專利名稱：圖像讀取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像讀取裝置，尤其涉及除圖像讀取功能外，還具備圖像顯示功能，可良好裝載在攜帶式設(shè)備等小型電子設(shè)備上的圖像讀取裝置，另外，涉及適用該圖像讀取裝置來進(jìn)行使用者本人的認(rèn)證的個人認(rèn)證系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以前，作為讀取指紋等細(xì)微凹凸形狀等的圖像讀取裝置，大體上已知有根據(jù)被攝體(手指)與檢測傳感器之間產(chǎn)生的電位差來檢測靜電電容，由此讀取指紋等被攝體圖像的靜電電容讀取型等半導(dǎo)體式的裝置結(jié)構(gòu)；或經(jīng)棱鏡或反射鏡等光學(xué)系統(tǒng)取入被攝體圖像，利用排列成矩陣狀的CCD或CMOS傳感器等光傳感器讀取明暗信息的光學(xué)式裝置結(jié)構(gòu)。當(dāng)前正在盛行研究、開發(fā)這種圖像讀取裝置在通過對照指紋等生物體固有的信息來識別個人的所謂個人認(rèn)證技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
在上述半導(dǎo)體式裝置結(jié)構(gòu)中，具有可將放置被攝體、讀取該被攝體圖像的讀取檢測部，使用半導(dǎo)體制造技術(shù)可極薄且輕地形成的優(yōu)點(diǎn)，但存在被攝體所帶靜電容易造成檢測傳感器靜電破損等問題。
另一方面，在光學(xué)式裝置結(jié)構(gòu)中，因?yàn)樵诒粩z體與光傳感器之間插入光學(xué)系統(tǒng)，所以盡管不適于薄型化、或輕量化，但因?yàn)閮烧咧g不存在電連接狀態(tài)，所以被攝體所帶靜電難以引起光傳感器的靜電破損，另外，還具有指紋的讀取響應(yīng)速度較快的優(yōu)點(diǎn)。
但是，近年來，攜帶式式電話機(jī)或筆記本電腦、攜帶式式信息終端(PDA)等攜帶型電子設(shè)備的普及顯著。這種電子設(shè)備具有通過語音或電子郵件等輕松實(shí)現(xiàn)交流，或可攜帶大量信息的方便性，但另一面，存在個人信息泄漏、或重要的機(jī)密信息被偷盜的可能性等危險(xiǎn)。因此，為了防止這種各種信息的泄漏或被盜，并限制對該信息的訪問，要求在該電子設(shè)備中裝載用于識別、認(rèn)證使用者本人的個人認(rèn)證系統(tǒng)。
這里，作為用于具有上述光學(xué)式裝置結(jié)構(gòu)的圖像讀取裝置的光傳感器，多使用CCD或CMOS傳感器，但眾所周知，這些光傳感器具有形成于半導(dǎo)體基板上的結(jié)構(gòu)，不能透過光。因此，不能直接將這種光傳感器設(shè)置在顯示部上。因此，在電子設(shè)備中設(shè)置使用光傳感器的圖像讀取裝置，并裝載基于圖像讀取裝置的個人認(rèn)證系統(tǒng)的情況下，必需在與電子設(shè)備具有的顯示部等以外的位置的、殼體的一部分設(shè)置光傳感器。
但是，在這種結(jié)構(gòu)的情況下，電子設(shè)備、尤其是攜帶型的小型電子設(shè)備中電子設(shè)備的大小會增大，妨礙攜帶型電子設(shè)備的可移動性。相反，為了抑制電子設(shè)備的大小的增大，有時(shí)減小圖像讀取裝置的大小，此時(shí)，難以良好地進(jìn)行指紋等被攝體圖像的讀取，存在不能穩(wěn)定進(jìn)行個人認(rèn)證的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在讀取被攝體圖像的圖像讀取裝置中，具有可良好讀取被攝體圖像的優(yōu)點(diǎn)，在適用該圖像讀取裝置的個人認(rèn)證系統(tǒng)中，具有可良好進(jìn)行個人認(rèn)證處理，并可進(jìn)行良好顯示質(zhì)量的圖像顯示的優(yōu)點(diǎn)。
為了得到上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的圖像讀取裝置具備圖像顯示裝置，具有以對應(yīng)于顯示灰度的亮度來顯示圖像的圖像顯示區(qū)域，并發(fā)射對應(yīng)于該亮度的顯示光；和光傳感器系統(tǒng)，配備放置被攝體的檢測面，在所述圖像顯示裝置的所述圖像顯示區(qū)域上，至少覆蓋該圖像顯示區(qū)域的整個區(qū)域并層疊配置；所述檢測面中放置所述被攝體的第1區(qū)域、及除該第1區(qū)域的所述圖像顯示區(qū)域的至少部分區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域所構(gòu)成的第2區(qū)域；排列成矩陣狀的多個光傳感器，設(shè)置在該第1區(qū)域和所述第2區(qū)域中，具有透光性，透過從所述圖像顯示區(qū)域發(fā)射的所述顯示光的至少一部分，并在所述第1區(qū)域中讀取所述被攝體的圖像。
在所述光傳感器系統(tǒng)中，所述顯示光的至少一部分透過所述光傳感器，照射到放置在所述檢測面上的所述被攝體上，所述光傳感器系統(tǒng)中的所述光傳感器感光由該被攝體反射的光后，讀取所述被攝體的圖像，另外，所述光傳感器系統(tǒng)中的所述多個光傳感器由設(shè)置在所述檢測面的所述第1區(qū)域中的第1光傳感器、和設(shè)置在所述檢測面中的所述第2區(qū)域中的第2光傳感器構(gòu)成，所述第1光傳感器與所述第2光傳感器具有相同結(jié)構(gòu)、相同排列間隔，另外，具備向所述多個光傳感器施加預(yù)定信號電壓的驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路僅向所述檢測面的所述第1區(qū)域中的所述第1光傳感器施加所述預(yù)定信號電壓并進(jìn)行驅(qū)動，作為所述被攝體，例如讀取手指的指紋圖像。
所述圖像顯示裝置配備發(fā)光裝置，具有至少對應(yīng)于所述圖像顯示區(qū)域的區(qū)域，具有以預(yù)定亮度發(fā)光的面狀發(fā)光面；和透過型顯示面板，配置在所述發(fā)光裝置的所述發(fā)光面上，所述圖像顯示區(qū)域?qū)⒍鄠€顯示象素排列成矩陣狀來形成，在該圖像顯示區(qū)域中，透過從所述發(fā)光裝置的所述發(fā)光面射出的光的至少一部分，作為所述顯示光射出?；蛘撸邆渥园l(fā)光型顯示面板，所述圖像顯示區(qū)域?qū)⒍鄠€顯示象素排列成矩陣狀形成，該顯示象素具有以對應(yīng)于顯示灰度的亮度發(fā)光并發(fā)射所述顯示光的發(fā)光象素，另外，具備將所述圖像顯示區(qū)域中至少所述第1區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域亮度設(shè)定成適于讀取所述光傳感器陣列中所述被攝體的圖像的亮度的機(jī)構(gòu)。
另外，所述光傳感器系統(tǒng)具備第3區(qū)域，包含所述檢測面中除所述第2區(qū)域的區(qū)域構(gòu)成的、僅排列連接于所述第1區(qū)域中的所述光傳感器的多個布線的布線區(qū)域，所述圖像顯示裝置具備亮度設(shè)定機(jī)構(gòu)，將所述圖像顯示區(qū)域的、至少所述檢測面的所述第3區(qū)域所對應(yīng)區(qū)域的亮度設(shè)定成比所述第1區(qū)域及所述第2區(qū)域所對應(yīng)區(qū)域的亮度低，另外，所述布線區(qū)域設(shè)置在所述第3區(qū)域的一部分中的情況下，所述亮度設(shè)定機(jī)構(gòu)還具備將所述圖像顯示區(qū)域的、除所述第3區(qū)域的所述布線區(qū)域的區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域的亮度設(shè)定得比所述布線區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域亮度低。
為了利用上述優(yōu)點(diǎn)，通過本發(fā)明的圖像讀取裝置讀取放置在所述檢測面上的所述被攝體圖像時(shí)的驅(qū)動方法，包含如下步驟從所述光傳感器透過的所述顯示光的至少一部分光照射到放置在所述檢測面上的所述被攝體上，由所述光傳感器系統(tǒng)的所述第1區(qū)域的所述光傳感器感光由該被攝體反射的光的步驟；和根據(jù)由所述光傳感器感光到的光的強(qiáng)度分布，將所述被攝體的圖像作為明暗信息來讀取的步驟。另外，所述驅(qū)動方法還包含將所述圖像顯示區(qū)域的至少所述第1區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域亮度設(shè)定成適于讀取所述被攝體圖像的亮度的步驟，和在所述圖像顯示裝置的所述圖像顯示區(qū)域中進(jìn)行用于引導(dǎo)將所述被攝體放置到所述檢測面的所述第1區(qū)域上的顯示的步驟。
另外，經(jīng)所述光傳感器系統(tǒng)并通過所述圖像顯示裝置顯示圖像時(shí)的動作方法包含如下步驟將所述光傳感器系統(tǒng)中的所述各光傳感器設(shè)定為非動作狀態(tài)的步驟；向所述圖像顯示裝置的所述圖像顯示區(qū)域中的所述各顯示象素施加對應(yīng)于顯示灰度的信號電壓，顯示圖像的步驟。
為了得到上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的個人認(rèn)證系統(tǒng)具備圖像讀取裝置，該裝置配備圖像顯示裝置，配有具有對應(yīng)于顯示灰度的亮度來顯示圖像的圖像顯示區(qū)域，并發(fā)射對應(yīng)于該亮度的顯示光；和光傳感器系統(tǒng)，具有放置被攝體的檢測面，覆蓋所述圖像顯示裝置的至少所述圖像顯示區(qū)域的整個區(qū)域來層疊配置，透過所述顯示光的至少一部分；和多個光傳感器，設(shè)置在所述檢測面中放置所述被攝體的第1區(qū)域、及除該第1區(qū)域、所述圖像顯示區(qū)域的至少部分區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域所構(gòu)成的第2區(qū)域中，在所述第1區(qū)域中讀取所述被攝體的被攝體圖像；通信機(jī)構(gòu)，至少具有經(jīng)預(yù)定的電信線路網(wǎng)將所述光傳感器系統(tǒng)讀取的所述被攝體圖像的明暗信息發(fā)送到認(rèn)證機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)；和經(jīng)所述電信線路網(wǎng)接收對照所述認(rèn)證機(jī)構(gòu)預(yù)先登錄的登錄信息與所述明暗信息的所述認(rèn)證處理的結(jié)果的機(jī)構(gòu)；和由所述圖像顯示裝置至少顯示所述認(rèn)證處理結(jié)果的機(jī)構(gòu)。


圖1A、B表示可適用于根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置中的光傳感器系統(tǒng)的光傳感器的截面結(jié)構(gòu)圖及等效電路。
圖2表示具備由雙型光傳感器構(gòu)成的光傳感器陣列的光傳感器系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖3表示示出光傳感器系統(tǒng)的基本驅(qū)動控制方法的時(shí)間圖。
圖4表示將光傳感器系統(tǒng)適用于指紋讀取裝置的情況下的主要部分截面圖。
圖5A、B是表示根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第1實(shí)施方式的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第1實(shí)施方式變形例的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖7A表示在光傳感器陣列的檢測面的拍攝區(qū)域以外的外圍區(qū)域中僅形成布線區(qū)域的、示出比較對照物結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖7B是表示圖7A的結(jié)構(gòu)中、圖像顯示區(qū)域的亮度分布的示意圖。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第1實(shí)施方式中的光傳感器系統(tǒng)的、光傳感器陣列的檢測面結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第2實(shí)施方式中的光傳感器系統(tǒng)的、光傳感器陣列的檢測面結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖10A、B是表示根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第3實(shí)施方式的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖11是表示根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第3實(shí)施方式中的、圖像顯示區(qū)域的亮度分布一例的示意圖。
圖12是表示使用根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的個人認(rèn)證系統(tǒng)一圖13是表示使用根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的個人認(rèn)證系統(tǒng)中的、認(rèn)證處理一例的流程圖。
圖14A、B是表示使用根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的個人認(rèn)證系統(tǒng)中的、指紋讀取動作一具體例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)圖中所示實(shí)施方式來詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置及其驅(qū)動方法。
首先，說明可良好適用于根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的光傳感器系統(tǒng)中的光傳感器的結(jié)構(gòu)。
圖1A、B表示可適用于根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置中的光傳感器系統(tǒng)的光傳感器的截面結(jié)構(gòu)圖及等效電路。
可適用于根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置中的光傳感器系統(tǒng)的光傳感器例如圖1A所示，由利用雙柵極型晶體管的雙柵極型光傳感器10構(gòu)成。雙柵極型光傳感器10大致具有非晶體硅等半導(dǎo)體層(隧道區(qū)域)11，一旦入射激勵光(這里為可視光)，則生成電子-空穴對；對不透過可視光的漏電極12及源電極13，在半導(dǎo)體層11的兩端上，與半導(dǎo)體層11之間分別夾著由n+硅構(gòu)成的雜質(zhì)層17、18形成，且由從鉻、鉻合金、鋁、鋁合金等中選擇的導(dǎo)電性材料構(gòu)成；頂部柵電極(第1柵電極)21，在半導(dǎo)體層11上方(圖中上方)，由與半導(dǎo)體層11之間夾著阻塞絕緣膜14和上部(頂部)柵極絕緣膜15形成的氧化錫膜或ITO膜(氧化銦錫膜)等透明電極層構(gòu)成，對可視光具有透光性；形成于頂部柵電極21上的保護(hù)絕緣膜20；和底部柵電極(第2柵電極)22，在半導(dǎo)體層11下方(圖中下方)，與半導(dǎo)體層11之間夾著下部(底部)絕緣膜16形成，且由從鉻、鉻合金、鋁、鋁合金等中選擇的導(dǎo)電性材料構(gòu)成，對可視光不透明。
具有這種結(jié)構(gòu)的雙柵極型光傳感器10如圖1A所示，形成于玻璃基板等透明絕緣性基板19上。另外，如后所述，構(gòu)成為在保護(hù)絕緣膜20之上放置被攝體，保護(hù)絕緣膜20的上表面形成檢測面DCT。
這里，在圖1A中，構(gòu)成頂部柵極絕緣膜15、阻塞絕緣膜14、底部柵極絕緣膜16的絕緣膜、及設(shè)置在頂部柵電極21上的保護(hù)絕緣膜20，都由對激勵半導(dǎo)體層11的可視光具有高的透過率的材質(zhì)、例如氮化硅或氧化硅等構(gòu)成。從而，從后述的設(shè)置在絕緣性基板19下方的光源等照射的光的至少一部分透過各絕緣膜19、16、15、20，從保護(hù)絕緣膜20上表面的檢測面DCT向上方照射。之后，從檢測面DCT射出的光被照射到放置在檢測面DCT上的被攝體，由該被攝體反射，反射的光經(jīng)各絕緣膜20、15、14及頂部柵電極21入射到雙柵極型光傳感器10的半導(dǎo)體層11。
這種雙柵極型光傳感器10實(shí)質(zhì)上是具有兩個柵電極的晶體管，一般用如圖1B所示的等效電路表示。這里，TG是電連接于頂部柵電極21上的頂部柵極端子，BG是電連接于底部柵電極22上的底部柵極端子，S是電連接于源電極13上的源極端子，D是電連接于漏電極12上的漏極端子。
圖2表示具備由雙柵極型光傳感器構(gòu)成的光傳感器陣列的光傳感器系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)圖。
如圖2所示，光傳感器系統(tǒng)大致上具有光傳感器陣列100，將多個雙柵極型光傳感器10在透明絕緣性基板上例如排列成n行×m列(n、m為任意自然數(shù))的矩陣狀來形成；頂部柵極布線101，沿行方向連接各雙柵極型光傳感器10的頂部柵極端子TG(頂部柵電極21)并延伸；底部柵極布線102，沿行方向連接各雙柵極型光傳感器10的底部柵極端子BG(底部柵電極22)并延伸；漏極布線(數(shù)據(jù)線)103，沿列方向連接各雙柵極型光傳感器10的漏極端子D(漏電極12)并延伸；源極布線(公共線)104，將源極端子S(源電極13)共同連接于接地電位；連接于頂部柵極布線101上的頂部柵極驅(qū)動器110；連接于底部柵極布線102上的底部柵極驅(qū)動器120；和漏極驅(qū)動器130，連接于漏極布線103上，具備列開關(guān)131、預(yù)充電開關(guān)132、輸出放大器133等。上述各驅(qū)動器向各雙柵極型光傳感器10的各電極施加后述的預(yù)定信號電壓(脈沖信號及偏壓)，驅(qū)動控制雙柵極型光傳感器10。
另外，圖2中，tg是作為復(fù)位電壓(復(fù)位脈沖)及載流子累積電壓之一而選擇輸出的、用于生成信號ΦT1、T2、...Ti、...Tn的控制信號，bg是作為讀出電壓及非讀出電壓之一而選擇輸出的、用于生成信號ΦB1、Φb2、...Bi、...Bn的控制信號，pg是控制施加預(yù)充電電壓Vpg的定時(shí)的預(yù)充電信號。
圖3表示示出光傳感器系統(tǒng)的基本驅(qū)動控制方法的時(shí)間圖。
圖4表示將光傳感器系統(tǒng)適用于指紋讀取裝置的情況下的主要部分截面圖。
這里，作為光傳感器系統(tǒng)的驅(qū)動控制方法，說明讀取指紋作為被攝體的情況，圖4中示出將被攝體(手指)FG放置在檢測面DTC上，并在雙柵極型光傳感器10的下方設(shè)置背照燈(光源)BL的情況的狀態(tài)。另外，圖4中，為了方便圖示，省略表示光傳感器系統(tǒng)截面部分的陰影部分。
如圖3所示，首先，在復(fù)位動作(初始化動作)中，頂部柵極驅(qū)動器110經(jīng)頂部柵極布線101向第i行(i為任意自然數(shù)；i＝1、2、...n)的雙柵極型光傳感器10的頂部柵極端子TG施加復(fù)位脈沖(例如Vtg＝+15V的高電平)Ti，釋放積累在半導(dǎo)體層11及阻塞絕緣膜14中與半導(dǎo)體層11交界面附近的載流子(這里為空穴)(復(fù)位期間Trst)。
接著，在電荷積累動作(載流子積累動作)中，通過頂部柵極驅(qū)動器110向頂部柵極端子TG施加低電平(例如Vtg＝-15V)的偏壓Ti，從而結(jié)束復(fù)位動作，啟動基于載流子積累動作的電荷積累期間Ta。
在電荷積累期間Ta，如圖4所示，從設(shè)置在形成圖1所示雙柵極型光傳感器10的透明絕緣性基板19下方的背照燈(光源)BL照射照射光La，透過光傳感器陣列100的透明絕緣性基板19、透明的各絕緣膜16、15、20及由透明電極層構(gòu)成的頂部柵電極21，透過的照射光La照射到放置在檢測面DTC上的被攝體(手指)FG上。之后，由被攝體(手指)FG反射的反射光Lb通過各絕緣膜20、15、14及頂部柵電極21入射到半導(dǎo)體層11。
這里，在將手指用作被攝體FG的情況下，手指表面具有皮膚表層FGs，并且具有對應(yīng)于指紋形狀的凹凸形狀。
另外，照射到被攝體(手指)FG的照射光La，在對應(yīng)于指紋FP的凸部Fpa的區(qū)域的、檢測面DTC與被攝體FG緊貼的區(qū)域中，在皮膚表層FGs內(nèi)邊散射、反射邊傳播，在皮膚表層FGs內(nèi)傳播的光Lb的一部分透過透明的絕緣膜20、15、14及頂部柵電極21后，入射到各雙柵極型光傳感器10的半導(dǎo)體層11。
另一方面，在對應(yīng)于指紋FP的凹部FPb及比被攝體(手指)FG的外緣部更靠外側(cè)的區(qū)域的、檢測面DTC與被攝體未緊貼的區(qū)域中，照射光La通過檢測面DTC與被攝體之間的空氣層，達(dá)到被攝體(手指)FG，在皮膚表層FGs內(nèi)散射，但在皮膚表層FGs內(nèi)散射的光Lc難以光學(xué)地進(jìn)入空氣層，所以可抑制入射到配置在對應(yīng)于凹部FPb的位置上的雙柵極型光傳感器10。
由此，在電荷積累期間Ta中，對應(yīng)于入射到半導(dǎo)體層11的光量，在半導(dǎo)體層11內(nèi)生成電子-空穴對，在半導(dǎo)體層11與阻塞絕緣膜14的交界面附近(隧道區(qū)域周圍)積累空穴。
之后，在預(yù)充電動作中，與上述電荷積累期間Ta并行，通過漏極驅(qū)動器130，根據(jù)預(yù)充電信號Pg，經(jīng)漏極布線103向漏極端子D施加預(yù)充電脈沖(預(yù)充電電壓)Vpg，使電荷保持在漏電極12中(預(yù)充電期間Tprch)。
接著，在讀出動作中，在經(jīng)過上述預(yù)充電期間Tprch后，通過底部柵極驅(qū)動器120，經(jīng)底部柵極布線102，向底部柵極端子BG施加高電平(例如Vbg＝+10V)的讀出脈沖Bi，從而經(jīng)漏極驅(qū)動器130的列開關(guān)131讀出電荷積累期間Ta中積累在隧道區(qū)域中的載流子(空穴)所對應(yīng)的漏極電壓VD(讀出期間Tread)。
這里，漏極電壓VD的變化傾向與電荷積累期間Ta中感光到的光量密切相關(guān)，在電荷積累期間Ta中積累的載流子多的情況下(明狀態(tài))，示出漏極電壓VD急劇降低的傾向，另一方面，在積累的載流子少的情況下(暗狀態(tài))，示出平緩下降的傾向，所以例如通過檢測從讀出期間Tread開始經(jīng)過預(yù)定時(shí)間后的漏極電壓VD(＝Vrd)，可檢測出入射到雙柵極型光傳感器10的光量、即對應(yīng)于被攝體(手指)FG的指紋形狀的亮度數(shù)據(jù)(明暗信息)。
即，通過從頂部柵極驅(qū)動器110經(jīng)頂部柵極布線101向頂部柵極端子TG施加信號Ti，實(shí)現(xiàn)光傳感器功能(光量檢測功能)，通過從底部柵極驅(qū)動器220經(jīng)底部柵極布線102，向底部柵極端子BG施加信號Bi，經(jīng)漏極布線103將漏極電壓取入漏極驅(qū)動器230，作為串行數(shù)據(jù)或并行數(shù)據(jù)的輸出電壓Vout輸出，可實(shí)現(xiàn)選擇讀出功能。
另外，將這種對特定行(第i行)的一連串圖像讀出動作作為1個循環(huán)，對上述光傳感器陣列100的各行(i、i+1、...)重復(fù)相同的處理步驟，可進(jìn)行被攝體(手指)FG的二維圖像(指紋圖像)的讀取。
下面，參照附圖來說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第1實(shí)施方式。
另外，在以下所示的實(shí)施方式中，示出將上述雙柵極型光傳感器適用于光傳感器系統(tǒng)中的光傳感器的情況，適當(dāng)參照其結(jié)構(gòu)及驅(qū)動控制方法(圖1-圖4)。
圖5A、B是表示根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第1實(shí)施方式的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第1實(shí)施方式變形例的示意結(jié)構(gòu)圖。
另外，對于與上述光傳感器系統(tǒng)相等的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同標(biāo)記，簡化或省略其說明。
如圖5A、B所示，根據(jù)本實(shí)施方式的圖像讀取裝置1配備透過型顯示面板(圖像顯示裝置)210，在透明基板上將顯示象素形成為矩陣狀，具有以對應(yīng)于顯示灰度的亮度來顯示圖像的圖像顯示區(qū)域ARi；面光源(背照燈；發(fā)光裝置)220，設(shè)置在顯示面板210的里面?zhèn)?，射出向顯示面板210的至少圖像顯示區(qū)域ARi的整體區(qū)域均勻照射的光；和光傳感器陣列100，設(shè)置在顯示面板210的表面(視野側(cè))，具有與形成于透明絕緣性基板19上的、圖2所示光傳感器系統(tǒng)一樣的結(jié)構(gòu)。
另外，在絕緣性基板19上的光傳感器陣列100形成區(qū)域附近的周圍區(qū)域，安裝例如形成為基于硅基板的IC芯片的、驅(qū)動光傳感器陣列100的頂部柵極驅(qū)動器110、底部柵極驅(qū)動器120、漏極驅(qū)動器130。
顯示面板210例如可良好適用于有源矩陣型液晶顯示面板中，該有源矩陣型液晶顯示面板具備相對的透明電極，在向象素電極與共同電極間填充液晶分子的液晶象素上連接薄膜晶體管而形成。
面光源220，除可適用例如將來自熒光管或發(fā)光二極管(LED)等點(diǎn)光源的光用導(dǎo)光板進(jìn)行導(dǎo)光、并擴(kuò)散成面狀后射出的結(jié)構(gòu)的背照燈外，也可良好的適用將具有發(fā)光功能的有機(jī)EL元件二維排列來形成面狀發(fā)光面的結(jié)構(gòu)的背照燈等。
從該面光源220射出的光入射到顯示面板210的圖像顯示區(qū)域ARi，將圖像顯示區(qū)域ARi設(shè)定為對應(yīng)于顯示灰度的亮度，進(jìn)行預(yù)定的圖像顯示，并且，從面光源220射出的光的至少一部分透過顯示面板210的顯示象素，作為顯示光從顯示面板210射出，該顯示光入射到光傳感器陣列100，被用作讀取被攝體圖像的、圖4中的照射光La。
光傳感器陣列100具有至少覆蓋顯示面板210中圖像顯示區(qū)域ARi的整個區(qū)域的檢測面DCT，該檢測面DCT如圖5A所示，至少具有放置被攝體、讀取被攝體圖像的拍攝區(qū)域(第1區(qū)域，圖中為了方便而加陰影表示)ARf、和除拍攝區(qū)域ARf的、不讀取被攝體圖像的空區(qū)域(第2區(qū)域)ARd。這里，拍攝區(qū)域ARf如圖5A所示，例如位于圖像顯示區(qū)域ARi或光傳感器陣列100的檢測面DCT的大致中央，設(shè)定成具有任意尺寸的矩形形狀(例如縱向12mm×10mm的長方形)的區(qū)域。另外，拍攝區(qū)域ARf的位置或尺寸等，也可對應(yīng)于裝載根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的電子設(shè)備的方式或規(guī)格來適當(dāng)變更，這是不言而喻的。另外，拍攝區(qū)域ARf及空區(qū)域ARd的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)如后所述。
另外，在上述圖5B中，將形成為IC芯片的各驅(qū)動器安裝在絕緣性基板19上，但不限于此，也可將各驅(qū)動器配置在具有光傳感器陣列100的圖像讀取裝置1的安裝上有余量的空間中。具體而言，也可以例如圖6所示，從形成于圖像讀取裝置1的絕緣性基板19一面?zhèn)鹊墓鈧鞲衅麝嚵?00，延伸出分別連接于頂部柵極布線101、底部柵極布線102及漏極布線103上的柔性電纜CB或TAB帶后，例如，在面光源220的背面?zhèn)鹊倪m當(dāng)空間中，配置頂部柵極驅(qū)動器110、底部柵極驅(qū)動器120及漏極驅(qū)動器130。由此，可將各驅(qū)動器110、120、130配置在安裝上有余量的適當(dāng)空間中，可將光傳感器陣列100的上表面形成大致平坦的形狀，可使被攝體(手指)容易接觸到光傳感器陣列100上表面的檢測面。
另外，在圖5B和圖6中，上述各驅(qū)動器110、120、130例如形成為基于硅基板的IC芯片，但不限于此，例如也可在絕緣性基板19上形成光傳感器陣列100的同時(shí)一體化形成。此時(shí)，可將各驅(qū)動器部分的厚度變得很薄，可使薄光傳感器陣列100的厚度變薄，可使具備光傳感器陣列100的圖像讀取裝置1的厚度變薄。
接著，說明本實(shí)施方式的光傳感器系統(tǒng)中的光傳感器陣列100的拍攝區(qū)域ARf及空區(qū)域ARd的結(jié)構(gòu)。
另外，作為比較對照，示出在拍攝區(qū)域ARf以外的周圍區(qū)域僅形成將構(gòu)成拍攝區(qū)域ARf的雙柵極型光傳感器和各驅(qū)動器110、120、130進(jìn)行連接的布線的結(jié)構(gòu)，說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置1的結(jié)構(gòu)及由此產(chǎn)生的效果。
圖7A表示在光傳感器陣列的檢測面的拍攝區(qū)域以外的外圍區(qū)域中僅形成布線區(qū)域的、示出比較對照物結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖7B是表示圖7A的結(jié)構(gòu)中、圖像顯示區(qū)域的亮度分布的示意圖。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第1實(shí)施方式中的光傳感器系統(tǒng)的、光傳感器陣列的檢測面結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖。
如圖7A所示，當(dāng)在作為顯示面板210的視野側(cè)、相當(dāng)于圖5A所示的空區(qū)域ARd的光傳感器陣列100的檢測面DCT的拍攝區(qū)域ARf的周圍區(qū)域，僅形成分別將構(gòu)成拍攝區(qū)域ARf的雙柵極型光傳感器10與頂部柵極驅(qū)動器110、底部柵極驅(qū)動器120及漏極驅(qū)動器130進(jìn)行連接的布線的布線區(qū)域AWt、AWb、AWd時(shí)，如圖1A所示，雙柵極型光傳感器10的頂部柵電極21由透明電極層構(gòu)成，底部柵電極22、漏電極12及源電極13由金屬層等不透明電極層構(gòu)成，所以在將這些電極與各頂部柵極布線101、底部柵極布線102、漏極布線103及源極布線104一體形成的情況下，從上述拍攝區(qū)域ARf到頂部柵極驅(qū)動器110之間的布線區(qū)域AWt僅由透明的頂部柵極布線101形成，所以該布線區(qū)域AWt的透光性(透過率)高。與此相反，從拍攝區(qū)域ARf到底部柵極驅(qū)動器120之間，以及從拍攝區(qū)域ARf到漏極驅(qū)動器130之間的各布線區(qū)域AWb、AWd由不透明的底部柵極布線102、漏極布線103及源極布線104形成，所以該布線區(qū)域AWb、AWd的透光性(透過率)比布線區(qū)域AWt低。另外，拍攝區(qū)域ARf上形成具有頂部柵電極21、底部柵電極22、漏電極12、源電極13的雙柵極型光傳感器10、頂部柵極布線101、底部柵極布線102、漏極布線103及源極布線104全部，所以該拍攝區(qū)域ARf的透光性(透過率)比布線區(qū)域AWb、AWd低(該拍攝區(qū)域ARf的透過率約為80％以下)。另外，圖7A中，為了明確拍攝區(qū)域ARf，方便起見附加了陰影。
因此，在顯示面板210的視野側(cè)層疊配置具有這種布線結(jié)構(gòu)的光傳感器陣列100，并從配置于顯示面板210背面?zhèn)惹揖鶆蛘丈鋱D像顯示區(qū)域ARi整個區(qū)域的面光源220，經(jīng)顯示面板210照射在面內(nèi)均勻的光時(shí)，透過光傳感器陣列100對應(yīng)于象素顯示區(qū)域ARi的區(qū)域的亮度，如圖7B所示，形成雙柵極型光傳感器10及各布線的拍攝區(qū)域ARf的亮度最低，形成底部柵極布線102或漏極布線103及源極布線104的布線區(qū)域AWb、AWd的亮度比拍攝區(qū)域ARf的亮度高，僅形成頂部柵極布線101的布線區(qū)域AWt的亮度比布線區(qū)域AWb、AWd的亮度高，沒有形成任何布線的區(qū)域ARn的亮度最高。另外，圖7B中，為方便起見，用陰影表示各區(qū)域的發(fā)光亮度。
即，在顯示面板210的視野側(cè)，層疊配置具有僅在拍攝區(qū)域ARf以外的區(qū)域中形成雙柵極型光傳感器10的布線結(jié)構(gòu)的光傳感器陣列100的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)槊總€布線區(qū)域中透光性(透過率)產(chǎn)生偏差，所以通過光傳感器陣列100顯示在顯示面板210上顯示的圖像信息的情況下，在圖像顯示區(qū)域ARi內(nèi)會產(chǎn)生亮度不均，顯示質(zhì)量大大降低。
因此，在本實(shí)施方式中，在光傳感器陣列100的檢測面DCT的、至少對應(yīng)于由顯示面板210設(shè)定的圖像顯示區(qū)域ARi的區(qū)域中的、拍攝區(qū)域ARf以外的空區(qū)域ARd中，以與拍攝區(qū)域ARf中的排列間距相同的排列間距，形成拍攝區(qū)域ARf中的光傳感器、具有與各布線相同尺寸及結(jié)構(gòu)的空光傳感器及空布線。由此，使光傳感器陣列100的拍攝區(qū)域ARf及空區(qū)域ARd二者的透光性(透過率)相等，使檢測面DCT整個區(qū)域的透光性(透過率)均勻。由此，在透過光傳感器陣列100顯示在顯示面板210中顯示的圖像信息的情況下，可使圖像顯示區(qū)域ARi內(nèi)的亮度不勻降低，可抑制顯示質(zhì)量的下降。
具體而言，如圖8所示，在光傳感器陣列100的檢測面DCT中的、至少顯示面板210的圖像顯示區(qū)域ARi所對應(yīng)的整個區(qū)域中，以一定排列間隔(間距)將具有相同尺寸及結(jié)構(gòu)的雙柵極型光傳感器10排列成矩陣狀。另外，形成于拍攝區(qū)域ARf內(nèi)的雙柵極型光傳感器10經(jīng)頂部柵極布線101、底部柵極布線102及漏極布線103，分別與頂部柵極驅(qū)動器110、底部柵極驅(qū)動器120及漏極驅(qū)動器130連接，由各驅(qū)動器施加預(yù)定的信號電壓，僅驅(qū)動在拍攝區(qū)域ARf內(nèi)形成的雙柵極型光傳感器10。另外，圖8中為了明確拍攝區(qū)域ARf，為方便起見，附加陰影。
這里，可將光傳感器陣列100的至少顯示面板210的圖像顯示區(qū)域ARi所對應(yīng)的區(qū)域中形成的各雙柵極型光傳感器10相互的配置間隔，設(shè)定為在顯示面板210中形成的顯示象素間配置雙柵極型光傳感器10的配置間隔，雙柵極型光傳感器10與顯示象素在平面中不重疊。
另外，使雙柵極型光傳感器10的排列間隔比顯示面板210的顯示象素相互的間距小(約為50微米以下)，圖像顯示區(qū)域ARi內(nèi)的雙柵極型光傳感器10與顯示象素的重合在面內(nèi)均勻。此時(shí)，通過雙柵極型光傳感器10等局部遮光由顯示面板210顯示的圖像信息，可抑制顯示質(zhì)量惡化。
這里，形成于空區(qū)域ARd中的雙柵極型光傳感器10，是用于將光傳感器陣列100的檢測面DCT中的透過率均勻化來抑制圖像信息顯示時(shí)在圖像顯示區(qū)域ARi內(nèi)的亮度不勻，所以盡管與頂部柵極布線101、底部柵極布線102及漏極布線103連接，但不與頂部柵極驅(qū)動器110、底部柵極驅(qū)動器120及漏極驅(qū)動器130連接。由此，通過各驅(qū)動器可容易地僅向形成于拍攝區(qū)域ARf內(nèi)的雙柵極型光傳感器10施加預(yù)定的信號電壓并進(jìn)行驅(qū)動。
這樣，在根據(jù)本實(shí)施方式的圖像讀取裝置1中，對應(yīng)于圖像顯示裝置的圖像顯示區(qū)域的整個區(qū)域，設(shè)置排列光傳感器(雙柵極型光傳感器10)的光傳感器陣列100，并且，僅讀取被攝體圖像的拍攝區(qū)域ARf的光傳感器經(jīng)預(yù)定布線與各驅(qū)動器連接，另一方面，此外的空區(qū)域ARd的光傳感器僅連接于預(yù)定布線上，不連接于各驅(qū)動器，通過具有這種結(jié)構(gòu)，可使光傳感器陣列100的拍攝區(qū)域ARf與空區(qū)域ARd二者的透過率相等，將檢測面DCT的整個區(qū)域中的透過率進(jìn)行均勻化。
因此，在層疊配置在顯示面板210上的光傳感器陣列100的特定區(qū)域中設(shè)定的拍攝區(qū)域ARf中放置被攝體(例如手指)，可良好實(shí)現(xiàn)讀取該圖像圖案(指紋)的圖像讀取動作，并且，可使圖像顯示區(qū)域ARi內(nèi)的亮度均勻，可良好實(shí)現(xiàn)通過光傳感器陣列100在視野側(cè)顯示在顯示面板210中顯示的圖像信息的圖像顯示動作。
另外，作為光傳感器陣列100的光傳感器，可適用這樣的雙柵極型光傳感器10的結(jié)構(gòu)，該雙柵極型光傳感器10使用具有適用半導(dǎo)體制造技術(shù)的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，所以可薄型化具備光傳感器系統(tǒng)的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)，從而可使具備該圖像讀取裝置的電子設(shè)備的厚度變薄。
另外，在使用雙柵極型光傳感器10的光傳感器系統(tǒng)中，采用這樣的圖像讀取動作，該圖像讀取動作根據(jù)通過照射到被攝體上的光的散射、反射而入射的光的感光量，來取得明暗信息，所以可在光傳感器陣列100上表面的檢測面DCT中設(shè)置靜電放電用導(dǎo)電層等，由此可簡易實(shí)現(xiàn)抑制靜電造成的破壞或誤動作的靜電對策。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式的圖像讀取裝置1中的光傳感器陣列100的被攝體圖像的讀取動作如下進(jìn)行，如圖4所示，從面光源220射出后透過顯示面板210的顯示象素的光，作為照射光La入射到光傳感器陣列100，透過光傳感器陣列100的光被照射到被攝體上，由光傳感器感光由被攝體反射的光。此時(shí)，為了良好讀取被攝體圖像，最好對應(yīng)于例如周圍的環(huán)境照度來將照射到被攝體上的光的強(qiáng)度設(shè)定成最佳強(qiáng)度。因此，在進(jìn)行光傳感器陣列100的被攝體圖像的讀取動作時(shí)，最好將經(jīng)顯示面板210照射到被攝體上的光的強(qiáng)度、即顯示面板210的圖像顯示區(qū)域ARi中、至少拍攝區(qū)域ARf所對應(yīng)的區(qū)域亮度設(shè)定成適于讀取被攝體圖像的亮度。
即，根據(jù)本實(shí)施方式的圖像讀取裝置具有在圖像顯示裝置的視野側(cè)層疊配置光傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，具有讀取被攝體圖像的功能，并且，可不損壞圖像顯示裝置的圖像顯示功能地進(jìn)行良好顯示質(zhì)量的圖像顯示，由此，在具有該圖像讀取裝置的電子設(shè)備中，因?yàn)椴槐卦陔娮釉O(shè)備所具有的顯示部等以外的位置設(shè)置光傳感器系統(tǒng)，所以在如攜帶式電話機(jī)或攜帶式信息終端等強(qiáng)烈要求小型薄型化或輕量化的攜帶型小型電子設(shè)備中，具有可以具備光傳感器系統(tǒng)的圖像讀取功能的同時(shí)、電子設(shè)備的大小不增大的效果。另外，光傳感器陣列的檢測面具有與顯示部的顯示區(qū)域相等的大小，放置被攝體的拍攝區(qū)域可在光傳感器陣列的檢測面內(nèi)設(shè)置成任意大小，所以可容易設(shè)定成較大的面積，可良好地進(jìn)行指紋等被攝體的讀取，在后述的具備該光傳感器陣列的個人認(rèn)證系統(tǒng)中，具有可穩(wěn)定進(jìn)行個人認(rèn)證動作的效果。
并且，根據(jù)本實(shí)施方式的圖像讀取裝置，具有在圖像顯示裝置的視野側(cè)層疊配置另外制造的光傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，所以可原樣流通使用現(xiàn)有圖像顯示裝置或光傳感器系統(tǒng)中的制造技術(shù)或設(shè)計(jì)資產(chǎn)，可使制品的合格率提高，削減制品成本。
下面，參照附圖來說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第2實(shí)施方式。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第2實(shí)施方式中的光傳感器系統(tǒng)的、光傳感器陣列中檢測面DCT結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖。
如圖9所示，根據(jù)本實(shí)施方式的光傳感器系統(tǒng)中，與所述第2實(shí)施方式一樣，在光傳感器陣列100的檢測面DCT中的、至少顯示面板210的圖像顯示區(qū)域ARi所對應(yīng)的整個區(qū)域中，將雙柵極型光傳感器10排列成矩陣狀，并且，形成于拍攝區(qū)域ARf及空區(qū)域ARd中的雙柵極型光傳感器10全部具有通過頂部柵極布線101、底部柵極布線102及漏極布線103分別與頂部柵極驅(qū)動器110、底部柵極驅(qū)動器120及漏極驅(qū)動器130連接的結(jié)構(gòu)。
在根據(jù)本實(shí)施方式的圖像讀取裝置中，構(gòu)成層疊配置在顯示面板210的視野側(cè)的光傳感器陣列100的雙柵極型光傳感器10全部，具備連接于各驅(qū)動器上的結(jié)構(gòu)，但在根據(jù)光傳感器系統(tǒng)的驅(qū)動控制動作來執(zhí)行圖像讀取動作時(shí)，驅(qū)動控制讀取被攝體圖像的明暗信息的動作，僅對放置被攝體的拍攝區(qū)域ARf執(zhí)行。
即，在所述第1實(shí)施方式中，如圖8所示，在光傳感器陣列100的檢測面DCT中的、至少圖像顯示區(qū)域ARi所對應(yīng)的整個區(qū)域中，形成雙柵極型光傳感器10及頂部柵極布線101、底部柵極布線102及漏極布線103，從而拍攝區(qū)域ARf與空區(qū)域ARd中的透過率相等，均勻化檢測面DCT整個區(qū)域中的透過率，這點(diǎn)與本第2實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)一樣。
但是，在第1實(shí)施方式中，作為形成于空區(qū)域ARd中的雙柵極型光傳感器10沒有與各驅(qū)動器連接的結(jié)構(gòu)，僅驅(qū)動控制形成于拍攝區(qū)域ARf中的雙柵極型光傳感器10，但因?yàn)檫@種不與驅(qū)動器連接的雙柵極型光傳感器10或各布線101、102、103處于電漂移狀態(tài)，所以例如在圖像讀取動作時(shí)，有向配置于拍攝區(qū)域ARf上的雙柵極型光傳感器10或各布線101、102、103施加驅(qū)動電壓的情況，或帶靜電的被攝體被放置在拍攝區(qū)域ARf上等情況下，有時(shí)非預(yù)期的情況下感應(yīng)電壓。
這種電壓對拍攝區(qū)域ARf內(nèi)的雙柵極型光傳感器10的讀取動作造成影響，這是導(dǎo)致驅(qū)動器內(nèi)流過過電流等而造成驅(qū)動器誤動作或故障的原因，有時(shí)對正常的圖像讀取動作造成障礙。
因此，在本實(shí)施方式中，排列在空區(qū)域ARd中的雙柵極型光傳感器10也與各驅(qū)動器連接，通過施加預(yù)定電壓，排列在空區(qū)域ARd中的各雙柵極型光傳感器10或各布線101、102、103不變?yōu)槠茽顟B(tài)，防止上述非預(yù)期電壓的感應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)無誤動作的、穩(wěn)定的圖像讀取動作。
如上所述，在根據(jù)第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式的圖像讀取裝置中，在圖像顯示裝置的視野側(cè)層疊配置具有由透光性材質(zhì)構(gòu)成的光傳感器陣列的光傳感器系統(tǒng)，在光傳感器陣列的部分區(qū)域中設(shè)定讀取被攝體圖像的拍攝區(qū)域，并且，在光傳感器陣列的拍攝區(qū)域以外的區(qū)域中設(shè)定具有與拍攝區(qū)域相同元件結(jié)構(gòu)的空區(qū)域。
由此，在光傳感器陣列的拍攝區(qū)域中，可良好實(shí)現(xiàn)讀取被攝體圖像的圖像讀取動作，并且，無論拍攝區(qū)域及空區(qū)域如何，都可良好實(shí)現(xiàn)通過光傳感器陣列以均勻亮度顯示在顯示面板中顯示的圖像信息的圖像顯示動作。
因此，在將這種圖像讀取裝置裝載在攜帶式電話或筆記本電腦等電子設(shè)備中的情況下，例如在使用該電子設(shè)備時(shí)，進(jìn)行引導(dǎo)使用者的手指裝載在顯示面板上的顯示，將手指裝載在顯示面板上的光傳感器陣列上，進(jìn)行指紋圖像的讀取，認(rèn)證、識別使用者本人后進(jìn)行啟動控制，允許或拒絕使用該電子設(shè)備，或進(jìn)行因特網(wǎng)購物等個人認(rèn)證。這種個人認(rèn)證系統(tǒng)如后所述。
下面，參照附圖來說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第3實(shí)施方式。
圖10A、B是表示根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第3實(shí)施方式的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖11是表示根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第3實(shí)施方式中的、圖像顯示區(qū)域的亮度分布一例的示意圖。
在與上述第1實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)上標(biāo)注相同的符號，簡化或省略其說明。
本實(shí)施方式涉及的圖像讀取裝置1具有如下結(jié)構(gòu)，與上述各實(shí)施方式一樣，在顯示面板210的視野側(cè)層疊配置至少對應(yīng)于顯示面板210的圖像顯示區(qū)域ARi的光傳感器陣列100的結(jié)構(gòu)中，在光傳感器陣列100中的、在顯示面板210中顯示圖像顯示區(qū)域ARi中顯示的圖像信息中非主要信息的圖像或重要性較低的圖像的區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域中，設(shè)定拍攝區(qū)域ARf及空區(qū)域ARd。
具體而言，如圖10A、B所示，在裝載該圖像讀取裝置的電子設(shè)備中，將圖像顯示區(qū)域ARi中、例如顯示電池余量或通信環(huán)境(電波強(qiáng)度)、時(shí)刻、動作模式等設(shè)備動作狀態(tài)的區(qū)域，設(shè)為子顯示區(qū)域ARa；在光傳感器陣列100的、對應(yīng)于子顯示區(qū)域ARa的區(qū)域的例如大致中央，設(shè)定拍攝區(qū)域(第1區(qū)域，圖中，為方便起見附加陰影表示)ARf；在對應(yīng)于該子顯示區(qū)域ARa的區(qū)域內(nèi)的除拍攝區(qū)域ARf的區(qū)域中，設(shè)定空區(qū)域(第2區(qū)域)ARd，并在拍攝區(qū)域ARf中形成圖像讀取用光傳感器，在空區(qū)域ARd中形成空的光傳感器。
另外，將圖像顯示區(qū)域ARi中除子顯示區(qū)域ARa的區(qū)域、例如顯示日程安排或地址薄、文檔編輯畫面、靜止圖像或動態(tài)圖像等對應(yīng)于使用者操作的期望圖像信息的區(qū)域，設(shè)為主顯示區(qū)域ARb；在光傳感器陣列100的、對應(yīng)于主顯示區(qū)域ARb的區(qū)域(第3區(qū)域)的至少一部分中，設(shè)置頂部柵極布線區(qū)域AWt。
另外，光傳感器陣列100的主顯示區(qū)域ARb的頂部柵極布線區(qū)域AWt如圖10A所示，實(shí)際上僅對應(yīng)于讀取被攝體圖像的拍攝區(qū)域ARf，也可形成在對應(yīng)于主顯示區(qū)域ARb的部分區(qū)域中，另外，也可對應(yīng)于子顯示區(qū)域ARa所對應(yīng)區(qū)域(拍攝區(qū)域ARf及空區(qū)域ARd)中排列的雙柵極型光傳感器10，形成于對應(yīng)于主顯示區(qū)域ARb的整個區(qū)域中。在后者的情況下，排列在空區(qū)域ARd中的雙柵極型光傳感器10上連接的頂部柵極布線101與上述第1實(shí)施方式的情況一樣，也可不連接于頂部柵極驅(qū)動器110，另外，也可與第2實(shí)施方式的情況一樣，與連接于頂部柵極驅(qū)動器110上并排列在拍攝區(qū)域ARf中的雙柵極型光傳感器10一樣，外加驅(qū)動電壓，進(jìn)行驅(qū)動控制。
這里，如圖10A所示，在光傳感器陣列100的上側(cè)配置頂部柵極驅(qū)動器110、并在對應(yīng)于主顯示區(qū)域ARb的區(qū)域中設(shè)置頂部柵極布線區(qū)域AWt的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)轫敳繓艠O布線101由透明電極構(gòu)成，所以光傳感器陣列100的、對應(yīng)于包含布線區(qū)域AWt的主顯示區(qū)域ARb的區(qū)域(第3區(qū)域)的透過率較高。
另一方面，在光傳感器陣列100的下側(cè)及側(cè)面分別配置底部柵極驅(qū)動器120及漏極驅(qū)動器130、并在對應(yīng)于子顯示區(qū)域ARa的區(qū)域中設(shè)置拍攝區(qū)域ARf及空區(qū)域ARd的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)樵趯?yīng)于子顯示區(qū)域ARa的區(qū)域中排列雙柵極型光傳感器10及各布線101、102、103，所以對應(yīng)于該子顯示區(qū)域ARa的區(qū)域(第1區(qū)域及第2區(qū)域)的透過率較低。
在上述結(jié)構(gòu)中，作為圖像顯示裝置，例如所述第1實(shí)施方式所示，適用由透過型顯示面板210與均勻照射顯示面板210的圖像顯示區(qū)域ARi整個區(qū)域的面光源220構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，在通過光傳感器陣列100進(jìn)行圖像顯示的情況下，如圖11所示，在顯示期望圖像信息的主顯示區(qū)域ARb所對應(yīng)的區(qū)域中，因?yàn)楣鈧鞲衅麝嚵?00的透過率較高，所以可進(jìn)行明亮且清晰的圖像顯示，能夠以較高顯示質(zhì)量顯示使用者希望的信息。另一方面，在顯示非主要信息或重要性低的圖像的子顯示區(qū)域ARb所對應(yīng)的區(qū)域中，因?yàn)楣鈧鞲衅麝嚵?00的透過率較低，所以顯示較暗的畫質(zhì)低的圖像。
因此，在本實(shí)施方式中，具備亮度設(shè)定機(jī)構(gòu)，該亮度設(shè)定機(jī)構(gòu)將顯示面板210的子顯示區(qū)域AWb所對應(yīng)區(qū)域的亮度設(shè)定成在通過光傳感器陣列100的子顯示區(qū)域AWb中得到良好顯示質(zhì)量的較高亮度，并且，將顯示面板210的主顯示區(qū)域ARb所對應(yīng)區(qū)域的亮度設(shè)定成比子顯示區(qū)域AWb所對應(yīng)區(qū)域的亮度低，從而，通過光傳感器陣列100的圖像顯示區(qū)域ARi的整個區(qū)域的亮度變?yōu)榇笾戮鶆虻牧炼?，在圖像顯示區(qū)域ARi的整個區(qū)域中可得到良好的顯示質(zhì)量。
具體而言，首先，求出設(shè)置在顯示面板210的視野側(cè)的光傳感器陣列100的頂部柵極布線區(qū)域AWt、拍攝區(qū)域ARf及空區(qū)域ARd的透過率。該透過率可根據(jù)截面結(jié)構(gòu)和使用的材質(zhì)、膜厚等預(yù)先算出?；蛘撸部梢詫χ圃斓墓鈧鞲衅麝嚵?00進(jìn)行實(shí)際檢測來求出各區(qū)域的透過率。
另外，在具備透過型顯示面板210與照射顯示面板210的圖像顯示區(qū)域ARi的面光源220的情況下，將面光源220的發(fā)光面的亮度設(shè)定成在通過光傳感器陣列100的子顯示區(qū)域AWb中得到良好顯示質(zhì)量的較高亮度，作為亮度設(shè)定機(jī)構(gòu)，根據(jù)頂部柵極布線區(qū)域AWt、拍攝區(qū)域ARf及空區(qū)域ARd的透過率的差，在例如對應(yīng)于主顯示區(qū)域ARb的區(qū)域的面光源220的發(fā)光面中設(shè)置用于降低亮度的濾波器等，將顯示面板210的主顯示區(qū)域ARb所對應(yīng)區(qū)域的亮度設(shè)定成比子顯示區(qū)域AWb所對應(yīng)區(qū)域的亮度低，將通過光傳感器陣列100的圖像顯示區(qū)域ARi的亮度設(shè)定成作為整體大致均勻。
另外，上述中，構(gòu)成為面光源220的、顯示面板210的主顯示區(qū)域ARb所對應(yīng)區(qū)域的亮度比子顯示區(qū)域AWb所對應(yīng)區(qū)域的亮度低，但如上所述，如圖10A所示，在主顯示區(qū)域ARb所對應(yīng)區(qū)域的一部分中形成光傳感器陣列100的頂部柵極布線區(qū)域AWt的情況下，光傳感器陣列100的主顯示區(qū)域ARb所對應(yīng)區(qū)域中的、頂部柵極布線區(qū)域AWt與此外的不形成任何布線的區(qū)域的透過率不同，后者的透過率較高。因此，例如設(shè)置適當(dāng)?shù)臑V波器等，使面光源220的、主顯示區(qū)域ARb所對應(yīng)區(qū)域的、頂部柵極布線區(qū)域AWt以外區(qū)域中的亮度設(shè)定成比頂部柵極布線區(qū)域AWt所對應(yīng)的區(qū)域的亮度低。
另外，上述中，作為亮度設(shè)定機(jī)構(gòu)，適用在面光源220的發(fā)光面中設(shè)置濾波器等來調(diào)節(jié)發(fā)光亮度的結(jié)構(gòu)，但作為面光源220，可適用將有機(jī)EL元件或發(fā)光二極管等發(fā)光元件進(jìn)行二維排列的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，作為亮度設(shè)定機(jī)構(gòu)，也可適用如下結(jié)構(gòu)，即，根據(jù)上述頂部柵極布線區(qū)域AWt與拍攝區(qū)域ARf及空區(qū)域ARd中的透過率的差，對排列在對應(yīng)位置上的發(fā)光元件的發(fā)光亮度進(jìn)行控制，控制成顯示面板210的子顯示區(qū)域AWb所對應(yīng)區(qū)域的發(fā)光元件的發(fā)光亮度比主顯示區(qū)域ARb所對應(yīng)區(qū)域的發(fā)光亮度高。
另外，上述中，具備透過型顯示面板和面光源來進(jìn)行圖像顯示，但本發(fā)明不限于此，例如是顯示面板的顯示象素具備有機(jī)EL元件或發(fā)光二極管等發(fā)光元件、且將顯示象素排列成矩陣狀的自發(fā)光型的顯示面板，也可適用不配備面光源、僅通過顯示面板來顯示圖像的結(jié)構(gòu)。
此時(shí)，作為亮度設(shè)定機(jī)構(gòu)，也可適用如下結(jié)構(gòu)，即，根據(jù)上述頂部柵極布線區(qū)域AWt與拍攝區(qū)域ARf及空區(qū)域ARd中的透過率的差，對排列在顯示面板對應(yīng)位置上的顯示象素的發(fā)光元件的發(fā)光亮度進(jìn)行控制，控制成子顯示區(qū)域AWb所對應(yīng)區(qū)域的發(fā)光元件的發(fā)光亮度，比主顯示區(qū)域ARb所對應(yīng)區(qū)域的發(fā)光元件的發(fā)光亮度高。另外，此時(shí)，通過來自顯示面板的射出光，進(jìn)行上述圖像顯示動作及圖像讀取動作，因?yàn)椴痪邆涿婀庠?，所以可在進(jìn)一步薄型化包含顯示面板的圖像讀取裝置整體的厚度，并省略用于發(fā)光驅(qū)動控制面光源的控制電路或電源電路等，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的小型化、省電化。
通過這些結(jié)構(gòu)，使子顯示區(qū)域ARb的亮度提高，抑制顯示在子顯示區(qū)域AWb中的信息識別性的降低，使圖像顯示區(qū)域ARi的亮度作為整體大致均勻，在圖像顯示區(qū)域ARi的整個區(qū)域中可得到良好的顯示質(zhì)量，并可進(jìn)行指紋等被攝體圖像的讀取。
下面，參照附圖來說明裝載上述本發(fā)明的各實(shí)施方式的圖像讀取裝置的電子設(shè)備中使用該圖像讀取裝置構(gòu)成的個人認(rèn)證系統(tǒng)。
圖12是表示使用根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的個人認(rèn)證系統(tǒng)的一實(shí)施方式的原理圖。
如圖12所示，本實(shí)施方式的個人認(rèn)證系統(tǒng)例如具備裝載上述各實(shí)施方式的圖像讀取裝置的電子設(shè)備300；在該電子設(shè)備300連接到網(wǎng)絡(luò)400時(shí)的訪問點(diǎn)410；通過訪問點(diǎn)410連接電子設(shè)備300的網(wǎng)絡(luò)(電信線路網(wǎng))400；服務(wù)提供商500，服務(wù)提供商500連接在該網(wǎng)絡(luò)400上，根據(jù)來自上述電子設(shè)備300的請求信息等來提供預(yù)定的內(nèi)容服務(wù)；和個人認(rèn)證中心(認(rèn)證機(jī)構(gòu))600，接受來自該服務(wù)提供商500的委托，認(rèn)證電子設(shè)備300的使用者本人。
這里，電子設(shè)備300裝載相當(dāng)于上述各實(shí)施方式的圖像讀取裝置的、具備圖像(指紋)讀取功能的顯示面板310，并且具備通信功能部(通信機(jī)構(gòu))，該通信功能部通過網(wǎng)絡(luò)400，對預(yù)定控制信號、從服務(wù)提供商500提供的圖像、字符等信息、以及由顯示面板310的指紋讀取裝置讀取的指紋數(shù)據(jù)(相當(dāng)于被攝體圖像的明暗信息)等。
這里，電子設(shè)備300除上述通信功能部外，也可具備個人認(rèn)證機(jī)構(gòu)，該個人認(rèn)證機(jī)構(gòu)根據(jù)指紋讀取裝置讀取的指紋數(shù)據(jù)，對該指紋的保有者、即電子設(shè)備300的使用者是否是預(yù)先登錄的該電子設(shè)備300的保有者進(jìn)行認(rèn)證、識別。
另外，在本實(shí)施方式中，作為電子設(shè)備300的一例，示出攜帶式電話機(jī)或攜帶式信息終端等小型攜帶式設(shè)備來進(jìn)行說明，但本發(fā)明不限于此，如筆記本型電腦或?qū)懽职迨絺€人電腦、臺式電腦，只要是以特定的個人使用為前提的信息終端，就可同樣適用。
網(wǎng)絡(luò)400是使用上述電子設(shè)備300的通信功能通過訪問點(diǎn)410可連接的電信線路網(wǎng)，可以是公知的通用電信線路網(wǎng)、例如利用有線通信或無線通信等的因特網(wǎng)等公眾線路網(wǎng)或局域內(nèi)信息通信網(wǎng)(LAN)、廣域信息通信網(wǎng)(WAN)等通信線路網(wǎng)，也可以是從上述通用電信線路網(wǎng)中分離的特定專用通信線路網(wǎng)或光纖線路網(wǎng)、有線電視線路網(wǎng)等。
服務(wù)提供商500與上述網(wǎng)絡(luò)400連接，對應(yīng)于從電子設(shè)備300通過網(wǎng)絡(luò)400發(fā)送的請求信息等，發(fā)送預(yù)定的圖像信息或字符信息(例如提供因特網(wǎng)購物信息等內(nèi)容服務(wù))，并且接收從電子設(shè)備300發(fā)送的指紋數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)到個人認(rèn)證中心600，委托使用者本人的認(rèn)證，根據(jù)認(rèn)證結(jié)果，判斷該電子設(shè)備300的使用者，并提供電子結(jié)算等使用者固有的服務(wù)。
個人認(rèn)證中心600例如具備數(shù)據(jù)庫，用于預(yù)先登錄、存儲上述電子設(shè)備300的使用者固有信息(包含指紋數(shù)據(jù)的各種個人信息)，判斷從上述電子設(shè)備300發(fā)送的、由服務(wù)提供商500委托認(rèn)證的指紋數(shù)據(jù)與登錄在上述數(shù)據(jù)庫中的信息是否一致，來進(jìn)行對電子設(shè)備300的使用者進(jìn)行識別、認(rèn)證的個人認(rèn)證處理。該認(rèn)證結(jié)果被發(fā)送到服務(wù)提供商500。另外，該個人認(rèn)證中心600也可通過上述網(wǎng)絡(luò)400與服務(wù)提供商500連接，也可通過專用通信線路網(wǎng)連接。
另外，個人認(rèn)證中心600進(jìn)行的個人認(rèn)證處理如后所述，也可由服務(wù)提供商500在內(nèi)部進(jìn)行。
下面，參照附圖來說明具有上述結(jié)構(gòu)的個人認(rèn)證系統(tǒng)中的認(rèn)證處理的一例。
圖13是表示使用根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的個人認(rèn)證系統(tǒng)中的認(rèn)證處理一例的流程圖。
圖14A、B是表示使用根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的個人認(rèn)證系統(tǒng)中的指紋讀取動作的一具體例的示意圖。
這里，說明電子設(shè)備的使用者使用具有上述結(jié)構(gòu)的個人認(rèn)證系統(tǒng)，購買服務(wù)提供商提供的內(nèi)容或物品等的情況。
如圖13所示，根據(jù)本實(shí)施方式的個人認(rèn)證系統(tǒng)的認(rèn)證處理，首先通過電子設(shè)備300的使用者接通操作電源開關(guān)，接通電源，啟動電子設(shè)備300的各功能(S101)。
接著，通過操作附屬于電子設(shè)備300的操作鍵320等，通過通信功能部，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)400接收來自服務(wù)提供商500的內(nèi)容信息，在顯示面板310的中通過圖像或字符進(jìn)行顯示(S102)。
之后，從上述顯示的各種信息中選擇使用者希望的內(nèi)容或物品等，將該購買請求信息通過網(wǎng)絡(luò)400發(fā)送給服務(wù)提供商500(S103)。
服務(wù)提供商500一旦接收購買請求信息，就發(fā)送關(guān)于購買申請的信息，在購買者信息記入畫面中，例如圖14A所示，在電子設(shè)備300的顯示面板310中，同時(shí)顯示取得至少確認(rèn)使用者(購買希望者)本人的個人認(rèn)證處理中使用的指紋數(shù)據(jù)用的指紋讀取位置FRM(相當(dāng)于上述拍攝區(qū)域ARf)、或用于引導(dǎo)指紋讀取動作的字符信息TXT(S104)。
接著，使用者根據(jù)顯示面板310的顯示，如圖14B所示，在指紋讀取位置FRM上放置手指FG。之后，通過配置在顯示面板310前面的光傳感器系統(tǒng)，讀取裝載在指紋讀取位置FRM上的手指FG的指紋圖像，生成指紋數(shù)據(jù)(明暗信息)。
之后，對購買者信息與指紋數(shù)據(jù)加密后，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)400向服務(wù)提供商500發(fā)送(S106)。
接著，服務(wù)提供商500將接收到的購買者信息與指紋數(shù)據(jù)在個人認(rèn)證中心600進(jìn)行查詢(S107)。
接著，個人認(rèn)證中心600對照預(yù)先登錄的個人信息(包含指紋數(shù)據(jù))與上述購買者信息及指紋數(shù)據(jù)，進(jìn)行判斷擁有該指紋的使用者(購買希望者)是否是預(yù)先登錄的人物的個人認(rèn)證處理(S108)。將該認(rèn)證結(jié)果通知給服務(wù)提供商500。
服務(wù)提供商500根據(jù)由個人認(rèn)證中心600通知的關(guān)于使用者的認(rèn)證結(jié)果，在將使用者識別為本人的情況下(S109)，通過網(wǎng)絡(luò)400將申請接受完成通知發(fā)送給電子設(shè)備300(S110)，顯示該接收完成信息(S111)。在該時(shí)刻，服務(wù)提供商500在允許閱覽或下載作為購買對象的內(nèi)容或著手于物品等的發(fā)送作業(yè)的同時(shí)，經(jīng)金融機(jī)關(guān)通知委托購買款的交易結(jié)算。
另一方面，在識別為使用者不是本人的情況下(S109)，通過網(wǎng)絡(luò)向電子設(shè)備發(fā)送拒絕接受申請通知(S112)，并顯示該接收拒絕信息(S113)。
這樣，根據(jù)使用本發(fā)明圖像讀取裝置的個人認(rèn)證系統(tǒng)，因?yàn)榫哂性陲@示面板的前面配置透過型光傳感器系統(tǒng)(光傳感器陣列)的結(jié)構(gòu)，所以可小型、薄型化、輕量化電子設(shè)備，并且，在因特網(wǎng)等必需個人認(rèn)證的情況下，例如直接顯示圖像(指紋)讀取位置、即手指的放置位置，可引導(dǎo)指紋讀取動作，所以可確實(shí)在良好狀態(tài)下取得指紋數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)認(rèn)證精度高的個人認(rèn)證系統(tǒng)。
另外，在上述實(shí)施方式中，說明了使用裝載上述圖像讀取裝置(指紋讀取裝置)的電子設(shè)備，通過因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)來購買內(nèi)容或物品等的情況，但本發(fā)明不限于此，例如在通過專用線訪問企業(yè)的特定信息的情況下、或會員登錄利用必需的特定內(nèi)容等的情況下，可良好適用。此時(shí)，從電子設(shè)備發(fā)送的使用者的指紋數(shù)據(jù)在電子設(shè)備連接目的地的企業(yè)或服務(wù)提供商的內(nèi)部中設(shè)置的認(rèn)證服務(wù)器(相當(dāng)于上述個人認(rèn)證中心)等中進(jìn)行認(rèn)證處理。
另外，在上述各實(shí)施方式中，說明了為了進(jìn)行個人認(rèn)證處理，作為根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置讀取的個人信息，以指紋為對象的情況，但本發(fā)明不限于此，也可以是以使用者固有的信息、最好是以生物體信息為讀取對象。
權(quán)利要求
1.一種讀取圖像的圖像讀取裝置，其特征在于，具備圖像顯示裝置，具有以對應(yīng)于顯示灰度的亮度來顯示圖像的圖像顯示區(qū)域，并發(fā)射對應(yīng)于該亮度的顯示光；和光傳感器系統(tǒng)，包括放置被攝體的檢測面，在所述圖像顯示裝置的所述圖像顯示區(qū)域上，至少覆蓋該圖像顯示區(qū)域的整個區(qū)域并層疊配置；所述檢測面中放置所述被攝體的第1區(qū)域、及除該第1區(qū)域的所述圖像顯示區(qū)域的至少部分區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域所構(gòu)成的第2區(qū)域；排列成矩陣狀的多個光傳感器，設(shè)置在該第1區(qū)域和所述第2區(qū)域中，具有透光性，透過從所述圖像顯示區(qū)域發(fā)射的所述顯示光的至少一部分，并在所述第1區(qū)域中讀取所述被攝體的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述多個光傳感器由設(shè)置在所述檢測面的所述第1區(qū)域中的第1光傳感器、和設(shè)置在所述檢測面中的所述第2區(qū)域中的第2光傳感器構(gòu)成，所述第1光傳感器與所述第2光傳感器具有相同結(jié)構(gòu)、相同排列間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述光傳感器系統(tǒng)還具備向所述多個光傳感器施加預(yù)定信號電壓的驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路僅向所述檢測面的所述第1區(qū)域中的所述第1光傳感器施加所述預(yù)定信號電壓并進(jìn)行驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述圖像顯示裝置具備將所述圖像顯示區(qū)域中至少所述第1區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域亮度，設(shè)定成適于讀取所述光傳感器陣列中所述被攝體圖像的亮度的機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述圖像顯示裝置具備發(fā)光裝置，具有至少對應(yīng)于所述圖像顯示區(qū)域的區(qū)域，具有以預(yù)定亮度發(fā)光的面狀發(fā)光面；和透過型顯示面板，配置在所述發(fā)光裝置的所述發(fā)光面上，所述圖像顯示區(qū)域由多個顯示象素排列成矩陣狀來形成，在該圖像顯示區(qū)域中，透過從所述發(fā)光裝置的所述發(fā)光面射出的光的至少一部分，作為所述顯示光射出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述圖像顯示裝置中的所述顯示象素具有液晶象素。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述圖像顯示裝置具備自發(fā)光型顯示面板，所述圖像顯示區(qū)域?qū)⒍鄠€顯示象素排列成矩陣狀來形成，該顯示象素具有以對應(yīng)于顯示灰度的亮度發(fā)光并發(fā)射所述顯示光的發(fā)光象素。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述顯示象素的所述發(fā)光象素具有有機(jī)電致發(fā)光元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述被攝體是人體，所述光傳感器系統(tǒng)讀取該人體固有的圖像圖案。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述被攝體是手指，所述被攝體圖像是指紋圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述光傳感器對透過該光傳感器后照射到放置在所述檢測面上的所述被攝體的所述顯示光的至少部分光被所述被攝體反射的光進(jìn)行感光，讀取所述被攝體的圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述光傳感器具有薄膜晶體管結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述光傳感器具有具有透光性的基板；在該基板上，夾持由半導(dǎo)體層構(gòu)成的隧道區(qū)域所形成的具有透光性的電極材料構(gòu)成的源電極及漏電極；和在所述隧道區(qū)域的上方及下方，具有透光性的電極材料構(gòu)成的第1柵電極、和具有遮光性的電極材料構(gòu)成的第2柵電極，第1柵電極和第2柵電極相互間夾持具有透光性的絕緣膜來形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述光傳感器中，在所述第1柵電極上被施加復(fù)位脈沖并被初始化后，在所述隧道區(qū)域中，積累對應(yīng)于入射到該隧道區(qū)域的光量的電荷，在所述漏電極上被施加預(yù)充電脈沖后，從所述初始化結(jié)束時(shí)開始經(jīng)過預(yù)定電荷積累時(shí)間后，所述第2柵電極上被施加讀出脈沖，將在該電荷積累期間積累于所述隧道區(qū)域中的電荷量所對應(yīng)的電壓作為輸出電壓輸出，所述圖像讀取機(jī)構(gòu)將涉及所述預(yù)充電脈沖的信號電壓和所述輸出電壓的差分作為明暗信息來檢測。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述光傳感器系統(tǒng)具備第3區(qū)域，該第3區(qū)域包含所述檢測面中除所述第2區(qū)域的區(qū)域構(gòu)成的、僅排列與所述第1區(qū)域中的所述光傳感器連接的多個布線的布線區(qū)域。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述圖像顯示裝置具備亮度設(shè)定機(jī)構(gòu)，該亮度設(shè)定機(jī)構(gòu)將所述圖像顯示區(qū)域的、至少所述檢測面的所述第3區(qū)域所對應(yīng)區(qū)域的亮度，設(shè)定成比所述第1區(qū)域及所述第2區(qū)域所對應(yīng)區(qū)域的亮度低。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述布線區(qū)域設(shè)置在所述第3區(qū)域的一部分中，所述亮度設(shè)定機(jī)構(gòu)還具備將所述圖像顯示區(qū)域的、除所述第3區(qū)域的所述布線區(qū)域的區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域的亮度，設(shè)定成比所述布線區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域亮度低的機(jī)構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述顯示裝置具備發(fā)光裝置，具有至少對應(yīng)于所述圖像顯示區(qū)域的區(qū)域，具有以預(yù)定亮度發(fā)光的面狀發(fā)光面；和透過型顯示面板，配置在所述發(fā)光裝置的所述發(fā)光面上，所述圖像顯示區(qū)域由多個顯示象素排列成矩陣狀來形成，在該圖像顯示區(qū)域中，透過從所述發(fā)光裝置的所述發(fā)光面射出的光的至少一部分，作為所述顯示光射出，所述亮度設(shè)定機(jī)構(gòu)具備將所述發(fā)光裝置的所述發(fā)光面的、至少所述第3區(qū)域所對應(yīng)區(qū)域的亮度，設(shè)定成比所述第1區(qū)域及所述第2區(qū)域所對應(yīng)區(qū)域的亮度低的機(jī)構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述顯示象素具有液晶象素。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述發(fā)光裝置具有射出所述照射光的多個發(fā)光元件在所述發(fā)光面上排列成矩陣狀的結(jié)構(gòu)，所述亮度設(shè)定機(jī)構(gòu)具備將所述發(fā)光裝置的、至少所述第3區(qū)域所對應(yīng)區(qū)域中排列的所述發(fā)光元件的亮度，設(shè)定成比所述第1區(qū)域及所述第2區(qū)域所對應(yīng)區(qū)域中排列的所述發(fā)光元件的亮度低的機(jī)構(gòu)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述發(fā)光元件具有有機(jī)電致發(fā)光元件。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述圖像顯示裝置具備自發(fā)光型顯示面板，具有多個顯示象素，所述顯示象素備有以預(yù)定亮度發(fā)光并射出所述顯示光的發(fā)光象素，所述圖像顯示區(qū)域由所述多個顯示象素排列成矩陣狀來形成，所述亮度設(shè)定機(jī)構(gòu)具備將所述顯示面板中所述圖像顯示區(qū)域的、至少所述第3區(qū)域所對應(yīng)區(qū)域中的所述顯示象素的亮度，設(shè)定成比所述第1區(qū)域及第2區(qū)域所對應(yīng)區(qū)域中所述顯示象素的發(fā)光象素的亮度低的機(jī)構(gòu)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述顯示象素中的所述發(fā)光象素具有有機(jī)電致發(fā)光元件。
24.一種讀取圖像的圖像讀取裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，所述圖像讀取裝置具有圖像顯示裝置，具有以對應(yīng)于顯示灰度的亮度來顯示圖像的圖像顯示區(qū)域，并發(fā)射對應(yīng)于該亮度的顯示光；和光傳感器系統(tǒng)，包括放置被攝體的檢測面，在所述圖像顯示裝置的所述圖像顯示區(qū)域上，至少覆蓋該圖像顯示區(qū)域的整個區(qū)域并層疊配置；多個光傳感器，設(shè)置在所述檢測面中放置所述被攝體的第1區(qū)域、及由除該第1區(qū)域的所述圖像顯示區(qū)域的至少部分區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域所構(gòu)成的第2區(qū)域中，透過所述顯示光的至少一部分，通過該圖像顯示裝置來讀取放置在所述檢測面上的所述被攝體的圖像時(shí)的動作方法，包含如下步驟從所述光傳感器透過的所述顯示光的至少一部分光照射到放置在所述檢測面上的所述被攝體上，由所述檢測面的所述第1區(qū)域的所述光傳感器感光由該被攝體反射的光的步驟；根據(jù)由所述光傳感器感光到的光的強(qiáng)度分布，將所述被攝體的圖像作為明暗信息來讀取的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的圖像讀取裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，包含將所述圖像顯示區(qū)域的至少所述第1區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域亮度設(shè)定成適于讀取所述被攝體圖像的亮度的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的圖像讀取裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，包含在所述圖像顯示裝置的所述圖像顯示區(qū)域中，進(jìn)行用于引導(dǎo)將所述被攝體放置到所述檢測面的所述第1區(qū)域上的顯示的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的圖像讀取裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，由所述圖像顯示裝置通過所述光傳感器系統(tǒng)顯示圖像時(shí)的動作方法包含如下步驟將所述光傳感器系統(tǒng)中的所述各光傳感器設(shè)定為非動作狀態(tài)的步驟；對所述圖像顯示裝置的所述圖像顯示區(qū)域中的所述各顯示象素施加對應(yīng)于顯示灰度的信號電壓，來顯示圖像的步驟。
28.一種個人認(rèn)證系統(tǒng)，讀取基于個人生物體信息的被攝體圖像，利用該被攝體圖像來進(jìn)行個人認(rèn)證，其特征在于，具備圖像讀取裝置，配備圖像顯示裝置，具有以對應(yīng)于顯示灰度的亮度來顯示圖像的圖像顯示區(qū)域，并發(fā)射對應(yīng)于該亮度的顯示光；和光傳感器系統(tǒng)，具有放置被攝體的檢測面，覆蓋所述圖像顯示裝置的至少所述圖像顯示區(qū)域的整個區(qū)域并層疊配置，透過所述顯示光的至少一部分；和多個光傳感器，設(shè)置在所述檢測面中放置所述被攝體的第1區(qū)域、及除該第1區(qū)域的所述圖像顯示區(qū)域的至少部分區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域所構(gòu)成的第2區(qū)域中，在所述第1區(qū)域中讀取所述被攝體的被攝體圖像；通信機(jī)構(gòu)，至少具有通過預(yù)定的電信線路網(wǎng)將所述光傳感器系統(tǒng)讀取的所述被攝體圖像的明暗信息發(fā)送到認(rèn)證機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)；和通過所述電信線路網(wǎng)接收利用所述認(rèn)證機(jī)構(gòu)對照預(yù)先登錄的登錄信息與所述明暗信息的所述認(rèn)證處理的結(jié)果的機(jī)構(gòu)；和由所述圖像顯示裝置至少顯示所述認(rèn)證處理結(jié)果的機(jī)構(gòu)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的個人認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述被攝體是手指，所述被攝體圖像是指紋圖像。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的個人認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于，具備由所述圖像顯示裝置進(jìn)行用于引導(dǎo)將所述被攝體放置到所述檢測面的所述第1區(qū)域上的顯示的機(jī)構(gòu)。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的個人認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述多個光傳感器由設(shè)置在所述檢測面的所述第1區(qū)域中的第1光傳感器、和設(shè)置在所述檢測面中的所述第2區(qū)域中的第2光傳感器構(gòu)成，所述第1光傳感器與所述第2光傳感器具有相同結(jié)構(gòu)、相同排列間隔。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的個人認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述光傳感器對透過該光傳感器后照射到放置在所述檢測面上的該被攝體的所述顯示光的至少部分光被該被攝體反射的光進(jìn)行感光，來讀取所述被攝體的圖像。
33.根據(jù)權(quán)利要求28所述的個人認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述光傳感器具有薄膜晶體管結(jié)構(gòu)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的個人認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述光傳感器具有具有透光性的基板；在該基板上，夾持由半導(dǎo)體層構(gòu)成的隧道區(qū)域所形成的具有透光性的電極材料構(gòu)成的源電極及漏電極；和在所述隧道區(qū)域的上方及下方，具有透光性的電極材料構(gòu)成的第1柵電極、和具有遮光性的電極材料構(gòu)成的第2柵電極，所述第1柵電極和第2柵電極之間夾持透光性的絕緣膜來形成，在所述第1柵電極上被施加復(fù)位脈沖并被初始化后，在所述隧道區(qū)域中積累對應(yīng)于入射到該隧道區(qū)域的光量的電荷，在所述漏電極上被施加預(yù)充電脈沖后，從所述初始化結(jié)束時(shí)開始經(jīng)過預(yù)定電荷積累時(shí)間后，所述第2柵電極上被施加讀出脈沖，將該電荷積累期間積累于所述隧道區(qū)域中的電荷量所對應(yīng)的電壓作為輸出電壓輸出，所述圖像讀取機(jī)構(gòu)將涉及所述預(yù)充電脈沖的信號電壓和所述輸出電壓的差分作為明暗信息來檢測。
35.一種個人認(rèn)證系統(tǒng)的認(rèn)證方法，讀取基于個人生物體信息的被攝體圖像，利用該被攝體圖像來進(jìn)行個人認(rèn)證，其特征在于，所述個人認(rèn)證系統(tǒng)具有圖像顯示裝置，具有射出對應(yīng)于顯示灰度的顯示光來顯示圖像的圖像顯示區(qū)域；光傳感器系統(tǒng)，具有放置所述被攝體的檢測面，在所述圖像顯示裝置的所述圖像顯示區(qū)域上，至少覆蓋該圖像顯示區(qū)域的整個區(qū)域并層疊配置；和多個光傳感器，設(shè)置在所述檢測面中放置所述被攝體的第1區(qū)域、及除該第1區(qū)域的所述圖像顯示區(qū)域的至少部分區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域所構(gòu)成的第2區(qū)域中，透過所述顯示光的至少一部分；和通信機(jī)構(gòu)，至少發(fā)送由所述光傳感器系統(tǒng)讀取的所述被攝體圖像的明暗信息，并且接收關(guān)于該明暗信息的認(rèn)證處理的信息，包含如下步驟從所述光傳感器透過的所述顯示光的至少一部分光照射到放置在所述檢測面上的所述被攝體上，由所述檢測面的所述第1區(qū)域的所述光傳感器感光由該被攝體反射的光的步驟；根據(jù)由所述光傳感器感光到的光的強(qiáng)度分布，將所述被攝體的圖像作為明暗信息來讀取的步驟；通過預(yù)定的電信線路網(wǎng)，利用所述通信機(jī)構(gòu)將所述明暗信息發(fā)送到認(rèn)證機(jī)構(gòu)的步驟；利用所述認(rèn)證機(jī)構(gòu)對照預(yù)先登錄的登錄信息與所述明暗信息，進(jìn)行認(rèn)證處理的步驟；利用所述通信機(jī)構(gòu)通過所述電信線路網(wǎng)接收所述認(rèn)證處理的結(jié)果的步驟；至少由所述顯示機(jī)構(gòu)顯示所述認(rèn)證處理的結(jié)果的步驟。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的個人認(rèn)證系統(tǒng)的認(rèn)證方法，其特征在于，所述被攝體是手指，所述被攝體圖像是指紋圖像。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的個人認(rèn)證系統(tǒng)的認(rèn)證方法，其特征在于，包含將所述圖像顯示區(qū)域的至少所述第1區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域亮度，設(shè)定成適于讀取所述被攝體圖像的亮度的步驟。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的個人認(rèn)證系統(tǒng)的認(rèn)證方法，其特征在于，包含在所述圖像顯示裝置的所述圖像顯示區(qū)域中，進(jìn)行用于引導(dǎo)將所述被攝體放置到所述檢測面的所述第1區(qū)域上的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種讀取被攝體圖像的圖像讀取裝置，具備圖像顯示裝置，配有具有對應(yīng)于顯示灰度的亮度來顯示圖像的圖像顯示區(qū)域，并發(fā)射對應(yīng)于該亮度的顯示光；和光傳感器系統(tǒng)，具有覆蓋所述圖像顯示裝置的所述圖像顯示區(qū)域的整個區(qū)域來層疊配置并放置被攝體的檢測面，具有該檢測面中放置所述被攝體的第1區(qū)域、及除第1區(qū)域的所述圖像顯示區(qū)域的至少部分區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域所構(gòu)成的第2區(qū)域，配備排列成矩陣狀的多個光傳感器，該多個光傳感器設(shè)置在該第1區(qū)域和第2區(qū)域中，具有均勻的透光性，透過所述顯示光的至少一部分，并在所述第1區(qū)域中讀取所述被攝體的圖像。該圖像讀取裝置可良好讀取被攝體圖像、且可良好進(jìn)行圖像顯示。
文檔編號G06F21/00GK1527243SQ20041000749
公開日2004年9月8日 申請日期2004年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月5日
發(fā)明者水谷康司, 澤野智美, 美, 腰塚靖雄, 雄, 也, 宮川達(dá)也, 佐佐木誠, 誠 申請人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會社