(57)【要約】【課題】  光源と撮像装置とを近接して配置すると、撮像装置の撮像領域における部分ごとに入射される光の強度レベルが不均一となり、良質な画像を取得することができない場合がある。【解決手段】  検査光を生体部位に対して照射し、生体部位からの反射光又は透過光を受光して撮像する生体情報取得デバイスＤ１であって、検査光を生成する発光部４ａと、発光部４ａで生成された検査光を光入射面から導入し、案内し、光出射面から出射するライトガイド３ａと、ライトガイド３ａから出射され、生体部位において反射された、又は生体部位を透過した検査光を受光し、生体情報を取得する撮像部１とを備え、ライトガイド３ａの光出射面から出射される検査光は、光出射面の長手方向に沿って実質的に一定の強度を有する。【選択図】  図２
2008210105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査光を生体部位に対して照射し、生体部位からの反射光又は透過光を受光して撮像する生体情報取得デバイスであって、
前記検査光を生成する発光部と、
前記発光部で生成された前記検査光を光入射面から導入し、案内し、光出射面から出射するライトガイドと、
前記ライトガイドから出射され、前記生体部位において反射された、又は前記生体部位を透過した前記検査光を受光し、生体情報を取得する撮像部と、を備え、
前記ライトガイドの前記光出射面から出射される前記検査光は、当該光出射面の長手方向に沿って実質的に一定の強度を有する生体情報取得デバイス。
【請求項２】
前記ライトガイドは、光反射面を有し、
当該光反射面には、当該光反射面の長手方向に沿って、前記検査光を反射させる複数の反射面が連続的に配置されていることを特徴とする請求項１記載の生体情報取得デバイス。
【請求項３】
前記ライトガイドは、クラッド層及びコア層を含む積層体であって、
前記光反射面の少なくとも前記コア層の部分に、前記積層体の積層方向に沿って延在する複数の溝が配置されていることを特徴とする請求項２記載の生体情報取得デバイス。
【請求項４】
遮光部材をさらに備え、
当該遮光部材は、前記ライトガイドと前記撮像部との間に配置され、かつ、前記ライトガイドの前記光出射面よりも突出した端部を有することを特徴とする請求項１乃至３記載の生体情報取得デバイス。
【請求項５】
遮光部材をさらに備え、
当該遮光部材は、前記ライトガイドと前記撮像部との間に配置され、かつ、前記光出射面から出射された前記検査光の一部が当該遮光部材に直接照射されるように配置されることを特徴とする請求項１乃至３記載の生体情報取得デバイス。
【請求項６】
生体から反射される又は生体を透過した検査光が入射される表面領域の隣に、前記表面領域を挟んで対向配置された第１光照射デバイス及び第２光照射デバイスを備える生体情報取得デバイスであって、
前記第１光照射デバイス及び前記第２光照射デバイスのそれぞれは、
前記検査光を出射する発光部と、
光出射面から、当該光出射面の長手方向に沿って実質的に一定の強度の前記検査光が出射されるように、前記発光部から出射された前記検査光を光入射面から前記光出射面に案内するライトガイドと、
を含むことを特徴とする生体情報取得デバイス。
【請求項７】
前記第１光照射デバイス及び前記第２光照射デバイスのそれぞれは、遮光部材をさらに備え、
当該遮光部材は、前記ライトガイドと前記撮像部との間に配置され、かつ、前記ライトガイドの前記光出射面よりも突出した端部を有することを特徴とする請求項６記載の生体情報取得デバイス。
【請求項８】
前記第１光照射デバイス及び前記第２光照射デバイスのそれぞれは、遮光部材をさらに備え、
当該遮光部材は、前記ライトガイドと前記撮像部との間に配置され、かつ、前記光出射面から出射された前記検査光の一部が当該遮光部材に直接照射されるように配置されることを特徴とする請求項６記載の生体情報取得デバイス。
【請求項９】
前記表面領域を挟んで対向する前記第１光照射デバイスの前記ライトガイドの端部と前記第２光照射デバイスの前記ライトガイドの端部との間の幅をＷ１とし、
前記表面領域を挟んで対向する前記第１光照射デバイスの前記遮光部材の端部と前記第２光照射デバイスの前記遮光部材の端部との間の幅をＷ２としたとき、０．５≦Ｗ２／Ｗ１≦０．９の関係を満足することを特徴とする請求項７記載の生体情報取得デバイス。
【請求項１０】
前記ライトガイドは、光反射面を有し、
当該光反射面には、当該光反射面の長手方向に沿って、前記検査光を全反射させる複数の反射面が連続的に配置されていることを特徴とする請求項６記載の生体情報取得デバイス。
【請求項１１】
前記ライトガイドは、クラッド層及びコア層が積層された積層体であって、
前記光反射面の少なくとも前記コア層の部分に、前記積層体の積層方向に沿って延在する複数の溝を有することを特徴とする請求項９記載の生体情報取得デバイス。
【請求項１２】
生体部位に対して照射され、前記生体部位から反射される、或いは前記生体部位を透過した検査光が入射される表面領域と、
前記表面領域に入射された前記検査光を受光することにより生体情報を取得する撮像部と、
前記表面領域の周囲に配置された複数の光照射デバイスと、を備え、
複数の前記光照射デバイスのそれぞれは、
前記検査光を出射する発光部と、
光出射面から、当該光出射面の長手方向に沿って実質的に一定の強度の前記検査光が出射されるように、前記発光部から出射された前記検査光を光入射面から前記光出射面に案内するライトガイドと、
を含むことを特徴とする生体情報取得デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報取得デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生体認証に関する技術開発の進展が著しい。なお、周知のとおり、生体認証に関する技術とは、検査対象の個体から取得された生体情報が、あらかじめ設定された生体情報と等しいかという判断結果に基づいて、ある個体を他の個体から識別する技術である。例えば、ヒトの瞳の虹彩に基づいて個体を特定する方法、ヒトの指等の静脈のパターンに基づいて個体を特定する方法、指の指紋のパターンに基づいて個体を特定する方法が挙げられる。なかでも、ヒトの指等の静脈のパターンを利用したものは、パターンデータの偽装が困難であり、高いセキュリティーを確保することができる。
【０００３】
今日においては、生体認証システムは、生活のあらゆる場面で実用化されている。そして、大型のコンピューターのみではなく、移動用コンピューターや移動体通信端末（携帯電話）においても、生体認証システムが導入されている。よって、生体認証システムを構成する生体情報取得デバイスの小型化が強く望まれている。
【０００４】
特許文献１には、生体認証に用いられる撮像装置が開示されている。この撮像装置では、光源（１００）、支持台（３００）、画像認証部（２００）を積層させることで、撮像装置の小型化を図っている。
【特許文献１】特開２００１−１１９００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
生体情報取得デバイスの小型化を図るためには、光源と撮像装置とを近接して配置する必要がある。しかしながら、光源と撮像装置とを近接して配置すると、撮像装置の撮像領域における部分ごとに入射される光の強度レベルが不均一となり、良質な画像を取得することができない場合がある。つまり、撮像装置の撮像領域に入射された生体からの反射光の強度分布には、生体情報による分布に加え、光源と撮像装置とを近接して配置したことにより発生した光の強度レベルの不均一性による分布が含まれることとなり、よって生体情報の判定において誤判定を行う場合がある。
【０００６】
特許文献１は、光源から出射される出射光は、撮像領域上に載せられる生体の側面に直接与えられる。光源に何らかの配慮をしなければ、上述のように、品質の悪い画像を取得することを招いてしまう。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、発光部（光源）と撮像部とを近接して配置する場合であっても、良質な画像を取得することができる生体情報取得デバイス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】
【０００８】
本発明にかかる生体情報取得デバイスは、検査光を生体部位に対して照射し、生体部位からの反射光又は透過光を受光して撮像する生体情報取得デバイスであって、前記検査光を生成する発光部と、前記発光部で生成された前記検査光を光入射面から導入し、案内し、光出射面から出射するライトガイドと、前記ライトガイドから出射され、前記生体部位において反射された、又は前記生体部位を透過した前記検査光を受光し、生体情報を取得する撮像部と、を備え、前記ライトガイドの前記光出射面から出射される前記検査光は、当該光出射面の長手方向に沿って実質的に一定の強度を有する。
【０００９】
発光部で生成された検査光は、ライトガイドを介して、生体に照射される。そして、ライトガイドの光出射面の所定領域からは、光出射面の長手方向に沿って実質的に一定の強度の検査光が出射される。従って、撮像部における撮像領域には、より均一な強度の反射光又は透過光が入射される。結果として、より良質な画像を取得することができる。
【００１０】
前記ライトガイドは、光反射面を有し、当該光反射面には、当該光反射面の長手方向に沿って、前記検査光を反射させる複数の反射面が連続的に配置されている、とよい。これにより、簡易に、光入射面から光出射面に検査光を案内することができる。また、適切に複数の反射面を配置することにより、光出射面から出射される検査光の光出射面の長手方向における強度を実質的に一定の強度に設定することができる。
【００１１】
前記ライトガイドは、クラッド層及びコア層を含む積層体であって、前記光反射面の少なくとも前記コア層の部分に、前記積層体の積層方向に沿って延在する複数の溝が配置されている、とよい。クラッド層及びコア層を含む積層体としてライトガイドを構成することにより、検査光を低い伝播損失で案内することができる。また、溝を設けることで、簡易に複数の反射面を形成させることができる。
【００１２】
遮光部材をさらに備え、当該遮光部材は、前記ライトガイドと前記撮像部との間に配置され、かつ、前記ライトガイドの前記光出射面よりも突出した端部を有する、とよい。また、遮光部材は、前記ライトガイドと前記撮像部との間に配置され、かつ、前記光出射面から出射された前記検査光の一部が当該遮光部材に直接照射されるように配置される、と良い。遮光部材を設けることによって、ライトガイドから出射された検査光が生体部位を介さずに撮像部に入力されることが抑制される。従って、より良質な生体情報を取得することができる。
【００１３】
本発明にかかる生体情報取得デバイスは、生体から反射される又は生体を透過した検査光が入射される表面領域の隣に、前記表面領域を挟んで対向配置された第１光照射デバイス及び第２光照射デバイスを備える生体情報取得デバイスであって、前記第１光照射デバイス及び前記第２光照射デバイスのそれぞれは、前記検査光を出射する発光部と、光出射面から、当該光出射面の長手方向に沿って実質的に一定の強度の前記検査光が出射されるように、前記発光部から出射された前記検査光を光入射面から前記光出射面に案内するライトガイドと、を含む。
【００１４】
表面領域を挟んで対向配置された光照射デバイスのそれぞれにおいて、発光部から出射された検査光は、ライトガイドを介して、生体に照射される。ライトガイドの光出射面の所定領域からは、光出射面の長手方向に沿って実質的に一定の強度の検査光が出射される。従って、撮像部における撮像領域には、より均一な強度の反射光又は透過光が入射される。結果として、より良質な画像を取得することができる。
【００１５】
前記第１光照射デバイス及び前記第２光照射デバイスのそれぞれは、遮光部材をさらに備え、当該遮光部材は、前記ライトガイドと前記撮像部との間に配置され、かつ、前記ライトガイドの前記光出射面よりも突出した端部を有する、とよい。また、遮光部材は、前記ライトガイドと前記撮像部との間に配置され、かつ、前記光出射面から出射された前記検査光の一部が当該遮光部材に直接照射されるように配置される、と良い。遮光部材を設けることによって、ライトガイドから出射された検査光が生体部位を介さずに撮像部に入力されることが抑制される。従って、より良質な生体情報を取得することができる。
【００１６】
前記表面領域を挟んで対向する前記第１光照射デバイスの前記ライトガイドの端部と前記第２光照射デバイスの前記ライトガイドの端部との間の幅をＷ１とし、前記表面領域を挟んで対向する前記第１光照射デバイスの前記遮光部材の端部と前記第２光照射デバイスの前記遮光部材の端部との間の幅をＷ２としたとき、０．５≦Ｗ２／Ｗ１≦０．９の関係を満足する、とよい。これにより、ライトガイドから出射された検査光が生体部位を介さずに撮像部に入力されることがより確実に抑制される。従って、より良質な生体情報を取得することができる。
【００１７】
前記ライトガイドは、光反射面を有し、当該光反射面には、当該光反射面の長手方向に沿って、前記検査光を全反射させる複数の反射面が連続的に配置されている、とよい。これにより、簡易に、光入射面から光出射面に検査光を案内することができる。また、適切に複数の反射面を配置することにより、光出射面から出射される検査光の光出射面の長手方向における強度を実質的に一定の強度に設定することができる。
【００１８】
前記ライトガイドは、クラッド層及びコア層が積層された積層体であって、前記光反射面の少なくとも前記コア層の部分に、前記積層体の積層方向に沿って延在する複数の溝を有する、と良い。クラッド層及びコア層を含む積層体としてライトガイドを構成することにより、検査光を低い伝播損失で案内することができる。また、溝を設けることで、簡易に複数の反射面を形成させることができる。
【００１９】
本発明にかかる生体情報取得デバイスは、生体部位に対して照射され、前記生体部位から反射される、或いは前記生体部位を透過した検査光が入射される表面領域と、前記表面領域に入射された前記検査光を受光することにより生体情報を取得する撮像部と、前記表面領域の周囲に配置された複数の光照射デバイスと、を備え、複数の前記光照射デバイスのそれぞれは、前記検査光を出射する発光部と、光出射面から、当該光出射面の長手方向に沿って実質的に一定の強度の前記検査光が出射されるように、前記発光部から出射された前記検査光を光入射面から前記光出射面に案内するライトガイドと、を含む。
【発明の効果】
【００２０】
発光部と撮像部とを近接して配置する場合であっても、良質な画像を取得することができる生体情報取得デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態は、説明の便宜上、簡略化されている。図面は簡略的なものであるから、図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。図面は、もっぱら技術的事項の説明のためのものであり、図面に示された要素の正確な大きさ等は反映していない。同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。上下左右といった方向を示す言葉は、図面を正面視した場合を前提として用いるものとする。
【００２２】
〔第１の実施の形態〕
図１乃至図８を用いて、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、生体情報取得デバイスＤ１の概略的な斜視図である。図２は、生体情報取得デバイスＤ１の概略的な上面図である。図３は、図２のＸ−Ｘ間の生体情報取得デバイスＤ１の概略的な断面図である。図４は、撮像装置の撮像領域の概略的な構成図である。図５は、ライトガイドの構成及び機能の説明図である。図６は、ライトガイドに設定される区分を示す説明図である。図７は、生体情報取得モジュールＭ１の概略的な斜視図である。図８は、生体認証装置の構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１に、生体情報取得デバイスＤ１の概略的な斜視図を示す。図１に示すように、生体情報取得デバイスＤ１は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）センサー（撮像部）１、光照射デバイス（第１光照射デバイス）ＬＥａ、光照射デバイス（第２光照射デバイス）ＬＥｂ、を備える。
【００２４】
光照射デバイスＬＥａ及びＬＥｂからは、生体情報取得デバイスＤ１の表面領域Ｒ１上に載せられる指（図３で図示する）に向けて、検査光が出射される。なお、検査光は、近赤外領域の波長（波長：６００ｎｍ〜１０００ｎｍ）の光である。ここでは、検査光の波長は、７６０ｎｍ又は８７０ｎｍである。検査光は、指内における反射や散乱を受けて、ＴＦＴセンサー１の主面１ａの表面領域Ｒ１に入射される。表面領域Ｒ１に入射された検査光は、ＴＦＴセンサー１の各画素において受光（光電変換）され、画像化される。なお、指内の静脈に到達する検査光は、指内の静脈で吸収される。よって、ＴＦＴセンサー１から得られる画像には、検査されたヒトの静脈パターン（生体情報）が現れる。このようにして取得された画像（画像情報）を利用して、検査されたヒトが、あらかじめ設定された特定のヒトであるのかが判断される。
【００２５】
図１に示すように、ＴＦＴセンサー１は、主面１ａを有する撮像装置である。なお、ＴＦＴセンサー１は、パッケージされている撮像装置であり、ＴＦＴセンサー１の主面１ａは、パッケージの入射窓の面と一致する。なお、ＴＦＴセンサー１は、絶縁基板上に、各画素に対応すべき部分に半導体層が積層されることにより形成される撮像装置である。ＴＦＴセンサー１は、いわゆる半導体基板を用いないため、製造コストの面で利点がある。
【００２６】
主面１ａには、表面領域Ｒ１が設けられている。表面領域Ｒ１は、表面領域Ｒ１上に載置される指（生体部位）から反射された検査光が入射される生体情報取得デバイスＤ１の表面領域である。なお、ＴＦＴセンサー１に含まれる撮像領域については、図４を用いて後述するが、ここでは、ＴＦＴセンサー１における撮像領域Ｒ２は、表面領域Ｒ１と実質的に一致する領域に設けられている。
【００２７】
光照射デバイスＬＥａ及び光照射デバイスＬＥｂは、ＴＦＴセンサー１の主面１ａ上に配置されている。光照射デバイスＬＥａ及び光照射デバイスＬＥｂは、表面領域Ｒ１を挟んで、互いに対向して配置されている。
【００２８】
光照射デバイスＬＥａは、遮光板（遮光部材）２ａ、ライトガイド３ａ、発光ダイオード（発光部）４ａ、発光ダイオード５ａ、を有する。
【００２９】
遮光板２ａは、金属材料から構成された板状部材である。遮光板２ａの上には、ライトガイド３ａ、発光ダイオード４ａ、発光ダイオード５ａが載置される。ライトガイド３ａは、板状の部材である。ライトガイド３ａの側面には、発光ダイオード４ａ及び発光ダイオード５ａが取り付けられる。
【００３０】
光照射デバイスＬＥｂの構成は、光照射デバイスＬＥａの構成と略等しい。つまり、遮光板２ｂは遮光板２ａに対応し、ライトガイド３ｂはライトガイド３ａに対応し、発光ダイオード４ｂは発光ダイオード４ａに対応し、発光ダイオード５ｂは発光ダイオード５ａに対応する。
【００３１】
次に、図２に、生体情報取得デバイスＤ１の概略的な上面図を示す。図２に示すように、表面領域Ｒ１を挟んで、光照射デバイスＬＥａと光照射デバイスＬＥｂとが対向して配置されている。
【００３２】
図２に示すように、光照射デバイスＬＥａは、遮光板２ａ上に、ライトガイド３ａ、発光ダイオード４ａ、発光ダイオード５ａを有する。
【００３３】
ライトガイド３ａは、上面視形状が五辺形状の板状部材である。また、ライトガイド３ａは、検査光に対して実質的に透明な部材（透過率９０％以上、ここでは透過率９９％）である。例えば、ライトガイド３は、ポリイミド等の樹脂材料から構成される。
【００３４】
また、ライトガイド３ａは、光入射面３ａ２、光反射面３ａ３、光反射面３ａ４、光入射面３ａ５を側面に有する。光入射面３ａ２及び光入射面３ａ５は、ｘ軸を長手方向として、ｘ軸に沿って延びる平坦な面である。光入射面３ａ２には、発光ダイオード５ａが接着剤１１を介して取り付けられる。光入射面３ａ５には、発光ダイオード４ａが接着剤１１を介して取り付けられる。換言すると、光入射面３ａ２には発光ダイオード５ａが接着剤１１を介して光結合され、光入射面３ａ５には発光ダイオード４ａが接着剤１１を介して光結合される。
【００３５】
なお、接着剤１１は、検査光に対して高い透過率を有し、検査光に対して実質的に透明である。従って、光入射面と発光ダイオードとの間で、良好な光結合を確保することができる。また、発光ダイオード４ａ、５ａは、モノリシックの半導体素子がパッケージされた素子である。発光ダイオード４ａ、５ａは、電流が与えられることにより近赤外領域の光（７６０ｎｍ又は８７０ｎｍの光）を発光する。
【００３６】
光出射面３ａ１は、表面領域Ｒ１上に載せられる指（図３で図示する）に臨む側面である。光出射面３ａ１は、ｚ軸を長手方向としてｚ軸に沿って延びる平坦な面である。光反射面３ａ３及び光反射面３ａ４は、光出射面３ａ１に対向する側面である。光反射面３ａ３及び光反射面３ａ４も、ｚ軸を長手方向としてｚ軸に沿って延びる面である。光反射面３ａ３は、光入射面３ａ２からｚ軸に沿って延びるに従って、光出射面３ａ１から離れる。光反射面３ａ４は、光入射面３ａ５からｚ軸に沿って延びるに従って、光出射面３ａ１から離れる。
【００３７】
光照射デバイスＬＥｂのライトガイド３ｂの構成は、光照射デバイスＬＥａのライトガイド３ａの構成と略等しい。すなわち、光出射面３ｂ１が光出射面３ａ１に対応し、光入射面３ｂ２が光入射面３ａ２に対応し、光反射面３ｂ３が光反射面３ａ３に対応し、光反射面３ｂ４が光反射面３ａ４に対応し、光入射面３ｂ５が光入射面３ａ５に対応する。
【００３８】
ここで、光照射デバイスＬＥａの機能について説明する。発光ダイオード４ａから出射された検査光は、接着剤１１を介して、ライトガイド３ａの光入射面３ａ５に入射され、コア層７ａ（図３参照）に閉じ込められた状態で、ｚ軸に沿ってライトガイド３ａ内を伝播する。光入射面３ａ５に入射された検査光は、後述の光反射面３ａ３で反射され、光出射面３ａ１に案内される。
【００３９】
発光ダイオード５ａから出射された検査光は、接着剤１１を介して、ライトガイド３ａの光入射面３ａ２のコア層７ａの部分に入射され、ライトガイド３ａのコア層７ａ（図３参照）に閉じ込められた状態で、ｚ軸に沿ってライトガイド３ａ内を伝播する。光入射面３ａ２に入射された検査光は、後述の光反射面３ａ４で反射されて、光出射面３ａ１に案内される。
【００４０】
本実施形態においては、ライトガイド３ａの光出射面３ａ１のコア層７ａからは、光出射面３ａ１の長手方向に沿って実質的に一定な強度の検査光が出射される。換言すると、ライトガイド３ａの光出射面３ａ１のコア層７ａからは、ｚ軸（ライトガイドを構成する層の積層方向（積層体の積層方向）に直交する軸）に沿って実質的に一定な強度の検査光が出射される。なお、実質的に一定な強度の検査光が出射される光出射面３ａ１の範囲（所定領域）は、光出射面３ａ１の幅と略等しい。光出射面３ａ１の長手方向に沿って実質的に一定な強度の検査光が出射される点（特にそのメカニズム）については、図５を用いて後述する。
【００４１】
なお、ここでいう実質的に一定な強度とは、多少の幅を持っていてもよいことを意味する。つまり、ある区分（単位領域）からの光の強度が、他の区分（単位領域）からの光の強度のうち最大の強度の７割以上の強度（より好ましくは８割以上の強度）である場合に実質的に一定な強度であるものとする。単に一定な強度という場合にも、ある区分からの光の強度が、他の区分からの光の強度のうち最大の強度の７割以上の強度（より好ましくは８割以上の強度）である場合をいうものとする。なお、ある区分の面積と他の区分の面積とは実質的に等しいものとする。
【００４２】
光照射デバイスＬＥｂの機能は、光照射デバイスＬＥａの機能と同様である。すなわち、発光ダイオード４ｂが発光ダイオード４ａに対応し、光入射面３ｂ５が光入射面３ａ５に対応し、光出射面３ｂ１が光出射面３ａ１に対応し、光反射面３ｂ３が光反射面３ａ３に対応する。また、発光ダイオード５ｂが発光ダイオード５ａに対応し、光入射面３ｂ２が光入射面３ａ２に対応し、光出射面３ｂ１が光出射面３ａ１に対応し、光反射面３ｂ４が光反射面３ａ４に対応する。
【００４３】
図３に、図２のＸ−Ｘ間の生体情報取得デバイスＤ１の断面図を示す。図３に示すように、ＴＦＴセンサー１の主面１ａ上には、光照射デバイスＬＥａ及びＬＥｂが配置されている。
【００４４】
光照射デバイスＬＥａは、遮光板２ａの上にライトガイド３ａを有する。ライトガイド３ａは、ｙ軸に沿って、クラッド層（第１クラッド層）６ａ、コア層７ａ、クラッド層（第２クラッド層）８ａが積層された積層体として構成される。クラッド層６ａとクラッド層８ａの屈折率は等しい。クラッド層６ａ及びクラッド層８ａの屈折率は、ともにコア層７ａよりも低い。よって、効果的に伝播する検査光を閉じ込めることができる。
【００４５】
図３に示すように、光出射面３ａ１は、ヒトの指１００に対する物理的なストレスを緩和するためにテーパー状にカットされている。換言すると、ライトガイド３ａの表面領域Ｒ１側の端部には、表面領域Ｒ１に向かって、その上面からその下面に傾斜する面（表面領域Ｒ１上に載せられる指１００に望む面）が設けられている。つまり、ライトガイド３ａは、表面領域Ｒ１に近づくにつれて厚み（ｙ軸に沿う幅）が薄くなる先細りの端部を有する。テーパー状にカットされた端部に応じて、ライトガイド３ａの上面はライトガイド３ｂの下面よりも狭い。
【００４６】
遮光板２ａは、上述のように、金属材料から構成された板状部材である。遮光板２ａは、発光ダイオード４ａ、５ａから出射される検査光に対して不透明である。遮光板２ａは、ライトガイド３ａの光出射面３ａ１よりも表面領域Ｒ１側に突出している部分を有する。ここでは、図３に示すように、遮光部２ａは、幅Ｗ３分だけ光出射面３ａ１より表面領域Ｒ１側（表面領域Ｒ１上に載置される指（生体部位）側）に突出している部分を有する。このように突出した部分を遮光板２ａが有することにより、光出射面３ａ１から表面領域Ｒ１に向けて出射された検査光の一部は、遮光板２ａにて反射又は吸収される。換言すると、光出射面３ａ１から出射された検査光の一部が遮光部材２ａの突出部に直接照射されるように遮光部材２ａは配置される。このように配置された遮光板２ａによって、光出射面３ａ１から表面領域Ｒ１に検査光が直接入射されることが抑制される。従って、複雑な画像処理技術を活用することなく、より良質な画像を取得することができる。なお、遮光板２ａも、ライトガイド３ａと同様に先細りの構成としてもよい。
【００４７】
なお、光照射デバイスＬＥｂのライトガイド３ｂの構成は、光照射デバイスＬＥａのライトガイド３ａの構成と略等しい。すなわち、クラッド層６ｂはクラッド層６ａに対応し、コア層７ｂはコア層７ａに対応し、クラッド層８ｂはクラッド層８ａに対応する。また、光照射デバイスＬＥｂの遮光部２ｂは、光照射デバイスＬＥａの遮光部２ａの構成と等しい。但し、遮光部２ｂは、幅Ｗ４分だけ光出射面３ｂ１から表面領域Ｒ１側に突出している部分を有する。尚、ここでは、幅Ｗ３と幅Ｗ４は実質的に等しい。
【００４８】
図３に模式的に示すように、光照射デバイスＬＥａの光出射面３ａ１のコア層７ａ部分から出射された検査光は、ヒトの指１００の静脈１０１に吸収される。また、光照射デバイスＬＥｂの光出射面３ｂ１のコア層７ｂ部分から出射された検査光は、ヒトの指１００の内部で反射され、表面領域Ｒ１に入射する。なお、図３の模式図からも明らかなように、光出射面３ａ１は、ヒトの指１００の側面に対向して配置される。
【００４９】
このようにして、生体情報取得デバイスＤ１は、検査光を観察対象物としてのヒトの指１００に照射する。指１００で反射され、表面領域Ｒ１に入射された検査光は、近赤外領域の光に所定の感度特性を有するＴＦＴセンサー１により画像化される。
【００５０】
ＴＦＴセンサー１は、上述のように、絶縁基板上に、各画素に対応して半導体層が積層されることにより形成される撮像装置である。ＴＦＴセンサー１は、図４に示すように、複数の画素ＰＸが二次元状に配置される撮像領域Ｒ２を有する。なお、各画素は、光トランジスタとしてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）により構成されている。撮像領域Ｒ２は、表面領域Ｒ１に対応する領域に設けられている。
【００５１】
指内で反射された検査光がＴＦＴセンサー１の画素ＰＸに入射すると、画素ＰＸには検査光の強度に応じた電荷が生じる。そして、生成された電荷に対応する信号がＴＦＴセンサー１から出力され、この出力信号に基づいて画像が再構成される。その後、後続の演算処理装置における処理結果に基づいて、観察されたヒトがあらかじめ設定された特定のヒトであるのかが判断される。
【００５２】
ここで、図５に、ライトガイド３ａの構成及び機能の説明図を示す。なお、ライトガイド３ｂの構成は、ライトガイド３ａの構成に対応する。ここでは、ライトガイド３ｂの機能についての説明は省略する。尚、図５は、もっぱら説明の便宜上の説明図である。
【００５３】
図５（ａ）に模式的に示すように、本実施形態にかかるライトガイド３ａの光反射面３ａ３には、複数の反射面９が形成されている。複数の反射面９は、光反射面３ａ３の長手方向に沿って連続的に配置されている。また、ここでは、ライトガイド３ａの光反射面３ａ３に、ｙ軸（ライトガイドを構成する層の積層方向に一致する軸）に沿って延びる複数の溝１０が設けられている。この溝１０により光反射面３ａ３には、複数の反射面９が配置される。なお、溝１０も、反射面９と同様に、光反射面３ａ３の長手方向に沿って連続的に配置されている。
【００５４】
反射面９は、光入射面３ａ５に対向するとともに、光出射面３ａ１に対向する。反射面９は、発光ダイオード４ａからの検査光が全反射するように配置される。換言すると、発光ダイオード４ａから反射面９に入射する検査光の入射角度が、反射面９における臨界角以上となるように、反射面９は設けられる。反射面９は、検査光を全反射することにより、光入射面３ａ５から光出射面３ａ１に検査光を案内する。光入射面から光出射面に至る光路に介在する光反射面において、検査光が全反射されるように設定することにより、検査光の利用効率を高めることができる。そして、生体情報取得デバイスＤ１の消費電力を低減させることもできる。
【００５５】
図５（ａ）に模式的に示すように、光入射面３ａ５に入射された検査光は、光出射面３ａ１の出射端Ｐと出射端Ｑとの間に案内される。すなわち、発光ダイオード４ａから出射された検査光は光路Ｐａｔｈ１を進行する。そして、光反射面３ａ３の反射面９にて全反射される。そして、光出射面３ａ１の出射端Ｑにまで案内される。また、発光ダイオード４ａから出射された検査光は、光路Ｐａｔｈ２を進行する。そして、光出射面３ａ１にて全反射される。そして、光反射面３ａ３の反射面９にて再び全反射される。そして、光出射面３ａ１の出射端Ｐにまで案内される。
【００５６】
このように、光反射面３ａ３に設けられた複数の反射面９により、光入射面３ａ５に入射された検査光は光出射面３ａ１に案内される。そして、光出射面３ａ１における出射端Ｐから出射端Ｑの間の領域で、出射される検査光は、実質的に一定な強度に設定される。これは、出射端Ｐから出射端Ｑとの間で出射される検査光の強度が、出射端Ｐから出射端Ｑとの間で実質的に一定となるように、光反射面３ａ３に含まれる反射面９は配置されているからである。なお、発光ダイオード４ａから出射される光の強度分布（発光ダイオードの特性）に応じて、光反射面３ａ３を、光入射面３ａ２から光反射面３ａ４に向けて外側に膨らむ円弧状に形成しても良い。つまり、発光ダイオードの特性に応じて、光反射面３ａ３に含まれる反射面の配置位置は適宜設定される。図５（ａ）に示されているものは一例にすぎない。
【００５７】
図５（ｂ）に模式的に示すように、本実施形態にかかるライトガイド３ａの光反射面３ａ４には、複数の反射面９が形成されている。ここでも、複数の反射面９は、光反射面３ａ４の長手方向に沿って連続的に配置されている。また、溝１０も、光反射面３ａ４の長手方向に沿って連続的に配置されている。反射面９は、発光ダイオード５ａからの検査光が全反射するように設けられる。反射面９は、検査光を全反射することにより、光入射面３ａ２から光出射面３ａ１に検査光を案内する。
【００５８】
図５（ｂ）に模式的に示すように、光入射面３ａ２に入射された検査光は、光出射面３ａ１の出射端Ｑと出射端Ｒとの間に案内される。すなわち、発光ダイオード５ａから出射された検査光は光路Ｐａｔｈ３を進行する。そして、光反射面３ａ４の反射面９にて全反射される。そして、光出射面３ａ１の出射端Ｑにまで案内される。また、発光ダイオード５ａから出射された検査光は、光路Ｐａｔｈ４を進行する。そして、光出射面３ａ１にて全反射される。そして、光反射面３ａ３の反射面９にて再び全反射される。そして、光出射面３ａ１の出射端Ｒにまで案内される。
【００５９】
このように、光反射面３ａ３に設けられた複数の反射面９により、光入射面３ａ５に入射された検査光は光出射面３ａ１に案内される。そして、光出射面３ａ１における出射端Ｑから出射端Ｒの間の領域で、出射される検査光は、実質的に一定な強度に設定される。これは、出射端Ｑから出射端Ｒとの間で出射される検査光の強度が、出射端Ｑから出射端Ｒとの間で実質的に一定となるように、光反射面３ａ４に含まれる反射面９が配置されているからである。なお、発光ダイオード５ａから出射される光の強度分布（発光ダイオードの特性）に応じて、光反射面３ａ４を、光入射面３ａ５から光反射面３ａ３に向けて外側に膨らむ円弧状に形成しても良い。つまり、発光ダイオードの特性に応じて、光反射面３ａ５に含まれる反射面の配置位置は適宜設定される。
【００６０】
なお、出射される検査光を出射端Ｑと出射端Ｒとの間で実質的に一定な強度とする構成は上述のものに限られない。発光ダイオード５ａから出射された検査光を光出射面３ａ４のみで反射させる必要はなく、その検査光を部分的に光出射面３ａ３で反射させてもよい。同様に、発光ダイオード４ａから出射された検査光を光出射面３ａ３のみで反射させる必要はなく、その検査光を部分的に光出射面３ａ４で反射させてもよい。
【００６１】
本実施形態においては、図５（ｃ）に模式的に示すように、光出射面３ａ１の出射端Ｐから出射端Ｒまでの間の範囲で、出射される検査光は実質的に一定な強度（所定の光量に実質的に等しい光量）に設定される。換言すると、本実施形態においては、光出射面３ａ１の長手方向に沿って（ｚ軸方向に沿って）、光出射面３ａ１の出射端Ｐから出射端Ｒまでの間の範囲（所定領域）で、実質的に一定な強度の検査光が出射される。
【００６２】
ここで具体的な数値を用いて、光出射面の長手方向に沿って実質的に一定な強度の光が出射される点について補足説明する。尚、光出射面の長手方向に沿って実質的に一定な強度の光が出射されるかどうかの評価は、ライトガイドの光出射面に設定した区分（単位領域）ごとに輝度を測定することにより行う。ここでは、トプコン社製の輝度計を用いて、図６に示した各区分ＤＩＶ１〜ＤＩＶ７の輝度を測定した。
【００６３】
なお、図６は、ライトガイド３ａの光出射面３ａ１を正面視した模式図である。図６に示すように、光出射面３ａ１には、複数の区分ＤＩＶ１〜ＤＩＶ７が設けられる。区分ＤＩＶ１は、直径１ｍｍの区分である。他の区分ＤＩＶ２〜ＤＩＶ７も、区分ＤＩＶ１と同様である。また、これらの区分は、３ｍｍ間隔で設けられている。
【００６４】
表１に、各区分の輝度の測定結果を示す。最小の輝度（区分ＤＩＶ１における輝度）を最大の輝度（区分ＤＩＶ４における輝度）で割算をすると、５３２０／６３５０＝８３．８％となる。従って、この場合には、ライトガイド３ａの光出射面３ａ１からは、ライトガイド３ａの長手方向に沿って実質的に一定な強度の光が出射されている、と言える。
【表１】
2008210105.tif 000003
【００６５】
光出射面３ａ１の長手方向に沿って実質的に一定な強度の検査光が光出射面３ａ１から出射されることによって、ＴＦＴセンサー１の撮像領域Ｒ２には、より均一な強度の検査光が入射されるため、より良質な画像を取得することができる。具体例を挙げれば、撮像領域Ｒ２に入射される検査光に、生体情報に加え、ライトガイドの光出射面での検査光の強度不均一さが含まれることを抑制することができ、それによる誤判定を回避することができる。
【００６６】
また、本実施形態においては、図１乃至図３に示したように、光出射面３ａ１、３ｂ１から出射された検査光が、直接的に表面領域Ｒ１に入射することを遮る遮光板２ａ、２ｂが設けられている。これにより、光出射面３ａ１、３ｂ１から直接的に表面領域に検査光が入射することが抑制される。よって、より高精度な画像を取得することができる。
【００６７】
また、本実施形態においては、図３に示したように、表面領域Ｒ１を挟んで対向する光照射デバイスＬＥａのライトガイド３ａの端部と光照射デバイスＬＥｂのライトガイド３ｂの端部との間の幅をＷ１とし、表面領域Ｒ１を挟んで対向する光照射デバイスＬＥａの遮光板２ａの端部と光照射デバイスＬＥｂの遮光板２ｂの端部との間の幅をＷ２としたとき、０．５≦Ｗ２／Ｗ１≦０．９の関係を満足する。これによって、遮光板２ａ、２ｂにより、光出射面３ａ１、３ｂ１から表面領域Ｒ１に向かって進む検査光を効果的に遮断することができる。よって、小型化を図りつつ、より良質な画像を取得できる。
【００６８】
なお、ここでは、光照射デバイスＬＥａのライトガイド３ａの端部と光照射デバイスＬＥｂのライトガイド３ｂの端部の間の幅Ｗ１は、光照射デバイスＬＥａの光出射面３ａ１と光照射デバイスＬＥｂの光出射面３ｂ１との間の幅に略等しい。光照射デバイスＬＥａの遮光板２ａの端部と光照射デバイスＬＥｂの遮光板２ｂの端部との間の幅Ｗ２は、遮光板２ａの表面領域Ｒ１側の表面領域Ｒ１に臨む端面と遮光板２ｂの表面領域Ｒ１側の表面領域Ｒ１に臨む端面との間の幅に等しい。
【００６９】
また、本実施形態においては、光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂは、遮光板２ａ、２ｂ上に配置され、ＴＦＴセンサー１の主面１ａ上に載置される部品（モジュール）として構成される。よって、生体情報取得デバイスＤ１を、より簡易に組み立てることができる。また、遮光板２ａ、２ｂにより、光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂに含まれるライトガイド３ａ、３ｂから放射されうる漏れ光を遮断することができる。
【００７０】
また、本実施形態においては、出射端Ｐから出射端Ｑまでの間の幅は、ＴＦＴセンサー１の撮像領域Ｒ２のＺ軸に沿う幅と実質的に一致するように設定されている。従って、ＴＦＴセンサー１の撮像領域Ｒ２を有効に活用することができるとともに、発光ダイオードから出射される検査光の光利用効率を高めることができる。
【００７１】
なお、本実施形態においては、上述のように、表面領域Ｒ１を挟んで対向して配置された光照射デバイスＬＥａ及びＬＥｂが設けられる。光照射デバイスＬＥｂのライトガイド３ｂからも、光出射面３ｂ１の長手方向に沿って（ｚ軸方向に沿って）、光出射面３ｂ１の出射端Ｐから出射端Ｒまでの間の範囲（所定領域）で、実質的に一定な強度の検査光が出射される。かかる構成により、ＴＦＴセンサー１の撮像領域Ｒ２には、撮像領域Ｒ２の全域に亘って、より均一な強度の検査光が入射されるため、より良質な画像を取得することができる。
【００７２】
ここで、図７を用いて、生体情報取得デバイスＤ１がパッケージングされた生体情報取得モジュールＭ１の構成について説明する。
【００７３】
図７に示すように、生体情報取得モジュールＭ１は、パッケージ１５０を有する。パッケージ１５０の内部には、生体情報取得デバイスＤ１が配置されている。
【００７４】
パッケージ１５０は、主面１５０ａに凹部１５１を有する。凹部１５１は、上面視形状が略矩形状であって、表面領域Ｒ１と一致する底面１５１ａ、底面と主面１５１ａとの間を結ぶ４つの側面１５１ｂを有する。図７に示すように、凹部１５１は、ライトガイド３ａの光出射面３ａ１と一致する側面１５１ｂを有する。
【００７５】
上述のように、ライトガイド３ａ及びライトガイド３ｂの表面領域Ｒ１側の端部には、表面領域Ｒ１に向かって、その上面からその下面に傾斜する面が設けられている。従って、表面領域Ｒ１上に載置される指１００に、ライトガイド自体の構造によって、物理的なストレスが与えられることは抑制される。なお、ここでは、表面領域Ｒ１の周囲に２つの光照射デバイスを配置したが、表面領域Ｒ１の全周を囲うように４つの光照射デバイスを配置することも可能である。
【００７６】
最後に、図８を用いて、本発明の生体情報取得デバイスＤ１が組み込まれた生体認証装置の構成及び動作について説明する。図８に示すように、生体認証装置３１０は、生体情報取得デバイスＤ１内の光照射部２００、撮像部２１０、制御部２２０、画像処理部２３０、記憶部２４０、照合部２５０を有する。光照射部２００は、上述の光照射デバイスＬＥａ及び光照射デバイスＬＥｂに相当する。撮像部２１０は、上述のＴＦＴセンサー１に相当する。制御部２２０は、光照射部２００、画像処理部２３０、記憶部２４０、照合部２５０と連絡可能に構成される。
【００７７】
光照射部２００は、制御部２２０からの制御信号に基づいて、検査光を生体１００に向けて照射する。生体１００から反射された検査光は、撮像部２１０の撮像領域に入射される。撮像部２１０は、制御部２２０からの制御信号に基づいて制御される画像処理部２３０により制御される。撮像部２１０は、画像処理部２３０からの制御信号に基づいて、画像取得モードになったり、画像読み出しモードになったりする。なお、制御部２２０により撮像部２１０を制御しても良い。
【００７８】
撮像部２１０から順次読み出された電気信号は、画像処理部２３０によって所定の処理が施される。なお、画像処理を施すかどうかは任意である。次に、照合部２５０は、取得した画像情報と、記憶部２４０にあらかじめ格納されている画像情報とを照合する。照合の対象となる画像情報には、生体１００の静脈パターン（生体情報）が現される。すなわち、照合部２５０は、画像情報に含まれる静脈パターンを相互に照合し、両者の静脈パターンが一致する場合には、検査した個体があらかじめ設定された個体であるとする。そして、両者の静脈パターンが一致しない場合には、検査した個体があらかじめ設定された個体ではないとする。制御部２２０は、照合部２５０の照合結果に基づいて、他の情報処理装置等に照合結果を連絡する。
【００７９】
〔第２の実施の形態〕
次に、図９乃至図１１を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。図９は、生体情報取得デバイスＤ２の概略的な斜視図である。図１０は、図９のＡ点側から生体情報取得デバイスＤ２をみた概略的な説明図である。図１１は、図９のＢ点側から生体情報取得デバイスＤ２をみた概略的な説明図である。なお、図１０及び図１１では、説明の便宜上、Ａ点又はＢ点から生体情報取得デバイスＤ２をみた概略的な断面図も合わせて図示されている。
【００８０】
図９に示すように、生体情報取得デバイスＤ２は、配線基板３０、ＴＦＴセンサー３１、光チャネル分離層３２、マイクロレンズアレイ３３、バンドパスフィルタ３４、光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂを備える。
【００８１】
第１の実施の形態とは異なる主な点は、光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂとＴＦＴセンサー３１（ＴＦＴセンサー１と等しい）との間に、光チャネル分離層３２、マイクロレンズアレイ３３、バンドパスフィルタ３４が設けられている点である。このような構成によれば、より良質な画像を取得することができる。なお、上述の相違点に起因して、本実施形態においては、光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂは、バンドパスフィルタ３４の上に、表面領域Ｒ１を挟んで対向して配置される。なお、表面領域Ｒ１は、検査対象としての指から反射された検査光が入射される生体情報取得デバイスＤ２の表面領域である。ここでは、表面領域Ｒ１は、バンドパスフィルタ３４の主面３４ａの表面の一部と一致する。
【００８２】
図１０に、図９のＡ点側から生体情報取得デバイスＤ２をみた概略的な説明図を示す。図１１に、図９のＢ点側から生体情報取得デバイスＤ２をみた概略的な説明図を示す。
【００８３】
図１０に示すように、配線基板３０の上面には、ＴＦＴセンサー３１、光チャネル分離層３２、マイクロレンズアレイ３３、バンドパスフィルタ３４、光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂが、この順で配置される。配線基板３０の下面には、半導体集積回路３５、コネクタ３６が配置される。
【００８４】
光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂは、第１の実施形態にて説明したものと同様である。ただし、本実施形態においては、遮光板２ａ及び遮光板２ｂの表面領域Ｒ１側の端部には、表面領域Ｒ１に向かって、その上面からその下面に傾斜する面（表面領域Ｒ１上に載せられる指１００に望む面）が設けられている。換言すると、遮光板２ａ及び遮光板２ｂの表面領域Ｒ１側の端部は、テーパー状にカットされている。つまり、遮光板２ａ及び２ｂは、表面領域Ｒ１に近づくにつれて厚み（ｙ軸に沿う幅）が薄くなる先細りの端部を有する。テーパー状にカットされた端部に応じて、遮光板２ａの上面は遮光板２ａの下面よりも狭い。遮光板２ｂについても同様である。かかる構成により、ヒトの指１００に対する物理的なストレスを緩和することができる。
【００８５】
バンドパスフィルタ３４は、検査光が含まれる近赤外線の帯域（６５０ｎｍ〜１０００ｎｍ、より好ましくは、６５０ｎｍ〜８００ｎｍ）のみを通過させる板状の光学部材である。光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂは、バンドパスフィルタ３４の上面に固定される。
【００８６】
マイクロレンズアレイ３３は、バンドパスフィルタ３４の下層に配置される。マイクロレンズアレイ３３は、透明基板５０、レンズ（集光レンズ）５２、スペーサー層５１を有する。透明基板５０の上面には、ＴＦＴセンサー３１の各画素ＰＸに対応して、２次元状に配置された複数のレンズ５２、バンドパスフィルタ３４を支持するためのスペーサー層が配置される。透明基板５０及びレンズ５２は、検査光に対して、実質的に透明な材料から構成される。透明基板５０は、いわゆる石英基板である。レンズ５２は、透明基板５０に形成されたレジスト層が、グレイスケールマスクを用いたホトリソグラフィーにより部分的に除去されて形成される光学部材である。
【００８７】
光チャネル分離層３２は、マイクロレンズアレイ３３の下層に配置される。光チャネル分離層３２は、遮光膜４０、第１透明層４１、第２透明層４２、レジスト層４３を有する。
【００８８】
遮光膜４０は、通常の半導体プロセス技術（スパッタ、蒸着等）に基づいて、金属材料がマイクロレンズアレイ３３の下面に格子状に形成された層である。遮光膜４０は、マイクロレンズアレイ３３の各レンズ５２に対応してマトリクス状に形成された複数の開口部ＯＰ１を有する。尚、複数の開口部ＯＰ１とは、光学的な意味での開口を意味する。ここでは、開口部ＯＰ１には、第１透明層４１が充填されている。
【００８９】
第１透明層４１は、レジスト（樹脂材料）からなる層であって、検査光に対して実質的に透明である。第１透明層４１は、通常のコート法（スピンコート法等）により、遮光膜４０が形成された後、マイクロレンズアレイ３３の下面に形成される。そして、加熱処理が施され、粘性が失われる。
【００９０】
第２透明層４２は、第１透明層４１と同じ材料からなるレジスト層である。よって、第２透明層４２も、検査光に対して実質的に透明である。第２透明層４２は、複数のランド４２ａを有する。ランド４２ａは、通常のコート法（スピンコート法等）により、第１透明層４１の下面に第２透明層４２が形成された後、その第２透明層４２に格子状の溝が形成されることで形成される。つまり、格子状の溝が形成されることにより、互いに分離された複数のランド４２ａが形成される。分離されたランド４２ａは、ＴＦＴセンサー３１の各画素ＰＸに対応して２次元状に配置される。なお、ランドとは、溝により規定される島状の部分を意味する。各ランドは、互いに完全に分離されている必要はない。
【００９１】
レジスト層４３は、ランド４２ａを覆うように充填される。レジスト層４３は、検査光を吸収する材料（フタロシアニン等）を含むレジスト層である。レジスト層４３は、スピンコート法等に基づいて、ランド４２ａを覆うように（第２透明層４２に形成された溝を埋めるように）レジスト材料が塗布されることで形成される。そして、リソグラフィーに基づいて、第２透明層４２の下面に塗布されたレジスト層４３には、マイクロレンズアレイ３３の各レンズ５２の集光箇所に対応するように開口部ＯＰ３は形成される。なお、開口部ＯＰ３は、ＴＦＴセンサー３１の各画素ＰＸの配置位置にも対応する。開口部ＯＰ２は、ＴＦＴセンサー３１の各画素ＰＸに対応して、２次元状に配置される。
【００９２】
ＴＦＴセンサー３１は、光チャネル分離層３２の下層に配置される。ＴＦＴセンサー３１の構成は、第１の実施の形態におけるＴＦＴセンサー１の構成と等しい。ＴＦＴセンサー３１は、上面に複数の画素ＰＸが二次元状に配置された撮像領域Ｒ２を有する。各画素ＰＸは、レジスト層４３に形成された開口部ＯＰ２に対応して配置される。よって、レンズ５２により集光された光は、効率的に画素ＰＸに入射される。
【００９３】
なお、撮像領域Ｒ２は表面領域Ｒ１よりもｚ軸方向に沿う幅が広い。すなわち、撮像領域Ｒ２は表面領域Ｒ１と一致しない。このような場合であっても、撮像領域Ｒ２における表面領域Ｒ１に対応する部分を撮像領域として用いることにより、指１００から反射される検査光を画像化することができる。
【００９４】
配線基板３０は、ガラスエポキシ樹脂等から構成される配線基板であって、上述のように上下両面に素子が実装される。
【００９５】
なお、ＴＦＴセンサー３１の上面には、ＴＦＴセンサー３１の読み出し動作等を制御する駆動回路３７が配置される。ＴＦＴセンサー３１で取得された信号は、ワイヤー３８、配線基板３０の上面と下面とを接続する貫通電極３９、配線基板３０の下面に形成された配線を介して、半導体集積回路３５に連絡される。コネクタ３６は、生体情報取得デバイスＤ２と外部の信号処理回路との接続に関するインターフェイス部分を構成する。
【００９６】
半導体集積回路３５は、いわゆるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。半導体集積回路３５では、所定の情報処理（例えば、取得した画像情報とあらかじめ記憶された画像情報の整合性の判断）が実行される。半導体集積回路３５における情報処理結果は、他の情報処理部（不図示）に連絡される。
【００９７】
また、図１０に示すように、光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂからバンドパスフィルタ３４までの厚みは、１．７ｍｍ以下とすると良い。マイクロレンズアレイ３３からＴＦＴセンサー３１までの厚みは１．０ｍｍ以下とすると良い。このようにすると、光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂからＴＦＴセンサー３１までの厚みを３ｍｍ以下とすることができる。よって、非常に薄型化された生体情報取得デバイスを実現することができる。
【００９８】
なお、図１０に示すように、表面領域Ｒ１のｘ軸に沿う幅を２５ｍｍとした。また、図１１に示すように、表面領域Ｒ１のｚ軸に沿う幅を１５ｍｍとした。このような場合には、図１０及び図１１に模式的に示したように、指を表面領域Ｒ１上に載せ、生体情報を取得する。このような場合には、表面領域Ｒ１は、指により覆われる。従って、表面領域Ｒ１に入射する外乱光は抑制される。なお、この場合、各光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂの光出射面の長手方向は、指の側面に対向して配置される。よって、光出射面から出射された検査光を、高効率で、指に照射することができる。
【００９９】
次に、生体情報取得デバイスＤ２の機能について説明する。図１０に模式的に示すように、指１００の内部領域ＲＰで反射された検査光は、マイクロレンズアレイ３３のレンズ５２を介して、ＴＦＴセンサー３１の画素ＰＸに入射される。以下、順を追って説明する。なお、内部領域ＲＰは、指１００の下面から１ｍｍ程度の深さの領域である。
【０１００】
光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂの光出射面から出射された検査光は、ヒトの指１００に照射される。ヒトの指１００の内部では、内部の散乱体により検査光は反射されたりする。また、ヒトの指１００の内部の静脈で、検査光は吸収される。ヒトの指１００で反射された検査光は、表面領域Ｒ１に入射する。
【０１０１】
表面領域Ｒ１に入射された検査光は、バンドパスフィルタ３４を通過する。なお、検査光以外の外乱光は、バンドパスフィルタ３４により遮断される。バンドパスフィルタ３４によってノイズ成分を遮断することができるため、より良質な画像を取得することができる。
【０１０２】
バンドパスフィルタ３４を通過した検査光は、マイクロレンズアレイ３３に入射する。マイクロレンズアレイ３３では、透明基板５０の上面に配置された各レンズ５２によってＴＦＴセンサー３１の各画素ＴＸに集光される。
【０１０３】
マイクロレンズアレイ３３のレンズ５２により集光された光は、光チャネル分離層３２に入射される。光チャネル分離層３２は、上述のように、ＴＦＴセンサー３１の各画素に対応して２次元状に配置された開口部ＯＰ１及び開口部ＯＰ２を有する。また、ＴＦＴセンサー３１の各画素に対応して２次元状に配置されたランド４２ａを有する。また、隣り合うランド４２ａの間には、レジスト層４３が充填される。また、ランド４２ａの下面にもレジスト層４３が形成される。本実施形態においては、レジスト層４３には近赤外線を吸収する顔料が含有されている。よって、レジスト層４３に入射した迷光は、効果的にレジスト層４３に含まれる顔料により吸収される。
【０１０４】
このような構成により、光チャネル分離層３２は、マイクロレンズアレイ３３のレンズ５２からＴＦＴセンサー３１の画素ＰＸに至る光路（光チャネル）同士を分離する。そして、光チャネル間で生じうるクロストーク（混信）は抑制される。なお、検査光は、レンズ５２から画素ＰＸに進むに従って集光されるから、開口部ＯＰ２の開口幅は、開口部ＯＰ１の開口幅よりも狭く設定されている。
【０１０５】
ＴＦＴセンサー３１の各画素に入射された光は、各画素で光電変換される。そして、電気信号として読み出され、上述の半導体集積回路３５にて信号処理される。そして、生体から反射された検査光に基づいて、指１００の静脈パターンが現れた画像を取得することができる。
【０１０６】
本実施形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
本実施形態においては、表面領域Ｒ１とＴＦＴセンサー１との間に、バンドパスフィルタ３４、マイクロレンズアレイ３３、光チャネル分離層３２が設けられている。よって、第１の実施の形態と比較して、より良質な画像を取得することができる。
【０１０８】
なお、上述のように、バンドパスフィルタ３４、マイクロレンズアレイ３３、光チャネル分離層３２を挟む構成とすると、生体情報取得デバイスＤ２の厚みが増加してしまう。しかしながら、上述のように、ＴＦＴセンサー３１の下面から光照射デバイスＬＥａ又はＬＥｂの上面までの厚みを、３ｍｍ程度又は３ｍｍ以下の厚みに設定することも可能である。
【０１０９】
〔その他の実施の形態〕
ここで、図１２を参照して、その他の実施の形態について説明する。なお、ここでは、上述の実施の形態と異なる点についてのみ説明する。
【０１１０】
図１２（ａ）の場合、ライトガイド３ａは単層部材として構成される。単層のライトガイド３ａを採用しても、適切な光路設計を施すことによって検査光を高効率で伝播させることはできる。また、図１２（ａ）に示すように、ライトガイド３ａの光出射面３ａ１は、ライトガイド３ａの上面からライトガイド３ａの下面に向けてライトガイド３ａの内側に傾斜する。換言すると、ライトガイド３ａは、表面領域Ｒ１側に逆テーパー状の端部を有し、ライトガイド３ａが表面領域Ｒ１側に延在するに従って、ライトガイド３ａの厚みはライトガイド３ａの下面から上面に薄くなる。このようにすると、光出射面３ａ１から検査光の大部分が上方に向けて出射するように設定できる。従って、生体部位を介さずに検査光が表面領域Ｒ１に入力されることを抑制できる。
【０１１１】
また、この点は、図１２（ｂ）の場合にも当てはまる。すなわち、図１２（ｂ）に示すようにライトガイド３ａをコア層７ａ、クラッド層６ａ、８ａを含む積層体として構成した場合、コア層７ａの端面と一致する光出射面３ａ１は、コア層７ａの上面からコア層７ａの下面に向けてコア層７ａの内側に傾斜する。換言すると、ライトガイド３ａのコア層７ａは、表面領域Ｒ１側に逆テーパー状の端部を有し、コア層７ａが表面領域Ｒ１側に延在するに従って、コア層７ａの厚みはコア層７ａの下面から上面に薄くなる。これにより、図１２（ａ）の場合と同様に、コア層７ａの端面と一致する光出射面３ａ１から検査光の大部分が上方に向けて出射するように設定できる。従って、生体部位を介さずに検査光が表面領域Ｒ１に入力されることを抑制できる。
【０１１２】
また、図１２（ｂ）の説明は、図１２（ｃ）の場合にも当てはまる。つまり、ライトガイド３ａの表面領域側の端面は、必ずしも面一に構成される必要はない。
【０１１３】
本発明の技術的範囲は、上述の実施の形態に限定されない。すなわち、撮像装置としては、ＴＦＴセンサーに限られず、他の一般的な撮像装置（ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor））を用いることも可能である。検査されるべき生体は指に限られず、生体の他の部分であっても構わない。レンズと画素ＰＸとは１対１の関係にある必要はない。複数の画素ＰＸに対して共通のレンズが配置されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】第１の実施の形態にかかる生体情報取得デバイスＤ１の概略的な斜視図である。
【図２】生体情報取得デバイスＤ１の概略的な上面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ間の生体情報取得デバイスＤ１の概略的な断面図である。
【図４】撮像装置の撮像領域の概略的な構成図である。
【図５】ライトガイドの構成及び機能の概略的な説明図である。
【図６】ライトガイドに設定される区分を示す説明図である。
【図７】生体情報取得モジュールＭ１の概略的な斜視図である。
【図８】生体認証装置の構成を示すブロック図である。
【図９】第２の実施の形態にかかる生体情報取得デバイスＤ２の概略的な斜視図である。
【図１０】生体情報取得デバイスＤ２の概略的な説明図である。
【図１１】生体情報取得デバイスＤ２の概略的な説明図である。
【図１２】その他の実施の形態にかかるバリエーションを説明するための概略的な説明図である。
【符号の説明】
【０１１５】
Ｄ１    生体情報取得デバイス
ＬＥａ    、ＬＥｂ    光照射デバイス
３（３ａ、３ｂ）  ライトガイド
３ａ１、３ｂ１    光出射面
３ａ２、３ａ５、３ｂ２、３ｂ５    光入射面
３ａ３、３ａ４、３ｂ３、３ｂ４    光反射面
４ａ、４ｂ    発光ダイオード
５ａ、５ｂ    発光ダイオード
Ｒ１    表面領域
Ｒ２    撮像領域
２ａ、２ｂ    遮光板
【図１】
2008210105.tif 000004
【図２】
2008210105.tif 000005
【図３】
2008210105.tif 000006
【図４】
2008210105.tif 000007
【図５】
2008210105.tif 000008
【図６】
2008210105.tif 000009
【図７】
2008210105.tif 000010
【図８】
2008210105.tif 000011
【図９】
2008210105.tif 000012
【図１０】
2008210105.tif 000013
【図１１】
2008210105.tif 000014
【図１２】
2008210105.tif 000015