JP2010086032A - 積層構造発光体、照明装置及びそれを用いた顔認証システム - Google Patents

Abstract

【課題】可視光と近赤外光との二つの波長域の光を照射できる積層構造発光体、照明装置及びそれを用いた顔認証システムを提供する。
【解決手段】光の射出方向と逆側から順に、裏面基板１、金属陰極２、近赤外線発光材料層３、透明陽極４、透明陰極５、可視光線発光材料層６、透明陽極７、透明基板８を積層した積層構造であり、金属陰極２、近赤外線発光材料層３、及び透明陽極４からなる近赤外線発光部１１と、透明陰極５、可視光線発光材料層６、及び透明陽極７からなる可視光線発光部１２とに、選択的に電圧を印加可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、可視光と近赤外光との二つの波長域の光を発することのできる積層構造発光体、照明装置及びそれを用いた顔認証システムに関する。

入退場管理や機器の使用権限の確認などを目的として、被認証者の身体的特徴を用いた認証システム、いわゆるバイオメトリックス認証システムが普及している。

バイオメトリックス認証には、指紋認証、静脈認証、声紋認証、網膜認証などの様々な方式があるが、被認証者が認証装置に触れる必要のない非接触方式であり、かつ、身体的特徴を認証装置に入力するという行為に対する心理的抵抗が比較的小さい顔認証方式が広く用いられている。

このような顔認証方式では、夜間などは、十分な認証精度を得られるほど鮮明な画像を撮影することは困難である。このため、夜間でも顔認証を行えるようにするためには、被認証者の顔を近赤外光で照明するための近赤外光源を設け、近赤外光域に感度を持つカメラで撮影して近赤外光画像を得て、これを基に認証処理を行う必要があった。

また、認証率（認証の可否を正しく判断する率）を高めるためには、認証時に入力する画像を一定の照明条件下で撮影する必要がある。例えば、建物内への入退場管理を目的として屋外に設置された認証システムにおいては、認証を行う時間や天候によって照明条件が変化する。

よって、日中などでも、被認証者の顔を認証時に照明することで照明条件の変化を緩和して、被認証者の画像をほぼ一定の照明条件で撮影できるようにすることも行われている。

しかし、明るいとき用の認証システムと暗いとき用の認証システムを単に並列に設けると、装置のサイズが倍増してしまう。このため、可視光域と近赤外光域との両方に感度を持つ撮像装置を用いることで、装置サイズの増大を抑えることがなされている。

特許文献１には、レンズの前段に可視光フィルタ又は赤外線フィルタのどちらかを切り替えて配置するカメラが開示されており、赤外光画像を出力する場合にはレンズの前に赤外線フィルタを配置するとともにＩｒＬＥＤを駆動して被認証者の顔を照明する。
特開２００８−１８１４６８号公報

しかし、可視光域と近赤外光域との両方に感度を持つカメラを用いる場合、可視光源と近赤外光源とが別々であったため、可視光を照射するときと赤外光を照射するときとで光を当てる向きが異なってしまう。

人間の顔には鼻や眼窩などの凹凸が存在するため、光が照射されると影が発生するが、光源の位置が異なると影のできかたが異なる。このため、可視光源と近赤外光源とが別々の位置にあると、可視光を照射したときに得られる顔画像と近赤外光を照射したときに得られる顔画像とが異なってしまい、認証率が低下してしまう。

特許文献１に記載の発明は、可視光源を備えていないため、自然光又は装置外の光源からの可視光によって被認証者が照明されると考えられるが、当然のことながら赤外光の光源とは位置が異なることは明らかである。

このように、顔認証システムの認証率を向上させるためには、可視光と近赤外光との二つの波長域の光を同じ位置から発生させる必要があった。

本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、可視光と近赤外光との二つの波長域の光を照射できる積層構造発光体、照明装置及びそれを用いた顔認証システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、光の射出方向と逆側から順に、裏面基板、金属陰極、近赤外線発光材料層、第１の透明陽極、透明陰極、可視光線発光材料層、第２の透明陽極、透明基板を積層した積層構造であり、金属陰極、近赤外線発光材料層、及び第１の透明陽極からなる近赤外線発光部と、透明陰極、可視光線発光材料層、及び第２の透明陽極からなる可視光線発光部とに、選択的に電圧を印加可能であることを特徴とする積層構造発光体を提供するものである。

また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、上記本発明の第１の態様に係る積層構造発光体を用いた照明装置であって、積層構造発光体によって可視光又は近赤外光が照射される箇所の照度を測定する照度検出手段と、照度検出手段の出力に基づいて、可視光線発光部及び近赤外線発光部のいずれを駆動するかを切り替える制御手段とを有することを特徴とする照明装置を提供するものである。

また、上記目的を達成するため、本発明は、第３の態様として、上記本発明の第２の態様に係る照明装置を用いた顔認証システムであって、少なくとも可視光域及び近赤外光域に感度を有し、照明装置によって可視光又は近赤外光が照射される所定の認証位置を撮影する撮像手段と、認証位置に被認証者の顔が入ったことを検出する人体感知手段と、人体感知手段の検出信号に応じて、可視光線発光部及び近赤外線発光部の一方を照度検出手段の出力に基づいて駆動した上で、認証位置に位置する被認証者の顔を撮像手段に撮影させる手段と、撮像手段が撮影した被認証者の顔画像に基づいて、認証処理を行う認証手段とを有することを特徴とする顔認証システムを提供するものである。

本発明によれば、可視光と近赤外光との二つの波長域の光を照射できる積層構造発光体、照明装置及びそれを用いた顔認証システムを提供できる。

本発明の好適な実施の形態について説明する。図１に本実施形態に係る積層構造発光体の構成を示す。積層構造発光体１０は、光の射出方向と逆側から順に、裏面基板１、金属陰極２、近赤外線発光材料層３、透明陽極４、透明陰極５、可視光線発光材料層６、透明陽極７、透明基板８を積層した構造である。なお、金属陰極２、近赤外線発光材料層３、及び透明陽極４の部分は近赤外線を発光する近赤外線発光部１１であり、透明陰極５、可視光線発光材料層６、及び透明陽極７の部分は可視光線を発する可視光線発光部１２である。近赤外線発光部１１と可視光線発光部１２とには、選択的に電圧を印加可能である。

積層構造発光体１０の製造方法の一例を示す。
アモルファスＳｉ製の裏面基板１の上にＡｌ、Ａｇ−Ｍｇ合金、Ｃａなどの膜を真空蒸着法によって成膜し、金属陰極２を形成する。その上に、近赤外線発光材料としてフタロシアニン系化合部をスピンコート法で塗布し近赤外線発光材料層３を形成する。その上に、スパッタ法にて酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の膜を成膜し透明陽極４を形成する。さらに、スパッタ法で酸化インジウム亜鉛（In₂O₃-ZnO：ＩＺＯ）の膜を成膜し透明陰極５を形成する。その上に、可視光線発光材料としてジアミンやアントラセンなどをスピンコート法で塗布し可視光線発光材料層６を形成する。その上に、スパッタ法にて酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の膜を成膜し透明陽極７を形成する。最後に透明陽極７上に透明基板８を設け積層構造発光体１０とする。透明基板８は、光を透過する性質を有する材料であれば良く、ガラスやプラスチックなどを適用可能である。

図２に、積層発光構造体１０を用いた照明装置の構成を示す。照明装置１００は、積層発光構造体１０と照度センサ２０と発光切り替え制御部３０とを有する。
照度センサ２０は、積層発光構造体１０が発する光が照射される場所の明るさを測定するセンサである。発光切り替え制御部３０は、近赤外線発光部１１に電圧を印加して近赤外光線を発光させるか、可視光線発光部１２に電圧を印加して可視光線を発光させるかを、照度センサ２０の出力に応じて切り替える。

図３に、照明装置１００を用いた顔認証システムの構成を示す。
照明装置１００の発光切り替え制御部３０には、カメラ５０と人体感知センサ６０とが接続されており、カメラ５０によって撮影された画像は顔認証モジュール７０へと送られる。
カメラ５０は、積層発光構造体１０が発する光が照射される場所（認証位置）を撮影するように設置されており、可視光域及び近赤外光域に感度を持っている。人体感知センサ６０は、認証位置に人間の顔が入ったことを検出する。顔認証モジュール７０は、カメラ５０から入力される顔画像に基づいて認証処理を行う。なお、認証処理自体は公知の処理を適用可能であるため、顔認証モジュール７０の詳細な説明は割愛する。

被認証者の顔が認証位置に入ったことを人体感知センサ６０が検出すると、検出信号が発光切り替え制御部３０へ入力される。発光切り替え制御部３０は、人体感知センサ６０から検出信号が入力されると、その時点での照度センサ２０の測定結果に基づいて、近赤外線発光部１１及び可視光線発光部１２のいずれか一方に電圧を印加し、近赤外線又は可視光線を認証位置に照射する。

近赤外線又は可視光線によって照明された状態でカメラ５０によって撮影された被認証者の顔画像は、顔認証モジュール７０へと送られる。そして、顔認証モジュール７０において認証処理が行われる。

本実施形態に係る顔認証システムでは、可視光線又は近赤外光線を同一の位置から被認証者の顔に対して照射した状態で顔画像を撮影し、これを用いて認証処理を行える。よって、可視光線を照射する場合と近赤外線を照射する場合とで、被認証者の顔を同じように照明することができる。よって、認証処理における認証率を高めることができる。

なお、上記実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記実施形態において積層構造発光体の材料としてあげた物質はあくまでも一例であり、同様の性質を示す物質であれば他のものを用いても良い。
また、積層構造発光体の構造として、可視光線発光部が前（照射側）に位置する構造を示したが、近赤外線発光部が前に位置しても良い。ただし、近赤外光の方が可視光よりも強い透過性を持つため、可視光線発光部を前に配置する方が好ましい。
このように、本発明は様々な変形が可能である。

本発明の好適な実施の形態に係る積層構造発光体の構成を示す図である。 本発明の好適な実施の形態に係る照明装置の構成を示す図である。 本発明の好適な実施の形態に係る顔認証システムの構成を示す図である。

符号の説明

１ 裏面基板
２ 金属陰極
３ 近赤外線発光材料層
４、７ 透明陽極
５ 透明陰極
６ 可視光線発光材料層
８ 透明基板
１０ 積層構造発光体
１１ 近赤外線発光部
１２ 可視光線発光部
２０ 照度センサ
３０ 発光切り替え制御部
５０ カメラ
６０ 人体感知センサ
７０ 顔認証モジュール

Claims (4)

1. 光の射出方向と逆側から順に、裏面基板、金属陰極、近赤外線発光材料層、第１の透明陽極、透明陰極、可視光線発光材料層、第２の透明陽極、透明基板を積層した積層構造であり、
   前記金属陰極、前記近赤外線発光材料層、及び前記第１の透明陽極からなる近赤外線発光部と、前記透明陰極、前記可視光線発光材料層、及び前記第２の透明陽極からなる可視光線発光部とに、選択的に電圧を印加可能であることを特徴とする積層構造発光体。
2. 請求項１記載の積層構造発光体を用いた照明装置であって、
   前記積層構造発光体によって可視光又は近赤外光が照射される箇所の照度を測定する照度検出手段と、
   前記照度検出手段の出力に基づいて、前記可視光線発光部及び前記近赤外線発光部のいずれを駆動するかを切り替える制御手段とを有することを特徴とする照明装置。
3. 前記照度検出手段が測定した照度が所定の基準値以下の場合には前記近赤外線発光部を駆動して近赤外光を照射することを特徴とする請求項２記載の照明装置。
4. 請求項２又は３記載の照明装置を用いた顔認証システムであって、
   少なくとも可視光域及び近赤外光域に感度を有し、前記照明装置によって可視光又は近赤外光が照射される所定の認証位置を撮影する撮像手段と、
   前記認証位置に被認証者の顔が入ったことを検出する人体感知手段と、
   前記人体感知手段の検出信号に応じて、前記可視光線発光部及び前記近赤外線発光部の一方を前記照度検出手段の出力に基づいて駆動した上で、前記認証位置に位置する被認証者の顔を前記撮像手段に撮影させる手段と、
   前記撮像手段が撮影した被認証者の顔画像に基づいて、認証処理を行う認証手段とを有することを特徴とする顔認証システム。

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