(57)【要約】【課題】プリズムとカメラモジュールとの位置合わせを簡易な方法で実現し、安定した撮影品質が得られる生体認証用撮像モジュール等を提供する。【解決手段】指認証用撮像モジュール３０は、生体を透過する光を指に照射するＬＥＤ３４ａ〜３４ｆと、指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反射面と、反射面にて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、出射面２４から出射される光を結像して電気信号に変換して出力する撮像素子を有するカメラモジュール３３と、プリズム１２を所定位置に保持し、プリズム１２の出射面２４の位置にカメラモジュール３３が嵌合して取り付けられる取付部３１ｂを有する筐体３１とを有し、プリズム１２の出射面２４から出射される光は、筐体３１に取り付けられたカメラモジュール３３の撮像素子に結像される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体を透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反射面と、当該反射面にて反射された光を出射する出射面とを有するプリズムと、
前記プリズムの前記出射面から出射される光を結像するレンズと、当該レンズにて結像された光を受けて電気信号に変換して出力する撮像素子とを有するカメラモジュールと、
前記プリズムを所定位置に保持し、当該プリズムの前記出射面の位置に前記カメラモジュールが嵌合して取り付けられる取付部を有する筐体と、
を有し、
前記プリズムの前記出射面から出射される光は、前記筐体に取り付けられた前記カメラモジュールの前記撮像素子に結像されることを特徴とする生体認証用撮像モジュール。
【請求項２】
前記筐体の前記取付部は、前記カメラモジュールの前記レンズを収容する鏡筒部に嵌合する凹部であ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】
前記カメラモジュールは、前記筐体の前記取付部に取り付けられる凸部又は凹部を備えたマウントを更に有し、
前記筐体の前記取付部は、前記マウントの前記凹部又は前記凸部に嵌合する凹部又は凸部を有す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４】
生体を透過した光を取り込んで出射するプリズムを所定位置に保持する保持部と、
撮像素子にて受けた光を電気信号に変換して出力するカメラモジュールを、前記プリズムから出射された光が当該撮像素子に結像される位置に嵌合して取り付ける取付部と、
を有することを特徴とする筐体。
【請求項５】
前記取付部は、前記カメラモジュールのレンズを収納する鏡筒部に嵌合する凹部であることを特徴とする請求項４に記載の筐体。
【請求項６】
前記取付部は、前記カメラモジュールのマウントに形成された凸部又は凹部に嵌合する凹部又は凸部であることを特徴とする請求項４に記載の筐体。
【請求項７】
生体を透過した光を取り込んだプリズムから出射された光を結像するレンズと、
前記レンズにて結像された光を電気信号に変換する撮像素子と、
前記レンズと前記撮像素子とから所定位置に形成され、筐体が有する取付部に嵌合する凹部又は凸部を有し、前記プリズムから出射された光が当該レンズにて結像される位置に当該撮像素子を配置するマウントと、
を有することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項８】
生体を透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反射面と、当該反射面にて反射された光を出射する出射面とを有するプリズムと、
取付部を有し、前記プリズムを所定位置に保持する筐体と、
前記筐体の前記取付部に嵌合して取り付けられ、当該取付部に取り付けられたとき前記プリズムの前記出射面から出射される光を結像するレンズと、当該レンズにて結像された光を受けて電気信号に変換して出力する撮像素子とを有するカメラモジュールと、
前記カメラモジュールの前記撮像素子から出力される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
を有することを特徴とする生体認証装置。
【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は、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導入する動きがある。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。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。
【０００３】
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。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９８１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
指認証用撮像モジュールにおいて、プリズムとカメラモジュールとが適切な位置関係に配置されるとき良好な撮影品質が得られるので、両者の位置合わせは重要である。しかしながら、近年の指認証用撮像モジュールの小型化・薄型化に伴い、プリズムとカメラモジュールとの位置合わせは、従来以上に困難になってきた。
ここで、本発明は、プリズムとカメラモジュールとの位置合わせを簡易な方法で実現し、安定した撮影品質が得られる生体認証用撮像モジュール等の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、生体を透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反射面と、反射面にて反射された光を出射する出射面とを有するプリズムと、プリズムの出射面から出射される光を結像するレンズと、レンズにて結像された光を受けて電気信号に変換して出力する撮像素子とを有するカメラモジュールと、プリズムを所定位置に保持し、プリズムの出射面の位置にカメラモジュールが嵌合して取り付けられる取付部を有する筐体とを有し、プリズムの出射面から出射される光は、筐体に取り付けられたカメラモジュールの撮像素子に結像されることを特徴とする。
【０００７】
上記生体認証用撮像モジュールにおいて、筐体の取付部は、カメラモジュールのレンズを収容する鏡筒部に嵌合する凹部であ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、カメラモジュールは、筐体の取付部に取り付けられる凸部又は凹部を備えたマウントを更に有し、筐体の取付部は、マウントの凹部又は凸部に嵌合する凹部又は凸部を有することを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかる筐体は、生体を透過した光を取り込んで出射するプリズムを所定位置に保持する保持部と、撮像素子にて受けた光を電気信号に変換して出力するカメラモジュールを、プリズムから出射された光が撮像素子に結像される位置に嵌合して取り付ける取付部とを有することを特徴とする。
【０００９】
上記筐体において、取付部は、カメラモジュールのレンズを収納する鏡筒部に嵌合する凹部であることを特徴とする。
上記筐体において、取付部は、カメラモジュールのマウントに形成された凸部又は凹部に嵌合する凹部又は凸部であることを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明にかかるカメラモジュールは、生体を透過した光を取り込んだプリズムから出射された光を結像するレンズと、レンズにて結像された光を電気信号に変換する撮像素子と、レンズと撮像素子とから所定位置に形成され、筐体が有する取付部に嵌合する凹部又は凸部を有し、プリズムから出射された光がレンズにて結像される位置に撮像素子を配置するマウントとを有することを特徴とする。
【００１１】
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、生体を透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反射面と、反射面にて反射された光を出射する出射面とを有するプリズムと、取付部を有し、プリズムを所定位置に保持する筐体と、筐体の取付部に嵌合して取り付けられ、取付部に取り付けられたときプリズムの出射面から出射される光を結像するレンズと、レンズにて結像された光を受けて電気信号に変換して出力する撮像素子とを有するカメラモジュールと、カメラモジュールの撮像素子から出力される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有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
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】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
ＬＥＤ１６として、生体に対して透過性を有する近赤外線又は可視光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ため、近赤外線又は可視光の光源として好適である。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。可視光の波長は生体に対して透過性を有する６００ｎｍ以上が好ましい。
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１７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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
図２に戻って、回路基板１９に実装される電子部品は、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外部に出力する。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。尚、回路基板１９に実装される電子部品は、図２において、プリズム１２が回路基板１９に当接する第三反射面２３の領域を除いた回路基板１９の領域に配置される。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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に隠れているため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。
【００２４】
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。
入射面２２（第二反射面２２）、第一反射面２１、第三反射面２３、出射面２４とは別の面（以下、「側面」と呼ぶ）は、近紫外から近赤外までの光を吸収するように塗装がされている。側面は塗装されることにより、例えば、近紫外から近赤外までの領域の光が吸収されることが好ましい。より詳しく述べれば、生体認証（指認証）に用いられる光の波長成分が吸収されることが好ましい。本実施の形態では、近赤外線又は可視光を放出するＬＥＤ１６を光源として採用しているので、近赤外から可視までの領域の光が吸収される塗装が好ましい。
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。
【００２５】
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、図４に示すように、入射面２２と第一反射面２１との間の角度を２５度とし、入射面２２と出射面２４との間の角度の補角を５０度としたとき、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。
【００２６】
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。
【００２７】
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乃至図７に示す撮像モジュール３０において、筐体３１はプリズム１２とカメラモジュール３３とを保持している。筐体３１の横には、光源の一例としてのＬＥＤ３４ａ〜３４ｆが配置されている。
【００２８】
筐体３１は、例えば、黒色のポリカーボネート等の樹脂を成型して製作される。筐体３１は、保持部３１ａにプリズム１２を保持し、プリズム１２の出射面２４の側の取付部３１ｂに凹部が形成されている。筐体３１の材料は、例えば、近紫外から近赤外までの領域の光を吸収する材料が好ましく用いられる。より詳しく述べれば、生体認証（指認証）に用いられる光の波長成分を吸収する材料が好ましい。本実施の形態では、近赤外線又は可視光を放出するＬＥＤ３４ａ〜３４ｆを光源として採用しているので、近赤外から可視までの光を吸収する材料が好ましい。
尚、筐体３１は、プリズム１２の出射面２４から出射された光が筐体３１にて反射されて迷光（不要光）としてプリズム１２に再度入射することがないように、プリズム１２を保持する保持部３１ａの内側面（プリズム１２の向き合う面）に塗装がされていても良い。筐体３１を塗装する場合でも、例えば、近紫外から近赤外までの領域の光が吸収されることが好ましく、より詳しく述べれば、生体認証（指認証）に用いられる光の波長成分が吸収されることが好ましい。本実施の形態では、近赤外線又は可視光を放出するＬＥＤ３４ａ〜３４ｆを光源として採用しているので、近赤外から可視までの光を吸収する塗装が好ましい。
【００２９】
筐体３１の保持部３１ａにプリズム１２がセットされると、プリズム１２は筐体３１の所定の位置に保持される。そして、取付部３１ｂに形成された凹部にカメラモジュール３３が嵌合されると、プリズム１２とカメラモジュール３３との間で位置合わせがされる。
筐体３１の取付部３１ｂには、円形に開口した光通過孔３２が形成されている。光通過孔３２は、取付部３１ｂに形成された凹部と同心で、プリズム１２の出射面２４から出射される光を通過させてカメラモジュール３３に入射させる。光通過孔３２は、カメラモジュール３３の撮像に必要な光量が光通過孔３２を通過するように、径が決定されている。これにより、プリズム１２からカメラモジュール３３へ入る迷光（不要光）を少なくしている。即ち、カメラモジュール３３の光学系が前絞りの構成の場合、光通過孔３２の径を撮像に要求される前絞りの径に一致させることで、出射面２４から出射された光は光通過孔３２を通過するときに撮像に必要な光量に絞り込まれる。よって、カメラモジュール３３は前絞りを省略できる。カメラモジュール３３が前絞り（図示省略）を有する場合、光通過孔３２の径をカメラモジュール３３の前絞りの最大径以上として、カメラモジュール３３の絞り調整機能を可能とする。
【００３０】
ＬＥＤ３４ａ〜３４ｆは、図２に示すＬＥＤ１６と同等の性能を有し、生体に対して透過性を有する近赤外線又は可視光を放出する発光ダイオードが用いられる。ＬＥＤ３４ａ〜３４ｆは、プリズム１２の入射領域２２ａ（図２参照）とカメラモジュール３３の撮像素子１４（図２参照）とを結ぶ光路（図示省略）を延長した領域の外に配置されている。ＬＥＤ３４ａ〜３４ｆは、例えば、図５に示すように、プリズム１２の入射面２２、第一反射面２１、第三反射面２３、出射面２４（すべて図２参照）のいずれの面でもない側面の側に配されている。
ＬＥＤ３４ａ〜３４ｆは、強い指向性を有するものが好ましい。例えば、視野角（半値全角：発光強度がピーク値の半分になるところで取った光の出射強度）が４５度以内となるものが好ましく、更には、３０度以内となるものが好ましい。尚、指向性の弱いＬＥＤであっても集光レンズと組み合わせることで、代用することは可能である。
ＬＥＤ３４ａ〜３４ｆは、プリズム１２の入射面２２の法線と同じ方向に光を放出している。これにより、ＬＥＤ３４ａ〜３４ｆが照射した光は生体に対しておよそ直角に照射されるので、生体表面での反射が少なくなる。尚、図示しない光導管を用いて、生体に対しておよそ直角に光を照射するようにしても良い。光導管を用いればＬＥＤの配置の制約が緩くなる。
【００３１】
図８に示す撮像モジュール４０においても、筐体４１はプリズム１２とカメラモジュール４３とを保持している。筐体４１の取付部４１ｂに形成された凹部４１ｃとカメラモジュール４３のマウント４３ａに形成された凸部４３ｂとが嵌合することでカメラモジュール４３が筐体４１に取り付けられている点で、筐体３１の取付部３１ｂに形成された凹部にカメラモジュール３３が嵌合されて固定される図７とは異なっている。
筐体４１は、保持部４１ａにプリズム１２を保持する。筐体４１の取付部４１ｂには、凹部４１ｃが形成されている。凹部４１ｃは、カメラモジュール４３を所定位置に固定するため２つ以上形成されている。筐体４１の取付部４１ｂに光通過孔４２が形成されている点は、図７に示す筐体３１と同じである。
【００３２】
（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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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】
【００３８】
【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外観斜視図である。
【図６】図５に示す撮像モジュールの分解図である。
【図７】図５に示す撮像モジュールを説明するための図である。
【図８】撮像モジュールの他の実施の形態を説明するための図である。
【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】
【００３９】
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、３１，４１…筐体、３１ａ，４１ａ…保持部、３１ｂ，４１ｂ…取付部、３２，４２…光通過孔、３３，４３…カメラモジュール、３４ａ〜３４ｆ…ＬＥＤ、４１ｃ…凹部、４３ａ…マウント、４３ｂ…凸部、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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