(57)【要約】【課題】従来の認証装置では、光量のロスが大きくなってしまい、高品質な血管パターンが得られなくなってしまう。また、構造が複雑且つ大型化を招き、高コスト化に繋がってしまう。また、光源部と撮像部は、配置関係が固定されており、例えばラップトップ型のＰＣの開閉部に組み込まれることを想定していない。【解決手段】本発明における静脈パターンセンサには、近赤外光源２と、指４を接触載置させるタッチパネル３を設けている回動可能な光源筐体１と、撮像素子１０を設けている回動可能な撮像筐体１１と、が具備され、光源筐体１と撮像筐体１１を回動させることで近赤外光源２と撮像素子１０を一直線上に対向配置し、コンパクトで光量をロスすることなく精度良く静脈パターンの認証処理を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を透過する光を出射する光源と、
前記光源を保持する第１の保持部と、
前記光を撮像する撮像部と、
前記撮像部を保持する第２の保持部と、
前記第１の保持部の接続部と前記第２の保持部の接続部を接続させると共に、前記光源と前記撮像部の相対距離を可変することで前記光源と前記撮像部を対向させる可変部と、
前記相対距離を検出する第１の検出部と、
前記第１の検出部が前記相対距離を検出した際に前記光の出射を制御する光源制御部と、
を具備することを特徴とする静脈パターンセンサ。
【請求項２】
前記可変部は、接続している前記第１の保持部の接続部と前記第２の保持部の接続部を中心にそれぞれ相対的に回動させて前記第１の保持部と前記第２の保持部を開閉可能な構成としたことを特徴とする請求項１記載の静脈パターンセンサ。
【請求項３】
前記撮像部は撮像筐体に保持され、前記撮像筐体は、前記第２の保持部材に対して相対傾きを調整する撮像傾き調整機構を有することを特徴とする請求項１記載の静脈パターンセンサ。
【請求項４】
前記撮像傾き調整機構は、前記光源と前記撮像部の前記相対傾きの調整を行うことを特徴とする請求項３記載の静脈パターンセンサ。
【請求項５】
前記光源は光源筐体に保持され、前記光源筐体は、前記第１の保持部材に対して相対傾きを調整する光源傾き調整機構を有することを特徴とする請求項１記載の静脈パターンセンサ。
【請求項６】
前記光源傾き調整機構は、前記光源と前記撮像部の前記相対傾きの調整を行うことを特徴とする請求項５記載の静脈パターンセンサ。
【請求項７】
前記光源筐体は、前記被検体を載置する載置部を具備することを特徴とする請求項５記載の静脈パターンセンサ。
【請求項８】
前記被検体が前記載置部に載置される際に、前記光源は、ガイド光として点灯することを特徴とする請求項７記載の静脈パターンセンサ。
【請求項９】
前記載置部は、
前記被検体と接触する接触部と、
前記被検体が前記接触部に接触される際に、前記接触部から出力される接触情報に基づき前記被検体の外形範囲を検出する第２の検出部と、
を具備し、
前記光源は、前記第２の検出部から出力された検出情報に基づき、前記被検体の外形範囲内で前記光を前記被検体に向けて照射することを特徴とする請求項７記載の静脈パターンセンサ。
【請求項１０】
前記第１の検出部は、前記光源間の距離と、複数の前記光源部から出射された前記光が前記撮像部に撮像された際に前記撮像部上に投影された前記光間の距離と、の比率に基づき、前記相対距離を検出することを特徴とする請求項１記載の静脈パターンセンサ。
【請求項１１】
少なくとも４つの前記光源が、前記光を出射した際に、前記撮像部は、４つの光点を有する画像を撮像し、前記第１の検出部は、前記光点間の距離に基づき、前記光源筐体と前記撮像筐体との相対的な傾きを検出することを特徴とする請求項１記載の静脈パターンセンサ。
【請求項１２】
前記光源部と前記撮像部との間の前記相対距離を設定する設定部と、
をさらに具備し、
前記第１の検出部が検出した前記相対距離と、前記設定部によって設定された前記相対距離と、が近接した際に、前記光源制御部は、前記光源を制御して前記光を出射させることを特徴とする請求項１記載の静脈パターンセンサ。
【請求項１３】
被検体を透過する光を出射する光源と、
前記光源を保持する第１の保持部と、
前記光を撮像する撮像部と、
前記撮像部を保持する第２の保持部と、
前記第１の保持部の接続部と前記第２の保持部の接続部を接続させると共に、前記第１の保持部の接続部と前記第２の保持部の接続部を中心に少なくとも一方を相対的に回動させることで前記光源と前記撮像部の間の相対距離を可変させ、前記光源と前記撮像部を対向させる可変部と、
前記相対距離を検出する第１の検出部と、
前記第１の検出部が前記相対距離を検出した際に前記光の出射を制御する光源制御部と、
を具備することを特徴とする静脈パターンセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報を用いて個人を識別する認証装置に関し、血管パターン、特に指の静脈パターン（静脈形状）を用いて認証を行う静脈パターンセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、認証装置は、ユーザの生体情報を用いて使用適格を認証している。ユーザ認証に用いられる生体情報は、偽造が困難である。そのため生体情報を用いる認証装置は、例えば暗証番号や磁気テープを用いたキャッシュカードやカギに比べて紛失及び盗難による不正行使を防止することができる。生体情報には、例えば静脈パターン等がある。この静脈パターンを認証する認証装置が特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００３】
図１８は、特許文献１に開示されている認証装置の概略斜視図である。図１９は、図１８に示した認証装置の概略図である。
【０００４】
図１８及び図１９に示すように、認証装置筐体１００の上面には、指１０２を接触させる場所を直感的に理解しやすい形状であるガイド溝１０８が設けられている。このガイド溝１０８は、接触させた指下半面分（掌側、または投影部側）が隠れる程度の低い側壁としての機能を有している。
【０００５】
ガイド溝１０８には、指を載置した際に当接するボタンスイッチ１１８が設けられている。またガイド溝１０８の左右には、光源部１０４が設けられている。この光源部１０４の内部には、近赤外光源１１４が設けられ、光源部１０４の表面には、光源開口部１０６が設けられている。光源部１０４は、近赤外光源１１４の上面をカバーしている。
【０００６】
近赤外光源１１４から出射された光は、光源開口部１０６を通じてガイド溝１０８に接触された指１０２の側面を照射する。その際、照射した方向以外に拡散した光が指１０２以外の指や掌で反射して外乱光として撮影に影響を与えることを、光源部１０４は、カバーして防止している。
【０００７】
ガイド溝１０８には、撮影開口部１１０が設けられている。撮影開口部１１０には、指１０２の第１、第２関節の前後部分が載置される。撮影開口部１１０は、光源開口部１０６とともに、透明なガラスやアクリル板で覆われている。撮影開口部１１０は、光を透過させつつ、認証装置筐体１００内部にゴミ等の異物が入り込むことを防止している。
【０００８】
この撮影開口部１１０の下方には、カメラ（撮影部）１１２が設けられている。カメラ１１２は、照射された指１０２の血管パターンを鮮明に撮影する。またカメラ（撮影部）１１２には、近赤外領域の波長だけを通すフィルタが装着されている。このフィルタは、近赤外領域の波長以外の光（例えば可視光領域の光）の入射を抑えている。
【０００９】
図２０は、特許文献２に開示されている認証装置の概略斜視図である。
【００１０】
図２０に示すように認証装置筐体２００には、大きく分けて光源部２０２と、撮像部２０４と、が設けられている。光源部２０２と撮像部２０４の間には、空間が設けられている。この空間には、認証の際に図示しない指が挿入される。
【００１１】
光源部２０２は、ひさしが張り出すように指が挿入される空間の上部を覆っている。よって光源部２０２は、例えば天井等に設けられた照明から出射する光が直接撮像部２０４に進入しないように遮光している。また光源部２０２には、側壁が設けられている。この側壁は、例えば横側から進入する光を遮光している。さらに側壁には、認証精度を向上させ、且つ近赤外線の乱反射を防止するために反射防止剤等の塗料が塗布されている。または側壁には、反射防止材が設けられている。
【００１２】
また光源部２０２には、波長８１０ｎｍ前後の近赤外光を発する光源２０６が設けられている。この光源２０６は、撮像部２０４に設けられたカメラ２１４に向けて光を照射する。
【００１３】
撮像部２０４には、ガイド溝２１２が設けられている。ガイド溝２１２は、指の正しい挿入位置や向きを直感的に理解しやすい形状である。このガイド溝２１２には、開口部２１０が設けられている。開口部２１０は、透明なガラスやアクリル板で覆われている。開口部２１０は、光を透過させつつ、認証装置筐体２００内部にゴミ等の異物が入り込むことを防止している。
【００１４】
ユーザが光源部２０２と撮像部２０４との間の空間に指を挿入すると、光源２０６が近赤外光を指に照射する。その際、カメラ２１４は指の像を撮影して指の血管パターン画像を得ている。
【特許文献１】特開２００４−２６５２６９号公報
【特許文献２】特許第３６３０６７５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら前述した特許文献１において、指１０２の側面から入射した光は指１０２の内部で散乱してしまう。そのため近赤外光源１１４から出射された光の一部のみが指１０２の下方に設けられた撮影部１１２へ向かう。残りの光は撮影部１１２に向かわず拡散してしまう。
【００１６】
そのため撮影部１１２は、検出する光量を大きくロスしてしまう。検出する光量が少ないと、検出信号のＳ／Ｎが低下し、高品質な血管パターンが得られない虞が生じる。
【００１７】
また、前述した特許文献２に開示された認証装置は、透過型である。そのため、認証装置は、開口部２１０の任意の場所に挿入される指に対して、けられを無くして撮像する必要がある。
【００１８】
カメラ２１４の撮影画角が一定の場合、開口部２１０とカメラ２１４との相対距離（物体距離）を大きくする必要がある。
【００１９】
または、開口部２１０とカメラ２１４との距離が一定の場合、カメラ２１４の撮影画角を大きくする必要がある。そのため認証装置の構造が複雑になり高コスト化に繋がり、さらに大型化を招くという問題が生じてしまう。
【００２０】
また、特許文献１及び特許文献２に開示された認証装置は、共に、光源部と撮像部との互いの配置関係が変わらないように固定されている。これら装置は、互いの配置関係が変わるような装置に組み込まれることを想定していない。
【００２１】
つまり、光源部と撮像部との互いの配置関係が変わるような装置にそれぞれ組み込まれた場合や、互いの光軸関係が変わるような装置にそれぞれ組み込まれた場合、最適な認証方法については何ら開示されておらず、またその示唆もない。
【００２２】
そのため本発明は、コンパクトで、光源部と撮像部との互いの配置関係が変化しても精度良く静脈パターンの認証処理を行うことを可能とする静脈パターンセンサ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】
【００２３】
上記課題を解決するために、被検体を透過する光を出射する光源と、光源を保持する第１の保持部と、光を撮像する撮像部と、撮像部を保持する第２の保持部と、第１の保持部の接続部と第２の保持部の接続部を接続させると共に、光源と撮像部の相対距離を可変することで光源と撮像部を対向させる可変部と、相対距離を検出する第１の検出部と、第１の検出部が相対距離を検出した際に光の出射を制御する光源制御部と、を具備することを特徴とする静脈パターンセンサを提供する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、コンパクトで、光源部と撮像部との互いの配置関係が変化しても精度良く静脈パターンの認証処理を行うことを可能とする静脈パターンセンサ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】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
以下の実施形態において、Ｘ方向とは、ＰＣ(パーソナルコンピュータ)に設けられたキーボードの幅方向、Ｙ方向とは、キーボードの奥行き方向、Ｚ方向とは、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向とする。本願明細書に記載されたラップトップ型のＰＣ７は、図１に示すように開閉するものとする。
【００２６】
図１乃至図１４を参照して第１の実施形態について詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本実施形態に用いられる静脈パターンセンサの外観構成図である。図２は、回動部の構成について示した図である。  
ＰＣ７において、第１の保持部材であるキーボード１４の接続部である一端と第２の保持部材であるディスプレイ１５の接続部である一端は、可変部であるヒンジ４４によって接続されている。ヒンジ４４は、それぞれ接続しているキーボード１４の一端とディスプレイ１５の一端を中心に少なくとも一方を相対的に回動させることが可能である。これによりキーボード１４とディスプレイ１５は、開閉可能に構成されている。また図１において、実線で示すディスプレイ１５は開状態、二点鎖線で示すディスプレイ１５’は閉状態を示している。ＰＣ７のキーボード１４の表面には、光源筐体１が保持されている。またＰＣ７のディスプレイ１５の上方には、撮像筐体１１が保持されている。光源筐体１と撮像筐体１１は、対向するようにそれぞれキーボード１４とディスプレイ１５に対して回動する。ヒンジ４４は、キーボード１４の一端とディスプレイ１５の一端を接続し、光源筐体１と撮像筐体１１の相対距離（物体距離）を可変し、光源筐体１（光源部２）と撮像筐体１１（撮像素子１０）を対向させる可変部を構成している。
【００２８】
光源筐体１には、指４を透過する光を出射する複数の光源部（以下、近赤外光源）２と、指４を接触載置するタッチパネル３と、光源傾き調整機構である回動中心部５と、が設けられている。
【００２９】
本実施形態は、指４の静脈パターンを検出するために、近赤外光源２の波長域と、指先の静脈の光吸収波長域と、を一致させる必要がある。そのため近赤外光源２は、例えば波長域が７５０ｎｍ〜８００ｎｍ程度の近赤外光を出射するＬＥＤを使用する。これにより指４に吸収されて黒くなった部分を静脈パターンの形状として検出できる。
【００３０】
また近赤外光源２は、必要な光量に応じた数が平面状に並べられている。並べられた近赤外光源２は、タッチパネル３の下方に配置される図示しない基板に実装されている。近赤外光源２は、光源制御部１６によって出射を制御されている。光源制御部１６は、この制御を、第１の検出部１７が後述する物体距離を検出した際に、光を出射するように制御している。
【００３１】
指４がタッチパネル３の上面に接触した際、タッチパネル３が指により押し込まれることにより、光源筐体１は回動中心部５を中心に回動する。これにより光源筐体１は、キーボード１４に対する相対傾き（角度）を調整でき、また近赤外光源２は、撮像部１０に対向する位置関係となるように相対傾きを調整できる。
【００３２】
撮像筐体１１には、バンドパスフィルタ８と、撮像レンズ９と、指４を透過した光を撮像する撮像部（以下、撮像素子）１０と、撮像傾き調整機構である回動中心部１２と、が設けられている。
【００３３】
バンドパスフィルタ８は、近赤外光源２から出射された近赤外光を透過し、他の光を不透過するように設定されている。これにより検出される静脈パターンのＳ／Ｎを向上させている。
【００３４】
撮像レンズ９は、ガラス、またはプラスチック等の透明材料により形成されている。撮像レンズ９は、これら材料を１枚乃至２枚程度用いている。撮像レンズ９は、撮影画角６内にある指４の画像（静脈パターン）を撮像素子１０の撮像面に結像させる。撮影画角６の角度の大きさは、指４の第１関節から第２関節付近の範囲（２０〜３０ｍｍ）を投影する角度であれば良い。
【００３５】
撮像素子１０は、例えば画素数が数１０万画素程度の安価なＣＣＤやＣＭＯＳ等を用いればよい。ただし撮像素子１０は、近赤外光源２から出射された近赤外光を受光するためにＩＲカットフィルタやカラーフィルタを取り外し、Ｓｉフォトダイオードで直接受光するタイプが好適である。Ｓｉの分光感度は、波長９００ｎｍ近辺にピークを有するために、撮像素子１０は、波長８００ｎｍ付近の近赤外光を高感度で受光することができる。
【００３６】
撮像筐体１１は回動中心部１２を中心に回動する。これにより撮像筐体１１は、ディスプレイ１５に対する相対傾きを調整でき、また撮像素子１０は、近赤外光源２に対向する位置関係となるように相対傾きを調整できる。
【００３７】
なお撮像筐体１１として、ＰＣに一般的に用いられるＷＥＢカメラと兼用しても良い。その際、近赤外波長を除去するためのＩＲカットフィルタを抜き差しできるようになっていると、ＷＥＢカメラと静脈パターン検出の機能を精度良く維持できる。
【００３８】
次に図２を参照して光源筐体１及び撮像筐体１１の回動機構について詳細に説明する。図２では、光源筐体１を例として図示している。
【００３９】
回動機構には、回動中心軸４１と、回動中心軸４１に固定された板バネ４２と、図に示す矢印の方向に光源筐体１が回動した際に、光源筐体１の回動量に応じて板バネ４２を固定するギア４３と、が設けられている。
【００４０】
タッチパネル３が指により押し込まれた際に、光源筐体１は回動中心部５を通る回動中心軸４１を中心に回動する。回動した際、板バネ４２がギア４３の歯間に順次噛合い、光源筐体１は固定される。これにより光源筐体１は、キーボード１４に対して角度を調整でき、所定位置に固定されることになる。
【００４１】
撮像筐体１１の構成も同様の構造であり、撮像筐体１１がディスプレイ１５に対して角度を調整でき、所定位置に固定される。
【００４２】
次に図３、図４を参照して静脈パターンを認証する際の光源筐体（指）から撮像筐体（レンズ）までの距離（物体距離）について説明する。
【００４３】
図３、図４は、光源筐体（指）から撮像筐体（レンズ）までの距離（物体距離）について説明する図である。
【００４４】
本実施形態において、撮像する指４の大きさ（太さ）を実視野：ＦＯＶ、指４と撮像レンズ９との距離を物体距離：Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）、撮像素子１０における撮像エリア：ｄ（ｄ１、ｄ２）、撮像レンズ９の焦点距離：ｆ（ｆ１、ｆ２）とすると、  
Ｌ×ｄ＝ｆ×ＦＯＶ  ・・・・  （１）  
の式が一般的に成立する。  
この式から実視野ＦＯＶと、焦点距離ｆと、を一定にした場合、物体距離Ｌを大きくすることにより撮像エリアｄを小さくすることができる。
【００４５】
上述の式（１）から例えば、撮像する指４の大きさ（太さ）を実視野ＦＯＶを３０ｍｍ、撮像レンズ９の焦点距離ｆ１，ｆ２を１０ｍｍとすると、  
物体距離Ｌが、例えば図３に示すようにＬ１＝２０ｍｍの場合、  
撮像エリアｄ１＝ｆ１×ＦＯＶ／Ｌ１＝１０×３０／２０＝１５ｍｍとなる。
【００４６】
またＬが、例えば図４に示すようにＬ２＝２００ｍｍの場合、  
撮像エリアｄ２＝ｆ２×ＦＯＶ／Ｌ２＝１０×３０／２００＝１．５ｍｍとなる。
【００４７】
物体距離Ｌ１＝２０ｍｍの場合、撮像エリアｄ１が１５ｍｍであるため、水平サイズが１インチ（１２．８ｍｍ）よりも大きい、３／２インチ（１９．１ｍｍ）サイズの撮像素子１０を使用することになる。これにより撮像系が非常に大型化してしまう。
【００４８】
物体距離Ｌ２＝２００ｍｍの場合、撮像エリアｄ２が１．５ｍｍであるため、受光サイズが２．１ｍｍの１１万画素１／７インチサイズの撮像素子１０、あるいは受光サイズが１．８ｍｍの１１万画素１／９インチサイズ撮像素子１０が好適である。尚、ここで引用した撮像素子１０のインチサイズは公称サイズであり、実サイズとは異なる。
【００４９】
このように物体距離Ｌを長くすることで、撮像系をコンパクト（小型）にすることができる。
【００５０】
また、式（１）で求めた撮像レンズ９の端部で決まる最軸外主光線で考えると、この時のレンズ入射光の入射角θは、  
θ＝２×ｔａｎ−１（ｄ／２／ｆ）  ・・・・  （２）  
の式で求められる。
【００５１】
この式から  
物体距離Ｌ１＝２０ｍｍの場合、  
θ１＝２×ｔａｎ−１（１５／２／１０）＝≒７４度、  
物体距離Ｌ２＝２００ｍｍの場合、  
θ２＝２×ｔａｎ−１（１．５／２／１０）＝≒８．６度となる。
【００５２】
よって物体距離Ｌが短い（例えばＬ１＝２０ｍｍ）場合、物体距離Ｌが長い（例えばＬ２＝２００ｍｍ）場合に比べて８倍以上の広い画角を満たす光学系が必要となる。よって２枚の撮像レンズ９を用いたガウス型では不十分であるために３枚乃至４枚程度の撮像レンズ９を用いて周辺収差を抑圧する必要がある。３枚乃至４枚程度の撮像レンズ９を用いると光学系が大型化してしまい、且つ高価なレンズが必要となる。
【００５３】
物体距離Ｌを長くすると（Ｌ２＝２００ｍｍの場合）、画角が８．６度と非常に小さいため、同じ曲率を有する２枚の撮像レンズ９を組み合わせたダブルガウス型を用いることがきる。これによりディストーションは、原理的に０になり、収差の小さいコンパクトな光学系にすることができる。
【００５４】
以上のように本実施形態のように物体距離Ｌが変化し、長くなっても撮像系と、光学系と、をコンパクトにすることができる。
【００５５】
次に図５を参照してタッチパネル３について詳細に説明する。図５は、タッチパネル３の形状を示した概略側面図である。
【００５６】
本実施形態におけるタッチパネル３には、一般的なアナログ抵抗膜方式を採用している。アナログ抵抗膜方式のタッチパネル３には、ＰＥＴ材料等で作られた上部フィルム２０と、下部ガラス２２と、上部フィルム２０と下部ガラス２２のそれぞれの対向する面に成膜された透明導電物質であるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）２１と、が設けられている。タッチパネル３の厚みは、１ｍｍ以下である。
【００５７】
通常、上部フィルム２０と下部ガラス２２は、互いに離れている。タッチパネル３に指４が接触すると、上部フィルム２０は矢印２４の方向に押し下げられ、下部ガラス２２と接触し通電する。この下部ガラス２２には、上部フィルム２０に向かい合うドットスペーサ２３が設けられている。ドットスペーサ２３は、外的要因によって生じる上部フィルム２０のたわみによる誤接触を防止する。
【００５８】
次にタッチパネル３の一般的な動作原理（指４の押下点の座標検出）について説明する。
【００５９】
まずタッチパネル３に接触する指４の押下点のＸ座標検出方法について説明する。  
上部フィルム２０には、図示しない電極が設けられている。この電極に電圧が印加すると、ＩＴＯ２１の抵抗によってＸ方向に電位勾配が発生する。この電位は、指４により生じる上部フィルム２０と下部ガラス２２の接触点２５を通じて下部ガラス２２側に通じる。この電位が下部ガラス２２にて検出されると分圧により、押下点のＸ座標が検出される。
【００６０】
次にタッチパネル３に接触する指４の押下点のＹ座標検出方法について説明する。  
下部ガラス２２には、図示しない電極が設けられている。この電極に電圧が印加すると、ＩＴＯ２１の抵抗によってＹ方向に電位勾配が発生する。この電位は、指４により生じる上部フィルム２０と下部ガラス２２の接触点２５を通じて上部フィルム２０側に通じる。この電位が上部フィルム２０にて検出されると分圧により、押下点のＹ座標が検出される。
【００６１】
なおタッチパネルは透過する光の８０％以上を透過させるため、分光特性として可視域から８００ｎｍ以上の近赤外域までの透過率が８０％以上な特性としている。
【００６２】
次に図６を参照してバンドパスフィルタの一般的な入射角特性に関して説明する。
【００６３】
バンドパスフィルタ８は、特定の波長（本実施形態では近赤外光源２から出射された近赤外光）だけを選択し、撮像レンズ９に透過させる。バンドパスフィルタ８は、ガラス基板上に蒸着等により誘電体多層薄膜を生成するいわゆる干渉フィルタを用いている。
【００６４】
バンドパスフィルタ８において、入射角が大きい場合、原理的にバンドパス波長帯は、図６に示すようにＡからＢへと短波長（左）側ヘシフトする特性を有する。一方、式（１）および（２）より、下記に示す式（３）が得られる。  
Ｌ＝ＦＯＶ／２／ｔａｎ（θ／２）  ・・・  （３）
これより例えば、実視野ＦＯＶが（撮影範囲）２０ｍｍ、全画角θが９０度または７０度の場合の物体距離Ｌは下記の様に求められる。  
Ｌ＝２０／２／ｔａｎ（９０／２）＝１０ｍｍ  
Ｌ＝２０／２／ｔａｎ（７０／２）＝≒１４．３ｍｍ  
従って、例えば、撮影範囲２０ｍｍを一定として、物体距離１０ｍｍ、全画角９０度の構成で撮像した場合は、物体距離≒１４．３ｍｍ、全画角７０度の構成で撮像した場合に比べて、最大入射角が１０度大きくなる。バンドパスフィルタに入射する光線に対するバンドパスフィルタの透過波長帯は、例えば、屈折率１.５、波長７６０ｎｍの場合で、入射角が０度から１０度に変化した場合には５ｎｍ、入射角が３５度から４５度に変化した場合には３２ｎｍ程度短波長側へシフトする。
【００６５】
一例として、光源として市販されている波長７６０ｎｍ、波長幅３０ｎｍのＬＥＤを用いた場合、バンドパスフィルタの透過波長幅も３０ｎｍとすれば最も高いＳ／Ｎを得られる。なぜなら同一波長幅あたりの受光量が外来光（近赤外光源２から出射された光以外の光）に比べて信号光の方が大きい場合においては、光源の波長幅に比べて、バンドパスフィルタの透過波長幅の方が大きい場合は信号光は一定で外来光ノイズが増え、逆に透過波長幅の方が小さい場合は信号光と外来光との比率は一定だが受光量低下に伴い固定ノイズ成分として影響する電装系ノイズの比率が高まるため、双方においてＳ／Ｎは低下するからである。
【００６６】
しかしながら本実施形態のようにＰＣ７が開閉して物体距離Ｌが変化する場合がある。物体距離Ｌ１が小さければ小さいほど、指４を透過した光が撮像レンズ９を透過して撮像素子１０に結像される際、バンドパスフィルタ８における入射角θは大きくなる。
【００６７】
入射角θが大きくなった場合、上述したようにバンドパス波長帯は、左側にシフトする。そのために図６に示す点線Ｃのように予めバンドパスフィルタ８の透過波長幅を広く設定する必要がある。
【００６８】
その際の透過波長幅△λは、  
透過波長幅△λ（ｎｍ）＝θ１×シフト量／入射角度の増加量  
から求めることができる。
【００６９】
前述の場合は△λ＝θ１×７／１０である。これにより広めに設定された透過波長幅△λ（ｎｍ）は、ＡからＢへと左側ヘシフトしてもカバーすることができる。
【００７０】
透過波長幅が広い場合、読み取り信号にとってのノイズとなる外来光（近赤外光源２から出射された光以外の光）も撮像素子１０へ入射する。これによりＳ／Ｎが低下し、静脈パターンの読み取りのエラーが生じやすくなる。つまり、図１９，２０に示す従来例のように指とレンズ間の物体距離が小さいために画角が大きくなる構成ではバンドパスフィルタへの入射角範囲が大きくなるためバンドパスフィルタの透過波長幅を広めに設定する必要があり、外来光ノイズによりＳ／Ｎが低下する。  
しかし本実施形態は、図４に示すように、図３に示した撮影範囲ＦＯＶを保ったまま図３に示す物体距離Ｌ１に比べて大きい図４に示す物体距離Ｌ２を設定することが可能となる。よってバンドパスフィルタ８に対する入射角θ２は、上述した式（２）より図３に示した入射角θ１に比べて非常に小さくすることができる。これにより△λを狭く設定でき（絞ることができ）、外来光を遮断でき、高いＳ／Ｎが得られ、即ち高い読み取り精度を得ることができる。
【００７１】
次に図７乃至図９を参照して指４の大きさを高精度に検出するために必要な光学倍率αの算出方法について説明する。
【００７２】
図７は、本実施形態における静脈パターンセンサにおける光学系の概略図である。図８、図９は、近赤外光源の配列例を示した上面図である。
【００７３】
図７においては、点灯させる光源（光源２Ａと光源２Ｃ）は、指４の長さ方向（キーボードの奥行き方向、つまりＹ方向）に一直線上に配置されている。しかし、光源筐体１の傾きの影響を受けないためには、図８、図９に示すように光源２Ａと光源２Ｃは、光軸中心に９０度回転させて（キーボードの幅方向に光源２Ａと光源２Ｃを一直線上に）配置することが好適である。
【００７４】
図８と図９において、光源の配列は、同一平面に配列されている。この平面の縦と横の長さは、撮像素子１０で検出する撮像エリアのアスペクト比に対応して決められている。
【００７５】
本実施形態における光源筐体１と撮像筐体１１との物体距離Ｌは、キーボードとディスプレイとの開閉角度、光源筐体１と撮像筐体１１の回動により一定とは限らない。そのため本実施形態は、撮像素子１０が指４の静脈パターンをより正確に認証するために、物体距離Ｌと焦点距離ｆの比である光学倍率αを算出する。これにより指４の大きさの情報をより正確に把握することができる。
【００７６】
図７において、点灯させる近赤外光源２の一部である光源２Ａと光源２Ｃ（光源２Ｂは消灯）との間隔Ｄ、及び撮像レンズ９の焦点距離ｆは既知である。また、光源２Ａと光源２Ｃの像の間隔ｈは、指４をタッチパネル３上に接触させる前に光源２Ａと光源２Ｃを点灯（動作）させることで撮像素子１０上にて測定することができる。
【００７７】
よって本実施形態における物体距離Ｌは、前述した式（１）から  
Ｌ＝ｆ×Ｄ／ｈ  ・・・  （４）
から求めることができる。
【００７８】
よって本実施形態における光学倍率αは、上述したように物体距離Ｌと焦点距離ｆの比であるため、  
α＝ｆ／Ｌ  ・・・  （５）  
と算出することができる。
【００７９】
次に、図１０を参照して上述した光学倍率αを用いて、光源部と撮像筐体が相対的に傾いている際の補正方法について説明する。
【００８０】
図１０は、光源筐体と撮像筐体とが相対的に傾いている際に撮像素子にて撮像された画像を示している。
【００８１】
通常、光源筐体１と撮像筐体１１が傾いている場合、撮像素子１０によって撮像される画像は、図１０に示すように台形形状である。図１０に示す近赤外光源２の点灯、消滅は、撮像した際の近赤外光源２の状態を示しており、４隅の近赤外光源２が点灯している状態を示している。このように少なくとも４つの近赤外光源２が、前記光を出射した際に、撮像素子１０は、４つの光源（光点）を有する画像を撮像する。
【００８２】
撮像された際、図１０から明らかなようにＸ方向の各２つの光源間の間隔Ｘ１とＸ２の関係は、Ｘ１＜Ｘ２となっている。これは上述した式（４），（５）における光学倍率αの関係から、Ｘ２側の近赤外光源２の方が撮像系に近い位置にあることを示している。
【００８３】
この考えに基づき、Ｙ方向及び光源筐体１と撮像筐体１１との中心距離も考慮して、相対傾きが０であるかどうかの検出を行うためには以下の式を用いれば良い。  
（Ｘ１−Ｘ２）／（Ｚ１＋Ｚ２）＝０  ・・・  （６）  
（Ｙ１−Ｙ２）／（Ｚ１十Ｚ２）＝０  ・・・  （７）  
上記式は傾きに対して単調に増加或いは減少するため、目標値である０は一意的に決まる。よって撮像素子１０が図１０に示すような台形形状の画像を撮像した際に、制御部は、光源間の距離Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２の値を検出し、この検出情報を上記式（６），（７）に代入して光源筐体１と撮像筐体１１との相対的な傾きを検出する。
【００８４】
次に傾き補正方法について説明する。
【００８５】
本実施形態では、上述したように光源部と撮像筐体を対向配置するために回動させて傾きを補正する傾き補正と、指４の静脈パターンの撮像する際に、撮像した静脈パターンの画像を画像処理にて（歪みを補正して）傾きを補正する傾き補正の少なくもひとつを行う。
【００８６】
まず、光源筐体１と撮像筐体１１を回動させて傾きを補正する補正動作について説明する。
【００８７】
操作者がＰＣ７を開いた後、制御部は光源筐体１と撮像筐体１１を対向配置するように（例えば「光源筐体１と撮像筐体１１を対向させてください」と、いったような）メッセージをディスプレイ１５に表示する。
【００８８】
操作者は、回動中心部５と回動中心部１２を中心として光源筐体１及び撮像筐体１１を手動で回動させる。また回動させるたびに、次に図１０に示すように近赤外光源２が微発光し、撮像素子１０が画像を撮像する。
【００８９】
この撮像画像において、制御部は、式（６）,（７）から光源筐体１及び撮像筐体１１との相対傾きを検出する。
【００９０】
検出した際に残留偏差とずれ方向をディスプレイ１５に表示させる。なお残留偏差が表示される際に、残留偏差に対する閾値も表示される。
【００９１】
操作者は、閾値と残留偏差を見比べて回動するか否かを判断する。
【００９２】
残留偏差の値が閾値よりも高い場合、操作者はさらに回動させる。
【００９３】
また残留偏差の値が閾値よりも低い場合、操作者は、キーボードにて回動を終わらせたことを入力し、回動による傾き補正を終了する。
【００９４】
次に画像処理にて歪み補正して傾きを補正する傾き補正について説明する。詳細には撮像素子１０にて撮像された台形形状の画像を正方形状の画像に補正する傾き（台形）補正について説明する。
【００９５】
操作者は指４をタッチパネル３の上に置き、光源制御部１６は、近赤外光源２から光を指４に出射させ、撮像素子１０は、指４の画像を撮像する。この画像は、光源筐体１と撮像筐体１１が正確に対向していない場合、台形形状である。その際、制御部は、台形形状のＸ１とＸ２の差、及びＹ１とＹ２の差を０にするよう、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２と光学倍率αを演算する。これにより台形形状の画像を正方形状の画像に変換する画像処理が施される。画像処理後、傾き補正を終了する。
【００９６】
次に、図１１を参照して光源筐体に設けた位置センサについて説明する。
【００９７】
タッチパネル３面上には、接触する指４の外形範囲を検出する第２の検出部である位置センサ１３が設けられている。この位置センサ１３は、例えば近赤外光源２の配列とＺ方向で一致するようにドット配列、またはタッチパネル３面上に配置された位置センサ１３を数個ずつ複数の領域に区切り、この領域と各光源位置を対応するように配列されている。
【００９８】
次にこの位置センサによる検出情報に基づき、特定の光源が選択的に点灯する際の動作について説明する。
【００９９】
例えば上述した傾き補正が終了した後、（例えば「タッチパネルに指を置いてください」と、いったような）メッセージが図示しないモニタに表示されると、操作者は指４をタッチパネル３に載置する。すると位置センサ１３は、タッチパネル３から出力される前述した電位勾配を検出する。図示しない制御部は、この検出結果に基づき載置している指４の外形範囲を認識し、光源制御部１６に外形範囲情報を出力する。この情報に基づいて光源制御部１６は、図１１に示すように指４の外形範囲からはみ出ない範囲で、外形範囲の内側に位置する近赤外光源２を点灯させる。接触する指４の外形範囲の検出から近赤外光源２が点灯するまでの一連の動作は、認証動作中にリアルタイムに行うとより効果的である。
【０１００】
次に、図１２乃至図１４を参照し本実施形態における認証動作の動作手順を説明する。
【０１０１】
図１２は、本実施形態の認証における基本的な動作手順のフローチャートである。
【０１０２】
まず図１２を参照して認証動作の動作手順について説明する。
【０１０３】
操作者は、ＰＣ７を開く（ＳＴＥＰ１）。
【０１０４】
次に制御部は、光源筐体１と撮像筐体１１を対向配置させるように（例えば「光源筐体１と撮像筐体１１を対向させてください」と、いったような）メッセージをディスプレイ１５に表示する。
【０１０５】
そのため操作者は、回動中心部５と回動中心部１２を中心として光源筐体１及び撮像筐体１１を手動で回動させて対向するように配置する（ＳＴＥＰ２）。
【０１０６】
操作者が光源筐体１及び撮像筐体１１を回動させるたびに、次に図１０に示すように光源制御部１６は、近赤外光源２を微発光させ、撮像素子１０は画像を撮像する。（ＳＴＥＰ３）。
【０１０７】
この撮像画像において、制御部は式（６）,（７）から光源筐体１及び撮像筐体１１との相対傾きを検出する（ＳＴＥＰ４）。
【０１０８】
制御部が相対傾きを検出した際に残留偏差とずれ方向をディスプレイ１５に表示させる。（ＳＴＥＰ５）。
【０１０９】
なお残留偏差が表示される際に、残留偏差に対する閾値も表示される。
【０１１０】
操作者は、閾値と残留偏差を見比べて回動するか否かを判断する（ＳＴＥＰ６）。
【０１１１】
ＳＴＥＰ６において、残留偏差の値が閾値よりも高い場合（ＳＴＥＰ６：ＹＥＳ）、ＳＴＥＰ２に戻り操作者はさらに回動させる。
【０１１２】
ＳＴＥＰ６において、残留偏差の値が閾値よりも低い場合（ＳＴＥＰ６：ＮＯ）、操作者は、キーボードにて回動を終わらせたことを入力し、回動による傾き補正を終了する（ＳＴＥＰ７）。
【０１１３】
次に第１の検出部１７が式（４）から光源筐体１と撮像筐体１１との距離（物体距離Ｌ）を検出する。この検出結果をもとに上述したように制御部が式（５）から光学倍率αを算出する（ＳＴＥＰ８）。
【０１１４】
次に、操作者は指４をタッチパネル３に置き、光源制御部１６は、近赤外光源２から光を指４に出射させ、撮像素子１０が、指４の画像を撮像する（ＳＴＥＰ９）。この画像は、上記ＳＴＥＰ７にて残留偏差の値が閾値よりも低いが、残留偏差が０でない（光源筐体１と撮像筐体１１が正確に対向していない）場合、台形形状である。
【０１１５】
撮像した際、制御部は、上述した台形形状のＸ１とＸ２の差、及びＹ１とＹ２の差を０にするように、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２と光学倍率αを演算する。これにより台形形状の画像を正方形状の画像に変換する画像処理が施される。画像処理後、傾き（台形）補正が終了する。（ＳＴＥＰ１０）。
【０１１６】
補正後、図示しない制御部が撮像した静脈パターンを事前に登録されている静脈パターンと比較することにより静脈パターンの認証を行う（ＳＴＥＰ１１）。
【０１１７】
なお本フローチャートでは、ＳＴＥＰ２〜ＳＴＥＰ７において光源筐体１と撮像筐体１１を回動させて傾き補正を行った後、ＳＴＥＰ９、ＳＴＥＰ１０にても画像処理を施して傾きを補正している。
【０１１８】
しかしながら前述したように光源筐体１と撮像筐体１１を回動させて傾きを補正する補正動作と、撮像画像に画像処理を施して傾きを補正する補正動作と、のどちらか一方を行えばよい。そのため他方を省略することで、手順と処理時間を短縮することができる。
【０１１９】
なお指認証時に光源筐体１と撮像筐体１１の距離が一定である場合、光学倍率αを予め設定して固定値として用いることができる。そのため光源筐体１と撮像筐体１１を回動させて対向させた後、ＳＴＥＰ２乃至ＳＴＥＰ８を省略して、固定値を用いて画像処理を行い、静脈パターンの認証を行うことができる。
【０１２０】
またＳＴＥＰ２乃至ＳＴＥＰ８を省略する場合、ＳＴＥＰ９で、ＳＴＥＰ８で求めた光学倍率αと、式（６）,（７）から光源筐体１及び撮像筐体１１との相対傾きを検出する必要がある。これにより１回の撮像動作で、２種類のデータ（光学倍率αと、相対傾き）、を得ることができる。
【０１２１】
次に図１３に示すフローチャートについて説明する。  
図１３は、図１２における傾き及び距離検出動作と撮像動作の順を入れ替え、撮像後に傾き及び距離検出動作を行い、その後画像の補正、認証を行うフローチャートである。  
図１２に示したＳＴＥＰ１と同様に操作者は、ＰＣ７を開く（Ｓｔｅｐ２１）。
【０１２２】
次に制御部は、光源筐体１と撮像筐体１１を対向配置させるように（例えば「光源筐体１と撮像筐体１１を対向させてください」と、いったような）メッセージをディスプレイ１５に表示する。
【０１２３】
そのため操作者は、回動中心部５と回動中心部１２を中心として光源筐体１及び撮像筐体１１を手動で回動させる（ＳＴＥＰ２２）。
【０１２４】
次に、操作者は指４をタッチパネル３の上に置き、光源制御部１６は、第１の検出部１７によって近赤外光源２から光を指４に出射させ、撮像素子１０が、指４の画像を撮像する（ＳＴＥＰ２３）。この画像は、台形形状である。
【０１２５】
次に台形形状の撮像画像において式（６），（７）から相対傾きを検出する（ＳＴＥＰ２４）。
【０１２６】
次に第１の検出部１７が式（４）から光源筐体１と撮像筐体１１との距離（物体距離Ｌ）を検出する。この検出結果をもとに制御部が式（５）から光学倍率αを算出する（ＳＴＥＰ２５）。
【０１２７】
そして制御部は、台形形状のＸ１とＸ２の差、及びＹ１とＹ２の差を０にするように、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２と光学倍率αを演算する。これにより台形形状を正方形状に変換する画像処理が施される。画像処理後、傾き補正を終了する。（ＳＴＥＰ２６）。
【０１２８】
補正後、図示しない制御部が撮像した静脈パターンを事前に登録されている静脈パターンと比較することにより静脈パターンの認証を行う（ＳＴＥＰ２７）。
【０１２９】
図１３に示したフローチャートの手順により、指４の撮像後は、装置側が連続的に行うため素早く認証することができる。よって本フローチャートは、待機時間を減らすことができる。
【０１３０】
また上述したように光源筐体１と撮像筐体１１の距離が一定である場合、光学倍率αを予め設定して固定値として用いることができる。そのためＳＴＥＰ２４乃至ＳＴＥＰ２５を省略することができる。
【０１３１】
次に図１４に示すフローチャートについて説明する。
【０１３２】
図１４に示すフローチャートは、図１２に示すフローチャートより詳細に手順を示している。
【０１３３】
操作者は、ＰＣ７を開く（Ｓｔｅｐ３１）。
【０１３４】
次に制御部は、光源筐体１と撮像筐体１１を対向配置させるように（例えば「光源筐体１と撮像筐体１１を対向させてください」と、いったような）メッセージをディスプレイ１５に表示する。
【０１３５】
次に光源制御部１６は、近赤外光源２を制御して微発光させる（ＳＴＥＰ３２）。
【０１３６】
次に操作者は、微発光する光を見ながら回動中心部５，１２を中心として光源筐体１及び撮像筐体１１を手動で回動させて対向するように配置する（ＳＴＥＰ３３，ＳＴＥＰ３４）。
【０１３７】
操作者が光源筐体１及び撮像筐体１１を回動させるたびに、図１０に示すように光源制御部１６は、近赤外光源２を微発光させ、撮像素子１０は画像を撮像する。（ＳＴＥＰ３５）。
【０１３８】
この撮像の際に、光源制御部１６は、１辺２個の近赤外光源２をＸ方向、Ｙ方向と交互に微発光（点滅）させる。この発光タイミングに応じて画像を撮像する。撮像と同時に、輝度ピーク間の距離（Ｘ1、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２）を求める。
【０１３９】
この撮像画像において、制御部は式（６）,（７）にこの値を代入して光源筐体１及び撮像筐体１１との相対傾きを検出する（ＳＴＥＰ３６）。
【０１４０】
制御部が相対傾きを検出した際に残留偏差とずれ方向をディスプレイ１５に表示させる。（ＳＴＥＰ３７）。
【０１４１】
なお残留偏差が表示される際に、残留偏差に対する閾値も表示される。
【０１４２】
操作者は、閾値と残留偏差を見比べて回動するか否かを判断する（ＳＴＥＰ３８）。
【０１４３】
ＳＴＥＰ３８において、残留偏差の値が閾値よりも高い場合（ＳＴＥＰ３８：ＹＥＳ）、ＳＴＥＰ３３に戻り操作者はさらに回動させる。
【０１４４】
ＳＴＥＰ３８において、残留偏差の値が閾値よりも低い場合（ＳＴＥＰ３８：ＮＯ）、操作者は、キーボードにて回動を終わらせたことを入力し、回動による傾き補正を終了する（ＳＴＥＰ３９）。
【０１４５】
次に第１の検出部１７が式（４）から光源筐体１と撮像筐体１１との距離（物体距離Ｌ）を検出する。この検出結果をもとに上述したように制御部が式（５）から光学倍率αを算出する（ＳＴＥＰ４０）。ＳＴＥＰ４０は、ＰＣ７において開閉部の開閉位置が使用毎に変化する場合に必要である。
【０１４６】
次に、操作者は指４をタッチパネル３に載置する（ＳＴＥＰ４１）。
【０１４７】
タッチパネルに指４が載置された際、光源制御部１６は、指４の外形範囲内で近赤外光源２から光を選択的に発光させる（ＳＴＥＰ４２）。
【０１４８】
そして撮像素子１０が、指４の画像を撮像する（ＳＴＥＰ４３）。この画像は、上記ＳＴＥＰ３８にて残留偏差の値が閾値よりも低いが、残留偏差が０でない（光源筐体１と撮像筐体１１が正確に対向していない）場合、台形形状である。
【０１４９】
撮像した際、制御部は、上述した台形形状のＸ１とＸ２の差、及びＹ１とＹ２の差を０にするように、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２と光学倍率αを演算する。これにより台形形状の画像を正方形状の画像に変換する画像処理が施される。画像処理後、傾き（台形）補正が終了する。（ＳＴＥＰ４４）。
【０１５０】
補正後、図示しない制御部が撮像した静脈パターンを事前に登録されている静脈パターンと比較することにより静脈パターンの認証を行う（ＳＴＥＰ４５）。
【０１５１】
本実施形態は、指４から撮像レンズ９までの物体距離Ｌを大きく設定することができるため、小さい撮影画角、または小さな撮像素子１０でも大きな実視野を得ることができる。よって撮像系を小型化することが可能となる。またＰＣ７のように、収納時に折りたたむ（図１５）ことが可能な装置へ搭載することにより、収納時においてもコンパクト化を実現できる。
【０１５２】
また本実施形態は、ヒンジ４４によりキーボード１４とディスプレイ１５の少なくとも一方を相対的に回動させて開閉することが可能である。キーボード１４とディスプレイ１５が開いた際に、光源筐体１（光源部２）と撮像筐体１１（撮像素子１０）が対向する。これにより指４と光源筐体１（光源部２）と撮像筐体１１（撮像素子１０）が一直線上に配置されるために精度良く静脈パターンを認証することができる。
【０１５３】
詳細にはキーボード１４とディスプレイ１５が開いた際に、光源筐体１は、キーボード１４に対して回動し、キーボード１４に対する相対傾き（角度）を調整でき、撮像筐体１１は、ディスプレイ１５に対し回動し、ディスプレイ１５に対する相対傾きを調整できる。これにより光源筐体１（光源部２）と撮像筐体１１（撮像素子１０）は、より精密に対向するように回動調整される。よって指４と光源筐体１（光源部２）と撮像筐体１１（撮像素子１０）が一直線上に配置されるために精度良く静脈パターンを認証することができる。
【０１５４】
またキーボード１４とディスプレイ１５が開く度にヒンジ４４における角度が異なっていても、上述したように調整することで精度良く静脈パターンを認証することができる。
【０１５５】
また光源筐体１及び撮像筐体１１は、回動する際、ギア４３により角度を調整でき、一定の位置に固定することができる。これにより光源筐体１と撮像筐体１１が対向した際に、ずれが防止される。また操作者は、指４で光源筐体１を押し込むことにより、指４の裏表を逆さに接触させる間違いを未然に防止することができる。
【０１５６】
光学倍率αは認証毎に変化する物体距離Ｌに基づいて撮像前、または撮像後に算出される。よって画像処理の際に、画像の歪みを（台形形状の画像を正方形状の画像に）正確に補正でき、光源筐体１と撮像筐体１１の配置関係がどのような状態にあっても精度良く静脈パターンを認証することができる。
【０１５７】
本実施形態は、光源筐体１、指４、撮像筐体１１を光の進行方向に対して一直線上に配置することができるため、近赤外光源２から出射した光を無駄なく撮像系に導くことができ、検出信号のＳ／Ｎを大きくすることができる。
【０１５８】
また撮像部に配置されるバンドパスフィルタヘの入射角範囲を狭くできるためバンドパスフィルタの透過波長の狭帯域化が可能となり、ノイズの原因である光源波長以外の外来光を効果的に除去できる。これにより検出信号のＳ／Ｎを大きくできる。
【０１５９】
また光学倍率αは、使用する近赤外光源２は、図１０に示す傾きを求める際に使用する４隅の近赤外光源２のいずれか２つを用いても良い。この場合、１回の撮像動作で傾き及び光学倍率αの２種類の補正データを取得できるため、認証時間が短縮できる。ただし、画像処理における補正手順としては、傾き補正後に光学倍率計算を行う必要がある。
【０１６０】
また多数の近赤外光源２を配置する場合、図８と図９に示すように指４を接触させる場所を操作者に伝えるためのガイド光として近赤外光源２を点灯させても良い。点灯する近赤外光源２は、使用により選択することになる。
【０１６１】
ガイド光における点灯方法には、例えば、近赤外光源２が指４の外形に相当する形状に点灯することや、近赤外光源２が一直線上に点灯することある。このように点灯することで、指４を載置させるべき場所を示すことができる。これにより指４が近赤外光源２の検出視野から外れることなく検出エラーを防止することができる。
【０１６２】
点灯する近赤外光源２に近赤外光を出射するＬＥＤを使用する場合、波長が比視感度外のため操作者は目視できない。そのためにアイセーフティー（眼の保護）を考慮して、ＬＥＤは、十分パワー（光量）の弱い光を微発光させ、撮像素子１０がその光を撮像する。制御部は、撮像した画像をディスプレイ１５などに表示して操作者へ伝えても良い。または、各近赤外光源２の近傍に表示用に使われる低パワーの可視波長域の光を出射するＬＥＤは基板に実装され、このＬＥＤはガイド光として用いられても良い。
【０１６３】
また本実施形態は位置センサ１３を設けている。この位置センサ１３は、指４の接触位置を検出し、指４の接触位置に応じて近赤外光源２を選択的に点灯させる。これにより指４を透過する透過光以外の不要な光（外乱光）が直接撮像素子１０へ入射することを防止し、検出エラーを防止することができる。
【０１６４】
接触された指４に対応しない近赤外光源２から光が出射されないために、外乱光が操作者の目に直接入ることを防止することができ、アイセーフティーの観点からも有効である。
【０１６５】
また、位置センサ１３がタッチパネル３における指４の載置を検出することで、認証動作開始のスイッチとして使用することもできる。さらにこの検出は、接触する指４が回転していたり、傾いていないかなど、接触姿勢が適切であるかどうかを検出することにも適用可能である。
【０１６６】
次に本発明に関わる第２の実施形態について図１６を参照して説明する。  
なお、前述した第１の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１６７】
ＰＣ７には、キーボード１４の表面とディスプレイ１５の間の光路長（物体距離Ｌ）、またはＰＣ７の開閉角度を予め設定する設定部６２と、キーボード１４の表面とディスプレイ１５の間の光路長（物体距離Ｌ）、または角度を検出する位置センサ６１（第３の検出部）と、位置センサ６１が検出した光路長または角度と、設定部６２によって設定された光路長または角度と、が近接した場合、近赤外光源２を制御する光源制御部６３と、が設けられている。
【０１６８】
前述した第１の実施形態において、光源筐体１と撮像筐体１１との物体距離Ｌは、式（４）より求めた。しかしながら本実施形態において操作者がＰＣ７を開閉して角度を調整した際、位置センサ６１が、角度または物体距離Ｌを検出する。検出した角度または物体距離Ｌは光源制御部６３に出力される。光源制御部６３は、位置センサ６１により検出された角度または物体距離Ｌと、設定部６２により予め設定された角度または物体距離Ｌと、を比較し、互いの角度または物体距離Ｌが近接した場合、近赤外光源２から光を照射させ、静脈パターンの認証をできる角度であることを操作者へ伝える。
【０１６９】
これにより操作者はタッチパネル３に指４を接触するだけで静脈パターンの認証を行うことができる。
【０１７０】
本実施形態において、位置センサ６１が、物体距離Ｌまたは角度を検出する。検出した物体距離Ｌまたは角度と予め設定された物体距離Ｌまたは角度を近接したかどうか判断することで静脈パターンの認証を行う。
【０１７１】
よって前述した第１の実施形態における物体距離Ｌを測定するための光源の点灯動作や式（４）を用いた物体距離Ｌの測定は不要となる。よって図１２乃至図１４におけるＳＴＥＰ８、ＳＴＥＰ２５、ＳＴＥＰ４０を省略することができる。
【０１７２】
さらにＰＣ７の開き角度と位置センサ６１との関係を適切に設定することにより撮像筐体１１は、ＰＣ７に埋め込まれた状態でも（回動せずとも）光源筐体１との光軸が一致することができる。よって操作者は光源筐体１と撮像筐体１１を回動させて傾き補正をする必要がなく、静脈パターンの認証を素早く行うことができる。
【０１７３】
位置センサ６１としては、キーボード１４とディスプレイ１５との間の角度を測定する例えばロータリーエンコーダ等の角度センサを用いる事ができる。この検出された角度から物体距離Ｌを算出する。また、位置センサ６１としては、キーボード１４の所定部とディスプレイ１５の所定部との間の距離を測定する例えばＬＥＤとフォトディテクタ等で構成された距離センサを用いる事ができる。この検出された所定部の距離から物体距離Ｌを算出する。
【０１７４】
このように本実施形態は、位置センサ６１を用いることで、角度調整ができ、両筐体間の距離を再現性良く一定にできる。よって前述したようにＳＴＥＰ８、ＳＴＥＰ２５、ＳＴＥＰ４０を省略することができる。これにより本実施形態は、より手順と処理時間を短縮することができる。
【０１７５】
次に本発明に関わる第３の実施形態について図１７を参照して説明する。  
なお、前述した第１、第２の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１７６】
本実施形態は、前述した第２の実施形態の構成に加えて、ディスプレイ１５上方に光源筐体１を、キーボード１４の表面近傍に撮像筐体１１を配置し、第２の実施形態における光源筐体１と撮像筐体１１の配置を入れ替えた構成である。
【０１７７】
上記構成により本実施形態は、光が近赤外光源２から下方に向けて出射されるため操作者の目に入りにくく、アイセーフティーの観点からも効果的である。
【０１７８】
上述した各実施形態において、静脈パターンセンサを構成する光源筐体１及び撮像筐体１１は、一例として折りたたむことができるＰＣ７に設けたが、ＰＣ７に限らず光源と撮像部の物体距離を可変できる構成であれば上述した構成に限定することはない。例えばＰＣ７に代えて折り畳み式の携帯電話のキーボード側とディスプレイ側に光源を撮像部を配置しても良い。また開閉可能なＰＤＡの本体部に光源、蓋に撮像部を配置する事も出来る。また、情報端末機器以外の静脈認証ユニットとして、光源と撮像部のみを有する開閉式の静脈認証ユニット、やキャッシュディスペンサーといった他の機器に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】本発明に係る第１の実施形態における静脈パターンセンサの外観構成図である。
【図２】光源筐体を例とした回動機構について説明する図である。
【図３】光源筐体（指）から撮像筐体（レンズ）までの距離（物体距離）について説明する図である。
【図４】光源筐体（指）から撮像筐体（レンズ）までの距離（物体距離）について説明する図である。
【図５】一般的なタッチパネルの形状を示した概略側面図である。
【図６】バンドパスフィルタの入射角特性に関する図である。
【図７】本実施形態における静脈パターンセンサにおける光学系の概略図である。
【図８】近赤外光源の配列例を示した上面図である。
【図９】近赤外光源の配列例を示した上面図である。
【図１０】光源筐体と撮像筐体との位置が相対的にＸ軸周りに傾き、４隅の近赤外光源が点灯している状態を示している。
【図１１】光源筐体に設けた位置センサの構成について示す図である。
【図１２】本実施形態における基本的な動作手順のフローチャートである。
【図１３】傾き及び距離検出動作と撮像動作の順を入れ替え、撮像後に傾き及び距離検出動作を行い、その後画像の補正、静脈パターンの認証を行うフローチャートの例である。
【図１４】図１２に示す手順をより詳細に説明するためのフローチャートである。
【図１５】折りたたんだ状態のＰＣの側面図である。
【図１６】本発明に係る第２の実施形態における静脈パターンセンサの外観構成図である。
【図１７】本発明に係る第３の実施形態における静脈パターンセンサの外観構成図である。
【図１８】従来の認証装置の概略斜視図である。
【図１９】図１８に示した認証装置の概略図である。
【図２０】従来の認証装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１８０】
１…光源筐体、２…光源部（近赤外光源）、２Ａ…光源、２Ｂ…光源、２Ｃ…光源、３…タッチパネル、４…指、５…回動中心部、６…撮影画角、７…ＰＣ、８…バンドパスフィルタ、９…撮像レンズ、１０…撮像部（撮像素子）、１１…撮像筐体、１２…回動中心部、１３…位置センサ、１４…キーボード、１５…ディスプレイ、２０…上部フィルム、２１…ＩＴＯ、２２…下部ガラス、２３…ドットスペーサ、２４…矢印、４１…回動中心軸、４２…板バネ、４３…ギア、６１…位置センサ、６２…設定部、６３…光源制御部。
【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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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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