(57)【要約】    【課題】  センシング精度の高い指紋センサを提供する。    【解決手段】  本発明の指紋センサは、被験物表面との間に形成される静電容量に対応した検出信号を信号伝達経路（３７）に出力する静電容量検出回路（３１）を複数配置した検出部（３０）と、前記信号伝達経路に出力された前記検出信号を増幅する増幅回路（４０）とを備える。前記信号伝達経路の各々は、少なくとも２つ以上の前記静電容量検出回路に接続され、前記静電容量検出回路から前記信号伝達経路に前記検出信号を出力する前に、前記信号伝達経路の電位をリセットするリセット手段（１３、１４）を更に備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験物表面との間に形成される静電容量に対応した検出信号により、前記被験物表面の凹凸情報を読み取る静電容量検出装置であって、
前記検出信号を信号伝達経路に出力する静電容量検出回路を複数配置した検出部と、
前記信号伝達経路に出力された前記検出信号を増幅する増幅回路とを備え、
前記信号伝達経路の各々は、少なくとも２つ以上の前記静電容量検出回路に接続され、
前記静電容量検出回路から前記信号伝達経路に前記検出信号を出力する前に、前記信号伝達経路の電位をリセットするリセット手段を更に備えた、静電容量検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の静電容量検出装置であって、前記リセット手段が前記信号伝達経路の電位のリセットを実行するリセット期間と、前記静電容量検出回路が前記検出信号を出力するセンシング期間と、の比率を設定するためのリセット期間設定手段をさらに備える、静電容量検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の静電容量検出装置であって、前記リセット手段が前記信号伝達経路の電位のリセットを実行するリセット期間よりも、前記静電容量検出回路が前記検出信号を出力するセンシング期間を長い期間に設定する、静電容量検出装置。
【請求項４】
被験物表面との間に形成される静電容量に対応した検出信号により、前記被験物表面の凹凸情報を読み取り、指紋の凹凸情報を読み取る指紋センサであって、
前記検出信号を信号伝達経路に出力する静電容量検出回路を複数配置した検出部と、
前記信号伝達経路に出力された前記検出信号を増幅する増幅回路とを備え、
前記信号伝達経路の各々は、少なくとも２つ以上の前記静電容量検出回路に接続され、
前記静電容量検出回路から前記信号伝達経路に前記検出信号を出力する前に、前記信号伝達経路の電位をリセットするリセット手段を更に備えた、指紋センサ。
【請求項５】
被験物表面との間に形成される静電容量に対応した検出信号により、前記被験物表面の凹凸情報を読み取り、指紋の凹凸情報を読み取る指紋センサを備えたバイオメトリクス認証装置であって、前記指紋センサは、
前記検出信号を信号伝達経路に出力する静電容量検出回路を複数配置した検出部と、
前記信号伝達経路に出力された前記検出信号を増幅する増幅回路とを備え、
前記信号伝達経路の各々は、少なくとも２つ以上の前記静電容量検出回路に接続され、
前記静電容量検出回路から前記信号伝達経路に前記検出信号を出力する前に、前記信号伝達経路の電位をリセットするリセット手段を更に備えた、バイオメトリクス認証装置。
【請求項６】
被験物表面との間に形成される静電容量に対応した検出信号を出力する信号出力素子と、前記検出信号を増幅回路に供給するための信号伝達経路と、前記信号伝達経路と前記信号出力素子の通電／遮断を制御する選択トランジスタと、前記信号出力素子に所定電圧を供給する電源線を備える静電容量検出装置の駆動方法であって、
前記選択トランジスタを閉状態にして、前記信号伝達経路と前記信号出力素子との間を電気的に遮断する遮断ステップと、
前記信号伝達経路を所定の電位にリセットするリセットステップと、
前記信号伝達経路のリセット終了後、前記選択トランジスタを開状態にして、前記信号伝達経路と前記信号出力素子との間を電気的に導通する導通ステップと、
前記信号出力素子から前記信号伝達経路を介して前記増幅回路に検出信号を供給し、前記検出信号を増幅するセンシングステップと含む、静電容量検出装置の駆動方法。
【請求項７】
請求項６に記載の静電容量検出装置の駆動方法であって、前記リセットステップを実行する期間と、前記センシングステップを実行する期間の比率を可変とする、静電容量検出装置の駆動方法。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の静電容量検出装置の駆動方法であって、前記リセットステップを実行する期間よりも、前記センシングステップを実行する期間を長い期間とする、静電容量検出装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は指紋等の微小な凹凸を有する被験物の表面形状を静電容量変化として読み取る静電容量検出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平１１−１１８４１５号公報、特開２０００−３４６６０８号公報、特開２００１−５６２０４号公報、特開２００１−１３３２１３号公報には、単結晶シリコン基板上に形成されたセンサ電極の表面を誘電体膜で被覆し、指先の電位を基準電位として、指先とセンサ電極間に形成される静電容量が指紋の凹凸に応じて変化することを利用して指紋を認識する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１１８４１５号公報
【特許文献２】特開２０００−３４６６０８号公報
【特許文献３】特開２００１−５６２０４号公報
【特許文献４】特開２００１−１３３２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の静電容量式指紋センサは、単結晶シリコン基板上に形成されているために、指先を指紋センサに強く押し付けると割れてしまうという不都合があった。また、指紋センサを構成するには、指先の面積（およそ２０ｍｍ×２０ｍｍ）程度の大きさに形成する必要があるため、単結晶シリコン基板に形成すると高価になるという不都合も生じていた。さらに、センサ電極とトランジスタを組み合わせた静電容量検出回路をマトリクス状に配置した構成では、信号伝達経路であるデータ線の各々に複数の静電容量検出回路を接続させた場合、マトリクス内のある静電容量検出回路の情報を読み出す際に、前行同列の静電容量検出回路の出力情報が残ってしまい、データ線の初期電位が安定していないため、安定したセンシングができないという不都合が生じる。つまり、同一のデータ線に複数の回路を接続して順次データを読み出した場合、後段の静電容量検出回路から出力される検出信号が、前段の静電容量検出回路から出力された検出信号の影響を受けることなる。
【０００４】
そこで、本発明は上述の問題点を解決し、高精度かつ安定したセンシングを可能とする静電容量検出装置、指紋センサ及びバイオメトリクス認証装置を提案することを課題とする。
【０００５】
また、本発明は静電容量を高精度にセンシングできる方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、本発明の静電容量検出装置、指紋センサ、バイオメトリクス認証装置は、被験物表面との間に形成される静電容量に対応した検出信号により、前記被験物表面の凹凸情報を読み取る。そして、前記検出信号を信号伝達経路に出力する静電容量検出回路を複数配置した検出部と、前記信号伝達経路に出力された前記検出信号を増幅する増幅回路とを備えている。特に、前記信号伝達経路の各々は、少なくとも２つ以上の前記静電容量検出回路に接続され、前記静電容量検出回路から前記信号伝達経路に前記検出信号を出力する前に、前記信号伝達経路の電位をリセットするリセット手段を更に備えている。
【０００７】
上記の静電容量検出装置において、前記リセット手段が前記信号伝達経路の電位のリセットを実行するリセット期間と、前記静電容量検出回路が前記検出信号を出力するセンシング期間と、の比率を設定するためのリセット期間設定手段をさらに備えることが望ましい。
【０００８】
また、上記の静電容量検出装置であって、前記リセット手段が前記信号伝達経路の電位のリセットを実行するリセット期間よりも、前記静電容量検出回路が前記検出信号を出力するセンシング期間を長い期間に設定することが望ましい。
【０００９】
ここで、「バイオメトリクス認証装置」とは、バイオメトリクス情報として指紋情報を用いて本人認証を行う機能を実装した装置をいい、ＩＣカード、キャッシュカード、クレジットカード、身分証明書などの各種カード媒体の他に、電子商取引の本人認証装置、入退室管理装置、コンピュータ端末装置の認証装置などのあらゆるセキュリティシステムを含む。
【００１０】
本発明の静電容量検出装置の駆動方法は、被験物表面との間に形成される静電容量に対応した検出信号を出力する信号出力素子と、前記検出信号を増幅回路に供給するための信号伝達経路と、前記信号伝達経路と前記信号出力素子の通電／遮断を制御する選択トランジスタと、前記信号出力素子に所定電圧を供給する電源線を備える静電容量検出装置を駆動するものである。特に、前記選択トランジスタを閉状態にして、前記信号伝達経路と前記信号出力素子との間を電気的に遮断する遮断ステップと、前記信号伝達経路を所定の電位にリセットするリセットステップと、前記信号伝達経路のリセット終了後、前記選択トランジスタを開状態にして、前記信号伝達経路と前記信号出力素子との間を電気的に導通する導通ステップと、前記信号出力素子から前記信号伝達経路を介して前記増幅回路に検出信号を供給し、前記検出信号を増幅するセンシングステップとを備えている。
【００１１】
上記の駆動方法において、前記リセットステップを実行する期間と、前記センシングステップを実行する期間の比率を可変とすることが望ましい。
【００１２】
また、上記の駆動方法において、前記リセットステップを実行する期間よりも、前記センシングステップを実行する期間を長い期間とすることが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［発明の実施形態１．］
以下、各図を参照して本発明の好適な第１実施形態について説明する。
【００１４】
図１は本発明の静電容量検出装置である静電容量式指紋センサ１のブロック図である。同図に示すように同指紋センサ１は、信号伝達経路であるデータ線３７を選択するためのデータ線ドライバ１０と、走査線３６を選択するための走査線ドライバ２０と、指紋検出部として機能するアクティブマトリクス部３０と、検出信号を増幅するための増幅回路４０とを備えて構成されている。データ線ドライバ１０は、データ線３７を順次選択するタイミングを決定するシフトレジスタ１１と、リセット期間を設定するリセット期間選択回路１４とを備えて構成されている。リセット期間選択回路１４は、各データ線３７とグローバルデータ線３８との導通及び遮断を実行するアナログスイッチ１２、シフトレジスタ１１の列選択信号とイネーブル信号ＥＮＢとのＡＮＤ条件をとる論理積回路１５、を備えている。
【００１５】
走査線ドライバ２０は、走査線３６を順次選択するタイミングを決定するシフトレジスタ２１を備えて構成されている。アクティブマトリクス部３０には静電容量検出回路３１がマトリクス状（Ｍ行×Ｎ列）に配列されており、Ｍ本の走査線３６とＭ本の電源線３９は行方向に沿って配線され、Ｎ本のデータ線３７とＮ本のデータ選択線５０は列方向に沿って配線されている。データ線３７は１本のグローバルデータ線３８にまとめられて増幅回路４０に接続されている。グローバルデータ線３８は、データ線３７にリセット電圧ＶSSを供給するためのデータ線リセット用トランジスタ１３に接続されている。
【００１６】
上記の構成において、Ｍ本の走査線３６が１ライン毎にアクティブになると、ある時点においてアクティブになっている走査線３６上に並ぶＮ本のデータ線３７がアナログスイッチ１２により順次選択されて増幅回路４０に接続するように点順次駆動される。
【００１７】
ここで、データ線リセット用トランジスタ１３と、リセット期間選択回路１４と、リセット期間を規定するＥＮＢ信号（イネーブル信号）を出力するドライバ（図示せず）と、データ線３７にリセット電圧ＶSSを供給する電源回路（図示せず）との協同により「リセット手段」が実現されている。また、リセット期間選択回路１４と、リセット期間を規定するＥＮＢ信号を出力するドライバ（図示せず）との協同により「リセット期間設定手段」が実現されている。「リセット手段」と「リセット期間設定手段」は必ずしも複数のハードウエアで実現されている必要はなく、単一のハードウエアで実現されるものであってもよい。
【００１８】
図２は被験者の指紋の凹凸情報を電気信号に変換する静電容量検出回路３１の回路構成図である。同検出回路３１は、同検出回路３１を選択するための選択トランジスタ３２及びデータ線選択トランジスタ３５と、被験者の指先とセンサ電極との間に形成される静電容量３３と、静電容量３３の微小な容量変化を基に指紋の凹凸情報を担う検出信号を出力する信号増幅トランジスタ３４と、選択トランジスタ３２の開閉制御を行うための信号を伝達する走査線３６と、データ線選択トランジスタ３５の開閉制御を行うための信号を伝達するデータ選択線５０と、検出信号を伝達するためのデータ線３７と、信号増幅トランジスタ３４に電圧ＶDDを供給する電源線３９と、容量値一定の基準容量Ｃｓとを備えて構成されている。
【００１９】
静電容量３３の検出容量値をＣｄとすると、検出容量Ｃｄは被験者の指紋の凹凸とセンサ電極（図７参照）との間の距離に応じて定まる。
【００２０】
上述の構成において、走査ドライバ２０の順次選択に伴い、走査線３６がアクティブになると、選択トランジスタ３２が開状態になる。これにより、データ線３７には信号増幅トランジスタ３４のゲート電位で定まる検出電流が流れる。信号増幅トランジスタ３４のゲート電位は、信号増幅トランジスタ３４自体の寄生容量Ｃｔ（図示せず）と、基準容量Ｃｓと、検出容量Ｃｄとのそれぞれの容量比によって定まる。
【００２１】
例えば、被験者の指先を静電容量検出装置の表面に近づけた場合に、指紋の凸部がセンサ電極に近接すると、静電容量３３の検出容量値Ｃｄは寄生容量Ｃｔ、基準容量Ｃｓに対して十分に大きくなり、信号増幅トランジスタ３４のゲート電位はグランド電位に近づく。この結果、信号増幅トランジスタ３４は略オフ状態となり、信号増幅トランジスタ３４のソース／ドレイン間には極めて微弱な電流が流れる。
【００２２】
一方、指紋の凹部がセンサ電極に近接すると、検出容量Ｃｄは寄生容量Ｃｔ、基準容量Ｃｓに対して十分に小さくなり、信号増幅トランジスタ３４のゲート電位は高電位ＶDDに近づく。この結果、信号増幅トランジスタ３４は略オン状態となり、信号増幅トランジスタ３４のソース／ドレイン間には上述の微弱電流よりも大きな電流が流れる。
【００２３】
ここで、信号増幅トランジスタ３４のソース端子は高電位電源線３９に接続しているため、信号増幅トランジスタ３４を流れる電流の向きは静電容量検出回路３１内からデータ線３７へ流れ出す向きとなる。
【００２４】
図３に静電容量検出回路３１の他の例を示す。図２の静電容量検出回路３１の各部と機能的に対応する部分に同一の符号を付している。図２の静電容量検出回路３１では、基準容量Ｃｓの高電位側端子が走査線３６に接続されていたが、図３の例では、基準容量Ｃｓの高電位側端子がデータ選択線５０に接続されている。図２及び図３のいずれの例においても、当該検出回路３１を選択する時には走査線３６及びデータ選択線５０に選択信号が供給されているので、これら静電容量検出回路３１は同様の機能を果たすことができる。
【００２５】
本実施形態においては、データ線３７上に検出信号を出力する前段階として、データ線３７を所定の電位ＶSSにリセットすることによって、データ線３７の電位を安定化させる。データ線選択トランジスタ３５は、データ線３７と信号増幅トランジスタ３４との間の電気的な通電／遮断を制御するトランジスタであり、データ線３７をリセットしている段階では、閉状態となるように制御される。データ線選択トランジスタ３５の開閉制御はデータ選択線５０によって制御される。
【００２６】
図４は静電容量検出回路３１の検出信号を増幅する増幅回路４０の回路構成図である。増幅回路４０の入力端子には、データ線３７からグローバルデータ線３８に出力された電圧信号ＬＤOUTが入力される。増幅回路４０は、入力電圧ＬＤOUTを基準電圧ＶＲと比較し、デジタル値をＶOUTとして出力する。入力電圧ＬＤOUTが基準電圧ＶＲより小さい場合、出力電圧ＶOUTは低電位レベル（ＶSS）となる。反対に入力電圧ＬＤOUTが基準電圧ＶＲより大きい場合、出力電圧ＶOUTは高電位レベル（ＶDD）となる。これにより、２値データから成る指紋情報を得ることが可能となる。
【００２７】
図５はデータ線ドライバ１０から出力される各種信号のタイミングチャートである。同図において、ＳＰはスタートパルス、ＣＬＫはクロック信号、Ｘ（１），Ｘ（２），…，Ｘ（Ｎ）はシフトレジスタ１１の各列の出力信号、ＥＮＢはデータ線リセット用トランジスタ１３を開閉制御するためのイネーブル信号、ＸＳＥＬ（１），ＸＳＥＬ（２），…，ＸＳＥＬ（Ｎ）はデータ選択線５０に出力される選択信号、ＬＤOUTはデータ線３７からグローバルデータ線３８に出力された電圧信号、ＶOUTは増幅回路４０の出力信号である。データ線ドライバ１０内のシフトレジスタ１１の順次選択により一つの静電容量検出回路３１が選択される期間のうち、前半をリセット期間Ａとし、後半をセンシング期間Ｂと定める。
【００２８】
リセット期間Ａにおいては、イネーブル信号ＥＮＢは非アクティブ（論理レベルＬ）となり、データ線リセット用トランジスタ１３は開状態となる。シフトレジスタ１１から論理レベルＨの出力信号Ｘ（ｋ）が出力されると、リセット期間選択回路１４のｋ番目のアナログスイッチ１２が導通し、ｋ列目のデータ線３７にリセット電位ＶSSが供給される。これにより当該データ線３７の電位がリセットされる。なおこのとき、イネーブル信号ＥＮＢの論理レベルはＬであるから、リセット期間選択回路１４の論理積回路１５の出力は論理レベルＬとなり、データ選択線５０にはＬレベルの信号が出力される。これにより、すべてのデータ線選択トランジスタ３５は閉状態となり、静電容量検出回路３１からの電流の流れ出しが抑制される。
【００２９】
センシング期間Ｂに移行し、イネーブル信号ＥＮＢがアクティブ（論理レベルＨ）になると、データ線リセット用トランジスタ１３は閉状態となるので、リセット電位ＶSSとデータ線３７との接続は遮断される（リセット終了）。一方、リセット期間選択回路１４のｋ番目の論理積回路１４ｂには、シフトレジスタ１１のｋ列目からＨレベルの出力信号Ｘ（ｋ）が供給され、Ｈレベルのイネーブル信号が供給されるので、ｋ番目の論理積回路１４の出力線となるデータ選択線５０には、Ｈレベルの信号が出力される。すると、ｋ列目に並ぶデータ線選択トランジスタ３５は開状態となる。これにより、信号増幅トランジスタ３４は、データ線選択トランジスタ３５、及び選択トランジスタ３２を介してデータ線３７に接続する。さらに、図４に示す増幅回路４０において、ＥＮＢがアクティブになるため、データ線３７を通じて静電容量検出回路３１から出力された電圧は増幅回路４０にて増幅される。
【００３０】
以上、説明したように、本実施形態によれば、センシングの前段階でデータ線３７の電位のリセット動作を行うことにより、センシング時のデータ線３７の電位を安定させ、動作マージンを広げることができる。さらに、データ線３７の電位が安定しているため、より高速な指紋情報の検出が可能となる。
【００３１】
尚、図５に示すタイミングチャートでは、リセット期間Ａとセンシング期間Ｂは１：１の関係にあったが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、図６に示すように、イネーブル信号のデューティを変化させることにより、リセット期間Ａとセンシング期間Ｂの比（デューティ比）を調整してもよい。リセット期間Ａを短縮してデータ線３７の電位を短時間に所定の電位に安定化させることで、十分なセンシング期間を確保することができる。これにより、高精度なセンシングを可能にできる。また、リセット用の電源電圧についても、上述のＶSSに限らず、任意の電圧を用いることも可能である。
【００３２】
図７はセンサ電極を中心とする静電容量検出回路３１の断面構造図である。同図に示すように、静電容量検出回路３１には、指紋の凹凸情報を担う検出信号を出力する信号増幅トランジスタ３４と、被験者の指先Ｆとの間に静電容量３３を形成するためのセンサ電極（検出電極）７１とが形成されている。信号増幅トランジスタ３４は、ゲート電極７０、ゲート絶縁膜６８、多結晶シリコン層６３、ソース／ドレイン電極６９を含んで構成されるＭＯＳトランジスタである。静電容量３３は指紋の凹凸パターンに応じてその容量値が変化する可変容量である。指先Ｆの電位は基準電位に設定されている。センサ電極７１はゲート電極７０に接続しており、指紋の凹凸による検出容量Ｃｄの変化を信号増幅トランジスタ３４に伝達し、チャネルを流れるドレイン電流の増幅作用によって静電容量変化をセンシングできるように構成されている。
【００３３】
同図に示す静電容量検出回路３１を製造するには、絶縁性基板６１上に酸化シリコンなどの下地絶縁膜６２を積層し、その上にアモルファスシリコンを成膜して結晶化させ、多結晶シリコン層６３を形成する。次いで、多結晶シリコン層６３上にゲート絶縁膜６８とゲート電極７０を形成し、自己整合的に多結晶シリコン層６３に不純物を注入・拡散し、ソース／ドレイン領域を形成する。次いで、第１層間絶縁膜６４を形成した後、コンタクトホールを開口してソース／ドレイン電極６９を形成する。さらに、第２層間絶縁膜６５、６６を積層してコンタクトホールを開口し、センサ電極７１を形成する。最後に、表面全体をパッシベーション膜６７で被覆する。ここで、第２層間絶縁膜６５、６６が二層構造となっているのは、下層の第２層間絶縁膜６５で平坦性を確保し、上層の第２層間絶縁膜６６で所望の膜厚を得るためであるが、単層構造としてもよい。
【００３４】
尚、絶縁性基板６１上にトランジスタ等の半導体素子を形成するには、上述の製法に限らず、例えば、特開平１１−３１２８１１号公報やS.Utsunomiya et. al. Society for Information Display p. 916(2000)に開示された剥離転写技術を適用することで、トランジスタ等の半導体素子を絶縁性基板６１上に形成してもよい。剥離転写技術を適用すれば、絶縁性基板６１として、プラスチック基板やガラス基板などの適度な強度を有する安価な基板を採用できるため、静電容量式指紋センサ１の機械的強度を高めることができる。
【００３５】
次に、静電容量式指紋センサ１の応用例について説明する。図８はスマートカード８１のブロック図を示しており、上述した静電容量式指紋センサ１と、ＣＰＵやメモリ素子などを実装したＩＣチップ８２と、液晶ディスプレイなどの表示装置８３を備えて構成されている。ＩＣチップ８２にはバイオメトリクス情報として、カード所有者の指紋情報が登録されている。図９はこのスマートカード８１の認証手順を示している。カード使用者が指先を指紋センサ１に接触させることによって、スマートカード８１に指紋情報が入力されると（ステップＳ１）、この指紋情報は予め登録された指紋情報と照合される（ステップＳ２）。ここで、指紋が一致すると（ステップＳ２；ＹＥＳ）、暗証番号が発行される（ステップＳ３）。次いで、カード所有者によって暗証番号が入力される（ステップＳ４）。ステップＳ３で発行された暗証番号と、ステップＳ４で入力された暗証番号が一致しているか否かがチェックされ（ステップＳ５）、一致している場合には（ステップＳ５；ＹＥＳ）、カードの使用が許可される（ステップＳ６）。
【００３６】
このように、暗証番号に加えて指紋情報によって本人の認証を行うことによって、セキュリティの高いスマートカードを提供できる。バイオメトリクス認証機能を実装したスマートカードはキャッシュカード、クレジットカード、身分証明書などに利用できる。本実施形態の指紋センサは、本人認証を行うためのあらゆるバイオメトリクス認証装置に応用できる。例えば、室内への入退室管理を行うセキュリティシステムとして、本実施形態の指紋センサをドアに取り付けておき、当該指紋センサに入力された入室者の指紋情報と予め登録された指紋情報を照合し、両者が一致する場合には入室を許可する一方で、両者が一致しない場合には入室を不許可とし、必要に応じて警備会社等に通報するシステムにも応用できる。また、インターネットなどのオープンネットワークを通じた電子商取引においても、本人確認のためのバイオメトリクス認証装置として本実施形態の指紋センサは有効に応用できる。さらに、コンピュータ端末装置のユーザ認証装置や、複写機の複写機使用者の管理装置などにも広く応用できる。
【００３７】
尚、上記の説明においては、本発明の静電容量検出装置の実施形態として、指紋センサを例示したが、本発明はこれに限られるものではなく、あらゆる被験物の微小凹凸パターンを静電容量変化として読み取る装置に応用できる。例えば、動物の鼻紋の認識などにも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態による静電容量式指紋センサのブロック図である。
【図２】上記指紋センサに備えられる静電容量検出回路の回路構成図である。
【図３】図２の変形例による静電容量検出回路の回路構成図である。
【図４】上記指紋センサに備えられる増幅回路の回路構成図である。
【図５】上記指紋センサにおける各種信号のタイミングチャートである。
【図６】図５の変形例による各種信号のタイミングチャートである。
【図７】上記静電容量検出回路の断面図である。
【図８】上記指紋センサを実装した応用例である。
【図９】上記指紋センサを利用したスマートカードの認証手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１…静電容量式指紋センサ  １０…データ線ドライバ  １３…データ線リセット用トランジスタ  １４…リセット期間選択回路  ２０…走査線ドライバ  ３０…アクティブマトリクス部（検出部）  ３１…静電容量検出回路  ３２…選択トランジスタ  ３３…静電容量  ３４…信号増幅トランジスタ  ３５…データ線選択トランジスタ  ３６…走査線  ３７…データ線（信号伝達経路）  ４０…増幅回路  ５０…データ選択線  Ｃｓ…基準容量  Ｃｄ…検出容量  Ｖss…低電位電源線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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