(57)【要約】【課題】静脈及び指紋といった異なる対象毎に高品質な像を取得することは未だ実現できていない。【解決手段】生体情報取得装置５８は、指５７に対する光照射に基づいて第１及び第２生体情報を取得する。生体情報取得装置５８は、指５７に対して照射されるべき光を出射する光源と、複数のレンズ２６ａと、レンズ２６ａとは異なる焦点距離及び開口面積を有する複数のレンズ２６ｂと、複数のレンズ２６ａ夫々を介して入力する光を受光する複数の画素Ｐｘ１が配置された領域Ｒ１にて第１生体情報としての第１像を撮像し、複数のレンズ２６ｂ夫々を介して入力する光を受光する複数の画素Ｐｘ２が配列された領域Ｒ２にて第２生体情報としての第２像を撮像する撮像素子３０と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対する光照射に基づいて第１及び第２生体情報を取得する生体情報取得装置であって、
前記被検体に対して照射されるべき光を出射する光源と、
複数の第１レンズと、
前記第１レンズとは異なる焦点距離及び開口面積を有する複数の第２レンズと、
複数の前記第１レンズ夫々を介して入力する光を受光する複数の第１画素が配置された第１領域にて前記第１生体情報としての第１像を少なくとも部分的に撮像し、複数の前記第２レンズ夫々を介して入力する光を受光する複数の第２画素が配置された第２領域にて前記第２生体情報としての第２像を少なくとも部分的に撮像する撮像素子と、
を備える、生体情報取得装置。
【請求項２】
前記第１像は静脈像であり、
前記第２像は指紋像であることを特徴とする請求項１に記載の生体情報取得装置。
【請求項３】
前記第１レンズの配置間隔と前記第２レンズの配置間隔は互いに異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の生体情報取得装置。
【請求項４】
前記第１領域には所定方向に配列された複数の第１画素列が形成され、
前記第２領域には所定方向に配列された複数の第２画素列が形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の生体情報取得装置。
【請求項５】
前記撮像素子上に配置され、複数の前記第１及び第２レンズ夫々に対応する複数の光チャネルを互いに分離する光チャネル分離層と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の生体情報取得装置。
【請求項６】
前記光チャネル分離層は、複数の前記光チャネル夫々を囲む遮光構造を有することを特徴とする請求項５に記載の生体情報取得装置。
【請求項７】
前記遮光構造は、前記第１及び第２レンズ毎に異なる開口幅を有することを特徴とする請求項６に記載の生体情報取得装置。
【請求項８】
基準面から光学的に互いに異なる距離にある第１及び第２物体を撮像する撮像装置であって、
複数の第１レンズと、
少なくとも焦点距離及び開口面積が前記第１レンズとは異なる複数の第２レンズと、
複数の前記第１レンズを介して入力する光を受光することに基づいて前記第１物体の像である第１像を撮像し、複数の前記第２レンズを介して入力する光を受光することに基づいて前記第２物体の像である第２像を撮像する撮像素子と、
を備える撮像装置。
【請求項９】
前記第１像は静脈像であり、
前記第２像は指紋像であることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第１レンズの配置間隔と前記第２レンズの配置間隔は互いに異なることを特徴とする請求項８又は９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
所定の波長帯域の光を遮断する光学部材が前記撮像素子上に配置されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像素子上に配置されると共に、複数の前記第１及び第２レンズ夫々に対応する複数の光チャネルを互いに分離する光チャネル分離層と、
を更に備えることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記光チャネル分離層は、複数の前記光チャネル夫々を囲む遮光構造を有することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記遮光構造は、前記第１及び第２レンズ毎に異なる開口幅を有することを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び生体情報取得装置に関する。
【０００２】
近年、生体認証に関する技術開発の進展が著しい。なお、生体認証とは、検査対象の個体から取得した生体情報が、あらかじめ設定された生体情報に等しいかどうかという判定に基づいて、ある個体を他の個体から識別する技術である。例えば、ヒトの瞳の虹彩に基づいて個体を特定する方法、ヒトの指等の静脈パターンに基づいて個体を特定する方法、及び指の指紋パターンに基づいて個体を特定する方法が挙げられる。
【０００３】
生体認証においては、認証に利用する生体情報に応じて様々な得失がある。例えば、静脈パターンを活用した生体認証は、指紋パターンを活用した生体認証よりも認証の偽造が困難であるという利益がある。後者は、前者よりも認証の偽造が簡単であるという不利益がある。
【０００４】
特許文献１には、生体認証に用いられる撮像装置が開示されている。この撮像装置では、光源（１００）、支持台（３００）、画像認証部（２００）を積層させることで、撮像装置の小型化を図っている。特許文献２には、ラインセンサを活用して血管画像を取得する装置が開示されている。特許文献３には、複数のエリアセンサを活用した撮像装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１１９００８号公報
【特許文献２】特開２００６−２１８０１９号公報
【特許文献３】特開２０００−３２３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、生体認証の際には、静脈パターンに加えて、指紋パターンも撮像すると良い場合がある。
【０００６】
具体的には、生体認証の認証精度を高める場合、静脈認証に加えて指紋認証も実行する場合がある。また、生体情報取得装置をスイープ型として構成する場合、分断された複数の静脈画像に基づいて所望の静脈画像を適切に構成するため、被検体の移動方向及び単位時間あたりの移動量を複数の指紋画像に基づいて特定する。
【０００７】
しかしながら、静脈及び指紋といった異なる対象毎に高品質な像を取得することは未だ実現できていない。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、異なる対象毎に高品質な像を取得することが可能な撮像装置、及びこの撮像装置を活用した生体情報取得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】
【０００９】
本発明にかかる生体情報取得装置は、被検体に対する光照射に基づいて第１及び第２生体情報を取得する生体情報取得装置であって、前記被検体に対して照射されるべき光を出射する光源と、複数の第１レンズと、前記第１レンズとは異なる焦点距離及び開口面積を有する複数の第２レンズと、複数の前記第１レンズ夫々を介して入力する光を受光する複数の第１画素が配置された第１領域にて前記第１生体情報としての第１像を少なくとも部分的に撮像し、複数の前記第２レンズ夫々を介して入力する光を受光する複数の第２画素が配置された第２領域にて前記第２生体情報としての第２像を少なくとも部分的に撮像する撮像素子と、を備える。
【００１０】
各取得対象に応じて各レンズの焦点距離を設定することに加えて、各取得対象に応じて各レンズの開口面積を設定する。レンズでの光量調整機能によって、撮像素子の各画素に入力する光の光量を適切に設定することができ、互いに異なる対象の像を好適に取得することができる。
【００１１】
前記第１像は静脈像であり、前記第２像は指紋像である、と良い。
【００１２】
前記第１レンズの配置間隔と前記第２レンズの配置間隔は互いに異なる、と良い。これにより、例えば、指紋像を高い分解能で撮像することができる。
【００１３】
前記第１領域には所定方向に配列された複数の第１画素列が形成され、前記第２領域には所定方向に配列された複数の第２画素列が形成される、と良い。
【００１４】
前記撮像素子上に配置され、複数の前記第１及び第２レンズ夫々に対応する複数の光チャネルを互いに分離する光チャネル分離層と、を備える、と良い。これにより、より高品質な画像を取得することができる。
【００１５】
前記光チャネル分離層は、複数の前記光チャネル夫々を囲む遮光構造を有する、と良い。
【００１６】
前記遮光構造は、前記第１及び第２レンズ毎に異なる開口幅を有する、と良い。
【００１７】
本発明にかかる撮像装置は、基準面から光学的に互いに異なる距離にある第１及び第２物体を撮像する撮像装置であって、複数の第１レンズと、少なくとも焦点距離及び開口面積が前記第１レンズとは異なる複数の第２レンズと、複数の前記第１レンズを介して入力する光を受光することに基づいて前記第１物体の像である第１像を撮像し、複数の前記第２レンズを介して入力する光を受光することに基づいて前記第２物体の像である第２像を撮像する撮像素子と、を備える。
【００１８】
各取得対象に応じて各レンズの焦点距離を設定することに加えて、各取得対象に応じて各レンズの開口面積を設定する。レンズでの光量調整機能によって、撮像素子の各画素に入力する光の光量を適切に設定することができ、互いに異なる対象の像を好適に取得することができる。
【００１９】
前記第１像は静脈像であり、前記第２像は指紋像である、と良い。
【００２０】
前記第１レンズの配置間隔と前記第２レンズの配置間隔は互いに異なる、と良い。
【００２１】
所定の波長帯域の光を遮断する光学部材が前記撮像素子上に配置される、と良い。
【００２２】
前記撮像素子上に配置されると共に、複数の前記第１及び第２レンズ夫々に対応する複数の光チャネルを互いに分離する光チャネル分離層と、を更に備える、と良い。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、異なる対象毎に高品質な像を取得することが可能な撮像装置、及びこの撮像装置を活用した生体情報取得装置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】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態は、説明の便宜上、簡略化されている。図面は簡略的なものであるから、図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。図面は、もっぱら技術的事項の説明のためのものであり、図面に示された要素の正確な大きさ等は反映していない。同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。上下左右といった方向を示す言葉は、図面を正面視した場合を前提として用いるものとする。
【００２５】
〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態について、図１乃至図９を用いて説明する。図１は、携帯電話の構成を示す模式図である。図２は、携帯電話の前面構成を示す模式図である。図３は、生体情報取得装置の上面構成を示す模式図である。図４は、光源モジュールの構成を示す模式図である。図５は、生体情報取得装置の断面構成を示す模式図である。図６は、幅と撮像領域との関係を説明するための説明図である。図７は、生体認証装置の構成を示すブロック図である。図８は、生体認証装置の動作を説明するためのフローチャートである。図９は、制御信号Ｓ１と生体認証装置の動作状態との関係を説明するための説明図である。
【００２６】
図１に、携帯電話（移動体通信端末）５０を示す。携帯電話５０には、後述の生体情報取得装置５８が組み込まれている。また、携帯電話５０には、後述の生体認証装置８０が組み込まれている。
【００２７】
図１に示すように、携帯電話５０は、上側本体（第１部材）５１、下側本体（第２部材）５２、及びヒンジ５３を有する。上側本体５１と下側本体５２とは、共にプラスチック製の平板部材であって、ヒンジ５３を介して連結される。上側本体５１と下側本体５２とはヒンジ５３によって開閉自在に構成される。上側本体５１と下側本体５２とが閉じた状態のとき、携帯電話５０は上側本体５１と下側本体５２とが重ね合わされた平板状の部材になる。
【００２８】
上側本体５１は、その内面に表示部５４を有する。表示部５４には、着信相手を特定する情報（名前、電話番号）、携帯電話５０の記憶部に格納されたアドレス帳等が表示される。表示部５４の下には液晶表示装置が組み込まれている。
【００２９】
下側本体５２は、その内面に複数のボタン５５を有する。携帯電話５０の操作者は、ボタン５５を操作することによって、アドレス帳を開いたり、電話を掛けたり、マナーモードに設定したりし、携帯電話５０を意図したように操作する。携帯電話５０の操作者は、このボタン５５を操作することに基づいて、携帯電話５０内の生体情報取得装置５８の生体認証機能をオンさせたり、オフさせたりする。
【００３０】
図２に、携帯電話５０の前面（上面）の構成を示す。図２に示すように、上側本体５１の前面には、表面領域Ｒ１０、および表示領域Ｒ２０が配置される。
【００３１】
表面領域Ｒ１０上には、図２に模式的に示すように、ヒトの指(被検体)５７が載せられる。表面領域Ｒ１０の下には、後述の生体情報取得装置５８（図３参照）が組み込まれる。表示領域Ｒ２０には、文字（時間、動作状態、着信相手名など）が表示される。表示領域Ｒ２０の下には、液晶表示装置が組み込まれる。
【００３２】
図３に、生体情報取得装置５８の上面構成を示す。
【００３３】
生体情報取得装置５８は、表面領域Ｒ１０上に載置される指５７の内部の静脈パターン(静脈像)を撮像し、かつ、指５７の表皮の指紋パターン(指紋像)を撮像することができる。
【００３４】
生体情報取得装置５８の活用により、静脈認証及び／又は指紋認証が実現できる。静脈認証に加えて指紋認証を実行すれば認証精度を高めることができる。静脈認証が適さない被検体においては、静脈認証に代えて指紋認証することもできる。
【００３５】
生体情報取得装置５８を活用することで、指５７の移動情報（移動方向、移動量等）を光学的に求めることも実現できる。つまり、生体情報取得装置５８を、スイープ型のものとすることができる。
【００３６】
ここでは、指５７の移動方向及び移動量を、分断された指紋画像を用いて求める。指紋は多数の溝から構成されるため、静脈と比較して、指５７の移動方向及び移動量の検出に適している。尚、機械的な検出機構に比べて、光学的な検出機構は、経時劣化による故障の確率が低いという点で有利である。
【００３７】
また、後述の説明から明らかになるが、生体情報取得装置５８は、生体認証装置８０に組み込まれる。生体認証装置８０は、生体情報取得装置５８で取得された静脈パターン及び／又は指紋パターンを用いて生体認証をする。また、生体認証装置８０は、生体情報取得装置５８で取得された指紋パターンを用いて、指５７の移動方向、単位時間当たりの移動量を求める。生体認証装置８０は、算出結果に基づいて、分断された静脈画像（取得画像）を繋ぎ合わせ、所望の静脈画像を構成する。
【００３８】
図３に示すように、生体情報取得装置５８の上面２２には、表面領域Ｒ１０、及び光源配置領域２１ａ、２１ｂが設定される。
【００３９】
光源配置領域２１ａは、表面領域Ｒ１０の上に配置される。光源配置領域２１ｂは、表面領域Ｒ１０の下に配置される。つまり、光源配置領域は、表面領域Ｒ１０を挟んで分割して設けられる。このように光源を配置することによって、より均一な強度の光が表面領域Ｒ１０に入力されるように設定することができる。
【００４０】
表面領域Ｒ１０に対応して、生体情報取得装置５８の上面２２に凹部２３が形成される。凹部２３は、４つの側面２４ａ〜２４ｄ、及び底面２５から規定される。尚、凹部２３によって、指５７が直接的に凹部２３の底面２５に接触することが抑制され、窓領域に汚れが付着することが抑制される。さらに、後述の静脈撮像領域Ｒ１において、被検体である指５７が圧迫されることが抑制され、よって圧迫による静脈での血流条件の変化が抑制され、結果的に静脈像の品質が悪化することが抑制される。
【００４１】
表面領域Ｒ１０下には、後述のレンズ２６ａ、２６ｂが配置される。
【００４２】
レンズ２６ａは、静脈撮像領域（第１領域）Ｒ１にてマトリクス状に配置される。本実施例においてはＺ軸に沿って配列された１００個のレンズ２６ａから形成されるレンズ列が、静脈撮像領域Ｒ１に３列配置される。尚、レンズ列を形成するレンズ２６ｂの数は任意である。同様に、レンズ列の数も任意である。また、静脈撮像領域Ｒ１は、指５７に内在する静脈パターンを取得するために設定された領域である。
【００４３】
レンズ２６ｂは、指紋撮像領域（第２領域）Ｒ２にてマトリクス状に配置される。本実施例においてはＺ軸に沿って配置された１００個のレンズ２６ｂから形成されるレンズ列が、指紋撮像領域Ｒ２に２列配置される。なお、指紋撮像領域Ｒ２は、指５７の表皮の指紋パターンを取得するために設定された領域である。
【００４４】
光源配置領域２１ａ、２１ｂには、図４に示す光源モジュールが配置される。尚、光源配置領域２１ａに配置される光源モジュールの光出射面は、凹部２３を規定する側面２４ｄに一致する。また、光源配置領域２１ｂに配置される光源モジュールの光出射面は、凹部２３を規定する側面２４ｂに一致する。凹部２３の側面２４ｂ、２４ｄからの出射光は、ヒトの指５７に照射される。
【００４５】
図４を参照して、光源モジュール７の構成について説明する。なお、図４に示す各光源モジュール７は、板状のライトガイド３を活用し、所定範囲に亘って所定の強度を有する近赤外線を指５７に照射する。
【００４６】
図４（ａ）に示すように、光源モジュール７は、半導体光素子ＬＥａ、ＬＥｂ、及びライトガイド３を有する。ライトガイド３は、板状の部材であって、半導体光素子からの出射光に対して実質的に透明である。ライトガイド３は、側面として、前面３ａ１、左側面３ａ３、背面３ａ２、及び右側面３ａ４を有する。また、ライトガイド３は、上面及び下面を有する。
【００４７】
半導体光素子ＬＥａ、ＬＥｂは、半導体発光素子（LED(Light Emitting Diode)）、又は半導体レーザ素子（LD(Laser Diode))といった半導体のベアチップがモールドパッケージされた半導体素子である。半導体光素子ＬＥａ、ＬＥｂは、電極間に電流を流すことによって近赤外領域の波長（波長：６００ｎｍ〜１０００ｎｍ）の光（ここでは、７６０ｎｍ又は８７０ｎｍ）を出射する。
【００４８】
ライトガイド３の左側面３ａ３には、半導体光素子ＬＥａが接着剤１１を介して固定される。同様に、ライトガイドの右側面３ａ４には、半導体光素子ＬＥｂが接着剤１１を介して固定される。接着剤１１は、半導体光素子からの出射光に対して透明であるものとする。
【００４９】
ライトガイド３は、左側面３ａ３から前面３ａ１へ背面３ａ２を介して、半導体光素子ＬＥａからの出射光を案内する。なお、ライトガイド３内の伝播過程において、半導体光素子ＬＥａからの出射光は、ライトガイド３の上面及び下面において反射されるものとする。上述の説明は、ライトガイド３の右側面３ａ４から入力される半導体光素子ＬＥｂからの出射光についても同様である。
【００５０】
図４（ａ）の場合、ライトガイド３を上面視したとき、ライトガイド３の中央部の幅はライトガイド３の左端又は右端側の部分の幅よりも広い。これによって、背面３ａ２における反射ロスを抑制することができる。
【００５１】
図４（ｂ）の光源モジュール７は、図４（ａ）とは異なり、背面３ａ２に複数の溝１０が形成されている。溝１０は、ライトガイド３の上面から下面まで延在する。ライトガイド３の背面３ａ２に複数の溝１０が形成されることによって、複数の反射面９が背面３ａ２に形成される。半導体光素子ＬＥａからの出射光は、各反射面９で全反射され、前面３ａ１まで案内される。
【００５２】
反射面９の配置間隔を適宜設定することで、ライトガイド３内の光ロスを極力抑制することが可能になる。これによって、生体認証装置の７０の消費電力を低減することにも寄与する。また、反射面９の配置間隔を適宜設定することで、ライトガイド３の前面３ａ１における出射光強度をより均一なものに設定することができる。
【００５３】
図４（ｃ）の光源モジュール７は、図４（ａ）とは異なり、４つの半導体光素子が設けられている。また、ライトガイド３の上面視形状は、半導体光素子の配列方向に沿って長尺な長方形状である。半導体光素子ＬＥａ〜ＬＥｄらは、ライトガイド３の背面３ａ２に接着剤１１を介して固定される。ライトガイド３の背面３ａ２から入力された光は、ライトガイド３の上面及び下面における反射を経て、ライトガイド３の前面３ａ１へ案内される。
【００５４】
半導体光素子の配置間隔は一定である。従って、ライトガイド３の前面３ａ１における出射光強度分布をより均一なものに設定することができる。
【００５５】
なお、半導体光素子が取り付けられるライトガイドの側面は、光入射面として機能する。ライトガイドの前面は、光出射面として機能する。図４（ａ）及び（ｂ）の背面は、全体として光反射面として機能する。また、ライトガイドの光出射面は、図３の側面２４ｂ又は２４ｄに一致する。
【００５６】
図５に、図３のｘ１−ｘ１に沿う生体情報取得装置５８の断面構成を示す模式図を示す。なお、図５には、指５７も模式的に示されている。
【００５７】
図５に示すように、生体情報取得装置５８は、光の進行方向に沿って、光学フィルタ２７、マイクロレンズアレイ基板２８、光チャネル分離層２９、及び撮像素子３０を有する。
【００５８】
生体情報取得装置５８は、撮像素子３０上に、光チャネル分離層２９、マイクロレンズアレイ基板２８、光学フィルタ２７が積層されることで製造される。なお、光学フィルタ２７の配置位置は、撮像素子３０上にあれば良く、例えば、マイクロレンズアレイ基板２８の下層に設けられていても良い。
【００５９】
光学フィルタ２７は、光源モジュール７からの出射光（以下、検査光と呼ぶこともある）を選択的に通過させる板状のバンドパスフィルタである。ここでは、光学フィルタ２７は、可視領域の光を遮断し、近赤外領域の光を通過させる。尚、光学フィルタ２７の上面は、図３の凹部２３の底面２５に一致する。
【００６０】
光学フィルタ２７は、少なくとも静脈撮像領域Ｒ１を覆うように設けると良い。光学フィルタ２７を設けることで、より一般的な環境下で生体認証を実現できる。これは、携帯電話といったように様々な環境で用いられる機器においては有利な効果である。
【００６１】
マイクロレンズアレイ基板２８は、透明基板の上面に複数のレンズ２６ａ、２６ｂが形成された光学部材である。マイクロレンズアレイ基板２８は、光源モジュール７からの出射光に対して実質的に透明である。マイクロレンズアレイ基板２８を設けることによって、生体情報取得装置５８の薄型化を図りつつ、より高品質な画像を取得することができる。
【００６２】
上述のように、レンズ（第１レンズ）２６ａは、静脈撮像領域Ｒ１に配置される。レンズ（第２レンズ）２６ｂは、指紋撮像領域Ｒ２に配置される。
【００６３】
レンズ２６ａの焦点距離は、好ましくは５０μｍ〜１９００μｍの範囲に設定すると良い。より好ましくは、レンズ２６ａの焦点距離は、９０μｍ〜１０００μｍの範囲に設定すると良い。ここでは、レンズ２６ａの焦点距離は、３７０μｍである。
【００６４】
レンズ２６ｂの焦点距離は、レンズ２６ａの焦点距離よりも短く設定すると良い。レンズ２６ｂの焦点距離は、好ましくは４５μｍ〜１８００μｍの範囲に設定すると良い。より好ましくは、レンズ２６ｂの焦点距離は、８０μｍ〜９００μｍの範囲に設定すると良い。ここでは、レンズ２６ｂの焦点距離は、２８０μｍである。
【００６５】
上述のように、レンズ２６ａの焦点距離は、レンズ２６ｂの焦点距離よりも長い。各レンズの焦点距離は、撮像対象に応じて設定されているためである。レンズ２６ａの焦点距離は、マイクロレンズアレイ基板２８の上面（基準面）から光学的距離Ｄ１だけ離間する静脈６１に対応して設定されている。レンズ２６ｂの焦点距離は、マイクロレンズアレイ基板２８の上面から光学的距離Ｄ２だけ離間する指紋に対応して設定されている。なお、図５では、指５７の表皮に形成された凹部６２が、指５７の表皮に形成される指紋を示している。
【００６６】
レンズ２６ａのレンズ幅Ｗ２は、好ましくは５０μｍ〜４００μｍの範囲に設定すると良い。より好ましくは、レンズ２６ａのレンズ幅Ｗ２は、５０μｍ〜２００μｍの範囲に設定すると良い。ここでは、レンズ２６ａのレンズ幅Ｗ２は、９７μｍである。
【００６７】
レンズ２６ｂのレンズ幅Ｗ３は、好ましくは３０μｍ〜２５０μｍの範囲に設定すると良い。より好ましくは、レンズ２６ｂのレンズ幅Ｗ３は、３０μｍ〜２００μｍの範囲に設定すると良い。ここでは、レンズ２６ｂのレンズ幅Ｗ３は、６５μｍである。
【００６８】
レンズ２６ａのレンズ幅Ｗ２（レンズ２６の光軸ＡＸに直交する軸線に沿う幅）は、レンズ２６ｂのレンズ幅Ｗ３よりも大きい。レンズのレンズ幅は、各撮像対象に応じて設定されているからである。レンズ２６ａのレンズ幅は、マイクロレンズアレイ基板２８の上面から光学的距離Ｄ１だけ離間する静脈６１に対応して設定されている。レンズ２６ｂのレンズ幅は、マイクロレンズアレイ基板２８の上面から光学的距離Ｄ２だけ離間する指紋に対応して設定されている。すなわち、より十分な光量を確保することができるように、レンズ２６ａのレンズ幅をレンズ２６ｂのレンズ幅よりも大きく設定している。
【００６９】
なお、ここでいうレンズ幅は、レンズの周縁間の距離に一致する。レンズ幅は、レンズの上面視形状に応じたものである。この例では、各レンズの上面視形状は円形状であるから、レンズ幅はレンズ径に一致する。つまり、レンズ２６ａのレンズ径Ｗ２は、レンズ２６ｂのレンズ径Ｗ３よりも大きい。
【００７０】
ここでは、上述のようにレンズ幅を設定することは、次のように各レンズの開口面積を設定することに等しい。
【００７１】
レンズ２６ａの開口面積は、レンズ２６ｂの開口面積よりも広い。レンズの開口面積は、各撮像対象に応じて設定されているためである。つまり、レンズ２６ａの開口面積は静脈に、レンズ２６ｂの開口面積は指紋に対応付けられて設定されている。なお、レンズの開口面積は、平面内でのレンズの上面視形状によって規定されるレンズの占有面積に一致する。
【００７２】
上述のようにレンズ２６ａの焦点距離とレンズ２６ｂの焦点距離は互いに異なる。各レンズの焦点距離が一致せずに各レンズの開口面積が一致している場合、撮像対象物の物体（静脈、指紋）の輝度が同じであっても、各レンズを介して撮像素子の各画素に入射する光の光量はレンズの焦点距離によって互いに異なる場合がある。この結果、静脈像又は指紋像が他方に比べて暗くなってしまうような場合がある。
【００７３】
ここでは、一般的な撮像素子を用いており、撮像素子の感度特性（撮像素子のダイナミックレンジ）は各画素間で一定である。従って、光量が比較的十分でない像に応じて撮像素子の感度特性を調整すると、光量が比較的十分である像の品質が画素の飽和によって劣化してしまう場合がある。なお、光量が比較的十分である像に応じて撮像素子の感度特性を調整すると、光量が比較的十分でない像は依然として暗いままである。
【００７４】
上述のように、本実施形態においては、撮像対象に応じて各レンズの焦点距離を設定することに加えて、撮像対象に応じて各レンズの開口面積を設定している。レンズでの光量調整によって撮像素子の各画素に入力する光の光量を適切に設定することができ、互いに異なる対象の像を好適に取得することができる。結果として、高精度な生体認証を実現することができる。また、一般的な撮像素子を用いて生体情報取得装置を製造できるため、生体情報取得装置のコストの増加を抑制することができる。
【００７５】
なお、各画素への入射光の光量は、撮像対象物の輝度、および撮像対象とする領域の面積αと物体側立体角βの積（α×β）に依存する。物体側立体角θ１は、光取り込み角θ２（図５参照）と関係し、次の式で近似できる。
θ１≒レンズの開口面積／（物体とレンズ間の光学的な距離）２
従って、上述のように、レンズと物体間の光学的な距離が異なり、レンズの開口面積が等しい条件では、撮像対象物の物体（静脈、指紋）の輝度が同じであっても、各レンズを介して撮像素子の各画素に入射する光の光量はレンズの焦点距離によって互いに異なる場合がある。
【００７６】
また、本実施形態においては、静脈像及び指紋像を取得する。結果として、静脈認証に加えて指紋認証を実行したり、静脈認証に代えて指紋認証を実行したりすることもできる。取得対象を複数設定することによって、生体情報取得装置の活用範囲を拡大させることができる。
【００７７】
また、本実施形態にかかる生体情報取得装置を活用すれば、被検体の移動情報を光学的に求めることもできる。所定時間間隔で取得した指紋画像を活用すれば、それらの画像に現れた特定パターンの移動推移を求めることができる。特定パターンの移動方向及び移動量を求めることで、被検体の移動方向及び移動量を求めることができる。そして、分断して取得された静脈画像を適切に構成し、１つに繋がった所望の静脈画像を生成することができる。なお、スイープ型の生体情報取得装置においては、像取得に要する画素数を減らすことができる。
【００７８】
図５に示すように、レンズ２６ａ、２６ｂは、一定の幅Ｗ１をあけて配置されている。レンズ２６ａの配置間隔はＷ１である。レンズ２６ｂの配置間隔も幅Ｗ１である。また、レンズ２６ａとレンズ２６ｂ間の間隔も幅Ｗ１である。なお、レンズの配置間隔は、各レンズの光軸ＡＸ間の間隔に相当する。
【００７９】
一定のピッチで異なる種類のレンズを配置することで、レンズの配置態様に応じて撮像素子の画素の配置態様を個別に設定する必要はなく、汎用の撮像素子を採用することができる。
【００８０】
光チャネル分離層２９は、レンズ２６ａ、２６ｂ夫々に対応して形成される光チャネル同士を分離する。光チャネル分離層２９は、光チャネル（光路）毎に幅広な開口ＯＰ１と幅狭な開口ＯＰ２を有する遮光構造からなる。開口ＯＰ１及び開口ＯＰ２は、突出部３３を有する遮光壁３１からなる遮光構造に形成される。開口ＯＰ１及び開口ＯＰ２は、各レンズと各画素間の光チャネル上に位置する。
【００８１】
開口ＯＰ２の幅（レンズの光軸ＡＸに直交する軸線に沿う幅）は、開口ＯＰ１の幅（レンズの光軸ＡＸに直交する軸線に沿う幅）よりも狭い。このように設定することによって、信号成分の光量を確保しつつ、ノイズ成分の光の光量を削減することができる。すなわち、より高品質な画像を取得することができる。なお、ここでいう開口は、光学的な意味での開口を意味する。開口内には物質が充填されていても良い。
【００８２】
図５に示すように、光チャネル分離層２９は、遮光壁３１、及び導光部３２を有する。
【００８３】
遮光壁３１は、各レンズの各光軸ＡＸに沿って延在する。遮光壁３１の内面間には、上述の開口ＯＰ１が形成される。また、遮光壁３１は、その下端部分に各レンズの各光軸ＡＸに向かって延在する突出部３３を有する。突出部３３の先端間には、上述の開口ＯＰ２が形成される。
【００８４】
突出部３３は、内側（レンズの光軸ＡＸ側）に延在するに従って、下面から上面に肉厚が薄くなる。換言すると、突出部３３は、先細りの先端部を有する。
【００８５】
開口ＯＰ１及び開口ＯＰ２は、各レンズで集光される光のチャネルを規制する。なお、遮光壁３１は、赤外線を吸収する材料（色素）を含む樹脂からなる。多重反射による迷光や、レンズを介して入力されるノイズ成分の光は、遮光壁３１で効果的に吸収される。
【００８６】
導光部３２は、レンズ２６ａ、２６ｂに対応してマトリクス状に配置される。導光部３２の上面は、マイクロレンズアレイ基板２８の下面に当接する。導光部３２の側面は、遮光壁３１で囲まれる。導光部３２の下面の周縁部は、遮光壁３１の突出部３３に当接する。導光部３２の下面の中央部と撮像素子３０の上面間には空隙がある。この空隙は、上述の開口ＯＰ２に相当する。
【００８７】
導光部３２は、赤外線に対して実質的に透明な樹脂からなる。
【００８８】
指紋撮像領域Ｒ２における開口ＯＰ１の幅Ｗ６は、静脈撮像領域Ｒ１における開口ＯＰ１の幅Ｗ４よりも狭い。換言すると、指紋撮像領域Ｒ２における導光部３２の幅（レンズの光軸ＡＸに直交する軸線に沿う幅）Ｗ６は、静脈撮像領域Ｒ１における導光部３２の幅（レンズの光軸ＡＸに直交する軸線に沿う幅）Ｗ４よりも狭い。なお、導光部３２の幅は、遮光壁３１の内面間の距離に相当する。つまり、次の関係が成立する。Ｗ４＝ｄ２−１、Ｗ６＝ｄ２−２である(但し、ｄ２−１＞ｄ２−２とする)。このように設定することで、指紋撮像領域Ｒ２における光チャネル分離層２９の遮光性能を高めることができる。
【００８９】
指紋撮像領域Ｒ２における開口ＯＰ２の幅Ｗ７は、静脈撮像領域Ｒ１における開口ＯＰ２の幅Ｗ５よりも広い。換言すると、指紋撮像領域Ｒ２における突出部３３の先端間の幅（レンズの光軸ＡＸに直交する軸線に沿う幅）Ｗ７は、静脈撮像領域Ｒ１における突出部３３の先端間の幅（レンズの光軸ＡＸに直交する軸線に沿う幅）Ｗ５よりも広い。つまり、次の関係が成立する。Ｗ５＝ｄ１−１、Ｗ７＝ｄ１−２である(但し、ｄ１−２＞ｄ１−１とする)。このように設定することで、静脈撮像領域Ｒ１における光チャネル分離層２９の遮光性能を維持しつつ、指紋撮像領域Ｒ２にて撮像される像の品質を高めることができる。
【００９０】
この点について、図６を参照して説明する。但し、静脈撮像領域Ｒ１及び指紋撮像領域Ｒ２におけるレンズから画素までの光学的な距離（空気換算長）は等しいものとする。
【００９１】
図６に、指紋撮像領域Ｒ２における開口ＯＰ２の幅を、静脈撮像領域Ｒ１における開口ＯＰ２の幅にあわせて設定する場合を示す。すなわち、指紋撮像領域Ｒ２における開口ＯＰ２の幅＝ｄ１−１とし、静脈撮像領域Ｒ１における開口ＯＰ２の幅＝ｄ１−１とする。なお、静脈撮像領域Ｒ１における開口ＯＰ２の幅＝ｄ１−１は、レンズ２６ａの焦点距離及びレンズから静脈までの光学的な距離に応じて最適に設定されているものとする。
【００９２】
この場合、レンズ２６ａの撮像範囲Ｒ５０に対して、レンズ２６ｂの撮像範囲Ｒ６０は幾何学的に狭くなり、指紋撮像領域Ｒ２で得られる画像の品質が劣化してしまう。換言すると、指紋撮像領域Ｒ２において、レンズ毎の撮像範囲を意図したように設定することができない。
【００９３】
静脈撮像領域Ｒ１及び指紋撮像領域Ｒ２の領域に亘って、開口ＯＰ２の幅を一定にしたほうが製造上は簡易である。しかしながら、上述のように、光チャネル分離層の遮光性能の向上と取得画像の品質の劣化の抑制の双方を満足することは難しい場合がある。
【００９４】
本実施形態においては、この点に鑑みて、指紋撮像領域Ｒ２における開口ＯＰ２の幅Ｗ７は、静脈撮像領域Ｒ１における開口ＯＰ２の幅Ｗ５よりも広い。すなわち、各レンズの焦点距離及び各撮像対象の位置に応じて、開口ＯＰ２の幅を設定する。
【００９５】
このように設定することで、静脈撮像領域Ｒ１における光チャネル分離層２９の遮光性能を高めつつ、指紋撮像領域Ｒ２の各画素の出力から構成される指紋の像の品質を高めることができる。
【００９６】
再び、図５に戻り説明する。図５に示すように、撮像素子（撮像手段）３０は、静脈撮像領域Ｒ１にマトリクス状に配置された複数の画素（第１画素）Ｐｘ１、及び指紋撮像領域Ｒ２にマトリクス状に配置された複数の画素（第２画素）Ｐｘ２を有する。画素Ｐｘ１は、レンズ２６ａに対応する位置に設けられる。Ｚ軸に沿って複数の画素Ｐｘ１が配置されて画素列が形成される。この画素列は、複数のレンズ２６ａがＺ軸に沿って配置されたレンズ列に対応する。画素Ｐｘ２は、レンズ２６ｂに対応する位置に設けられる。Ｚ軸に沿って複数の画素Ｐｘ２が配置されて画素列が形成される。この画素列は、複数のレンズ２６ｂがＺ軸に沿って配置されたレンズ列に対応する。各画素の有効感光領域は、幅ｃｗに設定されている。
【００９７】
撮像素子３０は、一般的なＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサー、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサー、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)センサーといった一般的なフォトセンサー（光検出器）である。
【００９８】
なお、撮像素子３０は、マトリクス状に画素が配置されたエリアセンサではなく、ライン状に画素が配置されたラインセンサであっても良い。被検体を移動させながらラインセンサで部分像を撮像し、この分断された部分像を繋ぎ合わせることで、被検体の移動範囲に応じた大きさの像を取得することが可能であるためである。
【００９９】
各画素Ｐｘ１及びＰｘ２は、フォトダイオードから構成される。各画素において、フォトダイオードによる光電変換が実行され、入射光量に応じた光電流が生成される。撮像素子３０は、各画素で生じる光電流を電圧変換する。撮像素子３０は、電圧信号をアナログ又はデジタル信号として出力する。
【０１００】
ここで、図５を参照しつつ、生体情報取得装置の動作について説明する。まず、光源モジュール７から検査光が指５７に向けて出射される。検査光は、指５７の表面を通過する。又は、検査光は、指５７の表面で反射される。指５７の表面を通過した検査光は、指５７内を伝播する。検査光は、指５７の静脈６１で吸収される。指５７を透過した検査光の一部は、表面領域Ｒ１０に入力される。
【０１０１】
指５７を透過した検査光は、光学フィルタ２７を通過する。そして、検査光は、レンズで集光される。具体的には、静脈撮像領域Ｒ１において、検査光はレンズ２６ａで画素Ｐｘ１に向けて集光される。指紋撮像領域Ｒ２において、検査光はレンズ２６ｂで画素Ｐｘ２に向けて集光される。
【０１０２】
レンズで光学的作用を受けた検査光は、光チャネル分離層２９の導光部３２を伝播する。具体的には、検査光は、導光部３２の上面から下面に向けてレンズの光軸ＡＸに沿って進行する。検査光は、開口ＯＰ１を通過し、開口ＯＰ２を通過する。検査光は、光軸ＡＸに沿って進行するに従って窄むように収束する。
【０１０３】
その後、検査光は、撮像素子３０の画素に入力される。具体的には、静脈撮像領域Ｒ１においては、検査光は、画素Ｐｘ１に入力される。指紋撮像領域Ｒ２においては、検査光は、画素Ｐｘ２に入力される。検査光は、撮像素子３０の各画素にて光電変換される。このように、生体情報取得装置５８は動作する。
【０１０４】
尚、生体情報取得装置５８の具体的な構成は任意である。ここでは、Ｗ１＝１００μｍである。レンズ２６ａの直径Ｗ２は９７μｍである。レンズ２６ｂの直径Ｗ３は、６５μｍである。レンズ２６ａ、２６ｂは、厚み３００μｍの石英基板に形成されている。開口ＯＰ１の幅Ｗ４は５０μｍである。開口ＯＰ１の幅Ｗ６は、３５μｍである。開口ＯＰ２の幅Ｗ５は、レンズ側端が１５μｍであり、撮像素子に向かって広くなり、撮像素子側端で２０μｍである。開口ＯＰ２の幅Ｗ７は、レンズ側端が２８μｍであり、撮像素子に向かって広くなり、撮像素子側端で３３μｍである。各画素は、１００μｍ間隔で配置されている。画素は、上面視すると、３５μｍ×３５μｍの正方形状である。画素としては、フォトダイオードに代えて、ダブルゲート型薄型トランジスタを用いても良い。この場合、ダブルゲート型薄型トランジスタの電極上には屈折率１．５０である酸化シリコンからなる絶縁性の保護膜（厚み１０μｍ）が形成されている。また、光チャネル分離層の厚みは、３４５μｍである。
【０１０５】
また、生体情報取得装置５８の具体的な製造方法は任意である。例えば、光チャネル分離層２９は、樹脂層を形成し、遮光壁形成用の溝を該樹脂層に形成し、遮光性樹脂を該樹脂層に塗布し、塗布した遮光性樹脂層に開口を形成する手順で製造される。
【０１０６】
最後に、図７乃至図９を参照して、生体情報取得装置５８が組み込まれる生体認証装置８０の構成及び動作について説明する。図７は、生体認証装置の構成を示すブロック図である。図８は、生体認証装置の動作を説明するためのフローチャートである。図９は、制御信号Ｓ１と生体認証装置の動作状態との関係を説明するための説明図である。
【０１０７】
図７に示すように、生体認証装置８０は、記憶部８１、撮像部８２、発光部８３、認証実行部８４、及び制御部８５を有する。
【０１０８】
発光部８３は、光源モジュール７に相当する。発光部８３は、制御部８５から伝達される信号に基づいて検査光を指５７に向けて出射する。撮像部８２は、生体情報取得装置５８の撮像部分に相当する。撮像部８２は、制御部から伝達される制御信号Ｓ１に基づいて撮像動作を開始し、取得した画像を制御部８５に出力する。
【０１０９】
制御部８５は、記憶部８１に格納されたプログラムに基づいて信号の演算処理、信号伝送といった各種の処理を実行する。制御部８５の機能は、演算処理部によってプログラムが順次実行されることによって具現化される。
【０１１０】
制御部８５は、撮像部から出力される静脈パターンが写された画像及び指紋パターンが写された画像を認証実行部８４に伝達する。撮像部８２がスイープ型であれば、制御部８５は、移動情報に基づいて、複数の取得画像を一枚の画像に構成し、構成後の所望の画像を認証実行部８４に出力する。
【０１１１】
なお、制御部８５による画像の構成方法は任意である。例えば、最初に取得した指紋画像の特定部分にターゲットを設定し、以降に取得した指紋画像においてターゲットがどのように移動していくのかを特定し、指５７の移動方向及び移動量を求め、これに基づいて取得した複数の静脈画像から一枚の静脈画像を構成しても良い。
【０１１２】
記憶部８１は、ハードディスク、半導体メモリ（ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)、又はＳＲＡＭ(Static Random Access Memory)）といった記憶装置である。記憶部８１には、生体認証を実現するためのプログラム、画像構成を実現するためのプログラム、認証時に用いられる予め登録された静脈画像、認証時に用いられる予め登録された指紋画像、及び認証履歴といった情報が格納される。
【０１１３】
認証実行部８４は、記憶部８１に格納されたプログラムに基づいて取得画像と予め登録された画像に基づいて認証を実行する。認証実行部８４による具体的な認証方法は任意である。生体認証の方法は、パターンの類似性を判別する各種方法に依存する。
【０１１４】
図８を参照して、生体認証装置８０の機能について説明する。なお、図１及び図２で説明したように、生体認証装置８０は携帯電話５０に組み込まれている。
【０１１５】
まず携帯電話５０は非動作状態にある。
【０１１６】
次に、携帯電話５０の生体認証機能が活性化される（Ｓ０１）。例えば、携帯電話５０の操作者が特定のボタン５５を押すことによって、携帯電話５０の生体認証機能は活性化される。
【０１１７】
次に、生体認証装置８０は像取得を実行する（Ｓ０２）。すなわち、制御部８５は、生体情報取得装置５８を動作させる。制御部８５から伝達される信号に基づいて、生体情報取得装置５８は、光源モジュール７を発光させ、撮像素子３０で取得された画像を出力する。生体情報取得装置５８が取得する像は、静脈パターン及び／又は指紋パターンである。
【０１１８】
なお、制御部８５から伝達される制御信号Ｓ１に応じて撮像素子３０の動作状態を設定しても良い。例えば、図９に示すように、制御部８５から伝達される制御信号Ｓ１に応じて撮像素子３０の動作状態を設定しても良い。
【０１１９】
制御部８５から伝達される制御信号Ｓ１は、図９に示すように、生体認証装置８０の動作状態に応じたものである。生体認証装置８０の動作状態は、生体認証装置の用途やその具体的な構成に応じて予め設定される。生体認証装置８０の動作状態は、適宜、操作者の意図に沿って変更可能なものにしても良い。
【０１２０】
制御部８５から伝達される制御信号Ｓ１が００１のとき、撮像素子３０は、静脈撮像領域Ｒ１における画素Ｐｘ１で得られた画像を出力する。制御部８５から伝達される制御信号Ｓ１が０１０のとき、撮像素子３０は、指紋撮像領域Ｒ２における画素Ｐｘ２で得られた画像を出力する。制御部８５から伝達される制御信号Ｓ１が１００のとき、撮像素子３０は、静脈撮像領域Ｒ１における画素Ｐｘ１で得られた画像、及び指紋撮像領域Ｒ２における画素Ｐｘ２で得られた画像を出力する。制御部８５から伝達される制御信号Ｓ１が０１０のとき、撮像素子３０は、所定時間間隔で、静脈撮像領域Ｒ１における画素Ｐｘ１で得られた画像、及び指紋撮像領域Ｒ２における画素Ｐｘ２で得られた画像を出力する。
【０１２１】
図８に戻って説明する。次に、認証実行部８４は、取得した画像及び予め登録された画像に基づいて生体認証を行う（Ｓ０３）。認証実行部８４は、生体認証装置８０の動作状態に応じて静脈認証及び／又は指紋認証をする。なお、生体認証の具体的な方法は、画像処理技術の多様性に応じて様々である。
【０１２２】
最終的に、認証実行部８４は、認証が成功したかどうかを判断する（Ｓ０４）。認証成功の場合、認証実行部８４は、認証成功を示す信号を制御部８５に出力する。認証失敗の場合、認証実行部８４は、認証失敗を示す信号を制御部８５に出力する。
【０１２３】
認証成功の場合、携帯電話の機能を活性化する（Ｓ０５）。具体的には、制御部８５は、携帯電話の機能を活性化させる。そして、携帯電話は非動作状態から動作状態に変化する。認証失敗の場合は、携帯電話は非動作状態を維持する。
【０１２４】
上述の説明から明らかなように、本実施形態においては、マイクロレンズアレイ基板２８は、取得対象とする像の種類に応じて個別に設計された異なる設計値のレンズを有する。取得対象とする像の種類に応じて個別にレンズの設計値を設定することによって、より高品質な像を取得することができる。結果として、高精度な生体認証を実現することができる。
【０１２５】
また、その前提として、本実施形態においては、静脈パターン及び指紋パターンの像を取得することができる。結果として、静脈認証に加えて指紋認証を実行したり、静脈認証に代えて指紋認証を実行したりすることもできる。生体情報取得装置にて取得対象とする像を複数設定することによって、生体情報取得装置の活用範囲を拡大させることができる。なお、上述のように、本実施形態にかかる生体情報取得装置を活用すれば、光学的に指５７の移動情報を求めることもできる。
【０１２６】
〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態について、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、生体情報取得装置の上面構成を示す模式図である。図１１は、生体情報取得装置の断面構成を示す模式図である。
【０１２７】
図１０及び図１１から明らかなように、本実施形態においては、静脈撮像領域Ｒ１におけるレンズ２６ａの配置間隔と指紋撮像領域Ｒ２におけるレンズ２６ｂの配置間隔は異なる。これに応じて、静脈撮像領域Ｒ１における画素Ｐｘ１の配置間隔と指紋撮像領域Ｒ２における画素Ｐｘ２の配置間隔は異なる。
【０１２８】
静脈撮像領域Ｒ１におけるレンズ２６ａ及び画素Ｐｘ１の配置間隔と比較して、指紋撮像領域Ｒ２におけるレンズ２６ｂ及び画素Ｐｘ２の配置間隔を狭くすることによって、より高い解像度で指紋パターンを撮像することができる。
【０１２９】
図１０に示すように、Ｚ軸に沿って配置された１６６個の複数のレンズ２６ｂからなるレンズ列は、指紋撮像領域Ｒ２に３列配置される。なお、レンズ列を形成するレンズ２６ｂの数は任意である（例えば、１００〜２００個である）。同様に、レンズ列の数も任意である。
【０１３０】
図１１に示すように、レンズ２６ｂは、一定の幅Ｗ９をあけて配置される。すなわち、レンズ２６ｂの配置間隔はＷ９である。Ｗ９はＷ１よりも小さな値である。なお、レンズ２６ａとレンズ２６ｂ間の幅は、Ｗ８である。Ｗ８は、Ｗ１よりも小さな値である。Ｗ８は、Ｗ９よりも大きな値である。すなわち、Ｗ１＞Ｗ８＞Ｗ９である。導光部３２は、開口ＯＰ２を埋めている。
【０１３１】
尚、画素とレンズの対応関係については、必ずしも１対１の関係にある必要はない。指紋撮像領域Ｒ２の１つのレンズ２６ｂに対して１つの画素を割り当て、静脈撮像領域Ｒ１の１つのレンズ２６ａに対応して複数の画素を割り当てても良いからである。１つのレンズに複数の画素を割り当てることで、画素ピッチ(画素の配置間隔)自体を変更することなく、レンズピッチ(レンズの配置間隔)を各レンズの特性又は用途を考慮して設定することができる。
【０１３２】
尚、生体情報取得装置５９の具体的な構成は任意である。ここでは、Ｗ１＝１００μｍ、Ｗ９＝６０μｍである。レンズ２６ａの直径Ｗ２は９７μｍである。レンズ２６ｂの直径Ｗ３は、５７μｍである。開口ＯＰ１の幅Ｗ４は５０μｍである。開口ＯＰ１の幅Ｗ６は、３２μｍである。開口ＯＰ２の幅Ｗ５は、レンズ側端が１５μｍであり、撮像素子に向かって広くなり、撮像素子側端で２０μｍである。開口ＯＰ２の幅Ｗ７は、レンズ側端が２５μｍであり、撮像素子に向かって広くなり、撮像素子側端で３０μｍである。
【０１３３】
静脈撮像領域Ｒ１では、各画素は、１００μｍ間隔で配置されている。指紋撮像領域Ｒ２では、各画素は、６０μｍ間隔で配置されている。画素は、上面視すると、３５μｍ×３５μｍの正方形状である。画素としては、フォトダイオードに代えて、ダブルゲート型薄型トランジスタを用いても良い。この場合、ダブルゲート型薄型トランジスタの電極上には屈折率１．５０である酸化シリコンからなる絶縁性の保護膜（厚み１０μｍ）が形成されている。また、光チャネル分離層の厚みは、３４５μｍである。
【０１３４】
本発明の技術的な範囲は、上述の実施形態に限定されず、他の様々な実施形態が考えられる。携帯電話以外の情報機器にも適用することができる。生体情報取得装置に組み込まれる撮像装置は、静脈認証や指紋認証以外の用途にも適用可能である。スイープ型の生体情報取得装置にも適用することができる。生体情報取得装置の具体的な構成は任意である。静脈像又は指紋像を一度に撮像することは必須ではなく、それらを部分的に撮像しても良い。撮像素子という用語は広義に解釈するものとし、モノリシックな半導体撮像素子に限らない。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる携帯電話の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる携帯電話の前面構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる生体情報取得装置の上面構成を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる光源モジュールの構成を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる生体情報取得装置の断面構成を示す模式図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる幅と撮像範囲との関係を説明するための説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる生体認証装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第１の実施形態にかかる生体認証装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態にかかる制御信号Ｓ１と生体認証装置の動作状態との関係を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態にかかる生体情報取得装置の上面構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態にかかる生体情報取得装置の断面構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１３６】
８０    生体認証装置
５８    生体情報取得装置
２１ａ    光源配置領域
２１ｂ    光源配置領域
２６ａ    レンズ
２６ｂ    レンズ
２７    光学フィルタ
２８    マイクロレンズアレイ基板
２９    光チャネル分離層
３０    撮像素子
３１    遮光壁
３２    導光部
３３    突出部
７    光源モジュール
３    ライトガイド
【図１】
2009276976.tif 000003
【図２】
2009276976.tif 000004
【図３】
2009276976.tif 000005
【図４】
2009276976.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2009276976.tif 000009
【図８】
2009276976.tif 000010
【図９】
2009276976.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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