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JP2000005151A - Reader - Google Patents

Reader

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Publication number
JP2000005151A
JP2000005151A JP10192490A JP19249098A JP2000005151A JP 2000005151 A JP2000005151 A JP 2000005151A JP 10192490 A JP10192490 A JP 10192490A JP 19249098 A JP19249098 A JP 19249098A JP 2000005151 A JP2000005151 A JP 2000005151A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detection
selection
detection electrode
reading device
transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10192490A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Kanbara
実 神原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP10192490A priority Critical patent/JP2000005151A/en
Publication of JP2000005151A publication Critical patent/JP2000005151A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Image Input (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化が容易で、再現性及び信頼性の高いパ
ターン読取装置を提供することである。 【解決手段】 検出電極パネル21は複数の選択線21
bとデータ線21cが交叉するように配線され、その各
交叉点の近傍に検出電極21aが2次元のアレイ状に配
列されている。指紋を上記パネル21上にのせると、そ
の凸部が検出電極21aに触れるときと、凹部が対向す
るときでは検出電極の電位が異なる。選択線21bに順
次選択信号を与えると、検出回路21dにより上記電位
が検出され、データ線21cを介して読み出すことがで
きる。本装置は主要部の回路を同一基板上にLSI化す
ることができる。
(57) [Problem] To provide a pattern reading device which can be easily miniaturized, and has high reproducibility and reliability. A detection electrode panel includes a plurality of selection lines.
b and the data line 21c are wired so as to cross each other, and the detection electrodes 21a are arranged in a two-dimensional array near each crossing point. When a fingerprint is placed on the panel 21, the potential of the detection electrode differs between when the convex portion touches the detection electrode 21a and when the concave portion faces the detection electrode 21a. When a selection signal is sequentially applied to the selection line 21b, the above potential is detected by the detection circuit 21d and can be read out via the data line 21c. In this device, the circuits of the main part can be integrated into an LSI on the same substrate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、指紋等の複数の導
電部と非導電部から成る表面パターンを有する被読取体
の該表面パターンを読み取るための読取装置の改良に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a reading device for reading a surface pattern of an object to be read having a surface pattern including a plurality of conductive portions such as fingerprints and a non-conductive portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記読取装置として従来から使用されて
いるものは光学方式と、物理的接触による静電容量方式
とに大別される。光学方式の読取装置は指紋等のパター
ンの反射像を撮像装置、例えば、CCDデイジタルカメ
ラにより光学的に取り込むようになっている。また静電
容量方式の読取装置は、センサーと、例えば、指紋の凹
凸による距離の差を静電容量として読み出すようになっ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, the above-mentioned reading apparatus is roughly classified into an optical system and a capacitance system by physical contact. The optical reading device is designed to optically capture a reflection image of a pattern such as a fingerprint by an imaging device, for example, a CCD digital camera. Further, the capacitance type reading device reads a difference between a sensor and a distance due to, for example, unevenness of a fingerprint as capacitance.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかるに光学方式の読
取装置には、反射像を得るために、指紋を照明すること
と、反射像を撮像装置上に結像させる光学系が不可欠で
ある。このためその装置を小型化することが困難で、全
体構造も複雑で高価となる問題がある。
However, in order to obtain a reflected image, an optical system for illuminating a fingerprint and an optical system for forming the reflected image on an image pickup device are indispensable for the optical reading device. Therefore, it is difficult to reduce the size of the device, and the overall structure is complicated and expensive.

【0004】一方、静電容量方式の読取装置では、原理
的にセンサー系のインピーダンスが高いために、ノイズ
に弱く、再現性や信頼性に欠けるという問題がある。
On the other hand, the reading device of the capacitance type has a problem that it is susceptible to noise and lacks reproducibility and reliability because the sensor system has a high impedance in principle.

【0005】本発明の目的は、上述した従来の方式とは
異なる方式をとることにより、小型化が容易で、構成簡
単で安価で、再現性や信頼性も高い読取装置を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a reading apparatus which can be easily reduced in size, has a simple structure, is inexpensive, and has high reproducibility and reliability by adopting a method different from the above-mentioned conventional method. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、導電領域と非導電領域を有する被読取体
のパターンを読み取る読取装置であって、2次元のアレ
イ状に配列された複数の検出電極と、上記検出電極の夫
々に接続された複数の検出回路と、上記検出回路の夫々
の入力に接続された複数の選択線と、上記検出回路の夫
々の出力に接続された複数のデータ線と、上記選択線の
夫々を介して上記各検出回路に所定の選択信号を印加す
る駆動手段と、上記選択信号に応答して上記各検出回路
から出力される検出信号を上記データ線を介して取り出
す出力手段と、を備えたことを要旨とする。
In order to achieve the above object, the present invention is a reading apparatus for reading a pattern of an object to be read having a conductive region and a non-conductive region, wherein the reading device is arranged in a two-dimensional array. A plurality of detection electrodes; a plurality of detection circuits connected to each of the detection electrodes; a plurality of selection lines connected to respective inputs of the detection circuits; and a plurality of selection lines connected to respective outputs of the detection circuits. Driving means for applying a predetermined selection signal to each of the detection circuits through each of the data lines, and a detection signal output from each of the detection circuits in response to the selection signal. And an output unit that takes out the data via the.

【0007】本発明の装置において、上記検出回路は、
前記検出電極に接続されたプルアップ抵抗と、検出電
極、選択線及びデータ線間に接続された選択トランジス
タとで構成することができる。
In the device of the present invention, the detection circuit includes:
It can be composed of a pull-up resistor connected to the detection electrode and a selection transistor connected between the detection electrode, the selection line and the data line.

【0008】上記構成の検出回路で、上記検出電極と選
択トランジスタ間に抵抗負荷型インバータを接続しても
よい。
In the detection circuit having the above configuration, a resistance load type inverter may be connected between the detection electrode and the selection transistor.

【0009】或いは、前記検出電極と選択トランジスタ
間に接続されたE/D構成型インバータを有するように
してもよい。
Alternatively, an E / D configuration type inverter connected between the detection electrode and the selection transistor may be provided.

【0010】或いは、前記検出電極と選択トランジスタ
間に接続されたE/E構成型インバータを有するように
してもよい。
Alternatively, an E / E configuration type inverter connected between the detection electrode and the selection transistor may be provided.

【0011】或いは、前記検出電極と選択トランジスタ
間に接続されたCMOS型インバータを有するようにし
てもよい。
Alternatively, a CMOS inverter connected between the detection electrode and the selection transistor may be provided.

【0012】或いは、前記選択線は、正相及び逆相の2
本で1対の選択線から成り、該1対の選択線間には正相
作動の選択トランジスタと逆相作動の選択トランジスタ
が接続され、これら選択トランジスタとプルアップ抵抗
間にCMOS型インバータが接続されるようにしてもよ
い。
Alternatively, the selection line has two phases, a normal phase and a negative phase.
The book comprises a pair of select lines, between which a positive-phase select transistor and a negative-phase select transistor are connected, and a CMOS inverter is connected between the select transistors and the pull-up resistor. May be performed.

【0013】更に本発明を適用した指紋読取装置におい
て、前記検出電極は、指紋のピッチに対応するピッチで
配列される。
Further, in the fingerprint reader to which the present invention is applied, the detection electrodes are arranged at a pitch corresponding to the pitch of the fingerprint.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は本発明による読取装置の一
実施形態を示す。同図において、20は検出電極パネ
ル、22は走査部、23は出力部、24は標準パターン
メモリ部、25は照合部、26は判定部である。検出電
極パネル20には、検出電極21aと検出回路21dを
有する検出部21がマトリクス状に配列されている。
FIG. 1 shows an embodiment of a reading apparatus according to the present invention. In the figure, 20 is a detection electrode panel, 22 is a scanning unit, 23 is an output unit, 24 is a standard pattern memory unit, 25 is a collating unit, and 26 is a determining unit. In the detection electrode panel 20, detection units 21 having detection electrodes 21a and detection circuits 21d are arranged in a matrix.

【0015】より詳細には、検出電極パネルの一面に
は、所定ピッチで複数の導電性の検出電極21aが2次
元のアレイ状に配列されており、またこれら検出電極2
1aに対応して相互に絶縁された複数本の選択線21b
とデータ線21cが格子状に交叉して配線されていて、
各検出電極21a、選択線21b及びデータ線21c間
には検出回路21dが接続されている。この読取装置
は、例えば、指の指紋のパターンを読み取るものであ
り、上記検出電極21aは、指紋のピッチと同じか、そ
れ以下のピッチ、例えば、50〜200μmのピッチ
で、行方向および列方向に配列されている。
More specifically, on one surface of the detection electrode panel, a plurality of conductive detection electrodes 21a are arranged in a two-dimensional array at a predetermined pitch.
A plurality of select lines 21b mutually insulated corresponding to 1a
And the data lines 21c are wired so as to intersect in a grid pattern,
A detection circuit 21d is connected between each detection electrode 21a, the selection line 21b, and the data line 21c. This reading device reads, for example, a fingerprint pattern of a finger. The detection electrodes 21a are arranged at a pitch equal to or less than the pitch of the fingerprint, for example, at a pitch of 50 to 200 μm, in a row direction and a column direction. Are arranged.

【0016】今、図2に示すように、例えば、被験者の
指27が検出電極パネル21上に置かれると、その指紋
の凹凸部のパターンが検出電極21aのアレイを覆うこ
とになり、凸部が接触した検出電極21aは人体電位、
即ち、接地電位に、凹部が対向する検出電極21aは接
地電位よりプルアップされた電位になる。
As shown in FIG. 2, for example, when the finger 27 of the subject is placed on the detection electrode panel 21, the pattern of the concave and convex portions of the fingerprint covers the array of the detection electrodes 21a, Is in contact with the detection electrode 21a.
That is, the detection electrode 21a whose concave portion faces the ground potential has a potential which is pulled up from the ground potential.

【0017】従って走査部2により各選択線21bに順
次選択信号を与えて走査すれば、選択信号に応答して、
検出電極21aに上記凸部が接触しているか、又は上記
凹部が対向しているかに応じて高又は低レベル(1又は
0)のデータ信号が検出回路21dから出力され、デー
タ線21cを介して取り出すことができる。
Therefore, if the scanning unit 2 sequentially scans the selection lines 21b by sequentially applying the selection signal to each of the selection lines 21b, in response to the selection signal,
A high or low level (1 or 0) data signal is output from the detection circuit 21d depending on whether the convex portion is in contact with the detection electrode 21a or the concave portion is facing the detection electrode 21a, and is output via the data line 21c. Can be taken out.

【0018】このようにして、選択線21bを走査すれ
ば、出力部23からは指紋の凹凸パターンに対応したデ
ータ信号が得られる。標準パターンメモリ24は、複数
の特定者の指紋に対応する指紋画像信号を標準パターン
信号を予めメモリしている。照合部25は上記データ信
号を標準パターンメモリ24から順次呼び出される標準
パターン信号と照合し、その結果得られた各照合信号を
判定部26に出力する。判定部26は照合部25からの
各照合信号に基づき、そのときの出力部23からの出力
信号に応じた指紋画像信号が標準パターンメモリ24に
予めメモリされた特定者のものであるか否かを判定し、
判定信号を出力する。
By scanning the selection line 21b in this manner, a data signal corresponding to the concavo-convex pattern of the fingerprint is obtained from the output unit 23. The standard pattern memory 24 stores fingerprint image signals corresponding to fingerprints of a plurality of specific persons in advance as standard pattern signals. The collation unit 25 collates the data signal with standard pattern signals sequentially called from the standard pattern memory 24, and outputs each collation signal obtained as a result to the determination unit 26. Based on each collation signal from the collation unit 25, the determination unit 26 determines whether or not the fingerprint image signal corresponding to the output signal from the output unit 23 at that time is a specific person stored in the standard pattern memory 24 in advance. Judge,
Outputs a judgment signal.

【0019】図3〜図25は夫々1つの検出電極21a
とこれに対応する検出回路21dからなる各検出部21
の具体的回路構成を示す。これらの図において、1はデ
ータ線、2は電源線VDD、3は接地線(図5〜図2
3)、4は選択線(高レベルH選択)、5は選択線(低
レベルL選択)(図21〜図25)、6はNチャンネル
(ch)選択トランジスタ、7はPチャンネル選択トラ
ンジスタ(図21〜図25)、8はPチャンネル負荷ト
ランジスタ(図17〜図25)、9はNチャンネル駆動
トランジスタ(図5〜図25)、10はプルアップの抵
抗、11は検出電極、12は基板、13は負荷抵抗(図
5〜図8)、14はNチャンネルデプレッション型負荷
トランジスタ(図9〜図12)、15はNチャンネルエ
ンハンスメント型負荷トランジスタ(図13〜図1
6)、16はゲートドライバー、17はセンスアンプ部
である。ゲートドライバー16は各選択線4と前記走査
部22間に接続され、センスアンプ部17はデータ線1
と前記出力部23間に接続されている。
FIGS. 3 to 25 show one detection electrode 21a.
And each detection unit 21 comprising a detection circuit 21d corresponding thereto
Is shown below. In these figures, 1 is a data line, 2 is a power supply line V DD , and 3 is a ground line (FIGS.
3), 4 is a selection line (high-level H selection), 5 is a selection line (low-level L selection) (FIGS. 21 to 25), 6 is an N-channel (ch) selection transistor, and 7 is a P-channel selection transistor (FIG. 21 to 25), 8 is a P-channel load transistor (FIGS. 17 to 25), 9 is an N-channel drive transistor (FIGS. 5 to 25), 10 is a pull-up resistor, 11 is a detection electrode, 12 is a substrate, 13 is a load resistance (FIGS. 5 to 8), 14 is an N-channel depletion type load transistor (FIGS. 9 to 12), and 15 is an N-channel enhancement type load transistor (FIGS. 13 to 1).
6) and 16 are gate drivers, and 17 is a sense amplifier unit. The gate driver 16 is connected between each select line 4 and the scanning unit 22, and the sense amplifier unit 17 is connected to the data line 1.
And the output unit 23.

【0020】まず、上述した各検出回路に共通した読取
動作から説明する。人体を予め接地電位まで放電させて
おき、かつ検出電極をプルアップ抵抗により所定電位に
プルアップしておくと、検出電極に指紋の凸部が接触す
ることによって、プルアップされていた検出電極の電位
が接地電位に低下する。しかし指紋の凹部が検出電極に
対向する場合は接触しないので、検出電極は所定電位の
ままである。従って前述したように2次元のアレイ状に
配列されたこれらの検出電極を選択トランジスタに接続
しておいて、選択線に選択信号を与えて走査すれば、上
記検出電極の電位(H又はL)を取り出すことによって
指紋に対応するパターン信号を得ることができる。
First, the reading operation common to the above-described detection circuits will be described. If the human body is discharged to the ground potential in advance, and the detection electrode is pulled up to a predetermined potential by a pull-up resistor, the protrusion of the fingerprint comes into contact with the detection electrode, thereby causing the detection electrode to be pulled up. The potential drops to the ground potential. However, since the contact does not occur when the concave portion of the fingerprint faces the detection electrode, the detection electrode remains at the predetermined potential. Therefore, as described above, if these detection electrodes arranged in a two-dimensional array are connected to a selection transistor and a selection signal is applied to a selection line and scanning is performed, the potential (H or L) of the detection electrode is obtained. , A pattern signal corresponding to the fingerprint can be obtained.

【0021】図3は最も簡単な構成の検出回路で、プル
アップ抵抗10が検出電極11と電源線VDD2間に接続
され、Nチャンネル選択トランジスタ6のゲートが選択
線に、そのドレインとソースが検出電極11とデータ線
1に夫々接続されている。
FIG. 3 shows a detection circuit having the simplest structure. A pull-up resistor 10 is connected between the detection electrode 11 and the power supply line V DD2, and the gate of the N-channel selection transistor 6 is connected to the selection line, and its drain and source are connected. Are connected to the detection electrode 11 and the data line 1, respectively.

【0022】検出電極11に指紋の凸部が接触すると、
検出電極11は人体電位、即ち、接地電位になる。一
方、指紋の凹部が検出電極11に対向する時は、検出電
極11は抵抗10によりプルアップされたままの状態を
保ち、電源電位のままになる。この時、ゲートドライバ
ー16から選択線4を介してNチャンネル選択トランジ
スタ6に選択信号を与えて選択状態、即ち、選択線4を
高レベルにすると、このトランジスタ6が動作すること
により検出電極11の電位がデータ線1に伝達され、セ
ンスアンプ部17で検出増幅されて取り出される。従っ
て各選択線を走査すれば、各データ線より指紋に対応し
たパターンのデータを得ることができる。
When the convex portion of the fingerprint contacts the detection electrode 11,
The detection electrode 11 is at a human body potential, that is, a ground potential. On the other hand, when the concave portion of the fingerprint faces the detection electrode 11, the detection electrode 11 keeps being pulled up by the resistor 10 and remains at the power supply potential. At this time, when a selection signal is applied from the gate driver 16 to the N-channel selection transistor 6 via the selection line 4 to select the N-channel selection transistor 6, that is, when the selection line 4 is set to a high level, the transistor 6 operates and the detection electrode 11 The potential is transmitted to the data line 1, detected and amplified by the sense amplifier unit 17, and taken out. Therefore, by scanning each selection line, data of a pattern corresponding to a fingerprint can be obtained from each data line.

【0023】図4は、図3のプルアップ抵抗10を選択
線4と検出電極11の間に配することにより、電源線2
を不要とした構成を有し、検出回路がさらに簡単となっ
ている。
FIG. 4 shows that the power supply line 2 is provided by disposing the pull-up resistor 10 of FIG.
Is unnecessary, and the detection circuit is further simplified.

【0024】図5〜図8は夫々図3の検出回路の変形例
である。図5において、検出電極11とNチャンネル選
択トランジスタ6間に、Nチャンネル駆動トランジスタ
9と負荷抵抗13で構成される抵抗負荷型インバータが
接続されており、検出電極11の電位はこの抵抗負荷型
インバータで増幅インピーダンス変換される。つまり、
検出電極11に指紋の凹部が対向するとNチャンネル駆
動トランジスタ9が動作し、このNチャンネル駆動トラ
ンジスタ9が低インピーダンスとなるので、負荷抵抗1
3とのインピーダンス分割により、Nチャンネル選択ト
ランジスタ6を介して低レベル電位が出力される。また
検出電極11に指紋の凸部が対向しているときは、Nチ
ャンネル駆動トランジスタ9が動作せず高インピーダン
スのため、高レベル電位が出力され、前記と同様にして
指紋のデータを得ることができる。
FIGS. 5 to 8 show modifications of the detection circuit of FIG. In FIG. 5, a resistance load type inverter composed of an N channel drive transistor 9 and a load resistor 13 is connected between the detection electrode 11 and the N channel selection transistor 6, and the potential of the detection electrode 11 is set to the resistance load type inverter. Is subjected to amplification impedance conversion. That is,
When the concave portion of the fingerprint faces the detection electrode 11, the N-channel drive transistor 9 operates, and the N-channel drive transistor 9 has a low impedance.
3, a low-level potential is output via the N-channel selection transistor 6. Further, when the convex portion of the fingerprint faces the detection electrode 11, the N-channel drive transistor 9 does not operate and the impedance is high, so that a high-level potential is output, and fingerprint data can be obtained in the same manner as described above. it can.

【0025】図6はプルアップ抵抗10が選択線4に接
続された点が図5と相違するだけで、他の構成及び動作
は図5と同様である。
FIG. 6 is different from FIG. 5 only in that the pull-up resistor 10 is connected to the selection line 4, and the other configuration and operation are the same as those in FIG.

【0026】図7は負荷抵抗13が選択線4に接続され
た点が図5と相違するだけである。
FIG. 7 is different from FIG. 5 only in that the load resistor 13 is connected to the selection line 4.

【0027】図8はプルアップ抵抗10及び負荷抵抗1
3が選択線に接続され、電源線2を不要とした点が図5
と相違するだけである。
FIG. 8 shows a pull-up resistor 10 and a load resistor 1
5 is connected to the selection line, and the power line 2 is unnecessary.
The only difference is.

【0028】図5〜図8における負荷抵抗13は、当
然、トランジスタに置き換えることができる。図9〜図
12はそれぞれ図5〜図8の負荷抵抗13をNチャンネ
ルデプレッション型負荷トランジスタ14としたもので
ある。この場合、Nチャンネル駆動トランジスタ9をエ
ンハンスメント型としてE/D型インバータを構成して
いる。図9〜図10の検出部の動作は、図5〜図8と同
様である。
The load resistor 13 in FIGS. 5 to 8 can be replaced by a transistor. FIGS. 9 to 12 show an example in which the load resistor 13 of FIGS. 5 to 8 is replaced with an N-channel depletion type load transistor 14. In this case, the N-channel drive transistor 9 is an enhancement type to constitute an E / D inverter. The operation of the detection unit in FIGS. 9 and 10 is the same as in FIGS.

【0029】なお、図10はプルアップ抵抗10を選択
線4に接続した点が図9と相違するだけであり、図11
はNチャンネルデプレッション型負荷トランジスタ14
のドレインを選択線4に接続した点が図9と相違するだ
けであり、図12はプルアップ抵抗10とNチャンネル
デプレッション型負荷トランジスタ14のドレインを選
択線4に接続した点が図9と相違するだけである。
FIG. 10 is different from FIG. 9 only in that the pull-up resistor 10 is connected to the selection line 4.
Is an N-channel depletion type load transistor 14
9 is different from FIG. 9 only in that the drain of the pull-up resistor 10 and the drain of the N-channel depletion type load transistor 14 are connected to the selection line 4. Just do it.

【0030】それぞれ、図9〜図12におけるNチャン
ネルデプレッション型負荷トランジスタ14をNチャン
ネルエンハンスメント型トランジスタ15としてE/E
型インバータを構成したものである。図13〜図16の
検出部の動作は図9〜図10と同様である。
Each of the N-channel depletion type load transistors 14 in FIGS.
This constitutes a type inverter. The operation of the detection unit in FIGS. 13 to 16 is the same as that in FIGS.

【0031】なお、図14はプルアップ抵抗10を選択
線4に接続した点が図13と相違するだけであり、図1
5はNチャンネルエンハンスメント型負荷トランジスタ
15のゲートとドレインを選択線4に接続した点が図1
3と相違するだけであり、図16はプルアップ抵抗10
及びNチャンネルエンハンスメント型負荷トランジスタ
15のゲートとドレインを選択線4に接続した点が図1
3と相違するだけである。
FIG. 14 is different from FIG. 13 only in that the pull-up resistor 10 is connected to the selection line 4.
5 is that the gate and the drain of the N-channel enhancement type load transistor 15 are connected to the selection line 4 in FIG.
3 is different from the pull-up resistor 10 shown in FIG.
The point that the gate and the drain of the N-channel enhancement type load transistor 15 are connected to the selection line 4 is shown in FIG.
3 only.

【0032】図17〜図20は図9〜図12、または図
13〜図16におけるNチャンネルデプレッション型負
荷トランジスタ14または15をPチャンネル型負荷ト
ランジスタ8とし、Nチャンネル駆動トランジスタ9と
Pチャンネル負荷トランジスタ8でCMOS型インバー
タを構成したものである。図17〜図20の検出部の動
作は、それぞれ図9〜図12、または図13〜図16の
場合と同様である。
FIGS. 17 to 20 show the N-channel depletion type load transistor 14 or 15 in FIGS. 9 to 12 or 13 to 16 as the P-channel type load transistor 8, the N-channel driving transistor 9 and the P-channel load transistor. 8, a CMOS inverter is constructed. The operation of the detection unit in FIGS. 17 to 20 is the same as that in FIGS. 9 to 12 or FIGS. 13 to 16, respectively.

【0033】なお、図18はプルアップ抵抗10を選択
線4に接続した点だけが図17と相違するだけであり、
図19はPチャンネル負荷トランジスタ8のドレインを
選択線4に接続した点だけが図17と相違するだけであ
り、図20はプルアップ抵抗10とPチャンネル負荷ト
ランジスタ8のドレインを選択線4に接続することによ
り電源線2を不要とした点が図17と相違するだけであ
る。
FIG. 18 differs from FIG. 17 only in that the pull-up resistor 10 is connected to the selection line 4.
FIG. 19 is different from FIG. 17 only in that the drain of the P-channel load transistor 8 is connected to the selection line 4. FIG. 20 is a diagram in which the pull-up resistor 10 and the drain of the P-channel load transistor 8 are connected to the selection line 4. The only difference from FIG. 17 is that the power supply line 2 is not required.

【0034】図21〜図24は図3の検出回路の更に他
の変形例である。図21において、正相の選択線4の他
に逆相の選択線5が設けられ、また選択線5には逆相作
動のPチャンネル選択トランジスタ7のゲートが接続さ
れている。更にこれらトランジスタと検出電極11間
に、Nチャンネル駆動トランジスタ9とPチャンネル負
荷トランジスタ8で構成されるCMOS型インバータが
接続されている。検出電極11の電位はこのCMOS型
インバータで増幅・インピーダンス変換される。この
時、Nチャンネル選択トランジスタ6に正相の選択信号
を与えて選択状態、即ち、選択線4を高レベルに、また
Pチャンネル選択トランジスタ7に逆相の選択信号を与
えて選択状態、即ち、選択線5を低レベルにすると、ト
ランジスタ6,7が動作することにより検出電極の電位
がデータ線1に伝達される。つまり、検出電極11に指
紋の凹部が対応していると、Nチャンネル駆動トランジ
スタ9が動作し、Pチャンネル負荷トランジスタは動作
しないので、低レベル電位が、Nチャンネル選択トラン
ジスタ6およびPチャンネル選択トランジスタ7を介し
てデータ線1に出力される。また、検出電極11に指紋
の凸部が対応していると、Pチャンネル負荷トランジス
タが動作し、Nチャンネル駆動トランジスタが動作しな
いので、高レベル電位が、Nチャンネル選択トランジス
タ6およびPチャンネル選択トランジスタ7を介してデ
ータ線1に出力される。
FIGS. 21 to 24 show still another modification of the detection circuit of FIG. In FIG. 21, in addition to the positive-phase selection line 4, a negative-phase selection line 5 is provided, and the selection line 5 is connected to the gate of a P-channel selection transistor 7 that operates in reverse phase. Further, a CMOS inverter composed of an N-channel drive transistor 9 and a P-channel load transistor 8 is connected between these transistors and the detection electrode 11. The potential of the detection electrode 11 is amplified and impedance-converted by the CMOS inverter. At this time, a positive state selection signal is applied to the N-channel selection transistor 6 for selection, that is, the selection line 4 is set to a high level, and a negative-phase selection signal is applied to the P-channel selection transistor 7 for selection. When the selection line 5 is set to a low level, the potential of the detection electrode is transmitted to the data line 1 by operating the transistors 6 and 7. In other words, if the concave portion of the fingerprint corresponds to the detection electrode 11, the N-channel drive transistor 9 operates and the P-channel load transistor does not operate, so that the low-level potential changes to the N-channel selection transistor 6 and the P-channel selection transistor 7 Is output to the data line 1 via the. Also, if the convex portion of the fingerprint corresponds to the detection electrode 11, the P-channel load transistor operates and the N-channel drive transistor does not operate, so that the high-level potential changes to the N-channel selection transistor 6 and the P-channel selection transistor 7 Is output to the data line 1 via the.

【0035】図22はプルアップ抵抗10を選択線4に
接続した点が図21と相違するだけである。
FIG. 22 is different from FIG. 21 only in that the pull-up resistor 10 is connected to the selection line 4.

【0036】図23はPチャンネル負荷トランジスタ8
のソースを選択線4に接続した点が図21と相違するだ
けである。
FIG. 23 shows a P-channel load transistor 8
21 is different from FIG. 21 only in that the source of FIG.

【0037】図24はプルアップ抵抗10とPチャンネ
ル負荷トランジスタ8のソースを選択線4に接続するこ
とにより電源線VDD2および接地線3を不要にした点が
図21〜図23と相違し、動作の信頼性の確保を図り且
つ、構成が極めて簡単となる特長がある。
FIG. 24 differs from FIGS. 21 to 23 in that the power supply line V DD 2 and the ground line 3 are not required by connecting the pull-up resistor 10 and the source of the P-channel load transistor 8 to the selection line 4. There is a feature that the operation reliability is ensured and the configuration is extremely simple.

【0038】なお、上述した実施例において、ゲートド
ライバ16やセンスアンプ部17は検出電極パネルを形
成した基板12に対し外付けのLSIで形成するもので
あるが、図25に示すように、これらIC及びコントロ
ールロジック18等を同一の基板12上に一体型の電子
デバイスとして形成してもよい。この一体型の電子デバ
イスは、いわゆる単結晶シリコンに代表されるLSI技
術や高温ポリシリコンTFT、低温ポリシリコンTFT
技術で容易に実現可能である。
In the above-described embodiment, the gate driver 16 and the sense amplifier section 17 are formed by an LSI external to the substrate 12 on which the detection electrode panel is formed. As shown in FIG. The IC, the control logic 18 and the like may be formed on the same substrate 12 as an integrated electronic device. This integrated electronic device is made up of LSI technology represented by so-called single-crystal silicon, high-temperature polysilicon TFT, low-temperature polysilicon TFT.
It can be easily realized by technology.

【0039】また本発明の読取装置は指紋のような凹凸
のパターンばかりでなく、広く導電部、非導電部から成
るパターンの読取に使用することができる。
Further, the reading apparatus of the present invention can be used for reading not only an uneven pattern such as a fingerprint but also a pattern composed of a wide range of conductive portions and non-conductive portions.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、検
出電極に対する被読取体の接触によりその表面の導電パ
ターンを電子回路により電気的に読み取ることができ、
全体構造を容易に小型かつ安価に構成でき、しかも信頼
性や再現性が格段に向上する。
As described above, according to the present invention, the conductive pattern on the surface of the object to be read can be electrically read by an electronic circuit when the object to be read contacts the detection electrode.
The entire structure can be easily configured to be small and inexpensive, and the reliability and reproducibility are significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の読取装置の一実施形態を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a reading device of the present invention.

【図2】上記実施形態の要部の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a main part of the embodiment.

【図3】上記実施形態の検出回路の構成例を示す略図で
ある。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a detection circuit of the embodiment.

【図4】上記検出回路の他の構成例を示す略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図5】上記検出回路の他の構成例を示す略図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating another configuration example of the detection circuit.

【図6】上記検出回路の他の構成例を示す略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating another configuration example of the detection circuit.

【図7】上記検出回路の他の構成例を示す略図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図8】上記検出回路の他の構成例を示す略図である。FIG. 8 is a schematic diagram illustrating another configuration example of the detection circuit.

【図9】上記検出回路の他の構成例を示す略図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating another configuration example of the detection circuit.

【図10】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 10 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図11】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 11 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図12】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 12 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図13】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating another configuration example of the detection circuit.

【図14】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 14 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図15】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 15 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図16】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 16 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図17】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 17 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図18】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 18 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図19】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 19 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図20】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 20 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図21】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 21 is a schematic diagram illustrating another configuration example of the detection circuit.

【図22】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 22 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図23】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 23 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図24】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 24 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【図25】上記検出回路の他の構成例を示す略図であ
る。
FIG. 25 is a schematic diagram showing another configuration example of the detection circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 検出電極パネル 22 走査部 23 出力部 24 標準パターンメモリ部 25 照合部 26 判定部 21 検出部 21a 検出電極 21b 選択線 21c データ線 21d 検出回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Detection electrode panel 22 Scanning part 23 Output part 24 Standard pattern memory part 25 Collation part 26 Judgment part 21 Detection part 21a Detection electrode 21b Selection line 21c Data line 21d Detection circuit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電領域と非導電領域を有する被読取体
のパターンを読み取る読取装置であって、2次元のアレ
イ状に配列された複数の検出電極と、 上記検出電極の夫々に接続された複数の検出回路と、 上記検出回路の夫々の入力に接続された複数の選択線
と、 上記検出回路の夫々の出力に接続された複数のデータ線
と、 上記選択線の夫々を介して上記各検出回路に所定の選択
信号を印加する駆動手段と、 上記選択信号に応答して上記各検出回路から出力される
検出信号を上記データ線を介して取り出す出力手段と、
を備えたことを特徴とする読取装置。
1. A reading device for reading a pattern of an object to be read having a conductive region and a non-conductive region, comprising: a plurality of detection electrodes arranged in a two-dimensional array; and a plurality of detection electrodes connected to each of the detection electrodes. A plurality of detection circuits; a plurality of selection lines connected to respective inputs of the detection circuit; a plurality of data lines connected to respective outputs of the detection circuits; Driving means for applying a predetermined selection signal to the detection circuit; output means for taking out a detection signal output from each of the detection circuits in response to the selection signal via the data line;
A reading device comprising:
【請求項2】 上記検出回路は、前記検出電極に接続さ
れたプルアップ抵抗と、検出電極、選択線及びデータ線
間に接続された選択トランジスタと、を含むことを特徴
とする請求項1記載の読取装置。
2. The detection circuit according to claim 1, wherein the detection circuit includes a pull-up resistor connected to the detection electrode, and a selection transistor connected between the detection electrode, a selection line, and a data line. Reading device.
【請求項3】 上記検出電極と選択トランジスタ間に接
続された抵抗負荷型インバータを有することを特徴とす
る請求項2記載の読取装置。
3. The reading device according to claim 2, further comprising a resistance load type inverter connected between the detection electrode and the selection transistor.
【請求項4】 前記検出電極と選択トランジスタ間に接
続されたE/D構成型インバータを有することを特徴と
する請求項2記載の読取装置。
4. The reading device according to claim 2, further comprising an E / D configuration type inverter connected between the detection electrode and the selection transistor.
【請求項5】 前記検出電極と選択トランジスタ間に接
続されたE/E構成型インバータを有することを特徴と
する請求項2記載の読取装置。
5. The reader according to claim 2, further comprising an E / E configuration type inverter connected between the detection electrode and the selection transistor.
【請求項6】 前記検出電極と選択トランジスタ間に接
続されたCMOS型インバータを有することを特徴とす
る請求項2記載の読取装置。
6. The reading device according to claim 2, further comprising a CMOS inverter connected between the detection electrode and the selection transistor.
【請求項7】 前記選択線は、正相及び逆相の2本で1
対の選択線から成り、該1対の選択線間には正相作動の
選択トランジスタと逆相作動の選択トランジスタが接続
され、これら選択トランジスタとプルアップ抵抗間にC
MOS型インバータが接続されていることを特徴とする
請求項2記載の読取装置。
7. The selection line is one of two phases: a normal phase and a negative phase.
A pair of selection lines are connected between the pair of selection lines, a positive-phase operation selection transistor and a reverse-phase operation selection transistor, and a capacitor C is connected between these selection transistors and the pull-up resistor.
3. The reading device according to claim 2, wherein a MOS inverter is connected.
【請求項8】 前記検出電極を、指紋のピッチに対応す
るピッチで配列したことを特徴とする請求項1乃至7の
いずれかに記載の読取装置。
8. The reader according to claim 1, wherein the detection electrodes are arranged at a pitch corresponding to a pitch of a fingerprint.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002257508A (en) * 2001-03-05 2002-09-11 Mitsubishi Electric Corp Unevenness detection sensor

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