JP6065083B2 - Image acquisition device, biometric authentication device, electronic device - Google Patents
Image acquisition device, biometric authentication device, electronic device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6065083B2 JP6065083B2 JP2015207758A JP2015207758A JP6065083B2 JP 6065083 B2 JP6065083 B2 JP 6065083B2 JP 2015207758 A JP2015207758 A JP 2015207758A JP 2015207758 A JP2015207758 A JP 2015207758A JP 6065083 B2 JP6065083 B2 JP 6065083B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- light
- image acquisition
- thin film
- amorphous silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 58
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 51
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 31
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 12
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 82
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 41
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 28
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 239000010408 film Substances 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 6
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 2
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000011840 criminal investigation Methods 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 230000003631 expected effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Image Input (AREA)
Description
本発明は、人体の静脈パターンを撮影して個人認証するに好適な画像取得装置、生体認証装置、電子機器に関する。 The present invention relates to an image acquisition device, a biometric authentication device, and an electronic device suitable for personal authentication by photographing a vein pattern of a human body.
人間の生体情報を利用して個人認証を行う技術として、指の静脈パターンを利用するものが、銀行のＡＴＭに導入され、注目を集めている。指の静脈パターンを用いた認証方法は、指紋のように犯罪捜査を連想させたり、虹彩のように直接眼球に光を照射したりすることがないので心理的抵抗感が少なく、また、容易に観測できる生体表面ではなく内部の特徴のため、偽造が困難という利点がある。 As a technique for performing personal authentication using human biometric information, a technique using a finger vein pattern has been introduced to bank ATMs and has attracted attention. The authentication method using the finger vein pattern is not associated with criminal investigation like a fingerprint, or irradiates light directly to the eye like an iris, so there is little psychological resistance, and easily There is an advantage that counterfeiting is difficult because of the internal characteristics rather than the observable biological surface.
このような生体内部の指の静脈パターンは、生体への透過性の高い近赤外光源によって指を照明し、それを近赤外に感度のあるカメラもしくはイメージセンサーなどで撮影することで得られる。血液中のヘモグロビンは近赤外光を良く吸収するため、血管部分では光が吸収され、周辺組織に比べて暗く写る。この明暗の差による紋様が静脈パターンとなる。
この種の指静脈認証装置の従来例として、例えば特許文献１に記載の認証装置が挙げられる。特許文献１の認証装置は、ガイドに沿って置かれた指の左右から近赤外光を照射することにより、指の静脈パターンを撮影するものである。
Such a finger vein pattern inside a living body can be obtained by illuminating the finger with a near-infrared light source that is highly permeable to the living body and photographing it with a camera or image sensor sensitive to the near infrared. . Since hemoglobin in blood absorbs near infrared light well, light is absorbed in blood vessels and appears darker than surrounding tissues. The pattern due to this difference in brightness becomes a vein pattern.
As a conventional example of this type of finger vein authentication device, for example, an authentication device described in Patent Document 1 can be cited. The authentication device of Patent Document 1 captures a finger vein pattern by irradiating near infrared light from the left and right sides of a finger placed along a guide.
ところで、モバイル機器の普及に伴い、金融決済をモバイル機器で行うニーズが高まってきている。例えば、携帯電話は、金融決済端末の候補の１つに挙げられており、それに必要な個人認証方法として、指静脈認証が注目されている。現在、携帯電話は筐体自体の薄型化が進んでおり、また携帯電話は屋外でも使用されるため、携帯電話に搭載される指静脈パターンを撮影する装置には、薄型化、対環境性能の両立が求められる。 By the way, with the spread of mobile devices, there is an increasing need to perform financial settlement with mobile devices. For example, a mobile phone is listed as one of the candidates for financial settlement terminals, and finger vein authentication is attracting attention as a personal authentication method required for it. At present, mobile phones are becoming thinner, and mobile phones are also used outdoors, so devices that capture finger vein patterns mounted on mobile phones are thinner and have better environmental performance. A balance is required.
対環境性能については、撮影用の近赤外光源以外からの光、すなわち太陽光などの外乱光の存在が、撮影される静脈パターンの品質に多大な影響を与える。例えば、太陽光が撮影対象となる指に照射される場合などが挙げられる。太陽光には、可視波長だけでなく、近赤外波長の光も含まれ、その光強度は静脈パターン撮影用の近赤外光源の光強度よりもはるかに大きい。よって、指に太陽光が照射された場合、太陽光に含まれる強い可視光、ならびに近赤外光の影響で、撮像部が飽和し静脈パターンが白とび画像となり、認証が不可能になる不都合を生じ得る。 Regarding environmental performance, the presence of light from other than the near-infrared light source for photographing, that is, disturbance light such as sunlight greatly affects the quality of the vein pattern to be photographed. For example, the case where sunlight is irradiated to the finger | toe used as imaging | photography object is mentioned. Sunlight includes not only visible wavelengths but also light of near infrared wavelengths, and the light intensity thereof is much higher than the light intensity of a near infrared light source for vein pattern photography. Therefore, when sunlight is irradiated on the finger, the imaging unit is saturated and the vein pattern becomes a whiteout image due to the strong visible light and near-infrared light included in the sunlight, and authentication is impossible. Can result.
係る現象を解決するために、バンドパスフィルターあるいは可視光カットフィルターを光学系に内蔵させる例が特許文献２、３、４に記載されている。特許文献２では、マイクロレンズ基板が可視光カットフィルターを兼ねる方法が開示されており、特許文献３では、微小レンズアレイに可視光カットフィルターを内蔵する方法が開示されている。また、特許文献４では、バンドパスフィルターにレンズを形成する方法が開示されている。 In order to solve such a phenomenon, Patent Documents 2, 3, and 4 describe examples in which a band pass filter or a visible light cut filter is incorporated in an optical system. Patent Document 2 discloses a method in which a microlens substrate also serves as a visible light cut filter, and Patent Document 3 discloses a method in which a visible light cut filter is incorporated in a minute lens array. Patent Document 4 discloses a method of forming a lens on a bandpass filter.
しかしながら、太陽光に含まれる近赤外光の光強度は静脈パターン撮影用の近赤外光源の光強度よりも大きいため、可視光カットフィルターを用いたとしても、撮像部が飽和し静脈パターンが白とび画像となり、認証が不可能になったりする不都合を生じ得る。 However, the light intensity of near-infrared light contained in sunlight is higher than the light intensity of a near-infrared light source for vein pattern photography, so even if a visible light cut filter is used, the imaging unit is saturated and the vein pattern is This may result in a whiteout image and inconvenience that authentication is impossible.
また、バンドパスフィルターは通常、誘電体多層膜（干渉フィルター）、多層膜カットフィルターあるいは、色ガラスからなるため、フィルター自体が厚くなり、装置の厚みを増加させてしまう。さらには高価であるので、装置のコストアップに繋がってしまう。誘電体多層膜単独でバンドパスフィルターを形成した場合には、厚みの増加はないものの、透過中心波長の両側に副透過帯が現れ、可視光を透過してしまい、この影響で撮像部が飽和し、静脈パターンが白とび画像となり、認証が不可能になったりする不都合を生じ得るという課題がある。 Further, since the band-pass filter is usually made of a dielectric multilayer film (interference filter), a multilayer film cut filter, or colored glass, the filter itself becomes thick, which increases the thickness of the device. Furthermore, since it is expensive, it leads to the cost increase of an apparatus. When a bandpass filter is formed with a dielectric multilayer film alone, the thickness does not increase, but a sub-transmission band appears on both sides of the transmission center wavelength, and visible light is transmitted. However, there is a problem that the vein pattern becomes an overexposed image, which may cause inconvenience that authentication is impossible.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
［適用例１］本適用例に係る画像取得装置は、複数の受光素子を備える撮像部と、上記受光素子へ入射する光を集光する、上記受光素子と一対一に平面配置された複数の微小レンズを備える集光部と、被写体からの光が上記受光素子に入射する経路上に、アモルファスシリコンを含むバンドパスフィルターと、を備えることを特徴とする。 Application Example 1 An image acquisition apparatus according to this application example includes an imaging unit including a plurality of light receiving elements, and a plurality of planarly arranged planes one-on-one with the light receiving elements that collect light incident on the light receiving elements. The light-emitting device includes a light collecting unit including a minute lens, and a band-pass filter including amorphous silicon on a path through which light from a subject enters the light receiving element.
本適用例によれば、アモルファスシリコンが可視領域において、大きな吸収を持っているため、誘電体多層膜単独でバンドパスフィルターを構成した際に現れる副透過帯（透過中心波長の両側に現れる）のうち、可視領域のものを強く抑制できることとなり、これによって、多層膜カットフィルターあるいは、色ガラスを用いずとも透過帯域を十分に制限することが可能となる。したがって、上記アモルファスシリコンを含む上記バンドパスフィルターを備えることで、指に太陽光が照射された際に、撮像部が飽和し、静脈パターンが白とび画像となり、認証が不可能になったりする不都合を回避できる。また、多層膜カットフィルターあるいは、色ガラスが不要であるため、上記画像取得装置の薄型化、低コスト化も可能となる。 According to this application example, since amorphous silicon has a large absorption in the visible region, a sub-transmission band (appearing on both sides of the transmission center wavelength) that appears when a band-pass filter is configured with a dielectric multilayer film alone. Among them, the visible region can be strongly suppressed, which makes it possible to sufficiently limit the transmission band without using a multilayer cut filter or colored glass. Therefore, by providing the bandpass filter containing the amorphous silicon, when the finger is irradiated with sunlight, the imaging unit is saturated, the vein pattern becomes a whiteout image, and authentication is impossible. Can be avoided. In addition, since a multilayer cut filter or colored glass is not required, the image acquisition device can be reduced in thickness and cost.
［適用例２］上記適用例に記載の画像取得装置において、上記撮像部と上記集光部との間に配置され、互いに隣り合う上記微小レンズ間での光線クロストークを防ぐ遮光部を備え、上記撮像部、上記集光部、上記遮光部の少なくとも一つに、上記バンドパスフィルターが内蔵されていることを特徴とする。 Application Example 2 In the image acquisition device according to the application example described above, the image acquisition device includes a light shielding unit that is disposed between the imaging unit and the light collecting unit and prevents light beam crosstalk between the minute lenses adjacent to each other. The band pass filter is incorporated in at least one of the imaging unit, the light collecting unit, and the light shielding unit.
本適用例によれば、上記撮像部、上記集光部、上記遮光部の少なくとも一つに、上記アモルファスシリコンを含む上記バンドパスフィルターが内蔵されているため、上記画像取得装置のより一層の薄型化を実現できる。 According to this application example, since the band-pass filter containing the amorphous silicon is incorporated in at least one of the imaging unit, the light collecting unit, and the light shielding unit, the image acquisition device is further thinned. Can be realized.
［適用例３］上記適用例に記載の画像取得装置において、上記被写体に光を照射する光源を備えることを特徴とする。 Application Example 3 In the image acquisition device according to the application example, the image acquisition apparatus includes a light source that emits light to the subject.
本適用例によれば、上記被写体に光を照射する光源を備えるため、室内等で静脈パターンを撮影することが可能となる。 According to this application example, since the light source for irradiating the subject with light is provided, the vein pattern can be imaged indoors.
［適用例４］上記適用例に記載の画像取得装置において、上記光源の発光ピーク波長と上記バンドパスフィルターの透過ピーク波長とが、一致していることを特徴とする。 Application Example 4 In the image acquisition device according to the application example described above, the emission peak wavelength of the light source and the transmission peak wavelength of the band-pass filter coincide with each other.
本適用例によれば、上記光源の発光ピーク波長と上記アモルファスシリコンを含む上記バンドパスフィルターの透過ピーク波長とが、一致しているため、上記光源を使用して静脈パターンを撮影する際に、上記アモルファスシリコンを含む上記バンドパスフィルターを備えたことによる上記受光素子への入射光量の低下を抑制できる。したがって、室内などで上記光源を使用する場合、屋外で指に太陽光が照射される場合のいずれにおいても、静脈パターンを撮影することが可能となる。なお、本発明において、発光ピーク波長と透過ピーク波長とが「一致する」とは、双方の数値が完全に一致する場合のほか、双方の数値が実質的に一致する場合（双方の数値が一致するに等しい場合）も含意する。例えば、発光ピーク波長と透過ピーク波長とが形式的には相違する場合でも、例えば両者間の相違が製造誤差の範囲内にあるならば、両者は実質的に一致する（すなわち本発明の範囲に属する）と観念される。もっとも、発光ピーク波長と透過ピーク波長とが完全に一致する構成は、発明の効果の観点から格別に有効な構成ではあるが、上記受光素子への入射光量の低下を抑制するという所期の効果にとって必須の構成とまでは言えない。 According to this application example, since the emission peak wavelength of the light source and the transmission peak wavelength of the bandpass filter containing the amorphous silicon match, when imaging a vein pattern using the light source, A decrease in the amount of light incident on the light receiving element due to the provision of the bandpass filter containing the amorphous silicon can be suppressed. Therefore, when the light source is used indoors or the like, the vein pattern can be photographed in any case where sunlight is irradiated on the finger outdoors. In the present invention, the emission peak wavelength and the transmission peak wavelength are “matched” when both values are completely matched or when both values are substantially matched (both values are matched). Is also implied. For example, even if the emission peak wavelength and the transmission peak wavelength are formally different from each other, for example, if the difference between the two is within the range of manufacturing errors, they are substantially coincident (that is, within the scope of the present invention). ). However, the configuration in which the emission peak wavelength and the transmission peak wavelength are completely the same is a particularly effective configuration from the viewpoint of the effect of the invention, but the expected effect of suppressing the decrease in the amount of incident light to the light receiving element. It cannot be said that it is an essential structure.
［適用例５］上記適用例に記載の画像取得装置において、上記バンドパスフィルターは、二つのミラー層と上記二つのミラー層に挟まれたスペーサー層とで構成され、上記ミラー層は、上記光源の中心波長（λ）において、互いに略λ／４の光学路長を有する、上記アモルファスシリコン薄膜と、上記アモルファスシリコンと屈折率の異なる材料からなる薄膜と、が交互に積層された構造であり、上記スペーサー層は、上記光源の中心波長（λ）において、略λ／２の光学路長を有する、上記アモルファスシリコン薄膜、あるいは、上記アモルファスシリコンと屈折率の異なる材料からなる薄膜であることを特徴とする。 Application Example 5 In the image acquisition device according to the application example, the bandpass filter includes two mirror layers and a spacer layer sandwiched between the two mirror layers, and the mirror layer includes the light source. At the center wavelength (λ), the amorphous silicon thin films having optical path lengths of approximately λ / 4 and thin films made of a material having a refractive index different from that of the amorphous silicon are alternately stacked. The spacer layer is an amorphous silicon thin film having an optical path length of approximately λ / 2 at the center wavelength (λ) of the light source, or a thin film made of a material having a refractive index different from that of the amorphous silicon. And
本適用例によれば、透過ピーク波長が上記光源の発光ピーク波長と一致し、可視領域の副透過帯（透過中心波長の両側に現れる）の発生を抑制した上記バンドパスフィルターを実現できる。したがって、室内等で上記光源を使用する場合、屋外で指に太陽光が照射される場合のいずれにおいても、好適な静脈パターンを撮影することが可能となる。 According to this application example, it is possible to realize the bandpass filter in which the transmission peak wavelength coincides with the emission peak wavelength of the light source, and the generation of the sub-transmission band in the visible region (appearing on both sides of the transmission center wavelength) is suppressed. Accordingly, when the light source is used indoors or the like, a suitable vein pattern can be photographed in any case where sunlight is applied to the finger outdoors.
［適用例６］上記適用例に記載の画像取得装置において、上記バンドパスフィルターは、二つのミラー層と上記二つのミラー層に挟まれたスペーサー層とで構成され、上記ミラー層は、上記光源の中心波長（λ）よりも短い波長（λ２）において、互いに略（λ２）／４の光学路長を有する、上記アモルファスシリコン薄膜と、上記アモルファスシリコンと屈折率の異なる材料からなる薄膜と、が交互に積層された構造であり、上記スペーサー層は、上記光源の中心波長（λ）よりも長い波長（λ３）において、略（λ３）／２の光学路長を有する、上記アモルファスシリコン薄膜、あるいは、上記アモルファスシリコンと屈折率の異なる材料からなる薄膜であることを特徴とする。 Application Example 6 In the image acquisition device according to the application example, the bandpass filter includes two mirror layers and a spacer layer sandwiched between the two mirror layers, and the mirror layer includes the light source. The amorphous silicon thin film having an optical path length of approximately (λ2) / 4 and a thin film made of a material having a refractive index different from that of the amorphous silicon at a wavelength (λ2) shorter than the center wavelength (λ) of The amorphous silicon thin film having an optical path length of approximately (λ3) / 2 at a wavelength (λ3) longer than the center wavelength (λ) of the light source, The thin film is made of a material having a refractive index different from that of the amorphous silicon.
本適用例によれば、透過ピーク波長が上記光源の発光ピーク波長と一致し、可視領域の副透過帯（透過中心波長の両側に現れる）の発生をより一層抑制した上記バンドパスフィルターを実現できる。したがって、室内等で上記光源を使用する場合、屋外で指に太陽光が照射される場合のいずれにおいても、より一層好適な静脈パターンを撮影することが可能となる。 According to this application example, it is possible to realize the bandpass filter in which the transmission peak wavelength coincides with the emission peak wavelength of the light source, and the generation of the sub-transmission band in the visible region (appearing on both sides of the transmission center wavelength) is further suppressed. . Therefore, when the light source is used indoors or the like, a more suitable vein pattern can be photographed in any case where sunlight is applied to the finger outdoors.
［適用例７］上記適用例に記載の画像取得装置において、上記バンドパスフィルターは、上記アモルファスシリコン薄膜と、上記アモルファスシリコンと屈折率の異なる材料からなる薄膜と、が交互に奇数（２n＋１ n＝２、３、・・・）層積層された構造であり、上記バンドパスフィルターのn＋１層目以外の光学路長は、前記光源の中心波長（λ）よりも短い波長（λ５）において略（λ５）／４であり、n＋１層目の光学路長は、上記光源の中心波長（λ）よりも短い波長（λ５）において略（λ５）／４よりも小さいことを特徴とする。 Application Example 7 In the image acquisition device according to the application example described above, the bandpass filter includes an odd number (2n + 1 n = n) of the amorphous silicon thin film and a thin film made of a material having a refractive index different from that of the amorphous silicon. The optical path length other than the (n + 1) th layer of the bandpass filter is approximately (λ5) at a wavelength (λ5) shorter than the center wavelength (λ) of the light source. ) / 4, and the optical path length of the (n + 1) th layer is smaller than about (λ5) / 4 at a wavelength (λ5) shorter than the center wavelength (λ) of the light source.
本適用例によれば、透過ピーク波長が上記光源の発光ピーク波長と一致し、可視領域の副透過帯（透過中心波長の両側に現れる）の発生をより一層抑制した上記バンドパスフィルターを実現できる。したがって、室内等で上記光源を使用する場合、屋外で指に太陽光が照射される場合のいずれにおいても、より一層好適な静脈パターンを撮影することが可能となる。 According to this application example, it is possible to realize the bandpass filter in which the transmission peak wavelength coincides with the emission peak wavelength of the light source, and the generation of the sub-transmission band in the visible region (appearing on both sides of the transmission center wavelength) is further suppressed. . Therefore, when the light source is used indoors or the like, a more suitable vein pattern can be photographed in any case where sunlight is applied to the finger outdoors.
［適用例８］本適用例に係る生体認証装置は、人体の生体情報を取得し、個人認証を行う生体認証装置であって、上記適用例に記載の画像取得装置を備えたことを特徴とする。 Application Example 8 A biometric authentication device according to this application example is a biometric authentication device that acquires biometric information of a human body and performs personal authentication, and includes the image acquisition device according to the application example. To do.
本適用例によれば、室内、屋外を問わず静脈パターンを撮影できる画像取得装置を備えるため、あらゆる環境下で個人認証を行うことが可能となる。 According to this application example, since the image acquisition device that can capture the vein pattern regardless of indoors or outdoors, the personal authentication can be performed in any environment.
［適用例９］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の生体認証装置を備えたことを特徴とする Application Example 9 An electronic device according to this application example includes the biometric authentication device according to the application example.
本適用例によれば、室内、屋外を問わず静脈パターンによる個人認証が可能となるため、あらゆる環境下で、例えば、電子機器のロック状態の解除、電子機器へのログインなどを簡便に行うことが可能となる。 According to this application example, personal authentication using a vein pattern is possible regardless of whether it is indoors or outdoors. For example, in any environment, for example, unlocking an electronic device and logging in to the electronic device can be easily performed. Is possible.
（第１実施形態）
以下、図面を参照し、第１実施形態に係る画像取得装置について説明する。なお、以下の全ての図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
(First embodiment)
Hereinafter, an image acquisition apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. In all of the following drawings, the dimensions and ratios of the constituent elements are appropriately changed from the actual ones in order to make the constituent elements large enough to be recognized on the drawings.
図１は本実施形態に係る画像取得装置１の斜視図である。本実施形態の画像取得装置１は、筐体１０と筐体１０の上面に開口部１１を有し、開口部１１に対応する位置に画像取得部１２が備えられている。開口部１１は撮影対象である指（不図示）が筐体１０上面部と接するように置かれた場合に、この指によって覆われる大きさで形成されている。なお、開口部１１の指による覆われ方に個人差が生じないように、指ガイドを設置することも可能である。
FIG. 1 is a perspective view of an image acquisition apparatus 1 according to this embodiment. The image acquisition apparatus 1 according to the present embodiment includes a
開口部１１を指で覆った際に、同じく指で覆われる位置に撮影対象となる指に光を照射する発光ピーク波長が８５０ｎｍの光源１３が備えられている。光源１３としてはＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザダイオード）、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子などを用いることができる。光源１３から発光する光は、近赤外光、特に波長７００ｎｍから波長９００ｎｍ付近の近赤外光が望ましい。波長７００ｎｍから波長９００ｎｍ付近の近赤外光は、一般的に「生体の窓」と呼ばれる波長範囲であり、生体組織をよく透過する。一方で静脈を流れる血液に含まれる還元ヘモグロビンにより吸収されるため、他の波長の光源を用いた場合と比較し、より鮮明な静脈パターンを撮影できる。
When the
図１においては、光源１３は下から上へ向けて、すなわち、画像取得装置１から指へ向かう方向に光を照射しているが、これは一例に過ぎない。指の側方から光を照射するような位置に、すなわち、画像取得装置１に指ガイドを設置し、指ガイド内に光源１３を配置し、指を照射してもよい。また、図１では光源１３は６個示されているが、これに限らない。光源１３を６個以上配置し、撮影のための光量を増加させるとともに、撮影範囲をより均等な光量で照明することにより、より高品質な静脈パターンの撮影が可能になる。
In FIG. 1, the
図２は、図１の画像取得装置１のＡ−Ａ’線における模式断面図、すなわち、画像取得部１２の断面を模式的に示す図である。
図２に示すように、画像取得部１２は、透明支持体３４、遮光層３５、開口部３６からなる遮光部２２と、複数の受光素子３８を備える撮像部２３と、透明支持体３１、バンドパスフィルター３３、複数の微小レンズ３２からなる集光部２１とから構成され、接着層３７により一体化されている。集光部２１と遮光部２２とは所定の間隔を持って配置されており、接着層３７は複数の微小レンズ３２が形成されている領域の外周部に設けられている。同様に、遮光部２２と撮像部２３とは所定の間隔を持って配置されており、接着層３７は双方の基板間に充填されている。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA ′ of the image acquisition device 1 of FIG. 1, that is, a diagram schematically showing a cross section of the
As illustrated in FIG. 2, the
遮光部２２は透明支持体３４、遮光層３５、開口部３６で構成されており、透明支持体３４はガラスあるいは石英等の近赤外光に透明な材料で形成されている。遮光層３５は、近赤外光吸収層として機能するもので、光吸収材料が混入された樹脂材料、Ｃｒ等が用いられる。開口部３６は、遮光層３５をフォトリソグラフィー技術等で部分的に除去することで形成される。
The
なお、遮光部２２の構成として、上記の開口部３６を有する遮光層３５の他に、開口部を有する、光吸収材料が混入された樹脂材料等からなる一定の高さの隔壁を用いてもよい。
In addition to the
撮像部２３は、複数の受光素子３８が備えられ、一般的なＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサーを用いることができる。
The
集光部２１は、ガラスあるいは石英等の透明支持体３１、バンドパスフィルター３３上に、微小レンズ３２を平面状にアレイ配列したものであるが、その微小レンズ３２として球面レンズを用いることも非球面レンズを用いることもできる。非球面レンズを用いることで光学特性を向上させることができる。微小レンズ３２の具体的な作成方法として、リフロー法や面積諧調マスク法、研磨法などの加工法、あるいは、それらの加工法で作成した型を用いた成型加工法などを用いることができる。材料は透明樹脂やガラスなどを用いることができる。
The condensing
図３はバンドパスフィルター３３の構成を示す模式図である。図３に示すように、バンドパスフィルター３３は、ガラスあるいは石英等の透明支持体３１上に形成されたアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）薄膜４１、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）薄膜４２の薄膜積層体である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the
薄膜積層体からなるバンドパスフィルターは、一般的に知られているように、光学路長がλ／４の高屈折率層と低屈折率層を対としたミラー層の上に光学路長がλ／２のスペーサー層を設け、その上に先のミラー層を逆転させて積層した基本構造を有する。本実施形態のバンドパスフィルター３３も、同様な構造を有す。ミラー層４３は、光源１３の発光ピーク波長（λ）８５０ｎｍにおいて、互いに略λ／４の光学路長を有する、高屈折率層としてのａ−Ｓｉ薄膜４１と、低屈折率層としてのＳｉＯ2薄膜４２とが交互に積層された構造であり、スペーサー層４４は、光源１３の発光ピーク波長（λ）８５０ｎｍにおいて、略λ／２の光学路長を有するＳｉＯ2薄膜４２である。
As is generally known, a bandpass filter made of a thin film laminate has an optical path length on a mirror layer that is a pair of a high refractive index layer and a low refractive index layer having an optical path length of λ / 4. It has a basic structure in which a spacer layer of λ / 2 is provided and the previous mirror layer is reversed and laminated thereon. The
具体的には、透明支持体３１側から、ａ−Ｓｉ（５４．０ｎｍ）、ＳｉＯ2（１４３．４ｎｍ）、ａ−Ｓｉ（５４．０ｎｍ）、ＳｉＯ2（２８６．９ｎｍ）、ａ−Ｓｉ（５４．０ｎｍ）、ＳｉＯ2（１４３．４ｎｍ）、ａ−Ｓｉ（５４．０ｎｍ）の７層構成でこの順に積層されており、カッコ内の数字はａ−Ｓｉ薄膜４１またはＳｉＯ2薄膜４２の膜厚である。なお、８５０ｎｍにおけるａ−Ｓｉの屈折率は３．９３５、ＳｉＯ2の屈折率は１．４８２である。なお、スペーサー層４４の光学路長は、薄膜の膜厚と屈折率との積で表される。
Specifically, a-Si (54.0 nm), SiO 2 (143.4 nm), a-Si (54.0 nm), SiO 2 (286.9 nm), a-Si (from the
本実施形態の静脈パターン撮影手順は次の通りである。撮影時に指が筐体１０上面部の開口部１１、光源１３を覆うように置かれ、光源１３から照射された近赤外光が指に入射する。入射した近赤外光は、指の内部を散乱して伝播する。このとき、静脈の血液では近赤外光が吸収されるが、その他の部分は透過する。したがって、指内部で散乱して、開口部１１に放射される近赤外光を複数の受光素子３８で受光することによって、静脈パターンを撮影することができる。
The vein pattern imaging procedure of this embodiment is as follows. At the time of shooting, the finger is placed so as to cover the
開口部１１に放射される近赤外光は透明支持体３１、バンドパスフィルター３３、微小レンズ３２、透明支持体３４、開口部３６、接着層３７をこの順で透過し、受光素子３８に入射する。なお、図２に示すように、受光素子３８、開口部３６、及び微小レンズ３２は、同軸上に配置され、開口部１１に放射される近赤外光は微小レンズ３２のレンズ面でレンズ作用を受け、受光素子３８に向かって収束しながら進行する。このとき、遮光層３５、開口部３６は集光部２１の各微小レンズ３２を透過した光線のクロストークを抑制し、鮮明な静脈パターンの撮影に寄与するものである。
Near-infrared light radiated to the
図４は本実施形態において用いたバンドパスフィルターの波長−透過率特性を示す図である。図示するように、光源１３の発光ピーク波長８５０ｎｍとバンドパスフィルター３３の透過ピーク波長が一致しているため、光源１３を使用して静脈パターンを撮影する際に、バンドパスフィルター３３を備えたことによる受光素子３８への入射光量の低下を抑制できる。したがって、室内等において、光源１３を照明とした静脈パターンの撮影が可能となる。
FIG. 4 is a diagram showing the wavelength-transmittance characteristics of the bandpass filter used in this embodiment. As shown in the figure, since the emission peak wavelength 850 nm of the
一般的に知られているようにａ−Ｓｉは可視領域において、大きな吸収を持っている。このため、誘電体多層膜単独でバンドパスフィルター３３を構成した際に現れる副透過帯（透過ピーク波長の両側に現れる）のうち、可視領域のものを強く抑制できることとなり、多層膜カットフィルターあるいは、色ガラスを用いずとも透過帯域を十分に制限することが可能となる。したがって、指に太陽光が照射された際に、撮像部２３が飽和し、静脈パターンが白とび画像となり、認証が不可能になったりする不都合を回避できる。これにより、室内等で光源１３を照明として使用する場合、屋外で指に太陽光が照射される場合のいずれにおいても、好適な静脈パターンを撮影することが可能となる。
As is generally known, a-Si has a large absorption in the visible region. For this reason, among the sub-transmission bands (appearing on both sides of the transmission peak wavelength) appearing when the band-
また、多層膜カットフィルターあるいは、色ガラスが不要となるため、画像取得装置１の低コスト化が可能となる。またさらに、本実施形態では、バンドパスフィルター３３が集光部２１の透明支持体３１上に形成されているため、バンドパスフィルター３３を備えたことによる、画像取得装置１の厚みの増加をほぼなくすことが可能となる。
In addition, since a multilayer cut filter or colored glass is not required, the cost of the image acquisition device 1 can be reduced. Furthermore, in the present embodiment, since the
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の画像取得装置について説明する。第２実施形態の画像取得装置は、第１実施形態に係る画像取得装置１と同様の基本構成を備えており、画像取得装置１との違いは、画像取得部１２のバンドパスフィルター３３を構成するａ−Ｓｉ薄膜４１とＳｉＯ2薄膜４２の膜厚が異なることである。したがって、画像取得装置１の斜視図、および画像取得部１２の断面図は図１、図２と同様であり、バンドパスフィルター３３の構成を示す模式図は図３と同様である。本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, an image acquisition apparatus according to the second embodiment will be described. The image acquisition apparatus according to the second embodiment has the same basic configuration as the image acquisition apparatus 1 according to the first embodiment. The difference from the image acquisition apparatus 1 is that the band-
本実施形態のバンドパスフィルター３３は、二つのミラー層４３と二つのミラー層４３に挟まれたスペーサー層４４とで構成され、ミラー層４３は、光源１３の発光ピーク波長（λ）８５０ｎｍよりも短い７００ｎｍにおいて、互いに略λ／４の光学路長を有する、ａ−Ｓｉ薄膜４１と、ＳｉＯ2薄膜４２とが交互に積層された構造である。スペーサー層４４は、光源１３の発光ピーク波長８５０ｎｍよりも長い９６０ｎｍにおいて、略λ／２の光学路長を有するＳｉＯ2薄膜４２である。
The
具体的には、透明支持体３１側から、ａ−Ｓｉ（４１．８ｎｍ）、ＳｉＯ2（１１７．８ｎｍ）、ａ−Ｓｉ（４１．８ｎｍ）、ＳｉＯ2（３２５ｎｍ）、ａ−Ｓｉ（４１．８ｎｍ）、ＳｉＯ2（１１７．８ｎｍ）、ａ−Ｓｉ（４１．８ｎｍ）の７層構成でこの順に積層されており、カッコ内の数字はａ−Ｓｉ薄膜４１またはＳｉＯ2薄膜４２の膜厚である。なお、７００ｎｍにおけるａ−Ｓｉの屈折率は４．１８７、ＳｉＯ2の屈折率は１．４８６であり、９６０ｎｍにおけるＳｉＯ2の屈折率は１．４７７である。
Specifically, from the
図５は本実施形態において用いたバンドパスフィルターの波長−透過率特性を示す図である。図示するように、光源１３の発光ピーク波長（λ）８５０ｎｍとバンドパスフィルター３３の透過ピーク波長が一致している。このため、第１実施形態と同様な効果、すなわち、光源１３を使用して静脈パターンを撮影する際に、バンドパスフィルター３３を備えたことによる受光素子３８への入射光量の低下を抑制できる。したがって、室内等において、光源１３を照明とした静脈パターンの撮影が可能となる。
FIG. 5 is a diagram showing the wavelength-transmittance characteristics of the bandpass filter used in this embodiment. As shown in the drawing, the emission peak wavelength (λ) of 850 nm of the
また、第１実施形態と同様に、本実施形態のバンドパスフィルター３３も可視領域において大きな吸収を持つａ−Ｓｉ薄膜４１を含んでおり、さらに、ａ−Ｓｉ薄膜４１、ＳｉＯ2薄膜４２の膜厚を上記のごとく調整することにより、誘電体多層膜単独でバンドパスフィルター３３を構成した際に現れる副透過帯（透過ピーク波長の両側に現れる）のうち、可視領域のものを、第１実施形態と比して、より一層強く抑えられることを見出した。したがって、指に太陽光が照射された際に、撮像部２３が飽和し、静脈パターンが白とび画像となり、認証が不可能になったりする不都合を回避できる。これにより、室内等で光源１３を照明として使用する場合、屋外で指に太陽光が照射される場合のいずれにおいても、より一層好適な静脈パターンを撮影することが可能となる。
Similarly to the first embodiment, the
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の画像取得装置について説明する。第３実施形態の画像取得装置は、第１実施形態に係る画像取得装置１と同様の基本構成を備えており、画像取得装置１との違いは、画像取得部１２のバンドパスフィルター３３を構成するａ−Ｓｉ薄膜４１とＳｉＯ2薄膜４２の膜厚が異なることである。したがって、画像取得装置１の斜視図、および画像取得部１２の断面図は図１、図２と同様であり、バンドパスフィルター３３の構成を示す模式図は図３と同様である。本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, an image acquisition apparatus according to a third embodiment will be described. The image acquisition device of the third embodiment has the same basic configuration as the image acquisition device 1 according to the first embodiment. The difference from the image acquisition device 1 is that the
本実施形態のバンドパスフィルター３３は、ａ−Ｓｉ薄膜４１と、ＳｉＯ2薄膜４２が交互に奇数（２n＋１ n＝２、３、・・・）層積層された構造であり、バンドパスフィルター３３のn＋１層目以外の光学路長は、光源１３の発光ピーク波長（λ）８５０ｎｍよりも短い７００ｎｍにおいて、略λ／４の光学路長を有する。一方、n＋１層目の光学路長は、光源１３の発光ピーク波長よりも短い７００ｎｍにおいてλ／４よりも小さい光学路長を有する。
The band-
具体的には、透明支持体３１側から、ａ−Ｓｉ（４１．８ｎｍ）、ＳｉＯ2（１１７．８ｎｍ）、ａ−Ｓｉ（４１．８ｎｍ）、ＳｉＯ2（３８ｎｍ）、ａ−Ｓｉ（４１．８ｎｍ）、ＳｉＯ2（１１７．８ｎｍ）、ａ−Ｓｉ（４１．８ｎｍ）の７層構成でこの順に積層されており、カッコ内の数字はａ−Ｓｉ薄膜４１またはＳｉＯ2薄膜４２の膜厚である。なお、７００ｎｍにおけるａ−Ｓｉの屈折率は４．１８７、ＳｉＯ2の屈折率は１．４８６である。
Specifically, from the
図６は本実施形態において用いたバンドパスフィルターの波長−透過率特性を示す図である。図示するように、光源１３の発光ピーク波長（λ）８５０ｎｍとバンドパスフィルター３３の透過ピーク波長が一致している。このため、第１実施形態、第２実施形態と同様な効果、すなわち、光源１３を使用して静脈パターンを撮影する際に、バンドパスフィルター３３を備えたことによる受光素子３８への入射光量の低下を抑制できる。したがって、室内等において、光源１３を照明とした静脈パターンの撮影が可能となる。
FIG. 6 is a diagram showing the wavelength-transmittance characteristics of the bandpass filter used in this embodiment. As shown in the drawing, the emission peak wavelength (λ) of 850 nm of the
また、第１実施形態、第２実施形態と同様に、本実施形態のバンドパスフィルター３３も可視領域において大きな吸収を持つａ−Ｓｉ薄膜４１を含んでおり、さらに、ａ−Ｓｉ薄膜４１、ＳｉＯ2薄膜４２の膜厚を上記のごとく調整することにより、誘電体多層膜単独でバンドパスフィルター３３を構成した際に現れる副透過帯（透過ピーク波長の両側に現れる）のうち、可視領域のものを、第１実施形態、第２実施形態と比して、より一層強く抑えられることを見出した。したがって、指に太陽光が照射された際に、撮像部２３が飽和し、静脈パターンが白とび画像となり、認証が不可能になったりする不都合を回避できる。これにより、室内等で光源１３を照明として使用する場合、屋外で指に太陽光が照射される場合のいずれにおいても、さらにより一層好適な静脈パターンを撮影することが可能となる。
Similarly to the first and second embodiments, the
（第４実施形態）
＜生体認証装置＞
次に、本実施形態の生体認証装置について説明する。図７（ａ）は生体認証装置としての静脈認証装置のブロック図である。図７（ａ）に示すように、生体認証装置としての静脈認証装置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。なお、静脈認証装置８０は画像取得装置１を備える。すなわち、撮像部８２、発光部８３は画像取得装置１に相当し、撮像部８２は画像取得部１２に、発光部８３は光源１３に相当する。
(Fourth embodiment)
<Biometric authentication device>
Next, the biometric authentication device of this embodiment will be described. FIG. 7A is a block diagram of a vein authentication device as a biometric authentication device. As illustrated in FIG. 7A, the
発光部８３は、制御部８５から伝達される信号に基づいて、近赤外光を指に向けて出射する。撮像部８２は、制御部８５から伝達される制御信号に基づいて撮影動作を開始し、取得した静脈パターンを制御部８５に出力する。
The
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し、撮像部８２から出力される静脈パターンを認証実行部８４に伝達する。
The
記憶部８１は、ハードディスク、半導体メモリー（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パターン、及び認証履歴といった情報が格納される。
The
認証実行部８４は、取得静脈パターンと予め登録された静脈パターン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。静脈認証の方法は、静脈パターンの類似性を判別する各種方法に依存する。
The
図７（ｂ）を参照して、静脈認証装置８０の動作について説明する。まず静脈認証装置８０は非動作状態にある。
The operation of the
次に、静脈認証装置８０の静脈認証機能が活性化される（Ｓ１）。
Next, the vein authentication function of the
次に、静脈認証装置８０は静脈パターン取得を実行する（Ｓ２）。すなわち、制御部８５は、撮像部８２を動作状態とし、発光部８３から近赤外光を出射させる。これにより静脈パターンが取得される。
Next, the
次に、認証実行部８４は、撮像部８２が取得した静脈パターン及び予め登録された静脈パターンに基づいて静脈認証を行う（Ｓ３）。なお、静脈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。
Next, the
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（Ｓ４）。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。
Finally, the
認証成功の場合、制御部８５は認証成功の信号を外部に出力する（Ｓ５）。また、認証失敗の場合は、静脈認証装置８０は非動作状態に戻る。
If the authentication is successful, the
上述の説明から明らかなように、静脈認証を確実に行うには、良好な静脈パターンの取得が必要不可欠である。静脈認証装置８０は、室内、屋外を問わず良好な静脈パターンを撮影できる画像取得装置１を備えるため、あらゆる環境で静脈認証を確実に行うことが可能になる。
As is clear from the above description, acquisition of a good vein pattern is indispensable for reliably performing vein authentication. The
（第５実施形態）
＜電子機器＞
次に、上述の実施形態にかかる静脈認証装置８０を電子機器に適用した例について説明する。図８（ａ）は、電子機器としての携帯電話きの斜視図である。本実施形態の電子機器としての携帯電話機１００は、表示部１０１、操作ボタン１０２及び静脈認証装置８０を備えている。静脈認証装置８０は、内部に組み込まれた画像取得装置１によって取得された静脈パターンで個人認証を行い、携帯電話機１００のロック状態を解除したり、金融決済の際の個人認証を行うことができる。
(Fifth embodiment)
<Electronic equipment>
Next, an example in which the
携帯電話機１００は、室内、屋外を問わず静脈パターンを撮影できる画像取得装置１を有する静脈認証装置８０を備えているため、あらゆる環境下で個人認証を行うことができる。
Since the
図８（ｂ）は、電子機器としてのモバイルパソコンの斜視図である。本実施形態の電子機器としてのいモバイルパソコン１１０は、表示部１１１、入力ボタン１１２及び静脈認証装置８０を備えている。静脈認証装置８０は、内部に組み込まれた画像取得装置１によって取得された静脈パターンで個人認証を行い、モバイルパソコン１１０にログインしたり、金融決済の際の個人認証を行うことができる。
FIG. 8B is a perspective view of a mobile personal computer as an electronic device. The mobile
モバイルパソコン１１０は、室内、屋外を問わず静脈パターンを撮影できる画像取得装置１を有する静脈認証装置８０を備えているため、あらゆる環境下で個人認証を行うことができる。
Since the mobile
なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、各実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific materials and configurations described in the embodiments are merely examples, and can be changed as appropriate.
例えば、上記実施形態では、バンドパスフィルター３３として、ａ−Ｓｉ薄膜４１と、ＳｉＯ2薄膜４２とから構成される薄膜積層体を例にして説明したが、窒化シリコン等、近赤外光に透明であり、ａ−Ｓｉと屈折率の異なる材料であれば、ＳｉＯ2に代わり、バンドパスフィルター３３に適用することが可能である。
For example, in the above embodiment, the band-
上記実施形態では、バンドパスフィルター３３を、集光部２１の透明支持体３１と微小レンズ３２との間に設けた構成としたが、バンドパスフィルター３３を、集光部２１の透明支持体３１の微小レンズ３２が形成されていない側に設けてもよい。
In the above embodiment, the
また、バンドパスフィルター３３を、遮光部２２の透明支持体３４の遮光層３５が形成されていない側に設けてもよく、バンドパスフィルター３３を遮光部２２の透明支持体３４と遮光層３５の間、あるいは、遮光層３５、開口部３６上に設けてもよい。
Further, the
さらに、バンドパスフィルター３３を撮像部２３の受光素子３８上に設けてもよい。
Further, the
１…画像取得装置、１０…筐体、１１…開口部、１２…画像取得部、１３…光源、２１…集光部、２２…遮光部、２３…撮像部、３１…透明支持体、３２…微小レンズ、３３…バンドパスフィルター、３４…透明支持体、３５…遮光層、３６…開口部、３７…接着層、３８…受光素子、４１…アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）薄膜、４２…二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）薄膜、 ４３…ミラー層、４４…スペーサー層、８０…静脈認証装置、８１…記憶部、８２…撮像部、８３…発光部、８４…認証実行部、８５…制御部、１００…電子機器としての携帯電話機、１０１…表示部、１０２…操作ボタン、１１０…電子聞きとしてのモバイルパソコン、１１１…表示部、１１２…入力ボタン。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image acquisition device, 10 ... Housing | casing, 11 ... Opening part, 12 ... Image acquisition part, 13 ... Light source, 21 ... Condensing part, 22 ... Light-shielding part, 23 ... Imaging part, 31 ... Transparent support body, 32 ... Microlens, 33 ... band pass filter, 34 ... transparent support, 35 ... light shielding layer, 36 ... opening, 37 ... adhesive layer, 38 ... light receiving element, 41 ... amorphous silicon (a-Si) thin film, 42 ... silicon dioxide (SiO 2 ) thin film, 43 ... mirror layer, 44 ... spacer layer, 80 ... vein authentication device, 81 ... storage section, 82 ... imaging section, 83 ... light emitting section, 84 ... authentication execution section, 85 ... control section, 100 ... A mobile phone as an electronic device, 101 ... a display unit, 102 ... an operation button, 110 ... a mobile personal computer for electronic listening, 111 ... a display unit, 112 ... an input button.
Claims (7)
前記受光素子へ入射する光を集光する、前記受光素子と一対一に平面配置された複数の微小レンズを備える集光部と、
被写体からの光が前記受光素子に入射する経路上に、アモルファスシリコンを含むバンドパスフィルターと、
前記被写体に光を照射する光源と、を備え、
前記バンドパスフィルターは、二つのミラー層と前記二つのミラー層に挟まれたスペーサー層とで構成され、
前記光源の発光ピークの波長を第一波長（λ）とし、前記第一波長よりも短い波長を第二波長（λ2）とし、前記第一波長よりも長い波長を第三波長（λ3）とした際に、
前記ミラー層は、前記アモルファスシリコン薄膜と、前記アモルファスシリコンと屈折率の異なる材料からなる薄膜と、が交互に積層された構造であり、前記アモルファスシリコン薄膜の光学路長は前記第二波長の略１／４倍（（λ2）／４）であり、前記屈折率の異なる材料からなる薄膜の光学路長は前記第二波長の略１／４倍（（λ2）／４）であり、
前記スペーサー層は、前記アモルファスシリコン薄膜、あるいは、前記屈折率の異なる材料からなる薄膜であり、前記スペーサー層の光学路長は、前記第三波長の略１／２倍（（λ3）／２）である事を特徴とする画像取得装置。 An imaging unit comprising a plurality of light receiving elements;
A light collecting unit that collects light incident on the light receiving element and includes a plurality of microlenses arranged in a one-to-one plane with the light receiving element;
A band pass filter containing amorphous silicon on a path through which light from a subject enters the light receiving element;
A light source for irradiating the subject with light,
The bandpass filter is composed of two mirror layers and a spacer layer sandwiched between the two mirror layers,
The wavelength of the emission peak of the light source is the first wavelength (λ), the wavelength shorter than the first wavelength is the second wavelength (λ2), and the wavelength longer than the first wavelength is the third wavelength (λ3). When
The mirror layer has a structure in which the amorphous silicon thin film and a thin film made of a material having a refractive index different from that of the amorphous silicon are alternately stacked, and the optical path length of the amorphous silicon thin film is substantially equal to the second wavelength. The optical path length of a thin film made of a material having a different refractive index is 1/4 times ((λ2) / 4) ((λ2) / 4),
The spacer layer is the amorphous silicon thin film or a thin film made of a material having a different refractive index, and the optical path length of the spacer layer is approximately ½ times the third wavelength ((λ3) / 2) An image acquisition device characterized by that.
前記受光素子へ入射する光を集光する、前記受光素子と一対一に平面配置された複数の微小レンズを備える集光部と、
被写体からの光が前記受光素子に入射する経路上に、アモルファスシリコンを含むバンドパスフィルターと、
前記被写体に光を照射する光源と、を備え、
前記バンドパスフィルターは、前記アモルファスシリコン薄膜と、前記アモルファスシリコンと屈折率の異なる材料からなる薄膜と、が交互に奇数層（２ｎ＋１層、ｎ＝２、３、・・・）積層された構造であり、
前記光源の発光ピークの波長を第一波長（λ）とし、前記第一波長よりも短い波長を第五波長（λ5）とした際に、
前記バンドパスフィルターのｎ＋１層目以外の層の光学路長は、前記第五波長の略１／４倍（（λ5）／４）であり、
前記バンドパスフィルターのｎ＋１層目の光学路長は、前記前記第五波長の略１／４倍（（λ5）／４）よりも小さい事を特徴とする画像取得装置。 An imaging unit comprising a plurality of light receiving elements;
A light collecting unit that collects light incident on the light receiving element and includes a plurality of microlenses arranged in a one-to-one plane with the light receiving element;
A band pass filter containing amorphous silicon on a path through which light from a subject enters the light receiving element;
A light source for irradiating the subject with light,
The band pass filter has a structure in which the amorphous silicon thin film and a thin film made of a material having a refractive index different from that of the amorphous silicon are alternately stacked in odd layers (2n + 1 layers, n = 2, 3,...). Yes,
When the wavelength of the emission peak of the light source is the first wavelength (λ) and the wavelength shorter than the first wavelength is the fifth wavelength (λ5),
The optical path length of the layers other than the (n + 1) th layer of the bandpass filter is approximately ¼ times the fifth wavelength ((λ5) / 4),
The optical path length of the (n + 1) th layer of the band-pass filter is smaller than about ¼ times ((λ5) / 4) of the fifth wavelength.
前記撮像部と前記集光部との間に配置され、互いに隣り合う前記微小レンズ間での光線クロストークを防ぐ遮光部を備え、
前記撮像部、前記集光部、前記遮光部の少なくとも一つに前記バンドパスフィルターが内蔵されていることを特徴とする画像取得装置。 The image acquisition device according to any one of claims 1 to 4,
A light-shielding unit that is disposed between the imaging unit and the light-collecting unit and prevents light beam crosstalk between the minute lenses adjacent to each other;
An image acquisition apparatus, wherein the band pass filter is incorporated in at least one of the imaging unit, the light collecting unit, and the light shielding unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015207758A JP6065083B2 (en) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | Image acquisition device, biometric authentication device, electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015207758A JP6065083B2 (en) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | Image acquisition device, biometric authentication device, electronic device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011085162A Division JP5828371B2 (en) | 2011-04-07 | 2011-04-07 | Image acquisition device, biometric authentication device, electronic device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016015173A JP2016015173A (en) | 2016-01-28 |
| JP6065083B2 true JP6065083B2 (en) | 2017-01-25 |
Family
ID=55231246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015207758A Active JP6065083B2 (en) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | Image acquisition device, biometric authentication device, electronic device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6065083B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022030129A (en) * | 2020-08-06 | 2022-02-18 | 凸版印刷株式会社 | Optical type fingerprint sensor |
| WO2022181292A1 (en) | 2021-02-25 | 2022-09-01 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Detection device and optical filter |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07104122A (en) * | 1993-10-08 | 1995-04-21 | Fujitsu Ltd | Band-pass filter |
| JP2007279534A (en) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical element |
| JP2009043138A (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Hitachi Maxell Ltd | Biological information acquisition device |
| JP5293950B2 (en) * | 2008-03-04 | 2013-09-18 | 株式会社リコー | Personal authentication device and electronic device |
-
2015
- 2015-10-22 JP JP2015207758A patent/JP6065083B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016015173A (en) | 2016-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5828371B2 (en) | Image acquisition device, biometric authentication device, electronic device | |
| US11200400B2 (en) | Fingerprint identification apparatus and electronic device | |
| WO2020151158A1 (en) | Device for identification of biological characteristics | |
| TWI633494B (en) | Image capturing apparatus | |
| TW201300084A (en) | Imaging device, biometric authentication device, electronic equipment | |
| CN109791599A (en) | Optical sensor module under the screen that fingerprint incudes on screen | |
| CN109791325A (en) | Optical sensor module under equipment with periphery tasks column viewing area and the LCD screen for shielding upper fingerprint sensing | |
| JP5435996B2 (en) | Proximity imaging device and imaging filter | |
| KR20170109651A (en) | Electronic device and method involving pinhole array mask on optical image sensor | |
| JP6339025B2 (en) | Personal authentication device | |
| JP2009017943A (en) | Bioimaging device | |
| JP2014071800A (en) | Imaging apparatus and medical equipment | |
| WO2021035622A1 (en) | Fingerprint recognition apparatus and electronic device | |
| US11386688B2 (en) | Imaging device | |
| CN111133442B (en) | Fingerprint detection device and electronic equipment | |
| CN210295114U (en) | Optical fingerprint identification device and electronic equipment | |
| CN111052138B (en) | Optical fingerprint identification method and device and electronic equipment | |
| JP2009172263A (en) | Biological information acquisition device and imaging device | |
| JP2009276976A (en) | Imaging apparatus and biological information acquisition apparatus | |
| KR20160069219A (en) | Image processing apparatus | |
| JP6065083B2 (en) | Image acquisition device, biometric authentication device, electronic device | |
| CN210295124U (en) | Fingerprint detection device and electronic equipment | |
| JP2009043138A (en) | Biological information acquisition device | |
| JP2009003809A (en) | Imaging device and biometric authentication apparatus | |
| CN110770747A (en) | Fingerprint identification device and electronic equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151110 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151110 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161025 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161122 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161205 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6065083 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |