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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-03
(45)【発行日】2023-04-11
(54)【発明の名称】検出装置
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20230404BHJP
H01L 29/786 20060101ALI20230404BHJP
H10K 30/60 20230101ALI20230404BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 C
H01L29/78 613Z
H01L29/78 617N
H10K30/60
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021514183
(86)(22)【出願日】2020-04-15
(86)【国際出願番号】 JP2020016504
(87)【国際公開番号】W WO2020213621
(87)【国際公開日】2020-10-22
【審査請求日】2021-10-15
(31)【優先権主張番号】P 2019078926
(32)【優先日】2019-04-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(73)【特許権者】
【識別番号】504137912
【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中村 卓
(72)【発明者】
【氏名】内田 真
(72)【発明者】
【氏名】多田 正浩
(72)【発明者】
【氏名】望月 真里奈
(72)【発明者】
【氏名】加藤 博文
(72)【発明者】
【氏名】瀧本 昭雄
(72)【発明者】
【氏名】染谷 隆夫
(72)【発明者】
【氏名】横田 知之
【審査官】今井 聖和
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２００８／０６２５４４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００１－１０９４０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２２７３６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０４４１３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１７７１５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０５６５１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２２６００５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１３５５６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２４１９１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－３３８９０３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２７／１４６
Ｈ０１Ｌ ２９／７８６
Ｈ１０Ｋ ３０／６０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
フォトダイオードと、前記フォトダイオードに接続された薄膜トランジスタとを備え、
前記薄膜トランジスタは、
遮光層と前記フォトダイオードとの間に設けられた半導体層と、
前記半導体層と前記フォトダイオードとの間に設けられ前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極を含む電極層と、を含み、
前記ソース電極は、
前記半導体層を挟んで前記遮光層と対向する位置に延出し、
前記半導体層と、前記ソース電極と前記半導体層との間に形成されたゲート電極と、の平面視点における重なり合いの範囲及び当該重なり合いによって形成される前記半導体層のチャネル領域を覆い、
前記遮光層は、前記平面視点で前記ソース電極の前記ドレイン電極側の延出端よりも前記ドレイン電極側に延出する
検出装置。
【請求項2】
前記フォトダイオードは、光起電力効果を有する有機材料と、
前記有機材料に対して前記薄膜トランジスタ側に設けられるカソード電極と、
前記有機材料に対して前記カソード電極とは反対側に設けられるアノード電極とを備え、
検出面に沿って並ぶ複数の前記フォトダイオードの各々の前記カソード電極に対して前記有機材料の層及び前記アノード電極の層が前記検出面に沿って連続する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項3】
前記薄膜トランジスタは、２つの前記ゲート電極を備える請求項１又は２に記載の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
指紋パターンや静脈パターンを検出可能な光センサが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００９－３２００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
光センサからの出力タイミングを制御するために薄膜トランジスタを利用する場合、半導体の光起電力効果による誤動作を抑制するために遮光が必要になる。一方、半導体を挟んで両面に遮光層を設けようとすると、遮光層の形成のためだけに製造工程が増大するため、係る製造工程の増大を抑制するための技術が求められていた。
【0005】
本発明は、より少ない製造工程で薄膜トランジスタの遮光を行う構成を設けることが可能な検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様の検出装置は、フォトダイオードと、前記フォトダイオードに接続された薄膜トランジスタとを備え、前記薄膜トランジスタは、遮光層と前記フォトダイオード側の間に設けられた半導体層と、前記半導体層と前記フォトダイオードとの間に設けられ前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極を含む電極層と、を含み、前記ソース電極は、前記半導体層を挟んで前記遮光層と対向する位置に延出する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0009】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る検出装置を示す平面図である。図１に示すように、検出装置１は、センサ基材２１と、センサ部１０と、ゲート線駆動回路１５と、信号線選択回路１６と、検出回路４８と、制御回路１２２と、電源回路１２３と、第１光源基材５１と、第２光源基材５２と、少なくとも１つの第１光源６１と、少なくとも１つの第２光源６２と、を有する。
図１は、実施形態１に係る検出装置を示す平面図である。図１に示すように、検出装置１は、センサ基材２１と、センサ部１０と、ゲート線駆動回路１５と、信号線選択回路１６と、検出回路４８と、制御回路１２２と、電源回路１２３と、第１光源基材５１と、第２光源基材５２と、少なくとも１つの第１光源６１と、少なくとも１つの第２光源６２と、を有する。
【0010】
センサ基材２１には、フレキシブルプリント基板７１を介して制御基板１２１が電気的に接続される。フレキシブルプリント基板７１には、検出回路４８が設けられている。制御基板１２１には、制御回路１２２及び電源回路１２３が設けられている。制御回路１２２は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）である。制御回路１２２は、センサ部１０、ゲート線駆動回路１５及び信号線選択回路１６に制御信号を供給して、センサ部１０の検出動作を制御する。また、制御回路１２２は、第１光源６１及び第２光源６２に制御信号を供給して、第１光源６１及び第２光源６２の点灯又は非点灯を制御する。電源回路１２３は、センサ電源信号ＶＤＤＳＮＳ（図４参照）等の電圧信号をセンサ部１０、ゲート線駆動回路１５及び信号線選択回路１６に供給する。また、電源回路１２３は、電源電圧を第１光源６１及び第２光源６２に供給する。
【0011】
センサ基材２１は、検出領域ＡＡと、周辺領域ＧＡとを有する。検出領域ＡＡは、センサ部１０が有する複数のフォトダイオードＰＤ（図４参照）が設けられた領域である。周辺領域ＧＡは、検出領域ＡＡの外周と、センサ基材２１の端部との間の領域であり、フォトダイオードＰＤと重ならない領域である。
【0012】
ゲート線駆動回路１５及び信号線選択回路１６は、周辺領域ＧＡに設けられる。具体的には、ゲート線駆動回路１５は、周辺領域ＧＡのうち第２方向Ｄｙに沿って延在する領域に設けられる。信号線選択回路１６は、周辺領域ＧＡのうち第１方向Ｄｘに沿って延在する領域に設けられ、センサ部１０と検出回路４８との間に設けられる。
【0013】
なお、第１方向Ｄｘは、センサ基材２１と平行な面内の一方向である。第２方向Ｄｙは、センサ基材２１と平行な面内の一方向であり、第１方向Ｄｘと直交する方向である。なお、第２方向Ｄｙは、第１方向Ｄｘと直交しないで交差してもよい。また、第３方向Ｄｚは、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙと直交する方向であり、センサ基材２１の法線方向である。
【0014】
複数の第１光源６１は、第１光源基材５１に設けられ、第２方向Ｄｙに沿って配列される。複数の第２光源６２は、第２光源基材５２に設けられ、第２方向Ｄｙに沿って配列される。第１光源基材５１及び第２光源基材５２は、それぞれ、制御基板１２１に設けられた端子部１２４、１２５を介して、制御回路１２２及び電源回路１２３と電気的に接続される。
【0015】
複数の第１光源６１及び複数の第２光源６２は、例えば、無機ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）等が用いられる。複数の第１光源６１及び複数の第２光源６２は、それぞれ異なる波長の第１光Ｌ６１及び第２光Ｌ６２（図１１等参照）を出射する。第１光Ｌ６１と第２光Ｌ６２は、それぞれ異なる発光極大波長を有する。発光極大波長とは、第１光Ｌ６１及び第２光Ｌ６２のそれぞれの波長と発光強度との関係を示す発光スペクトルにおいて、最大の発光強度を示す波長である。以後、単に波長の数値を記載した場合、想定された発光極大波長を示すものとする。
【0016】
第１光源６１から出射された第１光Ｌ６１は、主に指Ｆｇ等の被検出体の表面で反射されセンサ部１０に入射する。これにより、センサ部１０は、指Ｆｇ等の表面の凹凸の形状を検出することで指紋を検出することができる。第２光源６２から出射された第２光Ｌ６２は、主に指Ｆｇ等の内部で反射し又は指Ｆｇ等を透過してセンサ部１０に入射する。これにより、センサ部１０は、指Ｆｇ等の内部の生体に関する情報を検出できる。生体に関する情報とは、例えば、指Ｆｇや掌の脈波、脈拍、血管像等である。
【0017】
一例として、第１光Ｌ６１は、５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長を有し、第２光Ｌ６２は、７８０ｎｍ以上９００ｎｍ以下、例えば８５０ｎｍ程度の波長を有していてもよい。この場合、第１光Ｌ６１は、青色又は緑色の可視光であり、第２光Ｌ６２は、赤外光である。センサ部１０は、第１光源６１から出射された第１光Ｌ６１に基づいて、指紋を検出することができる。第２光源６２から出射された第２光Ｌ６２は、指Ｆｇ等の被検出体の内部で反射し又は指Ｆｇ等を透過・吸収されてセンサ部１０に入射する。これにより、センサ部１０は、指Ｆｇ等の内部の生体に関する情報として脈波や血管像（血管パターン）を検出できる。
【0018】
又は、第１光Ｌ６１は、６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下、例えば６６０ｎｍ程度の波長を有し、第２光Ｌ６２は、７８０ｎｍ以上９００ｎｍ以下、例えば８５０ｎｍ程度の波長を有していてもよい。この場合、第１光源６１から出射された第１光Ｌ６１及び第２光源６２から出射された第２光Ｌ６２に基づいて、センサ部１０は、生体に関する情報として、脈拍や血管像に加えて、血中酸素飽和度を検出することができる。このように、検出装置１は、第１光源６１及び複数の第２光源６２を有しているので、第１光Ｌ６１に基づいた検出と、第２光Ｌ６２に基づいた検出とを行うことで、種々の生体に関する情報を検出することができる。
【0019】
なお、図１に示す第１光源６１及び第２光源６２の配置は、あくまで一例であり適宜変更することができる。例えば、第１光源基材５１及び第２光源基材５２のそれぞれに、複数の第１光源６１及び複数の第２光源６２が配置されていてもよい。この場合、複数の第１光源６１を含むグループと、複数の第２光源６２を含むグループとが、第２方向Ｄｙに並んで配置されていてもよいし、第１光源６１と第２光源６２とが交互に第２方向Ｄｙに配置されていてもよい。また、第１光源６１及び第２光源６２が設けられる光源基材は１つ又は３つ以上であってもよい。
【0020】
図２は、実施形態１に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、検出装置１は、さらに検出制御部１１と検出部４０を有する。検出制御部１１の機能の一部又は全部は、制御回路１２２に含まれる。また、検出部４０のうち、検出回路４８以外の機能の一部又は全部は、制御回路１２２に含まれる。
【0021】
センサ部１０は、光電変換素子であるフォトダイオードＰＤを有する光センサである。センサ部１０が有するフォトダイオードＰＤは、照射される光に応じた電気信号を信号線選択回路１６へ出力する。信号線選択回路１６は検出制御部１１からの選択信号ＡＳＷに従い順次信号線ＳＧＬを選択する。これによって、当該電気信号は、検出信号Ｖｄｅｔとして検出部４０へ出力される。また、センサ部１０は、ゲート線駆動回路１５から供給されるゲート駆動信号Ｖｇｃｌにしたがって検出を行う。
【0022】
検出制御部１１は、ゲート線駆動回路１５、信号線選択回路１６及び検出部４０にそれぞれ制御信号を供給し、これらの動作を制御する回路である。検出制御部１１は、スタート信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ、リセット信号ＲＳＴ１等の各種制御信号をゲート線駆動回路１５に供給する。また、検出制御部１１は、選択信号ＡＳＷ等の各種制御信号を信号線選択回路１６に供給する。また、検出制御部１１は、各種制御信号を第１光源６１及び第２光源６２に供給して、それぞれの点灯及び非点灯を制御する。
【0023】
ゲート線駆動回路１５は、各種制御信号に基づいて複数のゲート線ＧＣＬ（図３参照）を駆動する回路である。ゲート線駆動回路１５は、複数のゲート線ＧＣＬを順次又は同時に選択し、選択されたゲート線ＧＣＬにゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給する。これにより、ゲート線駆動回路１５は、ゲート線ＧＣＬに接続された複数のフォトダイオードＰＤを選択する。
【0024】
信号線選択回路１６は、複数の信号線ＳＧＬ（図３参照）を順次又は同時に選択するスイッチ回路である。信号線選択回路１６は、例えばマルチプレクサである。信号線選択回路１６は、検出制御部１１から供給される選択信号ＡＳＷに基づいて、選択された信号線ＳＧＬと検出回路４８とを接続する。これにより、信号線選択回路１６は、フォトダイオードＰＤの検出信号Ｖｄｅｔを検出部４０に出力する。
【0025】
検出部４０は、検出回路４８と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、記憶部４６と、検出タイミング制御部４７と、画像処理部４９と、出力処理部５０とを備える。検出タイミング制御部４７は、検出制御部１１から供給される制御信号に基づいて、検出回路４８と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、画像処理部４９と、が同期して動作するように制御する。
【0026】
検出回路４８は、例えばアナログフロントエンド回路（ＡＦＥ、Analog Front End）である。検出回路４８は、例えば、検出信号増幅部４２及びＡ／Ｄ変換部４３の機能を有する信号処理回路である。検出信号増幅部４２は、検出信号Ｖｄｅｔを増幅する。Ａ／Ｄ変換部４３は、検出信号増幅部４２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【0027】
信号処理部４４は、検出回路４８の出力信号に基づいて、センサ部１０に入力された所定の物理量を検出する論理回路である。信号処理部４４は、指Ｆｇが検出領域ＡＡに接触又は近接した場合に、検出回路４８からの信号に基づいて指Ｆｇや掌の表面の凹凸を検出できる。また、信号処理部４４は、検出回路４８からの信号に基づいて生体に関する情報を検出できる。生体に関する情報は、例えば、指Ｆｇや掌の血管像、脈波、脈拍、血中酸素飽和度等である。
【0028】
ヒトの血中酸素飽和度を取得する場合、例えば、第１光Ｌ６１として６６０ｎｍ（この範囲は５００ｎｍ～７００ｎｍ）が採用され、第２光Ｌ６２として約８５０ｎｍ（この範囲は８００ｎｍ～９３０ｎｍ）が採用される。ヘモグロビンが酸素を取り込んだ量によって光の吸収量が変化するので、照射した第１光Ｌ６１、第２光Ｌ６２から血液（ヘモグロビン）に吸収された光を差し引いた量の光をフォトダイオードＰＤで検出する。血中酸素のほとんどは赤血球中のヘモグロビンと可逆的に結合しており、ごく一部が血漿中に溶解している。より具体的には、血液全体として、その許容量の何％の酸素が結合しているかの値を酸素飽和度（ＳｐＯ
２
）と呼ぶ。第１光Ｌ６１と第２光Ｌ６２の２波長にて、照射した光から血液（ヘモグロビン）に吸収された光を差し引いた量から血中酸素飽和度を算出することが可能となる。
【0029】
また、信号処理部４４は、複数のフォトダイオードＰＤにより同時に検出された検出信号Ｖｄｅｔ（生体に関する情報）を取得し、これらを平均化する処理を実行してもよい。この場合、検出部４０は、ノイズや、指Ｆｇ等の被検出体とセンサ部１０との相対的な位置ずれに起因する測定誤差を抑制して、安定した検出が可能となる。
【0030】
記憶部４６は、信号処理部４４で演算された信号を一時的に保存する。記憶部４６は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、レジスタ回路等であってもよい。
【0031】
座標抽出部４５は、信号処理部４４において指の接触又は近接が検出されたときに、指等の表面の凹凸の検出座標を求める論理回路である。また、座標抽出部４５は、指Ｆｇや掌の血管の検出座標を求める論理回路である。画像処理部４９は、センサ部１０の各フォトダイオードＰＤから出力される検出信号Ｖｄｅｔを組み合わせて、指Ｆｇ等の表面の凹凸の形状を示す二次元情報及び指Ｆｇや掌の血管の形状を示す二次元情報を生成する。なお、座標抽出部４５及び画像処理部４９は省略されてもよい。
【0032】
出力処理部５０は、複数のフォトダイオードＰＤからの出力に基づいた処理を行う処理部として機能する。具体的には、実施形態の出力処理部５０は、少なくとも、信号処理部４４を経て取得された検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、少なくとも脈波データを含むセンサ出力Ｖｏを出力する。実施形態では、後述する各フォトダイオードＰＤの検出信号Ｖｄｅｔの出力の変化（振幅）を示すデータを信号処理部４４が出力し、どの出力がセンサ出力Ｖｏに採用されるかを出力処理部５０が決定するが、この両方を信号処理部４４又は出力処理部５０が行うようにしてもよい。なお、出力処理部５０は、座標抽出部４５が求めた検出座標、画像処理部４９が生成した二次元情報等をセンサ出力Ｖｏに含めるようにしてもよい。また、出力処理部５０の機能は、他の構成（例えば、画像処理部４９等）に統合されてもよい。
【0033】
尚、脈波等の検出装置を人体に装着すると、呼吸や姿勢の変化、人体の運動等に伴うノイズも検出されるため、信号処理部４４は、必要に応じてノイズフィルタを設けてもよい。呼吸や姿勢の変化によって生じるノイズの周波数成分は例えば１Ｈｚ以下とされ、脈波の持つ周波数成分よりも十分に低い周波数であるため、ノイズフィルタとしてバンドパスフィルタを用いることで除去することができる。バンドパスフィルタは、例えば検出信号増幅器４２に設けることができる。人体の運動等によって生じるノイズの周波数成分は例えば数Ｈｚ～１００Ｈｚ程度とされ脈波の持つ周波数成分と重なる場合がある。しかし、この場合の周波数は一定の周波数ではなく周波数のゆらぎを有するため、ゆらぎ成分を有する周波数に対して除去を行うノイズフィルタを用いる。ゆらぎ成分を有する周波数を除去する方法の一例（第１のゆらぎ成分除去方法）として、脈波は人体の測定場所によってピーク値のタイムラグが生じるという性質を利用してもよい。すなわち、脈波は人体の測定箇所によってタイムラグが生じ、人体の運動等によって生じるノイズはタイムラグが生じないか、あるいは脈波に比べてタイムラグが小さい。従って、少なくとも２点の異なる場所において脈波を測定し、異なる複数の場所で測定されたピーク値が所定時間以内であればノイズとして除去する。この場合においても、ノイズによる波形と脈波による波形が偶然重なる場合が考えられるが、この場合は異なる複数の場所の一方の場所のみで２つの波形が重なることになるため、ノイズによる波形と脈波による波形の判別が可能となる。この処理は、例えば信号処理部４４にて実施することができる。ゆらぎ成分を有する周波数を除去する方法の他の一例（第２のゆらぎ成分除去方法）として、信号処理部４４にて位相が異なる周波数成分を除去する。この場合、例えば短時間フーリエ変換を行い、ゆらぎ成分を除去し、逆フーリエ変換を行ってもよい。更に、商用周波数電源（５０Ｈｚ、６０Ｈｚ）もノイズ源となるが、この場合も人体の運動等によって生じるノイズと同様に異なる複数の場所で測定されたピーク値のタイムラグが生じないか脈波によるタイムラグよりも小さい。このため、上記の第１のゆらぎ成分除去方法と同様の方法にてノイズ除去が可能である。あるいは、検出器の検出面と反対側の面にシールドを設けることで商用周波数電源によって生じるノイズを除去してもよい。
【0034】
【0035】
図３に示すように、センサ部１０は、マトリクス状に配列された複数の部分検出領域ＰＡＡを有する。複数の部分検出領域ＰＡＡには、それぞれフォトダイオードＰＤが設けられている。
【0036】
ゲート線ＧＣＬは、第１方向Ｄｘに延在し、第１方向Ｄｘに配列された複数の部分検出領域ＰＡＡと接続される。また、複数のゲート線ＧＣＬ（１）、ＧＣＬ（２）、…、ＧＣＬ（８）は、第２方向Ｄｙに配列され、それぞれゲート線駆動回路１５に接続される。なお、以下の説明において、複数のゲート線ＧＣＬ（１）、ＧＣＬ（２）、…、ＧＣＬ（８）を区別して説明する必要がない場合には、単にゲート線ＧＣＬと表す。また、図３では説明を分かりやすくするために、８本のゲート線ＧＣＬを示しているが、あくまで一例であり、ゲート線ＧＣＬは、Ｍ本（Ｍは８以上、例えばＭ＝２５６）配列されていてもよい。
【0037】
信号線ＳＧＬは、第２方向Ｄｙに延在し、第２方向Ｄｙに配列された複数の部分検出領域ＰＡＡのフォトダイオードＰＤに接続される。また、複数の信号線ＳＧＬ（１）、ＳＧＬ（２）、…、ＳＧＬ（１２）は、第１方向Ｄｘに配列されて、それぞれ信号線選択回路１６及びリセット回路１７に接続される。なお、以下の説明において、複数の信号線ＳＧＬ（１）、ＳＧＬ（２）、…、ＳＧＬ（１２）を区別して説明する必要がない場合には、単に信号線ＳＧＬと表す。
【0038】
また、説明を分かりやすくするために、１２本の信号線ＳＧＬを示しているが、あくまで一例であり、信号線ＳＧＬは、Ｎ本（Ｎは１２以上、例えばＮ＝２５２）配列されていてもよい。また、センサの解像度は例えば５０８ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）とされ、セル数は２５２×２５６とされる。また、図３では、信号線選択回路１６とリセット回路１７との間にセンサ部１０が設けられている。これに限定されず、信号線選択回路１６とリセット回路１７とは、信号線ＳＧＬの同じ方向の端部にそれぞれ接続されていてもよい。また、１つのセンサの実質的な面積は例えば実質５０×５０μｍ
２とされ、検出領域ＡＡの面積は例えば１２．６×１２．８ｍｍ２とされる。
【0039】
ゲート線駆動回路１５は、スタート信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ、リセット信号ＲＳＴ１等の各種制御信号を、制御回路１２２（図１参照）から受け取る。ゲート線駆動回路１５は、各種制御信号に基づいて、複数のゲート線ＧＣＬ（１）、ＧＣＬ（２）、…、ＧＣＬ（８）を時分割的に順次選択する。ゲート線駆動回路１５は、選択されたゲート線ＧＣＬにゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給する。これにより、ゲート線ＧＣＬに接続された複数の第１スイッチング素子Ｔｒにゲート駆動信号Ｖｇｃｌが供給され、第１方向Ｄｘに配列された複数の部分検出領域ＰＡＡが、検出対象として選択される。
【0040】
なお、ゲート線駆動回路１５は、指紋の検出及び異なる複数の生体に関する情報（脈波、脈拍、血管像、血中酸素飽和度等）のそれぞれの検出モードごとに、異なる駆動を実行してもよい。例えば、ゲート線駆動回路１５は、複数のゲート線ＧＣＬを束ねて駆動してもよい。
【0041】
具体的には、ゲート線駆動回路１５は、制御信号に基づいて、ゲート線ＧＣＬ（１）、ＧＣＬ（２）、…、ＧＣＬ（８）のうち、所定数のゲート線ＧＣＬを同時に選択してもよい。例えば、ゲート線駆動回路１５は、６本のゲート線ＧＣＬ（１）からゲート線ＧＣＬ（６）を同時に選択し、ゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給する。ゲート線駆動回路１５は、選択された６本のゲート線ＧＣＬを介して、複数の第１スイッチング素子Ｔｒにゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給する。これにより、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに配列された複数の部分検出領域ＰＡＡを含むグループ領域ＰＡＧ１、ＰＡＧ２が、それぞれ検出対象として選択される。ゲート線駆動回路１５は、所定数のゲート線ＧＣＬを束ねて駆動し、所定数のゲート線ＧＣＬごとに順次ゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給する。以下、グループ領域ＰＡＧ１，ＰＡＧ２のようにそれぞれ異なるグループ領域の各々の位置を特に区別しない場合、グループ領域ＰＡＧと記載する。
【0042】
信号線選択回路１６は、複数の選択信号線Ｌｓｅｌと、複数の出力信号線Ｌｏｕｔと、第３スイッチング素子ＴｒＳと、を有する。複数の第３スイッチング素子ＴｒＳは、それぞれ複数の信号線ＳＧＬに対応して設けられている。６本の信号線ＳＧＬ（１）、ＳＧＬ（２）、…、ＳＧＬ（６）は、共通の出力信号線Ｌｏｕｔ１に接続される。６本の信号線ＳＧＬ（７）、ＳＧＬ（８）、…、ＳＧＬ（１２）は、共通の出力信号線Ｌｏｕｔ２に接続される。出力信号線Ｌｏｕｔ１、Ｌｏｕｔ２は、それぞれ検出回路４８に接続される。
【0043】
ここで、信号線ＳＧＬ（１）、ＳＧＬ（２）、…、ＳＧＬ（６）を第１信号線ブロックとし、信号線ＳＧＬ（７）、ＳＧＬ（８）、…、ＳＧＬ（１２）を第２信号線ブロックとする。複数の選択信号線Ｌｓｅｌは、１つの信号線ブロックに含まれる第３スイッチング素子ＴｒＳのゲートにそれぞれ接続される。また、１本の選択信号線Ｌｓｅｌは、複数の信号線ブロックの第３スイッチング素子ＴｒＳのゲートに接続される。
【0044】
具体的には、選択信号線Ｌｓｅｌ１、Ｌｓｅｌ２、…、Ｌｓｅｌ６は、それぞれ信号線ＳＧＬ（１）、ＳＧＬ（２）、…、ＳＧＬ（６）に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと接続される。また、選択信号線Ｌｓｅｌ１は、信号線ＳＧＬ（１）に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、信号線ＳＧＬ（７）に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、に接続される。選択信号線Ｌｓｅｌ２は、信号線ＳＧＬ（２）に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、信号線ＳＧＬ（８）に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、に接続される。
【0045】
制御回路１２２（図１参照）は、選択信号ＡＳＷを順次選択信号線Ｌｓｅｌに供給する。これにより、信号線選択回路１６は、第３スイッチング素子ＴｒＳの動作により、１つの信号線ブロックにおいて信号線ＳＧＬを時分割的に順次選択する。また、信号線選択回路１６は、複数の信号線ブロックでそれぞれ１本ずつ信号線ＳＧＬを選択する。このような構成により、検出装置１は、検出回路４８を含むＩＣ（Integrated Circuit）の数、又はＩＣの端子数を少なくすることができる。
【0046】
なお、信号線選択回路１６は、複数の信号線ＳＧＬを束ねて検出回路４８に接続してもよい。具体的には、制御回路１２２（図１参照）は、選択信号ＡＳＷを同時に選択信号線Ｌｓｅｌに供給する。これにより、信号線選択回路１６は、第３スイッチング素子ＴｒＳの動作により、１つの信号線ブロックにおいて複数の信号線ＳＧＬ（例えば６本の信号線ＳＧＬ）を選択し、複数の信号線ＳＧＬと検出回路４８とを接続する。これにより、各グループ領域ＰＡＧで検出された信号が検出回路４８に出力される。この場合、グループ領域ＰＡＧ単位で複数の部分検出領域ＰＡＡ（フォトダイオードＰＤ）からの信号が統合されて検出回路４８に出力される。
【0047】
ゲート線駆動回路１５及び信号線選択回路１６の動作により、グループ領域ＰＡＧごとに検出を行うことで、１回の検出で得られる検出信号Ｖｄｅｔの強度が向上するのでセンサ感度を向上させることができる。また、検出に要する時間を短縮することができる。このため、検出装置１は、検出を短時間で繰り返し実行することができるので、Ｓ／Ｎ比を向上させることができ、又、脈波等の生体に関する情報の時間的な変化を精度よく検出することができる。
【0048】
図３に示すように、リセット回路１７は、基準信号線Ｌｖｒ、リセット信号線Ｌｒｓｔ及び第４スイッチング素子ＴｒＲを有する。第４スイッチング素子ＴｒＲは、複数の信号線ＳＧＬに対応して設けられている。基準信号線Ｌｖｒは、複数の第４スイッチング素子ＴｒＲのソース又はドレインの一方に接続される。リセット信号線Ｌｒｓｔは、複数の第４スイッチング素子ＴｒＲのゲートに接続される。
【0049】
制御回路１２２は、リセット信号ＲＳＴ２をリセット信号線Ｌｒｓｔに供給する。これにより、複数の第４スイッチング素子ＴｒＲがオンになり、複数の信号線ＳＧＬは基準信号線Ｌｖｒと電気的に接続される。電源回路１２３は、基準信号ＣＯＭを基準信号線Ｌｖｒに供給する。これにより、複数の部分検出領域ＰＡＡに含まれる容量素子Ｃａ（図４参照）に基準信号ＣＯＭが供給される。
【0050】
図４に示すように、部分検出領域ＰＡＡは、フォトダイオードＰＤと、容量素子Ｃａと、第１スイッチング素子Ｔｒとを含む。図４では、複数のゲート線ＧＣＬのうち、第２方向Ｄｙに並ぶ２つのゲート線ＧＣＬ（ｍ）、ＧＣＬ（ｍ＋１）を示す。また、複数の信号線ＳＧＬのうち、第１方向Ｄｘに並ぶ２つの信号線ＳＧＬ（ｎ）、ＳＧＬ（ｎ＋１）を示す。部分検出領域ＰＡＡは、ゲート線ＧＣＬと信号線ＳＧＬとで囲まれた領域である。第１スイッチング素子Ｔｒは、フォトダイオードＰＤに対応して設けられる。第１スイッチング素子Ｔｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）で構成されている。
【0051】
第１方向Ｄｘに並ぶ複数の部分検出領域ＰＡＡに属する第１スイッチング素子Ｔｒのゲートは、ゲート線ＧＣＬに接続される。第２方向Ｄｙに並ぶ複数の部分検出領域ＰＡＡに属する第１スイッチング素子Ｔｒのソースは、信号線ＳＧＬに接続される。第１スイッチング素子Ｔｒのドレインは、フォトダイオードＰＤのカソード及び容量素子Ｃａに接続される。
【0052】
フォトダイオードＰＤのアノードには、電源回路１２３からセンサ電源信号ＶＤＤＳＮＳが供給される。また、信号線ＳＧＬ及び容量素子Ｃａには、電源回路１２３から、信号線ＳＧＬ及び容量素子Ｃａの初期電位となる基準信号ＣＯＭが供給される。
【0053】
部分検出領域ＰＡＡに光が照射されると、フォトダイオードＰＤには光量に応じた電流が流れ、これにより容量素子Ｃａに電荷が蓄積される。第１スイッチング素子Ｔｒがオンになると、容量素子Ｃａに蓄積された電荷に応じて、信号線ＳＧＬに電流が流れる。信号線ＳＧＬは、信号線選択回路１６の第３スイッチング素子ＴｒＳを介して検出回路４８に接続される。これにより、検出装置１は、部分検出領域ＰＡＡごとに、又はグループ領域ＰＡＧごとにフォトダイオードＰＤに照射される光の光量に応じた信号を検出できる。
【0054】
検出回路４８は、読み出し期間Ｐｄｅｔ（図７参照）にスイッチＳＳＷがオンになり、信号線ＳＧＬと接続される。検出回路４８の検出信号増幅部４２は、信号線ＳＧＬから供給された電流の変動を電圧の変動に変換して増幅する。検出信号増幅部４２の非反転入力部（＋）には、固定された電位を有する基準電位（Ｖｒｅｆ）が入力され、反転入力端子（－）には、信号線ＳＧＬが接続される。実施形態１では、基準電位（Ｖｒｅｆ）として基準信号ＣＯＭと同じ信号が入力される。また、検出信号増幅部４２は、容量素子Ｃｂ及びリセットスイッチＲＳＷを有する。リセット期間Ｐｒｓｔ（図７参照）において、リセットスイッチＲＳＷがオンになり、容量素子Ｃｂの電荷がリセットされる。
【0055】
【0056】
（製造方法の概略）
センサ部１０の製造方法の概略を述べる。センサ基材２１に成膜されたポリイミド２５上に積層されたアンダーコート２６、遮光層２７及びインシュレータ上に、ＬＴＰＳ（Low Temperature Polysilicon）２２を含むバックプレーンＢＰを形成する。ポリイミド２５の厚みは、例えば１０μｍである。バックプレーンＢＰを形成するためのデバイスは、バックプレーンＢＰを形成するための全てのプロセスが終了後にＬＬＯ（Laser lift off）でセンサ基材から剥離する。バックプレーンＢＰは、第１スイッチング素子Ｔｒとして機能する。なお、実施形態では、半導体層としてＬＴＰＳ２２が採用されているが、これに限られるものでなく、アモルファスシリコン等、他の半導体によってもよい。
センサ部１０の製造方法の概略を述べる。センサ基材２１に成膜されたポリイミド２５上に積層されたアンダーコート２６、遮光層２７及びインシュレータ上に、ＬＴＰＳ（Low Temperature Polysilicon）２２を含むバックプレーンＢＰを形成する。ポリイミド２５の厚みは、例えば１０μｍである。バックプレーンＢＰを形成するためのデバイスは、バックプレーンＢＰを形成するための全てのプロセスが終了後にＬＬＯ（Laser lift off）でセンサ基材から剥離する。バックプレーンＢＰは、第１スイッチング素子Ｔｒとして機能する。なお、実施形態では、半導体層としてＬＴＰＳ２２が採用されているが、これに限られるものでなく、アモルファスシリコン等、他の半導体によってもよい。
【0057】
各第１スイッチング素子Ｔｒは、２個のＮＭＯＳトランジスタが接続されたダブルゲートＴＦＴから構成されている。当該ＮＭＯＳは、例えば、チャネル長４．５μｍ、チャネル幅２．５μｍ、移動度約４０～７０ｃｍ２/Ｖｓである。ＬＴＰＳのＴＦＴの形成に係り、まず一酸化珪素（ＳｉＯ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、ＳｉＯ、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）の４つの材料を用いて成膜した後に、エキシマレーザーによるアニールでａ－Ｓｉを結晶化させてポリシリコンを形成する。また、周りのドライバ部分の回路は、ＰＭＯＳトランジスタとＮＭＯＳトランジスタからなるＣＭＯＳ（Complementary MOS）回路で形成されている。当該ＰＭＯＳトランジスタは、例えば、チャネル長４．５μｍ、チャネル幅３．５μｍ、移動度約４０～７０ｃｍ２/Ｖｓである。当該ＮＭＯＳトランジスタは、例えば、前述と同様、チャネル長４．５μｍ、チャネル幅２．５μｍ、移動度約４０～７０ｃｍ２/Ｖｓである。ポリシリコンの形成後に、ホウ素（Boron：Ｂ）とリン（Phosphorus：Ｐ）をドーピングすることで、ＰＭＯＳとＮＭＯＳの電極を形成する。
【0058】
その後、絶縁膜２３ａとしてＳｉＯが成膜され、ダブルゲートＴＦＴの２個のゲート電極ＧＡ，ＧＢとしてモリブデンタングステン合金（ＭｏＷ）が成膜される。絶縁膜２３ａの厚みは、例えば７０ｎｍである。ゲート電極ＧＡ，ＧＢを形成するためのＭｏＷの厚みは、例えば２５０ｎｍである。
【0059】
ＭｏＷの成膜後、中間膜２３ｂが成膜され、ソース電極２８ａ、ドレイン電極２８ｂを形成するための電極層２８が成膜される。電極層２８は、例えばアルミニウム合金である。なお、ソース電極２８ａ、ドレイン電極２８ｂと、ドーピングによって形成されたＬＴＰＳ２２のＰＭＯＳ、ＮＭＯＳの電極との接続を行うためのビアＶ１、ビアＶ２がドライエッチングによって形成される。絶縁膜２３ａと中間膜２３ｂは、ゲート線ＧＣＬとして機能するゲート電極ＧＡ，ＧＢと、ＬＴＰＳ２２及び電極層２８とを隔てる絶縁層２３として機能する。
【0060】
このようにして形成されたバックプレーンＢＰは、遮光層２７に対してフォトダイオードＰＤ側に積層されるＬＴＰＳ２２と、ＬＴＰＳ２２とフォトダイオードＰＤとの間に積層されて第１スイッチング素子Ｔｒのソース電極２８ａ及びドレイン電極２８ｂが形成される電極層２８と、を含む。ソース電極２８ａは、ＬＴＰＳ２２を挟んで遮光層２７と対向する位置に延出する。
【0061】
バックプレーンＢＰを製造後、上部に有機フォトディテクタの層を形成するために、厚さ２μｍの平滑層２９が形成される。図示しないが、平滑層２９に、さらに封止膜が形成される。また、バックプレーンＢＰとフォトダイオードＰＤとの接続を行う為のビアＶ３がエッチングによって形成される。
【0062】
次に、大気安定な逆型構造の有機フォトダイオード（Organic Photodiode：ＯＰＤ）をフォトダイオードＰＤとしてバックプレーンＢＰ上部に形成する。有機センサであるセンサ部１０のフォトダイオードＰＤのアクティブ層３１は、近赤外光（例えば、波長８５０ｎｍの光）に感度を持つ材料を用いている。透明電極であるカソード電極３５にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を用いており、ビアＶ３を通じてバックプレーンＢＰと接続されている。さらに、図示しないが、ＩＴＯの表面に酸化亜鉛（Zinc Oxide：ＺｎＯ）層３５ａを形成することで、電極の仕事関数を調整している。
【0063】
有機フォトダイオードは、種類の異なる有機半導体材料を活性層にして、２つ別なデバイスを作製している。具体的には、種類の異なる有機半導体材料として、ＰＭＤＰＰ３Ｔ（Poly[[2,5-bis(2-hexyldecyl)-2,3,5,6-tetrahydro-3,6-dioxopyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4-diyl]-alt-[3‘,3’‘-dimethyl-2,2’:5‘,2’‘-terthiophene]-5,5’‘-diyl]）とＳＴＤ－００１（住友化学）の２種類の材料を用いる。それぞれの材料をフェニルＣ６１酪酸メチルエステル（ [6,6]-Phenyl-C61-Butyric Acid Methyl Ester：ＰＣＢＭ）と混合して成膜することでバルクヘテロ構造を実現している。さらに、アノード電極３４として、ポリチオフェン系導電性ポリマー（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）と銀（Ａｇ）を成膜する。図示しないが、有機フォトダイオードは、厚さ１μｍのパリレンで封止を行っており、アナログフロントエンド（Analog Front End：ＡＦＥ）が実装されたフレキ基板との接続のためにコンタクトパッドとしてクロム及び金（Ｃｒ／Ａｕ）が上部に成膜されている。
【0064】
封止膜としてパレリンを用いたが、二酸化珪素（ＳｉＯ
２
）や酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）であってもよい。アノード電極３４としてＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを１０ｎｍ、Ａｇを８０ｎｍ積層したが、膜厚の範囲は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳに関し１０～３０ｎｍ、Ａｇに関し１０～１００ｎｍであってもよい。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳに関しては、酸化モリブデン（ＭｏＯｘ）などが代替材料として挙げられ、Ａｇに関しては、アルミニウム（Ａｌ）や金（Ａｕ）などが代替材料として挙げられる。カソード電極３５はＩＴＯ上にＺｎＯを形成しているが、ＩＴＯ上にポリエチレンイミン（Polyethylenimine：ＰＥＩ）やエトキシ化ＰＥＩ（PEI Ethoxylation：PEIE）といったポリマー形成でもよい。
【0065】
（ＯＰＤ形成プロセス）
チップの表面を３００Ｗ、１０秒（ｓｅｃ）の条件でＯ２プラズマ処理を行う。次に、ＺｎＯ層をスピンコート条件５０００ｒｐｍ、３０秒（ｓｅｃ）で成膜し、１８０℃で３０分（ｍｉｎ）アニールを行う。ＺｎＯ表面に有機層として、ＰＭＤＰＰ３Ｔ：ＰＣＢＭ溶液またはＳＴＤ－００１：ＰＣＢＭ溶液をそれぞれ２５０ｒｐｍ、４ｍｉｎでスピンコートする。その後、窒素雰囲気化においてＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（例えば、Ａｌ４０８３）をイソプロピルアルコール（IsoPropyl Alcohol：ＩＰＡ）で（３：１７）に希釈した溶液を０．４５μｍのPVDFフィルターで濾過した後、２０００ｒｐｍで３０秒（ｓｅｃ）の条件でスピンコート法により成膜する。成膜後、窒素雰囲気化で８０℃、５分（ｍｉｎ）アニールを行う。最後に、アノード電極３４として銀を８０ｎｍ真空蒸着する。デバイスが完成後、封止膜として１μｍのパリレンをＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法にて成膜し、コンタクトパッドとしてＣｒ／Ａｕを真空蒸着する。
チップの表面を３００Ｗ、１０秒（ｓｅｃ）の条件でＯ２プラズマ処理を行う。次に、ＺｎＯ層をスピンコート条件５０００ｒｐｍ、３０秒（ｓｅｃ）で成膜し、１８０℃で３０分（ｍｉｎ）アニールを行う。ＺｎＯ表面に有機層として、ＰＭＤＰＰ３Ｔ：ＰＣＢＭ溶液またはＳＴＤ－００１：ＰＣＢＭ溶液をそれぞれ２５０ｒｐｍ、４ｍｉｎでスピンコートする。その後、窒素雰囲気化においてＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（例えば、Ａｌ４０８３）をイソプロピルアルコール（IsoPropyl Alcohol：ＩＰＡ）で（３：１７）に希釈した溶液を０．４５μｍのPVDFフィルターで濾過した後、２０００ｒｐｍで３０秒（ｓｅｃ）の条件でスピンコート法により成膜する。成膜後、窒素雰囲気化で８０℃、５分（ｍｉｎ）アニールを行う。最後に、アノード電極３４として銀を８０ｎｍ真空蒸着する。デバイスが完成後、封止膜として１μｍのパリレンをＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法にて成膜し、コンタクトパッドとしてＣｒ／Ａｕを真空蒸着する。
【0066】
なお、係る形成プロセスによるフォトダイオードＰＤは、光起電力効果を有する有機材料であるアクティブ層３１と、アクティブ層３１に対してバックプレーンＢＰ側に設けられるカソード電極３５と、アクティブ層３１に対してカソード電極３５とは反対側に設けられるアノード電極３４とを備える。光を検出可能に設けられたセンサ部１０の検出面に沿って並ぶ複数のフォトダイオードＰＤ（図３、図４等参照）の各々のカソード電極３５に対して、アクティブ層３１の層及びアノード電極３４の層が検出面に沿って連続する（図５Ｂ参照）。すなわち、カソード電極３５が各々のフォトダイオードＰＤで独立して設けられ、アクティブ層３１及びアノード電極３４は検出領域ＡＡの全域に渡って連続する。
【0067】
図６は、フォトダイオードに入射する光の波長と変換効率との関係を模式的に示すグラフである。図６に示すグラフの横軸は、フォトダイオードＰＤに入射する光の波長であり、縦軸は、フォトダイオードＰＤの外部量子効率である。外部量子効率は、例えば、フォトダイオードＰＤに入射する光の光量子数と、フォトダイオードＰＤから外部の検出回路４８に流れる電流との比で表される。
【0068】
図６に示すように、フォトダイオードＰＤは、３００ｎｍから１０００ｎｍ程度の波長帯で良好な効率を有する。すなわち、フォトダイオードＰＤは、第１光源６１から出射される第１光Ｌ６１及び第２光源６２から出射される第２光Ｌ６２の両方の波長に対して感度を有している。このため、１つのフォトダイオードＰＤで、異なる波長を有する複数の光を検出することができる。
【0069】
次に、検出装置１の動作例について説明する。図７は、検出装置の動作例を表すタイミング波形図である。図７に示すように、検出装置１は、リセット期間Ｐｒｓｔ、有効露光期間Ｐｅｘ及び読み出し期間Ｐｄｅｔを有する。電源回路１２３は、リセット期間Ｐｒｓｔ、有効露光期間Ｐｅｘ及び読み出し期間Ｐｄｅｔに亘って、センサ電源信号ＶＤＤＳＮＳをフォトダイオードＰＤのアノードに供給する。センサ電源信号ＶＤＤＳＮＳはフォトダイオードＰＤのアノード－カソード間に逆バイアスを印加する信号である。例えば、フォトダイオードＰＤのカソードには実質０．７５Ｖの基準信号ＣＯＭが印加されているが、アノードに実質－１．２５Ｖのセンサ電源信号ＶＤＤＳＮＳを印加することにより、アノード－カソード間は実質２．０Ｖで逆バイアスされる。また、８５０ｎｍの波長を検出するとき、２Ｖの逆バイアスを印加することで、フォトダイオードＰＤは０．５Ａ／Ｗ以上０．７Ａ／Ｗ以下、好ましくは０．５７Ａ／Ｗ程度の高感度を得ることができる。また、フォトダイオードの特性は、２Ｖの逆バイアスを印加時に暗電流密度（dark current density）が１．０×１０－７Ａ／ｃｍ２であり、出力が実質２．９ｍＷ／ｃｍ２の８５０ｎｍの波長の光を検出するときに光電流密度（photocurrent density）が１．２×１０－３Ａ／ｃｍ２となるものを使用する。また、８５０ｎｍの波長の光を照射時、逆バイアス２Ｖ印加時に、外部量子効率（ＥＱＥ）は約１．０になる。制御回路１２２は、リセット信号ＲＳＴ２を”Ｈ”とした後にゲート線駆動回路１５にスタート信号ＳＴＶおよびクロック信号ＣＫを供給し、リセット期間Ｐｒｓｔが開始する。リセット期間Ｐｒｓｔにおいて、制御回路１２２は、基準信号ＣＯＭをリセット回路１７に供給し、リセット信号ＲＳＴ２によってリセット電圧を供給するための第４スイッチングトランジスタＴｒＲをオンさせる。これにより各信号線ＳＧＬにはリセット電圧として基準信号ＣＯＭが供給される。基準信号ＣＯＭは、例えば０．７５Ｖとされる。
【0070】
リセット期間Ｐｒｓｔにおいて、ゲート線駆動回路１５は、スタート信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ及びリセット信号ＲＳＴ１に基づいて、順次ゲート線ＧＣＬを選択する。ゲート線駆動回路１５は、ゲート駆動信号Ｖｇｃｌ｛Ｖｇｃｌ（１）～Ｖｇｃｌ（Ｍ）｝をゲート線ＧＣＬに順次供給する。ゲート駆動信号Ｖｇｃｌは、高レベル電圧である電源電圧ＶＤＤと低レベル電圧である電源電圧ＶＳＳとを有するパルス状の波形を有する。図７では、Ｍ本（例えばＭ＝２５６）のゲート線ＧＣＬが設けられており、各ゲート線ＧＣＬに、ゲート駆動信号Ｖｇｃｌ（１）、…、Ｖｇｃｌ（Ｍ）が順次供給され、複数の第１スイッチング素子Ｔｒは各行毎に順次導通され、リセット電圧が供給される。リセット電圧として例えば、基準信号ＣＯＭの電圧０．７５Ｖが供給される。
【0071】
これにより、リセット期間Ｐｒｓｔでは、全ての部分検出領域ＰＡＡの容量素子Ｃａは、順次信号線ＳＧＬと電気的に接続されて、基準信号ＣＯＭが供給される。この結果、容量素子Ｃａの容量に蓄積された電荷がリセットされる。尚、部分的にゲート線、および信号線ＳＧＬを選択することにより部分検出領域ＰＡＡのうち一部の容量素子Ｃａの容量をリセットすることも可能である。
【0072】
露光するタイミングの例として、ゲート線走査時露光制御方法と常時露光制御方法がある。ゲート線走査時露光制御方法においては、検出対象のフォトダイオードＰＤに接続された全てのゲート線ＧＣＬにゲート駆動信号｛Ｖｇｃｌ（１）～（Ｍ）｝が順次供給され、検出対象の全てのフォトダイオードＰＤにリセット電圧が供給される。その後、検出対象のフォトダイオードＰＤに接続された全てのゲート線ＧＣＬが低電圧（第１スイッチング素子Ｔｒがオフ）になると露光が開始され、有効露光期間Ｐｅｘの間に露光が行われる。露光が終了すると前述のように検出対象のフォトダイオードＰＤに接続されたゲート線ＧＣＬにゲート駆動信号｛Ｖｇｃｌ（１）～（Ｍ）｝が順次供給され、読み出し期間Ｐｄｅｔに読み出しが行われる。常時露光制御方法においては、リセット期間Ｐｒｓｔ、読み出し期間においても露光を行う制御（常時露光制御）をすることも可能である。この場合は、ゲート駆動信号Ｖｇｃｌ（Ｍ）がゲート線ＧＣＬに供給された後に、有効露光期間Ｐｅｘ（１）が開始する。ここで、有効露光期間Ｐｅｘ｛（１）・・・（Ｍ）｝とはフォトダイオードＰＤから容量Ｃａへ充電される期間とされる。なお、各ゲート線ＧＣＬに対応する部分検出領域ＰＡＡでの、実際の有効露光期間Ｐｅｘ（１）、…、Ｐｅｘ（Ｍ）は、開始のタイミング及び終了のタイミングが異なっている。有効露光期間Ｐｅｘ（１）、…、Ｐｅｘ（Ｍ）は、それぞれ、リセット期間Ｐｒｓｔでゲート駆動信号Ｖｇｃｌが高レベル電圧の電源電圧ＶＤＤから低レベル電圧の電源電圧ＶＳＳに変化したタイミングで開始される。また、有効露光期間Ｐｅｘ（１）、…、Ｐｅｘ（Ｍ）は、それぞれ、読み出し期間Ｐｄｅｔでゲート駆動信号Ｖｇｃｌが電源電圧ＶＳＳから電源電圧ＶＤＤに変化したタイミングで終了する。各有効露光期間Ｐｅｘ（１）、…、Ｐｅｘ（Ｍ）の露光時間の長さは等しい。
【0073】
ゲート線走査時露光制御方法において、有効露光期間Ｐｅｘでは、各部分検出領域ＰＡＡで、フォトダイオードＰＤに照射された光に応じて電流が流れる。この結果、各容量素子Ｃａに電荷が蓄積される。
【0074】
読み出し期間Ｐｄｅｔが開始する前のタイミングで、制御回路１２２は、リセット信号ＲＳＴ２を低レベル電圧にする。これにより、リセット回路１７の動作が停止する。尚、リセット信号はリセット期間Ｐｒｓｔのみ高レベル電圧としてもよい。読み出し期間Ｐｄｅｔでは、リセット期間Ｐｒｓｔと同様に、ゲート線駆動回路１５は、ゲート線ＧＣＬにゲート駆動信号Ｖｇｃｌ（１）、…、Ｖｇｃｌ（Ｍ）を順次供給する。
【0075】
具体的には、ゲート線駆動回路１５は、期間Ｖ（１）において、ゲート線ＧＣＬ（１）に、高レベル電圧（電源電圧ＶＤＤ）のゲート駆動信号Ｖｇｃｌ（１）を供給する。制御回路１２２は、ゲート駆動信号Ｖｇｃｌ（１）が高レベル電圧（電源電圧ＶＤＤ）の期間に、選択信号ＡＳＷ１、…、ＡＳＷ６を、信号線選択回路１６に順次供給する。これにより、ゲート駆動信号Ｖｇｃｌ（１）により選択された部分検出領域ＰＡＡの信号線ＳＧＬが順次、又は同時に検出回路４８に接続される。この結果、検出信号Ｖｄｅｔが部分検出領域ＰＡＡごとに検出回路４８に供給される。尚、ゲート駆動信号Ｖｇｃｌ（１）が高レベルになってから、最初の選択信号ＡＳＷ１の供給が開始されるまでの時間は、一例として約２０μｓ（実質２０μｓ）とされ、各々の選択信号ＡＳＷ１、…、ＡＳＷ６が供給される時間は、一例として約６０μｓ（実質６０μｓ）とされる。このような高速応答性は、移動度が実質４０ｃｍ２／Ｖｓの低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）を用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いることで実現可能となる。
【0076】
同様に、ゲート線駆動回路１５は、期間Ｖ（２）、…、Ｖ（Ｍ－１）、Ｖ（Ｍ）において、ゲート線ＧＣＬ（２）、…、ＧＣＬ（Ｍ－１）、ＧＣＬ（Ｍ）に、それぞれ高レベル電圧のゲート駆動信号Ｖｇｃｌ（２）、…、Ｖｇｃｌ（Ｍ－１）、Ｖｇｃｌ（Ｍ）を供給する。すなわち、ゲート線駆動回路１５は、期間Ｖ（１）、Ｖ（２）、…、Ｖ（Ｍ－１）、Ｖ（Ｍ）ごとに、ゲート線ＧＣＬにゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給する。各ゲート駆動信号Ｖｇｃｌが高レベル電圧となる期間ごとに、信号線選択回路１６は選択信号ＡＳＷに基づいて、順次信号線ＳＧＬを選択する。信号線選択回路１６は、信号線ＳＧＬごとに順次、１つの検出回路４８に接続する。これにより、読み出し期間Ｐｄｅｔで、検出装置１は、全ての部分検出領域ＰＡＡの検出信号Ｖｄｅｔを検出回路４８に出力することができる。
【0077】
図８は、図７における読み出し期間Ｒｅａｄｏｕｔに含まれる１つのゲート線の駆動期間の動作例を表すタイミング波形図である。以下、図８を参照して、図７における１つのゲート駆動信号Ｖｇｃｌ（ｊ）の供給期間Ｒｅａｄｏｕｔ中の動作例について説明する。図７では、最初のゲート駆動信号Ｖｇｃｌ（１）に供給期間Ｒｅａｄｏｕｔの符号を付しているが、他のゲート駆動信号Ｖｇｃｌ（２）、…、Ｖｇｃｌ（Ｍ）についても同様である。ｊは、１からＭのいずれかの自然数である。
【0078】
図８および図４に示すように、第３スイッチング素子ＴｒＳの出力（Ｖｏｕｔ）は予め基準電位（Ｖｒｅｆ）にリセットされている。基準電位（Ｖｒｅｆ）はリセット電圧とされ、例えば０．７５Ｖとされる。次にゲート駆動信号Ｖｇｃｌ（ｊ）がハイレベルとなり当該行の第１スイッチング素子Ｔｒがオンし、各行の信号線ＳＧＬは当該部分検出領域ＰＡＡの容量（容量素子Ｃａ）に蓄積された電荷に応じた電圧になる。ゲート駆動信号Ｖｇｃｌ（ｊ）の立ち上がりから期間ｔ１の経過後、選択信号ＡＳＷ（ｋ）がハイになる期間ｔ２が生じる。選択信号ＡＳＷ（ｋ）がハイになって第３スイッチング素子ＴｒＳがオンすると、当該第３スイッチング素子ＴｒＳを介して検出回路４８と接続されている部分検出領域ＰＡＡの容量（容量素子Ｃａ）に充電された電荷により、第３スイッチング素子ＴｒＳの出力（Ｖｏｕｔ）（図４参照）が当該部分検出領域ＰＡＡの容量（容量素子Ｃａ）に蓄積された電荷に応じた電圧に変化する（期間ｔ３）。図８の例では期間ｔ３のようにこの電圧はリセット電圧から下がっている。その後、スイッチＳＳＷがオン（ＳＳＷ信号のハイレベル期間ｔ４）すると当該部分検出領域ＰＡＡの容量（容量素子Ｃａ）に蓄積された電荷が検出回路４８の検出信号増幅部４２の容量（容量素子Ｃｂ）へ移動し、検出信号増幅部４２の出力電圧は容量素子Ｃｂに蓄積された電荷に応じた電圧となる。このとき検出信号増幅部４２の反転入力部はオペアンプのイマジナリショート電位となるため、基準電位（Ｖｒｅｆ）に戻っている。検出信号増幅部４２の出力電圧はＡ／Ｄ変換部４３で読み出す。図８の例では、各列の信号線ＳＧＬに対応する選択信号ＡＳＷ（ｋ）、ＡＳＷ（ｋ＋１）、…の波形がハイになって第３スイッチング素子ＴｒＳを順次オンさせ、同様の動作を順次行うことで当該ゲート線ＧＣＬに接続された部分検出領域ＰＡＡの容量（容量素子Ｃａ）に蓄積された電荷を順次読み出している。なお図８におけるＡＳＷ（ｋ）、ＡＳＷ（ｋ＋１）…は、例えば、図７におけるＡＳＷ１～６のいずれかである。
【0079】
具体的には、スイッチＳＳＷがオンになる期間ｔ４が生じると、部分検出領域ＰＡＡの容量（容量素子Ｃａ）から検出回路４８の検出信号増幅部４２の容量（容量素子Ｃｂ）へ電荷が移動する。このとき検出信号増幅部４２の非反転入力（＋）は、基準電位（Ｖｒｅｆ）（例えば、０．７５［Ｖ］）にバイアスされている。このため、検出信号増幅部４２の入力間のイマジナリショートにより第３スイッチング素子ＴｒＳの出力（Ｖｏｕｔ）も基準電位（Ｖｒｅｆ）になる。また、容量素子Ｃｂの電圧は、選択信号ＡＳＷ（ｋ）に応じて第３スイッチング素子ＴｒＳがオンした箇所の部分検出領域ＰＡＡの容量（容量素子Ｃａ）に蓄積された電荷に応じた電圧となる。検出信号増幅部４２の出力は、イマジナリショートによって第３スイッチング素子ＴｒＳの出力（Ｖｏｕｔ）が基準電位（Ｖｒｅｆ）になった後に、容量素子Ｃｂの電圧に応じた容量になり、この出力電圧をＡ／Ｄ変換部４３で読み取る。なお、容量素子Ｃｂの電圧とは、例えば、容量素子Ｃｂを構成するコンデンサに設けられる２つの電極間の電圧である。
【0080】
なお、期間ｔ１は、例えば２０［μｓ］である。期間ｔ２は、例えば６０［μｓ］である。期間ｔ３は、例えば４４．７［μｓ］である。期間ｔ４は、例えば０．９８［μｓ］である。
【0081】
なお、図７及び図８では、ゲート線駆動回路１５がゲート線ＧＣＬを個別に選択する例を示したが、これに限定されない。ゲート線駆動回路１５は、２以上の所定数のゲート線ＧＣＬを同時に選択し、所定数のゲート線ＧＣＬごとに順次ゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給してもよい。また、信号線選択回路１６も、２以上の所定数の信号線ＳＧＬを同時に１つの検出回路４８に接続してもよい。また更には、ゲート線駆動回路１５は、複数のゲート線ＧＣＬを間引いて走査してもよい。また、ダイナミックレンジは一例として、露光時間Ｐｅｘが約４．３ｍｓのときに約１０３となる。また、フレームレートを約４．４ｆｐｓ（実質４．４ｆｐｓ）とすることで高解像度を実現することができる。
【0082】
また、検出装置１は、静電容量にて指紋を検出可能である。具体的には、容量素子Ｃａを用いる。まず、全ての容量素子Ｃａに所定の電荷を充電させる。その後、指Ｆｇが検出領域ＡＡに触れることにより、指紋の凹凸に応じた容量が各セルの容量素子Ｃａに付加される。従って、指Ｆｇが接触した状態で、各セルの容量素子Ｃａからの出力が示す容量を、図７及び図８を参照して説明した各部分検出領域ＰＡＡからの出力の取得と同様、検出信号増幅部４２とＡ／Ｄ変換部４３で読み取ることによって指紋パターンを生成できる。この方法により、静電容量方式にて指紋を検出できる。尚、部分検出領域ＰＡＡの容量と指紋などの被検出物との距離を１００μｍ～３００μｍに設定する構造にすることが望ましい。
【0083】
次に、センサ部１０、第１光源６１及び第２光源６２の動作例について説明する。図９は、検出装置のセンサ部の駆動と、光源の点灯動作との関係を説明するための説明図である。
【0084】
図９に示すように、期間ｔ（１）から期間ｔ（４）のそれぞれにおいて、検出装置１は、上述したリセット期間Ｐｒｓｔ、有効露光期間Ｐｅｘ｛（１）・・・（Ｍ）｝及び読み出し期間Ｐｄｅｔの処理を実行する。リセット期間Ｐｒｓｔ及び読み出し期間Ｐｄｅｔにおいて、ゲート線駆動回路１５は、ゲート線ＧＣＬ（１）からゲート線ＧＣＬ（Ｍ）まで順次走査する。
【0085】
期間ｔ（１）では、第２光源６２が点灯し、第１光源６１は非点灯となる。これにより、検出装置１は、第２光源６２から出射された第２光Ｌ６２に基づいて、フォトダイオードＰＤから信号線ＳＧＬを介して検出回路４８に電流が流れる。また、期間ｔ（２）では、第１光源６１が点灯し、第２光源６２は非点灯である。これにより、検出装置１は、第１光源６１から出射された第１光Ｌ６１に基づいて、フォトダイオードＰＤから信号線ＳＧＬを介して検出回路４８に電流が流れる。同様に、期間ｔ（３）で第２光源６２が点灯し第１光源６１が非点灯となり、期間ｔ（４）で第１光源６１が点灯し第２光源６２が非点灯となる。
【0086】
このように、第１光源６１及び第２光源６２は、期間ｔごとに時分割的に点灯する。これにより、第１光Ｌ６１に基づいてフォトダイオードＰＤで検出された第１検出信号と、第２光Ｌ６２に基づいてフォトダイオードＰＤで検出された第２検出信号とが、時分割で検出回路４８に出力される。したがって、第１検出信号と第２検出信号とが重畳して検出回路４８に出力されることを抑制することができる。このため、検出装置１は、種々の生体に関する情報を良好に検出することができる。
【0087】
なお、第１光源６１及び第２光源６２の駆動方法は適宜変更することができる。例えば、図９では、第１光源６１及び第２光源６２は、期間ｔごとに交互に点灯しているが、これに限定されない。第１光源６１が複数回の期間ｔで連続して点灯した後、第２光源６２が複数回の期間ｔで連続して点灯してもよい。また、第１光源６１及び第２光源６２が各期間ｔに同時に点灯してもよい。また、図９では常時露光制御方法の例を示しているが、ゲート線走査時露光制御方法においても第１光源６１及び第２光源６２を図９と同様に期間ｔごとに交互に駆動してもよい。
【0088】
図１０は、図９とは異なるセンサ部の駆動と、光源の点灯動作との関係を説明するための説明図である。図１０に示す例では、第１光源６１及び第２光源６２は、有効露光期間Ｐｅｘで点灯し、リセット期間Ｐｒｓｔ及び読み出し期間Ｐｄｅｔでは非点灯である。これにより、検出装置１は、検出に要する消費電力を低減することができる。
【0089】
なお、図１０に示す例に限定されず、第１光源６１及び第２光源６２は、リセット期間Ｐｒｓｔ、有効露光期間Ｐｅｘ及び読み出し期間Ｐｄｅｔの全期間に亘って連続して点灯してもよい。また、有効露光期間Ｐｅｘに第１光源６１及び第２光源６２のいずれか一方が点灯し、期間ｔごとに交互に点灯してもよい。
【0090】
図１１及び図１２は、実施形態１に係る検出装置の、センサ部と、第１光源及び第２光源との関係を模式的に示す図である。図１１及び図１２では、指Ｆｇとセンサ部１０との相対的な位置関係が異なる場合の動作例を示している。図１１及び図１２に示すように、センサ基材２１は、第１曲面Ｓａ１と、第１曲面Ｓａ１と反対側の第２曲面Ｓａ２とを有する。第１曲面Ｓａ１は、第２曲面Ｓａ２から第１曲面Ｓａ１に向かう方向に凸状に湾曲している。第２曲面Ｓａ２は、指Ｆｇの表面に沿って凹状に湾曲している。第１曲面Ｓａ１には、複数のフォトダイオードＰＤが設けられる。センサ基材２１は、透光性を有するフィルム状の樹脂材料であってもよく、湾曲したガラス基板であってもよい。
【0091】
複数の第１光源６１－１、６１－２、６１－３は、第１曲面Ｓａ１に沿って設けられ、異なる方向に第１光Ｌ６１を出射する。複数の第２光源６２－１、６２－２、６２－３は、第２曲面Ｓａ２と対向して設けられ、異なる方向に第２光Ｌ６２を出射する。第１光源６１－１と、第２光源６２－３とは、指Ｆｇを挟んで配置され、反対の向きに第１光Ｌ６１及び第２光Ｌ６２を出射する。同様に、第１光源６１－２と、第２光源６２－２とは、指Ｆｇを挟んで配置され、反対の向きに第１光Ｌ６１及び第２光Ｌ６２を出射する。第１光源６１－３と、第２光源６２－１とは、指Ｆｇを挟んで配置され、反対の向きに第１光Ｌ６１及び第２光Ｌ６２を出射する。
【0092】
なお、以下の説明において第１光源６１－１、６１－２、６１－３を区別して説明する必要がない場合には、第１光源６１と表す。また、第２光源６２－１、６２－２、６２－３を区別して説明する必要がない場合には、第２光源６２と表す。
【0093】
なお、図１１及び図１２では、第１光源基材５１及び第２光源基材５２を省略して示しているが、それぞれ、指Ｆｇの表面に沿った湾曲形状を有している。或いは、１つの光源基材を、指Ｆｇを囲むように環状に形成し、光源基材の内周面に第１光源６１及び第２光源６２が設けられていてもよい。
【0094】
図１３は、第２光源６２と、センサ部１０と、指Ｆｇ内の血管ＶＢとの位置関係の例を示す模式図である。第２光源６２（第２光源６２－１、６２－２、６２－３の少なくともいずれか１つ以上）から出射された第２光Ｌ６２は、指Ｆｇを透過して各部分検出領域ＰＡＡのフォトダイオードＰＤに入射する。このとき、指Ｆｇにおける第２光Ｌ６２の透過率は、指Ｆｇ内の血管ＶＢの脈動に応じて変化する。従って、血管ＶＢの脈動周期以上の期間中における検出信号Ｖｄｅｔの変化（振幅）の周期に基づいて、脈拍数を算出できる。
【0095】
検出信号Ｖｄｅｔの変化（振幅）の周期に基づいた脈拍数の算出では、当該振幅がより大きい検出信号Ｖｄｅｔに基づいて行うことで、脈拍数を算出するための情報をより確実に取得し続けられることになる。
【0096】
図１４は、指Ｆｇと対向するように設けられた複数のフォトダイオードＰＤが形成する面状の検出領域ＡＡを平面視した場合において例示的に設定されたフォトダイオードＰＤ内の複数の部分検出領域ＰＡＡの位置（位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６）を示す模式図である。図１５は、図１４に示す複数の位置で取得された検出信号Ｖｄｅｔの経時変化例を示すグラフである。図１５の線Ｌ１は、図１４の位置Ｐ１の部分検出領域ＰＡＡからの検出信号Ｖｄｅｔの経時変化例を示す。図１５の線Ｌ２は、図１４の位置Ｐ２の部分検出領域ＰＡＡからの検出信号Ｖｄｅｔの経時変化例を示す。図１５の線Ｌ３は、図１４の位置Ｐ３の部分検出領域ＰＡＡからの検出信号Ｖｄｅｔの経時変化例を示す。図１５の線Ｌ４は、図１４の位置Ｐ４の部分検出領域ＰＡＡからの検出信号Ｖｄｅｔの経時変化例を示す。図１５の線Ｌ５は、図１４の位置Ｐ５の部分検出領域ＰＡＡからの検出信号Ｖｄｅｔの経時変化例を示す。図１５の線Ｌ６は、図１４の位置Ｐ６の部分検出領域ＰＡＡからの検出信号Ｖｄｅｔの経時変化例を示す。
【0097】
例えば、図１４において指Ｆｇと対向するフォトダイオードＰＤのうち指Ｆｇの先端側中央付近の位置Ｐ５に設けられた部分検出領域ＰＡＡからの検出信号Ｖｄｅｔは、図１５の線Ｌ５が示すような経時変化を示す。具体的には、線Ｌ５は、第１ピークＭａｘ１、第１ボトムＭｉｎ１、第２ピークＭａｘ２、第２ボトムＭｉｎ２、第３ピークＭａｘ３、…、のように、値化された検出信号Ｖｄｅｔの出力の上昇と低下とを交互に繰り返す振幅を示している。なお、第１ピークＭａｘ１、第２ピークＭａｘ２及び第３ピークＭａｘ３の出力値は、第１ボトムＭｉｎ１及び第２ボトムＭｉｎ２の出力値よりも大きい。従って、線Ｌ５では、第１ピークＭａｘ１から第１ボトムＭｉｎ１に向かう第１ピークダウンＰｄ１が生じている。また、線Ｌ５では、第１ボトムＭｉｎ１から第２ピークＭａｘ２に向かう第１ピークアップＰｕ１が生じている。また、線Ｌ５では、第２ピークＭａｘ２から第２ボトムＭｉｎ２に向かう第２ピークダウンＰｄ２が生じている。また、線Ｌ５では、第２ボトムＭｉｎ２から第３ピークＭａｘ３に向かう第２ピークアップＰｕ２が生じている。このように、線Ｌ５は、図１５で符号を付していない範囲を含めて、ピークアップとピークダウンを繰り返す検出信号Ｖｄｅｔの変化（振幅）を示している。ここで、連続する１回のピークアップとピークダウンの組が、血管ＶＢで生じる１回の脈動に対応する。
【0098】
線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ６も線Ｌ５と同様、ピークアップとピークダウンを繰り返す検出信号Ｖｄｅｔの変化（振幅）を示す。このように、検出領域ＡＡ内のそれぞれ異なる位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６に設けられた部分検出領域ＰＡＡからの検出信号Ｖｄｅｔの出力は、それぞれ血管ＶＢの脈動に応じて変化する第２光Ｌ６２の透過率に対応した変化を示す。
【0099】
図１４及び図１５の例で示すように、指Ｆｇに対してどの位置で部分検出領域ＰＡＡが対向しているかによって、検出信号Ｖｄｅｔの変化（振幅）の度合いは異なる。例えば、線Ｌ１及び線Ｌ６の振幅の度合いは、線Ｌ５の振幅の度合いに比して明らかに小さい。従って、血管ＶＢで生じる脈動に応じた検出信号Ｖｄｅｔの変化（振幅）を示す情報をより確実に継続して取得したい場合、位置Ｐ１、位置Ｐ６に設けられている部分検出領域ＰＡＡよりも位置Ｐ５に設けられている部分検出領域ＰＡＡの方がより望ましいと考えられる。
【0100】
また、図１１と図１２とのセンサ部１０と指Ｆｇとの位置関係の相違が示すように、センサ部１０は、使用中に指Ｆｇのような生体組織との位置ずれを生じることがある。このような位置ずれが生じると、所定時間（例えば、後述する図１６の所定期間Ｐｔ）を挟んだ前後のタイミングで、部分検出領域ＰＡＡが設けられている各位置（例えば、位置Ｐ１，…，Ｐ６）での、検出信号Ｖｄｅｔの変化（振幅）の度合いが変化することがある。
【0101】
そこで、実施形態の出力処理部５０は、検出信号Ｖｄｅｔの変化（振幅）の度合いがより大きい一部の部分検出領域ＰＡＡを特定するための処理（フォーカス処理）を行う。具体的には、出力処理部５０は、所定期間中の検出信号Ｖｄｅｔを部分検出領域ＰＡＡ毎に取得する。出力処理部５０は、当該所定期間中に複数の部分検出領域ＰＡＡからそれぞれ出力される検出信号Ｖｄｅｔで生じたピークダウンとピークアップのうち、ピークとボトムの差が最も大きいものを特定する。出力処理部５０は、特定されたピークダウン又はピークアップを生じさせた検出信号Ｖｄｅｔを出力した部分検出領域ＰＡＡを特定する。
【0102】
なお、検出信号Ｖｄｅｔの変化（振幅）の度合いを取得する箇所は、位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６に限られない。出力処理部５０は、センサ部１０に設けられた複数の部分検出領域ＰＡＡの全てについて個別に検出信号Ｖｄｅｔの変化（振幅）の度合いを取得するようにしてもよいし、一部の部分検出領域ＰＡＡであって複数の部分検出領域ＰＡＡをサンプリング的に抽出して個別に検出信号Ｖｄｅｔの変化（振幅）の度合いを取得するようにしてもよい。
【0103】
実施形態では、出力処理部５０は、センサ部１０に設けられた複数の部分検出領域ＰＡＡの全てについて個別に検出信号Ｖｄｅｔの変化（振幅）の度合いを取得してフォーカス処理を行い、フォーカス処理で特定された部分検出領域ＰＡＡからの検出信号Ｖｄｅｔに基づいたデータを脈波データとして出力する。脈波データは、所定期間中に生じた振幅の回数を示す情報を含むデータであってもよいし、脈拍数の単位時間（例えば、分）と所定期間との関係に基づいた所定の演算式に基づいて出力処理部５０が算出した脈拍数の値を示す情報を含むデータであってもよいし、線Ｌ１等で描画可能な検出信号Ｖｄｅｔの変化そのものを示す情報を含むデータであってもよい。
【0104】
図１６は、所定期間Ｐｔと、フォーカス処理で特定された部分検出領域ＰＡＡからの出力との関係を説明するためのタイムチャートである。実施形態では、第１タイミングＴａから第２タイミングＴｂまでの所定期間Ｐｔの間に取得された各部分検出領域ＰＡＡからの検出信号Ｖｄｅｔのうち、当該所定期間Ｐｔ中の変化の度合いが最も大きい検出信号Ｖｄｅｔが特定される。特定された検出信号Ｖｄｅｔに基づいたデータＩａが、第１タイミングＴａから第２タイミングＴｂまでの所定期間Ｐｔ中の脈波データとして出力される。また、第２タイミングＴｂから第３タイミングＴｃまでの所定期間Ｐｔの間に取得された各部分検出領域ＰＡＡからの検出信号Ｖｄｅｔのうち、当該所定期間Ｐｔ中の変化の度合いが最も大きい検出信号Ｖｄｅｔが特定される。特定された検出信号Ｖｄｅｔに基づいたデータＩｂが、第２タイミングＴｂから第３タイミングＴｃまでの所定期間Ｐｔ中の脈波データとして出力される。また、第３タイミングＴｃから第４タイミングＴｄまでの所定期間Ｐｔの間に取得された各部分検出領域ＰＡＡからの検出信号Ｖｄｅｔのうち、当該所定期間Ｐｔ中の変化の度合いが最も大きい検出信号Ｖｄｅｔが特定される。特定された検出信号Ｖｄｅｔに基づいたデータＩｃが、第３タイミングＴｃから第４タイミングＴｄまでの所定期間Ｐｔ中の脈波データとして出力される。第４タイミングＴｄ以降についても、同様に、所定期間Ｐｔ単位で脈波データが出力される。
【0105】
なお、所定期間Ｐｔは、連続したピークアップとピークダウンの組み合わせによる振幅波形が１回以上導出される、複数回の検出信号Ｖｄｅｔの出力を含む期間である。所定期間Ｐｔは、予め設定される。所定期間Ｐｔは、例えば４秒であるが、これに限られるものでなく、適宜変更可能である。
【0106】
図１７は、実施形態１における脈波データの出力に係る処理の流れの一例を示すフローチャートである。出力処理部５０は、光センサ（例えば、フォトダイオードＰＤ）の各々の出力（検出信号Ｖｄｅｔ）を取得する（ステップＳ１）。出力処理部５０は、所定期間Ｐｔが経過するまで（ステップＳ２；Ｎｏ）、ステップＳ１の処理を繰り返す。所定期間Ｐｔが経過すると（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、出力処理部５０は、光センサ（フォトダイオードＰＤ）の各々の出力（検出信号Ｖｄｅｔ）の変化の度合いを取得する（ステップＳ３）。出力処理部５０は、ステップＳ３の処理で取得された出力（検出信号Ｖｄｅｔ）の変化の度合いのうち、変化の度合いが最も大きい光センサを特定する（ステップＳ４）。出力処理部５０は、ステップＳ４の処理で特定された光センサの出力（検出信号Ｖｄｅｔ）に基づいたデータを脈波データとして採用する（ステップＳ５）。検出装置１の動作が終了していない場合（ステップＳ６；Ｎｏ）、再度ステップＳ１の処理が行われる。検出装置１の動作が終了した場合（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、処理が終了される。
【0107】
なお、これまでは、変化の度合いが最も大きい検出信号Ｖｄｅｔに基づいた脈波データの取得について説明してきたが、変化の度合いが最も大きい検出信号Ｖｄｅｔに代えて、ピーク値（Ｍａｘ１、Ｍａｘ２、Ｍａｘ３・・・）が最も高い検出信号Ｖｄｅｔを採用してもよい。すなわち、ピーク値が最も高い検出信号Ｖｄｅｔに基づいた脈波データの取得を行ってもよい。
【0108】
以上、実施形態１によれば、検出装置１は、検出領域ＡＡに配置された複数の光センサ（例えば、フォトダイオードＰＤ）と、被検出物（例えば、指Ｆｇ）に照射されて光センサに検出される光を発する光源（例えば、第１光源６１、第２光源６２）と、複数の光センサからの出力に基づいた処理を行う処理部（例えば、出力処理部５０）とを備える。処理部は、所定期間（例えば、所定期間Ｐｔ）周期で得られる複数の光センサの各々の出力に基づいて、複数の光センサのうち出力が採用される光センサを決定する。これによって、光センサと被検出物との位置関係が変化した場合であっても、所定期間周期で出力が採用される光センサを適宜決定するので、所定期間周期で当該位置の変化に対応した出力を得られる。従って、光センサと被検出物との位置関係の変化に対応できる。
【0109】
また、処理部（例えば、出力処理部５０）は、所定期間（例えば、所定期間Ｐｔ）中に生じた出力又は所定期間中に生じた出力の変化の度合いが最も大きい光センサ（例えば、フォトダイオードＰＤ）の出力を採用する。これによって、脈波データを含むセンサ出力Ｖｏを得るために最も適当な出力として、所定期間中に生じた出力又は所定期間中に生じた出力の変化の度合いが最も大きい光センサの出力を採用することで、光センサと被検出物との位置関係が変化した場合であっても、脈波データの精度をより高められる。従って、光センサと被検出物との位置関係の変化に対応できる。
【0110】
（実施形態２）
次に、実施形態２について説明する。実施形態２の説明に係り、実施形態１と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
次に、実施形態２について説明する。実施形態２の説明に係り、実施形態１と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【0111】
実施形態１では、出力（検出信号Ｖｄｅｔ）の変化の度合いが最も大きい光センサ（フォトダイオードＰＤ）を特定し、当該光センサからの出力に基づいたデータを脈波データとして採用している。これに対し、実施形態２の脈波データは、出力（検出信号Ｖｄｅｔ）の変化の度合いが最も大きい光センサ（フォトダイオードＰＤ）を含むグループ領域（グループ領域ＰＡＧ）からの出力に基づいたデータであるという点で実施形態１と異なる。
【0112】
図１８及び図１９は、グループ領域ＰＡＧ単位での脈波データの取得制御を説明するための模式図である。図１８及び図１９は、例えば図１４の位置Ｐ５付近を拡大した模式図であるが、これに限られるものでない。図１８及び図１９では、例示的に、ｘ×ｙ＝６×６［個］のグループ領域ＰＡＧがマトリクス状に配置されたセンサ部１０の検出領域を示している。また、ｘ×ｙ＝６×６［個］のグループ領域ＰＡＧの各々の位置を区別する目的で、第１方向Ｄｘに座標ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５，ｘ６を付し、第２方向Ｄｙに座標ｙ１，ｙ２，ｙ３，ｙ４，ｙ５，ｙ６を付している。例えば、（ｘ１，ｙ１）のグループ領域ＰＡＧと記載した場合、座標ｘ１と座標ｙ１との組み合わせの位置に対応するグループ領域ＰＡＧをさす。また、図１８及び図１９では、例示的に、マトリクス状に配置された複数の部分検出領域ＰＡＡを、所定数（例えば、ｘ×ｙ＝６×６［個］）単位で１つのグループ領域ＰＡＧとしている。
【0113】
図１８では、血管ＶＢが座標ｙ２，ｙ３，ｙ４の範囲内にある例を示している。ここで、図１８に示す部分検出領域ＰＡＡのうち、出力（検出信号Ｖｄｅｔ）の変化の度合いが最も大きい部分検出領域ＰＡＡの位置は、（ｘ５，ｙ３）のグループ領域ＰＡＧ内の位置Ｐｍａｘ１であるとする。
【0114】
一方、図１９では、血管ＶＢが座標ｙ３，ｙ４，ｙ５の範囲内にある例を示している。図１８と図１９との差、すなわち、血管ＶＢの位置の差は、例えば指Ｆｇに対するセンサ部１０の位置ずれによって生じる（図１１、図１２参照）。図１８の状態から図１９の状態になる位置ずれが生じた場合、出力（検出信号Ｖｄｅｔ）の変化の度合いが最も大きい部分検出領域ＰＡＡの位置は、位置Ｐｍａｘ１から、（ｘ５，ｙ４）のグループ領域ＰＡＧ内の位置Ｐｍａｘ２にずれる。
【0115】
実施形態１では、位置ずれ前（図１８参照）の所定期間Ｐｔ中の出力として位置Ｐｍａｘ１の部分検出領域ＰＡＡからの出力（検出信号Ｖｄｅｔ）を採用し、位置ずれ後（図１９参照）の所定期間Ｐｔ中の出力として位置Ｐｍａｘ２の部分検出領域ＰＡＡからの出力（検出信号Ｖｄｅｔ）を採用する。一方、実施形態２では、位置ずれ前（図１８参照）の所定期間Ｐｔ中の出力として位置Ｐｍａｘ１の部分検出領域ＰＡＡを含む（ｘ５，ｙ３）のグループ領域ＰＡＧに設けられた複数の部分検出領域ＰＡＡからの出力（検出信号Ｖｄｅｔ）を採用し、位置ずれ後（図１９参照）の所定期間Ｐｔ中の出力として位置Ｐｍａｘ２の部分検出領域ＰＡＡを含む（ｘ５，ｙ４）のグループ領域ＰＡＧに設けられた複数の部分検出領域ＰＡＡからの出力（検出信号Ｖｄｅｔ）を採用する。このように、実施形態２では、出力（検出信号Ｖｄｅｔ）の変化の度合いが最も大きい部分検出領域ＰＡＡを含むグループ領域ＰＡＧからの出力が採用される。
【0116】
図２０は、複数の部分検出領域ＰＡＡからの出力の平均化処理の例を示す説明図である。実施形態２では、出力（検出信号Ｖｄｅｔ）の変化の度合いが最も大きい部分検出領域ＰＡＡを含むグループ領域ＰＡＧに設けられた複数の部分検出領域ＰＡＡからの出力（検出信号Ｖｄｅｔ）の採用に際して、複数の部分検出領域ＰＡＡからの出力の平均を取る平均化処理が行われる。平均化処理では、各部分検出領域ＰＡＡの出力（検出信号Ｖｄｅｔ）をアナログ・デジタル変化処理で値化して出力値とし、複数の部分検出領域ＰＡＡの出力値を足し合わせ、出力値が足し合わされた部分検出領域ＰＡＡの数で除算する処理が行われる。
【0117】
図２０では、表の「出力値」欄で、複数の部分検出領域ＰＡＡの各々からの出力（検出信号Ｖｄｅｔ）を数値化した出力値を示している。当該表では、複数の部分検出領域ＰＡＡの各々の位置を区別する目的で、第１方向Ｄｘに座標ｘａ，ｘｂ，ｘｃを付し、第２方向Ｄｙに座標ｙａ，ｙｂ，ｙｃ，ｙｄ，ｙｅ，ｙｆ，ｙｇを付している。すなわち、当該表の１つのセルの値が、１つの部分検出領域ＰＡＡの出力値を示す。なお、各セルの値はあくまでも例示的なものであり、複数の部分検出領域ＰＡＡの各々からの出力値がこれに限定されることを示すものでない。
【0118】
なお、図２０の「平均化処理なし」、「平均化処理例１（３つ）」及び「平均化処理例２（５つ）」の「出力値」欄の各セルの値は同一である。また、これらの表の各セルで示す出力値は、あるタイミングの出力値であるが、「グラフ」欄で示す出力値のグラフは、当該タイミングを含む期間（例えば、所定期間Ｐｔ）における複数回の出力値が当該期間内でどのように変化したかを示すグラフである。
【0119】
図２０の「平均化処理なし」のグラフにおける線Ｌａでは、各部分検出領域ＰＡＡの出力値がそのまま採用された場合の出力値の経時変化が示されている。一方、「平均化処理例１（３つ）」のグラフにおける線Ｌｂでは、一方向（例えば、第２方向Ｄｙ）に連続して並ぶ３つの部分検出領域ＰＡＡの出力値の平均値が採用されている。「平均化処理例１（３つ）」のグラフで示すように、平均化処理を行うことで、出力値に対するノイズの影響が緩和され、出力値の経時変化が示すピークとボトムの周期性がより顕在化する。また、「平均化処理例２（５つ）」のグラフにおける線Ｌｃでは、当該一方向に連続して並ぶ５つの部分検出領域ＰＡＡの出力値の平均値が採用されている。出力値が平均化される対象になる部分検出領域ＰＡＡの数をより多くすることで、出力値における素子ばらつき、電源ノイズ等の各種ノイズの影響がより緩和され、出力値の経時変化が示すピークとボトムの周期性がさらに顕在化する。
【0120】
図２０において出力値が平均化される対象になる部分検出領域ＰＡＡの数（所定数）は、あくまで平均化処理を説明するための一例であって実施形態をこれに限るものでない。実施形態２では、例えば、出力（検出信号Ｖｄｅｔ）の変化の度合いが最も大きい部分検出領域ＰＡＡを含む１つのグループ領域ＰＡＧに設けられた複数の部分検出領域ＰＡＡの出力値を平均化し、当該グループ領域ＰＡＧからの出力値として採用する。また、実施形態２では、当該１つのグループ領域ＰＡＧ及び当該１つのグループ領域ＰＡＧ付近のグループ領域ＰＡＧに設けられた複数の部分検出領域ＰＡＡの出力値を平均化し、当該グループ領域ＰＡＧからの出力値として採用するようにしてもよい。ここで、当該１つのグループ領域ＰＡＧ付近のグループ領域ＰＡＧは、例えば、第１方向Ｄｘ又は第２方向Ｄｙに沿って当該１つのグループ領域ＰＡＧと隣接するグループ領域ＰＡＧであってもよいし、第１方向Ｄｘ又は第２方向Ｄｙの一方に沿って当該１つのグループ領域ＰＡＧと連続して並ぶ複数のグループ領域ＰＡＧであってもよい。
【0121】
図２１は、実施形態２における脈波データの出力に係る処理の流れの一例を示すフローチャートである。図２１に示す実施形態２の処理の流れは、図１７に示す実施形態１の処理の流れにおけるステップＳ５の処理がステップＳ１５の処理に置換されている点を除いて、実施形態１の処理と同様である。
【0122】
ステップＳ１５の処理として、出力処理部５０は、ステップＳ４の処理で特定された光センサ（部分検出領域ＰＡＡのフォトダイオードＰＤ）を含むグループ領域（グループ領域ＰＡＧ）の出力を平均化する平均化処理を行い、平均化処理によって得られた出力値の経時変化が示す振幅に基づいて脈波データを取得する。
【0123】
以上、特筆した事項を除いて、実施形態２は、実施形態１と同様である。
【0124】
実施形態２によれば、検出領域ＡＡは、複数のグループ領域（例えば、グループ領域ＰＡＧ）を含む。複数のグループ領域はそれぞれ、複数の光センサ（例えば、フォトダイオードＰＤ）を含む。出力処理部５０は、所定期間（例えば、所定期間Ｐｔ）中に生じた出力又は所定期間中に生じた出力の変化の度合いが最も大きい光センサを含むグループ領域の出力を採用する。これによって、脈波データを含むセンサ出力Ｖｏを得るために最も適当な出力として、所定期間中に生じた出力又は所定期間中に生じた出力の変化の度合いが最も大きい光センサを含むグループ領域の出力を採用することで、光センサと被検出物との位置関係が変化した場合であっても、脈波データの精度をより高められる。従って、光センサと被検出物との位置関係の変化に対応できる。
【0125】
また、複数の光センサ（例えば、フォトダイオードＰＤ）は、検出領域ＡＡにマトリクス状に配置される。出力処理部５０は、隣接する２つ以上の光センサであって、かつ、全ての光センサでない所定数の光センサの出力を平均化する平均化処理を行い、平均化処理で平均化された出力に基づいて出力が採用される光センサを決定する。これによって、出力値における各種ノイズの影響がより緩和され、出力値の経時変化が示すピークとボトムの周期性がさらに顕在化する。従って、脈波データ等、センサ出力Ｖｏの精度をより高められる。なお、平均化処理の具体的な内容についてはこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。例えば、少なくとも１つのゲート線ＧＣＬと複数の信号線ＳＧＬ、あるいは複数のゲート線と少なくとも１つの信号線ＳＧＬを束ねて、隣接する複数の部分検出領域ＰＡＡからの出力を同時に読み取ってもよい。
【0126】
（実施形態３）
次に、実施形態３について説明する。実施形態３の説明に係り、実施形態１、実施形態２と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
次に、実施形態３について説明する。実施形態３の説明に係り、実施形態１、実施形態２と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【0127】
実施形態３では、図１１及び図１２で説明したように、指Ｆｇの指紋パターンの生成による指紋の検出が行われる。この指紋の検出は、所定期間Ｐｔ毎に行われる。出力処理部５０は、最初に検出された指紋パターン（初回の指紋パターン）の位置と、それ以降に検出された指紋パターンの位置との位置関係の相違に基づいて、指Ｆｇに対するフォトダイオードＰＤのずれ量を算出する。出力処理部５０は、算出されたずれ量に基づいて、採用される出力として扱われる光センサ（部分検出領域ＰＡＡ）の位置ずれを補正する。
【0128】
なお、指紋検出の具体的な方法としては、第１光源６１、第２光源６２の少なくとも一方からの光の検出に基づいた光学センサとしてのセンサ部１０を利用して指紋パターンを生成する方法、容量素子Ｃａの容量を利用した静電容量センサによって指紋の凹凸を認識する方法のいずれも利用可能である。
【0129】
実施形態３では、一例として、第１光Ｌ６１は、３６０ｎｍ以上８００ｎｍ未満、例えば５００ｎｍ程度の波長を有する。第２光Ｌ６２は、８００ｎｍ以上９３０ｎｍ以下、例えば８５０ｎｍ程度の波長を有する。つまり、第２光Ｌ６２の波長は、第１光Ｌ６１の波長よりも長い。この場合、第１光Ｌ６１は、可視光である。第２光Ｌ６２は、赤外光である。
【0130】
上述の第１光Ｌ６１、第２光Ｌ６２の２波長の光の一方で指紋を検出し、他方で血管及び脈波パターンを検出する場合、第１光Ｌ６１が指紋の検出に用いられ、第２光Ｌ６２が血管及び脈波パターンの検出に用いられる。なお、第２光Ｌ６２の１波長の光で指紋と血管両方を検出するようにしてもよい。
【0131】
図２２は、実施形態３及び後述する実施形態４における脈波データの出力に係る処理の流れの一例を示すフローチャートである。実施形態３及び後述する実施形態４では、まず初回処理が行われる（ステップＳ２１）。その後、位置ずれ対応処理が行われる（ステップＳ２２）。ステップＳ２２の処理は、検出装置１の動作が終了するまで繰り返される（ステップＳ２３；Ｎｏ）。検出装置１の動作が終了すると（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、処理が終了される。
【0132】
図２３は、図２２の初回処理の流れの一例を示すフローチャートである。初回処理は、図２１に示すフローチャートからステップＳ６の処理が省略されている点を除いて、図２１に示すフローチャートを参照して説明した処理と同様である。図２３のステップＳ１５の処理後のリターンは、図２２に示すステップＳ２１の処理（初回処理）が終了し、次の処理であるステップＳ２２の処理（位置ずれ対応処理）に移行することを示す。
【0133】
図２４は、実施形態３における図２２の位置ずれ対応処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、指紋パターンの取得が行われる（ステップＳ３１）。ステップＳ３１の指紋パターンの取得は、例えば、初回処理中における各光センサ（フォトダイオードＰＤ）の出力に基づいて行われる。初回処理中であればどのタイミングの出力に基づいて指紋パターンを生成するかは任意であるが、予め定められている（例えば、初回）。
【0134】
出力処理部５０は、光センサ（フォトダイオードＰＤ）の各々の出力（検出信号Ｖｄｅｔ）を取得する（ステップＳ３２）。出力処理部５０は、所定期間Ｐｔが経過するまで（ステップＳ３３；Ｎｏ）、ステップＳ３２の処理を繰り返す。所定期間Ｐｔが経過すると（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、指紋パターンの取得が行われる（ステップＳ３４）。ステップＳ３４の指紋パターンの取得は、例えば、最新の各光センサ（フォトダイオードＰＤ）の出力に基づいて行われるが、これに限られるものでなく、所定期間Ｐｔ以上溯らない期間内の各光センサ（フォトダイオードＰＤ）の出力であればよい。
【0135】
出力処理部５０は、初回の指紋パターンに対する最新の指紋パターンのずれ量を算出する（ステップＳ３５）。具体的には、出力処理部５０は、ステップＳ３５の処理として、ステップＳ３１の処理で得られた指紋パターンと複数の部分検出領域ＰＡＡとの位置関係と、ステップＳ３４の処理で得られた指紋パターンと複数の部分検出領域ＰＡＡとの位置関係とを比較する。出力処理部５０は、指紋パターンに含まれる特徴点検出等の照合処理に基づいて、同じ指紋パターンと判断される凸凹が検出された部分検出領域ＰＡＡの位置がずれているか否かの判定及びずれている場合にそのずれ量を部分検出領域ＰＡＡの第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙのずれ量として数値化する処理を行う。
【0136】
出力処理部５０は、初回処理におけるステップＳ４の処理で出力の変化の度合いが最も大きい光センサ（フォトダイオードＰＤ）として特定された光センサの位置から、ステップＳ３５の処理で算出されたずれ量だけずれた位置にある光センサ（フォトダイオードＰＤ）を特定する（ステップＳ３６）。出力処理部５０は、ステップＳ３６の処理で特定された光センサを含むグループ領域（グループ領域ＰＡＧ）の出力を平均化して得られた出力値の振幅から脈波データを取得する（ステップＳ３７）。ステップＳ３７の処理は、グループ領域を決める基準が、ステップＳ４の処理で特定された光センサからステップＳ３６の処理で特定された光センサに変わる点を除いて、ステップＳ１５の処理と同様である。図２４及び後述する図２６のステップＳ３７の処理後のリターンは、図２２に示すステップＳ２２の処理（位置ずれ対応処理）が終了し、次の処理であるステップＳ２３の処理に移行することを示す。
【0137】
なお、図２２、図２３、図２４を参照した説明では、指紋検出を脈波測定時、すなわち、脈波を取得するための出力の変化（振幅）が生じる所定期間Ｐｔ毎に毎回行っているが、これに限られるものではない。後述する全動作期間に指紋検出を行い、それ以外の期間には指紋検出を行わないようにして、複数の脈波測定毎に１回の指紋検出を行う（間引き指紋測定）ようにしてもよい。以上、特筆した事項を除いて、実施形態３は、実施形態２と同様である。
【0138】
実施形態３によれば、検出領域ＡＡは、指Ｆｇと対向する（図１１、図１２参照）。出力処理部５０は、複数の部分検出領域ＰＡＡの各々の出力に基づいて生成された指紋パターンに基づいて複数の光センサ（例えば、フォトダイオードＰＤ）のうち出力が採用される光センサを決定する。これによって、光センサと指Ｆｇとの位置関係が変化した場合であっても、検出された指紋パターンの位置ずれに基づいて採用される出力を決定するので、所定期間周期で当該位置の変化に対応した出力を得られる。従って、光センサと指Ｆｇとの位置関係の変化に対応できる。
【0139】
（実施形態３の変形例）
次に、実施形態３におけるステップＳ３５からステップＳ３７の処理を他の処理に置き換えた変形例について説明する。具体的には、当該変形例では、初回の指紋パターン（ステップＳ３１参照）に対する最新の指紋パターン（ステップＳ３４参照）のずれの有無によって処理を分岐させる。
次に、実施形態３におけるステップＳ３５からステップＳ３７の処理を他の処理に置き換えた変形例について説明する。具体的には、当該変形例では、初回の指紋パターン（ステップＳ３１参照）に対する最新の指紋パターン（ステップＳ３４参照）のずれの有無によって処理を分岐させる。
【0140】
【0141】
出力処理部５０は、初回の指紋パターンに対する最新の指紋パターンのずれの有無を判定する（ステップＳ４５）。具体的には、出力処理部５０は、ステップＳ４５の処理として、ステップＳ３１の処理で得られた指紋パターンと複数の部分検出領域ＰＡＡとの位置関係と、ステップＳ３４の処理で得られた指紋パターンと複数の部分検出領域ＰＡＡとの位置関係とを比較する。出力処理部５０は、指紋パターンに含まれる特徴点検出等の照合処理に基づいて、同じ指紋パターンと判断される凸凹が検出された部分検出領域ＰＡＡの位置がずれているか否かの判定を行う。
【0142】
出力処理部５０は、ステップＳ４５の処理でずれがあると判定された場合（ステップ４６；Ｙｅｓ）、ステップＳ３の処理、ステップＳ４の処理、ステップＳ１５の処理を順次行う。一方、ステップＳ４５の処理でずれがないと判定された場合（ステップＳ４６；Ｎｏ）、出力処理部５０は、初回処理のステップＳ４の処理で出力の変化の度合いが最も大きいと判定された光センサ（フォトダイオードＰＤ）を含むグループ領域（グループ領域ＰＡＧの出力を平均化して得られた出力値の振幅から脈波データを取得する（ステップＳ４７）。図２５及び後述する図２７のステップＳ１５の処理後及びステップＳ４７の処理後のリターンは、図２２に示すステップＳ２２の処理（位置ずれ対応処理）が終了し、次の処理であるステップＳ２３の処理に移行することを示す。
【0143】
以上、特筆した事項を除いて、実施形態３の変形例は、実施形態３と同様である。
【0144】
（実施形態４）
次に、実施形態４について説明する。実施形態４の説明に係り、実施形態１、実施形態２、実施形態３と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
次に、実施形態４について説明する。実施形態４の説明に係り、実施形態１、実施形態２、実施形態３と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【0145】
実施形態３では、位置ずれ対応処理で指紋パターンを利用していたが、実施形態４では、検出領域ＡＡに対向する血管ＶＢの形状に基づいて生成される血管パターンを利用する点で実施形態３と異なる。具体的には、実施形態４では、図２２を参照して説明した処理の流れにおける初回処理については、実施形態３と同様であり、位置ずれ対応処理の一部が実施形態３と異なる。
【0146】
図２６は、実施形態４における図２２の位置ずれ対応処理の流れの一例を示すフローチャートである。実施形態４では、実施形態３におけるステップＳ３１の処理に代わるステップＳ５１の処理として、血管パターンの取得が行われる。ステップＳ５１の血管パターンの取得は、例えば、初回処理中における各光センサ（フォトダイオードＰＤ）の出力に基づいて行われる。初回処理中であればどのタイミングの出力に基づいて血管パターンを生成するかは任意であるが、予め定められている（例えば、初回）。
【0147】
また、実施形態４では、実施形態３におけるステップＳ３４の処理に代わるステップＳ５４の処理として、血管パターンの取得が行われる。ステップＳ５４の血管パターンの取得は、例えば、最新の各光センサ（フォトダイオードＰＤ）の出力に基づいて行われるが、これに限られるものでなく、所定期間Ｐｔ以上溯らない期間内の各光センサ（フォトダイオードＰＤ）の出力であればよい。
【0148】
また、実施形態４では、実施形態３におけるステップＳ３５の処理に代わるステップＳ５５の処理が行われる。ステップＳ５５の処理で、出力処理部５０は、初回の血管パターンに対する最新の血管パターンのずれ量を算出する。具体的には、出力処理部５０は、ステップＳ５１の処理で得られた血管パターンと複数の部分検出領域ＰＡＡとの位置関係と、ステップＳ５４の処理で得られた血管パターンと複数の部分検出領域ＰＡＡとの位置関係とを比較する。出力処理部５０は、血管パターンに含まれる特徴点検出等の照合処理に基づいて、同じ血管パターンが検出された部分検出領域ＰＡＡの位置がずれているか否かの判定及びずれている場合にそのずれ量を部分検出領域ＰＡＡの第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙのずれ量として数値化する処理を行う。
【0149】
以上、特筆した事項を除いて、実施形態４は、実施形態３と同様である。なお、実施形態４では、血管ＶＢに対応する血管パターンが採用されているが、血管ＶＢは、動脈、静脈その他の種別を特に問われない。
【0150】
実施形態４によれば、検出領域ＡＡは、内側に血管（例えば、血管ＶＢ）を含む生体組織（例えば、指Ｆｇ又は後述する手首Ｗｒ）と対向する。出力処理部５０は、複数の光センサ（例えば、フォトダイオードＰＤ）の各々の出力に基づいて生成された血管パターン（例えば、血管ＶＢのパターン）に基づいて複数の光センサのうち出力が採用される光センサを決定する。これによって、光センサと生体組織との位置関係が変化した場合であっても、検出された血管パターンの位置ずれに基づいて採用される出力を決定するので、所定期間周期で当該位置の変化に対応した出力を得られる。従って、光センサと生体組織との位置関係の変化に対応できる。
【0151】
（実施形態４の変形例）
次に、実施形態４におけるステップＳ５５、ステップＳ３６、ステップＳ３７の処理を他の処理に置き換えた変形例について説明する。具体的には、実施形態３における指紋パターンが実施形態４において血管パターンに置換されたことと同様、実施形態３の変形例における指紋パターンが、実施形態４の変形例では血管パターンに置換される。すなわち、実施形態４の変形例では、初回の血管パターン（ステップＳ５１参照）に対する最新の血管パターン（ステップＳ５４参照）のずれの有無によって処理を分岐させる。
次に、実施形態４におけるステップＳ５５、ステップＳ３６、ステップＳ３７の処理を他の処理に置き換えた変形例について説明する。具体的には、実施形態３における指紋パターンが実施形態４において血管パターンに置換されたことと同様、実施形態３の変形例における指紋パターンが、実施形態４の変形例では血管パターンに置換される。すなわち、実施形態４の変形例では、初回の血管パターン（ステップＳ５１参照）に対する最新の血管パターン（ステップＳ５４参照）のずれの有無によって処理を分岐させる。
【0152】
図２７は、実施形態４の変形例における図２２の位置ずれ対応処理の流れの一例を示すフローチャートである。実施形態４の変形例におけるステップＳ５１からステップＳ５４までの処理は、実施形態４（図２６参照）と同様である。
【0153】
出力処理部５０は、初回の血管パターンに対する最新の血管パターンのずれの有無を判定する（ステップＳ６５）。具体的には、出力処理部５０は、ステップＳ６５の処理として、ステップＳ５１の処理で得られた血管パターンと複数の部分検出領域ＰＡＡとの位置関係と、ステップＳ５４の処理で得られた血管パターンと複数の部分検出領域ＰＡＡとの位置関係とを比較する。出力処理部５０は、血管パターンに含まれる特徴点検出等の照合処理に基づいて、同じ血管パターンが検出された部分検出領域ＰＡＡの位置がずれているか否かの判定を行う。
【0154】
出力処理部５０は、ステップＳ６５の処理でずれがあると判定された場合（ステップ４６；Ｙｅｓ）、ステップＳ３の処理、ステップＳ４の処理、ステップＳ１５の処理を順次行う。一方、ステップＳ６５の処理でずれがないと判定された場合（ステップＳ４６；Ｎｏ）、出力処理部５０は、ステップＳ４７の処理を行う。
【0155】
以上、特筆した事項を除いて、実施形態４の変形例は、実施形態４と同様である。
【0156】
これまでの説明では、所定期間Ｐｔ中に複数の光センサ（フォトダイオードＰＤ）の全てからの出力を繰り返し取得する方法について説明したが、複数の光センサの動作制御はこれに限られるものでない。検出制御部１１は、所定期間周期で複数の光センサ（フォトダイオードＰＤ）を全て動作させる全動作期間を生じさせ、全動作期間以外の期間には、全動作期間中に生じた出力又は全動作期間中に生じた出力の変化の度合いが最も大きい光センサを含む一部の光センサを動作させるようにしてもよい。この場合、図２の破線で示すように、出力処理部５０から検出制御部１１に、全動作期間中に生じた出力又は全動作期間中に生じた出力の変化の度合いが最も大きい光センサの位置又は当該光センサを含むグループ領域ＰＡＧを示す情報がフィードバックされる。検出制御部１１は、出力処理部５０からフィードバックされた情報に基づいて、全動作期間中に生じた出力又は全動作期間中に生じた出力の変化の度合いが最も大きい光センサを含む一部の光センサを特定し、動作させる。
【0157】
例えば、図１６における第１タイミングＴａから第２タイミングＴｂまでの所定期間Ｐｔ中、複数の部分検出領域ＰＡＡを全て動作させる全動作期間Ｂａが設定される。当該全動作期間Ｂａ中の変化の度合いが最も大きい検出信号Ｖｄｅｔが特定され、特定された検出信号Ｖｄｅｔを出力した部分検出領域ＰＡＡを含むグループ領域ＰＡＧに設けられた部分検出領域ＰＡＡ又は当該グループ領域ＰＡＧを含み、かつ、複数の部分検出領域ＰＡＡの全てを含まない領域に設けられた部分検出領域ＰＡＡが全動作期間以外の期間Ａａに動作する部分検出領域ＰＡＡとして決定される。そして、全動作期間Ｂａ及び期間Ａａ中の変化の度合いが最も大きい検出信号Ｖｄｅｔが特定され、特定された検出信号Ｖｄｅｔの変化の度合いが最も大きい部分検出領域ＰＡＡを含むグループ領域ＰＡＧからの出力に基づいたデータが脈波データとして出力される。検出信号Ｖｄｅｔの変化の度合いが最も大きい部分検出領域ＰＡＡを含むグループ領域ＰＡＧからの出力に基づいた脈波データとは、例えば平均化処理を経て得られた脈波データである。第２タイミングＴｂから第３タイミングＴｃまでの所定期間Ｐｔ中に設定される全動作期間Ｂｂと期間Ａｂとの関係についても、全動作期間Ｂａと期間Ａａにおける動作制御と同様である。第３タイミングＴｃから第４タイミングＴｄまでの所定期間Ｐｔ中に設定される全動作期間Ｂｃと期間Ａｃとの関係についても、全動作期間Ｂａと期間Ａａにおける動作制御と同様である。それ以降の所定期間Ｐｔ中に設定される全動作期間と全動作期間以外の期間における動作制御についても、全動作期間Ｂａと期間Ａａにおける動作制御と同様である。
【0158】
なお、全動作期間（例えば、全動作期間Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ）中の変化の度合いが最も大きい検出信号Ｖｄｅｔを出力した部分検出領域ＰＡＡを含むグループ領域ＰＡＧを含み、かつ、複数の部分検出領域ＰＡＡの全てを含まない領域とは、例えばグループ領域ＰＡＧと第１方向Ｄｘの位置又は第２方向Ｄｙの位置が同じである複数のグループ領域ＰＡＧを含む領域であるが、当該領域はこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。
【0159】
このように、複数の光センサ（例えば、フォトダイオードＰＤ）の動作を制御する検出制御部１１は、所定期間（例えば、所定期間Ｐｔ）周期で複数の光センサを全て動作させる全動作期間（例えば、全動作期間Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ）を生じさせる。また、全動作期間以外の期間（例えば、期間Ａａ，Ａｂ，Ａｃ）には、全動作期間中に生じた出力又は全動作期間中に生じた出力の変化の度合いが最も大きい光センサを含む一部の光センサを動作させる。これによって、全動作期間以外の期間に動作させる光センサをより少なくすることができる。従って、全動作期間以外の期間に動作させる光センサのリフレッシュレートをより高めやすくなる。
【0160】
また、平均化処理の対象となる検出信号Ｖｄｅｔは、１つのグループ領域ＰＡＧに設けられた部分検出領域ＰＡＡからの検出信号Ｖｄｅｔに限られない。例えば、変化の度合いが最も大きい検出信号Ｖｄｅｔを出力した部分検出領域ＰＡＡの検出信号Ｖｄｅｔと、当該部分検出領域ＰＡＡとの位置関係が所定条件を満たす部分検出領域ＰＡＡの検出信号Ｖｄｅｔとを平均化してもよい。所定条件は、例えば、変化の度合いが最も大きい検出信号Ｖｄｅｔを出力した部分検出領域ＰＡＡの位置を基準として、第１方向Ｄｘの位置及び第２方向Ｄｙの少なくとも一方の位置が同じであること、当該部分検出領域ＰＡＡとの間に介在する他の部分検出領域ＰＡＡの数が所定個以内であること、これらの組み合わせによる条件を満たすこと等が挙げられる。所定個の値は、複数の部分検出領域ＰＡＡの第１方向Ｄｘの並び数及び第２方向Ｄｙの並び数に対して十分に小さい値であることが望ましい。
【0161】
また、平均化処理は必須でない。例えば、全動作期間（例えば、全動作期間Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ）中に変化の度合いが最も大きい検出信号Ｖｄｅｔを出力した部分検出領域ＰＡＡを含むグループ領域ＰＡＧを対象として、全動作期間以外の期間（例えば、期間Ａａ，Ａｂ，Ａｃ）に当該グループ領域ＰＡＧのゲート線ＧＣＬ及び信号線ＳＧＬの少なくとも一方をまとめて駆動し、当該グループ領域ＰＡＧに設けられた複数の部分検出領域ＰＡＡからの検出信号Ｖｄｅｔを統合してもよい。
【0162】
また、部分検出領域ＰＡＡの大きさ及び特性は均一でなくてもよい。例えば、感度の異なる複数種類のフォトダイオードＰＤを互い違いに配置し、部分検出領域ＰＡＡ全体のダイナミックレンジをより広くするようにしてもよい。
【0163】
また、検出装置１の具体的形態は、図１１から図１３を参照して説明した形態に限られない。図２８は、手首Ｗｒに装着可能な形態の検出装置１Ａの主要構成例を示す模式図である。図２９は、図２８に示す検出装置１Ａによる血管ＶＢの検出例を示す模式図である。図２８に示すように、検出装置１Ａのセンサ基材２１は、手首Ｗｒを取り巻く環状に変形可能な可撓性を有する。フォトダイオードＰＤ、第１光源６１及び第２光源６２は、当該環状のセンサ基材２１に沿って円弧状に配置される。
【0164】
また、センサ部１０は生体組織と直接当接していなくてもよい。図３０は、指Ｆｇとセンサ部１０との間にレンズＯｐが設けられる構成例である。図３０に示すように、生体組織（例えば、指Ｆｇ）を挟んで光源６０と対向する位置であって、当該生体組織とセンサ部１０との間に介在する位置にレンズＯｐが設けられてもよい。光源６０は、第１光源６１及び第２光源６２の少なくとも一方を含む。レンズＯｐは、例えば、光源６０からセンサ部１０に向かう光を集束させる光学レンズである。
【0165】
また、検出装置１や検出装置１Ａには、フォトダイオードＰＤと異なるセンサとして、静電容量方式で指紋等を検出可能な構成がさらに設けられてもよい。
【0166】
図３１は、相互静電容量方式のセンサ１３０の主要構成例を示す模式図である。センサ１３０は、対向配置される第１基板１０２と第２基板１０３とを備える。第１基板１０２と第２基板１０３は、対向方向（Ｚ方向）に直交する平面（Ｘ－Ｙ平面）に沿う。なお、Ｘ－Ｙ平面は、固定された不動の平面である必要はない。センサ基材２１の可撓性に応じた、第１方向Ｄｘ－第２方向Ｄｙ平面の湾曲等と同様、変位が許容される。ただし、以下の説明では、分かりやすさを目的として、図３１のＺ方向に直交する平面（Ｘ－Ｙ平面）に沿う２方向をＸ方向とＹ方向とする。Ｘ方向とＹ方向とは直交する。
【0167】
第１基板１０２には、長手方向がＸ方向に沿い、Ｙ方向に沿って並ぶ複数の第１電極ＴＸが設けられる。第２基板１０３には、長手方向がＹ方向に沿い、Ｘ方向に沿って並ぶ複数の第２電極ＲＸが設けられる。複数の第１電極ＴＸと複数の第２電極ＲＸは、非接触状態でＺ方向に対向する。センサ１３０は、第２基板１０３側で指Ｆｇ等の外部の物と近接又は当接するよう設けられる。
【0168】
複数の第１電極ＴＸに対して駆動パルスを順次与える走査Ｓｃａｎが行われると、第２電極ＲＸと駆動パルスが与えられた第１電極ＴＸとの間に静電容量が生じる。第２電極ＲＸに対する指Ｆｇ等の近接又は当接が生じた場合、当該静電容量に変化が生じる。当該静電容量の変化の有無及び変化の度合いを検出信号Ｖｄｅｔ１として第２電極ＲＸから取得することで、指紋等の検出を行うことができる。
【0169】
なお、センサ１３０の位置は予めセンサ部１０の位置と対応が取られている。センサ１３０は、例えばセンサ部１０を挟んで指Ｆｇと対向するよう検出装置１等に配置されるが、これに限られるものでない。例えば、第１電極ＴＸ及び第２電極ＲＸをＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等による透明電極とし、センサ部１０に対して指Ｆｇ側に配置してもよい。また、複数の第１電極ＴＸと複数の第２電極ＲＸを各々個別に駆動して自己容量方式のセンサとしてもよい。
【0170】
図３２は、自己静電容量方式のセンサ２１０の主要構成例を示す模式図である。センサ２１０は、複数の電極２２０を備える。複数の電極２２０は、例えばマトリクス状に配置される。各電極２２０が保持する自己静電容量は、指Ｆｇ等の近接又は当接が生じた場合に変化が生じる。複数の電極２２０と配線２３０を介して接続された制御部２４０は、当該自己静電容量の変化の有無及び変化の度合いを検出する回路である。
【0171】
なお、センサ２１０の位置は予めセンサ部１０の位置と対応が取られている。センサ２１０は、例えばセンサ部１０を挟んで指Ｆｇと対向するよう検出装置１等に配置されるが、これに限られるものでない。例えば、電極２２０をＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等による透明電極とし、センサ部１０に対して指Ｆｇ側に配置してもよい。
【0172】
【0173】
図３３は、バンダナＫｅに搭載された検出装置１のセンサ部１０の配置例を示す図である。図３４は、衣服ＴＳに搭載された検出装置１のセンサ部１０の配置例を示す図である。図３５は、粘着性シートＰＳに搭載された検出装置１のセンサ部１０の配置例を示す図である。例えば、図３３のバンダナＫｅ、図３４の衣服ＴＳ、図３５の粘着性シートＰＳのように、生体組織に当接する運用がなされる製品に検出装置１を組み込んでもよい。この場合、少なくともセンサ部１０は、製品の使用時に生体組織に当接することが想定される部位に設けられることが望ましい。また、図示を省略しているが、第１光源６１、第２光源６２等の光源は、センサ部１０と生体組織との位置関係を考慮して配置されることが望ましい。なお、製品はバンダナＫｅ、衣服ＴＳ、粘着性シートＰＳに限られるものでなく、使用時に生体組織に当接することが想定されるあらゆる製品に検出装置１を組み込み可能である。なお、粘着性シートＰＳは、例えば外用鎮痛・消炎シートのように、粘着性が付加されたシート状の製品である。
【0174】
なお、各実施形態において、ゲート線駆動回路１５が、複数のゲート線ＧＣＬに順次ゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給する時分割選択駆動を行う場合を示したがこれに限定されない。センサ部１０は、符号分割選択駆動（以下、ＣＤＭ（Code Division Multiplexing）駆動と表す）により、の検出を行ってもよい。ＣＤＭ駆動及び駆動回路は、例えば特願２０１８－００５１７８号公報に記載されているので、特願２０１８－００５１７８号公報の記載を各実施形態及び変形例（実施形態等）に含め、記載を省略する。
【0175】
また、ゲート線ＧＣＬは、大まかな血流の方向に沿うことが望ましい。具体的には、指Ｆｇや手首Ｗｒに巻き付けられる環状のセンサ基材２１に沿って円弧を描くセンサ部１０におけるゲート線ＧＣＬが、当該環の中心軸に沿うことが望ましい。
【0176】
以上、本発明の好適な実施形態等を説明したが、本発明はこのような実施形態等に限定されるものではない。実施形態等で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【0177】
１，１Ａ 検出装置
１０ センサ部
１１ 検出制御部
２１ センサ基材
２２ ＴＦＴ層
２３ 絶縁層
３１ アクティブ層
３４ アノード電極
３５ カソード電極
４８ 検出回路
５０ 出力処理部
６１ 第１光源
６２ 第２光源
ＡＡ 検出領域
ＧＣＬ ゲート線
ＰＡＡ 部分検出領域
ＰＤ フォトダイオード
ＳＧＬ 信号線
１０ センサ部
１１ 検出制御部
２１ センサ基材
２２ ＴＦＴ層
２３ 絶縁層
３１ アクティブ層
３４ アノード電極
３５ カソード電極
４８ 検出回路
５０ 出力処理部
６１ 第１光源
６２ 第２光源
ＡＡ 検出領域
ＧＣＬ ゲート線
ＰＡＡ 部分検出領域
ＰＤ フォトダイオード
ＳＧＬ 信号線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】