(57)【要約】【課題】  小型化できるようにする。【解決手段】  本発明は、撮像装置において、生体に到来する雰囲気中の光の強度よりも強い強度の照射光を生体に照射する照射手段と、生体の内方を経由して得られる固有組織のパターン光を光電変換する固体撮像素子と、光電変換により固体撮像素子に蓄えられる単位時間あたりの信号量を制限して、固体撮像素子における固有組織の撮像感度を調整する感度調整手段とを設けるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に到来する雰囲気中の光の強度よりも強い強度の照射光を上記生体に照射する照射手段と、
上記生体の内方を経由して得られる上記固有組織のパターン光を光電変換する固体撮像素子と、
上記光電変換により上記固体撮像素子に蓄えられる単位時間あたりの信号量を制限して、上記固体撮像素子における上記固有組織の撮像感度を調整する感度調整手段と
を具えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記照射手段は、
上記生体の内方における血管組織に特異性のある波長の光を上記照射光として上記生体に照射する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
上記照射手段は、
上記生体の内方における動脈及び静脈双方の血管組織に特異性のある波長を含む光を、上記照射光として上記生体に照射する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
上記照射手段は、
上記固体撮像素子と略同一面上に設けられ、上記固体撮像素子上の上記生体に上記照射光を照射する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
被写体から到来する上記雰囲気中の光を撮像するモード又は上記パターン光を撮像するモードの各上記モードのうち、上記パターン光を撮像する上記モードへの切り替えに応じて上記照射手段及び上記感度調整手段を動作させるモード切替手段
を具えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
上記パターン光を選択的に上記固定撮像素子に入射する入射光選択手段を具え、
上記モード切替手段は、
上記パターン光を撮像する上記モードへの切り替えに応じて上記光選択手段を制御することにより上記パターン光を選択する
ことを具えることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
上記入射光選択手段は、
所定の画素配列でなる補色系フィルタと、上記補色系フィルタの一部の画素に対応する領域にのみ上記パターン光を透過するフィルタとからなる
ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
生体に到来する雰囲気中の光の強度よりも強い強度の照射光を上記生体に照射する第１のステップと、
上記生体の内方を経由して得られる上記固有組織のパターン光を固体撮像素子で光電変換する第２のステップと、
上記光電変換の結果上記固定撮像素子に蓄えられる単位時間あたりの信号量を制限して、上記固体撮像素子における上記固有組織の撮像感度を調整する第３のステップと
を具えることを特徴とする撮像方法。
【請求項９】
上記第１のステップでは、
上記生体の内方における血管組織に特異性のある波長の光を上記照射光として上記生体に照射する
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像方法。
【請求項１０】
上記第１のステップでは、
上記生体の内方における動脈及び静脈双方の血管組織に特異性のある波長を含む光を、上記照射光として上記生体に照射する
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像方法。
【請求項１１】
上記第１のステップでは、
上記固体撮像素子に入射する上記光の対向側へ上記照射光を照射する
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像方法。
【請求項１２】
上記第１のステップでは、
被写体から到来する上記雰囲気中の光を撮像するモードから、上記パターン光を撮像するモードに切り替えるモード切替ステップを具え、
上記モード切替ステップで上記パターン光を撮像するモードに切り替えられた場合に、上記生体に到来する雰囲気中の光の強度よりも強い強度の照射光を上記生体に照射する
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像方法。
【請求項１３】
上記モード切替ステップでは、
上記パターン光を撮像する上記モードへの切り替えに応じて、上記パターン光を選択的に上記固定撮像素子に入射するように入射光選択手段を制御する
を具えることを特徴とする請求項１２に記載の撮像方法。
【請求項１４】
通信機能を有する通信端末装置において、
生体に到来する雰囲気中の光の強度よりも強い強度の照射光を上記生体に照射する照射手段と、
上記生体の内方を経由して得られる上記固有組織のパターン光を光電変換する固体撮像素子と、
上記光電変換により上記固体撮像素子に蓄えられる単位時間あたりの信号量を制限して、上記固体撮像素子における上記固有組織の撮像感度を調整する感度調整手段と、
上記固体撮像素子の撮像結果として得られるパターン信号を、情報の送信可否を判定する際の判定指標として登録する情報登録手段と
を具えることを特徴とする通信端末装置。
【請求項１５】
上記情報登録手段は、
上記固体撮像素子の撮像結果として得られるパターン信号のパターンと、登録しておいた上記パターン信号のパターンとを照合し、当該照合結果に応じて情報の送信可否を判定する
ことを特徴とする請求項１４に記載の通信端末装置。
【請求項１６】
上記照射手段は、
上記生体の内方における血管組織に特異性のある波長の光を上記照射光として上記生体に照射する
ことを特徴とする請求項１４に記載の通信端末装置。
【請求項１７】
上記照射手段は、
上記生体の内方における動脈及び静脈双方の血管組織に特異性のある波長を含む光を、上記照射光として上記生体に照射する
ことを特徴とする請求項１４に記載の通信端末装置。
【請求項１８】
上記照射手段は、
上記固体撮像素子と略同一面上に設けられ、上記固体撮像素子上の上記生体に上記照射光を照射する
ことを特徴とする請求項１４に記載の通信端末装置。
【請求項１９】
被写体から到来する上記雰囲気中の光を撮像するモード又は上記パターン光を撮像するモードの各上記モードのうち、上記パターン光を撮像する上記モードへの切り替えに応じて上記照射手段及び上記感度調整手段を動作させるモード切替手段
を具えることを特徴とする請求項１４に記載の通信端末装置。
【請求項２０】
上記パターン光を選択的に上記固定撮像素子に入射する入射光選択手段を具え、
上記モード切替手段は、
上記パターン光を撮像する上記モードへの切り替えに応じて上記光選択手段を制御することにより上記パターン光を選択する
を具えることを特徴とする請求項１９に記載の通信端末装置。
【請求項２１】
上記入射光選択手段は、
所定の画素配列でなる補色系フィルタと、上記補色系フィルタの一部の画素に対応する領域にのみ上記パターン光を透過するフィルタとからなる
ことを特徴とする請求項２０に記載の通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びその方法並びに通信端末装置に関し、例えば識別対象の正当性を証明する情報（以下、これを認証情報と呼ぶ）を生成する場合に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、認証情報としては、第三者による盗用が困難となる目の虹彩や、指又は掌の指紋等の固有の生体的特徴が用いられている。
【０００３】
近年、生体内方の血管形成パターン自体が固有の生体的特徴の１つとして着目されており、血管内の脱酸素化ヘモグロビン（静脈血）又は酸素化ヘモグロビン（動脈血）に近赤外線帯域の光（近赤外光）が特異的に吸収されることを利用して、当該血管の形成パターンを認証情報として生成する認証装置が提案されている（例えば特許文献１参照)。
【０００４】
この種の認証装置に用いられる撮像装置として、例えば図１８に示すような撮像装置１が提案されている。
【０００５】
この撮像装置１は、近赤外光を発射するレーザ光源２を有し、レーザ光源２から発射される近赤外光の光路上には、当該近赤外光のうち特定の近赤外線帯域の光を透過する第１のフィルタ３、当該第１のフィルタ３を介して得られる光のうち血管内のヘモグロビンに吸収される近赤外線帯域の光を透過する第２のフィルタ４及び撮像素子５が順次配置される。
【０００６】
この場合、撮像装置１は、第１のフィルタ３と第２のフィルタ４との間に例えば人体の指ＦＧが介挿された状態において光源２から近赤外光を発射し、これを第１のフィルタ３を介して指ＦＧに照射する。この近赤外光は指ＦＧ内方における血管組織では内在するヘモグロビンに特異的に吸収されるため、当該指ＦＧを経由して得られる近赤外光は血管組織の形成パターンを表す血管パターン光として、第２のフィルタ４を介して撮像素子５に入射することとなる。
【０００７】
そして撮像素子５は、かかる血管パターン光を、画素に対応するように格子状に配された複数の光電変換素子で光電変換し、これら光電変換素子で得られた信号を血管画像信号として生成し、これを情報生成部６に送出する。情報生成部６は、血管画像信号に基づいて認証情報を生成し、これを外部に出力するようになされている。
【０００８】
また撮像装置１は、指ＦＧに到来する雰囲気中の光（以下、これを外光と呼ぶ）を遮蔽する遮蔽部７を設け、光源２から発射される近赤外光に対する外光の影響を排除するようになされている。これにより撮像装置１は、指ＦＧ内方における血管組織を忠実に反映した血管画像信号として生成することができるようになされている。
【特許文献１】特開平２００３−３０６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところでかかる構成の撮像装置１においては、血管組織を忠実に反映した血管画像信号として生成するには、光源２から発射した近赤外光の光路上における全ての部材２〜５のみならず指ＦＧをも覆う物理的な遮蔽部７を設けなければ、光源２から発射される近赤外光に対する外光の影響を排除できないため、全体として大型化するという問題があった。
【００１０】
また、かかる撮像装置１における血管撮像機能を携帯電話機やＰＤＡ(Personal Digital Assistants)等の通信端末装置に搭載し、外部との通信を行う際に撮像装置１から得られる認証情報を用いて第三者の使用であるか否かを判定するといったことを想定した場合、当該通信端末装置では撮像装置１の遮蔽部７に起因して実質的な使用が困難となる。
【００１１】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、小型化し得る撮像装置及びその方法、実質的な使用を簡易に実現し得る通信端末装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる課題を解決するため本発明においては、撮像装置において、生体に到来する雰囲気中の光の強度よりも強い強度の照射光を生体に照射する照射手段と、生体の内方を経由して得られる固有組織のパターン光を光電変換する固体撮像素子と、光電変換により固体撮像素子に蓄えられる単位時間あたりの信号量を制限して、固体撮像素子における固有組織の撮像感度を調整する感度調整手段とを設けるようにした。
【００１３】
また本発明においては、撮像方法において、生体に到来する雰囲気中の光の強度よりも強い強度の照射光を生体に照射する第１のステップと、生体の内方を経由して得られる固有組織のパターン光を光電変換する第２のステップと、当該光電変換され、固体撮像素子に蓄えられる単位時間あたりの信号量を制限して、固体撮像素子における固有組織の撮像感度を調整する第３のステップとを設けるようにした。
【００１４】
さらに本発明においては、通信機能を有する通信端末装置において、生体に到来する雰囲気中の光の強度よりも強い強度の照射光を生体に照射する照射手段と、生体の内方を経由して得られる固有組織のパターン光を光電変換する固体撮像素子と、光電変換により固体撮像素子に蓄えられる単位時間あたりの信号量を制限して、固体撮像素子における固有組織の撮像感度を調整する感度調整手段と、固体撮像素子の撮像結果として得られるパターン信号を、情報の送信可否を判定する際の判定指標として情報保持手段に登録する情報登録手段とを設けるようにした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、撮像装置及びその方法では、パターン光及びこのとき到来する外光に対する光電変換結果として固体撮像素子に蓄えられる信号量を相対的に減少することができるため、照射光の照射経路や撮像対象を物理的に遮蔽することなく、固体撮像素子におけるパターン光に対する撮像感度を外光による実質的な影響のない状態で撮像することができ、この結果、小型化を図ることができる。
【００１６】
また本発明によれば、通信端末装置では、照射光の照射経路や撮像対象を物理的に遮蔽することなく、固体撮像素子におけるパターン光に対する撮像感度を外光による実質的な影響のない状態で撮像することができるため、情報保持手段に登録されたパターン信号を用いて不正使用者の使用であるか否かを、当該物理的な遮蔽物によって損なわれることなく簡易に行うことができ、かくして実質的な使用を簡易に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面について本発明を適用した実施の形態を詳述する。
【００１８】
（１）第１の実施の形態
（１−１）撮像装置の構成
図１は、本実施の形態による撮像装置１０を示したものであり、この撮像装置１０は、生体や背景等の被写体を撮像対象として撮像するモード（以下、これを通常撮像モードと呼ぶ）を実行するようになされている。
【００１９】
この場合、ＣＣＤカメラ部１１は、前方の被写体から到来する雰囲気中の外光を、レンズ１１Ａ、絞り１１Ｃ、レンズ１１Ｂ及び紫外線カットフィルタ１１Ｄを順次介してＣＣＤ１１Ｅに導光する。
【００２０】
このときＭＣＵ（Micro Control Unit）１２は、自動露出制御処理に従って絞り１１Ｃの絞り値を制御することによりＣＣＤ１１Ｅに入射する外光の光量を調整するとともに、オートフォーカス制御処理に従って各レンズ１１Ａ、１１Ｂの位置を制御することにより焦点距離及びフォーカス位置を調整するようになされている。
【００２１】
この紫外光カットフィルタ１１Ｄは、例えば図２（Ａ）に示すような画素配列、及び、図２(Ｂ）に示すように可視光及び近赤外光を透過するＲＧＢフィルタでなる。  
【００２２】
ＣＣＤ１１Ｅは、かかる紫外光カットフィルタ１１Ｄを介して入射する外光を、画素に対応して配置された複数の光電変換素子で光電変換し、当該光電変換により各光電変換素子に蓄えられる電荷信号を所定の読出クロックに従って画像信号Ｓ１として読み出し、これをＡ／Ｄ(Analog/Digital)変換部１４に送出する。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換部１４は、画像信号Ｓ１をディジタル変換してディジタル画像信号Ｄ１を生成し、これをデータ処理部１５に送出する。
【００２４】
データ処理部１５は、ディジタル画像信号Ｄ１を例えば内部メモリ（図示せず）に記憶することにより保持するようになされている。
【００２５】
このようにして撮像装置１０は通常撮像モードを実行し、生体や背景等の被写体を撮像対象として撮像することができるようになされている。
【００２６】
かかる構成に加えてこの撮像装置１０においては、図３に示すように、ＣＣＤカメラ部１１の配置位置と略同一面上に、外光の到来方向側へ近赤外光を照射する近赤外光光源ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）が配置されており、当該照射方向に配された指ＦＧ内方における血管組織を撮像対象（以下、これを特定撮像対象と呼ぶ）として撮像するモード（以下、これを血管撮像モードと呼ぶ）を実行するようになされている。
【００２７】
この場合、モード切替部２０（図１）は、操作部（図示せず）から所定の血管撮像操作が行われると、血管撮像制御部２１の光源制御部２１Ａ及びＣＣＤ制御部２１Ｂの双方を起動することにより動作させる。
【００２８】
光源制御部２１Ａは、雰囲気中で通常得られる外光の強度よりも大きい強度として予め設定された値となるように近赤外光光源ＬＳに対する出力を制御し、当該外光よりも大きい強度の近赤外光を近赤外光光源ＬＳから指ＦＧに照射する。
【００２９】
この近赤外光は、図３に示したように、指ＦＧ内方における血管組織（図示せず）では内在するヘモグロビンに特異的に吸収され、それ以外の組織では透過又は反射する。一方、このとき到来する外光は、骨等に遮られることによって減衰するのみならず、その強度よりも大きい近赤外光によって実質上無視できる光となる。従って、指ＦＧを経由して得られる近赤外光は血管組織の形成パターンを表す血管パターン光として、図１に示したレンズ１１Ａ、絞り１１Ｃ、レンズ１１Ｂ及び紫外光カットフィルタ１１Ｄを順次介してＣＣＤ１１Ｅに導光されることとなる。
【００３０】
そしてＣＣＤ１１Ｅの各光電変換素子には、入射する血管パターン光の光電変換結果として得られる電荷信号が蓄積される。
【００３１】
このときＣＣＤ制御部２１Ｂは、電子シャッタと呼ばれる露光時間制御処理に従ってＣＣＤ１１Ｅの各光電変換素子に蓄えられる電荷信号量を電気的に制限することにより、当該ＣＣＤ１１Ｅにおける血管パターン光に対する撮像感度を調整する。
【００３２】
具体的にＣＣＤ制御部２１Ｂは、図４に示すように、ＣＣＤ１１Ｅの各光電変換素子に蓄えられる電荷信号量を、読出クロックの立ち下がりから次の読出タイミングである立ち上がりまでの期間（以下、これを電荷蓄積期間と呼ぶ）ｔ１内における所定のリセットタイミング時にリセット（図４（Ａ））し、通常撮像モード時での読出クロックに従って読み出されていた電荷信号量（図４（Ｂ））に比して少ない電荷信号量（図４（Ａ））に制限するようになされている。
【００３３】
この結果、ＣＣＤ１１Ｅの各光電変換素子では、図５（Ａ）に示すように、近赤外光光源ＬＳから照射される近赤外光の強度が外光よりも大きいことに起因して電荷蓄積期間ｔ１（図４）の途中で各光電変換素子に蓄積される電荷信号が飽和するといった事態が未然に回避されるのみならず、図５（Ｂ）に示すように、血管パターン光及びこのとき到来する外光に対する光電変換結果として各光電変換素子に蓄えられる電荷信号量が相対的に減少することとなるため、ＣＣＤ１１Ｅにおける血管パターン光に対する撮像感度は外光による実質的な影響のない状態となる。
【００３４】
従って、ＣＣＤ１１Ｅにおいては、かかるＣＣＤ制御部２１Ｂの露光時間制御処理により制限された電荷信号が、クロック発生器１３から供給される読出クロックの読出タイミングの際に、指ＦＧ内方の血管を忠実に反映した血管画像信号Ｓ２（図１）として読み出され、Ａ／Ｄ変換部１４を介してディジタル血管画像信号Ｄ２に変換されることとなる。
【００３５】
データ処理部１５は、Ａ／Ｄ変換部１４を介して供給されるディジタル血管画像信号Ｄ２に対して２値化処理を施し、この結果得られた２値血管画像のうち血管における分岐点の組み合わせを血管形成パターンとして抽出し、これを内部メモリ（図示せず）に記憶することにより保持するようになされている。従ってデータ処理部１５は、生体表面に有する指紋等を抽出する場合に比して生体からの直接的な盗用を防止できるため、秘匿性の高い情報として内部メモリ（図示せず）に保持することができるようになされている。
【００３６】
このようにして撮像装置１０は血管撮像モードを実行し、人体の指ＦＧ内方における血管組織を撮像することができるようになされている。
【００３７】
かかる構成に加えて、光源制御部２１Ａは、指ＦＧの内方における血管組織のヘモグロビン（輸送蛋白）のうち、酸素化ヘモグロビンに対して特異的に吸収される波長及び脱酸素化ヘモグロビンに対して特異的に吸収される波長の双方を含む光、具体的には７００[nm]から９００[nm]までの範囲からなる波長の光に選定された近赤外光を指ＦＧに照射するようになされている。
【００３８】
これにより撮像装置１０においては、酸素化及び脱酸素化ヘモグロビンの混在する毛細血管組織を忠実に反映した血管画像信号Ｓ２をＣＣＤカメラ部１１を介して生成することができ、この結果、より秘匿性の高い情報を安全に取得することができるようになされている。
【００３９】
またこの場合、撮像装置１０においては、酸素化及び脱酸素化ヘモグロビンに対して特異的に吸収される波長に厳密にしぼった状態の近赤外光を指ＦＧに照射する場合に比して、血管組織に対するエネルギー量の集中に起因してヘモグロビンが変性するといった事態を未然に回避することができるのみならず、例えば図１８に示した撮像装置１のように血管組織に特異的な光を照射するために帯域制限したレーザ光源２や帯域制限フィルタ３、４を設けることなく製造上の簡易化を図ることができるとともに、Ｓ／Ｎ比を向上させることもできるようになされている。
【００４０】
（１−２）第１の実施の形態による動作及び効果
以上の構成において、この撮像装置１０は、雰囲気中で通常得られる外光の強度よりも大きい強度の近赤外光を近赤外光光源ＬＳから指ＦＧに照射し、当該指ＦＧを透過して得られる血管パターン光をＣＣＤ１１Ｅの各光電変換素子で光電変換する。
【００４１】
そして撮像装置１０は、かかる光電変換によりＣＣＤ１１Ｅの各光電変換素子に蓄えられる電荷蓄積期間ｔ１あたりの電荷信号量を制限して、当該ＣＣＤ１１Ｅでの血管組織の撮像感度を調整する。
【００４２】
従って、この撮像装置１０では、血管パターン光及びこのとき到来する外光に対する光電変換結果として各光電変換素子に蓄えられる電荷信号量を相対的に減少させることができるため、近赤外光の照射経路や撮像対象を物理的に遮蔽することなく、ＣＣＤ１１Ｅでの血管パターン光に対する撮像感度を外光による実質的な影響のない状態で撮像することができ、この結果、小型化を図ることができる。
【００４３】
またこの場合、撮像装置１０は、ＣＣＤカメラ部１１の配置位置と略同一面上に、外光の到来方向側へ近赤外光を照射する近赤外光光源ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）を配置し、当該  ＣＣＤカメラ部１１のＣＣＤ１１Ｅに入射する外光の対向側へ近赤外光を照射する。
【００４４】
従って、この撮像装置１０では、ＣＣＤカメラ部１１の前方に指ＦＧをかざすだけで、到来する外光が指ＦＧ内の骨等で減衰するためより外光の実質的な影響のない状態で撮像することができる。
【００４５】
さらにこの場合、撮像装置１０は、モード切替部２０により、通常撮像モード又は血管撮像モードの各モードのうち、当該血管撮像モードへの切り替えに応じて光源制御部２１Ａ及びＣＣＤ制御部２１Ｂを動作させる。
【００４６】
従って、この撮像装置１０では、光源制御部２１Ａで消費される電力を低減することができるとともに、ＣＣＤカメラ部１１を通常の被写体の撮像用及び血管の撮像用として共用できるためより小型化を図ることができる。
【００４７】
以上の構成によれば、雰囲気中で通常得られる外光の強度よりも大きい強度の近赤外光を近赤外光光源ＬＳから指ＦＧに照射し、当該指ＦＧを透過して得られる血管パターン光に対するＣＣＤ１１Ｅの各光電変換素子での光電変換結果として当該素子に蓄えられる電荷蓄積期間ｔ１あたりの電荷信号量を制限して、当該ＣＣＤ１１Ｅでの血管組織の撮像感度を調整するようにしたことにより、近赤外光の照射経路や撮像対象を物理的に遮蔽することなく、ＣＣＤ１１Ｅでの血管パターン光に対する撮像感度を外光による実質的な影響のない状態で撮像することができ、かくして格段に小型化を図ることができる。
【００４８】
（２）第２の実施の形態
（２−１）携帯電話機の外観構成
図６は、携帯電話機５０の外観構成を示したものである。この携帯電話機５０は薄型直方体形状の筐体５１を有し、筐体正面５１Ａには、その中央上部に表示部５２が設けられ、当該中央下部に複数の操作ボタンからなる操作部５３が設けられている。そして筐体正面５１Ａには、表示部５２上方にスピーカ５４が設けられ、操作部５３の下方にマイクロフォン５５が設けられている。一方、筺体背面５１Ｂには、アンテナ５６が伸縮自在に設けられるとともに、電源バッテリ５７が着脱自在に設けられている。
【００４９】
またこの携帯電話機５０においては、図７（Ａ）に示すように、例えば筺体背面５１ＢにＣＣＤカメラ部１１が配されており、人体や風景等の通常の被写体を撮像するようになされている。
【００５０】
かかる構成に加えてこの携帯電話機５０においては、ＣＣＤカメラ部１１の配置位置と略同一面上に、外光の到来方向側へ近赤外光を照射する近赤外光光源ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）が配置されており、図３に示した場合と同様に、当該近赤外光光源ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）から近赤外光をＣＣＤカメラ部１１上にかざされた指に照射して当該指を撮像し、当該撮像結果を個人認証用の情報として用いることができるようになされている。
【００５１】
この場合、携帯電話機５０においては、図７（Ｂ）に示すように、当該携帯電話機５０をユーザが把持した際にその把持する所定の指が届くような位置にＣＣＤカメラ部１１を配することにより、当該携帯電話機５０を把持した状態でそのまま個人認証を行うことができるようになされている。
【００５２】
（２−２）携帯電話機の内部構成
図８は、携帯電話機５０の内部構成を示したものである。この携帯電話機５０は、制御部７０に対して表示部５２、操作部５３、記憶部７１、送受信部７２、撮像制御部７３及び情報処理部７４をそれぞれ接続することにより構成されている。そして信号処理部７２にはスピーカ５４、マイクロフォン５５及びアンテナ５６が接続されており、撮像制御部７３には第１の実施の形態と同一構成のＣＣＤカメラ部１１（図１）が接続される。
【００５３】
また撮像制御部７３は、図１に示したＭＣＵ１２及び血管撮像制御部２１からなり、情報処理部７４は、図１に示したＡ／Ｄ変換部１４及びデータ処理部１５からなる。そして記憶部７１には、各種プログラムや個人情報等の各種情報が記憶されることにより保持されている。
【００５４】
この制御部７０は、記憶部７１に保持されたプログラムを適宜読み出して内部のワークメモリ上に展開し、当該展開したプログラムに従って携帯電話機５０を統括的に制御するようになされており、当該制御に基づく各部での処理結果を仲介し又は自身で各種処理を実行するようになされている。
【００５５】
送受信部７５は、マイクロフォン５５又は制御部７０から入力される各種信号を変調した後に増幅し、この結果得られるアップリンク波信号をアンテナ５６を介して基地局（図示せず）に送信する。一方、送受信部７２は、基地局（図示せず）から送信されたダウンリンク波信号をアンテナ５６を介して受信し、増幅した後に復調し、この結果得られる各種信号をスピーカ５４又は制御部７０に送出するようになされている。
【００５６】
ところでこの制御部７０は、操作部５３から通常撮像指令が与えられると、当該指令を撮像制御部７３に与える。
【００５７】
この場合、撮像制御部７３は、図１で上述した通常撮像処理モードを実行し、自動露出制御処理及びオートフォーカス制御処理に従ってＣＣＤカメラ部１１の光学系を制御する。この状態においてＣＣＤカメラ部１１は、前方の被写体から到来する雰囲気中の外光を光電変換することにより画像信号Ｓ１として生成し、これを情報処理部７４及び制御部７０を順次介してディジタル画像信号として記憶部７１に保持するようになされている。
【００５８】
一方、制御部７０は、携帯電話機５０を把持した所定の指がＣＣＤカメラ部１１の前方に配されている状態（図７）において操作部５３から血管登録指令が与えられると、当該指令を撮像制御部７３に与える。
【００５９】
この場合、撮像制御部７３は、図１で上述した血管撮像モードを実行し、近赤外光光源ＬＳ（図７）から外光よりも大きい強度の近赤外光を指に照射するとともに、露光時間制御処理（電子シャッタ）に従ってＣＣＤカメラ部１１（図１）のＣＣＤ１１Ｅにおける血管パターン光に対する撮像感度を調整する。
【００６０】
この状態においてＣＣＤカメラ部１１は、近赤外光光源ＬＳから指に照射され、当該指を経由して得られる血管パターン光を光電変換することにより血管画像信号Ｓ２として生成し、これを情報処理部７４に送出する。情報処理部７４は、血管画像信号Ｓ２のＡ／Ｄ変換結果であるディジタル血管画像信号の血管画像から所定部位の血管形成パターンを抽出し、当該抽出した固有の血管形成パターンを認証情報として記憶部７１に登録するようになされている。
【００６１】
他方、制御部７０は、記憶部７１に保持された個人情報として例えばディジタル画像信号Ｓ１を送信する送信指令が操作部５３から与えられると、血管を撮像すべきことを例えば表示部５３を介してこのとき操作部５３を操作する使用者に通知する。
【００６２】
そして制御部７０は、かかる通知の応答として、携帯電話機５０を把持した所定の指がＣＣＤカメラ部１１の前方に配されている状態（図７）において操作部５３から血管撮像指令が与えられると、当該指令を撮像制御部７３に与える。この場合も撮像制御部７３は血管撮像モードを実行するようになされており、情報処理部７４は、このときＣＣＤカメラ部１１から与えられる血管画像信号Ｓ２に基づいて、血管登録する場合と同様にして抽出した使用者の人差指の血管形成パターンを照合対象情報として制御部７０に送出する。
【００６３】
そして制御部７０は、情報処理部７４から照合対象情報が与えられると、図９に示す認証処理手順に従って認証処理を実行するようになされている。
【００６４】
すなわち、制御部７０は、この認証処理手順ＲＴをステップＳＰ０から開始し、ステップＳＰ１において記憶部７１に登録された認証情報を読み出し、ステップＳＰ２においてこの認証情報の血管形成パターンと、情報処理部７４から受け取った照合対象情報の血管形成パターンとの照合処理を実行することにより血管形成パターン同士の相関値を算出した後、ステップＳＰ３においてこの相関値が予め設定された閾値よりも高いか否かを判定する。
【００６５】
ここで肯定結果が得られると、このことは携帯電話機５０の使用者が事前に登録した登録者であって公正使用者であることを意味し、このとき制御部７０は、ステップＳＰ４において記憶部７１に保持された個人情報の送信を許可した後、ステップＳＰ５に移ってこの認証処理手順ＲＴを終了する。
【００６６】
これに対して否定結果が得られると、このことは携帯電話機５０の使用者が事前に登録した登録者ではない不正使用者であることを意味し、このとき制御部７０は、ステップＳＰ６において記憶部７１に登録された認証情報すべてについて照合処理を実行したか否かを判定する。
【００６７】
そして制御部７０は、すべての認証情報について照合処理を実行していなかった場合には、ステップＳＰ１に戻って引き続き上述の処理を繰り返す。これに対して制御部７０は、すべての認証情報について照合処理を実行し終わった場合、このことは携帯電話機５０の使用者が事前に登録したいずれの登録者にも該当しないことを意味し、このとき制御部７０は、次のステップＳＰ７において個人情報の送信を禁止する旨を表示部５２を介して使用者に通知した後、ステップＳＰ５に移ってこの認証処理手順ＲＴを終了する。
【００６８】
このようにして制御部７０は、記憶部７１に記憶された個人情報を携帯電話機５０外に送信する場合には、このとき携帯電話機５０の使用者が公正使用者であるか否かを判定し、当該公正使用者であった場合にのみ個人情報の送信を許可することができるようになされている。
【００６９】
（２−３）第２の実施の形態による動作及び効果
以上の構成において、この携帯電話機５０は、撮像制御部７３及び情報処理部７４を設け、これら各部により、第１の実施の形態で上述した場合と同様に、雰囲気中で通常得られる外光の強度よりも大きい強度の近赤外光を近赤外光光源ＬＳから指ＦＧに照射し、当該指ＦＧを経由して得られる血管パターン光に対するＣＣＤ１１Ｅの各光電変換素子での光電変換結果として当該素子に蓄えられる電荷蓄積期間ｔ１（図４）あたりの電荷信号量を制限して、当該ＣＣＤ１１Ｅにおける血管組織の撮像感度を調整する。
【００７０】
そして携帯電話機５０は、血管撮像機能（撮像制御部７３及び情報処理部７４）での処理結果として得られる血管画像信号Ｓ２を、個人情報の送信可否を判定する際の判定指標（認証情報（血管形成パターン））として記憶部７１に登録する。
【００７１】
従ってこの携帯電話機５０では、近赤外光の照射経路や撮像対象を物理的に遮蔽することなく、ＣＣＤ１１Ｅでの血管パターン光に対する撮像感度を外光による実質的な影響のない状態で撮像することができるため、個人情報の送信しようとする使用者が不正使用者の使用であるか否かについて、当該物理的な遮蔽物によって携帯電話機５０の携帯機能や通信機能等の諸機能を損なうことなく、当該撮像結果として記憶部７１に登録された血管形成パターンを用いて簡易に行うことができる。
【００７２】
以上の構成によれば、血管撮像機能を搭載し、当該血管撮像機能での処理結果として得られる血管画像信号Ｓ２を、個人情報の送信可否を判定する際の判定指標として記憶部７１に登録するようにしたことにより、当該物理的な遮蔽物によって携帯電話機５０の携帯機能や通信機能等の諸機能を損なうことなく、当該撮像結果として記憶部７１に登録された血管形成パターンを用いて不正使用者の使用であるか否かを簡易に行うことができ、かくして実質的な使用を簡易に向上することができる。
【００７３】
（３）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、生体に到来する雰囲気中の光の強度よりも強い強度の照射光を生体に照射する照射手段として、外光の強度よりも大きい強度として予め設定された値となるように近赤外光光源ＬＳに対する出力を制御するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば当該雰囲気中の光の強度の検出し、この検出結果に応じて決定した設定値となるように近赤外光光源ＬＳに対する出力を制御するようにしても良い。このようにすれば、血管撮像する場に応じた強度の近赤外光を照射することができるため、その都度同じ強度の近赤外光を照射する場合に比して消費電力化を図ることができる。
【００７４】
またこの場合、照射光として、生体の内方における動脈及び静脈双方の血管組織に特異性のある波長を含む光を照射するようにしたが、本発明はこれに限らず、動脈又は静脈いずれか一方の血管組織に特異性のある波長を含む光を生体に照射する、あるいは、生体の内方における血管組織以外の固有組織に特異性のある波長を含む光を照射するようにしても良い。
【００７５】
さらにこの場合、照射対象として、生体の指を適用するようにしたが、本発明はこれに限らず、生体の網膜や生体の全身等、この他種々の部位を適用することができる。
【００７６】
また上述の実施の形態においては、生体に到来する雰囲気中の光の強度よりも強い強度の照射光を生体に照射する照射手段として、ＣＣＤカメラ部１１の配置位置と略同一面上に配置された近赤外光光源ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）から、外光の到来方向側へ近赤外光を照射するようにした場合について述べたが本発明はこれに限らず、この他種々の方向から照射対象に近赤外光を照射するようにしても良い。
【００７７】
例えば、ＣＣＤカメラ部に対して対向する位置に配置された近赤外光光源からＣＣＤカメラ部に向けて近赤外光を照射するようにしても良く、あるいは図１０に示すように、指ＦＧの斜め上方向（図１０（Ａ））、指ＦＧの真横方向（図１０（Ｂ））又は指ＦＧの斜め下方向（図１０（Ｃ））の位置に光源ＬＳａ、ＬＳｂを配置するようにしても良く、また１又は複数の光源を配置するようにしても良く、要は、指ＦＧに対して各種方向に配置した１又は２以上の光源から近赤外光を照射することができる。この場合、光源の配置位置や数に応じて装置の外観構成をこの他種々の構成に変更するようにしても良い。
【００７８】
ただし、図３に示したように、２つの近赤外光光源ＬＳａ、ＬＳｂをＣＣＤ１１Ｅの配置位置と略同一面上に配置し、これら近赤外光光源ＬＳａ、ＬＳｂから近赤外光を指ＦＧに照射するようにすれば、当該光源ＬＳａ、ＬＳｂをＣＣＤ１１Ｅの対向側へ配置する必要がない分、当該装置の構成をより簡素化することができ、また当該装置の筺体表面に指ＦＧをあてがう（又はかざす）だけで血管撮像することができる。
【００７９】
さらに上述の実施の形態においては、生体の内方を経由して得られる固有組織のパターン光を光電変換する固体撮像素子として、ＣＣＤ１１Ｅを用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等、この他種々の固体撮像素子を用いることができる。
【００８０】
さらに上述の実施の形態においては、光電変換により固体撮像素子に蓄えられる単位時間あたりの信号量を制限して固体撮像素子における固有組織の撮像感度を調整する感度調整手段として、電荷蓄積期間ｔ１（図４（Ａ））内における所定のリセットタイミング時にリセットようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＭＣＵ１２での光量調整の度合いに応じて電荷蓄積期間ｔ１（図４（Ａ））内におけるリセットタイミングを変更するようにしても良く、また近赤外光光源ＬＳに対する出力を制御する際の設定値に応じて電荷蓄積期間ｔ１（図４（Ａ））内におけるリセットタイミングを変更するようにしても良く、さらにはこれらを組み合わせるようにしても良い。このようにすれば、ＣＣＤ１１Ｅにおける血管パターン光に対する撮像感度をより適応的に調整することができるため、指ＦＧ内方における血管組織を忠実に反映した血管画像信号Ｓ２として生成することができる。
【００８１】
さらに上述の実施の形態においては、ＣＣＤ１１Ｅの撮像面から所定距離だけ隔てて設けた紫外線カットフィルタ１１Ｄを介して可視光及び近赤外光をＣＣＤ１１Ｅに導光するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、指を経由して得られるパターン光を選択的にＣＣＤ１１Ｅに入射する入射光選択手段を設けるようにしても良い。
【００８２】
例えば図１１に示すように、レンズ１１Ｂ（図１）及び紫外線カットフィルタ１１Ｄ（図１）に代えて、レンズ自体の材質によりＲＧＢそれぞれに相当する波長のみを透過するＲＧＢ透過レンズ８０Ａと、当該レンズ自体の材質により近赤外光域の波長のみを透過する近赤外光透過レンズ８０Ｂとを有するスライド板８０を入射光選択手段として設ける。
【００８３】
なお、ＲＧＢ透過レンズ８０Ａ及び近赤外光透過レンズ８０Ｂは、図１２（Ａ）に示すように、ＲＧＢそれぞれに相当する波長のみを透過する薄膜コーティング８１ａと、近赤外光域の波長のみを透過する薄膜コーティング８１ｂとを通常のレンズ８２に蒸着するようにして構成しても良く、図１２（Ｂ）に示すように、当該薄膜コーティング８１ａ、薄膜コーティング８１ｂを物理的な光学フィルタ８３ａ、８３ｂに代替するようにしても良い。またＲＧＢ透過レンズ８０Ａについては、図１１及び図１２との対応部分に同一符号を付した図１３に示すように、光学フィルタ８３ｂだけで代替することもできる。また図１４に示すように、これら各種構成でなるスライド板８０と、ＣＣＤ１１Ｅとの間に通常のレンズ８２をさらに設けるようにしても良い。
【００８４】
そしてモード切替部２０（制御部７０）は、かかる各種構成でなるスライド板８０を、通常撮像モード時にはＲＧＢ透過フィルタ８０Ａ（８１ａ及びレンズ８２、８２及び８３ａ、８３ａ）がＣＣＤ１１Ｅ上に配置されるように切り替え、これに対して血管撮像モード時には近赤外光透過フィルタ８０Ｂ（８１ｂ及びレンズ８２、８２及び８３ｂ、８３ｂ）がＣＣＤ１１Ｅ上に配置されるように切り替えるようにする。
【００８５】
このようにして血管撮像モード時に指を経由して得られるパターン光を選択的にＣＣＤ１１Ｅに入射すれば、より指ＦＧ内方における血管組織を忠実に反映した血管画像信号Ｓ２として生成することができる。これに加えて外光よりも大きい強度の近赤外光を近赤外光光源ＬＳから照射する必要がなくなるため、当該近赤外光光源ＬＳに対する出力制御処理及びＣＣＤ１１Ｅに対する電荷調整処理（電子シャッタ）を省くことができる分だけ撮像装置１０又は携帯電話機５０の処理負荷を低減することもできる。
【００８６】
またこの場合、紫外光カットフィルタ１１Ｄ又は上述のＲＧＢ透過フィルタ８０Ａに変えて、例えば図１５（Ａ）に示すような画素配列、及び、図１５(Ｂ）に示すような特性からなる補色系フィルタを設けるようにしても良い。
【００８７】
但し、この場合、補色系フィルタは、「Ｍｇ」の領域では一般的に赤外光を透過するため、近赤外光透過フィルタ８０Ｂについては、「Ｍｇ」の画素領域以外の画素領域（図１５（Ａ））にのみ近赤外光を透過する構造にする。また一般的な補色一抹色差線順次方式のＣＣＤの場合、撮像結果の信号が画素で独立しないため、かかる場合には輝度信号をＹ、色差信号をＣｂ、Ｃｒとすると、次式
【００８８】
【数１】
2005152587.tif 000003
【００８９】
に従って加減算処理を実行する。このようにすれば、静的に血管撮像する場合のみならず動的に血管撮像する場合であっても、より指ＦＧ内方における血管組織を忠実に反映した血管画像信号Ｓ２として生成することができる。
【００９０】
さらに上述の実施の形態においては、血管撮像モード時にＣＣＤカメラ部１１の前方に指をかざす（あてがう）ようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、指を固定するようにしても良い。
【００９１】
この場合、図６との対応部分に同一符号を付した例えば図１６に示すように、指固定用の撮像部を筺体５１の例えば上部に一体形成する。そしてこの撮像部６０に、右側面から左側面末端付近にまで平行に断面円形状の挿入口６１を形成し、当該断面の直径を、例えば成人の人差指の断面よりも大きく選定する。また図１７に示すように、挿入口６１の内周面の正面側にＣＣＤカメラ部１１を設け、当該ＣＣＤカメラ部１１に対向する背面側中央に近赤外光光源ＬＳを設けるようにする。
【００９２】
さらに撮像部６０には、図１６及び図１７に示したように、ＣＣＤカメラ部１１及び近赤外光光源ＬＳの表面を除く挿入口６１の内周面に、所定厚でなるスポンジ等の弾性部材６２を接着するようにする。このようにすれば、この撮像部６０においては、挿入口６１の断面とは異なる断面の人差指を固定することができるため、血管撮像時におけるぶれ等を防止することができるようになされている。
【００９３】
さらに、撮像部６０の正面中央に回転自在に穿設された回動部６３を設け、当該回動部６３を介してＣＣＤカメラ部１１を挿入口６１の内周面（図１４）から表面方向に露出することができるようにすれば、この撮像部６０においては、血管撮像のみならず、通常の被写体をも撮像することができる。
【００９４】
さらに上述の実施の形態においては、被写体から到来する雰囲気中の光を撮像するモード又はパターン光を撮像するモードの各モードのうち、パターン光を撮像するモードへの切り替えに応じて照射手段及び感度調整手段を動作させるモード切替手段として、モード切替部２０（図１）又は制御部７０（図８）を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、パターン光を撮像するモードだけを実行するようにしても良い。
【００９５】
さらに上述の実施の形態においては、血管撮像機能を搭載する装置として携帯電話機５０を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばＰＤＡやパーソナルコンピュータのような情報処理端末装置あるいは家庭用電子機器等、通信機能を有するこの他種々の通信端末装置を適用することができる。
【００９６】
この場合、かかる通信機能は、予め当該装置に搭載されたものであっても、外部から必要に応じて当該装置に装着されたものであっても良く、当該機能の種類としては光通信、電磁波通信又は電波通信等のこの他種々の種類を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、第三者から各種データの秘匿性を確保する場合や、第三者の侵入を回避する場合等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】第１の実施の形態による撮像装置の構成を示す略線図である。
【図２】紫外線カットフィルタの構造及びその特性を示す略線図である。
【図３】近赤外光光源の配置及び近赤外光の光流の様子を示す略線図である。
【図４】電子シャッタの説明に供する略線図である。
【図５】電子シャッタによる撮像感度の調整の説明に供する略線図である。
【図６】第２の実施の形態による携帯電話機の外観構成を示す略線図である。
【図７】撮像の様子を示す略線図である。
【図８】携帯電話機の回路構成を示すブロック図である。
【図９】認証処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】光源の配置を示す略線図である。
【図１１】入射光の選択の説明に供する略線図である。
【図１２】スライド板における構成バリエーション（１）を示す略線図である。
【図１３】スライド板における構成バリエーション（２）を示す略線図である。
【図１４】レンズの挿入の説明に供する略線図である。
【図１５】補色系フィルタの構造及びその特性を示す略線図である。
【図１６】他の実施の形態による携帯電話機の外観構成を示す略線図である。
【図１７】撮像部の構成を示す略線図である。
【図１８】従来による撮像装置の構成を示す略線図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０……撮像装置、１１……ＣＣＤカメラ部、１１Ｅ……ＣＣＤ、１２……ＭＣＵ、１５……データ処理部、２０……モード切替部、２１……血管撮像制御部、２１Ａ……光源制御部、２１Ｂ……ＣＣＤ制御部、５０……携帯電話機、６０……撮像部、６１……挿入口、６２……弾性部材、６３……回動部、７０……制御部、７１……記憶部、７３……撮像制御部、７４……情報処理部、８０……スライド板、８０Ａ……ＲＧＢ透過フィルタ、８０Ｂ……近赤外光透過フィルタ、ＬＳ……近赤外光光源、ＲＴ……認証処理手順。
【図１】
2005152587.tif 000004
【図２】
2005152587.tif 000005
【図３】
2005152587.tif 000006
【図４】
2005152587.tif 000007
【図５】
2005152587.tif 000008
【図６】
2005152587.tif 000009
【図７】
2005152587.tif 000010
【図８】
2005152587.tif 000011
【図９】
2005152587.tif 000012
【図１０】
2005152587.tif 000013
【図１１】
2005152587.tif 000014
【図１２】
2005152587.tif 000015
【図１３】
2005152587.tif 000016
【図１４】
2005152587.tif 000017
【図１５】
2005152587.tif 000018
【図１６】
2005152587.tif 000019
【図１７】
2005152587.tif 000020
【図１８】
2005152587.tif 000021