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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】2023-06-22
(45)【発行日】2023-06-30
(54)【発明の名称】生体認証システム及び生体情報検出装置
(51)【国際特許分類】
G06V 40/13 20220101AFI20230623BHJP
A61B 5/1172 20160101ALI20230623BHJP
A61B 5/1171 20160101ALI20230623BHJP
【ＦＩ】
G06V40/13
A61B5/1172
A61B5/1171 100
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2019070821
(22)【出願日】2019-04-02
(65)【公開番号】P2020170317
(43)【公開日】2020-10-15
【審査請求日】2022-03-29
(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
(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】多田 正浩
(72)【発明者】
【氏名】中村 卓
(72)【発明者】
【氏名】瀧本 昭雄
(72)【発明者】
【氏名】衣川 知克
【審査官】橘 高志
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／１９８６９０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００５－２３５１５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－３２３４１２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｖ ４０／１３
Ｇ０６Ｔ １／００
Ａ６１Ｂ ５／１１７２
Ａ６１Ｂ ５／１１７１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体情報を取得する検出装置と、前記検出装置とネットワークを介して接続され、個人認証を行う認証装置と、を有する生体認証システムであって、前記検出装置は、
複数のセンサ素子と、
複数の前記センサ素子に対応して設けられた複数のゲート線及び複数の信号線と、
複数の前記ゲート線を走査するゲート線駆動回路と、を有し、
前記認証装置は、
複数の前記センサ素子を制御するセンサ制御コードと、あらかじめ登録された生体情報である登録生体情報を記憶するメモリと、
認証を開始する認証要求信号を前記検出装置から受け取った場合に、前記センサ制御コードを設定するセンサ制御コード設定部と、
前記センサ制御コードを前記検出装置に送信する通信部と、を有し、
前記センサ制御コードには、複数の前記ゲート線の選択モードが複数含まれており、
前記ゲート線駆動回路は、前記認証装置から受け取った前記センサ制御コードに基づいて前記ゲート線を走査する
生体認証システム。
【請求項2】
前記センサ制御コードは、複数の前記ゲート線の選択モードとして、複数の前記ゲート線の走査方向の情報、複数の前記ゲート線を同時に選択する数に関する情報、複数の前記ゲート線のうち所定の前記ゲート線を選択する符号に関する情報及び複数の前記ゲート線をランダムに駆動する情報の少なくとも２つ以上を有する請求項１に記載の生体認証システム。
【請求項3】
前記認証装置は、さらに、前記選択モードにしたがって取得された取得生体情報を、前記センサ制御コードに基づいて変換する生体情報処理回路と、
前記生体情報処理回路により変換された生体情報と、前記登録生体情報とを照合する認証回路と、を有する
請求項１又は請求項２に記載の生体認証システム。
【請求項4】
前記認証装置は、さらに、前記メモリに記憶された前記登録生体情報を、前記センサ制御コードに基づいて変換する生体情報処理回路と、
前記生体情報処理回路により変換された前記登録生体情報と、前記選択モードにしたがって取得された取得生体情報とを照合する認証回路と、を有する
請求項１又は請求項２に記載の生体認証システム。
【請求項5】
複数の前記センサ素子は、照射された光に応じた信号を出力する光電変換素子である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の生体認証システム。
【請求項6】
前記検出装置は、前記光を照射する照明装置を有し、前記センサ制御コードは、前記照明装置から照射される前記光の波長に関する情報を含む
請求項５に記載の生体認証システム。
【請求項7】
前記センサ制御コードには、複数の前記信号線の選択モードが複数含まれており、前記検出装置は、前記センサ制御コードに基づいて、複数の前記信号線のうち選択された前記信号線と検出回路とを接続する信号線選択回路を有する
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の生体認証システム。
【請求項8】
複数のセンサ素子と、複数の前記センサ素子に対応して設けられた複数のゲート線及び複数の信号線と、
複数の前記ゲート線を走査するゲート線駆動回路と、を有し、
外部から供給され、前記ゲート線の選択モードが複数含まれたセンサ制御コードに基づいて前記ゲート線駆動回路は、前記ゲート線を走査する
生体情報検出装置。
【請求項9】
前記センサ制御コードは、複数の前記ゲート線の選択モードとして、複数の前記ゲート線の走査方向の情報、複数の前記ゲート線を同時に選択する数に関する情報、複数の前記ゲート線のうち所定の前記ゲート線を選択する符号に関する情報及び複数の前記ゲート線をランダムに駆動する情報の少なくとも２つ以上を有する請求項８に記載の生体情報検出装置。
【請求項10】
前記選択モードにしたがって取得された取得生体情報を外部に出力する際、前記センサ制御コードが無ければ復元出来ない状態で出力される請求項８又は請求項９に記載の生体情報検出装置。
【請求項11】
前記センサ素子は、照射された光に応じた信号を出力する光電変換素子である請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の生体情報検出装置。
【請求項12】
前記光を照射する照明装置を有し、前記センサ制御コードは、前記照明装置から照射される前記光の波長に関する情報を含む
請求項１１に記載の生体情報検出装置。
【請求項13】
前記センサ制御コードには、前記信号線の選択モードが複数含まれており、前記センサ制御コードに基づいて、前記信号線と検出回路とを接続する信号線選択回路を有する
請求項８から請求項１２のいずれか１項に記載の生体情報検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、生体認証システム及び生体情報検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
指紋や静脈パターン等の生体情報をセンサで検出して個人認証を行う生体認証システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されている個人認証方法は、ネットワークを介して生体情報取得装置と認証装置とが通信を行う。生体情報取得装置は、取得された生体情報を加工キーに基づいてコード化して認証装置に送信する。認証装置は、コード化された生体情報を受信し、コード化された生体情報を逆変換して、個人認証を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００２－９１９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
生体情報を暗号化やコード化する方法では、ネットワーク上で生体情報が漏洩する可能性を抑制できる。しかし、生体情報取得装置は、検出された生体情報、すなわち暗号化又はコード化されていない状態の生体情報や、あらかじめ登録された生体情報を保有している場合がある。このため、生体情報取得装置から生体情報が漏洩する可能性がある。
【0005】
本発明は、生体情報の秘匿性を向上させることが可能な生体認証システム及び生体情報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】
本発明の一態様の生体認証システムは、生体情報を取得する検出装置と、前記検出装置とネットワークを介して接続され、個人認証を行う認証装置と、を有する生体認証システムであって、前記検出装置は、複数のセンサ素子と、複数の前記センサ素子に対応して設けられた複数のゲート線及び複数の信号線と、複数の前記ゲート線を走査するゲート線駆動回路と、を有し、前記認証装置は、複数の前記センサ素子を制御するセンサ制御コードと、あらかじめ登録された生体情報である登録生体情報を記憶するメモリと、認証を開始する認証要求信号を前記検出装置から受け取った場合に、前記センサ制御コードを設定するセンサ制御コード設定部と、前記センサ制御コードを前記検出装置に送信する通信部と、を有し、前記センサ制御コードには、複数の前記ゲート線の選択モードが複数含まれており、前記ゲート線駆動回路は、前記認証装置から受け取った前記センサ制御コードに基づいて前記ゲート線を走査する。
【0007】
本発明の一態様の生体情報検出装置は、複数のセンサ素子と、複数の前記センサ素子に対応して設けられた複数のゲート線及び複数の信号線と、複数の前記ゲート線を走査するゲート線駆動回路と、を有し、外部から供給され、前記ゲート線の選択モードが複数含まれたセンサ制御コードに基づいて前記ゲート線駆動回路は、前記ゲート線を走査する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
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。
【0010】
（実施形態）
図１は、実施形態に係る生体認証システムの構成例を示すブロック図である。図１に示すように、生体認証システム１は、検出装置２と、認証装置３と、を有する。検出装置２は、生体情報として取得生体情報ＢＩ－Ｄを取得する装置である。認証装置３は、取得生体情報ＢＩ－Ｄを受け取って個人認証を行う装置である。検出装置２と認証装置３とは、ネットワークＮＷを介して接続される。ネットワークＮＷは、例えばインターネットやワイヤレス等の通信手段である。
図１は、実施形態に係る生体認証システムの構成例を示すブロック図である。図１に示すように、生体認証システム１は、検出装置２と、認証装置３と、を有する。検出装置２は、生体情報として取得生体情報ＢＩ－Ｄを取得する装置である。認証装置３は、取得生体情報ＢＩ－Ｄを受け取って個人認証を行う装置である。検出装置２と認証装置３とは、ネットワークＮＷを介して接続される。ネットワークＮＷは、例えばインターネットやワイヤレス等の通信手段である。
【0011】
検出装置２は、通信機能を有する検出装置２単体の装置であってもよく、スマートフォン、スマートウォッチ、タブレット端末、携帯電話等の携帯端末に組み込まれたものであってもよく、パーソナルコンピュータ、ＡＴＭ、入室管理装置、ＩＣカード等の電子機器に適用したものであってもよい。
【0012】
図１に示す検出装置２は、表示パネル５、センサ６、照明装置７、メモリ２１、通信部２２、画像処理回路５１、表示制御回路５２、検出制御回路１０２及び検出回路４０を備える。表示パネル５は、認証装置３から送信された認証要求や認証結果等、各種情報を表示する。表示パネル５は、例えば表示素子として液晶層を用いた液晶表示パネルである。ただし、表示パネル５は、これに限定されず、表示素子としてＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）を用いた有機ＥＬ又はμＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）等の表示パネル、表示素子として電気泳動素子を用いた電気泳動型表示パネル（ＥＰＤ：Electrophoretic Display）等、他の表示パネルであってもよい。また、表示パネル５は、指Ｆｇの接触又は近接を検出するタッチセンサを有していてもよい。もちろんセンサ６に指Ｆｇの接触又は近接を検出するタッチセンサの機能を持たせても良い。また、検出装置２は、表示パネル５を有さないものであってもよい。
【0013】
表示制御回路５２は、表示パネル５の表示を制御する回路である。表示制御回路５２は、例えばＭＰＵ（Micro-Processing Unit）である。画像処理回路５１は、表示制御回路５２から入力される入力信号ＩＰに基づいた各種信号の出力を行う。入力信号ＩＰは、画像を表示させるための信号（例えばＲＧＢ画像信号）を含む。表示の際に、画像処理回路５１は、入力信号ＩＰに基づいて画像信号ＯＰを生成し、画像信号ＯＰを表示パネル５に出力する。
【0014】
センサ６は、指紋や静脈パターン等の各種生体情報を取得する装置である。センサ６は、複数のセンサ素子ＰＤを有し、複数のセンサ素子ＰＤごとに検出された信号に基づいて取得生体情報ＢＩ－Ｄを取得する。センサ素子ＰＤは、照射された光に応じた信号を出力する光電変換素子である。なお、センサ６は、光学式センサに限定されず、静電容量式センサ等、他の検出方式であってもよい。
【0015】
照明装置７は、指Ｆｇ等の被検出体に向けて光Ｌ１を照射する。照明装置７は、例えば、検出領域ＡＡ（図２参照）に対応する位置に設けられた導光板と、導光板の一方端又は両端に並ぶ複数の光源とを有する、いわゆるサイドライト型のバックライトであってもよい。光源として、例えば、所定の色の光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode））が用いられる。また、照明装置７は、検出領域ＡＡの直下に設けられた光源（例えば、ＬＥＤ）を有する、いわゆる直下型のバックライトであっても良い。また、照明装置７は、バックライトに限定されず、センサ６の側方や上方に設けられていてもよく、指Ｆｇの側方や上方から光Ｌ１を照射してもよい。また、表示パネル５とセンサとを重畳させ、表示パネル５を光源として利用してもよい。
【0016】
検出制御回路１０２は、センサ６及び照明装置７に各種制御信号を供給して、生体情報の取得を制御する回路である。検出制御回路１０２は、表示制御回路５２と連携して認証要求等を行う。検出制御回路１０２は、例えば表示制御回路５２を構成するＭＰＵによって構成されるものあってもよい。検出制御回路１０２は、認証装置３から送信されたセンサ制御コードＳＣに基づいて、ゲート駆動信号ＶＧＣＬ、選択信号ＳＥＬをセンサ６に出力する。これにより、センサ６は、センサ制御コードＳＣに基づいた方式で駆動する。また、検出制御回路１０２は、認証装置３から送信されたセンサ制御コードＳＣに基づいて、照明制御信号ＬＣを照明装置７に出力する。これにより、照明装置７は、照明制御信号ＬＣに対応した波長、光量／輝度、オン／オフの周波数等を有する光Ｌ１を出射する。
【0017】
検出回路４０は、センサ制御コードＳＣに基づいてセンサ６で検出された検出信号Ｖｄｅｔの信号処理を行う回路である。メモリ２１は、取得生体情報ＢＩ－Ｄを記憶する回路である。メモリ２１は、検出回路４０から順次出力されたセンサ出力信号Ｖｏを取得生体情報ＢＩ－Ｄとして記憶する。メモリ２１は、例えば半導体メモリ、ハードディスクドライブ等、各種の記憶装置を適用できる。
【0018】
通信部２２は、ネットワークＮＷで採用されているプロトコルに対応する通信を行うためのネットワークインタフェースコントローラを有する。通信部２２は、ネットワークＮＷに接続され、通信に関する処理を行う。
【0019】
認証装置３は、認証制御回路３１、センサ制御コード設定部３２、生体情報処理回路３３、認証回路３５、メモリ３６及び通信部３７を有する。認証装置３は、ネットワークＮＷに設けられたサーバー装置であってもよく、スマートフォンやパーソナルコンピュータ等の電子機器等であってもよい。
【0020】
メモリ３６は、センサ制御コードデータベース３６ａ、登録生体情報データベース３６ｂを記憶する。センサ制御コードデータベース３６ａは、センサ制御コードＳＣに関する情報を含む。センサ制御コードＳＣは、ゲート線ＧＣＬの駆動を制御するための複数の選択モード等の各種情報を含む。登録生体情報データベース３６ｂは、生体認証システム１の利用者ごとにあらかじめ登録された、複数の登録生体情報ＢＩ－Ｒを含む。登録生体情報データベース３６ｂは、利用者一人に関する指紋、静脈パターン等の複数種類の生体情報を含んでいてもよい。
【0021】
認証制御回路３１は、認証装置３の各回路等に制御信号を供給して、生体情報の認証を制御する回路である。センサ制御コード設定部３２は、認証制御回路３１からの制御信号に基づいて、メモリ３６に記憶された複数のセンサ制御コードＳＣのうち、検出する生体情報に応じたセンサ制御コードＳＣを設定する。センサ制御コード設定部３２は、設定したセンサ制御コードＳＣを、生体情報処理回路３３に送信し、また、通信部３７を介して検出装置２に送信する。
【0022】
生体情報処理回路３３は、検出装置２から送信された取得生体情報ＢＩ－Ｄを受け取る。生体情報処理回路３３は、設定されたセンサ制御コードＳＣに基づいて、取得生体情報ＢＩ－Ｄの情報処理を行う。生体情報処理回路３３は、変換後の生体情報ＢＩ－ＤＣを認証回路３５に出力する。
【0023】
認証回路３５は、変換後の生体情報ＢＩ－ＤＣと、メモリ３６から取得した登録生体情報ＢＩ－Ｒとを照合して、個人認証を行う。認証回路３５は、通信部３７を介して認証結果を検出装置２に送信する。
【0024】
検出装置２は、認証装置３から認証結果を受け取って、認証結果に応じた所定の動作を行う。例えば、個人認証が一致した場合には、検出装置２は、各種機器やネットワークＮＷへのアクセスを許可する。また、個人認証が一致しない場合には、検出装置２は、認証不一致の結果を表示パネル５により表示し、再度の認証要求をユーザーに対して行ってもよい。この際、センサ制御コードＳＣを変更することも可能である。
【0025】
次に検出装置２及びセンサ６の構成について説明する。図２は、検出装置の概略断面構成を示す断面図である。図２に示すように、検出装置２は、センサ６の表面に垂直な方向において、照明装置７、センサ６、表示パネル５の順に積層されている。
【0026】
照明装置７は、光を照射する光照射面７ａを有し、光照射面７ａからセンサ６に向けて光Ｌ１を照射する。センサ６は、照明装置７の光照射面７ａと対向して設けられる。言い換えると、センサ６は照明装置７と表示パネル５との間に設けられる。
【0027】
照明装置７から照射された光Ｌ１は、センサ６及び表示パネル５を透過する。センサ６は、例えば、光反射型の光学式センサであり、表示パネル５の表示面と空気との界面で反射した光Ｌ２を検出することで、指Ｆｇの生体情報を検出することができる。生体情報は、例えば、指紋や静脈等の血管像（静脈パターン）や脈拍、脈波、血液の状態（血中酸素濃度等）等である。照明装置７からの光Ｌ１の色は、検出対象に応じて異ならせてもよい。例えば、指紋検出の場合には、照明装置７は可視光（例えば青色又は緑色）の光Ｌ１を照射し、静脈検出の場合には、照明装置７は赤外光の光Ｌ１を照射することができる。
【0028】
表示パネル５が液晶表示パネルである場合に、表示パネル５は照明装置７から照射された光Ｌ１で表示を行ってもよい。つまり、照明装置７は、センサ６の光源と、表示パネル５のバックライトを兼用してもよい。また、表示パネル５が有機ＥＬパネルである場合には、検出装置２は照明装置７を備えず、表示パネル５の表示素子であるＯＬＥＤが照明装置７を兼用してもよい。また、図２では、表示パネル５のサイズとセンサ６のサイズとを同一としているが、表示パネル５の一部にセンサ６が重畳するものであってもよい。また、表示パネル５とセンサ６とを重畳させず、表示パネル５とセンサ６とをずらして配置してもよい。
【0029】
図３は、検出装置が有するセンサを示す平面図である。図４は、センサの構成例を示すブロック図である。図３に示すように、センサ６は、基材６１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、アナログフロントエンド回路（以下、ＡＦＥ（Analog Front End）と表す）４８とを有する。
【0030】
基材６１には、フレキシブルプリント基板１１０を介して制御基板１０１が電気的に接続される。フレキシブルプリント基板１１０には、ＡＦＥ４８が設けられている。制御基板１０１には、検出制御回路１０２及び電源回路１０３が設けられている。検出制御回路１０２は、ＡＦＥ４８、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。電源回路１０３は、電源信号ＶＤＤＳＮＳ（図７参照）等の電圧信号をＡＦＥ４８、センサ部１０及びゲート線駆動回路１５に供給する。
【0031】
基材６１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が有する複数のセンサ素子ＰＤと重なる領域である。センサ部１０は、光電変換素子であるセンサ素子ＰＤを有する光センサである。センサ素子ＰＤは検出領域ＡＡにマトリクス状に配列される。周辺領域ＧＡは、検出領域ＡＡの外側の領域であり、センサ素子ＰＤと重ならない領域である。すなわち、周辺領域ＧＡは、検出領域ＡＡの外周と基材６１の端部との間の領域である。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。上述した通り、センサ素子ＰＤは静電容量方式のセンサであってもよい。
【0032】
図４に示すように、センサ部１０が有するセンサ素子ＰＤは、照射される光に応じた電気信号を、検出信号Ｖｄｅｔとして信号線選択回路１６に出力する。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に従って検出を行う。
【0033】
検出制御回路１０２は、ゲート線駆動回路１５、信号線選択回路１６及び検出回路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。検出制御回路１０２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、検出制御回路１０２は、選択信号ＳＥＬ等の各種制御信号を信号線選択回路１６に供給する。
【0034】
ゲート線駆動回路１５は、認証装置３から受け取ったセンサ制御コードＳＣに基づいて複数のゲート線ＧＣＬ（図６参照）を走査する回路である。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センサ素子ＰＤを選択する。
【0035】
信号線選択回路１６は、認証装置３から受け取ったセンサ制御コードＳＣに基づいて複数の信号線ＳＧＬ（図６参照）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、検出制御回路１０２から供給される選択信号ＳＥＬに基づいて、選択された信号線ＳＧＬと、検出回路４０とを接続する。これにより、信号線選択回路１６は、センサ素子ＰＤの検出信号Ｖｄｅｔを検出回路４０に出力する。信号線選択回路１６は、例えばマルチプレクサである。
【0036】
検出回路４０は、ＡＦＥ４８と、信号処理部４４と、検出タイミング制御部４７と、を備える。検出タイミング制御部４７は、検出制御回路１０２から供給される制御信号に基づいて、ＡＦＥ４８と、信号処理部４４とが同期して動作するように制御する。なお、検出回路４０の機能の一部又は全部は、検出制御回路１０２に含まれていてもよい。
【0037】
ＡＦＥ４８は、少なくとも検出信号増幅部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。
【0038】
信号処理部４４は、ＡＦＥ４８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。例えば、信号処理部４４は、指Ｆｇが検出面に接触又は近接した場合に、ＡＦＥ４８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。信号処理部４４は、センサ制御コードＳＣに基づいた駆動方式（ゲート線ＧＣＬの選択モード）により走査されたセンサ素子ＰＤの順にセンサ出力信号Ｖｏを出力する。なお、センサ制御コードＳＣに基づき、信号処理部４４に入力されたデジタル信号をさらに処理してセンサ出力信号Ｖｏとして出力することも可能である。
【0039】
メモリ２１は、信号処理部４４で演算されたセンサ出力信号Ｖｏを順次保存する。メモリ２１に保存される取得生体情報ＢＩ－Ｄは、センサ制御コードＳＣに基づいて各センサ素子ＰＤから出力される検出信号Ｖｄｅｔに基づいた情報である。より具体的には、取得生体情報ＢＩ－Ｄは、各センサ素子ＰＤの検出座標の演算が行われず、例えば、ゲート線ＧＣＬの選択モードにしたがって順次出力された情報として保存される。
【0040】
図５は、図３のＶ－Ｖ’断面図である。図５では、検出領域ＡＡの層構造と周辺領域ＧＡの層構造との関係を示すために、Ｖ－Ｖ’線に沿う断面と、周辺領域ＧＡの第２スイッチング素子ＴｒＧを含む部分の断面とを、模式的に繋げて示している。さらに、図５では、周辺領域ＧＡの端子部８５を含む部分の断面を模式的に繋げて示している。
【0041】
なお、センサ６の説明において、基材６１の表面に垂直な方向において、基材６１からセンサ素子ＰＤに向かう方向を「上側」又は単に「上」とする。センサ素子ＰＤから基材６１に向かう方向を「下側」又は単に「下」とする。また、「平面視」とは、基材６１の表面に垂直な方向から見た場合の配置関係を示す。
【0042】
図５に示すように、センサ素子ＰＤは、半導体層８１と、上部電極８２と、下部電極８３とを含む。センサ素子ＰＤは、例えば、ＰＩＮ（Positive Intrinsic Negative Diode）型のフォトダイオードである。
【0043】
具体的には、センサ素子ＰＤは、アレイ基板ＳＵＢの第１有機絶縁層６３ａの上に、下部電極８３、半導体層８１、上部電極８２の順に積層される。アレイ基板ＳＵＢは、所定の検出領域ごとにセンサ素子ＰＤを駆動する駆動回路基板である。アレイ基板ＳＵＢは、基材６１と、基材６１に設けられた第１スイッチング素子Ｔｒ、第２スイッチング素子ＴｒＧ及び各種配線等を有する。
【0044】
半導体層８１は、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）である。半導体層８１は、ｉ型半導体８１ａ、ｐ型半導体８１ｂ及びｎ型半導体８１ｃを含む。ｉ型半導体８１ａ、ｐ型半導体８１ｂ及びｎ型半導体８１ｃは、光電変換素子の一具体例である。図５では、基材６１の表面に垂直な方向において、ｎ型半導体８１ｃ、ｉ型半導体８１ａ及びｐ型半導体８１ｂの順に積層されている。ただし、反対の構成、つまり、ｐ型半導体８１ｂ、ｉ型半導体８１ａ及びｎ型半導体８１ｃの順に積層されていてもよい。
【0045】
下部電極８３は、センサ素子ＰＤのアノードであり、検出信号Ｖｄｅｔを読み出すための電極である。下部電極８３は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属材料が用いられる。又は、下部電極８３は、これらの金属材料が複数積層された積層膜であってもよい。下部電極８３は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透光性を有する導電材料であってもよい。
【0046】
ｎ型半導体８１ｃは、ａ－Ｓｉに不純物がドープされてｎ＋領域を形成する。ｐ型半導体８１ｂは、ａ－Ｓｉに不純物がドープされてｐ＋領域を形成する。ｉ型半導体８１ａは、例えば、ノンドープの真性半導体であり、ｎ型半導体８１ｃ及びｐ型半導体８１ｂよりも低い導電性を有する。
【0047】
上部電極８２は、センサ素子ＰＤのカソードであり、電源信号ＶＤＤＳＮＳを光電変換層に供給するための電極である。上部電極８２は、例えばＩＴＯ等の透光性導電層であり、センサ素子ＰＤごとに複数設けられる。
【0048】
図５に示すように、第１有機絶縁層６３ａの上に第６無機絶縁層６２ｆ及び第７無機絶縁層６２ｇが設けられている。第６無機絶縁層６２ｆは、上部電極８２の周縁部を覆い、上部電極８２と重なる位置に開口が設けられている。接続配線８４は、上部電極８２のうち、第６無機絶縁層６２ｆが設けられていない部分で上部電極８２と接続される。第７無機絶縁層６２ｇは、上部電極８２及び接続配線８４を覆って第６無機絶縁層６２ｆの上に設けられる。第７無機絶縁層６２ｇの上に平坦化層である第２有機絶縁層６３ｂが設けられる。上部電極８２は、接続配線８４を介して電源信号ＶＤＤＳＮＳが供給される。
【0049】
第１スイッチング素子Ｔｒは、基材６１の上に設けられる。第１スイッチング素子Ｔｒの少なくとも一部は、基材６１とセンサ素子ＰＤとの間に配置される。第１スイッチング素子Ｔｒは、第１半導体９１、ソース電極９２、ドレイン電極９３、第１ゲート電極９４Ａ及び第２ゲート電極９４Ｂを含む。基材６１の上に、第１無機絶縁層６２ａ、第２無機絶縁層６２ｂ、第２ゲート電極９４Ｂ、第３無機絶縁層６２ｃ、第１半導体９１、第４無機絶縁層６２ｄ、第１ゲート電極９４Ａ、第５無機絶縁層６２ｅ、ソース電極９２及びドレイン電極９３の順に積層される。
【0050】
第１半導体９１は、酸化物半導体である。より好ましくは、第１半導体９１は、酸化物半導体のうち透明アモルファス酸化物半導体（ＴＡＯＳ：Transparent Amorphous Oxide Semiconductor）である。第１スイッチング素子Ｔｒに酸化物半導体を用いることにより、第１スイッチング素子Ｔｒのリーク電流を抑制できる。
【0051】
第１半導体９１は、基材６１に垂直な方向において、第１ゲート電極９４Ａと第２ゲート電極９４Ｂとの間に設けられる。つまり、第１スイッチング素子Ｔｒは、いわゆるデュアルゲート構造である。ただし、第１スイッチング素子Ｔｒは、第１ゲート電極９４Ａが設けられ、第２ゲート電極９４Ｂが設けられないトップゲート構造でもよく、第１ゲート電極９４Ａが設けられず、第２ゲート電極９４Ｂのみが設けられるボトムゲート構造でもよい。
【0052】
第１導電層６５は、第１半導体９１のうちソース電極９２と接続される端部を覆って設けられる。第２導電層６６は、第１半導体９１のうちドレイン電極９３と接続される端部を覆って設けられる。コンタクトホールＨ１の底部には第１導電層６５が露出する。ソース電極９２は、コンタクトホールＨ１及び第１導電層６５を介して第１半導体９１と電気的に接続される。同様に、コンタクトホールＨ２の底部には第２導電層６６が露出する。ドレイン電極９３は、コンタクトホールＨ２及び第２導電層６６を介して第１半導体９１と電気的に接続される。
【0053】
第３導電層６７は、第５無機絶縁層６２ｅの上に設けられる。本実施形態では、ドレイン電極９３は、第１半導体９１の上に第４無機絶縁層６２ｄ及び第５無機絶縁層６２ｅを介して設けられた第３導電層６７である。また、センサ素子ＰＤの下部電極８３は、コンタクトホールＨ３を介して第３導電層６７と接続される。すなわち、第３導電層６７は、センサ素子ＰＤのアノードである下部電極８３と電気的に接続されるとともに、センサ素子ＰＤと、第１スイッチング素子Ｔｒの第１ゲート電極９４Ａとの間に設けられる。また、第３導電層６７は、第１スイッチング素子Ｔｒを保護する保護層としての機能を有する。
【0054】
第４導電層６８は、第２導電層６６と第３導電層６７との間に設けられる。これにより、第２導電層６６と第４導電層６８との間に容量が形成され、第３導電層６７と第４導電層６８との間に容量が形成される。第２導電層６６、第３導電層６７及び第４導電層６８により形成される容量は、図７に示す容量素子Ｃａの容量である。
【0055】
第１導電層６５から第４導電層６８は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属材料又はこれらの合金が用いられる。各無機絶縁層は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）又はシリコン酸化窒化膜（ＳｉＯＮ）等が用いられる。また、各無機絶縁層は、単層に限定されず積層膜であってもよい。
【0056】
周辺領域ＧＡには、ゲート線駆動回路１５の第２スイッチング素子ＴｒＧが設けられている。第２スイッチング素子ＴｒＧは、第１スイッチング素子Ｔｒと同一の基材６１に設けられる。第２スイッチング素子ＴｒＧは、第２半導体９５、ソース電極９６、ドレイン電極９７及びゲート電極９８を含む。
【0057】
第２半導体９５は、ポリシリコンである。より好ましくは、第２半導体９５は、低温ポリシリコン（以下、ＬＴＰＳ（Low Temperature Polycrystalline Silicone）と表す）である。第２半導体９５は、第１無機絶縁層６２ａの上に設けられる。つまり、第１スイッチング素子Ｔｒの第１半導体９１は、基材６１に垂直な方向において、第２スイッチング素子ＴｒＧの第２半導体９５よりも基材６１から離れた位置に設けられる。ただし、第２半導体９５は、第１半導体９１と同じ材料で形成され、第１半導体９１と同層に設けられていてもよい。
【0058】
ソース電極９６は、コンタクトホールＨ４を介して第２半導体９５と電気的に接続される。ドレイン電極９７は、コンタクトホールＨ５を介して第２半導体９５と電気的に接続される。なお、図６に示す第３スイッチング素子ＴｒＳ及び第４スイッチング素子ＴｒＲの半導体は、ＴＡＯＳ等からなる酸化物半導体であってもよい。
【0059】
端子部８５は、周辺領域ＧＡのうち、ゲート線駆動回路１５が設けられた領域とは異なる位置に設けられる。端子部８５は、第１端子導電層８６、第２端子導電層８７、第３端子導電層８８及び第４端子導電層８９を有する。第１端子導電層８６は、第２ゲート電極９４Ｂと同層に、第２無機絶縁層６２ｂの上に設けられる。コンタクトホールＨ６は、第３無機絶縁層６２ｃ、第４無機絶縁層６２ｄ、第５無機絶縁層６２ｅ及び第１有機絶縁層６３ａを連通して設けられる。
【0060】
第２端子導電層８７、第３端子導電層８８及び第４端子導電層８９は、コンタクトホールＨ６内に、この順で積層され、第１端子導電層８６と電気的に接続される。なお、図５では１つの端子部８５を示しているが、端子部８５は間隔を有して複数配列される。複数の端子部８５は、例えばＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）等により、フレキシブルプリント基板１１０（図３参照）と電気的に接続される。
【0061】
なお、センサ素子ＰＤは、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）に限定されない。例えば、センサ素子ＰＤは、ポリシリコンより好ましくはＬＴＰＳにより形成されたＰＩＮ型フォトダイオードでもよく、有機材料により形成されていてもよい。
【0062】
次に、センサ６の回路構成例及び動作例について説明する。図６は、センサを示す回路図である。図７は、複数の部分検出領域を示す回路図である。図８は、センサの動作例を表すタイミング波形図である。図９は、図８における読み出し期間の動作例を表すタイミング波形図である。図１０は、センサの束ね駆動の動作例を表すタイミング波形図である。
【0063】
図６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、それぞれセンサ素子ＰＤが設けられている。ゲート線ＧＣＬ及び信号線ＳＧＬは、センサ素子ＰＤに対応して設けられる。
【0064】
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ＧＣＬ１、ＧＣＬ２、…、ＧＣＬ８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ＧＣＬ１、ＧＣＬ２、…、ＧＣＬ８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。ゲート線ＧＣＬの数は８本であるが、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。
【0065】
なお、第１方向Ｄｘは、基材６１と平行な面内の一方向であり、例えば、ゲート線ＧＣＬと平行な方向である。また、第２方向Ｄｙは、基材６１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。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、基材６１に垂直な方向である。
【0066】
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に接続される。また、複数の信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、…、ＳＧＬ１２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。信号線ＳＧＬの数は１２本であるが、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、図６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。
【0067】
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、レベルシフタ１５１を介して受け取る。ゲート線駆動回路１５は、複数の第２スイッチング素子ＴｒＧ（図示は省略する）を有している。ゲート線駆動回路１５は、第２スイッチング素子ＴｒＧの動作により、複数のゲート線ＧＣＬ１、ＧＣＬ２、…、ＧＣＬ８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。なお、検出制御回路１０２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、センサ制御コードＳＣに基づいて生成する。
【0068】
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ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、…、ＳＧＬ６は、共通の出力信号線Ｌｏｕｔ１に接続される。６本の信号線ＳＧＬ７、ＳＧＬ８、…、ＳＧＬ１２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ＡＦＥ４８に接続される。
【0069】
ここで、信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、…、ＳＧＬ６を第１信号線ブロックとし、信号線ＳＧＬ７、ＳＧＬ８、…、ＳＧＬ１２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。
【0070】
具体的には、選択信号線Ｌｓｅｌ１、Ｌｓｅｌ２、…、Ｌｓｅｌ６は、信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、…、ＳＧＬ６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ＳＧＬ１に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、信号線ＳＧＬ７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ＳＧＬ２に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、信号線ＳＧＬ８に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、に接続される。
【0071】
検出制御回路１０２（図１参照）は、レベルシフタ１６１を介して、選択信号ＳＥＬ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同時に１本ずつ信号線ＳＧＬを選択する。このような構成により、センサ６は、ＡＦＥ４８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。なお、検出制御回路１０２は、センサ制御コードＳＣに従い信号線ブロックを順次選択（ＳＥＬ１，ＳＥＬ２・・・ＳＥＬ６の順序で選択）したり、逆順（ＳＥＬ６、ＳＥＬ５・・・ＳＥＬ１）で選択したり、前記以外の任意の選択順（ＳＥＬ２、ＳＥＬ６、・・・ＳＥＬ１等）に適宜変更するものであってもよい。また、任意の選択順は、後述する読み出し期間Ｐｄｅｔ毎に変更してもよいし、読み出し期間Ｐｄｅｔ内の任意のタイミングで変更するものであってもよい。
【0072】
図６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。
【0073】
検出制御回路１０２は、リセット信号ＲＳＴ２を、レベルシフタ１７１を介してリセット信号線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１０３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に基準信号ＣＯＭが供給される。
【0074】
なお、ゲート線駆動回路１５及び信号線選択回路１６は、指紋の検出及び異なる複数の生体情報（脈波、脈拍、血管像、血中酸素濃度等）のそれぞれの検出モードごとに、異なる選択モードを実行してもよい。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。また、信号線選択回路１６は、複数の信号線ＳＧＬを束ねてＡＦＥ４８に接続してもよい。これにより、検出領域グループＰＡＧ１、ＰＡＧ２で検出された信号がＡＦＥ４８に出力される。この場合、検出領域グループＰＡＧ１、ＰＡＧ２に含まれる複数の部分検出領域ＰＡＡ（センサ素子ＰＤ）からの信号が統合されてＡＦＥ４８に出力される。
【0075】
図７に示すように、部分検出領域ＰＡＡは、センサ素子ＰＤと、容量素子Ｃａと、第１スイッチング素子Ｔｒとを含む。図７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、センサ素子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。
【0076】
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、センサ素子ＰＤ及び容量素子Ｃａに接続される。
【0077】
センサ素子ＰＤ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。
【0078】
部分検出領域ＰＡＡに光が照射されると、センサ素子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ＡＦＥ４８に接続される。これにより、センサ６は、部分検出領域ＰＡＡごとに、又は検出領域グループＰＡＧ１、ＰＡＧ２ごとにセンサ素子ＰＤに照射される光の光量に応じた信号を検出できる。
【0079】
ＡＦＥ４８は、読み出し期間Ｐｄｅｔ（図８参照）にスイッチＳＳＷがオンになり、信号線ＳＧＬと接続される。ＡＦＥ４８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圧Ｖｒｅｆが入力され、反転入力端子（－）には、信号線ＳＧＬが接続される。本実施形態では、基準電圧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８参照）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。
【0080】
図８に示すように、センサ６は、リセット期間Ｐｒｓｔ、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、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をセンサ素子ＰＤに供給する。また、リセット期間Ｐｒｓｔが開始する前の時刻に、制御回路１２２は、基準信号ＣＯＭ及び高レベル電圧信号のリセット信号ＲＳＴ２を、リセット回路１７に供給する。検出制御回路１０２は、ゲート線駆動回路１５にスタート信号ＳＴＶを供給し、リセット期間Ｐｒｓｔが開始する。
【0081】
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８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）が順次供給される。
【0082】
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の容量がリセットされる。
【0083】
ゲート駆動信号ＶＧＣＬ（Ｍ）がゲート線ＧＣＬに供給された後に、露光期間Ｐｅｘが開始する。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。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、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。露光期間Ｐｅｘ（１）、…、Ｐｅｘ（Ｍ）の露光時間の長さは等しい。
【0084】
露光期間Ｐｅｘでは、各部分検出領域ＰＡＡで、センサ素子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。
【0085】
読み出し期間Ｐｄｅｔが開始する前のタイミングで、検出制御回路１０２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。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。
【0086】
具体的には、図９に示すように、ゲート線駆動回路１５は、期間ｔ（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。検出制御回路１０２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ＳＥＬ１、…、ＳＥＬ６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４０（ＡＥＦ４８）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４０（ＡＥＦ４８）に供給される。
【0087】
同様に、ゲート線駆動回路１５は、期間ｔ（２）、…、ｔ（Ｍ－１）、ｔ（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ｔ（１）、ｔ（２）、…、ｔ（Ｍ－１）、ｔ（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ＳＥＬ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ＡＦＥ４８に接続する。これにより、読み出し期間Ｐｄｅｔで、センサ６は、全ての部分検出領域ＰＡＡの検出信号ＶｄｅｔをＡＦＥ４８に出力することができる。
【0088】
なお、図９では、ゲート線駆動回路１５が期間ｔごとに１本のゲート線ＧＣＬを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ＡＦＥ４８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（複数本のゲート線ＧＣＬを飛び越して）走査してもよい。
【0089】
図１０は、ゲート線駆動回路１５及び信号線選択回路１６による束ね駆動の動作例を示す。図１０に示すように、ゲート線駆動回路１５は、期間ｔａ（１）において、複数のゲート線ＧＣＬを含むゲート線ブロックＢＫＧ（１）に、高レベル電圧（電源電圧ＶＤＤ）のゲート駆動信号ＶＧＣＬを供給する。ゲート線ブロックＢＫＧ（１）は、例えば、図６に示す６本のゲート線ＧＣＬ（１）からゲート線ＧＣＬ（６）を含む。検出制御回路１０２は、ゲート駆動信号ＶＧＣＬが高レベル電圧（電源電圧ＶＤＤ）の期間に、選択信号ＳＥＬ１、…、ＳＥＬ６を、同時に信号線選択回路１６に供給する。これにより、信号線選択回路１６は、６本の信号線ＳＧＬを同時にＡＦＥ４８に接続する。この結果、図６に示す検出領域グループＰＡＧ１、ＰＡＧ２の検出信号ＶｄｅｔがそれぞれＡＦＥ４８に供給される。
【0090】
同様に、ゲート線駆動回路１５は、期間ｔａ（２）、…、ｔａ（ｓ－１）、ｔａ（ｓ）において、ゲート線ブロックＢＫＧ（２）、…、ＢＫＧ（ｓ－１）、ＢＫＧ（ｓ）に、それぞれ高レベル電圧のゲート駆動信号ＶＧＣＬ（２）、…、ＶＧＣＬ（ｓ－１）、ＶＧＣＬ（ｓ）を供給する。つまり、ゲート線駆動回路１５は、期間ｔａごとに、複数のゲート線ＧＣＬに同時にゲート駆動信号ＶＧＣＬを供給する。
【0091】
これにより、読み出し期間Ｐｄｅｔで、センサ６は、検出領域グループＰＡＧごとに検出信号ＶｄｅｔをＡＦＥ４８に出力することができる。センサ６は、部分検出領域ＰＡＡごとに検出する場合に比べて、検出におけるＳ／Ｎ比を高めることができる。したがって、センサ６は、血管像等の生体に関する情報を良好に検出することができる。また、図１０に示す動作例では、検出領域ＡＡの全領域の検出に要する時間を短縮して、迅速に検出することができるので、脈波等の血管像の時間的な変化を良好に検出することができる。
【0092】
図１０では、ゲート線駆動回路１５が６本のゲート線ＧＣＬを束ねて駆動する例を示したが、これに限定されない。ゲート線駆動回路１５は５本以下のゲート線ＧＣＬを束ねて駆動してもよいし、７本以上のゲート線ＧＣＬを束ねて駆動してもよい。また、信号線選択回路１６は、５本以下の複数の信号線ＳＧＬを同時にＡＦＥ４８に接続してもよいし、７本以上の複数の信号線ＳＧＬを同時にＡＦＥ４８に接続してもよい。
【0093】
なお、図６に示す検出領域グループＰＡＧ１、ＰＡＧ２は、それぞれ６×６、計３６個の部分検出領域ＰＡＡ（センサ素子ＰＤ）を含む。ただし、検出領域グループＰＡＧ１、ＰＡＧ２に含まれる部分検出領域ＰＡＡ（センサ素子ＰＤ）の数は、３５個以下でもよく、３７個以上でもよい。また、図１０において、ゲート線駆動回路１５が選択するゲート線ＧＣＬの数と、信号線選択回路１６が選択する信号線ＳＧＬの数とが異なっていてもよい。すなわち、検出領域グループＰＡＧ１、ＰＡＧ２のそれぞれにおいて、第１方向Ｄｘに並ぶ部分検出領域ＰＡＡ（センサ素子ＰＤ）の数と、第２方向Ｄｙに並ぶ部分検出領域ＰＡＡ（センサ素子ＰＤ）の数とは異なっていてもよい。
【0094】
図１１は、ゲート線駆動回路の構成例を示すブロック図である。図１１に示すように、ゲート線駆動回路１５は、シリアルアクセス回路１５ａ、ランダムアクセス回路１５ｂ及びＣＤＭアクセス回路１５ｃを含む。ゲート線駆動回路１５は、認証装置３から供給されるセンサ制御コードＳＣの選択モードに基づいて、シリアルアクセス回路１５ａ、ランダムアクセス回路１５ｂ及びＣＤＭアクセス回路１５ｃのいずれか１つを動作させる。これにより、ゲート線駆動回路１５は、ゲート線ＧＣＬの走査方法を切り換えることができる。
【0095】
シリアルアクセス回路１５ａは、上述したように、複数のゲート線ＧＣＬを順次選択するように動作する。シリアルアクセス回路１５ａは、１本のゲート線ＧＣＬごとに時分割で選択してもよく、ゲート線ブロックＢＫＧごとに時分割で選択してもよい。ランダムアクセス回路１５ｂは、複数のゲート線ＧＣＬをランダムに選択する。なお、ここでのランダムアクセスとは、選択するゲート線ＧＣＬの全てのアクセス順番を設定するもの、任意の開始位置を設定し、当該開始位置から所定のゲート線ＧＣＬを順次選択するもの等、各種のアクセス方法含む。ＣＤＭアクセス回路１５ｃは、所定の符号に基づいて、複数のゲート線ＧＣＬのうち所定のゲート線ＧＣＬを選択する。センサ６は、ＣＤＭアクセス回路１５ｃにより符号分割選択駆動（以下、ＣＤＭ（Code Division Multiplexing）駆動と表す）により、の生体情報の検出を行ってもよい。
【0096】
図１２は、ＣＤＭ駆動の動作例を説明するための説明図である。図１２では、説明をわかりやすくするために、４つのセンサ素子ＰＤ－１、ＰＤ－２、ＰＤ－３、ＰＤ－４についてＣＤＭ駆動の動作例を示す。図１２に示すように、ＣＤＭアクセス回路１５ｃ（図１１参照）は、センサ素子ブロックＢＫの４つのセンサ素子ＰＤ－１、ＰＤ－２、ＰＤ－３、ＰＤ－４のうち、所定の符号に基づいて決められたセンサ素子ＰＤを選択する。選択されたセンサ素子ＰＤに対応するゲート線ＧＣＬにゲート駆動信号ＶＧＣＬを供給する。
【0097】
例えば、所定の符号は、下記式（１）の正方行列で定義され、正方行列の次数はセンサ素子ＰＤの数である４になる。所定の符号は、「１」又は「－１」、若しくは「１」又は「０」を要素とし、任意の異なった２つの行が直交行列となる正方行列、例えば、アダマール行列に基づく符号である。下記式（１）の正方行列の対角成分「－１」は、当該正方行列の対角成分以外の成分「１」と異なる。ＣＤＭアクセス回路１５ｃは、下記式（１）の正方行列に基づいて、正方行列の対角成分以外の成分「１」に対応するゲート線ＧＣＬにゲート駆動信号ＶＧＣＬを印加する。成分「１」に対応するセンサ素子ＰＤが、第１選択対象のセンサ素子ＰＤとして選択される。また、第１選択対象のセンサ素子ＰＤが選択された期間において、成分「－１」に対応するゲート線ＧＣＬにはゲート駆動信号ＶＧＣＬが印加されず、成分「－１」に対応するセンサ素子ＰＤは、非選択となる。
【0098】
【数1】
【0099】
センサ素子ＰＤのうちセンサ素子ＰＤ－２に、指Ｆｇ等の検出対象部分Ｆｇ－ａ（例えば、指Ｆｇの凹凸や静脈）がある場合、センサ素子ＰＤ－２に照射される光Ｌ２の強度が他のセンサ素子ＰＤと異なる。このため、複数のセンサ素子ＰＤから出力される検出信号Ｖｄｅｔにおいて、差分の電圧が生じる（例えば差分の電圧は２０％とする）。
【0100】
第１時間帯では、式（１）の正方行列の１行目の成分「１」に対応するセンサ素子ＰＤ－２、ＰＤ－３、ＰＤ－４が第１選択対象として選択される。検出回路４０が第１時間帯で検出する第１検出信号Ｖｄｅｔ１は、（０）＋（０．８）＋（１）＋（１）＝２．８になる。次に、第２時間帯では、式（１）の正方行列の１行目の成分「－１」に対応するセンサ素子ＰＤ－１が第２選択対象として選択される。検出回路４０が第２時間帯で検出する第２検出信号Ｖｄｅｔ２は、（１）＋（０）＋（０）＋（０）＝１になる。信号処理部４４は、第１時間帯で検出された第１検出信号Ｖｄｅｔ１＝２．８と、第２時間帯で検出された第２検出信号Ｖｄｅｔ２＝１．０との差分から、第３検出信号Ｖｄｅｔ３＝１．８を演算する。
【0101】
第３時間帯では、式（１）の正方行列の２行目の成分「１」に対応するセンサ素子ＰＤ－１、ＰＤ－３、ＰＤ－４が第１選択対象として選択される。第４時間帯では、式（１）の正方行列の２行目の成分「－１」に対応するセンサ素子ＰＤ－２が第２選択対象として選択される。信号処理部４４は、第３時間帯で検出された第１検出信号Ｖｄｅｔ１＝３．０と、第４時間帯で検出された第２検出信号Ｖｄｅｔ２＝０．８との差分から、第３検出信号Ｖｄｅｔ３＝２．２を演算する。第５時間帯から第８時間帯も同様であり、信号処理部４４は、第１時間帯から第８時間帯で４つの第３検出信号Ｖｄｅｔ３＝（１．８、２．２、１．８、１．８）を演算する。
【0102】
信号処理部４４は、第３検出信号Ｖｄｅｔ３を取得生体情報ＢＩ－Ｄとして認証装置３（図１参照）に送信する。生体情報処理回路３３は、第３検出信号Ｖｄｅｔ３を、式（１）の正方行列で掛け合わせ、復号を行う。これにより、生体情報処理回路３３は、復号信号Ｖｄｅｔ４としてＶｄｅｔ４＝（４．０、３．２、４．０、４．０）を演算する。生体情報処理回路３３は、復号信号Ｖｄｅｔ４に基づいて、変換後の生体情報ＢＩ－ＤＣを演算し、センサ素子ＰＤ－２の位置に、検出対象部分Ｆｇ－ａの有無を認識できる。このように、センサ６は、ＣＤＭ駆動では、時分割選択（ＴＤＭ）駆動の４倍の検出感度で検出することができる。
【0103】
尚、行列の１行目からｎ行目までを、センサ６のゲート線ＧＣＬの１本目からｎ本目に対応させることに限定されず、別に持つテーブルに従い、行列の１行目をセンサ６のゲート線ＧＣＬのＸ本目、行列の２行目をＸ本目とは隣接しないＹ本目に対応させることも可能である。このように行列の行とセンサ６のゲート線ＧＣＬとの対応関係を別途定める規定に従わせることで、センサ６の出力のセキュリティ性を高めることが可能となる。同様に、行列の列とセンサ６の信号線ＳＧＬとの関係も別途定める規定に従い、行列上では隣接した列であったとしても、センサ６の信号線ＳＧＬは隣接しないように駆動することも可能である。以上に示した別途定める規定は認証装置３が有し、センサ制御コードＳＣに含ませて検出装置２に転送するもよいし、それら規定を複数格納したテーブルを認証装置３と検出装置２との双方が保有し、テーブル中のどれを選択するかを制御コードＳＣに含ませるものであってもよい。また、復号化を複数の手続に分割し、一部の復号化は信号処理部４４で行った後に認証装置３に送信し、認証装置３の生体情報処理回路３３が残りの復号化を実行するものであってもよい。この場合、どのステージまでを信号処理部４４に行わせるかについての指示をセンサ制御コードＳＣに含ませてもよい。例えば、検出装置２は、センサが読み出したデータ（ＲＡＷデータ）を所定の方法で行列にソートするまでを行い、認証装置３がソートされたデータに対する行列演算を行うものであってもよい。より具体的には、図９のように、期間ｔ（１）から期間ｔ（Ｍ）の各期間で行列の１行目からＭ行目に対応するゲート線ＧＣＬを選択して駆動し、各期間ｔにおいて信号線ＳＧＬ１から信号線ＳＧＬ６を順次選択した場合、検出装置２が信号線ＳＧＬ毎の行列の１行目からＭ行目に対応するデータにソートし、信号線ＳＧＬ毎にソートされたデータを信号線ＳＧＬ毎に行列演算を行ってもよい。また、行列を分解し、行列演算を認証装置３と検出装置２との双方で行うものであってもよい。
【0104】
図１２は、あくまで一例であり、適宜変更できる。例えば、所定の符号は、下記の式（２）に示す正方行列Ｈで定義されてもよい。ＣＤＭ駆動及びＣＤＭアクセス回路１５ｃ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号公報の記載を本実施形態に含め、記載を省略する。
【0105】
【数2】
【0106】
次に、図１、図６、図１１及び図１３から図１５を参照しつつ、生体認証システム１による、認証方法について説明する。図１３は、個人認証方法を示すフローチャートである。図１４は、センサ制御コードデータベースの一例を示す表である。図１５は、生体情報処理回路による取得生体情報の変換方法の一例を説明するための説明図である。
【0107】
図１３に示すように、検出制御回路１０２は、認証要求信号を認証装置３に送信する（ステップＳＴ１１）。検出制御回路１０２は、センサ６が、指Ｆｇ等の接触又は近接を検出した場合に、認証要求信号を送信する。これに限定されず、検出制御回路１０２は、表示パネル５が備えるタッチセンサからの検出信号に基づいて認証要求信号を送信してもよい。検出制御回路１０２は、認証要求信号とともに利用者の情報（ＩＤ）や、検出する生体情報の種類等の各種情報を送信する。また、検出装置２が認証装置３に近接した等のトリガーにより、認証要求が認証装置３から検出装置２に送信されるものであってもよい。
【0108】
認証制御回路３１は、認証要求信号を受信した場合に、認証要求信号及び各種情報をセンサ制御コード設定部３２に送信する。センサ制御コード設定部３２は、各種情報に基づいてセンサ制御コードＳＣを設定する（ステップＳＴ１２）。センサ制御コード設定部３２は、センサ制御コードデータベース３６ａが有する複数の選択モードから所定の選択モードを決定することで、センサ６及び照明装置７を駆動するためのセンサ制御コードＳＣを設定する。認証制御回路３１は、センサ制御コード設定部３２から受け取ったセンサ制御コードＳＣを、通信部３７を介して検出装置２に送信する。
【0109】
図１４に示すようにセンサ制御コードデータベース３６ａには、複数のセンサ素子ＰＤ及び照明装置７を制御するためのセンサ制御コードＳＣが含まれる。センサ制御コードＳＣには、ゲート線駆動回路１５によるゲート線ＧＣＬの駆動を制御するための複数の選択モードが複数含まれている。センサ制御コードデータベース３６ａは、複数の選択モードとして、例えば、スキャン方向コード、シリアルアクセスコード、ＣＤＭアクセスコード、ランダムアクセスコード等を記憶している。
【0110】
選択モードのうち、例えばスキャン方向コードは、複数のゲート線ＧＣＬのスキャン方向を制御するための信号である。ゲート線駆動回路１５は、スキャン方向コードの「０」に基づいて、順方向ＳＣＡＮ１（図１１参照）に沿ってゲート線ＧＣＬ１からゲート線ＧＣＬ（Ｍ）に走査する。また、ゲート線駆動回路１５は、スキャン方向コードの「１」に基づいて、逆方向ＳＣＡＮ２（図１１参照）に沿ってゲート線ＧＣＬ（Ｍ）からゲート線ＧＣＬ１に走査する。
【0111】
また、選択モードのうち、シリアルアクセスコードは、複数のゲート線ＧＣＬを同時に選択する数を制御するための信号である。ゲート線駆動回路１５は、シリアルアクセスコードの「０１」又は「１０」に基づいて、シリアルアクセス回路１５ａを動作させる。シリアルアクセス回路１５ａは、シリアルアクセスコードの「０１」（方式１）に基づいて、ゲート線ＧＣＬを１つずつ順次走査する。シリアルアクセス回路１５ａは、シリアルアクセスコードの「１０」（方式２）に基づいて、複数のゲート線ＧＣＬを束ねて順次走査する。
【0112】
ＣＤＭアクセスコードは、ゲート線駆動回路１５によるＣＤＭ駆動を制御するための信号である。ＣＤＭアクセスコードは、複数のゲート線ＧＣＬのうち所定のゲート線ＧＣＬを選択する符号に関する情報を含む。ゲート線駆動回路１５は、ＣＤＭアクセスコードの「０１」又は「１０」に基づいて、ＣＤＭアクセス回路１５ｃを動作させる。ＣＤＭアクセス回路１５ｃは、ＣＤＭアクセスコードの「０１」（方式１）に基づいて、ゲート線ＧＣＬを所定の符号（例えば、式（１）に示す符号）に基づいて選択してＣＤＭ駆動を行う。ＣＤＭアクセス回路１５ｃは、ＣＤＭアクセスコードの「１０」（方式２）に基づいて、方式１とは異なる所定の符号（例えば、式（２）に示す符号）に基づいてゲート線ＧＣＬを選択してＣＤＭ駆動を行う。
【0113】
ランダムアクセスコードは、ゲート線駆動回路１５によりゲート線ＧＣＬをランダムに駆動させるための信号である。ゲート線駆動回路１５は、ランダムアクセスコードの「０１」又は「１０」に基づいて、ランダムアクセス回路１５ｂを動作させる。ランダムアクセス回路１５ｂは、ランダムアクセスコードの「０１」（方式１）に基づいて、複数のゲート線ＧＣＬをランダムに走査する。また、ランダムアクセス回路１５ｂは、ランダムアクセスコードの「１０」（方式２）に基づいて、複数のゲート線ＧＣＬのうち、所定数のゲート線ＧＣＬごとにランダムに走査する。
【0114】
センサ制御コードＳＣは、照明装置７から照射される光Ｌ１の波長に関する情報を含む。照明装置７は、照明装置コードに基づいて、点灯させる光源（例えばＬＥＤ）を切り換える。例えば、照明装置７は、照明装置コードの「０」に基づいて、可視光の光Ｌ１を照射する。照明装置７は、照明装置コードの「１」に基づいて、近赤外光の光Ｌ１を照射する。
【0115】
また、センサ制御コードＳＣには、複数の信号線ＳＧＬの選択モードが複数含まれている。信号線選択回路１６は、信号線アクセスコードに基づいて、信号線ＳＧＬと検出回路４０との接続方法を切り換える。信号線選択回路１６は、例えば、信号線アクセスコードの「００」（方式１）に基づいて、図９に示したように選択された信号線ＳＧＬを時分割で検出回路４０に接続する。信号線選択回路１６は、例えば、信号線アクセスコードの「０１」（方式２）に基づいて、図１０に示したように選択された複数の信号線ＳＧＬを同時に検出回路４０に接続する。また、信号線選択回路１６は、例えば、信号線アクセスコードの「１０」（方式３）に基づいて、複数の信号線ＳＧＬをＣＤＭ駆動してもよい。
【0116】
センサ制御コード設定部３２は、例えば、指紋検出の場合にＣＤＭアクセスコードの「０１」又は「１０」を設定する。又は、センサ制御コード設定部３２は、シリアルアクセスコード、ＣＤＭアクセスコード、ランダムアクセスコードを任意に設定してもよい。また、センサ制御コード設定部３２は、例えば、指紋検出の場合に照明装置コードの「０」を設定し、例えば、静脈パターン等の検出の場合に照明装置コードの「１」を設定する。センサ制御コード設定部３２は、時刻、気象等に応じて選択モードを選んでもよい。また、検出装置２の置かれている状況、例えば直射日光下においてはより赤外線の影響を受けづらい指紋の認証を選択する、等適宜選択可能である。また、一度認証が失敗し再度認証を行う場合は、失敗が起きないと考えられるモードを選択してもよい。例えばスキャン方向を順方向で駆動した際に認証が失敗した場合、次回は逆方向にスキャンする、等が可能である。
【0117】
次に、検出制御回路１０２は、センサ制御コードＳＣに基づいてセンサ６及び照明装置７を駆動し、生体情報を取得する（ステップＳＴ１３）。図１５の上図には、ランダムアクセスコードの「０１」に基づいて検出された取得生体情報ＢＩ－Ｄを示す。ランダムアクセス回路１５ｂは、センサ制御コードＳＣに基づいて、図１５の矢印ＳＣＡＮ－Ｒに示すように、ゲート線ＧＣＬ８、ＧＣＬ１０、ＧＣＬ１５、…の順にランダムに複数のゲート線ＧＣＬを駆動する。
【0118】
検出回路４０は、ゲート線ＧＣＬが走査された順番に各センサ素子ＰＤの検出信号Ｖｄｅｔに基づく信号を順次メモリ２１に記憶させる。これにより、検出装置２は、取得生体情報ＢＩ－Ｄを取得することができる。つまり、取得生体情報ＢＩ－Ｄは、各センサ素子ＰＤの信号が再配列されず、センサ素子ＰＤの駆動、すなわち、センサ制御コードＳＣに基づいて走査されたゲート線ＧＣＬの順に応じた配列で取得される。取得生体情報ＢＩ－Ｄは、実際の利用者の生体情報とは異なる情報であり、実際の利用者の生体情報は、検出装置２に保持されない。
【0119】
図１５では、ランダムアクセスの場合の取得生体情報ＢＩ－Ｄを示したが、同一の被検出体を検出した場合であっても、シリアルアクセスコード、ＣＤＭアクセスコード、ランダムアクセスコード及びスキャン方向コードの組み合わせで、それぞれ異なるパターンの取得生体情報ＢＩ－Ｄが検出される。
【0120】
また、図１５では、信号線ＳＧＬを１つずつ順次、検出回路４０に接続した場合を示している。これに限定されず、信号線アクセスコードに基づいて、信号線選択回路１６の動作（信号線ＳＧＬと検出回路４０との接続の順番、本数等）を異ならせてもよい。シリアルアクセスコード、ＣＤＭアクセスコード、ランダムアクセスコード及びスキャン方向コードと、信号線アクセスコードの組み合わせで、それぞれ異なるパターンの取得生体情報ＢＩ－Ｄが検出される。
【0121】
次に、検出制御回路１０２は、通信部２２を介して、取得生体情報ＢＩ－Ｄを認証装置３に送信する（ステップＳＴ１４）。つまり、生体認証システム１では、検出装置２と認証装置３との間で、実際の利用者の生体情報は送受信されない。つまり、検出装置２が、選択モードにしたがって取得された取得生体情報ＢＩ－Ｄを外部に出力する際、センサ制御コードＳＣが無ければ復元出来ない状態で取得生体情報ＢＩ－Ｄが出力される。
【0122】
生体情報処理回路３３は、取得生体情報ＢＩ－Ｄを受け取る。また、生体情報処理回路３３は、センサ制御コード設定部３２から、センサ制御コードＳＣに関する情報を受け取る。生体情報処理回路３３は、選択モードにしたがって取得された取得生体情報ＢＩ－Ｄをセンサ制御コードＳＣに基づいて変換する（ステップＳＴ１５）。具体的には、生体情報処理回路３３は、図１５に示すように、センサ制御コードＳＣに基づいて、走査されたゲート線ＧＣＬの順に配列された取得生体情報ＢＩ－Ｄを、ゲート線ＧＣＬ１、ＧＣＬ２、…、ＧＣＬ１７のように、ゲート線ＧＣＬの配置の順番に並べる。これにより、生体情報処理回路３３は、変換された生体情報ＢＩ－ＤＣを得ることができる。
【0123】
認証回路３５は、生体情報処理回路３３から受け取った変換された生体情報ＢＩ－ＤＣと、メモリ３６から受け取った登録生体情報ＢＩ－Ｒとを照合することで、個体認証を行う（ステップＳＴ１６）。
【0124】
認証制御回路３１は、認証回路３５から受け取った個体認証結果を検出装置２に送信する（ステップＳＴ１７）。検出装置２は、個体認証結果に基づいて利用者本人であることを確認した場合に、所定の処理（例えば、検出装置２が搭載される機器へのアクセス許可等）を実行する。
【0125】
以上説明したように、生体認証システム１は、生体情報を取得する検出装置２と、検出装置２とネットワークＮＷを介して接続され、個人認証を行う認証装置３とを有する。検出装置２は、複数のセンサ素子ＰＤと、複数のゲート線ＧＣＬ及び複数の信号線ＳＧＬと、ゲート線駆動回路１５とを有する。複数のゲート線ＧＣＬ及び複数の信号線ＳＧＬは、複数のセンサ素子ＰＤに第１スイッチング素子Ｔｒを介して接続される。ゲート線駆動回路１５は、複数のゲート線ＧＣＬを走査する。認証装置３は、検出装置２が取得した取得生体情報ＢＩ－Ｄと、記憶された登録生体情報ＢＩ－Ｒとを照合して個人認証を行う。認証装置３は、メモリ３６と、センサ制御コード設定部３２と、通信部３７とを有する。メモリは、検出装置２の複数のセンサ素子ＰＤを制御するセンサ制御コードＳＣと、あらかじめ登録された登録生体情報ＢＩ－Ｒを記憶する。センサ制御コード設定部３２は、認証を開始する認証要求信号を検出装置２から受け取った場合に、センサ制御コードＳＣを設定する。通信部３７は、センサ制御コードＳＣを検出装置２に送信する。複数のセンサ制御コードＳＣには、複数のゲート線ＧＣＬの選択モードが複数含まれており、ゲート線駆動回路１５は、認証装置３から受け取ったセンサ制御コードＳＣに基づいてゲート線ＧＣＬを走査する。
【0126】
認証装置３は、さらに、生体情報処理回路３３と、認証回路３５と、を有する。生体情報処理回路３３は、選択モードにしたがって取得された取得生体情報ＢＩ－Ｄを、センサ制御コードＳＣに基づいて変換する。認証回路３５は、生体情報処理回路３３により変換された生体情報ＢＩ－ＤＣと、登録生体情報ＢＩ－Ｒとを照合する。
【0127】
これによれば、複数のセンサ素子ＰＤは認証装置３から受け取ったセンサ制御コードＳＣの選択モードに基づいて駆動する。検出装置２は、センサ制御コードＳＣによる駆動で取得した取得生体情報ＢＩ－Ｄを認証装置３に送信する。また、登録生体情報ＢＩ－Ｒは、認証装置３に記憶される。このため、検出装置２を有する端末側には、実際の生体情報とは異なる取得生体情報ＢＩ－Ｄが記憶されており、検出装置２は、実際の生体情報及び登録生体情報ＢＩ－Ｒを保持しない。また、検出装置２と認証装置３との間で、実際の生体情報の送受信が行われない。これにより、生体認証システム１は、生体情報の秘匿性を高めることができる。つまり、検出装置２は生体情報を暗号化（符号化）した状態で認証装置３に転送することとなる。尚、検出装置２は、ユーザーの血流情報や脈拍等のユーザーが現在生体活動を行っていることを示す情報を取得することも可能である。これら生体活動を示す情報についても暗号化を施すことも可能である。また、生体認証のための指紋、静脈等のデータは暗号化を施し、生体活動を示す情報については暗号化を施さずに認証装置３に送信することも可能である。
【0128】
また、取得生体情報ＢＩ－Ｄは、センサ制御コードＳＣに基づくセンサ６の駆動で取得されるので、センサ制御コードＳＣが漏洩した場合でも、センサ６の情報がないと取得生体情報ＢＩ－Ｄの変換が困難である。したがって、いわゆる暗号鍵等による暗号化を行う方法に比べて、生体認証システム１は、生体情報の秘匿性を高めることができる。
【0129】
（第１変形例）
図１６は、第１変形例に係る個人認証方法を示すフローチャートである。図１３では、生体情報処理回路３３が、取得生体情報ＢＩ－Ｄをセンサ制御コードＳＣに基づいて変換する場合を示したが、これに限定されない。
図１６は、第１変形例に係る個人認証方法を示すフローチャートである。図１３では、生体情報処理回路３３が、取得生体情報ＢＩ－Ｄをセンサ制御コードＳＣに基づいて変換する場合を示したが、これに限定されない。
【0130】
図１６に示すように、生体認証システム１は、図１３と同様にステップＳＴ１１からステップＳＴ１４を実行する。生体情報処理回路３３は、メモリ３６に記憶された登録生体情報ＢＩ－Ｒを受け取って、登録生体情報ＢＩ－Ｒをセンサ制御コードＳＣに基づいて変換する（ステップＳＴ２１）。例えば、センサ制御コードＳＣがランダムアクセスコードの場合、生体情報処理回路３３は、ランダムアクセス回路１５ｂによるゲート線ＧＣＬのランダムな駆動の順番と同じ順番で登録生体情報ＢＩ－Ｒを変換する。
【0131】
認証回路３５は、検出装置２から受け取った取得生体情報ＢＩ－Ｄと、生体情報処理回路３３から受け取った変換された登録生体情報ＢＩ－Ｒとを照合することで、個体認証を行う（ステップＳＴ２２）。認証制御回路３１は、認証回路３５から受け取った認証結果を検出装置２に送信する（ステップＳＴ２３）。
【0132】
なお、第１変形例では、認証装置３において取得生体情報ＢＩ－Ｄの変換が行われない。このため、生体情報処理回路３３は、ステップＳＴ２１に示した登録生体情報ＢＩ－Ｒの変換を、検出装置２が取得生体情報ＢＩ－Ｄを取得するステップＳＴ１３（図１３参照）と、並行して実行することができる。
【0133】
（第２変形例）
図１７は、第２変形例に係るセンサを示す平面図である。第２変形例のセンサ６Ａは、静電容量方式のセンサである。図１７に示すように、第２変形例のセンサ６Ａは、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、複数のセンサ素子ＰＤＡと、複数のゲート線ＧＣＬＡと、複数の信号線ＳＧＬＡと、ゲート線駆動回路１５Ａと、信号線選択回路１６Ａと、を有する。
図１７は、第２変形例に係るセンサを示す平面図である。第２変形例のセンサ６Ａは、静電容量方式のセンサである。図１７に示すように、第２変形例のセンサ６Ａは、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、複数のセンサ素子ＰＤＡと、複数のゲート線ＧＣＬＡと、複数の信号線ＳＧＬＡと、ゲート線駆動回路１５Ａと、信号線選択回路１６Ａと、を有する。
【0134】
複数のセンサ素子ＰＤＡは、センサ電極ＳＥを有し、それぞれが、指Ｆｇとの間の容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔを出力する。複数のセンサ電極ＳＥは、第１基板ＳＵＢ１の検出領域ＡＡにマトリクス状に設けられる。図１７では、複数のセンサ電極ＳＥは４行４列で配置されているが、あくまで模式的に示したものであり、これに限定されない。複数のセンサ電極ＳＥは、検出の解像度等に応じて、面積、配置ピッチ、個数を変更できる。
【0135】
ゲート線ＧＣＬＡは、第１方向Ｄｘに延在し、第１方向Ｄｘに配列された複数のセンサ電極ＳＥとゲート線駆動回路１５Ａを接続する。信号線ＳＧＬＡは、第２方向Ｄｙに延在し、第２方向Ｄｙに配列された複数のセンサ電極ＳＥと信号線選択回路１６Ａを接続する。センサ素子ＰＤＡは、例えば、センサ電極ＳＥと接続された検出スイッチＤＳ１を有し、ゲート線ＧＣＬＡ及び信号線ＳＧＬＡはスイッチ素子を介してセンサ電極ＳＥと接続される。ゲート線駆動回路１５Ａは、認証装置３から受け取ったセンサ制御コードＳＣに基づいて、ゲート線ＧＣＬＡを介して選択信号を供給し、駆動対象のセンサ電極ＳＥを選択する。言い換えると、ゲート線駆動回路１５Ａは、第２方向Ｄｙに配列されたセンサ電極ＳＥ行を選択する。信号線選択回路１６Ａは、信号線ＳＧＬＡを介してセンサ電極ＳＥに指紋検出のための駆動信号を供給し、又はセンサ電極ＳＥで検出された検出信号Ｖｄｅｔを受け取って検出回路４０（図４参照）に出力する。言い換えると、信号線選択回路１６Ａは、第１方向Ｄｘに配列されたセンサ電極ＳＥ列を選択する。
【0136】
図１８は、第２変形例に係るセンサの側面図である。図１８に示すように、第１基板ＳＵＢ１の上に、第２基板ＳＵＢ２が重ねられている。すなわち、２枚の基板の間にセンサ電極ＳＥが挟まれた構造となっている。第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、例えば、ガラス基板や樹脂基板である。なお、第２基板ＳＵＢ２は、無機絶縁膜又は有機絶縁膜で構成されたコーティング層でもよい。
【0137】
第１基板ＳＵＢ１より、第２基板ＳＵＢ２のほうが、基板の主面の面積が狭くなっている。第２基板ＳＵＢ２の端部Ｔの近傍には段差Ｄが形成される。第１基板ＳＵＢ１の上に第２基板ＳＵＢ２が重畳しない領域には、例えば信号配線、フレキシブル基板、端子（コネクタ）等を配置できる。
【0138】
センサ６Ａは、第２基板ＳＵＢ２の上に指Ｆｇが近接又は接触した場合に、指Ｆｇの表面の凹凸による、センサ電極ＳＥと指Ｆｇとの間の容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔがセンサ電極ＳＥから出力される。
【0139】
図１９は、第２変形例に係るセンサの断面図の一部の拡大図である。図１９は、図１７のセンサ６Ａの、第１方向Ｄｘに沿った断面図の拡大概略図である。図１９に示すように、第１基板ＳＵＢ１の上に、さらに、検出スイッチＤＳ１、補助ガード電極ＳＧＥ、制御線Ｃ１、補助配線Ａ１、導電層ＣＬ１及び対向電極ＣＥ１が設けられる。対向電極ＣＥ１は、絶縁膜１４を介してセンサ電極ＳＥと対向する。また、対向電極ＣＥ１は、絶縁膜１３を介して検出スイッチＤＳ１の上に設けられる。
【0140】
検出スイッチＤＳ１は、第１スイッチング素子ＤＳ１ａと、第２スイッチング素子ＤＳ１ｂと、を含む。第１基板ＳＵＢ１の上に、ゲート線ＧＣＬＡ及び制御線Ｃ１、絶縁膜１１、半導体層ＳＣ１、絶縁膜１２、信号線ＳＧＬＡ及補助配線Ａ１の順に積層される。第１スイッチング素子ＤＳ１ａ及び第２スイッチング素子ＤＳ１ｂは、連続して形成された半導体層ＳＣ１を有する。センサ電極ＳＥは、導電層ＣＬ１を介して半導体層ＳＣ１と接続される。
【0141】
第１スイッチング素子ＤＳ１ａは、ゲート線ＧＣＬＡに供給された選択信号に基づいて、センサ電極ＳＥと信号線ＳＧＬＡとの接続状態を切り換えるスイッチング素子である。第２スイッチング素子ＤＳ１ｂは、制御線Ｃ１に供給された制御信号に基づいて、センサ電極ＳＥと対向電極ＣＥ１との接続状態を切り換えるスイッチング素子である。対向電極ＣＥ１は、絶縁膜１３に設けられたコンタクトホールＣＨａ１を介して補助配線Ａ１と接続される。補助配線Ａ１は半導体層ＳＣ１に接続される。
【0142】
第１スイッチング素子ＤＳ１ａ及び第２スイッチング素子ＤＳ１ｂは、いずれか一方がオン（導通状態）になると、他方がオフ（非導通状態）になるように動作する。つまり、センサ制御コードＳＣに基づいて、ゲート線駆動回路１５Ａにより選択されたセンサ電極ＳＥは、第１スイッチング素子ＤＳ１ａがオン、第２スイッチング素子ＤＳ１ｂがオフとなり、信号線ＳＧＬＡと電気的に接続される。これにより、センサ電極ＳＥに信号線ＳＧＬＡから駆動信号が供給され、また検出信号Ｖｄｅｔが信号線ＳＧＬＡに出力されるようになっている。
【0143】
一方、非選択のセンサ電極ＳＥは、第１スイッチング素子ＤＳ１ａがオフ、第２スイッチング素子ＤＳ１ｂがオンとなり、センサ電極ＳＥに補助配線Ａ１からアクティブガード電位が供給されるようになっている。アクティブガード電位は、例えば、センサ電極ＳＥの駆動信号に同期した電位である。これにより、非選択のセンサ電極ＳＥと、信号線ＳＧＬＡや制御線Ｃ１との寄生容量を低減させることができる。なお、非選択のセンサ電極ＳＥは、固定された電位が供給されてもよいし、浮遊電位でもよい。
【0144】
また、補助ガード電極ＳＧＥは、信号線ＳＧＬＡと第１基板ＳＵＢ１との間に設けられる。これにより、第１基板ＳＵＢ１の下側（センサ電極ＳＥが形成された面と反対側の面）から信号線ＳＧＬＡへのノイズを遮蔽することができる。
【0145】
第２変形例においても、複数のセンサ電極ＳＥは認証装置３から受け取ったセンサ制御コードＳＣの選択モードに基づいて駆動する。検出装置２は、センサ制御コードＳＣによる駆動で取得したセンサ６Ａからの取得生体情報ＢＩ－Ｄを認証装置３に送信する。つまり、検出装置２は、センサ６Ａで検出された生体情報を暗号化（符号化）した状態で認証装置３に転送することとなる。これにより、生体認証システム１は、生体情報の秘匿性を高めることができる。なお、センサ６Ａは、自己静電容量方式のタッチ検出に限定されない。センサ６Ａは、相互静電容量方式のタッチ検出を実行してもよい。この場合、センサ６Ａは、センサ電極ＳＥに換えて、駆動電極と検出電極が設けられ、ゲート線駆動回路１５Ａに換えて駆動電極選択回路によって選択された駆動電極に駆動信号が供給され、信号線駆動回路１６Ａに換えて検出電極選択回路によって選択された検出電極は、指Ｆｇ等の表面の凹凸の状態に伴い変化する検出信号を出力する。駆動電極選択回路又は検出電極選択回路の少なくとも一方は、認証装置３から受け取ったセンサ制御コードＳＣの選択モードに基づいて駆動電極又は検出電極を選択する。
【0146】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態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】
【0147】
１ 生体認証システム
２ 検出装置
３ 認証装置
５ 表示パネル
６、６Ａ センサ
７ 照明装置
１０ センサ部
１５、１５Ａ ゲート線駆動回路
１６、１６Ａ 信号線選択回路
１７ リセット回路
２１、３６ メモリ
２２、３７ 通信部
３１ 認証制御回路
３２ センサ制御コード設定部
３３ 生体情報処理回路
３５ 認証回路
４０ 検出回路
５１ 画像処理回路
５２ 表示制御回路
６１ 基材
１０２ 検出制御回路
ＢＩ－Ｄ 取得生体情報
ＢＩ－Ｒ 登録生体情報
ＢＩ－ＤＣ 変換後の生体情報
ＧＣＬ、ＧＣＬＡ ゲート線
ＮＷ ネットワーク
ＰＤ センサ素子
ＳＧＬ、ＳＧＬＡ 信号線
Ｔｒ 第１スイッチング素子
２ 検出装置
３ 認証装置
５ 表示パネル
６、６Ａ センサ
７ 照明装置
１０ センサ部
１５、１５Ａ ゲート線駆動回路
１６、１６Ａ 信号線選択回路
１７ リセット回路
２１、３６ メモリ
２２、３７ 通信部
３１ 認証制御回路
３２ センサ制御コード設定部
３３ 生体情報処理回路
３５ 認証回路
４０ 検出回路
５１ 画像処理回路
５２ 表示制御回路
６１ 基材
１０２ 検出制御回路
ＢＩ－Ｄ 取得生体情報
ＢＩ－Ｒ 登録生体情報
ＢＩ－ＤＣ 変換後の生体情報
ＧＣＬ、ＧＣＬＡ ゲート線
ＮＷ ネットワーク
ＰＤ センサ素子
ＳＧＬ、ＳＧＬＡ 信号線
Ｔｒ 第１スイッチング素子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【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】