JP4347599B2

JP4347599B2 - 個人認証装置

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Inventors: 孝吉研野
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、個人認証装置に関し、特に、眼底の様子を分割して撮像する撮像装置を用いた個人認証装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から眼底カメラを用いて眼底の様子を撮像し、その眼底の様子（網膜血管パターン）により個人を認証する装置が知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
図１５は、このような撮像装置に用いられる光学系の構成を示す。この光学系では、撮像対象の眼球Ｅの前方に、リレー光学系１００を配置している。このリレー光学系１００は、眼球Ｅの瞳Ｐの像を、撮像レンズ１０１の入射瞳１０２上に投影する。さらに、リレー光学系１００は、眼球Ｅの水晶体ＣＬで遠方に投影された網膜Ｒの像を、撮像レンズ１０１の前方に実像として投影する。更に、この実像の像は撮像レンズ１０１で投影され、、像素子１０３上に眼底像として結像する。そして、撮像素子１０３で撮像された眼底像から特徴データを抽出して、個人認証あるいは個人識別する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２１３５１１号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平１１−２１５１１９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来例において、小さな瞳Ｐを通して網膜Ｒの広い領域の像を撮像するためには、リレー光学系１００として大きなレンズ系が必要である。また、瞳収差を少なくするためには、このリレー光学系１００には非球面や接合レンズを用いる必要がある。ところが、このような必要性を満足しようとすると、装置の大型化、高コスト化が避けられなかった。また、リレー光学系１００と眼球Ｅまでの距離を大きくとろうとした場合には、更に大型のリレー光学系１００が必要であった。
【０００７】
また、個人認識装置では、個人の頭部を、眼底カメラに対して一定の間隔で、しかも所定の方向に位置させなければならない。そのため、認証をうけようとする個人にとっては、場合によっては窮屈な姿勢をとらなくてはならい。そのため、あまり快いものではなかった。
【０００８】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、大型のリレー光学系を用いることなく、小型で、低コストの撮像装置を用いた個人認証装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の個人認証装置は、撮像レンズとその像面に配置された撮像素子とからなる撮像ユニットが複数個２次元的に並列されてなり、眼球の瞳を共通の物点として、該物点と前記各像面とが共役の位置に配置され、各撮像ユニットの光軸を前記共通の物点と各撮像レンズの中心を通る軸とするとき、各撮像ユニットの光軸に沿った方向に被写体を照明する照明装置とを備え、前記の各撮像ユニットにより、前記物点位置に位置する認証対象の個人の瞳の像を含む画像を同時に撮像する撮像装置と、前記撮像装置で撮像された画像各々から認証対象の個人の瞳の像を切り出し、その切り出した瞳の像を画素として前記撮像ユニットの配列に対応させて並べて眼底像を合成する眼底像合成部と、合成された眼底像からその特徴を表すデータを抽出するデータ生成部と、抽出されたデータと別に記憶されているデータとを比較判定する識別部とを備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、撮像レンズとその像面に配置された撮像素子とからなる撮像ユニットが複数個２次元的に並列されてなり、各撮像ユニットの光軸を撮像位置にある共通の物点と各撮像レンズの中心を通る軸とするとき、各撮像ユニットの光軸に沿った方向に被写体を照明する照明装置を備えているので、大型の瞳リレー光学系を用いることなく薄型で低コストで所望の眼底像を合成することができる撮像装置を提供することができ、また、認証対象の個人は頭部をその撮像装置に対して余り厳密に位置決めしなくとも容易に認証に必要な眼底像の特徴データを抽出することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の撮像装置及びそれを用いた個人認証装置の原理と実施例を図面を参照にしながら説明する。
【００１３】
図４は、本発明の撮像装置の原理を説明するための図である。本発明の撮像装置では、撮像ユニット１０を構成単位としている。そして、この撮像ユニット１０を、多数、２次元的に並列に配置している。撮像ユニット１０は、撮像レンズ１と、その像面に配置された撮像素子３とからなる。
【００１４】
撮像ユニット１０には、照明装置が設けられている。あるいは、撮像ユニット１０は、照明装置と組み合わせて用いられる。この照明装置は、光軸２に略沿って撮像対象の眼球Ｅに、照明光４を照射する。この照明装置については、後記する。なお、撮像レンズ１の光軸とは、上記の光軸２である。この場合、光軸２は、撮像レンズ１中心と眼球Ｅの瞳Ｐの中心とを含む直線が該当する。
【００１５】
このような撮像ユニット１０は、当然のことながら、撮像素子３と共役な位置において収差が良好に補正されている。この共役な位置は、観察者が予め決まった位置に立った時、観察者の眼球Ｅの瞳Ｐがくる位置である。この共役な位置に観察者の瞳Ｐが一致すると、撮像レンズ１のピントは眼球Ｅの瞳Ｐに合う。すなわち、撮像素子３には、眼球Ｅの瞳Ｐの像Ｐ’が結像する。
【００１６】
このような配置において、撮像ユニット１０に設けられた照明装置を点灯する。すると、照明光４は、光軸２に略沿って眼球Ｅの瞳Ｐに入射する。瞳Ｐに入射した照明光４は、眼球Ｅの水晶体ＣＬの屈折作用により、光軸２の延長線と網膜Ｒとの交点Ａを中心とした微小領域に集光する。照明光４によって照明された微小領域では、光の散乱が生じる。微小領域で散乱した光は、照明光４と略逆の光路をたどり、光軸２に沿って撮像レンズ１に入射する。そして、撮像レンズ１の後側焦点位置近傍に、散乱領域（網膜Ｒの交点Ａ近傍）の像Ａ’を結像する。ただし、この位置には、撮像レンズ１のピントは合っていない。そのため、網膜Ｒの交点Ａを中心とした微小領域から出た光は、一旦点Ａ’近傍に集光した後発散して、撮像素子３に入射する。そして、撮像面上に、瞳Ｐの明るい像Ｐ’を結像する。
【００１７】
この撮像素子３の撮像面上の明るい瞳Ｐの像Ｐ’は、写真で「赤目」現象としてよく知られている。これは、夜間にストロボを発光させて人物を撮像すると、人物の瞳が異常に赤く輝いて丸く撮像される現象である。撮像されたその丸い赤い目の部分は、瞳Ｐの像Ｐ’に他ならない。また、その丸い像Ｐ’は形状は、瞳Ｐの形状を表している。そして、その明るさと色は、網膜Ｒにおける微小領域の明るさと色を表している。すなわち、撮像素子３の撮像面上い形成される丸い像Ｐ’の形状は、人物の瞳Ｐの形状と相似の形状そのものである。そして、その明るさと色は、網膜Ｒの交点Ａ近傍の微小領域の明るさと色に他ならない。この交点Ａ近傍の微小領域を、改めて網膜Ｒの微小分割部分ａと呼ぶことにする。そうすると、像Ｐ’は網膜Ｒを微小分割部分ａの明るさと色情報を持つ画素Ｐ’と言うことができる。
【００１８】
そこで、網膜Ｒ上の微小分割部分ａを次々に変化させて撮像していくと、画素Ｐ’の群を得ることができる。そして、この画素Ｐ’の群から、網膜像（眼底像）を再現することが可能になる。なお、微小分割部分ａの撮像は、同時的に行なっても良い。何れの場合も、隣り合う撮像ユニットの光軸２方向は、異ならせておく。
【００１９】
図１は、そのような網膜像（眼底像）を再現するための本発明による撮像装置５０の構成を示す模式的断面図である。撮像装置５０は、撮像レンズ１_nとその像面に配置された撮像素子３_nとからなる撮像ユニット１０_nを、複数個有する（“ｎ”は整数）。各撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・は、図２に斜視図を示すように、縦横に２次元的に並列させて配置されている。ここで、各撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・はの構成は、どれも同じである。また、、撮像レンズ１₁、１₂、１₃、・・・・・と撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・とは、それぞれ同じ平面に位置するようにすることが望ましい。また、撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・間の２次元的な配列ピッチも、同じになるようにすることが望ましい。なお、図２では、各撮像レンズ１₁、１₂、１₃、・・・・・の中心軸を、破線で示している。図２では、各中心軸が相互に平行になるように、各撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・が配置されている。ただし、撮像レンズ１₁、１₂、１₃、・・・・・あるいは撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・の光軸２₁、２₂、２₃、・・・・・は、各撮像レンズ１₁、１₂、１₃、・・・・・の中心と眼球Ｅの瞳Ｐの中心とを含む直線と定義している。よって、破線示した中心軸と、光軸２₁、２₂、２₃、・・・・・は、一致しない場合がある。
【００２０】
このような配置において、像装置５０には照明装置が設けられている。照明光は、各撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・において、光軸２₁、２₂、２₃、・・・・・に略沿って、眼球Ｅに照射される。よって、各撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・の撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・上には、網膜Ｒ上の異なる別々の微小分割部分ａ₁、ａ₂、ａ₃、・・・・・の像が形成される。この像は、微小分割部分ａ₁、ａ₂、ａ₃、・・・・・の明るさと色情報を持つ。また、その形状は、瞳Ｐと同一円形形状である。このとき、画素Ｐ₁’、Ｐ₂’、Ｐ₃’、・・・・・は、網膜Ｒの微小分割部分ａ₁、ａ₂、ａ₃、・・・・・の配列に対応した配列で得られる。この様子を図３（ａ）と（ｂ）に示す。図３（ａ）は図１と同様の図である。図３（ｂ）において、各撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・の撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・上には、微小分割部分ａ₁、ａ₂、ａ₃、・・・・・からの光が集光する。また、撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・上には、人物の比較的暗い画像Ｉ₁、Ｉ₂、Ｉ₃、・・・・・が結像される。そして、それら画像Ｉ₁、Ｉ₂、Ｉ₃、・・・・・中には、それぞれ網膜Ｒの微小分割部分ａ₁、ａ₂、ａ₃、・・・・・の明るさと色情報を持つ明るい同一円形形状の画素Ｐ₁’、Ｐ₂’、Ｐ₃’、・・・・・が含まれている。そこで、撮像された各画像Ｉ₁、Ｉ₂、Ｉ₃、・・・・・から、明るい画素Ｐ₁’、Ｐ₂’、Ｐ₃’、・・・・・を、画像処理により切り出しす。そそて、図３（ｃ）に示すように、撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・の配列に対応して並べる（合成する）。このようにして、網膜Ｒの微小分割部分ａ₁、ａ₂、ａ₃、・・・・・を合わせれば、眼底全体の画像（眼底像）を得ることができる。
【００２１】
なお、撮像された各画像Ｉ₁、Ｉ₂、Ｉ₃、・・・・・から、瞳の像Ｐ₁’、Ｐ₂’、Ｐ₃’、・・・・・を切り出すには、画像処理を利用する。この画像処理としては、照明光４（図４）を照射して撮像した画像から、照明光４を照射しないで撮像した画像を差し引く方法等がある。このような画像処理により、瞳の像Ｐ₁’、Ｐ₂’、Ｐ₃’、・・・・・の切り出しを、簡単に行うことができる。
【００２２】
なお、以上の説明では、照明光４を照射する照明装置については説明しなかった。そこで、以下に、照明装置のいくつかの例を説明する。
【００２３】
図５は最も単純な構成例である。図５では、複数の撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・を縦横に２次元的に並列させて、撮像装置５０が構成されている。そして、撮像装置５０の背後（撮像対象とは反対側）に、図示しない面光源等を配置している。このようにすれば、照明光４０は、各撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・（撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・及び撮像レンズ１₁、１₂、１₃、・・・・・）の間隙を通過する。よって、照明光４０を、撮像対象の眼球Ｅに向かう照明光４とすることができる。この場合、照明光４０は、ある程度の拡散角を伴った光であることが好ましい。このような光だと、各撮像ユニット１０の光軸２に略沿って撮像対象の眼球Ｅを照明する成分の照明光４が、多く存在する。よって、網膜Ｒの微小分割部分ａ₁、ａ₂、ａ₃、・・・・・を、明るく照明することができる。
【００２４】
図６の例は、各々の撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・それぞれの周囲に、光源５₁、５₂、５₃、・・・・を配置するものである。図６の場合は、各撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・を取り付けている共通の基板に、光源５₁、５₂、５₃、・・・・を配置している。この時、光源５₁、５₂、５₃、・・・・は、各撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・と一対一に対応する。
【００２５】
このような配置により、各撮像ユニット１０の光軸２に略沿って、照明光４を撮像対象の眼球Ｅに照射することができる。
【００２６】
また、照明光４を、各撮像ユニット１０の光軸２と同軸に照射するようにすることがより望ましい。これにより、各撮像ユニット１０で明るい赤目像、すなわち、明るい画素Ｐ’を得ることができる。
【００２７】
そこで、図７の例では、各々の光軸２₁、２₂、２₃、・・・・上に、半透過鏡６₁、６₂、６₃、・・・・を斜めに配置してある。そして、その半透過鏡６₁、６₂、６₃、・・・・に面した撮像光路外に、光源５₁、５₂、５₃、・・・・が配置されている。このようにすると、光源５₁、５₂、５₃、・・・・からの光は、半透過鏡６₁、６₂、６₃、・・・・で反射する。反射した光は、光軸２₁、２₂、２₃、・・・・に沿って撮像対象の眼球Ｅに入射する。図７では、半透過鏡６₁、６₂、６₃、・・・・を、撮像レンズ１₁、１₂、１₃、・・・・・と撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・の間に配置している。ただし、撮像レンズ１₁、１₂、１₃、・・・・・の物体側に配置するようにしてもよい。
【００２８】
なお、上記例において、照明光には赤外光を用いるのが好ましい。赤外光を照明光に用いれば、撮像の際に瞳孔がより大きくなる。よって、明るい像を得ることができる。また、赤外透過g フィルターと組み合わせれば、赤外光以外の光をカットできる。よって、ノイズの少ない像が得られる。
【００２９】
さて、個人を認識する装置を構成するには、図１〜図３、図５〜図７で説明したような撮像装置５０を用いる。この撮像装置５０を用いて撮像した画像から、眼底像を合成し個人を認証すればよい。図８にその一例を示す。
【００３０】
すなわち、上記のような撮像装置５０の各撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・で、特定個人の画像Ｉ₁、Ｉ₂、Ｉ₃、・・・・・を得る。そして、得られた特定個人の画像Ｉ₁、Ｉ₂、Ｉ₃、・・・・・から、眼底像合成部５１で、明るい瞳の像Ｐ₁’、Ｐ₂’、Ｐ₃’、・・・・・を切り出す。そのためには、前記したように、例えば照明光４（図４）を照射して撮像した画像から、照明光４を照射しないで撮像した画像を差し引く方法等の画像処理により行う。そして、この眼底像合成部５１で、このようにして切り出した瞳の像（画素）Ｐ₁’、Ｐ₂’、Ｐ₃’、・・・・・を、撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・の配列に対応して並べて眼底像を合成する。そして、血管像検出部５２で簡単な画像処理を行い、得られた眼底像から網膜血管パターン（血管像）を検出する。続いて、得られた血管像から、コード生成部５３で、例えば特許文献１で提案されているように、血管像から乳頭中心位置を検出する。続いて、その中心位置から同心円状に眼底像を走査して、血管が存在する位置の角度成分を検出する。このような方法等で、眼底像の特徴をコードデータとして生成する。コード生成部５３で生成されたコードデータは、個人の特徴を表している。このコードデータは、個人識別部５５に入力され、そこで予めコードデータ記憶部５４に記憶されている登録者のコードデータと比較される。この比較により、記憶されているコードデータと一致するものがあればその個人が認証され、ない場合には拒否される。その認証結果は、個人識別部５５に接続された認証結果出力部５６に出力される。
【００３１】
ところで、図１、図４の本発明の撮像装置５０において、瞳の像Ｐ₁’、Ｐ₂’、Ｐ₃’、・・・・・をピント外れなく明確に撮像する必要がある。そのためには、被写体である個人と撮像装置５０の間の距離を、一定にする必要がある。そこで、例えば図９に模式図を示すように、被写体距離測定機構を内蔵させることが望ましい。この例では、撮像装置５０の上部に、超音波センサー等の距離測定装置５８が取り付けられている。この状態で、認証対象の個人Ｍが撮像装置５０の前側に来ると、距離測定装置５８が動作する。そして、測定した被写体距離が所定の値になったとき、距離測定装置５８からの信号に基づいて撮像装置５０の各撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・で撮像を行なう。その結果、画像Ｉ₁、Ｉ₂、Ｉ₃、・・・・・が得られる。なお、図９の例では、撮像装置５０の前に半透過鏡５７が配置され、個人Ｍの像Ｍ’が映るようになっている。
【００３２】
ところで、図１、図２に関して説明したように、複数個の撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・は、縦横に２次元的に並列させている。ここで、各撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・の撮像レンズ１₁、１₂、１₃、・・・・・と撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・とは、それぞれ同じ平面に位置するように配置することが望ましい。そこで、図１０に示すように、各撮像レンズ１₁、１₂、１₃、・・・・・を、マイクロレンズアレイ２１として構成する。このようにすれば、１枚の基板上に、しかも２次元的なアレイ状に、並列で一体配置できる。、また、撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・も同様に、像素子アレイ２２として構成すればよい。このようにすれば、１枚の基板上に、しかも２次元的なアレイ状に、並列で一体配置することができる。そして、このマイクロレンズアレイ２１と撮像素子アレイ２２とを、相互に結像距離だけ離して配置する。このようにすれば、本発明の複数個の撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・が縦横に２次元的に並列されてなる撮像装置５０を、簡単に構成することができる。
【００３３】
このように、マイクロレンズアレイ２１と撮像素子アレイ２２とから撮像装置５０を構成する場合、図１１に示すように、矢符Ａ方向に両者の間隔を調整可能にすればよい。これにより、同時にピント調節が可能になる。その結果、被写体距離を固定でなくある、程度調整可能に構成することができる。また、矢符Ｂとそれに直交するＣ方向に、マイクロレンズアレイ２１の面内で、マイクロレンズアレイ２１を撮像素子アレイ２２に対して調整可能にしてもよい。これにより、各撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・における撮影可能な視野位置を、調整可能に構成することができる。
【００３４】
本発明の撮像装置５０においては、図１に示すように、各撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・の光軸２₁、２₂、２₃、・・・・・は、被写体である個人の眼球Ｅの瞳Ｐで交わるように配置されている。ここで、撮像レンズ１₁、１₂、１₃、・・・・・間の間隔が、撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・間の間隔と同じであるとする。そうすると、特に周辺の撮像ユニット１０（例えば、図１の像ユニット１０₁、１０₆）においては、光軸２は撮像レンズ１の中心軸と一致しなくなる。すなわち、軸外れ、あるいは偏心状態で撮像が行なわれることになる。そのため、撮像素子３の範囲外に、被写体の像が形成される可能性がある、この場合、瞳Ｐの像Ｐ’は、撮像素子３中心に位置しなくなる。そこで、図１２に示すように、撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・の間隔ｄ₂が、撮像レンズ１₁、１₂、１₃、・・・・・の間隔ｄ₁よりも大きくなるように、撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・を配置する。このようにすれば、何れの撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・においても、眼球Ｅの瞳Ｐの像Ｐ’が撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・の中心に結像されるようになる。
【００３５】
ところで、以上の実施例何れにおいても、撮像レンズ１₁、１₂、１₃、・・・・・と撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・とは、それぞれ同じ平面に位置するように配置した。ただし、このように配置すると、特に周辺の撮像ユニット１０（例えば、図１の像ユニット１０₁、１０₆）においては、光軸２は撮像レンズ１の中心軸とは一致しなくなる。すなわち、軸外れあるいは偏心状態で、撮像が行なわれることになる。そのため、撮像レンズ１は、必要な画角以上の範囲において、収差が補正されてなければならい。その結果、撮像レンズ１として複雑で高価なものを使用しなければならない。さらに、広画角の撮像レンズ１を用いるため、長焦点距離のレンズを撮像レンズ１として用いることができず、撮像素子３で解像できる寸法が大きくなってしまう。そこで、図１３に示すように、眼球Ｅの瞳Ｐを中心とする同心球面（３次元）あるいは同心円筒面（２次元）上に、撮像レンズ１₁、１₂、１₃、・・・・・と撮像素子３₁、３₂、３₃、・・・・・とを配置する。このようにすることにより、全ての撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・において、光軸２₁、２₂、２₃、・・・・・と撮像レンズ１₁、１₂、１₃、・・・・・の中心軸とを一致するようにして使用できるようになる。よって、上記のような問題点は解決される。
【００３６】
なお、本発明の撮像装置５０において、撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・は、図２等に示すように、縦横に２次元的に一様に密に配置する必要は必ずしもない。眼底像から個人差を識別して認証できる配置なら、図１４（ａ）に示すように、十字状に２次元的に配置するだけでよい場合もある。また、図１４（ｂ）に示すように、乳頭中心位置を検出する中心領域の撮像ユニットと、放射状に走る血管位置の角度成分を検出する同心円領域の撮像ユニットとからなる２次元的配置であってもよい。あるいは、他の２次元パターン状に配置するものであってもよい。
【００３７】
なお、以上の説明において撮像装置５０を構成する撮像ユニット１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・の個数については言及しなかったが、２次元的にその数が多ければ多い程望ましいが、少なくとも縦横で１００個×１００個程度の撮像ユニット１０が並列されることが望ましい。
【００３８】
以上、本発明の撮像装置及びそれを用いた個人認証装置をその原理と実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００３９】
〔１〕撮像レンズとその像面に配置された撮像素子とからなる撮像ユニットが複数個２次元的に並列されてなり、各撮像ユニットの光軸を撮像位置にある共通の物点と各撮像レンズの中心を通る軸とするとき、各撮像ユニットの光軸に沿った方向に被写体を照明する照明装置を備えていることを特徴とする撮像装置。
【００４０】
〔２〕前記照明装置は、前記の各撮像ユニットの撮像素子あるいは撮像レンズの周辺から被写体を照明するものであることを特徴とする上記１記載の撮像装置。
【００４１】
〔３〕前記照明装置は、前記の各撮像ユニットの撮像素子の背後に配置された共通の光源からなることを特徴とする上記２記載の撮像装置。
【００４２】
〔４〕前記照明装置は、前記の各撮像ユニット個々に配置された光源からなることをと特徴とする上記２記載の撮像装置。
【００４３】
〔５〕前記照明装置は、前記の各撮像ユニットの光軸と同軸に照明光を照射するものからなることを特徴とする上記１記載の撮像装置。
【００４４】
〔６〕前記撮像レンズは相互に並列して一体に取り付けられたレンズアレイとして構成されていることを特徴とする上記１から５の何れか１項記載の撮像装置。
【００４５】
〔７〕前記レンズアレイは一体に面の法線方向に位置調節可能に配置されていることを特徴とする上記６記載の撮像装置。
【００４６】
〔８〕前記レンズアレイは一体に面内の直交する２方向に位置調節可能に配置されていることを特徴とする上記６又は７記載の撮像装置。
【００４７】
〔９〕前記の各撮像ユニットの撮像素子は光軸上にその中心が略一致するように配置されていることを特徴とする上記１から８の何れか１項記載の撮像装置。
【００４８】
〔１０〕隣接する前記撮像ユニットの撮像レンズ間の間隔よりも、撮像素子間の間隔が大きくなるように撮像レンズと撮像素子が配置されていることを特徴とする上記１から９の何れか１項記載の撮像装置。
【００４９】
〔１１〕前記複数個の撮像ユニットに属する撮像レンズと撮像素子とは少なくとも１方向で前記共通の物点に対して凹面形状に湾曲した曲面上に並列して配置されていることを特徴とする上記１から１０の何れか１項記載の撮像装置。
【００５０】
〔１２〕上記１から１１の何れか１項記載の撮像装置であって、前記の各撮像ユニットにより、物点位置に位置する認証対象の個人の瞳の像を含む画像を同時に撮像する撮像装置と、前記撮像装置で撮像された画像各々から認証対象の個人の瞳の像を切り出し、その切り出した瞳の像を画素として前記撮像ユニットの配列に対応させて並べて眼底像を合成する眼底像合成部と、合成された眼底像からその特徴を表すデータを抽出するデータ生成部と、抽出されたデータと別に記憶されているデータとを比較判定する識別部とを備えていることを特徴とする個人認証装置。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の撮像装置及びそれを用いた個人認証装置によると、撮像レンズとその像面に配置された撮像素子とからなる撮像ユニットが複数個２次元的に並列されてなり、各撮像ユニットの光軸を撮像位置にある共通の物点と各撮像レンズの中心を通る軸とするとき、各撮像ユニットの光軸に沿った方向に被写体を照明する照明装置を備えているので、大型の瞳リレー光学系を用いることなく薄型で低コストで所望の眼底像を合成することができる撮像装置を提供することができ、また、認証対象の個人は頭部をその撮像装置に対して余り厳密に位置決めしなくとも容易に認証に必要な眼底像の特徴データを抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による撮像装置の１実施例の構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１の撮像装置の模式的斜視図である。
【図３】図１の撮影装置で得られた画像から眼底像が合成される様子を説明するための図であり、（ａ）は図１と同様の図、（ｂ）は各撮像ユニットで撮像された画像を示す図、（ｃ）は切り出された画素を合成して眼底像を合成する様子を示す図である。
【図４】本発明の撮像装置の原理を説明するための図である。
【図５】本発明の撮像装置に用いる１つの形態の照明装置の構成を説明するための図である。
【図６】本発明の撮像装置に用いる別の形態の照明装置の構成を説明するための図である。
【図７】本発明の撮像装置に用いる更に別の形態の照明装置の構成を説明するための図である。
【図８】本発明による撮像装置を用いた個人認証装置の１例の構成を説明するための図である。
【図９】本発明の被写体距離測定機構を内蔵した撮像装置の使用状態を説明するための模式図である。
【図１０】本発明による撮像装置の別の実施例の構成を示す模式的斜視図である。
【図１１】図１１の実施例の場合のピント調節と視野調整とが可能な構成を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の撮像装置において撮像素子間の間隔を撮像レンズ間の間隔よりも大きくなるように配置する構成を説明するための模式図である。
【図１３】撮像レンズと撮像素子を同心球面（３次元）あるいは同心円筒面（２次元）上に配置する例を説明するための模式図である。
【図１４】本発明の撮像装置において撮像ユニットをパターン状に配置する変形例を説明するための図で、（ａ）は十字状に配置する例、（ｂ）は中心領域と同心円領域に配置する例を示す図である。
【図１５】従来の眼底カメラを用いて眼底像を撮像する装置の光学系の構成を示す図である。
【符号の説明】
Ｅ…眼球
Ｐ…眼球の瞳
Ｐ’、Ｐ₁’、Ｐ₂’、Ｐ₃’、・・・・・…眼球の瞳の像（網膜像の画素）
ＣＬ…眼球の水晶体
Ｒ…眼球の網膜
Ｉ₁、Ｉ₂、Ｉ₃、・・・・・…画像
Ｍ…個人
Ｍ’…個人Ｍの像
Ａ、ａ₁、ａ₂、ａ₃、・・・・・…光軸と網膜の交点（網膜の微小分割部分）
Ａ’…交点ａの像
１、１₁、１₂、１₃、・・・・・…撮像レンズ
２、２₁、２₂、２₃、・・・・・…光軸
３、３₁、３₂、３₃、・・・・・…撮像素子
４…照明光
５₁、５₂、５₃、・・・・て光源
６₁、６₂、６₃、・・・・…半透過鏡
１０、１０₁、１０₂、１０₃、・・・・・…撮像ユニット
２１…マイクロレンズアレイ
２２…撮像素子アレイ
４０…照明光
５０…撮像装置
５１…眼底像合成部
５２…血管像検出部
５３…コード生成部
５４…コードデータ記憶部
５５…個人識別部
５６…認証結果出力部
５７…半透過鏡
５８…距離測定装置
１００…瞳リレー光学系
１０１…撮像レンズ
１０２…入射瞳
１０３…撮像素子

Claims

撮像レンズとその像面に配置された撮像素子とからなる撮像ユニットが複数個２次元的に並列されてなり、眼球の瞳を共通の物点として、該物点と前記各像面とが共役の位置に配置され、各撮像ユニットの光軸を前記共通の物点と各撮像レンズの中心を通る軸とするとき、各撮像ユニットの光軸に沿った方向に被写体を照明する照明装置とを備え、前記の各撮像ユニットにより、前記物点位置に位置する認証対象の個人の瞳の像を含む画像を同時に撮像する撮像装置と、前記撮像装置で撮像された画像各々から認証対象の個人の瞳の像を切り出し、その切り出した瞳の像を画素として前記撮像ユニットの配列に対応させて並べて眼底像を合成する眼底像合成部と、合成された眼底像からその特徴を表すデータを抽出するデータ生成部と、抽出されたデータと別に記憶されているデータとを比較判定する識別部とを備えていることを特徴とする個人認証装置。
前記照明装置は、前記の各撮像ユニットの撮像素子あるいは撮像レンズの周辺から被写体を照明するものであることを特徴とする請求項１記載の個人認証装置。
前記照明装置は、前記の各撮像ユニットの撮像素子の背後に配置された共通の光源からなることを特徴とする請求項２記載の個人認証装置。
前記照明装置は、前記の各撮像ユニット個々に配置された光源からなることを特徴とする請求項２記載の個人認証装置。
前記照明装置は、前記の各撮像ユニットの光軸と同軸に照明光を照射するものからなることを特徴とする請求項１記載の個人認証装置。
前記撮像レンズは相互に並列して一体に取り付けられたレンズアレイとして構成されていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の個人認証装置。
前記レンズアレイは一体に面の法線方向に位置調節可能に配置されていることを特徴とする請求項６記載の個人認証装置。
前記の各撮像ユニットの光軸と撮像レンズの中心軸とが略一致するように配置されていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の個人認証装置。
隣接する前記撮像ユニットの撮像レンズ間の間隔よりも、撮像素子間の間隔が大きくなるように撮像レンズと撮像素子が配置されていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の個人認証装置。
前記複数個の撮像ユニットに属する撮像レンズと撮像素子とは少なくとも１方向で前記共通の物点に対して凹面形状に湾曲した曲面上に並列して配置されていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の個人認証装置。