JP2520848B2 - 磁気式面圧入力パネル - Google Patents
磁気式面圧入力パネルInfo
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗素子やホール
素子のような磁気感応素子を用いて指紋のような微細な
面圧力分布を検出するのに好適な磁気式面圧入力パネル
に関する。
素子のような磁気感応素子を用いて指紋のような微細な
面圧力分布を検出するのに好適な磁気式面圧入力パネル
に関する。
【０００２】
【従来の技術】微細な面圧力分布の一例として指紋のパ
ターンを考えてみると、従来の指紋パターン検出用の面
圧入力パネルとしては、圧力に応じて導電度が変化する
導電性ゴムとマトリクス状の走査電極とを積層し、指を
パネルに押しあてたときの指紋の山と谷による押圧力の
差による導電度の変化をＯＮ／ＯＦＦの状態で検出する
ようにした装置や、この装置の導電性ゴムの代わりに抵
抗膜を用い、指紋の山が抵抗膜に接触する時の面積で抵
抗膜の抵抗値が変化することを利用した装置、あるいは
半導体製造技術を用いて半導体基板上に圧電薄膜を上面
電極と下面電極とで挟んで形成するとともにＭＯＳ型電
界効果トランジスタを形成した指紋センサ（特開平５ー
６１９６６）などが提案されている。
ターンを考えてみると、従来の指紋パターン検出用の面
圧入力パネルとしては、圧力に応じて導電度が変化する
導電性ゴムとマトリクス状の走査電極とを積層し、指を
パネルに押しあてたときの指紋の山と谷による押圧力の
差による導電度の変化をＯＮ／ＯＦＦの状態で検出する
ようにした装置や、この装置の導電性ゴムの代わりに抵
抗膜を用い、指紋の山が抵抗膜に接触する時の面積で抵
抗膜の抵抗値が変化することを利用した装置、あるいは
半導体製造技術を用いて半導体基板上に圧電薄膜を上面
電極と下面電極とで挟んで形成するとともにＭＯＳ型電
界効果トランジスタを形成した指紋センサ（特開平５ー
６１９６６）などが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の面圧入力パネルは、指紋検出の際に指をパネル
上に押しつけたときの指紋パターンの山と谷の接触、非
接触を利用する接触式であり、指紋パターンの山と谷と
の高低差はきわめて微小なために、指接触時の力の入れ
方が均一でなかったり、指の表面に油や汗などが付着し
ていると導電ゴムや抵抗膜の抵抗値変化が正確に得られ
ず、全面にわたって完全な指紋パターンを検出すること
が困難であった。また指の接触圧で検出出力が決まって
しまうので検出感度の調節は外部回路で行うしかなかっ
た。
の従来の面圧入力パネルは、指紋検出の際に指をパネル
上に押しつけたときの指紋パターンの山と谷の接触、非
接触を利用する接触式であり、指紋パターンの山と谷と
の高低差はきわめて微小なために、指接触時の力の入れ
方が均一でなかったり、指の表面に油や汗などが付着し
ていると導電ゴムや抵抗膜の抵抗値変化が正確に得られ
ず、全面にわたって完全な指紋パターンを検出すること
が困難であった。また指の接触圧で検出出力が決まって
しまうので検出感度の調節は外部回路で行うしかなかっ
た。
【０００４】ところが最近、低い磁界を好感度で検出で
きしかも感度調節ができる磁気抵抗素子やホール素子の
ような磁気感応素子が磁気素材として注目されており、
本発明はこの磁気感応素子を用いて非接触で指紋のよう
な微細な面分布圧力を広い面にわたって正確に検出する
ことのできる磁気式面圧入力パネルを提供することを目
的とする。
きしかも感度調節ができる磁気抵抗素子やホール素子の
ような磁気感応素子が磁気素材として注目されており、
本発明はこの磁気感応素子を用いて非接触で指紋のよう
な微細な面分布圧力を広い面にわたって正確に検出する
ことのできる磁気式面圧入力パネルを提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、受ける面圧力に応じてたわむ可撓性の
磁気シートと、絶縁基板上にマトリクス状に走査電極線
を配置するとともに該走査電極線の交点ごとに磁気感応
素子を形成した回路板とを積層し、前記磁気感応素子の
それぞれ一端を前記マトリクス状走査電極線のそれぞれ
と接続して面圧入力パネルを構成した。
めに、本発明は、受ける面圧力に応じてたわむ可撓性の
磁気シートと、絶縁基板上にマトリクス状に走査電極線
を配置するとともに該走査電極線の交点ごとに磁気感応
素子を形成した回路板とを積層し、前記磁気感応素子の
それぞれ一端を前記マトリクス状走査電極線のそれぞれ
と接続して面圧入力パネルを構成した。
【０００６】
【作用】以上の構成によって、磁気シートに掛かる面圧
力に応じて磁気シートの撓み具合が異なるので、回路板
上の磁気感応素子に及ぶ磁界が面圧力に応じて異なる。
その結果、磁気感応素子の出力電流が面圧入力パネルの
部位ごとに異なるので、この電流を信号処理することに
よって面圧力分布が検出できる。
力に応じて磁気シートの撓み具合が異なるので、回路板
上の磁気感応素子に及ぶ磁界が面圧力に応じて異なる。
その結果、磁気感応素子の出力電流が面圧入力パネルの
部位ごとに異なるので、この電流を信号処理することに
よって面圧力分布が検出できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【０００８】図１は本発明による面圧入力パネルの分解
斜視図である。
斜視図である。
【０００９】面圧力入力パネル１は、たとえば表面がＳ
極、裏面がＮ極に帯磁した磁気シート２と、ＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）などの絶縁フィルムからな
る絶縁シート３と、ガラスまたはセラミックなどの絶縁
基板１０上に複数本のＸ方向走査電極線２０と複数本の
Ｙ方向走査電極線３０とをマトリクス状に形成し、さら
に高周波スパッタリング法を用いて磁気抵抗素子４０を
形成した回路板４とを積層して構成したものである。磁
気抵抗素子４０は受ける磁界強度に応じて抵抗値が変化
する性質を持っており、磁気抵抗膜の材質により磁気抵
抗特性（磁気抵抗変化率）を調整することができる。磁
気抵抗膜は、たとえば、Ｎｉ−Ｆｅ系合金多層膜で形成
されている。
極、裏面がＮ極に帯磁した磁気シート２と、ＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）などの絶縁フィルムからな
る絶縁シート３と、ガラスまたはセラミックなどの絶縁
基板１０上に複数本のＸ方向走査電極線２０と複数本の
Ｙ方向走査電極線３０とをマトリクス状に形成し、さら
に高周波スパッタリング法を用いて磁気抵抗素子４０を
形成した回路板４とを積層して構成したものである。磁
気抵抗素子４０は受ける磁界強度に応じて抵抗値が変化
する性質を持っており、磁気抵抗膜の材質により磁気抵
抗特性（磁気抵抗変化率）を調整することができる。磁
気抵抗膜は、たとえば、Ｎｉ−Ｆｅ系合金多層膜で形成
されている。
【００１０】回路板４上の磁気抵抗素子４０は一端がＸ
方向走査電極線２０に接続され、他端がＹ方向走査電極
線３０に接続されており、指紋パターン検出の場合に
は、Ｘ方向走査電極線２０の間隔およびＹ方向走査電極
線３０の間隔は５０〜６０μｍ程度となるので、回路板
４上には磁気抵抗素子４０を含む単位検出素子が多数形
成される。Ｘ方向走査電極線２０およびＹ方向走査電極
線３０は絶縁基板１０の側縁のＡおよびＢに集められ、
図示しないコネクタにより後述する外部回路と接続され
る。
方向走査電極線２０に接続され、他端がＹ方向走査電極
線３０に接続されており、指紋パターン検出の場合に
は、Ｘ方向走査電極線２０の間隔およびＹ方向走査電極
線３０の間隔は５０〜６０μｍ程度となるので、回路板
４上には磁気抵抗素子４０を含む単位検出素子が多数形
成される。Ｘ方向走査電極線２０およびＹ方向走査電極
線３０は絶縁基板１０の側縁のＡおよびＢに集められ、
図示しないコネクタにより後述する外部回路と接続され
る。
【００１１】図２は図１に示した面圧力入力パネル１の
回路板４上に形成される単位検出素子を拡大して示す。
図１と同じ参照数字は同じ構成部分を示している。
回路板４上に形成される単位検出素子を拡大して示す。
図１と同じ参照数字は同じ構成部分を示している。
【００１２】各単位検出素子の磁気抵抗素子４０は、一
端がＸ方向走査電極２０の一部２０ａに接続され、他端
がＹ方向走査電極線３０の一部３０ａに接続されてい
る。Ｘ方向走査電極線２０とＹ方向走査電極線３０との
交差部はマスクと蒸着により形成されたたとえばＳｉＯ
2 膜のような絶縁スペーサ１１によって絶縁されてい
る。Ｘ方向走査電極線２０およびＹ方向走査電極線３０
はたとえばポリイミドやＳｉＯ2 などの絶縁膜で被覆さ
れている。
端がＸ方向走査電極２０の一部２０ａに接続され、他端
がＹ方向走査電極線３０の一部３０ａに接続されてい
る。Ｘ方向走査電極線２０とＹ方向走査電極線３０との
交差部はマスクと蒸着により形成されたたとえばＳｉＯ
2 膜のような絶縁スペーサ１１によって絶縁されてい
る。Ｘ方向走査電極線２０およびＹ方向走査電極線３０
はたとえばポリイミドやＳｉＯ2 などの絶縁膜で被覆さ
れている。
【００１３】図３は本発明の面圧入力パネルを用いて指
紋パターンを検出する検出回路の一例である。
紋パターンを検出する検出回路の一例である。
【００１４】面圧入力パネル１のＸ方向走査電極線２０
はＸ方向出力レジスタ５０に接続され、Ｙ方向走査電極
線３０はＹ方向切替検出回路６０に接続されている。Ｘ
方向出力レジスタ５０は図４（ａ）に示すようなパルス
信号を出力し、走査電極線２０（Ｘ1 、Ｘ2 、・・・Ｘ
n ）に順次時間遅れをもって印加していく。同様に、Ｙ
方向切替検出回路６０はＹ方向走査電極線３０（Ｙ1 、
Ｙ2 、．．．Ｙn ）を順次切換えて図４（ｂ）に示すよ
うなシーケンスで指紋パターンを検出する。Ｘ方向出力
レジスタ５０からパルス信号がＸ1 、Ｘ2 、．．．Ｘn
に順次出力される間Ｙ方向切替検出回路６０は１つのＹ
方向走査電極線３０（たとえばＹ1 ）を選択し、その走
査電極線Ｙ1 から出力する信号を検出する。次に走査電
極線Ｙ2に移る。Ｙn まで順次に検出を繰り返す。Ｙ方
向検出回路６０には基準抵抗Ｒが接続されており、検出
電流がこの基準抵抗Ｒを流れたときの点Ａの電位として
指紋パターンを検出することができる。
はＸ方向出力レジスタ５０に接続され、Ｙ方向走査電極
線３０はＹ方向切替検出回路６０に接続されている。Ｘ
方向出力レジスタ５０は図４（ａ）に示すようなパルス
信号を出力し、走査電極線２０（Ｘ1 、Ｘ2 、・・・Ｘ
n ）に順次時間遅れをもって印加していく。同様に、Ｙ
方向切替検出回路６０はＹ方向走査電極線３０（Ｙ1 、
Ｙ2 、．．．Ｙn ）を順次切換えて図４（ｂ）に示すよ
うなシーケンスで指紋パターンを検出する。Ｘ方向出力
レジスタ５０からパルス信号がＸ1 、Ｘ2 、．．．Ｘn
に順次出力される間Ｙ方向切替検出回路６０は１つのＹ
方向走査電極線３０（たとえばＹ1 ）を選択し、その走
査電極線Ｙ1 から出力する信号を検出する。次に走査電
極線Ｙ2に移る。Ｙn まで順次に検出を繰り返す。Ｙ方
向検出回路６０には基準抵抗Ｒが接続されており、検出
電流がこの基準抵抗Ｒを流れたときの点Ａの電位として
指紋パターンを検出することができる。
【００１５】さて、このように構成された面圧力入力パ
ネル１に図３に示したように指Ｆを乗せて軽く押すと、
磁気シート２は絶縁シート３とともに全体が押し下げら
れるが、細かく観察すると、指紋の山の部分と谷の部分
とでは押圧力が異なるために、山の部分における磁気シ
ート２と磁気抵抗素子４０との距離ｄ1 は谷の部分にお
ける距離ｄ2 より小さくなる。距離ｄ1 および距離ｄ2
は数ミクロンないし十数ミクロンである。その結果山の
部分の真下またはそのごく近傍の方が谷の部分の真下ま
たはその近傍よりも磁界強度が大きくなるので、山の部
分に位置する磁気抵抗素子４０の抵抗値が谷の部分に位
置する磁気抵抗素子の抵抗値より大きくなる。その結果
回路板４上の磁気抵抗素子４０の抵抗値が指紋パターン
に応じた状態になる。
ネル１に図３に示したように指Ｆを乗せて軽く押すと、
磁気シート２は絶縁シート３とともに全体が押し下げら
れるが、細かく観察すると、指紋の山の部分と谷の部分
とでは押圧力が異なるために、山の部分における磁気シ
ート２と磁気抵抗素子４０との距離ｄ1 は谷の部分にお
ける距離ｄ2 より小さくなる。距離ｄ1 および距離ｄ2
は数ミクロンないし十数ミクロンである。その結果山の
部分の真下またはそのごく近傍の方が谷の部分の真下ま
たはその近傍よりも磁界強度が大きくなるので、山の部
分に位置する磁気抵抗素子４０の抵抗値が谷の部分に位
置する磁気抵抗素子の抵抗値より大きくなる。その結果
回路板４上の磁気抵抗素子４０の抵抗値が指紋パターン
に応じた状態になる。
【００１６】この状態でＸ方向出力レジスタ５０からは
図４（ａ）に示したようなパルス信号をＸ方向走査電極
線２０に順次印加するとともに、Ｙ方向切替検出回路６
０で図４（ｂ）に示したようなシーケンスで検出測定す
ると、Ｙ方向検切替出回路６０からは検出用スイッチが
切り替わるごとに図３において水平方向に一列の単位検
出素子からその磁気抵抗素子の抵抗値で決められる検出
電流が出力して基準抵抗Ｒに流れる。そこで点Ａの電位
を図示しない処理回路に取り込むことによって指紋パタ
ーンの検出ができる。この信号処理による指紋パターン
の検出については本発明の要旨ではないのでここでは説
明しない。本実施例では磁気材料を選定することにより
磁気抵抗素子の磁気抵抗特性（磁気抵抗変化率）を調整
すれば面圧入力パネルが受ける面圧力に対する検出感度
を調整することができる。図６は本発明による面圧入力
パネルの他の実施例を示す。
図４（ａ）に示したようなパルス信号をＸ方向走査電極
線２０に順次印加するとともに、Ｙ方向切替検出回路６
０で図４（ｂ）に示したようなシーケンスで検出測定す
ると、Ｙ方向検切替出回路６０からは検出用スイッチが
切り替わるごとに図３において水平方向に一列の単位検
出素子からその磁気抵抗素子の抵抗値で決められる検出
電流が出力して基準抵抗Ｒに流れる。そこで点Ａの電位
を図示しない処理回路に取り込むことによって指紋パタ
ーンの検出ができる。この信号処理による指紋パターン
の検出については本発明の要旨ではないのでここでは説
明しない。本実施例では磁気材料を選定することにより
磁気抵抗素子の磁気抵抗特性（磁気抵抗変化率）を調整
すれば面圧入力パネルが受ける面圧力に対する検出感度
を調整することができる。図６は本発明による面圧入力
パネルの他の実施例を示す。
【００１７】この実施例は、図１に示した磁気シート２
および絶縁シート３を用い、回路板４に形成される単位
検出素子には、磁気抵抗素子４０のほかに薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）１２を形成したものである。
および絶縁シート３を用い、回路板４に形成される単位
検出素子には、磁気抵抗素子４０のほかに薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）１２を形成したものである。
【００１８】図６はこの実施例の回路板に形成されるい
くつかの単位検出素子を示す。
くつかの単位検出素子を示す。
【００１９】図示したように、単位検出素子は１個の薄
膜トランジスタ１２と１個の磁気抵抗素子４０とを周知
のホトリソグラフィ技術および図１の実施例と同様の方
法で絶縁基板上に形成したものである。回路板上にはＸ
方向走査電極線２０とＹ方向走査電極線３０とがマトリ
クス状に形成されており、薄膜トランジスタ１２のゲー
トはＹ方向走査電極線３０に接続され、ドレインはＸ方
向走査電極線２０に接続され、ソースは磁気抵抗素子４
０の一端に接続され、磁気抵抗素子４０の他端は検出電
極線２５に接続される。検出電極線２５どうしは接続さ
れ、基準抵抗Ｒ1 を介して接地される。
膜トランジスタ１２と１個の磁気抵抗素子４０とを周知
のホトリソグラフィ技術および図１の実施例と同様の方
法で絶縁基板上に形成したものである。回路板上にはＸ
方向走査電極線２０とＹ方向走査電極線３０とがマトリ
クス状に形成されており、薄膜トランジスタ１２のゲー
トはＹ方向走査電極線３０に接続され、ドレインはＸ方
向走査電極線２０に接続され、ソースは磁気抵抗素子４
０の一端に接続され、磁気抵抗素子４０の他端は検出電
極線２５に接続される。検出電極線２５どうしは接続さ
れ、基準抵抗Ｒ1 を介して接地される。
【００２０】この実施例による面分布圧力の検出は次の
ように行われる。
ように行われる。
【００２１】図示しない外部回路からＸ方向走査電極線
２０（Ｘ2 ）とＹ方向走査電極線３０（Ｙ2 ）に走査信
号（「Ｈ」レベル）を与えると、斜線で示した単位検出
素子の薄膜トランジスタ１２（Ｑ）が導通し、磁気抵抗
素子４０（ＭＲ）にはその抵抗値と基準抵抗Ｒ1 の抵抗
値で決まる電流が検出電極線２５を通って流れる。この
時の点Ａの電位が斜線で示した単位検出素子で検出され
た指紋パターンのデータとなる。Ｘ方向走査電極線２０
とＹ方向走査電極線３０に与える走査信号のタイミング
を順次ずらせてすべての単位検出素子についての検出結
果を取り込み信号処理することによって指紋パターンの
検出ができる。
２０（Ｘ2 ）とＹ方向走査電極線３０（Ｙ2 ）に走査信
号（「Ｈ」レベル）を与えると、斜線で示した単位検出
素子の薄膜トランジスタ１２（Ｑ）が導通し、磁気抵抗
素子４０（ＭＲ）にはその抵抗値と基準抵抗Ｒ1 の抵抗
値で決まる電流が検出電極線２５を通って流れる。この
時の点Ａの電位が斜線で示した単位検出素子で検出され
た指紋パターンのデータとなる。Ｘ方向走査電極線２０
とＹ方向走査電極線３０に与える走査信号のタイミング
を順次ずらせてすべての単位検出素子についての検出結
果を取り込み信号処理することによって指紋パターンの
検出ができる。
【００２２】図７は本発明による面圧入力パネルのさら
に他の実施例の単位検出素子を示す。
に他の実施例の単位検出素子を示す。
【００２３】この実施例は単位検出素子にホール素子３
５を用いたものである。ホール素子３５には「＋」およ
び「−」で示す方向に電流を流しておき、紙面に垂直の
方向に磁界が及ぶと電流と磁界のいずれにも直角に図中
の端子ａ、ｂ間に電流値および磁束密度に比例した起電
力が発生する。
５を用いたものである。ホール素子３５には「＋」およ
び「−」で示す方向に電流を流しておき、紙面に垂直の
方向に磁界が及ぶと電流と磁界のいずれにも直角に図中
の端子ａ、ｂ間に電流値および磁束密度に比例した起電
力が発生する。
【００２４】この実施例でも上述した実施例と同様に単
位検出素子上に磁気シ−ト２と絶縁シート３が積層され
ているので、面圧力による磁気シート２のたわみ方の違
いによる磁束密度の差が各ホール素子に発生する起電力
の差となって現れる。そこでＸ方向走査電極線２０とＹ
方向走査電極線３０を順次に切り替えて両電極線間の電
圧を取り込むことにより指紋パターンを検出することが
できる。この検出回路については本発明の要旨ではない
ので説明は省略する。
位検出素子上に磁気シ−ト２と絶縁シート３が積層され
ているので、面圧力による磁気シート２のたわみ方の違
いによる磁束密度の差が各ホール素子に発生する起電力
の差となって現れる。そこでＸ方向走査電極線２０とＹ
方向走査電極線３０を順次に切り替えて両電極線間の電
圧を取り込むことにより指紋パターンを検出することが
できる。この検出回路については本発明の要旨ではない
ので説明は省略する。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
微細な面圧力分布を検出するのに磁気抵抗素子やホール
素子のような磁気感応素子を利用するので、非接触式の
面圧入力パネルが構成できる。そのために指紋のような
微細な面圧力分布を検出する場合でも指接触時の力の入
れ方が均一でなかったり、指の表面に油や汗などが付着
していても指紋パターンに応じた正確な出力が得られ、
全面にわたって完全な指紋パターンを検出することがで
きる。また磁気抵抗素子を用いる場合は磁気抵抗膜の材
質を選定することによって検出感度を任意に設定するこ
とができる。
微細な面圧力分布を検出するのに磁気抵抗素子やホール
素子のような磁気感応素子を利用するので、非接触式の
面圧入力パネルが構成できる。そのために指紋のような
微細な面圧力分布を検出する場合でも指接触時の力の入
れ方が均一でなかったり、指の表面に油や汗などが付着
していても指紋パターンに応じた正確な出力が得られ、
全面にわたって完全な指紋パターンを検出することがで
きる。また磁気抵抗素子を用いる場合は磁気抵抗膜の材
質を選定することによって検出感度を任意に設定するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による面圧入力パネルの一実施例の分解
斜視図である。
斜視図である。
【図２】図１に示した面圧入力パネルの単位検出素子の
拡大図である。
拡大図である。
【図３】本発明による面圧入力パネルを用いた指紋検出
回路のブロック図である。
回路のブロック図である。
【図４】（ａ）はＸ方向走査電極線に印加するパルス信
号、（ｂ）はＹ方向走査電極線に印加する検出用パルス
信号である。
号、（ｂ）はＹ方向走査電極線に印加する検出用パルス
信号である。
【図５】図１に示した実施例における指紋検出動作を説
明する図である。
明する図である。
【図６】本発明による面圧入力パネルの他の実施例の回
路板上の単位検出素子を示す。
路板上の単位検出素子を示す。
【図７】本発明による面圧入力パネルのさらに他の実施
例の回路板上の単位検出素子を示す。
例の回路板上の単位検出素子を示す。
１ 面圧入力パネル ２ 磁気シート ３ 絶縁シート ４ 回路板 １０ 絶縁基板 ２０ Ｘ方向走査電極線 ３０ Ｙ方向走査電極線 ４０ 磁気抵抗素子 ５０ Ｘ方向出力レジスタ ６０ Ｙ方向切替検出回路
Claims (3)
- 【請求項１】 指の先端を押し付けたときに受ける面圧
力に応じて撓む可撓性の磁気シートと、絶縁基板上に走
査電極線を少なくとも１００ライン以上マトリクス状に
配置するとともに該走査電極線の交点ごとに磁気抵抗素
子を形成した回路板とを積層し、その走査電極線のピッ
チを最小２０μｍ〜最大２００μｍの範囲としたもの
で、前記磁気抵抗素子のそれぞれ一端を前記マトリクス
状走査電極線のそれぞれと接続したことを特徴とする磁
気式指紋パターン検出用パネル。 - 【請求項２】 指の先端を押し付けたときに受ける面圧
力に応じて撓む可撓性の磁気シートと、絶縁基板上にマ
トリクス状に走査電極線を配置するとともに該走査電極
線の交点ごとに薄膜トランジスタと磁気抵抗素子とを形
成した回路板とを積層し、前記薄膜トランジスタを前記
マトリクス状走査電極線の一方と前記磁気抵抗素子の一
端との間に接続し、前記磁気抵抗素子の他端を基準抵抗
を介して定電位源に接続し、前記磁気抵抗素子のそれぞ
れ一端を前記マトリクス状走査電極のそれぞれと接続し
たことを特徴とする磁気式指紋パターン検出用パネル。 - 【請求頂３】 指の先端を押し付けたときに受ける面圧
力に応じて撓む可撓性の磁気シートと、絶縁基板上にマ
トリクス状に走査電極線を配置するとともに該走査電極
線の交点ごとにホール素子を形成した回路板とを積層
し、前記ホール素子のそれぞれ一端を前記マトリクス状
走査電極線のそれぞれと接続したことを特徴とする磁気
式指紋パターン検出用パネル。
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|---|---|---|---|---|
| US5841888A (en) | 1996-01-23 | 1998-11-24 | Harris Corporation | Method for fingerprint indexing and searching |
| US5963679A (en) * | 1996-01-26 | 1999-10-05 | Harris Corporation | Electric field fingerprint sensor apparatus and related methods |
| US5956415A (en) * | 1996-01-26 | 1999-09-21 | Harris Corporation | Enhanced security fingerprint sensor package and related methods |
| US5828773A (en) * | 1996-01-26 | 1998-10-27 | Harris Corporation | Fingerprint sensing method with finger position indication |
| US5835975A (en) * | 1996-06-19 | 1998-11-10 | Xerox Corporation | Paper property sensing system |
| US6684717B2 (en) | 1997-08-05 | 2004-02-03 | Micron Technology, Inc. | High resolution pressure-sensing device having an insulating flexible matrix loaded with filler particles |
| US6073497A (en) | 1997-08-05 | 2000-06-13 | Micron Technology, Inc. | High resolution pressure sensing device having an insulating flexible matrix loaded with filler particles |
| EA001521B1 (ru) * | 1997-12-26 | 2001-04-23 | Эникс Корпорейшн | Замок и выключатель, в которых используются датчики давления для распознавания отпечатка пальца |
| AU5341398A (en) * | 1997-12-26 | 1999-07-19 | Enix Corporation | Lock and switch using pressure-type fingerprint sensor |
| US6980672B2 (en) | 1997-12-26 | 2005-12-27 | Enix Corporation | Lock and switch using pressure-type fingerprint sensor |
| DE19811394A1 (de) * | 1998-03-16 | 1999-09-23 | Hoeft & Wessel Gmbh | Einrichtung zur Ortung von auf eine Fläche ausgeübten Druckkräften |
| US6889555B1 (en) | 1999-07-20 | 2005-05-10 | Fidelica Microsystems, Inc. | Magnetoresistive semiconductor pressure sensors and fingerprint identification/verification sensors using same |
| US6694822B1 (en) | 1999-07-20 | 2004-02-24 | Fidelica Microsystems, Inc. | Use of multi-layer thin films as stress sensor |
| AU6355600A (en) * | 1999-07-20 | 2001-02-05 | Fidelica Microsystems, Inc. | Use of multi-layer thin films as stress sensors |
| DE60043112D1 (de) * | 1999-08-09 | 2009-11-19 | Sonavation Inc | Piezoelektrischer dünnschichtfingerabdruckabtaster |
| AU2001245936A1 (en) * | 2000-03-23 | 2001-10-03 | Cross Match Technologies, Inc. | Piezoelectric identification device and applications thereof |
| US20030001459A1 (en) * | 2000-03-23 | 2003-01-02 | Cross Match Technologies, Inc. | Secure wireless sales transaction using print information to verify a purchaser's identity |
| US7067962B2 (en) | 2000-03-23 | 2006-06-27 | Cross Match Technologies, Inc. | Multiplexer for a piezo ceramic identification device |
| US7316167B2 (en) * | 2000-05-16 | 2008-01-08 | Fidelica, Microsystems, Inc. | Method and apparatus for protection of contour sensing devices |
| US6578436B1 (en) * | 2000-05-16 | 2003-06-17 | Fidelica Microsystems, Inc. | Method and apparatus for pressure sensing |
| GB2370943A (en) * | 2000-12-21 | 2002-07-10 | Nokia Mobile Phones Ltd | Communication unit provided with intra-changeable elements |
| KR100432490B1 (ko) | 2001-09-17 | 2004-05-22 | (주)니트 젠 | 광학식 지문취득 장치 |
| US20050199969A1 (en) * | 2002-03-29 | 2005-09-15 | Chiaki Kobayashi | Pressure sensor |
| AU2003281305A1 (en) * | 2002-07-05 | 2004-01-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reader and authentication device including the same |
| CZ2005209A3 (cs) * | 2002-09-10 | 2005-12-14 | Ivi Smart Technologies, Inc. | Bezpečné biometrické ověření identity |
| US7451658B2 (en) | 2003-01-07 | 2008-11-18 | Sensopad Limited | Sensing apparatus and method |
| GB0300291D0 (en) * | 2003-01-07 | 2003-02-05 | Sensopad Technologies Ltd | Position encoder |
| JP4241053B2 (ja) * | 2003-01-14 | 2009-03-18 | 株式会社日立製作所 | コミュニケーションシステムおよびその端末装置 |
| EP1668331B1 (en) | 2003-10-03 | 2011-01-12 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Magnetic transduction sensor device, manufacturing process and detection process thereform |
| ITTO20030774A1 (it) | 2003-10-03 | 2005-04-04 | Fiat Ricerche | Dispositivo sensore di pressione, relativo procedimento |
| US20050200489A1 (en) * | 2004-02-24 | 2005-09-15 | Sloop David J. | Cushion immersion sensor |
| JP4489525B2 (ja) * | 2004-07-23 | 2010-06-23 | 富士通コンポーネント株式会社 | 入力装置 |
| WO2006116667A2 (en) * | 2005-04-27 | 2006-11-02 | Roho, Inc. | Proximity sensor |
| JP4714870B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2011-06-29 | 国立大学法人東京工業大学 | 集積型ホールセンサ |
| JP5369270B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2013-12-18 | セイコーエプソン株式会社 | 磁場センサ |
| JP2013222387A (ja) * | 2012-04-18 | 2013-10-28 | Japan Display Inc | 表示装置 |
| US9517022B2 (en) | 2012-07-20 | 2016-12-13 | Apple Inc. | Finger biometric sensor including magnetic field finger biometric sensing pixels and related methods |
| EP3099201B1 (en) | 2014-01-29 | 2019-01-16 | Roho, Inc. | Cushion immersion sensor |
| DE102014109701A1 (de) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | Epcos Ag | Sensor |
| DE102014111869B3 (de) * | 2014-08-20 | 2015-11-26 | Verein zur Förderung von Innovationen durch Forschung, Entwicklung und Technologietransfer e.V. (Verein INNOVENT e.V.) | Anordnung und Verfahren zur magneto-taktilen Detektion von Kräften |
| USD745831S1 (en) | 2014-11-18 | 2015-12-22 | Roho, Inc. | Cushion immersion sensor |
| WO2016080917A1 (en) * | 2014-11-19 | 2016-05-26 | Singapore Health Services Pte Ltd | A sensing device, system and a method of manufacture thereof |
| EP3379222B1 (en) | 2017-03-22 | 2020-12-30 | Methode Electronics Malta Ltd. | Magnetoelastic based sensor assembly |
| EP3758959A4 (en) | 2018-02-27 | 2022-03-09 | Methode Electronics, Inc. | TOWING SYSTEMS AND METHODS USING MAGNETIC SENSING |
| US11221262B2 (en) | 2018-02-27 | 2022-01-11 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
| US11084342B2 (en) | 2018-02-27 | 2021-08-10 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
| US11491832B2 (en) | 2018-02-27 | 2022-11-08 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
| US11135882B2 (en) | 2018-02-27 | 2021-10-05 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
| CN110044525A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-23 | 西安建筑科技大学 | 一种柔性电阻式点阵式压力检测系统、方法和装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4085305A (en) * | 1976-12-06 | 1978-04-18 | Dietz Henry G | Liquid flow switch |
| US4429413A (en) * | 1981-07-30 | 1984-01-31 | Siemens Corporation | Fingerprint sensor |
| US4588348A (en) * | 1983-05-27 | 1986-05-13 | At&T Bell Laboratories | Robotic system utilizing a tactile sensor array |
| JPS60157969A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-19 | Mitsubishi Motors Corp | 動力操向装置の操舵力制御装置 |
| JPS6246222A (ja) * | 1985-08-26 | 1987-02-28 | Bridgestone Corp | 感圧センサ |
| JPH0194418A (ja) * | 1987-10-06 | 1989-04-13 | Enitsukusu:Kk | 指紋パターン検出用マトリクス電極の駆動回路 |
| JPH01107586A (ja) * | 1987-10-21 | 1989-04-25 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 磁気抵抗効果素子の製造方法 |
| JPH02192781A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | ホール素子および磁気センサシステム |
| JPH0797057B2 (ja) * | 1990-07-06 | 1995-10-18 | 株式会社エニックス | 面圧力分布検出素子 |
| US5325869A (en) * | 1991-12-16 | 1994-07-05 | Stokes Theodore J | Apparatus for load and displacement sensing |
| DE4203124A1 (de) * | 1992-02-04 | 1992-08-13 | Siemens Ag | Taktiler sensor |
-
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