JP4827791B2 - Imaging module for biometric authentication and biometric authentication device - Google Patents

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Description

本発明は、生体認証用撮像モジュール等に関する。   The present invention relates to an imaging module for biometric authentication and the like.

近年、携帯電話やパーソナルコンピュータ(PC)、PDA(Personal Digital Assistant)などのパーソナル機器には、セキュリティ対策のひとつとして、例えば、指の静脈パターンを利用した生体認証を導入する動きがある。特に、指の静脈認証は、指紋を用いた認証のような犯罪捜査を連想させるものではないため心理的に抵抗感が少なく、また、外部から容易に観察できる生体表面の情報ではなく生体内部の特徴を利用するため偽造が困難という利点がある。この静脈認証を例えばノートPC(ノートブック型PC)などのパーソナル機器等で実現するには、従来よりも更に小型化、薄型化した撮像モジュールの開発が望まれている。   In recent years, personal devices such as mobile phones, personal computers (PCs), and PDAs (Personal Digital Assistants) have moved to introduce biometric authentication using, for example, finger vein patterns as one of the security measures. In particular, finger vein authentication is not associated with criminal investigations like fingerprint authentication, so it has little psychological resistance, and it is not information on the surface of the living body that can be easily observed from the outside. There is an advantage that forgery is difficult because of the use of features. In order to realize this vein authentication in a personal device such as a notebook PC (notebook type PC), for example, it is desired to develop an imaging module that is smaller and thinner than the conventional one.

指認証用撮像モジュールの小型化を図る技術として、特許文献1に該当する技術が従来から知られていた。
特許文献1には、近赤外線を指の側面方向から照射し放射された近赤外線を反射鏡で向きを曲げ、CCDセンサにて電気信号に変換し、認証部で二次元の画像データに変換して生体情報を取得する技術が開示されている。
As a technique for reducing the size of the finger authentication imaging module, a technique corresponding to Patent Document 1 has been conventionally known.
In Patent Document 1, near infrared light is irradiated from the side of the finger and the direction of the emitted near infrared light is bent by a reflecting mirror, converted into an electrical signal by a CCD sensor, and converted into two-dimensional image data by an authentication unit. Thus, a technique for acquiring biological information is disclosed.

特開2006−198174号公報JP 2006-198174 A

従来の小型・薄型の指認証用撮像モジュールのカメラモジュールにおいても、光学絞りを用いて不要光の侵入を防ぐ工夫はなされていたが、カメラモジュールを小型化しているために、大きな不要光に対する絞り機能は必ずしも充分ではなかった。
ここで、本発明は、不要光を排除して安定した撮影品質が得られる生体認証用撮像モジュール等の提供を目的とする。
Even in the conventional camera module of the small and thin finger authentication imaging module, the optical diaphragm was used to prevent the intrusion of unnecessary light. However, because the camera module has been downsized, the aperture for large unnecessary light has been reduced. The function was not always sufficient.
Here, an object of the present invention is to provide a biometric authentication imaging module or the like that eliminates unnecessary light and obtains stable imaging quality.

上記課題を解決するために、本発明にかかる生体認証用撮像モジュールは、生体を透過する光を生体に照射する光源と、生体を透過した光を取り込む入射領域を含む入射面と、入射領域から取り込んだ光を反射する反射面と、反射面にて反射された光を出射する出射面とを有するプリズムと、プリズムの出射面を出射した光を電気信号に変換して出力する撮像素子を有するカメラモジュールと、プリズムとカメラモジュールとをそれぞれ所定位置に配置し、プリズムの出射面から出射される光を通過させる光通過孔が形成された筐体とを有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, an imaging module for biometric authentication according to the present invention includes a light source that irradiates a living body with light that passes through the living body, an incident surface that includes an incident area that captures light transmitted through the living body, and an incident area. A prism having a reflecting surface that reflects the captured light; and an exit surface that emits light reflected by the reflecting surface; and an imaging device that converts the light exiting the exit surface of the prism into an electrical signal and outputs the electrical signal. The camera module, the prism, and the camera module are arranged at predetermined positions, respectively, and includes a housing in which a light passage hole through which light emitted from the emission surface of the prism passes is formed.

上記生体認証用撮像モジュールにおいて、筐体は、カメラモジュールの撮像に必要な光量が光通過孔を通過するように光通過孔の径が決定されることを特徴とする。
上記生体認証用撮像モジュールにおいて、筐体は、近紫外から近赤外までの光を吸収する材料から構成されていることを特徴とする。
上記生体認証用撮像モジュールにおいて、筐体は、プリズムの出射面から出射された光が筐体にて反射されて迷光としてプリズムに再度入射することがないように、筐体の少なくともプリズムに向かう面が近紫外から近赤外までの光を吸収する塗装がされていることを特徴とする。
In the biometric authentication imaging module, the housing is characterized in that the diameter of the light passage hole is determined so that a light amount necessary for imaging by the camera module passes through the light passage hole.
In the biometric authentication imaging module, the casing is made of a material that absorbs light from near ultraviolet to near infrared.
In the imaging module for biometric authentication, the housing has at least a surface facing the prism so that light emitted from the emission surface of the prism is not reflected by the housing and reenters the prism as stray light. Is characterized by being coated to absorb light from the near ultraviolet to the near infrared.

上記課題を解決するために、本発明にかかる筐体は、生体を透過した光を取り込んで出射するプリズムを所定位置に保持する保持部と、プリズムから出射した光を受けて電気信号に変換して出力するカメラモジュールを所定位置に取り付ける取付部とを有し、取付部は、プリズムから出射される光を通過させてカメラモジュールに入射させる光通過孔が形成されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a housing according to the present invention includes a holding unit that holds a prism that captures and emits light transmitted through a living body in a predetermined position, and converts the light emitted from the prism into an electrical signal. A mounting portion for mounting the camera module to be output at a predetermined position, and the mounting portion is formed with a light passage hole through which light emitted from the prism is allowed to pass and enter the camera module.

上記課題を解決するために、本発明にかかるプリズムは、生体を透過した光を取り込む入射領域を含む入射面と、入射領域から取り込んだ光を反射する反射面と、反射面にて反射された光を出射する出射面と、入射面、反射面、出射面とは別の面に形成され、近紫外から近赤外までの光を吸収するように塗装された面とを有していることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a prism according to the present invention is reflected by an incident surface including an incident region that captures light transmitted through a living body, a reflective surface that reflects light captured from the incident region, and the reflective surface. It has an exit surface that emits light, and a surface that is formed on a different surface from the entrance surface, the reflective surface, and the exit surface, and is painted to absorb light from near ultraviolet to near infrared. It is characterized by.

上記課題を解決するために、本発明にかかる生体認証装置は、生体を透過する光を生体に照射する光源と、生体を透過した光を取り込む入射領域を含む入射面と、入射領域から取り込んだ光を反射する反射面と、反射面にて反射された光を出射する出射面とを有するプリズムと、プリズムの出射面を出射した光を電気信号に変換して出力する撮像素子を有するカメラモジュールと、プリズムとカメラモジュールとをそれぞれ所定位置に配置し、プリズムの出射面から出射される光を通過させる光通過孔が形成された筐体と、カメラモジュールの撮像素子から出力される電気信号を解析して生体の血管パターンを認識する認識手段と、生体の血管パターンを予め保持する保持手段と、認識手段にて認識された血管パターンと保持手段に保持された血管パターンとを比較して個人認証を行う認証手段とを含むことを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a biometric authentication apparatus according to the present invention captures a light source that irradiates a living body with light that passes through the living body, an incident surface that includes an incident area that captures light transmitted through the living body, and the incident area. A camera module having a prism having a reflecting surface for reflecting light, an emitting surface for emitting light reflected by the reflecting surface, and an imaging device for converting the light emitted from the emitting surface of the prism into an electrical signal and outputting the electric signal And a prism and a camera module at predetermined positions, respectively, a housing formed with a light passage hole through which light emitted from the emission surface of the prism is passed, and an electrical signal output from the image sensor of the camera module Recognizing means for analyzing and recognizing the blood vessel pattern of the living body, holding means for holding the blood vessel pattern of the living body in advance, and the blood vessel pattern recognized by the recognizing means and held by the holding means Characterized in that by comparing the blood vessel pattern including an authentication unit for performing the personal authentication.

本発明によれば、小型化、薄型化を実現した生体認証用撮像モジュールを提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide an imaging module for biometric authentication that has been reduced in size and thickness.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(実施の形態)について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態にかかる生体認証用撮像モジュールの一例としての指認証用撮像モジュール1(以下「撮像モジュール」とする)を示す外観斜視図であり、図2は、本実施の形態にかかる撮像モジュール1の断面図である。
図1及び図2に示すように、撮像モジュール1は、プリズム12と、レンズユニット13と、撮像素子14と、回路基板19とが筐体10に入った構造である。そして、筐体10は、光源の一例としてのLED16と、ライトガイド17とを有している。
The best mode (embodiment) for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an external perspective view showing a finger authentication imaging module 1 (hereinafter referred to as an “imaging module”) as an example of a biometric imaging module according to the present embodiment, and FIG. It is sectional drawing of the imaging module 1 concerning.
As shown in FIGS. 1 and 2, the imaging module 1 has a structure in which a prism 12, a lens unit 13, an imaging element 14, and a circuit board 19 are contained in a housing 10. The housing 10 includes an LED 16 as an example of a light source and a light guide 17.

筐体10は、撮像モジュール1を取り囲んで保護するカバーの役割を果たしている。筐体10には、後述するプリズム12にて近赤外線を取り込む入射領域22aに対応した位置に窓部15が形成されており、窓部15の底部位置には反射を防止し、赤外光を透過し可視光の透過を遮断し、プリズム12を保護する黒色のフィルタ20が取り付けられている。また、筐体10には、LED16を備えたライトガイド17が取り付けられている。更に、筐体10には、LED16が放出する近赤外線を照射する照射窓18が形成されている。
プリズム12の入射領域22aに対応した筐体10の窓部15は、端面が斜めに形成されており(図3(b)参照)、指50が窓部15に置かれたとき、静脈を圧迫して変形しないように作用する。また、指50が窓部15に入り、縁に接触しても痛くない形状となっている。
The housing 10 serves as a cover that surrounds and protects the imaging module 1. The casing 10 is formed with a window portion 15 at a position corresponding to an incident region 22a that takes in near-infrared rays by a prism 12 to be described later. The bottom portion of the window portion 15 prevents reflection and transmits infrared light. A black filter 20 that passes and blocks visible light transmission and protects the prism 12 is attached. A light guide 17 having an LED 16 is attached to the housing 10. Further, an irradiation window 18 for irradiating near infrared rays emitted from the LED 16 is formed in the housing 10.
The window portion 15 of the housing 10 corresponding to the incident region 22a of the prism 12 has an end face formed obliquely (see FIG. 3B), and compresses the vein when the finger 50 is placed on the window portion 15. It works so as not to deform. Further, the finger 50 enters the window portion 15 and has a shape that does not hurt even if it touches the edge.

プリズム12は、図2に示されるように、断面が略菱形の五角形である。ただし、この断面形状は図2に示される形状に限定されるものではない。第一反射面21と入射面22との境界部分を面取りした図2に示す形状だけでなく、第一反射面21と入射面22とを延長した四角形の断面としても良い。プリズム12の材質は、使用する波長領域(可視光〜近赤外線、500乃至1200nm)で透明な樹脂、又はガラスが好ましい。小型化の面では屈折率が高い方が望ましい。樹脂では、アクリル、シクロオレフィンポリマー、脂環式アクリル樹脂、透明フッ素樹脂、透明ポリイミド、エポキシ樹脂、スチレン系ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、シリコン樹脂、ポリアミドイミド、ポリアリレート、硫黄を含有するポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどを用いることができる。樹脂中に、二酸化ケイ素(SiO)や五酸化タンタル(Ta)などの無機粒子が分散されたものを用いても良い。ガラスでは、一般的な光学ガラスを用いることができる。
筐体10の窓部15に相対するプリズム12の面である入射面22のうち、窓部15に直接臨み指50から放出される近赤外線が入射される領域を入射領域22aという。
プリズム12の入射面22以外の面に関しては図4を用いて後述する。
As shown in FIG. 2, the prism 12 is a pentagon having a substantially rhombic cross section. However, this cross-sectional shape is not limited to the shape shown in FIG. Not only the shape shown in FIG. 2 in which the boundary between the first reflecting surface 21 and the incident surface 22 is chamfered, but also a rectangular cross section in which the first reflecting surface 21 and the incident surface 22 are extended. The material of the prism 12 is preferably a resin or glass that is transparent in the wavelength region to be used (visible to near infrared, 500 to 1200 nm). In terms of miniaturization, a higher refractive index is desirable. In the resin, acrylic, cycloolefin polymer, alicyclic acrylic resin, transparent fluororesin, transparent polyimide, epoxy resin, styrenic polymer, polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, silicone resin, polyamideimide, polyarylate, polysulfone containing sulfur , Polyethersulfone and the like can be used. A resin in which inorganic particles such as silicon dioxide (SiO 2 ) and tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) are dispersed may be used. As the glass, general optical glass can be used.
Of the incident surface 22, which is the surface of the prism 12 facing the window 15 of the housing 10, a region where the near infrared rays that directly face the window 15 and are emitted from the finger 50 are incident is referred to as an incident region 22 a.
Surfaces other than the incident surface 22 of the prism 12 will be described later with reference to FIG.

レンズユニット13は、樹脂又はガラスにより構成される。レンズユニット13は、プリズム12内で反射(後述)を繰り返して放出される近赤外線を集光して、後述する撮像素子14上に結像する。レンズユニット13内には特定の狭帯域(800乃至1200nm)の近赤外光のみ透過するバンドパスフィルタ(図示省略)が設けられている。
撮像素子14は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等で構成される。撮像モジュール1の小型化、薄型化のために、1/7インチ型、好ましくは、1/7.4インチ型以下の大きさのVGAモジュールが好ましく用いられる。レンズユニット13により受光面(図示省略)に結像された近赤外線を電気信号に変換して出力する。
The lens unit 13 is made of resin or glass. The lens unit 13 condenses near-infrared rays that are repeatedly emitted (described later) in the prism 12 and forms an image on an image sensor 14 described later. In the lens unit 13, a band pass filter (not shown) that transmits only a specific narrow band (800 to 1200 nm) of near infrared light is provided.
The image sensor 14 is configured by, for example, a charge coupled device (CCD), a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), or the like. In order to reduce the size and thickness of the imaging module 1, a VGA module having a size of 1/7 inch type, preferably 1 / 7.4 inch type or less is preferably used. The near infrared light imaged on the light receiving surface (not shown) by the lens unit 13 is converted into an electrical signal and output.

LED16として、生体に対して透過性を有する近赤外線又は可視光を放出する発光ダイオード:LED(Light Emitting Diode)が用いられる。LED16は、小型化が可能で低消費電力で温度上昇も少ないため、近赤外線又は可視光の光源として好適である。放出する近赤外線の波長は800乃至1000nmが好ましく、より好ましくは850乃至950nmである。可視光の波長は生体に対して透過性を有する600nm以上が好ましい。
ライトガイド17は、アクリルその他の樹脂で、LED16が放出する近赤外線を透過する樹脂が好ましい。ライトガイド17の材質としては、先に挙げた樹脂やガラスを組み合わせて用いることができる。
As the LED 16, a light emitting diode (LED) that emits near-infrared light or visible light that is transparent to a living body is used. The LED 16 can be miniaturized, has low power consumption, and has little temperature rise, and thus is suitable as a near infrared or visible light source. The wavelength of the near infrared ray to be emitted is preferably 800 to 1000 nm, more preferably 850 to 950 nm. The wavelength of visible light is preferably 600 nm or more which is permeable to a living body.
The light guide 17 is preferably made of acrylic or other resin that transmits the near infrared rays emitted from the LED 16. As a material of the light guide 17, it is possible to use a combination of the resin and glass mentioned above.

図3は、ライトガイド17を用いた近赤外線照射を説明するための図である。
図3(a)は、ライトガイド17が筐体10に取り付けられる状態を説明するための図である。
図3(a)に示すように、ライトガイド17の側端面にLED16が取り付けられている。そして、照射窓18から近赤外線を放出できるように、ライトガイド17の放射面が照射窓18側となるように筐体10に取り付けられる。LED16から放射された近赤外線は、ライトガイド17の曲背面にて反射され放射面から放射される。そして、照射窓18から窓部15側へと放射される。
FIG. 3 is a diagram for explaining near-infrared irradiation using the light guide 17.
FIG. 3A is a diagram for explaining a state in which the light guide 17 is attached to the housing 10.
As shown in FIG. 3A, the LED 16 is attached to the side end surface of the light guide 17. And it attaches to the housing | casing 10 so that the radiation | emission surface of the light guide 17 may become the irradiation window 18 side so that near infrared rays can be emitted from the irradiation window 18. FIG. Near-infrared rays emitted from the LED 16 are reflected by the back surface of the light guide 17 and emitted from the emission surface. And it radiates | emits from the irradiation window 18 to the window part 15 side.

図3(b)は、指50に近赤外線が照射されるときの窓部15付近の配置を説明するための断面図である。
図3(b)に示すように、ライトガイド17の放射面は、斜め上の方向(指50の奥の方向)に向いている。よって、放射される近赤外線は指50の奥へ照射される。これにより、近赤外線を指の皮下から3mm以下程度の所定範囲にある静脈に照射できる。
筐体10の照射窓18において、ライトガイド17のプリズム12側(下側)のカバーがライトガイド17の放射面よりも出張っている。これにより、ライトガイド17から放出された近赤外線が直接プリズム12内に入ることを防いでいる。なお、回路基板19自体は撮像モジュール1には直接設けず、撮像モジュール1を取り付ける製品内などに別搭載としても良い。
FIG. 3B is a cross-sectional view for explaining the arrangement near the window 15 when the finger 50 is irradiated with near infrared rays.
As shown in FIG. 3 (b), the radiation surface of the light guide 17 is directed obliquely upward (the direction behind the finger 50). Therefore, the emitted near infrared rays are irradiated to the back of the finger 50. Thereby, near infrared rays can be irradiated to the vein in the predetermined range of about 3 mm or less from the subcutaneous of the finger.
In the irradiation window 18 of the housing 10, the cover on the prism 12 side (lower side) of the light guide 17 is on a business trip from the radiation surface of the light guide 17. This prevents near infrared rays emitted from the light guide 17 from directly entering the prism 12. Note that the circuit board 19 itself is not directly provided in the imaging module 1 but may be separately mounted in a product to which the imaging module 1 is attached.

図2に戻って、回路基板19に実装される電子部品は、撮像素子14が出力する電気信号にノイズ除去や補正等の信号処理を施す信号処理部25(図9参照)と、信号処理部25にて信号処理された画像信号を解析して指50の静脈パターンを認識して出力する認識部26(図9参照)とを含む。回路基板19は、撮像素子14にて出力された電気信号に基づいて静脈パターンを外部に出力する。これについては、図9に示すブロック図を用いて後述する。尚、回路基板19に実装される電子部品は、図2において、プリズム12が回路基板19に当接する第三反射面23の領域を除いた回路基板19の領域に配置される。   Returning to FIG. 2, the electronic components mounted on the circuit board 19 include a signal processing unit 25 (see FIG. 9) that performs signal processing such as noise removal and correction on the electrical signal output from the image sensor 14, and a signal processing unit. And a recognition unit 26 (see FIG. 9) that analyzes the image signal that has been signal-processed at 25 to recognize and output the vein pattern of the finger 50. The circuit board 19 outputs a vein pattern to the outside based on the electrical signal output from the image sensor 14. This will be described later with reference to the block diagram shown in FIG. The electronic components mounted on the circuit board 19 are arranged in the area of the circuit board 19 excluding the area of the third reflecting surface 23 where the prism 12 abuts on the circuit board 19 in FIG.

以上に説明した構成を有する撮像モジュール1における光学的な配置を、図面を用いて以下に説明する。
図4は、本実施の形態にかかる撮像モジュール1の光学的な配置を説明するための図である。
LED16からライトガイド17を経て照射窓18から照射された近赤外線は、指50において拡散され反射されて、窓部15から撮像モジュール1内へと入射される。
The optical arrangement in the imaging module 1 having the above-described configuration will be described below with reference to the drawings.
FIG. 4 is a diagram for explaining the optical arrangement of the imaging module 1 according to the present embodiment.
Near-infrared light irradiated from the LED 16 through the light guide 17 and from the irradiation window 18 is diffused and reflected by the finger 50, and enters the imaging module 1 from the window portion 15.

フィルタ20を介してプリズム12の入射面22の中の窓部15に臨んだ入射領域22aから入射された近赤外線は、入射面22の対面に配された第一反射面21に当たる。この第一反射面21にはアルミ蒸着等の金属反射膜が蒸着されており、入射した近赤外線を反射する。
第一反射面21にて反射した近赤外線は、図4に示すように、入射領域22aを含む入射面22の方向へと進む。入射面22では、第一反射面21にて反射した近赤外線が、入射面22の法線方向に対して所定の角度を有して入射する。入射面22は今度は反射面として機能するため、以下、第二反射面ともいう。
Near-infrared light incident from the incident region 22 a facing the window 15 in the incident surface 22 of the prism 12 through the filter 20 strikes the first reflecting surface 21 disposed on the opposite side of the incident surface 22. A metal reflective film such as aluminum vapor deposition is deposited on the first reflecting surface 21 to reflect incident near infrared rays.
As shown in FIG. 4, the near infrared light reflected by the first reflecting surface 21 travels in the direction of the incident surface 22 including the incident region 22a. At the incident surface 22, the near infrared light reflected by the first reflecting surface 21 is incident at a predetermined angle with respect to the normal direction of the incident surface 22. Since the incident surface 22 now functions as a reflecting surface, it is also referred to as a second reflecting surface hereinafter.

入射領域22aを含む第二反射面22において、入射領域22aは近赤外線の透光性を確保するために金属蒸着等の反射膜は形成されていない。しかし、入射領域22a以外の領域は筐体10に隠れているため近赤外線が透過することはない。また、第一反射面21から離れるほど入射角は小さくなる。よって、入射領域22a以外の領域では反射膜が形成されている。反射膜としては、Al,Ag,Al合金,Ag合金,Cu,Auなどの金属反射膜、若しくは屈折率の異なる透明誘電膜を積層した反射膜などが用いられる。
第一反射面21にて反射されて第二反射面22に入射した近赤外線の入射光は、プリズム12の屈折率と第二反射面22への入射角度との関係から、入射領域22aでは近赤外線を全反射する。これに対して、入射領域22a以外の領域における入射角が全反射しない角度であっても、反射膜によって反射される。そして、このように第二反射面22にて反射した近赤外線は、第二反射面22の対面に配された第三反射面23へと向かう。
In the second reflecting surface 22 including the incident region 22a, the incident region 22a is not formed with a reflective film such as metal vapor deposition in order to ensure near-infrared translucency. However, since the area other than the incident area 22a is hidden in the housing 10, the near infrared light does not pass through. Further, the angle of incidence decreases as the distance from the first reflecting surface 21 increases. Therefore, a reflective film is formed in a region other than the incident region 22a. As the reflection film, a metal reflection film such as Al, Ag, Al alloy, Ag alloy, Cu, Au, or a reflection film in which transparent dielectric films having different refractive indexes are laminated is used.
Near-infrared incident light reflected by the first reflecting surface 21 and incident on the second reflecting surface 22 is near in the incident region 22a due to the relationship between the refractive index of the prism 12 and the incident angle on the second reflecting surface 22. Totally reflects infrared rays. On the other hand, even if the incident angle in the region other than the incident region 22a is an angle that does not totally reflect, it is reflected by the reflective film. Then, the near infrared light reflected by the second reflecting surface 22 in this way goes to the third reflecting surface 23 disposed on the opposite side of the second reflecting surface 22.

この第三反射面23は、第一反射面21と同じように金属反射膜が蒸着されており、近赤外線は反射して出射面24の方向へと折り曲げられる。近赤外線は、出射面24に対して垂直に進み、出射面24を透過してレンズユニット13へ向かう。そして、レンズユニット13にて集光された近赤外線は、撮像素子14にて結像する。出射面24には反射膜は設けられていないが、不要光の入射を防止するために出射光の透過領域以外の部分に反射膜を設けても良い。
入射面22(第二反射面22)、第一反射面21、第三反射面23、出射面24とは別の面(以下、「側面」と呼ぶ)は、近紫外から近赤外までの光を吸収するように塗装がされている。側面は塗装されることにより、例えば、近紫外から近赤外までの領域の光が吸収されることが好ましい。より詳しく述べれば、生体認証(指認証)に用いられる光の波長成分が吸収されることが好ましい。本実施の形態では、近赤外線又は可視光を放出するLED16を光源として採用しているので、近赤外から可視までの領域の光が吸収される塗装が好ましい。
指50において、筋肉組織や骨などの近赤外線に対して透過性を有する生体組織では、近赤外線は透過又は拡散される。これに対して、例えば血液中のヘモグロビンなど近赤外線に対して吸収性を有する血管部分は近赤外線を吸収する。従って、撮像素子14で結像した画像では、血管部分は暗く、他の組織の部分は明るく表示される。撮像素子14は、結像した画像を電気信号に変換して回路基板19へ出力する。
The third reflecting surface 23 is deposited with a metal reflecting film in the same manner as the first reflecting surface 21, and near infrared rays are reflected and bent in the direction of the exit surface 24. Near-infrared rays travel perpendicular to the exit surface 24, pass through the exit surface 24, and travel toward the lens unit 13. The near infrared light collected by the lens unit 13 is imaged by the image sensor 14. Although no reflection film is provided on the emission surface 24, a reflection film may be provided in a portion other than the transmission region of the emission light in order to prevent incidence of unnecessary light.
A surface different from the incident surface 22 (second reflective surface 22), the first reflective surface 21, the third reflective surface 23, and the output surface 24 (hereinafter referred to as "side surface") is from near ultraviolet to near infrared. Painted to absorb light. By painting the side surface, for example, light in a region from the near ultraviolet to the near infrared is preferably absorbed. More specifically, it is preferable that the wavelength component of light used for biometric authentication (finger authentication) is absorbed. In this Embodiment, since LED16 which discharge | releases near infrared rays or visible light is employ | adopted as a light source, the coating in which the light of the area | region from near infrared to visible is absorbed is preferable.
In the finger 50, near-infrared light is transmitted or diffused in a living tissue having transparency to near-infrared rays such as muscle tissue and bone. On the other hand, for example, a blood vessel portion that absorbs near-infrared rays such as hemoglobin in blood absorbs near-infrared rays. Therefore, in the image formed by the image sensor 14, the blood vessel portion is dark and the other tissue portions are brightly displayed. The image sensor 14 converts the formed image into an electrical signal and outputs it to the circuit board 19.

このように、本実施の形態にかかる撮像モジュール1によれば、プリズム12が複数の反射面を有し、プリズム12内で複数回の反射を繰り返す。プリズム12の形状によって複数の反射面の配置が決まるので、複数のミラーを使って反射をする場合よりも、反射面の配置を小サイズで正確に行うことができる。これにより、撮像モジュール1を小型化、薄型化できる。基本的に、反射面のうち、入射角の関係で全反射が不可能な領域には反射膜が形成されている。
撮像モジュール1では、長い光路長を薄いプリズム12内に折り曲げて配置できる。よって、薄型の撮像モジュール1を実現できる。本実施の形態の場合、窓部15の端部から撮像素子14の背面までの距離が約25mmのところ、図4に示すように、入射面22と第一反射面21との間の角度を25度とし、入射面22と出射面24との間の角度の補角を50度としたとき、5mm厚のプリズム12で光路長の折り曲げを実現できた。
撮像モジュール1によれば、窓部15の大きさを概略20mm角としたとき、筐体10及び回路基板19を含めた厚さを10mm以下とすることができた。また、光学歪を0.7%と2%以下を実現できた。指50の静脈の位置で、被写界深度は1mm以上で、分解能30μmを実現できた。
As described above, according to the imaging module 1 according to the present embodiment, the prism 12 has a plurality of reflection surfaces, and the reflection is repeated a plurality of times in the prism 12. Since the arrangement of the plurality of reflection surfaces is determined by the shape of the prism 12, the arrangement of the reflection surfaces can be accurately performed in a small size, compared to the case where reflection is performed using a plurality of mirrors. Thereby, the imaging module 1 can be reduced in size and thickness. Basically, a reflective film is formed in a region of the reflective surface where total reflection is impossible due to the incident angle.
In the imaging module 1, a long optical path length can be bent and arranged in the thin prism 12. Therefore, the thin imaging module 1 is realizable. In the case of the present embodiment, when the distance from the end of the window portion 15 to the back surface of the image sensor 14 is about 25 mm, the angle between the incident surface 22 and the first reflecting surface 21 is set as shown in FIG. When the complementary angle of the angle between the incident surface 22 and the output surface 24 is 50 degrees, the optical path length can be bent with the prism 12 having a thickness of 5 mm.
According to the imaging module 1, when the size of the window portion 15 is approximately 20 mm square, the thickness including the housing 10 and the circuit board 19 can be 10 mm or less. In addition, optical strains of 0.7% and 2% or less were realized. At the position of the vein of the finger 50, the depth of field was 1 mm or more, and a resolution of 30 μm could be realized.

また、透光性を有する入射領域22aを含む入射面22を第二反射面22として利用することで、光路長を折り曲げて配置することができる。
更に、入射領域22aにおいて近赤外線を全反射させるので、入射領域22aの透光性を確保しつつ反射面として利用することができる。
更にまた、入射領域22aを含む入射面22において全反射を利用できない領域に反射膜を形成することで、入射領域22aを含む第二反射面22での近赤外線の反射を確実にしている。
Further, by using the incident surface 22 including the light-transmitting incident region 22a as the second reflecting surface 22, the optical path length can be bent and arranged.
Furthermore, since the near infrared ray is totally reflected in the incident region 22a, it can be used as a reflecting surface while ensuring the translucency of the incident region 22a.
Furthermore, a reflection film is formed in a region where the total reflection cannot be used on the incident surface 22 including the incident region 22a, thereby ensuring near-infrared reflection on the second reflecting surface 22 including the incident region 22a.

図5乃至図8は、上記実施の形態にかかる撮像モジュールの他の実施の形態を示す図である。
図5乃至図7に示す撮像モジュール30において、筐体31はプリズム12とカメラモジュール33とを保持している。筐体31の横には、光源の一例としてのLED34a〜34fが配置されている。
5 to 8 are diagrams showing another embodiment of the imaging module according to the above embodiment.
In the imaging module 30 shown in FIGS. 5 to 7, the casing 31 holds the prism 12 and the camera module 33. Next to the housing 31, LEDs 34 a to 34 f as examples of light sources are arranged.

筐体31は、例えば、黒色のポリカーボネート等の樹脂を成型して製作される。筐体31は、保持部31aにプリズム12を保持し、プリズム12の出射面24の側の取付部31bに凹部が形成されている。筐体31の材料は、例えば、近紫外から近赤外までの領域の光を吸収する材料が好ましく用いられる。より詳しく述べれば、生体認証(指認証)に用いられる光の波長成分を吸収する材料が好ましい。本実施の形態では、近赤外線又は可視光を放出するLED34a〜34fを光源として採用しているので、近赤外から可視までの光を吸収する材料が好ましい。
尚、筐体31は、プリズム12の出射面24から出射された光が筐体31にて反射されて迷光(不要光)としてプリズム12に再度入射することがないように、プリズム12を保持する保持部31aの内側面(プリズム12の向き合う面)に塗装がされていても良い。筐体31を塗装する場合でも、例えば、近紫外から近赤外までの領域の光が吸収されることが好ましく、より詳しく述べれば、生体認証(指認証)に用いられる光の波長成分が吸収されることが好ましい。本実施の形態では、近赤外線又は可視光を放出するLED34a〜34fを光源として採用しているので、近赤外から可視までの光を吸収する塗装が好ましい。
The casing 31 is manufactured by molding a resin such as black polycarbonate, for example. The housing 31 holds the prism 12 in the holding portion 31 a, and a recess is formed in the mounting portion 31 b on the emission surface 24 side of the prism 12. As the material of the housing 31, for example, a material that absorbs light in a region from the near ultraviolet to the near infrared is preferably used. More specifically, a material that absorbs a wavelength component of light used for biometric authentication (finger authentication) is preferable. In the present embodiment, LEDs 34a to 34f that emit near-infrared rays or visible light are used as light sources, and therefore, a material that absorbs light from near-infrared to visible is preferable.
The housing 31 holds the prism 12 so that light emitted from the exit surface 24 of the prism 12 is not reflected by the housing 31 and reenters the prism 12 as stray light (unnecessary light). The inner surface (the surface on which the prism 12 faces) of the holding portion 31a may be painted. Even when the casing 31 is painted, for example, light in the region from the near ultraviolet to the near infrared is preferably absorbed, and more specifically, the wavelength component of light used for biometric authentication (finger authentication) is absorbed. It is preferred that In this Embodiment, since LED34a-34f which discharge | releases near infrared rays or visible light is employ | adopted as a light source, the coating which absorbs light from near infrared to visible is preferable.

筐体31の保持部31aにプリズム12がセットされると、プリズム12は筐体31の所定の位置に保持される。そして、取付部31bに形成された凹部にカメラモジュール33が嵌合されると、プリズム12とカメラモジュール33との間で位置合わせがされる。
筐体31の取付部31bには、円形に開口した光通過孔32が形成されている。光通過孔32は、取付部31bに形成された凹部と同心で、プリズム12の出射面24から出射される光を通過させてカメラモジュール33に入射させる。光通過孔32は、カメラモジュール33の撮像に必要な光量が光通過孔32を通過するように、径が決定されている。これにより、プリズム12からカメラモジュール33へ入る迷光(不要光)を少なくしている。即ち、カメラモジュール33の光学系が前絞りの構成の場合、光通過孔32の径を撮像に要求される前絞りの径に一致させることで、出射面24から出射された光は光通過孔32を通過するときに撮像に必要な光量に絞り込まれる。よって、カメラモジュール33は前絞りを省略できる。カメラモジュール33が前絞り(図示省略)を有する場合、光通過孔32の径をカメラモジュール33の前絞りの最大径以上として、カメラモジュール33の絞り調整機能を可能とする。
When the prism 12 is set in the holding portion 31 a of the housing 31, the prism 12 is held at a predetermined position of the housing 31. Then, when the camera module 33 is fitted into the recess formed in the attachment portion 31b, the prism 12 and the camera module 33 are aligned.
A light passage hole 32 that is opened in a circular shape is formed in the attachment portion 31 b of the housing 31. The light passage hole 32 is concentric with the recess formed in the attachment portion 31 b and allows the light emitted from the emission surface 24 of the prism 12 to pass through and enter the camera module 33. The diameter of the light passage hole 32 is determined so that the amount of light necessary for imaging by the camera module 33 passes through the light passage hole 32. Thereby, stray light (unnecessary light) entering the camera module 33 from the prism 12 is reduced. That is, in the case where the optical system of the camera module 33 has a front diaphragm configuration, the light emitted from the emission surface 24 is allowed to pass through the light passage hole by matching the diameter of the light passage hole 32 with the diameter of the front diaphragm required for imaging. When passing through 32, the amount of light is narrowed down to the amount of light required for imaging. Therefore, the camera module 33 can omit the front aperture. When the camera module 33 has a front aperture (not shown), the diameter of the light passage hole 32 is set to be equal to or larger than the maximum diameter of the front aperture of the camera module 33, thereby enabling the aperture adjustment function of the camera module 33.

LED34a〜34fは、図2に示すLED16と同等の性能を有し、生体に対して透過性を有する近赤外線又は可視光を放出する発光ダイオードが用いられる。LED34a〜34fは、プリズム12の入射領域22a(図2参照)とカメラモジュール33の撮像素子14(図2参照)とを結ぶ光路(図示省略)を延長した領域の外に配置されている。LED34a〜34fは、例えば、図5に示すように、プリズム12の入射面22、第一反射面21、第三反射面23、出射面24(すべて図2参照)のいずれの面でもない側面の側に配されている。
LED34a〜34fは、強い指向性を有するものが好ましい。例えば、視野角(半値全角:発光強度がピーク値の半分になるところで取った光の出射強度)が45度以内となるものが好ましく、更には、30度以内となるものが好ましい。尚、指向性の弱いLEDであっても集光レンズと組み合わせることで、代用することは可能である。
LED34a〜34fは、プリズム12の入射面22の法線と同じ方向に光を放出している。これにより、LED34a〜34fが照射した光は生体に対しておよそ直角に照射されるので、生体表面での反射が少なくなる。尚、図示しない光導管を用いて、生体に対しておよそ直角に光を照射するようにしても良い。光導管を用いればLEDの配置の制約が緩くなる。
LED34a-34f has the performance equivalent to LED16 shown in FIG. 2, and the light emitting diode which emits the near infrared ray or visible light which has permeability | transmittance with respect to a biological body is used. The LEDs 34a to 34f are arranged outside a region where an optical path (not shown) connecting the incident region 22a (see FIG. 2) of the prism 12 and the imaging device 14 (see FIG. 2) of the camera module 33 is extended. For example, as shown in FIG. 5, the LEDs 34 a to 34 f have side surfaces that are not any of the incident surface 22, the first reflecting surface 21, the third reflecting surface 23, and the exit surface 24 (all refer to FIG. 2) of the prism 12. It is arranged on the side.
LED34a-34f has what has a strong directivity. For example, it is preferable that the viewing angle (full width at half maximum: emission intensity of light taken when the emission intensity becomes half of the peak value) is 45 degrees or less, and more preferably 30 degrees or less. In addition, even if it is LED with weak directivity, it can substitute by combining with a condensing lens.
The LEDs 34 a to 34 f emit light in the same direction as the normal line of the incident surface 22 of the prism 12. Thereby, since the light irradiated by the LEDs 34a to 34f is irradiated at a substantially right angle to the living body, reflection on the living body surface is reduced. In addition, you may make it irradiate light at a substantially right angle with respect to a biological body using the light conduit which is not illustrated. If a light conduit is used, the restrictions on the arrangement of LEDs are relaxed.

図8に示す撮像モジュール40においても、筐体41はプリズム12とカメラモジュール43とを保持している。筐体41の取付部41bに形成された凹部41cとカメラモジュール43のマウント43aに形成された凸部43bとが嵌合することでカメラモジュール43が筐体41に取り付けられている点で、筐体31の取付部31bに形成された凹部にカメラモジュール33が嵌合されて固定される図7とは異なっている。
筐体41は、保持部41aにプリズム12を保持する。筐体41の取付部41bには、凹部41cが形成されている。凹部41cは、カメラモジュール43を所定位置に固定するため2つ以上形成されている。筐体41の取付部41bに光通過孔42が形成されている点は、図7に示す筐体31と同じである。
Also in the imaging module 40 shown in FIG. 8, the housing 41 holds the prism 12 and the camera module 43. The camera module 43 is attached to the housing 41 by fitting the concave portion 41c formed in the attachment portion 41b of the housing 41 with the convex portion 43b formed in the mount 43a of the camera module 43. 7 is different from FIG. 7 in which the camera module 33 is fitted and fixed in a recess formed in the attachment portion 31b of the body 31.
The casing 41 holds the prism 12 in the holding portion 41a. A recessed portion 41 c is formed in the mounting portion 41 b of the housing 41. Two or more recesses 41c are formed to fix the camera module 43 at a predetermined position. The light passage hole 42 is formed in the attachment portion 41b of the housing 41, which is the same as the housing 31 shown in FIG.

(指認証装置)
続いて、上述した撮像モジュール1を搭載した指認証装置100について、図面を用いて以下に説明する。
図9は、生体認証装置の一例としての指認証装置100の構成概要を示すブロック図である。この指認証装置100は、ノートPCなどのパーソナル機器における本人認証に適用が可能である。
図9に示すように、本実施の形態にかかる指認証装置100は、撮像モジュール1と、静脈パターンを予め保持する保持部51と、認識部26(後述)において認識された指50の静脈パターンと保持部51に予め保持されている静脈パターンとを照合して個人認証を行う認証部52とを備えて構成される。撮像モジュール1は、指50に近赤外線を照射するLED16と、指50から放出される近赤外線を取得する撮像素子14と、撮像素子14から出力される電気信号に信号処理を施す信号処理部25と、信号処理部25において信号処理された画像信号に基づいて静脈パターンを認識する認識部26とを備える。
(Finger authentication device)
Next, the finger authentication device 100 equipped with the imaging module 1 described above will be described below with reference to the drawings.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration outline of the finger authentication device 100 as an example of the biometric authentication device. This finger authentication device 100 can be applied to personal authentication in a personal device such as a notebook PC.
As shown in FIG. 9, the finger authentication apparatus 100 according to the present embodiment includes an imaging module 1, a holding unit 51 that holds a vein pattern in advance, and a vein pattern of a finger 50 recognized by a recognition unit 26 (described later). And an authentication unit 52 that performs personal authentication by collating the vein pattern held in advance in the holding unit 51. The imaging module 1 includes an LED 16 that irradiates the finger 50 with near infrared rays, an imaging element 14 that acquires near infrared rays emitted from the finger 50, and a signal processing unit 25 that performs signal processing on an electrical signal output from the imaging element 14. And a recognition unit 26 for recognizing a vein pattern based on the image signal signal-processed by the signal processing unit 25.

信号処理部25は、撮像素子14と認識部26とに接続され、撮像素子14から出力された電気信号にノイズ除去や補正等の信号処理を行う。
認識部26は、信号処理部25にて信号処理された画像信号を解析して指50の静脈パターンを認識して出力する。
The signal processing unit 25 is connected to the image sensor 14 and the recognition unit 26 and performs signal processing such as noise removal and correction on the electrical signal output from the image sensor 14.
The recognition unit 26 analyzes the image signal processed by the signal processing unit 25 to recognize and output the vein pattern of the finger 50.

保持部51は、認証部52に接続されている。保持部51は、予め撮像モジュール1により撮像された複数の静脈パターンを保持している。また、後述する認証部52の指示に応じて、保持している静脈パターンを認証部52に出力する。更に、撮像モジュール1において新たに撮像し認識部26にて認識された人の指50の静脈パターンを、認識部26から取得してその人の個人情報と関連付けて保持する。
認証部52は、保持部51及び認識部26に接続されている。認証部52は、撮像モジュール1にて撮像された指50の静脈パターンと、保持部51にて予め保持されている静脈パターンとを照合して、個人認証を行う。
The holding unit 51 is connected to the authentication unit 52. The holding unit 51 holds a plurality of vein patterns imaged in advance by the imaging module 1. Further, the stored vein pattern is output to the authentication unit 52 in response to an instruction from the authentication unit 52 described later. Furthermore, a vein pattern of a person's finger 50 newly captured by the imaging module 1 and recognized by the recognition unit 26 is acquired from the recognition unit 26 and stored in association with the personal information of the person.
The authentication unit 52 is connected to the holding unit 51 and the recognition unit 26. The authentication unit 52 performs personal authentication by comparing the vein pattern of the finger 50 imaged by the imaging module 1 with the vein pattern held in advance by the holding unit 51.

次に、指認証装置100による生体認証方法について説明する。
撮像モジュール1に指50を配置する。LED16が近赤外線を指50に照射する。指50の内部を透過し拡散した近赤外線が、撮像モジュール1の窓部15からプリズム12内へ入射される。
プリズム12内を反射した近赤外線は、出射面24及びレンズユニット13を経て撮像素子14へ入射され結像される。撮像素子14は、結像した画像に基づいた電気信号を生成して回路基板19に出力する。
Next, a biometric authentication method using the finger authentication device 100 will be described.
A finger 50 is placed on the imaging module 1. The LED 16 irradiates the finger 50 with near infrared rays. Near-infrared rays that have passed through and diffused through the finger 50 are incident into the prism 12 from the window portion 15 of the imaging module 1.
Near-infrared light reflected from the prism 12 is incident on the imaging device 14 through the exit surface 24 and the lens unit 13 to form an image. The image sensor 14 generates an electrical signal based on the image formed and outputs it to the circuit board 19.

電気信号を取得した回路基板19では、信号処理部25が電気信号に対してノイズ除去や補正を施して画像信号を生成する。そして、回路基板19内の認識部26が、生成された画像信号に基づいて、指50内の静脈パターンを生成し、撮像モジュール1に接続された認証部52へ出力する。このようにして、指50内の静脈パターンが撮像モジュール1によって撮像され出力される。
撮像モジュール1から静脈パターンを取得した認証部52は、保持部51が予め保持している静脈パターンと照合し、個人認証を行う。こうして、指認証装置100は生体認証を行う。
In the circuit board 19 that has acquired the electrical signal, the signal processing unit 25 performs noise removal and correction on the electrical signal to generate an image signal. Then, the recognition unit 26 in the circuit board 19 generates a vein pattern in the finger 50 based on the generated image signal and outputs the vein pattern to the authentication unit 52 connected to the imaging module 1. In this way, the vein pattern in the finger 50 is imaged and output by the imaging module 1.
The authentication unit 52 that has acquired the vein pattern from the imaging module 1 checks the vein pattern that the holding unit 51 holds in advance and performs personal authentication. In this way, the finger authentication device 100 performs biometric authentication.

このように、本実施の形態にかかる指認証装置100によれば、小型化、薄型化した撮像モジュール1から出力される静脈パターンに基づいて個人認証を行うので、指認証装置100の小型化、薄型化が実現できる。
尚、上記実施の形態では生体認証のうち指50の静脈パターンを用いた指認証に適用した例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、掌認証や人の額部分の血管認証にも適用が可能である。
As described above, according to the finger authentication device 100 according to the present embodiment, personal authentication is performed based on the vein pattern output from the imaging module 1 that is reduced in size and thickness. Thinning can be realized.
In the above-described embodiment, an example in which biometric authentication is applied to finger authentication using the vein pattern of the finger 50 has been described. However, the present invention is not limited to this. It can also be applied to partial blood vessel authentication.

本実施の形態にかかる指認証用撮像モジュールの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the imaging module for finger authentication concerning this embodiment. 図1に示す撮像モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the imaging module shown in FIG. 図1に示す撮像モジュールにおけるライトガイドの近赤外線照射を説明するための図である。It is a figure for demonstrating near-infrared irradiation of the light guide in the imaging module shown in FIG. 図1に示す撮像モジュールの光学的配置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical arrangement | positioning of the imaging module shown in FIG. 撮像モジュールの他の実施の形態を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows other embodiment of an imaging module. 図5に示す撮像モジュールの分解図である。FIG. 6 is an exploded view of the imaging module shown in FIG. 5. 図5に示す撮像モジュールを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the imaging module shown in FIG. 撮像モジュールの他の実施の形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating other embodiment of an imaging module. 図1に示す撮像モジュールを採用した指認証装置の構成概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure outline | summary of the finger | toe authentication apparatus which employ | adopted the imaging module shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1,30,40…指認証用撮像モジュール(生体認証用撮像モジュール)、12…プリズム、13…レンズユニット、14…撮像素子、15…窓部、16…LED(光源)、17…ライトガイド、18…照射窓、19…回路基板、20…フィルタ、21…第一反射面、22…入射面、第二反射面、22a…入射領域、23…第三反射面、24…出射面、26…認識部、31,41…筐体、31a,41a…保持部、31b,41b…取付部、32,42…光通過孔、33,43…カメラモジュール、34a〜34f…LED、41c…凹部、43a…マウント、43b…凸部、50…指、51…保持部、52…認証部、100…指認証装置(生体認証装置) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,30,40 ... Imaging module for finger authentication (imaging module for biometric authentication), 12 ... Prism, 13 ... Lens unit, 14 ... Imaging device, 15 ... Window part, 16 ... LED (light source), 17 ... Light guide, DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 ... Irradiation window, 19 ... Circuit board, 20 ... Filter, 21 ... 1st reflective surface, 22 ... Incident surface, 2nd reflective surface, 22a ... Incident area | region, 23 ... 3rd reflective surface, 24 ... Output surface, 26 ... Recognizing part 31, 41 ... casing, 31a, 41a ... holding part, 31b, 41b ... mounting part, 32, 42 ... light passage hole, 33, 43 ... camera module, 34a-34f ... LED, 41c ... recessed part, 43a ... Mount, 43b ... Convex part, 50 ... Finger, 51 ... Holding part, 52 ... Authentication part, 100 ... Finger authentication device (biometric authentication device)

Claims (7)

生体を透過する光を生体に照射する光源と、
生体を透過した光を取り込む入射領域を含む入射面と、当該入射領域から取り込んだ光を反射する複数の反射面と、当該反射面にて反射された光を出射する出射面とを有するプリズムと、
前記プリズムの前記出射面を出射した光を電気信号に変換して出力する撮像素子を有するカメラモジュールと、
前記プリズムと前記カメラモジュールとをそれぞれ所定位置に配置し、当該プリズムの前記出射面から出射される光を通過させる光通過孔が形成された筐体と
を有し、
前記プリズムは、前記入射領域から取り込まれ第一反射面にて反射した光が、当該入射領域を含む入射面を第二反射面として反射するように構成されていることを特徴とする生体認証用撮像モジュール。
A light source that irradiates the living body with light that passes through the living body;
A prism having an incident surface including an incident region that captures light transmitted through the living body, a plurality of reflective surfaces that reflect the light captured from the incident region, and an output surface that emits light reflected by the reflective surface; ,
A camera module having an imaging device that converts the light emitted from the exit surface of the prism into an electrical signal and outputs the electrical signal;
Said prism and the said camera module respectively disposed at a predetermined position, have a said light transmitting hole for passing the light emitted from the exit surface is formed enclosure of the prism,
The prism is configured to reflect light taken in from the incident area and reflected by the first reflecting surface so that the incident surface including the incident area is reflected as the second reflecting surface . Imaging module.
前記第一反射面は、前記入射領域から取り込んだ光を当該入射領域へ向けて反射するとともに当該入射領域において全反射を生じさせる所定の角度を有して配されることを特徴とする請求項1に記載の生体認証用撮像モジュール。The first reflection surface is disposed with a predetermined angle that reflects light taken from the incident region toward the incident region and causes total reflection in the incident region. The imaging module for biometric authentication according to 1. 前記第二反射面は、入射領域以外の領域では反射膜が形成され、前記入射領域では反射膜が形成されていないことを特徴とする請求項2に記載の生体認証用撮像モジュール。3. The imaging module for biometric authentication according to claim 2, wherein the second reflective surface is formed with a reflective film in a region other than the incident region, and no reflective film is formed in the incident region. 前記筐体は、前記カメラモジュールの撮像に必要な光量が前記光通過孔を通過するように当該光通過孔の径が決定されることを特徴とする請求項1に記載の生体認証用撮像モジュール。   2. The imaging module for biometric authentication according to claim 1, wherein a diameter of the light passage hole is determined so that the amount of light necessary for imaging of the camera module passes through the light passage hole. . 前記筐体は、近紫外から近赤外までの光を吸収する材料から構成されていることを特徴とする請求項1に記載の生体認証用撮像モジュール。   2. The imaging module for biometric authentication according to claim 1, wherein the casing is made of a material that absorbs light from near ultraviolet to near infrared. 前記筐体は、前記プリズムの前記出射面から出射された光が当該筐体にて反射されて迷光として当該プリズムに再度入射することがないように、当該筐体の少なくとも前記プリズムに向かう面が近紫外から近赤外までの光を吸収する塗装がされていることを特徴とする請求項1に記載の生体認証用撮像モジュール。   The casing has at least a surface facing the prism so that light emitted from the emission surface of the prism is not reflected by the casing and reenters the prism as stray light. The imaging module for biometric authentication according to claim 1, wherein the imaging module is coated to absorb light from near ultraviolet to near infrared. 生体を透過する光を生体に照射する光源と、
生体を透過した光を取り込む入射領域を含む入射面と、当該入射領域から取り込んだ光を反射する複数の反射面と、当該反射面にて反射された光を出射する出射面とを有するプリズムと、
前記プリズムの前記出射面を出射した光を電気信号に変換して出力する撮像素子を有するカメラモジュールと、
前記プリズムと前記カメラモジュールとをそれぞれ所定位置に配置し、当該プリズムの前記出射面から出射される光を通過させる光通過孔が形成された筐体と、
前記カメラモジュールの前記撮像素子から出力される電気信号を解析して生体の血管パターンを認識する認識手段と、
生体の血管パターンを予め保持する保持手段と、
前記認識手段にて認識された血管パターンと前記保持手段に保持された血管パターンとを比較して個人認証を行う認証手段と
を含み、
前記プリズムは、前記入射領域から取り込まれ第一反射面にて反射した光が、当該入射領域を含む入射面を第二反射面として反射するように構成されていることを特徴とする生体認証装置。
A light source that irradiates the living body with light that passes through the living body;
A prism having an incident surface including an incident region that captures light transmitted through the living body, a plurality of reflective surfaces that reflect the light captured from the incident region, and an output surface that emits light reflected by the reflective surface; ,
A camera module having an imaging device that converts the light emitted from the exit surface of the prism into an electrical signal and outputs the electrical signal;
The prism and the camera module are arranged at predetermined positions, respectively, and a housing formed with a light passage hole through which light emitted from the emission surface of the prism is passed,
Recognizing means for recognizing a blood vessel pattern of a living body by analyzing an electrical signal output from the image sensor of the camera module;
Holding means for holding the blood vessel pattern of the living body in advance;
Look including an authentication means for performing personal authentication by comparing the blood vessel pattern held in the holding means and the recognized blood vessel pattern in the recognition means,
The biometric authentication device , wherein the prism is configured such that light taken in from the incident area and reflected by the first reflecting surface reflects the incident surface including the incident area as a second reflecting surface. .
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