專利名稱：靜電電容檢測(cè)裝置及其檢測(cè)條件的檢索方法及指紋傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將具有指紋等微小凹凸的被檢測(cè)物的表面形狀作為靜電電容變化來(lái)讀取的靜電電容檢測(cè)技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，是在單晶硅基板上形成由指紋傳感器讀出指紋凹凸信息的檢測(cè)電路(比如，特開平11-118415號(hào)公報(bào)、特開2000-346608號(hào)公報(bào)、特開2001-56204號(hào)公報(bào)、特開2001-133213號(hào)公報(bào))。指紋傳感器按該用途由于必然要求20mm×20mm左右的大小，在單晶硅基板上對(duì)其形成時(shí)，使指紋傳感器的價(jià)格高昂。作為解決此問(wèn)題的方法，有提議用MIS型薄膜半導(dǎo)體裝置的指紋傳感器(特開2003-254706號(hào)公報(bào))。通過(guò)使用MIS型薄膜半導(dǎo)體裝置，可以在玻璃基板或塑料基板上形成指紋傳感器。
但是，像這樣的指紋傳感器，根據(jù)溫度、濕度、皮膚狀態(tài)、指壓等各種各樣原因的變化，參照電位等最佳值也隨每次指紋檢測(cè)時(shí)而變化，為此，有必要重新將檢測(cè)條件設(shè)定為最佳值?，F(xiàn)有的指紋傳感器的結(jié)構(gòu)即使在檢索最佳檢測(cè)條件情況下，也同讀出指紋凹凸信息的處理一樣，從分布在指紋檢測(cè)部分的所有靜電容量檢測(cè)電路讀出信息。為此，需要花費(fèi)很多時(shí)間來(lái)進(jìn)行檢測(cè)條件的檢索。
專利文獻(xiàn)1特開平11-118415號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)2特開2000-346608號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)3特開2001-56204號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)4特開2003-254706號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)5特開2001-133213號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種靜電電容檢測(cè)裝置、指紋傳感器、生物測(cè)定認(rèn)證裝置、及靜電電容檢測(cè)條件的檢索方法，能在短時(shí)間內(nèi)檢索出用于以靜電電容變化讀取具有微小凹凸的被檢測(cè)物表面形狀的檢測(cè)條件。
為解決上述課題，本發(fā)明的靜電電容檢測(cè)裝置，包括多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路，根據(jù)與在被檢測(cè)物表面之間形成的靜電電容、輸出承載被檢測(cè)物表面凹凸信息的檢測(cè)信號(hào)；檢測(cè)部分，在相互交叉的行方向及列方向上排列配置多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路；和檢索單元，在選擇了排列配置在多行中至少一行或者多列中至少一列的靜電電容檢測(cè)電路的狀態(tài)下，通過(guò)改變凹凸信息的檢測(cè)條件，檢索凹凸信息的檢測(cè)條件。在檢測(cè)部分的行方向及列方向排列有多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)排列在多行中至少一行或者多列中至少一列的靜電電容檢測(cè)電路來(lái)讀取被檢測(cè)物表面的凹凸信息，能在短時(shí)間內(nèi)檢索凹凸信息的最佳檢測(cè)條件。
本發(fā)明的靜電電容檢測(cè)裝置，也可以構(gòu)成為還包括選擇單元，其選擇排列配置在多行中至少一行或者多列中至少一列的靜電電容檢測(cè)電路。僅添加簡(jiǎn)單電路就能實(shí)現(xiàn)選擇單元。
本發(fā)明的靜電電容檢測(cè)裝置，也可以構(gòu)成為還包括行選擇單元，以行為單位順次選擇排列配置在行方向上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路；和列選擇單元，以列為單位順次選擇排列配置在列方向上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路；行選擇單元或者列選擇單元順次選擇排列在各行或各列的靜電電容檢測(cè)電路，在選擇了排列在特定行或者特定列的靜電電容檢測(cè)電路的時(shí)刻，停止順次選擇；檢索單元，在選擇了排列在特定行或者特定列的靜電電容檢測(cè)電路的狀態(tài)下，通過(guò)改變凹凸信息的檢測(cè)條件，檢索凹凸信息的檢測(cè)條件。通過(guò)按照上述方式驅(qū)動(dòng)行選擇單元和列選擇單元，選擇排列在選定行或選定列上的靜電電容檢測(cè)電路，能檢索凹凸信息的檢測(cè)條件。
在此，優(yōu)選在檢索凹凸信息的檢測(cè)條件時(shí)所選擇的行或者列為位于檢測(cè)部分的大致中央部分的行或者列。通過(guò)在檢索凹凸信息的檢測(cè)條件時(shí)選擇的行或者列位于檢測(cè)部分的大致中央部分，可以讓檢索凹凸信息的檢測(cè)條件時(shí)選擇的靜電電容檢測(cè)電路接近在與被檢測(cè)物表面之間形成的靜電電容的程度。
本發(fā)明的靜電電容檢測(cè)裝置，包括；多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路，根據(jù)與在被檢測(cè)物表面之間形成的靜電電容、輸出承載被檢測(cè)物表面凹凸信息的檢測(cè)信號(hào)；檢測(cè)部分，在相互交叉的行方向及列方向排列配置多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路而形成；多條掃描線，以行為單位順次選擇排列在行方向上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路；掃描線驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)掃描線；數(shù)據(jù)線，傳遞從排列在列方向上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路輸出的檢測(cè)信號(hào)；數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線；檢索單元，在選擇了排列在多條掃描線中至少一條掃描線上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路的狀態(tài)下、通過(guò)改變凹凸信息的檢測(cè)條件，檢索凹凸信息的檢測(cè)條件。在檢測(cè)部分的行方向及列方向排列有多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)排列在至少一條掃描線上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路來(lái)讀取被檢測(cè)物表面的凹凸信息，能在短時(shí)間內(nèi)檢索凹凸信息的最佳檢測(cè)條件。
本發(fā)明的靜電電容檢測(cè)裝置，包括；多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路，根據(jù)與在被檢測(cè)物表面之間形成的靜電電容、輸出承載被檢測(cè)物表面凹凸信息的檢測(cè)信號(hào)；檢測(cè)部分，在相互交叉的行方向及列方向排列配置多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路而形成；多條掃描線，以行為單位選擇排列在行方向上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路；掃描線驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)掃描線；數(shù)據(jù)線，傳遞從排列在列方向上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路輸出的檢測(cè)信號(hào)；數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線；檢索單元，在選擇了排列在多條數(shù)據(jù)線中至少一條數(shù)據(jù)線上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路的狀態(tài)下、通過(guò)改變凹凸信息的檢測(cè)條件，檢索凹凸信息的檢測(cè)條件。在檢測(cè)部分的行方向及列方向排列有多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)排列在至少一條數(shù)據(jù)線上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路來(lái)讀取被檢測(cè)物表面的凹凸信息，能在短時(shí)間內(nèi)檢索凹凸信息的最佳檢測(cè)條件。
本發(fā)明的指紋傳感器，包括本發(fā)明的靜電電容檢測(cè)裝置，以能讀取指紋凹凸信息。通過(guò)將指尖表面作為被檢測(cè)物表面來(lái)讀取其凹凸信息，能取得指紋信息。
本發(fā)明的生物測(cè)定識(shí)別裝置，包括本發(fā)明的指紋傳感器。這里，“生物測(cè)定學(xué)認(rèn)證裝置”是指具有使用指紋信息作為生物測(cè)定學(xué)信息來(lái)進(jìn)行本人認(rèn)證功能的裝置，除包括IC卡、現(xiàn)金卡、信用卡、身份證明書等各種卡片介質(zhì)之外，還包括電子交易的本人認(rèn)證裝置、入退室管理裝置、計(jì)算機(jī)終端裝置的認(rèn)證裝置等所有安全系統(tǒng)。
本發(fā)明的靜電電容檢測(cè)條件的檢索方法，用于通過(guò)驅(qū)動(dòng)將多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路排列成多行及多列而形成的靜電電容檢測(cè)裝置，檢索靜電電容檢測(cè)條件，多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路根據(jù)與在被檢測(cè)物表面之間形成的靜電電容，輸出承載被檢測(cè)物表面凹凸信息的檢測(cè)信號(hào)。檢測(cè)方法包括選擇過(guò)程，選擇排列在多行中至少一行或者多列中至少一列的靜電電容檢測(cè)電路；檢索過(guò)程，在選擇了靜電電容檢測(cè)電路的狀態(tài)下、通過(guò)改變凹凸信息的檢測(cè)條件，檢索凹凸信息檢測(cè)條件。在檢測(cè)部分的行方向及列方向排列有多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)排列在多行中至少一行或者多列中至少一列的靜電電容檢測(cè)電路來(lái)讀取被檢測(cè)物表面的凹凸信息，能在短時(shí)間內(nèi)檢索凹凸信息的最佳檢測(cè)條件。
本發(fā)明的靜電電容檢測(cè)條件的檢索方法，還包括停止過(guò)程，順次選擇排列在各行或者各列上的靜電電容檢測(cè)電路，在選擇了排列在特定行或者特定列的靜電電容檢測(cè)電路時(shí)刻，停止順次選擇；和檢索過(guò)程，在選擇了排列在特定行或者特定列的靜電電容檢測(cè)電路的狀態(tài)下、通過(guò)改變凹凸信息的檢測(cè)條件，檢索凹凸信息的檢測(cè)條件。通過(guò)按照上述方式驅(qū)動(dòng)行選擇單元和列選擇單元，選擇排列在選定行或選定列上的靜電電容檢測(cè)電路，能檢索凹凸信息的檢測(cè)條件。
本發(fā)明的的靜電電容檢測(cè)條件的檢索方法，在檢索凹凸信息的檢測(cè)條件時(shí)所選擇的行或者列為位于檢測(cè)部分的大致中央部分的行或者列。通過(guò)在檢索凹凸信息的檢測(cè)條件時(shí)選擇的行或者列位于檢測(cè)部分的大致中央部分，可以讓在檢索凹凸信息的檢測(cè)條件時(shí)選擇的靜電電容檢測(cè)電路接近在與被檢測(cè)物表面之間形成的靜電電容的程度。
依據(jù)本發(fā)明，在檢測(cè)部分的行方向及列方向排列有多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)排列在多行中至少一行或者多列中至少一列上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路來(lái)讀取被檢測(cè)物表面的凹凸信息，能在短時(shí)間內(nèi)檢索凹凸信息的最佳檢測(cè)條件。


圖1是第一實(shí)施方式的指紋傳感器電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2是數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖3是掃描線驅(qū)動(dòng)器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖4是靜電電容檢測(cè)電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖5是時(shí)鐘同步NAND電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖6是放大電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖7是第一實(shí)施方式的時(shí)序圖。
圖8是靜電電容檢測(cè)電路的截面圖。
圖9是智能卡的結(jié)構(gòu)圖。
圖10是記載了認(rèn)證流程的流程圖。
圖11是第二實(shí)施方式的指紋傳感器電路結(jié)構(gòu)圖。
圖12是數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖13是第二實(shí)施方式的時(shí)序圖。
圖14是第二實(shí)施方式的指紋傳感器電路結(jié)構(gòu)圖。
圖15是掃描線驅(qū)動(dòng)器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖16是第三實(shí)施方式的時(shí)序圖。
圖17是第四實(shí)施方式的時(shí)序圖。
圖中1、2、3-指紋傳感器(靜電電容檢測(cè)裝置)，10-數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器(列選擇單元)，20-掃描線驅(qū)動(dòng)器(行選擇單元)，12、22-調(diào)整控制電路(選擇單元)，30-指紋檢測(cè)部分。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施方式)下面參照各

本發(fā)明第一實(shí)施方式涉及的指紋傳感器(靜電電容檢測(cè)裝置)。圖4是顯示將被檢測(cè)者的指紋凹凸信息作為靜電電容變化讀取、并將其變換為電流信號(hào)的靜電電容檢測(cè)電路31的電路結(jié)構(gòu)。靜電電容檢測(cè)電路31包括用于選擇同一檢測(cè)電路31的選擇晶體管32、在被檢測(cè)者的指尖和傳感器電極之間形成的靜電電容33、根據(jù)靜電電容33的微小電容變化放大包含指紋凹凸信息的檢測(cè)信號(hào)的信號(hào)放大晶體管34、傳遞用于控制選擇晶體管32開關(guān)的信號(hào)的掃描線36、傳遞檢測(cè)信號(hào)的數(shù)據(jù)線37、取得信號(hào)放大晶體管34的地電位Vss的低電位電源線39、電容值一定的標(biāo)準(zhǔn)電容Cs。如設(shè)定靜電電容33的電容值為Cd，則根據(jù)被檢測(cè)者的指紋凹凸和傳感器電極(參照?qǐng)D8)之間的距離決定檢測(cè)電容Cd。
按照上述結(jié)構(gòu)，如在掃描線36上輸出邏輯電平H的信號(hào)，選擇晶體管32為開狀態(tài)，則數(shù)據(jù)線37流經(jīng)由信號(hào)放大晶體管34的柵極電位決定的檢測(cè)電流。該檢測(cè)電流中包含有指紋的凹凸信息。信號(hào)放大晶體管34的柵極電位由信號(hào)放大晶體管34自身的寄生電容Ct(圖中未表示)、標(biāo)準(zhǔn)電容Cs、檢測(cè)電容Cd各容量比來(lái)決定。比如，當(dāng)被檢測(cè)者的指尖靠近傳感器電容時(shí)，如指紋的凸部接近傳感器電極，則檢測(cè)電容Cd相對(duì)寄生電容Ct、標(biāo)準(zhǔn)電容Cs變得很大，信號(hào)放大晶體管34的柵極電位接近地電位Vss。其結(jié)果，信號(hào)放大晶體管34變?yōu)榇笾聦?dǎo)通狀態(tài)，信號(hào)放大晶體管34的源/漏極之間流經(jīng)相當(dāng)微弱的檢測(cè)電流。另一方面，如指紋的凹部接近傳感器電極，則檢測(cè)電容Cd相當(dāng)于寄生電容Ct、標(biāo)準(zhǔn)電容Cs變得非常小，信號(hào)放大晶體管34的柵極電位接近掃描線36的電位。在掃描線36為激活狀態(tài)的情況下，掃描線36的電位為高電位Vdd。其結(jié)果，信號(hào)放大晶體管34成為大致導(dǎo)通狀態(tài)，信號(hào)放大晶體管34的源/漏極之間流經(jīng)比上述微弱電流大的檢測(cè)電流。這里，由于信號(hào)放大晶體管34的源極端子連接低電位電源線39，流經(jīng)信號(hào)放大晶體管34的檢測(cè)電流的流向成為由數(shù)據(jù)線37向低電位電源線39流入?？傊?，包含被檢測(cè)者指紋凹凸信息的檢測(cè)電流以從外部電路向靜電電容31流入方式被輸出。
圖8是以傳感器電極為中心的靜電電容檢測(cè)電路31的截面結(jié)構(gòu)圖。如該圖所示，靜電電容檢測(cè)電路21由信號(hào)放大晶體管34和傳感器電極72形成，其中信號(hào)放大晶體管34輸出包含指紋凹凸信息的檢測(cè)信號(hào)，傳感器電極72用于在其與被檢測(cè)者之間形成靜電電容33。信號(hào)放大晶體管34是包含柵電極68、柵絕緣膜67、多晶硅層(活性層)63、源電極65、漏電極66而構(gòu)成的晶體管。靜電電容33為根據(jù)指紋的凹凸圖形其電容值變化的可變電容。指尖F的電位設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)電位。傳感器電極72連接?xùn)烹姌O68，并將根據(jù)指紋的凹凸檢測(cè)電容Cd的變化傳遞給信號(hào)放大晶體管34，以使通過(guò)流經(jīng)溝道的漏極電流的放大作用能傳感靜電電容變化。
圖1表示指紋傳感器1的電路結(jié)構(gòu)。指紋傳感器1主要包括用于選擇數(shù)據(jù)線37的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10、用于選擇掃描線36的掃描線驅(qū)動(dòng)器20、矩陣狀排列上述靜電電容檢測(cè)電路31的指紋檢測(cè)部分(有源矩陣部分)30、用于放大由靜電電容檢測(cè)電路31輸出的檢測(cè)信號(hào)的放大電路40。指紋檢測(cè)部分30中，靜電電容檢測(cè)電路31呈矩陣狀(n行×m列)排列，n條掃描線36和n條低電位電源線39沿著行方向布線，m條數(shù)據(jù)線37沿著列方向布線。數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10的構(gòu)成除包含有用于從模擬點(diǎn)順次驅(qū)動(dòng)時(shí)生成選擇數(shù)據(jù)線37的時(shí)序信號(hào)的移位寄存器11、緩沖器13、用于選擇數(shù)據(jù)線37的模擬開關(guān)14之外，還包含調(diào)整控制電路12的結(jié)構(gòu)，其中調(diào)整控制電路12僅選擇在檢索指紋檢測(cè)條件時(shí)預(yù)先決定的選定數(shù)據(jù)線。掃描線驅(qū)動(dòng)器20由生成順次選擇掃描線36的時(shí)序信號(hào)的移位寄存器21和緩沖器23而構(gòu)成。
這里，CLKX是成為選擇數(shù)據(jù)線37的時(shí)序基準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)，CLKBX是其反相信號(hào)，RSTX是數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10的復(fù)位信號(hào)，SPX是數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10的開始脈沖信號(hào)，ACC是用于在指紋檢測(cè)條件檢索時(shí)選擇特定的數(shù)據(jù)線37的調(diào)整控制信號(hào)，CLKY是成為選擇掃描線36的時(shí)序基準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)，CLKBY是其反相信號(hào)，RSTY是掃描線驅(qū)動(dòng)器20的復(fù)位信號(hào)，SPY是掃描線驅(qū)動(dòng)器20的開始脈沖信號(hào)，OUT是由放大電路40放大了的指紋檢測(cè)信號(hào)。進(jìn)行指紋檢測(cè)時(shí)，復(fù)位信號(hào)RSTX和調(diào)整控制信號(hào)ACC成為高電平(High)，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10和掃描線驅(qū)動(dòng)器20進(jìn)行通常的移位寄存器動(dòng)作。掃描線驅(qū)動(dòng)器20與時(shí)鐘信號(hào)CLKY同步順次傳送開始脈沖信號(hào)SPY的輸入信息。另一方面，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10與掃描線驅(qū)動(dòng)器20的動(dòng)作在時(shí)序上配合，與時(shí)鐘信號(hào)CLKX同步順次傳送開始脈沖信號(hào)SPX。通過(guò)此，對(duì)配置在指紋檢測(cè)部分30內(nèi)的靜電電容檢測(cè)電路31按各行以及各列一個(gè)一個(gè)進(jìn)行選擇，以進(jìn)行指紋檢測(cè)動(dòng)作。
另外，本說(shuō)明書中的“行方向”或者“列方向”是為了方便區(qū)分以矩陣狀排列的靜電電容檢測(cè)電路31的排列方向而使用的。因此，這些方向也能稱為是相互交叉的“第一方向”或者“第二方向”。還有，有時(shí)數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10稱為列選擇單元，掃描線驅(qū)動(dòng)器20稱為行選擇單元。
圖2表示數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)。如該圖所示，移位寄存器11包括時(shí)鐘同步反相器(clocked invertor)15、反相器16、時(shí)鐘同步NAND電路17，其中時(shí)鐘同步反相器15控制從移位寄存器前段輸入的脈沖信號(hào)的接收，反相器16將時(shí)鐘同步反相器15的輸出反相，時(shí)鐘同步NAND電路17反相控制反相器16的輸出(向移位寄存器后段的輸出)。調(diào)整控制電路12包括反相器18和NAND電路19，其中反相器18反相從移位寄存器11的輸出，NAND電路19將反相器18的輸出信號(hào)與調(diào)整控制信號(hào)ACC進(jìn)行邏輯與非后，向后段的緩沖器13輸出信號(hào)。XSEL{1}、XSEL{2}、…、XSEL{m}是用于開關(guān)控制m個(gè)模擬開關(guān)14的緩沖輸出。這里，上述時(shí)鐘同步NAND電路17包括圖5所示電路結(jié)構(gòu)。
圖3表示掃描線驅(qū)動(dòng)器20的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)。如該圖所示，移位寄存器21包括時(shí)鐘同步反相器24、反相器25、時(shí)鐘同步NAND電路26，其中時(shí)鐘同步反相器24控制從移位寄存器前段輸入的脈沖信號(hào)的接收，反相器25將時(shí)鐘同步反相器24的輸出反相，時(shí)鐘同步NAND電路26反相控制反相器25的輸出(向移位寄存器后段的輸出)。YSEL{1}、YSEL{2}、…、YSEL{n}是向掃描線36輸出的緩沖輸出。這里，所述時(shí)鐘同步NAND電路26包括與圖5所示電路結(jié)構(gòu)同樣的結(jié)構(gòu)(將CLKX、CLKBX、RSTX分別置換為CLKY、CLKBY、RSTY的結(jié)構(gòu))。
圖6表示放大電路40的電路結(jié)構(gòu)。放大電路40用于放大靜電電容檢測(cè)電路31的檢測(cè)信號(hào)，包括前段的電流反射鏡電路41和后段的電流反射鏡電路42。前段電流反射鏡電路41將固定參照電流Iref和檢測(cè)電流Idat進(jìn)行比較，其中固定參照電流Iref由柵極電位保持在參照電位VR的晶體管38輸出，檢測(cè)電流Idat由信號(hào)放大晶體管34輸出。后段電流反射鏡電路42輸出將參照電流Iref與檢測(cè)電流Idat的差放大后的檢測(cè)信號(hào)OUT。通過(guò)比較該檢測(cè)信號(hào)OUT與預(yù)先設(shè)定的給定閾值的信號(hào)電平，能夠得到由二進(jìn)制數(shù)據(jù)構(gòu)成的指紋信號(hào)。由于參照電流Iref是根據(jù)參照電位VR決定的，通過(guò)調(diào)整參照電位VR，可以增加參照電流Iref與檢測(cè)電流Idat的差，從而能調(diào)整指紋的對(duì)比度。另外，在該圖中，CLK信號(hào)是與輸入給移位寄存器11的脈沖信號(hào)同一信號(hào)，與模擬開關(guān)14的切換時(shí)序同步。
圖7表示檢索指紋檢測(cè)條件的準(zhǔn)備期間的時(shí)序圖。在該準(zhǔn)備期間，輸入給數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10的復(fù)位信號(hào)RSTX成為低電平(Low)。通過(guò)此，包含在構(gòu)成數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10的移位寄存器11中的所有時(shí)鐘同步NAND的輸出成為高電平，移位寄存器11各段的輸出全部成為低電平。如在該狀態(tài)下將調(diào)整控制信號(hào)ACC設(shè)定為低電平，則僅設(shè)置在調(diào)整控制電路12的NAND電路19的段的緩沖輸出(圖2中為XSEL{m/2})成為高電平，因此僅對(duì)應(yīng)的模擬開關(guān)14成為選擇狀態(tài)。其他模擬開關(guān)14成為非選擇狀態(tài)。其結(jié)果，僅一條選定數(shù)據(jù)線37成為激活狀態(tài)。如這樣，調(diào)整控制電路12的功能是作為選擇選定數(shù)據(jù)線37的選擇單元。另一方面，關(guān)于掃描線驅(qū)動(dòng)器20，與通常的指紋檢測(cè)時(shí)一樣將復(fù)位信號(hào)RSTY設(shè)定為高電平，以開始脈沖SPY的下降時(shí)間為起點(diǎn)，與時(shí)鐘信號(hào)CLKY、時(shí)鐘反相信號(hào)CLKBY同步順次選擇掃描線36。該圖中，表示輸入三次開始脈沖SPY的情況，成為掃描三次上述選定數(shù)據(jù)線37。由一次掃描，反映指紋凹凸信息的電流流經(jīng)選定數(shù)據(jù)線37連接的n個(gè)靜電電容檢測(cè)電路31。
由于各次掃描，在指紋檢測(cè)動(dòng)作各不相同的檢測(cè)條件下進(jìn)行，以檢索最佳指紋檢測(cè)條件。具體地，放大電路40從Vdd到Vss掃描參照電位VR，根據(jù)檢測(cè)信號(hào)OUT判斷此時(shí)靜電電容檢測(cè)電路31的檢測(cè)靈敏度。即，當(dāng)參照電位VR＝Vss時(shí)，晶體管38成為大致截止?fàn)顟B(tài)，參照電流Iref成為接近最小值的電流值，因此從各靜電電容檢測(cè)電路31輸出的檢測(cè)信號(hào)OUT全部成為高電平。另一方面，當(dāng)參照電位VR＝Vdd時(shí)，晶體管38成為大致導(dǎo)通狀態(tài)，參照電流Iref成為接近最大值的電流值，從各靜電電容檢測(cè)電路31輸出的檢測(cè)信號(hào)OUT全部成為低電平。參照電位VR的最佳值為Vss～Vdd范圍內(nèi)。由于參照電位VR的最佳值根據(jù)溫度、濕度、皮膚狀態(tài)、指壓等各外界要因變化的指紋檢測(cè)情況而變化，因此通過(guò)進(jìn)行指紋檢測(cè)時(shí)作為指紋檢測(cè)的事前準(zhǔn)備、檢索最佳指紋檢測(cè)條件(比如、參照電位VR的值)，可以提高指紋檢測(cè)精度。數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10、掃描線驅(qū)動(dòng)器20及放大電路40具有作為檢索指紋檢測(cè)條件的檢索單元的功能。
那么，如上述那樣檢索指紋檢測(cè)條件結(jié)束時(shí)，設(shè)定復(fù)位信號(hào)RSTX及調(diào)整控制信號(hào)ACC為高電平，進(jìn)行指紋檢測(cè)。該指紋檢測(cè)，根據(jù)作為事前準(zhǔn)備檢索的最佳指紋檢測(cè)條件，進(jìn)行指紋檢測(cè)。
另外，作為在檢索指紋檢測(cè)條件時(shí)被選擇的數(shù)據(jù)線37，優(yōu)選為能確實(shí)讀取指紋凹凸信息的數(shù)據(jù)線37，比如，優(yōu)選為在指紋檢測(cè)部分30中接近指尖(被檢測(cè)物)的大致中央部分位置處布線的數(shù)據(jù)線37。當(dāng)將指尖靠近指紋檢測(cè)部分30時(shí)，由于可以認(rèn)為接近指尖中央部分處大致為指紋檢測(cè)部分30的中央，因此優(yōu)選為選擇m條數(shù)據(jù)線37中的中央第(m/2)條布線的數(shù)據(jù)線37作為選定數(shù)據(jù)線37、。
另外，作為上述說(shuō)明中的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10，雖然是在通常的使用移位寄存器11的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)置有調(diào)整控制電路12，但并不局限于所涉及的結(jié)構(gòu)，還可以使用通過(guò)數(shù)字編碼信號(hào)選擇個(gè)別數(shù)據(jù)線37的解碼器。還有，作為檢索指紋檢測(cè)條件時(shí)使用的數(shù)據(jù)線37并不局限于m條數(shù)據(jù)線37中的中央第(m/2)條布線的數(shù)據(jù)線37，也可以是能讀取指紋凹凸信息的任意數(shù)據(jù)線37。再有，用于檢索指紋檢測(cè)條件時(shí)使用的數(shù)據(jù)線37的條數(shù)并不局限于一條，可以使用多條。
下面，說(shuō)明關(guān)于指紋傳感器1的應(yīng)用例。圖9顯示的是智能卡81的概略結(jié)構(gòu)圖，其構(gòu)成包括上述指紋傳感器1、安裝有CPU或儲(chǔ)存器元件等的IC芯片82、液晶顯示器等的顯示裝置83。IC芯片82中登記有作為生物測(cè)定學(xué)信息的卡片所有人的指紋信息。圖10表示該智能卡81的認(rèn)證流程。通過(guò)卡片使用者將指尖接觸指紋傳感器1，如在智能卡81中輸入有指紋信息(步驟S1)，則核對(duì)該指紋信息與預(yù)先登記的指紋信息(步驟S2)。這里，如指紋一致(步驟S2為“是”)，則發(fā)放密碼(步驟S3)。接著，由卡片所有人輸入密碼(步驟S4)。然后核對(duì)在步驟S3發(fā)放的密碼與在步驟S4輸入的密碼是否一致(步驟S5)，當(dāng)一致時(shí)(步驟S5為“是”)，許可卡片使用(步驟S6)。
這樣，通過(guò)附加上密碼和指紋信息來(lái)進(jìn)行本人認(rèn)證，可以提供安全性高的智能卡。安裝有生物測(cè)定學(xué)認(rèn)證功能的智能卡可以用于現(xiàn)金卡、信用卡、身份證明書等。本實(shí)施方式的指紋傳感器，可以應(yīng)用于用以進(jìn)行本人認(rèn)證的所謂生物測(cè)定學(xué)認(rèn)證裝置中。比如，還可以應(yīng)用于、作為對(duì)室內(nèi)進(jìn)出門管理的安全系統(tǒng)，可以預(yù)先將本實(shí)施方式的指紋傳感器安裝于門上，將輸入給該指紋傳感器的入室人的指紋信息與預(yù)先登記的指紋信息進(jìn)行核對(duì)，當(dāng)二者一致時(shí)許可入室，而當(dāng)二者不一致時(shí)不允許入室，并根據(jù)需要通知警備機(jī)構(gòu)。
另外，在通過(guò)因特網(wǎng)等開放網(wǎng)絡(luò)的電子交易中，也可以將本實(shí)施方式的指紋傳感器有效應(yīng)用于作為本人確認(rèn)用生物測(cè)定學(xué)認(rèn)證裝置。還有，還可以廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)終端裝置的用戶認(rèn)證裝置或復(fù)印機(jī)的復(fù)印機(jī)使用者管理裝置等。再有，本發(fā)明的靜電電容檢測(cè)裝置并不局限于指紋檢測(cè)，還適用于作為靜電電容變化讀取具有微小凹凸的被檢測(cè)物表面形狀的裝置。
根據(jù)本實(shí)施方式，不必以排列在指紋檢測(cè)部分30的所有n×m個(gè)靜電電容檢測(cè)電路31為對(duì)象來(lái)進(jìn)行最佳指紋檢測(cè)條件的檢索，而是以連接在選定數(shù)據(jù)線37上的n個(gè)靜電電容檢測(cè)電路31為對(duì)象來(lái)進(jìn)行最佳指紋檢測(cè)條件的檢索，為此可以在短時(shí)間內(nèi)檢索指紋檢測(cè)條件。通過(guò)此，可以縮短包含檢索指紋檢測(cè)條件所用時(shí)間在內(nèi)的指紋檢測(cè)所需總時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)高速檢測(cè)、低耗電。其中，為縮短進(jìn)行檢索指紋檢測(cè)條件的準(zhǔn)備期間所需時(shí)間，有必要讓掃描線驅(qū)動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)速度到達(dá)與數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10相同程度的高速化(詳細(xì)情況將后述)。
(第二實(shí)施方式)下面，說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的指紋傳感器。圖11表示本實(shí)施方式涉及的指紋傳感器2的電路結(jié)構(gòu)。如圖所示，與圖1中賦予符號(hào)相同的符號(hào)表示相同電路，這里省略詳細(xì)說(shuō)明。與上述第一實(shí)施方式不同的是在本實(shí)施方式中數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10內(nèi)沒(méi)有安裝調(diào)整控制電路12。圖12表示數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)。在上述第一實(shí)施方式中是通過(guò)設(shè)置調(diào)整控制電路12來(lái)選擇在檢索指紋檢測(cè)條件時(shí)成為激活狀態(tài)的選定數(shù)據(jù)線37的結(jié)構(gòu)，由于在本實(shí)施方式中沒(méi)有安裝如調(diào)整控制電路12那樣的特殊硬件，通過(guò)在數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10的驅(qū)動(dòng)方式上想辦法來(lái)選擇在檢索指紋檢測(cè)條件時(shí)成為激活狀態(tài)的選定數(shù)據(jù)線37。
圖13表示數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10動(dòng)作的時(shí)序圖。如該圖所示，在準(zhǔn)備期間和指紋檢測(cè)期間中復(fù)位信號(hào)RSTX均為高電平，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10成為可動(dòng)作狀態(tài)。如在檢索指紋檢測(cè)條件準(zhǔn)備期間輸入開始脈沖SPX，則數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10與時(shí)鐘信號(hào)CLKX和時(shí)鐘反相信號(hào)CLKBX同步，順次激活XSEL{1}、XSEL{2}、…，順次選擇數(shù)據(jù)線37。其中，由于掃描線驅(qū)動(dòng)器20的復(fù)位信號(hào)RSTY為低電平，掃描線驅(qū)動(dòng)器20停止工作(期間A1)。然后，在XSEL{m/2}成為激活狀態(tài)的時(shí)刻停止時(shí)鐘信號(hào)CLKX及時(shí)鐘反相信號(hào)CLKBX。此時(shí)，僅布線的第(m/2)條選定數(shù)據(jù)線37成為選擇狀態(tài)。這里，如將掃描線驅(qū)動(dòng)器20的復(fù)位信號(hào)RSTY設(shè)定為高電平，則掃描線驅(qū)動(dòng)器20與時(shí)鐘信號(hào)CLKX和時(shí)鐘反相信號(hào)CLKBX同步，順次選擇掃描線36(期間B)。通過(guò)該掃描線36的順次選擇，順次選擇連接在選定數(shù)據(jù)線37的n個(gè)靜電電容檢測(cè)電路31，從放大電路40向各靜電電容檢測(cè)電路31流入反映指紋凹凸信息的電流。期間B中，設(shè)定參照電位VR為Vss～Vdd范圍內(nèi)的各種值以取得檢測(cè)信號(hào)OUT，檢索最佳參照電位VR。當(dāng)指紋檢測(cè)條件的檢索結(jié)束后，設(shè)定掃描線驅(qū)動(dòng)器20的復(fù)位信號(hào)RSTY為低電平，并且再次開始向數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10輸入時(shí)鐘信號(hào)CLKX和時(shí)鐘反相信號(hào)CLKBX，直到最后第m條為止，選擇數(shù)據(jù)線37(期間A2)，準(zhǔn)備期間結(jié)束。另外，期間A2中并非一定要進(jìn)行選擇數(shù)據(jù)線37動(dòng)作，也可以在期間B的檢索指紋檢測(cè)條件結(jié)束后的階段中復(fù)位數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10。
按照本實(shí)施方式，不必安裝新硬件，通過(guò)在數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10的驅(qū)動(dòng)方式上想辦法，能選擇選定數(shù)據(jù)線37以檢索最佳指紋檢測(cè)條件。因此，與第一實(shí)施方式一樣，能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行指紋檢測(cè)條件最佳化，實(shí)現(xiàn)指紋傳感器2的高速動(dòng)作及低耗電。其中，為縮短進(jìn)行檢索指紋檢測(cè)條件的準(zhǔn)備期間所需時(shí)間，有必要設(shè)定掃描線驅(qū)動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)速度到達(dá)與數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10相同程度的高速化(詳細(xì)情況將后述)。
(第三實(shí)施方式)下面，說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及的指紋傳感器。圖14表示本實(shí)施方式涉及的指紋傳感器3的電路結(jié)構(gòu)。如圖所示，與圖1中賦予符號(hào)相同的符號(hào)表示相同電路，這里省略其詳細(xì)說(shuō)明。與上述第一實(shí)施方式不同的是在本實(shí)施方式中掃描線驅(qū)動(dòng)器20內(nèi)安裝有調(diào)整控制電路22。調(diào)整控制電路22是能在檢索指紋檢測(cè)條件時(shí)僅選擇選定掃描線36的結(jié)構(gòu)，具有作為選擇選定掃描線36的功能。圖15表示掃描線驅(qū)動(dòng)器20的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)。如該圖所示，移位寄存器21包括時(shí)鐘同步反相器24、反相器25、時(shí)鐘同步NAND電路26，其中時(shí)鐘同步反相器24控制從移位寄存器前段輸入的脈沖信號(hào)的接收，反相器25將時(shí)鐘同步反相器24的輸出反相，時(shí)鐘同步NAND電路26反相控制反相器25的輸出(向移位寄存器后段的輸出)。調(diào)整控制電路22包括反相器27和NAND電路28，其中反相器27反相從移位寄存器21的輸出，NAND電路28將反相器27的輸出信號(hào)與調(diào)整控制信號(hào)ACC取邏輯與非后，向后段的緩沖器13輸出信號(hào)。YSEL{1}、YSEL{2}、…、YSEL{m}是用于驅(qū)動(dòng)n條掃描線36的緩沖輸出。
圖16表示為檢索指紋檢測(cè)條件的準(zhǔn)備期間的時(shí)序圖。在該準(zhǔn)備期間，輸入給掃描線驅(qū)動(dòng)器20的復(fù)位信號(hào)RSTY成為低電平。通過(guò)此，包含在構(gòu)成掃描線驅(qū)動(dòng)器20的移位寄存器21中的所有時(shí)鐘同步NAND電路26的輸出成為高電平，移位寄存器21各段的輸出全部成為低電平。如在該狀態(tài)下將調(diào)整控制信號(hào)ACC設(shè)定為低電平，則僅設(shè)置了NAND電路28的段的緩沖輸出(圖15中為YSEL{m/2})成為高電平，因此僅對(duì)應(yīng)的選定掃描線36成為選擇狀態(tài)。其他掃描線36成為非選擇狀態(tài)。另一方面，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10將復(fù)位信號(hào)RSTY設(shè)定為高電平，與時(shí)鐘信號(hào)CLKX、時(shí)鐘反相信號(hào)CLKBX同步順次選擇數(shù)據(jù)線37。該圖中，顯示的是輸入三次開始脈沖SPX的情況，成為掃描三次上述選定掃描線36。由一次掃描，反映指紋凹凸信息的電流流經(jīng)選定掃描線36連接的m個(gè)靜電電容檢測(cè)電路31。通過(guò)在各次掃描中，在指紋檢測(cè)動(dòng)作各不相同的檢測(cè)條件下進(jìn)行，以檢索最佳指紋檢測(cè)條件。指紋檢測(cè)條件的檢索方法如上面所述。
另外，作為在檢索指紋檢測(cè)條件時(shí)被選擇的掃描線36，優(yōu)選為能確實(shí)讀取指紋凹凸信息的掃描線36，比如，優(yōu)選為在指紋檢測(cè)部分30中接近指尖(被檢測(cè)物)的大致中央部分位置處布線的掃描線36。當(dāng)將指尖靠近指紋檢測(cè)部分30時(shí)，由于可以認(rèn)為接近指尖中央部分處大致為指紋檢測(cè)部分30的中央，因此優(yōu)選為選擇n條掃描線36中的中央第(n/2)條布線的掃描線36作為選定掃描線36。
另外，作為上述說(shuō)明中的掃描線驅(qū)動(dòng)器20，雖然是在通常的使用移位寄存器21的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)置有調(diào)整控制電路22，但并不局限于所涉及的結(jié)構(gòu)，還可以使用通過(guò)數(shù)字編碼信號(hào)選擇個(gè)別掃描線36的解碼器。還有，作為檢索指紋檢測(cè)條件時(shí)使用的掃描線36并不局限于n條掃描線36中的中央第(n/2)條布線的掃描線36，也可以是能讀取指紋凹凸信息的任意掃描線36。再有，用于檢索指紋檢測(cè)條件時(shí)使用的掃描線36的條數(shù)并不局限于一條，可以使用多條。
根據(jù)本實(shí)施方式，不必以排列在指紋檢測(cè)部分30的所有n×m個(gè)靜電電容檢測(cè)電路31為對(duì)象來(lái)進(jìn)行最佳指紋檢測(cè)條件的檢索，而是可以以連接在選定掃描線36上的m個(gè)靜電電容檢測(cè)電路31為對(duì)象來(lái)進(jìn)行最佳指紋檢測(cè)條件的檢索，為此可以在短時(shí)間內(nèi)檢索指紋檢測(cè)條件。通過(guò)此，可以縮短包含檢索指紋檢測(cè)條件所用時(shí)間在內(nèi)的指紋檢測(cè)所需總時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)高速檢測(cè)、低耗電。
另外，在上述第一及第二實(shí)施方式的檢索指紋檢測(cè)條件的準(zhǔn)備期間中如將驅(qū)動(dòng)掃描線驅(qū)動(dòng)器20的速度設(shè)定為與通常的指紋信息讀取時(shí)速度相同，則導(dǎo)致準(zhǔn)備期間所需時(shí)間與通常的指紋信息讀取時(shí)間相同，結(jié)果，與使用排列在指紋檢測(cè)部分30的所有n×m個(gè)靜電電容檢測(cè)電路31以檢索指紋檢測(cè)條件的方式的現(xiàn)有技術(shù)例相比，并不能縮短準(zhǔn)備期間。相反，按照本實(shí)施方式，可以不出現(xiàn)這些不良情況，通過(guò)僅在準(zhǔn)備期間中將驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10的速度設(shè)定為與通常的指紋信息讀取時(shí)速度相同，就能夠與現(xiàn)有技術(shù)相比縮短準(zhǔn)備期間。更詳細(xì)的說(shuō)明如下。比如，在指紋檢測(cè)部分30排列有100×100個(gè)靜電電容檢測(cè)電路31(m＝100，n＝100)。設(shè)定從一個(gè)靜電電容檢測(cè)電路31讀取信息所需時(shí)間為1μs，則1幀量的讀取時(shí)間成為100×100×10μs＝10ms。另外，在通常的讀取指紋信息時(shí)，相對(duì)于數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10的驅(qū)動(dòng)速度為500kHz，掃描線驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)速度為其1/m＝1/100的5kHz。因此，如將在準(zhǔn)備期間中驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10和掃描線驅(qū)動(dòng)器20的速度設(shè)定為與通常的指紋信息讀取時(shí)速度相同，則通過(guò)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10進(jìn)行指紋檢測(cè)條件檢索的第三實(shí)施方式的準(zhǔn)備期間所需時(shí)間成為通過(guò)驅(qū)動(dòng)掃描線驅(qū)動(dòng)器20進(jìn)行指紋檢測(cè)條件檢索的第一或第二實(shí)施方式的準(zhǔn)備期間所需時(shí)間的1/100即可完成。通過(guò)此，在本實(shí)施方式由于沒(méi)有必要在準(zhǔn)備期間提高掃描線驅(qū)動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)能力，能夠使要求規(guī)格保持在低水平，從而實(shí)現(xiàn)低成本化。
(第四實(shí)施方式)下面，說(shuō)明本發(fā)明的第四實(shí)施方式涉及的指紋傳感器。本實(shí)施方式的指紋傳感器電路結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施方式的指紋傳感器2的電路結(jié)構(gòu)相同，因此為說(shuō)明方便，省略圖示。在上述第三實(shí)施方式中是通過(guò)設(shè)置調(diào)整控制電路22來(lái)選擇在檢索指紋檢測(cè)條件時(shí)成為激活狀態(tài)的選定掃描線36的結(jié)構(gòu)，由于在本實(shí)施方式中沒(méi)有安裝如調(diào)整控制電路22那樣的特殊硬件，通過(guò)在掃描線驅(qū)動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)方式上想辦法來(lái)選擇在檢索指紋檢測(cè)條件時(shí)成為激活狀態(tài)的選定掃描線36。
圖17表示掃描線驅(qū)動(dòng)器20的動(dòng)作的時(shí)序圖。在進(jìn)行指紋檢測(cè)條件的檢索的準(zhǔn)備期間中掃描線驅(qū)動(dòng)器20的復(fù)位RSTY成為高電平。如在檢索指紋檢測(cè)條件的準(zhǔn)備期間輸入開始脈沖SPY，則掃描線驅(qū)動(dòng)器20與時(shí)鐘信號(hào)CLKY和時(shí)鐘反相信號(hào)CLKBY同步，順次激活YSEL{1}、YSEL{2}、…，順次選擇掃描線36。其中，由于數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10的復(fù)位信號(hào)RSTX為低電平，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10停止工作(期間A1)。因此，在YSEL{n/2}成為激活狀態(tài)時(shí)刻停止時(shí)鐘信號(hào)CLKY及時(shí)鐘反相信號(hào)CLKBY。此時(shí)，僅布線的第(n/2)條選定掃描線36成為選擇狀態(tài)。這里，如將數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10的復(fù)位信號(hào)RSTX設(shè)定為高電平，則數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10與時(shí)鐘信號(hào)CLKX和時(shí)鐘反相信號(hào)CLKBX同步，順次選擇數(shù)據(jù)線37(期間B)。通過(guò)該數(shù)據(jù)線37的順次選擇，順次選擇連接在選定掃描線36的m個(gè)靜電電容檢測(cè)電路31，從放大電路40向各靜電電容檢測(cè)電路31流入反映指紋凹凸信息的電流。在期間B中，設(shè)定參照電位VR為Vss～Vdd范圍內(nèi)的各種值以取得檢測(cè)信號(hào)OUT，檢索最佳參照電位VR。當(dāng)指紋檢測(cè)條件的檢索結(jié)束后，設(shè)定數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器10的復(fù)位信號(hào)RSTX為低電平，并且再次開始向掃描線驅(qū)動(dòng)器20輸入時(shí)鐘信號(hào)CLKY和時(shí)鐘反相信號(hào)CLKBY，直到最后第n條為止，選擇掃描線36(期間A2)，準(zhǔn)備期間結(jié)束。另外，期間A2中并非一定要進(jìn)行選擇掃描線36動(dòng)作，也可以在期間B的檢索指紋檢測(cè)條件結(jié)束后的階段中復(fù)位掃描線驅(qū)動(dòng)器20。
按照本實(shí)施方式，不必安裝新硬件，通過(guò)在掃描線驅(qū)動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)方式上下功夫，能選擇選定掃描線36以檢索最佳指紋檢測(cè)條件。因此，與第三實(shí)施方式一樣，能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行指紋檢測(cè)條件最佳化，實(shí)現(xiàn)指紋傳感器2的高速動(dòng)作及低耗電。
權(quán)利要求
1.一種靜電電容檢測(cè)裝置，其特征在于，包括多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路，根據(jù)與在被檢測(cè)物表面之間形成的靜電電容、輸出承載所述被檢測(cè)物表面凹凸信息的檢測(cè)信號(hào)；檢測(cè)部分，在相互交叉的行方向及列方向上排列配置所述多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路；和檢索單元，在選擇了排列配置在所述多行中至少一行或者所述多列中至少一列的靜電電容檢測(cè)電路的狀態(tài)下，通過(guò)改變所述凹凸信息的檢測(cè)條件，檢索所述凹凸信息的檢測(cè)條件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電電容檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括選擇單元，其選擇排列配置在所述多行中至少一行或者所述多列中至少一列的靜電電容檢測(cè)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電電容檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括行選擇單元，以行為單位順次選擇排列配置在行方向上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路；和列選擇單元，以列為單位順次選擇排列配置在列方向上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路；所述行選擇單元或者所述列選擇單元順次選擇排列在各行或各列的靜電電容檢測(cè)電路，在選擇了排列在特定行或者特定列的靜電電容檢測(cè)電路的時(shí)刻，停止順次選擇；所述檢索單元，在選擇了排列在所述特定行或者所述特定列的靜電電容檢測(cè)電路的狀態(tài)下，通過(guò)改變所述凹凸信息的檢測(cè)條件，檢索所述凹凸信息的檢測(cè)條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的靜電電容檢測(cè)裝置，其特征在于，在檢索所述凹凸信息的檢測(cè)條件時(shí)所選擇的行或者列為位于所述檢測(cè)部分的大致中央部分的行或者列。
5.一種靜電電容檢測(cè)裝置，其特征在于，包括；多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路，根據(jù)與在被檢測(cè)物表面之間形成的靜電電容、輸出承載所述被檢測(cè)物表面凹凸信息的檢測(cè)信號(hào)；檢測(cè)部分，在相互交叉的行方向及列方向排列配置所述多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路而形成；多條掃描線，以行為單位順次選擇排列在行方向上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路；掃描線驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)所述掃描線；數(shù)據(jù)線，傳遞從排列在列方向上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路輸出的檢測(cè)信號(hào)；數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)所述數(shù)據(jù)線；檢索單元，在選擇了排列在所述多條掃描線中至少一條掃描線上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路的狀態(tài)下、通過(guò)改變所述凹凸信息的檢測(cè)條件，檢索所述凹凸信息的檢測(cè)條件。
6.一種靜電電容檢測(cè)裝置，其特征在于，包括；多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路，根據(jù)與在被檢測(cè)物表面之間形成的靜電電容、輸出承載所述被檢測(cè)物表面凹凸信息的檢測(cè)信號(hào)；檢測(cè)部分，在相互交叉的行方向及列方向排列配置所述多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路而形成；多條掃描線，以行為單位選擇排列在行方向上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路；掃描線驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)所述掃描線；數(shù)據(jù)線，傳遞從排列在列方向上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路輸出的檢測(cè)信號(hào)；數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)所述數(shù)據(jù)線；檢索單元，在選擇了排列在所述多條數(shù)據(jù)線中至少一條數(shù)據(jù)線上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路的狀態(tài)下、通過(guò)改變所述凹凸信息的檢測(cè)條件，檢索所述凹凸信息的檢測(cè)條件。
7.一種指紋傳感器，其特征在于，包括權(quán)利要求1～6項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的靜電電容檢測(cè)裝置，以能讀取指紋凹凸信息。
8.一種生物測(cè)定識(shí)別裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求7所述的指紋傳感器。
9.一種靜電電容檢測(cè)條件的檢索方法，用于通過(guò)驅(qū)動(dòng)將多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路排列成多行及多列而形成的靜電電容檢測(cè)裝置，檢索靜電電容檢測(cè)條件，所述多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路根據(jù)與在被檢測(cè)物表面之間形成的靜電電容，輸出承載所述被檢測(cè)物表面凹凸信息的檢測(cè)信號(hào)，其特征在于，所述檢測(cè)方法包括選擇過(guò)程，選擇排列在所述多行中至少一行或者所述多列中至少一列的靜電電容檢測(cè)電路；檢索過(guò)程，在選擇了所述靜電電容檢測(cè)電路的狀態(tài)下、通過(guò)改變所述凹凸信息的檢測(cè)條件，檢索所述凹凸信息檢測(cè)條件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的靜電電容檢測(cè)條件的檢索方法，其特征在于，還包括停止過(guò)程，順次選擇排列在各行或者各列上的靜電電容檢測(cè)電路，在選擇了排列在特定行或者特定列的靜電電容檢測(cè)電路時(shí)刻，停止順次選擇；和檢索過(guò)程，在選擇了排列在所述特定行或者所述特定列的靜電電容檢測(cè)電路的狀態(tài)下、通過(guò)改變所述凹凸信息的檢測(cè)條件，檢索所述凹凸信息的檢測(cè)條件。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或者10所述的靜電電容檢測(cè)條件的檢索方法，其特征在于，在檢索所述凹凸信息的檢測(cè)條件時(shí)所選擇的行或者列為位于所述檢測(cè)部分的大致中央部分的行或者列。
全文摘要
本發(fā)明提供一種指紋傳感器(1)包括靜電電容檢測(cè)電路(31)，根據(jù)與在指尖表面之間形成的靜電電容、輸出包含指紋凹凸信息的檢測(cè)信號(hào)；指紋檢測(cè)部分(30)，由多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路(31)排列在相互交叉的行方向及列方向而形成；多條掃描線(36)；掃描線驅(qū)動(dòng)器(20)，其驅(qū)動(dòng)掃描線(36)；數(shù)據(jù)線(37)；數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器(10)，其驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線(37)；檢索單元(10，20，40)，在選擇有排列在多條掃描線(36)中至少一條掃描線(36)上的多個(gè)靜電電容檢測(cè)電路的狀態(tài)下，通過(guò)改變凹凸信息的檢測(cè)條件以檢索凹凸信息的檢測(cè)條件。這樣，能在短時(shí)間內(nèi)檢索出用于作為靜電電容變化讀取指紋凹凸信息的檢測(cè)條件。
文檔編號(hào)G01D5/24GK1657864SQ20051000800
公開日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2005年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月17日
發(fā)明者原弘幸, 宮坂光敏 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社