(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
第１及び第２の光源と、
前記基板上に配置され、前記第１及び第２の光源からの光を対象物に照射する第１及び第２の照明光学系と、
前記基板上に、前記第１及び第２の照明光学系の長手方向に沿って、前記第１及び第２の照明光学系の間に配置された撮像光学系を備え、
前記撮像光学系は、撮像素子を有し、前記基板の側とは反対側の、前記撮像光学系の上方に位置する前記対象物からの光が入射されて、前記対象物とは非接触で、前記対象物の少なくとも一部の領域に相当する被写体像を前記撮像素子上に結像し、
前記第１及び第２の照明光学系の前記長手方向に沿った夫々の長さは、前記撮像光学系の、前記第１及び第２の照明光学系の前記長手方向と平行な、長手方向に沿った長さより長く、
前記第１及び第２の照明光学系の各々は、前記基板上に配置された光カップリング素子と、前記光カップリング素子上に配置された光集光制御素子を有し、
前記光カップリング素子は、対応する前記第１又は第２の光源からの光を受けて当該光カップリング素子内で反射及び散乱させ、
前記光集光制御素子は、前記光カップリング素子からの光を受けて前記対象物に光分布を制御して照射することを特徴とする、生体情報読取装置。
【請求項２】
前記光集光制御素子は帯形状を有し、
前記第１及び第２の照明光学系の光集光制御素子は、前記第１及び第２の照明光学系の前記長手方向に沿って前記撮像光学系を挟んで一直線上に配置されており、
前記光集光制御素子の、前記第１及び第２の照明光学系の前記長手方向に沿った長さは、前記対象物の、前記第１及び第２の照明光学系の前記長手方向と平行な、長手方向に沿った幅、或いは、前記対象物の読取対象領域の、前記対象物の前記長手方向に沿った幅に基づいて設定されていることを特徴とする、請求項１記載の生体情報読取装置。
【請求項３】
前記光集光制御素子は、上面がシリンドリカルな凸形状を有することを特徴とする、請求項１又は２記載の生体情報読取装置。
【請求項４】
本体部と、
前記本体部に設けられた入力部と、
前記本体部に設けられた生体情報読取装置を備え、
前記生体情報読取装置は、
第１及び第２の光源と、
前記第１及び第２の光源からの光を対象物に照射する第１及び第２の照明光学系と、前記第１及び第２の照明光学系の各々は、光カップリング素子と、前記光カップリング素子上に配置された光集光制御素子を有し、
前記第１及び第２の照明光学系の間に設けられ、前記対象物からの光が入射されて前記対象物の少なくとも一部の領域に相当する被写体像を撮像素子上に結像する撮像光学系と、
前記光カップリング素子の下方に配置された上部電極及び下部電極を備え、
前記光カップリング素子は、対応する前記第１又は第２の光源からの光を受けて当該光カップリング素子内で反射及び散乱させ、
前記光集光制御素子は、前記光カップリング素子からの光を受けて前記対象物に光分布を制御して照射し、
前記光集光制御素子は、押されて前記上部電極及び前記下部電極が電気的に接続されるとオン状態になる前記入力部のクリックパッドを形成することを特徴とする、電子装置。
【請求項５】
前記光集光制御素子の長手方向とは直交する方向であって、該光集光制御素子に対応する前記第１又は第２の光源の延在方向に沿って、前記光カップリング素子の前記撮像光学系側の位置に設けられ、入射した光を反射するシリンドリカルな凹形状の面と、
前記光カップリング素子の底面に設けられ、入射した光を反射する面と、
前記光集光制御素子と前記光カップリング素子の間に配置された散乱面を更に備えたことを特徴とする、請求項４記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報読取装置及び電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物に均一な光を照射して対象物の所定範囲を撮像する撮像装置は、様々な分野で利用されている。このような撮像装置からの撮像画像に画像処理を施す画像処理システムでは、特に鮮明な撮像画像が撮像装置から得られることが要求される。
【０００３】
近年のバイオメトリックス技術の発展に伴い、例えば人間の手足の指紋、目の網膜、顔面、血管等を撮像し、撮像画像から生体の特徴を認識することで個人認証を行う認証装置が種々提供されている。特に、手のひらや甲、指の血管、掌紋からは、比較的大量の個人特徴データを得ることができるため、個人認証の信頼性を向上するのに適している。又、血管（静脈）の模様も、個人認証に適している。
【０００４】
このような生体認証には、対象物、即ち、人間の体の一部を非接触で撮像することが好ましい。このため、撮像装置は、ある撮像範囲（撮像装置と対象物との間距離及び撮像装置による対象物の撮像面積）において、光強度が均一となる光を発射し、その撮像範囲の反射光を受光して撮像画像信号を出力する。
【０００５】
対象物に光を照射して撮影する撮像装置では、対象物の表面における正反射の影響、所謂テカリが発生する。光が対象物の表面で鏡面反射した反射光をＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像装置で受光した場合、認証に用いる信号成分（例えば、対象物が個人の血管であれば静脈信号成分）よりも正反射成分の方が大きくなり、認証に用いる信号成分を正確に読み取れなくなる。このため、対象物の表面からの正反射の影響を少なくして、個人認証の信頼性を向上することが好ましい。
【０００６】
正反射の影響を少なくする１つの手段として、偏光板を用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１）。この提案方法では、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の出射面側に一方向のみの偏光を透過する偏光板を設け、直線偏光の成分のみを対象物に照射する。対象物の表面からの正反射成分は、そのままの偏光方向を保って反射する。撮像装置の入射面側には、元の偏光と直交する方向の成分のみを透過する偏光板を設けることにより、対象物の表面からの正反射成分の影響を少なくする。
【０００７】
しかし、偏光板を設けると、ＬＥＤの出射面から対象物までの往路と、対象物から撮像装置の入射面までの復路は、共に透過率が１／２以下となるため、透過率が１／４以下に減少して光の利用効率が著しく低下してしまう。又、ＬＥＤの出射面側と撮像値の入射面側に偏光板を設けるため、部品点数が増加して生体情報読取装置全体のコストが増加してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２３３２８２号公報
【特許文献２】特開２００７−２３５８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の生体情報読取装置では、効率良く対象物の表面からの正反射成分の影響を低減することは難しい。
【００１０】
そこで、本発明は、効率良く対象物の表面からの正反射成分の影響を低減できる生体情報読取装置及び電子装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一観点によれば、基板と、第１及び第２の光源と、前記基板上に配置され、前記第１及び第２の光源からの光を対象物に照射する第１及び第２の照明光学系と、前記基板上に、前記第１及び第２の照明光学系の長手方向に沿って、前記第１及び第２の照明光学系の間に配置された撮像光学系を備え、前記撮像光学系は、撮像素子を有し、前記基板の側とは反対側の、前記撮像光学系の上方に位置する前記対象物からの光が入射されて、前記対象物とは非接触で、前記対象物の少なくとも一部の領域に相当する被写体像を前記撮像素子上に結像し、前記第１及び第２の照明光学系の前記長手方向に沿った夫々の長さは、前記撮像光学系の、前記第１及び第２の照明光学系の前記長手方向と平行な、長手方向に沿った長さより長く、前記第１及び第２の照明光学系の各々は、前記基板上に配置された光カップリング素子と、前記光カップリング素子上に配置された光集光制御素子を有し、前記光カップリング素子は、対応する前記第１又は第２の光源からの光を受けて当該光カップリング素子内で反射及び散乱させ、前記光集光制御素子は、前記光カップリング素子からの光を受けて前記対象物に光分布を制御して照射する生体情報読取装置が提供される。
【００１２】
本発明の一観点によれば、本体部と、前記本体部に設けられた入力部と、前記本体部に設けられた生体情報読取装置を備え、前記生体情報読取装置は、第１及び第２の光源と、前記第１及び第２の光源からの光を対象物に照射する第１及び第２の照明光学系と、前記第１及び第２の照明光学系の各々は、光カップリング素子と、前記光カップリング素子上に配置された光集光制御素子を有し、前記第１及び第２の照明光学系の間に設けられ、前記対象物からの光が入射されて前記対象物の少なくとも一部の領域に相当する被写体像を撮像素子上に結像する撮像光学系と、前記光カップリング素子の下方に配置された上部電極及び下部電極を備え、前記光カップリング素子は、対応する前記第１又は第２の光源からの光を受けて当該光カップリング素子内で反射及び散乱させ、前記光集光制御素子は、前記光カップリング素子からの光を受けて前記対象物に光分布を制御して照射し、前記光集光制御素子は、押されて前記上部電極及び前記下部電極が電気的に接続されるとオン状態になる前記入力部のクリックパッドを形成する電子装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
開示の生体情報読取装置及び電子装置によれば、効率良く対象物の表面からの正反射成分の影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例における電子装置を示す図である。
【図２】クリックパッドの一部を示す断面図である。
【図３】クリックパッドの側面及び上面を示す図である。
【図４】クリックパッドを示す斜視図である。
【図５】クリックパッドを示す分解斜視図である。
【図６】右側のクリックパッド内の光の伝搬を説明する断面図である。
【図７】クリックパッド内のＬＥＤによる光照射分布を説明する図である。
【図８】クリックパッド内のＬＥＤの出射光をシリンドリカル反射面で光カップリング素子に導いた場合の光照射分布を説明する図である。
【図９】クリックパッド内のシリンドリカル反射面及び光カップリング素子の上面を凹凸形状にした場合の光照射分布を説明する図である。
【図１０】光カップリング素子の上面の凹凸形状の例を示す斜視図である。
【図１１】センサ受光素子部での撮影の様子を説明する図である。
【図１２】撮像光学系を示す平面図である。
【図１３】正反射成分の照明光学系の相対幅への依存性を説明する図である。
【図１４】正反射成分の照明光学系の相対幅への依存性を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
開示の生体情報読取装置及び電子装置は、光源からの光を導光体によって照射する面を拡大する照明光学系を、レンズにより被写体像を撮像素子上に結像する撮像光学系を挟んで両側に配置する。照明光学系は、光源からの光を取り込んで均一に光分布を形成する光カップリング素子と、光カップリング素子からの光を受けて対象物に均一に光を照射する光集光制御素子を有する。
【００１６】
以下に、開示の生体情報読取装置及び電子装置の各実施例を図面と共に説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例における電子装置を示す図である。図１に示す電子装置１は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ：Personal Computer）を形成する。電子装置１は、本体部２、本体部２に対して開閉可能に設けられた蓋部３、本体部２に設けられたキーボード４及び入力部５、蓋部３に設けられた表示部７を有する。
【００１８】
図１の右側に示す電子装置１の斜視図において、入力部５の部分を図１の左側に拡大して示す。入力部５は、マウスパッド５１、帯形状のクリックパッド５２、及び撮像装置（又は、カメラ）５３を有する。一対のクリックパッド５２は、それらの長手方向に沿って撮像装置５３を挟んで一直線上に配置されている。
【００１９】
図２は、クリックパッドの一部を示す断面図であり、図１の左側のクリックパッド５２の破線で囲んだ部分に相当する。図２に示すように、基板３１上にはクリックパッド５２及び撮像装置５３が設けられている。クリックパッド５２は、基板３１上に設けられた下部電極３２、下部電極接触端子３３、上部電極３４、光カップリング素子３５、光源の一例である発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）３６、光集光制御素子３７、及びバネ３９を有する。
【００２０】
光集光制御素子３７と光カップリング素子３５は、互いに接触するように配置されていても良く、光集光制御素子３７と光カップリング素子３５との間に僅かな間隙が形成されるように配置されていても良い。又、後述するように、光集光制御素子３７と光カップリング素子３５との間には、散乱面を配置するようにしても良い。
【００２１】
下部電極接触端子３３は、上部電極３４の下部電極３２に対向する面に設けられている。ＬＥＤ３６は、光カップリング素子３６に埋め込まれた配置を有する。上部電極３４及び下部電極３２は、端子２１，２２を介して電子装置１内の周知のマウスボタンオン（ＯＮ）回路（図示せず）に接続されている。マウスボタンＯＮ回路は、クリックパッド５２のオン状態を周知の方法で検出する。これにより、クリックパッド５２が図２中下方向にバネ３９の力に反して押されると、上部電極３４及び下部電極３２が下部電極接触端子３３を介して電気的に接続され、マウスボタンＯＮ回路がクリックパッド５２のオン状態を検出する。尚、マウスボタンＯＮ回路の機能は、電子装置１内のＣＰＵ（Central Processing Unit、図示せず）により実現しても良い。右側のクリックパッド５２は、左側のクリックパッド５２と同様の構成を有する。従って、左右のクリックパッド５２は、一般的なマウスの左右のマウスボタン（又は、クリックボタン）の機能を有する。
【００２２】
ＬＥＤ３６は、可視光領域の波長、近赤外光領域の波長、紫外光領域の波長等にて形成可能である。
【００２３】
光カップリング素子３５及び光集光制御素子３７は、光透過性の材料で形成されており、ＬＥＤ３６からの光を対象物に対して照射する面を拡大する導光体を形成する。光透過性の材料は、例えばＰＭＭＡ（Polymethyl Methacrylate）等のアクリル樹脂、ポリカーボネートを含む各種樹脂（有機ガラスとも言う）、ＢＫ７等のガラスで形成可能である。従って、クリックパッド５２は、ＬＥＤ３６からの光を反射及び拡散させて対象物に照射する照射光学系を形成する。対象物は、例えばクリックパッド５２を操作するユーザの指であれば読取対象となる生体情報は指紋情報であり、ユーザの手のひらであれば読取対象となる生体情報は手のひらの静脈情報である。
【００２４】
撮像装置５３は、基板３１上に設けられた撮像系基板４１、撮像素子４２、及び撮像系レンズ４３を有する。撮像装置５３は、左右のクリックパッド５２の間に配置されている。撮像系レンズ４３は、対象物からの光が入射されて、対象物の少なくとも一部の領域に相当する被写体像を撮像素子４２上に結像する。撮像素子４２は、例えばＣＭＯＳセンサ、ＣＣＤセンサ等で形成可能である。撮像素子４２がクリックパッド５２からの照明を用いて撮像した対象物に関する出力撮像画像信号（又は、生体情報読取信号）は、電子装置１内の画像処理部に供給され、画像処理部内で生体情報認識処理等の周知の画像処理が行われる。画像処理部の機能は、電子装置１内のＣＰＵにより実現しても良い。上記のＬＥＤ３６は、撮像系基板４１に設けられていても良い。クリックパッド５２及び撮像装置５３は、生体情報読取装置を形成する。つまり、クリックパッド５２は、マウスの左右のマウスボタン（又は、クリックボタン）の機能と、生体情報読取装置の一部（又は、照明光学系の一部）の機能とを有する。クリックパッド５２、撮像装置５３、及び画像処理部（又は、ＣＰＵ）は、生体情報認識装置を形成する。特にノートパソコン等の携帯型の電子装置１の場合、クリックパッド５２を照明光学系の一部と兼用することで、電子装置１の本体部２等の限られた面積を有する搭載領域を有効利用することができる。
【００２５】
図３は、クリックパッドの側面及び上面を示す図であり、（ａ）はクリックパッドの側面を示し、（ｂ）はクリックパッドの上面を示す。図４は、クリックパッドを示す斜視図であり、図５は、クリックパッドを示す分解斜視図である。図６は、右側のクリックパッド内の光の伝搬を説明する断面図である。図３乃至図６では、上部電極３４、下部電極接触端子３３、下部電極３２等の図示は省略する。光集光制御素子３７は、図３（ａ）、図４及び図５に示すように、上面がシリンドリカルな凸形状を有する。ＬＥＤ３６は、図５に示すように、撮像系基板４１上に設けられており、この例では各光カップリング素子３５に対して２つ設けられているが、ＬＥＤ３６の数は２つに限定されず、１つであっても良い。
照明光学系は、光カップリング素子３５及び光集光制御素子３７を有する。光カップリング素子３５は、ＬＥＤ３６からの光を受けて当該光カップリング素子３５内の広い領域に反射及び散乱させる。一方、光集光制御素子３７は、光カップリング素子３５からの光を受けて対象物に光分布を制御して照射する。光カップリング素子３５には、ＬＥＤ３６からの光を効率良く光カップリング素子３５内に取り込むために、図６に示すように撮像光学系側の端部に光カップリング溝６１が設けられている。ＬＥＤ３６は、この光カップリング溝６１内に埋め込まれている。光カップリング素子３５は、例えばポリカーボネート等の空気より屈折率の高い材料で形成されており、ＬＥＤ３６からの光を光カップリング素子３５内に閉じ込めながら広範囲で反射及び拡散させる。このように光を広範囲で反射及び拡散させる構造は、クリックパッド５２の長手方向とは直交するＬＥＤ３６の延在方向に沿って、光カップリング素子３５の撮像装置５３側の位置に設けられた、例えばシリンドリカルな凹形状を有する反射面６２、光カップリング素子３５の底面に設けられたメタル蒸着面等の反射面６４、及び光カップリング素子３５の上面に設けられた散乱面６３のうち少なくとも１つを有しても良い。反射面６２、反射面６４、及び散乱面６３のうち少なくとも１つを設けることで、光カップリング素子３５の上面から広い範囲にわたって光を光集光素子３７に向かって出射させることができる。図６において、光カップリング素子３５の上面から広い範囲にわたって光集光素子３７に向かって出射する導波光は、垂直に上方向に延びる矢印で示す。反射面６２、反射面６４、及び散乱面６３を全て設けることで、光カップリング素子３５の上面から非常に広い範囲にわたって光を光集光素子３７に向かって出射させることができる。
【００２６】
一方、光集光制御素子３７は、例えばシリンドリカルな凸形状を有するポリカーボネートで形成されており、光カップリング素子３５から出射された光を受けて光集光制御素子３７の凸形状の上面から一定距離（例えば、数１０ｃｍ）離れた対象物に均一な光強度の光で照明を当てる。
【００２７】
尚、図６では、光集光制御素子３７と散乱面６３との間に僅かな間隙が形成されているが、光集光制御素子３７は散乱面６３と接触していても良い。又、散乱面６３は、光集光制御素子３７の下面に設けられていても良く、この場合、散乱面６３と光カップリング素子３５との間に僅かな間隙が形成されていても良い。要は、散乱面６３を設ける場合には、光集光制御素子３７と光カップリング素子３５との間に配置すれば良い。
【００２８】
次に、照明光学系を通過した光を広範囲で分布照射させるための構造を、図７乃至図１０と共に説明する。図７乃至図９は、光カップリング素子３５と光集光制御素子３７で形成される照明光学系によりＬＥＤ３６からの光が拡がっていく様子を、光カップリング素子３５の構造を変えた場合で比較して示す。図７乃至図９において、（ａ）は照明光学系によるＬＥＤ３６からの光の広がりを断面で示し、（ｂ）はクリックパッド５２の上面から見た対象物５００に対する光照射分布を示す。図７乃至図９において、（ｂ）の縦軸は図１に示すＹ方向の位置を任意単位（ａ．ｕ．：arbitrary unit）で示し、横軸はＸ方向の位置を任意単位(ａ．ｕ．）で示し、光強度はプロットされた点が白い（明るい）程高く０〜４００は任意単位（ａ．ｕ．）を示す。
【００２９】
図７は、クリックパッド５２内のＬＥＤ３６による光照射分布を説明する図である。図７に示すように、光カップリング素子３５の上面（光集光制御素子３７と隣り合う面）が平面の場合は、光カップリング素子３５内の反射及び散乱が比較的少ない。このため、ＬＥＤ３６の上方に照明が集中してしまい、クリックパッド５２の撮像装置５３近傍に比べるとクリックパッド５２の撮像装置５２とは反対側の部分の照明が少ない。
【００３０】
図８は、クリックパッド５２内のＬＥＤ３６の出射光をシリンドリカル反射面６２で光カップリング素子３５に導いた場合の光照射分布を説明する図である。図８に示すように、光カップリング素子３５の端部にシリンドリカル反射面６２を設けた場合には、光カップリング素子３５内の反射及び散乱が図７の場合と比較すると多くなり、照明がＬＥＤ３６の上方に集中してしまうこともない。
【００３１】
図９は、クリックパッド５２内のシリンドリカル反射面６２及び光カップリング素子３５の上面に散乱面６３を設けた場合の光照射分布を説明する図である。図９に示すように、光カップリング素子３５の端部にシリンドリカル反射面６２を設け、上面に四角錐状の凸形状が形成された散乱面６３を設けた場合には、光カップリング素子３５内の反射及び散乱が図８の場合と比較しても非常に多くなる。又、照明がクリックパッド５２の特定部分の上方に集中することはなく、クリックパッド５２の上方の対処物に対して均一に照明を当てることができる。
【００３２】
図１０は、光カップリング素子の上面の凹凸形状の例を示す斜視図である。図１０中、（ａ）は四角錐状の凸形状が一定のピッチで形成された散乱面６３の一例を示し、（ｂ）は四角錐状の凸形状のピッチがＬＥＤ３６から遠ざかるにつれて広く形成された散乱面６３の一例を示す。図１０（ｂ）は、便宜上、右側のクリックパッド５２の光カップリング素子３５の上面に設けられる散乱面６３を示す。このように、図１０（ｂ）に示すように四角錐状の凸形状のピッチをＬＥＤ３６から遠ざかる従って広くすると、光集光制御素子３７からの出射光の分布を、図１０（ａ）に示すように四角錐状の凸形状のピッチが一定の場合と比べて更に均一にすることができることが確認された。
【００３３】
次に、本実施例における対象物から正反射（テカリ）の低減効果を、図１１乃至図１４と共に説明する。
【００３４】
図１１は、撮像素子での撮影の様子を説明する図である。図１１は、照明光学系から照射された光が対象物に当たって反射し、反射した光（即ち、対象物表面における正反射成分と散乱成分）のうち、入射瞳を通る光だけを抽出したシミュレーション結果である。この例では、対象物の奥の面（図７に示す対象物５００の照射光学系から遠い方の面に相当）にストライプ状の光吸収体を複数本横方向（即ち、Ｘ方向）に平行に設け、光吸収体の成分を信号成分と定義している。図１１中、（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、ＬＥＤ３６からの光を照明光学系（光カップリング素子３５と光集光制御素子３７）で受けた場合に、図１２に示す照明光学系の長手方向（即ち、Ｘ方向）の長さＬを変えて相対幅を例えば１２％，３０％，５０％，７０％とした場合のシミュレーション結果である。図１２は、撮像光学系を示す平面図である。長手方向の長さＬは、例えば手のひら等の対象物の大きさで規格化した値であり、照明光学系の相対幅とは、対象物のＸ方向に沿った幅に対する照明光学系の長さＬの割合を示す値である。図１１において、縦軸はＹ方向の位置をｍｍで示し、横軸はＸ方向の位置をｍｍで示す。
【００３５】
図１１中、横方向に延びる平行の黒いストライプが上記信号成分に相当する。図１１（ａ）は、照明光学系の長さＬが手のひら幅の１２％の場合を示し、この場合には中央に光が集中したピーク（図１１中、より白い部分）が存在する。このように光が集中したピークが、正反射成分（又は、ノイズ成分）を単位面積当たりの光エネルギー量（任意単位（ａ．ｕ．））で表している。このピークが表すノイズ成分と信号成分の比を比較することにより、各条件での正反射の影響を解析することが可能となる。
【００３６】
図１３は、照射強度の照明光学系の相対幅への依存性を説明する図である。図１３中、縦軸は光の照射強度（単位面積当たりの光エネルギー量）を任意単位（ａ．ｕ．）で示し、横軸は照明光学系の相対幅を示し、実線は正反射（テカリ）成分のデータ、破線は信号成分を示す。図１３は、照明光学系の大きさを変えた（短手方向は撮像光学系と同一幅に固定、長手方向を変化させた）場合に、対象物の一例である手のひらから撮像装置４２に戻る光の分布を解析した結果を示す。つまり、図１３は、図１１に示す結果に基づいて、手のひらの特定領域における静脈の信号成分とテカリ成分について、撮像装置４２に戻る照射強度の比較をした結果である。図１３からもわかるように、照明光学系が大きくなる程、正反射の影響が小さくなることが確認された。
【００３７】
図１４は、正反射成分対新合成分の比の照明光学系の相対幅への依存性を説明する図である。図１４中、縦軸はＳ／Ｎ比（静脈／テカリ）（％）を示し、横軸は照明光学系の相対幅を示し、実線は正反射（テカリ）成分のデータを示す。図１４は、図１３の結果に基づいて、信号強度（信号成分）とテカリ強度（ノイズ成分）の比を算出して信号対雑音（Ｓ／Ｎ：Signal-to-Noise）比とし、照明光学系の相対幅の依存性を示す。図１４に示す結果から、照明光学系の相対幅を増大させることによりＳ／Ｎ比が増加することがわかり、照明光学系の相対幅を増大させることの有効性が確認された。ただし、図１４において、相対幅が１以上の破線の右側に示す領域では、Ｓ／Ｎ比を増加させる効果は飽和している。
【００３８】
従って、照明光学系（即ち、光集光制御素子３７）の面積を広くすれば、正反射（即ち、テカリ）の影響を低減できるが、例えばノートパソコン等の携帯型の電子装置１の場合には、照明光学系が比較的大きな面積を専有してしまうと電子装置１の本体部２等の限られた面積の有効利用が難しい。しかし、上記の如く照明光学系の面積を比較的小さく抑え、マウスボタン（又は、クリックボタン）としても機能するクリックパッド５２を設けることで、対象物に対して均一の照明を当てることができると共に、電子装置１の本体部２等の限られた面積を有する搭載領域を有効利用することができる。又、照明光学系の長手方向（Ｘ方向）の長さＬは、読取の対象となる対象物のＸ方向の幅、或いは、対象物の読取対象領域のＸ方向の幅に基づいて設定することで、照明光学系のサイズの増大を防止すると共に、正反射の影響を低減することができる。具体的には、照明光学系（又は、クリックパッド５２を形成する光集光制御素子３７）の長手方向（Ｘ方向）の長さＬは、対象物のＸ方向の幅と等しいか略等しく設定しても、認証に用いる信号成分（例えば、対象物が個人の血管であれば静脈信号成分）を得るために撮像するべき対象物（例えば、手のひら）の領域のＸ方向の幅と等しいか略等しく設定しても良い。この結果、対象物の表面からの正反射（テカリ）成分の影響を低減させて、認証に用いる信号成分の劣化防止を比較的低コストで防止することができる。
【００３９】
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
第１及び第２の光源と、
前記第１及び第２の光源からの光を対象物に照射する第１及び第２の照明光学系と、
前記第１及び第２の照明光学系の間に設けられ、前記対象物からの光が入射されて前記対象物の少なくとも一部の領域に相当する被写体像を撮像素子上に結像する撮像光学系を備え、
前記第１及び第２の照明光学系の各々は、光カップリング素子と、前記光カップリング素子上に配置された光集光制御素子を有し、
前記光カップリング素子は、対応する前記第１又は第２の光源からの光を受けて当該光カップリング素子内で反射及び散乱させ、
前記光集光制御素子は、前記光カップリング素子からの光を受けて前記対象物に光分布を制御して照射することを特徴とする、生体情報読取装置。
（付記２）
前記光集光制御素子は帯形状を有し、
前記第１及び第２の照明光学系の光集光制御素子は前記帯形状の長手方向に沿って前記撮像光学系を挟んで一直線上に配置されており、
前記光集光制御素子の前記長手方向に沿った長さは、前記対象物の前記長手方向に沿った幅、或いは、前記対象物の読取対象領域の前記長手方向に沿った幅に基づいて、設定されていることを特徴とする、付記１記載の生体情報読取装置。
（付記３）
前記光カップリング素子は、前記撮像光学系側の端部に設けられた光カップリング溝を有し、対応する前記第１又は第２の光源は前記光カップリング溝内に配置されていることを特徴とする、付記２記載の生体情報読取装置。
（付記４）
前記光集光制御素子の長手方向とは直交する方向であって、該光集光制御素子に対応する前記第１又は第２の光源の延在方向に沿って、前記光カップリング素子の前記撮像光学系側の位置に設けられ、入射した光を反射するシリンドリカルな凹形状の面を更に備えたことを特徴とする、付記２又は３記載の生体情報読取装置。
（付記５）
前記光カップリング素子の底面に設けられ、入射した光を反射する面を更に備えたことを特徴とする、付記２乃至４のいずれか１項記載の生体情報読取装置。
（付記６）
前記光集光制御素子と前記光カップリング素子の間に配置された散乱面を更に備えたことを特徴とする、付記２乃至５のいずれか１項記載の生体情報読取装置。
（付記７）
前記散乱面は、凹凸形状を有する散乱構造を有し、前記散乱構造により前記光カップリング素子内を導波する光を拡散して、拡散した該光を前記光制御素子側に入射することを特徴とする、付記６記載の生体情報読取装置。
（付記８）
前記凹凸形状の凸形状のピッチは、対応する前記第１又は第２の光源から遠ざかるにつれて広く形成されていることを特徴とする、付記７記載の生体情報読取装置。
（付記９）
前記光集光制御素子は、上面がシリンドリカルな凸形状を有することを特徴とする、付記１乃至８のいずれか１項記載の生体情報読取装置。
（付記１０）
前記撮像素子が設けられた基板を更に備え、
前記第１及び第２の光源は夫々前記基板上に設けられた発光ダイオードで形成されていることを特徴とする、付記１乃至９のいずれか１項記載の生体情報読取装置。
（付記１１）
前記光カップリング素子の下方に配置された上部電極及び下部電極を更に備え、
前記光集光制御素子が押されて前記上部電極及び前記下部電極が電気的に接続されるとオン状態になるクリックパッドを形成することを特徴とする、付記１乃至１０のいずれか１項記載の生体情報読取装置。
（付記１２）
本体部と、
前記本体部に設けられた入力部と、
前記本体部に設けられた生体情報読取装置を備え、
前記生体情報読取装置は、
第１及び第２の光源と、
前記第１及び第２の光源からの光を対象物に照射する第１及び第２の照明光学系と、前記第１及び第２の照明光学系の各々は、光カップリング素子と、前記光カップリング素子上に配置された光集光制御素子を有し、
前記第１及び第２の照明光学系の間に設けられ、前記対象物からの光が入射されて前記対象物の少なくとも一部の領域に相当する被写体像を撮像素子上に結像する撮像光学系と、
前記光カップリング素子の下方に配置された上部電極及び下部電極を備え、
前記光カップリング素子は、対応する前記第１又は第２の光源からの光を受けて当該光カップリング素子内で反射及び散乱させ、
前記光集光制御素子は、前記光カップリング素子からの光を受けて前記対象物に光分布を制御して照射し、
前記光集光制御素子は、押されて前記上部電極及び前記下部電極が電気的に接続されるとオン状態になる前記入力部のクリックパッドを形成することを特徴とする、電子装置。
（付記１３）
前記光集光制御素子は帯形状を有し、
前記第１及び第２の照明光学系の光集光制御素子は前記帯形状の長手方向に沿って前記撮像光学系を挟んで一直線上に配置されており、
前記光集光制御素子の前記長手方向に沿った長さは、前記対象物の前記長手方向に沿った幅、或いは、前記対象物の読取対象領域の前記長手方向に沿った幅に基づいて、設定されていることを特徴とする、付記１２記載の電子装置。
（付記１４）
前記光カップリング素子は、前記撮像光学系側の端部に設けられた光カップリング溝を有し、対応する前記第１又は第２の光源は前記光カップリング溝内に配置されていることを特徴とする、付記１３記載の電子装置。
（付記１５）
前記光集光制御素子の長手方向とは直交する方向であって、該光集光制御素子に対応する前記第１又は第２の光源の延在方向に沿って、前記光カップリング素子の前記撮像光学系側の位置に設けられ、入射した光を反射するシリンドリカルな凹形状の面と、
前記光カップリング素子の底面に設けられ、入射した光を反射する面と、
前記光集光制御素子と前記光カップリング素子の間に配置された散乱面を更に備えたことを特徴とする、付記１２乃至１４のいずれか１項記載の電子装置。
（付記１６）
前記光集光制御素子は、上面がシリンドリカルな凸形状を有することを特徴とする、付記１２乃至１５のいずれか１項記載の電子装置。
【００４０】
以上、開示の生体情報読取装置及び電子装置を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４１】
１      電子装置
５      入力部
３５      光カップリング素子
３７      光集光制御素子
４２      撮像素子
５２      クリックパッド
５３      撮像装置
【図１】
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【図２】
0006051597.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１０】
0006051597.tif 000008
【図１２】
0006051597.tif 000009
【図１３】
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【図１４】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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