WO2025205306A1 - 検出装置 - Google Patents

検出装置

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WO2025205306A1
WO2025205306A1 PCT/JP2025/010649 JP2025010649W WO2025205306A1 WO 2025205306 A1 WO2025205306 A1 WO 2025205306A1 JP 2025010649 W JP2025010649 W JP 2025010649W WO 2025205306 A1 WO2025205306 A1 WO 2025205306A1
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WO
WIPO (PCT)
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light
light source
sensor
substrate
external connection
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Pending
Application number
PCT/JP2025/010649
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English (en)
French (fr)
Inventor
博文 加藤
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Japan Display Inc
Original Assignee
Japan Display Inc
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Publication date
Application filed by Japan Display Inc filed Critical Japan Display Inc
Publication of WO2025205306A1 publication Critical patent/WO2025205306A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow

Definitions

  • the present invention relates to a detection device.
  • the sensor output from the multiple photodiodes may fluctuate depending on the distance between the multiple photodiodes and the light source, the state of the object to be detected, such as a finger, and other factors. This may result in a decrease in the accuracy of detecting the object to be detected.
  • a detection device includes a sensor substrate, an optical sensor including a plurality of light detection elements arranged in a plane on the sensor substrate, a light source substrate, and a light source including a plurality of light-emitting elements arranged in a plane on the light source substrate and arranged opposite the optical sensor, wherein the sensor substrate and the light source substrate are each flexible substrates, and the sensor substrate and the light source substrate are connected in a bag-like shape with an opening along one side.
  • FIG. 8 is a timing chart showing an example of the operation of the detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of the operation of the detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of a method for generating sensor correction data.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining step ST11 in FIG.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a method of generating the sensor correction data in FIG.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining an example of a method for detecting a finger region in FIG.
  • FIG. 14 is a development view showing an example of development of the sensor substrate and the light source substrate of the detection device according to the first modified example.
  • FIG. 15 is a development view showing an example of the sensor substrate and the light source substrate of the detection device according to the second embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the detection device according to the second embodiment.
  • FIG. 17 is a plan view showing an example of the configuration of a scanning circuit, external connection terminals, and wiring of a detection device according to the second embodiment.
  • FIG. 18 is a plan view showing an example of the configuration of a scanning circuit, external connection terminals, and wiring of a detection device according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is a circuit diagram showing a light source according to the third embodiment.
  • FIG. 20 is a timing chart showing an example of the operation of the detection device according to the third embodiment.
  • the term "on top” is used, unless otherwise specified, to include both a case in which another structure is placed directly above a structure so as to be in contact with the structure, and a case in which another structure is placed above a structure via yet another structure.
  • the detection device 1 is a bag-like device that has an opening OP on one side and can be attached to and detached from the human body.
  • the detection device 1 is worn, for example, on a finger Fg of the human body. Fingers Fg include the thumb, index finger, middle finger, ring finger, little finger, etc.
  • the detection device 1 can detect biometric information about a living body from the finger Fg on which it is worn.
  • the finger Fg is an example of a measurement target.
  • the detection device 1 has an optical sensor 10 and a light source 20 facing the optical sensor 10.
  • the detection device 1 is generally rectangular, having a first side S1, a second side S2 opposite the first side S1, and a third side S3 and a fourth side S4 between the first side S1 and the second side S2.
  • An opening OP is formed between the optical sensor 10 and the light source 20 along the first side S1.
  • the optical sensor 10 and the light source 20 are also formed into a bag shape by bonding together the edges along the second side S2, third side S3, and fourth side S4.
  • the optical sensor 10 includes a sensor substrate 11, a plurality of light detection elements 12 arranged in a planar manner on the sensor substrate 11, and a sealing film 13.
  • the light source 20 includes a light source substrate 21, a plurality of light-emitting elements 22 arranged in a planar manner on the light source substrate 21, and a protective film 23.
  • the light source 20 is arranged corresponding to the optical sensor 10.
  • the optical sensor 10 is a planar optical sensor
  • the light source 20 is a planar light source.
  • the sensor substrate 11 and the light source substrate 21 are arranged opposite each other.
  • a plurality of light detection elements 12 are provided on the surface of the sensor substrate 11 facing the light source substrate 21.
  • a plurality of light emitting elements 22 are provided on the surface of the light source substrate 21 facing the sensor substrate 11.
  • the sensor substrate 11 and the light source substrate 21 are each flexible substrates formed from a sheet-like resin material.
  • the sensor substrate 11 and the light source substrate 21 are configured to be deformable according to the shape of the object to be detected, such as a finger Fg.
  • Each photodetector element 12 outputs an electrical signal corresponding to the light irradiated onto it. More specifically, the photodetector element 12 is a photodiode, and is composed of, for example, a PIN (Positive Intrinsic Negative) photodiode or an OPD (Organic Photodiode) using an organic semiconductor.
  • a PIN Positive Intrinsic Negative
  • OPD Organic Photodiode
  • the multiple light-emitting elements 22 are arranged opposite the multiple light-detecting elements 12.
  • the multiple light-emitting elements 22 may be, for example, inorganic light-emitting diodes (LEDs) or organic light-emitting diodes (OLEDs).
  • the multiple light-emitting elements 22 emit light of a predetermined wavelength.
  • the multiple light-emitting elements 22 have multiple first light-emitting elements 22IR and multiple second light-emitting elements 22R (see Figure 3) that can emit near-infrared light and red light.
  • the protective film 23 covers the multiple light-emitting elements 22 and is provided on the surface of the light source substrate 21 facing the sensor substrate 11.
  • the protective film 23 is made of an inorganic film similar to the sealing film 13, or a resin film.
  • the protective film 23 may be a single layer or a laminated film.
  • the detection device 1 detects information about the living body inside the finger Fg, etc.
  • Information about the living body includes, for example, the pulse wave, pulse rate, and blood vessel image of the finger or palm.
  • the detection device 1 may be configured as a vein detection device that detects blood vessel patterns such as veins.
  • the first direction Dx is a direction in a plane parallel to the sensor board 11 and the light source board 21 when the sensor board 11 and the light source board 21 are unfolded.
  • the second direction Dy is a direction in a plane parallel to the sensor board 11 and the light source board 21, and is a direction perpendicular to the first direction Dx.
  • the second direction Dy may intersect the first direction Dx without being perpendicular to it.
  • the third direction Dz is a direction perpendicular to the first direction Dx and the second direction Dy.
  • the third direction Dz is a normal direction to the sensor board 11 or the light source board 21.
  • plane view refers to the positional relationship when viewed from a direction perpendicular to the sensor board 11 or the light source board 21.
  • an adhesive layer 14 is provided in the areas along the second side S2a, third side S3a, and fourth side S4a of the sensor substrate 11.
  • the adhesive layer 14 is not provided in the area along the first side S1a of the sensor substrate 11.
  • an adhesive layer 24 is provided in the areas along the second side S2b, third side S3b, and fourth side S4b of the light source substrate 21.
  • the adhesive layer 24 is not provided in the area along the first side S1b of the light source substrate 21.
  • Adhesive layers 14, 24 bond the areas along the second side S2a, third side S3a, and fourth side S4a of the sensor substrate 11 to the areas along the second side S2b, third side S3b, and fourth side S4b of the light source substrate 21. Furthermore, the area along the first side S1a of the sensor substrate 11 is not bonded to the area along the first side S1b of the light source substrate 21, forming an opening OP.
  • multiple light detection elements 12 are arranged in a matrix on the sensor substrate 11. That is, the multiple light detection elements 12 are arranged side by side on the sensor substrate 11 in the first direction Dx and the second direction Dy.
  • the number of the light-emitting elements 22 is greater than the number of the light-detecting elements 12.
  • the arrangement pitch of the light-emitting elements 22 is smaller than the arrangement pitch of the light-detecting elements 12.
  • four light-emitting elements 22 two first light-emitting elements 22IR and two second light-emitting elements 22R are provided corresponding to one light-detecting element 12.
  • the relative positioning of the multiple light-detecting elements 12 and the multiple light-emitting elements 22 prevents the near-infrared light from the first light-emitting element 22IR or the near-infrared light from the second light-emitting element 22R from being unevenly irradiated onto a specific light-detecting element 12.
  • a third external connection terminal 15 is provided on the sensor substrate 11, and a second external connection terminal 25 is provided on the light source substrate 21.
  • the third external connection terminal 15 and the second external connection terminal 25 are arranged overlapping each other and are electrically connected.
  • the multiple light-emitting elements 22 provided on the light source substrate 21 are electrically connected to the external wiring substrate 30 through the third external connection terminal 15 and the second external connection terminal 25.
  • the number, arrangement pitch, etc. of the multiple photodetector elements 12 and multiple light-emitting elements 22 shown in Figure 3 are merely examples and are not limited to these.
  • the multiple photodetector elements 12 are arranged in four rows and four columns, but this is not limited to this and may be three rows and three columns or less, or five rows and five columns or more.
  • the number of multiple photodetector elements 12 arranged along the first direction Dx may be different from the number arranged along the second direction Dy.
  • FIG. 4 is a plan view showing an example configuration of the scanning circuit, external connection terminals, and wiring of the detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an example configuration of the control circuit.
  • the detection device 1 further includes a sensor scanning circuit 16, a light source scanning circuit 26, a first external connection terminal T1, a third external connection terminal 15, a second external connection terminal 25, wiring L1, L2, L3, L11, L12, L13, L14, and L15, a wiring board 30, and a control circuit 50.
  • the first external connection terminal T1 and the third external connection terminal 15 are provided in an area along the second side S2a of the sensor substrate 11.
  • the external wiring substrate 30 is connected to the first external connection terminal T1.
  • the sensor scanning circuit 16 includes two sensor scanning circuits 16A and 16B.
  • the sensor scanning circuit 16A is provided in an area along the third side S3a that intersects with the second side S2a of the sensor substrate 11.
  • the sensor scanning circuit 16B is provided in an area along the fourth side S4a that intersects with the second side S2a of the sensor substrate 11.
  • the sensor scanning circuits 16A and 16B are provided in an area along a side of the sensor substrate 11 different from the side on which the first external connection terminal T1 and the third external connection terminal 15 are provided.
  • the multiple light detection elements 12 are arranged between the sensor scanning circuit 16A and the sensor scanning circuit 16B.
  • the sensor scanning circuit 16A For example, of the multiple light detection elements 12, half of the light detection elements 12 located on one side in the second direction Dy (the third side S3a side) are connected to the sensor scanning circuit 16A through multiple sensor scanning lines GL. Furthermore, of the multiple light detection elements 12, half of the light detection elements 12 located on the other side in the second direction Dy (the fourth side S4a side) are connected to the sensor scanning circuit 16B through multiple sensor scanning lines GL.
  • the sensor scanning circuits 16A, 16B and the multiple light detection elements 12 may be connected in any manner.
  • the second external connection terminal 25 is provided in an area along the second side S2b of the light source substrate 21.
  • a plurality of light source scanning lines GUL are connected to each of the light source scanning circuits 26A and 26B.
  • the plurality of light source scanning lines GUL extend in the second direction Dy and are connected to a plurality of light emitting elements 22 arranged in the second direction Dy.
  • the plurality of light source scanning lines GUL are connected to the gates of light source control transistors TrU (see Figure 7) corresponding to the plurality of light emitting elements 22.
  • the multiple light-emitting elements 22 half of the light-emitting elements 22 located on one side in the second direction Dy (the third side S3b side) are connected to the light source scanning circuit 26A via multiple light source scanning lines GUL. Furthermore, of the multiple light detection elements 12, half of the light-emitting elements 22 located on the other side in the second direction Dy (the fourth side S4b side) are connected to the light source scanning circuit 26B via multiple light source scanning lines GUL.
  • the second external connection terminals 25 provided on the light source substrate 21 include second external connection terminals 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, and 25f.
  • the third external connection terminals 15 provided on the sensor substrate 11 include third external connection terminals 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, and 15f.
  • the third external connection terminals 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, and 15f are electrically connected to the second external connection terminals 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, and 25f, respectively.
  • the light source scanning circuit 26A is electrically connected to the third external connection terminal 15c on the sensor substrate 11 side via wiring L11 and the second external connection terminal 25c. The light source scanning circuit 26A is then electrically connected to the wiring substrate 30 via the third external connection terminal 15c and the first external connection terminal T1.
  • the light source scanning circuit 26B is electrically connected to the third external connection terminal 15d on the sensor substrate 11 side via wiring L14 and the second external connection terminal 25d. The light source scanning circuit 26B is then electrically connected to the wiring substrate 30 via the third external connection terminal 15c and the first external connection terminal T1.
  • the multiple light-emitting elements 22 arranged on the light source substrate 21 are electrically connected to the outside through the second external connection terminal 25. More specifically, of the multiple light-emitting elements 22, the first light-emitting element 22IR is electrically connected to the third external connection terminal 15a on the sensor substrate 11 side through wiring L12 and the second external connection terminal 25a. The first light-emitting element 22IR is then electrically connected to the wiring substrate 30 through the third external connection terminal 15a and the first external connection terminal T1.
  • the control circuit 50 supplies various control signals to the optical sensor 10 via the wiring board 30, and controls the detection of the multiple light detection elements 12 of the optical sensor 10.
  • the control circuit 50 also supplies various control signals to the light source 20 via the wiring board 30, and controls the lighting of the multiple light-emitting elements 22 of the light source 20.
  • control circuit 50 includes a detection circuit 48, a sensor control circuit 51, a light source control circuit 52, a correction data generation circuit 53, and a memory circuit 54.
  • the detection circuit 48 is, for example, an analog front-end circuit (AFE).
  • AFE analog front-end circuit
  • the detection circuit 48 is electrically connected to the photodetection element 12 of the optical sensor 10, receives the detection signal from the photodetection element 12, and performs predetermined signal processing. Details of the detection circuit 48 will be described later with reference to Figure 6.
  • the light source control circuit 52 outputs various control signals to the light source scanning circuit 26 of the light source 20 to control the lighting of the multiple light-emitting elements 22.
  • the light source control circuit 52 also supplies drive current to the multiple light-emitting elements 22.
  • the correction data generation circuit 53 generates correction data for calibrating the multiple light detection elements 12. In other words, the correction data generation circuit 53 generates correction data so that the multiple light detection elements 12 have a constant sensor output when light is irradiated from the multiple light emitting elements 22 of the light source 20. The generation of correction data will be described later with reference to Figures 10 to 12.
  • the memory circuit 54 stores various information, such as the sensor outputs of the multiple light detection elements 12 output from the detection circuit 48 and correction data.
  • control circuit 50 shown in FIG. 5 is merely an example and can be modified as appropriate.
  • the various circuits shown in FIG. 5 may each be provided as separate circuits.
  • the control circuit 50 may also include other circuits necessary to achieve detection by the optical sensor 10 and lighting of the light source 20.
  • Figure 6 is a circuit diagram showing multiple sensor pixels of the optical sensor. Note that Figure 6 also shows the circuit configuration of the detection circuit 48.
  • a sensor pixel PX is an area surrounded by the sensor scanning lines GL and the sensor signal lines SL.
  • the drive transistor Tr is provided corresponding to the photodetector element 12.
  • the drive transistor Tr is composed of a thin-film transistor, and in this example, is composed of an n-channel MOS (Metal Oxide Semiconductor) type TFT (Thin Film Transistor).
  • MOS Metal Oxide Semiconductor
  • TFT Thin Film Transistor
  • a sensor power supply signal VDDSNS is supplied from the control circuit 50 to the anode of the light detection element 12. Furthermore, a reference potential COM, which serves as the initial potential of the sensor signal line SL and the capacitance element Ca, is supplied from the control circuit 50 via the reset transistor TrR to the sensor signal line SL and the capacitance element Ca.
  • the switch SSW of the detection circuit 48 is turned on, connecting the detection circuit 48 to the sensor signal line SL.
  • the detection signal amplifier circuit 42 of the detection circuit 48 converts the current or charge supplied from the sensor signal line SL into a voltage corresponding to the current or charge.
  • a reference potential (Vref) having a fixed potential is input to the non-inverting input terminal (+) of the detection signal amplifier circuit 42, and the sensor signal line SL is connected to the inverting input terminal (-).
  • a signal equal to the reference potential COM is input as the reference potential (Vref).
  • the A/D conversion circuit 43 converts the analog signal output from the detection signal amplifier circuit 42 into a digital signal and outputs it as sensor output data.
  • the detection signal amplifier circuit 42 also has a capacitance element Cb and a reset switch RSW. During the reset period, the reset switch RSW is turned on, resetting the charge in the capacitance element Cb.
  • the drive transistor Tr is not limited to an n-type TFT, and may be configured as a p-type TFT.
  • the pixel circuit of the sensor pixel PX shown in FIG. 3 is merely an example, and the sensor pixel PX may be provided with multiple transistors corresponding to one photodetection element 12.
  • Figure 7 is a circuit diagram showing the drive circuit of the light source.
  • the drive circuit of the light source 20 includes a light-emitting element 22, a light-source drive transistor TrD, a light-source control transistor TrU, and a storage capacitor Cc.
  • the light source 20 also has a plurality of light-source scanning lines GUL provided on the light source substrate 21, and a plurality of light-source signal lines SUL that intersect with the plurality of light-source scanning lines GUL.
  • the gate of the light source control transistor TrU is connected to the light source scanning line GUL.
  • One of the source and drain of the light source control transistor TrU is connected to the light source signal line SUL.
  • the other of the source and drain of the light source control transistor TrU is connected to the gate of the light source drive transistor TrD.
  • multiple light-emitting elements 22 arranged in one column are connected to one light source signal line SUL.
  • Multiple light-emitting elements 22 in two rows are connected to one light source scanning line GUL.
  • the first light-emitting element 22IR and the second light-emitting element 22R which are adjacent to each other across the light source scanning line GUL, are connected to a common light source scanning line GUL.
  • the light source control signal corresponds to the minimum light intensity of the light emitting element 22, i.e., the signal potential for black, the light source drive transistor TrD is turned off, and no current is supplied to the light emitting element 22.
  • the light source scanning circuit 26 supplies a high-level voltage to the light source scanning line GUL of the line of light sources 20 that is to be lit, turning on the light source control transistor TrU.
  • the first light-emitting element 22IR and the second light-emitting element 22R are connected to a common light source scanning line GUL, so the light source drive transistors TrD of each of the first light-emitting element 22IR and the second light-emitting element 22R are driven.
  • a drive current is supplied to the first light-emitting element 22IR, but not to the second light-emitting element 22R.
  • the anode potential Vad is determined according to the drive current.
  • the optical sensor 10 finishes scanning the photodetector elements 12 from the first row to the last row, completing detection for one frame based on near-infrared light from the first light-emitting element 22IR.
  • the light source scanning circuit 26 supplies a high-level voltage to the light source scanning line GUL of the light source 20 on which the line is to be lit, and the light source control transistor TrU turns on.
  • the light source control transistor TrU turns on.
  • no drive current is supplied to the first light-emitting element 22IR, but drive current is supplied to the second light-emitting element 22R.
  • the first light-emitting element 22IR is turned off, and the second light-emitting element 22R on the line that is to be lit is turned on.
  • the anode potential Vad is determined according to the drive current.
  • the optical sensor 10 finishes scanning the photodetector elements 12 from the first row to the last row, completing detection for one frame based on the red light from the second light-emitting element 22R.
  • the light detection element 12 outputs an electrical signal corresponding to the intensity of the irradiated light.
  • the detection circuit 48 performs the predetermined processing described above based on the electrical signal output from the light detection element 12, and outputs sensor output data.
  • the correction data generation circuit 53 acquires sensor output data corresponding to the set light intensity (step ST14).
  • the correction data generation circuit 53 determines whether detection of all pre-set light intensities has been completed (step ST15).
  • step ST15, No If detection of all pre-set light intensities has not been completed (step ST15, No), the light source control circuit 52 changes the light intensity and executes steps ST12 to ST14.
  • the correction data generation circuit 53 generates sensor correction data according to the flow shown in Figures 10 to 12.
  • the sensor correction data is stored in the memory circuit 54 (see Figure 5). Note that the sensor correction data is generated at a predetermined timing, such as when the detection device 1 is powered on. If the sensor correction data has already been acquired, step ST1 may be omitted.
  • the detection device 1 acquires sensor output data (step ST3).
  • the multiple light detection elements 12 of the optical sensor 10 output electrical signals corresponding to the light intensity of light emitted from the multiple light emitting elements 22 and transmitted through the finger Fg.
  • the detection circuit 48 performs the predetermined processing described above based on the electrical signals output from the light detection elements 12, and outputs sensor output data.
  • the sensor control circuit 51 corrects the sensor output data based on the sensor correction data when measuring the finger Fg.
  • the sensor output data acquired in step ST3, or the corrected sensor output data acquired in step ST3, is stored in the memory circuit 54.
  • the multiple first light-emitting elements 22IR and multiple second light-emitting elements 22R of the light source 20A are arranged in a striped pattern. That is, the multiple first light-emitting elements 22IR and multiple second light-emitting elements 22R are arranged alternately in the second direction Dy. Furthermore, the multiple first light-emitting elements 22IR and multiple second light-emitting elements 22R each extend in the first direction Dx.
  • support substrates 17 and 27 are provided in the areas of substrate 11A that overlap with sensor region 11Aa and light source region 11Ab. This ensures the strength of sensor region 11Aa and light source region 11Ab on substrate 11A.
  • the second external connection terminal 25A is provided in an area along the second side S2b of the light source substrate 21.
  • the second external connection terminal 25A includes multiple second external connection terminals 25Aa, 25Ab, 25Ac, and 25Ad.
  • the multiple second external connection terminals 25Aa, 25Ab, 25Ac, and 25Ad of the light source 20C are connected to the multiple third external connection terminals 15Aa, 15Ab, 15Ac, and 15Ad of the optical sensor 10C.
  • FIG. 20 is a timing chart showing an example of operation of the detection device according to the third embodiment.
  • the control circuit 50 (light source control circuit 52) supplies drive current to all of the first light-emitting elements 22IR at time t1, but does not supply drive current to all of the second light-emitting elements 22R.
  • the control circuit 50 supplies drive current to all of the first light-emitting elements 22IR at time t1, but does not supply drive current to all of the second light-emitting elements 22R.
  • all of the first light-emitting elements 22IR are simultaneously lit, and all of the second light-emitting elements 22R are not lit.
  • the multiple first light-emitting elements 22IR of the light source 20C are lit all at once.
  • the control circuit 50 does not supply drive current to any of the first light-emitting elements 22IR, but supplies drive current to all of the second light-emitting elements 22R.
  • the control circuit 50 does not supply drive current to any of the first light-emitting elements 22IR, but supplies drive current to all of the second light-emitting elements 22R.
  • all of the first light-emitting elements 22IR are turned off, and all of the second light-emitting elements 22R are turned on simultaneously.
  • the entire surface of the multiple second light-emitting elements 22R of the light source 20C is lit all at once.
  • the multiple light-detecting elements 12 of the optical sensor 10C detect the finger Fg using near-infrared light and the finger Fg using red light in a time-division manner.

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Abstract

検出装置は、センサ基板と、センサ基板に面状に配置された複数の光検出素子とを含む光センサと、光源基板と、光源基板に面状に配置された複数の発光素子とを含み、光センサと対向して配置された光源と、を有し、センサ基板及び光源基板は、各々フレキシブル基板であり、センサ基板と光源基板とは、一辺に沿って開口部を有する袋状に接続される。また、検出装置は、光センサ及び光源の少なくとも一方に設けられた外部接続端子を有する。

Description

検出装置
　本発明は、検出装置に関する。
　指紋パターンや静脈パターンを検出可能な光センサが知られている（例えば、特許文献１）。このような光センサは、スマートウォッチ、腕時計、リストバンド等のウェアラブルデバイスの筐体内部に組み込まれて、脈波等の生体情報を取得するために用いられる。光センサは、センサ基板と、センサ基板上に搭載された複数のフォトダイオードと、複数のフォトダイオードに光を照射する光源と、を有する。
特開２００９－３２００５号公報
　このような光センサを用いた検出装置において、複数のフォトダイオードと、光源との間の距離や、指等の被検出体の態様等に応じて、複数のフォトダイオードから出力されるセンサ出力が変動する可能性がある。このため、被検出体の検出精度が低下する可能性がある。
　本発明は、検出精度を向上させることが可能な検出装置を提供することを目的とする。
　本開示の一態様の検出装置は、センサ基板と、前記センサ基板に面状に配置された複数の光検出素子とを含む光センサと、光源基板と、前記光源基板に面状に配置された複数の発光素子とを含み、前記光センサと対向して配置された光源と、を有し、前記センサ基板及び前記光源基板は、各々フレキシブル基板であり、前記センサ基板と前記光源基板とは、一辺に沿って開口部を有する袋状に接続される。
図１は、第１実施形態に係る検出装置の内側に指を収めた状態の外観例を示す模式図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ’断面図である。 図３は、第１実施形態に係る検出装置のセンサ基板及び光源基板の展開例を示す展開図である。 図４は、第１実施形態に係る検出装置の、走査回路、外部接続端子、及び、配線の構成例を示す平面図である。 図５は、制御回路の構成例を示すブロック図である。 図６は、光センサの複数のセンサ画素を示す回路図である。 図７は、光源の駆動回路を示す回路図である。 図８は、第１実施形態に係る検出装置の動作例を示すタイミングチャートである。 図９は、第１実施形態に係る検出装置の動作例を示すフローチャートである。 図１０は、センサ補正データの生成方法の一例を示すフローチャートである。 図１１は、図１０におけるステップＳＴ１１を説明するための説明図である。 図１２は、図１０におけるセンサ補正データの生成方法を説明するための説明図である。 図１３は、図９における指領域の検出方法の一例を説明するための説明図である。 図１４は、第１変形例に係る検出装置のセンサ基板及び光源基板の展開例を示す展開図である。 図１５は、第２実施形態に係る検出装置のセンサ基板及び光源基板の展開例を示す展開図である。 図１６は、第２実施形態に係る検出装置の断面図である。 図１７は、第２実施形態に係る検出装置の、走査回路、外部接続端子、及び、配線の構成例を示す平面図である。 図１８は、第３実施形態に係る検出装置の、走査回路、外部接続端子、及び、配線の構成例を示す平面図である。 図１９は、第３実施形態に係る光源を示す回路図である。 図２０は、第３実施形態に係る検出装置の動作例を示すタイミングチャートである。
　本開示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開示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、本開示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、当然に本開示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、本開示の解釈を限定するものではない。また、本開示と各図において、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。
　本開示において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係る検出装置の内側に指を収めた状態の外観例を示す模式図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ’断面図である。
　図１に示すように、第１実施形態に係る検出装置１は、一辺に開口部ＯＰを有し、人体に着脱自在な袋状のデバイスである。検出装置１は、例えば人体の指Ｆｇに装着される。指Ｆｇは、拇指、示指、中指、薬指、小指等を含む。検出装置１は、装着された指Ｆｇから生体に関する生体情報を検出できる。指Ｆｇは、測定対象の一例である。
　検出装置１は、光センサ１０と、光センサ１０と対向する光源２０と、を有する。検出装置１は、略四角形状であり、第１辺Ｓ１と、第１辺Ｓ１と反対側の第２辺Ｓ２と、第１辺Ｓ１と第２辺Ｓ２との間にある第３辺Ｓ３及び第４辺Ｓ４を有する。光センサ１０と光源２０とは、第１辺Ｓ１に沿って開口部ＯＰが形成される。また、光センサ１０と光源２０とは、第２辺Ｓ２、第３辺Ｓ３及び第４辺Ｓ４に沿った縁部が貼り合わされて袋状に形成される。
　図２に示すように、光センサ１０は、センサ基板１１と、センサ基板１１に面状に配置された複数の光検出素子１２と、封止膜１３と、を含む。光源２０は、光源基板２１と、光源基板２１に面状に配置された複数の発光素子２２と、保護膜２３と、を含む。光源２０は、光センサ１０と対応して配置される。本実施形態の光センサ１０は面状光センサであり、光源２０は面状光源である。
　センサ基板１１と光源基板２１とは、対向して配置される。センサ基板１１の、光源基板２１と対向する面に複数の光検出素子１２が設けられる。また、光源基板２１の、センサ基板１１と対向する面に複数の発光素子２２が設けられる。センサ基板１１及び光源基板２１は、それぞれシート状の樹脂材料で形成されたフレキシブル基板である。センサ基板１１及び光源基板２１は、指Ｆｇ等の被検出体の形状に応じて変形可能に構成される。
　光検出素子１２は、それぞれに照射される光に応じた電気信号を出力する。より具体的には、光検出素子１２は、フォトダイオードであり、例えばＰＩＮ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ　Ｎｅｇａｔｉｖｅ）フォトダイオードや有機半導体を用いたＯＰＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）で構成される。
　封止膜１３は、複数の光検出素子１２を覆ってセンサ基板１１上に設けられる。封止膜１３は、シリコン窒化膜や酸化アルミニウム膜などの無機膜、あるいはアクリルなどの樹脂膜が用いられる。封止膜１３は、単層に限定されず、上記の無機膜及び樹脂膜を組み合わせた２層以上の積層膜であってもよい。
　複数の発光素子２２は、複数の光検出素子１２と対向して配置される。複数の発光素子２２は、例えば、無機ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）や、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等が用いられる。複数の発光素子２２は、所定の波長の光を照射する。本実施形態では、複数の発光素子２２は、近赤外光及び赤色光を照射可能なように複数の第１発光素子２２ＩＲ及び複数の第２発光素子２２Ｒ（図３参照）を有している。
　保護膜２３は、複数の発光素子２２を覆って、光源基板２１のセンサ基板１１と対向する面に設けられる。保護膜２３は、封止膜１３と同様の無機膜、あるいは樹脂膜が用いられる。また、保護膜２３は、単層であってもよいし積層膜であってもよい。
　光源２０の複数の発光素子２２から出射された光は、指Ｆｇ等の被検出体を透過して光センサ１０の複数の光検出素子１２に入射する。これにより、検出装置１は、指Ｆｇ等の内部の生体に関する情報を検出できる。生体に関する情報とは、例えば、指や掌の脈波、脈拍、血管像等である。すなわち、検出装置１は、静脈などの血管パターンを検出する静脈検出装置として構成されてもよい。
　図３は、第１実施形態に係る検出装置のセンサ基板及び光源基板の展開例を示す展開図である。図３は、センサ基板１１及び光源基板２１を、第１辺Ｓ１に沿った仮想中心軸を中心として平板状に展開した展開図である。図３において、センサ基板１１の第１辺Ｓ１ａ、第２辺Ｓ２ａ、第３辺Ｓ３ａ、第４辺Ｓ４ａ、及び、光源基板２１の第１辺Ｓ１ｂ、第２辺Ｓ２ｂ、第３辺Ｓ３ｂ、第４辺Ｓ４ｂは、それぞれ、検出装置１の第１辺Ｓ１、第２辺Ｓ２、第３辺Ｓ３、第４辺Ｓ４（図１参照）に対応する。
　なお、以下の説明において、第１方向Ｄｘは、センサ基板１１及び光源基板２１を展開した状態で、センサ基板１１及び光源基板２１と平行な面内の一方向である。第２方向Ｄｙは、センサ基板１１及び光源基板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る。第３方向Ｄｚは、センサ基板１１又は光源基板２１の法線方向である。また、「平面視」とは、センサ基板１１又は光源基板２１と垂直な方向から見た場合の位置関係をいう。
　図３に示すように、センサ基板１１の第２辺Ｓ２ａ、第３辺Ｓ３ａ及び第４辺Ｓ４ａに沿った領域に接着層１４が設けられる。接着層１４は、センサ基板１１の第１辺Ｓ１ａに沿った領域には設けられない。同様に、光源基板２１の第２辺Ｓ２ｂ、第３辺Ｓ３ｂ及び第４辺Ｓ４ｂに沿った領域に接着層２４が設けられる。接着層２４は、光源基板２１の第１辺Ｓ１ｂに沿った領域には設けられない。
　接着層１４、２４により、センサ基板１１の第２辺Ｓ２ａ、第３辺Ｓ３ａ及び第４辺Ｓ４ａに沿った領域と、光源基板２１の第２辺Ｓ２ｂ、第３辺Ｓ３ｂ及び第４辺Ｓ４ｂに沿った領域とが貼り合わされる。また、センサ基板１１の第１辺Ｓ１ａに沿った領域と、光源基板２１の第１辺Ｓ１ｂに沿った領域とは接着されず、開口部ＯＰが形成される。
　光センサ１０において、複数の光検出素子１２は、センサ基板１１にマトリクス状に配置される。すなわち、複数の光検出素子１２は、センサ基板１１に第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに並んで配置される。
　光源２０において、複数の発光素子２２は、光源基板２１にマトリクス状に配置される。すなわち、複数の発光素子２２は、光源基板２１に第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに並んで配置される。複数の発光素子２２は、近赤外光を出射する複数の第１発光素子２２ＩＲと、赤色光を出射する複数の第２発光素子２２Ｒと、を含む。複数の第１発光素子２２ＩＲと複数の第２発光素子２２Ｒとは、第１方向Ｄｘで交互に配置され、かつ、第２方向Ｄｙで交互に配置される。なお、図３では、図面を見やすくするために、複数の第１発光素子２２ＩＲ及び複数の第２発光素子２２Ｒに異なるハッチングを付けて示している。
　複数の発光素子２２の数は、複数の光検出素子１２の数よりも多い。言い換えると、複数の発光素子２２の配置ピッチは、複数の光検出素子１２の配置ピッチよりも小さい。例えば、図３に示す例では、１つの光検出素子１２に対応して４つの発光素子２２（２つの第１発光素子２２ＩＲ及び２つの第２発光素子２２Ｒ）が設けられている。
　これにより、複数の光検出素子１２の各々に第１発光素子２２ＩＲ及び第２発光素子２２Ｒからの光が均等に照射される。言い換えると、複数の光検出素子１２と複数の発光素子２２との配置関係において、第１発光素子２２ＩＲからの近赤外光、あるいは、第２発光素子２２Ｒからの近赤外光が、所定の光検出素子１２に偏って照射されることを抑制できる。
　センサ基板１１には第３外部接続端子１５が設けられ、光源基板２１には第２外部接続端子２５が設けられる。センサ基板１１と光源基板２１とが対向して配置されたときに、第３外部接続端子１５と第２外部接続端子２５とは、互いに重なって配置され電気的に接続される。光源基板２１に設けられた複数の発光素子２２は、第３外部接続端子１５及び第２外部接続端子２５を通して、外部の配線基板３０に電気的に接続される。
　なお、図３に示す第３外部接続端子１５及び第２外部接続端子２５は、構成を簡略化して模式的に記載したものであり、複数の発光素子２２と外部の配線基板３０との接続構成については、図４にて後述する。
　また、図３に示す、複数の光検出素子１２及び複数の発光素子２２の数、配置ピッチ等は、あくまで一例でありこれに限定されない。複数の光検出素子１２は、４行４列で配置されているが、これに限定されず、３行３列以下、あるいは５行５列以上であってもよい。また、複数の光検出素子１２は、第１方向Ｄｘに沿って配置される数と、第２方向Ｄｙに沿って配置される数とが異なっていてもよい。
　図４は、第１実施形態に係る検出装置の、走査回路、外部接続端子、及び、配線の構成例を示す平面図である。図５は、制御回路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１は、さらに、センサ走査回路１６と、光源走査回路２６と、第１外部接続端子Ｔ１と、第３外部接続端子１５と、第２外部接続端子２５と、配線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５と、配線基板３０と、制御回路５０と、を含む。
　光センサ１０において、第１外部接続端子Ｔ１及び第３外部接続端子１５は、センサ基板１１の第２辺Ｓ２ａに沿った領域に設けられる。外部の配線基板３０は、第１外部接続端子Ｔ１に接続される。
　センサ走査回路１６は、２つのセンサ走査回路１６Ａ、１６Ｂを含む。センサ走査回路１６Ａは、センサ基板１１の第２辺Ｓ２ａと交差する第３辺Ｓ３ａに沿った領域に設けられる。センサ走査回路１６Ｂは、センサ基板１１の第２辺Ｓ２ａと交差する第４辺Ｓ４ａに沿った領域に設けられる。すなわち、センサ走査回路１６Ａ、１６Ｂは、センサ基板１１の、第１外部接続端子Ｔ１及び第３外部接続端子１５が設けられた辺とは異なる辺に沿った領域に設けられる。また、第２方向Ｄｙで、複数の光検出素子１２は、センサ走査回路１６Ａとセンサ走査回路１６Ｂとの間に配置される。
　センサ走査回路１６Ａ、１６Ｂのそれぞれに、複数のセンサ走査線ＧＬが接続される。複数のセンサ走査線ＧＬは、第２方向Ｄｙに延在し、第２方向Ｄｙに配列された複数の光検出素子１２に接続される。詳細には、複数のセンサ走査線ＧＬは、複数の光検出素子１２に対応する駆動トランジスタＴｒ（図６参照）のゲートに接続される。
　例えば、複数の光検出素子１２のうち、第２方向Ｄｙの一方（第３辺Ｓ３ａ側）に位置する半数の光検出素子１２は、複数のセンサ走査線ＧＬを通してセンサ走査回路１６Ａに接続される。また、複数の光検出素子１２のうち、第２方向Ｄｙの他方（第４辺Ｓ４ａ側）に位置する半数の光検出素子１２は、複数のセンサ走査線ＧＬを通してセンサ走査回路１６Ｂに接続される。ただし、これに限定されず、センサ走査回路１６Ａ、１６Ｂと複数の光検出素子１２とは、どのように接続されてもよい。
　センサ走査回路１６Ａは、配線Ｌ１及び第１外部接続端子Ｔ１を通して配線基板３０と電気的に接続される。センサ走査回路１６Ｂは、配線Ｌ２及び第１外部接続端子Ｔ１を通して配線基板３０と電気的に接続される。また、センサ基板１１に設けられた複数の光検出素子１２は、配線Ｌ３及び第１外部接続端子Ｔ１を通して外部の配線基板３０と電気的に接続される。
　光源２０において、第２外部接続端子２５は、光源基板２１の第２辺Ｓ２ｂに沿った領域に設けられる。
　光源走査回路２６は、２つの光源走査回路２６Ａ、２６Ｂを含む。光源走査回路２６Ａは、光源基板２１の第２辺Ｓ２ｂと交差する第３辺Ｓ３ｂに沿った領域に設けられる。光源走査回路２６Ｂは、光源基板２１の第２辺Ｓ２ｂと交差する第４辺Ｓ４ｂに沿った領域に設けられる。すなわち、光源走査回路２６Ａ、２６Ｂは、光源基板２１の、第２外部接続端子２５が設けられた辺とは異なる辺に沿った領域に設けられる。また、第２方向Ｄｙで、複数の発光素子２２は、光源走査回路２６Ａと光源走査回路２６Ｂとの間に配置される。
　光源走査回路２６Ａ、２６Ｂのそれぞれには、複数の光源走査線ＧＵＬが接続される。複数の光源走査線ＧＵＬは、第２方向Ｄｙに延在し、第２方向Ｄｙに配列された複数の発光素子２２に接続される。詳細には、複数の光源走査線ＧＵＬは、複数の発光素子２２に対応する光源制御トランジスタＴｒＵ（図７参照）のゲートに接続される。
　例えば、複数の発光素子２２のうち、第２方向Ｄｙの一方（第３辺Ｓ３ｂ側）に位置する半数の発光素子２２は、複数の光源走査線ＧＵＬを通して光源走査回路２６Ａに接続される。また、複数の光検出素子１２のうち、第２方向Ｄｙの他方（第４辺Ｓ４ｂ側）に位置する半数の発光素子２２は、複数の光源走査線ＧＵＬを通して光源走査回路２６Ｂに接続される。ただしこれに限定されず、光源走査回路２６Ａ、２６Ｂと複数の発光素子２２とは、どのように接続されてもよい。
　光源基板２１に設けられた第２外部接続端子２５は、第２外部接続端子２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２５ｆを含む。センサ基板１１に設けられた第３外部接続端子１５は、第３外部接続端子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆを含む。第３外部接続端子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆは、それぞれ、第２外部接続端子２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２５ｆと電気的に接続される。
　光源走査回路２６Ａは、配線Ｌ１１、第２外部接続端子２５ｃを通して、センサ基板１１側の第３外部接続端子１５ｃと電気的に接続される。そして、光源走査回路２６Ａは、第３外部接続端子１５ｃ及び第１外部接続端子Ｔ１を通して配線基板３０と電気的に接続される。
　光源走査回路２６Ｂは、配線Ｌ１４、第２外部接続端子２５ｄを通して、センサ基板１１側の第３外部接続端子１５ｄと電気的に接続される。そして、光源走査回路２６Ｂは、第３外部接続端子１５ｃ及び第１外部接続端子Ｔ１を通して配線基板３０と電気的に接続される。
　光源基板２１に配置された複数の発光素子２２は、第２外部接続端子２５を通して外部に電気的に接続される。より具体的には、複数の発光素子２２のうち、第１発光素子２２ＩＲは、配線Ｌ１２、第２外部接続端子２５ａを通して、センサ基板１１側の第３外部接続端子１５ａと電気的に接続される。そして、第１発光素子２２ＩＲは、第３外部接続端子１５ａ及び第１外部接続端子Ｔ１を通して配線基板３０と電気的に接続される。
　複数の発光素子２２のうち、第２発光素子２２Ｒは、配線Ｌ１３、第２外部接続端子２５ｂを通して、センサ基板１１側の第３外部接続端子１５ｂと電気的に接続される。そして、第２発光素子２２Ｒは、第３外部接続端子１５ｂ及び第１外部接続端子Ｔ１を通して配線基板３０と電気的に接続される。また、第１発光素子２２ＩＲ及び第２発光素子２２Ｒは、配線Ｌ１５、第２外部接続端子２５ｅ、２５ｆを通して、センサ基板１１側の第３外部接続端子１５ｅ、１５ｆと電気的に接続される。第１発光素子２２ＩＲ及び第２発光素子２２Ｒは、配線Ｌ１２、Ｌ１３を通して電源（駆動電流）が供給される。第１発光素子２２ＩＲ及び第２発光素子２２Ｒは、配線Ｌ１５を通して輝度制御信号が供給される。
　制御回路５０は、配線基板３０を通して光センサ１０に各種制御信号を供給し、光センサ１０の複数の光検出素子１２の検出を制御する。また、制御回路５０は、配線基板３０を通して光源２０に各種制御信号を供給し、光源２０の複数の発光素子２２の点灯を制御する。
　図５に示すように、制御回路５０は、検出回路４８、センサ制御回路５１、光源制御回路５２、補正データ生成回路５３、及び、記憶回路５４を含む。
　検出回路４８は、例えばアナログフロントエンド回路（ＡＦＥ：Ａｎａｌｏｇ　Ｆｒｏｎｔ　Ｅｎｄ）である。検出回路４８は、光センサ１０の光検出素子１２と電気的に接続され、光検出素子１２からの検出信号を受け取って所定の信号処理を行う。検出回路４８の詳細については図６にて後述する。
　センサ制御回路５１は、光センサ１０のセンサ走査回路１６に各種制御信号を出力して、複数の光検出素子１２の検出を制御する。また、センサ制御回路５１は、複数の光検出素子１２に基準電位ＣＯＭ、センサ電源信号ＶＤＤＳＮＳ等の各種電圧信号を供給する。
　光源制御回路５２は、光源２０の光源走査回路２６に各種制御信号を出力して、複数の発光素子２２の点灯を制御する。また、光源制御回路５２は、複数の発光素子２２に駆動電流を供給する。
　補正データ生成回路５３は、複数の光検出素子１２のキャリブレーションを行うための補正データを生成する。すなわち、補正データ生成回路５３は、光源２０の複数の発光素子２２から光が照射されたときに、複数の光検出素子１２が一定のセンサ出力となるように補正データを生成する。補正データの生成については、図１０から図１２にて後述する。
　記憶回路５４は、検出回路４８から出力された複数の光検出素子１２のセンサ出力や、補正データ等、各種情報を記憶する。
　なお、図５に示す制御回路５０は、あくまで一例であり、適宜変更できる。例えば、図５に示す各種回路は、それぞれ個別の回路として設けられていてもよい。制御回路５０は、光センサ１０の検出及び光源２０の点灯を実現するために必要な他の回路を含んでもよい。
　次に、光センサ１０の回路構成例について説明する。図６は、光センサの複数のセンサ画素を示す回路図である。なお、図６では、検出回路４８の回路構成も併せて示している。
　図６に示すように、光センサ１０は、マトリクス状に配列された複数のセンサ画素ＰＸを有する。センサ画素ＰＸは、光検出素子１２と、容量素子Ｃａと、駆動トランジスタＴｒとを含む。光センサ１０は、センサ基板１１に設けられた複数のセンサ走査線ＧＬと、複数のセンサ走査線ＧＬと交差する複数のセンサ信号線ＳＬとを有する。図６では、複数のセンサ走査線ＧＬのうち、第２方向Ｄｙに並ぶ２つのセンサ走査線ＧＬ（ｍ）、ＧＬ（ｍ＋１）を示す。また、複数のセンサ信号線ＳＬのうち、第１方向Ｄｘに並ぶ２つのセンサ信号線ＳＬ（ｎ）、ＳＬ（ｎ＋１）を示す。センサ画素ＰＸは、センサ走査線ＧＬとセンサ信号線ＳＬとで囲まれた領域である。
　駆動トランジスタＴｒは、光検出素子１２に対応して設けられる。駆動トランジスタ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チャネルのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で構成されている。
　複数のセンサ走査線ＧＬのそれぞれは、センサ走査線ＧＬに沿って配列された複数の駆動トランジスタＴｒのゲートに接続される。複数のセンサ信号線ＳＬのそれぞれは、センサ信号線ＳＬに沿って配列された複数の駆動トランジスタＴｒのソース及びドレインの一方に接続される。複数の駆動トランジスタＴｒのソース及びドレインの他方は、光検出素子１２のカソード及び容量素子Ｃａに接続される。
　光検出素子１２のアノードには、制御回路５０からセンサ電源信号ＶＤＤＳＮＳが供給される。また、センサ信号線ＳＬ及び容量素子Ｃａには、制御回路５０からリセットトランジスタＴｒＲを介して、センサ信号線ＳＬ及び容量素子Ｃａの初期電位となる基準電位ＣＯＭが供給される。
　センサ画素ＰＸに光が照射されると、光検出素子１２には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。駆動トランジスタ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、センサ信号線ＳＬに電流が流れる。センサ信号線ＳＬは、接続トランジスタＴｒＳを介して検出回路４８に接続される。これにより、検出装置１は、センサ画素ＰＸごとに光検出素子１２に照射される光の光量に応じた信号を検出できる。
　検出回路４８は、読み出し期間にスイッチＳＳＷがオンになり、センサ信号線ＳＬと接続される。検出回路４８の検出信号増幅回路４２は、センサ信号線ＳＬから供給された電流または電荷に応じた電圧に変換する。検出信号増幅回路４２の非反転入力部（＋）には、固定された電位を有する基準電位（Ｖｒｅｆ）が入力され、反転入力部（－）には、センサ信号線ＳＬが接続される。第１実施形態では、基準電位（Ｖｒｅｆ）として基準電位ＣＯＭと同じ信号が入力される。Ａ／Ｄ変換回路４３は、検出信号増幅回路４２から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、センサ出力データとして出力する。また、検出信号増幅回路４２は、容量素子Ｃｂ及びリセットスイッチＲＳＷを有する。リセット期間においてリセットスイッチＲＳＷがオンになり、容量素子Ｃｂの電荷がリセットされる。
　なお、駆動トランジスタＴｒは、ｎ型ＴＦＴに限定されず、ｐ型ＴＦＴで構成されてもよい。また、図３に示すセンサ画素ＰＸの画素回路はあくまで一例であり、センサ画素ＰＸには、１つの光検出素子１２に対応して、複数のトランジスタが設けられていてもよい。
　次に、光源２０の回路構成例について説明する。図７は、光源の駆動回路を示す回路図である。図７に示すように、光源２０の駆動回路は、発光素子２２と、光源駆動トランジスタＴｒＤと、光源制御トランジスタＴｒＵと、保持容量Ｃｃと、を含む。また、光源２０は、光源基板２１に設けられた複数の光源走査線ＧＵＬと、複数の光源走査線ＧＵＬと交差する複数の光源信号線ＳＵＬとを有する。
　光源駆動トランジスタＴｒＤ及び光源制御トランジスタＴｒＵは、薄膜トランジスタで形成され、それぞれｎ型ＴＦＴで構成される。光源駆動トランジスタＴｒＤ及び光源制御トランジスタＴｒＵは、複数の発光素子２２のそれぞれに設けられる。
　光源駆動トランジスタＴｒＤのゲートは、光源制御トランジスタＴｒＵの出力側に接続される。光源駆動トランジスタＴｒＤのソースには、アノード電位Ｖａｄ＿ＩＲ、Ｖａｄ＿Ｒが供給される。光源駆動トランジスタＴｒＤのドレインは、発光素子２２のアノードに接続される。発光素子２２のカソードには、カソード電位Ｖｃｄ＿ＩＲ、Ｖｃｄ＿Ｒが供給される。
　光源制御トランジスタＴｒＵのゲートは、光源走査線ＧＵＬに接続される。光源制御トランジスタＴｒＵのソース及びドレインの一方は、光源信号線ＳＵＬに接続される。光源制御トランジスタＴｒＵのソース及びドレインの他方は、光源駆動トランジスタＴｒＤのゲートに接続される。図７に示す例では、１列に配列された複数の発光素子２２は、１つの光源信号線ＳＵＬに接続される。また、２行の複数の発光素子２２は、１つの光源走査線ＧＵＬに接続される。すなわち、光源走査線ＧＵＬを挟んで隣接する第１発光素子２２ＩＲ及び第２発光素子２２Ｒは、共通の光源走査線ＧＵＬに接続される。
　光源制御トランジスタＴｒＵがオン（導通状態）になると、あらかじめ設定された所定の電圧信号（以下、光源制御信号と表す）が光源制御回路５２（図５参照）から光源駆動トランジスタＴｒＤのゲートに供給される。光源制御信号は、発光素子２２の光強度に応じて設定される。すなわち、光源駆動トランジスタＴｒＤのゲートに供給される光源制御信号の大きさに応じて光源駆動トランジスタＴｒＤのオン状態（駆動電流）が変化する。例えば、光源制御信号が発光素子２２の最大光強度となる電圧信号に対応するものであれば、光源駆動トランジスタＴｒＤのソース－ドレイン間の電圧は最大光強度に対応する電圧まで開くことになる。その結果、光源駆動トランジスタＴｒＤは最大光強度に対応する電流を流し発光素子２２に供給される。この時、アノード電位Ｖａｄは当該駆動電流に応じて決まる。
　他方、光源制御信号が発光素子２２の最低光強度、すなわち黒となる信号電位に対応するものであれば、光源駆動トランジスタＴｒＤはオフ状態となり、電流は発光素子２２に供給されない。
　このように、光源制御信号の電位に応じた大きさで光源駆動トランジスタＴｒＤのオン状態（駆動電流）が変化し、その結果、発光素子２２に供給される電流も光源駆動トランジスタＴｒＤのオン状態に対応したものとなる。
　また、保持容量Ｃｃは、光源駆動トランジスタＴｒＤのゲートとソース（入力側）との間に形成される容量である。なお、図７に示す光源２０の駆動回路は、あくまで一例であり、適宜変更できる。例えば、図７に示す各トランジスタは、ｐ型ＴＦＴに限定されず、ｎ型ＴＦＴで構成されてもよい。例えば、図７では、光源２０の駆動回路が２つのトランジスタ（光源駆動トランジスタＴｒＤ及び光源制御トランジスタＴｒＵ）を有する構成を説明したが、これに限定されず、必要に応じて３つ以上のトランジスタを有してもよい。また、光源走査線ＧＵＬは、１行の複数の発光素子２２ごとに設けられていてもよい。また、光源走査線ＧＵＬは、第１発光素子２２ＩＲ、第２発光素子２２Ｒのそれぞれに対応して設けられていてもよい。
　次に、検出装置１による指Ｆｇ等の被検出体の検出方法について説明する。図８は、第１実施形態に係る検出装置の動作例を示すタイミングチャートである。図８に示す例では、光源２０は、第１発光素子２２ＩＲ又は第２発光素子２２Ｒを同時に点灯又は非点灯とし、光センサ１０は、複数の光検出素子１２を時分割的に順次走査する。
　図８に示すように、時刻ｔ１で、光源走査回路２６は、光源２０のうち点灯するラインの光源走査線ＧＵＬに高レベル電圧を供給し、光源制御トランジスタＴｒＵがオンとなる。図７に示す光源２０の駆動回路では、第１発光素子２２ＩＲ及び第２発光素子２２Ｒは、共通の光源走査線ＧＵＬに接続されるので、第１発光素子２２ＩＲ及び第２発光素子２２Ｒの各々の光源駆動トランジスタＴｒＤが駆動される。時刻ｔ１では、第１発光素子２２ＩＲに駆動電流が供給され、第２発光素子２２Ｒには駆動電流は供給されない。これにより、時刻ｔ１で、点灯するラインの第１発光素子２２ＩＲは点灯し、第２発光素子２２Ｒは非点灯となる。この時、アノード電位Ｖａｄは当該駆動電流に応じて決まる。
　光センサ１０の光検出素子１２に光が照射されると、光検出素子１２には第１発光素子２２ＩＲからの近赤外光の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。時刻ｔ２で光源制御トランジスタＴｒＵがオフとなる。時刻ｔ２から所定期間経過した時刻ｔ３で、光センサ１０のセンサ走査回路１６は、センサ走査線ＧＬ１、ＧＬ２、ＧＬ３、・・・、ＧＬ（ｍ）に順次、高レベル電圧を供給する。これにより、光センサ１０の駆動トランジスタＴｒは、行ごとに順次オンとなり、容量素子Ｃａに蓄積された電荷に応じて、検出回路４８の積分回路に電流が流れる。その結果、検出装置１はセンサ画素ＰＸごとに光電流を算出する。
　時刻ｔ４で、光センサ１０は、１行目から最終行までの光検出素子１２の走査を終了し、第１発光素子２２ＩＲからの近赤外光に基づいた１フレーム分の検出を終了する。
　時刻ｔ５で、光源走査回路２６は、光源２０のうち点灯するラインの光源走査線ＧＵＬに高レベル電圧を供給し、光源制御トランジスタＴｒＵがオンとなる。時刻ｔ５では、第１発光素子２２ＩＲには駆動電流が供給されず、第２発光素子２２Ｒに駆動電流が供給される。これにより、時刻ｔ５で、第１発光素子２２ＩＲは非点灯となり、点灯するラインの第２発光素子２２Ｒは点灯する。この時、アノード電位Ｖａｄは当該駆動電流に応じて決まる。
　光センサ１０の光検出素子１２に光が照射されると、光検出素子１２には第２発光素子２２Ｒからの赤色光の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。時刻ｔ６で光源制御トランジスタＴｒＵがオフとなる。時刻ｔ６から所定期間経過した時刻ｔ７で、光センサ１０のセンサ走査回路１６は、センサ走査線ＧＬ１、ＧＬ２、ＧＬ３、・・・、ＧＬ（ｍ）に順次、高レベル電圧を供給する。これにより、光センサ１０の駆動トランジスタＴｒは、行ごとに順次オンとなり、容量素子Ｃａに蓄積された電荷に応じて、検出回路４８の積分回路に電流が流れる。その結果、検出装置１はセンサ画素ＰＸごとに光電流を算出する。
　時刻ｔ８で、光センサ１０は、１行目から最終行までの光検出素子１２の走査を終了し、第２発光素子２２Ｒからの赤色光に基づいた１フレーム分の検出を終了する。
　図９は、第１実施形態に係る検出装置の動作例を示すフローチャートである。図１０は、センサ補正データの生成方法の一例を示すフローチャートである。図１１は、図１０におけるステップＳＴ１１を説明するための説明図である。図１２は、図１０におけるセンサ補正データの生成方法を説明するための説明図である。図１３は、図９における指領域の検出方法の一例を説明するための説明図である。
　図９に示すように、検出装置１は、まず、センサ補正データを生成する（ステップＳＴ１）。センサ補正データは、所定の指Ｆｇ等の被検出体が無いときに、複数の発光素子２２が点灯し、複数の光検出素子１２から取得したセンサ出力データに基づいて生成される。
　より具体的には、センサ補正データの生成フローにおいて、図１０及び図１１に示すように、指Ｆｇ等の被検出体が無いときに、光強度調整シート３２は光センサ１０と光源２０との間に挿入される（ステップＳＴ１１）。光強度調整シート３２は、透光性を有する平板状の部材である。光源２０から照射された光は、光強度調整シート３２を通過することで、光センサ１０の各光検出素子１２で検出可能な光強度に減光される。また、光強度調整シート３２は一定の厚みを有し、光源２０と光センサ１０との間隔を一定に調整できる。なお、光強度調整シート３２は無くてもよく、この場合、光源２０と光センサ１０とが全面で接触するように対向させてもよい。
　図１２に示すように、センサ補正データの生成フローにおいて、光源２０は、光強度を異ならせて発光素子２２を点灯し、光センサ１０は、異なる光強度ごとにセンサ出力データを取得する。図１２に示す例では、光源２０は、光強度を１０段階に異ならせて発光素子２２を点灯させる。
　具体的には、図１０に示すように、まず、光源制御回路５２（図５参照）は、光源２０から照射される光の光強度を設定する（ステップＳＴ１２）。光源制御回路５２は、設定された光強度に応じた光源制御信号を、光源信号線ＳＵＬに供給する。これにより、光源２０の各発光素子２２は、設定された光強度で点灯する（ステップＳＴ１３）。
　発光素子２２から照射された光は、光強度調整シート３２を通過して光センサ１０の光検出素子１２に照射される。光検出素子１２は、照射された光強度に応じた電気信号を出力する。検出回路４８は光検出素子１２から出力された電気信号に基づいて上述した所定の処理を実行し、センサ出力データを出力する。これにより、補正データ生成回路５３（図５参照）は、設定された光強度に応じたセンサ出力データを取得する（ステップＳＴ１４）。
　次に、補正データ生成回路５３は、あらかじめ設定された全ての光強度の検出が終了したかどうかを判定する（ステップＳＴ１５）。
　あらかじめ設定された全ての光強度の検出が終了していない場合（ステップＳＴ１５、Ｎｏ）、光源制御回路５２は光強度を変更し、ステップＳＴ１２からステップＳＴ１４を実行する。
　全ての光強度の検出が終了した場合（ステップＳＴ１５、Ｙｅｓ）、補正データ生成回路５３は、取得したセンサ出力データＳｏに基づいて、センサ補正データを生成する（ステップＳＴ１６）。
　図１２に示すように、ステップＳＴ１６において、補正データ生成回路５３は、取得したセンサ出力データＳｏと、センサ基準データＲＥＦとの差分に基づいて、異なる光強度ごとにセンサ補正データａ１、ａ２、ａ３、・・・、ａ１０を生成する。また、補正データ生成回路５３は、複数の光検出素子１２ごとに、センサ補正データａ１、ａ２、ａ３、・・・、ａ１０を生成する。センサ基準データＲＥＦは、光強度とセンサ出力データＳｏとの関係を示す基準値であり、あらかじめ記憶回路５４（図５参照）に格納される。
　以上のように図１０から図１２に示すフローにしたがって、補正データ生成回路５３は、センサ補正データを生成する。センサ補正データは、記憶回路５４（図５参照）に格納される。なお、センサ補正データは、例えば検出装置１の電源投入時等、あらかじめ決められた所定のタイミングで行われる。すでにセンサ補正データが取得されている場合には、ステップＳＴ１を省略してもよい。
　図９に戻って、光源制御回路５２は、光源２０に制御信号を供給して、複数の発光素子２２を点灯させる（ステップＳＴ２）。ステップＳＴ２において、複数の発光素子２２のうち、複数の第１発光素子２２ＩＲは同時に点灯し、複数の第２発光素子２２Ｒは非点灯となる。又は、複数の発光素子２２のうち、複数の第１発光素子２２ＩＲは非点灯となり、複数の第２発光素子２２Ｒは同時に点灯する。
　次に、検出装置１は、センサ出力データを取得する（ステップＳＴ３）。具体的には、光センサ１０の複数の光検出素子１２は、複数の発光素子２２から出射され指Ｆｇを透過した光の光強度に応じた電気信号を出力する。検出回路４８は光検出素子１２から出力された電気信号に基づいて上述した所定の処理を実行し、センサ出力データを出力する。また、ステップＳＴ３において、センサ制御回路５１は、指Ｆｇの測定時にセンサ補正データに基づいてセンサ出力データを補正する。ステップＳＴ３にて取得されたセンサ出力データ、あるいは、ステップＳＴ３にて取得され、補正されたセンサ出力データは、記憶回路５４に格納される。
　センサ制御回路５１は、あらかじめ記憶回路５４に格納された、指領域のしきい値ＴＨを取得する（ステップＳＴ４）。指領域のしきい値ＴＨは、指Ｆｇが無い領域でのセンサ出力データに対して所定の係数を乗じた値である。図１３に示す例では、指領域のしきい値ＴＨは、指Ｆｇが無い領域でのセンサ出力データに０．４程度の係数を乗じた値である。指領域のしきい値ＴＨは、指Ｆｇの測定ごとに自動で設定してもよいし、あらかじめ光源２０の光強度としきい値ＴＨとの関係を記憶回路５４に保持してもよい。
　図９及び図１３に示すように、センサ制御回路５１は、複数の光検出素子１２から出力されたセンサ出力データが所定のしきい値ＴＨ以下の領域を指領域として検出する（ステップＳＴ５）。なお、図１３に示すグラフでは、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに沿った領域での、センサ出力データと指領域との関係を示している。ただし、センサ制御回路５１は、マトリクス状に配置された光検出素子１２からのセンサ出力データにより、２次元的に指領域を検出する。
　検出装置１は、ステップＳＴ５にて検出された指領域で脈波の測定を開始する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ６において、指領域の光検出素子１２と同時に、指領域と重ならない領域の光検出素子１２も駆動されるが、センサ制御回路５１は、指領域と重ならない領域の光検出素子１２からのセンサ出力データは脈波の測定に使用せず、指領域の光検出素子１２からのセンサ出力データに基づいて脈波を測定する。これにより、検出装置１は、脈波の測定における演算処理の負荷を抑制することができる。なお、ステップＳＴ６において、センサ制御回路５１は、脈波の測定時に、センサ補正データに基づいてセンサ出力データを補正してもよい。
　なお、図９から図１３に示す測定方法は、あくまで一例であり、適宜変更してもよい。
（第１変形例）
　図１４は、第１変形例に係る検出装置のセンサ基板及び光源基板の展開例を示す展開図である。なお、以下の説明では、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
　図１４に示すように、第１変形例に係る検出装置１Ａにおいて、光源２０Ａの複数の第１発光素子２２ＩＲ及び複数の第２発光素子２２Ｒは、ストライプ状に配置される。すなわち、複数の第１発光素子２２ＩＲ及び複数の第２発光素子２２Ｒは、第２方向Ｄｙで交互に配置される。また、複数の第１発光素子２２ＩＲ及び複数の第２発光素子２２Ｒは、それぞれ第１方向Ｄｘに延在する。
　第１変形例において、複数の第１発光素子２２ＩＲ及び複数の第２発光素子２２Ｒの、第２方向Ｄｙでの配置ピッチは、光センサ１０Ａの複数の光検出素子１２の、第２方向Ｄｙでの配置ピッチよりも小さい。すなわち、第１発光素子２２ＩＲ及び第２発光素子２２Ｒは、１つの光検出素子１２と重なるように配置される。
　なお、第１実施形態及び第１変形例において、光源２０、２０Ａの複数の第１発光素子２２ＩＲ及び複数の第２発光素子２２Ｒは、マトリクス状あるいはストライプ状に配置されるが、これに限定されず、他の配置パターンであってもよい。また、光源２０、２０Ａは、近赤外光及び赤色光の２つの異なる波長を出射する構成に限定されず、３以上の異なる波長を出射してもよい。光源２０、２０Ａは、例えば、緑色光あるいは青色光を出射する発光素子２２を有していてもよい。
（第２実施形態）
　図１５は、第２実施形態に係る検出装置のセンサ基板及び光源基板の展開例を示す展開図である。図１６は、第２実施形態に係る検出装置の断面図である。
　図１５に示すように、第２実施形態に係る検出装置１Ｂにおいて、光センサ１０Ｂ及び光源２０Ｂは、共通の基板１１Ａを有する。すなわち、光センサ１０Ｂの複数の光検出素子１２及び光源２０Ｂの複数の発光素子２２は、基板１１Ａの同一面に形成される。
　基板１１Ａは、センサ領域１１Ａａと、光源領域１１Ａｂと、折り曲げ領域１１Ａｃと、を有する。センサ領域１１Ａａは、第１実施形態のセンサ基板１１に対応し、複数の光検出素子１２が設けられる。光源領域１１Ａｂは、第１実施形態の光源基板２１に対応し、複数の発光素子２２が設けられる。折り曲げ領域１１Ａｃは、センサ領域１１Ａａと光源領域１１Ａｂとの間に位置する。基板１１Ａは、フレキシブル基板で形成される。
　センサ領域１１Ａａの第１辺Ｓ１ａ、及び、光源領域１１Ａｂの第１辺Ｓ１ｂは、基板１１Ａの同一辺に沿って設けられる。センサ領域１１Ａａの第２辺Ｓ２ａ、及び、光源領域１１Ａｂの第２辺Ｓ２ｂは、第１辺Ｓ１ａ及び第１辺Ｓ１ｂの反対側に位置し、基板１１Ａの同一辺に沿って設けられる。センサ領域１１Ａａの第３辺Ｓ３ａ、及び、光源領域１１Ａｂの第３辺Ｓ３ｂは、センサ領域１１Ａａと折り曲げ領域１１Ａｃとの境界、光源領域１１Ａｂと折り曲げ領域１１Ａｃとの境界に位置する仮想的な辺である。センサ領域１１Ａａの第４辺Ｓ４ａ、及び、光源領域１１Ａｂの第４辺Ｓ４ｂは、第１辺Ｓ１ａ及び第１辺Ｓ１ｂと、第２辺Ｓ２ａ及び第２辺Ｓ２ｂとの間に位置する。
　接着層１４は、センサ領域１１Ａａの第２辺Ｓ２ａ、第３辺Ｓ３ａ及び第４辺Ｓ４ａに沿った領域に設けられる。接着層１４は、センサ領域１１Ａａの第１辺Ｓ１ａに沿った領域には設けられない。同様に、接着層２４は、光源領域１１Ａｂの第２辺Ｓ２ｂ、第３辺Ｓ３ｂ及び第４辺Ｓ４ｂに沿った領域に設けられる。接着層２４は、光源領域１１Ａｂの第１辺Ｓ１ｂに沿った領域には設けられない。
　図１６に示すように、基板１１Ａは、折り曲げ領域１１Ａｃで折り曲げられて、センサ領域１１Ａａの接着層１４と光源領域１１Ａｂの接着層２４とが貼り合わされる。すなわち、基板１１Ａにおいて、センサ領域１１Ａａの第２辺Ｓ２ａ、第３辺Ｓ３ａ及び第４辺Ｓ４ａに沿った領域と、光源領域１１Ａｂの第２辺Ｓ２ｂ、第３辺Ｓ３ｂ及び第４辺Ｓ４ｂに沿った領域とが貼り合わされる。そして、センサ領域１１Ａａの第１辺Ｓ１ａ、及び、光源領域１１Ａｂの第１辺Ｓ１ｂに沿って開口部ＯＰが形成される。また、センサ領域１１Ａａの複数の光検出素子１２と、光源領域１１Ａｂの複数の発光素子２２とが対向して配置される。
　また、基板１１Ａの、センサ領域１１Ａａ及び光源領域１１Ａｂと重なる領域に支持基板１７、２７が設けられる。これにより、基板１１Ａの、センサ領域１１Ａａ及び光源領域１１Ａｂの強度を確保できる。
　図１７は、第２実施形態に係る検出装置の、走査回路、外部接続端子、及び、配線の構成例を示す平面図である。
　図１７に示すように、第１外部接続端子Ｔ１は、光センサ１０Ｂ及び光源２０Ｂのうち、光センサ１０Ｂのみに設けられる。第１外部接続端子Ｔ１は、基板１１Ａのセンサ領域１１Ａａで、第４辺Ｓ４ａに沿った外縁に設けられる。また、本実施形態では、第３外部接続端子１５及び第２外部接続端子２５（図４参照）は設けられていない。
　光センサ１０Ｂにおいて、センサ走査回路１６Ａは、センサ領域１１Ａａの第４辺Ｓ４ａと交差する第２辺Ｓ２ａに沿った領域に設けられる。センサ走査回路１６Ｂは、センサ領域１１Ａａの第４辺Ｓ４ａと交差する第１辺Ｓ１ａに沿った領域に設けられる。すなわち、センサ走査回路１６Ａ、１６Ｂは、基板１１Ａの、第１外部接続端子Ｔ１が設けられた辺に沿った領域とは異なる辺に沿った領域に設けられる。また、第２方向Ｄｙで、複数の光検出素子１２は、センサ走査回路１６Ａとセンサ走査回路１６Ｂとの間に配置される。
　センサ走査回路１６Ａは、配線Ｌ１を通して第１外部接続端子Ｔ１に電気的に接続される。センサ走査回路１６Ｂは、配線Ｌ２を通して第１外部接続端子Ｔ１に電気的に接続される。また、複数の光検出素子１２は、配線Ｌ３を通して第１外部接続端子Ｔ１に電気的に接続される。
　光源２０Ｂにおいて、光源走査回路２６Ａは、光源領域１１Ａｂの第２辺Ｓ２ｂに沿った領域に設けられる。光源走査回路２６Ｂは、光源領域１１Ａｂの第１辺Ｓ１ｂに沿った領域に設けられる。第２方向Ｄｙで、複数の発光素子２２は、光源走査回路２６Ａと光源走査回路２６Ｂとの間に配置される。
　光源走査回路２６Ａは、配線Ｌ４を通して第１外部接続端子Ｔ１に電気的に接続される。配線Ｌ４は、センサ領域１１Ａａのセンサ走査回路１６Ａと第２辺Ｓ２ａとの間を通って第１外部接続端子Ｔ１に接続される。光源走査回路２６Ｂは、配線Ｌ５を通して第１外部接続端子Ｔ１に電気的に接続される。また、配線Ｌ５は、センサ領域１１Ａａのセンサ走査回路１６Ｂと第１辺Ｓ１ａとの間を通って第１外部接続端子Ｔ１に接続される。
　第１外部接続端子Ｔ１が設けられていない光源２０Ｂに配置された複数の発光素子２２は、光センサ１０Ｂ及び光源２０Ｂに設けられた配線Ｌ６、Ｌ７、Ｌ１６を通して第１外部接続端子Ｔ１に電気的に接続される。配線Ｌ６は、センサ領域１１Ａａのセンサ走査回路１６Ａと複数の光検出素子１２との間を通って第１外部接続端子Ｔ１に接続される。また、配線Ｌ７は、センサ領域１１Ａａのセンサ走査回路１６Ｂと複数の光検出素子１２との間を通って第１外部接続端子Ｔ１に接続される。複数の配線Ｌ１６は、センサ走査回路１６Ａと複数の光検出素子１２との間、及び、センサ走査回路１６Ｂと複数の光検出素子１２との間に設けられた共通の配線を介して、第１外部接続端子Ｔ１に接続される。
　本実施形態では、光センサ１０Ｂ及び光源２０Ｂは、第３外部接続端子１５及び第２外部接続端子２５を有さないので、センサ領域１１Ａａと光源領域１１Ａｂとを貼り合わせる工程を簡略化することができる。
　なお、第１外部接続端子Ｔ１は、基板１１Ａのセンサ領域１１Ａａに設けられているが、これに限定されない。第１外部接続端子Ｔ１は、基板１１Ａの光源領域１１Ａｂに設けられていてもよい。すなわち、第１外部接続端子Ｔ１は、光センサ１０Ｂ及び光源２０Ｂのうち、光源２０Ｂのみに設けられてもよい。この場合、第１外部接続端子Ｔ１が設けられていない光センサ１０Ｂに配置された複数の光検出素子１２は、光センサ１０Ｂ及び光源２０Ｂに設けられた配線を通して第１外部接続端子Ｔ１に電気的に接続される。
（第３実施形態）
　図１８は、第３実施形態に係る検出装置の、走査回路、外部接続端子、及び、配線の構成例を示す平面図である。図１８に示すように、第３実施形態に係る検出装置１Ｃは、上述した第１実施形態及び第２実施形態に比べて、光源２０Ｃが光源走査回路２６Ａ、２６Ｂを有さない構成が異なる。すなわち、光源基板２１の第３辺Ｓ３ｂ及び第４辺Ｓ４ｂに沿った領域に光源走査回路２６Ａ、２６Ｂが設けられていない。
　光センサ１０Ｃにおいて、第３外部接続端子１５Ａは、センサ基板１１の第２辺Ｓ２ａに沿った領域に設けられる。第３外部接続端子１５Ａは、複数の第３外部接続端子１５Ａａ、１５Ａｂ、１５Ａｃ、１５Ａｄを含む。
　また、光源２０Ｃにおいて、第２外部接続端子２５Ａは、光源基板２１の、第２辺Ｓ２ｂに沿った領域に設けられる。第２外部接続端子２５Ａは、複数の第２外部接続端子２５Ａａ、２５Ａｂ、２５Ａｃ、２５Ａｄを含む。センサ基板１１と光源基板２１とが対向して貼り合わされたときに、光源２０Ｃの複数の第２外部接続端子２５Ａａ、２５Ａｂ、２５Ａｃ、２５Ａｄは、光センサ１０Ｃの複数の第３外部接続端子１５Ａａ、１５Ａｂ、１５Ａｃ、１５Ａｄと接続される。
　光源２０Ｃの複数の発光素子２２（第１発光素子２２ＩＲ及び第２発光素子２２Ｒ）は、配線Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０を通して第２外部接続端子２５Ａａ、２５Ａｂ、２５Ａｃ、２５Ａｄと電気的に接続される。複数の発光素子２２は、配線Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、第３外部接続端子１５Ａ、第２外部接続端子２５Ａ、及び、第１外部接続端子Ｔ１を通して配線基板３０と電気的に接続される。これにより、複数の発光素子２２には、制御回路５０（光源制御回路５２）から駆動電流が供給される。
　図１９は、第３実施形態に係る光源を示す回路図である。図１９に示すように、第１発光素子２２ＩＲのカソード及び第２発光素子２２Ｒのカソードは、配線Ｌ８を通して第２外部接続端子２５Ａａ、２５Ａｂに電気的に接続される。第１発光素子２２ＩＲのアノードは、配線Ｌ９を通して第２外部接続端子２５Ａｃに電気的に接続される。第２発光素子２２Ｒのアノードは、配線Ｌ１０を通して第２外部接続端子２５Ａｄに電気的に接続される。
　制御回路５０（光源制御回路５２）は、第１発光素子２２ＩＲのカソード及び第２発光素子２２Ｒのカソードに、カソード電位Ｖｃｄ＿ＩＲ、Ｖｃｄ＿Ｒを供給する。また、制御回路５０（光源制御回路５２）は、第１発光素子２２ＩＲのアノードに、駆動電流を供給する。制御回路５０（光源制御回路５２）は、第２発光素子２２Ｒのアノードに、駆動電流を供給する。
　これにより、第１発光素子２２ＩＲ及び第２発光素子２２Ｒは、駆動電流に応じた光強度で点灯する。
　図２０は、第３実施形態に係る検出装置の動作例を示すタイミングチャートである。図２０に示すように、第３実施形態の検出装置１Ｃの動作例において、制御回路５０（光源制御回路５２）は、時刻ｔ１で、全ての第１発光素子２２ＩＲに駆動電流を供給し、全ての第２発光素子２２Ｒに駆動電流を供給しない。これにより、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの所定の期間で、全ての第１発光素子２２ＩＲが同時に点灯し、全ての第２発光素子２２Ｒが非点灯となる。すなわち、光源２０Ｃの複数の第１発光素子２２ＩＲは、全面一括点灯される。
　また、制御回路５０（光源制御回路５２）は、時刻ｔ５で、全ての第１発光素子２２ＩＲに駆動電流を供給せず、全ての第２発光素子２２Ｒに駆動電流を供給する。これにより、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間で、全ての第１発光素子２２ＩＲが非点灯となり、全ての第２発光素子２２Ｒが同時に点灯する。すなわち、光源２０Ｃの複数の第２発光素子２２Ｒは、全面一括点灯される。これにより、光センサ１０Ｃの複数の光検出素子１２は、近赤外光に基づく指Ｆｇの検出と、赤色光に基づく指Ｆｇの検出とを時分割的に実行する。
　以上のように、本実施形態の検出装置１Ｃは、光源走査回路２６Ａ、２６Ｂを有さないので、光源基板２１の外縁部の面積を小さくすることができる。また、光源走査回路２６Ａ、２６Ｂを駆動させる必要がないので、制御回路５０（光源制御回路５２）の構成を簡易にできる。
　以上、本開示の好適な実施の形態を説明したが、本開示はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本開示の技術的範囲に属する。上述した各実施形態及び各変形例の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。
　１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ　検出装置
　１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ　光センサ
　１１　センサ基板
　１１Ａ　基板
　１２　光検出素子
　１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５Ａ、１５Ａａ、１５Ａｂ、１５Ａｃ、１５Ａｄ　第３外部接続端子
　１６、１６Ａ、１６Ｂ　センサ走査回路
　２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ　光源
　２１　光源基板
　２２　発光素子
　２２ＩＲ　第１発光素子
　２２Ｒ　第２発光素子
　２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５Ａ、２５Ａａ、２５Ａｂ、２５Ａｃ、２５Ａｄ　第２外部接続端子
　２６、２６Ａ、２６Ｂ　光源走査回路
　３０　配線基板
　３２　光強度調整シート
　４８　検出回路
　ＯＰ　開口部
　Ｔ１　第１外部接続端子

Claims (8)

  1. 　センサ基板と、前記センサ基板に面状に配置された複数の光検出素子とを含む光センサと、
    　光源基板と、前記光源基板に面状に配置された複数の発光素子とを含み、前記光センサと対向して配置された光源と、を有し、
    　前記センサ基板及び前記光源基板は、各々フレキシブル基板であり、
    　前記センサ基板と前記光源基板とは、一辺に沿って開口部を有する袋状に接続される
    　検出装置。
  2. 　前記光センサ及び前記光源の一方のみに設けられた外部接続端子を有し、
    　前記外部接続端子が設けられていない前記光センサ及び前記光源の他方に配置された前記複数の光検出素子又は前記複数の発光素子は、前記光センサ及び前記光源に設けられた配線を通して前記外部接続端子に電気的に接続される
    　請求項１に記載の検出装置。
  3. 　前記センサ基板に設けられた第１外部接続端子と、
    　前記光源基板に設けられた第２外部接続端子と、を有し、
    　前記センサ基板に配置された前記複数の光検出素子は、前記第１外部接続端子を通して外部に電気的に接続され、
    　前記光源基板に配置された前記複数の発光素子は、前記第２外部接続端子を通して外部に電気的に接続される
    　請求項１に記載の検出装置。
  4. 　前記複数の光検出素子は、前記センサ基板にマトリクス状に配置され、
    　前記複数の発光素子は、前記光源基板にマトリクス状に配置され、
    　前記センサ基板に設けられた複数のセンサ走査線と、前記複数のセンサ走査線と交差する複数のセンサ信号線と、
    　前記センサ基板の一辺に沿った領域に設けられた第１外部接続端子と、
    　前記センサ基板の一辺と交差する辺に沿った領域に設けられ、前記複数のセンサ走査線と接続されるセンサ走査回路と、
    　前記光源基板に設けられた複数の光源走査線と、前記複数の光源走査線と交差する複数の光源信号線と、
    　前記光源基板の一辺に沿った領域に設けられた第２外部接続端子と、
    　前記光源基板の一辺と交差する辺に沿った領域に設けられ、前記複数の光源走査線と接続される光源走査回路と、を有する
    　請求項１に記載の検出装置。
  5. 　前記複数の発光素子の数は、前記複数の光検出素子の数よりも多い
    　請求項１に記載の検出装置。
  6. 　前記複数の発光素子は、近赤外光を出射する複数の第１発光素子と、赤色光を出射する複数の第２発光素子と、を含み、
    　前記第１発光素子と前記第２発光素子とは交互に配置されている
    　請求項１に記載の検出装置。
  7. 　前記複数の光検出素子に接続された検出回路を有し、
    　前記複数の光検出素子から出力されたセンサ出力データが所定のしきい値以下の領域を指領域と判定し、前記指領域で脈波の測定を開始する
    　請求項１に記載の検出装置。
  8. 　所定の指が無いときに前記複数の発光素子が点灯し、前記複数の光検出素子から取得したセンサ出力データに基づくセンサ補正データを有し、
    　前記所定の指の測定時に、前記センサ補正データに基づいて前記センサ出力データを補正する
    　請求項１に記載の検出装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01152612U (ja) * 1988-04-12 1989-10-20
JPH0694516A (ja) * 1992-04-17 1994-04-05 Gould Inc 光パルス検出用フレキシブルプリント回路センサアセンブリ
JP2005334424A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Casio Comput Co Ltd 生体信号検出装置
JP2022168058A (ja) * 2018-12-28 2022-11-04 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置
JP2023173804A (ja) * 2022-05-26 2023-12-07 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01152612U (ja) * 1988-04-12 1989-10-20
JPH0694516A (ja) * 1992-04-17 1994-04-05 Gould Inc 光パルス検出用フレキシブルプリント回路センサアセンブリ
JP2005334424A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Casio Comput Co Ltd 生体信号検出装置
JP2022168058A (ja) * 2018-12-28 2022-11-04 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置
JP2023173804A (ja) * 2022-05-26 2023-12-07 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置

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