生物体认证装置的制作方法

生物体认证装置
1.本技术基于日本专利申请2021-001470(申请日：2021年1月7日)，享受该申请的优先权益。本技术通过参照该申请而包含该申请的全部内容。
技术领域
2.本发明的实施方式涉及生物体认证装置。


背景技术：

3.近年来，作为用于个人认证等的生物体认证装置，已知有光学式的生物体认证装置。例如已知有如下的生物体认证装置，光源所含的单位光源通过分时而周期性地点亮，停止位于点亮了的单位光源附近的摄像单元组进行的摄像动作，另一方面，执行从点亮了的单位光源观察位于远处的摄像单元组进行的摄像动作。据此，能够减少接收在摄像动作时可能成为噪声成分的反射光。
4.然而，在用于提高作为生物体认证装置中的摄像动作的结果而输出的信号的s/n比的方法上，存在改善的余地。


技术实现要素：

5.本技术的目的之一是提供能够提高在生物体认证装置中输出的信号的s/n比的生物体认证装置。
6.一实施方式的生物体认证装置具备传感器、照明装置。所述传感器包含第一基材、以矩阵状排列于所述第一基材并输出与接收到的光的光量相应的信号的多个光电转换元件、以及控制所述多个光电转换元件的动作的第一控制部。所述照明装置包含第二基材，以矩阵状排列于所述第二基材、并照射由所述多个光电转换元件接收的光的多个发光元件，以及控制所述多个发光元件的动作的第二控制部。所述多个光电转换元件与所述多个发光元件被各自分为彼此对应的多个组。所述第一控制部以下述方式控制所述多个光电转换元件的动作，若所述发光元件的各组的规定的位置的发光元件通过所述第二控制部被分别点亮，则分别从所述光电转换元件的各组的规定的位置处的、且与所述被点亮的发光元件对应的位置处的光电转换元件取得信号。
附图说明
7.图1是表示第一实施方式的生物体认证装置的概略构成例的剖面图。
8.图2是表示该实施方式的生物体认证装置的另一概略构成例的剖面图。
9.图3是表示该实施方式的生物体认证装置所具有的传感器的构成例的俯视图。
10.图4是表示该实施方式的生物体认证装置所具有的传感器的构成例的框图。
11.图5是表示该实施方式的生物体认证装置所具有的传感器的电路构成例的电路图。
12.图6是表示构成该实施方式的生物体认证装置的传感器所具有的第一像素的电路
构成例的电路图。
13.图7是表示该实施方式的生物体认证装置所具有的照明装置的构成例的俯视图。
14.图8是表示构成该实施方式的生物体认证装置的照明装置所具有的第二像素的电路构成例的俯视图。
15.图9是表示通过通常的检测处理生成的检测对象的图像的示意图。
16.图10是用于说明在该实施方式的生物体认证装置中执行的第一检测处理的示意图。
17.图11是表示通过在该实施方式的生物体认证装置中执行的第一检测处理生成的检测对象的图像的示意图。
18.图12是表示该实施方式的生物体认证装置的另一构成例的电路图。
19.图13是表示在第二实施方式的生物体认证装置中执行的第二检测处理的顺序例的流程图。
20.图14是用于说明在该实施方式的生物体认证装置中执行的第二检测处理的示意图。
21.图15是表示生物体认证装置的另一形状例的示意图。
具体实施方式
22.以下，参照附图对实施方式进行说明。
23.另外，公开内容仅为一个例子，在本领域技术人员中，对于不脱离发明的主旨的容易想到的适当变更，当然也包含在本发明的范围内。此外，有时附图为了使说明更加明确而与实施方式相比示意示出，但仅为一个例子，并不限定本发明的解释。此外，在本说明书与各图中，对于发挥与前文关于已出现的图的描述相同或者类似的功能的构成要素，标注相同的参照附图标记，有时省略重复的详细说明
24.(第一实施方式)
25.图1是表示实施方式的生物体认证装置1的概略构成的剖面图。如图1所示，生物体认证装置1具备传感器2与照明装置3，在与传感器2的表面垂直的方向上，按照照明装置3、传感器2的顺序层叠。
26.从照明装置3照射的光l1透射传感器2。传感器2例如为光反射型的光学式传感器，能够通过检测被手指fg反射的光l2，来检测该手指fg的生物体信息。生物体信息例如为指纹、静脉等血管图像(静脉图像)、脉搏、脉波、血液的状态(血氧浓度等)等。也可以使来自照明装置3的光l1的颜色根据检测对象而不同。例如在指纹检测的情况下，照明装置3能够照射可见光(例如蓝色或者绿色)的光l1，在静脉检测的情况下，照明装置3能够照射红外光的光l1。
27.另外，在图1中示出了在与传感器2的表面垂直的方向上，按照照明装置3、传感器2的顺序层叠的构成的生物体认证装置1，但如图2所示，生物体认证装置1也可以在与传感器2的表面垂直的方向上，按照传感器2、照明装置3的顺序层叠。在该构成的情况下，从照明装置3照射的光l1被手指fg反射，反射后的光l2透射照明装置3。传感器2能够通过检测被手指fg反射并透射照明装置3的光l2，来检测该手指fg的生物体信息。
28.此外，在图1以及图2中示出了检测对象(认证对象)为手指fg的情况，但检测对象
不限于此，例如也可以是手掌等。
29.图3是表示生物体认证装置1所具有的传感器2的构成例的俯视图。如图3所示，传感器2具备传感器基材20、传感器部21、栅极线驱动电路gd1、信号线选择电路sd1、检测电路48、控制电路102、以及电源电路103。
30.传感器基材20经由柔性印刷基板fpc1与控制基板101电连接。在柔性印刷基板fpc1设有检测电路48。在控制基板101设有控制电路102以及电源电路103。控制电路102例如为fpga(field programmable gate array：现场可编程门阵列)。控制电路102向传感器部21、栅极线驱动电路gd1以及信号线选择电路sd1供给控制信号，来控制传感器部21的检测动作。电源电路103向传感器部21、栅极线驱动电路gd1以及信号线选择电路sd1供给传感器电源信号vddsns(参照图6)等电压信号。
31.传感器基材20具有检测区域aa1、以及周边区域sa1。检测区域aa1是设有构成传感器部21的多个第一像素px1的区域。第一像素px1也可以称作传感器像素或者摄像像素。多个第一像素px1沿第一方向x以及第二方向y设为矩阵状。在多个第一像素px1分别设有光电二极管pd(参照图6)。周边区域sa1是检测区域aa1的外侧的区域，是不与第一像素px1重叠的区域。
32.栅极线驱动电路gd1以及信号线选择电路sd1设于周边区域sa1。具体而言，栅极线驱动电路gd1设于周边区域sa1中的沿第二方向y延伸的区域。信号线选择电路sd1设于周边区域sa1中的沿第一方向x延伸的区域，并设于传感器部21与检测电路48之间。
33.另外，第一方向x是与传感器基材20平行的平面内的一方向。第二方向y是与传感器基材20平行的平面内的一方向，是与第一方向x正交的方向。另外，第二方向y也可以与第一方向x交叉而非正交。此外，第三方向z是与第一方向x以及第二方向y正交的方向，是传感器基材20的法线方向。
34.图4是表示生物体认证装置1所具有的传感器2的构成例的框图。如图4所示，传感器2还具备检测控制部11、检测部40。检测控制部11的功能的一部分或者全部包含于控制电路102。此外，检测部40中的检测电路48以外的功能的一部分或者全部包含于控制电路102。
35.传感器部21是具有作为光电转换元件的光电二极管pd的光传感器。传感器部21所具有的光电二极管pd向信号线选择电路sd1输出与照射的光的光量相应的电信号。信号线选择电路sd1按照来自检测控制部11的选择信号asw，依次选择信号线sla(参照图5)。由此，上述的电信号经由信号线选择电路sd1，作为检测信号vdet向检测部40输出。此外，传感器部21按照从栅极线驱动电路gd1供给的栅极驱动信号vgla进行检测。
36.检测控制部11是分别向栅极线驱动电路gd1、信号线选择电路sd1以及检测部40供给控制信号，并控制它们动作的电路。检测控制部11向栅极线驱动电路gd1供给开始信号stv、时钟信号ck、复位信号rst1等各种控制信号。此外，检测控制部11向信号线选择电路sd1供给选择信号asw等各种控制信号。
37.栅极线驱动电路gd1是基于各种控制信号来驱动多个栅极线gla(参照图5)的电路。栅极线驱动电路gd1依次或者同时选择多个栅极线gla，并向所选择的栅极线gla供给栅极驱动信号vgla。由此，栅极线驱动电路gd1选择与栅极线gla连接的多个光电二极管pd。
38.信号线选择电路sd1是依次或者同时选择多个信号线sla(参照图5)的开关电路。信号线选择电路sd1例如为多路复用器。信号线选择电路sd1基于从检测控制部11供给的选
择信号asw，将所选择的信号线sla与检测电路48连接。由此，信号线选择电路sd1向检测部40输出来自光电二极管pd的检测信号vdet。
39.检测部40具备检测电路48、信号处理部44、坐标提取部45、存储部46、以及检测定时控制部47。检测定时控制部47基于从检测控制部11供给的控制信号，以检测电路48、信号处理部44、坐标提取部45同步地动作的方式进行控制。
40.检测电路48例如为模拟前端电路(afe:analog front end)。检测电路48例如是具有检测信号放大部42以及a/d转换部43的功能的信号处理电路。检测信号放大部42对检测信号vdet进行放大。a/d转换部43将从检测信号放大部42输出的模拟信号转换为数字信号。另外，在以下的说明中，有时也将由检测信号放大部42放大并由a/d转换部43从模拟信号转换为数字信号并输出的信号称作检测信号vdet来进行说明。
41.信号处理部44是基于检测电路48的输出信号，检测向传感器部21输入的规定的物理量的逻辑电路。信号处理部44在手指fg接触或者接近检测区域aa1的情况下，能够基于来自检测电路48的输出信号检测手指fg的表面的凹凸(即指纹)。
42.存储部46暂时地保存在信号处理部44中运算后的信号。存储部例如也可以为ram(random access memory)、寄存器电路等。
43.坐标提取部45是在信号处理部44中检测出手指fg的接触或者接近时，求出手指fg等表面的凹凸的检测坐标的逻辑电路。坐标提取部45组合从传感器部21的光电二极管pd输出的检测信号vdet，生成表示手指fg的表面的凹凸(即指纹)的形状、手指fg的血管图案的形状的二维信息(例如图像等)。该二维信息为用户的生物体信息。另外，坐标提取部45也可以不计算检测坐标而是输出检测信号vdet作为传感器输出vo。在该情况下，检测信号vdet也可以被称作用户的生物体信息。或者坐标提取部45也可以不计算检测坐标而是输出能够基于检测信号vdet计算的与生物体相关的信息(例如脉波数据等)来作为传感器输出vo。在该情况下，能够基于检测信号vdet计算的与生物体相关的信息也被称作用户的生物体信息。
44.接下来，对生物体认证装置1所具有的传感器2的电路构成例进行说明。图5是表示传感器2的电路图。图6是表示传感器2所具有的多个第一像素px1的电路图。另外，在图6中，也一并示出检测电路48的电路构成。
45.如图5所示，传感器部21具有排列为矩阵状的多个第一像素px1。在多个第一像素px1分别设有光电二极管pd。
46.栅极线gla沿第一方向x延伸，并与沿第一方向x排列的多个第一像素px1连接。此外，多个栅极线gla1、gla2、
…
、gla8沿第二方向y排列，并分别与栅极线驱动电路gd1连接。另外，在以下的说明中，在无需将多个栅极线gla1～gla8区别地说明的情况下，仅表示为栅极线gla。此外，在图5中，为了使说明容易理解，示出了8根栅极线gla，但仅为一个例子，栅极线gla也可以排列m根(m为8以上，例如m＝256)。
47.信号线sla沿第二方向y延伸，与沿第二方向y排列的多个第一像素px1的光电二极管pd连接。此外，多个信号线sla1、sla2、
…
、sla12沿第一方向x排列，并分别与信号线选择电路sd1以及复位电路rc连接。另外，在以下的说明中，在无需将多个信号线sla1～sla12区别地说明的情况下，仅表示为信号线sla。此外，在图5中，为了使说明容易理解，示出了12根信号线sla，但仅为一个例子，信号线sla也可以排列n根(n为12以上，例如n＝252)。
48.另外，在图5中，在信号线选择电路sd1与复位电路rc之间设有传感器部21，但不限于此，信号线选择电路sd1与复位电路rc也可以分别连接于信号线sla的相同方向的端部。
49.栅极线驱动电路gd1从控制电路102接收开始信号stv、时钟信号ck、复位信号rst1等各种控制信号。栅极线驱动电路gd1基于各种控制信号，分时地依次选择多个栅极线gla1～gla8。栅极线驱动电路gd1向所选择的栅极线gla供给栅极驱动信号vgla。由此，向连接于栅极线gla的多个开关元件tr供给栅极驱动信号vgla，沿第一方向x排列的多个第一像素px1被选择作为取得检测信号vdet的对象。
50.另外，栅极线驱动电路gd1也可以按照指纹的检测以及不同的多个生物体信息(例如脉波、脉搏、血管图像、血氧浓度等)各自的每个检测模式，进行不同的驱动。
51.信号线选择电路sd1具有多个选择信号线lsel、多个输出信号线lout、以及开关元件trs。多个开关元件trs分别与多个信号线sla对应地设置。6根信号线sla1～sla6连接于共用的输出信号线lout1。6根信号线sla7～sla12连接于共用的输出信号线lout2。输出信号线lout1以及lout2分别连接于检测电路48。
52.这里，将信号线sla1～sla6作为第一信号线块，将信号线sla7～sla12作为第二信号线块。多个选择信号线lsel分别连接于一个信号线块所含的开关元件trs的栅极。此外，1根选择信号线lsel连接于多个信号线块的开关元件trs的栅极。
53.具体而言，选择信号线lsel1～lsel6分别与信号线sla1～sla6所对应的开关元件trs连接。此外，选择信号线lsel1连接于信号线sla1所对应的开关元件trs、以及信号线sla7所对应的开关元件trs。选择信号线lsel2连接于信号线sla2所对应的开关元件trs、以及信号线sla8所对应的开关元件trs。
54.控制电路102依次向选择信号线lsel供给选择信号asw。由此，信号线选择电路sd1通过开关元件trs的动作，在一个信号线块中分时地依次选择信号线sla。此外，信号线选择电路sd1在多个信号线块中分别逐根选择信号线sla。通过这种构成，传感器2能够减少包含检测电路48的ic(integrated circuit)的数量、或者ic的端子数。
55.另外，这里例示出6根信号线sla连接于一个输出信号线lout而设为一个信号线块的情况，但能够任意地设定多少根信号线sla连接于一个输出信号线lout来设为一个信号线块。例如也可以4根信号线sla连接于一个输出信号线lout来设为一个信号线块。
56.如图5所示，复位电路rc具有基准信号线lvr、复位信号线lrst以及开关元件trr。开关元件trr与多个信号线sla对应地设置。基准信号线lvr连接于多个开关元件trr的源极或者漏极的一方。复位信号线lrst连接于多个开关元件trr的栅极。
57.控制电路102向复位信号线lrst供给复位信号rst2。由此，多个开关元件trr导通，多个信号线sla与基准信号线lvr电连接。电源电路103向基准信号线lvr供给基准信号com。由此，向多个第一像素px1所含的电容元件ca(参照图6)供给基准信号com。
58.如图6所示，第一像素px1包含光电二极管pd、电容元件ca、以及开关元件tr。在图6中，示出多个栅极线gla中的沿第二方向y排列的两个栅极线gla(m)以及gla(m 1)。此外，示出多个信号线sla中的沿第一方向x排列的两个信号线sla(n)以及sla(n 1)。第一像素px1配置于由栅极线gla与信号线sla包围的区域。开关元件tr与光电二极管pd对应地设置。开关元件tr由薄膜晶体管构成，在该例子中，由n沟道的mos(metal oxide semiconductor)型的tft(thin film transistor)构成。
59.属于沿第一方向x排列的多个第一像素px1的开关元件tr的栅极连接于栅极线gla。属于沿第二方向y排列的多个第一像素px1的开关元件tr的源极连接于信号线sla。开关元件tr的漏极连接于光电二极管pd的阴极以及电容元件ca。
60.从电源电路103向光电二极管pd的阳极供给传感器电源信号vddsns。此外，从电源电路103向信号线sla以及电容元件ca供给成为信号线sla以及电容元件ca的初始电位的基准信号com。
61.若对第一像素px1照射光，则在该第一像素px1所含的光电二极管pd中流动有与光量相应的电流。由此在电容元件ca中累积电荷。若开关元件tr成为导通，则根据在电容元件ca中累积的电荷，在信号线sla中流动有电流。信号线sla经由信号线选择电路sd1的开关元件trs连接于检测电路48。由此，传感器2能够按照每个第一像素px1检测与向光电二极管pd照射的光的光量相应的信号。
62.在读出期间开关ssw成为导通，检测电路48与信号线sla连接。检测电路48的检测信号放大部42将从信号线sla供给的电流的变动转换为电压的变动并放大。向检测信号放大部42的同相输入部( )输入具有固定的电位的基准电位(vref)，在反相输入端子(-)连接有信号线sla。这里，输入与基准信号com相同的信号作为基准电位(vref)。此外，检测信号放大部42具有电容元件cb以及复位开关rsw。在读出期间之后的复位期间，复位开关rsw成为导通，电容元件cb的电荷被复位。
63.接着，对生物体认证装置1所具有的照明装置3进行说明。图7是表示生物体认证装置1所具有的照明装置3的构成例的俯视图。照明装置3具备光源基材30、发光部31、光源栅极线驱动电路gd2、光源信号线选择电路sd2、控制电路112、以及电源电路113。
64.控制基板111经由柔性印刷基板fpc2与光源基材30电连接。在控制基板111设有控制电路112以及电源电路113。控制电路112例如为fpga。控制电路112向发光部31、光源栅极线驱动电路gd2以及光源信号线选择电路sd2供给控制信号，来控制发光部31所含的多个发光元件led的点亮动作。电源电路103向发光部31、光源栅极线驱动电路gd2以及光源信号线选择电路sd2供给光源电源信号等电压信号。
65.光源基材30具有发光区域aa2、以及周边区域sa2。在图1以及图2所示的构成的生物体认证装置1的情况下，光源基材30的发光区域aa2在俯视时与传感器基材20的检测区域aa1重叠。此外，光源基材30的周边区域sa2在俯视时与传感器基材20的周边区域sa2重叠。发光区域aa2是设有构成发光部31的多个第二像素px2的区域。多个第二像素px2沿第一方向x以及第二方向y设为矩阵状。在多个第二像素px2分别设置发光元件led(参照图8)。发光元件led例如为micro(微型)led、mini(亚毫米)led，向作为检测对象的手指fg照射光。周边区域sa2为发光区域aa2的外侧的区域，是不与第二像素px2重叠的区域。
66.光源栅极线驱动电路gd2以及光源信号线选择电路sd2设于周边区域sa2。具体而言，光源栅极线驱动电路gd2设于周边区域sa2中的沿第二方向y延伸的区域。光源信号线选择电路sd2设于周边区域sa2中的沿第一方向x延伸的区域。
67.光源栅极线驱动电路gd2是基于各种控制信号驱动多个光源栅极线glb(参照图8)的电路。光源栅极线驱动电路gd2依次或者同时选择多个光源栅极线glb，并向所选择的光源栅极线glb供给栅极驱动信号。由此，光源栅极线驱动电路gd2选择与光源栅极线glb连接的多个发光元件led。
68.光源信号线选择电路sd2是依次或者同时选择多个光源信号线slb(参照图8)的开关电路。光源信号线选择电路sd2例如为多路复用器。光源信号线选择电路sd2依次或者同时选择多个光源信号线slb，并向所选择的光源信号线slb供给选择信号。由此，光源信号线选择电路sd2选择由光源栅极线驱动电路gd2选择的多个发光元件led中的一个或者多个发光元件led。
69.如图8所示，第二像素px2配置于由光源栅极线glb与光源信号线slb包围的区域。多个第二像素px2分别连接于沿第一方向x延伸并沿第二方向y隔开间隔地排列的光源栅极线glb、以及沿第二方向y延伸并沿第一方向x隔开间隔地排列的光源信号线slb。多个第二像素px2所含的发光元件led通过从光源栅极线驱动电路gd2以及光源信号线选择电路sd2供给的控制信号被选择性地点亮。
70.这里，对在通常的生物体认证装置中执行的检测生物体信息的处理(以下，仅记载为检测处理)进行说明。在通常的检测处理中，首先设于照明装置的多个发光元件被一起点亮，通过多个发光元件，向检测对象的手指、手掌照射光。从多个发光元件照射的光在检测对象的手指、手掌中扩散反射。之后，设于传感器的多个光电二极管接收由检测对象的手指、手掌扩散反射后的光，并输出与接收的光的光量相应的检测信号。由此，生物体认证装置能够基于来自多个光电二极管的检测信号检测生物体信息。
71.然而，在上述的通常的检测处理中，由于设于照明装置的多个发光元件被一起点亮，因此在检测对象的手指、手掌的各种位置扩散反射后的多个光混合入射设于传感器的多个光电二极管的每一个。由此，产生来自多个光电二极管的检测信号的s/n比降低这一问题。此外，若检测信号的s/n比降低，则也产生无法高精度地检测生物体信息(例如脉波数据)的时间的变化这一问题。而且，若检测信号的s/n比降低，例如尽管基于检测信号生成了图像，但如图9所示，生成对比度较低的模糊的图像i1。
72.因此，在本实施方式的生物体认证装置1中，照明装置3的控制电路112具有如下功能：将设于照明装置3的多个第二像素px2分成多个组，以仅各组的规定的位置的第二像素px2所含的发光元件led被点亮的方式，控制光源栅极驱动电路gd2与光源信号线选择电路sd2的动作。
73.此外，传感器2的控制电路102具有如下功能：将设于传感器2的多个第一像素px1分成多个组，以仅从各组的规定的位置的第一像素px1所含的光电二极管pd取得检测信号vdet的方式，控制栅极线驱动电路gd1与信号线选择电路sd1的动作。
74.另外，照明装置3的控制电路112与传感器2的控制电路102彼此同步地动作。此外，这里设想设于照明装置3的多个第二像素px2的像素数、与设于传感器2的多个第一像素px1的像素数相同的情况，并设想照明装置3的控制电路112进行的第二像素px2的分组、与传感器2的控制电路102进行的第一像素px1的分组对应地进行(第二像素px2的一组的面积、与第一像素px1的一组的面积相同，以对应于第二像素px2的一组存在第一像素px1的一组的方式进行分组)的情况。
75.图10是用于说明照明装置3的控制电路112的上述功能、以及传感器2的控制电路102的上述功能的示意图。在图10中，示出了设于照明装置3的多个第二像素px2、设于传感器2的多个第一像素px1均按照每4
×
4的16像素分组的情况。另外，以下，将使用图10说明的一系列处理称作第一检测处理。
76.如图10的(a)的上段所示，照明装置3的控制电路112以位于各组的第一行第一列的第二像素px2所含的发光元件led(以下，记载为第一个发光元件led)被一起点亮的方式，控制光源栅极驱动电路gd2与光源信号线选择电路sd2的动作。此时，各组的其他第二像素px2(即，位于第一行第二列～第四行第四列的15个第二像素px2)所含的发光元件led不被点亮，维持熄灭状态。据此，如图10的(a)的上段所示，成为仅各组的第一个发光元件led被点亮的状态。
77.与照明装置3的各组的第一个发光元件led被点亮的定时同步地，传感器2的控制电路102以从位于各组的第一行第一列的第一像素px1所含的光电二极管pd(以下，记载为第一个光电二极管pd)一起取得检测信号vdet的方式，控制栅极线驱动电路gd1与信号线选择电路sd1的动作。此时，不从各组的其他第一像素px1(即，位于第一行第二列～第四行第四列的15个第一像素px1)所含的光电二极管pd取得检测信号vdet。据此，如图10的(a)的下段所示，仅从各组的第一个光电二极管pd取得检测信号vdet。所取得的检测信号vdet保存在存储部46中。
78.接下来，如图10的(b)的上段所示，照明装置3的控制电路112以熄灭各组的第一个发光元件led，并使位于各组的第一行第二列的第二像素px2所含的发光元件led(以下，记载为第二个发光元件led)一起点亮的方式，控制光源栅极驱动电路gd2与光源信号线选择电路sd2的动作。此时，各组的其他第二像素px2(即，位于第一行第一列、第一行第三列～第四行第四列的15个第二像素px2)所含的发光元件led不被点亮，维持熄灭状态。据此，如图10的(b)的上段所示，成为仅各组的第二个发光元件led被点亮的状态。
79.与照明装置3的各组的第二个发光元件led被点亮的定时同步地，传感器2的控制电路102以从位于各组的第一行第二列的第一像素px1所含的光电二极管pd(以下，记载为第二个光电二极管pd)一起取得检测信号vdet的方式，控制栅极线驱动电路gd1与信号线选择电路sd1的动作。此时，不从各组的其他第一像素px1(即，位于第一行第一列、第一行第三列～第四行第四列的15个第一像素px1)所含的光电二极管pd取得检测信号vdet。据此，如图10的(b)的下段所示，仅从各组的第二个光电二极管pd取得检测信号vdet。所取得的检测信号vdet保持在存储部46中。
80.以后，照明装置3的控制电路112对于位于第一行第三列以及第一行第四列的第二像素px2所含的发光元件led，也执行相同的控制，传感器2的控制电路102对于位于第一行第三列以及第一行第四列的第一像素px1所含的光电二极管pd，也执行相同的控制。
81.照明装置3的控制电路112以及传感器2的控制电路102在执行了各组的第一行第一列～第一行第四列(第一行各列)中的上述控制之后，对于接下来的行的各列也执行相同的控制。即，照明装置3的控制电路112对于位于第二行第一列～第二行第四列的第二像素px2所含的发光元件led，也执行相同的控制，传感器2的控制电路102对于位于第二行第一列～第二行第四列的第一像素px1所含的光电二极管pd，也执行相同的控制。
82.此外，照明装置3的控制电路112以及传感器2的控制电路102在执行了各组的第二行第一列～第二行第四列(第二行各列)中的上述控制之后，进一步对于接下来的行的各列也执行相同的控制。即，照明装置3的控制电路112对于位于第三行第一列～第三行第四列的第二像素px2所含的发光元件led，也执行相同的控制，传感器2的控制电路102对于位于第三行第一列～第三行第四列的第一像素px1所含的光电二极管pd，也执行相同的控制。
83.而且，照明装置3的控制电路112以及传感器2的控制电路102在执行了各组的第三行第一列～第三行第四列(第三行各列)中的上述控制之后，进一步对于接下来的行的各列也执行相同的控制。即，照明装置3的控制电路112对于位于第四行第一列～第四行第四列的第二像素px2所含的发光元件led，也执行相同的控制，传感器2的控制电路102对于位于第四行第一列～第四行第四列的第一像素px1所含的光电二极管pd，也执行相同的控制。以下，参照图10的(c)，详细地说明对各组的第四行第四列执行的控制。
84.如图10的(c)的上段所示，照明装置3的控制电路112以熄灭各组的第十五个发光元件led，并使位于各组的第四行第四列的第二像素px2所含的发光元件led(以下，记载为第十六个发光元件led)一起点亮的方式，控制光源栅极驱动电路gd2与光源信号线选择电路sd2的动作。此时，各组的其他第二像素px2(即，位于第一行第一列～第四行第三列的15个第二像素px2)所含的发光元件led不被点亮，维持熄灭状态。据此，如图10的(c)的上段所示，成为仅各组的第十六个发光元件led被点亮的状态。
85.与照明装置3的各组的第十六个发光元件led被点亮的定时同步地，传感器2的控制电路102以从位于各组的第四行第四列的第一像素px1所含的光电二极管pd(以下，记载为第十六个光电二极管pd)一起取得检测信号vdet的方式，控制栅极线驱动电路gd1与信号线选择电路sd1的动作。此时，不从各组的其他第一像素px1(即，位于第一行第一列～第四行第三列的15个第一像素px1)所含的光电二极管pd取得检测信号vdet。据此，如图10的(c)的下段所示，仅从各组的第十六个光电二极管pd取得检测信号vdet。所取得的检测信号vdet保存在存储部46中。
86.执行以上那样的一系列的控制，从各组的第一个～第十六个光电二极管pd取得的检测信号vdet保存在存储部46中后，作为传感器2的控制电路102的一个功能的坐标提取部45，基于在存储部46中保存的各组的第一个～第十六个光电二极管pd的检测信号vdet，生成表示作为检测对象的手指fg的血管图案的形状的图像i2(参照图11)。
87.在以上说明的本实施方式的生物体认证装置1中执行的第一检测处理中，设于照明装置3的多个第二像素px2、与设于传感器2的多个第一像素px1均被分成彼此对应的多个组。在此之上，在照明装置3中，对于各组控制为一个发光元件led被点亮。即，控制为各组所含的多个发光元件led中的一个以外的发光元件led被熄灭。据此，能够抑制来自各组所含的其他发光元件led的光作为杂散光入射到与被点亮的发光元件led同步地动作的光电二极管pd中。
88.此外，在本实施方式的生物体认证装置1中执行的第一检测处理中，对于各组控制为一个发光元件led被点亮，以在一个组中点亮的发光元件led、和在与该一个组相邻的组中点亮的发光元件led之间足够分离的方式分组(例如在图10中，以分离4像素的方式分组)。因此，能够使各组的第n个光电二极管pd中主要入射来自在俯视时重叠的各组的第n个发光元件led的光。即，根据本实施方式的第一检测处理，能够抑制向各组的第n个光电二极管pd中入射作为杂散光的、来自在俯视时不重叠的另一组的第n个发光元件led的光。
89.如以上那样，通过抑制杂散光入射到多个光电二极管pd中，能够抑制来自多个光电二极管pd的检测信号vdet的s/n比的降低。据此，本实施方式的生物体认证装置1例如能够生成图11所示那样的表示血管图案的形状的图像i2，与上述的通常的生物体认证装置相比，能够生成对比度较高的图像。
90.另外，在本实施方式中设想了设于照明装置3的多个第二像素px2、设于传感器2的多个第一像素px1按照每4
×
4的16像素分组的情况，但第二像素px2与第一像素px1被分为每几像素的组不限于此，只要在一个组中点亮的发光元件led、和在与该一个组相邻的组中点亮的发光元件led之间分离下述距离，则能够以任意的像素数分组，该距离为来自在该一个组中点亮的发光元件led的光不作为杂散光入射与在该相邻的组中点亮的发光元件led在俯视时重叠的光电二极管pd的距离。
91.此外，说明了在本实施方式中设于照明装置3的多个第二像素px2的像素数、与设于传感器2的多个第一像素px1的像素数相同的情况，但不限于此，设于照明装置3的第二像素px2的像素数、与设于传感器2的第一像素px1的像素数也可以不同。
92.例如，传感器2的第一像素px1以235μm间距配置，与此相对，照明装置3的第二像素px2也可以以100μm间距配置。即，照明装置3的第二像素px2的像素数也可以比传感器2的第一像素px1的像素数更多。但是，在该情况下，也希望第一像素px1的一组、与第二像素px2的一组的面积相同(即，虽然一组所含的像素数不同，但一组的面积相同)。
93.在该情况下，照明装置3的控制电路112以点亮与设于传感器2的多个第一像素px1中的一个对应的多个第二像素px2(即，与一个第一像素px1在俯视时重叠的多个第二像素px2)所含的发光元件led的方式，控制光源栅极线驱动电路gd2与光源信号线选择电路sd2的动作。
94.传感器2的控制电路102与设于照明装置3的多个第二像素px2所含的发光元件led被点亮的定时同步地，以从与包含被点亮的发光元件led的多个第二像素px2对应的第一像素px1所含的光电二极管pd取得检测信号vdet的方式，控制栅极线驱动电路gd1与信号线选择电路sd1的动作。
95.在这种构成中，也对于各组控制为仅一个区域所含的发光元件led被点亮，除此以外的区域的发光元件led被控制为熄灭，因此能够抑制来自各组的其他区域所含的发光元件led的光作为杂散光入射到与被点亮的发光元件led同步地动作的光电二极管pd中。
96.此外，以在一个组中发光元件led点亮的区域、和在与该一个组相邻的组中发光元件led点亮的区域之间被足够地分离的方式进行分组这一点并无变化，因此也能够抑制向在一个组中发光元件led被点亮的区域所对应的光电二极管pd中入射作为杂散光的、来自在与该一个组相邻的组中被点亮的发光元件led的光。
97.即，在设于传感器2的第一像素px1的像素数、与设于照明装置3的第二像素px2的像素数不同的情况下，也能够通过上述一系列的第一检测处理，抑制杂散光入射到多个光电二极管pd中，能够抑制来自多个光电二极管pd的检测信号vdet的s/n比的降低，甚至也能够基于上述的检测信号vdet，生成对比度较高的图像。
98.此外，在本实施方式中，各组中的第一像素px1以及第二像素px2的控制从第一行第一列向第一行第四列、从第二行第一列向第二行第四列、从第三行第一列向第三行第四列、从第四行第一列向第四行第四列依次执行，但各组中的第一像素px1以及第二像素px2的控制顺序不限于此。
99.在以上说明的本实施方式中，说明了传感器2与照明装置3层叠而成的构成(传感器2与照明装置3设于不同基板上的构成)的生物体认证装置1，但不限于此，也可以是传感器2与照明装置3设于同一基板上的构成的生物体认证装置1。
100.图12是表示传感器2的光电二极管pd、照明装置3的发光元件led设于同一基板上的构成的生物体认证装置1的电路构成例的电路图。在该情况下，如图12所示，用于选择光电二极管pd的栅极线gla沿第一方向x延伸，并沿第二方向y隔开间隔地排列。此外，用于选择光电二极管pd的信号线sla沿第二方向y延伸，并沿第一方向x隔开间隔地排列。用于选择发光元件led的光源栅极线glb沿与用于选择光电二极管pd的栅极线gla平行的方向延伸。此外，用于选择发光元件led的光源信号线slb沿与用于选择光电二极管pd的信号线sla平行的方向延伸。在该情况下，由栅极线gla、光源栅极线glb、信号线sla、以及光源信号线slb包围的区域相当于1像素。
101.在这种构成中，生物体认证装置1也如下述那样动作，排列为矩阵状的多个像素被分组，对于各组以一个发光元件led被点亮的方式动作，并且从与被点亮的发光元件led相同的像素所含的一个光电二极管pd取得检测信号vdet。即，在传感器2与照明装置3设于同一基板上的情况下，也能够通过上述的一系列的第一检测处理，抑制杂散光入射到多个光电二极管pd中，能够抑制来自多个光电二极管pd的检测信号vdet的s/n比的降低，甚至也能够基于上述的检测信号vdet，生成对比度较高的图像。
102.根据以上说明的第一实施方式，生物体认证装置1并非使设于照明装置3的多个第二像素px2各自包含的发光元件led一起点亮，并且并非从设于传感器2的多个第一像素px1各自包含的光电二极管pd一起取得检测信号vdet，而是通过上述的一系列的第一检测处理，将第一像素px1以及第二像素px2分组，在此之上，仅使各组的规定的位置的第二像素px2所含的发光元件led被点亮，并且仅从包含被点亮的发光元件led的第二像素px2所对应的第一像素px1所含的光电二极管pd，取得检测信号vdet。
103.据此，能够抑制杂散光入射到多个光电二极管pd中，能够抑制来自多个光电二极管pd的检测信号vdet的s/n比的降低，甚至也能够基于上述的检测信号vdet，生成对比度较高的图像。
104.(第二实施方式)
105.接下来，对第二实施方式进行说明。在上述的第一实施方式中，主要说明了能够提高基于来自光电二极管pd的检测信号vdet生成的图像的对比度的第一检测处理，但在本实施方式中，说明能够高精度地检测基于来自光电二极管pd的检测信号vdet计算的生物体信息(例如脉波数据)的时间的变化的检测处理(以下，记载为第二检测处理)。
106.另外，由于生物体认证装置1的构成与上述的第一实施方式相同，因此这里省略其详细说明，以下，主要说明上述的第二检测处理。
107.图13是表示在本实施方式的生物体认证装置1中执行的第二检测处理的顺序例的流程图。
108.首先，在生物体认证装置1中，若检测到手指fg等检测对象的接触或者接近，则构成该生物体认证装置1的传感器2以及照明装置3通过第一实施方式所示的第一检测处理，生成该检测对象的图像(步骤s1)。这里，设想通过步骤s1的处理生成例如图14的(b)所示的灰度图像i2的情况。
109.接下来，传感器2的控制电路102生成将通过步骤s1的处理生成的图像二值化后的图像(步骤s2)。据此，控制电路102例如能够获得图14的(c)所示的二值化图像i3。
110.接着，传感器2的控制电路102提取通过步骤s2的处理生成的二值化图像的黑色部
分的中心线，并生成仅描绘有该提取出的中心线的图像(步骤s3)。据此，控制电路102例如能够获得图14的(d)所示的线型图像i4。
111.若通过传感器2的控制电路102生成图14的(d)所示的线型图像，则照明装置3的控制电路112以配置于与该线型图像中描绘的中心线重叠的位置的第二像素px2所含的发光元件led被点亮的方式，控制光源栅极线驱动电路gd2与光源信号线选择电路sd2的动作(步骤s4)。
112.另外，这里设想传感器2的控制电路102、与照明装置3的控制电路112同步地动作，并能够通过信号的收发来共享彼此的信息的情况。据此，如步骤s4的处理所示，照明装置3的控制电路112能够参照通过传感器2的控制电路102生成的线型图像i4，选择使发光元件led点亮的第二像素px2。
113.传感器2的控制电路102以从包含被点亮的发光元件led的第二像素px2所对应的第一像素px1(更详细地说，与包含被点亮的发光元件led的第二像素px2在俯视时重叠的第一像素px1)所含的光电二极管pd取得检测信号vdet的方式，控制栅极线驱动电路gd1与信号线选择电路sd1的动作(步骤s5)。
114.在此之后，传感器2的控制电路102基于所取得的检测信号vdet计算生物体信息(脉波数据)(步骤s6)，并结束这里的一系列的第二检测处理。通过反复执行上述这样的一系列的第二检测处理，能够高精度地检测基于检测信号vdet计算的生物体信息的时间的变化。
115.根据以上说明的第二实施方式，生物体认证装置1通过上述的第二检测处理，基于作为对比度较高的图像的灰度图像i2生成二值化图像i3，并基于该二值化图像i3生成线型图像i4，在此之上，仅使配置于与该线型图像i4中描绘的中心线重叠的位置的第二像素px2所含的发光元件led点亮，并且仅从包含被点亮的发光元件led的第二像素px2所对应的第一像素px1所含的光电二极管pd取得检测信号vdet。
116.据此，能够仅向想要计算的生物体信息的对象(例如静脉)通过的位置照射发光元件led的光，因此例如与设于照明装置3的发光元件led整个面被点亮的情况相比，能够提高从光电二极管pd获得的检测信号vdet的s/n比。由此，也能够高精度地检测基于检测信号vdet计算的生物体信息的时间的变化。
117.在以上说明的第一以及第二实施方式中，如图1以及图2所示，设想了生物体认证装置1为平板状的情况，但生物体认证装置1的形状不限于此，例如也可以如图15的(a)所示那样为环状。在该情况下，如图15的(a)所示，通过在环状的生物体认证装置1的环内放置手指fg，如图15的(b)所示，能够在对置配置的光电二极管pd中检测从发光元件led向手指fg照射的光。在这种构成中，通过执行上述的第一以及第二检测处理，能够获得与上述的第一以及第二实施方式所示的效果相同的效果。此外，生物体认证装置1为环状，并且在该环整周上配置发光元件led以及光电二极管pd，由此能够计算手指fg的两面(手指fg的表面(指纹侧一面)与背面(指甲侧一面))的检测坐标，甚至也能够生成三维信息(三维图像)。
118.根据以上说明的至少一个实施方式，能够提供可提高在生物体认证装置1中输出的检测信号vdet的s/n比的生物体认证装置1。
119.虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式作为例子而提示，无意限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内
能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨内，同样也包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。