(57)【要約】【課題】小型化、薄型化を実現した指認証用撮像モジュールを提供する。【解決手段】指認証用撮像モジュール１は、人の指５０を通過する近赤外線を照射するＬＥＤ１６と、指５０を透過した近赤外線を取り込む入射領域２２ａを含む入射面２２と、入射領域２２ａから取り込んだ光を反射する複数の反射面２１，２２，２３と、反射された光を出射する出射面２４とを有するプリズム１２と、入射した近赤外線を電気信号に変換して出力する撮像素子１４と、プリズム１２の出射面２４を出射した光を撮像素子１４に結像するレンズユニット１３とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体を通過する光を生体に照射する光源と、
生体を透過した光を取り込む入射領域を含む入射面と、当該入射領域から取り込んだ光を反射する複数の反射面と、当該反射された光を出射する出射面とを有するプリズムと、
入射した光を電気信号に変換して出力する撮像素子と、
前記プリズムの前記出射面を出射した光を前記撮像素子に結像するレンズと
を含むことを特徴とする生体認証用撮像モジュール。
【請求項２】
前記プリズムは、前記入射領域から取り込まれ第一反射面にて反射した光が、当該入射領域を含む入射面を第二反射面として反射するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の生体認証用撮像モジュール。
【請求項３】
前記プリズムは、前記入射領域から取り込まれ第一反射面にて反射した光が、前記第二反射面の少なくとも当該入射領域を構成する領域において全反射されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の生体認証用撮像モジュール。
【請求項４】
前記プリズムは、前記入射領域から取り込まれ第一反射面にて反射した光が、前記第二反射面の前記入射領域以外の領域に形成された反射膜により反射されるように構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の生体認証用撮像モジュール。
【請求項５】
前記プリズムは、前記第二反射面にて反射した光が、当該第二反射面に対向する位置に配置された第三反射面で反射し、前記出射面から出射するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の生体認証用撮像モジュール。
【請求項６】
前記プリズムの前記第一反射面は、前記入射領域から取り込んだ光を全反射により反射する全反射領域と当該プリズムの表面に形成された反射膜により反射する反射膜形成領域とを有し、
前記光源は、生体を通過する光を前記全反射領域と前記入射領域とを介して生体に照射することを特徴とする請求項２に記載の生体認証用撮像モジュール。
【請求項７】
生体を通過する光がプリズムの入射領域から入射し当該プリズム内で複数回の反射をして撮像素子に結像し、
前記プリズムの反射面が、前記入射領域と前記撮像素子とを結ぶ光路上に配されていることを特徴とする生体認証用撮像モジュール。
【請求項８】
可視光を遮断するフィルタを更に含むことを特徴とする請求項７に記載の生体認証用撮像モジュール。
【請求項９】
前記フィルタにはフレネルレンズが形成されていることを特徴とする請求項８に記載の生体認証用撮像モジュール。
【請求項１０】
生体を通過する光を照射する光源と、
生体を透過した光を取り込む入射領域を含む入射面と、当該入射領域から取り込んだ光を反射する複数の反射面と、当該反射された光を出射する出射面とを有するプリズムと、
入射した光を電気信号に変換して出力する撮像素子と、
前記プリズムの前記出射面を出射した光を前記撮像素子に結像するレンズと、
前記撮像素子から出力された電気信号を解析して生体の血管パターンを認識する認識手段と、
生体の血管パターンを予め保持する保持手段と、
前記認識手段にて認識された血管パターンと前記保持手段に保持された血管パターンとを比較して個人認証を行う認証手段と
を含むことを特徴とする生体認証装置。
【請求項１１】
生体のひとつである指を所定位置に配置する指ガイドを更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の生体認証装置。
【請求項１２】
前記指ガイドは、前記光源から放出された光を指に照射する照射窓を備えていることを特徴とする請求項１１に記載の生体認証装置。
【請求項１３】
生体を透過した光を取り込む入射領域を含む入射面と、
前記入射領域から取り込まれた光を反射する第一反射面と、
前記第一反射面にて反射された光を反射し、前記入射面を兼ねる第二反射面と、
取り込まれた光を出射する出射面と
を有し、
前記第二反射面は、前記第一反射面にて反射された光を全反射により反射する全反射領域を含むことを特徴とするプリズム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体認証用撮像モジュール、生体認証装置及びプリズムに関し、より詳しくは、小型化、薄型化に好適な生体認証用撮像モジュール等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などのパーソナル機器に搭載されるカメラ、自動車に搭載されるカメラや、監視カメラなど様々な分野で小型のカメラが搭載されている。このようなカメラに共通な要求のひとつにカメラモジュールの更なる小型化、薄型化がある。
【０００３】
一方、これらの機器の分野では、近年、機器の遺失や盗難等による不正使用に対するセキュリティ対策が強く望まれている。このセキュリティ対策のひとつとして、例えば、指の静脈パターンを利用した生体認証をパーソナル機器に適用する技術が期待されている。この指の静脈パターンは人により異なることから、生体認証として有効である。特に、指の静脈認証は、指紋を用いた認証のような犯罪捜査を連想させるものではないため心理的に抵抗感が少なく、また、外部から容易に観察できる生体表面の情報ではなく生体内部の特徴を利用するため偽造が困難という利点がある。
【０００４】
この指の静脈認証には、たとえば近赤外線が利用される。近赤外線が生体に対して透明に近い透過性を有し、且つ、血液中のヘモグロビンによって吸収される性質を有しているからである。外部から対象部位である指に近赤外線を照射し生体内から外部へ放出されて取得される画像では、生体内の筋肉組織や骨の部分が白く明るく表現され、血管部分は近赤外線を吸収して黒く暗く表現される。この明暗の相違から静脈パターンを取得し、得られた静脈パターンを予め登録された静脈パターンと比較して、本人認証を行う。
この静脈認証を例えばノートＰＣ（ノートブック型ＰＣ）などのパーソナル機器等で実現するには、従来よりも更に小型化、薄型化した撮像モジュールの開発が望まれている。
【０００５】
指認証用撮像モジュールの小型化を図る技術として、特許文献１に該当する技術が従来から知られていた。
特許文献１には、近赤外線を指の側面方向から照射し放射された近赤外線を反射鏡で向きを曲げ、ＣＣＤセンサにて電気信号に変換し、認証部で二次元の画像データに変換して生体情報を取得する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１９８１７４号公報（特に、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の小型・薄型の指認証用撮像モジュールは、入射光をミラーで反射し撮像モジュールで撮像していたが、充分に小型化されていなかった。
ここで、本発明は、小型化、薄型化を実現した生体認証用撮像モジュールの提供を目的とする。
【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、本発明にかかる生体認証用撮像モジュールは、生体を通過する光を生体に照射する光源と、生体を透過した光を取り込む入射領域を含む入射面と、入射領域から取り込んだ光を反射する複数の反射面と、反射された光を出射する出射面とを有するプリズムと、入射した光を電気信号に変換して出力する撮像素子と、プリズムの出射面を出射した光を撮像素子に結像するレンズとを含むことを特徴とする。
【０００９】
上記生体認証用撮像モジュールにおいて、プリズムは、入射領域から取り込まれ第一反射面にて反射した光が、入射領域を含む入射面を第二反射面として反射するように構成されていることを特徴とする。
上記生体認証用撮像モジュールにおいて、プリズムは、入射領域から取り込まれ第一反射面にて反射した光が、第二反射面の少なくとも入射領域を構成する領域において全反射されるように構成されていることを特徴とする。
上記生体認証用撮像モジュールにおいて、プリズムは、入射領域から取り込まれ第一反射面にて反射した光が、第二反射面の入射領域以外の領域に形成された反射膜により反射されるように構成されていることを特徴とする。
上記生体認証用撮像モジュールにおいて、プリズムは、第二反射面にて反射した光が、第二反射面に対向する位置に配置された第三反射面で反射し、出射面から出射するように構成されていることを特徴とする。
上記生体認証用撮像モジュールにおいて、プリズムの第一反射面は、入射領域から取り込んだ光を全反射により反射する全反射領域とプリズムの表面に形成された反射膜により反射する反射膜形成領域とを有し、光源は、生体を通過する光を全反射領域と入射領域とを介して生体に照射することを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明にかかる生体認証用撮像モジュールは、生体を通過する光がプリズムの入射領域から入射しプリズム内で複数回の反射をして撮像素子に結像し、プリズムの反射面が、入射領域と撮像素子とを結ぶ光路上に配されていることを特徴とする。
【００１１】
上記生体認証用撮像モジュールにおいて、可視光を遮断するフィルタを更に含むことを特徴とする。
上記生体認証用撮像モジュールにおいて、フィルタにはフレネルレンズが形成されていることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明にかかる生体認証装置は、生体を通過する光を照射する光源と、生体を透過した光を取り込む入射領域を含む入射面と、入射領域から取り込んだ光を反射する複数の反射面と、反射された光を出射する出射面とを有するプリズムと、入射した光を電気信号に変換して出力する撮像素子と、プリズムの出射面を出射した光を撮像素子に結像するレンズと、撮像素子から出力された電気信号を解析して生体の血管パターンを認識する認識手段と、生体の血管パターンを予め保持する保持手段と、認識手段にて認識された血管パターンと保持手段に保持された血管パターンとを比較して個人認証を行う認証手段とを含むことを特徴とする。
【００１３】
上記生体認証装置において、生体のひとつである指を所定位置に配置する指ガイドを更に含むことを特徴とする。
上記生体認証装置において、指ガイドは、光源から放出された光を指に照射する照射窓を備えていることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明にかかるプリズムは、生体を透過した光を取り込む入射領域を含む入射面と、入射領域から取り込まれた光を反射する第一反射面と、第一反射面にて反射された光を反射し、入射面を兼ねる第二反射面と、取り込まれた光を出射する出射面とを有し、第二反射面は、第一反射面にて反射された光を全反射により反射する全反射領域を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、小型化、薄型化を実現した生体認証用撮像モジュールを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第一の実施の形態）
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態）について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態にかかる生体認証用撮像モジュールの一例としての指認証用撮像モジュール１（以下「撮像モジュール」とする）を示す外観斜視図であり、図２は、本実施の形態にかかる撮像モジュール１の断面図である。
図１及び図２に示すように、撮像モジュール１は、プリズム１２と、レンズユニット１３と、撮像素子１４と、回路基板１９とが筐体１０に入った構造である。そして、筐体１０は、光源の一例としてのＬＥＤ１６と、ライトガイド１７とを有している。
【００１７】
筐体１０は、撮像モジュール１を取り囲んで保護するカバーの役割を果たしている。筐体１０には、後述するプリズム１２にて近赤外線を取り込む入射領域２２ａに対応した位置に窓部１５が形成されており、窓部１５の底部位置には反射を防止し、赤外光を透過し可視光の透過を遮断し、プリズム１２を保護する黒色のフィルタ２０が取り付けられている。また、筐体１０には、ＬＥＤ１６を備えたライトガイド１７が取り付けられている。更に、筐体１０には、ＬＥＤ１６が放出する近赤外線を照射する照射窓１８が形成されている。
プリズム１２の入射領域２２ａに対応した筐体１０の窓部１５は、端面が斜めに形成されており（図３（ｂ）参照）、指５０が窓部１５に置かれたとき、静脈を圧迫して変形しないように作用する。また、指５０が窓部１５に入り、縁に接触しても痛くない形状となっている。
【００１８】
プリズム１２は、図２に示されるように、断面が略菱形の五角形である。ただし、この断面形状は図２に示される形状に限定されるものではない。第一反射面２１と入射面２２との境界部分を面取りした図２に示す形状だけでなく、第一反射面２１と入射面２２とを延長した四角形の断面としても良い。プリズム１２の材質は、使用する波長領域（可視光〜近赤外線、５００乃至１２００ｎｍ）で透明な樹脂、又はガラスが好ましい。小型化の面では屈折率が高い方が望ましい。樹脂では、アクリル、シクロオレフィンポリマー、脂環式アクリル樹脂、透明フッ素樹脂、透明ポリイミド、エポキシ樹脂、スチレン系ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、シリコン樹脂、ポリアミドイミド、ポリアリレート、硫黄を含有するポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどを用いることができる。樹脂中に、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）や五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）などの無機粒子が分散されたものを用いても良い。ガラスでは、一般的な光学ガラスを用いることができる。
筐体１０の窓部１５に相対するプリズム１２の面である入射面２２のうち、窓部１５に直接臨み指５０から放出される近赤外線が入射される領域を入射領域２２ａという。
プリズム１２の入射面２２以外の面に関しては図４を用いて後述する。
【００１９】
レンズユニット１３は、樹脂又はガラスにより構成される。レンズユニット１３は、プリズム１２内で反射（後述）を繰り返して放出される近赤外線を集光して、後述する撮像素子１４上に結像する。レンズユニット１３内には特定の狭帯域（８００乃至１２００ｎｍ）の近赤外光のみ透過するバンドパスフィルタ（図示省略）が設けられている。
撮像素子１４は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等で構成される。撮像モジュール１の小型化、薄型化のために、１／７インチ型、好ましくは、１／７．４インチ型以下の大きさのＶＧＡモジュールが好ましく用いられる。レンズユニット１３により受光面（図示省略）に結像された近赤外線を電気信号に変換して出力する。
【００２０】
ＬＥＤ１６として、生体に対して透過性を有する近赤外線を放出する発光ダイオード：ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられる。ＬＥＤ１６は、小型化が可能で低消費電力で温度上昇も少ないから、近赤外線の光源として好適だからである。放出する近赤外線の波長は８００乃至１０００ｎｍが好ましく、より好ましくは８５０乃至９５０ｎｍである。
ライトガイド１７は、アクリルその他の樹脂で、ＬＥＤ１６が放出する近赤外線を透過する樹脂が好ましい。ライトガイドの材質としては、先に挙げた樹脂やガラスを組み合わせて用いることができる。
【００２１】
図３は、ライトガイド１７を用いた近赤外線照射を説明するための図である。
図３（ａ）は、ライトガイド１７が筐体１０に取り付けられる状態を説明するための図である。
図３（ａ）に示すように、ライトガイド１７の側端面にＬＥＤ１６が取り付けられている。そして、照射窓１８から近赤外線を放出できるように、ライトガイド１７の放射面が照射窓１８側となるように筐体１０に取り付けられる。ＬＥＤ１６から放射された近赤外線は、ライトガイド１７の曲背面にて反射され放射面から放射される。そして、照射窓１８から窓部１５側へと放射される。
【００２２】
図３（ｂ）は、指５０に近赤外線が照射されるときの窓部１５付近の配置を説明するための断面図である。
図３（ｂ）に示すように、ライトガイド１７の放射面は、斜め上の方向（指５０の奥の方向）に向いている。よって、放射される近赤外線は指５０の奥へ照射される。これにより、近赤外線を指の皮下から３ｍｍ以下程度の所定範囲にある静脈に照射できる。
筐体１０の照射窓１８において、ライトガイド１７のプリズム１２側（下側）のカバーがライトガイド１７の放射面よりも出張っている。これにより、ライトガイド１７から放出された近赤外線が直接プリズム１２内に入ることを防いでいる。なお、回路基板１９自体は撮像モジュール１には直接設けず、撮像モジュール１を取り付ける製品内などに別搭載としても良い。
【００２３】
図２に戻って、回路基板１９は、撮像素子１４が出力する電気信号にノイズ除去や補正等の信号処理を施す信号処理部２５（図９参照）と、信号処理部２５にて信号処理された画像信号を解析して指５０の静脈パターンを認識して出力する認識部２６（図９参照）とを含む。回路基板１９は、撮像素子１４にて出力された電気信号に基づいて静脈パターンを出力する。これについては、図９に示すブロック図を用いて後述する。
【００２４】
以上に説明した構成を有する撮像モジュール１における光学的な配置を、図面を用いて以下に説明する。
図４は、本実施の形態にかかる撮像モジュール１の光学的な配置を説明するための図である。
ＬＥＤ１６からライトガイド１７を経て照射窓１８から照射された近赤外線は、指５０において拡散され反射されて、窓部１５から撮像モジュール１内へと入射される。
【００２５】
フィルタ２０を介してプリズム１２の入射面２２の中の窓部１５に臨んだ入射領域２２ａから入射された近赤外線は、入射面２２の対面に配された第一反射面２１に当たる。この第一反射面２１にはアルミ蒸着等の金属反射膜が蒸着されており、入射した近赤外線を反射する。
第一反射面２１にて反射した近赤外線は、図４に示すように、入射領域２２ａを含む入射面２２の方向へと進む。入射面２２では、第一反射面２１にて反射した近赤外線が、入射面２２の法線方向に対して所定の角度を有して入射する。入射面２２は今度は反射面として機能するため、以下、第二反射面ともいう。
【００２６】
入射領域２２ａを含む第二反射面２２において、入射領域２２ａは近赤外線の透光性を確保するために金属蒸着等の反射膜は形成されていない。しかし、入射領域２２ａ以外の領域は筐体１０に隠れ近赤外線が透過することはない。また、第一反射面２１から離れるほど入射角は小さくなる。よって、入射領域２２ａ以外の領域では反射膜が形成されている。反射膜としては、Ａｌ，Ａｇ，Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ｃｕ，Ａｕなどの金属反射膜、若しくは屈折率の異なる透明誘電膜を積層した反射膜などが用いられる。
第一反射面２１にて反射されて第二反射面２２に入射した近赤外線の入射光は、プリズム１２の屈折率と第二反射面２２への入射角度との関係から、入射領域２２ａでは近赤外線を全反射する。これに対して、入射領域２２ａ以外の領域における入射角が全反射しない角度であっても、反射膜によって反射される。そして、このように第二反射面２２にて反射した近赤外線は、第二反射面２２の対面に配された第三反射面２３へと向かう。
【００２７】
この第三反射面２３は、第一反射面２１と同じように金属反射膜が蒸着されており、近赤外線は反射して出射面２４の方向へと折り曲げられる。近赤外線は、出射面２４に対して垂直に進み、出射面２４を透過してレンズユニット１３へ向かう。そして、レンズユニット１３にて集光された近赤外線は、撮像素子１４にて結像する。出射面２４には反射膜は設けられていないが、不要光の入射を防止するために出射光の透過領域以外の部分に反射膜を設けても良い。
指５０において、筋肉組織や骨などの近赤外線に対して透過性を有する生体組織では、近赤外線は透過又は拡散される。これに対して、例えば血液中のヘモグロビンなど近赤外線に対して吸収性を有する血管部分は近赤外線を吸収する。従って、撮像素子１４で結像した画像では、血管部分は暗く、他の組織の部分は明るく表示される。撮像素子１４は、結像した画像を電気信号に変換して回路基板１９へ出力する。
【００２８】
このように、本実施の形態にかかる撮像モジュール１によれば、プリズム１２が複数の反射面を有し、プリズム１２内で複数回の反射を繰り返す。プリズム１２の形状によって複数の反射面の配置が決まるので、複数のミラーを使って反射をする場合よりも、反射面の配置を小サイズで正確に行うことができる。これにより、撮像モジュール１を小型化、薄型化ができる。基本的に、反射面のうち、入射角の関係で全反射が不可能な領域には反射膜が形成されている。
撮像モジュール１では、長い光路長を薄いプリズム１２内に折り曲げて配置できる。よって、薄型の撮像モジュール１を実現できる。本実施の形態の場合、窓部１５の端部から撮像素子１４の背面までの距離が約２５ｍｍのところ、約５ｍｍ厚のプリズム１２で光路長の折り曲げを実現できた。
撮像モジュール１によれば、窓部１５の大きさを概略２０ｍｍ角としたとき、筐体１０及び回路基板１９を含めた厚さを１０ｍｍ以下とすることができた。また、光学歪を０．７％と２％以下を実現できた。指５０の静脈の位置で、被写界深度は１ｍｍ以上で、分解能３０μｍを実現できた。
【００２９】
また、透光性を有する入射領域２２ａを含む入射面２２を第二反射面２２として利用することで、光路長を折り曲げて配置することができる。
更に、入射領域２２ａにおいて近赤外線を全反射させるので、入射領域２２ａの透光性を確保しつつ反射面として利用することができる。
更にまた、入射領域２２ａを含む入射面２２において全反射を利用できない領域に反射膜を形成することで、入射領域２２ａを含む第二反射面２２での近赤外線の反射を確実にしている。
【００３０】
（他の実施の形態）
図５乃至図８は、上記実施の形態にかかる撮像モジュールの他の実施の形態を示す図である。
図５（ａ）は、プリズム内で４回の反射を行っている点が、図４に示す撮像モジュール１と相違する。図４に示す撮像モジュール１では入射領域２２ａから撮像素子１４の背面までの距離を３回の反射で約５ｍｍ厚のプリズム１２内に折り曲げているのに対して、図５（ａ）に示す応用例１では４回の反射で５ｍｍ厚のプリズム１２内に折り曲げている。
図５（ｂ）は、第三反射面２３が第二反射面２２に近くなっている点が、図４に示す撮像モジュール１と相違する。図５（ｂ）に示す応用例２では４回の反射で約５ｍｍ厚のプリズム内に折り曲げている。
図５（ｃ）は、プリズム内の反射が２回である点が、図４に示す撮像モジュール１と相違する。図５（ｃ）に示す応用例３では２回の反射で約６ｍｍ厚のプリズム内に折り曲げている。
【００３１】
図６は、図２における第一反射面２１の背面にＬＥＤ１６を配した構成の撮像モジュール３０の断面図である。
撮像モジュール３０では、第一反射面２１で全反射を利用できる領域には金属反射膜を蒸着せず、ＬＥＤ１６が放出する近赤外線を透過させ、第一反射面２１の全反射しない領域だけに反射膜を蒸着する構成とした。具体的には第一反射面２１のうちの入射領域２２ａに近い領域が全反射領域であり、反射膜が蒸着されていない。指５０に対して側面から近赤外線を照射した図２に示した撮像モジュール１では、指５０の中央付近で近赤外線の光量が不足することがあった。しかし、この図６に示す撮像モジュール３０では、指５０の正面付近から近赤外線を照射するので指５０の中央付近における光量不足が改善される。
【００３２】
図７は、指の側面部を規制する指ガイド２７と指の先端部を規制する指ガイド２７ａとを設けた撮像モジュール４０を示す図である。ここで、指ガイド２７ａは必須のものではないが、これを設けることでより正確に指を規制でき、認識精度を向上させることができる。
撮像モジュール４０では、被験者が指５０を置く位置を直感的に理解することが可能となる。また、低い位置から指５０に差し込む外光を遮ることができる。更に、指ガイド２７に照射窓１８を配することで、図１及び図２に示す撮像モジュール１に比して、撮像したい静脈に近い位置（例えば、指５０の皮下から３ｍｍ以下程度の所定範囲内にある静脈）に近赤外線を照射することが可能となる。また、指５０に対して均一照射が可能となる。
図８は、プリズムを用いることなく、広角レンズユニット群２８だけで撮像素子１４上に結像する例を示す図である。
プリズムを用いることなく撮像モジュールを薄型化する例である。画角を広くできる利点がある。この構成によっても撮像モジュール全体を７ｍｍ以内にすることができた。
【００３３】
この他に、図２に示すフィルタ２０の表面（指５０の側の面）にフレネルレンズを形成して、テレセントリック光学系を構成するようにしても良い（図示省略）。プリズム１２への入射光を概略平行光にすることで、被写体位置（指）が上下しても像（静脈パターン）の大きさの変化が小さくなり、画像処理が簡単になるという利点がある。プリズム１２の窓部１５を含む面は全反射面として利用するのでフレネルレンズユニットを形成することはできないが、フィルタ２０にフレネルレンズユニットを形成することで、プリズム１２における全反射を妨げることはない。
尚、上記実施の形態では、プリズム１２の反射面をすべて平面としているが、本発明はこれに限定されるものではない。反射面のいくつかを曲面で形成するようにしても良い（図示省略）。このように構成することで、レンズユニット１３を省くことができ、更なる小型化が実現できる。
【００３４】
（指認証装置）
続いて、上述した撮像モジュール１を搭載した指認証装置１００について、図面を用いて以下に説明する。
図９は、生体認証装置の一例としての指認証装置１００の構成概要を示すブロック図である。この指紋認証装置１００は、ノートＰＣなどのパーソナル機器における本人認証に適用が可能である。
図９に示すように、本実施の形態にかかる指認証装置１００は、撮像モジュール１と、静脈パターンを予め保持する保持部５１と、認識部２６（後述）において認識された指５０の静脈パターンと保持部５１に予め保持されている静脈パターンとを照合して個人認証を行う認証部５２とを備えて構成される。撮像モジュール１は、指５０に近赤外線を照射するＬＥＤ１６と、指５０から放出される近赤外線を取得する撮像素子１４と、撮像素子１４から出力される電気信号に信号処理を施す信号処理部２５と、信号処理部２５において信号処理された画像信号に基づいて静脈パターンを認識する認識部２６とを備える。
【００３５】
信号処理部２５は、撮像素子１４と認識部２６とに接続され、撮像素子１４から出力された電気信号にノイズ除去や補正等の信号処理を行う。
認識部２６は、信号処理部２５にて信号処理された画像信号を解析して指５０の静脈パターンを認識して出力する。
【００３６】
保持部５１は、認証部５２に接続されている。保持部５１は、予め撮像モジュール１により撮像された複数の静脈パターンを保持している。また、後述する認証部５２の指示に応じて、保持している静脈パターンを認証部５２に出力する。更に、撮像モジュール１において新たに撮像し認識部２６にて認識された人の指５０の静脈パターンを、認識部２６から取得してその人の個人情報と関連付けて保持する。
認証部５２は、保持部５１及び認識部２６に接続されている。認証部５２は、撮像モジュール１にて撮像された指５０の静脈パターンと、保持部５１にて予め保持されている静脈パターンとを照合して、個人認証を行う。
【００３７】
次に、指認証装置１００による生体認証方法について説明する。
撮像モジュール１に指５０を配置する。ＬＥＤ１６が近赤外線を指５０に照射する。指５０の内部を透過し拡散した近赤外線が、撮像モジュール１の窓部１５からプリズム１２内へ入射される。
プリズム１２内を反射した近赤外線は、出射面２４及びレンズユニット１３を経て撮像素子１４へ入射され結像される。撮像素子１４は、結像した画像に基づいた電気信号を生成して回路基板１９に出力する。
【００３８】
電気信号を取得した回路基板１９では、信号処理部２５が電気信号に対してノイズ除去や補正を施して画像信号を生成する。そして、回路基板１９内の認識部２６が、生成された画像信号に基づいて、指５０内の静脈パターンを生成し、撮像モジュール１に接続された認証部５２へ出力する。このようにして、指５０内の静脈パターンが撮像モジュール１によって撮像され出力される。
撮像モジュール１から静脈パターンを取得した認証部５２は、保持部５１が予め保持している静脈パターンと照合し、個人認証を行う。こうして、指認証装置１００は生体認証を行う。
【００３９】
このように、本実施の形態にかかる指認証装置１００によれば、小型化、薄型化した撮像モジュール１から出力される静脈パターンに基づいて個人認証を行うので、指認証装置１００の小型化、薄型化が実現できる。
尚、上記実施の形態では生体認証のうち指５０の静脈パターンを用いた指認証に適用した例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、掌認証や人の額部分の血管認証にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施の形態にかかる指認証用撮像モジュールの外観斜視図である。
【図２】図１に示す撮像モジュールの断面図である。
【図３】図１に示す撮像モジュールにおけるライトガイドの近赤外線照射を説明するための図である。
【図４】図１に示す撮像モジュールの光学的配置を説明するための図である。
【図５】撮像モジュールの他の実施の形態を示す図である。
【図６】撮像モジュールの他の実施の形態を示す断面図である。
【図７】撮像モジュールに指ガイドを設けた他の実施の形態を示す図である。
【図８】広角レンズユニット群を用いて撮像素子上に結像する例を示す図である。
【図９】図１に示す撮像モジュールを採用した指認証装置の構成概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，３０，４０…指認証用撮像モジュール（生体認証用撮像モジュール）、１２…プリズム、１３…レンズユニット、１４…撮像素子、１５…窓部、１６…ＬＥＤ（光源）、１７…ライトガイド、１８…照射窓、１９…回路基板、２０…フィルタ、２１…第一反射面、２２…入射面、第二反射面、２２ａ…入射領域、２３…第三反射面、２４…出射面、２６…認識部、２７…指ガイド、２８…広角レンズユニット群、５０…指、５１…保持部、５２…認証部、１００…指認証装置（生体認証装置）
【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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