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【発明の名称】 二次元形状検出装置
【発明者】 【氏名】糸魚川 貢一

【氏名】村手 真

【氏名】岩田 仁
【要約】 【課題】被検出体の二次元形状を簡便に検出する。

【解決手段】半導体製造プロセスにて形成された複数の圧力センサ５を備えたセンサチップ２上には検出面４を備えた胴部３を設ける。胴部３には各圧力センサ５毎に圧力センサ５の感圧面６が相対する圧力検出室１２を設けるとともに各圧力検出室１２を検出面４に連通させる圧力伝達孔１３を設ける。又、胴部３には各圧力検出室１２を胴部３の外部に連通させる流体流路１５を設け、流体流路１５には外部に設けられ該流体流路１５を介して各圧力検出室１２に対してほぼ均等な量のエアを供給する流体給排装置を接続する。検出面４に押し当てられた被検出体により圧力伝達孔１３が閉塞されると、対応する圧力検出室１２の圧力が上昇するように構成する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の圧力センサが、外部から圧力が加えられる感圧面を同一面内に配置した状態で形成されたセンサチップと、前記センサチップ上に配置され、前記各圧力センサ毎に前記各感圧面と相対する圧力検出室が複数形成され、二次元形状が検出される被検出体が押圧される検出面を備えるとともに、前記各圧力検出室毎に該圧力検出室と該検出面とを連通する圧力伝達孔を備えた胴部と、前記各圧力伝達孔が閉塞されたとき、該圧力伝達孔が連通する前記圧力検出室の圧力を変化させる圧力変化生成手段を備えた二次元形状検出装置。
【請求項２】 前記圧力変化生成手段は、前記各圧力検出室に対してほぼ均等な量の流体を供給、あるいは、排出する流体給排手段である請求項１に記載の二次元形状検出装置。
【請求項３】 前記流体給排手段は、前記胴部に設けられ、前記各圧力検出室を該胴部の外側に連通させる流体流路と、前記胴部の外部に設けられ、前記流体流路を介して前記各流体検出室に対してほぼ均等な量の流体を供給、あるいは、排出する流体給排装置とを備えている請求項２に記載の二次元形状検出装置。
【請求項４】 前記胴部は、前記圧力検出室を形成する圧力検出室形成孔が形成され、前記センサチップにて該圧力検出室形成孔の一方の開口部が閉塞される第１胴部と、該圧力検出室形成孔の他方の開口部を閉塞して前記圧力検出室を形成するとともに前記圧力伝達孔が形成された第２胴部とからなり、前記流体流路は、前記第１胴部及び第２胴部の当接面に形成した流路形成溝にて形成された請求項３に記載の二次元形状検出装置。
【請求項５】 前記圧力変化生成手段は、前記各圧力検出室毎に該圧力検出室に相対するように設けた発熱抵抗部と、前記各発熱抵抗部に発熱のための電力を供給する電力供給手段である請求項１に記載の二次元形状検出装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、指紋、点字等の二次元形状を検出するためのセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば指の指紋や、点字等は三次元的なものではあるが、この指紋や点字自体は二次元形状データとして扱われる。この二次元形状データをコンピュータで取り扱う場合には、二次元形状データを電気信号で表わす必要がある。指紋や点字の二次元データを得るには、指紋や点字を撮影した画像を電気信号からなる画像データとし、この画像データをデータ処理して電気信号にて表現された二次元データを得ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、指紋や点字の画像データをデータ処理して二次元形状データを得るには、撮影する画像に周囲の明暗の悪影響が出ないようにする必要があった。画像に明暗の悪影響があると、データ処理において必要な二次元形状データを精度良く得ることができなくなるからである。このため、画像の撮影は、周囲の明暗条件を整える必要があり簡単にできる作業ではなかった。従って、指紋や点字の二次元形状データを簡便に得ることができない問題があった。
【０００４】本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、被検出体の二次元形状を簡便に検出することができる二次元形状検出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するため、請求項１に記載の発明は、複数の圧力センサが、外部から圧力が加えられる感圧面を同一面内に配置した状態で形成されたセンサチップと、前記センサチップ上に配置され、前記各圧力センサ毎に前記各感圧面と相対する圧力検出室が複数形成され、二次元形状が検出される被検出体が押圧される検出面を備えるとともに、前記各圧力検出室毎に該圧力検出室と該検出面とを連通する圧力伝達孔を備えた胴部と、前記各圧力伝達孔が閉塞されたとき、該圧力伝達孔が連通する前記圧力検出室の圧力を変化させる圧力変化生成手段を備えた。
【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記圧力変化生成手段は、前記各圧力検出室に対して、ほぼ均等な量の流体を供給、あるいは、排出する流体給排手段である。
【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記流体給排手段は、前記胴部に設けられ、前記各圧力検出室を該胴部の外側に連通させる流体流路と、前記胴部の外部に設けられ、前記流体流路を介して前記各流体検出室に対してほぼ均等な量の流体を供給、あるいは、排出する流体給排装置である。
【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記胴部は、前記圧力検出室を形成する圧力検出室形成孔が形成され、前記センサチップにて該圧力検出室形成孔の一方の開口部が閉塞される第１胴部と、該圧力検出室形成孔の他方の開口部を閉塞して前記圧力検出室を形成するとともに前記圧力伝達孔が形成された第２胴部とからなり、前記流体流路は、前記第１胴部及び第２胴部の当接面に形成した流路形成溝にて形成された。
【０００９】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記圧力変化生成手段は、前記各圧力検出室毎に該圧力検出室に相対するように設けた発熱抵抗部と、前記各発熱抵抗部に発熱のための電力を供給する電力供給手段である。
【００１０】（作用）請求項１に記載の発明によれば、被検出体の二次元形状を検出する側が胴部の検出面に押圧されると、該検出面において被検出体が押圧された領域に開口する各圧力伝達孔が閉塞される。すると、圧力変化生成手段により、この閉塞された各圧力伝達孔が連通する各圧力検出室の圧力が、圧力伝達孔が閉塞されていないときの圧力から変化する。その結果、圧力が変化した圧力検出室の圧力を検出する圧力センサから出力される出力信号が変化する。従って、被検出体が検出面に押し当てられた部分に対応する領域に開口する圧力伝達孔に連通する圧力センサの出力信号が圧力伝達孔が閉塞されていないときの出力信号から変化する。
【００１１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、圧力伝達孔が閉塞されると、該圧力伝達孔が連通する圧力検出室に供給されている流体が同圧力伝達孔から外部に排出されなくなる。従って、その圧力検出室内の圧力が上昇し、その上昇した圧力に対応する出力信号が圧力センサから出力される。あるいは、圧力伝達孔が閉塞されると、該圧力伝達孔が連通する圧力検出室に外部から同圧力伝達孔を介して流体が供給されなくなる。従って、その圧力検出室の圧力が低下し、その低下した圧力に対応する出力信号が圧力センサから出力される。
【００１２】請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の作用に加えて、外部に設けられた流体給排装置から流体流路を介して各流体検出室に流体が供給される。あるいは、各流体検出室から流体が排出される。従って、圧力伝達孔が閉塞されると、該圧力伝達孔が連通する圧力検出室の圧力がそれまでの圧力から変化する。
【００１３】請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の作用に加えて、センサチップの上面に接合した第１胴部の上面に第２胴部を接合すると、圧力検出室が形成されるとともに流体流路が形成される。
【００１４】請求項５に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、圧力伝達孔が閉塞されると、該圧力伝達孔が連通する圧力検出室内の圧力が発熱抵抗部から発生する熱により上昇する。従って、その上昇した圧力に対応する出力信号が圧力センサから出力される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図５に従って説明する。図１〜図５は、構成を説明するために大幅に簡略化した図であって、実際のものとは異なっている。
【００１６】図２に示すように、本実施の形態では、二次元形状検出装置（以下、形状検出装置という）１は、板状のセンサチップ２と、該センサチップ２上に設けられた直方体形状の胴部３とを備えている。胴部３の上面は、被検出体の二次元形状を検出するため検出面４になっている。
【００１７】図４は、センサチップ２の摸式平面図である。図４に示すように、センサチップ２は、単結晶シリコン基板に半導体圧力センサ（以下、圧力センサ）５が半導体製造プロセスにて形成されたものである。本実施の形態では、圧力センサ５がシリコン基板上にアレイ状に形成され、センサチップ２が圧力センサアレイとなっている。各圧力センサ５は、その感圧面６が同一平面内に配置されている。
【００１８】各圧力センサ５はマイクロダイアフラム型であり、シリコン基板上に形成した圧力基準室をシリコン窒化膜からなるマイクロダイアフラムで覆い、このマイクロダイアフラム上に４個のピエゾ抵抗ゲージを設けたものである。各ピエゾ抵抗ゲージは、ブリッジ回路を構成するように電気的に接続されている。圧力基準室は、シリコン窒化膜にて封止されている。この圧力センサ５は、シリコン窒化膜のマイクロダイアフラムをＣＶＤにて形成し、圧力基準室を異方性エッチング液によるアンダーカットエッチングにて形成することができる。又、ピエゾ抵抗ゲージは不純物拡散あるいはエピタキシャル成長にて形成することができる。この圧力センサ５は、圧力基準室内が真空状に保持されているため、絶対圧を検出することができる。
【００１９】本実施の形態では、感圧面６、即ち、マイクロダイアフラムの上面は、その一辺の大きさが０．１〜０．５ｍｍに形成されており、各感圧面６のピッチが０．１〜０．５ｍｍとなるように各圧力センサが形成されている。
【００２０】センサチップ５の基板端部には突出部７が形成され、該突出部７の上面には各圧力センサ５からの配線が接続された接続部８が設けられている（但し、各図において、概略の形状のみを図示している。）この接続部８は、各圧力センサ５からの図示しない信号配線が接続されたボンディングパッド８が集合されたものであって、該各接続部８には外部のセンサ周辺回路が接続される。
【００２１】図１は形状検出装置１を示す摸式平面図であり、図３は図１におけるＡ−Ａ線断面図である。図３に示すように、センサチップ５の上面には、胴部３が接合されている。胴部は、第１胴部としての下側胴部９及び第２胴部としての上側胴部１０にて構成されている。又、図５は、センサチップ５の上面に接合した下側胴部９を示す平面図である。下側胴部９は単結晶シリコン又はパイレックスガラスからなり、図３及び図５に示すように、センサチップ２の全ての圧力センサ５を覆うような大きさの板状に形成されている。下側胴部９には、各圧力センサ５の感圧面６が相対する圧力検出室形成孔１１が複数形成されている。各感圧面６は、圧力検出室形成孔１１は、各圧力センサ５の感圧面６にてその下側開口部が閉塞されるようになっている。
【００２２】各圧力検出室形成孔１１は、例えば、方向性エッチングであるイオンエッチングにて形成することができる。イオンエッチングとしては、反応性イオンエッチング（平行平板型イオンエッチング）、反応性イオンビームエッチング、反応性高速原子線エッチング等の内のいずれかの方法で行うことができる。このような各エッチング方法によれば、高アスペクト比で貫通エッチングを行うことができる。
【００２３】下側胴部９は、センサチップ２に対して接合されている。接合は、下側胴部９が単結晶シリコンである場合には、圧接の１つである直接接合により行うことができ、下側胴部９がパイレックスガラスである場合には、陽極接合により行うことができる。
【００２４】下側胴部９の上面には、上側胴部１０が接合されている。上側胴部１０は単結晶シリコンあるいはパイレックスガラスにて、図１及び図３に示すように、下側胴部９の各圧力検出室形成孔１１を覆う大きさの板状に形成されている。上側胴部１０、下側胴部９及びセンサチップ２にて、各圧力センサ５が相対する圧力検出室１２が形成されている。又、上側胴部１０の上面は、被検出体が押圧される検出面４となっている。被検出体は、その一側が検出面４に押し当てられることにより二次元形状データが得られるものである。二次元形状データとは、指紋や点字のように三次元体である指や点字部のような被検出体の凹凸部が検出面４に接触する部分からなる二次元形状や、紙や布に形成された打ち抜き模様のように貫通部を有する被検出体の一面が検出面に接触する部分からなる二次元形状を表わすデータである。
【００２５】上側胴部１０には、圧力検出室１２毎に、圧力検出室１２を検出面４に連通する圧力伝達孔１３が形成されている。各圧力伝達孔１３は検出面４に対して垂直方向に延びるように形成され、対応する圧力センサ５の上方で検出面４に開口されている。従って、検出面４上には、各圧力伝達孔１３の開口部１４がセンサチップ２上における圧力センサ５と同じピッチでアレイ状に配列されている。
【００２６】又、上側胴部１０の下面には、流路形成溝１５が形成されている。下側胴部９の上面と該上面に接合された上側胴部１０の流路形成溝１５にて、各圧力検出室１２を胴部３の外部に連通する流体流路１６が形成されている。流体流路１６は、胴部３の側面に開口された１つの開口部１７に集合されている。この開口部１７には、流体流路１６を介して各圧力検出室１２に所定圧力でエアを供給する図示しないエア供給装置が接続されている。エア供給装置から供給されるエアは、各圧力検出室１２にほぼ均等に供給されるように流体流路１６が形成されている。
【００２７】上側胴部１０は、下側胴部９の上面に接合されている。接合は、両胴部９，１０が共に単結晶シリコンである場合には直接接合にて行うことができ、いずれか一方がパイレックスガラスである場合には陽極接合にて行うことができる。又、両方がパイレックスガラスである場合には、融接にて行うことができる。
【００２８】この形状検出装置１は、検出面４に押圧された被検出体にて圧力伝達孔１３が閉塞されると、この圧力伝達孔１３が閉塞された圧力検出室１２内の圧力が閉塞されていないときの圧力から上昇するようになっている。
【００２９】次に、以上のように構成された二次元形状検出装置の作用について説明する。検出面４に何も押し当てられていない状態では、全ての圧力伝達孔１３の開口部１４が閉塞されていないため、各圧力検出室１２に供給されているエアが圧力伝達孔１３から外部にほぼ均等な排出量で排出される。その結果、各圧力検出室１２の圧力がほぼ均等な状態となり、各圧力センサ５から出力される出力信号の値がほぼ均等になる。この状態で各圧力センサ５から出力される出力信号が、検出面４に被検出体が押し当てられていないときの状態に対応する。
【００３０】検出面４に被検出体の二次元形状を検出する側が押し当てられると、検出面４において被検出体が押圧された領域に開口する圧力伝達孔１３が閉塞される。すると、圧力伝達孔１３が閉塞された圧力検出室１２に供給されるエアが同圧力検出室１２から排出されなくなり、その圧力検出室１２の圧力が圧力伝達孔１３が閉塞されていないときの圧力から上昇する。その結果、圧力が上昇した圧力検出室１２の圧力センサ５から出力されている出力信号が、上昇した高い圧力に対応する出力信号に変化する。従って、被検出体が検出面４に押し当てられた側の二次元形状に対応した領域に開口する圧力伝達孔１３に連通する圧力センサ５の出力信号が変化する。
【００３１】各圧力センサからの出力信号は、形状検出センサの外部に設けられたセンサ周辺回路にて処理される。センサ周辺回路において、各出力信号は予め設定された基準信号と比較され、その比較結果に基づきその出力信号に対応する圧力伝達孔１３が閉塞されているか否かが判定される。従って、その閉塞されている圧力伝達孔１３の検出面４上における配置領域から、被検出体の二次元形状データが得られる。
【００３２】以上詳述したように、本実施の形態の二次元形状検出装置によれば、以下の効果を得ることができる。
（ａ） センサチップ２上に形成された複数の圧力センサ５の感圧面６を、センサチップ２上に設けた胴部３に形成した圧力検出室１２に相対させる。一方、胴部３の上面には被検出体が押圧される検出面４を設け、各圧力検出室１２と検出面４とを連通する圧力伝達孔１３を設けた。又、圧力伝達孔１３が閉塞された圧力検出室１２の圧力を変化させる圧力変化生成手段を設けた。従って、検出面４に被検出体が押圧されると、検出面４に接触した二次元形状にて圧力伝達孔１３が閉塞された圧力検出室１２の圧力が変化する。その結果、圧力が変化した圧力検出室１２の圧力を検出している圧力センサ５から出力される出力信号が変化する。従って、被検出体の検出面４に押し当てられた側の二次元形状に対応した領域に開口する圧力伝達孔１３に連通する圧力センサ５が出力する出力信号が変化する。このため、出力信号が変化した圧力センサ５の圧力伝達孔１３の検出面４上における配置形状から被検出体の検出面４に押し当てられた側の二次元形状が検出される。
【００３３】（ｂ） この形状検出装置１では、圧力センサ５がセンサチップ２上に半導体製造プロセスにて形成されているため、微小寸法でかつ高精度な圧力センサ５を高密度に集積することができる。従って、指紋等の微小パターンの二次元形状を高い分解能で検出することができる。
【００３４】（ｃ） 圧力変化生成手段を、各圧力検出室１２にほぼ均等な量の流体を供給する流体供給手段とした。そして、圧力伝達孔１３が閉塞されると圧力検出室１２の圧力が上昇し、この圧力検出室１２内の圧力を検出している圧力センサ５が出力する出力信号が変化する。その結果、各圧力検出室１２に対して外部から流体を供給するだけでよいため、圧力検出室１２の構成が簡素化され該圧力検出室１２を高密度に設けることができる。このため、圧力伝達孔１３を高密度に設けることができるため、高い分解能で二次元形状を検出することができる。
【００３５】（ｄ） 流体給排手段を、各圧力検出室１２を胴部３の外部に連通する流体流路１５と、胴部３の外部に設けられ流体流路１５を介して各圧力検出室１２にほぼ均等な量の流体を供給する流体供給装置とした。従って、胴部３には流体流路１５を形成するだけなので、胴部３の構成を簡素化することができる。
【００３６】（ｅ） 胴部３を、圧力検出室１２を形成する圧力検出室形成孔１１が形成された第１胴部（下側胴部９）と、同圧力検出室形成孔１１を閉塞するとともに圧力伝達孔１３が形成された第２胴部（上側胴部１０）とから構成し、流体流路１６を第１胴部及び第２胴部の当接面に形成した流路形成溝１５にて形成するようにした。従って、流体流路１６を簡単な加工で形成することができる。
【００３７】（ｆ） 流体供給装置にて各圧力検出室１２に流体を供給するようにした。従って、検出面４に開口する圧力伝達孔１３から流体が外部に排出されるため、圧力伝達孔１３に外部から粉塵等が入り難い。その結果、粉塵等が多い環境下でも使用することができる。
【００３８】尚、実施の形態は上記実施の形態に限らず、以下のように変更してもよい。
○ 上記実施の形態では、外部に設けた流体供給装置から流体流路１６を介して各圧力検出室１２に流体を供給するようにしたが、反対に流体吸引装置にて流体流路１６を介して各圧力検出室１２から流体を外部に排出するようにしてもよい。この場合でも、構成を簡素化し圧力検出室１２を高密度に設けることができるため、分解能を高くすることができる。
【００３９】○ 圧力センサ５は、バイポーラＩＣ製造プロセスで形成した集積化圧力センサとしてもよい。この場合には、ダイアフラムは、単結晶シリコン基板の裏面から異方性エッチングにより形成する。さらに、シリコン基板の裏面に結晶化ガラスのベースプレートを接合して取り扱いを容易化することもできる。
【００４０】又、その他の構成の半導体圧力センサであってもよい。
○ ピエゾ抵抗素子からなる歪みゲージの代わりに、半導体製造プロセスにて形成される圧電素子からなる歪みゲージとしてもよい。
【００４１】○ 各圧力センサ５と検出面４上の開口部１４とは、上下で相対する位置に設ける必要はない。例えば、圧力センサ５及び圧力検出室１２を設けるピッチよりも大きなピッチで開口部１４を設けるのであれば、各圧力伝達孔１３が検出面４に対して傾斜する方向に延びるように形成されるものであってもよい。この場合には、検出面４に被検出体が押圧されていないときに、各圧力検出室１２内の圧力がほぼ均等になるように各圧力伝達孔１３の流路断面積を設定すればよい。
【００４２】○ 検出面４は平面に限らず湾曲面であってもよい。この場合には、被検出体としての指を検出面４に一方向に押し当てるだけで指紋全体を検出することができる。
【００４３】○ 各開口部１４の配列状態は、アレイ状に限らず、その他例えば、放射状、同心円状等の配列状態であってもよい。
○ 流体流路１５は、上側胴部１０に形成する構成に限らず、図６〜図８に示すように、下側胴部９に設けた構成としてもよい。図６は形状検出装置１の平面図であり、図８は図６のＢ−Ｂ線断面図である。又、図７はセンサチップ２に下側胴部９を接合した状態を示す平面図である。図６〜図８に示すように、下側胴部９には、各圧力検出室１２を胴部３の外部に連通させる流体流路１８を形成する。そして、外部の流体給排装置から流体流路１８を介して各圧力検出室１２に対し流体の供給あるいは排出を行う。この場合にも、各圧力検出室１２の構成を簡素化して高密度化を図ることができる。
【００４４】○ 図９に示すように、下側胴部９の上面に形成した流路形成溝１９と上側胴部１０の下面とにより流体流路２０を形成してもよい。又、上側胴部１０の下面にも流路形成溝を形成し、流路形成溝１９と協同して流体流路を形成するようにしてもよい。この各場合には、圧力検出室１２の構成を簡素化することができ、又、流体流路を容易に加工形成することができる。
【００４５】○ 圧力変化生成手段を、各圧力検出室１２毎に該圧力検出室１２に相対するように設けた発熱抵抗部と、各発熱抵抗部に発熱のための電力を供給する電力供給手段にて構成してもよい。発熱抵抗部は、センサチップ２上に半導体製造プロセスにて形成する拡散抵抗部にて構成することができる。各発熱抵抗部には、電力供給手段から常時電力を供給しておく。そして、被検出体にて圧力伝達孔１３が閉塞されると、その圧力伝達孔１３が閉塞された圧力検出室１２内の流体が閉じ込められた状態となり、発熱抵抗部が発生する熱で温度が上昇する。その結果、その圧力検出室１２内の圧力が上昇し、その圧力に対応する出力信号が圧力センサ５から出力される。この構成では、各圧力検出室１２に発熱抵抗部を設けるだけですむため、形状検出装置全体の小型化を図ることができる。
【００４６】○ センサチップ２上に、半導体製造プロセスにてセンサ周辺回路部を形成するようにしてもよい。このセンサ周辺回路部とは、信号増幅部、ゼロ・スパン調整部、リニアリティ補正部、温度補償部、Ａ／Ｄ変換部等の出力インターフェース、安定化電源等である。この場合には、形状検出センサの使用時に外部にセンサ周辺回路を用意する必要がなくなる。
【００４７】○ 本発明の二次元形状検出装置にて二次元形状データとしての指紋を検出する指紋検出装置を構成してもよい。この場合には、指紋の形状データを簡便に検出することができる。。
【００４８】○ 本発明の二次元形状検出装置にて二次元形状データとしての点字を検出する点字検出装置を構成してもよい。この場合には、点字の二次元形状データを簡便に検出することができる。
【００４９】○ 指紋、点字以外の三次元体である被検出体の凹凸部が検出面４に接触する部分からなる二次元形状、例えば、コインの模様、印鑑の印影を検出する二次元形状検出装置であってもよい。この場合、形状を検出する被検出体の大きさ、その密度等に応じて、検出面４上の開口部１４の密度を設定すればよい。
【００５０】○ 被検出体の凹凸部が検出面４に接触する部分の二次元形状に限らず、紙や布で形成された打ち抜き模様のように貫通部を有する被検出体の一面が検出面４に接触する部分の二次元形状を検出する形状検出装置であってもよい。
【００５１】以下、特許請求の範囲に記載された技術的思想の外に前述した各実施の形態から把握される技術的思想をその効果とともに記載する。
（１） 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の二次元形状検出装置において、前記センサチップには、センサ周辺回路を半導体製造プロセスにて形成した。このような構成によれば、別にセンサ周辺回路を用意せずに使用することができる。
【００５２】（２） 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の二次元形状検出装置において、前記圧力センサは、ダイアフラム型であり、該ダイアフラムには密封された圧力基準室が相対されている。このような構成によれば、圧力基準室の圧力が検出装置外部の圧力に拘らず一定であるため、各圧力センサにて絶対圧を検出することができる。従って、周囲環境の気圧に拘らず、高い精度で形状を検出することができる。
【００５３】（３） 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の二次元形状検出装置を備えた指紋検出装置。このような構成によれば、指紋を簡便に検出することができる。
【００５４】（４） 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の二次元形状検出装置を備えた点字認識装置。このような構成によれば、点字を簡便に検出することができる。
【００５５】尚、この明細書において、発明の構成に係る手段及び部材は、以下のように定義されるものとする。
（１） 二次元形状データとは、指紋や点字のように三次元体である指や点字部のような被検出体の凹凸部が検出面に接触する部分からなる二次元形状を表わすデータ、紙や布に形成された打ち抜き模様のように貫通部を有する被検出体の一面が検出面に接触する部分からなる二次元形状を表わすデータを含むものとする。
【００５６】（２） 圧力センサとは、センサチップ上に半導体製造プロセスにて形成されるものであればよく、ダイアフラム型である場合には、圧力基準室の有無には関係がなく、又、歪みゲージは、ピエゾ抵抗素子であってもよく圧電素子であってもよい。
【００５７】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項〜請求項５に記載の発明によれば、被検出体の二次元形状を直接検出することができる。
【００５８】請求項２に記載の発明によれば、各圧力検出室に対して外部から流体を供給あるいは排出するだけでよいため、構成が簡素化され、圧力検出室を高密度に設けることができる。従って、高い分解能で二次元形状を検出することができる。
【００５９】請求項３に記載の発明によれば、各圧力検出室に連通する流路形成溝を加工形成するだけなので、胴部の構成を簡素化することができる。請求項４に記載の発明によれば、流体流路を簡単な加工で形成することができる。
【００６０】請求項５に記載の発明によれば、各圧力検出室毎に発熱抵抗部を設けるだけですむため、センサ全体の小型化を図ることができる。
【出願人】 【識別番号】０００００３５５１
【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所
【出願日】 平成９年（１９９７）１０月１４日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
【公開番号】 特開平１１−１１８４６０
【公開日】 平成１１年（１９９９）４月３０日
【出願番号】 特願平９−２８０４９２