(57)【要約】【課題】撮像装置が撮像する被写体を照明する発光素子の劣化を抑制する。【解決手段】撮像装置は、発光と消灯とが個別に制御される複数の発光素子Ｄ1と、発光と消灯とが共通に制御される複数の発光素子Ｄ2と、発光素子Ｄ1または発光素子Ｄ2が照明する被写体から到来する光を透過させる複数の透過部Ｒと、複数の透過部Ｒを透過した光を受光する撮像部とを具備する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光と消灯とが個別に制御される複数の第１発光素子と、
発光と消灯とが共通に制御される複数の第２発光素子と、
前記第１発光素子または前記第２発光素子が照明する被写体から到来する光を透過させる複数の透過部と、
前記複数の透過部を透過した光を受光する撮像部と
を具備する撮像装置。
【請求項２】
前記複数の第１発光素子と前記複数の第２発光素子と前記複数の透過部と光透過性の基板とを含む照明部を具備し、
前記照明部は、光透過性の透光領域と遮光性の非透光領域とを平面視で含み、
前記複数の第２発光素子の各々は光透過性を有し、
前記複数の第２発光素子と前記複数の透過部とは前記透光領域に設置され、
前記撮像部は、平面視で前記透光領域に重なる複数の受光素子を含む
請求項１の撮像装置。
【請求項３】
前記複数の第２発光素子は、第１方向に配列された２以上の第２発光素子を含む複数の発光素子列に区分され、
前記複数の透過部は、前記第１方向に配列された２以上の透過部を含む複数の透過部列に区分され、
前記複数の発光素子列と前記複数の透過部列とは、前記第１方向に交差する第２方向に周期的に配列される
請求項１または請求項２の撮像装置。
【請求項４】
前記複数の発光素子列の各々と前記複数の透過部列の各々とは、前記第２方向に沿って交互に配列する
請求項３の撮像装置。
【請求項５】
前記複数の第１発光素子の各々は、第１電圧が供給される第１配線と、前記第１電圧とは異なる第２電圧が供給される第２配線との間に配置され、
前記複数の第２発光素子の各々は、前記第１電圧と前記第２電圧とが選択的に供給される第３配線と、前記第２配線との間に配置される
請求項１から請求項４の何れかの撮像装置。
【請求項６】
前記第１配線と前記第２配線との間には、前記第１発光素子に供給する電流を制御するトランジスターと前記第１発光素子とが直列に接続され、
前記複数の第２発光素子の各々は、前記第２配線と前記第３配線とに接続される
請求項５の撮像装置。
【請求項７】
発光と消灯とが個別に制御される複数の第１発光素子と、
発光と消灯とが共通に制御される複数の第２発光素子と、
前記第１発光素子または前記第２発光素子が照明する被写体から到来する光を透過させる複数の透過部と、
前記複数の透過部を透過した光を撮像する撮像部と
を具備する撮像装置の制御方法であって、
第１期間では、前記複数の第２発光素子を発光させ、当該発光により照明された前記被写体から到来する光を前記撮像部により撮像し、
前記第１期間とは異なる第２期間では、前記複数の第１発光素子の各々の発光と消灯とを個別に制御し、当該発光により照明された前記被写体から到来する光を前記撮像部により撮像する
撮像装置の制御方法。
【請求項８】
前記第２期間では、前記複数の第１発光素子のうち、前記第１期間での前記撮像部による撮像の結果に応じて選択された１以上の第１発光素子を発光させ、残余の第１発光素子を消灯させる
請求項７の撮像装置の制御方法。
【請求項９】
前記撮像装置は、前記複数の第１発光素子と前記複数の第２発光素子と前記複数の透過部と光透過性の基板とを含む照明部を具備し、前記照明部は、光透過性の透光領域と遮光性の非透光領域とを平面視で含み、前記複数の第２発光素子の各々は光透過性を有し、
前記複数の第２発光素子と前記複数の透過部とは前記透光領域に設置され、前記撮像部は、平面視で前記透光領域に重なる複数の受光素子を含み、
前記第１期間では、前記複数の受光素子のうち、前記透過部に対応する透光領域に重なる受光素子による受光を有効とする一方、前記第２発光素子に対応する透光領域に重なる受光素子による受光を無効とし、
前記第２期間では、前記複数の受光素子の各々による受光を有効とする
請求項７または請求項８の撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を撮像する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体を撮像する各種の撮像装置が提案されている。例えば特許文献１には、有機ＥＬ材料を含む発光素子で被写体を照明したときの被写体からの到来光を受光素子により受光することで当該被写体を撮像する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−６７５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば手指の静脈パターンを撮像する場合には、第１段階で手指を全体的に照明したうえで撮像し、その撮像結果から特定される静脈パターンに対応する部分を第２段階で部分的に照明して撮像する、という段階的な手順が想定される。しかし、第１段階および第２段階の双方で発光素子を発光させることで、発光素子の劣化が進行するという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、撮像装置が撮像する被写体を照明する発光素子の劣化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る撮像装置は、発光と消灯とが個別に制御される複数の第１発光素子と、発光と消灯とが共通に制御される複数の第２発光素子と、前記第１発光素子または前記第２発光素子が照明する被写体から到来する光を透過させる複数の透過部と、前記複数の透過部を透過した光を受光する撮像部とを具備する。以上の構成では、複数の第１発光素子については各々の発光と消灯とが個別に制御され、複数の第２発光素子については発光と消灯とが共通に制御される。したがって、例えば、複数の第１発光素子の各々を個別に発光または消灯させることで被写体のうち可変の領域（例えば一部）を照明する一方、複数の第２発光素子を共通に発光させることで被写体の固定の領域（例えば全体）を照明することが可能である。以上の構成によれば、被写体のうち可変の領域の照明と固定の領域の照明との双方に複数の第１発光素子を利用する構成と比較して、第１発光素子の発光の時間が削減されるから、第１発光素子の劣化を抑制できるという利点がある。
【０００６】
本発明の好適な態様において、前記複数の第１発光素子と前記複数の第２発光素子と前記複数の透過部と光透過性の基板とを含む照明部を具備し、前記照明部は、光透過性の透光領域と遮光性の非透光領域とを平面視で含み、前記複数の第２発光素子の各々は光透過性を有し、前記複数の第２発光素子と前記複数の透過部とは前記透光領域に設置され、前記撮像部は、平面視で前記透光領域に重なる複数の受光素子を含む。以上の構成では、複数の第２発光素子と複数の透過部とが照明部のうち透光領域に設置されるから、複数の第２発光素子の発光時に被写体から到来する光は透過部を透過して受光素子に到達する一方、複数の第１発光素子の各々の発光時に被写体から到来する光は、複数の透過部と複数の第２発光素子とを透過して受光素子に到達する。したがって、複数の第２発光素子を非透光領域に設置した構成と比較すると、第２期間において撮像部に到達する光量を充分に確保できるという利点がある。
【０００７】
本発明の好適な態様において、前記複数の第２発光素子は、第１方向に配列された２以上の第２発光素子を含む複数の発光素子列に区分され、前記複数の透過部は、前記第１方向に配列された２以上の透過部を含む複数の透過部列に区分され、前記複数の発光素子列と前記複数の透過部列とは、前記第１方向に交差する第２方向に周期的に配列される。以上の構成によれば、２以上の第２発光素子を第１方向に配列した複数の発光素子列が第２方向に周期的に配列されるから、複数の第２発光素子が特定の領域に偏在する構成と比較して、被写体を広範囲にわたり均等に照明することが可能である。
【０００８】
本発明の好適な態様において、前記複数の発光素子列の各々と前記複数の透過部列の各々とは、前記第２方向に沿って交互に配列する。以上の構成では、発光素子列と透過部列とが第２方向に沿って交互に配列するから、被写体を広範囲にわたり均等に照明するという前述の効果は特に顕著である。
【０００９】
本発明の好適な態様において、前記複数の第１発光素子の各々は、第１電圧が供給される第１配線と、前記第１電圧とは異なる第２電圧が供給される第２配線との間に配置され、前記複数の第２発光素子の各々は、前記第１電圧と前記第２電圧とが選択的に供給される第３配線と、前記第２配線との間に配置される。以上の構成では、複数の第１発光素子の制御に利用される第１電圧および第２電圧が、複数の第２発光素子の制御にも流用される。したがって、第１発光素子の制御用の電圧とは別個の電圧で第２発光素子を制御する構成と比較して、電圧を生成する回路や当該電圧を各要素に供給する配線の構成が簡素化されるという利点がある。また、複数の第２発光素子が共通に接続された第３配線の電圧の制御により複数の第２発光素子にわたる発光および消灯が共通に制御されるから、例えば各第２発光素子が個別の配線に接続された構成と比較して簡易な構成で、複数の第２発光素子を共通に制御できるという利点もある。
【００１０】
本発明の好適な態様において、前記第１配線と前記第２配線との間には、前記第１発光素子に供給する電流を制御するトランジスターと前記第１発光素子とが直列に接続され、前記複数の第２発光素子の各々は、前記第２配線と前記第３配線とに接続される。以上の構成では、トランジスターのゲートの電圧を制御することで第１発光素子の発光／消灯が個別に制御される一方、第３配線の電圧に応じて複数の第２発光素子が共通に制御される。
【００１１】
本発明の好適な態様に係る撮像装置は、以下に例示する制御方法により制御される。本発明の好適な態様に係る制御方法は、発光と消灯とが個別に制御される複数の第１発光素子と、発光と消灯とが共通に制御される複数の第２発光素子と、前記第１発光素子または前記第２発光素子が照明する被写体から到来する光を透過させる複数の透過部と、前記複数の透過部を透過した光を撮像する撮像部とを具備する撮像装置の制御方法であって、第１期間では、前記複数の第２発光素子を発光させ、当該発光により照明された前記被写体から到来する光を前記撮像部により撮像し、前記第１期間とは異なる第２期間では、前記複数の第１発光素子の各々の発光と消灯とを個別に制御し、当該発光により照明された前記被写体から到来する光を前記撮像部により撮像する。
【００１２】
本発明の好適な態様に係る制御方法において、前記第２期間では、前記複数の第１発光素子のうち、前記第１期間での前記撮像部による撮像の結果に応じて選択された１以上の第１発光素子を発光させ、残余の第１発光素子を消灯させる。以上の方法によれば、第１期間での撮像結果に応じて選択された１以上の第１発光素子が発光されて残余の第１発光素子は消灯されるから、第２期間において高いＳ/Ｎ比で被写体を撮像することが可能である。
【００１３】
本発明の好適な態様に係る制御方法において、前記撮像装置は、前記複数の第１発光素子と前記複数の第２発光素子と前記複数の透過部と光透過性の基板とを含む照明部を具備し、前記照明部は、光透過性の透光領域と遮光性の非透光領域とを平面視で含み、前記複数の第２発光素子の各々は光透過性を有し、前記複数の第２発光素子と前記複数の透過部とは前記透光領域に設置され、前記撮像部は、平面視で前記透光領域に重なる複数の受光素子を含み、前記第１期間では、前記複数の受光素子のうち、前記透過部に対応する透光領域に重なる受光素子による受光を有効とする一方、前記第２発光素子に対応する透光領域に重なる受光素子による受光を無効とし、前記第２期間では、前記複数の受光素子の各々による受光を有効とする。以上の構成では、光透過性の第２発光素子が透光領域に設置されるから、第２発光素子を遮光性とした構成や第２発光素子を非透光領域に設置した構成と比較して、第２期間において撮像部に到達する光量を充分に確保できるという利点がある。他方、第１期間では、第２発光素子に対応する透光領域に重なる受光素子による受光が無効とされるから、第２発光素子から撮像部側への出射光の影響（例えば受光素子に発生する電荷量の飽和）を抑制できるという利点もある。なお、受光素子による受光の「無効」とは、当該受光素子による受光が撮像の結果に反映されないことを意味する。例えば、当該受光素子から検出信号を出力しないことや、当該受光素子から出力された検出信号を破棄ないし無視することが、受光素子による受光の「無効」に含意される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る生体情報生成装置の模式図である。
【図２】撮像装置の断面図である。
【図３】照明部の平面図である。
【図４】発光素子に着目した照明部の平面図である。
【図５】照明部の電気的な構成図である。
【図６】単位回路の回路図である。
【図７】照明部の断面図である。
【図８】照明部の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】変形例に係る単位回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施形態＞
図１は、本発明の好適な形態に係る撮像装置１２を適用した生体情報生成装置１００の模式図である。生体情報生成装置１００は、被験者の手指等の被写体２００を撮像するとともに撮像結果に応じた生体情報（例えば酸素飽和度や血糖値）を測定する測定機器であり、撮像装置１２と制御装置１４とを具備する。撮像装置１２は、被写体２００を撮像する機器であり、制御装置１４は、撮像装置１２の動作を制御するとともに生体情報を生成する。例えば、制御装置１４は、記憶装置（図示略）に格納されたプログラムの実行で撮像装置１２の制御と生体情報の生成とを実行する演算処理装置（ＣＰＵ）で実現される。
【００１６】
図２は、撮像装置１２の断面図である。図２に示されるように、撮像装置１２は、保護板１０と照明部２０と集光部３０と遮光部４０と撮像部５０とを含んで構成される。保護板１０は、表面に被写体２００が載置される光透過性の板状部材（カバーガラス）である。保護板１０と撮像部５０との間に照明部２０が設置される。また、照明部２０と撮像部５０との間に集光部３０が設置され、集光部３０と撮像部５０との間に遮光部４０が設置される。遮光部４０と撮像部５０とは接着剤６０を利用して相互に接合される。
【００１７】
照明部２０は、特定の波長の光（以下「照明光」という）を照射して被写体２００を照明するとともに、照明光で照明された被写体２００から到来する光（以下「撮像光」という）を透過させる光源であり、照明光を出射する複数の発光素子Ｄを包含する。本実施形態の照明部２０は、被写体２００の生体組織を透過するとともに静脈中の血液の還元ヘモグロビンにより吸収される近赤外光（７００ｎｍ以上かつ９００ｎｍ以下の波長）を照明光として被写体２００に照射する。
【００１８】
図３は、照明部２０の平面図である。図３に例示されるように、照明部２０は平面視で複数の透光領域Ｊと非透光領域Ｐとに区分される。複数の透光領域Ｊの各々は、被写体２００から到来する撮像光を集光部３０側に透過させる略円形状の領域である。図３に例示される通り、相互に交差するＸ方向とＹ方向とに沿って複数の透光領域Ｊが行列状に配列する。非透光領域Ｐは、各透光領域Ｊの間隙に位置し、被写体２００から到来する撮像光を透過させない領域である。
【００１９】
図２の集光部３０は、被写体２００から到来する撮像光を集光する要素であり、基板３２と複数のレンズ（マイクロレンズ）３４とを含んで構成される。基板３２は、光透過性の板状部材（例えばガラス基板や石英基板）である。複数のレンズ３４は、基板３２のうち照明部２０とは反対側の表面に形成される。各レンズ３４は、照明部２０および基板３２を透過した被写体２００からの撮像光を集光する凸レンズである。図２および図３から把握される通り、集光部３０の１個のレンズ３４は、平面視で１個の透光領域Ｊに重なる。具体的には、任意の１個のレンズ３４の光軸Ｌ0は、当該レンズ３４に対応する透光領域Ｊの中心を通過する。
【００２０】
図２の遮光部４０は、集光部３０の各レンズ３４で集光された撮像光以外の迷光を遮光する要素であり、基板４２と遮光層４４とを含んで構成される。基板４２は、光透過性の板状部材（例えばガラス基板や石英基板）である。遮光層４４は、基板４２の表面のうち撮像部５０に対向する表面に形成された遮光性（撮像光を吸収または反射させる性質）の膜体である。遮光層４４は、例えば、カーボンブラック等の黒色剤（黒色顔料）が分散された樹脂材料やクロム等の遮光性の金属材料で形成される。遮光層４４には、複数の開口部４６が形成される。図２および図３から把握される通り、遮光層４４の各開口部４６は、１個の透光領域Ｊおよび１個のレンズ３４に平面視で重なる。具体的には、１個のレンズ３４の光軸Ｌ0は、そのレンズ３４に対応する開口部４６の中心を通過する。
【００２１】
撮像部５０は、撮像光の受光により被写体２００を撮像する要素であり、基板５２と複数の受光素子５４とを含んで構成される。基板５２は、例えば、半導体材料で形成された板状部材である。複数の受光素子５４は、基板５２のうち被写体２００側の表面に形成され、図３に例示される通り、平面視で（基板５２に垂直な方向からみて）、相互に交差するＸ方向とＹ方向とに沿って行列状に配列する。各受光素子５４は、撮像光の受光量に応じた検出信号を生成する。例えば公知のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサーやＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサーが撮像部５０として好適に採用される。図２および図３から把握される通り、任意の１個の受光素子５４は、１個の透光領域Ｊ（レンズ３４および開口部４６）に平面視で重なる。具体的には、１個のレンズ３４の光軸Ｌ0は、そのレンズ３４に対応する受光素子５４の中心を通過する。
【００２２】
図４は、照明光を出射する発光素子Ｄに着目した照明部２０の平面図である。照明部２０の発光素子Ｄは、発光素子Ｄ1（第１発光素子）と発光素子Ｄ2（第２発光素子）とに区別される。図４に例示される通り、非透光領域Ｐには複数の発光素子Ｄ1が行列状に配置される。他方、複数の透光領域Ｊの各々には、発光素子Ｄ2または透過部Ｒが配置される。発光素子Ｄ1および発光素子Ｄ2は、被写体２００に照明光を照射する光源として機能する一方、透過部Ｒは、発光素子Ｄ1または発光素子Ｄ2が照明する被写体２００から到来する撮像光を撮像部５０側に透過させる。図４に例示されるように、Ｘ方向およびＹ方向に沿って行列状に配列する複数の透光領域Ｊのうち奇数列の各透光領域Ｊに透過部Ｒが配置され、偶数列の各透光領域Ｊに発光素子Ｄ2が配置される。すなわち、複数の発光素子Ｄ2は、Ｙ方向（第１方向）に沿って配列する２以上の発光素子Ｄ2を含む複数の発光素子列ＳRに区分され、複数の透過部Ｒは、Ｙ方向に沿って配列された２以上の透過部Ｒを含む複数の透過部列ＰRに区分される。複数の発光素子列ＳRと複数の透過部列ＰRとは、Ｙ方向に交差するＸ方向（第２方向）に沿って周期的に配置される。本実施形態では、複数の発光素子列ＳRと複数の透過部列ＰRとがＸ方向に交互に配列する。
【００２３】
図５は、照明部２０の電気的な構成図である。照明部２０は、発光素子部Ｗと駆動回路８０と電圧生成回路８６と切替部ＳWとが光透過性の基板２１の面上に設置された構造である。電圧生成回路８６は、電圧ＶHと電圧ＶLとを生成する。電圧ＶHは電圧ＶLを上回る。
【００２４】
発光素子部Ｗには、Ｘ方向に延在するＭ本の走査線９４とＹ方向に延在するＮ本の信号線９６とが形成される（ＭおよびＮは自然数）。各走査線９４と各信号線９６との交差に対応した位置には、発光素子Ｄ1を含む単位回路Ｋが設置される。すなわち、発光素子部Ｗには複数の単位回路Ｋが縦Ｍ行×横Ｎ列の行列状に配列する。複数の単位回路Ｋの各々には、第１配線９１を介して高位側の電圧ＶHが電圧生成回路８６から供給され、第２配線９２を介して低位側の電圧ＶLが電圧生成回路８６から供給される。
【００２５】
駆動回路８０は、走査線駆動回路８２と信号線駆動回路８４とを含んで構成される。走査線駆動回路８２は、Ｍ本の走査線９４の各々に走査信号Ｇ[ｍ]（ｍ＝１〜Ｍ）を供給することで各走査線９４を順次に選択する。信号線駆動回路８４は、Ｎ本の信号線９６の各々に駆動信号Ｓ[ｎ]（ｎ＝１〜Ｎ）を供給する。駆動信号Ｓ[ｎ]は、電圧ＶHおよび電圧ＶLの何れかに設定される。
【００２６】
図６は、発光素子部Ｗのうち第ｍ行の第ｎ列に位置する１個の単位回路Ｋの回路図である。図６に例示される通り、単位回路Ｋは、トランジスターＴSEとトランジスターＴDRと保持容量ＣPと発光素子Ｄ1とを包含する。発光素子Ｄ1は、第１電極（陽極）Ｅ1と第２電極（陰極）Ｅ2との間に有機ＥＬ材料の発光層２７を介在させた有機ＥＬ素子である。トランジスターＴDRと発光素子Ｄ1とは、第１配線９１と第２配線９２との間に直列に接続される。具体的には、発光素子Ｄ1の第１電極Ｅ1と第１配線９１との間にトランジスターＴDRが接続され、発光素子Ｄ2の第２電極Ｅ2が第２配線９２に接続される。トランジスターＴDRは、発光素子Ｄ1に供給される電流をゲートの電圧に応じて制御するＰチャネル型の薄膜トランジスターである。保持容量ＣPは、第１電極Ｃ1と第２電極Ｃ2とを含む容量素子である。第１電極Ｃ1はトランジスターＴDRのゲートに接続され、第２電極Ｃ2は第１配線９１に接続される。
【００２７】
トランジスターＴSEは、第ｎ列目の信号線９６とトランジスターＴDRのゲートとの間に介在して両者間の電気的な接続（導通/非導通）を制御するスイッチとして機能する。本実施形態のトランジスターＴSEは、Ｎチャネル型の薄膜トランジスターである。トランジスターＴSEのゲートは第ｍ行目の走査線９４に接続される。以上の説明から理解される通り、トランジスターＴSEがオン状態にあるときの信号線９６の電圧に応じてトランジスターＴDRのゲートの電圧を制御することで、発光素子Ｄ1毎に発光および消灯が個別に制御される。なお、トランジスターＴSEおよびトランジスターＴDRの導電型は任意である。
【００２８】
図５に例示される通り、発光素子部Ｗには複数の発光素子Ｄ2が配列される。発光素子Ｄ2は、発光素子Ｄ1と同様に、第１電極Ｅ1（陽極）と第２電極Ｅ2（陰極）との間に発光層２７を介在させた積層構造を有する。複数の発光素子Ｄ2の第１電極Ｅ1は第３配線９３に共通に接続される。第３配線９３は、各発光素子列ＳRに対応してＹ方向に延在する配線である。また、複数の発光素子Ｄ2の第２電極Ｅ2は第２配線９２に共通に接続される。
【００２９】
図５の切替部ＳWは、電圧生成回路８６と第３配線９３との間に配置される。切替部ＳWは、第３配線９３に供給される電圧を、制御装置１４から供給される制御信号Ｚに応じて電圧ＶHと電圧ＶLとの間で切り替えるスイッチとして機能する。本実施形態の切替部ＳWは、Ｐチャネル型のトランジスターＴSPとＮチャネル型のトランジスターＴSNとを含む。トランジスターＴSPおよびトランジスターＴSNのゲートには、制御装置１４から制御信号Ｚが供給される。トランジスターＴSPは、電圧生成回路８６の電圧ＶHの出力端（または第１配線９１）と第３配線９３との電気的な接続を制御し、トランジスターＴSNは、電圧生成回路８６の電圧ＶLの出力端（または第２配線９２）と第３配線９３との電気的な接続を制御する。
【００３０】
トランジスターＴSPとトランジスターＴSNとは、相互に反対の導電型であるから排他的に動作する。すなわち、トランジスターＴSPおよびトランジスターＴSNの一方がオン状態にあるときは他方はオフ状態に維持される。したがって、電圧生成回路８６が生成した電圧ＶHおよび電圧ＶLの一方が、制御信号Ｚに応じて択一的に第３配線９３に供給される。
【００３１】
また、図４を参照して説明した透過部Ｒが発光素子部Ｗには設置される。透過部Ｒは、発光素子Ｄ1および発光素子Ｄ2と同様に、第１電極Ｅ1と発光層２７と第２電極Ｅ2との積層で構成されるから、図５では便宜的に発光素子の記号で透過部Ｒが表象されている。ただし、図５に例示される通り、透過部Ｒでは第１電極Ｅ1と第２電極Ｅ2とが相互に接続されるから、実際には透過部Ｒは発光しない。
【００３２】
図７は、照明部２０の断面図である。図７では、透光領域Ｊおよび非透光領域Ｐの断面が図示されている。図７に例示される通り、ガラスや石英等の光透過性の板状部材で形成された基板２１の表面に絶縁層ＬAが形成される。なお、以下の説明では、図７の各要素を単層とした構成を例示するが、各要素を複数層の積層で形成することも可能である。
【００３３】
絶縁層ＬAの面上には、各単位回路ＫのトランジスターＴDRと保持容量ＣPとが形成される。トランジスターＴDRは、半導体層２２１およびゲート２２２と、両者間の絶縁膜２２３とを包含する。絶縁膜２２３を覆う絶縁層ＬBが透光領域Ｊおよび非透光領域Ｐの双方にわたり形成され、絶縁層ＬBの面上には配線２２４および配線２２５が形成される。配線２２４および配線２２５は、絶縁膜２２３と絶縁層ＬBとを貫通する導通孔を介して半導体層２２１に導通する。配線２２４はトランジスターＴDRのソースに相当し、配線２２５はトランジスターＴDRのドレインに相当する。保持容量ＣPは、ゲート２２２と同層の第１電極Ｃ1と、配線２２４および配線２２５と同層の第２電極Ｃ2との間に、誘電体として機能する絶縁層ＬBを介在させた積層構造で構成される。なお、各単位回路ＫのトランジスターＴSE（図７では図示略）も、トランジスターＴRSと同様の積層構造で形成される。
【００３４】
絶縁層ＬCは、トランジスターＴDRや保持容量ＣPに起因した絶縁層ＬB上の段差を平坦化するための平坦化層であり、例えば光透過性の樹脂材料で非透光領域Ｐに形成される。絶縁層ＬCの面上には反射層２４が形成される。反射層２４は、光反射性の材料（例えばアルミニウムやチタン等）で形成された薄膜である。反射層２４，配線２２４，配線２２５，ゲート２２２，第１電極Ｃ1，第２電極Ｃ2および半導体層２２１等の遮光性（光反射性を含む）の要素が形成された領域が非透光領域Ｐに相当し、光透過性の要素のみが存在する領域が透光領域Ｊに相当する。絶縁層ＬBおよび絶縁層ＬCの面上には、透光領域Ｊおよび非透光領域Ｐの双方にわたる光路調整層２５が形成される。光路調整層２５は、光透過性の複数の膜体の積層（誘電体ミラー）であり光路長の調整に利用される。
【００３５】
光路調整層２５の面上には各発光素子Ｄ1と各発光素子Ｄ2とに対応する第１電極Ｅ1が形成される。第１電極Ｅ1は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の光透過性の導電材料で形成される。発光素子Ｄ1の第１電極Ｅ1は、光路調整層２５と絶縁層ＬCとを貫通する導通孔Ｈを介してトランジスターＴDRの配線２２５に接続される。図５を参照して説明した通り、本実施形態では透過部Ｒにも、発光素子Ｄ2と同様に第１電極Ｅ1が形成される。
【００３６】
第１電極Ｅ1が形成された光路調整層２５の面上には隔壁層２６が形成される。隔壁層２６は、光路調整層２５の面上の空間を、発光素子Ｄ1と発光素子Ｄ2と透過部Ｒとの各々について仕切る絶縁性の構造体である。第１電極Ｅ1および隔壁層２６が形成された光路調整層２５の面上には発光層２７が有機ＥＬ材料で形成される。本実施形態の発光層２７は、例えばスピンコート等の印刷技術により基板２１の全域（すなわち透光領域Ｊおよび非透光領域Ｐの双方）にわたり連続するように成膜される。なお、発光層２７の発光を効率化するための正孔輸送層や電子輸送層を発光層２７に積層することも可能である。また、発光層２７を覆うように第２電極Ｅ2が形成される。第２電極Ｅ2は、基板２１の全域にわたり連続する半透過反射性の薄膜である。第２電極Ｅ2の面上には、外気や水分の進入を防止するための光透過性の封止層２８が形成される。
【００３７】
図７に例示される通り、非透光領域Ｐにおいて隔壁層２６で仕切られた空間内で第１電極Ｅ1と発光層２７と第２電極Ｅ2とが積層された部分が発光素子Ｄ1として機能する。発光素子Ｄ1からの出射光は、第２電極Ｅ2と反射層２４との間で往復するとともに一部が第２電極Ｅ2を透過して被写体２００側に出射する。すなわち、第２電極Ｅ2と反射層２４との間には、特定の共振波長の光（照明光）を選択的に出射する共振構造が形成される。本実施形態では、共振構造の共振波長が近赤外光に対応した波長となるように、光路調整層２５の各層の屈折率や膜厚が選定される。
【００３８】
他方、透光領域Ｊにおいて隔壁層２６で仕切られた空間内で第１電極Ｅ1と発光層２７と第２電極Ｅ2とが積層された部分が発光素子Ｄ2として機能する。したがって、発光素子Ｄ2は光透過性を有する。以上の説明から理解される通り、発光素子Ｄ1と発光素子Ｄ2とは同様の積層構造（第１電極Ｅ1／発光層２７／第２電極Ｅ2）であり、相互に共通の製造工程で形成される。したがって、製造工程を増加させることなく発光素子Ｄ1および発光素子Ｄ2の双方を形成できるという利点がある。透過部Ｒは、発光素子Ｄ1と同様に、第１電極Ｅ1と発光層２７と第２電極Ｅ2との積層で構成される。ただし、図５を参照して説明した通り、透過部Ｒでは第１電極Ｅ1と第２電極Ｅ2とが電気的に接続される。
【００３９】
図８は、照明部２０の動作を示すタイミングチャートである。被写体２００の撮像は第１期間および第２期間とにわたり実行される。例えば利用者からの指示を契機として第１期間が開始され、第１期間の終了後に第２期間が開始する。第１期間では、発光素子部Ｗの複数の発光素子Ｄ2の発光により被写体２００を全体的に照明したうえで、当該発光により照明された被写体２００から到来する撮像光を撮像部５０で撮像する。第２期間では、複数の発光素子Ｄ1のうち第１期間での撮像結果から特定される静脈パターンに対応する部分の発光素子Ｄ1の発光により被写体２００を部分的に照明し、発光素子Ｄ1により照明された被写体２００から到来する撮像光を撮像部５０で撮像する。
【００４０】
＜第１期間＞
図８に例示される通り、第１期間では、制御装置１４から切替部ＳWに供給される制御信号Ｚがローレベル（Ｌ）に設定される。したがって、切替部ＳWのトランジスターＴSPはオン状態に制御されるとともにトランジスターＴSNがオフ状態に制御される。以上の状態では、電圧生成回路８６が生成した電圧ＶHがトランジスターＴSPと第３配線９３とを介して複数の発光素子Ｄ2の各々の第１電極Ｅ1に供給されるから、複数の発光素子Ｄ2は一斉に発光する。本実施形態では、図４で例示したように、Ｎ個の発光素子Ｄ2を配列した複数の発光素子列ＳRが複数の透過部列ＰRに対して交互に配列されるから、被写体２００を広範囲にわたり均等に照明することが可能である。
【００４１】
他方、第１期間では、複数の発光素子Ｄ1が消灯した状態に維持されるように、制御装置１４は駆動回路８０を制御する。例えば、走査線駆動回路８２は、図８に例示される通り、走査信号Ｇ[１]〜Ｇ[Ｍ]を順番にハイレベルに設定することでＭ本の走査線９４の各々を順次に選択する。他方、信号線駆動回路８４は、制御装置１４による制御のもと、電圧ＶHの駆動信号Ｓ[１]〜Ｓ[Ｎ]を並列に供給する。走査線駆動回路８２が第ｍ行の走査線９４を選択すると、第ｍ行のＮ個の単位回路ＫのトランジスターＴSEはオン状態に遷移する。したがって、各単位回路ＫのトランジスターＴDRのゲートには、信号線９６とトランジスターＴSEとを経由して駆動信号Ｓ[ｎ]の電圧ＶHが供給される。したがって、第１期間ではトランジスターＴDRがオフ状態に維持され、電流の遮断により発光素子Ｄ1は消灯する。なお、第１期間にて駆動回路８０の動作（走査線９４の選択や駆動信号Ｓ[ｎ]の供給）を停止させることで複数の発光素子Ｄ1を消灯させることも可能である。また、以上の説明では、発光素子Ｄ2の発光動作と発光素子Ｄ1の消灯動作とを並行して実行する場合を例示したが、第１期間に先立ち発光素子Ｄ1の消灯動作を行い、その後の第１期間において発光素子Ｄ1の消灯状態を維持したまま複数の発光素子Ｄ2を発光させてもよい。
【００４２】
発光素子Ｄ2により照明された被写体２００から到来する撮像光は、透過部Ｒ（透光領域Ｊ）を透過して集光部３０の各レンズ３４で集光されたうえで、遮光部４０の開口部４６を通過して受光素子５４に到達する。受光素子５４は、受光量に応じた検出信号を生成する。発光素子Ｄ2が発光する照明光（近赤外光）は静脈内の還元ヘモグロビンに吸収されるから、発光素子Ｄ2の発光時における各受光素子５４の受光量には被験者の手指の静脈パターンが反映される。制御装置１４は、各透過部Ｒに対応する受光素子５４が生成する検出信号を取得し、各検出信号を画像処理することで被写体２００の静脈パターンを特定する。なお、制御装置１４とは別体の外部装置にて静脈パターンを解析することも可能である。
【００４３】
ところで、発光素子Ｄ2は透光領域Ｊに設置されるから、発光素子Ｄ2から被写体２００側に出射した照明光は被写体２００の照明に利用される一方、発光素子Ｄ2から被写体２００とは反対側への出射光は集光部３０および遮光部４０を通過して、被写体２００を経由せずに受光素子５４に到達する。したがって、発光素子Ｄ2に対応する受光素子５４の電荷量は飽和し得る。そこで、本実施形態では、透過部Ｒに対応する受光素子５４による受光は前述の通り有効とする（すなわち静脈パターンの解析に利用される）一方、発光素子Ｄ2に対応する受光素子５４による受光は無効とされる。具体的には、発光素子Ｄ2に対応する受光素子５４から検出信号を出力させない構成や、当該受光素子５４から出力された検出信号を無視する（静脈パターンの解析には利用しない）構成が採用され得る。
【００４４】
＜第２期間＞
図８に例示される通り、第２期間では、制御装置１４から切替部ＳWに供給される制御信号Ｚがハイレベルに設定される。したがって、切替部ＳWのトランジスターＴSNはオン状態に制御されるとともにトランジスターＴSPがオフ状態に制御される。以上の状態では、電圧生成回路８６が生成した電圧ＶLがトランジスターＴSNと第３配線９３とを介して複数の発光素子Ｄ2の各々の第１電極Ｅ1に供給される。すなわち、複数の発光素子Ｄ2は、第１電極Ｅ1と第２電極Ｅ2との双方が電圧ＶLに設定されるから発光しない。
【００４５】
また、第２期間では、発光素子部Ｗの複数の発光素子Ｄ1のうち第１期間で特定された静脈パターンに対応する位置の発光素子Ｄ1（例えば静脈パターンの近傍の発光素子Ｄ1）が発光するように、制御装置１４は駆動回路８０を制御する。具体的には、走査線駆動回路８２は、図８に例示される通り、走査信号Ｇ[１]〜Ｇ[Ｍ]を順番にハイレベルに設定することでＭ本の走査線９４の各々を順次に選択する。他方、信号線駆動回路８４は、制御装置１４による制御のもと、Ｎ本の信号線９６に対して駆動信号Ｓ[１]〜Ｓ[Ｎ]を並列に供給する。図８に例示される通り、駆動信号Ｓ[１]〜Ｓ[Ｎ]は電圧ＶHまたは電圧ＶLの何れかに設定される。具体的には、第ｍ行の走査線９４が選択される期間における駆動信号Ｓ[ｎ]の電圧は、第ｍ行の第ｎ列に位置する発光素子Ｄ1が発光すべき場合（すなわち静脈パターンの近傍の発光素子Ｄ1である場合）には電圧ＶLに設定され、当該発光素子Ｄ1が消灯すべき場合には電圧ＶHに設定される。
【００４６】
走査線駆動回路８２が第ｍ行の走査線９４を選択すると、第ｍ行のＮ個の単位回路ＫのトランジスターＴSEはオン状態に遷移する。トランジスターＴSEがオン状態に遷移すると、各単位回路ＫのトランジスターＴDRのゲートには、信号線９６とトランジスターＴSEとを経由して駆動信号Ｓ[ｎ]が供給され、保持容量ＣPにはトランジスターＴDRのゲート・ドレイン間の電圧が保持される。
【００４７】
電圧ＶLの駆動信号Ｓ[ｎ]の供給によりトランジスターＴDRがオン状態に遷移すると、第１配線９１からトランジスターＴDRと発光素子Ｄ1とを経由して第２配線９２に至る経路に電流が流れて発光素子Ｄ1は発光する。他方、電圧ＶHの駆動信号Ｓ[ｎ]の供給によりトランジスターＴDRがオフ状態に遷移すると、トランジスターＴDRおよび発光素子Ｄ1には電流が流れないから発光素子Ｄ1は消灯する。すなわち、発光素子部Ｗの複数の発光素子Ｄ1のうち静脈パターンに対応する発光素子Ｄ1が発光するとともに残余の発光素子Ｄ1は消灯する。なお、Ｍ行の走査線９４を順次に選択して各単位回路Ｋに駆動信号Ｓ[ｎ]を供給する動作を、第２期間内に複数回にわたり反復することも可能である。
【００４８】
発光素子Ｄ1により照明された被写体２００から到来する撮像光は、透過部Ｒ（透光領域Ｊ）および発光素子Ｄ2（透光領域Ｊ）を透過して集光部３０のレンズ３４で集光され、遮光部４０の開口部４６を通過したうえで受光素子５４に到達する。第２期間では、透過部Ｒに対応する受光素子５４と発光素子Ｄ2に対応する受光素子５４の双方の検出信号が有効に制御装置１４に供給される。制御装置１４は、第２期間で各受光素子５４から取得した検出信号を解析することで酸素飽和度や血糖値等の生体情報を生成する。第２期間では、静脈パターンに対応する発光素子Ｄ1が選択的に発光するから、高いＳ/Ｎ比で検出信号を生成することが可能である。
【００４９】
以上の説明から理解される通り、第１期間では、第３配線９３に電圧ＶHを供給することで複数の発光素子Ｄ2が一斉に発光する一方、第２期間では、第３配線９３に電圧ＶLを供給することで複数の発光素子Ｄ2は消灯する。すなわち、複数の発光素子Ｄ2は、発光と消灯とが共通に制御される。他方、第２期間では、各信号線９６に供給される駆動信号Ｓ[ｎ]を電圧ＶLおよび電圧ＶHの何れかに制御することで、複数の発光素子Ｄ1の各々の発光と消灯とが個別に制御される。
【００５０】
以上の通り、第１期間では、複数の発光素子Ｄ2を共通に発光させて被写体２００の固定の領域（例えば被写体２００の全体）を照明する一方、第２期間では、複数の発光素子Ｄ1の各々を個別に発光または消灯させることで被写体２００の可変の領域（静脈パターンに対応する部分）を照明する。以上の構成によれば、被写体２００のうち固定の領域の照明と可変の領域の照明との双方に発光素子Ｄ1を利用する構成と比較して発光素子Ｄ1の発光の時間が削減されるから、発光素子Ｄ1の経時的な劣化を抑制できるという利点がある。
【００５１】
図４で例示した通り、Ｙ方向（第１方向）に沿って配列する２以上の発光素子Ｄ2を含む複数の発光素子列ＳRがＸ方向（第２方向）に沿って周期的に配置される。したがって、複数の発光素子Ｄ2が発光素子部Ｗの特定の領域に偏在する構成と比較して、被写体２００を広範囲にわたり均等に照明することが可能である。本実施形態では特に、発光素子列ＳRと透過部列ＰRとがＸ方向に沿って交互に配列するから、被写体２００を広範囲にわたり均等に照明できるという効果は格別に顕著である。
【００５２】
また、本実施形態では、発光素子Ｄ2と透過部Ｒとが透光領域Ｊに設置され、発光素子Ｄ2は光透過性を有する。したがって、複数の発光素子Ｄ2が発光する第１期間では、透過部Ｒが配置される透光領域Ｊを撮像光が透過して受光素子５４に到達する一方、各発光素子Ｄ1が発光する第２期間では、発光素子Ｄ2が設置される透光領域Ｊと透過部Ｒが配置される透光領域Ｊとの双方を撮像光が透過して受光素子５４に到達する。したがって、発光素子Ｄ2を非透光領域Ｐに設置した構成と比較して、発光素子Ｄ1が発光する第２期間において撮像部５０に到達する光量を充分に確保できるという利点がある。
【００５３】
第１配線９１の電圧ＶHと第２配線９２の電圧ＶLとが発光素子Ｄ1の駆動に利用される一方、発光素子Ｄ2は、第３配線９３に対する電圧ＶHまたは電圧ＶLの供給により駆動される。すなわち、複数の発光素子Ｄ1の制御に利用される電圧ＶHおよび電圧ＶLが、複数の発光素子Ｄ2の制御にも流用される。したがって、発光素子Ｄ1の制御用の電圧とは別個の電圧で発光素子Ｄ2を制御する構成と比較して、電圧を生成する回路（電圧生成回路８６）や当該電圧を各要素に供給する配線の構成が簡素化されるという利点がある。また、複数の発光素子Ｄ2が共通に接続された第３配線９３の電圧の制御（電圧ＶH／電圧ＶLの切替）により複数の発光素子Ｄ2にわたる発光および消灯が共通に制御される。したがって、例えば各発光素子Ｄ2が個別の配線に接続された構成と比較して簡易な構成で、複数の発光素子Ｄ2を共通に制御できるという利点もある。
【００５４】
＜変形例＞
以上の形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
【００５５】
（１）単位回路Ｋの構成は図６の例示に限定されない。例えば、図９に例示される通り、発光素子Ｄ1の第１電極Ｅ1と電圧ＶSSが供給される配線９５との間にトランジスターＴRSを設置することも可能である。電圧ＶSSは、電圧ＶLを下回る電圧（例えば接地電圧）である。トランジスターＴRSのゲートはトランジスターＴDRのゲートに接続される。第ｍ行目の走査線９４の選択時に駆動信号Ｓ[ｎ]が電圧ＶLに設定された場合、トランジスターＴRSはオフ状態に維持されるから、前述の形態と同様に発光素子Ｄ1は発光する。他方、走査線９４の選択時に駆動信号Ｓ[ｎ]が電圧ＶHに設定されると、トランジスターＴRSがオン状態に制御され、発光素子Ｄ1の第１電極Ｅ1にはトランジスターＴRSを介して配線９５の電圧ＶSSが供給される。したがって、発光素子Ｄ1を確実に消灯させることが可能である。
【００５６】
（２）前述の形態では、発光素子Ｄ2と同様の積層構造（第１電極Ｅ1／発光層２７／第２電極Ｅ2）の透過部Ｒを例示したが、透過部Ｒの構成は以上の例示に限定されない。発光素子Ｄ1や発光素子Ｄ2とは別個の光透過性の要素を利用して透過部Ｒを形成してもよい。以上の説明から把握される通り、透過部Ｒは、発光素子Ｄ1または発光素子Ｄ2が照明する被写体２００から到来する撮像光を透過させる要素として包括的に表現され得る。
【００５７】
（３）前述の形態では、発光素子Ｄ2を透光領域Ｊに設置したが、発光素子Ｄ2を非透光領域Ｐに設置することも可能である。なお、発光素子Ｄ2を非透光領域Ｐに設置した構成では、第１期間において発光素子Ｄ2に対応する受光素子５４の検出信号を無効とする必要はない。
【００５８】
（４）前述の形態では、発光素子Ｄ1と発光素子Ｄ2とが近赤外光を出射する構成を例示したが、例えば発光素子Ｄ1と発光素子Ｄ2との間で光路調整層２５の膜厚を相違させることにより、発光素子Ｄ1と発光素子Ｄ2とで出射光の波長を相違させてもよい。
【００５９】
（５）生体情報生成装置１００が測定可能な生体情報は、前述の形態で例示した情報（酸素飽和度，血糖値）に限定されない。例えば、静脈血中のアルコール濃度やコレステロール値等の生体情報の測定にも、前述の形態に係る生体情報生成装置１００を利用することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１００……電気光学装置、１２……撮像装置、１４……制御装置、２０……照明部、２１……基板、２５……光路調整層、２６……隔壁層、２７……発光層、３０……集光部、３４……レンズ、４０……遮光部、５０……撮像部、５４……受光素子、８０……駆動回路、８２……走査線駆動回路、８４……信号線駆動回路、８６……電圧生成回路、２００……被写体、Ｄ1……発光素子、Ｄ2……発光素子、ＳW……切替部、ＰR……透過部列、ＳR……発光素子列、Ｒ……透過部、Ｐ……非透光領域、Ｊ……透光領域、ＴDR，ＴSE，ＴRS，ＴSN，ＴSP……トランジスター、Ｗ……発光素子部。
【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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