表面形状認識センサ装置
【課題】被検体からの静電気放電による回路破壊を抑制し、静電気放電耐性を改善する。
【解決手段】互いに隣接配置された複数の検出素子１Ｂからなり、センサアレイ４の中央部Ｐ以外の領域に分散配置した複数のインピーダンス検出領域４Ｂと、互いに隣接配置された複数の検出素子１Ｃからなり、各インピーダンス検出領域４Ｂの外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられた離間領域４Ｃと、互いに隣接配置された複数の検出素子１Ａからなり、各離間領域４Ｃの外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられた容量検出領域４Ａとから、センサアレイ４を構成する。
【解決手段】互いに隣接配置された複数の検出素子１Ｂからなり、センサアレイ４の中央部Ｐ以外の領域に分散配置した複数のインピーダンス検出領域４Ｂと、互いに隣接配置された複数の検出素子１Ｃからなり、各インピーダンス検出領域４Ｂの外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられた離間領域４Ｃと、互いに隣接配置された複数の検出素子１Ａからなり、各離間領域４Ｃの外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられた容量検出領域４Ａとから、センサアレイ４を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体認識技術に関し、特に被検体から指紋などの生体情報を検出して個人認識を行う際に、その被検体が生体か否かを判定する表面形状認識技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体から指紋などの生体情報を検出して個人認識を行う表面形状認識センサ装置において、その被検体が生体か否かを判定する技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
図４は、従来の表面形状認識センサ装置の概観図である。図５は、従来の表面形状認識センサ装置の概略構成を示すブロック図である。
【０００３】
この表面形状認識センサ装置１０のセンサアレイ４には、複数の検出素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃが格子状(行列マトリクス状)に配置されている。これら検出素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃには、絶縁膜１４を介して被検体９と接触する電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが設けられており、被検体９の表面形状との間に生じた静電容量を検出する。
表面形状検出部２は、各検出素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃで得られた静電容量を信号処理することにより、被検体９表面の微細な凹凸形状を示す２次元の表面形状データ２Ｓを生成して出力する。
【０００４】
また、検出素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃには、被検体９と電気的に接触する検出電極１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが設けられている。このうち、検出素子１Ｂの電極１２Ｂが生体認識部３に接続されており、検出素子１Ａの検出電極１１Ａが所定の共通電位に接続されている。
生体認識部３は、検出電極１２Ａと検出電極１２Ｂとの間に接続された被検体９のインピーダンスに応じて変化する信号に基づいて、被検体９が生体か否かを判定し、その判定結果を生体認識結果３Ｓとして出力する。
【０００５】
図６は、従来の表面形状認識センサ装置で用いられる検出素子の構成を示す説明図であり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
検出素子１Ａは、表面形状認識センサ装置１０のセンサアレイ４に格子状に配列された検出電極１１Ａと、この検出電極１１Ａの周部を囲むよう離間した位置に壁状に形成された検出電極１２Ａとから構成されている。同様に、検出素子１Ｂは、格子状に配列された検出電極１１Ｂと、この検出電極１１Ｂの周部を囲むよう離間した位置に壁状に形成された検出電極１２Ｂとから構成されている。また検出素子１Ｃは、格子状に配列された検出電極１１Ｃと、この検出電極１１Ｃの周部を囲むよう離間した位置に壁状に形成された検出電極１２Ｃとから構成されている。
【０００６】
検出電極１１Ａ、１１Ｂ，ｌｌＣは金属膜からなり、被検体９と近接する上側が絶縁膜１４で覆われ、被検体９を対向検出電極として容量素子を形成する。この際、被検体の表面形状の凹凸によりこれら検出電極間の距離が変化することから、その表面形状の凹凸に応じた静電容量が形成される。
一方、検出電極１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、上側が露出して被検体９と電気的に接触する。これにより、検出電極１２Ａに接続されている共通電位が被検体９に印加されるとともに、検出電極１２Ｂを介して被検体９のインピーダンスが生体認識部３へ接続されることになる。
【０００７】
また、被検体９のインピーダンスは、検出電極１２Ａと検出電極１２Ｂとの距離によって変化する。したがって、検出電極１２Ａと検出電極１２Ｂとの距離を特定するため、検出素子１Ａと検出素子１Ｂとの間に、互いに隣接配置された複数の検出素子１Ｃが配置されている。
この際、隣接する検出素子１Ａ間、検出素子１Ｂ間、および検出素子１Ｃ間で、それぞれ検出電極１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを互いに共用している。したがって、検出素子１Ｃと検出素子１Ａ，１Ｂとが隣接する境界には、検出電極１２Ａ，１２Ｃの間、および検出電極１２Ｂ，１２Ｃの間に切り欠き部１３を設けて、両者を電気的に絶縁している。
【０００８】
図７は、従来の表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。この配置例では、検出素子１Ｂを複数隣接配置したインピーダンス検出領域４Ｂを、センサアレイ４のほぼ中央部に島状に配置し、検出素子１Ｃを複数隣接配置した離間領域４Ｃを、インピーダンス検出領域４Ｂの外周部を全周にわたって囲うように枠状に配置し、さらに検出素子１Ａを複数隣接配置した容量検出領域４Ａを、離間領域４Ｃの外周部を全周にわたって囲うように配置している。
【０００９】
【特許文献１】国際公開番号：ＷＯ２００５／０１９７６７Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような従来の表面形状認識センサ装置では、被検体９のインピーダンスを検出するためのインピーダンス検出領域４Ｂがセンサアレイ４の中央部に配置していたため、被検体９に高い静電気が帯電していた場合、インピーダンス検出領域４Ｂの検出素子１Ｂに静電気が放電されて、内部回路が破壊されやすいという問題点があった。
特に、センサアレイ４の中央部Ｐは、被検体９をセンサアレイ４に押圧する際、被検体９と最初に接触する。また、検出素子１Ｂの検出電極１２Ｂは、共通電位に接続されている検出電極１２Ａや電気的に解放されている検出電極１２Ｃとは異なり、生体認識部３内部の電子回路に直接接続されている。このため、被検体９からインピーダンス検出領域４Ｂの検出素子１Ｂに静電気が放電されて内部回路が破壊されやすい。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、被検体からの静電気放電による回路破壊を抑制し、静電気放電耐性を改善できる表面形状認識センサ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を達成するために、本発明にかかる表面形状認識センサ装置は、絶縁膜を介して被検体と接触する第１の検出電極および被検体と電気的に接触する第２の検出電極を含む複数の検出素子を、２次元に配列したセンサアレイと、各検出素子の第１の検出電極で得られた被検体との間の容量に基づき表面形状の凹凸を検出する表面形状検出部と、検出素子のうち第１および第２の検出素子の第２の検出電極間に接続された被検体のインピーダンスに応じた信号に基づき被検体が生体であるか否かを判定する生体認識部とを備え、センサアレイは、互いに隣接配置された複数の第２の検出素子からなり、当該センサアレイの中央部以外の領域に分散配置した複数のインピーダンス検出領域と、検出素子のうち互いに隣接配置された複数の第３の検出素子からなり、各インピーダンス検出領域の外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられた離間領域と、互いに隣接配置された複数の第１の検出素子からなり、各離間領域の外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられた容量検出領域とからなる。
【００１３】
この際、センサアレイを、離間領域に囲われた１つのインピーダンス検出領域が中央部に配置され、当該離間領域の周部を全周にわたって囲うように容量検出領域が設けられた１つ以上のインピーダンス検出ユニットと、全域にわたって容量検出領域が設けられた１つ以上の容量検出ユニットとから構成し、容量検出ユニットは、センサアレイを格子状に分割して得られた複数の分割領域うち当該センサアレイの中央部に位置する分割領域に配置し、インピーダンス検出ユニットは、容量検出ユニットが配置された分割領域以外の分割領域に配置してもよい。
【００１４】
また、センサアレイは、離間領域に囲われた１つのインピーダンス検出領域が中央部に配置され、当該離間領域の周部を全周にわたって囲うように容量検出領域が設けられた４つのインピーダンス検出ユニットからなり、これらインピーダンス検出ユニットは、センサアレイを格子状に４分割して得られた４つの分割領域にそれぞれ隣接配置する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被検体に帯電していた静電気は、センサアレイの中央部に配置された容量検出領域の検出素子に放電されやすくなり、インピーダンス検出領域の検出素子にある検出電極には流れにくくなる。
このため、被検体に帯電している静電気による生体認識部内部の電子回路の破壊を抑制することができ、表面形状認識センサ装置全体の静電気放電耐性を改善することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００１７】
本実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置１００は、指の指紋などの微細な凹凸を有する被検体の照合対象表面の形状と照合データと比較照合することにより被検体の認証を行う表面形状認識装置において、被検体の表面形状を検出する回路装置として用いられる。
表面形状認識センサ装置１００の概観、概略構成、および検出素子の構成については、前述した従来の表面形状認識センサ装置１０で示した図４〜図６と同等である。なお、以下では、前述した図４〜図７と同じまたは同等部分について、同一符号を用いて説明する。
【００１８】
本実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置１００のセンサアレイ４には、前述した検出素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃが、格子状に２次元配列されている。これら検出素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃには、絶縁膜１４を介して被検体９と接触する検出電極（第１の検出電極）１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと、被検体９と電気的に接触する検出電極（第２の検出電極）１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとが設けられている。
このうち、検出電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、表面形状検出部２に接続されており、検出電極１２Ｂは、生体認識部３に接続されている。また、検出電極１２Ａは、接地電位や電源電位などの所定の共通電位に接続されており、検出電極１２Ｃは電気的に解放されている。
【００１９】
このセンサアレイ４は、図１に示すように、容量検出領域４Ａ、インピーダンス検出領域４Ｂ、および離間領域４Ｃから構成されている。
インピーダンス検出領域４Ｂは、互いに隣接配置された複数の検出素子１Ｂからなり、センサアレイ４の中央部Ｐ以外の領域に分散配置されている。
離間領域４Ｃは、互いに隣接配置された複数の検出素子１Ｃからなり、各インピーダンス検出領域４Ｂの外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられている。
容量検出領域４Ａは、互いに隣接配置された複数の検出素子１Ａからなり、各離間領域４Ｃの外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられている。
【００２０】
図１では、４つのインピーダンス検出領域４Ｂをセンサアレイ４に配置した例が示されているが、これに限定されるものではなく、１つ以上のインピーダンス検出領域４Ｂがセンサアレイ４のうち中央部Ｐ以外の領域に分散配置されていればよい。
【００２１】
したがって、表面形状検出部２は、センサアレイ４のうち、容量検出領域４Ａ、インピーダンス検出領域４Ｂ、および離間領域４Ｃに配置された検出電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃで得られた、それぞれの検出電極と被検体９との間の静電容量を信号処理することにより、被検体９表面の微細な凹凸形状を示す２次元の表面形状データ２Ｓを生成して出力する。
また、生体認識部３は、容量検出領域４Ａおよびインピーダンス検出領域４Ｂに配置された検出電極１２Ａと検出電極１２Ｃとの間に接続された被検体９のインピーダンスに応じて変化する信号に基づいて、被検体９が生体か否かを判定し、その判定結果を生体認識結果３Ｓとして出力する。
【００２２】
センサアレイ４の中央部Ｐは、被検体９をセンサアレイ４に押圧する際、被検体９と最初に接触する。本実施の形態では、図１に示すように、インピーダンス検出領域４Ｂが、センサアレイ４の中央部Ｐ以外の領域に分散配置されており、中央部Ｐには、容量検出領域４Ａが配置されている。したがって、被検体９に静電気が帯電していた場合、センサアレイ４の中央部Ｐに配置された容量検出領域４Ａの検出素子１Ａに静電気が放電されて、その検出電極１１Ａから共通電位へ静電気が流れることになる。このため、被検体９に帯電していた静電気は、インピーダンス検出領域４Ｂの検出素子１Ｂにある検出電極１２Ｂには流れにくくなり、生体認識部３内部の電子回路の破壊を抑制することが可能となる。
【００２３】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、インピーダンス検出領域をセンサアレイの中央部以外の領域に分散配置し、中央部には容量検出領域を配置するようにしたので、被検体に帯電していた静電気は、センサアレイの中央部に配置された容量検出領域の検出素子に放電されやすくなり、インピーダンス検出領域の検出素子にある検出電極には流れにくくなる。
このため、被検体に帯電している静電気による生体認識部内部の電子回路の破壊を抑制することができ、表面形状認識センサ装置全体の静電気放電耐性を改善することが可能となる。
【００２４】
［第２の実施の形態］
次に、図２を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置について説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００２５】
第１の実施の形態では、センサアレイ４の中央部以外の領域にインピーダンス検出領域４Ｂを分散配置した場合を例として説明した。本実施の形態では、センサアレイ４を格子状に分割して得られた複数の分割領域うち当該センサアレイの中央部に位置する分割領域に、インピーダンス検出領域４Ｂを持たない容量検出ユニット４２を配置し、インピーダンス検出領域４Ｂを持つインピーダンス検出ユニットを、容量検出ユニットが配置された分割領域以外の分割領域に配置する場合について説明する。なお、本実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置１００のうち、センサアレイ４以外の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２６】
本実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置１００で用いられるセンサアレイ４は、図２に示すように、インピーダンス検出ユニット４１と容量検出ユニット４２とが隣接配置されて構成されている。
インピーダンス検出ユニット４１は、容量検出領域４Ａ、インピーダンス検出領域４Ｂ、および離間領域４Ｃから構成されている。このインピーダンス検出ユニット４１には、離間領域４Ｃに囲われた１つのインピーダンス検出領域４Ｂが、インピーダンス検出ユニット４１の中央部に配置され、離間領域４Ｃの周部を全周にわたって囲うように容量検出領域４Ａが設けられている。また、容量検出ユニット４２は、容量検出領域４Ａのみから構成されている。
【００２７】
容量検出ユニット４２は、センサアレイ４を格子状に分割して得られた複数の分割領域、図２の場合には９分割した分割領域のうち、センサアレイ４の中央部に位置する分割領域に配置されている。また、インピーダンス検出ユニットは、容量検出ユニット４２が配置された分割領域以外の分割領域に配置されている。図２では、センサアレイ４を９分割した場合を例として説明したが、これ限定されるものではなく、他の分割数を用いてもよい。また、図２の例では、センサアレイ４中央部Ｐに、１つの容量検出ユニット４２を配置した場合を例として説明したが、複数の容量検出ユニット４２を中央部Ｐに隣接配置してもよい。
【００２８】
センサアレイ４の中央部Ｐは、被検体９をセンサアレイ４に押圧する際、被検体９と最初に接触する。本実施の形態では、図２に示すように、インピーダンス検出領域４Ｂが設けられたインピーダンス検出ユニット４１が、センサアレイ４の中央部Ｐ以外の領域に分散配置されており、中央部Ｐには、インピーダンス検出領域４Ｂを持たない容量検出領域４Ａが配置されている。
【００２９】
したがって、被検体９に静電気が帯電していた場合、センサアレイ４の中央部Ｐに配置された容量検出領域４Ａの検出素子１Ａに静電気が放電されて、その検出電極１１Ａから共通電位へ静電気が流れることになる。このため、被検体９に帯電していた静電気は、インピーダンス検出領域４Ｂの検出素子１Ｂにある検出電極１２Ｂには流れにくくなり、生体認識部３内部の電子回路の破壊を抑制することが可能となる。
【００３０】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、センサアレイを格子状に分割して得られた複数の分割領域うち当該センサアレイの中央部に位置する分割領域に、インピーダンス検出領域を持たない容量検出ユニットを配置し、インピーダンス検出領域４Ｂを持つインピーダンス検出ユニットを、容量検出ユニットが配置された分割領域以外の分割領域に配置するようにしたので、被検体に帯電していた静電気は、センサアレイの中央部に配置された容量検出領域の検出素子に放電されやすくなり、インピーダンス検出領域の検出素子にある検出電極には流れにくくなる。
このため、被検体に帯電している静電気による生体認識部内部の電子回路の破壊を抑制することができ、表面形状認識センサ装置全体の静電気放電耐性を改善することが可能となる。
【００３１】
また、本実施の形態では、センサアレイ４を分割する際、それぞれの形状および面積が等しくなるよう複数の分割領域に分割するようにしたので、センサアレイ４にインピーダンス検出領域４Ｂを配置する際、設計時のレイアウト作業が簡略化でき、設計コストを下げられる効果がある。
【００３２】
［第３の実施の形態］
次に、図３を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置について説明する。図３は、本発明の第３の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【００３３】
第２の実施の形態では、センサアレイ４を格子状に分割して得られた複数の分割領域うち当該センサアレイの中央部に位置する分割領域に、インピーダンス検出領域４Ｂを持たない容量検出ユニット４２を配置し、インピーダンス検出領域４Ｂを持つインピーダンス検出ユニットを、容量検出ユニット４２が配置された分割領域以外の分割領域に配置した場合を例として説明した。本実施の形態では、センサアレイ４を格子状に４分割して得られた４つの分割領域に、インピーダンス検出領域４Ｂを持つインピーダンス検出ユニットをそれぞれ配置した場合について説明する。なお、本実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置１００のうち、センサアレイ４以外の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３４】
本実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置１００で用いられるセンサアレイ４は、図３に示すように、インピーダンス検出ユニット４１が隣接配置されて構成されている。
インピーダンス検出ユニット４１は、容量検出領域４Ａ、インピーダンス検出領域４Ｂ、および離間領域４Ｃから構成されている。このインピーダンス検出ユニット４１には、離間領域４Ｃに囲われた１つのインピーダンス検出領域４Ｂが、インピーダンス検出ユニット４１の中央部に配置され、離間領域４Ｃの周部を全周にわたって囲うように容量検出領域４Ａが設けられている。これらインピーダンス検出ユニットは、センサアレイ４を格子状に分割して得られた４つの分割領域にそれぞれ配置されている。
【００３５】
センサアレイ４の中央部Ｐは、被検体９をセンサアレイ４に押圧する際、被検体９と最初に接触する。本実施の形態では、図３に示すように、インピーダンス検出領域４Ｂがその中央部に設けられたインピーダンス検出ユニット４１が、センサアレイ４の４つの分割領域に分散配置されている。
したがって、被検体９に静電気が帯電していた場合、センサアレイ４の中央部Ｐに配置された容量検出領域４Ａの検出素子１Ａに静電気が放電されて、その検出電極１１Ａから共通電位へ静電気が流れることになる。このため、被検体９に帯電していた静電気は、インピーダンス検出領域４Ｂの検出素子１Ｂにある検出電極１２Ｂには流れにくくなり、生体認識部３内部の電子回路の破壊を抑制することが可能となる。
【００３６】
［第３の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、センサアレイを格子状に４分割して得られた４つの分割領域に、インピーダンス検出領域がその中央部に設けられたインピーダンス検出ユニットをそれぞれ配置するようにしたので、被検体に帯電していた静電気は、センサアレイの中央部に配置された容量検出領域の検出素子に放電されやすくなり、インピーダンス検出領域の検出素子にある検出電極には流れにくくなる。
このため、被検体に帯電している静電気による生体認識部内部の電子回路の破壊を抑制することができ、表面形状認識センサ装置全体の静電気放電耐性を改善することが可能となる。
【００３７】
また、本実施の形態では、センサアレイ４を分割する際、それぞれの面積が等しくなるよう４つの分割領域に分割するようにしたので、センサアレイ４にインピーダンス検出領域４Ｂを配置する際、設計時のレイアウト作業が簡略化でき、設計コストを下げられる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図である。
【図４】従来の表面形状認識センサ装置の概観図である。
【図５】従来の表面形状認識センサ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】従来の表面形状認識センサ装置で用いられる検出素子の構成を示す説明図である。
【図７】従来の表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１００…表面形状認識センサ装置、１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…検出素子、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…検出電極（第１の検出電極）、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…検出電極（第２の検出電極）、１４…絶縁膜、２…表面形状検出部、２Ｓ…表面形状データ、３…生体認識部、３Ｓ…認識結果、４…センサアレイ、４Ａ…容量検出領域、４Ｂ…インピーダンス検出領域、４Ｃ…離間領域、４１…インピーダンス検出ユニット、４２…容量検出ユニット、９…被検体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体認識技術に関し、特に被検体から指紋などの生体情報を検出して個人認識を行う際に、その被検体が生体か否かを判定する表面形状認識技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体から指紋などの生体情報を検出して個人認識を行う表面形状認識センサ装置において、その被検体が生体か否かを判定する技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
図４は、従来の表面形状認識センサ装置の概観図である。図５は、従来の表面形状認識センサ装置の概略構成を示すブロック図である。
【０００３】
この表面形状認識センサ装置１０のセンサアレイ４には、複数の検出素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃが格子状(行列マトリクス状)に配置されている。これら検出素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃには、絶縁膜１４を介して被検体９と接触する電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが設けられており、被検体９の表面形状との間に生じた静電容量を検出する。
表面形状検出部２は、各検出素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃで得られた静電容量を信号処理することにより、被検体９表面の微細な凹凸形状を示す２次元の表面形状データ２Ｓを生成して出力する。
【０００４】
また、検出素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃには、被検体９と電気的に接触する検出電極１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが設けられている。このうち、検出素子１Ｂの電極１２Ｂが生体認識部３に接続されており、検出素子１Ａの検出電極１１Ａが所定の共通電位に接続されている。
生体認識部３は、検出電極１２Ａと検出電極１２Ｂとの間に接続された被検体９のインピーダンスに応じて変化する信号に基づいて、被検体９が生体か否かを判定し、その判定結果を生体認識結果３Ｓとして出力する。
【０００５】
図６は、従来の表面形状認識センサ装置で用いられる検出素子の構成を示す説明図であり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
検出素子１Ａは、表面形状認識センサ装置１０のセンサアレイ４に格子状に配列された検出電極１１Ａと、この検出電極１１Ａの周部を囲むよう離間した位置に壁状に形成された検出電極１２Ａとから構成されている。同様に、検出素子１Ｂは、格子状に配列された検出電極１１Ｂと、この検出電極１１Ｂの周部を囲むよう離間した位置に壁状に形成された検出電極１２Ｂとから構成されている。また検出素子１Ｃは、格子状に配列された検出電極１１Ｃと、この検出電極１１Ｃの周部を囲むよう離間した位置に壁状に形成された検出電極１２Ｃとから構成されている。
【０００６】
検出電極１１Ａ、１１Ｂ，ｌｌＣは金属膜からなり、被検体９と近接する上側が絶縁膜１４で覆われ、被検体９を対向検出電極として容量素子を形成する。この際、被検体の表面形状の凹凸によりこれら検出電極間の距離が変化することから、その表面形状の凹凸に応じた静電容量が形成される。
一方、検出電極１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、上側が露出して被検体９と電気的に接触する。これにより、検出電極１２Ａに接続されている共通電位が被検体９に印加されるとともに、検出電極１２Ｂを介して被検体９のインピーダンスが生体認識部３へ接続されることになる。
【０００７】
また、被検体９のインピーダンスは、検出電極１２Ａと検出電極１２Ｂとの距離によって変化する。したがって、検出電極１２Ａと検出電極１２Ｂとの距離を特定するため、検出素子１Ａと検出素子１Ｂとの間に、互いに隣接配置された複数の検出素子１Ｃが配置されている。
この際、隣接する検出素子１Ａ間、検出素子１Ｂ間、および検出素子１Ｃ間で、それぞれ検出電極１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを互いに共用している。したがって、検出素子１Ｃと検出素子１Ａ，１Ｂとが隣接する境界には、検出電極１２Ａ，１２Ｃの間、および検出電極１２Ｂ，１２Ｃの間に切り欠き部１３を設けて、両者を電気的に絶縁している。
【０００８】
図７は、従来の表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。この配置例では、検出素子１Ｂを複数隣接配置したインピーダンス検出領域４Ｂを、センサアレイ４のほぼ中央部に島状に配置し、検出素子１Ｃを複数隣接配置した離間領域４Ｃを、インピーダンス検出領域４Ｂの外周部を全周にわたって囲うように枠状に配置し、さらに検出素子１Ａを複数隣接配置した容量検出領域４Ａを、離間領域４Ｃの外周部を全周にわたって囲うように配置している。
【０００９】
【特許文献１】国際公開番号：ＷＯ２００５／０１９７６７Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような従来の表面形状認識センサ装置では、被検体９のインピーダンスを検出するためのインピーダンス検出領域４Ｂがセンサアレイ４の中央部に配置していたため、被検体９に高い静電気が帯電していた場合、インピーダンス検出領域４Ｂの検出素子１Ｂに静電気が放電されて、内部回路が破壊されやすいという問題点があった。
特に、センサアレイ４の中央部Ｐは、被検体９をセンサアレイ４に押圧する際、被検体９と最初に接触する。また、検出素子１Ｂの検出電極１２Ｂは、共通電位に接続されている検出電極１２Ａや電気的に解放されている検出電極１２Ｃとは異なり、生体認識部３内部の電子回路に直接接続されている。このため、被検体９からインピーダンス検出領域４Ｂの検出素子１Ｂに静電気が放電されて内部回路が破壊されやすい。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、被検体からの静電気放電による回路破壊を抑制し、静電気放電耐性を改善できる表面形状認識センサ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を達成するために、本発明にかかる表面形状認識センサ装置は、絶縁膜を介して被検体と接触する第１の検出電極および被検体と電気的に接触する第２の検出電極を含む複数の検出素子を、２次元に配列したセンサアレイと、各検出素子の第１の検出電極で得られた被検体との間の容量に基づき表面形状の凹凸を検出する表面形状検出部と、検出素子のうち第１および第２の検出素子の第２の検出電極間に接続された被検体のインピーダンスに応じた信号に基づき被検体が生体であるか否かを判定する生体認識部とを備え、センサアレイは、互いに隣接配置された複数の第２の検出素子からなり、当該センサアレイの中央部以外の領域に分散配置した複数のインピーダンス検出領域と、検出素子のうち互いに隣接配置された複数の第３の検出素子からなり、各インピーダンス検出領域の外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられた離間領域と、互いに隣接配置された複数の第１の検出素子からなり、各離間領域の外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられた容量検出領域とからなる。
【００１３】
この際、センサアレイを、離間領域に囲われた１つのインピーダンス検出領域が中央部に配置され、当該離間領域の周部を全周にわたって囲うように容量検出領域が設けられた１つ以上のインピーダンス検出ユニットと、全域にわたって容量検出領域が設けられた１つ以上の容量検出ユニットとから構成し、容量検出ユニットは、センサアレイを格子状に分割して得られた複数の分割領域うち当該センサアレイの中央部に位置する分割領域に配置し、インピーダンス検出ユニットは、容量検出ユニットが配置された分割領域以外の分割領域に配置してもよい。
【００１４】
また、センサアレイは、離間領域に囲われた１つのインピーダンス検出領域が中央部に配置され、当該離間領域の周部を全周にわたって囲うように容量検出領域が設けられた４つのインピーダンス検出ユニットからなり、これらインピーダンス検出ユニットは、センサアレイを格子状に４分割して得られた４つの分割領域にそれぞれ隣接配置する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被検体に帯電していた静電気は、センサアレイの中央部に配置された容量検出領域の検出素子に放電されやすくなり、インピーダンス検出領域の検出素子にある検出電極には流れにくくなる。
このため、被検体に帯電している静電気による生体認識部内部の電子回路の破壊を抑制することができ、表面形状認識センサ装置全体の静電気放電耐性を改善することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００１７】
本実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置１００は、指の指紋などの微細な凹凸を有する被検体の照合対象表面の形状と照合データと比較照合することにより被検体の認証を行う表面形状認識装置において、被検体の表面形状を検出する回路装置として用いられる。
表面形状認識センサ装置１００の概観、概略構成、および検出素子の構成については、前述した従来の表面形状認識センサ装置１０で示した図４〜図６と同等である。なお、以下では、前述した図４〜図７と同じまたは同等部分について、同一符号を用いて説明する。
【００１８】
本実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置１００のセンサアレイ４には、前述した検出素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃが、格子状に２次元配列されている。これら検出素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃには、絶縁膜１４を介して被検体９と接触する検出電極（第１の検出電極）１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと、被検体９と電気的に接触する検出電極（第２の検出電極）１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとが設けられている。
このうち、検出電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、表面形状検出部２に接続されており、検出電極１２Ｂは、生体認識部３に接続されている。また、検出電極１２Ａは、接地電位や電源電位などの所定の共通電位に接続されており、検出電極１２Ｃは電気的に解放されている。
【００１９】
このセンサアレイ４は、図１に示すように、容量検出領域４Ａ、インピーダンス検出領域４Ｂ、および離間領域４Ｃから構成されている。
インピーダンス検出領域４Ｂは、互いに隣接配置された複数の検出素子１Ｂからなり、センサアレイ４の中央部Ｐ以外の領域に分散配置されている。
離間領域４Ｃは、互いに隣接配置された複数の検出素子１Ｃからなり、各インピーダンス検出領域４Ｂの外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられている。
容量検出領域４Ａは、互いに隣接配置された複数の検出素子１Ａからなり、各離間領域４Ｃの外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられている。
【００２０】
図１では、４つのインピーダンス検出領域４Ｂをセンサアレイ４に配置した例が示されているが、これに限定されるものではなく、１つ以上のインピーダンス検出領域４Ｂがセンサアレイ４のうち中央部Ｐ以外の領域に分散配置されていればよい。
【００２１】
したがって、表面形状検出部２は、センサアレイ４のうち、容量検出領域４Ａ、インピーダンス検出領域４Ｂ、および離間領域４Ｃに配置された検出電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃで得られた、それぞれの検出電極と被検体９との間の静電容量を信号処理することにより、被検体９表面の微細な凹凸形状を示す２次元の表面形状データ２Ｓを生成して出力する。
また、生体認識部３は、容量検出領域４Ａおよびインピーダンス検出領域４Ｂに配置された検出電極１２Ａと検出電極１２Ｃとの間に接続された被検体９のインピーダンスに応じて変化する信号に基づいて、被検体９が生体か否かを判定し、その判定結果を生体認識結果３Ｓとして出力する。
【００２２】
センサアレイ４の中央部Ｐは、被検体９をセンサアレイ４に押圧する際、被検体９と最初に接触する。本実施の形態では、図１に示すように、インピーダンス検出領域４Ｂが、センサアレイ４の中央部Ｐ以外の領域に分散配置されており、中央部Ｐには、容量検出領域４Ａが配置されている。したがって、被検体９に静電気が帯電していた場合、センサアレイ４の中央部Ｐに配置された容量検出領域４Ａの検出素子１Ａに静電気が放電されて、その検出電極１１Ａから共通電位へ静電気が流れることになる。このため、被検体９に帯電していた静電気は、インピーダンス検出領域４Ｂの検出素子１Ｂにある検出電極１２Ｂには流れにくくなり、生体認識部３内部の電子回路の破壊を抑制することが可能となる。
【００２３】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、インピーダンス検出領域をセンサアレイの中央部以外の領域に分散配置し、中央部には容量検出領域を配置するようにしたので、被検体に帯電していた静電気は、センサアレイの中央部に配置された容量検出領域の検出素子に放電されやすくなり、インピーダンス検出領域の検出素子にある検出電極には流れにくくなる。
このため、被検体に帯電している静電気による生体認識部内部の電子回路の破壊を抑制することができ、表面形状認識センサ装置全体の静電気放電耐性を改善することが可能となる。
【００２４】
［第２の実施の形態］
次に、図２を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置について説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００２５】
第１の実施の形態では、センサアレイ４の中央部以外の領域にインピーダンス検出領域４Ｂを分散配置した場合を例として説明した。本実施の形態では、センサアレイ４を格子状に分割して得られた複数の分割領域うち当該センサアレイの中央部に位置する分割領域に、インピーダンス検出領域４Ｂを持たない容量検出ユニット４２を配置し、インピーダンス検出領域４Ｂを持つインピーダンス検出ユニットを、容量検出ユニットが配置された分割領域以外の分割領域に配置する場合について説明する。なお、本実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置１００のうち、センサアレイ４以外の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２６】
本実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置１００で用いられるセンサアレイ４は、図２に示すように、インピーダンス検出ユニット４１と容量検出ユニット４２とが隣接配置されて構成されている。
インピーダンス検出ユニット４１は、容量検出領域４Ａ、インピーダンス検出領域４Ｂ、および離間領域４Ｃから構成されている。このインピーダンス検出ユニット４１には、離間領域４Ｃに囲われた１つのインピーダンス検出領域４Ｂが、インピーダンス検出ユニット４１の中央部に配置され、離間領域４Ｃの周部を全周にわたって囲うように容量検出領域４Ａが設けられている。また、容量検出ユニット４２は、容量検出領域４Ａのみから構成されている。
【００２７】
容量検出ユニット４２は、センサアレイ４を格子状に分割して得られた複数の分割領域、図２の場合には９分割した分割領域のうち、センサアレイ４の中央部に位置する分割領域に配置されている。また、インピーダンス検出ユニットは、容量検出ユニット４２が配置された分割領域以外の分割領域に配置されている。図２では、センサアレイ４を９分割した場合を例として説明したが、これ限定されるものではなく、他の分割数を用いてもよい。また、図２の例では、センサアレイ４中央部Ｐに、１つの容量検出ユニット４２を配置した場合を例として説明したが、複数の容量検出ユニット４２を中央部Ｐに隣接配置してもよい。
【００２８】
センサアレイ４の中央部Ｐは、被検体９をセンサアレイ４に押圧する際、被検体９と最初に接触する。本実施の形態では、図２に示すように、インピーダンス検出領域４Ｂが設けられたインピーダンス検出ユニット４１が、センサアレイ４の中央部Ｐ以外の領域に分散配置されており、中央部Ｐには、インピーダンス検出領域４Ｂを持たない容量検出領域４Ａが配置されている。
【００２９】
したがって、被検体９に静電気が帯電していた場合、センサアレイ４の中央部Ｐに配置された容量検出領域４Ａの検出素子１Ａに静電気が放電されて、その検出電極１１Ａから共通電位へ静電気が流れることになる。このため、被検体９に帯電していた静電気は、インピーダンス検出領域４Ｂの検出素子１Ｂにある検出電極１２Ｂには流れにくくなり、生体認識部３内部の電子回路の破壊を抑制することが可能となる。
【００３０】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、センサアレイを格子状に分割して得られた複数の分割領域うち当該センサアレイの中央部に位置する分割領域に、インピーダンス検出領域を持たない容量検出ユニットを配置し、インピーダンス検出領域４Ｂを持つインピーダンス検出ユニットを、容量検出ユニットが配置された分割領域以外の分割領域に配置するようにしたので、被検体に帯電していた静電気は、センサアレイの中央部に配置された容量検出領域の検出素子に放電されやすくなり、インピーダンス検出領域の検出素子にある検出電極には流れにくくなる。
このため、被検体に帯電している静電気による生体認識部内部の電子回路の破壊を抑制することができ、表面形状認識センサ装置全体の静電気放電耐性を改善することが可能となる。
【００３１】
また、本実施の形態では、センサアレイ４を分割する際、それぞれの形状および面積が等しくなるよう複数の分割領域に分割するようにしたので、センサアレイ４にインピーダンス検出領域４Ｂを配置する際、設計時のレイアウト作業が簡略化でき、設計コストを下げられる効果がある。
【００３２】
［第３の実施の形態］
次に、図３を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置について説明する。図３は、本発明の第３の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【００３３】
第２の実施の形態では、センサアレイ４を格子状に分割して得られた複数の分割領域うち当該センサアレイの中央部に位置する分割領域に、インピーダンス検出領域４Ｂを持たない容量検出ユニット４２を配置し、インピーダンス検出領域４Ｂを持つインピーダンス検出ユニットを、容量検出ユニット４２が配置された分割領域以外の分割領域に配置した場合を例として説明した。本実施の形態では、センサアレイ４を格子状に４分割して得られた４つの分割領域に、インピーダンス検出領域４Ｂを持つインピーダンス検出ユニットをそれぞれ配置した場合について説明する。なお、本実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置１００のうち、センサアレイ４以外の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３４】
本実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置１００で用いられるセンサアレイ４は、図３に示すように、インピーダンス検出ユニット４１が隣接配置されて構成されている。
インピーダンス検出ユニット４１は、容量検出領域４Ａ、インピーダンス検出領域４Ｂ、および離間領域４Ｃから構成されている。このインピーダンス検出ユニット４１には、離間領域４Ｃに囲われた１つのインピーダンス検出領域４Ｂが、インピーダンス検出ユニット４１の中央部に配置され、離間領域４Ｃの周部を全周にわたって囲うように容量検出領域４Ａが設けられている。これらインピーダンス検出ユニットは、センサアレイ４を格子状に分割して得られた４つの分割領域にそれぞれ配置されている。
【００３５】
センサアレイ４の中央部Ｐは、被検体９をセンサアレイ４に押圧する際、被検体９と最初に接触する。本実施の形態では、図３に示すように、インピーダンス検出領域４Ｂがその中央部に設けられたインピーダンス検出ユニット４１が、センサアレイ４の４つの分割領域に分散配置されている。
したがって、被検体９に静電気が帯電していた場合、センサアレイ４の中央部Ｐに配置された容量検出領域４Ａの検出素子１Ａに静電気が放電されて、その検出電極１１Ａから共通電位へ静電気が流れることになる。このため、被検体９に帯電していた静電気は、インピーダンス検出領域４Ｂの検出素子１Ｂにある検出電極１２Ｂには流れにくくなり、生体認識部３内部の電子回路の破壊を抑制することが可能となる。
【００３６】
［第３の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、センサアレイを格子状に４分割して得られた４つの分割領域に、インピーダンス検出領域がその中央部に設けられたインピーダンス検出ユニットをそれぞれ配置するようにしたので、被検体に帯電していた静電気は、センサアレイの中央部に配置された容量検出領域の検出素子に放電されやすくなり、インピーダンス検出領域の検出素子にある検出電極には流れにくくなる。
このため、被検体に帯電している静電気による生体認識部内部の電子回路の破壊を抑制することができ、表面形状認識センサ装置全体の静電気放電耐性を改善することが可能となる。
【００３７】
また、本実施の形態では、センサアレイ４を分割する際、それぞれの面積が等しくなるよう４つの分割領域に分割するようにしたので、センサアレイ４にインピーダンス検出領域４Ｂを配置する際、設計時のレイアウト作業が簡略化でき、設計コストを下げられる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態にかかる表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図である。
【図４】従来の表面形状認識センサ装置の概観図である。
【図５】従来の表面形状認識センサ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】従来の表面形状認識センサ装置で用いられる検出素子の構成を示す説明図である。
【図７】従来の表面形状認識センサ装置における検出素子の配置例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１００…表面形状認識センサ装置、１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…検出素子、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…検出電極（第１の検出電極）、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…検出電極（第２の検出電極）、１４…絶縁膜、２…表面形状検出部、２Ｓ…表面形状データ、３…生体認識部、３Ｓ…認識結果、４…センサアレイ、４Ａ…容量検出領域、４Ｂ…インピーダンス検出領域、４Ｃ…離間領域、４１…インピーダンス検出ユニット、４２…容量検出ユニット、９…被検体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁膜を介して被検体と接触する第１の検出電極および前記被検体と電気的に接触する第２の検出電極を含む複数の検出素子を、２次元に配列したセンサアレイと、
前記各検出素子の前記第１の検出電極で得られた前記被検体との間の容量に基づき前記表面形状の凹凸を検出する表面形状検出部と、
前記検出素子のうち第１および第２の検出素子の前記第２の検出電極間に接続された前記被検体のインピーダンスに応じた信号に基づき前記被検体が生体であるか否かを判定する生体認識部とを備え、
前記センサアレイは、
互いに隣接配置された複数の前記第２の検出素子からなり、当該センサアレイの中央部以外の領域に分散配置した複数のインピーダンス検出領域と、
前記検出素子のうち互いに隣接配置された複数の第３の検出素子からなり、前記各インピーダンス検出領域の外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられた離間領域と、
互いに隣接配置された複数の前記第１の検出素子からなり、前記各離間領域の外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられた容量検出領域と
からなることを特徴とする表面形状認識センサ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表面形状認識センサ装置において、
前記センサアレイは、前記離間領域に囲われた１つの前記インピーダンス検出領域が中央部に配置され、当該離間領域の周部を全周にわたって囲うように前記容量検出領域が設けられた１つ以上のインピーダンス検出ユニットと、全域にわたって前記容量検出領域が設けられた１つ以上の容量検出ユニットとからなり、
前記容量検出ユニットは、前記センサアレイを格子状に分割して得られた複数の分割領域うち当該センサアレイの中央部に位置する分割領域に配置されており、前記インピーダンス検出ユニットは、前記容量検出ユニットが配置された分割領域以外の分割領域に配置されている
ことを特徴とする表面形状認識センサ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表面形状認識センサ装置において、
前記センサアレイは、前記離間領域に囲われた１つの前記インピーダンス検出領域が中央部に配置され、当該離間領域の周部を全周にわたって囲うように前記容量検出領域が設けられた４つのインピーダンス検出ユニットからなり、
これらインピーダンス検出ユニットは、前記センサアレイを格子状に４分割して得られた４つの分割領域にそれぞれ隣接配置されている
ことを特徴とする表面形状認識センサ装置。
【請求項１】
絶縁膜を介して被検体と接触する第１の検出電極および前記被検体と電気的に接触する第２の検出電極を含む複数の検出素子を、２次元に配列したセンサアレイと、
前記各検出素子の前記第１の検出電極で得られた前記被検体との間の容量に基づき前記表面形状の凹凸を検出する表面形状検出部と、
前記検出素子のうち第１および第２の検出素子の前記第２の検出電極間に接続された前記被検体のインピーダンスに応じた信号に基づき前記被検体が生体であるか否かを判定する生体認識部とを備え、
前記センサアレイは、
互いに隣接配置された複数の前記第２の検出素子からなり、当該センサアレイの中央部以外の領域に分散配置した複数のインピーダンス検出領域と、
前記検出素子のうち互いに隣接配置された複数の第３の検出素子からなり、前記各インピーダンス検出領域の外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられた離間領域と、
互いに隣接配置された複数の前記第１の検出素子からなり、前記各離間領域の外周部をそれぞれ全周にわたって囲うように設けられた容量検出領域と
からなることを特徴とする表面形状認識センサ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表面形状認識センサ装置において、
前記センサアレイは、前記離間領域に囲われた１つの前記インピーダンス検出領域が中央部に配置され、当該離間領域の周部を全周にわたって囲うように前記容量検出領域が設けられた１つ以上のインピーダンス検出ユニットと、全域にわたって前記容量検出領域が設けられた１つ以上の容量検出ユニットとからなり、
前記容量検出ユニットは、前記センサアレイを格子状に分割して得られた複数の分割領域うち当該センサアレイの中央部に位置する分割領域に配置されており、前記インピーダンス検出ユニットは、前記容量検出ユニットが配置された分割領域以外の分割領域に配置されている
ことを特徴とする表面形状認識センサ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表面形状認識センサ装置において、
前記センサアレイは、前記離間領域に囲われた１つの前記インピーダンス検出領域が中央部に配置され、当該離間領域の周部を全周にわたって囲うように前記容量検出領域が設けられた４つのインピーダンス検出ユニットからなり、
これらインピーダンス検出ユニットは、前記センサアレイを格子状に４分割して得られた４つの分割領域にそれぞれ隣接配置されている
ことを特徴とする表面形状認識センサ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２９３９７８（Ｐ２００９−２９３９７８Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４５６１９（Ｐ２００８−１４５６１９）
【出願日】平成２０年６月３日（２００８．６．３）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３日（２００８．６．３）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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