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公開番号2023078839
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021192137
出願日2021-11-26
発明の名称検出装置
出願人株式会社ジャパンディスプレイ
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G06T 1/00 20060101AFI20230531BHJP(計算;計数)
要約【課題】データオーバーフローを生じることなく検出精度の向上を図ることができる検出装置を提供する。
【解決手段】光電変換素子を備えたM列N行の検出素子が検出領域内においてマトリクス状に配列されセンサ部と、検出素子に生じる電圧に基づき、検出素子に対応する検出値を算出する検出部と、を備える。検出部は、m列n行に配置された検出素子の電圧V<m,n>と、m列n+1行目に配置された検出素子の電圧V<m,n+1>との電位差ΔV<m,n>を第1検出値とし、下記(1)式及び(2)式を用いて、第2検出値V<m,n>’を算出する。
V<m,n>’=V<m,n+1>’+ΔV<m,n>・・・(1)
V<m,N+1>’=0・・・(2)
【選択図】図22
特許請求の範囲【請求項１】
光電変換素子を備えた複数の検出素子が検出領域内においてマトリクス状に配列されセンサ部と、
前記検出素子に生じる電圧に基づき、前記検出素子に対応する検出値を算出する検出部と、
を備え、
前記センサ部は、
前記検出領域において、第１方向に並ぶ検出素子の数がＭであり、前記第１方向とは異なる第２方向に並ぶ検出素子の数がＮであり、
前記検出部は、
前記第１方向のｍ列目（ｍはＭ以下の自然数）に配置され、かつ、前記第２方向のｎ行目（ｎはＮ以下の自然数）に配置されたｍ列ｎ行の検出素子の電圧Ｖ＜ｍ，ｎ＞と、前記第１方向のｍ列目に配置され、かつ、前記第２方向のｎ＋１行目に配置されたｍ列ｎ＋１行の検出素子の電圧Ｖ＜ｍ，ｎ＋１＞との電位差ΔＶ＜ｍ，ｎ＞を、ｍ列ｎ行の検出素子に対応する第１検出値とし、下記（１）式及び（２）式を用いて、ｍ列ｎ行の検出素子に対応する第２検出値Ｖ＜ｍ，ｎ＞’を算出する、
検出装置。
Ｖ＜ｍ，ｎ＞’＝Ｖ＜ｍ，ｎ＋１＞’＋ΔＶ＜ｍ，ｎ＞・・・（１）
Ｖ＜ｍ，Ｎ＋１＞’＝０・・・（２）
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記第１方向のｍ列目に配置され、かつ、前記第２方向のＮ行目に配置されたｍ列Ｎ行の検出素子の電圧Ｖ＜ｍ，Ｎ＞と、所定のオフセット電圧との電位差ΔＶ＜ｍ，Ｎ＞を、ｍ列Ｎ行の検出素子に対応する第１検出値として、前記第２検出値Ｖ＜ｍ，ｎ＞’を算出する、
請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記第１方向に並ぶ検出素子に読出制御信号を供給する読出制御走査線と、
前記読出制御走査線を前記第２方向に沿って順次選択する駆動回路と、
前記第２方向に並ぶ検出素子に生じる電圧が供給される出力信号線と、
を備え、
前記検出部は、
前記出力信号線が電気的に接続される、
請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記検出部は、
前記第２方向に隣接する検出素子にそれぞれ生じる電圧の電位差を出力する差動増幅回路と、
前記差動増幅回路の非反転入力に接続された第１容量素子と、
前記差動増幅回路の反転入力に接続された第２容量素子と、
前記読出制御走査線の選択切り替えに同期して、前記差動増幅回路の前記非反転入力と前記反転入力とを切り替えて、前記出力信号線と電気的に接続するスイッチ回路と、
を含む、
請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記差動増幅回路は、
前記第１容量素子にチャージされた電圧と前記第２容量素子にチャージされた電圧との電位差を出力する、
請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
前記検出部は、
第１検出値ΔＶ＜ｍ，ｎ＞に対し、第１検出値ΔＶ＜ｍ，ｎ＋１＞の符号を反転させる、
請求項４又は５に記載の検出装置。
【請求項７】
前記検出領域内の全ての出力信号線のうちの複数の出力信号線を同時に選択して前記検出部に電気的に接続する信号線選択回路を備え、
前記検出部は、
前記信号線選択回路によって同時に選択される複数の出力信号線に対し、それぞれ１つの前記差動増幅回路が設けられている、
請求項６に記載の検出装置。
【請求項８】
前記差動増幅回路は、
第１検出素子に生じる電圧と、前記検出領域内において前記第１検出素子と前記第２方向に隣接する第２検出素子に生じる電圧との電位差を増幅して出力する、
請求項４から７の何れか一項に記載の検出装置。
【請求項９】
光電変換素子を備えた複数の検出素子が検出領域内においてマトリクス状に配列されセンサ部と、
前記検出素子に生じる電圧に基づき、前記検出素子に対応する検出値を算出する検出部と、
を備え、
前記センサ部は、
前記検出領域において、第１方向に並ぶ検出素子の数がＭであり、前記第１方向とは異なる第２方向に並ぶ検出素子の数がＮであり、
前記検出部は、
前記第１方向のｍ列目（ｍはＭ以下の自然数）に配置され、かつ、前記第２方向のｎ行目（ｎはＮ以下の自然数）に配置されたｍ列ｎ行の検出素子の電圧Ｖ＜ｍ，ｎ＞と、前記第１方向のｍ＋１列目に配置され、かつ、前記第２方向のｎ行目に配置されたｍ＋１列ｎ行の検出素子の電圧Ｖ＜ｍ＋１，ｎ＞との電位差ΔＶ＜ｍ，ｎ＞を、ｍ列ｎ行の検出素子に対応する第１検出値とし、下記（３）式及び（４）式を用いて、ｍ列ｎ行の検出素子に対応する第２検出値Ｖ＜ｍ，ｎ＞’を算出する、
検出装置。
Ｖ＜ｍ，ｎ＞’＝Ｖ＜ｍ＋１，ｎ＞’＋ΔＶ＜ｍ，ｎ＞・・・（３）
Ｖ＜Ｍ＋１，ｎ＞’＝０・・・（４）
【請求項１０】
前記第１方向のＭ列目に配置され、かつ、前記第２方向のｎ行目に配置されたＭ列ｎ行の検出素子の電圧Ｖ＜Ｍ，ｎ＞と、所定のオフセット電圧との電位差ΔＶ＜Ｍ，ｎ＞を、Ｍ列ｎ行の検出素子に対応する第１検出値として、前記第２検出値Ｖ＜ｍ，ｎ＞’を算出する、
請求項９に記載の検出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、個人認証等に用いられる生体センサとして、光学式の生体センサが知られている。生体センサとして、指紋センサ（例えば、特許文献１参照）や静脈センサが知られている。特許文献１に記載されている指紋センサは、フォトダイオード等の光電変換素子が半
導体基板上に複数配列されている。光電変換素子は、照射される光量に応じて出力される信号が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１８／００１２０６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、指紋等の被検出体の表面の凹凸や指内部の静脈等を検出する場合、各光電変換素子から出力される信号の微弱な差異を検出するためにアナログ段の増幅度を上げると、後段のデジタル処理プロセスにおいてデータオーバーフロー（桁溢れ）が生じて良好な検出が行えない場合がある。
【０００５】
本発明は、データオーバーフローを生じることなく検出精度の向上を図ることができる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】
本開示の一態様に係る検出装置は、光電変換素子を備えた複数の検出素子が検出領域内においてマトリクス状に配列されセンサ部と、前記検出素子に生じる電圧に基づき、前記検出素子に対応する検出値を算出する検出部と、を備え、前記センサ部は、前記検出領域において、第１方向に並ぶ検出素子の数がＭであり、前記第１方向とは異なる第２方向に並ぶ検出素子の数がＮであり、前記検出部は、前記第１方向のｍ列目（ｍはＭ以下の自然数）に配置され、かつ、前記第２方向のｎ行目（ｎはＮ以下の自然数）に配置されたｍ列ｎ行の検出素子の電圧Ｖ＜ｍ，ｎ＞と、前記第１方向のｍ列目に配置され、かつ、前記第２方向のｎ＋１行目に配置されたｍ列ｎ＋１行の検出素子の電圧Ｖ＜ｍ，ｎ＋１＞との電位差ΔＶ＜ｍ，ｎ＞を、ｍ列ｎ行の検出素子に対応する第１検出値とし、下記（１）式及び（２）式を用いて、ｍ列ｎ行の検出素子に対応する第２検出値Ｖ＜ｍ，ｎ＞’を算出する。
【０００７】
Ｖ＜ｍ，ｎ＞’＝Ｖ＜ｍ，ｎ＋１＞’＋ΔＶ＜ｍ，ｎ＞・・・（１）
【０００８】
Ｖ＜ｍ，Ｎ＋１＞’＝０・・・（２）
【０００９】
本開示の一態様に係る検出装置は、光電変換素子を備えた複数の検出素子が検出領域内においてマトリクス状に配列されセンサ部と、前記検出素子に生じる電圧に基づき、前記検出素子に対応する検出値を算出する検出部と、を備え、前記センサ部は、前記検出領域において、第１方向に並ぶ検出素子の数がＭであり、前記第１方向とは異なる第２方向に並ぶ検出素子の数がＮであり、前記検出部は、前記第１方向のｍ列目（ｍはＭ以下の自然数）に配置され、かつ、前記第２方向のｎ行目（ｎはＮ以下の自然数）に配置されたｍ列ｎ行の検出素子の電圧Ｖ＜ｍ，ｎ＞と、前記第１方向のｍ＋１列目に配置され、かつ、前記第２方向のｎ行目に配置されたｍ＋１列ｎ行の検出素子の電圧Ｖ＜ｍ＋１，ｎ＞との電位差ΔＶ＜ｍ，ｎ＞を、ｍ列ｎ行の検出素子に対応する第１検出値とし、下記（３）式及び（４）式を用いて、ｍ列ｎ行の検出素子に対応する第２検出値Ｖ＜ｍ，ｎ＞’を算出する。
【００１０】
Ｖ＜ｍ，ｎ＞’＝Ｖ＜ｍ＋１，ｎ＞’＋ΔＶ＜ｍ，ｎ＞・・・（３）
（【００１１】以降は省略されています）

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