit 10 and the light source unit 110.
  • the input unit 1 is made of a translucent member, and is preferably made of, for example, transparent resin.
  • the input unit 1 that is not provided with the sensor unit 10 may not have a light-transmitting property.
  • the light source unit 110 is provided for each sensor unit 10, but one light source unit 110 common to the plurality of sensor units 10 may be provided.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the detection device according to the first embodiment.
  • the detection device 100 includes a control unit 6, a storage unit 8, a sensor unit 10, a detection control unit 11, a power supply circuit 13, a gate line drive circuit 15, and a signal line selection circuit 16. And a detection unit 40.
  • the control unit 6 is an arithmetic device mounted on the detection device 100, that is, a CPU (Central Processing Unit).
  • the control unit 6 executes various processes by reading the program from the storage unit 8, for example.
  • the storage unit 8 is a memory that stores the calculation contents of the control unit 6 and program information, and is external to, for example, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and an HDD (Hard Disk Drive). At least one of the storage device is included. It is also possible that the control unit 6 and the storage unit 8 have some or all of the functions of the signal processing unit 44, the storage unit 46, and the coordinate extraction unit 45 included in the detection unit 40.
  • the sensor unit 10 is an optical sensor having at least one of a first photodiode PD1 and a second photodiode PD2 which are photoelectric conversion elements.
  • the first photodiode PD1 and the second photodiode PD2 included in the sensor unit 10 output an electrical signal corresponding to the emitted light to the signal line selection circuit 16 as a detection signal Vdet.
  • the sensor unit 10 also performs detection according to the gate drive signal VGCL supplied from the gate line drive circuit 15.
  • the detection control unit 11 is a circuit that supplies a control signal to each of the gate line drive circuit 15, the signal line selection circuit 16, and the detection unit 40 to control the operation thereof.
  • the detection controller 11 supplies various control signals such as a start signal STV, a clock signal CK, and a reset signal RST1 to the gate line drive circuit 15.
  • the detection control unit 11 also supplies various control signals such as the selection signal SEL to the signal line selection circuit 16.
  • the power supply circuit 13 is a circuit provided in the detection device 100 and supplies a voltage signal such as a power supply signal SVS (see FIG. 7) to the sensor unit 10, the gate line drive circuit 15, and the like.
  • the gate line drive circuit 15 is a circuit that drives a plurality of gate lines GCL (see FIG. 5) based on various control signals.
  • the gate line drive circuit 15 sequentially or simultaneously selects a plurality of gate lines GCL and supplies a gate drive signal VGCL to the selected gate line GCL.
  • the gate line drive circuit 15 selects the plurality of first photodiodes PD1 and second photodiodes PD2 connected to the gate line GCL.
  • the signal line selection circuit 16 is a switch circuit that selects a plurality of signal lines SGL (see FIG. 5) sequentially or simultaneously.
  • the signal line selection circuit 16 connects the selected signal line SGL based on the selection signal SEL supplied from the detection control unit 11 and an AFE 48, which will be described later, which is a detection circuit.
  • the signal line selection circuit 16 outputs the detection signal Vdet of the first photodiode PD1 and the second photodiode PD2 to the detection unit 40.
  • the signal line selection circuit 16 is, for example, a multiplexer.
  • the detection device 100 may include the light source drive circuit 14.
  • the light source drive circuit 14 drives the first photodiode PD1 and the second photodiode PD2 based on the signal from the detection control unit 11.
  • the light source drive circuit 14 may drive the light source unit 110 based on a signal from the detection control unit 11 to cause the light source unit 110 to emit the light L1.
  • the detection unit 40 is a circuit that includes an AFE (Analog Front End) 48, a signal processing unit 44, a coordinate extraction unit 45, a storage unit 46, and a detection timing control unit 47.
  • the detection timing control unit 47 synchronizes the AFE (Analog Front End) 48, the signal processing unit 44, and the coordinate extraction unit 45 based on the control signal supplied from the detection control unit 11. Control to operate.
  • the AFE 48 is a signal processing circuit having at least the functions of the detection signal amplifier 42 and the A/D converter 43.
  • the detection signal amplification unit 42 amplifies the detection signal Vdet output from the sensor unit 10 via the signal line selection circuit 16.
  • the A/D converter 43 converts the analog signal output from the detection signal amplifier 42, that is, the amplified detection signal Vdet, into a digital signal.
  • the signal processing unit 44 is a logic circuit that detects a predetermined physical quantity input to the sensor unit 10 based on the output signal of the AFE 48, that is, the detection signal Vdet converted into a digital signal.
  • the signal processing unit 44 based on the detection signal Vdet from the AFE 48, the unevenness of the surface of the finger Fg ( That is, a fingerprint), a blood vessel pattern of the finger Fg, or a palm can be detected.
  • proximity when the finger Fg or the palm comes into contact with the input unit 1, or when the finger Fg or the palm is at a position close to a level where biometric information can be detected, it is referred to as “proximity”. Enter.
  • the storage unit 46 temporarily stores the signal calculated by the signal processing unit 44.
  • the storage unit 46 may be, for example, a RAM (Random Access Memory), a register circuit, or the like.
  • the coordinate extracting unit 45 is a logic circuit that obtains the detected coordinates of the unevenness of the surface of the finger Fg or the like when the signal processing unit 44 detects the proximity of the finger Fg or the palm.
  • the coordinate extracting unit 45 combines the detection signal Vdet output from each of the first photodiode PD1 and the second photodiode PD2 of the sensor unit 10 to form the shape of the surface unevenness (that is, fingerprint) of the finger Fg, the finger Fg, or the like. Two-dimensional information indicating the shape of the blood vessel pattern of the palm is generated. It can be said that this binary information is the biometric information of the user.
  • the coordinate extraction unit 45 may output the detection signal Vdet as the sensor output Vo without calculating the detected coordinates. In this case, the detection signal Vdet may be called biometric information of the user.
  • the control unit 6 acquires the two-dimensional information created by the coordinate extraction unit 45, that is, the biometric information of the user detected by the sensor unit 10.
  • the control unit 6 reads from the storage unit 8 the two-dimensional information stored in advance, that is, the reference biometric information that is the reference biometric information. Then, the control unit 6 compares the reference biometric information with the biometric information of the user detected by the sensor unit 10, and determines whether the biometric information of the user detected by the sensor unit 10 matches the reference biometric information. That is, the control unit 6 performs user authentication using the biometric information of the user detected by the sensor unit 10.
  • the control unit 6 determines that authentication is possible, controls the detection device 100, and executes a predetermined function.
  • the predetermined function is, for example, a function that the user requests the detection device 100 to execute, and examples thereof include activation of a program (application) of the detection device 100 and access to a website.
  • the control unit 6 determines that authentication is not possible and does not execute the predetermined function.
  • the control unit 6 When the coordinate extraction unit 45 does not calculate the detected coordinates, the control unit 6 indicates the shape of the unevenness (that is, the fingerprint) of the surface of the finger Fg or the shape of the blood vessel pattern of the finger Fg or the palm from the detection signal Vdet. , Generate two-dimensional information.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing the detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 shows a circuit diagram including the first sensor unit 10A of the sensor unit 10, but the circuit diagram including the second sensor unit 10B is similar to that shown in FIG. The description of is omitted.
  • FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing the first sensor unit according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a timing waveform chart showing an operation example of the detection apparatus according to the first embodiment.
  • the first sensor unit 10A has a plurality of partial detection areas PAA arranged in a matrix.
  • the partial detection area PAA of the first sensor unit 10A includes a first photodiode PD1 and a second photodiode PD2, a capacitive element Ca, and a first switching element Tr.
  • the first switching element Tr is provided corresponding to the first photodiode PD1 and the second photodiode PD2.
  • the first switching element Tr is composed of a thin film transistor, and in this example, is composed of an n-channel type TFT (Thin Film Transistor).
  • the gate of the first switching element Tr is connected to the gate line GCL.
  • the source of the first switching element Tr is connected to the signal line SGL.
  • the drain of the first switching element Tr is connected to the cathode electrode 34 of the first photodiode PD1, the cathode electrode 54 of the second photodiode PD2, and one end of the capacitive element Ca.
  • the anode electrode 35 of the first photodiode PD1, the anode electrode 55 of the second photodiode PD2, and the other end of the capacitive element Ca are connected to a reference potential, for example, the ground potential.
  • the first photodiode PD1 and the second photodiode PD2 are connected in parallel to the first switching element Tr in the same direction.
  • the third switching element TrS and the fourth switching element TrR are connected to the signal line SGL.
  • the third switching element TrS and the fourth switching element TrR are elements that form a drive circuit that drives the first switching element Tr.
  • the drive circuit includes a gate line drive circuit 15, a signal line selection circuit 16, a reset circuit 17 and the like which are provided in a peripheral area that does not overlap the partial detection area PAA.
  • the third switching element TrS is composed of, for example, a CMOS (complementary MOS) transistor in which a p-channel transistor p-TrS and an n-channel transistor n-TrS are combined.
  • the fourth switching element TrR is also composed of a CMOS transistor.
  • the fourth switching element TrR of the reset circuit 17 When the fourth switching element TrR of the reset circuit 17 is turned on, the reference signal VR1 which is the initial potential of the capacitance element Ca is supplied from the power supply circuit 13 to the capacitance element Ca. As a result, the capacitive element Ca is reset.
  • the partial detection area PAA When the partial detection area PAA is irradiated with light, a current corresponding to the amount of light flows in each of the first photodiode PD1 and the second photodiode PD2, whereby charges are accumulated in the capacitive element Ca.
  • the first switching element Tr When the first switching element Tr is turned on, a current flows through the signal line SGL according to the electric charge accumulated in the capacitive element Ca.
  • the signal line SGL is connected to the AFE 48 via the third switching element TrS of the signal line selection circuit 16. Accordingly, the detection apparatus 100 can detect a signal corresponding to the light amount of the light with which the first photodiode PD1 and the second photo
  • the gate line GCL extends in the first direction Dx and is connected to a plurality of partial detection areas PAA arranged in the first direction Dx. Further, the plurality of gate lines GCL1, GCL2,..., GCL8 are arranged in the second direction Dy and are connected to the gate line drive circuit 15, respectively.
  • the gate lines GCL1, GCL2,..., GCL8 are simply referred to as the gate lines GCL unless it is necessary to distinguish them.
  • the number of gate lines GCL is eight, but this is merely an example, and eight or more gate lines GCL may be arranged.
  • the first direction Dx is one direction in a plane parallel to the insulating substrate 21 of the sensor unit 10, for example, a direction parallel to the gate line GCL.
  • the second direction Dy is one direction in a plane parallel to the insulating substrate 21 and is a direction orthogonal to the first direction Dx.
  • the second direction Dy may intersect with the first direction Dx instead of intersecting at right angles.
  • the third direction Dz is a direction orthogonal to the first direction Dx and the second direction Dy, and is a direction perpendicular to the insulating substrate 21.
  • the third direction Dz matches the direction Z described above.
  • the signal line SGL extends in the second direction Dy and is connected to the plurality of partial detection areas PAA arranged in the second direction Dy.
  • the plurality of signal lines SGL1, SGL2,..., SGL12 are arranged in the first direction Dx and are connected to the signal line selection circuit 16 and the reset circuit 17, respectively.
  • the number of signal lines SGL is 12, but this is merely an example, and 12 or more signal lines SGL may be arranged.
  • the first sensor unit 10A is provided between the signal line selection circuit 16 and the reset circuit 17. The configuration is not limited to this, and the signal line selection circuit 16 and the reset circuit 17 may be connected to the ends of the signal line SGL in the same direction.
  • the gate line drive circuit 15 receives various control signals such as a start signal STV, a clock signal CK, and a reset signal RST1 via the level shifter 151.
  • the gate line drive circuit 15 has a plurality of second switching elements TrG (not shown).
  • the gate line driving circuit 15 sequentially selects the plurality of gate lines GCL1, GCL2,..., GCL8 in a time division manner by the operation of the second switching element TrG.
  • the gate line drive circuit 15 supplies the gate drive signal VGCL to the plurality of first switching elements Tr via the selected gate line GCL.
  • the plurality of partial detection areas PAA arranged in the first direction Dx are selected as detection targets.
  • the signal line selection circuit 16 has a plurality of selection signal lines Lsel, a plurality of output signal lines Lout, and a third switching element TrS.
  • the plurality of third switching elements TrS are provided corresponding to the plurality of signal lines SGL, respectively.
  • the six signal lines SGL1, SGL2,..., SGL6 are connected to a common output signal line Lout1.
  • the six signal lines SGL7, SGL8,..., SGL12 are connected to a common output signal line Lout2.
  • the output signal lines Lout1 and Lout2 are connected to the AFE 48, respectively.
  • the signal lines SGL1, SGL2,..., SGL6 are the first signal line blocks
  • the signal lines SGL7, SGL8,..., SGL12 are the second signal line blocks.
  • the plurality of selection signal lines Lsel are respectively connected to the gates of the third switching elements TrS included in one signal line block. Further, one selection signal line Lsel is connected to the gates of the third switching elements TrS of the plurality of signal line blocks.
  • the selection signal lines Lsel1, Lsel2,..., Lsel6 are connected to the third switching elements TrS corresponding to the signal lines SGL1, SGL2,..., SGL6.
  • the selection signal line Lsel1 is connected to the third switching element TrS corresponding to the signal line SGL1 and the third switching element TrS corresponding to the signal line SGL7.
  • the selection signal line Lsel2 is connected to the third switching element TrS corresponding to the signal line SGL2 and the third switching element TrS corresponding to the signal line SGL8.
  • the detection control unit 11 sequentially supplies the selection signal SEL to the selection signal line Lsel via the level shifter 161.
  • the signal line selection circuit 16 sequentially selects the signal lines SGL in one signal line block in a time division manner by the operation of the third switching element TrS. Further, the signal line selection circuit 16 simultaneously selects the signal lines SGL one by one in the plurality of signal line blocks.
  • the detection apparatus 100 can reduce the number of ICs (Integrated Circuits) including the AFE 48 or the number of IC terminals.
  • the reset circuit 17 has a reference signal line Lvr, a reset signal line Lrst, and a fourth switching element TrR.
  • the fourth switching element TrR is provided corresponding to the plurality of signal lines SGL.
  • the reference signal line Lvr is connected to one of the source and the drain of the plurality of fourth switching elements TrR.
  • the reset signal line Lrst is connected to the gates of the plurality of fourth switching elements TrR.
  • the detection control unit 11 supplies the reset signal RST2 to the reset signal line Lrst via the level shifter 171.
  • the plurality of fourth switching elements TrR are turned on, and the plurality of signal lines SGL are electrically connected to the reference signal line Lvr.
  • the power supply circuit 13 supplies the reference signal VR1 to the reference signal line Lvr.
  • the reference signal VR1 is supplied to the capacitive element Ca included in the plurality of partial detection areas PAA.
  • the above is the circuit configuration of the circuit connected to the first sensor unit 10A.
  • one detection control unit 11, one gate line drive circuit 15, one signal line selection circuit 16, one reset circuit 17, and 1 for one first sensor unit 10A respectively.
  • a circuit such as one detection unit 40 is provided, one circuit that is common to the plurality of first sensors 10 A may be provided. That is, in this case, circuits such as one gate line drive circuit 15, one signal line selection circuit 16, one reset circuit 17, and one detection unit 40 are provided for the plurality of first sensor units 10A. May be.
  • the detection apparatus 100 has a reset period Prst, an exposure period Pex, and a read period Pdet.
  • the power supply circuit 13 supplies the power supply signal SVS to the first photodiode PD1 and the second photodiode PD2 over the reset period Prst, the exposure period Pex, and the read period Pdet.
  • the detection control unit 11 supplies the reference signal VR1 and the reset signal RST2, which are high-level voltage signals, to the reset circuit 17 at the time before the reset period Prst starts.
  • the detection control unit 11 supplies the start signal STV to the gate line drive circuit 15, and the reset period Prst starts.
  • the gate line drive circuit 15 sequentially selects the gate line GCL based on the start signal STV, the clock signal CK, and the reset signal RST1.
  • the gate line drive circuit 15 sequentially supplies the gate drive signal VGCL to the gate line GCL.
  • the gate drive signal VGCL has a pulsed waveform having a high level voltage VGH and a low level voltage VGL.
  • 256 gate lines GCL are provided, and the gate drive signals VGCL1,..., VGCL256 are sequentially supplied to each gate line GCL.
  • the capacitive elements Ca in all the partial detection areas PAA are sequentially electrically connected to the signal line SGL and the reference signal VR1 is supplied.
  • the capacitance of the capacitive element Ca is reset.
  • the exposure period Pex starts after the gate drive signal VGCL 256 is supplied to the gate line GCL.
  • the actual exposure periods Pex1,..., Pex256 in the partial detection area PAA corresponding to each gate line GCL have different start timings and end timings.
  • the exposure periods Pex1,..., Pex256 are started at the timing when the gate drive signal VGCL changes from the high level voltage VGH to the low level voltage VGL in the reset period Prst.
  • the exposure periods Pex1,..., Pex256 are ended at the timing when the gate drive signal VGCL changes from the low level voltage VGL to the high level voltage VGH in the read period Pdet.
  • the exposure time lengths of the exposure periods Pex1,..., Pex256 are equal.
  • the detection control unit 11 sets the reset signal RST2 to a low level voltage at the timing before the read period Pdet starts. As a result, the operation of the reset circuit 17 is stopped.
  • the gate line drive circuit 15 sequentially supplies the gate drive signals VGCL1,..., VGCL256 to the gate line GCL.
  • the detection control section 11 sequentially supplies the selection signals SEL1,..., SEL6 to the signal line selection circuit 16 while the gate drive signal VGCL1 is at the high level voltage VGH.
  • the signal lines SGL in the partial detection area PAA selected by the gate drive signal VGCL1 are connected to the AFE 48 sequentially or simultaneously.
  • the detection signal Vdet is supplied to the AFE 48.
  • the signal line selection circuit 16 sequentially selects the signal line SGL in each period in which each gate drive signal VGCL becomes the high level voltage VGH.
  • the detection device 100 can output the detection signal Vdet of all the partial detection areas PAA to the AFE 48 during the read period Pdet.
  • the detection apparatus 100 may perform detection by repeatedly executing the reset period Prst, the exposure period Pex, and the read period Pdet. Alternatively, the detection device 100 may start the detection operation at the timing when it is detected that the finger Fg or the like has approached the input unit 1.
  • FIG. 8 is a plan view schematically showing the partial detection area of the first sensor unit according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG. Note that, in FIG. 8, the cathode electrode 34 and the anode electrode 35 are shown by chain double-dashed lines in order to make the drawing easy to see.
  • the direction from the insulating substrate 21 to the first photodiode PD1 that is, the third direction Dz side is referred to as “upper side” or simply “upper side”.
  • the direction from the first photodiode PD1 to the insulating substrate 21, that is, the side opposite to the third direction Dz is referred to as "lower side” or simply “lower side”.
  • the “plan view” refers to a case viewed from a direction perpendicular to the surface of the insulating substrate 21.
  • the partial detection area PAA of the first sensor unit 10A is an area surrounded by a plurality of gate lines GCL and a plurality of signal lines SGL.
  • the first photodiode PD1, the second photodiode PD2, and the first switching element Tr are provided in the partial detection area PAA, that is, in the area surrounded by the plurality of gate lines GCL and the plurality of signal lines SGL.
  • the first photodiode PD1 and the second photodiode PD2 are, for example, PIN (Positive Intrinsic Negative Diode) type photodiodes.
  • the first photodiode PD1 includes a first semiconductor layer 31, a cathode electrode 34, and an anode electrode 35.
  • the first semiconductor layer 31 includes a first partial semiconductor layer 31a and a second partial semiconductor layer 31b.
  • the first partial semiconductor layer 31a and the second partial semiconductor layer 31b of the first photodiode PD1 are amorphous silicon (a-Si).
  • the first partial semiconductor layer 31a and the second partial semiconductor layer 31b are provided adjacent to each other with a spacing SP in the first direction Dx.
  • the cathode electrode 34 and the anode electrode 35 are continuously provided over a region overlapping with the first partial semiconductor layer 31a, the second partial semiconductor layer 31b, and the space SP.
  • the first semiconductor layer 31 when it is not necessary to distinguish between the first partial semiconductor layer 31a and the second partial semiconductor layer 31b, they may be simply referred to as the first semiconductor layer 31.
  • the first photodiode PD1 is provided so as to overlap the second photodiode PD2. Specifically, the first partial semiconductor layer 31a of the first photodiode PD1 overlaps the second photodiode PD2.
  • the second photodiode PD2 includes a second semiconductor layer 51, a cathode electrode 54, and an anode electrode 55.
  • the second semiconductor layer 51 is polysilicon. More preferably, the second semiconductor layer 51 is low temperature polysilicon (hereinafter referred to as LTPS (Low Temperature Polycrystalline Silicon)).
  • the second semiconductor layer 51 has an i region 52a, ap region 52b, and an n region 52c.
  • i region 52a is arranged between p region 52b and n region 52c.
  • the p region 52b, the i region 52a, and the n region 52c are arranged in this order.
  • polysilicon is doped with impurities to form an n+ region.
  • p region 52b polysilicon is doped with impurities to form ap+ region.
  • the i region 52a is, for example, a non-doped intrinsic semiconductor and has a lower conductivity than the p region 52b and the n region 52c.
  • the second semiconductor layer 51 and the first partial semiconductor layer 31a of the first photodiode PD1 are connected via the first relay electrode 56 and the second relay electrode 57.
  • the portion of the first relay electrode 56 that overlaps the second semiconductor layer 51 functions as the cathode electrode 54.
  • a portion of the second relay electrode 57 that overlaps the second semiconductor layer 51 functions as the anode electrode 55.
  • the first switching element Tr is provided in a region overlapping the second partial semiconductor layer 31b of the first photodiode PD1.
  • the first switching element Tr has a third semiconductor layer 61, a source electrode 62, a drain electrode 63, and a gate electrode 64.
  • the third semiconductor layer 61 is polysilicon like the second semiconductor layer 51. More preferably, the third semiconductor layer 61 is LTPS.
  • the portion of the first relay electrode 56 that overlaps the third semiconductor layer 61 functions as the source electrode 62.
  • a portion of the signal line SGL that overlaps with the third semiconductor layer 61 functions as the drain electrode 63.
  • the gate electrode 64 branches from the gate line GCL in the second direction Dy and overlaps with the third semiconductor layer 61.
  • the two gate electrodes 64 have a so-called double gate structure provided so as to overlap the third semiconductor layer 61.
  • the first switching element Tr is connected to the cathode electrode 34 of the first photodiode PD1 and the cathode electrode 54 of the second photodiode PD2 via the first relay electrode 56.
  • the first switching element Tr is also connected to the signal line SGL.
  • the first switching element Tr is provided on the insulating substrate 21.
  • the insulating substrate 21 is, for example, a translucent glass substrate.
  • the insulating substrate 21 may be a resin substrate or a resin film made of a resin having translucency such as polyimide.
  • the first photodiode PD1, the second photodiode PD2, and the first switching element Tr are formed on the insulating substrate 21.
  • Light-shielding layers 67 and 68 are provided on the insulating substrate 21.
  • the undercoat film 22 covers the light shielding layers 67 and 68, and is provided on the insulating substrate 21.
  • the undercoat film 22, the gate insulating film 23, and the first interlayer insulating film 24 are inorganic insulating films, and a silicon oxide film (SiO), a silicon nitride film (SiN), a silicon oxynitride film (SiON), or the like is used. Further, each inorganic insulating film is not limited to a single layer and may be a laminated film.
  • the second semiconductor layer 51 and the third semiconductor layer 61 are provided on the undercoat film 22. That is, the second semiconductor layer 51 of the second photodiode PD2 and the third semiconductor layer 61 of the first switching element Tr are provided in the same layer. Further, the light shielding layer 67 is provided between the second semiconductor layer 51 and the insulating substrate 21 in the third direction Dz. This can prevent the light L1 from the light source unit 110 (see FIG. 3) from directly irradiating the second photodiode PD2. Further, the light shielding layer 68 is provided between the third semiconductor layer 61 and the insulating substrate 21 in the third direction Dz. Thereby, the light leak current of the first switching element Tr can be suppressed.
  • the third semiconductor layer 61 includes an i region 61a, an LDD (Lightly Doped Drain) region 61b, and an n region 61c.
  • the i region 61a is formed in a region overlapping with the gate electrode 64, respectively.
  • the n region 61c is a high-concentration impurity region and is formed in a region connected to the source electrode 62 and the drain electrode 63.
  • the LDD region 61b is a low-concentration impurity region and is formed between the n region 61c and the i region 61a and between the two i regions 61a.
  • the gate insulating film 23 is provided on the undercoat film 22 so as to cover the second semiconductor layer 51 and the third semiconductor layer 61.
  • the gate electrode 64 is provided on the gate insulating film 23. That is, the first switching element Tr has a so-called top gate structure in which the gate electrode 64 is provided on the upper side of the third semiconductor layer 61. However, the first switching element Tr may have a so-called dual gate structure in which the gate electrode 64 is provided on both the upper side and the lower side of the third semiconductor layer 61, or the gate electrode 64 may be the third semiconductor layer 61. It may be a bottom gate structure provided on the lower side.
  • the first interlayer insulating film 24 is provided on the gate insulating film 23 so as to cover the gate electrode 64.
  • the first interlayer insulating film 24 is also provided on the upper side of the second semiconductor layer 51.
  • the first relay electrode 56, the second relay electrode 57, and the signal line SGL are provided on the first interlayer insulating film 24.
  • the source electrode 62 (first relay electrode 56) is connected to the third semiconductor layer 61 via the contact hole H8.
  • the drain electrode 63 (signal line SGL) is connected to the third semiconductor layer 61 via the contact hole H7.
  • the cathode electrode 54 (first relay electrode 56) is connected to the n region 52c of the second semiconductor layer 51 via the contact hole H6.
  • the cathode electrode 54 of the second photodiode PD2 is connected to the first switching element Tr.
  • the anode electrode 55 (second relay electrode 57) is connected to the p region 52b of the second semiconductor layer 51 via the contact hole H5.
  • the second interlayer insulating film 25 is provided on the first interlayer insulating film 24 so as to cover the second photodiode PD2 and the first switching element Tr.
  • the second interlayer insulating film 25 is an organic film, and is a flattening film that flattens unevenness formed by various conductive layers.
  • the second interlayer insulating film 25 may be formed of the above-mentioned inorganic material.
  • the anode electrode 35 of the first photodiode PD1 is provided on the second interlayer insulating film 25 of the backplane 19.
  • the backplane 19 is a drive circuit board that drives the sensor for each predetermined detection area.
  • the backplane 19 includes an insulating substrate 21, a first switching element Tr, a second switching element TrG provided on the insulating substrate 21, various wirings, and the like.
  • the first partial semiconductor layer 31a includes an i-type semiconductor layer 32a, a p-type semiconductor layer 32b, and an n-type semiconductor layer 32c.
  • the second partial semiconductor layer 31b includes an i-type semiconductor layer 33a, a p-type semiconductor layer 33b and an n-type semiconductor layer 33c.
  • the i-type semiconductor layers 32a and 33a, the p-type semiconductor layers 32b and 33b, and the n-type semiconductor layers 32c and 33c are specific examples of photoelectric conversion elements. In FIG.
  • the i-type semiconductor layers 32a and 33a are provided between the p-type semiconductor layers 32b and 33b and the n-type semiconductor layers 32c and 33c.
  • the p-type semiconductor layers 32b and 33b, the i-type semiconductor layers 32a and 33a, and the n-type semiconductor layers 32c and 33c are sequentially stacked on the anode electrode 35.
  • the n-type semiconductor layers 32c and 33c form an n+ region by doping a-Si with impurities.
  • a-Si is doped with impurities to form p+ regions.
  • the i-type semiconductor layers 32a and 33a are, for example, non-doped intrinsic semiconductors and have lower conductivity than the n-type semiconductor layers 32c and 33c and the p-type semiconductor layers 32b and 33b.
  • the cathode electrode 34 and the anode electrode 35 are a light-transmitting conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide).
  • the cathode electrode 34 is an electrode for supplying the power supply signal SVS to the photoelectric conversion layer.
  • the anode electrode 35 is an electrode for reading the detection signal Vdet.
  • the anode electrode 35 is provided on the second interlayer insulating film 25.
  • the anode electrode 35 is continuously provided over the first partial semiconductor layer 31a and the second partial semiconductor layer 31b.
  • the anode electrode 35 is connected to the second relay electrode 57 via a contact hole H4 provided in the second interlayer insulating film 25.
  • a third interlayer insulating film 26 is provided so as to cover the first partial semiconductor layer 31a and the second partial semiconductor layer 31b.
  • the third interlayer insulating film 26 is an organic film, and is a flattening film that flattens the unevenness formed by the first partial semiconductor layer 31a and the second partial semiconductor layer 31b.
  • the cathode electrode 34 is provided on the third interlayer insulating film 26.
  • the cathode electrode 34 is continuously provided on the first partial semiconductor layer 31a and the second partial semiconductor layer 31b.
  • the cathode electrode 34 is connected to the first partial semiconductor layer 31a and the second partial semiconductor layer 31b through the contact holes H2 and H1 provided in the third interlayer insulating film 26. Thereby, the first partial semiconductor layer 31a and the second partial semiconductor layer 31b are connected in parallel between the anode electrode 35 and the cathode electrode 34, and function as one photoelectric conversion element.
  • the cathode electrode 34 is connected to the first relay electrode 56 via the contact hole H3 at the interval SP between the first partial semiconductor layer 31a and the second partial semiconductor layer 31b.
  • the contact hole H3 is a through hole penetrating the second interlayer insulating film 25 and the third interlayer insulating film 26 in the third direction Dz.
  • An opening 35a is provided in a portion of the anode electrode 35 overlapping the contact hole H3, and the contact hole H3 is formed through the opening 35a.
  • the capacitance of the capacitive element Ca shown in FIG. 6 is formed between the anode electrode 55 and the cathode electrode 34 that face each other with the third interlayer insulating film 26 in between at the interval SP. Alternatively, it is formed between the anode electrode 55 and the cathode electrode 34 facing each other with the third interlayer insulating film 26 interposed therebetween at the interval SPa around the periphery of the first photodiode PD1. Positive charges are held in the capacitor Ca during the exposure period Pex.
  • the first sensor unit 10A is configured as described above. That is, the first sensor unit 10A has the first photodiode PD1 having the first semiconductor layer 31 containing amorphous silicon and the second photodiode PD2 having the second semiconductor layer 51 containing polysilicon.
  • the first semiconductor layer 31 containing amorphous silicon and the second semiconductor layer 51 containing polysilicon that is, the first photodiode PD1 and the second photodiode PD2 are in the third direction Dz.
  • the first photodiode PD1 and the second photodiode PD2 may not be stacked in the third direction Dz, and may be provided in the same layer, for example.
  • FIG. 10 is a graph schematically showing the relationship between the wavelength and the light absorption coefficient of the first photodiode and the second photodiode.
  • the horizontal axis of FIG. 10 represents the wavelength, and the vertical axis represents the light absorption coefficient.
  • the light absorption coefficient is an optical constant indicating the degree of absorption of light traveling in a substance.
  • the first photodiode PD1 including amorphous silicon exhibits a good light absorption coefficient in the visible light region, for example, the wavelength region of 300 nm or more and 800 nm or less.
  • the second photodiode PD2 including polysilicon exhibits a good light absorption coefficient in a region including a visible light region to an infrared region, for example, a wavelength region of 500 nm or more and 1100 nm or less.
  • the first photodiode PD1 has high sensitivity in the visible light region
  • the second photodiode PD2 has high sensitivity in the red wavelength region, which is a different wavelength region from the first photodiode PD1, to the infrared region.
  • the first sensor unit 10A of the present embodiment has a stack of a first photodiode PD1 and a second photodiode PD2 having different sensitivity wavelength regions. Therefore, the wavelength region having sensitivity can be widened as compared with the configuration including either one of the photodiodes.
  • the light L1 passes through the detection device 100 through the space SP and the space SPa.
  • the light L2 (see FIG. 3) reflected by the finger Fg enters the first photodiode PD1.
  • the first photodiode PD1 can favorably detect blue or green light L2.
  • the infrared light L2 is not absorbed by the first photodiode PD1 and is incident on the second photodiode PD2. Accordingly, the second photodiode PD2 can satisfactorily detect the infrared light L2.
  • the first sensor unit 10A can detect information regarding various living bodies.
  • the detection device 100 can improve the photosensitivity.
  • the first photodiode PD1 and the second photodiode PD2 are provided in the partial detection area PAA, that is, in the area surrounded by the plurality of gate lines GCL and the plurality of signal lines SGL. According to this, the number of switching elements and the number of wirings are reduced as compared with the case where the first switching element Tr, the gate line GCL, and the signal line SGL are provided in each of the first photodiode PD1 and the second photodiode PD2. can do. Therefore, the detection apparatus 100 can improve the detection resolution.
  • FIG. 11 is a sectional view showing a schematic sectional structure of a switching element included in the drive circuit.
  • FIG. 11 illustrates the third switching element TrS included in the signal line selection circuit 16 as a drive circuit switching element.
  • the description of FIG. 11 can be applied to a switching element included in another drive circuit. That is, the second switching element TrG included in the gate line driving circuit 15 and the fourth switching element TrR included in the reset circuit 17 can have the same configurations as those in FIG. 11.
  • the n-channel transistor n-TrS of the third switching element TrS includes a fourth semiconductor layer 71, a source electrode 72, a drain electrode 73 and a gate electrode 74.
  • the p-channel transistor p-TrS includes a fifth semiconductor layer 81, a source electrode 82, a drain electrode 83 and a gate electrode 84.
  • a light shielding layer 75 is provided between the fourth semiconductor layer 71 and the insulating substrate 21, and a light shielding layer 85 is provided between the fifth semiconductor layer 81 and the insulating substrate 21.
  • the fourth semiconductor layer 71 and the fifth semiconductor layer 81 are both polysilicon. More preferably, the fourth semiconductor layer 71 and the fifth semiconductor layer 81 are LTPS.
  • the fourth semiconductor layer 71 includes an i region 71a, an LDD region 71b, and an n region 61c.
  • the fifth semiconductor layer 81 also includes an i region 81a and a p region 81b.
  • the layer structure of the n-channel transistor n-TrS and the p-channel transistor p-TrS is the same as that of the first switching element Tr shown in FIG. That is, the fourth semiconductor layer 71 and the fifth semiconductor layer 81 are provided in the same layer as the second semiconductor layer 51 and the third semiconductor layer 61 shown in FIG. 9.
  • the gate electrode 74 and the gate electrode 84 are provided in the same layer as the gate electrode 64 shown in FIG.
  • the source electrode 72, the drain electrode 73, the source electrode 82, and the drain electrode 83 are provided in the same layer as the source electrode 62 (first relay electrode 56) and the drain electrode 63 (signal line SGL) shown in FIG. 9.
  • the first photodiode PD1 and the first switching element Tr and the switching elements such as the third switching element TrS are provided in the same layer using the same material. This simplifies the manufacturing process of the detection device 100 and suppresses the manufacturing cost.
  • the third switching element TrS is not limited to the CMOS transistor, and may be configured by either the n-channel transistor n-TrS or the p-channel transistor p-TrS. However, the material and laminated structure of the first sensor unit 10A are not limited to those described above.
  • FIG. 12 is an equivalent circuit diagram showing the second sensor unit according to the first embodiment.
  • the second sensor unit 10B has a plurality of partial detection areas PAA arranged in a matrix.
  • the partial detection area PAA of the second sensor unit 10B includes the second photodiode PD2, the capacitive element Ca, and the first switching element Tr.
  • the first switching element Tr is provided corresponding to the second photodiode PD2.
  • the gate of the first switching element Tr is connected to the gate line GCL.
  • the source of the first switching element Tr is connected to the signal line SGL.
  • the drain of the first switching element Tr is connected to the cathode electrode 54 of the second photodiode PD2 and one end of the capacitive element Ca.
  • the anode electrode 55 of the second photodiode PD2 and the other end of the capacitive element Ca are connected to a reference potential, for example, the ground potential. That is, the second sensor unit 10B has a configuration in which the first photodiode PD1 is not included in the first sensor unit 10A.
  • the second sensor unit 10B may be configured to be able to detect the user's fingerprint, palm print, or the like. In this case, the second sensor unit 10B may have the same configuration as the first sensor unit 10A, for example.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the partial detection area of the second sensor unit.
  • the first switching element Tr is provided on the insulating substrate 21 similarly to the first sensor unit 10A shown in FIG.
  • the second sensor unit 10B is not provided with the first photodiode PD1.
  • the second sensor unit 10B is different from the first sensor unit 10A in the position where the second photodiode PD2 is provided.
  • the second photodiode PD2 is provided above the first switching element Tr, that is, on the third direction Dz side.
  • the anode electrode 35 of the second photodiode PD2 is provided on the second interlayer insulating film 25.
  • the anode electrode 35, the second semiconductor layer 51, and the cathode electrode 34 are stacked in this order.
  • the second semiconductor layer 51 is laminated on the anode electrode 35 in the order of a p region 52b, an i region 52a, and an n region 52c.
  • the anode electrode 35 is connected to the source electrode 62 of the first switching element Tr via a contact hole H4 provided in the second interlayer insulating film 25.
  • the laminated structure of the third switching element TrS and the fourth switching element TrR in the second sensor unit 10B is the same as in FIG.
  • the second sensor unit 10B includes the second photodiode PD2 having the second semiconductor layer 51 containing polysilicon as described above, the blood vessel pattern of the user can be preferably detected.
  • the material and laminated structure of the second sensor unit 10B are not limited to those described above.
  • the first sensor unit 10A When the first sensor unit 10A is a sensor that detects the user's fingerprint and does not detect the user's blood vessel pattern, the first sensor unit 10A does not include the second photodiode PD2 and includes the first photodiode PD1. It can be configured. In that case, the equivalent circuit of the first sensor unit 10A is obtained by replacing the second photodiode PD2 of FIG. 12 with the first photodiode PD1, and the laminated structure of the first sensor unit 10A is the same as that of the second photo diode in FIG. It is preferable that the diode PD2 is replaced with the first photodiode PD1.
  • FIG. 14A is a flowchart illustrating the flow of user authentication.
  • the detection device 100 causes the control unit 6 to determine whether or not there is a request to execute a predetermined function (step S1).
  • a user operates the input unit 1 provided with the sensor unit 10 to execute a predetermined function (start of the detection device 100, return from a sleep state, start of a program, access to a website, etc.) on the detection device 100.
  • start of the detection device 100 return from a sleep state, start of a program, access to a website, etc.
  • the input unit 1 provided with the sensor unit 10 is assigned with a function of receiving an execution request of a predetermined function from the user.
  • the control unit 6 acquires information indicating that the input unit 1 has been operated from the input unit 1, and determines whether or not the input unit 1 is assigned with a function for receiving a request to execute a predetermined function. The control unit 6 determines that there is a predetermined function execution request when the operated input unit 1 is assigned with a function that receives a predetermined function execution request. On the other hand, the control unit 6 determines that there is no execution request for the predetermined function when the operated input unit 1 is not assigned with the function for receiving the execution request for the predetermined function.
  • the control unit 6 acquires the biometric information of the user (step S2). More specifically, the control unit 6 acquires, from the sensor unit 10, the biometric information of the user when the operation of requesting the execution of the predetermined function is performed.
  • the sensor unit 10 detects the biometric information of the user when the input unit 1 that receives the execution request of the predetermined function is close to the input unit 1, that is, when the user operates the input unit 1.
  • the sensor unit 10 outputs the detection signal Vdet corresponding to the light F2 reflected by the finger Fg or the palm of the user, which is close to the input unit 1, via the signal line selection circuit 16 (see FIG. 4). And outputs it to the detector 40 (see FIG. 4).
  • the detection unit 40 causes the coordinate extraction unit 45 to generate biometric information of the user (here, two-dimensional information of the fingerprint or blood vessel pattern) based on the detection signal Vdet, and outputs this biometric information to the control unit 6.
  • biometric information of the user here, two-dimensional information of the fingerprint or blood vessel pattern
  • the control unit 6 performs the operation of the execution request.
  • the biometric information of the user at the time of contact is acquired from the sensor unit 10.
  • step S1; No the process returns to step S1 and continues to receive the execution request for the predetermined function.
  • the sensor unit 10 may be driven as triggered by a request to execute a predetermined function, or may be constantly driven.
  • the control unit 6 compares the biometric information of the user with the reference biometric information (step S3), and determines whether the biometric information of the user matches the reference biometric information (step). S4). Specifically, the control unit 6 reads from the storage unit 8 reference biometric information that is prestored reference biometric information.
  • the reference biometric information is, for example, prestored as biometric information (here, two-dimensional information of a fingerprint or a blood vessel pattern) of a user who is permitted to use a predetermined function.
  • the control unit 6 compares the biometric information of the user with the reference biometric information to determine whether the biometric information of the user matches the reference biometric information.
  • control unit 6 pattern-matches the biometric information of the user with the reference biometric information, and determines that the biometric information of the user matches the reference biometric information if the similarity of the feature points is a predetermined degree or more, If the degree of similarity is less than the predetermined degree, it may be determined that the biometric information of the user does not match the reference biometric information. It should be noted that the biometric information of the user and the reference biometric information may be collated using a known technique.
  • step S4 When it is determined that the biometric information of the user and the reference biometric information match (step S4; Yes), the control unit 6 controls the detection device 100 as the authentication is possible and executes the predetermined function requested to be executed. Execute (step S5). When it is determined that the biometric information of the user does not match the reference biometric information (step S4; No), the control unit 6 determines that the authentication is not possible and does not execute the predetermined function (step S6). Although the present process is completed by the steps S5 and S6 described above, for example, even when the authentication is not possible and the process proceeds to the step S6, the process may return to the step S2 and the authentication process may be continued again if the user is close. Further, even after the authentication is permitted and step S5 is executed, the process may return to step S2 and the authentication process may be continued at predetermined time intervals.
  • the detection apparatus 100 performs authentication based on biometric information when the user performs an operation requesting execution of a predetermined function, and if authentication is possible, executes the predetermined function. That is, the detection apparatus 100 performs the authentication operation and the predetermined function execution operation based on only the operation requesting the execution of the predetermined function. Therefore, according to the detection apparatus 100, an operation only for authentication is unnecessary, and it becomes possible to execute the predetermined function together with the authentication only by performing the operation of requesting the execution of the predetermined function (for example, the application start operation). Can be saved.
  • FIG. 14B is a flowchart illustrating the flow of user authentication.
  • the detection device 100 detects whether there is an object in proximity to the input unit 1 provided with the sensor unit 10 (step S10). That is, the detection device 100 detects whether the user's finger Fg or the palm has come close to the input unit 1 provided with the sensor unit 10. For example, the detection apparatus 100 always drives the sensor unit 10 to detect the light L2 reflected by the input unit 1 (see FIG. 3), and the sensor unit 10 causes the input unit 1 to detect the finger Fg of the user or the palm of the hand. Detects whether or not the two are close to each other. For example, in the detection device 100, the control unit 6 (see FIG.
  • the input unit 1 uses the user's finger Fg or palm. It may be judged whether or not is close. In this case, for example, when the intensity of the light L2, here the detection signal Vdet output by the sensor unit 10 is equal to or greater than a predetermined threshold value, the control unit 6 determines that the user's finger Fg or the palm has approached the input unit 1. If the intensity of the light L2 is less than the threshold value, it is determined that the user's finger Fg or palm is not in proximity to the input unit 1. Further, the user presses a key provided with the sensor unit 10 of the input unit 1 to input, for example, a character to the detection device 100. The control unit 6 may recognize the proximity of the user when the user presses a key.
  • step S10 the detection apparatus 100 acquires biometric information of the user (step S12). That is, the sensor unit 10 provided in the input unit 1 where the proximity is detected detects the biometric information of the user when the user operates the input unit 1. Then, the control unit 6 acquires the biometric information of the user when the input unit 1 is operated from the sensor unit 10.
  • step S10 the process returns to step S10 to continue the proximity detection.
  • the detection apparatus 100 After acquiring the biometric information of the user, the detection apparatus 100 causes the control unit 6 to collate the biometric information of the user with the reference biometric information (step S14) to determine whether the biometric information of the user matches the reference biometric information. Is determined (step S16). If it is determined that the biometric information of the user and the reference biometric information match (step S16; Yes), the control unit 6 controls the detection device 100 to execute a predetermined function (step S18). ..
  • the predetermined function here may be a preset function. That is, the predetermined function may be preset in the detection device 100 as a function to be executed when the user operates the input unit 1. However, the predetermined function may be a function that the user has requested to execute by operation.
  • control unit 6 determines that the biometric information of the user matches the reference biometric information, in other words, determines that the predetermined function is executed, in addition to the execution of the predetermined function, the input in which the proximity is detected is performed.
  • the operation assigned to the section 1 is executed (step S20).
  • the operation assigned to the input unit 1 in which the proximity is detected is the input operated by the user when the sensor unit 10 detects biological information in the predetermined function (for example, the started program) executed in step S18.
  • the detection device 100 causes the enter key to be the action assigned to the enter key whose proximity is detected in the activated program.
  • the process corresponding to the input of is executed.
  • the detection unit 100 when the user operates the input unit 1 provided with the sensor unit 10, the detection unit 100 detects the proximity of the user to the input unit 1 and the sensor unit provided in the input unit 1. The biometric information of the user is detected by 10, and the control section 6 collates the biometric information of the user with the reference biometric information.
  • the detection apparatus 100 accepts an input to the input unit 1 and executes an operation assigned to the input unit 1 in addition to executing a predetermined function. To do.
  • step S16 When it is determined that the biometric information of the user and the reference biometric information do not match (step S16; No), the control unit 6 does not execute the predetermined function, and the input unit 1 in which the proximity is detected is not performed.
  • the assigned operation is not executed (step S22). That is, when the control unit 6 determines not to execute the predetermined function, the control unit 6 does not execute the operation assigned to the input unit 1 in which the proximity is detected.
  • the detection device 100 is provided with the input unit 1 that receives a user operation, and the biometric information of the user when the user operates the input unit 1 when the input unit 1 is operated. It has the sensor part 10 which detects.
  • the sensor unit 10 detects biometric information of the user when the user operates the input unit 1. Therefore, according to the detection device 100, the user can perform the authentication based on the biometric information only by performing the operation for operating the detection device 100 (for example, the operation requesting the execution of the predetermined function). Therefore, according to this detection device 100, operations such as password input by the user and user operations on the fingerprint authentication screen are not required, and the time and effort required for authentication can be reduced.
  • the detection device 100 has the control unit 6 that determines whether to execute a predetermined function based on the biometric information of the user detected by the sensor unit 10.
  • the control unit 6 acquires from the sensor unit 10 the biometric information of the user when the operation requesting the execution of the predetermined function is performed by the user when the operation requesting the execution of the predetermined function is input to the input unit 1. Based on the acquired biometric information of the user, it is determined whether to execute a predetermined function. Since this detection device 100 has the control unit 6, it can appropriately perform authentication. Furthermore, according to the detection device 100, the user's operation only for authentication is not required, and the predetermined function can be executed together with the authentication only by performing the operation of requesting the execution of the predetermined function. Can be suppressed.
  • the detection device 100 may not include the control unit 6.
  • the detection device 100 transmits the biometric information of the user detected by the sensor unit 10 to another device (such as an external server) including the control unit 6, and the other device is controlled by the control unit 6. Authentication may be performed and the result of the authentication may be transmitted to the detection device 100.
  • control unit 6 determines not to execute the predetermined function, that is, when the biometric information of the user does not match the reference biometric information, the input unit 1 operated by the user when the biometric information is detected. Do not perform the action assigned to. Further, when the control unit 6 determines to execute the predetermined function, the control unit 6 executes the operation assigned to the input unit 1 operated by the user when the biometric information is detected. When the authentication is possible, the detection device 100 executes a predetermined function and also performs an operation assigned to the input unit 1 in the predetermined function.
  • the detection device 100 since the detection device 100 not only performs the authentication and executes the predetermined function by the operation of the input unit 1 by the user, but also performs the operation in the predetermined function, the operation only for the authentication becomes unnecessary, The labor of authentication can be suppressed.
  • the sensor unit 10 includes a first sensor unit 10A that detects a user's fingerprint and a second sensor unit 10B that detects a user's blood vessel pattern.
  • a first sensor unit 10A that detects a user's fingerprint
  • a second sensor unit 10B that detects a user's blood vessel pattern.
  • the biometric information (fingerprint) of the user acquired by the first sensor unit 10A matches the reference biometric information (fingerprint in the reference biometric information), and the biometric of the user acquired by the second sensor unit 10B.
  • the detection device 100 acquires any one of the biometric information of the user acquired by the first sensor unit 10A and the biometric information of the user acquired by the second sensor unit 10B, and acquires one of the acquired biometric information.
  • the biometric information matches the reference biometric information
  • authentication is possible and a predetermined function may be executed.
  • the detection device 100 acquires the other of the biometric information of the user acquired by the first sensor unit 10A and the biometric information of the user acquired by the second sensor unit 10B, and the other biometric information is acquired. If the reference biometric information does not match, execution of the predetermined function may be interrupted.
  • the first sensor unit 10A includes a semiconductor containing amorphous silicon (first semiconductor layer 31), and the second sensor unit 10B includes a semiconductor containing polysilicon (second semiconductor layer 51). Therefore, the detection device 100 can preferably detect the user's fingerprint and the blood vessel pattern.
  • FIG. 15 is a diagram showing another example of the keyboard.
  • the button 2A1 is provided with the first sensor unit 10A
  • the button 2A2 is provided with the second sensor unit 10B.
  • the second sensor unit 10B is provided on the button 2A2 on the side farther from the user than the button 2A1 on which the first sensor unit 10A is provided, that is, the direction Y side.
  • the button 2A for inputting F and J is the button 2A1 for providing the first sensor unit 10A
  • the button 2A for inputting R and U is the button 2A2 for providing the second sensor unit 10B.
  • the first sensor unit 10A is preferably a sensor that detects a fingerprint without detecting a blood vessel pattern, but may be a sensor that detects both a blood vessel pattern and a fingerprint.
  • the button 2A1 closer to the user may be provided with the first sensor unit 10A, and the button 2A2 farther from the user than the button 2A1 may be provided with the second sensor unit 10B.
  • the contact area of the finger Fg it is preferable to make the contact area of the finger Fg larger than when detecting a fingerprint.
  • buttons 2A1 and 2A2 may be provided with the first sensor unit 10A and the second sensor unit 10B, respectively, and may be appropriately used depending on the usage pattern of the input unit 1 of the user, the size of the user's hand, and the like. It is possible.
  • the fingerprint or the blood vessel pattern may be detected by using the sensor unit 10 provided on the button adjacent to the pressed button. .. Specifically, when the "5" and “7" buttons 2A3 further away from the user than the R and U buttons 2A2 are pressed, the sensor units provided in the R, U, F, and J are driven. Therefore, the fingerprint or the blood vessel pattern may be detected.
  • the key provided with the sensor unit can be appropriately changed according to the size of the input unit 1, the arrangement of the keys of the input unit 1, the frequency of use of the key by the user, and the like. Further, when the ten keys are frequently used, they can be provided on the ten keys.
  • the present embodiment is characterized in that the type of biometric information to be detected and the biometric information position to be detected are changed depending on the difference in distance from the user.
  • the detection device 100 is not limited to providing the sensor unit 10 on the keyboard 2, but may also provide the sensor unit 10 on another input unit 1, for example, the mouse 4. Further, the detection device 100 may include the sensor unit 10 on both the keyboard 2 and the mouse 4. That is, in the detection device 100, the sensor unit 10 may be provided on at least one of the keyboard 2 and the mouse 4 as the input unit 1.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example in which a mouse is provided with a sensor unit.
  • the mouse 4 has a housing 4A and buttons 4B.
  • the housing 4A is the main body of the mouse 4 and includes various devices inside.
  • the button 4B is provided at the tip of the housing 4A and receives a click operation by the user. Further, the user can move the cursor displayed on the display unit 5 by gripping and moving the housing unit 4A.
  • the sensor unit 10 is provided in such a mouse 4. More specifically, the button 4B is provided with the first sensor unit 10A, and the surface 4Aa of the housing unit 4A is provided with the second sensor unit 10B.
  • the surface 4Aa of the housing 4A is provided on the rear end side of the mouse 4 with respect to the button 4B. Therefore, when the user operates the mouse 4, the palm of the hand approaches the surface 4Aa of the housing 4A and the finger Fg of the user approaches the button 4B.
  • the first sensor unit 10A on the button 4B pressed by the user and providing the second sensor unit 10B on the housing unit 4A close to the palm of the user the blood vessel pattern and the fingerprint can be preferably detected. ..
  • FIG. 17 shows an example in which the mouse 4 has a light source unit and the sensor unit 10 does not have a light source unit.
  • the mouse 4 includes a light source unit 4C and a light receiving unit 4D inside the housing unit 4A.
  • the light source unit 110 for the sensor unit 10 is not provided.
  • the bottom surface 4Ab of the housing portion 4A is in contact with the contact surface G, and the bottom surface 4Ab is provided with an opening 4Ac for irradiating the contact surface G with light L0 from the light source portion 4C.
  • the light L0 emitted from the light source unit 4C passes through the opening 4Ac, is reflected by the contact surface G, and is emitted to the light receiving unit 4D as the light L1.
  • the amount of movement and the moving direction of the mouse 4 are detected by the light L1 applied to the light receiving unit 4D. Further, the light L1 is also applied to the sensor unit 10, and the sensor unit 10 can detect biological information by the light L1.
  • FIG. 18 shows an example in which the mouse 4 does not have a light source unit and the sensor unit 10 has a light source unit 110.
  • the mouse 4 includes a light receiving section 4D inside the housing section 4A.
  • the light L1 emitted from the light source unit 110 is emitted to the sensor unit 10, and the sensor unit 10 detects biological information by the light L1.
  • the light source unit 110 is configured such that the light L1 is also emitted toward the contact surface G. Therefore, the light L1 from the light source unit 110 is reflected by the contact surface G and is applied to the light receiving unit 4D as the light L3.
  • the amount of movement and the moving direction of the mouse 4 are detected by the light L3 emitted to the light receiving unit 4D.
  • the user when the user is authenticated by a terminal such as a personal computer, the user can be authenticated while performing work such as inputting characters by the keyboard. Therefore, it is not necessary to perform another operation for authentication.
  • the user can be authenticated over the period in which the user operates the keyboard or at predetermined intervals.
  • a plurality of users share the same detection device 100 (terminal)
  • authentication is required every time the user changes, but in the present embodiment, at the same time when the user inputs something or operates a mouse, Since the detection device 100 recognizes the change of the above, the convenience for the user is improved.
  • the detection device 100a according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the detection device 100a is a device for performing financial transactions. Descriptions of parts of the second embodiment that have the same configuration as the first embodiment will be omitted.
  • FIG. 19 is a schematic diagram of the detection device according to the second embodiment.
  • the detection device 100a is a device capable of depositing and withdrawing cash, for example, an automated teller machine (ATM) installed in a financial institution or a convenience store. For example, it is a multi-function device that handles cash and is installed in the etc.
  • the detection device 100a has a keyboard 2a as an input unit 1a, a display unit 5a, a card insertion unit 200, and a bill processing unit 202.
  • the detection device 100a has various circuits (such as the detection control unit 11 and the detection unit 40) for detecting biological information, as in the detection device 100 of the first embodiment.
  • the card insertion unit 200 is configured to insert and eject a card in a transaction using a card such as a cash card. Further, the card insertion unit 200 ejects the receipt issued at the end of the transaction.
  • the bill processing unit 202 delivers bills at the time of deposit and withdrawal transactions.
  • the detection device 100a is connected to the server 220, which is an external device, via the network 210, and sends and receives information to and from the server 220.
  • the server 220 has a control unit 6a that executes the same function as the control unit 6 of the first embodiment, and a storage unit 8a.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of the keyboard according to the second embodiment.
  • the keyboard 2a has a plurality of buttons 2Aa, and the sensor unit 10 is provided on the buttons 2Aa.
  • the sensor unit 10 here is preferably the first sensor unit 10A, but may be the second sensor unit 10B.
  • the sensor unit 10 detects the biometric information of the user.
  • the biometric information of the user detected by the sensor unit 10 is transmitted to the server 220 via the network 210, and the control unit 6a of the server 220, similar to the control unit 6 of the first embodiment, stores the reference biometric information from the storage unit 8a. Is read out and the reference biometric information is compared with the biometric information of the user to perform authentication.
  • the control unit 6a of the server 220 transmits information to that effect to the detection device 100a via the network 210.
  • the detection device 100a starts a predetermined function (for example, depositing or dispensing procedure). Further, the detection device 100a executes an operation (for example, input of a numerical value) assigned to the operated button 2Aa while starting a predetermined function.
  • the detection device 100a is a device that performs financial transactions, a device that controls entry and exit, and the like, and has a user interface such as a keyboard, and is a system that performs predetermined processing by performing biometric authentication of a user. By applying it, the operation only for authentication becomes unnecessary, and the trouble of authentication can be suppressed.
  • the detection device 100b according to the third embodiment is different from that of the first embodiment in the position where the sensor unit 10 is provided, and is a touch panel type computer in which a display unit and an input unit are integrated, that is, a tablet type. It differs from the first embodiment in that it is a terminal. Descriptions of parts of the third embodiment that have the same configuration as the first embodiment will be omitted.
  • 21 to 24 are schematic views of the detection device according to the third embodiment.
  • a touch panel integrally formed by laminating the input unit 1b and the display unit 5b is provided on the surface 230A of the housing unit 230.
  • the detection device 100b has various circuits (such as the detection control unit 11 and the detection unit 40) for detecting biological information, like the detection device 100 of the first embodiment.
  • the detection device 100b is rectangular, and the direction along the long side is the direction X, the direction along the short side is the direction Y, and the direction orthogonal to the surface 230A is the direction Z.
  • the sensor unit 10 is provided on the back surface 230B of the housing unit 230.
  • the back surface 230B is a surface opposite to the front surface 230A on which the touch panel is provided. That is, the sensor unit 10 is provided in a region where the input unit 1b and the display unit 5b are not provided.
  • the sensor unit 10 may be provided, for example, as shown in FIG. 22, on one end side and the other end side in the direction Y of the back surface 230B. Further, the plurality of sensor units 10 may be provided along the direction X on each of the one end side and the other end side in the direction Y of the back surface 230B.
  • one of the sensor units 10 arranged along the direction X may be the first sensor unit 10A and the other may be the second sensor unit 10B.
  • the sensor unit 10 is provided at the position touched when the user holds the detection device 100b, and the biometric information of the user can be preferably detected.
  • the position where the sensor unit 10 is provided is not limited to the example shown in FIG. 22, and may be provided at any position on the back surface 230B as shown in FIG. 23, for example.
  • the sensor unit 10 is not limited to the back surface 230B, and may be provided on the side surface of the detection device 100b or a frame area on the front surface 230A where the input unit 1b and the display unit 5b are not provided.
  • a tablet terminal may be shared by a plurality of users in a scene such as product management work. According to the present embodiment, it is possible to always grasp the relationship between the user and the terminal, and it is possible to efficiently switch the displayed screen for each terminal.
  • a support member that matches the shape of a finger may be provided from the side surface to the back surface of the terminal housing. In this case, by providing the sensor unit 10 at the portion of the supporting member that is in contact with the finger, the user can perform authentication without being aware of the sensor unit 10.
  • the sensor unit 10 can be provided on the surface of the pen input unit 240 connected to the detection device 100b which is a tablet terminal. In this case, it is preferable to dispose the first sensor unit 10A closer to the tip end side of the pen input unit 240 than the second sensor unit 10B.
  • the tip of the pen input means 240 is a portion where the screen is touched by the pen input means 240.

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Abstract

認証の手間を抑制する。検出装置（１００）は、ユーザの操作を受け付ける入力部（１）と、入力部（１）に設けられて、ユーザが入力部（１）を操作した際にユーザの生体情報を検出するセンサ部（１０）とを有する。

Description

検出装置及び認証方法
　本発明は、検出装置及び認証方法に関する。
　電子デバイスへのアクセスを制限するために、電子デバイスに認証システムが搭載されることがある。例えば特許文献１には、ユーザに認証させるためのディスプレイを表示する旨が記載されている。また、特許文献１には、電子デバイスのキーボードに認証用のセンサを設ける旨も記載されている。
特開２０１７－１１７４７７号公報
　しかし、特許文献１のように認証させるためのディスプレイを表示する場合、ユーザは、電子デバイスを動作させるための認証のためだけの操作が必要となり、ユーザにとって手間となるおそれがある。従って、認証の手間を抑制することが求められている。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、認証の手間を抑制することが可能な検出装置及び認証方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様による検出装置は、ユーザの操作を受け付ける入力部と、前記入力部に設けられて、前記ユーザが前記入力部を操作した際に前記ユーザの生体情報を検出するセンサ部と、を有する。
　本発明の一態様による認証方法は、ユーザの操作を受け付ける入力部と、前記入力部に設けられて、前記ユーザが前記入力部を操作した際に前記ユーザの生体情報を検出するセンサ部と、を有する検出装置を用いた前記ユーザの認証方法であって、前記センサ部が検出した前記ユーザの生体情報に基づき、予め定めた機能を実行するかを判断する。
図１は、第１実施形態に係る検出装置の模式図である。 図２は、第１実施形態に係るキーボードの一例を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る検出装置の概略断面構成を示す断面図である。 図４は、第１実施形態に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。 図５は、第１実施形態に係る検出装置を示す回路図である。 図６は、第１実施形態に係る第１センサ部を示す等価回路図である。 図７は、第１実施形態に係る検出装置の動作例を表すタイミング波形図である。 図８は、第１実施形態に係る第１センサ部の部分検出領域を模式的に示す平面図である。 図９は、図８のＩＸ－ＩＸ断面図である。 図１０は、第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードの、波長と光吸収係数との関係を模式的に示すグラフである。 図１１は、駆動回路が有するスイッチング素子の概略断面構成を示す断面図である。 図１２は、第１実施形態に係る第２センサ部を示す等価回路図である。 図１３は、第２センサ部の部分検出領域の模式的な断面図である。 図１４Ａは、ユーザ認証のフローを説明するフローチャートである。 図１４Ｂは、ユーザ認証のフローを説明するフローチャートである。 図１５は、キーボードの他の例を示す図である。 図１６は、マウスにセンサ部を設ける例を示す図である。 図１７は、マウスとセンサ部との光源の配置の例を示す模式図である。 図１８は、マウスとセンサ部との光源の配置の例を示す模式図である。 図１９は、第２実施形態に係る検出装置の模式図である。 図２０は、第２実施形態に係るキーボードの一例を示す図である。 図２１は、第３実施形態に係る検出装置の模式図である。 図２２は、第３実施形態に係る検出装置の模式図である。 図２３は、第３実施形態に係る検出装置の模式図である。 図２４は、第３実施形態に係る検出装置の模式図である。
　発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
　（第１実施形態）
　（全体構成）
　図１は、第１実施形態に係る検出装置の模式図である。第１実施形態に係る検出装置１００は、入力部１によってユーザの操作を受け付けて、入力部１に入力されたユーザの操作に基づき所定の動作（処理）を実行する電子機器である。そして、検出装置１００は、ユーザが入力部１を操作した際にユーザの生体情報を検出するセンサ部１０（図２を参照）が、入力部１に備えられる。
　図１に示すように、第１実施形態に係る検出装置１００は、コンピュータであり、入力部１と、表示部５と、後述する制御部６及び記憶部８と、を有する。入力部１は、ユーザの操作を受け付ける入力装置であり、本実施形態では、キーボード２及びマウス４を備える。出力部としての表示部５は、画像を表示する表示装置である。なお、図１における検出装置１００は、ラップトップ型のコンピュータであるが、それに限られず、デスクトップ型のコンピュータであってもよい。
　図２は、第１実施形態に係るキーボードの一例を示す図である。図２に示すように、キーボード２は、複数のボタン（キー）２Ａと、操作部２Ｂと、筐体２Ｃと、を有する。筐体２Ｃは、キーボード２の本体部であり、表面に、複数のボタン２Ａと操作部２Ｂとを備えている。以下、ボタン２Ａの表面に沿った一方向を、方向Ｘとし、ボタン２Ａの表面に沿った一方向であって方向Ｘに交差する一方向を、方向Ｙとする。さらに言えば、本実施形態では、方向Ｙは、方向Ｘに直交する。そして、ボタン２Ａの表面に直交する方向、すなわち方向Ｘ、Ｙに直交する一方向を、方向Ｚとする。方向Ｚは、ボタン２Ａの表面側に向かう方向である。
　ボタン２Ａは、物理ボタンであり、方向Ｘ、Ｙにおいてマトリクス状に並んでいる。操作部２Ｂは、ユーザが操作部２Ｂの表面をなぞるように操作することで、表示部５に表示されるカーソルを動かすための操作盤である。操作部２Ｂは、複数のボタン２Ａよりも方向Ｙと反対方向側に位置している。キーボード２において、方向Ｙ側が、ユーザから遠い側であり、方向Ｙと反対側が、ユーザに近い側である。
　第１実施形態に係る検出装置１００は、このように構成されるキーボード２に、ユーザの生体情報を検出するセンサ部１０が設けられている。センサ部１０は、キーボード２に複数設けられているが、センサ部１０の数は任意であり１つであってもよい。
　より詳しくは、第１実施形態に係る検出装置１００は、センサ部１０として、第１センサ部１０Ａと、第２センサ部１０Ｂとを有している。第１センサ部１０Ａは、ボタン２Ａに設けられている。図２の例では、第１センサ部１０Ａは、複数のボタン２Ａのうちの一部に設けられている。例えば、第１センサ部１０Ａは、左右の人差し指を配置する時間の長いＦを入力するボタン２Ａ、Ｊを入力するボタン２Ａ、親指を配置する時間の長いスペースを入力するボタン２Ａ、及び押す頻度の高いエンターを入力するボタン２Ａ、コントロールボタン、Ａｌｔボタンに設けられている。ただし、第１センサ部１０Ａが設けられるボタン２Ａは、これに限られず任意である。例えば、第１センサ部１０Ａは、全てのボタン２Ａに設けられてもよい。
　第２センサ１０部Ｂは、領域２Ｄに設けられている。領域２Ｄは、筐体２Ｃの表面であって、ボタン２Ａよりもユーザに近い側、すなわちボタン２Ａよりも方向Ｙと反対側の領域である。より詳しくは、領域２Ｄは、操作部２Ｂの両側方、すなわち、操作部２Ｂの方向Ｘ側、及び操作部２Ｂの方向Ｘと反対側に位置している。すなわち、第２センサ部１０Ｂは、ユーザがキーボード２を操作する際に、手のひらを接触させる箇所に設けられている。ただし、第２センサ部１０Ｂが設けられる位置はこれに限られない。また、第２センサ部１０Ｂは、設けられていなくてもよい。また、操作部２Ｂに第１センサ部１０Ａを組み込んだ構造であってもよい。
　第１センサ部１０Ａは、ユーザの生体情報を取得するセンサであり、第１実施形態においては、ユーザの指紋及びユーザの血管パターンを検出する。血管パターンとは、血管の像を指し、本実施形態では、静脈パターンである。また、第２センサ部１０Ｂは、ユーザの手の血管パターンを検出するセンサである。第２センサ部１０Ｂは、ユーザの指紋、あるいは、掌紋などを検出可能に構成されていてもよい。このように、センサ部１０は、ユーザの生体情報として、指紋及び血管パターンを検出するが、指紋及び血管パターンの少なくとも１つを検出するものであってもよい。また、センサ部１０は、指紋及び血管パターン以外の生体情報（例えば脈拍、脈波など）を検出するものであってもよい。センサ部１０の構成については後述する。
　図３は、第１実施形態に係る検出装置の概略断面構成を示す断面図である。図３は、入力部１と、センサ部１０と、光源部１１０との積層構成を示している。光源部１１０と、センサ部１０と、入力部１とは、方向Ｚに向かってこの順で並んで設けられる。なお、図３の例では、入力部１としてボタン２Ａを示しているが、マウス４など他の入力部１にセンサ部１０を設ける場合も、同様の積層構成となる。また、領域２Ｄにセンサ部１０（第２センサ部１０Ｂ）を設ける場合も、同様の積層構成となる。
　光源部１１０は、光を照射する光照射面１１０ａを有し、光照射面１１０ａから、検出装置１００のセンサ部１０に向けて光Ｌ１を照射する。光源部１１０は、バックライトである。光源部１１０は、光源として、例えば、所定の色の光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ：Light　Emitting　Diode））を有していてもよい。光源として、後述する絶縁基板２１（図９参照）上に搭載されたマイクロＬＥＤを用いてもよいまた、光源部１１０は、センサ部１０に対応する位置に設けられた導光板と、導光板の一方端又は両端に並ぶ複数の光源とを有する、いわゆるサイドライト型のバックライトであってもよい。また、光源部１１０は、センサ部１０の直下に設けられた光源（例えば、ＬＥＤ）を有する、いわゆる直下型のバックライトであっても良い。また、光源部１１０は、バックライトに限定されず、検出装置１００の側方に設けられていてもよく、ユーザの指Ｆｇの側方から光Ｌ１を照射してもよい。また、光源を用いず、自然光で検出するものであってもよい。
　センサ部１０は、光源部１１０の光照射面１１０ａと対向して設けられる。言い換えると、光源部１１０と入力部１との間に、センサ部１０が設けられる。光源部１１０から照射された光Ｌ１は、センサ部１０及び入力部１を透過する。センサ部１０は、例えば、光反射型の生体情報センサであり、入力部１と空気との界面で反射した光Ｌ２を検出することで、指Ｆｇや手のひらなどの表面の凹凸（例えば、指紋）を検出できる。また、センサ部１０は、指Ｆｇや手のひらの内部で反射した光Ｌ２を検出することで、血管パターンを検出してもよいし、他の生体情報を検出してもよい。また、光源部１１０からの光Ｌ１の色は、検出対象に応じて異ならせてもよい。例えば、指紋検出の場合には、光源部１１０は青色又は緑色の光Ｌ１を照射し、血管パターン検出の場合には、光源部１１０は赤外光の光Ｌ１を照射することができる。
　センサ部１０が設けられている入力部１は、センサ部１０及び光源部１１０を覆うように構成される。この場合、入力部１は、透光性を有する部材で構成されており、例えば、透明樹脂などで構成されることが好ましい。ただし、センサ部１０が設けられていない入力部１は、透光性を有していなくてもよい。なお、本実施形態では、センサ部１０毎に光源部１１０が設けられているが、複数のセンサ部１０に対して共通する１つの光源部１１０が設けられてもよい。
　図４は、第１実施形態に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、検出装置１００は、制御部６と、記憶部８と、センサ部１０と、検出制御部１１と、電源回路１３と、ゲート線駆動回路１５と、信号線選択回路１６と、検出部４０とを有する。制御部６は、検出装置１００に搭載される演算装置、すなわちＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）である。制御部６は、例えば、記憶部８からプログラムを読み出すことで、各種処理を実行する。記憶部８は、制御部６の演算内容やプログラムの情報などを記憶するメモリであり、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）などの外部記憶装置とのうち、少なくとも１つ含む。なお、検出部４０が有する信号処理部４４、記憶部４６、座標抽出部４５の機能の一部、或いは全てを上述の制御部６と記憶部８とに担わせることも可能である。
　センサ部１０は、光電変換素子である第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２の少なくとも一方を有する光センサである。センサ部１０が有する第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２は、照射される光に応じた電気信号を、検出信号Ｖｄｅｔとして信号線選択回路１６に出力する。また、センサ部１０は、ゲート線駆動回路１５から供給されるゲート駆動信号ＶＧＣＬに従って検出を行う。
　検出制御部１１は、ゲート線駆動回路１５、信号線選択回路１６及び検出部４０にそれぞれ制御信号を供給し、これらの動作を制御する回路である。検出制御部１１は、スタート信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ、リセット信号ＲＳＴ１等の各種制御信号をゲート線駆動回路１５に供給する。また、検出制御部１１は、選択信号ＳＥＬ等の各種制御信号を信号線選択回路１６に供給する。電源回路１３は、検出装置１００に設けられる回路であり、電源信号ＳＶＳ（図７参照）等の電圧信号をセンサ部１０及びゲート線駆動回路１５などに供給する。
　ゲート線駆動回路１５は、各種制御信号に基づいて複数のゲート線ＧＣＬ（図５参照）を駆動する回路である。ゲート線駆動回路１５は、複数のゲート線ＧＣＬを順次又は同時に選択し、選択されたゲート線ＧＣＬにゲート駆動信号ＶＧＣＬを供給する。これにより、ゲート線駆動回路１５は、ゲート線ＧＣＬに接続された複数の第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２を選択する。
　信号線選択回路１６は、複数の信号線ＳＧＬ（図５参照）を順次又は同時に選択するスイッチ回路である。信号線選択回路１６は、検出制御部１１から供給される選択信号ＳＥＬに基づいて、選択された信号線ＳＧＬと、検出回路である後述のＡＦＥ４８とを接続する。これにより、信号線選択回路１６は、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２の検出信号Ｖｄｅｔを検出部４０に出力する。信号線選択回路１６は、例えばマルチプレクサである。また、検出装置１００は、光源駆動回路１４を備えていてよい。光源駆動回路１４は、検出制御部１１からの信号に基づいて、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２を駆動する。光源駆動回路１４は、検出制御部１１からの信号に基づいて、光源部１１０を駆動して光源部１１０に光Ｌ１を照射させるものであってよい。
　検出部４０は、ＡＦＥ（Analog　Front　End；アナログフロントエンド回路）４８と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、記憶部４６と、検出タイミング制御部４７と、を備える回路である。検出タイミング制御部４７は、検出制御部１１から供給される制御信号に基づいて、ＡＦＥ（Analog　Front　End；アナログフロントエンド回路）４８と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、が同期して動作するように制御する。
　ＡＦＥ４８は、少なくとも検出信号増幅部４２及びＡ／Ｄ変換部４３の機能を有する信号処理回路である。検出信号増幅部４２は、信号線選択回路１６を介してセンサ部１０から出力された検出信号Ｖｄｅｔを、増幅する。Ａ／Ｄ変換部４３は、検出信号増幅部４２から出力されるアナログ信号、すなわち増幅された検出信号Ｖｄｅｔを、デジタル信号に変換する。
　信号処理部４４は、ＡＦＥ４８の出力信号、すなわちデジタル信号に変換された検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、センサ部１０に入力された所定の物理量を検出する論理回路である。信号処理部４４は、指Ｆｇや手のひらが入力部１に接触又は近づいた場合、制御部６からの指示を受けた場合に、ＡＦＥ４８からの検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、指Ｆｇの表面の凹凸（すなわち指紋）や、指Ｆｇや手のひらの血管パターンを検出できる。なお、以下、特に断りがない場合は、指Ｆｇや手のひらが入力部１に接触した場合、又は、指Ｆｇや手のひらが生体情報を検出可能な程度に近い位置にある場合を、「近接」と記載する。
　記憶部４６は、信号処理部４４で演算された信号を一時的に保存する。記憶部４６は、例えばＲＡＭ（Random　Access　Memory）、レジスタ回路等であってもよい。
　座標抽出部４５は、信号処理部４４において指Ｆｇや手のひらの近接が検出されたときに、指Ｆｇ等の表面の凹凸の検出座標を求める論理回路である。座標抽出部４５は、センサ部１０の各第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２から出力される検出信号Ｖｄｅｔを組み合わせて、指Ｆｇの表面の凹凸（すなわち指紋）の形状や、指Ｆｇや手のひらの血管パターンの形状を示す、二次元情報を生成する。この二元情報が、ユーザの生体情報であるといえる。なお、座標抽出部４５は、検出座標を算出せずにセンサ出力Ｖｏとして検出信号Ｖｄｅｔを出力してもよい。この場合は、検出信号Ｖｄｅｔを、ユーザの生体情報と呼んでもよい。
　制御部６は、座標抽出部４５が作成した二次元情報、すなわちセンサ部１０が検出したユーザの生体情報を取得する。制御部６は、記憶部８から、予め記憶していた二次元情報、すなわち基準となる生体情報である基準生体情報を読み出す。そして、制御部６は、基準生体情報と、センサ部１０が検出したユーザの生体情報とを照合して、センサ部１０が検出したユーザの生体情報が基準生体情報と一致するかを判断する。すなわち、制御部６は、センサ部１０が検出したユーザの生体情報を用いて、ユーザ認証を行う。制御部６は、センサ部１０が検出したユーザの生体情報が基準生体情報と一致する場合、認証可として、検出装置１００を制御して、所定機能を実行する。所定機能とは、例えばユーザが検出装置１００に対して実行を要求している機能であり、例えば、検出装置１００のプログラム（アプリケーション）の起動やウェブサイトへのアクセスなどが挙げられる。制御部６は、センサ部１０が検出したユーザの生体情報が基準生体情報と一致しない場合は、認証不可として、所定機能を実行しない。なお、座標抽出部４５が検出座標を算出しない場合は、制御部６が、検出信号Ｖｄｅｔから、指Ｆｇの表面の凹凸（すなわち指紋）の形状や、指Ｆｇや手のひらの血管パターンの形状を示す、二次元情報を生成する。
　（第１センサ部の構成）
　次に、検出装置１００の回路構成例及び動作例、さらに言えば第１センサ部１０Ａの構成について説明する。図５は、第１実施形態に係る検出装置を示す回路図である。図５は、センサ部１０のうちの第１センサ部１０Ａを含む回路図を示しているが、第２センサ部１０Ｂを含む回路図も、図５に示すものと同様であるため、共通する部分の説明は省略する。図６は、第１実施形態に係る第１センサ部を示す等価回路図である。図７は、第１実施形態に係る検出装置の動作例を表すタイミング波形図である。
　図５に示すように、第１センサ部１０Ａは、マトリクス状に配列された複数の部分検出領域ＰＡＡを有する。図６に示すように、第１センサ部１０Ａの部分検出領域ＰＡＡは、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２と、容量素子Ｃａと、第１スイッチング素子Ｔｒとを含む。第１スイッチング素子Ｔｒは、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２に対応して設けられる。第１スイッチング素子Ｔｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネル型のＴＦＴ（Thin　Film　Transistor）で構成されている。
　第１スイッチング素子Ｔｒのゲートは、ゲート線ＧＣＬに接続される。第１スイッチング素子Ｔｒのソースは、信号線ＳＧＬに接続される。第１スイッチング素子Ｔｒのドレインは、第１フォトダイオードＰＤ１のカソード電極３４、第２フォトダイオードＰＤ２のカソード電極５４及び容量素子Ｃａの一端に接続される。第１フォトダイオードＰＤ１のアノード電極３５、第２フォトダイオードＰＤ２のアノード電極５５及び容量素子Ｃａの他端は、基準電位、例えばグランド電位に接続される。このように、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２は、第１スイッチング素子Ｔｒに、同方向に並列接続される。
　信号線ＳＧＬには、第３スイッチング素子ＴｒＳ及び第４スイッチング素子ＴｒＲが接続される。第３スイッチング素子ＴｒＳ及び第４スイッチング素子ＴｒＲは、第１スイッチング素子Ｔｒを駆動する駆動回路を構成する素子である。本実施形態において、駆動回路は、部分検出領域ＰＡＡと重畳しない周辺領域に設けられたゲート線駆動回路１５、信号線選択回路１６及びリセット回路１７等を含む。第３スイッチング素子ＴｒＳは、例えば、ｐチャネルトランジスタｐ－ＴｒＳとｎチャネルトランジスタｎ－ＴｒＳとを組み合わせたＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）トランジスタで構成される。第４スイッチング素子ＴｒＲも同様にＣＭＯＳトランジスタで構成される。
　リセット回路１７の第４スイッチング素子ＴｒＲがオンになると、容量素子Ｃａには、電源回路１３から、容量素子Ｃａの初期電位となる基準信号ＶＲ１が供給される。これにより、容量素子Ｃａがリセットされる。部分検出領域ＰＡＡに光が照射されると、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２にはそれぞれ光量に応じた電流が流れ、これにより容量素子Ｃａに電荷が蓄積される。第１スイッチング素子Ｔｒがオンになると、容量素子Ｃａに蓄積された電荷に応じて、信号線ＳＧＬに電流が流れる。信号線ＳＧＬは、信号線選択回路１６の第３スイッチング素子ＴｒＳを介してＡＦＥ４８に接続される。これにより、検出装置１００は、部分検出領域ＰＡＡごとに、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２に照射される光の光量に応じた信号を検出できる。
　図５に示すように、ゲート線ＧＣＬは、第１方向Ｄｘに延在し、第１方向Ｄｘに配列された複数の部分検出領域ＰＡＡと接続される。また、複数のゲート線ＧＣＬ１、ＧＣＬ２、…、ＧＣＬ８は、第２方向Ｄｙに配列され、それぞれゲート線駆動回路１５に接続される。なお、以下の説明において、複数のゲート線ＧＣＬ１、ＧＣＬ２、…、ＧＣＬ８を区別して説明する必要がない場合には、単にゲート線ＧＣＬと表す。ゲート線ＧＣＬの数は８本であるが、あくまで一例であり、ゲート線ＧＣＬは、８本以上配列されていてもよい。
　なお、第１方向Ｄｘは、センサ部１０の絶縁基板２１と平行な面内の一方向であり、例えば、ゲート線ＧＣＬと平行な方向である。また、第２方向Ｄｙは、絶縁基板２１と平行な面内の一方向であり、第１方向Ｄｘと直交する方向である。なお、第２方向Ｄｙは、第１方向Ｄｘと直交しないで交差してもよい。第３方向Ｄｚは、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙと直交する方向であり、絶縁基板２１に垂直な方向である。第３方向Ｄｚは、上述の方向Ｚと一致する。
　信号線ＳＧＬは、第２方向Ｄｙに延在し、第２方向Ｄｙに配列された複数の部分検出領域ＰＡＡに接続される。また、複数の信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、…、ＳＧＬ１２は、第１方向Ｄｘに配列されて、それぞれ信号線選択回路１６及びリセット回路１７に接続される。信号線ＳＧＬの数は１２本であるが、あくまで一例であり、信号線ＳＧＬは、１２本以上配列されていてもよい。また、図５では、信号線選択回路１６とリセット回路１７との間に第１センサ部１０Ａが設けられている。これに限定されず、信号線選択回路１６とリセット回路１７とは、信号線ＳＧＬの同じ方向の端部にそれぞれ接続されていてもよい。
　ゲート線駆動回路１５は、スタート信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ、リセット信号ＲＳＴ１等の各種制御信号を、レベルシフタ１５１を介して受け取る。ゲート線駆動回路１５は、複数の第２スイッチング素子ＴｒＧ（図示は省略する）を有している。ゲート線駆動回路１５は、第２スイッチング素子ＴｒＧの動作により、複数のゲート線ＧＣＬ１、ＧＣＬ２、…、ＧＣＬ８を時分割的に順次選択する。ゲート線駆動回路１５は、選択されたゲート線ＧＣＬを介して、複数の第１スイッチング素子Ｔｒにゲート駆動信号ＶＧＣＬを供給する。これにより、第１方向Ｄｘに配列された複数の部分検出領域ＰＡＡが、検出対象として選択される。
　信号線選択回路１６は、複数の選択信号線Ｌｓｅｌと、複数の出力信号線Ｌｏｕｔと、第３スイッチング素子ＴｒＳと、を有する。複数の第３スイッチング素子ＴｒＳは、それぞれ複数の信号線ＳＧＬに対応して設けられている。６本の信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、…、ＳＧＬ６は、共通の出力信号線Ｌｏｕｔ１に接続される。６本の信号線ＳＧＬ７、ＳＧＬ８、…、ＳＧＬ１２は、共通の出力信号線Ｌｏｕｔ２に接続される。出力信号線Ｌｏｕｔ１、Ｌｏｕｔ２は、それぞれＡＦＥ４８に接続される。
　ここで、信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、…、ＳＧＬ６を第１信号線ブロックとし、信号線ＳＧＬ７、ＳＧＬ８、…、ＳＧＬ１２を第２信号線ブロックとする。複数の選択信号線Ｌｓｅｌは、１つの信号線ブロックに含まれる第３スイッチング素子ＴｒＳのゲートにそれぞれ接続される。また、１本の選択信号線Ｌｓｅｌは、複数の信号線ブロックの第３スイッチング素子ＴｒＳのゲートに接続される。具体的には、選択信号線Ｌｓｅｌ１、Ｌｓｅｌ２、…、Ｌｓｅｌ６は、信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、…、ＳＧＬ６に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと接続される。また、選択信号線Ｌｓｅｌ１は、信号線ＳＧＬ１に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、信号線ＳＧＬ７に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、に接続される。選択信号線Ｌｓｅｌ２は、信号線ＳＧＬ２に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、信号線ＳＧＬ８に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、に接続される。
　検出制御部１１（図４参照）は、レベルシフタ１６１を介して、選択信号ＳＥＬを順次選択信号線Ｌｓｅｌに供給する。これにより、信号線選択回路１６は、第３スイッチング素子ＴｒＳの動作により、１つの信号線ブロックにおいて信号線ＳＧＬを時分割的に順次選択する。また、信号線選択回路１６は、複数の信号線ブロックで同時に１本ずつ信号線ＳＧＬを選択する。このような構成により、検出装置１００は、ＡＦＥ４８を含むＩＣ（Integrated　Circuit）の数、又はＩＣの端子数を少なくすることができる。
　図５に示すように、リセット回路１７は、基準信号線Ｌｖｒ、リセット信号線Ｌｒｓｔ及び第４スイッチング素子ＴｒＲを有する。第４スイッチング素子ＴｒＲは、複数の信号線ＳＧＬに対応して設けられている。基準信号線Ｌｖｒは、複数の第４スイッチング素子ＴｒＲのソース又はドレインの一方に接続される。リセット信号線Ｌｒｓｔは、複数の第４スイッチング素子ＴｒＲのゲートに接続される。
　検出制御部１１（図４参照）は、リセット信号ＲＳＴ２を、レベルシフタ１７１を介してリセット信号線Ｌｒｓｔに供給する。これにより、複数の第４スイッチング素子ＴｒＲがオンになり、複数の信号線ＳＧＬは基準信号線Ｌｖｒと電気的に接続される。電源回路１３（図４参照）は、基準信号ＶＲ１を基準信号線Ｌｖｒに供給する。これにより、複数の部分検出領域ＰＡＡに含まれる容量素子Ｃａに基準信号ＶＲ１が供給される。
　以上が、第１センサ部１０Ａに接続される回路の回路構成である。なお、以上の説明では、１つの第１センサ部１０Ａに対し、それぞれ、１つの検出制御部１１、１つのゲート線駆動回路１５、１つの信号線選択回路１６、１つのリセット回路１７、および１つの検出部４０などの回路が設けられるように説明されているが、複数の第１センサ１０部Ａに対し、共通する１つの回路が設けられる構成であってよい。すなわち、この場合、複数の第１センサ部１０Ａに対し、１つのゲート線駆動回路１５、１つの信号線選択回路１６、１つのリセット回路１７、および１つの検出部４０などの回路が設けられていてもよい。
　次に、検出装置１００の動作例について説明する。図７に示すように、検出装置１００は、リセット期間Ｐｒｓｔ、露光期間Ｐｅｘ及び読み出し期間Ｐｄｅｔを有する。電源回路１３は、リセット期間Ｐｒｓｔ、露光期間Ｐｅｘ及び読み出し期間Ｐｄｅｔに亘って、電源信号ＳＶＳを第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２に供給する。また、リセット期間Ｐｒｓｔが開始する前の時刻に、検出制御部１１は、高レベル電圧信号の基準信号ＶＲ１及びリセット信号ＲＳＴ２を、リセット回路１７に供給する。検出制御部１１は、ゲート線駆動回路１５にスタート信号ＳＴＶを供給し、リセット期間Ｐｒｓｔが開始する。
　リセット期間Ｐｒｓｔにおいて、ゲート線駆動回路１５は、スタート信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ及びリセット信号ＲＳＴ１に基づいて、順次ゲート線ＧＣＬを選択する。ゲート線駆動回路１５は、ゲート駆動信号ＶＧＣＬをゲート線ＧＣＬに順次供給する。ゲート駆動信号ＶＧＣＬは、高レベル電圧ＶＧＨと低レベル電圧ＶＧＬとを有するパルス状の波形を有する。図７の例では、２５６本のゲート線ＧＣＬが設けられており、各ゲート線ＧＣＬに、ゲート駆動信号ＶＧＣＬ１、…、ＶＧＣＬ２５６が順次供給される。
　これにより、リセット期間Ｐｒｓｔでは、全ての部分検出領域ＰＡＡの容量素子Ｃａは、順次信号線ＳＧＬと電気的に接続されて、基準信号ＶＲ１が供給される。この結果、容量素子Ｃａの容量がリセットされる。
　ゲート駆動信号ＶＧＣＬ２５６がゲート線ＧＣＬに供給された後に、露光期間Ｐｅｘが開始する。なお、各ゲート線ＧＣＬに対応する部分検出領域ＰＡＡでの、実際の露光期間Ｐｅｘ１、…、Ｐｅｘ２５６は、開始のタイミング及び終了のタイミングが異なっている。露光期間Ｐｅｘ１、…、Ｐｅｘ２５６は、それぞれ、リセット期間Ｐｒｓｔでゲート駆動信号ＶＧＣＬが高レベル電圧ＶＧＨから低レベル電圧ＶＧＬに変化したタイミングで開始される。また、露光期間Ｐｅｘ１、…、Ｐｅｘ２５６は、それぞれ、読み出し期間Ｐｄｅｔでゲート駆動信号ＶＧＣＬが低レベル電圧ＶＧＬから高レベル電圧ＶＧＨに変化したタイミングで終了する。露光期間Ｐｅｘ１、…、Ｐｅｘ２５６の露光時間の長さは等しい。
　露光期間Ｐｅｘでは、各部分検出領域ＰＡＡで、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２に照射された光に応じて電流が流れる。この結果、各容量素子Ｃａに電荷が蓄積される。
　読み出し期間Ｐｄｅｔが開始する前のタイミングで、検出制御部１１は、リセット信号ＲＳＴ２を低レベル電圧にする。これにより、リセット回路１７の動作が停止する。読み出し期間Ｐｄｅｔでは、リセット期間Ｐｒｓｔと同様に、ゲート線駆動回路１５は、ゲート線ＧＣＬにゲート駆動信号ＶＧＣＬ１、…、ＶＧＣＬ２５６を順次供給する。
　例えば、ゲート駆動信号ＶＧＣＬ１が高レベル電圧ＶＧＨの期間に、検出制御部１１は、選択信号ＳＥＬ１、…、ＳＥＬ６を、信号線選択回路１６に順次供給する。これにより、ゲート駆動信号ＶＧＣＬ１により選択された部分検出領域ＰＡＡの信号線ＳＧＬが順次、又は同時にＡＦＥ４８に接続される。この結果、検出信号ＶｄｅｔがＡＦＥ４８に供給される。同様に、各ゲート駆動信号ＶＧＣＬが高レベル電圧ＶＧＨとなる期間ごとに、信号線選択回路１６が順次信号線ＳＧＬを選択する。これにより、読み出し期間Ｐｄｅｔで、検出装置１００は、全ての部分検出領域ＰＡＡの検出信号ＶｄｅｔをＡＦＥ４８に出力することができる。
　検出装置１００は、リセット期間Ｐｒｓｔ、露光期間Ｐｅｘ及び読み出し期間Ｐｄｅｔを、繰り返し実行して検出を行ってもよい。或いは、検出装置１００は、指Ｆｇ等が入力部１に近接したことを検出したタイミングで、検出動作を開始してもよい。
　次に、第１センサ部１０Ａの詳細な構成について説明する。図８は、第１実施形態に係る第１センサ部の部分検出領域を模式的に示す平面図である。図９は、図８のＩＸ－ＩＸ断面図である。なお、図８では、図面を見やすくするために、カソード電極３４及びアノード電極３５を二点鎖線で示している。
　なお、以下の説明において、絶縁基板２１の表面に垂直な方向において、絶縁基板２１から第１フォトダイオードＰＤ１に向かう方向、すなわち第３方向Ｄｚ側を「上側」又は単に「上」とする。第１フォトダイオードＰＤ１から絶縁基板２１に向かう方向、すなわち第３方向Ｄｚと反対方向側を「下側」又は単に「下」とする。また、「平面視」とは、絶縁基板２１の表面に垂直な方向から見た場合を示す。
　図８に示すように、第１センサ部１０Ａの部分検出領域ＰＡＡは、複数のゲート線ＧＣＬと、複数の信号線ＳＧＬとで囲まれた領域である。第１フォトダイオードＰＤ１、第２フォトダイオードＰＤ２及び第１スイッチング素子Ｔｒは、部分検出領域ＰＡＡ、すなわち、複数のゲート線ＧＣＬと、複数の信号線ＳＧＬとで囲まれた領域に設けられる。第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２は、例えば、ＰＩＮ（Positive　Intrinsic　Negative　Diode）型のフォトダイオードである。
　第１フォトダイオードＰＤ１は、第１半導体層３１と、カソード電極３４と、アノード電極３５とを含む。第１半導体層３１は、第１部分半導体層３１ａと、第２部分半導体層３１ｂとを含む。第１フォトダイオードＰＤ１の第１部分半導体層３１ａ及び第２部分半導体層３１ｂは、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）である。第１部分半導体層３１ａ及び第２部分半導体層３１ｂは、第１方向Ｄｘにおいて、間隔ＳＰを有して隣り合って設けられる。カソード電極３４及びアノード電極３５は、第１部分半導体層３１ａ、第２部分半導体層３１ｂ及び間隔ＳＰと重なる領域に亘って連続して設けられる。なお、以下の説明において、第１部分半導体層３１ａ及び第２部分半導体層３１ｂを区別して説明する必要がない場合には、単に第１半導体層３１と表す場合がある。
　第１フォトダイオードＰＤ１は、第２フォトダイオードＰＤ２と重なって設けられる。具体的には、第１フォトダイオードＰＤ１の第１部分半導体層３１ａは、第２フォトダイオードＰＤ２と重なる。第２フォトダイオードＰＤ２は、第２半導体層５１と、カソード電極５４と、アノード電極５５とを含む。第２半導体層５１は、ポリシリコンである。より好ましくは、第２半導体層５１は、低温ポリシリコン（以下、ＬＴＰＳ（Low　Temperature　Polycrystalline　Silicone）と表す）である。
　第２半導体層５１は、ｉ領域５２ａ、ｐ領域５２ｂ及びｎ領域５２ｃを有する。平面視で、ｉ領域５２ａは、ｐ領域５２ｂとｎ領域５２ｃとの間に配置される。具体的には、第１方向Ｄｘにおいて、ｐ領域５２ｂ、ｉ領域５２ａ、ｎ領域５２ｃの順に配置される。ｎ領域５２ｃは、ポリシリコンに不純物がドープされてｎ＋領域を形成する。ｐ領域５２ｂは、ポリシリコンに不純物がドープされてｐ＋領域を形成する。ｉ領域５２ａは、例えば、ノンドープの真性半導体であり、ｐ領域５２ｂ及びｎ領域５２ｃよりも低い導電性を有する。
　第２半導体層５１と、第１フォトダイオードＰＤ１の第１部分半導体層３１ａとは、第１中継電極５６及び第２中継電極５７を介して接続される。本実施形態では、第１中継電極５６のうち第２半導体層５１と重なる部分が、カソード電極５４として機能する。第２中継電極５７のうち第２半導体層５１と重なる部分が、アノード電極５５として機能する。なお、第２半導体層５１と、第１フォトダイオードＰＤ１との詳細な接続構成については後述する。
　第１スイッチング素子Ｔｒは、第１フォトダイオードＰＤ１の第２部分半導体層３１ｂと重なる領域に設けられる。第１スイッチング素子Ｔｒは、第３半導体層６１、ソース電極６２、ドレイン電極６３及びゲート電極６４を有する。第３半導体層６１は、第２半導体層５１と同様にポリシリコンである。より好ましくは、第３半導体層６１は、ＬＴＰＳである。
　本実施形態では、第１中継電極５６のうち第３半導体層６１と重なる部分が、ソース電極６２として機能する。信号線ＳＧＬのうち第３半導体層６１と重なる部分が、ドレイン電極６３して機能する。また、ゲート電極６４は、ゲート線ＧＣＬから第２方向Ｄｙに分岐して第３半導体層６１と重なる。本実施形態では、２つのゲート電極６４は第３半導体層６１と重なって設けられた、いわゆるダブルゲート構造である。
　第１スイッチング素子Ｔｒは、第１中継電極５６を介して、第１フォトダイオードＰＤ１のカソード電極３４及び第２フォトダイオードＰＤ２のカソード電極５４と接続される。また、第１スイッチング素子Ｔｒは、信号線ＳＧＬとも接続される。
　より具体的には、図９に示すように、第１スイッチング素子Ｔｒは、絶縁基板２１に設けられている。絶縁基板２１は、例えば透光性を有するガラス基板である。或いは、絶縁基板２１は、透光性を有するポリイミド等の樹脂で構成された樹脂基板又は樹脂フィルムであってもよい。第１センサ部１０Ａは、第１フォトダイオードＰＤ１、第２フォトダイオードＰＤ２及び第１スイッチング素子Ｔｒが絶縁基板２１の上に形成される。
　絶縁基板２１の上に、遮光層６７、６８が設けられる。アンダーコート膜２２は、遮光層６７、６８を覆って、絶縁基板２１の上に設けられる。アンダーコート膜２２、ゲート絶縁膜２３、第１層間絶縁膜２４は、無機絶縁膜であり、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）又はシリコン酸化窒化膜（ＳｉＯＮ）等が用いられる。また、各無機絶縁膜は、単層に限定されず積層膜であってもよい。
　第２半導体層５１及び第３半導体層６１は、アンダーコート膜２２の上に設けられる。つまり、第２フォトダイオードＰＤ２の第２半導体層５１及び第１スイッチング素子Ｔｒの第３半導体層６１は、同層に設けられる。また、第３方向Ｄｚにおいて、第２半導体層５１と絶縁基板２１との間に遮光層６７が設けられる。これにより、光源部１１０（図３参照）からの光Ｌ１が直接、第２フォトダイオードＰＤ２に照射されることを抑制することができる。また、第３方向Ｄｚにおいて、第３半導体層６１と絶縁基板２１との間に遮光層６８が設けられる。これにより、第１スイッチング素子Ｔｒの光リーク電流を抑制することができる。
　第３半導体層６１は、ｉ領域６１ａ、ＬＤＤ（Lightly　Doped　Drain）領域６１ｂ及びｎ領域６１ｃを含む。ｉ領域６１ａは、それぞれゲート電極６４と重なる領域に形成される。また、ｎ領域６１ｃは、高濃度不純物領域であり、ソース電極６２及びドレイン電極６３と接続される領域に形成される。ＬＤＤ領域６１ｂは、低濃度不純物領域であり、ｎ領域６１ｃとｉ領域６１ａとの間、及び２つのｉ領域６１ａの間に形成される。
　ゲート絶縁膜２３は、第２半導体層５１及び第３半導体層６１を覆ってアンダーコート膜２２の上に設けられる。ゲート電極６４は、ゲート絶縁膜２３の上に設けられる。つまり、第１スイッチング素子Ｔｒは、第３半導体層６１の上側にゲート電極６４が設けられた、いわゆるトップゲート構造である。ただし、第１スイッチング素子Ｔｒは、ゲート電極６４が第３半導体層６１の上側及び下側の両方に設けられた、いわゆるデュアルゲート構造であってもよいし、ゲート電極６４が第３半導体層６１の下側に設けられたボトムゲート構造でもよい。
　第１層間絶縁膜２４は、ゲート電極６４を覆ってゲート絶縁膜２３の上に設けられる。第１層間絶縁膜２４は、第２半導体層５１の上側にも設けられる。第１中継電極５６、第２中継電極５７及び信号線ＳＧＬは、第１層間絶縁膜２４の上に設けられる。第１スイッチング素子Ｔｒにおいて、ソース電極６２（第１中継電極５６）は、コンタクトホールＨ８を介して第３半導体層６１と接続される。ドレイン電極６３（信号線ＳＧＬ）は、コンタクトホールＨ７を介して第３半導体層６１と接続される。
　第２フォトダイオードＰＤ２において、カソード電極５４（第１中継電極５６）は、コンタクトホールＨ６を介して第２半導体層５１のｎ領域５２ｃと接続される。これにより、第２フォトダイオードＰＤ２のカソード電極５４は、第１スイッチング素子Ｔｒと接続される。また、アノード電極５５（第２中継電極５７）は、コンタクトホールＨ５を介して第２半導体層５１のｐ領域５２ｂと接続される。
　第２層間絶縁膜２５は、第２フォトダイオードＰＤ２及び第１スイッチング素子Ｔｒを覆って、第１層間絶縁膜２４の上に設けられる。第２層間絶縁膜２５は、有機膜であり、各種導電層で形成される凹凸を平坦化する平坦化膜である。なお、第２層間絶縁膜２５は、上述した無機材料により形成してもよい。
　第１フォトダイオードＰＤ１のアノード電極３５は、バックプレーン１９の第２層間絶縁膜２５の上に設けられる。第１フォトダイオードＰＤ１は、アノード電極３５、第１部分半導体層３１ａ及び第２部分半導体層３１ｂ、カソード電極３４の順に積層される。バックプレーン１９は、所定の検出領域ごとにセンサを駆動する駆動回路基板である。バックプレーン１９は、絶縁基板２１と、絶縁基板２１に設けられた第１スイッチング素子Ｔｒ、第２スイッチング素子ＴｒＧ及び各種配線等を有する。
　第１部分半導体層３１ａは、ｉ型半導体層３２ａ、ｐ型半導体層３２ｂ及びｎ型半導体層３２ｃを含む。第２部分半導体層３１ｂは、ｉ型半導体層３３ａ、ｐ型半導体層３３ｂ及びｎ型半導体層３３ｃを含む。ｉ型半導体層３２ａ、３３ａ、ｐ型半導体層３２ｂ、３３ｂ及びｎ型半導体層３２ｃ、３３ｃは、光電変換素子の一具体例である。図９では、絶縁基板２１の表面に垂直な方向（第３方向Ｄｚ）において、ｉ型半導体層３２ａ、３３ａは、ｐ型半導体層３２ｂ、３３ｂとｎ型半導体層３２ｃ、３３ｃとの間に設けられる。本実施形態では、アノード電極３５の上に、ｐ型半導体層３２ｂ、３３ｂ、ｉ型半導体層３２ａ、３３ａ及びｎ型半導体層３２ｃ、３３ｃの順に積層されている。
　ｎ型半導体層３２ｃ、３３ｃは、ａ－Ｓｉに不純物がドープされてｎ＋領域を形成する。ｐ型半導体層３２ｂ、３３ｂは、ａ－Ｓｉに不純物がドープされてｐ＋領域を形成する。ｉ型半導体層３２ａ、３３ａは、例えば、ノンドープの真性半導体であり、ｎ型半導体層３２ｃ、３３ｃ及びｐ型半導体層３２ｂ、３３ｂよりも低い導電性を有する。
　カソード電極３４及びアノード電極３５は、ＩＴＯ（Indium　Tin　Oxide）等の透光性を有する導電材料である。カソード電極３４は、電源信号ＳＶＳを光電変換層に供給するための電極である。アノード電極３５は、検出信号Ｖｄｅｔを読み出すための電極である。
　アノード電極３５は、第２層間絶縁膜２５の上に設けられる。アノード電極３５は、第１部分半導体層３１ａ及び第２部分半導体層３１ｂに亘って連続して設けられる。アノード電極３５は、第２層間絶縁膜２５に設けられたコンタクトホールＨ４を介して第２中継電極５７と接続される。
　第１部分半導体層３１ａ及び第２部分半導体層３１ｂを覆って第３層間絶縁膜２６が設けられる。第３層間絶縁膜２６は有機膜であり、第１部分半導体層３１ａ及び第２部分半導体層３１ｂで形成される凹凸を平坦化する平坦化膜である。カソード電極３４は、第３層間絶縁膜２６の上に設けられる。カソード電極３４は、第１部分半導体層３１ａ及び第２部分半導体層３１ｂの上に連続して設けられる。カソード電極３４は、第３層間絶縁膜２６に設けられたコンタクトホールＨ２、Ｈ１を介して第１部分半導体層３１ａ及び第２部分半導体層３１ｂと接続される。これにより、第１部分半導体層３１ａ及び第２部分半導体層３１ｂは、アノード電極３５とカソード電極３４との間に並列に接続され、１つの光電変換素子として機能する。
　カソード電極３４は、第１部分半導体層３１ａと第２部分半導体層３１ｂとの間隔ＳＰにおいて、コンタクトホールＨ３を介して第１中継電極５６と接続される。コンタクトホールＨ３は、第２層間絶縁膜２５及び第３層間絶縁膜２６を第３方向Ｄｚに貫通する貫通孔である。アノード電極３５の、コンタクトホールＨ３と重なる部分には開口３５ａが設けられており、コンタクトホールＨ３は開口３５ａを通って形成される。このような構成により、第１フォトダイオードＰＤ１のカソード電極３４及び第２フォトダイオードＰＤ２のカソード電極５４が、第１中継電極５６を介して第１スイッチング素子Ｔｒに接続される。また、第１フォトダイオードＰＤ１のアノード電極３５と第２フォトダイオードＰＤ２のアノード電極５５とが、第２中継電極５７を介して接続される。
　なお、図６に示す容量素子Ｃａの容量は、間隔ＳＰにおいて、第３層間絶縁膜２６を介して対向するアノード電極５５とカソード電極３４との間に形成される。又は、第１フォトダイオードＰＤ１の周縁の間隔ＳＰａにおいて、第３層間絶縁膜２６を介して対向するアノード電極５５とカソード電極３４との間に形成される。容量素子Ｃａには、露光期間Ｐｅｘでプラスの電荷が保持される。
　第１センサ部１０Ａは、以上のような構成となっている。すなわち、第１センサ部１０Ａは、アモルファスシリコンを含む第１半導体層３１を有する第１フォトダイオードＰＤ１と、ポリシリコンを含む第２半導体層５１を有する第２フォトダイオードＰＤ２とを有する。そして、第１センサ部１０Ａは、アモルファスシリコンを含む第１半導体層３１とポリシリコンを含む第２半導体層５１とが、すなわち第１フォトダイオードＰＤ１と第２フォトダイオードＰＤ２とが、第３方向Ｄｚにおいて重なるように積層されている。ただし、第１センサ部１０Ａは、第１フォトダイオードＰＤ１と第２フォトダイオードＰＤ２とが、第３方向Ｄｚにおいて積層されていなくてもよく、例えば同層に設けられていてもよい。
　次に、第１フォトダイオードＰＤ１と第２フォトダイオードＰＤ２との光吸収について説明する。図１０は、第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードの、波長と光吸収係数との関係を模式的に示すグラフである。図１０の横軸は、波長を示し、縦軸は、光吸収係数を示す。光吸収係数は、物質中を進行する光の、吸収の程度を示す光学定数である。
　図１０に示すように、アモルファスシリコンを含む第１フォトダイオードＰＤ１は、可視光領域、例えば３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長領域で良好な光吸収係数を示す。一方、ポリシリコンを含む第２フォトダイオードＰＤ２は、可視光領域から赤外領域を含む領域、例えば５００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長領域で良好な光吸収係数を示す。言い換えると、第１フォトダイオードＰＤ１は、可視光領域で高い感度を有し、第２フォトダイオードＰＤ２は、第１フォトダイオードＰＤ１とは異なる波長領域である赤色の波長領域から赤外領域で高い感度を有する。
　本実施形態の第１センサ部１０Ａは、感度波長領域が異なる第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２が積層されている。このため、いずれか一方のフォトダイオードを有する構成に比べて、感度を有する波長領域を広げることができる。
　光Ｌ１（図３参照）は、間隔ＳＰ及び間隔ＳＰａを通って検出装置１００を透過する。指Ｆｇで反射された光Ｌ２（図３参照）は、第１フォトダイオードＰＤ１に入射する。また、光Ｌ２のうち、第１フォトダイオードＰＤ１に吸収されない波長領域の光は、第１フォトダイオードＰＤ１を透過して第２フォトダイオードＰＤ２に入射する。例えば、指紋検出において、第１フォトダイオードＰＤ１は青色又は緑色の光Ｌ２を良好に検出することができる。また、欠陥パターン検出において、赤外光の光Ｌ２は、第１フォトダイオードＰＤ１に吸収されず、第２フォトダイオードＰＤ２に入射する。これにより、第２フォトダイオードＰＤ２は赤外光の光Ｌ２を良好に検出することができる。これにより第１センサ部１０Ａは、種々の生体に関する情報を検出することができる。
　また、第１層間絶縁膜２４等の絶縁膜の帯電や不純物の影響で、第２フォトダイオードＰＤ２のｉ領域５２ａがｎ型になった場合でも、ｉ領域５２ａは、第１フォトダイオードＰＤ１のカソード電極３４で中性化される。このため、検出装置１００は、光感度を向上させることができる。
　また、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２は、部分検出領域ＰＡＡ、すなわち、複数のゲート線ＧＣＬと複数の信号線ＳＧＬとで囲まれた領域に設けられる。これによれば、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２のそれぞれに第１スイッチング素子Ｔｒ、ゲート線ＧＣＬ及び信号線ＳＧＬを設けた場合に比べて、スイッチング素子の数及び配線の数を少なくすることができる。したがって、検出装置１００は、検出の解像度を向上させることができる。
　次に、第３スイッチング素子ＴｒＳ及び第４スイッチング素子ＴｒＲについて説明する。図１１は、駆動回路が有するスイッチング素子の概略断面構成を示す断面図である。図１１は、駆動回路スイッチング素子として信号線選択回路１６が有する第３スイッチング素子ＴｒＳについて説明する。ただし、図１１の説明は、他の駆動回路が有するスイッチング素子にも適用できる。すなわち、ゲート線駆動回路１５が有する第２スイッチング素子ＴｒＧ及びリセット回路１７が有する第４スイッチング素子ＴｒＲも図１１と同様の構成を適用できる。
　図１１に示すように、第３スイッチング素子ＴｒＳのｎチャネルトランジスタｎ－ＴｒＳは、第４半導体層７１、ソース電極７２、ドレイン電極７３及びゲート電極７４を含む。また、ｐチャネルトランジスタｐ－ＴｒＳは、第５半導体層８１、ソース電極８２、ドレイン電極８３及びゲート電極８４を含む。第４半導体層７１と絶縁基板２１との間には、遮光層７５が設けられ、第５半導体層８１と絶縁基板２１との間には、遮光層８５が設けられる。
　第４半導体層７１及び第５半導体層８１は、いずれもポリシリコンである。より好ましくは、第４半導体層７１及び第５半導体層８１は、ＬＴＰＳである。第４半導体層７１は、ｉ領域７１ａ、ＬＤＤ領域７１ｂ及びｎ領域６１ｃを含む。また、第５半導体層８１は、ｉ領域８１ａ及びｐ領域８１ｂを含む。
　ｎチャネルトランジスタｎ－ＴｒＳ及びｐチャネルトランジスタｐ－ＴｒＳの層構成は、図９に示す第１スイッチング素子Ｔｒと同様である。すなわち、第４半導体層７１及び第５半導体層８１は、図９に示す第２半導体層５１及び第３半導体層６１と同層に設けられる。ゲート電極７４及びゲート電極８４は、図９に示すゲート電極６４と同層に設けられる。ソース電極７２、ドレイン電極７３、ソース電極８２及びドレイン電極８３は、図９に示すソース電極６２（第１中継電極５６）、ドレイン電極６３（信号線ＳＧＬ）と同層に設けられる。
　このように、第１センサ部１０Ａにおいて、第１フォトダイオードＰＤ１及び第１スイッチング素子Ｔｒと、第３スイッチング素子ＴｒＳ等のスイッチング素子とが、同じ材料が用いられ同層に設けられる。これにより、検出装置１００の製造工程が簡略化され、製造コストを抑制することができる。なお、第３スイッチング素子ＴｒＳは、ＣＭＯＳトランジスタに限定されず、ｎチャネルトランジスタｎ－ＴｒＳ又はｐチャネルトランジスタｐ－ＴｒＳのいずれか一方で構成されていてもよい。ただし、第１センサ部１０Ａの材料や積層構造は、以上説明したものに限られない。
　（第２センサ部の構成）
　次に、第２センサ部１０Ｂの構成について説明する。第２センサ部１０Ｂを含んだ回路構成は、図５に示す回路構成と同様であるため、説明を省略する。図１２は、第１実施形態に係る第２センサ部を示す等価回路図である。図１２に示すように、第２センサ部１０Ｂは、マトリクス状に配列された複数の部分検出領域ＰＡＡを有する。図１２に示すように、第２センサ部１０Ｂの部分検出領域ＰＡＡは、第２フォトダイオードＰＤ２と、容量素子Ｃａと、第１スイッチング素子Ｔｒとを含む。第１スイッチング素子Ｔｒは、第２フォトダイオードＰＤ２に対応して設けられる。第１スイッチング素子Ｔｒのゲートは、ゲート線ＧＣＬに接続される。第１スイッチング素子Ｔｒのソースは、信号線ＳＧＬに接続される。第１スイッチング素子Ｔｒのドレインは、第２フォトダイオードＰＤ２のカソード電極５４及び容量素子Ｃａの一端に接続される。第２フォトダイオードＰＤ２のアノード電極５５及び容量素子Ｃａの他端は、基準電位、例えばグランド電位に接続される。すなわち、第２センサ部１０Ｂは、第１センサ部１０Ａに対し、第１フォトダイオードＰＤ１を含まない構成となっている。なお、第２センサ部１０Ｂは、ユーザの指紋、あるいは、掌紋などを検出可能な構成であってもよい。この場合は、第２センサ部１０Ｂは、例えば、第１センサ部１０Ａと同様の構成になってよい。
　図１３は、第２センサ部の部分検出領域の模式的な断面図である。図１３に示すように、第２センサ部１０Ｂは、図９に示す第１センサ部１０Ａと同様に、絶縁基板２１上に第１スイッチング素子Ｔｒが設けられている。ただし、第２センサ部１０Ｂは、第１センサ部１０Ａと異なり、第１フォトダイオードＰＤ１が設けられていない。そして、第２センサ部１０Ｂは、第２フォトダイオードＰＤ２が設けられる位置が、第１センサ部１０Ａとは異なる。第２センサ部１０Ｂにおいて、第２フォトダイオードＰＤ２は、第１スイッチング素子Ｔｒよりも上側、すなわち第３方向Ｄｚ側に設けられている。すなわち、第２フォトダイオードＰＤ２のアノード電極３５は、第２層間絶縁膜２５の上に設けられる。第２フォトダイオードＰＤ２は、アノード電極３５、第２半導体層５１、カソード電極３４の順に積層される。第２半導体層５１は、アノード電極３５の上に、ｐ領域５２ｂ、ｉ領域５２ａ、ｎ領域５２ｃの順に積層されている。アノード電極３５は、第２層間絶縁膜２５に設けられたコンタクトホールＨ４を介して、第１スイッチング素子Ｔｒのソース電極６２に接続される。なお、第２センサ部１０Ｂにおける第３スイッチング素子ＴｒＳ及び第４スイッチング素子ＴｒＲの積層構造は、図１１と同様である。
　第２センサ部１０Ｂは、以上のように、ポリシリコンを含む第２半導体層５１を有する第２フォトダイオードＰＤ２を備えるため、ユーザの血管パターンを好適に検出できる。ただし、第２センサ部１０Ｂの材料や積層構造は、以上説明したものに限られない。
　なお、第１センサ部１０Ａがユーザの指紋を検出してユーザの血管パターンを検出しないセンサである場合、第１センサ部１０Ａは、第２フォトダイオードＰＤ２を備えず第１フォトダイオードＰＤ１を備えた構成となってよい。その場合、第１センサ部１０Ａの等価回路は、図１２の第２フォトダイオードＰＤ２を第１フォトダイオードＰＤ１に置き換えたものとなり、第１センサ部１０Ａの積層構成は、図１３において、第２フォトダイオードＰＤ２を第１フォトダイオードＰＤ１に置き換えたものとなることが好ましい。
　（認証フロー）
　次に、以上のように構成されるセンサ部１０を用いたユーザ認証のフローについて説明する。図１４Ａは、ユーザ認証のフローを説明するフローチャートである。図１４Ａに示すように、検出装置１００は、制御部６により、所定機能の実行要求があるかを判断する（ステップＳ１）。ユーザは、センサ部１０が設けられた入力部１を操作して、検出装置１００に所定機能（検出装置１００の起動、スリープ状態からの復帰、プログラムの起動、ウェブサイトへのアクセスなど）の実行を要求する。言い換えれば、センサ部１０が設けられた入力部１には、ユーザからの所定機能の実行要求を受け付ける機能が割り当てられている場合がある。制御部６は、入力部１が操作された旨の情報を入力部１から取得して、その入力部１に、所定機能の実行要求を受け付ける機能が割り当てられているかを判断する。制御部６は、操作された入力部１に、所定機能の実行要求を受け付ける機能が割り当てられている場合に、所定機能の実行要求があると判断する。一方、制御部６は、操作された入力部１に、所定機能の実行要求を受け付ける機能が割り当てられていない場合には、所定機能の実行要求がないと判断する。
　所定機能の実行要求がある場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、制御部６は、ユーザの生体情報を取得する（ステップＳ２）。より詳しくは、制御部６は、所定機能の実行要求の操作がされた際のユーザの生体情報を、センサ部１０から取得する。センサ部１０は、所定機能の実行要求を受け付ける入力部１に近接がある場合、すなわちその入力部１をユーザが操作した場合に、ユーザの生体情報を検出する。具体的には、センサ部１０は、入力部１に近接しているユーザの指Ｆｇや手のひらに反射された光Ｌ２に応じた検出信号Ｖｄｅｔを、信号線選択回路１６（図４参照）を介して検出部４０（図４参照）に出力する。そして、検出部４０は、座標抽出部４５によって、検出信号Ｖｄｅｔに基づき、ユーザの生体情報（ここでは指紋や血管パターンの二次元情報）を生成し、制御部６にこの生体情報を出力する。このように、所定機能の実行要求を受け付け、かつセンサ部１０が設けられている入力部１に、所定機能の実行要求の操作がある場合に、制御部６は、その実行要求の操作がされた際のユーザの生体情報を、センサ部１０から取得する。所定機能の実行要求が無い場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、ステップＳ１に戻り、所定機能の実行要求の受け付けを続ける。なお、センサ部１０は、所定機能の実行要求があることをトリガとして駆動開始してもよいし、常時駆動していてもよい。
　ユーザの生体情報を取得したら、制御部６は、ユーザの生体情報と基準生体情報とを照合して（ステップＳ３）、ユーザの生体情報と基準生体情報とが一致しているかを判断する（ステップＳ４）。具体的には、制御部６は、記憶部８から、予め記憶された基準となる生体情報である基準生体情報を読み出す。基準生体情報は、例えば所定機能の利用が許可されるユーザの生体情報（ここでは指紋や血管パターンの二次元情報）として、予め記憶されたものである。制御部６は、ユーザの生体情報と基準生体情報とを照合して、ユーザの生体情報が基準生体情報に一致するかを判断する。例えば、制御部６は、ユーザの生体情報と基準生体情報とをパターン照合して、特徴点の類似度が所定の度合い以上であれば、ユーザの生体情報が基準生体情報に一致すると判断し、類似度が所定の度合い未満であれば、ユーザの生体情報が基準生体情報に一致しないと判断してよい。なお、ユーザの生体情報と基準生体情報とは、周知の技術を用いて照合してよい。
　ユーザの生体情報と基準生体情報とが一致していると判断した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、制御部６は、認証可として、検出装置１００を制御して、実行要求がされた所定機能を実行する（ステップＳ５）。また、ユーザの生体情報と基準生体情報とが一致していないと判断した場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、制御部６は、認証不可として、所定機能を実行しない（ステップＳ６）。以上説明したステップＳ５、ステップＳ６により本処理は終了するが、例えば認証不可となってステップＳ６に進んだ場合でも、ステップＳ２に戻り、ユーザの近接があれば再度認証処理を続けてもよい。また、認証可となってステップＳ５を実行した後でも、ステップＳ２に戻り、所定時間毎に認証処理を続けてもよい。
　このように、本実施形態に係る検出装置１００は、ユーザが所定機能の実行を要求する操作をした際の生体情報に基づき認証を行い、認証可であれば、所定機能を実行する。すなわち、この検出装置１００は、所定機能の実行を要求する操作のみに基づき、認証動作と、所定機能の実行動作とを行う。従って、検出装置１００によると、認証のためだけの操作が不要となり、所定機能の実行要求の動作（例えばアプリケーションの起動動作）を行うだけで、認証と共に所定機能を実行することが可能となり、認証の手間を抑制することができる。
　また、検出装置１００は、以下の図１４Ｂに示すように、ユーザが入力部１を操作した場合に、認証処理を行って所定機能を実行することに加え、その入力部１に割り当てられた動作も実行してよい。図１４Ｂは、ユーザ認証のフローを説明するフローチャートである。
　図１４Ｂに示すように、検出装置１００は、センサ部１０が設けられた入力部１に近接する物体があるかを検出する（ステップＳ１０）。すなわち、検出装置１００は、センサ部１０が設けられた入力部１に、ユーザの指Ｆｇや手のひらが近接したかを検出する。例えば、検出装置１００は、センサ部１０を常時駆動しておき、入力部１で反射した光Ｌ２（図３参照）を検出して、センサ部１０によって、入力部１にユーザの指Ｆｇや手のひらが近接したかを検出する。例えば、検出装置１００は、制御部６（図４参照）が、センサ部１０が検出した光Ｌ２の情報を取得して、その光Ｌ２の情報に基づき、入力部１にユーザの指Ｆｇや手のひらが近接したかを判断してよい。この場合、制御部６は、例えば、光Ｌ２の強度、ここではセンサ部１０が出力する検出信号Ｖｄｅｔが所定の閾値以上である場合、入力部１にユーザの指Ｆｇや手のひらが近接したと判断し、光Ｌ２の強度が閾値未満である場合、入力部１にユーザの指Ｆｇや手のひらが近接していないと判断する。また、ユーザは、入力部１のセンサ部１０が設けられたキーを押すことで、検出装置１００に例えば文字入力を行う。制御部６は、ユーザがキーを押すことでユーザの近接を認識するものであってもよい。
　センサ部１０が設けられた入力部１に近接があると判断した場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、検出装置１００は、ユーザの生体情報を取得する（ステップＳ１２）。すなわち、近接が検出された入力部１に設けられたセンサ部１０は、ユーザがその入力部１を操作した際のユーザの生体情報を検出する。そして、制御部６は、そのセンサ部１０から、入力部１を操作した際のユーザの生体情報を取得する。ステップＳ１０においてセンサ部１０が設けられた入力部１に近接がないと判断された場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）、ステップＳ１０に戻り近接検出を続ける。
　ユーザの生体情報を取得したら、検出装置１００は、制御部６により、ユーザの生体情報と基準生体情報とを照合して（ステップＳ１４）、ユーザの生体情報と基準生体情報とが一致しているかを判断する（ステップＳ１６）。ユーザの生体情報と基準生体情報とが一致していると判断した場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、制御部６は、検出装置１００を制御して、予め定めた所定機能を実行する（ステップＳ１８）。ここでの所定機能は、予め設定された機能であってよい。すなわち、所定機能は、ユーザが入力部１を操作した場合に実行する機能として、検出装置１００に予め設定されていてもよい。ただし、所定機能は、ユーザが操作によって実行を要求した機能であってもよい。
　さらに、制御部６は、ユーザの生体情報と基準生体情報とが一致していると判断した場合、言い換えれば所定機能を実行すると判断した場合、所定機能の実行に加え、近接が検出された入力部１に割り当てられた動作を実行する（ステップＳ２０）。言い換えれば、近接が検出された入力部１に割り当てられた動作とは、ステップＳ１８で実行した所定機能（例えば起動したプログラム）において、センサ部１０が生体情報を検出した際にユーザが操作した入力部１に対して、割り当てられた動作である。例えば、所定機能がプログラムの起動であり、入力部１としてエンターキーが操作された場合、検出装置１００は、起動したプログラムにおいて、近接が検出されたエンターキーに割り当てられた動作として、エンターキーへの入力に対応する処理を実行する。このように、検出装置１００は、センサ部１０が設けられた入力部１をユーザが操作した場合、その入力部１へのユーザの近接を検出して、その入力部１に設けられたセンサ部１０によりユーザの生体情報を検出して、制御部６によりユーザの生体情報と基準生体情報との照合を行う。検出装置１００は、ユーザの生体情報と基準生体情報との照合とが一致した場合、所定機能の実行に加え、その入力部１への入力を受け付け、その入力部１に割り当てられた動作も実行する。
　また、ユーザの生体情報と基準生体情報とが一致していないと判断した場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、制御部６は、所定機能を実行せず、かつ、近接が検出された入力部１に割り当てられた動作を実行しない（ステップＳ２２）。すなわち、制御部６は、所定機能を実行しないと判断した場合に、近接が検出された入力部１に割り当てられた動作を実行しない。
　以上説明したように、第１実施形態に係る検出装置１００は、ユーザの操作を受け付ける入力部１と、入力部１に設けられて、ユーザが入力部１を操作した際にユーザの生体情報を検出するセンサ部１０とを有する。この検出装置１００は、センサ部１０が、ユーザが入力部１を操作した際に、ユーザの生体情報を検出する。従って、この検出装置１００によると、検出装置１００を動作させるための操作（例えば所定機能の実行要求操作）をユーザが行うだけで、生体情報による認証を行うことができる。そのため、この検出装置１００によると、ユーザによるパスワード入力や、指紋認証画面におけるユーザ操作など、認証のためだけの操作が不要になり、認証の手間を抑制することができる。
　また、検出装置１００は、センサ部１０が検出したユーザの生体情報に基づき、所定機能を実行するかを判断する制御部６を有する。制御部６は、ユーザによって所定機能の実行を要求する操作が入力部１に入力された場合に、所定機能の実行を要求する操作がされた際のユーザの生体情報をセンサ部１０から取得し、取得したユーザの生体情報に基づき、所定機能を実行するかを判断する。この検出装置１００は、制御部６を有するため、認証を適切に行うことができる。さらに言えば、検出装置１００によると、認証のためだけのユーザの操作が不要となり、所定機能の実行要求の動作を行うだけで、認証と共に所定機能を実行することが可能となり、認証の手間を抑制することができる。なお、検出装置１００は、制御部６を備えなくてもよい。この場合、例えば、検出装置１００は、センサ部１０が検出したユーザの生体情報を、制御部６を備えた別の装置（外部サーバなど）に送信し、この別の装置が、制御部６により認証を行い、認証の結果を検出装置１００に送信してよい。
　また、制御部６は、所定機能を実行しないと判断した場合、すなわちユーザの生体情報と基準生体情報とが一致しないと判断した場合に、生体情報を検出した際にユーザが操作した入力部１に割り当てられた動作を実行しない。また、制御部６は、所定機能を実行すると判断した場合に、生体情報を検出した際にユーザが操作した入力部１に割り当てられた動作を実行する．この検出装置１００は、認証可の場合に、所定機能を実行すると共に、その所定機能において入力部１に割り当てられた動作を実行する。すなわち、この検出装置１００は、ユーザの入力部１への操作により、認証を行って所定機能を実行するだけでなく、所定機能における動作も行うため、認証のためだけの操作が不要になり、認証の手間を抑制することができる。
　また、第１実施形態においては、センサ部１０として、ユーザの指紋を検出する第１センサ部１０Ａと、ユーザの血管パターンを検出する第２センサ部１０Ｂと、を有する。このように第１センサ部１０Ａと第２センサ部１０Ｂとを備えることで、複数種類の生体情報から認証を行う事が可能となり、認証の精度を高くすることができる。例えば、検出装置１００は、第１センサ部１０Ａが取得したユーザの生体情報（指紋）が基準生体情報（基準生体情報における指紋）と一致し、かつ、第２センサ部１０Ｂが取得したユーザの生体情報（血管パターン）が基準生体情報（基準生体情報における血管パターン）と一致した場合に、認証可として、所定機能を実行してもよい。また、検出装置１００は、第１センサ部１０Ａが取得したユーザの生体情報と第２センサ部１０Ｂが取得したユーザの生体情報とのうちの、いずれか一方を取得して、その取得した一方の生体情報が基準生体情報と一致した場合に、認証可として、所定機能を実行してもよい。検出装置１００は、その後に、第１センサ部１０Ａが取得したユーザの生体情報と第２センサ部１０Ｂが取得したユーザの生体情報とのうちの、他方を取得して、その他方の生体情報が基準生体情報と一致しない場合、所定機能の実行を中断してもよい。
　また、第１センサ部１０Ａは、アモルファスシリコンを含む半導体（第１半導体層３１）を備え、第２センサ部１０Ｂは、ポリシリコンを含む半導体（第２半導体層５１）を備える。従って、この検出装置１００は、ユーザの指紋と血管パターンとを好適に検出できる。
　なお、図２の例では、キーボード２のボタン２Ａに第１センサ部１０Ａを設け、手のひらが近接する領域２Ｄに第２センサ部１０Ｂを設けていた。これにより、ユーザが指Ｆｇで操作するボタン２Ａの第１センサ部１０Ａにより指紋を好適に検出し、手のひらが近接する領域２Ｄに第２センサ部１０Ｂにより血管パターンを好適に検出できる。ただし、第１センサ部１０Ａ及び第２センサ部１０Ｂの位置は、これに限られない。図１５は、キーボードの他の例を示す図である。図１５の例では、ボタン２Ａ１に第１センサ部１０Ａを設け、ボタン２Ａ２に第２センサ部１０Ｂを設けている。さらに言えば、第１センサ部１０Ａが設けられるボタン２Ａ１よりもユーザから遠い側、すなわち方向Ｙ側のボタン２Ａ２に、第２センサ部１０Ｂを設けている。図１５の例では、ＦとＪとを入力するボタン２Ａを、第１センサ部１０Ａを設けるボタン２Ａ１とし、ＲとＵとを入力するボタン２Ａを、第２センサ部１０Ｂを設けるボタン２Ａ２としているが、それに限られない。なお、図１５においては、第１センサ部１０Ａは、血管パターンを検出せずに指紋を検出するセンサであることが好ましいが、血管パターンと指紋との両方を検出するセンサであってよい。
　このように、検出装置１００は、ユーザに近い側のボタン２Ａ１に第１センサ部１０Ａを設け、ボタン２Ａ１よりもユーザから遠い側のボタン２Ａ２に第２センサ部１０Ｂを設けてもよい。ここで、血管パターンを検出する場合は、指紋を検出する場合よりも、指Ｆｇの接触面積を広くとることが好ましい。ボタン２Ａ２は、ボタン２Ａ１より遠い側にあるため、ユーザがボタン２Ａ２を操作する際には、指先でなく指の腹をボタン２Ａ２に接触させる傾向があり、ボタン２Ａ２と指Ｆｇとの接触面積が広くなる。従って、このように第１センサ部１０Ａと第２センサ部１０Ｂとを配置することで、血管パターンと指紋とを好適に検出できる。なお、ボタン２Ａ１とボタン２Ａ２のそれぞれに第１センサ部１０Ａと第２センサ部１０Ｂとを設け、ユーザの入力部１の使用パターンやユーザの手の大きさ等に応じて適宜それらを使い分けることも可能である。また、押されたボタンで指紋や血管パターンを検出するのではなく、押されたボタンに隣接するボタンに設けられたセンサ部１０を用いて、指紋や血管パターンを検出するものであってもよい。具体的には、Ｒ、Ｕのボタン２Ａ２よりも更にユーザより離れた「５」「７」のボタン２Ａ３が押された際に、Ｒ、Ｕ、Ｆ、Ｊに設けられたセンサ部を駆動することで指紋或いは血管パターンを検出するものであってもよい。以上は一例であり、入力部１の大きさ、入力部１のキーの配列、ユーザによるキーの使用頻度等に応じてセンサ部を設けるキーを適宜変更可能である。また、テンキーの使用頻度が高い場合はテンキーに設けることも可能である。本実施形態では、ユーザからの距離の相違によって検出する生体情報の種類、検出する生体情報位置を異ならせることを特徴とする。
　また、検出装置１００は、キーボード２にセンサ部１０を設けることに限られず、他の入力部１、例えばマウス４にセンサ部１０を設けてもよい。また、検出装置１００は、キーボード２とマウス４との両方にセンサ部１０を設けてもよい。すなわち、検出装置１００は、入力部１としてのキーボード２及びマウス４の少なくとも一方に、センサ部１０を設けてよい。
　図１６は、マウスにセンサ部を設ける例を示す図である。図１６に示すように、マウス４は、筐体部４Ａと、ボタン４Ｂとを有する。筐体部４Ａは、マウス４の本体であり、内部に各種機器を備えている。ボタン４Ｂは、筐体部４Ａの先端部分に設けられており、ユーザのクリック操作を受け付ける。また、ユーザは、筐体部４Ａを把持して動かすことで、表示部５に表示させるカーソルを動かすことができる。
　図１６の例では、このようなマウス４に、センサ部１０が設けられる。より詳しくは、ボタン４Ｂに、第１センサ部１０Ａが設けられ、筐体部４Ａの表面４Ａａに、第２センサ部１０Ｂが設けられる。筐体部４Ａの表面４Ａａは、ボタン４Ｂよりもマウス４の後端側に設けられる。従って、ユーザがマウス４を操作する場合、手のひらが筐体部４Ａの表面４Ａａに近接し、ユーザの指Ｆｇがボタン４Ｂに近接する。このように、ユーザが押圧するボタン４Ｂに第１センサ部１０Ａを設け、ユーザの手のひらに近接する筐体部４Ａに第２センサ部１０Ｂを設けることで、血管パターンと指紋とを好適に検出できる。
　また、マウス４が光学マウスである場合、センサ部１０の光源部とマウス４の光源部とを共通化することができる。図１７及び図１８は、マウスとセンサ部との光源の配置の例を示す模式図である。図１７は、マウス４が光源部を有しセンサ部１０が光源部を有さない場合の例である。図１７の例では、マウス４は、筐体部４Ａの内部に、光源部４Ｃと受光部４Ｄとを備える。図１７の例では、センサ部１０用の光源部１１０が設けられていない。マウス４は、筐体部４Ａの底面４Ａｂが接触面Ｇに接触しており、底面４Ａｂには、光源部４Ｃからの光Ｌ０を接触面Ｇに照射するための開口４Ａｃが設けられている。光源部４Ｃから照射された光Ｌ０は、開口４Ａｃを通って接触面Ｇで反射して、光Ｌ１として、受光部４Ｄに照射される。受光部４Ｄに照射された光Ｌ１により、マウス４の移動量及び移動方向が検出される。また、光Ｌ１は、センサ部１０にも照射され、センサ部１０は、この光Ｌ１により、生体情報を検出できる。
　図１８は、マウス４が光源部を有さずセンサ部１０が光源部１１０を有する場合の例である。図１８の例では、マウス４は、筐体部４Ａの内部に、受光部４Ｄを備える。光源部１１０から照射された光Ｌ１は、センサ部１０に照射され、センサ部１０は、この光Ｌ１により生体情報を検出する。また、図１８の例では、光源部１１０は、光Ｌ１が接触面Ｇにも向けて照射されるよう構成される。従って、光源部１１０からの光Ｌ１は、接触面Ｇで反射して、光Ｌ３として、受光部４Ｄに照射される。受光部４Ｄに照射された光Ｌ３により、マウス４の移動量及び移動方向が検出される。以上示した実施形態において、パソコン等の端末でユーザの認証を行う場合、ユーザがキーボードで文字を入力する等の作業を行いながらユーザの認証を行うことが可能となる。そのため、認証のための別段の操作を行わなくてもよい。また、ユーザがキーボードを操作している期間に亘って、或いは所定の間隔毎にユーザの認証が可能となる。また、同一の検出装置１００（端末）を複数のユーザが共有する場合、ユーザが変更するたびに認証が必要となるが、本実施形態では、ユーザによる何かしらの入力やマウスの操作と同時に、ユーザの変更を検出装置１００が認識することとなり、ユーザの利便性が向上する。
　（第２実施形態）
　次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る検出装置１００ａは、金融取引を行う装置である点で、第１実施形態とは異なる。第２実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
　図１９は、第２実施形態に係る検出装置の模式図である。図１９に示すように、検出装置１００ａは、現金の出入金を行う事が可能な装置であり、例えば、金融機関などに設置される現金自動預払機（ＡＴＭ；Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｔｅｌｌｅｒ　Ｍａｃｈｉｎｅ）や、コンビニエンスストア等に設置される現金を取り扱う複合機などである。検出装置１００ａは、入力部１ａとしてのキーボード２ａと、表示部５ａと、カード投入部２００と、紙幣処理部２０２とを有する。また、図示は省略するが、検出装置１００ａは、第１実施形態の検出装置１００と同様に、生体情報を検出するための各種回路（検出制御部１１や検出部４０など）を有する。カード投入部２００は、キャッシュカード等のカードを用いる取引において、カードの挿入と排出とを行うよう構成される。また、カード投入部２００は、取引終了時に発行するレシートを排出する。紙幣処理部２０２は、入金及び出金取引の際に、紙幣の受け渡しを行う。
　また、検出装置１００ａは、ネットワーク２１０を介して、外部機器であるサーバ２２０に接続されており、サーバ２２０と情報の送受信を行う。サーバ２２０は、第１実施形態の制御部６と同様の機能を実行する制御部６ａと、記憶部８ａと、を有している。
　図２０は、第２実施形態に係るキーボードの一例を示す図である。キーボード２ａは、複数のボタン２Ａａを有しており、ボタン２Ａａに、センサ部１０が設けられている。ここでのセンサ部１０は、第１センサ部１０Ａであることが好ましいが、第２センサ部１０Ｂであってもよい。
　ユーザがボタン２Ａａを操作すると、センサ部１０がユーザの生体情報を検出する。センサ部１０が検出したユーザの生体情報は、ネットワーク２１０を介してサーバ２２０に送信され、サーバ２２０の制御部６ａは、第１実施形態の制御部６と同様に、記憶部８ａから基準生体情報を読み出し、基準生体情報とユーザの生体情報とを照合することで、認証を行う。基準生体情報とユーザの生体情報とが一致した場合、サーバ２２０の制御部６ａは、ネットワーク２１０を介してその旨の情報を検出装置１００ａに伝達する。検出装置１００ａは、所定機能（例えば入金や出金の手続き）を開始する。また、検出装置１００ａは、所定機能を開始しつつ、操作されたボタン２Ａａに割り当てられた動作（例えば数値入力）を実行する。
　このように、検出装置１００ａは、金融取引を行う装置、入退室を制御する装置等であって、キーボード等のユーザーインターフェースを有し、ユーザの生体認証を行うことで所定の処理を行うシステムに適用することで、認証のためだけの操作が不要になり、認証の手間を抑制することができる。
　（第３実施形態）
　次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態に係る検出装置１００ｂは、センサ部１０が設けられている位置が第１実施形態とは異なり、また、表示部と入力部が一体となったタッチパネル型のコンピュータ、いわゆるタブレット型の端末である点で、第１実施形態とは異なる。第３実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
　図２１から図２４は、第３実施形態に係る検出装置の模式図である。図２１に示すように、第３実施形態に係る検出装置１００ｂは、入力部１ｂと表示部５ｂとが積層されて一体として構成されたタッチパネルが、筐体部２３０の表面２３０Ａに設けられている、タブレット型のコンピュータである。また、図示は省略するが、検出装置１００ｂは、第１実施形態の検出装置１００と同様に、生体情報を検出するための各種回路（検出制御部１１や検出部４０など）を有する。なお、ここでは、検出装置１００ｂは、矩形であり、長辺に沿った方向を方向Ｘとし、短辺に沿った方向を方向Ｙとし、表面２３０Ａに直交する方向を方向Ｚとする。
　図２２及び図２３に示すように、第３実施形態においては、センサ部１０は、筐体部２３０の裏面２３０Ｂに設けられている。裏面２３０Ｂは、タッチパネルが設けられる表面２３０Ａの反対側の面である。すなわち、センサ部１０は、入力部１ｂと表示部５ｂとが設けられていない領域に設けられる。センサ部１０は、例えば図２２に示すように、裏面２３０Ｂの方向Ｙにおける一方の端部側と他方の端部側に設けられてよい。また、センサ部１０は、裏面２３０Ｂの方向Ｙにおける一方の端部側と他方の端部側のそれぞれにおいて、方向Ｘに沿って複数設けられてよい。そして、方向Ｘに沿って並ぶセンサ部１０のうちの一方を第１センサ部１０Ａとし、他方を第２センサ部１０Ｂとしてもよい。このように設けることで、ユーザが検出装置１００ｂを把持した際に触れる位置にセンサ部１０が設けられることとなり、ユーザの生体情報を好適に検出できる。ただし、センサ部１０が設けられる位置は図２２の例に限られず、例えば図２３のように、裏面２３０Ｂの任意の位置に設けられてもよい。また、センサ部１０は、裏面２３０Ｂに限られず、検出装置１００ｂの側面や、表面２３０Ａにおいて入力部１ｂと表示部５ｂとが設けられない額縁領域に設けられてもよい。タブレット型端末は、商品管理業務等の場面において、複数の端末を複数のユーザが共有する場合がある。本実施形態によると、ユーザと端末との関連を常時把握することが可能となり、表示する画面を端末ごとに効率的に切り替えることが可能となる。また、ユーザが常時使用する端末では、手での保持性を高めるため、端末筐体の側面から裏面にかけて指の形状に合わせた支持部材を設ける場合がある。この場合、センサ部１０を支持部材の指が接触する部分に設けることで、ユーザがセンサ部１０を意識することなく認証が可能となる。また、図２４に示すように、タブレット端末である検出装置１００ｂに接続されたペン入力手段２４０の表面に、センサ部１０を設けることも可能である。この場合、第１センサ部１０Ａを、第２センサ部１０Ｂよりも、ペン入力手段２４０の先端側に配置することが好ましい。ペン入力手段２４０の先端とは、ペン入力手段２４０で画面をタッチする部分である。
　また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
　１　入力部
　２　キーボード
　２Ａ　ボタン
　４　マウス
　６　制御部
　１０　センサ部
　１０Ａ　第１センサ部
　１０Ｂ　第２センサ部
　１００　検出装置
　ＰＤ１　第１フォトダイオード
　ＰＤ２　第２フォトダイオード

Claims (10)

  1. 　ユーザの操作を受け付ける入力部と、
    　前記入力部に設けられて、前記ユーザが前記入力部を操作した際に前記ユーザの生体情報を検出するセンサ部と、
    　を有する、
    　検出装置。
  2. 　取得した前記ユーザの生体情報に基づき、所定機能を実行するかを判断する制御部をさらに有する、請求項１に記載の検出装置。
  3. 　前記制御部は、前記ユーザによって前記所定機能の実行を要求する操作が前記入力部に入力された場合に、前記所定機能の実行を要求する操作がされた際の前記ユーザの生体情報を、前記センサ部から取得し、取得した前記ユーザの生体情報に基づき、前記所定機能を実行するかを判断する、請求項２に記載の検出装置。
  4. 　前記制御部は、
    　前記所定機能を実行しないと判断した場合に、前記生体情報を検出した際に前記ユーザが操作した前記入力部に割り当てられた動作を実行せず、
    　前記所定機能を実行すると判断した場合に、前記生体情報を検出した際に前記ユーザが操作した前記入力部に割り当てられた動作を実行する、
    　請求項２に記載の検出装置。
  5. 　前記センサ部は、前記入力部としてのキーボード及びマウスの少なくとも一方に設けられる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検出装置。
  6. 　前記センサ部として、前記ユーザの指紋を検出する第１センサ部と、前記ユーザの血管パターンを検出する第２センサ部と、を有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検出装置。
  7. 　前記第１センサ部は、アモルファスシリコンを含む半導体を備え、前記第２センサ部は、ポリシリコンを含む半導体を備える、請求項６に記載の検出装置。
  8. 　前記第１センサ部は、前記入力部としてのキーボードにおいて、前記ユーザに近い側に設けられ、前記第２センサ部は、前記キーボードにおいて、前記第１センサ部よりも前記ユーザから遠い側に設けられる、請求項６又は請求項７に記載の検出装置。
  9. 　前記第１センサ部は、前記入力部としてのマウスにおいて、前記ユーザが押圧するボタンに設けられ、前記第２センサ部は、前記マウスにおいて、前記ユーザの手のひらに近接する筐体部に設けられる、請求項６又は請求項７に記載の検出装置。
  10. 　ユーザの操作を受け付ける入力部と、前記入力部に設けられて、前記ユーザが前記入力部を操作した際に前記ユーザの生体情報を検出するセンサ部と、を有する検出装置を用いた前記ユーザの認証方法であって、
    　前記センサ部が検出した前記ユーザの生体情報に基づき、予め定めた機能を実行するかを判断する、
    　認証方法。
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