专利名称：电容传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电容传感器，特别是涉及适合于作为指纹传感器使用的压敏型的电容传感器。
背景技术：
在指纹传感器等中应用着检测微细凹凸的面压分布传感器。图17中示出现有例子。如该图所示，该指纹读取装置(指纹传感器)具有指纹读取传感器和驱动电路18、19，所述指纹读取传感器具有延设在第一方向上的多列第一电极群12；在该第一电极群12的上面，隔着层间绝缘膜13，在与上述第一方向交叉的第二方向上延设的多列第二电极群14；设置在该第二电极群14的上面的、由介电体构成的表面保护膜15，所述驱动电路18和19在分别依次对上述第一电极12和上述第二电极14的某一方施加预定的电压的，并且对另一方依次施加电压，通过测定各电极12、14与接触到上述表面保护膜15的指纹之间的静电电容，来测定该第一电极12与上述第二电极14的交点附近的上述静电电容的变化(参照专利文献1)。
专利文献1日本专利特开2001-46359号公报在使用了上述压敏型的电容传感器的指纹读取装置中，在采取指纹时，当向指纹检测部按压手指时，通过手指，从人体向检测部中混入噪声(noise)。
即，由上下空出间隔而矩阵(matrix)状配置的驱动配线(列电极)与检测配线(行电极)不交叉部分中的检测配线部分与手指之间形成的寄生电容混入噪声，从而有由于该噪声而使检测精度降低的问题。
在现有的这种压敏型的电容传感器中，没有去除从人体混入的噪声的结构。
发明内容
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种能够容易地去除从人体传播的噪声的压敏型的电容传感器。
为了达到上述目的，本发明是具有传感器部和检测部的压敏型的电容传感器，所述传感器部设定间隙而相对地设置形成有多条列配线的第一基板和构成了多条行配线的第二基板，成为由上述列配线和行配线构成的矩阵状，根据从外部施加的压力，上述列配线与上述行配线的交叉点的电容进行变化，所述检测部检测上述列配线与上述行配线的交叉点的电容变化，基于该检测结果检测从外部施加的压力分布，其特征在于，在形成了上述第二基板的上述行配线的面上配置着噪声检测用行配线。
在上述结构的电容传感器中，设定间隙而相对地设置形成有多条列配线的第一基板和构成了多条行配线的第二基板，由上述列配线和行配线构成为矩阵状，并且，在形成了上述第二基板的上述行配线的面上配置着噪声检测用行配线。
此外，上述电容传感器具有传感器部和检测部，传感器部根据从外部施加的压力，探测上述列配线与上述行配线的交叉点的电容变化，利用检测部检测上述列配线与上述行配线的交叉点的电容变化，基于该检测结果，检测从外部施加的压力分布。
从而，根据本结构，通过将上述噪声检测用行配线的面积设定得与一条行配线中的该行配线不与列配线交叉的部分(间隙部分)的配线面积的总和大致相等，在使用上述电容传感器作为指纹传感器的情况下，在使检测对象物即手指与传感器部接触时，从手指传播到上述行配线中的噪声量和从手指传播到上述噪声检测用行配线中的噪声量大致相等，使得手指与上述行配线之间的电容值和手指与上述噪声检测用行配线之间的电容值大致相等。其结果，通过利用后级的检测部中的信号处理来取得传播到各行配线中的噪声量与传播到上述噪声检测用行配线中的噪声量的差分，就能够容易地去除从人体传播的噪声。
此外，在上述压敏型的电容传感器中，其特征在于，在与上述噪声检测用行配线相对的位置上没有形成上述列配线。
上述结构的电容传感器中构成为在与上述噪声检测用行配线相对的位置上没有形成上述列配线。
从而，根据本结构，由于噪声检测用行配线与列配线不交叉，因此，信号成分能够不从列配线混入噪声检测用行配线，在使用上述电容传感器作为指纹传感器的情况下，能够通过噪声检测用行配线仅检测通过手指从人体传播的噪声。因此，能够简化进行后级的信号处理的检测电路的结构。
此外，在上述压敏型的电容传感器中，其特征在于，上述第一基板具有挠性，并且，将该第一基板的一个面作为检测对象物的接触面。
上述结构的电容传感器中构成为上述第一基板具有挠性，将该第一基板的一个面作为检测对象物的接触面。
从而，根据本结构，在使用上述电容传感器作为指纹传感器的情况下，上述第一基板根据检测对象物即手指的指纹的凹凸进行变形，能够高精度地检测其压力分布。
此外，在上述压敏型的电容传感器中，其特征在于，上述噪声检测用行配线的面积是从上述行配线的一条的面积减去该行配线的一条中的行配线和列配线重叠部分的面积总和的检测面积。
上述电容传感器中设定为上述噪声检测用行配线的面积是从上述行配线的一条的面积减去该行配线的一条中的行配线和列配线重叠部分的面积总和的检测面积。
从而，根据本结构，在使用上述电容传感器作为指纹传感器的情况下，与使手指接触传感器部时基于指纹的第一基板(薄膜基板)的凹凸变化无关，手指与上述行配线之间的电容值、和手指与上述噪声检测用行配线之间的电容值大致相等，从手指传播到上述行配线中的噪声量、与从手指传播到上述噪声检测用行配线中的噪声量大致相等。其结果，通过利用后级的信号处理来取得传播到各行配线中的噪声量与传播到上述噪声检测用行配线中的噪声量的差分，就能够容易地去除从人体传播的噪声。
此外，在上述压敏型的电容传感器中，其特征在于，将上述噪声检测用行配线形成为与上述行配线同样的形状，在上部设置屏蔽噪声的屏蔽板(shield板)，该屏蔽板设置在上述第一基板上，并且，具有相当于上述噪声检测用行配线的检测面积的区域露出的开口部。
在上述结构的电容传感器中，在第二基板上，将上述噪声检测用行配线形成为与上述行配线同样的形状，此外，在上述第一基板上，与列配线共同地设置有屏蔽噪声的屏蔽板，该屏蔽板具有相当于上述噪声检测用行配线的检测面积的区域露出的开口部。
从而，根据本结构，由于还能够使噪声检测用行配线的配线宽度限制(设计规则)与上述行配线(检测线)或列配线(驱动线)相同，因此，得到成本限制少的效果。
此外，在上述压敏型的电容传感器中，其特征在于，在上述行配线与列配线的矩阵中，将上述噪声检测用行配线上的屏蔽板形成为与列配线相同节距(pitch)的梳形，使得行配线不和列配线重叠的部分的形状相同，相当于噪声检测用行配线的检测面积的区域露出。
上述结构的电容传感器中构成为在上述行配线与列配线的矩阵中，将上述噪声检测用行配线上的屏蔽板形成为与列配线相同节距的梳形，使得行配线不和列配线重叠的部分的形状相同，相当于噪声检测用行配线的检测面积的区域露出。
从而，根据本结构，由于噪声检测用行配线与各行配线在结构上被形成为非常相似，因此，在使用上述电容传感器作为指纹传感器的情况下，由于传感器部中的手指接触的部位附近的第一基板(薄膜基板)的凹凸方法与传感器部中的其他部位中的凹凸方法相等，因此，传播到行配线(检测线)中的噪声量与传播到噪声检测用行配线中的噪声量更接近，实现了检测部的信号处理中的噪声降低效果的提高。再有，也具有不存在用手指按传感器部时的不适感的效果。
此外，在上述压敏型的电容传感器中，其特征在于，上述第一和第二基板由单个的挠性薄膜(film)基板构成，在该挠性薄膜基板上形成有上述列配线和上述行配线，通过在预定位置弯折上述挠性薄膜基板，上述列配线和上述行配线交叉。
上述结构的电容传感器中形成为上述第一和第二基板由单个的挠性薄膜基板构成，在该挠性薄膜基板上形成有上述列配线和上述行配线，通过在预定位置弯折上述挠性薄膜基板，上述列配线和上述行配线交叉。
从而，根据本结构，能够容易地装配上述电容传感器，能够降低制造成本。
发明效果如以上说明，根据本发明，可以得到能够容易地去除从人体传播的噪声的压敏型的电容传感器。
图1是示出本发明涉及的压敏型的电容传感器的电气结构的电路图。
图2是示出图1中示出的电容传感器的剖面结构的图。
图3是示出用图1中示出的电容传感器采取指纹时的使用状态的说明图。
图4是示出图1中示出的电容传感器的列配线和行配线的配线状态、和用手指按传感器部时的列配线与行配线之间及手指与行配线之间的电容进行变化的状态的说明图。
图5是示出本发明的第一实施方式涉及的压敏型的电容传感器的结构的平面图和剖面图。
图6是示出本发明的第二实施方式涉及的压敏型的电容传感器的结构的平面图和剖面图。
图7是示出本发明的第三实施方式涉及的压敏型的电容传感器的结构的平面图和剖面图。
图8是示出本发明的第四实施方式涉及的压敏型的电容传感器的结构的平面图和剖面图。
图9是示出本发明的第五实施方式涉及的压敏型的电容传感器的结构的平面图和剖面图。
图10是示出本发明的第五实施方式涉及的压敏型的电容传感器的结构的平面图。
图11是图10中的A部的放大图。
图12是图11中的G-G’切割线的剖面图。
图13是示出电流传输器电路的基本特性的说明图。
图14是示出在信号检测中使用了电流传输器电路的基本检测电路的结构的电路图。
图15是示出作为本发明的实施方式涉及的电容传感器的检测电路使用了电流传输器电路来构成的一例的电路图。
图16是示出作为本发明的实施方式涉及的电容传感器的检测电路使用了电流传输器电路来构成的其他例子的电路图。
图17是示出现有的指纹读取装置的概略结构的剖面图和平面图。
具体实施例方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式。在本发明的实施方式中，以将压敏型的电容传感器适用于指纹传感器的情况为例进行说明。参照图1至图4说明本发明涉及的压敏型的电容传感器的工作原理。图1中在概念上示出本发明涉及的压敏型的电容传感器的电气结构。在该图中，本发明涉及的电容传感器1具有列配线DL1～DLn、行配线SL1～SLn、噪声检测用行配线DD、向列配线DL1～DLn供给驱动电压的驱动电路10、以及从行配线SL1～SLn检测信号电流的检测电路11。
此外，电容CX是在列配线与行配线间形成的信号检测用的电容，电容CS是在行配线中的该行配线与列配线不交叉的间隙部分与采取指纹时的手指之间形成的寄生电容。另外，电容CN是在噪声检测用行配线DD与采取指纹时的手指之间形成的寄生电容。
图2示出了电容传感器1的剖面结构。在图2中，将各条列配线DL1～DLn设为列配线22，将行配线SL1～SLn设为行配线32。此外，在图2中没有示出噪声检测用行配线。
电容传感器1的结构在于，在薄膜21的一个面上形成了多条列配线22的第一基板(薄膜基板)20、和在台座31上形成了多条行配线32的第二基板30设定间隔而相对地设置。将列配线22和行配线32配置为矩阵状，在形成着行配线32的第二基板30中的台座31上，不与列配线交叉地形成着未图示的噪声检测用行配线。33是绝缘膜。
如图3所示，当使手指40与位于电容传感器1上侧的第一基板(薄膜状基板)20的表面接触时，第一基板20就按照手指40的指纹的凹凸，根据施加的外力而变形，第一基板20与第二基板30的间隔就变化，该压力分布表现为上述列配线与上述行配线的交叉点的电容变化，利用检测电路11进行检测。
另一方面，通过使手指40与第一基板对接触，噪声就从人体混入到电容传感器1中。图4(a)示出在矩阵上配置着电容传感器1中的列配线22和行配线32的状态，图4(b)、(c)示出了图4(a)中的A-A’切割线的横截面。
如图4(b)所示，在使手指40与第一基板20的薄膜21接触的状态下，在列配线22与行配线32之间形成信号检测用电容CX，并且，在手指40与行配线32中的该行配线32与列配线22不交叉的部分、即间隙部分之间形成寄生电容CS。
接着，如图4(c)所示，在第一基板20上按压了手指40的状态下，由于第一基板20与第二基板30的间隔变窄，列配线22与行配线32的间隔和手指40与行配线32的距离比没向第一基板20上按压手指40时变短，因此，信号检测用电容和寄生电容变大，成为信号检测用电容CX’和寄生电容CS’。从而，在第一基板20上按压了手指40的状态下，从人体传播并混入的噪声量就变得大于没向第一基板20上按压手指40时的噪声量。
在本发明涉及的电容传感器1中，由于在第二基板30的台座31上，不与列配线交叉地形成着噪声检测用行配线DD，因此，利用噪声检测用行配线仅探测通过寄生电容CN从人体传播的噪声。
从而，例如，将噪声检测用行配线的面积设定为从上述行配线的一条的面积减去了该行配线的一条中的行配线和列配线重叠部分的面积总和的检测面积，使得在噪声检测用行配线DD与手指40之间形成的寄生电容CN的总和与在一条行配线与手指40之间形成的寄生电容CS的总和相等，由此通过取得在检测电路11中从各行配线检测的输出与从噪声检测用配线输出的噪声成分的差分，就能够去除从人体传播的噪声成分。
(第一实施方式)图5中示出本发明的第一实施方式涉及的压敏型的电容传感器的结构。再有，本发明的主旨在于电容传感器的结构部分，因此，不限于本实施方式，在各实施方式中省略了电气结构。图5(a)是从电容传感器的第一基板(薄膜状基板)20侧看的平面图，图5(b)是图5(a)中的B-B’切割线的剖面图。在与图2至图4中示出的电容传感器相同的部件上标记相同的参照符号。
本发明的第一实施方式涉及的压敏型的电容传感器1的结构在于，利用垫片(spacer)45设置间隙，使形成了多条列配线22的第一基板20和构成了多条行配线32的第二基板30对置，将列配线22和行配线32配置成矩阵状。由该列配线22和行配线32形成为矩阵状的部分形成为传感器部。该传感器部在第一基板20上被由导电膜形成的屏蔽层23包围着。
在该传感器部中构成为，列配线与上述行配线的交叉点的电容根据从外部施加的压力而变化，利用作为检测部的检测电路(未图示)检测列配线22与行配线32的交叉点的电容变化，基于该检测结果，检测从外部施加的压力分布。
此外，在形成了第二基板30的行配线32的面上配置着噪声检测用行配线50。在上述结构的电容传感器1中构成为，在与噪声检测用行配线50相对的位置上没有形成列配线22。
从而，由于噪声检测用行配线50与列配线22不交叉，因此，信号成分能够不从列配线22混入噪声检测用行配线50，在使用上述电容传感器作为指纹传感器的情况下，能够通过噪声检测用行配线50仅检测通过手指从人体传播的噪声。因此，能够简化进行后级的信号处理的检测电路的结构。
在上述结构的电容传感器1中构成为，上述第一基板20在薄膜21上形成着行配线22，因此具有挠性，将该第一基板20的一个面作为检测对象物(例如，手指的指纹)的接触面。24、33是绝缘膜。
从而，在使用上述电容传感器1作为指纹传感器的情况下，第一基板20根据检测对象物即手指的指纹凹凸而变形，能够高精度地检测其压力分布。
此外，在上述电容传感器1中，噪声检测用行配线50的面积设定为从行配线32的一条的面积减去该行配线32的一条中的行配线和列配线重叠部分的面积总和的检测面积。
从而，在使用上述电容传感器1作为指纹传感器的情况下，与使手指接触传感器部时基于指纹的第一基板(薄膜基板)20的凹凸变化无关，手指与行配线32之间的电容值、和手指与上述噪声检测用行配线50之间的电容值大致相等，从手指传播到行配线32中的噪声量、与从手指传播到上述噪声检测用行配线50中的噪声量大致相等。
其结果，通过利用未图示的检测电路进行的后级的信号处理来取得传播到各行配线中的噪声量与传播到上述噪声检测用行配线中的噪声量的差分，就能够容易地去除从人体传播的噪声。
(第二实施方式)下面，图6中示出本发明的第二实施方式涉及的压敏型的电容传感器的结构。
图6(a)是电容传感器的传感器部的平面图，图6(b)是图6(a)中的C-C’切割线的剖面图。
本发明的第二实施方式涉及的电容传感器在结构上与第一实施方式涉及的电容传感器的不同点在于，在第一基板和第二基板中，分别将列配线和行配线分割为2个区域来形成，并配置成矩阵状，在相当于第二基板30中的这2个区域的边界部(中央部)的位置上，与列配线不交叉地形成了噪声检测用行配线50，其他结构相同，故省略重复的说明。
在图6中，在与图5中示出的电容传感器相同的结构要素上标记相同的参照符号。以下的实施方式中也同样。在图6中，第一基板20在图6(a)上被左右分割为2个区域，在薄膜21上的各个区域中形成了列配线22A、22B。
此外，在设置预定间隔而与第一基板20的形成着列配线的一侧相对地配置的第二基板30上，与第一基板同样地左右分割为2个区域而形成着行配线32A、32B，从而与上述列配线22A、22B构成矩阵状。
另外，在第二基板上，在上述2个区域的边界部形成着噪声检测用行配线50。该噪声检测用行配线50的面积与第一实施方式同样地被设定为从行配线32A(或行配线32B)的一条的面积减去了该行配线32A(或行配线32B)的一条中的行配线32A(或行配线32B)和与其交叉的列配线22A(或列配线22B)重叠部分的面积总和的检测面积。
在本实施方式中也得到与第一实施方式同样的效果。再有，在本实施方式中，由于将列配线和行配线分割为2个区域，因此，要设置形成在各区域中的2个检测电路或者仅用单个的检测电路来完成，例如，可以通过使引回配线(引き回し配線)多层化来进行安装。
(第三实施方式)下面，图7中示出本发明的第三实施方式涉及的压敏型的电容传感器的结构。
图7(a)是电容传感器的传感器部的平面图，图7(b)是图7(a)中的D-D’切割线的剖面图。
本发明的第三实施方式涉及的电容传感器在结构上与第二实施方式涉及的电容传感器的不同点在于，在第一基板20和第二基板30中，分别将列配线和行配线以倾斜方向的区域作为边界区域来分割形成为2个区域，并配置成矩阵状，在相当于第二基板30中的这2个区域的边界区域的位置上，与列配线不交叉地形成了噪声检测用行配线60，其他结构相同，故省略重复的说明。
在图7中，以倾斜方向的区域为边界区域，第一基板20将图7(a)上、倾斜方向的区域作为边界区域来分割为2个区域，在薄膜21上的各个区域中，长度台阶地变化地形成着列配线22C、22D。
此外，在与第一基板20的形成着列配线的一侧设置预定间隔而相对地配置的第二基板30上，与第一基板20同样，以倾斜方向的区域作为边界区域来分割为2个区域、形成着台阶的长度不同的行配线32C、32D，从而与上述列配线22C、22D形成矩阵状。
另外，在第二基板30上，在上述2个区域的边界部台阶状地形成着噪声检测用行配线60。将该噪声检测用行配线60的面积与第二实施方式同样地设定为从行配线32C(或行配线32D)的一条的面积减去了该行配线32C(或行配线32D)的一条中的行配线32C(或行配线32D)和与其交叉的列配线22C(或列配线22D)重叠部分的面积总和的检测面积。
本实施方式中也得到与第二实施方式同样的效果。
(第四实施方式)下面，图8中示出本发明的第四实施方式涉及的压敏型的电容传感器的结构。
图8(a)是电容传感器的传感器部的平面图，图8(b)是图8(a)中的E-E’切割线的剖面图。
如图8所示，本发明的第四实施方式涉及的压敏型的电容传感器1在结构上与第一实施方式涉及的电容传感器同样地，利用垫片45设置间隙，使形成了多条列配线22的第一基板20、和构成了多条行配线32的第二基板30对置，列配线22和行配线32被配置成矩阵状。该列配线22和行配线32形成为矩阵状的部分形成为传感器部。
本发明的第四实施方式涉及的电容传感器在结构上与第一实施方式涉及的电容传感器的不同点在于，在第二基板30上，与行配线32同样形状地形成噪声检测用行配线70，此外，在第一基板20上，与列配线22共同地设置了屏蔽噪声的屏蔽板(屏蔽层)80，该屏蔽板80具有相当于噪声检测用行配线70的检测面积的区域露出的开口部80A，其他结构与第一实施方式相同，故省略重复的说明。
从而，根据本实施方式涉及的电容传感器，除了由第一实施方式所得到的效果，还能够使噪声检测用行配线70的配线宽度限制(设计规则)与上述行配线(检测线)32或列配线(驱动线)22相同，因此，得到成本限制少的效果。
(第五实施方式)下面，图9中示出本发明的第五实施方式涉及的压敏型的电容传感器的结构。
图9(a)是电容传感器的传感器部的平面图，图9(b)是图9(a)中的F-F’切割线的剖面图。
如图9所示，本发明的第五实施方式涉及的电容传感器1在结构上与第四实施方式涉及的电容传感器同样，形成了多条列配线22的第一基板20、和构成了多条行配线32的第二基板30由垫片45设置间隙而对置，列配线22和行配线32被配置成矩阵状。该列配线22和行配线32形成为矩阵状的部分形成为传感器部。
本发明的第五实施方式涉及的电容传感器在结构上与第四实施方式涉及的电容传感器的不同点在于，在上述行配线32和列配线22的矩阵中，将噪声检测用行配线90上的屏蔽板(屏蔽层)100形成为与列配线22相同节距的梳形，使其成为与行配线32不和列配线22重叠的部分的形状相同，即，通过形成为具有与列配线22相同节距的梳形的凸部100A，相当于噪声检测用行配线90的检测面积的区域露出，其他结构与第四实施方式相同，故省略重复的说明。
从而，根据本实施方式涉及的电容传感器，由于噪声检测用行配线形成为与各行配线在结构上非常相似，因此，在使用上述电容传感器作为指纹传感器的情况下，除了由第四实施方式取得的效果，此外，由于传感器部中的手指接触的部位附近的第二基板(薄膜基板)的凹凸方法与传感器部中的其他部位中的凹凸方法相等，因此，传播到行配线(检测线)中的噪声量与传播到噪声检测用行配线中的噪声量更接近，实现了由检测部的信号处理所得到的噪声降低效果的提高。再有，也具有不存在用手指按传感器部时的不适感的效果。
(第六实施方式)
参照图10至图12，对本发明的第六实施方式涉及的压敏型的电容传感器进行说明。在上述的本发明的第一～第五实施方式涉及的压敏型的电容传感器中，分立地设置了形成有列电极的第一基板20、和形成有行电极及噪声检测用行电极的第二基板30，但在第六实施方式涉及的压敏型的电容传感器中，其特征在于，上述第一基板和第二基板形成为，由单个的挠性薄膜基板200构成，在该挠性薄膜基板200上形成有列配线201和行配线202，通过在预定位置弯折挠性薄膜基板，上述列配线和上述行配线就交叉。
即，在图10中，本实施方式涉及的电容传感器中，将单个的挠性薄膜基板200分为2个区域200A和200B，在图10上，在上侧的区域200A中形成有列配线201，在下侧的区域200B中形成有行配线202及噪声检测用行配线210，并且，形成了包含驱动电路和检测电路的电路部220。
上述挠性薄膜基板200如图12所示，在加强板230的上面配置了薄膜231，在该薄膜231的上面形成了各配线。在此，图11是图10中将A部放大的图，图12是图11中的G-G’切割线的剖面图。
列配线201利用引出配线211与电路部220的输入输出端子连接，此外，行配线202和噪声检测用行配线210利用引出配线212与电路部220的输入输出端子连接。221是用于与外部的电路部连接的配线。
这样地，通过使形成了列配线201、行配线202和噪声检测用行配线210的单个的挠性薄膜基板200在该挠性薄膜基板200的大致中央部弯折，就能够形成为列配线201与行配线202交叉。
这样，就能够容易地装配压敏型的电容传感器，能够降低制造成本。
此外，构成上述挠性薄膜基板200的加强板最好是金属，最好与电路的地连接。
这样，如图12所示，就能够防止经由加强板230和各配线之间形成的电容，从金属的加强板230混入噪声。
在金属的加强板230不与电路部的地连接的情况下，如图11所示，最好在行配线202上设置辅助电极203。
最好辅助电极203的面积等于从噪声检测用行配线和与其连接着的引出配线等的全部配线的面积、对一条行配线减去了该行配线和与其连接的引出线等的全部面积的值。当然，也可以将该辅助电极配置在传感器部、即电容传感器的除了电容检测区域以外的区域中并且没有列配线的某个部位上。例如，也可以设置在与电路部(由IC构成)连接的焊盘上。
此外，也可以取代该辅助电极，在途中改变引出配线的粗细，或者使引出配线迂回地进行配置。
这样，利用形成在图12中示出的金属的加强板230与各配线之间的电容，从加强板230混入到各行配线202中的噪声量与从加强板230混入到噪声检测用行配线210中的噪声量相等，能够用后级的检测电路容易地去除噪声。
此外，当然本实施方式中也能得到与第一实施方式同样的效果。
下面，对本发明的实施方式涉及的电容传感器的检测电路的结构例进行说明。图13中功能性地示出了在本发明的实施方式涉及的电容传感器的检测电路中使用的电流传输器(current conveyer)电路。在该图中，电流传输器电路300用输入端子X、Y和输出端子Z+、Z-四个端子网的电路表示。
若设流入到输入端子X、Y中的电流为iX、iY，流入到输出端子Z+、Z-中的电流为iZ+、iZ-，则该电流传输器电路300具有下述特性流入到端子X中的电流就与流入到输出端子Z+中的电流相等(iZ+＝iX)，并且，输入端子X的电压vX与输入端子Y的电压vY相等(vX＝vY)，成为一定，并且输入端子Y不流过电流(iY＝0)，并且从输出端子Z-吸出电流iX。
图14中示出在电容传感器的检测电路中使用了该电流传输器电路300的基本结构。在该图中，SG是信号源，具体地说，是从驱动列电极的驱动电路输出的脉冲信号。C1、C2都是由列配线和行配线形成的电容，但C1是要进行行配线的检测的一个电容，C2是行配线的除此以外的电容。但是，在该例子中不考虑噪声检测用行配线。C2是大于C1的值，设列配线的条数是Ln，则最大等于(C1的最大值)×Ln。C3是检测电压保持用的电容，S1、S2是开关，开关S1在除了检测指纹时以外的状态下处于关断状态，仅在检测时成为接通状态。S2是用于在指纹检测时使剩余电荷放电的复位开关。
在上述结构中，在检测指纹时，使开关S2成为接通状态，在使信号检测用电容C3的剩余电荷放电后，使开关S2成为关断状态，接着，使开关S1成为接通状态。在此，由SG输出脉冲信号，通过信号检测用电容C1输入与指纹的凹凸相应的电平信号，则向电流传输器电路的输入端子X流入与检测到的信号相应的电流，由输出端子Z+经由开关S1向检测电压保持用电容C3流入与该检测电流相同电流值的电流，保持信号电压。
接着，图15和图16中示出考虑在指纹检测时经由由手指与行电极形成的间隙电容C10和手指与噪声检测用行配线之间形成的寄生电容C11输入噪声的情况下的、使用了电流传输器电路的检测电路的结构例。在这些图中，NG是噪声发生源，具体地说，示出了在接触了手指时从手指混入到电容传感器的传感器部中的噪声。图15中示出的检测电路是用电流模式工作的检测电路。在图15中，除了图14的电路结构，还进一步设置了另外的电流传输器电路301。
噪声源NG的输出经由间隙电容C10与电流传输器电路300的输入端子X连接，并且，经由噪声检测用行配线的寄生电容C11与电流传输器电路301的输入端子X连接。电流传输器电路300的输出端子Z+和电流传输器电路301的输出端子Z-连通。
在图15中，从噪声源NG输入的噪声电流一方面经由间隙电容C10流入到电流传输器电路300的输入端子X中，另一方面，经由噪声检测用行配线的寄生电容C11流入到电流传输器电路301的输入端子X中。其结果，由于向电流传输器电路300、301的输入端子X流入相同的电流，因此，在电流传输器电路300的输出端子Z+和电流传输器电路301的输出端子Z-中，流过相同的电流值的反方向的电流，因此，噪声在检测电路的输出侧被去除。
下面，图16中示出用使用了电流传输器电路的电压模式进行工作的检测电路的结构例。图16中示出的检测电路在图15的电路结构中去除了电流传输器电路301，将噪声源NG的输出经由噪声检测用行配线的寄生电容C11，与电流传输器电路300的输入端子Y连接。
在上述结构中，由于从噪声源NG输入的噪声电流成为下述状态由于在电流传输器电路300的输入端子X侧处于低阻抗状态，因此噪声电流流过，但由于输入端子Y处于高阻抗状态，因此电流不流过，其结果，由于噪声电流在间隙电容C10的充电电压与噪声检测用行配线的寄生电容的充电电压相互成为相反极性，因此，噪声在电流传输器电路300的输入侧被去除。
权利要求
1.一种压敏型的电容传感器，其特征在于，具有传感器部和检测部，所述传感器部中，将形成有多条列配线的第一基板和构成有多条行配线的第二基板设定间隙而相对地设置，形成由上述列配线和行配线构成的矩阵状，上述列配线与上述行配线的交叉点的电容根据从外部施加的压力而变化，所述检测部检测上述列配线与上述行配线的交叉点的电容变化，基于该检测结果，检测从外部施加的压力分布，在上述第二基板的形成有上述行配线的面上配置有噪声检测用行配线。
2.如权利要求1所述的压敏型的电容传感器，其特征在于，在与上述噪声检测用行配线相对的位置上没有形成上述列配线。
3.如权利要求1所述的压敏型的电容传感器，其特征在于，上述第一基板具有挠性，并且，将该第一基板的一个面作为检测对象物的接触面。
4.如权利要求3所述的压敏型的电容传感器，其特征在于，上述噪声检测用行配线的面积是从一条上述行配线的面积减去该一条行配线中的行配线和列配的重叠部分面积的总和而得到的检测面积。
5.如权利要求4所述的压敏型的电容传感器，其特征在于，将上述噪声检测用行配线形成为与上述行配线同样的形状，在上部设置有屏蔽噪声的屏蔽板，该屏蔽板设置在上述第一基板上，并具有露出与上述噪声检测用行配线的检测面积相当的区域的开口部。
6.如权利要求5所述的压敏型的电容传感器，其特征在于，在上述行配线与列配线的矩阵中，将上述噪声检测用行配线上的屏蔽板形成为与列配线相同节距的梳形，以使其形状与行配线不和列配线重叠的部分的形状相同，并露出与噪声检测用行配线的检测面积相当的区域。
7.如权利要求6所述的压敏型的电容传感器，其特征在于，上述第一和第二基板由单个的挠性薄膜基板构成，在该挠性薄膜基板上形成有上述列配线和上述行配线，通过在预定位置弯折上述挠性薄膜基板，上述列配线和上述行配线交叉。
全文摘要
本发明提供一种能够容易地去除从人体传播的噪声的压敏型的电容传感器。其是具有传感器部和检测部的压敏型的电容传感器，所述传感器部将形成了多条列配线(22)的第一基板(20)和构成了多条行配线(32)的第二基板(30)设定间隙而相对地设置，成为由上述列配线(22)和行配线(32)构成的矩阵状，根据从外部施加的压力，上述列配线与上述行配线的交叉点的电容变化，所述检测部检测上述列配线与上述行配线的交叉点的电容变化，基于该检测结果，检测从外部施加的压力分布，在形成了上述第二基板的上述行配线的面上配置着噪声检测用行配线(50)。
文档编号G06K9/00GK1796953SQ200510134138
公开日2006年7月5日 申请日期2005年12月27日 优先权日2004年12月27日
发明者齐藤润一, 伊藤卓雄 申请人:阿尔卑斯电气株式会社