(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に対して第１波長の光を照射する第１光源と、
前記第１光源と同時に点灯し、かつ前記生体に対して前記第１波長とは異なる第２波長の光を照射する第２光源と、
前記生体からの反射光を撮影するカメラと、
前記カメラが撮影した画像から前記第１波長の成分に基づいて生体画像を取得する生体情報取得部と、
前記カメラが撮影した画像から前記第２波長の成分に基づいて前記生体と前記カメラとの距離情報を取得する距離情報取得部と、
前記距離情報に基づいて前記生体画像を補正する補正部と、を有することを特徴とする生体撮影装置。
【請求項２】
第２波長は、第１波長よりも短いことを特徴とする請求項１記載の生体撮影装置。
【請求項３】
第２波長は、可視光領域の波長であり、
第１波長は、近赤外波長領域の波長であることを特徴とする請求項１または２記載の生体撮影装置。
【請求項４】
前記距離情報取得部は、３つ以上の前記第２光源から得られる前記第２波長の成分に基づいて前記生体の傾斜角度を取得し、
前記補正部は、前記傾斜角度に基づいて前記生体画像を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の生体撮影装置。
【請求項５】
前記第１光源と前記第２光源の各々の光が通ると共に、前記第１光源の光を散乱させる構造を備えた導光体と、
前記導光体と一体化した集光レンズであって、前記第２光源の光が通る集光レンズとを更に有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の生体撮影装置。
【請求項６】
生体に対して第１光源から第１波長の光を照射し、
前記第１光源と同時に点灯する第２光源から前記生体に対して前記第１波長とは異なる第２波長の光を照射し、
前記生体からの反射光をカメラで撮影することで得られた画像から前記第１波長の成分に基づいて生体画像を生体情報取得部が取得し、
前記カメラが撮影した画像から前記第２波長の成分に基づいて前記生体と前記カメラとの距離情報を距離情報取得部が取得し、
前記距離情報に基づいて前記生体画像を補正部が補正する、ことを特徴とする生体撮影方法。
【請求項７】
前記第１波長の光の照射は、前記第１光源と前記第２光源の各々の光が通る導光体であって、前記第１光源の光を散乱させる構造を備えた導光体を介して、前記生体に対して前記第１波長の光を照射することにより行われ、
前記第２波長の光の照射は、前記導光体と一体化した集光レンズを介して、前記生体に対して第２波長の光を照射することにより行われることを特徴とする請求項６に記載の生体撮影方法。
【請求項８】
コンピュータに、
生体に対して第１光源に第１波長の光を照射させる処理と、
前記第１光源と同時に点灯する第２光源から前記生体に対して前記第１波長とは異なる第２波長の光を照射させる処理と、
前記生体からの反射光をカメラで撮影することで得られた画像から前記第１波長の成分に基づいて生体画像を取得する処理と、
前記カメラが撮影した画像から前記第２波長の成分に基づいて前記生体と前記カメラとの距離情報を取得する処理と、
前記距離情報に基づいて前記生体画像を補正する処理と、を実行させることを特徴とする生体撮影プログラム。
【請求項９】
前記第１波長の光を照射させる処理は、前記第１光源と前記第２光源の各々の光が通る導光体であって、前記第１光源の光を散乱させる構造を備えた導光体を介して、前記生体に対して前記第１波長の光を照射することにより行われ、
前記第２波長の光を照射させる処理は、前記導光体と一体化した集光レンズを介して、前記生体に対して第２波長の光を照射することにより行われることを特徴とする請求項８に記載の生体撮影プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、生体撮影装置、生体撮影方法および生体撮影プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生体認証においては、光源を用いて生体に光を照射し、生体からの反射光を用いて生体情報を取得している（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５７６０９号公報
【特許文献２】特開２００８−２４６０１１号公報
【特許文献３】特開２０１０−２４０２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
生体認証においては、生体の全体に光を照射する照明光源と、生体と撮影装置との距離を取得するための距離検知光源が設けられることがある。照明光源と距離検知光源とを交互に点灯させ、それぞれのタイミングで撮影装置が生体を撮影することで生体画像の取得と距離検知と行う。生体画像は検知した距離に応じて大きさが補正される。しかしながら、生体が移動すると、照明光源の点灯時における生体の位置と、距離検知光源の点灯時における生体の位置との間にズレが生じ、正しい補正量が求められない。
【０００５】
１つの側面では、本発明は、生体認証における認証精度を向上させる生体撮影装置、生体撮影方法および生体撮影プログラム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】
【０００６】
１つの態様では、生体撮影装置は、生体に対して第１波長の光を照射する第１光源と、前記第１光源と同時に点灯し、かつ前記生体に対して前記第１波長とは異なる第２波長の光を照射する第２光源と、前記生体からの反射光を撮影するカメラと、前記カメラが撮影した画像から前記第１波長の成分に基づいて生体画像を取得する生体情報取得部と、前記カメラが撮影した画像から前記第２波長の成分に基づいて前記生体と前記カメラとの距離情報を取得する距離情報取得部と、前記距離情報に基づいて前記生体画像を補正する補正部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
認証精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は比較例を例示する図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は比較例を例示する図である。
【図３】（ａ）は実施例１に係る生体認証装置を例示する図であり、（ｂ）は距離検知光源を例示する側面図であり、（ｃ）は生体に対する照射光の波長と、生体における反射位置との関係を例示する図であり、（ｄ）はカメラによって取得される画像を例示する図である。
【図４】（ａ）は処理部および照合部のブロック図であり、（ｂ）は処理部および照合部のハードウェア構成を例示する図である。
【図５】登録処理を表すフローチャートを例示する図である。
【図６】認証処理を表すフローチャートを例示する図である。
【図７】（ａ）は実施例２に係る撮影部の上面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図８】（ａ）は実施例３に係る撮影部の上面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は実施例４に係る撮影部を例示する図である。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は実施例５に係る撮影部を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施例の説明に先立って、比較例について説明する。図１（ａ）は、比較例に係る生体撮影装置２００の上面図である。図１（ａ）で例示するように、生体撮影装置２００は、カメラ２０１、複数の照明光源２０２、複数の距離検知光源２０３などを備える。複数の照明光源２０２は、照射角度が大きい光源であり、生体全体に光を照射する。複数の照明光源２０２は、例えば、カメラ２０１の周囲に配置されている。
【００１０】
図１（ｂ）は、距離検知光源２０３を例示する側面図である。図１（ｂ）で例示するように、距離検知光源２０３は、発光素子２０４および集光用レンズ２０５を備える。発光素子２０４が照射する光が集光用レンズ２０５によって集光されることから、距離検知光源２０３の照射角度は小さくなる。それにより、各距離検知光源２０３による生体に対する光照射範囲は、互いに離間する。すなわち、距離検知光源２０３は、生体にスポット光を照射する。
【００１１】
照明光源２０２および距離検知光源２０３は、交互に点灯する。照明光源２０２が光を照射する場合には、生体の全体に対して光が照射される。それにより、生体の全体がカメラ２０１によって撮影される。距離検知光源２０３が光を照射する場合には、生体の一部範囲にスポット光が照射される。
【００１２】
図１（ｃ）は、カメラ２０１と生体２０６との位置関係を例示する図である。図１（ｃ）においては、カメラ２０１と生体２０６とが近い場合と遠い場合とが例示されている。図１（ｄ）は、カメラ２０１と生体２０６とが遠い場合において、照明光源２０２の照射タイミングでカメラ２０１が取得した生体画像と、距離検知光源２０３の照射タイミングでカメラ２０１が取得したスポット光の画像とを例示する。図１（ｅ）は、カメラ２０１と生体２０６とが近い場合において、照明光源２０２の照射タイミングでカメラ２０１が取得した生体画像と、距離検知光源２０３の照射タイミングでカメラ２０１が取得したスポット光の画像とを例示する。
【００１３】
図１（ｄ）で例示するように、カメラ２０１と生体２０６とが遠い場合には、生体画像において生体２０６が小さくなる。この場合、スポット光が小さくなり、スポット光間の距離が小さくなる。図１（ｅ）で例示するように、カメラ２０１と生体２０６とが近い場合には、生体画像において生体２０６が大きくなる、この場合、スポット光が大きくなり、スポット光間の距離が大きくなる。このように、カメラ２０１と生体２０６との距離と、スポット光の大きさやスポット光間の距離との間には相関関係がある。図１（ｆ）は、スポット光間の距離と、カメラ２０１と生体２０６との距離との関係を例示する図である。図１（ｆ）で例示するように、スポット光間の距離を取得することで、カメラ２０１と生体２０６との距離情報を取得することができる。この距離情報を予め校正および記憶しておき、記憶しておいた距離情報を用いて生体画像における生体の大きさを補正することが可能となる。
【００１４】
照明光源２０２と距離検知光源２０３とが交互に点灯する場合には、照明光源２０２と距離検知光源２０３とが点灯するタイミングにズレが生じる。このような場合、カメラ２０１に対して生体が移動する場合に、生体画像における生体の大きさの補正精度が低下する場合がある。例えば、カメラ２０１に対して生体が近付く場合について検討する。図２（ａ）は、時刻ｔ１から時刻ｔ６にかけて、生体２０６がカメラ２０１に対して徐々に近づく場合を例示する図である。時刻ｔ１，ｔ３，ｔ５において、照明光源２０２が点灯する。時刻ｔ２，ｔ４，ｔ６において、距離検知光源２０３が点灯する。
【００１５】
図２（ｂ）は、照明光源２０２の点灯と距離検知光源２０３の点灯との切替が、生体２０６の移動に対して十分に速い場合に取得される画像を例示する図である。上記切替が十分に早い場合、図２（ｂ）で例示するように、生体２０６の撮影タイミングとスポット光の撮影タイミングとの差異が小さくなる。図２（ｃ）は、照明光源２０２の点灯と距離検知光源２０３の点灯との切替が生体の移動に対して十分に遅い場合に取得される画像を例示する図である。図２（ｃ）で例示するように、生体２０６の撮影タイミングとスポット光の撮影タイミングとの差異が大きくなる。この場合、スポット光の間隔に応じて生体画像を補正しようとしても、高い補正精度が得られないおそれがある。
【００１６】
そこで、各光学系の光を同じタイミングで取得することが考えられる。しかしながら、この場合には生体情報取得用の撮影光学系および距離検知用の撮影光学系の複数の撮影光学系を設ける必要があり、部品コストがかかるおそれがある。以下の実施例では、部品コストを抑制しつつ高い補正精度を得ることができる生体撮影装置、生体撮影方法および生体撮影プログラムについて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図３（ａ）は、実施例１に係る生体認証装置１００を例示する図である。図３（ａ）で例示するように、生体認証装置１００は、撮影部１０、処理部２０、認証部３０などを備える。撮影部１０は、カメラ１１、複数の照明光源１２、複数の距離検知光源１３などを備える。撮影部１０の各部は、矩形の基板上に配置されている。
【００１８】
例えば、カメラ１１は、基板の中央部に配置されている。複数の照明光源１２は、カメラ１１の周囲においてカメラ１１を囲むように配置されている。図３（ａ）の例では、８個の照明光源１２が設けられている。照明光源１２は、照射角度が大きい光源であり、生体全体に光を照射する。照明光源１２は、第１波長または第１波長を含む所定の波長範囲の光を照射する。本実施例においては、照明光源１２は近赤外光を照射し、第１波長は７５０ｎｍ〜１４００ｎｍである。
【００１９】
図３（ｂ）は、距離検知光源１３を例示する側面図である。図３（ｂ）で例示するように、距離検知光源１３は、発光素子１４および集光用レンズ１５を備える。発光素子１４が照射する光が集光用レンズ１５によって集光されることから、距離検知光源１３の照射角度は小さくなる。それにより、各距離検知光源１３による生体に対する光照射範囲は、互いに離間する。すなわち、距離検知光源１３は、生体にスポット光を照射する。図３（ａ）の例では、距離検知光源１３は、基板の４隅に設けられている。複数の距離検知光源１３は、第１波長とは異なる第２波長または第２波長を含む所定の波長範囲の光を照射する。本実施例においては、複数の距離検知光源１３は青色光を照射し、第２波長は４６５ｎｍ〜４８５ｎｍである。なお、照明光源１２および距離検知光源１３の波長範囲に幅がある場合には、照明光源１２の波長範囲には第２波長が含まれず、距離検知光源１３の波長範囲には第１波長が含まれない。
【００２０】
図３（ｃ）は、生体に対する照射光の波長と、生体における反射位置との関係を例示する図である。図３（ｃ）で例示するように、照射光の波長に応じて、生体における反射位置が変動する。具体的には、波長が長くなるにつれて、反射位置が皮膚表面から深くなる。例えば、青色光は表皮で反射し、近赤外光は皮下組織で反射する。したがって、異なる波長の照射光を用いることで、生体から異なる情報を得ることができる。本実施例においては、近赤外光を用いることで、静脈パターンなどの皮下組織の情報を得ることができる。また、青色光を用いることで、生体の皮膚表面に近い表皮の情報が得られる。青色光は生体の皮膚表面または皮膚表面に近い位置で反射するため、近赤外光波長と比較してボケ、散乱などが少なく、スポット光の輪郭が鮮明となる。それにより、距離検知精度が向上する。
【００２１】
カメラ１１は、少なくとも上記第１波長および上記第２波長の光に対して感度を有する撮影装置である。本実施例においては、カメラ１１は、カラーイメージセンサである。図３（ｄ）は、カメラ１１によって取得されるＢ（ブルー）画素の画像、カメラ１１によって取得されるＧ（グリーン）画素の画像、およびカメラ１１によって取得されるＲ（レッド）画素の画像である。距離検知光源１３が青色光を照射することから、Ｂ画素の画像にスポット光が現れる。照明光源１２が近赤外光を照射することから、Ｒ画素の画像に生体が現れる。
【００２２】
図４（ａ）は、処理部２０および認証部３０のブロック図である。図４（ａ）で例示するように、処理部２０は、光源制御部２１、画像取得部２２、距離情報検出部２３、距離情報記憶部２４、生体情報検出部２５、補正部２６などとして機能する。認証部３０は、生体情報記憶部３１、照合部３２、出力部３３などとして機能する。
【００２３】
図４（ｂ）は、処理部２０および認証部３０のハードウェア構成を例示する図である。図４（ｂ）で例示するように、処理部２０および認証部３０は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、記憶装置１０３、表示装置１０４などを備える。これらの各機器は、バスなどによって接続されている。
【００２４】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１は、中央演算処理装置である。ＣＰＵ１０１は、１以上のコアを含む。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、ＣＰＵ１０１が処理するデータなどを一時的に記憶する揮発性メモリである。
【００２５】
記憶装置１０３は、不揮発性記憶装置である。記憶装置１０３として、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどのソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）、ハードディスクドライブに駆動されるハードディスクなどを用いることができる。本実施例に係る生体撮影プログラムおよび生体認証プログラムは、記憶装置１０３に記憶されている。表示装置１０４は、液晶装置などの表示装置である。
【００２６】
記憶装置１０３に記憶されている生体撮影プログラムおよび生体認証プログラムは、ＲＡＭ１０２に展開される。ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０２に展開された生体撮影プログラムおよび生体認証プログラムを実行する。生体撮影プログラムの実行により、処理部２０の各部が実現される。生体認証プログラムの実行により、認証部３０の各部が実現される。
【００２７】
（登録処理）
以下、図５を参照しつつ、登録処理について説明する。図５は、登録処理を表すフローチャートを例示する図である。登録処理は、ユーザの生体情報を生体テンプレートして生体情報記憶部３１に予め記憶させ、当該ユーザの生体とカメラ１１との距離情報を距離情報記憶部２４に予め記憶させる処理である。
【００２８】
図５で例示するように、光源制御部２１は、照明光源１２および距離検知光源１３を同時に点灯させる（ステップＳ１）。ここでの同時とは、照明光源１２および距離検知光源１３の点灯期間のうち、少なくとも所定のタイミングで照明光源１２および距離検知光源１３が同時に点灯することを意味する。したがって、照明光源１２および距離検知光源１３の点灯開始タイミングおよび点灯終了タイミングは互いに異なっていてもよい。
【００２９】
次に、画像取得部２２は、照明光源１２および距離検知光源１３の両方が点灯しているタイミングで、カメラ１１から画像を取得する（ステップＳ２）。次に、距離情報検出部２３は、カメラ１１が取得した画像のうちＢ画素の画像を用いて、生体とカメラ１１との距離情報を検出する（ステップＳ３）。距離情報は、カメラ１１と生体との距離と相関を有する情報である。例えば、距離情報は、スポット光の大きさ、スポット光の形状、スポット光間の距離などである。本実施例においては、距離情報として、スポット光間の距離を用いる。次に、距離情報記憶部２４は、距離情報検出部２３が検出した距離情報を記憶する（ステップＳ４）。
【００３０】
次に、生体情報検出部２５は、カメラ１１が取得した画像のうちＲ画素の画像を用いて、生体情報を検出する（ステップＳ５）。例えば、生体情報検出部２５は、手のひらの形状、掌紋、静脈パターンなどを生体情報として検出する。次に、生体情報記憶部３１は、生体情報検出部２５が検出した生体情報を記憶する（ステップＳ６）。以上の処理により、登録処理が完了する。
【００３１】
（認証処理）
以下、図６を参照しつつ、認証処理について説明する。図６は、認証処理を表すフローチャートを例示する図である。図６で例示するように、光源制御部２１は、照明光源１２および距離検知光源１３を同時に点灯させる（ステップＳ１１）。次に、画像取得部２２は、カメラ１１から画像を取得する（ステップＳ１２）。次に、距離情報検出部２３は、カメラ１１が取得した画像のうちＢ画素の画像を用いて、距離情報としてスポット光間の距離を検出する（ステップＳ１３）。
【００３２】
次に、生体情報検出部２５は、カメラ１１が取得した画像のうちＲ画素の画像を用いて、生体情報を検出する（ステップＳ１４）。次に、補正部２６は、ステップＳ１３で検出した距離情報が距離情報記憶部２４に記憶されている距離情報に近づくように、ステップＳ１４で検出した生体情報を補正する（ステップＳ１５）。
【００３３】
例えば、距離情報としてスポット光の大きさ、スポット光の形状、２つのスポット光間の距離などを用いることで、カメラ１１と生体との間の距離が取得される。それにより、認証処理で得られた生体情報の倍率を登録処理で得られた生体情報の倍率に近づけることができる。距離情報として３つ以上のスポット光間の距離を用いる場合には、カメラ１１と生体との間の距離を取得することができるとともに、生体の傾斜角度を取得することができる。この場合、認証処理で得られた生体情報の倍率を登録処理で得られた生体情報の倍率に近づけることができるとともに、認証処理時の生体の傾斜角度を登録処理時の生体の傾斜角度に近づけることができる。すなわち、認証処理時の生体の姿勢を登録処理時の生体の姿勢に近づけることができる。
【００３４】
次に、照合部３２は、補正された生体情報と、生体情報記憶部３１に記憶されている生体情報とを照合する（ステップＳ１６）。例えば、照合部３２は、補正された生体情報と、生体情報記憶部３１に記憶されている生体情報との類似度が閾値以上であるかを判定する。次に、出力部３３は、照合部３２の照合結果を表示装置１０４に表示させる（ステップＳ１７）。以上の処理により、認証処理が完了する。
【００３５】
本実施例によれば、生体に対して第１波長光を照射するとともに第２波長光を照射し、カメラが取得した画像から第１波長成分に基づいて生体画像を取得し、第２波長成分に基づいてカメラと生体との距離情報を取得する。このように、異なる波長成分を用いることで、第１波長光および第２波長光の両方を照射しても、複数の撮影光学系を用いなくても、カメラが取得した画像から生体画像および距離情報を取得することができる。この距離情報を用いて生体画像を補正することで、生体画像を用いた認証精度を向上させることができる。
【００３６】
なお、図３（ｃ）で例示したように波長が短くなるほど皮膚表面に近い位置で反射する。皮膚表面に近い位置で反射することで、反射光のボケ、散乱などを抑制することができる。したがって、第２波長として、第１波長よりも短い波長を用いることが好ましい。例えば、第２波長は可視光領域の波長であり、第１波長は近赤外波長領域の波長であることが好ましい。
【００３７】
また、スポット光の外縁を検出するよりも、スポット光の輝度中心を検出する方が容易である。したがって、複数のスポット光を用いて当該スポット光間の距離を検出することで、生体とカメラ１１との距離検出精度が向上する。３つの以上のスポット光を用いることで、生体の傾斜角度を得ることができる。この場合、生体の姿勢を補正することが可能となり、認証精度が向上する。
【００３８】
なお、本実施例においては、ステップＳ１４で検出した生体情報を補正しているが、それに限られない。例えば、生体画像を補正し、補正された画像から生体情報を検出してもよい。いずれの場合においても、生体画像から得られる生体情報が補正されることになる。また、生体情報記憶部３１に記憶された生体情報を補正してもよい。例えば、登録処理時の距離情報が照合処理時の距離情報に近づくように、生体情報記憶部３１に記憶された生体情報を補正してもよい。
【実施例２】
【００３９】
図７（ａ）は、実施例２に係る撮影部１０ａの上面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）の断面図である。図７（ａ）および図７（ｂ）で例示するように、撮影部１０ａは、照明光源１２の照射光の分布均一化を図る導光体１６を備える。導光体１６は、複数の照明光源１２上に配置されている。導光体１６は、距離検知光源１３の照射光は入射せず、照明光源１２の照射光が入射するように配置されている。
【００４０】
図７（ｂ）で例示するように、導光体１６は、クサビの断面を有する。また、図７（ａ）で例示するように、導光体１６は、カメラ１１の光軸を中心とするドーナツ形状を有する。さらに、導光体１６の入射あるいは出射側に光源の光を散乱させる表面構造を有している。例えば、導光体１６の入射あるいは出射側に、表面が凹凸で構成される所謂シボ、サンドブラスト、プリズム溝の構造を有している。この表面凹凸構造により、照明光源１２の照射光はより均一に生体を照明することが可能となる。それにより、認証精度を向上させることができる。なお、導光体１６の形状は、正方形、あるいは長方形とし、４隅にスポット光生成用の集光レンズを同時に形成し、生体照明光用導光体とスポット光用集光レンズを１部材で構成し、コスト削減を実施することも可能である。導光体１６は、例えば、アクリル系、ポリカーボネート系を始めとしたプラスチックあるいはガラスなどの材質からなる。プラスチック系の材質を用いることでよりコスト削減を実施することも可能である。
【実施例３】
【００４１】
図８（ａ）は、実施例３に係る撮影部１０ｂの上面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の断面図である。図８（ａ）および図８（ｂ）で例示するように、撮影部１０ｂは、導光体１６の代わりに、レンズアレイ１７を備える。レンズアレイ１７は、各照明光源１２の光照射側にレンズを備える。レンズアレイ１７は、距離検知光源１３の照射光は入射せず、照明光源１２の照射光が入射するように配置されている。
【００４２】
図８（ａ）で例示するように、レンズアレイ１７は、カメラ１１の光軸を中心とするドーナツ形状を有する。さらに、レンズアレイ１７の入射あるいは出射側に光源の光を散乱させる表面構造を有している。例えば、レンズアレイ１７の入射あるいは出射側に、表面が凹凸で構成される所謂シボ、サンドブラスト、プリズム溝の構造を有している。この表面凹凸構造により、照明光源１２の照射光はより均一に生体を照明することが可能となる。それにより、認証精度を向上させることができる。なお、レンズアレイ１７の形状は、正方形、あるいは長方形とし、４隅にスポット光生成用の集光レンズを同時に形成し、生体照明光用導光体とスポット光用集光レンズを１部材で構成し、コスト削減を実施することも可能である。レンズアレイ１７は、例えば、アクリル系、ポリカーボネート系を始めとしたプラスチックあるいはガラスなどの材質からなる。プラスチック系の材質を用いることでよりコスト削減を実施することも可能である。
【実施例４】
【００４３】
図９（ａ）は、実施例４に係る撮影部１０ｃの上面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の断面図である。図９（ａ）および図９（ｂ）で例示するように、撮影部１０ｃは、導光体１６の代わりに、回折光学素子アレイ１８を備える。回折光学素子アレイ１８は、各照明光源１２の光照射側に回折光学素子を備える。回折光学素子アレイ１８は、距離検知光源１３の照射光は入射せず、照明光源１２の照射光が入射するように配置されている。
【００４４】
図９（ａ）で例示するように、回折光学素子アレイ１８は、カメラ１１の光軸を中心とするドーナツ形状を有する。照明光源１２の上にそれぞれの回折光学素子が配置されるため、照明光源１２の照射光は生体を必要な領域および分布により照明することが可能となる。それにより、認証精度を向上させることができる。
【００４５】
図９（ｃ）は、回折光学素子の詳細を例示する図である。図９（ｃ）で例示するように、回折光学素子は、回折格子の集合体であり、それぞれピッチおよび回転方向が異なる微小な回折格子を所望のピクセル数で並べたものである。生体のサイズを１１０ｍｍ×１１０ｍｍとし、照明光源１２の発光部を３ｍｍ×３ｍｍ、発光波長を５４５ｎｍ、照明光源１２の発光部と回折光学素子との間隔を５ｍｍ、回折光学素子アレイの基板を合成石英、厚み２ｍｍとする。この場合、図９（ｄ）で例示するように、Ｃｅｌｌサイズ０．０２ｍｍの回折光学素子でピクセル数（ＰＩＸ）２５０×２５０個(回折光学素子の総数６２，５００個)で構成する回折光学素子アレイ(サイズ５ｍｍ)とすることで、生体の照明に効率的な正方形の均一分布を得ることが可能となる。なお、各回折格子のピッチおよび回転方向は、数が膨大ためここでの詳細表記は省略する。回折光学素子アレイ１８は、例えば、アクリル系、ポリカーボネート系を始めとしたプラスチックあるいはガラスなどの材質からなる。プラスチック系の材質を用いることでよりコスト削減を実施することも可能である。
【実施例５】
【００４６】
図１０（ａ）は、実施例５に係る撮影部１０ｄの上面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の断面図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）で例示するように、撮影部１０ｄは、回折光学素子アレイ１８の代わりに、回折光学素子アレイ１９を備える。回折光学素子アレイ１９は、各照明光源１２および各距離検知光源１３の光照射側に回折光学素子を備える。照明光源１２および距離検知光源１３のレンズを１部材で構成できるため、部品点数の削減が可能である。
【００４７】
図１０（ｃ）は、距離検知光源１３用の回折光学素子の詳細である。図１０（ｃ）で例示するように、回折光学素子は、回折格子の集合体であり、それぞれピッチおよび回転方向が異なる微小な回折格子を所望のピクセル数で並べたものである。外見上は、図９（ｃ）で例示した照明光源１２用の回折光学素子に類似しているが、後述のとおり、Ｃｅｌｌサイズおよびピクセル数（ＰＩＸ）はもとより、各回折格子のピッチおよび回転方向が異なる。生体のサイズを１１０ｍｍ×１１０ｍｍとし、距離検知光源１３の発光部を３ｍｍ×３ｍｍ、発光波長を４６５ｎｍ、距離検知光源１３の発光部と回折光学素子との間隔を５ｍｍ、回折光学素子の基板を合成石英、厚み２ｍｍとする。この場合、Ｃｅｌｌサイズ０．０２５ｍｍの回折光学素子でピクセル数（ＰＩＸ）１２０×１２０個(回折光学素子の総数１４，４００個)で構成する回折光学素子アレイ(サイズ３ｍｍ)とすることで、生体の照明に効率的な正方形の均一分布を得ることが可能となる。なお、各回折格子のピッチおよび回転方向は数が膨大ためここでの詳細表記は省略する。回折光学素子アレイ１９は、例えば、アクリル系、ポリカーボネート系を始めとしたプラスチックあるいはガラスなどの材質からなる。プラスチック系の材質を用いることでよりコスト削減を実施することも可能である。
【００４８】
なお、上記各例において、照明光源１２が、生体に対して第１波長の光を照射する第１光源の一例として機能する。距離検知光源１３が、生体に対して第１波長とは異なる第２波長の光を照射する第２光源の一例として機能する。カメラ１１が、生体からの反射光を撮影するカメラの一例として機能する。生体情報検出部２５が、カメラが撮影した画像から第１波長の成分に基づいて生体画像を取得する生体情報取得部の一例として機能する。距離情報検出部２３が、カメラが撮影した画像から第２波長の成分に基づいて生体とカメラとの距離情報を取得する距離情報取得部の一例として機能する。補正部２６が、距離情報に基づいて生体画像を補正する補正部の一例として機能する。撮影部１０および処理部２０が、生体撮影装置の一例として機能する。
【００４９】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  撮影部
１１  カメラ
１２  照明光源
１３  距離検知光源
１４  発光素子
１５  集光用レンズ
２０  処理部
２１  光源制御部
２２  画像取得部
２３  距離情報検出部
２４  距離情報記憶部
２５  生体情報検出部
２６  補正部
３０  認証部
３１  生体情報記憶部
３２  照合部
３３  出力部
１００  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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【図１０】
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