(57)【要約】【課題】明瞭な画像を取得可能な画像取得装置、画像取得装置の製造方法、該画像取得装置を備えた電子機器を提供すること。【解決手段】画像取得装置１５０は、受光部を有する第１の基板１１０と、遮光部を有し、第１の基板１１０上に積層された第２の基板１２０と、発光部を有し、第２の基板１２０上に積層された第３の基板１３０と、集光部を有し、第３の基板１３０上に積層された第４の基板１４０と、を含み、第１の基板１１０と第２の基板１２０とは第１のシール材１６１を介して積層され、第３の基板１３０と第４の基板１４０とは第２のシール材１６２を介して積層され、第２の基板１２０と第３の基板１３０とは第３のシール材１６３を介して積層され、画像取得装置１５０を平面視した状態において、第３のシール材１６３は、第１のシール材１６１の配置領域内、且つ第２のシール材１６２の配置領域内に存在する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール材を介して複数の基板が積層されてなる画像取得装置であって、
最上層に配置される最上層基板と、
最下層に配置される最下層基板と、
前記最上層基板と前記最下層基板との間に配置される複数の中間層基板と、を含み、
前記最上層基板及び前記複数の中間層基板のうちのいずれかの基板は発光機能を有する基板であり、
前記最下層基板及び前記複数の中間層基板のうち、前記発光機能を有する基板の下層に配置されたいずれかの基板は受光機能を有する基板であり、
前記画像取得装置を平面視した状態において、
複数の前記中間層基板の積層に用いられるシール材は、前記最上層基板と前記最上層基板の直下の前記中間層基板との積層に用いられるシール材の配置領域内、且つ前記最下層基板と前記最下層基板の直上の前記中間層基板との積層に用いられるシール材の配置領域内に存在することを特徴とする画像取得装置。
【請求項２】
前記複数の中間層基板のうちのいずれかは、前記発光機能を有する基板から発した光のうち直接に前記受光機能を有する基板に入射する光の遮光機能を有することを特徴とする請求項１に記載の画像取得装置。
【請求項３】
前記最上層基板及び前記複数の中間層基板のうちのいずれかの基板は、被写体で反射した光を前記受光機能を有する基板に向けて集光する集光機能を有する基板であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像取得装置。
【請求項４】
シール材を介して複数の基板が積層されてなる画像取得装置であって、
受光部を有する第１の基板と、
遮光部を有し、前記第１の基板上に積層された第２の基板と、
発光部を有し、前記第２の基板上に積層された第３の基板と、
集光部を有し、前記第３の基板上に積層された第４の基板と、を含み、
前記第１の基板と前記第２の基板とは第１のシール材を介して積層され、
前記第３の基板と前記第４の基板とは第２のシール材を介して積層され、
前記第２の基板と前記第３の基板とは第３のシール材を介して積層され、
前記画像取得装置を平面視した状態において、前記第３のシール材は、前記第１のシール材の配置領域内、且つ前記第２のシール材の配置領域内に存在することを特徴とする画像取得装置。
【請求項５】
前記遮光部には、前記受光部に至る光を透過させる開口部が形成され、
前記第１の基板と前記第２の基板との間、及び、前記第２の基板と前記第３の基板との間の前記光の経路に充填材が詰められていることを特徴とする請求項４に記載の画像取得装置。
【請求項６】
シール材を介して複数の基板が積層されてなる画像取得装置の製造方法であって、
最上層に配置される最上層基板と、
最下層に配置される最下層基板と、
前記最上層基板と前記最下層基板との間に配置される複数の中間層基板と、を含み、
前記最上層基板及び前記複数の中間層基板のうちのいずれかの基板は発光機能を有する基板であり、
前記最下層基板及び前記複数の中間層基板のうち、前記発光機能を有する基板の下層に配置されたいずれかの基板は受光機能を有する基板であり、
前記最上層基板と前記最上層基板の直下の前記中間層基板とをシール材を介して積層する第１工程と、
前記最下層基板と前記最下層基板の直上の前記中間層基板とをシール材を介して積層する第２工程と、
前記複数の中間層基板同士をシール材を介して積層する第３工程と、を備え、
前記第３工程では、基板を平面視した状態で、前記第１工程におけるシール材の配置領域内、且つ前記第２工程におけるシール材の配置領域内にシール材を配置して前記複数の中間層基板を積層することを特徴とする画像取得装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１工程、前記第２工程、前記第３工程は、前記シール材の幅が大きい順に実施されることを特徴とする請求項６に記載の画像取得装置の製造方法。
【請求項８】
シール材を介して複数の基板が積層されてなる画像取得装置の製造方法であって、
受光部が形成された第１の基板と、遮光部が形成された第２の基板とを第１のシール材を介して積層する第１工程と、
発光部が形成された第３の基板と、集光部が形成された第４の基板とを第２のシール材を介して積層する第２工程と、
前記第２の基板と前記第３の基板とを第３のシール材を介して積層する第３工程と、を備え、
前記第３工程では、基板を平面視した状態で、前記第１工程における前記第１のシール材の第１の配置領域内、且つ前記第２工程における前記第２のシール材の第２の配置領域内の第３の配置領域に第３のシール材を配置して前記第２の基板と前記第３の基板とを積層することを特徴とする画像取得装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１工程、前記第２工程、前記第３工程は、前記第１のシール材、前記第２のシール材、前記第３のシール材の幅が大きい順に実施されることを特徴とする請求項８に記載の画像取得装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の基板の前記遮光部において、前記第１の基板の前記受光部に対向する位置に開口部を形成する工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間、及び前記第２の基板と前記第３の基板の間において、前記開口部を透過する光の経路に充填材を詰める工程と、を含むことを特徴とする請求項８または９に記載の画像取得装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像取得装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像取得装置、画像取得装置の製造方法、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像取得装置として、例えば特許文献１には、第１の波長を含む撮影用光を撮影対象へ照射する撮影用光源ユニットを具備する光源層と、光源ユニットから照射された第１の波長の光を検出する検出素子を具備する検出層と、光源層と検出層との間に設けられた遮光手段と、を有し、光源層が撮影対象と検出層とに挟まれる構造を有する撮像装置が開示されている。
このような特許文献１の撮像装置によれば、光源が一体化され小型であると共に、光源から発した光が直接に検出素子に入射せずに遮光手段によって遮られるので、例えば指の静脈などの生体認証用に適した撮像装置を提供できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の撮像装置によれば、遮光手段は、光源層と検出層との間において略平行に設けられるとしている。しかしながら、どのような手段あるいは方法で光源層や検出層に対して略平行な状態で遮光手段を配置するかについての具体的な記載はない。光源層と遮光手段との間の距離、及び遮光手段と検出層との間の距離をそれぞれ一定な状態としなければ、光源から発し撮影対象で反射した光を確実に検出素子に導くことや、不要な光を確実に遮光することができなくなるおそれがあるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例］本適用例に係る画像取得装置は、シール材を介して複数の基板が積層されてなる画像取得装置であって、最上層に配置される最上層基板と、最下層に配置される最下層基板と、前記最上層基板と前記最下層基板との間に配置される複数の中間層基板と、を含み、前記最上層基板及び前記複数の中間層基板のうちのいずれかの基板は発光機能を有する基板であり、前記最下層基板及び前記複数の中間層基板のうち、前記発光機能を有する基板の下層に配置されたいずれかの基板は受光機能を有する基板であり、前記画像取得装置を平面視した状態において、複数の前記中間層基板の積層に用いられるシール材は、前記最上層基板と前記最上層基板の直下の前記中間層基板との積層に用いられるシール材の配置領域内、且つ前記最下層基板と前記最下層基板の直上の前記中間層基板との積層に用いられるシール材の配置領域内に存在することを特徴とする。
【０００７】
本適用例の構成によれば、最上層基板と中間層基板との間のシール材の配置領域内、且つ最下層基板と他の中間層基板との間のシール材の配置領域内に、最上層基板と最下層基板との間に配置される複数の中間層基板の積層に用いられるシール材が配置される。したがって、各シール材の配置領域が互いに異なっている場合に比べて、複数の基板を積層したときに、歪みや撓みが生じ難くなる。ゆえに、中間層基板同士の隙間がほぼ一定となり、明瞭な画像を取得することが可能な画像取得装置を提供できる。
【０００８】
上記適用例に記載の画像取得装置において、前記複数の中間層基板のうちのいずれかは、前記発光機能を有する基板から発した光のうち直接に前記受光機能を有する基板に入射する光の遮光機能を有することが好ましい。
この構成によれば、画像の取得に寄与する画像光以外の不要な光が遮光されるので、より明瞭な画像を取得することができる。
【０００９】
上記適用例に記載の画像取得装置において、前記最上層基板及び前記複数の中間層基板のうちのいずれかの基板は、被写体で反射した光を前記受光機能を有する基板に向けて集光する集光機能を有する基板であることが好ましい。
この構成によれば、発光機能を有する基板から発する光の強度が弱くても、被写体から反射した光を集光して、明瞭な画像を取得することができる。
【００１０】
［適用例］本適用例に係る他の画像取得装置は、シール材を介して複数の基板が積層されてなる画像取得装置であって、受光部を有する第１の基板と、遮光部を有し、前記第１の基板上に積層された第２の基板と、発光部を有し、前記第２の基板上に積層された第３の基板と、集光部を有し、前記第３の基板上に積層された第４の基板と、を含み、前記第１の基板と前記第２の基板とは第１のシール材を介して積層され、前記第３の基板と前記第４の基板とは第２のシール材を介して積層され、前記第２の基板と前記第３の基板とは第３のシール材を介して積層され、前記画像取得装置を平面視した状態において、前記第３のシール材は、前記第１のシール材の配置領域内、且つ前記第２のシール材の配置領域内に存在することを特徴とする。
【００１１】
本適用例の構成によれば、第１のシール材の配置領域内、且つ前記第２のシール材の領域内に第３のシール材が配置されて第２の基板と第３の基板とが積層される。したがって、各シール材の配置領域が互いに異なっている場合に比べて、第２の基板と第３の基板を積層したときに、歪みや撓みが生じ難くなる。ゆえに、第２の基板と第３の基板との隙間がほぼ一定となり、明瞭な画像を取得することが可能な画像取得装置を提供できる。
【００１２】
上記適用例に記載の画像取得装置において、前記遮光部には、前記受光部に至る光を透過させる開口部が形成され、前記第１の基板と前記第２の基板との間、及び、前記第２の基板と前記第３の基板との間の前記光の経路に充填材が詰められていることが好ましい。
この構成によれば、第１の基板と第２の基板との隙間、及び第２の基板と第３の基板との隙間に充填材が詰められているので、充填材がない場合に比べて、例えば温度や圧力などの影響で基板間の隙間が変動することが抑制される。加えて、第２の基板の遮光部に形成された開口部は、絞りの役割を果たすので、受光部へ到達する光が絞り込まれ、明瞭な画像を取得することができる。
【００１３】
［適用例］本適用例の画像取得装置の製造方法は、シール材を介して複数の基板が積層されてなる画像取得装置の製造方法であって、最上層に配置される最上層基板と、最下層に配置され受光機能を有する最下層基板と、前記最上層基板と前記最下層基板との間に配置される複数の中間層基板と、を含み、前記最上層基板及び前記複数の中間層基板のうちのいずれかの基板は発光機能を有する基板であり、前記最上層基板と前記最上層基板の直下の前記中間層基板とをシール材を介して積層する第１工程と、前記最下層基板と前記最下層基板の直上の前記中間層基板とをシール材を介して積層する第２工程と、前記複数の中間層基板同士をシール材を介して積層する第３工程と、を備え、前記第３工程では、基板を平面視した状態で、前記第１工程におけるシール材の第１の配置領域内、且つ前記第２工程におけるシール材の第２の配置領域内の第３の配置領域にシール材を配置して前記複数の中間層基板を積層することを特徴とする。
【００１４】
本適用例の方法によれば、第１の配置領域と第２の配置領域とに共通する第３の配置領域にシール材を配置して複数の中間層基板を積層する。したがって、各シール材の配置領域が互いに異なっている場合に比べて、複数の基板を積層したときに、歪みや撓みが生じ難くなる。ゆえに、中間層基板同士の隙間がほぼ一定となり、明瞭な画像を取得することが可能な画像取得装置を製造することができる。
【００１５】
上記適用例に記載の画像取得装置の製造方法において、前記第１工程、前記第２工程、前記第３工程は、前記シール材の幅が大きい順に実施されることが好ましい。
この方法によれば、複数の基板を積層したときに、歪みや撓みがより生じ難くなる。
【００１６】
［適用例］本適用例に係る他の画像取得装置の製造方法は、シール材を介して複数の基板が積層されてなる画像取得装置の製造方法であって、受光部が形成された第１の基板と、遮光部が形成された第２の基板とを第１のシール材を介して積層する第１工程と、発光部が形成された第３の基板と、集光部が形成された第４の基板とを第２のシール材を介して積層する第２工程と、前記第２の基板と前記第３の基板とを第３のシール材を介して積層する第３工程と、を備え、前記第３工程では、基板を平面視した状態で、前記第１工程における前記第１のシール材の第１の配置領域内、且つ前記第２工程における前記第２のシール材の第２の配置領域内の第３の配置領域に第３のシール材を配置して前記第２の基板と前記第３の基板とを積層することを特徴とする。
【００１７】
本適用例の方法によれば、第１の配置領域と第２の配置領域とに共通する第３の配置領域にシール材を配置して第２の基板と第３の基板とを積層する。したがって、各シール材の配置領域が互いに異なっている場合に比べて、複数の基板を積層したときに、歪みや撓みが生じ難くなる。ゆえに、第２の基板と第３の基板との隙間がほぼ一定となり、明瞭な画像を取得することが可能な画像取得装置を製造することができる。
【００１８】
上記適用例に記載の画像取得装置の製造方法において、前記第１工程、前記第２工程、前記第３工程は、前記第１のシール材、前記第２のシール材、前記第３のシール材の幅が大きい順に実施されることが好ましい。
この方法によれば、複数の基板を積層したときに、歪みや撓みがより生じ難くなる。
【００１９】
上記適用例に記載の画像取得装置の製造方法において、前記第２の基板の前記遮光部において、前記第１の基板の前記受光部に対向する位置に開口部を形成する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板との間、及び前記第２の基板と前記第３の基板の間において、前記開口部を透過する光の経路に充填材を詰める工程と、を含むことが好ましい。
この方法によれば、第１の基板と第２の基板との隙間、及び第２の基板と第３の基板との隙間に充填材を詰めるので、充填材がない場合に比べて、例えば温度や圧力などの影響で基板間の隙間が変動することが抑制される。加えて、第２の基板の遮光部に形成された開口部は、絞りの役割を果たすので、受光部へ到達する光が絞り込まれ、明瞭な画像を取得することが可能な画像取得装置を製造することができる。
【００２０】
［適用例］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の画像取得装置を備えたことを特徴とする。
本適用例によれば、明瞭な画像を取得することが可能な電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】画像取得装置の構成を示す概略斜視図。
【図２】画像取得装置の構造を示す概略断面図。
【図３】画像取得装置における発光部の電気的な構成を示す回路図。
【図４】画像取得装置における受光部、発光部、集光部の配置を示す概略平面図。
【図５】（ａ）は比較例の画像取得装置を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ‘線で切った比較例の画像取得装置における複数の基板の積層状態を示す概略断面図。
【図６】（ａ）は実施例の画像取得装置を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ‘線で切った実施例に画像取得装置における複数の基板の積層状態を示す概略断面図。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は画像取得装置の製造方法を示す概略断面図。
【図８】電子機器としての生体認証装置の構成を示すブロック図。
【図９】電子機器としてのパーソナルコンピューターを示す斜視図。
【図１０】変形例の画像取得装置の構造を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２３】
（第１実施形態）
＜画像取得装置＞
まず、本実施形態の画像取得装置について、図１〜図４を参照して説明する。図１は画像取得装置の構成を示す概略斜視図、図２は画像取得装置の構造を示す概略断面図、図３は画像取得装置における発光部の電気的な構成を示す回路図、図４は画像取得装置における受光部、発光部、集光部の配置を示す概略平面図である。
本実施形態の画像取得装置は、後述する電子機器の一例としての生体認証装置に適用されるものであって、画像として人の指の静脈パターンを取得（撮像）するものである。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の画像取得装置１５０は、最下層に配置され、受光部を有する第１の基板１１０と、第１の基板１１０上に積層され、遮光部を有する第２の基板１２０と、第２の基板１２０上に積層され、発光部を有する第３の基板１３０と、第３の基板１３０上に積層され、集光部を有する第４の基板１４０と、を備えている。最上層である第４の基板１４０上に生体（被写体）としての指Ｆ（例えば人差し指）が配置される。
【００２５】
各基板は外形サイズがほぼ同じであって、基板の短手方向をＸ方向、長手方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向に直交し、最下層の第１の基板１１０から最上層の第４の基板１４０に向かう方向をＺ方向として説明する。また、Ｚ方向の逆方向、つまり最上層の第４の基板１４０から最下層の第１の基板１１０に向かう方向から見ることを平面視と言う。
【００２６】
次に、画像取得装置１５０の各基板の構成について図２を参照して具体的に説明する。
図２に示すように、第１の基板１１０は、基板本体１１１と、基板本体１１１の一方の表面（上面）１１１ａに設けられた複数の受光部１１２と、を有している。受光部１１２は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳなどの光センサーである。基板本体１１１は、受光部１１２を実装可能な例えばガラスエポキシ基板やセラミック基板などを採用することができる。尚、第１の基板１１０は、受光部１１２が接続される電気回路（図示省略）を有している。
【００２７】
Ｚ方向において第１の基板１１０上に積層される第２の基板１２０は、透明な基板本体１２１と、遮光部１２２と、を有している。遮光部１２２は、第１の基板１１０と対向する基板本体１２１の表面（下面）１２１ｂに設けられ、遮光部１２２には平面視で複数の受光部１１２と対向する位置に開口部１２３が形成されている。
【００２８】
Ｚ方向において第２の基板１２０上に積層される第３の基板１３０は、透明な基板本体１３１と、基板本体１３１の一方の表面（上面）１３１ａに設けられた複数の発光部３０と、を有している。本実施形態における発光部３０は、照明光として近赤外光ＩＬを発する発光素子である。近赤外光ＩＬの波長範囲は、例えば７００ｎｍ〜１５００ｎｍである。基板本体１３１には、複数の発光部３０のそれぞれを独立して発光制御可能な駆動回路（図示省略）が設けられている。発光部３０及び駆動回路の詳しい構成については後述する。
【００２９】
Ｚ方向において第３の基板１３０上に積層される第４の基板１４０は、透明な基板本体１４１と、第３の基板１３０に対向する基板本体１４１の表面（下面）１４１ｂに設けられた複数の集光部１４２と、を有している。集光部１４２は、例えば、凸状のレンズ面が第３の基板１３０側に向いたマイクロレンズである。集光部１４２は、平面視で隣り合う発光部３０の間に配置されている。集光部１４２が設けられた基板本体１４１の表面（下面）１４１ｂに対して反対側の表面（上面）１４１ａに指Ｆが配置される。
【００３０】
透明な各基板本体１２１，１３１，１４１は、例えば主成分がホウケイ酸からなる無アルカリガラスでできている。
【００３１】
このような画像取得装置１５０は、前述したように発光部３０から第４の基板１４０側に向って（つまりＺ方向に）近赤外光ＩＬが発せられる。近赤外光ＩＬは、指Ｆの表面で反射するだけでなく、指Ｆの内部に入り込んで散乱し、その一部が反射光ＲＬとして基板本体１４１を透過して集光部１４２により集光される。集光された反射光ＲＬは、基板本体１３１及び基板本体１２１を透過して、遮光部１２２に形成された開口部１２３を通過し受光部１１２に到達する。
【００３２】
遮光部１２２は、発光部３０からの発光のうち、直接に受光部１１２に入射する光、及び例えば集光部１４２のレンズ面で反射して間接的に受光部１１２に入射する光を遮光するように基板本体１２１の表面１２１ｂに形成されている。つまり、遮光部１２２に形成された開口部１２３は、集光された反射光ＲＬを選択的に透過させる絞りとして機能する。
【００３３】
指Ｆの静脈を流れる還元ヘモグロビン（脱酸素化ヘモグロビン）は近赤外光ＩＬを吸収する性質がある。このため発光部３０から近赤外光ＩＬを発して指Ｆを照明すると、指Ｆの皮下にある静脈部分が周辺組織に比べて暗くなる。この明暗の差による紋様（反射光ＲＬ）を受光部１１２で検知することにより画像としての静脈パターンが取得（撮像）される。
【００３４】
次に、発光部３０を有する第３の基板１３０の電気的な構成について図３を参照して説明する。図３に示すように、本実施形態の第３の基板１３０は、互いに交差する複数の走査線１２及び複数のデータ線１３と、複数のデータ線１３のそれぞれに対して並列する複数の電源線１４とを有している。複数の走査線１２が接続される走査線駆動回路１６と、複数のデータ線１３が接続されるデータ線駆動回路１５とを有している。また、複数の走査線１２と複数のデータ線１３との各交差部に対応してマトリックス状に配置された発光画素１８を有している。
【００３５】
発光画素１８は、発光部３０と、発光部３０の駆動を制御する画素回路２０とを有している。
【００３６】
発光部３０は、陽極３１と、陰極３３と、陽極３１と陰極３３との間に設けられた機能層３２とを有している。機能層３２は有機半導体材料からなる発光層を含んでおり、このような発光部３０は有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子と呼ばれている。発光部３０（有機ＥＬ素子）は電気的にダイオードとして表記することができる。なお、陰極３３は複数の発光画素１８に亘る共通電極として形成されている。
【００３７】
画素回路２０は、スイッチング用トランジスター２１と、蓄積容量２２と、駆動用トランジスター２３とを含んでいる。２つのトランジスター２１，２３は、例えばｎチャネル型もしくはｐチャネル型の薄膜トランジスター（ＴＦＴ；Thin  Film  transistor）やＭＯＳトランジスターを用いて構成することができる。
【００３８】
スイッチング用トランジスター２１のゲートは走査線１２に接続され、ソースまたはドレインのうち一方がデータ線１３に接続され、ソースまたはドレインのうち他方が駆動用トランジスター２３のゲートに接続されている。
駆動用トランジスター２３のソースまたはドレインのうち一方が発光部３０の陽極３１に接続され、ソースまたはドレインのうち他方が電源線１４に接続されている。駆動用トランジスター２３のゲートと電源線１４との間に蓄積容量２２が接続されている。
【００３９】
走査線１２が駆動されてスイッチング用トランジスター２１がＯＮ状態になると、そのときにデータ線１３から供給される制御信号に基づく電位がスイッチング用トランジスター２１を介して蓄積容量２２に保持される。該蓄積容量２２の電位すなわち駆動用トランジスター２３のゲート電位に応じて、駆動用トランジスター２３のＯＮ・ＯＦＦ状態が決まる。そして、駆動用トランジスター２３がＯＮ状態になると、電源線１４から駆動用トランジスター２３を介して陽極３１と陰極３３とに挟まれた機能層３２にゲート電位に応じた量の電流が流れる。発光部３０は、機能層３２を流れる電流の大きさに応じて発光する。
【００４０】
次に、平面視したときの、受光部１１２、遮光部１２２、開口部１２３、発光部３０、集光部１４２の配置について、図４を参照して説明する。
図４に示すように、集光部１４２は指Ｆからの反射光ＲＬを効率よく取り込むために平面視で円形であり、Ｘ方向とＹ方向とに等間隔で配置されている。言い換えれば、集光部１４２はＸ方向とＹ方向とによって規定される平面内において互いに間隔をおいてマトリックス状に配置されている。
円形の集光部１４２の中心に、同じく円形の受光面を有する受光部１１２が配置される。受光部１１２を囲んで開口部１２３が位置するように遮光部１２２が配置される。
受光部１１２の直径は例えば１５μｍ〜２０μｍであり、集光部１４２の直径は例えば７０μｍであり、集光部１４２のＸ方向及びＹ方向における配置間隔（配置ピッチ）は例えば９８μｍである。
【００４１】
発光部３０（発光画素１８）は、マトリックス状に配置された集光部１４２の間に配置されている。つまり、発光部３０（発光画素１８）もまたＸ方向とＹ方向とにマトリックス状に配置されている。１つの発光部３０の周囲に４つの集光部１４２が配置された状態、言い換えれば１つの集光部１４２（受光部１１２）の周囲に４つの発光部３０が配置された状態であって、発光部３０（発光画素１８）は外形が円弧の部分を含んで構成された略十字形状となっている。このような発光部３０の形状は、前述したように陰極３３が複数の発光画素１８に亘る共通電極として形成されるため、陽極３１の形状に起因している。なお、受光部１１２、開口部１２３、発光部３０及び集光部１４２の形状や大きさ、配置はこれに限定されるものではない。
【００４２】
次に、本発明が解決しようとする課題について、図２を参照して具体的に説明する。前述したように、画像取得装置１５０は、第１の基板１１０、第２の基板１２０、第３の基板１３０、第４の基板１４０がこの順に積層されたものである。第３の基板１３０の発光部３０から近赤外光ＩＬを指Ｆに照射して指Ｆの内部で散乱して反射した反射光ＲＬを第１の基板１１０の受光部１１２に確実に導くためには、各基板間のＺ方向における距離がそれぞれ一定に保たれ、各基板が互いに平行に配置されていることが重要である。
各基板が所定の距離をおいて互いに平行に配置されていなければ、集光部１４２で集光された反射光ＲＬが、第２の基板１２０に設けられた遮光部１２２の開口部１２３を通過できなくなったり、集光された反射光ＲＬ以外の光が受光部１１２に到達したりして、明瞭（鮮明）な画像としての静脈パターンが得られなくなる。以降、比較例と実施例とを挙げて具体的に説明する。
【００４３】
（比較例）
図５（ａ）は比較例の画像取得装置を示す概略平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ‘線で切った比較例の画像取得装置における複数の基板の積層状態を示す概略断面図である。なお、Ａ−Ａ’線は、基板のＸ方向における中心を通り、Ｙ方向に延在している。
例えば、図５（ａ）及び（ｂ）に示した比較例における画像取得装置１５０Ｂでは、第１の基板１１０と第２の基板１２０とは第１のシール材１６１を介して積層され、第２の基板１２０と第３の基板１３０とは第３のシール材１６３を介して積層され、さらに第３の基板１３０と第４の基板１４０とは第２のシール材１６２を介して積層されている。第１のシール材１６１、第２のシール材１６２、第３のシール材１６３のそれぞれは、画像取得装置１５０Ｂの外形に沿って額縁状に配置されている。
平面視において、第１のシール材１６１、第２のシール材１６２、第３のシール材１６３の幅はそれぞれおよそ１．５ｍｍである。また、第２のシール材１６２と第３のシール材１６３とが配置される配置領域はほぼ同一であるが、第１のシール材１６１は、第２のシール材１６２及び第３のシール材１６３の配置領域よりも内側に配置されている。これらのシール材１６１，１６２，１６３は、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂からなる。
基板本体１１１の表面１１１ａと対向する基板本体１２１の表面１２１ｂとの間の第１のシール材１６１で囲まれた領域には透明な充填材１７１が配置されている。また、基板本体１２１の表面１２１ａと対向する基板本体１３１の表面１３１ｂとの間の第３のシール材１６３で囲まれた領域には透明な充填材１７２が配置されている。これらの充填材１７１，１７２は、例えばアクリル樹脂からなる。
基板本体１１１及び基板本体１４１の厚みは、それぞれおよそ０．５ｍｍ、基板本体１２１及び基板本体１３１の厚みは、それぞれおよそ０．１５ｍｍである。
【００４４】
このような比較例の画像取得装置１５０Ｂの製造において、複数の基板の積層は、まず、一方の基板にシール材を配置する。該シール材には、一方の基板と他方の基板との間隔を所定の値とするためのギャップ材が含まれている。そして、該シール材を介して一方の基板に他方の基板を押圧し、該ギャップ材を一方の基板と他方の基板とで挟んだ状態で該シール材を硬化させることにより、一方の基板と他方の基板とを該シール材により接着する方法で行われる。ギャップ材は、例えばガラスやプラスチックなどからなるビーズ（真球）や、所定の長さに切断されたファイバー（繊維）である。
第１のシール材１６１には直径がおよそ１００μｍのギャップ材が含まれている。第２のシール材１６２には直径がおよそ７０μｍのギャップ材が含まれている。第３のシール材１６３にも直径がおよそ７０μｍのギャップ材が含まれている。
例えば、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを第１のシール材１６１を介して積層した後に、第２の基板１２０と第３の基板１３０とを第３のシール材１６３を介して積層すると、第１のシール材１６１の配置領域と第３のシール材１６３の配置領域とが異なることから、第３の基板１３０を第２の基板１２０に向けて押圧すると、第１のシール材１６１を支点にして第２の基板１２０が変形する。具体的には、図５（ｂ）に示すように、第１のシール材１６１よりも外側と中央側とにおいて、基板本体１１１の表面（上面）１１１ａと基板本体１２１の表面（下面）１２１ｂとの間の距離が上記所定の値よりも小さくなる方向に基板本体１２１が反った。
さらに、第３の基板１３０と第４の基板１４０とを第２のシール材１６２を介して積層する際に、第４の基板１４０を第３の基板１３０に向けて押圧すると、第３のシール材１６３を介して第２の基板１２０にも圧力が加わる。ゆえに、第１のシール材１６１よりも外側と中央側とにおいて、基板本体１１１の表面（上面）１１１ａと基板本体１２１の表面（下面）１２１ｂとの間の距離が上記所定の値よりもさらに小さくなった。
押圧の仕方が均一でなければ、上述したような基板の単純な変形（ソリ）だけでなく部分的な歪みも生ずるおそれがある。つまり、基板間の距離がばらついてしまう。
【００４５】
（実施例）
次に、本実施形態の画像取得装置１５０の実施例について、図６を参照して説明する。
図６（ａ）は実施例の画像取得装置を示す概略平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ‘線で切った実施例の画像取得装置における複数の基板の積層状態を示す概略断面図である。
【００４６】
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、実施例の画像取得装置１５０において、第３の基板１３０と第４の基板１４０とを接着する第２のシール材１６２と、第２の基板１２０と第３の基板１３０とを接着する第３のシール材１６３とは、平面視で第１の基板１１０と第２の基板１２０とを接着する第１のシール材１６１が配置された第１の配置領域内に配置されている。第１のシール材１６１の幅はおよそ２．０ｍｍ、第２のシール材１６２の幅はおよそ１．２ｍｍ、第３のシール材１６３の幅はおよそ１．０ｍｍである。第１のシール材１６１の幅方向における中心線上に第２のシール材１６２及び第３のシール材１６３が配置されている。つまり、第３のシール材１６３は、第１のシール材１６１の第１の配置領域内、及び第２のシール材１６２の第２の配置領域内に共通する第３の配置領域に配置されている。
また、詳しくは後述するが、シール材の幅が大きい順に、基板同士が貼り合わされている。したがって、複数の基板を積層する際に、シール材を介して一方の基板に他方の基板を押圧しても、シール材ごとに均等に圧力が加わって基板間の距離が所定の値に保持される。ゆえに、最下層基板である第１の基板１１０と、最上層基板である第４の基板１４０との間に積層された、中間層基板である第２の基板１２０や第３の基板１３０に変形が生じ難い。
【００４７】
本実施形態の比較例及び実施例では、最下層基板である第１の基板１１０及び最上層基板である第４の基板１４０の厚みに対して、中間層基板である第２の基板１２０や第３の基板１３０の厚みを小さくしたが、これに限定されるものではない。例えば、これらの基板の厚みをすべて同じにしても、中間層基板が変形することを抑えられる。
【００４８】
＜画像取得装置の製造方法＞
次に、本実施形態の画像取得装置１５０の製造方法について、図７を参照して説明する。図７（ａ）〜（ｄ）は画像取得装置の製造方法を示す概略断面図である。
【００４９】
画像取得装置１５０の製造にあたって、実際には、マザー基板が用いられる。マザー基板には基板がマトリックス状にレイアウトされている。以降、基板を示す符号の後に符号Ｗを付して、当該基板のマザー基板を表すものとする。
【００５０】
本実施形態の画像取得装置１５０の製造方法は、図７（ａ）に示すように、第１の基板１１０Ｗと第２の基板１２０Ｗとを第１のシール材１６１を介して積層する第１工程と、図７（ｂ）に示すように、第３の基板１３０Ｗと第４の基板１４０Ｗとを第２のシール材１６２を介して積層する第２工程と、図７（ｃ）に示すように、第２の基板１２０Ｗと第３の基板１３０Ｗとを第３のシール材１６３を介して積層する第３工程と、を有している。また、図７（ｄ）に示すように、積層された第１の基板１１０Ｗ、第２の基板１２０Ｗ、第３の基板１３０Ｗ、第４の基板１４０Ｗを所定のスクライブラインＳＬに沿って切断して、個々の画像取得装置１５０を取り出す第４工程を有している。
【００５１】
具体的には、第１工程では、まず、第１の基板１１０Ｗにシール材を塗布する。シール材の塗布は、例えば、未硬化のシール材をノズルから塗布する定量吐出法を用いる。シール材は個々の基板本体１１１に対応して額縁状に描かれる。そして、シール材によって囲まれた領域に透明な樹脂材料を塗布する。透明な樹脂材料の塗布も同じく定量吐出法を用いる。シール材と透明な樹脂材料とが塗布された第１の基板１１０Ｗに対して、所定の位置で第２の基板１２０Ｗを対向配置し、第２の基板１２０Ｗを押圧する。シール材が押圧されて第１の基板１１０Ｗと第２の基板１２０Ｗとが所定の間隔となったところで、シール材を硬化させる。これにより、第１の基板１１０Ｗと第２の基板１２０Ｗとが第１のシール材１６１を介して積層され、第１のシール材１６１で囲まれた領域に充填材１７１が詰められる。
【００５２】
第２工程では、第３の基板１３０Ｗにシール材を塗布する。シール材の塗布は、第１工程と同様に、例えば定量吐出法を用いる。シール材は個々の基板本体１３１に対応して額縁状に描かれる。シール材が塗布された第３の基板１３０Ｗに対して、所定の位置で第４の基板１４０Ｗを対向配置し、第４の基板１４０Ｗを押圧する。シール材が押圧されて第３の基板１３０Ｗと第４の基板１４０Ｗとが所定の間隔となったところで、シール材を硬化させる。これにより、第３の基板１３０Ｗと第４の基板１４０Ｗとが第２のシール材１６２を介して積層される。
【００５３】
第３工程では、第１の基板１１０Ｗに積層された第２の基板１２０Ｗにシール材を塗布する。シール材の塗布は、第１工程と同様に、例えば定量吐出法を用いる。シール材は個々の基板本体１２１に対応して額縁状に描かれる。そして、シール材によって囲まれた領域に透明な樹脂材料を塗布する。透明な樹脂材料の塗布も同じく定量吐出法を用いる。シール材と透明な樹脂材料とが塗布された第２の基板１２０Ｗに対して、所定の位置で第４の基板１４０Ｗが積層された第３の基板１３０Ｗを対向配置し、第４の基板１４０Ｗを押圧する。シール材が押圧されて第２の基板１２０Ｗと第３の基板１３０Ｗとが所定の間隔となったところで、シール材を硬化させる。これにより、複数の中間層基板である第２の基板１２０Ｗと第３の基板１３０Ｗとが第３のシール材１６３を介して積層される。
【００５４】
第４工程では、積層された各マザー基板をスクライブラインＳＬに沿って切断する。切断方法としては、例えばダイシング法やレーザーカット法が挙げられる。
【００５５】
前述した実施例に示したように、平面視におけるシール材の幅は、第１のシール材１６１が最も大きく、次に第２のシール材１６２、第３のシール材１６３の順になっている。第１工程から第３工程は、シール材の幅が大きい順に行われており、基板間にシール材が固定されるときに、塗布されたシール材に均一に力が加わるので、特に中間層基板である第２の基板１２０Ｗや第３の基板１３０Ｗが変形し難い。
【００５６】
また、被写体である指Ｆと受光部１１２との距離を近づけたほうが、受光部１１２に外光などの不要な光が入り難くなることから、本実施形態では実施例に示したように、最下層基板である第１の基板１１０及び最上層基板である第４の基板１４０の厚みが１ｍｍ未満の０．５ｍｍとなっている。中間層基板である第２の基板１２０及び第３の基板１３０の厚みは最下層基板や最上層基板よりもさらに薄く０．１５ｍｍとなっている。したがって、これらの基板を積層する工程では、積層後にシール材で囲まれた領域に気体（空気）が存在すると、気体（空気）の膨張・収縮によって基板が変形し易くなるので、減圧下でこれらの基板を積層することが好ましい。特に、集光部１４２を有する第４の基板１４０Ｗを第３の基板１３０Ｗに積層する第２工程は、集光部１４２により反射光ＲＬを受光部１１２に対して確実に集光させる観点から基板間に充填材を詰めないので、第２工程は減圧下で実施することが好ましい。
【００５７】
上記第１実施形態の画像取得装置１５０とその製造方法によれば、以下の効果が得られる。
（１）最下層基板と最上層基板との間の複数の中間層基板としての第２の基板１２０と第３の基板１３０とが積層される際に用いられる第３のシール材１６３は、第１のシール材１６１の第１の配置領域内、且つ第２のシール材１６２の第２の配置領域内の第３の配置領域に配置されている。また、第１のシール材１６１の幅方向における中心線上に、第２のシール材１６２及び第３のシール材１６３が位置している。したがって、第１の配置領域、第２の配置領域、第３の配置領域が平面視で互いにずれている場合に比べて、複数の中間層基板である第２の基板１２０及び第３の基板１３０の変形が抑制される。ゆえに、第１の基板１１０と第２の基板１２０との間隔、第２の基板１２０と第３の基板１３０との間隔、第３の基板１３０と第４の基板１４０との間隔が、それぞれ所定の距離で保たれる。すなわち、第１の基板１１０、第２の基板１２０、第３の基板１３０、第４の基板１４０が積層された画像取得装置１５０は、明瞭な画像としての静脈パターンを取得（撮像）することができる。
（２）受光部１１２を有する第１の基板１１０と、開口部１２３が形成された遮光部１２２を有する第２の基板１２０との間に透明な樹脂材料からなる充填材１７１が詰められ、第２の基板１２０と第３の基板１３０との間にも透明な樹脂材料からなる充填材１７２が詰められる。したがって、これらの基板間に空間が存在する場合に比べて、これらの基板の間隔を一定とすると共に、外部応力などによってこれらの基板の間隔が変動することを抑制できる。
【００５８】
（第２実施形態）
＜電子機器＞
次に、本実施形態の電子機器について図８及び図９を参照して説明する。図８は電子機器としての生体認証装置の構成を示すブロック図、図９は電子機器としてのパーソナルコンピューターを示す斜視図である。
【００５９】
図８に示すように、電子機器の一例である生体認証装置１００は、生体（被写体）としての指Ｆの静脈像（静脈パターン）を撮像して本人認証を行う装置であり、上記第１実施形態の画像取得装置１５０と、記憶部８０と、出力部９０と、これらを統括して制御する制御部７０と、を備えている。
画像取得装置１５０は、前述したように複数の受光部１１２を有する第１の基板１１０と、近赤外光ＩＬを発する複数の発光部３０を有する第３の基板１３０とを含んでおり、第１の基板１１０及び第３の基板１３０は電気的に制御部７０に接続されている。
【００６０】
発光部３０から発せられた近赤外光ＩＬは、画像取得装置１５０上に配置された指Ｆに照射され、指Ｆの内部に到達すると散乱し、その一部が反射光ＲＬとして画像取得装置１５０の内部を透過して受光部１１２に向かう。各受光部１１２は、入射光（指Ｆからの反射光ＲＬ）をその光量に応じた信号レベルを有する電気信号（受光信号）に変換する。
【００６１】
記憶部８０は、フラッシュメモリーやハードディスクなどの不揮発性メモリーであり、本人認証用のマスター静脈像（静脈パターン）として、事前に登録された指Ｆ（例えば右手の人差し指）の静脈像（静脈パターン）が記憶されている。制御部７０は、ＣＰＵやＲＡＭを備え、複数の発光部３０の点灯や消灯を制御する。また、制御部７０は、各受光部１１２から受光信号を読み出し、読み出した１フレーム分（撮像領域分）の受光信号に基づいて指Ｆの静脈像（静脈パターン）を生成する。また、制御部７０は、生成した静脈像（静脈パターン）を記憶部８０に登録されているマスター静脈像（静脈パターン）と照合し、本人認証を行う。例えば、制御部７０は、照合する２つの静脈像（静脈パターン）の特徴（例えば静脈の枝分かれの数や位置など）を比較し、類似度が予め定められた閾値以上であった場合に、指Ｆを置いた者が記憶部８０にマスター静脈像（静脈パターン）が登録されている本人であると認証する。出力部９０は、例えば表示部や音声報知部であり、表示や音声によって認証結果を報知する。
【００６２】
生体認証装置１００は、上記第１実施形態の画像取得装置１５０を備えているので、明瞭な静脈像（静脈パターン）を取得（撮像）できるので、高い精度で本人認証が可能である。
【００６３】
図９に示すように、電子機器の一例であるパーソナルコンピューター１０００は、ノート型であって、キーボード１００２を備えた本体部１００１と、表示部１００３を備える表示ユニット１００４とにより構成され、表示ユニット１００４は、本体部１００１に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピューター１０００において、本体部１００１には、上記生体認証装置１００（図８参照）が設けられている。
このようなパーソナルコンピューター１０００によれば、生体認証装置１００を備えているので、パーソナルコンピューター１０００を使用可能な対象者を確実に認証することができる。すなわち高いセキュリティー機能を有するパーソナルコンピューター１０００を提供できる。
【００６４】
照明光として近赤外光ＩＬを被写体に照射可能な上記第１実施形態の画像取得装置１５０を適用可能な電子機器は、上述した生体認証装置１００やこれを備えたパーソナルコンピューター１０００に限らない。例えば、医療機器として、血圧、血糖、脈拍、脈波、コレステロール量、ヘモグロビン量、血中水分、血中酸素量などの計測装置に適用することができる。また、色素と併用することで肝機能（解毒率）測定や血管位置確認、癌部位の確認をすることができる。さらには、検体での知見を増やすことで皮膚癌の良性／悪性腫瘍（メラノーマ）を判断することが可能になる。また、上記項目の一部または全部を総合的に判断することで、肌年齢、肌の健康度の指標判断も可能となる。
【００６５】
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【００６６】
（変形例１）上記画像取得装置１５０を構成する基板の数は、４つであることに限定されない。図１０は変形例の画像取得装置の構造を示す概略断面図である。図１０に示すように、変形例の画像取得装置２５０は、第１の基板２１０、第２の基板２２０、第３の基板２３０、第４の基板２４０、第５の基板２６０がＺ方向においてこの順に積層されたものである。第１の基板２１０は、基板本体２１１の上面２１１ａに配置された複数の受光部２１２を有する。第２の基板２２０は基板本体２２１の下面２２１ｂに形成された遮光部２２２を有する。遮光部２２２には、受光部２１２に対向する位置に開口部２２３が形成されている。第３の基板２３０は、基板本体２３１の下面２３１ｂに配置された複数の集光部２３２を有する。集光部２３２はマイクロレンズであって、受光部２１２の上方に配置されている。第４の基板２４０は、基板本体２４１の上面２４１ａに配置された複数の発光部２４２を有する。発光部２４２は近赤外光ＩＬを発する有機ＥＬ素子であって、平面視で隣り合う集光部２３２の間に設けられている。第５の基板２６０は、透明な例えばガラス基板である。最下層基板が第１の基板２１０であり、最上層基板が第５の基板２６０である。第２の基板２２０、第３の基板２３０、第４の基板２４０が中間層基板である。
第１の基板２１０と第２の基板２２０との間には透明な充填材１７１が詰められ、第３の基板２３０と第４の基板２４０との間には透明な充填材１７３が詰められ、第４の基板２４０と第５の基板２６０との間にも透明な充填材１７４が詰められている。これらの５つの基板は互いにシール材（図示省略）を介して積層されている。シール材の配置の仕方は第１実施形態で説明した内容と同様である。
集光部２３２を有する第３の基板２３０を開口部２２３が形成された遮光部２２２を有する第２の基板２２０の直上に配置することによって、被写体からの反射光ＲＬを効率的に受光部２１２に導くことができる。つまり、より明るい画像が得られる画像取得装置２５０を提供できる。
【００６７】
（変形例２）上記画像取得装置１５０の発光部３０は、近赤外光ＩＬを発するものに限定されない。例えば、可視光波長範囲の光を発するものであってもよい。これによれば、被写体としての指の表面からの反射光ＲＬを受光して、画像としての指紋を取得することが可能である。取得された指紋の画像から個人を識別することが可能である。
【００６８】
尚、受光機能を有する基板は最下層基板でなくてもよく、本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う画像取得装置および該画像取得装置の製造方法ならびに該画像取得装置を適用する電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６９】
３０…発光部、１００…生体認証装置、１１０…第１の基板、１１２…受光部，１２０…第２の基板、１２２…遮光部、１２３…開口部、１３０…第３の基板、１４０…第４の基板、１４２…集光部、１５０…画像取得装置、１６１…第１のシール材、１６２…第２のシール材、１６３…第３のシール材、１７１，１７２…充填材、１０００…電子機器としてのパーソナルコンピューター。
【図１】
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【図２】
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【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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