(57)【要約】【課題】装置の小型化を図るとともに、均一な明るさの静脈画像を容易に得ることが可能な静脈撮像装置、静脈撮像方法および静脈認証装置を提供する。【解決手段】本発明に係る静脈撮像装置では、複数の受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイと、前記レンズアレイの対向する端部にそれぞれ設けられ、生体の一部に対して近赤外光を照射する複数の近赤外光照射光源と、前記レンズアレイによって集光された、前記生体内で散乱され静脈を透過した近赤外光に基づいて、前記静脈の撮像画像を生成する撮像素子と、前記撮像素子を制御する同期信号と、前記近赤外光照射光源からの距離とに応じて、当該近赤外光照射光源から照射される前記近赤外光の輝度を調整する輝度調整部と、を設けた。【選択図】図１
2010049664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイと、
前記レンズアレイの対向する端部にそれぞれ設けられ、生体の一部に対して近赤外光を照射する複数の近赤外光照射光源と、
前記レンズアレイによって集光された、前記生体内で散乱され静脈を透過した近赤外光に基づいて、前記静脈の撮像画像を生成する撮像素子と、
前記撮像素子を制御する同期信号と、前記近赤外光照射光源からの距離とに応じて、当該近赤外光照射光源から照射される前記近赤外光の輝度を調整する輝度調整部と、
を備える、静脈撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子は、前記近赤外光照射光源が配置された前記レンズアレイの辺と直交する方向に、ライン走査する撮像素子である、請求項１に記載の静脈撮像装置。
【請求項３】
前記輝度調整部は、前記撮像素子の走査方向に沿って、前記近赤外光の輝度を時間変化させる、請求項２に記載の静脈撮像装置。
【請求項４】
前記輝度調整部は、前記近赤外光照射光源の近傍では、前記近赤外光の輝度を低下させ、前記レンズアレイの略中央部ほど前記近赤外光の輝度を増加させる、請求項３に記載の静脈撮像装置。
【請求項５】
前記輝度調整部は、前記輝度を、所定の補正カーブに応じて時間変化させる、請求項３に記載の静脈撮像装置。
【請求項６】
前記輝度調整部は、前記近赤外光照射光源に供給される電流量を制御する電流制御部を更に備える、請求項５に記載の静脈撮像装置。
【請求項７】
前記輝度調整部は、前記近赤外光照射光源のオン・オフ制御を行うオン・オフ制御部を更に備え、
前記オン・オフ制御部は、前記近赤外光照射光源のオン・オフ制御に用いるパルスの幅および周期に応じて、前記輝度を時間変化させる、請求項５に記載の静脈撮像装置。
【請求項８】
複数の受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイと、前記レンズアレイの対向する端部にそれぞれ設けられ、生体の一部に対して近赤外光を照射する複数の近赤外光照射光源と、前記レンズアレイによって集光された、前記生体内で散乱され静脈を透過した近赤外光に基づいて、前記静脈の撮像画像を生成する撮像素子と、前記撮像素子を制御する同期信号と、前記近赤外光照射光源からの距離とに応じて、当該近赤外光照射光源から照射される前記近赤外光の輝度を調整する輝度調整部と、を備える静脈撮像装置により、生体の一部に輝度の調整された近赤外光を照射するステップと、
前記輝度の調整された近赤外光が照射された前記生体の一部を、前記同期信号に応じて撮像し、前記静脈の撮像画像を生成するステップと、
を含む、静脈撮像方法。
【請求項９】
複数の受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイと、前記レンズアレイの対向する端部にそれぞれ設けられ、生体の一部に対して近赤外光を照射する複数の近赤外光照射光源と、前記レンズアレイによって集光された、前記生体内で散乱され静脈を透過した近赤外光に基づいて、前記静脈の撮像画像を生成する撮像素子と、前記撮像素子を制御する同期信号と、前記近赤外光照射光源からの距離とに応じて、当該近赤外光照射光源から照射される前記近赤外光の輝度を調整する輝度調整部と、を有する静脈撮像部と、
前記静脈撮像部により生成された前記静脈の撮像画像から、静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出部と、
抽出された前記静脈パターンに基づいて認証処理を行う認証部と、
を備える、静脈認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静脈撮像装置、静脈撮像方法および静脈認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体個人認証は今後のネットワーク社会において、権利を守る為に非常に重要な技術である。特に、他人が本人になりすまして、金銭やコンテンツ、権利などをネット越しに盗むことが可能であるインターネット上での商取引では、暗号だけでは解決できない領域を守る技術として注目されている。しかし、指紋やアイリスなどは、偽造の問題が解決できない。この点、静脈のパターンで外部から容易に撮像できない部位を用いた個人認証技術は、判定精度の高さや偽造、成りすましが困難であるため、次世代の生体個人認証として期待されている。
【０００３】
このような生体個人認証技術として、例えば、指紋認証技術と静脈認証技術とを挙げることができる。指紋認証技術は、登録不能なユーザが４％程度存在することや、残留指紋によるなりすまし攻撃への耐性などの問題点を有しているが、反面、ラインセンサやエリアセンサなどを利用したスキャン型でも容易に画像合成が可能であるため、センサを小型化できるという長所がある。他方、これらの問題点が少ない次世代認証技術として期待されている静脈認証技術は、センサが大きいためにモバイル機器などへの搭載が困難であり、特に、静脈の透過画像を利用した撮像方式においては、光源の位置の制限が大きいためデバイスの平面構造化が困難であった。
【０００４】
そこで、静脈認証技術を用いたデバイスの小型化を実現するために、以下の特許文献１では、マイクロレンズがアレイ状に配置されたマイクロレンズアレイを用いることが行われている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３６０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、デバイスの小型化を図るためには、マイクロレンズアレイを用いるだけでなく、撮像対象である生体に光を照射する光源をデバイスと一体化させることも必要となる。しかしながら、光源をデバイスに一体化させた場合には、光源から遠ざかるに従い、光源から照射される光の強度が急激に減衰する。この問題を解決する方法としていくつかの方法が考えられるが、このようなデバイスを異なる装置に実装する場合の制約まで考慮すると、満足のいく解決方法は、得られていなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、装置の小型化を図るとともに、均一な明るさの静脈画像を容易に得ることが可能な、新規かつ改良された静脈撮像装置、静脈撮像方法および静脈認証装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイと、前記レンズアレイの対向する端部にそれぞれ設けられ、生体の一部に対して近赤外光を照射する複数の近赤外光照射光源と、前記レンズアレイによって集光された、前記生体内で散乱され静脈を透過した近赤外光に基づいて、前記静脈の撮像画像を生成する撮像素子と、前記撮像素子を制御する同期信号と、前記近赤外光照射光源からの距離とに応じて、当該近赤外光照射光源から照射される前記近赤外光の輝度を調整する輝度調整部と、を備える静脈撮像装置が提供される。
【０００９】
かかる構成によれば、輝度調整部は、撮像素子を制御する同期信号と、近赤外光照射光源からの距離とに応じて、当該近赤外光照射光源から照射される前記近赤外光の輝度を調整する。
【００１０】
前記撮像素子は、前記近赤外光照射光源が配置された前記レンズアレイの辺と直交する方向に、ライン走査する撮像素子であることが好ましい。
【００１１】
前記輝度調整部は、前記撮像素子の走査方向に沿って、前記近赤外光の輝度を時間変化させることが好ましい。
【００１２】
前記輝度調整部は、前記近赤外光照射光源の近傍では、前記近赤外光の輝度を低下させ、前記レンズアレイの略中央部ほど前記近赤外光の輝度を増加させることが好ましい。
【００１３】
前記輝度調整部は、前記輝度を、所定の補正カーブに応じて時間変化させてもよい。
【００１４】
前記輝度調整部は、前記近赤外光照射光源に供給される電流量を制御する電流制御部を更に備えてもよい。
【００１５】
前記輝度調整部は、前記近赤外光照射光源のオン・オフ制御を行うオン・オフ制御部を更に備え、前記オン・オフ制御部は、前記近赤外光照射光源のオン・オフ制御に用いるパルスの幅および周期に応じて、前記輝度を時間変化させてもよい。
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイと、前記レンズアレイの対向する端部にそれぞれ設けられ、生体の一部に対して近赤外光を照射する複数の近赤外光照射光源と、前記レンズアレイによって集光された、前記生体内で散乱され静脈を透過した近赤外光に基づいて、前記静脈の撮像画像を生成する撮像素子と、前記撮像素子を制御する同期信号と、前記近赤外光照射光源からの距離とに応じて、当該近赤外光照射光源から照射される前記近赤外光の輝度を調整する輝度調整部と、を備える静脈撮像装置により、生体の一部に輝度の調整された近赤外光を照射するステップと、前記輝度の調整された近赤外光が照射された前記生体の一部を、前記同期信号に応じて撮像し、前記静脈の撮像画像を生成するステップと、を含む静脈撮像方法が提供される。
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、複数の受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイと、前記レンズアレイの対向する端部にそれぞれ設けられ、生体の一部に対して近赤外光を照射する複数の近赤外光照射光源と、前記レンズアレイによって集光された、前記生体内で散乱され静脈を透過した近赤外光に基づいて、前記静脈の撮像画像を生成する撮像素子と、前記撮像素子を制御する同期信号と、前記近赤外光照射光源からの距離とに応じて、当該近赤外光照射光源から照射される前記近赤外光の輝度を調整する輝度調整部と、を有する静脈撮像部と、前記静脈撮像部により生成された前記静脈の撮像画像から、静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出部と、抽出された前記静脈パターンに基づいて認証処理を行う認証部と、を備える、静脈認証装置が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、装置の小型化を図るとともに、均一な明るさの静脈画像を容易に得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
なお、説明は、以下の順序で行うものとする。
（１）第１の実施形態
（１−１）静脈撮像装置の構成について
（１−２）静脈撮像装置の動作について
（１−３）静脈撮像装置の静脈認証装置への実装例について
（２）本発明の各実施形態に係る静脈撮像装置のハードウェア構成について
（３）まとめ
【００２１】
本願発明者は、上記課題を解決するために検討を行い、以下のような知見に想到した。すなわち、従来の静脈撮像装置では、撮像装置と照明装置とをある程度離さないと、指静脈などの微細な静脈は撮像できなかった。これは、指内部に入射された近赤外光が、生体により大きく散乱されるために起こる。一般的に、生体に入射した近赤外光の７０％以上は、真皮層までしか到達しないと言われており、このため撮像装置側から照射する光は真皮までの反射光となり、背面からの散乱光の吸収による影である微細な静脈画像は、この反射光の妨害によってコントラストが著しく低下して、撮像が困難となる。このため、従来の静脈撮像装置は、手のひらや甲などの太い血管でしか利用できなかった。
【００２２】
本発明の各実施形態に係る静脈撮像装置は、後述するように、マイクロレンズアレイを用いたフラットセンサと、パネル近傍に設けられた一体型照明装置とによる撮像装置である。本発明の各実施形態では、マイクロレンズアレイと光源のそれぞれに、選択的な光のみを取り出すように配置された指向性制御板または絞りを設けることにより、静脈背面からの光のみを選択的に撮像可能とした。これにより、従来の光学系では不可能とされていた光源とセンサの一体化を実現している。
【００２３】
しかしながら、このような構成では、照明装置近傍から遠ざかるに従い急激に光の強度や輝度が減衰するため、以下のような３つの問題が生じうる。
【００２４】
１．照明装置近傍と中央の輝度分布が大きすぎるため、一回の撮像では全体を写せない。
２．中央の感度に合わせると、照明装置近傍で受光素子の飽和が起こり、撮像できない。
３．照明装置近傍感度に合わせて照明すると、中央部のＳ／Ｎが低下して撮像できない。
【００２５】
このような問題を解決するために、従来、光学的な分布を持つ輝度分布フィルタを用いた解決方法が提案されているが、以下に示したようないくつかの大きな問題があり、実用的には実施が困難である。
【００２６】
１．撮像素子として用いられるＴＦＴ近赤外センサは、現状では感度とダイナミックスレンジが不十分であり、輝度分布フィルタを用いることで、これらの感度やダイナミックスレンジ更に低下する。
２．センサ感度が著しく低下するため、高輝度の照射光源による照明が必要となる。
３．光学的な輝度分布フィルタの影響を補正する画像補正処理が非常に困難となる。
４．輝度ムラを故意に作ることとなるため、センサーディスプレイには利用できない。
５．センサ感度にばらつきが生じるため、タッチパッドセンサーには利用できない。
【００２７】
特に、フラットセンサの実装形態として期待されている４および５においては、致命的な欠点となる。
【００２８】
そこで、本願発明者は、上記問題点を解決するために鋭意研究を行い、以下で説明するような、本発明の各実施形態に係る静脈撮像装置に想到した。
【００２９】
（第１の実施形態）
＜静脈撮像装置の構成について＞
まず、図１〜図３を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る静脈撮像装置の構成について、詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る静脈撮像装置の構成を説明するためのブロック図である。また、図２は、本実施形態に係る静脈撮像装置の平面図であり、図３は、図２をＡ−Ａ切断線で切断した場合の断面図である。
【００３０】
本実施形態に係る静脈撮像装置１０は、例えば図１に示したように、マイクロレンズアレイ１０１と、近赤外光照射光源１０５と、撮像素子１０９と、輝度調整部１１３と、記憶部１２１と、を主に備える。静脈撮像装置１０は、当該装置に載置された生体の一部（例えば、指）を撮像して、生体の内部に存在する静脈の撮像画像（静脈画像）を生成する。
【００３１】
マイクロレンズアレイ（Ｍｉｃｒｏ  Ｌｅｎｓ  Ａｒｒａｙ：ＭＬＡ）１０１は、後述する近赤外光照射光源１０５から生体の一部に対して照射され、生体内部の静脈を透過した近赤外光（以下、静脈透過光とも称する。）を、後述する撮像素子１０９へと集光する。
【００３２】
近赤外光照射光源１０５は、静脈撮像装置１０に載置された生体の一部に対して、所定の波長帯域を有する近赤外光を照射する。近赤外光は、身体組織に対して透過性が高い一方で、血液中のヘモグロビン（還元ヘモグロビン）に吸収されるという特徴を有するため、近赤外光を指や手のひらや手の甲に照射すると、指や手のひらや手の甲の内部に分布している静脈が影となって画像に現れる。画像に表れる静脈の影を、静脈パターンという。このような静脈パターンを良好に撮像するために、近赤外光照射光源１０５は、約６００ｎｍ〜１３００ｎｍ程度の波長、好ましくは、７００ｎｍ〜９００ｎｍ程度の波長を有する近赤外光を照射する。
【００３３】
ここで、近赤外光照射光源１０５が照射する近赤外光の波長が６００ｎｍ未満または１３００ｎｍ超過である場合には、血液中のヘモグロビンに吸収される割合が小さくなるため、良好な静脈パターンを得ることが困難となる。また、近赤外光照射光源１０５が照射する近赤外光の波長が７００ｎｍ〜９００ｎｍ程度である場合には、近赤外光は、脱酸素化ヘモグロビンと酸素化ヘモグロビンの双方に対して特異的に吸収されるため、良好な静脈パターンを得ることができる。
【００３４】
このような近赤外光照射光源１０５として、例えば、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）を用いることが可能である。また、上述のような波長帯域を有する発光ダイオードを用いる代わりに、上述の波長帯域を含む光を射出可能な発光ダイオードと、射出された光を光学的に帯域制限するフィルタとを組み合わせたものを使用してもよい。
【００３５】
近赤外光照射光源１０５から照射される近赤外光の輝度は、後述する輝度調整部１１３により制御される。
【００３６】
撮像素子１０９は、複数の受光素子が格子状に配置された撮像面を有し、マイクロレンズアレイ１０１により結像された静脈透過光を基に、近赤外光による静脈画像を生成する。本実施形態に係る撮像素子１０９として、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ：電荷結合素子）型画像センサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型画像センサ等を利用することができる。撮像素子１０９は、生成された静脈画像（以下、撮像データとも称する。）を出力する。また、撮像素子１０９は、生成した静脈画像を、後述する記憶部１２１に記憶してもよい。
【００３７】
この撮像素子１０９は、後述する撮像素子制御部１１１により、受光素子の走査タイミング等が制御される。
【００３８】
撮像素子制御部１１１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成されており、撮像素子１０９の駆動制御を行う。より詳細には、撮像素子制御部１１１は、所定の同期信号に基づいて、撮像素子１０９を構成する受光素子の走査タイミング等を制御する。なお、撮像素子制御部１１１は、撮像素子１０９の制御を行うにあたり、後述する記憶部１２１に記録されている各種のパラメータやデータベース等を参照することが可能である。
【００３９】
輝度調整部１１３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されており、撮像素子１０９を制御するための同期信号と、マイクロレンズアレイ上における近赤外光照射光源からの距離とに応じて、近赤外光照射光源から照射される近赤外光の輝度を調整する。この輝度調整部１１３は、後述する記憶部１２１に記録されている補正カーブ１２３に応じて輝度調整を行うことが可能である。
【００４０】
なお、輝度調整部１１３については、以下で詳細に説明する。
【００４１】
記憶部１２１は、近赤外光照射光源１０５から照射される近赤外光の輝度を調整するための補正カーブ１２３を記憶する。また、これらのデータ以外にも、撮像素子１０９が生成した静脈画像等を記憶することも可能である。更に、これらのデータ以外にも、静脈撮像装置１０が、何らかの処理を行う際に保存する必要が生じた様々なパラメータや処理の途中経過等、または、各種のデータベース等を、適宜記憶することが可能である。この記憶部１２１は、撮像素子１０９、撮像素子制御部１１１、輝度調整部１１３等が、自由に読み書きを行うことが可能である。
【００４２】
［静脈撮像装置の構造について］
次に、図２および図３を参照しながら、本実施形態に係る静脈撮像装置の構造について、詳細に説明する。
【００４３】
本実施形態に係る静脈撮像装置１０のマイクロレンズアレイ１０１は、例えば図２に示したように、複数のマイクロレンズ１０３から構成されており、マイクロレンズ１０３は、所定の基板上に格子状に配列されている。各マイクロレンズ１０３は、例えば図３に示したように、光入射面から当該マイクロレンズ１０３に入射した静脈透過光を、後述する撮像素子１０９に導光する。マイクロレンズアレイ１０１は、像面湾曲が少なく深さ方向のひずみがないレンズアレイであるため、このようなマイクロレンズアレイ１０１を用いることで、良好な画像データを得ることができる。マイクロレンズアレイ１０１を構成する各マイクロレンズ１０３の焦点位置は、静脈撮像装置１０の撮像対象となる静脈Ｖが存在する静脈層の位置となるように設定される。
【００４４】
人体の皮膚は、表皮層、真皮層および皮下組織層の３層構造となっていることが知られているが、上述の静脈層は、真皮層に存在している。真皮層は、指表面に対して０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の位置から２ｍｍ〜３ｍｍ程度の厚みで存在している層である。したがって、このような真皮層の存在位置（例えば、指表面から１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の位置）にマイクロレンズ１０３の焦点位置を設定することで、静脈層を透過した透過光を、効率よく集光することが可能となる。
【００４５】
なお、本実施形態に係るマイクロレンズアレイ１０１に配設されるマイクロレンズ１０３の個数は、図２に示した例に限定されるわけではない。本実施形態に係るマイクロレンズアレイ１０１に配設されるマイクロレンズ１０３の個数は、撮像したい生体の大きさや、撮像素子１０９の大きさに応じて、自由に設定することが可能である。
【００４６】
近赤外光照射光源１０５の一例である発光ダイオードは、例えば図２に示したように、マイクロレンズアレイ１０１の対向する端部に複数配置されている。発光ダイオードが配置される端部は、生体の一部（図２および図３に示した例では、指ＦＧ）の上端と下端に対応する縁部であることが好ましい。このように発光ダイオードを配置することで、指ＦＧの上下方向から、近赤外光を照射することが可能となる。
【００４７】
なお、本実施形態に係る近赤外光照射光源１０５の個数は、図２に示した例に限定されるわけではなく、マイクロレンズアレイ１０１の大きさや、近赤外光照射光源１０５の照射可能エリア等に応じて、自由に設定することが可能である。
【００４８】
また、マイクロレンズアレイ１０１と近赤外光照射光源１０５との間には、例えば図２および図３に示したように、指向性制御板１０７が設けられる。この指向性制御板１０７は、近赤外光照射光源１０５から射出された直接光１２の指向性を制御し、直接光１２が直接マイクロレンズアレイ１０１のマイクロレンズ１０３に入射しないようにする。
【００４９】
近赤外光照射光源１０５から射出された近赤外光は、例えば図３に示したように、指ＦＧの表面に向かって上方に伝搬し、直接光１２として、指ＦＧの内部に入射する。ここで、人体は良好な近赤外光の散乱体であるため、指ＦＧ内に入射した直接光１２は四方に散乱しながら伝搬する。これらの散乱光の一部は、背面散乱光１３として上述の静脈層を背面から指表面に向かって進行し、その途中で静脈Ｖを透過する。静脈を透過した静脈透過光は、マイクロレンズアレイ１０１を構成するそれぞれのマイクロレンズ１０３に入射することとなる。
【００５０】
ここで、相隣接するマイクロレンズ１０３の境界部には、指向性制御板１０７が設けられる。この指向性制御板１０７により、静脈透過光の指向性を制御することが可能となり、撮像素子１０９に集光される静脈透過光を選択することが可能となる。
【００５１】
［輝度調整部について］
続いて、図４Ａ〜図６Ｂを参照しながら、本実施形態に係る輝度調整部について、詳細に説明する。図４Ａ〜図４Ｃは、近赤外光照射光源の配設位置と、輝度との関係を説明するための説明図である。図５Ａ〜図６Ｂは、本実施形態に係る輝度調整部について説明するための説明図である。
【００５２】
例えば図４Ａに示したように、本実施形態に係る静脈撮像装置１０は、マイクロレンズアレイ１０１と、マイクロレンズアレイ１０１の対向する端部に設けられた近赤外光照射光源１０５とを有する。この静脈撮像装置１０上に生体の一部（例えば、指ＦＧ）が載置されると、近赤外光照射光源１０５は近赤外光の照射を行い、撮像素子は、マイクロレンズアレイ１０１によって集光された静脈透過光をライン走査し、静脈画像を生成する。ここで、撮像素子の走査方向は、図４Ａに示したように、近赤外光照射光源１０５が配置されたマイクロレンズアレイの辺と直交する方向、すなわち指の上下方向である。以下では、この指の上下方向に沿った走査方向を、垂直方向と称することとする。
【００５３】
図４Ａに示したような構造の静脈撮像装置１０において、近赤外光照射光源１０５から照射される近赤外光の輝度を調整しない場合には、図４Ｂに示したように、光源１０５に近いほど輝度は明るくなり、光源１０５から離れるほど輝度は暗くなる。その結果、図４Ｂに示したように、輝度の調整をしない場合には、マイクロレンズアレイ１０１の垂直方向に沿った略中央部分は、輝度が暗くなってしまい、照明の度合いが均一ではなくなってしまう。
【００５４】
ここで、光源の近傍では光源から照射される近赤外光の輝度を落とし、略中央部分では輝度を上げることで、輝度分布フィルタを用いた場合のように装置の感度を低下させることなく、このような照明の不均一さを解消することができる。
【００５５】
上述のような輝度の制御を行うために、本実施形態に係る静脈撮像装置１０では、輝度調整部１１３を設ける。
【００５６】
［輝度調整部の例−その１］
図５Ａおよび図５Ｂは、本実施形態に係る輝度調整部１１３の一例である。本例に係る輝度調整部１１３は、図５Ａに示したように、電流制御部１１５と、電流ドライバ１１７と、を備える。
【００５７】
電流制御部１１５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。電流制御部１１５には、撮像素子制御部１１１に入力される同期信号と同様のものが入力されており、同期信号のオン・オフに同期しながら、後述する電流ドライバ１１７を介して近赤外光照射光源１０５に供給される電流の電流量を制御する。より詳細には、電流制御部１１５は、図５Ｂの補正カーブに示したような電流量の時間変化を実現するために、電流ドライバ１１７に対して適切な電流量の制御信号を出力し、走査方向に光源の輝度を調整する。
【００５８】
電流ドライバ１１７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されており、電流制御部１１５から出力される電流量の制御信号に基づいて、近赤外光照射光源１０５に電流を供給する。
【００５９】
本実施形態に係る静脈撮像装置１０では、撮像素子１０９の垂直走査方向を、光源１０５が並んでいる方向と直交する方向とすることで、垂直同期信号による水平ラインの受光タイミングに同期して、光源１０５の輝度制御を行うことが可能となる。
【００６０】
図５Ｂから明らかなように、本例における電流量の補正カーブは、時間が増加するにつれて電流量が増加し、ある時点から電流量が減少していくような形状となっている。水平ラインが光源１０５の近傍にあるとき（すなわち、時間がゼロに近いところ）では、画像データが例えば８ビット換算で飽和していないかをモニターしながら、電流値の制御を行う。また、水平ラインがマイクロレンズアレイ１０１の中央部分に向かい、生体内部からの散乱光が減少するのに従い、光源１０５に供給される電流量を増加させる。これにより、図４Ｃに示したような近赤外光の輝度分布を実現することが可能となる。
【００６１】
［輝度調整部の例−その２］
図６Ａおよび図６Ｂは、本実施形態に係る輝度調整部１１３の一例である。本例に係る輝度調整部１１３は、図６Ａに示したように、電流ドライバ１１７と、オン・オフ制御部１１９と、を備える。
【００６２】
オン・オフ制御部１１９は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。先の例では、近赤外光照射光源１０５から照射される近赤外光の輝度を、光源に供給される電流量の大小で制御したが、本例では、近赤外光照射光源１０５の点灯時間を制御することで、図４Ｃに示したような輝度分布を実現する。
【００６３】
このオン・オフ制御部１１９は、撮像素子制御部１１１に入力される同期信号と同様のものが入力されており、同期信号のオン・オフに同期しながら、電流ドライバ１１７を介して近赤外光照射光源１０５の点灯時間を制御する。より詳細には、オン・オフ制御部１１９は、図６Ｂの補正カーブに示したような点灯時間の変化を実現するために、電流ドライバ１１７に対して適切な点灯パルス幅の制御信号を出力し、走査方向に光源の輝度を調整する。点灯時間を制御するということは、図６Ｂに示したように、点灯パルス幅の大小を制御することであり、このようなパルス幅の制御は、電流ドライバ１１７に入力されるオン・オフ制御信号のパルス数を制御することで実現可能である。
【００６４】
また、本例における電流ドライバ１１７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されており、オン・オフ制御部１１９から出力されるパルス幅の制御信号に基づいて、近赤外光照射光源１０５に適切に電流を供給する。
【００６５】
図６Ｂから明らかなように、本例におけるパルス幅の補正カーブは、時間が増加するにつれてパルス幅が増加し、ある時点からパルス幅が減少していくような形状となっている。水平ラインが光源１０５の近傍にあるとき（すなわち、時間がゼロに近いところ）では、画像データが例えば８ビット換算で飽和していないかをモニターしながら、パルス幅の制御を行う。また、水平ラインがマイクロレンズアレイ１０１の中央部分に向かい、生体内部からの散乱光が減少するのに従い、パルス幅を増加させる。これにより、図４Ｃに示したような近赤外光の輝度分布を実現することが可能となる。
【００６６】
なお、図５Ｂおよび図６Ｂに示したような補正カーブは、補正カーブの両端における飽和の度合いと、略中央部分における感度不足との双方をカバーできるように、予め設定される。例えば、初めて静脈を撮像する際に補正カーブを併せて測定して予め記憶部１２１に記録しておき、以降の処理の際に記録してある補正カーブ１２３を参照することで、本実施形態に係る静脈撮像装置１０の処理スピードを向上させることが可能である。
【００６７】
また、上述のような時間制御において、撮像素子１０９の種類に応じて、同期信号のタイミングを変化させることが好ましい。これは、撮像素子がＣＣＤである場合と、ＣＭＯＳである場合とでは、データの読み出し特性が異なるため、素子のリセットのタイミングを適切に調整する必要があるからである。
【００６８】
また、上述の例では、近赤外光照射光源１０５から照射される近赤外光の輝度を、電流量やパルス幅で制御する場合について説明したが、撮像素子１０９の電子シャッター制御により、輝度分布の補正を行うことも可能である。また、輝度分布の補正は、各種の画像処理技術を用いて実現することも可能である。
【００６９】
以上、本実施形態に係る静脈撮像装置１０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【００７０】
＜静脈撮像装置の動作について＞
上述のような静脈撮像装置１０では、マイクロレンズアレイ１０１上に生体の一部（例えば、指）が配置されると、近赤外光照射光源１０５が点灯して、撮像の準備が行われると共に、記憶部１２１を参照して、補正カーブ１２３が既に登録されているか否かを判断する。補正カーブ１２３が既に登録されている場合には、輝度調整部１１３は、登録されている補正カーブ１２３を参照しながら、光源１０５の輝度制御を行う。また、登録されている補正カーブが存在しない場合には、輝度調整部１１３は、撮像素子から出力されるデータの飽和の度合いと、中央部分における感度不足の双方をカバーできるように、輝度制御する。
【００７１】
次に、入力される同期信号に基づいて、輝度調整部１１３は輝度の調整を行いながら近赤外光照射光源の駆動を制御し、近赤外光を生体の一部に照射させる。同時に、撮像素子１０９は、入力される同期信号に基づいて、輝度の調整された近赤外光が照射された生体の一部の撮像を行う。これにより、近赤外光が均一に照射された生体を撮像した静脈画像が生成される。
【００７２】
このような静脈撮像装置を用いて、撮像幅（すなわち、走査方向の幅）が３０ｍｍ程度の撮像範囲における輝度抑制比を測定したところ、約１／３２程度であった。これは、本実施形態に係る静脈撮像装置を用いることで、近赤外光照射光源１０５の照明のパワーを１／３２に抑制することが可能であることを示している。
【００７３】
＜静脈撮像装置の静脈認証装置への実装例について＞
次に、図７を参照しながら、本実施形態に係る静脈撮像装置１０を静脈認証装置へ実装した場合の例について、詳細に説明する。図７は、本実施形態に係る静脈認証装置の構成を説明するためのブロック図である。
【００７４】
本実施形態に係る静脈認証装置２０は、例えば図７に示したように、静脈撮像部２０１と、静脈パターン抽出部２０３と、認証部２０５と、記憶部２１１と、を主に備える。
【００７５】
静脈撮像部２０１は、本実施形態に係る静脈撮像装置１０と同様の構成を有しており、後述する記憶部２１１に記録されている補正カーブを参照しながら生体の一部に対して輝度の調整がなされた近赤外光を照射し、生体内に存在する静脈を撮像した静脈撮像画像を生成する。静脈撮像部２０１は、生成した静脈撮像画像を、後述する静脈パターン抽出部２０３に伝送する。また、静脈撮像部２０１は、生成した静脈撮像画像を、後述する記憶部２１１に記録してもよい。
【００７６】
静脈パターン抽出部２０３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、例えば、静脈撮像部２０１から伝送される静脈撮像画像に対して、静脈パターン抽出の前処理を行なう機能と、静脈パターンの抽出を行なう機能と、静脈パターン抽出の後処理を行なう機能と、を備える。
【００７７】
ここで、上記の静脈パターン抽出の前処理は、例えば、静脈撮像画像から指の輪郭を検出し、撮像画像のどの位置に指があるかを識別する処理や、検出した指の輪郭を利用して撮像画像を回転させて、撮像画像の角度（撮像画像の角度）を補正する処理等を含む。
【００７８】
また、上記の静脈パターンの抽出は、輪郭の検出や角度の補正が終了した撮像画像に対して差分フィルタを適用することで行なわれる。差分フィルタは、注目している画素とその周囲の画素について、注目している画素と周囲の画素との差分が大きな部分で、大きな値を出力値として出力するフィルタである。換言すれば、差分フィルタとは、注目している画素とその近傍の階調値の差分を用いた演算により、画像中の線や縁を強調するフィルタである。
【００７９】
一般的に、２次元平面の格子点（ｘ，ｙ）を変数とする画像データｕ（ｘ，ｙ）に対してフィルタｈ（ｘ，ｙ）を用いてフィルタ処理を行なうと、以下の式１に示すように、画像データν（ｘ，ｙ）を生成する。ここで、以下の式１において、‘＊’は畳込み積分（コンボリューション）を表す。
【００８０】
【数１】
2010049664.tif 000003
・・・（式１）
【００８１】
本実施形態に係る静脈パターンの抽出では、上記の差分フィルタとして、１次空間微分フィルタや２次空間微分フィルタ等の微分フィルタを用いてもよい。１次空間微分フィルタは、注目している画素について、横方向と縦方向の隣接している画素の階調値の差分を算出するフィルタであり、２次空間微分フィルタは、注目している画素について、階調値の差分の変化量が大きくなっている部分を抽出するフィルタである。
【００８２】
上記の２次空間微分フィルタとして、例えば、以下に示すＬｏｇ（Ｌａｐｌａｃｉａｎ  ｏｆ  Ｇａｕｓｓｉａｎ）フィルタを用いることが可能である。Ｌｏｇフィルタ（式３）は、ガウス関数を用いた平滑化フィルタであるガウシアン（Ｇａｕｓｓｉａｎ）フィルタ（式２）の２次微分で表される。ここで、以下の式２において、σはガウス関数の標準偏差を表し、ガウシアンフィルタの平滑化の度合いを表す変数である。また、以下の式３におけるσは、式２と同様にガウス関数の標準偏差を表すパラメータであり、σの値を変化させることで、Ｌｏｇフィルタ処理を行なった場合の出力値を変化させることができる。
【００８３】
【数２】
2010049664.tif 000004
・・・（式２）
2010049664.tif 000005
・・・（式３）
【００８４】
また、上記の静脈パターン抽出の後処理は、例えば、差分フィルタ適用後の撮像画像に対してなされる閾値処理や、２値化処理や、細線化処理等を含む。かかる後処理を経て、静脈パターンのスケルトンを抽出することが可能となる。
【００８５】
静脈パターン抽出部２０３は、このようにして抽出した静脈パターンやスケルトンを、後述する認証部２０５等に伝送する。また、静脈パターン抽出部２０３は、抽出した静脈パターンやスケルトンを、後述する記憶部２１１に記憶してもよい。なお、静脈パターン抽出部２０３は、上述の各処理を行なうに当たって生成したパラメータや処理の途中経過等を、記憶部２１１に記憶してもよい。
【００８６】
認証部２０５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、静脈パターン抽出部２０３により生成された静脈パターンをテンプレートとして登録したり、静脈パターン抽出部２０３により生成された静脈パターンを既に登録されているテンプレートと照合して、静脈パターンの認証をおこなったりする。かかる認証部２０５は、例えば、静脈パターン登録部２０７と、静脈パターン認証部２０９と、を更に備える。
【００８７】
静脈パターン登録部２０７は、静脈パターン抽出部２０３により生成された静脈パターンを、テンプレートとして後述する記憶部２１１に登録する。また、登録静脈パターンの登録に際しては、静脈パターンだけでなく、静脈パターンを有する個人を特定する他のデータ（例えば、指紋データ、顔画像データ、虹彩データ、声紋データ等）を静脈パターンに関連づけて記憶してもよい。また、テンプレートとして登録される登録静脈パターンは、例えば、ＣＢＥＦＦ（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｂｉｏｍｅｔｒｉｃ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｆｉｌｅ  Ｆｏｒｍａｔ：共通バイオメトリック交換ファイルフォーマットフレームワーク）等の規格に則ったヘッダ情報を有していてもよい。
【００８８】
静脈パターン認証部２０９は、静脈パターン抽出部２０３により生成された静脈パターンと、既に記録されている静脈パターンのテンプレートとに基づいて、生成された静脈パターンの認証を行なう。静脈パターン認証部２０９は、後述する記憶部２１１に対して登録静脈パターンの開示を要求し、取得した登録静脈パターンと、静脈パターン抽出部２０３から伝送された静脈パターンとの比較を行なう。登録静脈パターンと伝送された静脈パターンとの比較は、例えば以下に示す相関係数を算出し、算出した相関係数に基づいて実行することが可能である。静脈パターン認証部２０９は、比較の結果登録静脈パターンと伝送された静脈パターンが類似している場合には、伝送された静脈パターンを認証し、類似していない場合には、認証を行なわない。
【００８９】
相関係数は、以下の式４で定義されるものであり、２つのデータｘ＝｛ｘｉ｝，ｙ＝｛ｙｉ｝間の類似度を示す統計学指標であって、−１から１までの実数値をとる。相関係数が１に近い値を示す場合には、２つのデータは類似していることを示し、相関係数が０に近い値を示す場合には、２つのデータは類似していないことを示す。また、相関係数が−１に近い値を示す場合には、２つのデータの符号が反転しているような場合を示す。
【００９０】
【数３】
2010049664.tif 000006
・・・（式４）
2010049664.tif 000007
：データｘの平均値
2010049664.tif 000008
：データｙの平均値
【００９１】
また、静脈パターン認証部２０９は、認証結果を認証時刻等と関連づけて、認証履歴として記憶部２１１に記録してもよい。かかる認証履歴を生成することで、誰がいつ静脈パターンの認証を要求したのか、ひいては、誰がいつ静脈認証装置２０を利用したのか、を知ることが可能となる。
【００９２】
記憶部２１１は、静脈パターン登録部２０７から登録要請のあった登録静脈パターンや、当該登録静脈パターンに関連付けられた他のデータを記憶する。また、これらのデータ以外にも、静脈撮像部２０１が生成した静脈画像や、静脈パターン抽出部２０３が抽出した静脈パターンや、光源の輝度制御を行うための補正カーブ等を記憶することも可能である。更に、これらのデータ以外にも、静脈認証装置２０が、何らかの処理を行う際に保存する必要が生じた様々なパラメータや処理の途中経過等、または、各種のデータベース等を、適宜記憶することが可能である。この記憶部２１１は、静脈撮像部２０１、静脈パターン抽出部２０３、認証部２０５等が、自由に読み書きを行うことが可能である。
【００９３】
以上、本実施形態に係る静脈認証装置２０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【００９４】
なお、本実施形態に係る静脈認証装置２０は、例えば、コンピュータやサーバ等の情報処理装置、携帯電話やＰＨＳ等の携帯端末や携帯情報端末（ＰＤＡ）、現金自動預払機（ＡＴＭ）、入退室管理装置、ゲーム機器やゲーム機器のコントローラ等の各種装置に実装されてもよい。
【００９５】
また、上述の説明では、テンプレートとして登録される登録静脈パターンが、静脈認証装置２０内に記録される場合について説明したが、登録静脈パターンは、ＤＶＤメディア、ＨＤ−ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙメディア、コンパクトフラッシュ（登録商標）、メモリースティック、または、ＳＤメモリカード等の記録媒体や、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカードまたは電子機器等に記録されてもよく、静脈認証装置２０とインターネット等の通信網を介して接続されたサーバに記録されてもよい。
【００９６】
＜ハードウェア構成について＞
次に、図８を参照しながら、本発明の各実施形態に係る静脈撮像装置１０のハードウェア構成について、詳細に説明する。図８は、本発明の各実施形態に係る静脈撮像装置１０のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【００９７】
静脈撮像装置１０は、主に、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、ホストバス９０７と、ブリッジ９０９と、外部バス９１１と、インターフェース９１３と、入力装置９１５と、出力装置９１７と、ストレージ装置９１９と、ドライブ９２１と、接続ポート９２３と、通信装置９２５とを備える。
【００９８】
ＣＰＵ９０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１９、またはリムーバブル記録媒体９２７に記録された各種プログラムに従って、静脈撮像装置１０内の動作全般またはその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバス等の内部バスにより構成されるホストバス９０７により相互に接続されている。
【００９９】
ホストバス９０７は、ブリッジ９０９を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス９１１に接続されている。
【０１００】
入力装置９１５は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置９１５は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段（いわゆる、リモコン）であってもよいし、静脈撮像装置１０の操作に対応した携帯電話やＰＤＡ等の外部接続機器９２９であってもよい。さらに、入力装置９１５は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などから構成されている。静脈撮像装置１０のユーザは、この入力装置９１５を操作することにより、静脈撮像装置１０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【０１０１】
出力装置９１７は、例えば、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置およびランプなどの表示装置や、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなど、取得した情報をユーザに対して視覚的または聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。出力装置９１７は、例えば、静脈撮像装置１０が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、静脈撮像装置１０が行った各種処理により得られた結果を、テキストまたはイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
【０１０２】
ストレージ装置９１９は、静脈撮像装置１０の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置であり、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置９１９は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した各種のデータなどを格納する。
【０１０３】
ドライブ９２１は、記録媒体用リーダライタであり、静脈撮像装置１０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、ＤＶＤメディア、ＨＤ−ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙメディア、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：ＣＦ）、メモリースティック、または、ＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｍｅｍｏｒｙ  ｃａｒｄ）等である。また、リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  ｃａｒｄ）または電子機器等であってもよい。
【０１０４】
接続ポート９２３は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ポート、ｉ．Ｌｉｎｋ等のＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート、ＲＳ−２３２Ｃポート、光オーディオ端子、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート等の、機器を静脈撮像装置１０に直接接続するためのポートである。この接続ポート９２３に外部接続機器９２９を接続することで、静脈撮像装置１０は、外部接続機器９２９から直接各種のデータを取得したり、外部接続機器９２９に各種のデータを提供したりする。
【０１０５】
通信装置９２５は、例えば、通信網９３１に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置９２５は、例えば、有線または無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、またはＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＵＳＢ）用の通信カード、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）用のルータ、または、各種通信用のモデム等である。この通信装置９２５は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置９２５に接続される通信網９３１は、有線または無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信等であってもよい。
【０１０６】
以上、本発明の各実施形態に係る静脈撮像装置１０の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
【０１０７】
なお、本発明の各実施形態に係る静脈認証装置２０のハードウェア構成は、本発明の各実施形態に係る静脈撮像装置１０のハードウェア構成とほぼ同一であり、同様の効果を奏するため、詳細な説明は省略する。
【０１０８】
＜まとめ＞
以上説明したように、本発明の各実施形態に係る静脈撮像装置では、マイクロレンズアレイと近赤外光照射光源とが一体化したフラットセンサを用いて、指静脈の撮像が可能となる。また、本発明の各実施形態に係る静脈撮像装置では、フラットセンサに実装されている近赤外光照射光源の輝度を抑制することが可能となる。
【０１０９】
また、本発明の各実施形態に係る静脈撮像装置では、輝度分布制御を、センサ感度を犠牲にしない方法で実現しているため、ＴＦＴセンサを用いての静脈撮像が可能となる。
【０１１０】
さらに、本発明の各実施形態に係る静脈撮像装置では、画像の表示ムラが生じることがないため、センサーディスプレイとの共用が可能となる。また、静脈撮像の場合だけ輝度の分布制御を実行すれば良いため、タッチパッドセンサーとの共用が可能となる。
【０１１１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る静脈撮像装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】同実施形態に係る静脈撮像装置の平面図である。
【図３】図２をＡ−Ａ切断線で切断した場合の断面図である。
【図４Ａ】近赤外光照射光源の配設位置と、輝度との関係を説明するための説明図である。
【図４Ｂ】近赤外光照射光源の配設位置と、輝度との関係を説明するための説明図である。
【図４Ｃ】近赤外光照射光源の配設位置と、輝度との関係を説明するための説明図である。
【図５Ａ】同実施形態に係る輝度調整部について説明するための説明図である。
【図５Ｂ】同実施形態に係る輝度調整部について説明するための説明図である。
【図６Ａ】同実施形態に係る輝度調整部について説明するための説明図である。
【図６Ｂ】同実施形態に係る輝度調整部について説明するための説明図である。
【図７】同実施形態に係る静脈認証装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図８】本発明の各実施形態に係る静脈撮像装置のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０    静脈撮像装置
２０    静脈認証装置
１０１    マイクロレンズアレイ
１０３    マイクロレンズ
１０５    近赤外光照射光源
１０７    指向性制御板
１０９    撮像素子
１１１    撮像素子制御部
１１３    輝度調整部
１１５    電流量制御部
１１７    電流ドライバ
１１９    オン・オフ制御部
１２１，２１１    記憶部
２０１    静脈撮像部
２０３    静脈パターン抽出部
２０５    認証部
２０７    静脈パターン登録部
２０９    静脈パターン認証部
【図１】
2010049664.tif 000009
【図２】
2010049664.tif 000010
【図３】
2010049664.tif 000011
【図４Ａ】
2010049664.tif 000012
【図４Ｂ】
2010049664.tif 000013
【図４Ｃ】
2010049664.tif 000014
【図５Ａ】
2010049664.tif 000015
【図５Ｂ】
2010049664.tif 000016
【図６Ａ】
2010049664.tif 000017
【図６Ｂ】
2010049664.tif 000018
【図７】
2010049664.tif 000019
【図８】
2010049664.tif 000020