(57)【要約】【課題】立体回路部品を利用することで製造の手間を省くことができる上、光源や撮像素子をより容易に実装することが可能な静脈パターン取得デバイスを得る。【解決手段】静脈パターン取得デバイス１は、本体部２、光源４が実装される光源実装部材３、および撮像素子７が実装される撮像素子実装部材６を備え、それら光源実装部材３および撮像素子実装部材６が、光源４および撮像素子７が指挿通部としての貫通孔２ａ内に臨むとともに相互に対向配置される状態となるように、本体部２に取り付けられる。【選択図】図１
2008123099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体構造体の表面に導体パターンが形成された立体回路部品として構成され、指を挿通させる指挿通部が形成された本体部と、
前記指挿通部に臨む状態で配置される光源および撮像素子と、
前記光源または撮像素子が実装された実装部材と、
を備え、
前記本体部には、前記実装部材を取り付ける実装部材取付部が形成され、
前記実装部材が、当該実装部材に実装された光源または撮像素子が前記指挿通部に臨む状態で、前記実装部材取付部に取り付けられるようにしたことを特徴とする静脈パターン取得デバイス。
【請求項２】
前記本体部には、前記実装部材取付部として、本体部の外面と前記指挿通部の内周面との間を貫通する貫通孔が形成されるとともに、当該外面上には導体パターンが形成され、
前記実装部材を、前記貫通孔に前記外面側から挿入して取り付けるとともに、当該実装部材の導体部と前記本体部の外面上に形成された導体パターンとを導通させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の静脈パターン取得デバイス。
【請求項３】
前記実装部材と前記実装部材取付部とが嵌合によって一体化されることを特徴とする請求項１または２に記載の静脈パターン取得デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静脈パターン取得デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、指を載せる載置部と、前記載置部に載置した指を照射する光源と、前記光源からの光が前記載置部に載置した指内で散乱された散乱光あるいは指内を透過した透過光を撮像する撮像素子と、を備える静脈パターン取得デバイスが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
この静脈パターン取得デバイスは、指の内部を通った赤外光を撮像素子で撮像することで、指内の静脈パターンを取得しようとするものである。
【特許文献１】特許第３７７０２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の静脈パターン取得デバイスでは、筐体に光源およびカメラを取り付ける構成となっているが、この場合に、光源や、撮像素子、半導体素子、基板間で配線（リード線）を配索すると、製造の手間がかかってスループットが低下し、製造コストが嵩むという問題があった。
【０００５】
その対策として、筐体（本体部）を、立体構造体の表面に導体パターンを形成した立体回路部品として構成し、当該立体回路部品に直接的に光源や撮像素子を実装すれば、製造の手間を省き、スループットの低下を抑制することが可能となる。
【０００６】
しかしながら、その場合には、本体部における光源や撮像素子のレイアウトによっては、直接的な実装が困難となる場合があった。
【０００７】
そこで、本発明は、立体回路部品を利用することで製造の手間を省くことができる上、光源や撮像素子をより容易に実装することが可能な静脈パターン取得デバイスを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明にあっては、立体構造体の表面に導体パターンが形成された立体回路部品として構成され、指を挿通させる指挿通部が形成された本体部と、上記指挿通部に臨む状態で配置される光源および撮像素子と、上記光源または撮像素子が実装された実装部材と、を備え、上記本体部には、上記実装部材を取り付ける実装部材取付部が形成され、上記実装部材が、当該実装部材に実装された光源または撮像素子が上記指挿通部に臨む状態で、上記実装部材取付部に取り付けられるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明にあっては、上記本体部には、上記実装部材取付部として、本体部の外面と上記指挿通部の内周面との間を貫通する貫通孔が形成されるとともに、当該外面上には導体パターンが形成され、上記実装部材を、上記貫通孔に上記外面側から挿入して取り付けるとともに、当該実装部材の導体部と上記本体部の外面上に形成された導体パターンとを導通させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明にあっては、上記実装部材と上記実装部材取付部とが嵌合によって一体化されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、本体部を立体回路部品としたため、光源や撮像素子間で配線（リード線）を配索する場合に比べて、製造の手間を省き、スループットを向上させることができる。
【００１２】
そして、本体部と実装部材とを、それぞれ別部品として構成し、実装部材が、当該実装部材に実装された光源または撮像素子が前記指挿通部に臨む状態で、本体部に取り付けられるようにしたので、光源または撮像素子の所望のレイアウトを容易に得ることができる。
【００１３】
さらには、指挿通部が指の挿入を案内するガイド部として機能する分、指の配置精度が高まり、有効な静脈パターンを取得できる比率が高くなるという利点がある。
【００１４】
請求項２の発明によれば、実装部材を貫通孔に外側から挿入することで当該実装部材を本体部に容易に取り付けることができる上、実装部材の導体部と本体部の導体パターンとを導通させる処理を本体部の外面上で比較的容易に実行することができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、実装部材を本体部に比較的容易に取り付けることができる上、嵌合することで位置ずれを抑制することができる分、取付位置精度を比較的高く維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態にかかる静脈パターン取得デバイスの外観図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図、図２は、図１のＡ部を拡大した分解側面図、図３は、図１のＢ部を拡大した分解側面図である。
【００１７】
なお、本実施形態では、便宜上、方向を図１（ｂ）を基準として規定するものとし、また、図１（ｂ）を正面と規定する。
【００１８】
本実施形態にかかる静脈パターン取得デバイス１は、立体回路部品（ＭＩＤ：Molded Interconnect Device）として構成された本体部２、光源実装部材３、および撮像素子実装部材６を備える。光源実装部材３には光源４が実装され、撮像素子実装部材６には撮像素子７が実装される。なお、本実施形態では、各部を制御する半導体素子５は、本体部２に直接実装されている。
【００１９】
本体部２、光源実装部材３、および撮像素子実装部材６は、それぞれ、樹脂材料を例えば射出成形等によって所定形状に成形し、表面に導体パターン８を形成して得ることができ、ＭＩＤの公知の各種手法（例えば、ＵＶ露光法（サブトラクティブ法、セミアディティブ法、アディティブ法等）、レーザーイメージング法（輪郭除去法等）、ＩＶＯＮＤ法等の１回成形法や、ＳＫＷ法等の２回成形法等）によって得ることが可能である。なお、母材としては、例えば芳香族系のポリアミド樹脂材料に各種フィラーを添加したものを用いることができる。
【００２０】
このように、本体部２、光源実装部材３、および撮像素子実装部材６を立体回路部品とすることで、単なる筐体や平坦な基板に光源や撮像素子を取り付けて配線する場合に比べて、静脈パターン取得デバイス１を容易に得ることができるし、配線（リード線）やコネクタ等を減らすあるいは省略することができる分、より小型・軽量に構成できるというメリットもある。
【００２１】
本体部２は、指挿通部としての断面略円形の貫通孔２ａを有して略環状（リング状）に形成されている。そして、その上面２ｂ、下面２ｅ、側面２ｇ等の表面（外面）には、導体パターン８が形成されており、光源４、撮像素子７、および半導体素子５間を電気的に接続して動作させるための配線として用いられる。
【００２２】
ここで、本体部２には、光源実装部材３を取り付けるための光源取付部として、貫通孔２ａの内周面と上面２ｂとの間を上下に貫通する円筒状の貫通孔２ｃが形成されており、この貫通孔２ｃに光源実装部材３が上面２ｂ側から嵌挿されている。この光源実装部材３は実装部材に相当し、貫通孔２ｃは実装部材取付部に相当する。
【００２３】
光源実装部材３は、フランジ部３ａと略円柱状の被挿入部３ｂとを有している。そして、この光源実装部材３が貫通孔２ｃに奥まで（フランジ部３ａが本体部２の上面２ｂに突き当たるまで）挿入された状態では、被挿入部３ｂの端面（下面）３ｃは、貫通孔２ａ内に露出するとともに、当該貫通孔２ａの略円柱状の内壁面の一部を形成するようになっている。
【００２４】
そして、その端面３ｃには、略すり鉢状の凹部３ｄが形成されており、その底面に光源（例えば出力波長８５０ｎｍの近赤外線ＬＥＤベアチップ）４が実装されている。なお、この凹部３ｄ（特に側面）には、適宜に金等によるメッキ処理を施し、光源４からの光を所定方向（本実施形態では下方向）に指向させる反射面を形成してもよい。
【００２５】
また、図２に示すように、被挿入部３ｂの側面には上下方向（被挿入部３ｂの軸方向）に沿って伸びる凹溝３ｆ，３ｆが形成されており、この凹溝３ｆ，３ｆからフランジ部３ａの底面３ｅにかけて、導体パターン（導体部）８ｃ（８）が形成されている。
【００２６】
そして、光源実装部材３を貫通孔２ｃに奥まで挿入すると、フランジ部３ａの底面３ｅ上に形成された導体パターン８ｃ（８）と、本体部２の上面２ｂ上に形成された導体パターン８ａ（８）とが相互に接触して、これらの間で導通が確保されるようになっている。
【００２７】
この導体パターン８ｃには光源４が電気的に接続されているため、結局、当該光源４は、導体パターン８ｃおよび８ａを介して本体部２側の半導体素子５等と電気的に接続されることになる。なお、本実施形態では、凹溝３ｆの底面上に導体パターン８ｃを形成することで、光源実装部材３（の被挿入部３ｂ）を貫通孔２ｃへ嵌挿する際に貫通孔２ｃの内壁との摺動によって導体パターン８ｃが損傷するのを抑制することができる。
【００２８】
一方、本体部２には、撮像素子実装部材６を取り付けるための撮像素子取付部として、貫通孔２ａの内周面と下面２ｅとの間を上下に貫通する矩形筒状の貫通孔２ｆが形成されており、この貫通孔２ｆに撮像素子実装部材６が下面２ｅ側から嵌挿されている。この撮像素子実装部材６は実装部材に相当し、貫通孔２ｆは実装部材取付部に相当する。
【００２９】
撮像素子実装部材６は、フランジ部６ａと略矩形柱状の被挿入部６ｂとを有しており、被挿入部６ｂの端面（上面）６ｃ上に、貫通孔２ａの周方向（接線方向）に略沿って細長く直線状に伸びる帯板状の扁平な撮像素子７が実装される。撮像素子７としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary MOS）の他、フォトトランジスタを格子状に配列した素子等を用いることができる。
【００３０】
また、図３に示すように、被挿入部６ｂの側面の一部が切り欠かれて切欠部６ｅが形成されており、この切欠部６ｅからフランジ部６ａの底面６ｄにかけて、導体パターン（導体部）８ｄ（８）が形成されている。
【００３１】
そして、撮像素子実装部材６を貫通孔２ｆに奥まで（フランジ部６ａが本体部２の下面２ｅに突き当たるまで）挿入すると、フランジ部６ａの底面６ｄ上に形成された導体パターン８ｄ（８）と、本体部２の下面２ｅ上に形成された導体パターン８ｂ（８）とが相互に接触して、これらの間で導通が確保されるようになっている。
【００３２】
この導体パターン８ｄには撮像素子７が電気的に接続されているため、結局、当該撮像素子７は、導体パターン８ｄおよび８ｂを介して本体部２側の半導体素子５等と電気的に接続されることになる。なお、本実施形態では、切欠部６ｅ内に導体パターン８ｄを形成することで、撮像素子実装部材６（の被挿入部６ｂ）を貫通孔２ｆへ嵌挿する際に貫通孔２ｆの内壁との摺動によって導体パターン８ｄが損傷するのを抑制することができる。
【００３３】
一方、半導体素子（演算処理回路の少なくとも一部を成す素子；例えば集積回路）５は、本体部２の上面２ｂに形成された凹部２ｄ内に収容された状態で実装されている。
【００３４】
上記構成により、光源４は貫通孔２ａの上側に配置される一方、撮像素子７は貫通孔２ａの下側に配置されて、これら光源４および撮像素子７は、上下で相互に対向しながら、本体部２に形成された指挿通部としての貫通孔２ａ内に臨むことになる。
【００３５】
そして、本体部２、光源実装部材３、および撮像素子実装部材６の表面に形成された導体パターン８によって、半導体素子５、光源４、および撮像素子７間の電気的な接続が確立される。
【００３６】
このように、本実施形態では、光源４と撮像素子７とが、貫通孔２ａの中心（軸心）を挟んで、上下に相互に対向するように配置されているため、光源４から出射された光は、貫通孔２ａ内に挿通された指の内部に進入して透過し、撮像素子７で受光される。
【００３７】
この際、半導体素子５によって、撮像素子７を制御しながら、指が貫通孔２ａに挿入されるのに応じて、所定のタイミング（一定のタイミング）で反復的に撮像することで当該指の長手方向の各位置についての画像情報を取得（スキャン）してメモリ（図示せず）に格納し、各位置での情報を合成した情報を本人確認に用いるようにすれば、静脈パターンの個人的特徴が出やすくなり、撮像素子７の幅に対応する画像情報に基づいて本人確認を行う場合に比べて本人確認精度を向上することができる。
【００３８】
以上のように、本実施形態によれば、本体部２、光源実装部材３、撮像素子実装部材６を各々立体回路部品としたため、光源４や撮像素子７間で配線（リード線）を配索する場合に比べて、製造の手間を省き、スループットを向上させることができる。
【００３９】
そして、本体部２、光源実装部材３、および撮像素子実装部材６を、それぞれ別部品として構成し、実装部材としての光源実装部材３および前記撮像素子実装部材６が、光源４および撮像素子７が指挿通部としての貫通孔２ａ内に臨むとともに相互に対向配置される状態となるように、本体部２に取り付けられるようにしたので、光源４および撮像素子７の所望のレイアウトを容易に得ることができる。
【００４０】
また、本実施形態によれば、本体部２に形成した貫通孔２ａ内に臨むように光源４と撮像素子７とを実装することで、貫通孔２ａに挿入した指を挟んで光源４と撮像素子７とを容易に対向配置させて所謂透過型のデバイスとして構築し、光源４と撮像素子７との間に隔壁等を設けずに済むため、本体部２、ひいては静脈パターン取得デバイス１をよりコンパクトに構成することができる。すなわち、指の一方側に光源と撮像素子とを配置する場合や、指の側方に光源を配置して指の下方に撮像素子を配置するような場合は、光源からの光が撮像素子に直接的に入射しないよう、光源と撮像素子との間に隔壁を配置したり、光源かあるいは撮像素子を凹部の奥に配置したりする必要が生じ、その分、本体部が大きくなる場合があったが、この点で、本実施形態のレイアウトは有利であると言える。
【００４１】
さらには、貫通孔２ａが指の挿入を案内するガイド部として機能する分、指の配置精度が高まり、有効な静脈パターンを取得できる比率が高くなるという利点がある。
【００４２】
さらに、本実施形態によれば、実装部材としての光源実装部材３を、本体部２に形成した実装部材取付部としての貫通孔２ｃに嵌挿し、また、実装部材としての撮像素子実装部材６を、本体部２に形成した実装部材取付部としての貫通孔２ｆに嵌挿することで、これら光源実装部材３および撮像素子実装部材６を本体部２に容易に取り付けることができる上、嵌合することで位置ずれを抑制することができる分、取付位置精度を比較的高く維持することができる。
【００４３】
特に、本実施形態によれば、実装部材（光源実装部材３，撮像素子実装部材６）を、貫通孔２ｃ，２ｆに外面（上面２ｂ，下面２ｅ）側から挿入して取り付けるとともに、当該実装部材上の導体部（導体パターン８ｃ，８ｄ）と本体部２の外面上に形成された導体パターン８ａ，８ｂとを導通させるようにしたため、当該実装部材を本体部２に容易に取り付けることができる上、実装部材の導体部（導体パターン８ｃ，８ｄ）と本体部２の導体パターン８ａ，８ｂとを導通させる処理を本体部２の外面上で比較的容易に実行することができるという利点がある。
【００４４】
また、本実施形態では、撮像素子７を、貫通孔２ａの内壁面の周方向（接線方向）に略沿って細長く帯板状に形成したため、本体部２の厚みを貫通孔２ａの軸方向に短くして、当該本体部２を薄型に形成することができ、静脈パターン取得デバイス１をより小型化することができる。
【００４５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、光源実装部材や撮像素子実装部材を指挿通部の径方向に装着する構成を例示したが、これを、他の方向（例えば指挿通部の軸方向）に装着するように構成してもよいし、嵌合した後、適宜に接着や溶着等することで、部材同士をより強固に接合するようにしてもよい。また、光源および撮像素子のいずれか一方を本体部に直接的に実装してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる静脈パターン取得デバイスの外観図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図２】図１のＡ部を拡大した分解側面図である。
【図３】図１のＢ部を拡大した分解側面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  静脈パターン取得デバイス
２  本体部
２ａ  貫通孔（指挿通部）
２ｂ  上面（外面）
２ｃ  貫通孔（実装部材取付部）
２ｅ  下面（外面）
２ｆ  貫通孔（実装部材取付部）
３  光源実装部材（実装部材）
４  光源
６  撮像素子実装部材（実装部材）
７  撮像素子
８  導体パターン
８ａ，８ｂ  （本体部の外面上の）導体パターン
８ｃ，８ｄ  導体パターン（導体部）
【図１】
2008123099.tif 000003
【図２】
2008123099.tif 000004
【図３】
2008123099.tif 000005