(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光素子が配列された受光部と、前記複数の受光素子にそれぞれ対応して配列されたマイクロレンズと、前記受光部および前記マイクロレンズの間に設けられた遮光層とを備える撮像装置であって、
前記遮光層は、前記複数の受光素子にそれぞれ対応して設けられた開口部を備え、
前記開口部の前記受光素子側の開口幅のうち最小幅の実長ｄ１と、隣接する前記マイクロレンズ間の距離のうち最短長の実長ｐと、前記マイクロレンズの開口形状の最小幅の実長ｗｍｉｎと、撮像対象物と前記マイクロレンズの頂点の間の距離の空気換算長ｔ０と、前記マイクロレンズの頂点と前記開口部の前記受光素子側の開口位置の間の厚さの空気換算長ｔ１との関係が、
１．２・ｔ１／ｗｍｉｎ≦ｄ１≦２．４・ｔ１／ｗｍｉｎ＋ｐ・ｔ１／ｔ０
であることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記ｄ１と、前記ｐと、前記ｗｍｉｎと、前記ｔ０と、前記ｔ１との関係が、
１．５・ｔ１／ｗｍｉｎ≦ｄ１≦１．９・ｔ１／ｗｍｉｎ＋ｐ・ｔ１／ｔ０
である請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記開口部は、前記開口部の前記受光素子側の開口面積が前記マイクロレンズ側の開口面積以下であるように形成されている請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記遮光層は、少なくとも前記開口部と境界をなす部分が光吸収部材からなり、かつ少なくとも前記受光素子と対向する面あるいは前記マイクロレンズに対向する面のどちらかの面の開口部を除く部分が光吸収部材または光反射部材からなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記開口部の前記マイクロレンズ側の開口幅のうち最小幅の実長ｄ２と、前記マイクロレンズの頂点と前記開口部の前記マイクロレンズ側の開口位置との間の厚さの空気換算長ｔ２と、前記ｔ１と、前記ｗｍｉｎと、前記ｄ１との関係が、
ｗｍｉｎ−ｄ１／２−ｔ２／ｔ１（ｄ１／２+ｗｍｉｎ）≦ｄ２≦１．５・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）
である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記ｔ１と、前記ｔ２と、前記ｄ２と前記ｗｍｉｎとの関係が、
２／３・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）≦ｄ２≦１．５・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）
である請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記受光素子と前記開口部の前記受光素子側の開口位置との間の厚さの空気換算長ｔ３と、前記ｔ１と、前記ｔ２と、前記ｄ１と、前記ｄ２と、前記受光素子の最小幅ｃｗと、前記ｐとの関係が、
ｔ３＜（ｔ１−ｔ２）（２・ｐ−ｄ２−ｃｗ）／（ｄ１＋ｄ２）
である請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記開口部には、前記受光素子で受光できる波長範囲の少なくとも一つの波長に対して透明である材料が充填された請求項１乃至７のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記開口部の前記受光素子側の開口の面形状及び前記開口部の前記マイクロレンズ側の開口の面形状は、前記マイクロレンズの開口形状と相似あるいは略相似である請求項１乃至８のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
可視光線が前記受光素子に入射されるのを遮断する光学フィルタを備えた請求項１乃至９のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
生体部位に向けて光を照射する光源と、前記光源からの光が照射される前記生体部位を撮像する撮像部と、複数の生体情報を記憶する記憶部と、前記撮像部が撮像する前記生体部位から得られる生体情報と前記記憶部に記憶された生体情報とを照合する照合部と、前記照合部の照合結果に応じて、生体認証を行う制御部とを備えた生体認証装置であって、
前記撮像部は、
複数の受光素子が配列された受光部と、
前記複数の受光素子にそれぞれ対応して配列されたマイクロレンズと、
前記受光部と前記マイクロレンズの間に設けられ、前記複数の受光素子のそれぞれに対応して設けられた開口部を有する遮光層と、を備え、
前記開口部の前記受光素子側の開口幅のうち最小幅の実長ｄ１と、隣接するマイクロレンズ間の距離の最短長の実長ｐと、前記マイクロレンズの開口形状の最小幅の実長ｗｍｉｎと、前記生体部位と前記マイクロレンズの頂点との間の距離の空気換算長ｔ０と、前記マイクロレンズの頂点と前記開口部の前記受光素子側の開口位置との間の厚さの空気換算長ｔ１との関係が、
１．２・ｔ１／ｗｍｉｎ≦ｄ１≦２．４・ｔ１／ｗｍｉｎ＋ｐ・ｔ１／ｔ０
であることを特徴とする生体認証装置。
【請求項１２】
前記ｄ１と、前記ｐと、前記ｔ０と、前記ｔ１と、前記ｗｍｉｎとの関係が、
１．５・ｔ１／ｗｍｉｎ≦ｄ１≦１．９・ｔ１／ｗｍｉｎ＋ｐ・ｔ１／ｔ０
である請求項１１に記載の生体認証装置。
【請求項１３】
前記開口部の前記マイクロレンズ側の開口幅のうち最小幅の実長ｄ２と、前記マイクロレンズの頂点と前記開口部の前記マイクロレンズ側の開口位置との間の厚さの空気換算長ｔ２と、前記ｔ１と、前記ｗｍｉｎと、前記ｄ１との関係が、
ｗｍｉｎ−ｄ１／２−ｔ２／ｔ１（ｄ１／２＋ｗｍｉｎ）≦ｄ２≦１．５・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）
である請求項１１又は１２に記載の生体認証装置。
【請求項１４】
前記ｔ１と、前記ｔ２と、前記ｄ２と、前記ｗｍｉｎとの関係が、
２／３・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）≦ｄ２≦１．５・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）である請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の生体認証装置。
【請求項１５】
前記受光素子と前記開口部の上記受光素子側の開口位置との間の厚さの空気換算長ｔ３と、前記ｔ１と、前記ｔ２と、前記ｄ１と、前記ｄ２と、前記受光素子の最小幅ｃｗと、前記ｐとの関係が、
ｔ３＜（ｔ１−ｔ２）（２・ｐ−ｄ２−ｃｗ）／（ｄ１＋ｄ２）
である請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の生体認証装置。
【請求項１６】
前記開口部の内側には、少なくとも波長６００ｎｍから１２００ｎｍの間の少なくとも一つの波長に対して透明である材料が充填された請求項１１乃至１５のいずれか一項に記載の生体認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び生体認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
新たなセキュリティ方式として、指紋や虹彩、血管パターンといった生体情報を利用した生体認証技術が注目されている。この生体認証技術は、従来の鍵等のように、そもそも携帯する必要がないため利便性が高い。また、鍵等のように遺失するおそれもないため、盗難等によってセキュリティの安全が脅かされる恐れも少ない。
【０００３】
特に、ヒトの指等の血管パターンを用いた認証方法は、指紋のように犯罪捜査を連想させることもなく、虹彩のように直接眼球に光を照射する必要もない。よって、血管パターンの認証に際して、認証を受けるヒトが心理的なストレスを受けるおそれも少ない。また、血管パターンを用いた認証方法は、生体内部の情報を利用しているため、偽造される可能性も低い。
【０００４】
従来から、指の血管パターンを用いた生体認証の開発が取り組まれている。一般的には、指に近赤外光を照射する光源と、指を透過する近赤外線を撮像するカメラとを設置する。カメラには、近赤外光を通過する光学フィルタが装着されている。生体認証時には、光源からの近赤外光中に指を配置し、そのときの指の画像をカメラで撮る。近赤外光は、生体内の筋肉や脂肪や骨などを透過するが、血液中のへモグロビンやメラニンなどの色素成分には吸収される。
【０００５】
このため、カメラが撮像した画像は、透過光を受けて白く表現されるが、血管部分は黒く表現される。このように撮られた血管パターンと、登録されている血管パターンとを照合することによって生体認証は行われる（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００６】
近年、このような生体認証を行うための生体認証装置の小型化および薄型化が強く要求されている。生体認証装置に用いられている撮像装置には、従来から単数または複数のレンズの縮小結像を利用した単眼縮小光学系が用いられていた。しかしながら、レンズ構造の関係上、小型化および薄型化には限界がある。
【０００７】
そこで、マイクロレンズアレイおよび複数の受光素子を組み合わせた複眼光学系を生体認証装置に適用しようとする試みがある。従来の複眼光学系の撮像装置として、例えば、特許文献３に記載の技術が知られている。
【０００８】
特許文献３には、マイクロレンズアレイと、マイクロレンズアレイに対向して設けられた受光部（イメージサンサ）と、マイクロレンズアレイおよび受光部の間に設けられた遮光層（遮光スペーサ）と、マイクロレンズおよび受光素子の間に、壁面の少なくとも一部に光吸収面が設けられた複数の開口部（透光孔）と、を備えた撮像装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３１２７４９号公報
【特許文献２】特開２００５−７１１１８号公報
【特許文献３】特開平３−１５７６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１７に特許文献３に示された撮像装置の縦断面図を示す。図１７に示すように、マイクロレンズアレイ（レンズアレイ板）５０Ａおよび受光部（密着イメージセンサ）１０Ａの間に、複数の円筒状の開口部（透光孔）３０Ａを有する遮光層（遮光スペーサ）２０Ａが形成されている。複数の円筒状の開口部３０Ａは、マイクロレンズ（微小レンズ）５１Ａおよび受光素子（光検出部）１１Ａの位置に対応して、形成されている。
【００１０】
また、開口部３０Ａの内側には、光吸収面として機能する黒色塗料が塗布されている。特許文献３に記載の技術では、このような構成にすることにより、複眼光学系の短所を抑制できる。つまり、受光素子１１Ａに対して、対応するマイクロレンズ５１Ａ以外のマイクロレンズ５１Ａからの光が入射する、いわゆるクロストークによって、受光素子１１Ａの受信信号に、ノイズが重畳されることが抑制される。
【００１１】
特許文献３に記載の技術によれば、隣接するマイクロレンズ５１Ａからのクロストークを抑制できる。しかしながら、受光素子１１Ａには、領域Ｂの範囲からの光が入射する。なお、領域Ａは、マイクロレンズ５１Ａに対応した、マイクロレンズ５１Ａ上の所望の撮像領域である。領域Ｂは、領域Ａを含み、領域Ａよりも広い領域である。領域Ｂから領域Ａを除いた領域からの光はノイズ成分となる。よって、領域Ｂからの光が受光素子１１Ａに入射すると、受光素子１１Ａにて発生される信号の品質が低下し、取得される画像に現れる像がぼやけてしまう。
【００１２】
さらに、マイクロレンズアレイ５０Ａと受光素子１１Ａとの間隔を狭くした場合、領域Ｂがより広くなってしまう。このため、受光素子１１Ａからの信号の品質は、さらに悪化してしまう。これは、撮像装置を薄型化する場合に顕著に問題となる。
【００１３】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ノイズの発生を効果的に抑制できる撮像装置、生体認証装置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】
【００１４】
本発明に係る撮像装置は、複数の受光素子が配列された受光部と、前記複数の受光素子にそれぞれ対応して配列されたマイクロレンズと、前記受光部および前記マイクロレンズの間に設けられた遮光層とを備える撮像装置であって、前記遮光層は、前記複数の受光素子にそれぞれ対応して設けられた開口部を備え、前記開口部の前記受光素子側の開口幅のうち最小幅の実長ｄ１と、隣接する前記マイクロレンズ間の距離のうち最短長の実長ｐと、前記マイクロレンズの開口形状の最小幅の実長ｗｍｉｎと、撮像対象物と前記マイクロレンズの頂点の間の距離の空気換算長ｔ０と、前記マイクロレンズの頂点と前記開口部の前記受光素子側の開口位置の間の厚さの空気換算長ｔ１との関係が、１．２・ｔ１／ｗｍｉｎ≦ｄ１≦２．４・ｔ１／ｗｍｉｎ＋ｐ・ｔ１／ｔ０である。
【００１５】
このような構成にしたことにより、受光素子への所望の撮像領域以外からの情報の入射を抑制でき、ノイズの発生を効果的に抑制できる。
【００１６】
前記ｄ１と、前記ｐと、前記ｗｍｉｎと、前記ｔ０と、前記ｔ１との関係が、１．５・ｔ１／ｗｍｉｎ≦ｄ１≦１．９・ｔ１／ｗｍｉｎ＋ｐ・ｔ１／ｔ０である、と良い。
【００１７】
前記開口部は、前記開口部の前記受光素子側の開口面積が前記マイクロレンズ側の開口面積以下であるように形成されている、と良い。
【００１８】
前記遮光層は、少なくとも前記開口部と境界をなす部分が光吸収部材からなり、かつ少なくとも前記受光素子と対向する面あるいは前記マイクロレンズに対向する面のどちらかの面の開口部を除く部分が光吸収部材または光反射部材からなる、と良い。
【００１９】
前記開口部の前記マイクロレンズ側の開口幅のうち最小幅の実長ｄ２と、前記マイクロレンズの頂点と前記開口部の前記マイクロレンズ側の開口位置との間の厚さの空気換算長ｔ２と、前記ｔ１と、前記ｗｍｉｎと、前記ｄ１との関係が、
ｗｍｉｎ−ｄ１／２−ｔ２／ｔ１（ｄ１／２+ｗｍｉｎ）≦ｄ２≦１．５・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）である、と良い。
【００２０】
前記ｔ１と、前記ｔ２と、前記ｄ２と前記ｗｍｉｎとの関係が、２／３・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）≦ｄ２≦１．５・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）である、と良い。
【００２１】
前記受光素子と前記開口部の前記受光素子側の開口位置との間の厚さの空気換算長ｔ３と、前記ｔ１と、前記ｔ２と、前記ｄ１と、前記ｄ２と、前記受光素子の最小幅ｃｗと、前記ｐとの関係が、ｔ３＜（ｔ１−ｔ２）（２・ｐ−ｄ２−ｃｗ）／（ｄ１＋ｄ２）である、と良い。
【００２２】
前記開口部には、前記受光素子で受光できる波長範囲の少なくとも一つの波長に対して透明である材料が充填される、と良い。
【００２３】
前記開口部の前記受光素子側の開口の面形状及び前記開口部の前記マイクロレンズ側の開口の面形状は、前記マイクロレンズの開口形状と相似あるいは略相似である、と良い。
【００２４】
可視光線が前記受光素子に入射されるのを遮断する光学フィルタを備える、と良い。
【００２５】
本発明に係る生体認証装置は、生体部位に向けて光を照射する光源と、前記光源からの光が照射される前記生体部位を撮像する撮像部と、複数の生体情報を記憶する記憶部と、前記撮像部が撮像する前記生体部位から得られる生体情報と前記記憶部に記憶された生体情報とを照合する照合部と、前記照合部の照合結果に応じて、生体認証を行う制御部とを備えた生体認証装置であって、前記撮像部は、複数の受光素子が配列された受光部と、前記複数の受光素子にそれぞれ対応して配列されたマイクロレンズと、前記受光部と前記マイクロレンズの間に設けられ、前記複数の受光素子のそれぞれに対応して設けられた開口部を有する遮光層と、を備え、前記開口部の前記受光素子側の開口幅のうち最小幅の実長ｄ１と、隣接するマイクロレンズ間の距離の最短長の実長ｐと、前記マイクロレンズの開口形状の最小幅の実長ｗｍｉｎと、前記生体部位と前記マイクロレンズの頂点との間の距離の空気換算長ｔ０と、前記マイクロレンズの頂点と前記開口部の前記受光素子側の開口位置との間の厚さの空気換算長ｔ１との関係が、１．２・ｔ１／ｗｍｉｎ≦ｄ１≦２．４・ｔ１／ｗｍｉｎ＋ｐ・ｔ１／ｔ０である、と良い。
【００２６】
前記ｄ１と、前記ｐと、前記ｔ０と、前記ｔ１と、前記ｗｍｉｎとの関係が、１．５・ｔ１／ｗｍｉｎ≦ｄ１≦１．９・ｔ１／ｗｍｉｎ＋ｐ・ｔ１／ｔ０である、と良い。
【００２７】
前記開口部の前記マイクロレンズ側の開口幅のうち最小幅の実長ｄ２と、前記マイクロレンズの頂点と前記開口部の前記マイクロレンズ側の開口位置との間の厚さの空気換算長ｔ２と、前記ｔ１と、前記ｗｍｉｎと、前記ｄ１との関係が、ｗｍｉｎ−ｄ１／２−ｔ２／ｔ１（ｄ１／２＋ｗｍｉｎ）≦ｄ２≦１．５・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）である、と良い。
【００２８】
前記ｔ１と、前記ｔ２と、前記ｄ２と、前記ｗｍｉｎとの関係が、２／３・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）≦ｄ２≦１．５・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）である、と良い。
【００２９】
前記受光素子と前記開口部の上記受光素子側の開口位置との間の厚さの空気換算長ｔ３と、前記ｔ１と、前記ｔ２と、前記ｄ１と、前記ｄ２と、前記受光素子の最小幅ｃｗと、前記ｐとの関係が、ｔ３＜（ｔ１−ｔ２）（２・ｐ−ｄ２−ｃｗ）／（ｄ１＋ｄ２）である、と良い。
【００３０】
前記開口部の内側には、少なくとも波長６００ｎｍから１２００ｎｍの間の少なくとも一つの波長に対して透明である材料が充填される、と良い。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、ノイズの発生を効果的に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略するものとする。各実施の形態は、それぞれ独立したものではなく、ある実施の形態で説明した事項は他の実施の形態にも参酌されるべきものとする。また、以降の説明においては、図面を正面視することを前提として、上下左右といった方向を示す言葉を用いる。
【００３３】
発明の実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る生体認証装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る生体認証装置の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る生体認証装置の撮像部の構成を模式的に示す断面図である。図３は、開口部のバリエーションを説明するための概略的な模式図である。図４は、開口部のバリエーションを説明するための概略的な模式図である。図５は、遮光層に形成された開口の形状を示す概略的な上面図である。図６〜図８は、マイクロレンズの形状のバリエーションを説明するための概略的な上面図である。図９〜図１３は、クロストーク成分の光量及び信号成分の光量の変化を説明するための説明図である。図１４は、マイクロレンズアレイの製造方法を示す図である。
【００３４】
なお、図２で示される各寸法は実長を示している。また、以下の説明においては、６００〜１２００ｎｍの波長範囲で生体認証装置を用いるものとする。また、パラメータの影響について詳細に検討を行っている。
【００３５】
図１に示すように、本発明の実施の形態１に係る生体認証装置１０００は、撮像部１００、画像処理部２００、光源３０１、３０２、記憶部４００、照合部５００、制御部６００を備えている。
【００３６】
撮像部１００は、画像処理部２００に接続される。撮像部１００は、指２０００内の静脈２００１のパターン（生体情報）を撮像する。撮像部１００の上部に配置された指２０００（生体部位）には、光源３０１、３０２から近赤外光が照射される。撮像部１００の構成については、後で詳細に説明する。
【００３７】
画像処理部２００は、撮像部１００および制御部６００に接続される。画像処理部２００は、撮像部１００から出力された信号（静脈２００１のパターン）を画像処理する。
【００３８】
光源３０１、３０２は、制御部６００に接続されている。光源３０１、３０２は、複数の近赤外光発光素子から構成される。光源３０１、３０２は、指２０００の側面に向けて、近赤外光（波長：６００ｎｍ〜１２００ｎｍ、好ましくは７５０ｎｍ〜９５０ｎｍ）を照射する。
【００３９】
記憶部４００は、制御部６００に接続されている。記憶部４００には、あらかじめ撮像部１００により撮像された複数の静脈のパターンが記憶されている。
【００４０】
照合部５００は、制御部６００に接続されている。照合部５００は、制御部６００によって制御される。照合部５００は、撮像部１００が撮像した静脈２００１のパターンと、記憶部４００に予め記憶された静脈のパターンとを照合する。
【００４１】
制御部６００は、画像処理部２００、光源３０１、３０２、記憶部４００、及び照合部５００に接続されている。制御部６００は、画像処理部２００、光源３０１、３０２、記憶部４００、及び照合部５００を制御する。また、制御部６００は、照合部５００の照合結果に基づいて生体認証の判定を行う。
【００４２】
次に、生体認証装置１０００による生体認証方法について説明する。
【００４３】
まず、撮像部１００の上部に、指２０００を配置する。次に、光源３０１、３０２から近赤外光を指２０００へ照射する。近赤外光は指２０００の内部を透過する。そして、指２０００を通過した後、光学フィルタ６０、マイクロレンズアレイ５０、遮光層２０を介して、各受光素子１１に入射する。各受光素子１１は、入射した近赤外光を受光する。受光部１０は、各受光素子１１が生成した信号を出力する。
【００４４】
画像処理部２００は、撮像部１００からの出力信号を画像処理する。具体的には、撮像された静脈２００１のパターンのうち、不鮮明な部分を除去する。次に、照合部５００は、撮像部１００が撮像する指２０００内の静脈２００１のパターンと、記憶部４００に予め記憶された静脈のパターンとを照合する。そして、制御部６００は、照合部５００の照合結果に基づいて生体認証を行う。
【００４５】
静脈２００１のパターンと記憶部４００に予め記憶された静脈のパターンとが一致すると照合部５００が判断した場合、制御部６００は認証成功信号を生成する。そして、この認証成功信号に基づいて、図示しない表示部（認証結果出力手段）に認証結果を表示させる。一方、静脈２００１のパターンと記憶部４００に予め記憶された静脈のパターンとが一致しないと照合部５００が判断した場合、制御部６００は認証失敗信号を生成する。この認証失敗信号に基づいて、図示しない表示部（認証結果出力手段）に認証結果を出力させる。
【００４６】
図２を参酌して、本実施形態にかかる撮像部１００の構成について、簡単に説明する。
【００４７】
図２に示すように、指２０００の両側に、光源３０１、３０２が設けられている。光源３０１、３０２は、複数の近赤外光発光素子が配列されて構成される。複数の近赤外光発光素子は、指２０００に沿って配置されている。指は、撮像部１００の上部に配置される。
【００４８】
撮像部１００によって指２０００内の静脈のパターンが撮像されるとき、撮像部１００の上部に指２０００が配置され、光源３０１、３０２から指２０００の側面に向けて近赤外光が照射される。
【００４９】
なお、光源３０１、３０２の配置位置は任意である。光源３０１、３０２を指２０００の上側に配置しても良い。また、光源の数は任意である。すなわち、光源の数は、１つであっても、３つ以上であってもよい。
【００５０】
撮像部１００は、受光部１０、遮光層２０、マイクロレンズアレイ５０、光学フィルタ６０を、この順で備えている。
【００５１】
受光部１０には、複数の受光素子１１が一定間隔で２次元状に配列されているＣＣＤ（Charge Coupled Devices）センサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）センサを用いて受光部１０を構成しても良い。なお、各受光素子１１は１つの画素又は複数の画素を有する素子である。
【００５２】
遮光層２０は、受光部１０とマイクロレンズアレイ５０との間に設けられている。遮光層２０は、複数の開口部３０を有する。開口部３０には透過部３１が充填されている。また、遮光層２０は、透過部３１下の部分２０ａ、隣り合う透過部３１の間の部分２０ｂを有する。部分２０ａには、通常の半導体プロセス技術（エッチング等）に基づいて、複数の開口ＯＰ１が形成される。この開口ＯＰ１は、開口部３０の一部を構成する。なお、遮光層２０の材料は、光吸収部材（例えば、顔料や感光性樹脂）が用いられる。
【００５３】
開口部３０は、光入射面と光出射面を有する。開口部３０の光入射面は、マイクロレンズアレイ５０側にあり、ここでは、マイクロレンズアレイ５０の下面と実質的に一致する。また、開口部３０の光出射面は、受光部１０側にあり、ここでは、受光部１０の上面と実質的に一致する。各開口部３０は、各受光素子１１に対応して設けられる。開口部３０は、マイクロレンズ５１から受光素子１１に入射する光の進行光路に設けられている。開口部３０同士の間には、遮光層が設けられる。開口部３０の開口幅を設定することにより、ノイズ成分の光（所望の領域以外から入射される光、隣接するマイクロレンズ５１の間隙からの光、クロストークの光（他のマイクロレンズ５１からの光））を、開口部３０同士の間の遮光層で吸収させることができる。
【００５４】
なお、開口部３０は、光学的な意味での開口を意味する。ここでは、開口部３０には透過部３１が設けられている。透過部３１は、近赤外線に対して透明な樹脂を開口部３０の内側に充填することにより形成される。透過部３１の上面は、開口部３０の光入射面と一致する。透過部３１の下面は、開口部３０の光出射面と一致する。なお、各開口部３０に充填される材料としては、波長が６００ｎｍから１２００ｎｍの範囲で少なくとも一つの波長に対して透明であるもの（例えば、透明ガラス、エポキシやアクリルなどの透明樹脂）であるとよい。なお、開口部３０の部分を空洞としてもよい。また、通常の半導体プロセス技術に基づいて、層状に形成された樹脂層に複数の溝を形成することによって、開口部３０に対応した透過部３１を形成してもよい。
【００５５】
図２に示すように、開口部３０は、２つの異なる開口幅を有する。開口部３０は、受光素子１１側の第１の開口幅と、マイクロレンズ５１側の第２の開口幅とを有する。第１の開口幅は、第２の開口幅よりも狭い。第１の開口幅は、マイクロレンズ５１側に向かって幅狭となる。
【００５６】
マイクロレンズアレイ５０は、透明基板上に複数のマイクロレンズ５１を配列することで構成されている。なお、ここでは、マイクロレンズ５１の開口形状（上面視形状）は、円形状である（図６参照）。なお、マイクロレンズ５１は、凸状の形状を有する。マイクロレンズアレイ５０は、例えば、複数のマイクロレンズ５１を透明基板上に形成することで構成される。複数のマイクロレンズ５１は複数の受光素子１１に対応して配列されている。マイクロレンズ５１の配置間隔は、受光素子１１の配置間隔と略同一に設定されている。
【００５７】
マイクロレンズ５１の焦点距離は、撮像対象物である指２０００内の静脈２００１からの光が開口部３０の受光素子１１の面上に集光されるように設定されている。マイクロレンズアレイ５０の材料には、透明樹脂または透明ガラスが用いられている。マイクロレンズ５１は屈折レンズでもよく、回折レンズであってもよい。
【００５８】
光学フィルタ６０は、マイクロレンズアレイ５０の上面（撮像対象物側の面）上に設けられている。光学フィルタ６０は、近赤外光（特に波長６００ｎｍから１２００ｎｍの範囲の少なくとも一つの波長）を透過し、他の波長帯域の光線を遮断する。光学フィルタ６０は、光吸収タイプ、光干渉による反射タイプ等のフィルタである。
【００５９】
本実施形態においては、遮光層２０の部分２０ａの厚みを考慮してｔｎ１を定義し検討を行った。従って、この点を踏まえて、各要素を次のように定義する。図２に示すように、開口部３０の受光素子１１側の開口の幅（開口幅）のうち最も小さい幅（最小開口幅）の実長をｄ１とする。隣接するマイクロレンズ５１間の距離のうち最も短い距離（最短長）の実長をｐとする。マイクロレンズ５１の開口形状（マイクロレンズ５１を上面視形状）のうち最も小さい幅（最小幅）をｗｍｉｎとする。撮像対象物である指２０００内の静脈２００１とマイクロレンズ５１の頂点との間の距離の実長をｔｎ０とする。マイクロレンズ５１の頂点と開口部３０の受光素子１１側の開口位置との間の厚さの実長をｔｎ１とする。
【００６０】
撮像対象物である指２０００内の静脈２００１とマイクロレンズ５１の頂点との間の距離の空気換算長ｔ０は、静脈２００１とマイクロレンズ５１の頂点との間に存在する１種類あるいは複数の物質それぞれの厚さをそれぞれの屈折率で割った値の和と定義する。
【００６１】
図２の場合、ｔ０＝（指２０００の受光素子側の表面から静脈２０００１までの深さ）／（指２０００の屈折率）＋（光学フィルタ６０の厚さ）／（光学フィルタ６０の屈折率）、である。なお、ｔｎ０＝（指２０００の受光素子１１側の表面から静脈２００１までの深さ）＋（光学フィルタ６０の厚さ）、である。同様に、マイクロレンズ５１の頂点と開口部３０の受光素子１１側の開口位置の間の厚さの空気換算長をｔ１とする。
【００６２】
尚、開口部３０の受光素子１１側の開口位置は、開口部３０の受光素子１１からマイクロレンズ５１へ向かう方向の断面において、開口部３０の幅が最小になる位置である。なお、最小幅が連続している等、最小幅となる位置が複数存在する場合は、最もマイクロレンズ５１側の位置である。図２の場合では、開口ＯＰ１の内径がマイクロレンズ５１から受光素子１１に集光される光の進行方向に沿って広がっているため、遮光層２０の部分２０ａの上面に一致する。また、遮光層２０の部分２０ａの厚みが十分に薄い場合には、部分２０ａの上面と下面とは等しいものとみなすことができる。この場合、開口部３０の受光素子１１側の開口位置は、遮光層２０の部分２０ａの上面又は下面のどちらかとすれば良い。
【００６３】
ここで、図３、図４に、開口ＯＰ１の構成が異なる例を示す。尚、図３及び図４の構成は、開口ＯＰ１の構成が異なる点以外は、本実施形態と異なる点は無い。
【００６４】
図３に、マイクロレンズ５１から受光素子１１に集光される光の進行方向に沿って、開口ＯＰ１の内径が一定である例を示す。図４に、マイクロレンズ５１から受光素子１１に集光される光の進行方向に沿って、開口ＯＰ１の内径が狭まる場合を示す。
【００６５】
図３の場合には、開口部３０の受光素子１１側の開口位置は、遮光層２０の部分２０ａの上面と一致する。図４の場合には、開口部３０の受光素子１１側の開口位置は、遮光層２０の部分２０ａの下面と一致する。
【００６６】
ここで、上述のｄ１、ｐ、ｗｍｉｎそれぞれについて説明する。まず、ｄ１について説明する。ｄ１は、開口部３０の開口の最小開口幅である。図２の場合は、ｄ１は、遮光層２０の部分２０ａに形成された開口ＯＰ１の内径の最小の幅である。
【００６７】
本実施形態においては、図２に示すように、開口ＯＰ１の内径は、マイクロレンズ５１から受光素子１１に集光される光の進行方向に沿って広がる。従って、開口部３０の受光素子１１側の開口の最小開口幅ｄ１は、開口ＯＰ１のマイクロレンズアレイ５０側の縁の内径と一致する。
【００６８】
ここで、図３、図４の場合のｄ１について説明する。
【００６９】
図３の場合には、開口部３０の受光素子１１側の最小開口幅ｄ１は、遮光層２０の部分２０ａに形成された開口ＯＰ１の内径に一致する。図４の場合には、開口部３０の受光素子１１側の最小開口幅ｄ１は、遮光層２０の部分２０ａに形成された開口ＯＰ１の受光素子１１側の縁の内径に一致する。このように、開口部３０の受光素子１１側の開口の最小開口幅ｄ１は、遮光層２０の部分２０ａに形成される開口ＯＰ１の形状をも考慮して決定される。遮光層２０の厚みが増加した場合には、このような考慮が重要な意味を持つ。
【００７０】
また、遮光層２０の部分２０ａに形成された開口ＯＰ１の開口形状は、マイクロレンズ５１の開口形状（マイクロレンズ５１を上面視した形状）と相似である。本実施形態においてはマイクロレンズ５１の開口形状は、円形状である。よって、遮光層２０の部分２０ａに形成された開口ＯＰ１の開口形状も、円形状であり、そのマイクロレンズアレイ５０側の縁の直径がｄ１となる。
【００７１】
また、図５に、マイクロレンズ５１の開口形状が正方形である場合の、遮光層２０の部分２０ａに形成された開口ＯＰ１の開口形状を示す。図５に示すように、開口ＯＰ１の開口形状は、マイクロレンズ５１の開口形状と相似で正方形である。図５に示すように、開口ＯＰ１の内径は、幅ｄ１−１と幅ｄ１−２とを有する。幅ｄ１−１と幅ｄ１−２とは互いに異なる幅である。上述のように、ｄ１は、開口部３０の受光素子１１側の開口の幅（開口幅）のうち最も小さい幅（最小開口幅）の実長である。従って、図５に示す開口ＯＰ１の場合は、幅ｄ１−１がｄ１に相当する。
【００７２】
次に、ｐ及びｗｍｉｎについて説明する。ｐは、上述のように、隣接するマイクロレンズ５１間の距離のうち最も短い距離（最短長）の実長である。なお、マイクロレンズ５１間の距離は、各マイクロレンズ５１の光軸の間の距離に等しい。
ｗｍｉｎは、上述のように、マイクロレンズ５１の開口形状（マイクロレンズ５１を上面視した形状）の最小幅である。
【００７３】
図６に、マイクロレンズ５１の開口形状が円形である場合を示す。図７に、マイクロレンズ５１の上面視した形状が正方形である場合を示す。図８に、マイクロレンズ５１の上面視した形状が六角形である場合を示す。
【００７４】
図６の場合には、マイクロレンズ５１間の距離としては、２つの異なる距離ｐ１、ｐ２が存在する。上述のように、ｐは、隣接するマイクロレンズ５１間の距離のうち最も短い距離（最短長）の実長である。従って、図６の場合には、距離ｐ１がｐに相当する。なお、マイクロレンズ５１の開口形状は円形である。従って、ｗｍｉｎは、マイクロレンズ５１の開口形状（マイクロレンズ５１を上面視した形状）の幅と一致する。
【００７５】
図７の場合には、マイクロレンズ５１間の距離としては、２つの異なる距離ｐ１、ｐ２が存在する。上述のように、ｐは、隣接するマイクロレンズ５１間の距離のうち最も短い距離（最短長）の実長である。従って、図７の場合には、ｐ１がｐに相当する。また、マイクロレンズ５１の開口形状は四角形である。ここでは、マイクロレンズ５１の開口形状の幅は、２つの異なる幅ｗ１、ｗ２が存在する。ｗｍｉｎは、上述のように、マイクロレンズ５１の開口形状の最小幅である。従って、図７の場合には、ｗ１がｗｍｉｎに相当する。
【００７６】
図８の場合には、マイクロレンズ５１間の距離としては、２つの異なる距離ｐ１、ｐ２が存在する。上述のように、ｐは、隣接するマイクロレンズ５１間の距離のうち最も短い距離（最短長）の実長である。従って、図８の場合には、ｐ１がｐに相当する。また、マイクロレンズ５１の開口形状は六角形である。ここでは、マイクロレンズ５１の開口形状の幅は、３つの異なる幅ｗ１、ｗ２、ｗ３が存在する。ｗｍｉｎは、上述のように、マイクロレンズ５１の開口形状の最小幅である。従って、図８の場合には、ｗ１がｗｍｉｎに相当する。
【００７７】
上述のように各要素を定義したとき、ｄ１、ｐ、ｗｍｉｎ、ｔ０、ｔ１らが、式（１）の関係を満足すると良い。
１．２・ｔ１／ｗｍｉｎ≦ｄ１≦２．４・ｔ１／ｗｍｉｎ＋ｐ・ｔ１／ｔ０・・・（１）
【００７８】
式（１）の関係を満足することにより、ノイズ成分の光（特に、所望の領域以外から入射される光）が受光素子１１に入射するのが抑制され、受光素子１１からの出力信号にノイズが重畳することが効果的に抑制される。
【００７９】
撮像対象物からの光が、マイクロレンズ５１により開口部３０の受光素子１１側の面上に集光される場合、その光スポットサイズＳは、波動光学的にＳ＝２・λ・ｔ１／ｗｍｉｎと概算できる。なお、λは光の波長、ｗｍｉｎはマイクロレンズ５１の開口形状の最小幅である。λが６００ｎｍである場合、Ｓ＝１．２・ｔ１／ｗｍｉｎとなる。なお、λ＝６００ｎｍは、本実施形態にかかる静脈認証で利用される最短波長値である。よって、ｄ１が１．２・ｔ１／ｗｍｉｎよりも小さくなると、受光光量が減少して像が暗くなる。よってｄ１は１．２・ｔ１／ｗｍｉｎ以上である、と良い。
【００８０】
同様に、λが１２００ｎｍの場合、光スポットサイズＳは２．４・ｔ１／ｗｍｉｎと概算できる。尚、λ＝１２００ｎｍは、本実施形態にかかる静脈認証で利用される最長波長値である。さらに、撮像対象物から反射された光のうち、マイクロレンズ５１の光軸からｐ／２だけ離れた位置からの光は、開口部３０の受光素子１１側の面上ではマイクロレンズ５１の光軸から（ｐ／２）・（ｔ１／ｔ０）だけ離れた位置に到達することになる。撮像対象物においてマイクロレンズ５１の光軸からｐ／２以上離れた位置に到達する光は、ノイズ成分の光である。
【００８１】
以上より、ｄ１が２．４・ｔ１／ｗｍｉｎ＋ｐ・ｔ１／ｔ０を超えると、ノイズ成分の光が受光素子に入射されることがわかる。この場合は、ノイズが多く品質が悪い像になる。従って、２．４・ｔ１／ｗｍｉｎ＋ｐ・ｔ１／ｔ０以下にｄ１を設定する、と良い。
【００８２】
また、静脈認証に適する波長範囲は、７５０ｎｍ〜９５０ｎｍである。波長７５０ｎｍの光スポットサイズは１．５・ｔ１／ｗｍｉｎ、波長９５０ｎｍの光スポットサイズは１．９・ｔ１／ｗｍｉｎである。
【００８３】
よってｄ１、ｐ、ｗｍｉｎ、ｔ０、ｔ１が、式（２）を満足すると良い。
１．５・ｔ１／ｗｍｉｎ≦ｄ１≦１．９・ｔ１／ｗｍｉｎ＋ｐ・ｔ１／ｔ０・・・（２）
式（２）を満足することによって、さらにノイズを効果的に除去できる。
【００８４】
また、図２に示すように開口部３０のマイクロレンズ５１側の開口幅のうち最小幅の実長をｄ２とした場合、ｄ２がｄ１以上であれば、光を効率よく受光素子１１に入射させることができる。
【００８５】
また、図２に示すように、マイクロレンズ５１の頂点と開口部３０のマイクロレンズ５１側の開口位置との間の厚さの空気換算長をｔ２とした場合、ｔ２、ｔ１、ｄ２、ｄ１、ｗｍｉｎらの関係は、式（３）を満足するように設定すると良い。なお、ここでは、開口部３０のマイクロレンズ５１側の開口位置は、遮光層２０の部分２０ｂの上端面に相当する。
ｗｍｉｎ−ｄ１／２−ｔ２／ｔ１（ｄ１／２＋ｗｍｉｎ）＜ｄ２＜１．５・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）・・・（３）
【００８６】
式（３）を満足することによって、信号成分の光が遮光層２０で遮光されることを抑制される。そして、信号成分の光を受光素子１１に効率よく入射させることができる。さらに、クロストーク成分の光が受光素子１１に入射することを抑制できる。
【００８７】
ｄ２を広くすれば、対応するマイクロレンズからの光を効率よく受光素子１１に入射させることができる。しかし、遮光層２０による遮光の効果が減少し、他のマイクロレンズや隣接マイクロレンズ間のレンズが形成されていない領域から受光素子に入射する光量が増加する。つまりクロストーク成分の光量が増加してしまう。
【００８８】
ｄ２を広く設定するほど、クロストーク成分の光量は増加する。ｄ２を狭く設定すれば、遮光層２０による遮光効果が増加し、クロストークの発生を抑制できる。しかしながら、遮光層２０によって信号成分の光も遮光され、必要以上の損失が発生する。
【００８９】
上記の関係を、光線追跡シミュレーションを用い、表１の５種類の条件に対して計算を行った。
【表１】
0004767915.tif 000002
ただし、ｄ２I＝ｗｍｉｎ−ｄ１／２−ｔ２／ｔ１（ｄ１／２＋ｗｍｉｎ）、ｄ２II＝１．５・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）、ｄ２III＝２／３・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）である。また、説明の理解を容易にするため、図９乃至図１３に、ｄ２I、ｄ２II、ｄ２III、並びにｄ１の値を点線で示す。
【００９０】
以下、図９乃至図１３に、ｄ２を変化させた場合、受光素子１１に入射するクロストーク成分の光量、信号成分の光量が変化することを示す。なお、図９乃至図１３においては、縦軸が相対光量であり、横軸はｄ２である。尚、クロストーク成分の相対光量とは、あるｄ２におけるクロストーク成分の光量を、ｄ２＝ｗｍｉｎの場合の信号成分の光量（それぞれの条件にて受光することができる最大の信号成分の光量）で正規化した光量である。信号成分の相対光量とは、あるｄ２における信号成分の光量を、ｄ２＝ｗｍｉｎの場合の信号成分の光量（それぞれの条件にて受光することができる最大の信号成分の光量）で正規化した光量である。また、図９乃至図１３においては、図を正面視して、正方形のポイントはクロストーク成分の光量を表し、菱形のポイントは信号成分の光量を表す。
【００９１】
図９に、条件（１）の場合を示す。図１０に、条件（２）の場合を示す。図１１に、条件（３）の場合を示す。図１２に、条件（４）の場合を示す。図１３に、条件（５）の場合を示す。
【００９２】
図９乃至図１３に示すように、どのような条件であっても、ｄ２の値が大きくなると、信号成分の光量は増加する。同様に、ｄ２の値が大きくなると、クロストーク成分の光量も増加する。しかし、ｄ２が、ｄ２II（ｄ２II＝１．５・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１））を超えると、クロストーク成分の光量が信号成分の光量を超える。
【００９３】
ｄ２がｄ２IIを超える場合、ノイズが増加し、品質が悪い像になる。従って、ｄ２は、ｄ２IIよりも小さい値（狭い幅）に設定すると良い。
【００９４】
また、図９乃至図１３に示すように、どのような条件であっても、ｄ２の値が小さくなると、信号成分の光は減少する。同様に、ｄ２の値が小さくなると、クロストーク成分の光量も減少する。ｄ２I（ｄ２I＝ｗｍｉｎ−ｄ１／２−ｔ２／ｔ１（ｄ１／２＋ｗｍｉｎ））では、クロストーク成分の光は完全に遮られていることがわかる。また、ｄ２Iよりもｄ２の値が小さくなると、信号成分の光はさらに減少する。
【００９５】
ｄ２がｄ２Iよりも小さい値の場合、信号成分の光を必要以上に遮光してしまう。そして、取得される画像はより暗い像になってしまう。このため、ｄ２をｄ２Iよりも大きな値（広い幅）に設定すると良い。
【００９６】
さらに、ｔ２、ｔ１、ｄ２、ｗｍｉｎらの関係が、式（４）を満足するように設定すると良い。
２／３・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）＜ｄ２＜１．５・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１）・・・（４）
【００９７】
式（４）を満足するように設定することにより、信号成分の光が遮光層２０によって必要以上に遮光されることが抑制され、効率よく受光素子１１に信号成分の光を入射させることができ、かつ、クロストーク成分の発生を抑えることができる。
【００９８】
図９乃至図１３に示すように、どのような条件であっても、ｄ２の値がｄ２III（ｄ２III＝２／３・ｗｍｉｎ（１−ｔ２／ｔ１））よりも大きければ、信号成分の光の損失は６０％以下となる。つまり、信号成分の光を効率よく受光素子１１に入射させることができる。
【００９９】
また、図２に示すように、受光素子１１（受光素子１１の受光面）と開口部３０の受光素子１１側の開口位置（図２では部分２０ａの上面）との間の厚さの空気換算長をｔ３とし、受光素子１１の撮像領域の最小幅をｃｗとしたとき、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｄ１、ｄ２、ｃｗ、ｐらが、式（５）の関係を満足すると良い。
ｔ３＜（ｔ１−ｔ２）（２・ｐ−ｄ２−ｃｗ）／（ｄ１＋ｄ２）・・・（５）
【０１００】
式（５）の関係を満足することにより、他のマイクロレンズ５１からの光が、隣接する開口部３０を通過した後に、受光素子に入射することを抑制できる。つまり、クロストークの発生を抑制できる。
【０１０１】
つまり、ｔ３を必要以上に大きく設定してしまうと、マイクロレンズ５１で受光素子１１に向けて集光された光が、開口部３０を通過した後に、大きく発散してしまい、他の受光素子１１に入射してしまう。つまり、クロストーク成分となってしまう。従って、式（５）の関係を満足するように、ｔ３を設定すると良い。
【０１０２】
次に、撮像部１００の製造方法について説明する。
【０１０３】
図１４を用いて、マイクロレンズアレイ５０の製造方法について説明する。
【０１０４】
まず、図１４（ａ）に示すように、ガラス製の透明基板５２を用意する。そして、この透明基板５２の全域に亘って、感光性樹脂（ネガ型透明レジスト）を一般的なコート方法（スピンコート、スリットコート）によって塗布する。これにより、レンズ形成層５１０を形成する。透明基板５２は、５インチ、３００μｍ厚の石英ガラス基板（屈折率１．４５）である。
【０１０５】
次に、図１４（ｂ）に示すように、マスクを用いてレンズ形成層５１０をパターニングする。これにより、互いに離間した複数の円柱形状を形成する。なお、マスクは、マイクロレンズ５１の形状に対応して形成されている。
【０１０６】
次に、図１４（ｃ）に示すように、レンズ形成層５１０に熱処理を行い、レンズ形成層５１０をマイクロレンズの形状に硬化させる。
【０１０７】
次に、図１４（ｄ）に示すように、エッチングによりマイクロレンズの形状を透明基板５２上に転写する。そして、図１４（ｅ）に示すように、マイクロレンズ５１を透明基板５２上に形成させる。
【０１０８】
以上のようにして、マイクロレンズアレイ５０が完成する。ここでは、マイクロレンズ５１を１００μｍピッチで２次元状に隙間なく配置する。隣接するマイクロレンズ５１の頂点間の距離のうち最短の距離を１００μｍとする。また、マイクロレンズの開口形状を円形状とする。各マイクロレンズの直径を９７μｍとする。また、指２０００内の静脈２００１からの光が開口部３０の受光素子１１側の中央部に集光されるように、各マイクロレンズ５１の焦点距離を設定する。具体的には、レンズ形成層５１０の厚みやエッチングレート比を調整することにより、各マイクロレンズ５１の焦点距離を設定する。
【０１０９】
次に、遮光層２０を形成する方法について説明する。
【０１１０】
マイクロレンズアレイ５０の一面（マイクロレンズ５１が形成されている面とは反対側の面）の全面に亘って、透明感光性樹脂（透明レジスト）を塗布する。次にマスクを用いて露光、さらに現像を行う。そして、マイクロレンズ５１に対応した位置に円柱状の透過部３１を形成する。
【０１１１】
ここで、透明感光性樹脂の厚さは３４５μm、円柱の直径は７０μmである。また、透過部３１は、近赤外光に対して透明で、その屈折率は１．６０である。
【０１１２】
次に、光吸収部材として黒色感光性樹脂を透過部３１間に注入し、当該吸収部材を硬化させる。なお、黒色感光性樹脂は、透過部３１を完全に覆うように設けられる。塗布される黒色感光性樹脂の厚さは、３５０μmである。
【０１１３】
さらに、通常の半導体プロセス技術（エッチング等）に基づいて、透過部３１上に形成された黒色感光性樹脂層に開口を形成する。図２の場合においては、マイクロレンズ５１の光軸に沿って、開口ＯＰ１の内径が１２μｍから２０μｍに広がるように設定する。
【０１１４】
このようにして、マイクロレンズアレイ５０上に遮光層２０が形成される。ここでは隣接する開口部３０間の距離のうち最短長を１００μm、開口部３０のマイクロレンズ５１側の開口幅が７０μm、開口部３０の受光素子１１側の開口幅が１２μm、開口部３０の厚さが３４５μmとなるように調整している。
【０１１５】
なお、上述の遮光層２０を受光部１０上に形成してもかまわない。また、別途遮光層保持基板を設け、その上に遮光層を形成してもかまわない。
【０１１６】
受光部１０は、ダブルゲート型薄膜トランジスタを用いたセンサである。ここで、隣り合う受光素子１１の間の距離は１００μm、受光部１０の大きさは１５ｍｍ×２０ｍｍであった。また、受光素子１１の大きさは２０μm×２０μmの正方形であった。つまり受光素子の最小幅は２０μmであった。また、ダブルゲート型薄膜トランジスタの電極上には屈折率１．５である保護絶縁層（酸化シリコン）が形成されている。また、この保護絶縁層の上には透明樹脂層（屈折率１．５０）が５０μmの厚さで形成されている。
【０１１７】
次に、図２に示すように、受光部１０、遮光層２０、マイクロレンズアレイ５０を順次積層される。これらは、アライメントマークを用いて、互いに張り合わされる。そして、マイクロレンズアレイ５０の上面上に、光学フィルタ６０を取り付ける。ここで、光学フィルタ６０の厚さは５００μｍである。また、光学フィルタ６０の屈折率は１．５である。以上の作業を行うことにより、撮像部１００を作製する。
【０１１８】
このように作製された撮像部１００を用いて、指２０００内の静脈２００１を撮像してみる。
【０１１９】
図２に示すように、撮像部１００を用いて、光学フィルタ６０上に載置された指２０００の表皮から２．５ｍｍの深さの位置を撮像した。なお、一般的には、指静脈は指の表皮から２．５ｍｍの深さの位置に存在する。また、近赤外光に対する指の皮膚の屈折率は１．３４である。
【０１２０】
このときの撮像対象物である指２０００内の静脈２００１とマイクロレンズ５１の頂点との間の距離の空気換算長ｔ０を算出する。
ｔ０＝２５００／１．３４＋５００／１．５＝２１９９（μｍ）・・・（６）
【０１２１】
次に、上述の空気換算長ｔ１を算出する。
ｔ１＝３００／１．４５＋３４５／１．６＝４２３（μｍ）・・・（７）
【０１２２】
次に、上述の空気換算長ｔ２を算出する。
ｔ２＝３００／１．４５＝２０７（μｍ）・・・（８）
【０１２３】
次に、上述の空気換算長ｔ３を算出する。
ｔ３＝５／１＋５０／１．５＝３８（μｍ）・・・（９）
【０１２４】
ここで、式（６）〜（７）の算出結果を式（２）に代入すると、次の式（１０）のようになる。上述のｄ１＝１２（μｍ）は、式（１０）の条件を満たすこととなる。
６．５（μｍ）≦ｄ１≦２７．５（μｍ）・・・（１０）
【０１２５】
また、式（７）〜（８）の算出結果を式（３）に代入すると次式（１１）のようになる。上述のｄ２＝７０（μｍ）は、式（１１）の条件を満たすこととなる。
４１＜ｄ２＜７４（μm）・・・（１１）
【０１２６】
また、式（７）〜（８）の算出結果を式（４）に代入すると次式（１２）のようになる。上述のｄ２＝７０（μm）は、式（１２）の条件を満たすこととなる。
３３＜ｄ２＜７４（μm）・・・（１２）
【０１２７】
また、式（７）〜（８）の算出結果を式（５）に代入すると次式（１３）のようになる。上述のｔ３＝３８（μm）は、式（１３）の条件を満たすこととなる。
ｔ３＜２８９（μｍ）（＝（ｔ１−ｔ２）（２・ｐ−ｄ２−ｃｗ）／（ｄ１＋ｄ２））・・・（１３）
【０１２８】
本実施形態にかかる撮像部１００を用いるとノイズが少ない像を得ることができる。すなわち、遮光層２０に代えて透明樹脂層を有する撮像部を用いて撮像した場合と撮像部１００を用いて撮像した場合とを比較すると、撮像部１００を用いて撮像した場合のほうが、明らかにノイズが少ない像を得ることができる。
【０１２９】
発明の実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る生体認証装置の構成について、図１５に基づいて説明する。図１５は、本発明の実施の形態２に係る生体認証装置の撮像部１０３の構成を概略的に示す模式図である。なお、図１５で示される各寸法は、実長を示している。
【０１３０】
本実施形態においては、実施の形態１とは異なり、マイクロレンズアレイ５０の下面（受光部１０側の面）に複数のマイクロレンズ５１が形成されている。また、実施の形態１では、マイクロレンズアレイ５０とは別部材として、光学フィルタ６０が設けられている。実施の形態２では、図１５に示すように、マイクロレンズアレイ５０の上面（複数のマイクロレンズ５１が形成されている面とは反対側の面）に光学フィルタ６０は設けられている。これにより、光学フィルタ６０とマイクロレンズアレイ５０とを一体化させている。
【０１３１】
光学フィルタ６０は、可視光吸収層８０、ハードコート層７０を有する。可視光吸収層８０は、マイクロレンズアレイ５０の上面（複数のマイクロレンズ５１が形成されている面とは反対側の面）に可視光線を吸収する樹脂を塗布することによって製造される。
【０１３２】
なお、実施の形態１での式（１）〜（５）で示された関係は、実施の形態２においても、そのまま適用される。これにより、実施の形態１と同様に、ノイズ成分の光（所望の領域以外から入射される光、隣接するマイクロレンズ５１の間隙からの光、クロストークの光（他のマイクロレンズ５１からの光））が受光素子１１に入射するのが抑制される。従って、受光素子１１からの出力信号にノイズが重畳することが効果的に抑制される。
【０１３３】
次に本発明の実施の形態２に係る撮像部の製造方法について説明する。受光部１０、遮光層保持基板４０上に形成された遮光層２０、マイクロレンズアレイ５０らをそれぞれ作製する。そして、図１５に示すように、これらを順次重ねて配置し、撮像部１０３を完成させる。
【０１３４】
まず、図１４の説明に準じて、マイクロレンズアレイ５０を作製する。
【０１３５】
具体的には、マイクロレンズ５１を透明基板５２上に形成する。透明基板５２は、３００μｍ厚の石英ガラス基板（屈折率１．４５）である。ここでは、マイクロレンズ５１を１００μｍピッチの正方配列で配列した。つまり、隣接するマイクロレンズ５１の頂点間の距離のうち最短の距離を１００μmとした。各マイクロレンズ５１の開口形状を円とし、各マイクロレンズ５１の直径を９５μｍとなるようにする。
【０１３６】
また、信号成分の光が受光素子１１の受光面に集光されるように、マイクロレンズ５１の焦点距離は設定される。具体的には、レンズ形成層５１０の厚み、エッチングレート比を調整し、各マイクロレンズ５１の焦点距離を設定する。
【０１３７】
さらに、マイクロレンズアレイ５０の一面上に、近赤外光に透明で可視光を吸収する樹脂を塗布し、硬化させる。このようにして、可視光吸収層８０を形成する。
【０１３８】
さらに、可視光吸収層８０上にハードコート材料を塗布し、ハードコート層７０を形成する。以上のようにして、マイクロレンズアレイ５０上に一体化した光学フィルタ６０を作製する。このとき可視光吸収層８０とハードコート層の両方の屈折率は１．６０、両方を合わせた厚さは１００μｍであった。
【０１３９】
次に、遮光層保持基板４０上に遮光層２０および開口部３０を形成する。
【０１４０】
具体的には、遮光層保持基板４０上に、フォトリソグラフィー法により円柱状の透過部３１を形成する。次に、黒色感光性樹脂（光吸収部材）を透過部３１間に注入する。さらにエッチング処理により、透過部３１上の黒色感光性樹脂に開口を形成する。
【０１４１】
このとき、隣接する開口部３０間の距離のうち最短長を１００μｍとし、開口部３０のマイクロレンズ５１側の開口形状を円とし、その開口幅を７５μmとする。また、開口部３０の受光素子１１側の開口形状を円とし、その開口幅を上面からマイクロレンズ５１も沿ってその内径が１２μmから２０μmとなるようにする。また、遮光層２０の厚さは３００μm、ＯＰ１の厚さは５μmとする。
【０１４２】
なお、隣接する開口部３０の間の距離は、マイクロレンズ５１の頂点間の距離に対応されている。また、遮光層保持基板４０は、厚さ２００μmのＢＫ７基板（屈折率１．５１）を用いる。また、透過部３１の屈折率は１．６０である。また、受光部１０上に遮光層を形成してもかまわない。
【０１４３】
受光部１０は、ＣＭＯＳセンサである。ＣＭＯＳセンサの撮像領域を１００μm×１００μmで区切り、つまり最小幅１００μmで区切り、それぞれの区分を受光素子１１として設定している。また、ＣＭＯＳセンサの撮像領域上に形成されていた保護層（酸化シリコン）の厚みは、１μm以下あった。
【０１４４】
次に、図１５に示すように、複数の受光素子１１が配列された受光部１０、遮光層２０、遮光層保持基板４０、マイクロレンズアレイ５０らが順次積層される。このようにして撮像部１０３は作製される。
【０１４５】
本実施形態にかかる撮像部１０３を用いて、指２０００内の静脈２００１を撮像してみる。
【０１４６】
図１５に示すように、撮像部１０３を用いて、光学フィルタ６０上に載置された指２０００の表皮から２．５ｍｍの深さの位置を撮像した。
【０１４７】
このとき、撮像対象物である指２０００内の静脈２００１とマイクロレンズ５１の頂点との間の距離の空気換算長ｔ０を算出する。
ｔ０＝２５００／１．３４＋１００／１．６＋３００／１．４５＝２１３５（μｍ）・・・（１４）
【０１４８】
次に、上述の空気換算長ｔ１を算出する。
ｔ１＝２００／１．５１＋２９５／１．６＝３１７（μｍ）・・・（１５）
【０１４９】
次に、マイクロレンズ５１の頂点と開口部３０のマイクロレンズ５１側の開口位置との間の距離の空気換算長ｔ２を算出する。ここでは、開口部３０のマイクロレンズ５１側の開口位置は、遮光層２０の部分２０ｂの上端面に相当する。
ｔ２＝２００／１．５１＝１３２（μｍ）・・・（１６）
【０１５０】
次に、上述の空気換算長ｔ３を算出する。
ｔ３＝５／１＋１／１．５＝６（μｍ）・・・（１７）
【０１５１】
ここで、式（１４）〜（１５）の算出結果を式（２）に代入すると次にようになる。上述のｄ１＝１２（μｍ）は、式（１８）の条件を満たすこととなる。
５．０（μｍ）≦ｄ１≦２１．１（μｍ）・・・（１８）
【０１５２】
また、式（１５）〜（１６）の算出結果を式（３）に代入すると次にようになる。上述のｄ２＝７５（μｍ）は、式（１９）の条件を満たすこととなる。
４７（μm）＜ｄ２＜８３（μm）・・・（１９）
【０１５３】
また、式（１５）〜（１６）の算出結果を式（４）に代入すると次式（２０）のようになる。上述のｄ２＝７５（μm）は、式（２０）の条件を満たすこととなる。
３９＜ｄ２＜８３（μm）・・・（２０）
【０１５４】
また、式（１５）〜（１６）の算出結果を式（５）に代入すると次のようになり、上述のｔ３＝６（μm）は式（２１）の条件を満たすこととなる。
ｔ３＜５３（μｍ）（＝（ｔ１−ｔ２）（２・ｐ−ｄ２−ｃｗ）／（ｄ１＋ｄ２））・・・（２１）
【０１５５】
本実施形態にかかる撮像部１０３を用いるとノイズが少ない像を得ることができる。すなわち、遮光層２０に代えて透明樹脂層を有する撮像部を用いて撮像した場合と撮像部１０３を用いて撮像した場合とを比較すると、撮像部１０３を用いて撮像した場合のほうが、明らかにノイズが少ない像を得ることができる。
【０１５６】
発明の実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る生体認証装置の構成について説明する。図１６は、実施の形態３に係る生体認証装置の撮像部１０４の構成を概略的に示す模式図である。なお、図１６で示される各寸法は、実長を示している。
【０１５７】
本実施の形態においては、遮光層２０の構成が実施の形態１と異なる。すなわち、本実施の形態においては、遮光層２０は、２層構造の遮光層として構成される。また、１層目の部分と２層目の部分とは互いに物理的に分離されている。
【０１５８】
図１６に示すように、遮光層２０は、部分２０ａ、部分２０ｂ、部分２０ｃを有する。部分２０ａ、部分２０ｂは、一層目の遮光層である。部分２０ｃは、２層目の遮光層である。部分２０ｃは、部分２０ａ及び部分２０ｂとから物理的に分離されている。また、部分２０ｂと部分２０ｃとの間には、信号成分の光の波長（近赤外線）に対して透明な中間層２０３が配置されている。
【０１５９】
マイクロレンズ５１の光軸に沿う遮光層２０の高さ（厚み）を十分なものとする場合には、複数の層を積むことによって遮光層２０を構成させるとよい。これによって、一層当たりの厚みを薄く設定することができ、より簡易に遮光層２０を製造することができる。なお、遮光層２０を２層以上の層から構成させても良い（例えば、部分２０ｃの上に、さらに遮光層を設けてもよい）。
【０１６０】
図１６に示すように、ｄ１２、ｄ２２、ｔｎ４１、ｔｎ４２を設定する。部分２０ｂ間の開口部３０の開口幅のうちマイクロレンズ５１側の開口の最小幅の実長をｄ１２とする。部分２０ｃ間の開口部３０の開口幅のうち受光素子１１側の開口の最小幅の実長をｄ２２とする。部分２０ｃの上端面（部分２０ｃ間の開口部のマイクロレンズ５１側の開口位置）と部分２０ｂの上端面（部分２０ｂ間の開口部のマイクロレンズ５１側の開口位置）との間の厚さを空気換算長ｔ４１とする。部分２０ｃの下端面（部分２０ｃ間の開口部の受光素子１１側の開口位置）と開口部３０の受光素子１１側の開口位置（図１６の場合は、部分２０ａの上面（部分２０ａ間の開口部のマイクロレンズ５１側の開口位置、又は開口ＯＰ１の上側の縁部分））との間の厚さを空気換算長ｔ４２とする。
【０１６１】
遮光層が２層から構成される場合（上下方向に分離した２つの部分から遮光層が構成される場合）には、ｐ、ｄ１、ｄ２、ｔ１、ｔ２らの関係が式（２２）及び式（２３）の双方を満足すると良い。又は、式（２４）、式（２５）のいずれかを満足すると良い。また、さらに式（２６）及び式（２７）を満足すると良い。
【０１６２】
遮光層が３層の場合（上下方向に分離した３つの部分から遮光層が構成される場合）には、式（２２）〜（２７）の全てを満足する、と良い。（尚、遮光層が３層の場合、ｄ１２はマイクロレンズ５１側から二層目の遮光層間の開口部３０の開口のうちマイクロレンズ５１側の開口の最小幅の実長であり、ｄ２２は受光素子１１側から二層目の遮光層間の開口部３０の開口のうち受光素子１１側の開口の最小幅の実長であり、ｔ４１は最もマイクロレンズ５１側の遮光層間の開口部３０のマイクロレンズ５１側の開口位置とマイクロレンズ５１側から二層目の遮光層間の開口部のマイクロレンズ５１側の開口位置との間の厚さの空気換算長であり、ｔ４２は最も受光素子１１側の遮光層間の開口部の受光素子１１側の開口位置と受光素子１１から二層目の遮光層間の開口部の受光素子１１側の開口位置との間の厚さの空気換算長であるとする。）
【０１６３】
以下、式（２２）〜（２７）を列挙する。
【０１６４】
ｄ２２＜２・ｐ−（２・ｐ＋ｄ２−ｄ１）・ｔ４２／（ｔ１−ｔ２）−ｄ１・・・（２２）
０＜ｔ４２＜（ｐ−ｄ１）（ｔ１−ｔ２）／（ｐ＋ｄ２−ｄ１）・・・（２３）
ｄ１２＜２・ｐ−（２・ｐ−ｄ２＋ｄ１）・ｔ４１／（ｔ１−ｔ２）−ｄ２・・・（２４）
０＜ｔ４１＜（ｐ−ｄ２）（ｔ１−ｔ２）／（ｐ−ｄ２＋ｄ１）・・・（２５）
ｄ１＋（ｄ２−ｄ１）・ｔ４２／（ｔ１−ｔ２）＜ｄ２２・・・（２６）
ｄ２−（ｄ２−ｄ１）・ｔ４１／（ｔ１−ｔ２）＜ｄ１２・・・（２７）
【０１６５】
なお、実施の形態１における説明は、本実施の形態にもそのまま適用される。すなわち、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、ノイズ成分の光（所望の領域以外から入射される光、隣接するマイクロレンズ５１の間隙からの光、クロストークの光（他のマイクロレンズ５１からの光））が受光素子１１に入射することが抑制されるため、受光素子１１からの出力信号にノイズが重畳することが効果的に抑制される。
【０１６６】
本実施の形態に係る撮像部１０４は、次のように製造される。
【０１６７】
マイクロレンズアレイ５０は、上述の実施の形態で説明したように製造する。ここでは、４００μｍ厚の石英ガラス基板（屈折率１．４５）の一面にマイクロレンズ５１を作製する。マイクロレンズ５１の開口形状を正方形とし、その一辺の長さ（開口形状の最小幅）を１００μmとした。そして、マイクロレンズ５１を１００μmピッチで隙間なく配置した。隣接するマイクロレンズ５１の頂点間の距離のうち最短の距離を１００μmとなるように設定した。
【０１６８】
遮光層２０は、次のように作製される。まず、マイクロレンズアレイ５０の一面（マイクロレンズ５１が形成されていない面）上の全面に亘り、厚さを５０μmの透明感光性樹脂（透明レジスト）を塗布する。次にマスクを用いて露光、現像を行う。これによって、透過部３１の部分３１ａ（第１部分）を、マイクロレンズ５１に対応した位置に形成する。部分３１ａの開口形状は略正方形状であって、一辺の長さ（開口幅の最短幅）は５５μmである。なお、部分３１ａの一辺の長さ（開口の最短幅）は、マイクロレンズ５１から受光素子１１に集光される光の進行方向に沿って一定である。部分３１ａは、信号成分の光（近赤外光）に対して透明である。部分３１ａの屈折率は、１．６０である。
【０１６９】
次に、黒色感光性樹脂（光吸収部材）を隣り合う第１部分の間に注入する。そして、黒色感光性樹脂を硬化させ、遮光層２０の部分２０ｃを形成する。その後、研磨等によって、不要な黒色感光性樹脂を取り除く。
【０１７０】
次に、透明感光性樹脂を１００μm塗布し、全面露光により硬化し、中間層２０３を形成する。なお、塗布される透明感光性樹脂は、透過部３１の形成に用いたものと同一のものである。
【０１７１】
さらに、中間層２０３の一面（第１の遮光層側の面に対向する面）上の全面に亘って、厚さ２００μmの透明感光性樹脂を塗布し、露光、現像を行う。これによって、マイクロレンズ５１に対応した直方体状の透過部３１の部分３１ｂ（第２部分）を形成する。なお、部分３１ｂの開口形状は正方形であり、その一辺の長さ（開口幅の最短長）は４５μmである。部分３１ｂの形成に用いられる透明感光性樹脂は、部分３１ａの形成に用いられるものと同じ樹脂である。
【０１７２】
次に、黒色感光性樹脂（光吸収部材）を部分３１ｂの間に注入する。そして、この黒色感光性樹脂を硬化させ、遮光層２０２の部分２０ａ及び部分２０ｂを形成する。遮光層２０の部分２０ｂの高さ（マイクロレンズ５１の光軸に沿う厚み）は、２０５μmとなるように設定する。
【０１７３】
そして、遮光層２０の部分２０ａにエッチング処理を行い、受光素子１１に対応する位置に開口ＯＰ１を形成する。
【０１７４】
ここで、遮光層２０の部分２０ａに形成された開口形状もほぼ正方形であり一辺の長さ（開口の最短幅）が遮光層２０の部分２０ａの上面で２３μmとなり、受光素子１１側に向かい開口幅が広くなり、遮光層２０の部分２０ａの下面で３０μmとなるようにエッチング条件を選択した。
【０１７５】
以上のようにして、マイクロレンズアレイ５０上に遮光層２０及び開口部３０が形成される。ここでは、ｐを１００μmとし、ｄ２を５５μmとし、ｄ１を２３μmとし、開口部３０の厚さを３５０μm（第１の遮光層５０μm＋中間層１００μm＋第２の遮光層２００μm）とした。
【０１７６】
受光部１０は、ＣＭＯＳセンサである。ＣＭＯＳセンサの撮像領域を１００μm×１００μmで区切り、つまり最小幅１００μmで区切り、それぞれの区分を受光素子１１として設定している。また、ＣＭＯＳセンサの撮像領域上に形成されていた保護層（酸化シリコン）の厚みは、１μm以下あった。
【０１７７】
図１６に示すように、受光部１０、遮光層２０、マイクロレンズアレイ５０、を順次積層させる。これらは、アライメントマークを用いて、互いに貼り合せられる。そして、マイクロレンズアレイ５０の上面上に、光学フィルタ６０を取り付ける。ここで、光学フィルタ６０の厚さは５００μｍである。また、光学フィルタ６０の屈折率は１．５である。このようにして、撮像部１０４を作製する。
【０１７８】
このように作製された撮像部１０４を用いて、指２０００内の静脈２００１を撮像してみる。
【０１７９】
図１６に示すように、撮像部１０４によって、光学フィルタ６０上の指２０００の表皮から２．５ｍｍの深さの位置を撮像した。なお、一般的には、指静脈は指の表皮から２．５ｍｍの深さの位置に存在する。また、近赤外光に対する指の皮膚の屈折率は１．３４である。
【０１８０】
このときの撮像対象物である指２０００内の静脈２００１とマイクロレンズ５１の頂点との間の距離の空気換算長ｔ０を算出する。
ｔ０＝２５００／１．３４＋５００／１．５＝２１９９（μｍ）・・・（２８）
【０１８１】
次に、上述の空気換算長ｔ１を算出する。
ｔ１＝４００／１．４５＋３５０／１．６＝４９５（μｍ）・・・（２９）
【０１８２】
次に、マイクロレンズ５１の頂点と開口部３０のマイクロレンズ５１側の開口位置との間の厚さの空気換算長ｔ２を算出する。ここでは、開口部３０のマイクロレンズ５１側の開口位置は、遮光層２０の部分２０ｃの上端面に相当する。
ｔ２＝４００／１．４５＝２７６（μｍ）・・・（３０）
【０１８３】
次に、上述の空気換算長ｔ３を算出する。
ｔ３＝５／１＋１／１．５＝６（μｍ）・・・（３１）
【０１８４】
ここで、式（２８）〜（２９）の算出結果を式（２）に代入すると次式（３２）のようになる。上述のｄ１＝２３（μｍ）は、式（３２）の条件を満たすこととなる。
７．４（μｍ）≦ｄ１≦３１．９（μｍ）・・・（３２）
【０１８５】
また、式（２９）〜（３０）の算出結果を式（３）に代入すると、次式（３３）のようになる。上述のｄ２＝５５（μｍ）は、式（３３）の条件を満たす。
２６＜ｄ２＜６６（μm）・・・（３３）
【０１８６】
また、式（２９）〜（３０）の算出結果を式（４）に代入すると、次式（３４）のようになる。上述のｄ２＝５５（μm）は、式（３４）の条件を満たす。
２９＜ｄ２＜６６（μm）・・・（３４）
【０１８７】
また、式（２９）〜（３０）の算出結果を式（５）に代入すると、次式（３５）のようになる。上述のｔ３＝６（μm）は、式（３５）の条件を満たす。
ｔ３＜１２６（μｍ）（＝（ｔ１−ｔ２）（２・ｐ−ｄ２−ｃｗ）／（ｄ１＋ｄ２））・・・（３５）
【０１８８】
本実施形態にかかる撮像部１０４を用いるとノイズが少ない像を得ることができる。すなわち、遮光層２０に代えて透明樹脂層を有する撮像部を用いて撮像した場合と撮像部１０４を用いて撮像した場合とを比較すると、撮像部１０４を用いて撮像した場合のほうが、明らかにノイズが少ない像を得ることができる。
【０１８９】
以上の説明は、本発明の実施の形態を説明するものであり、本発明が以上の実施の形態に限定されるものではない。また、当業者であれば、以上の実施の形態の各要素を、本発明の範囲において、容易に変更、追加、変換することが可能である。樹脂材料に代えて金属膜を用いて遮光層を構成してもよい。この場合、金属膜にピンホールを形成することで、受光素子１１の直上に設けられる開口ＯＰ１を形成しても良い。また、撮像部の製造方法は、上述の製造方法に限られない。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る生体認証装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る生体認証装置の撮像部の構成を概略的に示す模式図である。
【図３】開口部のバリエーションを説明するための概略的な模式図である。
【図４】開口部のバリエーションを説明するための概略的な模式図である。
【図５】遮光層に形成された開口の形状を示す概略的な上面図である。
【図６】マイクロレンズの形状のバリエーションを説明するための概略的な上面図である。
【図７】マイクロレンズの形状のバリエーションを説明するための概略的な上面図である。
【図８】マイクロレンズの形状のバリエーションを説明するための概略的な上面図である。
【図９】クロストーク成分の光量及び信号成分の光量の変化を説明するための説明図である。
【図１０】クロストーク成分の光量及び信号成分の光量の変化を説明するための説明図である。
【図１１】クロストーク成分の光量及び信号成分の光量の変化を説明するための説明図である。
【図１２】クロストーク成分の光量及び信号成分の光量の変化を説明するための説明図である。
【図１３】クロストーク成分の光量及び信号成分の光量の変化を説明するための説明図である。
【図１４】マイクロレンズアレイの製造方法を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係る生体認証装置の撮像部の構成を概略的に示す模式図である。
【図１６】本発明の実施の形態３に係る生体認証装置の撮像部の構成を概略的に示す模式図である。
【図１７】特許文献３に示された、従来の撮像装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【０１９１】
１０    受光部
１１    受光素子
２０    遮光層
３０    開口部
３１    透過部
５０    マイクロレンズアレイ
５１    マイクロレンズ
５２    透明基板
６０    光学フィルタ
７０    ハードコート層
８０    可視光吸収層
１００    撮像装置
１００、１０３、１０４    撮像部
２００    画像処理部
２０２    遮光層
２０３    中間層
３０１、３０２    光源
４００    記憶部
５００    照合部
５１０    レンズ形成層
６００    制御部
１０００    生体認証装置
２０００    指
２００１    静脈
【図１】
0004767915.tif 000003
【図２】
0004767915.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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