JP2011258015A - Vein authentication apparatus - Google Patents

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Hiroshi Mochizuki
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vein authentication apparatus capable of enhancing authentication accuracy by detecting the state of a finger placed thereon.SOLUTION: The vein authentication apparatus according to the invention comprises: plural placement detection sections each disposed on a predetermined substrate for detecting if a part of a finger is placed thereon; plural light source sections each disposed on the substrate for emitting near-infrared light of a predetermined wavelength to a part of the placed finger; and an imaging section for taking an image of the part of the finger illuminated by the near-infrared light. When the substrate is viewed from a direction perpendicular to a longitudinal direction of the finger, the light source section and the placement detection section are disposed alternately on the substrate along the longitudinal direction of the finger.

Description

本発明は、静脈認証装置に関する。   The present invention relates to a vein authentication device.

生体個人認証は今後のネットワーク社会において、権利を守る為に非常に重要な技術である。特に、他人が本人になりすまして、金銭やコンテンツ、権利などをネット越しに盗むことが可能であるインターネット上での商取引では、暗号だけでは解決できない領域を守る技術として注目されている。しかし、指紋やアイリスなどは、偽造の問題が解決できない。この点、静脈のパターンで外部から容易に撮像できない部位を用いた個人認証技術は、判定精度の高さや偽造、成りすましが困難であるため、次世代の生体個人認証として期待されている。   Biometric personal identification is a very important technology for protecting the rights in the future network society. In particular, in commercial transactions on the Internet, where other people can impersonate themselves and steal money, content, rights, etc. over the Internet, they are attracting attention as a technology that protects areas that cannot be solved by encryption alone. However, fingerprints and irises cannot solve the problem of forgery. In this regard, personal authentication technology using a part that cannot be easily imaged from the outside with a vein pattern is expected as next-generation biometric personal authentication because of its high accuracy of determination, forgery, and impersonation.

特に、指の内部に存在する静脈のパターンに着目した指静脈認証は、手のひらの内部に存在する静脈のパターンに着目した掌静脈認証と比べて認証装置を小型化できるという利点がある。しかしながら、近年、携帯電話やタッチパネルを利用した携帯機器など各種の携帯機器の普及に伴い、指静脈認証装置の更なる小型化や薄型化が求められている。そのため、以下の特許文献1では、指静脈認証装置の小型化・薄型化を実現するための技術が開示されている。   In particular, finger vein authentication focusing on the vein pattern existing inside the finger has an advantage that the authentication device can be made smaller than palm vein authentication focusing on the vein pattern existing inside the palm. However, in recent years, with the spread of various mobile devices such as mobile devices using mobile phones and touch panels, finger vein authentication devices are required to be further reduced in size and thickness. Therefore, in the following Patent Document 1, a technique for realizing a reduction in size and thickness of a finger vein authentication device is disclosed.

特開2009−98935号公報JP 2009-98935 A

ところで、指静脈認証処理という一連の流れに関して本発明者が鋭意検討を行った結果、人がある平面上に一本の指を載置するという動作を行う場合、意識せずにかかる動作を行うと、指全体が平面に接している状態とならないことが多いという点に想到した。換言すれば、着目している平面から見た場合、指を載置するという動作を意識せずに行ったときには、平面と指との間の距離がほぼ一定とならないことが多いということである。   By the way, as a result of the present inventor's earnest examination regarding a series of flows of finger vein authentication processing, when performing an operation of placing one finger on a certain plane, the operation is performed without being conscious of it. I came up with the point that the fingers are often not in contact with the plane. In other words, when viewed from the target plane, the distance between the plane and the finger is often not substantially constant when the user does not consider the operation of placing the finger. .

上記特許文献1に記載されているような指静脈認証装置において、近赤外光を照射する光源と指との間の距離が略一定にならない場合には、指静脈認証処理の認証精度の低下を招く可能性があるという問題があった。   In the finger vein authentication device as described in Patent Document 1, when the distance between the light source that emits near-infrared light and the finger is not substantially constant, the authentication accuracy of the finger vein authentication process decreases. There was a problem of inviting.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、指の載置状態を検知することで更なる認証精度の向上を図ることが可能な、静脈認証装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vein that can further improve authentication accuracy by detecting the placement state of a finger. It is to provide an authentication device.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、指の一部が載置されたか否かを検出する、所定の基板上に配設された複数の載置検出部と、載置された前記指の一部に対して所定波長の近赤外光を照射する、前記基板上に配設された複数の光源部と、前記近赤外光が照射された前記指の一部を撮像する撮像部と、を備え、前記基板を指の長手方向に対して直交する方向から見たときに、前記光源部及び前記載置検出部は、前記指の長手方向に沿って前記基板上に交互に配設されている静脈認証装置が提供される。   In order to solve the above-described problem, according to an aspect of the present invention, a plurality of placement detection units disposed on a predetermined substrate for detecting whether or not a part of a finger is placed, and a placement A plurality of light source units disposed on the substrate for irradiating a part of the placed finger with near-infrared light of a predetermined wavelength; and a part of the finger irradiated with the near-infrared light And when the substrate is viewed from a direction orthogonal to the longitudinal direction of the finger, the light source unit and the placement detection unit are arranged along the longitudinal direction of the finger. A vein authentication device is provided that is alternately disposed above.

前記複数の載置検出部及び前記複数の光源部を覆う樹脂層を更に備え、前記樹脂層の厚み方向の前記載置検出部及び前記光源部が存在しない側の面は平坦となっており、前記樹脂層の平坦面上に指の一部が載置されることが好ましい。   A resin layer that covers the plurality of placement detection units and the plurality of light source units is further provided, and the surface on the side where the placement detection unit and the light source unit do not exist in the thickness direction of the resin layer are flat, It is preferable that a part of a finger is placed on the flat surface of the resin layer.

前記複数の光源部は、全ての前記載置検出部が指の載置を検出した場合に、前記近赤外光の照射を開始することが好ましい。   It is preferable that the plurality of light source units start irradiation of the near-infrared light when all the placement detection units detect placement of a finger.

前記指の長手方向に沿って隣り合う前記光源部の間隔は、指先が載置される側に向かうにつれて広くなってもよい。   An interval between the light source units adjacent to each other along the longitudinal direction of the finger may become wider toward the side where the fingertip is placed.

前記指の長手方向に沿って配設される前記光源部は、指の長手方向の位置が指の根元側に位置するほど、前記指の長手方向に対して直交する方向に配設される個数が増加するようにしてもよい。   The number of the light source units arranged along the longitudinal direction of the finger is arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the finger as the position of the finger in the longitudinal direction is closer to the base of the finger. May be increased.

前記複数の載置検出部は、前記指の長手方向に沿って一列に配設されており、前記複数の光源部は、前記複数の載置検出部からなる列の両側に、当該列と平行となるように配設されてもよい。   The plurality of placement detection units are arranged in a line along the longitudinal direction of the finger, and the plurality of light source units are parallel to the row on both sides of the row of the plurality of placement detection units. It may be arranged so that.

前記載置検出部及び前記光源部は、前記指の長手方向に沿って一列に並んで配設されており、複数の載置検出部及び光源部からなる列が、互いに平行に複数存在してもよい。   The placement detection unit and the light source unit are arranged in a line along the longitudinal direction of the finger, and a plurality of rows of placement detection units and light source units exist in parallel to each other. Also good.

前記撮像部は、隣り合う前記複数の載置検出部及び光源部からなる列の間に配設されてもよい。   The imaging unit may be disposed between rows of the plurality of mounting detection units and light source units adjacent to each other.

前記複数の載置検出部は、静電センサ、フォトセンサ、感圧センサ又はホールセンサであることが好ましい。   The plurality of placement detection units are preferably an electrostatic sensor, a photo sensor, a pressure sensor, or a Hall sensor.

以上説明したように本発明によれば、指の載置状態を検知することで更なる認証精度の向上を図ることが可能である。   As described above, according to the present invention, it is possible to further improve the authentication accuracy by detecting the placement state of the finger.

本発明の第1の実施形態に係る指静脈認証装置の外観を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the external appearance of the finger vein authentication apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同実施形態に係る指静脈認証装置を上方から見た場合の上面図である。It is a top view at the time of seeing the finger vein authentication device concerning the embodiment from the upper part. 図2のA−A切断線における断面を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the cross section in the AA cutting line of FIG. 同実施形態に係る樹脂層を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the resin layer which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る載置検出部について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the mounting detection part which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る載置検出部について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the mounting detection part which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る載置検出部について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the mounting detection part which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る載置検出部について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the mounting detection part which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る載置検出部について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the mounting detection part which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る載置検出部について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the mounting detection part which concerns on the same embodiment. 撮像画像及び静脈パターンについて説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a captured image and a vein pattern. 本実施形態に係る指静脈認証装置の第1変形例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the 1st modification of the finger vein authentication apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る指静脈認証装置の第2変形例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the 2nd modification of the finger vein authentication apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る指静脈認証装置の第3変形例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the 3rd modification of the finger vein authentication apparatus which concerns on this embodiment.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

なお、説明は、以下の順序で行うものとする。
(1)第1の実施形態
(1−1)指静脈認証装置の構成について
(1−2)指静脈認証装置の断面構造について
(1−3)載置検出部及び光源部について
(1−4)変形例
The description will be made in the following order.
(1) 1st Embodiment (1-1) About structure of finger vein authentication apparatus (1-2) About sectional structure of finger vein authentication apparatus (1-3) About mounting detection part and light source part (1-4 ) Modification

(第1の実施形態)
<指静脈認証装置の構成について>
まず、図1及び図2を参照しながら、本発明の実施形態に係る指静脈認証装置1の構成について、簡単に説明する。図1は、本実施形態に係る指静脈認証装置の外観を示した説明図であり、図2は、本実施形態に係る指静脈認証装置を上方から見た場合の上面図である。
(First embodiment)
<Configuration of finger vein authentication device>
First, the configuration of the finger vein authentication device 1 according to the embodiment of the present invention will be briefly described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the appearance of the finger vein authentication device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a top view when the finger vein authentication device according to the present embodiment is viewed from above.

本実施形態に係る指静脈認証装置1は、図1に示したように、ユーザの指Fの一部が載置される筐体と、筐体に設けられた撮像部101と、を備える。この筐体には、ユーザが指を載置する位置(載置位置)を表す印刷がなされていてもよく、指の載置位置を表す表示がされるようになっていてもよい。   As illustrated in FIG. 1, the finger vein authentication device 1 according to the present embodiment includes a housing on which a part of a user's finger F is placed, and an imaging unit 101 provided in the housing. This casing may be printed to indicate the position (placement position) where the user places the finger, or may be displayed to indicate the placement position of the finger.

また、図2に示したように、指静脈認証装置1の筐体の内部には、指の長軸方向に沿って、複数の載置検出部103及び複数の光源部105が配設されている。更に、指静脈認証装置1の筐体のうち、少なくとも指が載置される位置には、樹脂層107が設けられており、この樹脂層107によって、複数の載置検出部103及び光源部105が覆われている。   In addition, as shown in FIG. 2, a plurality of placement detection units 103 and a plurality of light source units 105 are disposed in the casing of the finger vein authentication device 1 along the long axis direction of the finger. Yes. Further, a resin layer 107 is provided at least at a position where the finger is placed in the casing of the finger vein authentication device 1, and the resin layer 107 allows a plurality of placement detection units 103 and light source units 105 to be placed. Is covered.

ユーザが指静脈認証装置1の載置位置に指Fを置くと、複数の載置検出部103それぞれが、指が載置されたか否かの検出を行って、検出結果を出力する。指静脈認証装置1の内部に設けられた制御部(図示せず。)は、各載置検出部103から出力された検出結果を参照して、以下で改めて説明する撮像開始条件が満たされたか否かの判断を行う。撮像開始条件が満たされると、制御部は、複数の光源部105に対して、所定の波長を有する近赤外光の照射開始を要請するとともに、撮像部101に対して指の撮像開始を要請する。また、制御部は、撮像部101により撮像された指の撮像画像から静脈パターンを抽出し、抽出した静脈パターンに基づいてユーザの認証を実施する。   When the user places the finger F on the placement position of the finger vein authentication device 1, each of the plurality of placement detection units 103 detects whether or not the finger is placed and outputs a detection result. A control unit (not shown) provided in the finger vein authentication device 1 refers to the detection result output from each placement detection unit 103, and has satisfied the imaging start condition described below again? Make a decision. When the imaging start condition is satisfied, the control unit requests the plurality of light source units 105 to start irradiation of near infrared light having a predetermined wavelength and requests the imaging unit 101 to start imaging of the finger. To do. Further, the control unit extracts a vein pattern from the captured image of the finger imaged by the imaging unit 101, and performs user authentication based on the extracted vein pattern.

ここで、指静脈認証装置1の内部に設けられた制御部について、簡単に説明する。制御部は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、通信装置等により実現される。制御部は、指静脈認証装置1に設けられた記憶部(図示せず。)内に格納されている各種のプログラム、パラメータ、データベース等を利用して、指静脈認証装置1全体の動作を制御するとともに、ユーザの指静脈認証処理を実施する。   Here, the control unit provided in the finger vein authentication device 1 will be briefly described. The control unit is realized by, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a communication device, and the like. The control unit controls the overall operation of the finger vein authentication device 1 using various programs, parameters, databases, and the like stored in a storage unit (not shown) provided in the finger vein authentication device 1. In addition, the user's finger vein authentication process is performed.

また、撮像部101は、レンズ等の光学素子と撮像素子とを有している。
人体の皮膚は、表皮層、真皮層および皮下組織層の3層構造となっていることが知られているが、静脈の存在する静脈層は、真皮層に存在している。真皮層は、指表面に対して0.1mm〜0.3mm程度の位置から2mm〜3mm程度の厚みで存在している層である。したがって、このような真皮層の存在位置(例えば、指表面から1.5mm〜2.0mm程度の位置)にレンズ等の光学素子の焦点位置を設定することで、静脈層を透過した透過光を、効率よく集光することが可能となる。
The imaging unit 101 includes an optical element such as a lens and an imaging element.
It is known that the human skin has a three-layer structure of an epidermis layer, a dermis layer, and a subcutaneous tissue layer, but a vein layer in which a vein exists exists in the dermis layer. The dermis layer is a layer present at a thickness of about 2 mm to 3 mm from a position of about 0.1 mm to 0.3 mm with respect to the finger surface. Therefore, by setting the focal position of an optical element such as a lens at the position where such a dermis layer is present (for example, a position of about 1.5 mm to 2.0 mm from the finger surface), the transmitted light transmitted through the vein layer can be reduced. It is possible to collect light efficiently.

光学素子によって集光された静脈層を透過した透過光は、CCDやCMOS等の撮像素子に結像されて、静脈撮像画像となる。撮像部101は、静脈撮像画像を生成すると、生成した静脈撮像画像を制御部に出力する。   The transmitted light that has passed through the vein layer collected by the optical element is imaged on an image sensor such as a CCD or CMOS to form a vein image. When generating the vein captured image, the imaging unit 101 outputs the generated vein captured image to the control unit.

載置検出部103は、ユーザの指Fが載置されたか否かを検出する。載置検出部103は、例えば、静電センサ、フォトセンサ、感圧センサ又はホールセンサを用いて形成されることが好ましい。これらのセンサは、ユーザの指Fがセンサ又は当該センサに接触している他の物体(例えば、樹脂層107)に触れる程度で、指の載置を検出することが可能となる。   The placement detection unit 103 detects whether or not the user's finger F is placed. The placement detection unit 103 is preferably formed using, for example, an electrostatic sensor, a photo sensor, a pressure sensor, or a Hall sensor. These sensors can detect the placement of the finger as long as the user's finger F touches the sensor or another object (for example, the resin layer 107) in contact with the sensor.

なお、載置検出部103として、各種のコンタクトスイッチを用いることも可能ではあるが、ユーザの指がコンタクトスイッチを押圧することで、指の内部に存在する静脈も圧迫されることとなって、静脈内部を流れる血液の量が低下する恐れがある。以下で説明するように、指静脈認証処理では、血液中のヘモグロビンによって吸収された近赤外光の光量の多少に応じて静脈撮像画像の濃淡が決まるため、血流量が低下することは好ましくない。従って、載置検出部103としてコンタクトスイッチを用いるよりかは、上記センサ類を使用することが好ましい。   Although various contact switches can be used as the placement detection unit 103, when the user's finger presses the contact switch, the vein existing inside the finger is also compressed. The amount of blood flowing inside the veins can be reduced. As will be described below, in the finger vein authentication process, since the density of the vein image is determined according to the amount of near-infrared light absorbed by hemoglobin in the blood, it is not preferable that the blood flow rate decreases. . Therefore, it is preferable to use the above sensors rather than using a contact switch as the placement detection unit 103.

指静脈認証装置1に設けられる複数の載置検出部103は、以下で説明するように、ユーザの指が適切な位置に載置されているか否かの判断に利用されるものであるが、同時に、後述する光源部105が近赤外光を照射するためのスイッチとしても用いられる。   The plurality of placement detection units 103 provided in the finger vein authentication device 1 are used for determining whether or not the user's finger is placed at an appropriate position, as will be described below. At the same time, the light source unit 105 described later is also used as a switch for irradiating near infrared light.

指静脈認証装置1に設けられた複数の載置検出部103は、ユーザの指が載置されたことを検出した場合には、その検出結果を制御部に出力する。制御部は、指静脈認証装置1に設けられた全ての載置検出部103から指の載置を検出した旨の検出結果が得られた場合に、光源部105から近赤外光を照射させるとともに、撮像部101による指の撮像を開始させる。   When the plurality of placement detection units 103 provided in the finger vein authentication device 1 detect that the user's finger is placed, the plurality of placement detection units 103 output the detection result to the control unit. The control unit emits near-infrared light from the light source unit 105 when a detection result indicating that the placement of the finger has been detected is obtained from all the placement detection units 103 provided in the finger vein authentication device 1. At the same time, the imaging of the finger by the imaging unit 101 is started.

光源部105は、指静脈認証装置1に載置されたユーザの指Fに対して、所定の波長を有する近赤外光を照射する。この光源部105は、例えば、近赤外光を照射可能な発光ダイオードであってもよく、所定波長の光を照射する発光素子と発光素子からの光を近赤外光へと変換するフィルタとから構成されるユニットであってもよい。   The light source unit 105 irradiates the user's finger F placed on the finger vein authentication device 1 with near infrared light having a predetermined wavelength. The light source unit 105 may be, for example, a light emitting diode capable of irradiating near infrared light, a light emitting element that emits light of a predetermined wavelength, and a filter that converts light from the light emitting element into near infrared light. The unit comprised from may be sufficient.

ここで、光源部105がユーザの指に対して近赤外光の照射を開始するタイミングは、指静脈認証装置1に設けられた全ての載置検出部103が指を検出した際であることが好ましい。かかるタイミングで近赤外光の照射を開始することで、近赤外光を常時照射し続けなくともよくなり、指静脈認証装置1の消費電力を抑制することが可能となる。   Here, the timing at which the light source unit 105 starts irradiating near-infrared light to the user's finger is when all the placement detection units 103 provided in the finger vein authentication device 1 detect the finger. Is preferred. By starting near-infrared light irradiation at such timing, it is not necessary to always irradiate near-infrared light, and the power consumption of the finger vein authentication device 1 can be suppressed.

近赤外光は、身体組織に対して透過性が高い一方で、血液中のヘモグロビン(還元ヘモグロビン)に吸収されるという特徴を有するため、近赤外光を指や手のひらや手の甲に照射すると、指や手のひらや手の甲の内部に分布している静脈が影となって画像に現れる。画像に表れる静脈の影を、静脈パターンという。このような静脈パターンを良好に撮像するために、発光ダイオード等の光源部105は、約600nm〜1300nm程度の波長、好ましくは、700nm〜900nm程度の波長を有する近赤外光を照射する。   Near-infrared light is highly permeable to body tissues, but is absorbed by hemoglobin in the blood (reduced hemoglobin), so when irradiating near-infrared light on the fingers, palms and back of the hand, The veins distributed inside the fingers, palms and back of the hand appear in the image as shadows. The shadow of the vein that appears in the image is called the vein pattern. In order to image such a vein pattern satisfactorily, the light source unit 105 such as a light emitting diode irradiates near infrared light having a wavelength of about 600 nm to 1300 nm, preferably about 700 nm to 900 nm.

ここで、光源部105が照射する近赤外光の波長が600nm未満又は1300nm超過である場合には、血液中のヘモグロビンに吸収される割合が小さくなるため、良好な静脈パターンを得ることが困難となる。また、光源部105が照射する近赤外光の波長が700nm〜900nm程度である場合には、近赤外光は、脱酸素化ヘモグロビンと酸素化ヘモグロビンの双方に対して特異的に吸収されるため、良好な静脈パターンを得ることができる。   Here, when the wavelength of near-infrared light emitted by the light source unit 105 is less than 600 nm or more than 1300 nm, the proportion absorbed by hemoglobin in the blood is small, and it is difficult to obtain a good vein pattern. It becomes. Further, when the wavelength of the near infrared light emitted from the light source unit 105 is about 700 nm to 900 nm, the near infrared light is specifically absorbed by both deoxygenated hemoglobin and oxygenated hemoglobin. Therefore, a good vein pattern can be obtained.

光源部105から射出された近赤外光は、生体部位の表面に向かって伝搬し、直接光として、指の表面等から生体内部に入射する。ここで、人体は良好な近赤外光の散乱体であるため、生体内に入射した直接光は四方に散乱しながら伝搬する。生体内を透過した近赤外光は、撮像部101によって集光されて、静脈撮像画像となる。   Near-infrared light emitted from the light source unit 105 propagates toward the surface of the living body part, and enters the living body from the finger surface or the like as direct light. Here, since the human body is a good scatterer of near-infrared light, the direct light entering the living body propagates while being scattered in all directions. Near-infrared light transmitted through the living body is collected by the imaging unit 101 and becomes a vein image.

樹脂層107は、近赤外光を透過可能な材料により形成された層であり、近赤外光を透過する近赤外光透過フィルターそのものであってもよい。樹脂層107の形成に用いられる材料は、近赤外光を透過するものであれば特に限定されるものではなく、任意の材料を利用することが可能である。   The resin layer 107 is a layer formed of a material that can transmit near-infrared light, and may be a near-infrared light transmission filter that transmits near-infrared light. The material used for forming the resin layer 107 is not particularly limited as long as it transmits near-infrared light, and any material can be used.

この樹脂層107は、以下で説明するように、載置検出部103及び光源部105を覆うように形成される。換言すれば、この樹脂層107は、樹脂モールドであるといえる。   As will be described below, the resin layer 107 is formed so as to cover the placement detection unit 103 and the light source unit 105. In other words, it can be said that the resin layer 107 is a resin mold.

以上、図1及び図2を参照しながら、指静脈認証装置1の構成について簡単に説明したが、以下では、載置検出部103、光源部105及び樹脂層107について、改めて詳細に説明する。   The configuration of the finger vein authentication device 1 has been briefly described above with reference to FIGS. 1 and 2, but the placement detection unit 103, the light source unit 105, and the resin layer 107 will be described again in detail below.

<指静脈認証装置の断面構造について>
続いて、図3を参照しながら、指静脈認証装置1の断面構造について説明する。図3は、図2に示した指静脈認証装置1をA−A切断線で切断した場合の断面を示した断面図である。
<About the cross-sectional structure of the finger vein authentication device>
Next, a cross-sectional structure of the finger vein authentication device 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section when the finger vein authentication device 1 shown in FIG. 2 is cut along an AA cutting line.

本実施形態に係る指静脈認証装置1を図2のA−A切断線で切断して、指長軸方向に対して直交する方向から見ると、図3に示したように、複数の載置検出部103及び光源部105が、指長軸方向に沿ってそれぞれ交互に配設されている。また、図3に示したように、複数の載置検出部103及び光源部105は、基板11の同一面にマウントされている。   When the finger vein authentication device 1 according to the present embodiment is cut along the AA cutting line in FIG. 2 and viewed from a direction orthogonal to the finger major axis direction, a plurality of placements are provided as shown in FIG. The detection unit 103 and the light source unit 105 are alternately arranged along the finger long axis direction. Further, as shown in FIG. 3, the plurality of placement detection units 103 and the light source unit 105 are mounted on the same surface of the substrate 11.

この基板11は、載置検出部103及び光源部105を載置することが可能なものであれば、任意の材質のものを利用することが可能である。また、基板11上には、載置検出部103及び光源部105と、制御部(図示せず)との間における情報のやり取りを実現するための配線等がプリントされていてもよい。   The substrate 11 can be made of any material as long as the placement detection unit 103 and the light source unit 105 can be placed thereon. In addition, wiring or the like for realizing exchange of information between the placement detection unit 103 and the light source unit 105 and a control unit (not shown) may be printed on the substrate 11.

また、載置検出部103として利用される各種のセンサと、光源部105として利用される各種の発光ダイオードとは、図3に例示したように、各々の高さが異なっていることが多い。本実施形態に係る指静脈認証装置1では、載置検出部103と光源部105とを覆うように樹脂層107が形成されており、樹脂層107の厚み方向の載置検出部103及び光源部105が存在しない側の面は、図3に示したように、平坦面になっている。この平坦面上に、ユーザの指が載置される。   In addition, various sensors used as the placement detection unit 103 and various light-emitting diodes used as the light source unit 105 often have different heights as illustrated in FIG. In the finger vein authentication device 1 according to the present embodiment, the resin layer 107 is formed so as to cover the placement detection unit 103 and the light source unit 105, and the placement detection unit 103 and the light source unit in the thickness direction of the resin layer 107. The surface on the side where 105 does not exist is a flat surface as shown in FIG. The user's finger is placed on the flat surface.

図4は、樹脂層107の一部を拡大して示した模式図である。図4に示したように、樹脂層107の載置検出部103及び光源部105に対向する面には、載置検出部103及び光源部105の形状に対応する凹部109,111が形成されている。図4に示した例では、凹部109に載置検出部103が収容され、凹部111に光源部105が収容されることとなる。載置検出部103及び光源部105が対応する凹部に収容されることで、載置検出部103、光源部105及び樹脂層107からなるユニットの厚みを薄くすることができ、ユニットの小型化が実現できるとともに、指載置面を平坦面とすることが可能となる。また、指載置面を平坦面とすることが実現されることで、載置検出部103、光源部105及び樹脂層107からなるユニットの取り付け場所に関する制限が無くなる。   FIG. 4 is a schematic view showing a part of the resin layer 107 in an enlarged manner. As shown in FIG. 4, concave portions 109 and 111 corresponding to the shapes of the placement detection unit 103 and the light source unit 105 are formed on the surface of the resin layer 107 facing the placement detection unit 103 and the light source unit 105. Yes. In the example illustrated in FIG. 4, the placement detection unit 103 is accommodated in the recess 109, and the light source unit 105 is accommodated in the recess 111. Since the placement detection unit 103 and the light source unit 105 are accommodated in the corresponding recesses, the thickness of the unit including the placement detection unit 103, the light source unit 105, and the resin layer 107 can be reduced, and the unit can be downsized. This can be realized, and the finger placement surface can be made flat. In addition, since the finger placement surface is realized as a flat surface, there is no restriction on the place where the unit including the placement detection unit 103, the light source unit 105, and the resin layer 107 is attached.

また、凹部111の深さに対する凹部109の深さの差ΔDは、載置検出部103の高さと光源部105の高さの差となっている。凹部111の深さを調整することで、凹部111の底面から指が載置される樹脂層107の平坦面までの距離を調整することが可能となり、ひいては、指に照射される近赤外光の光量を調整することが可能となる。凹部111の深さは、静脈撮像画像の生成に適切な近赤外光の光量が実現できるように適宜調整すればよい。   A difference ΔD in the depth of the recess 109 with respect to the depth of the recess 111 is a difference between the height of the placement detection unit 103 and the height of the light source unit 105. By adjusting the depth of the concave portion 111, it is possible to adjust the distance from the bottom surface of the concave portion 111 to the flat surface of the resin layer 107 on which the finger is placed. It is possible to adjust the amount of light. What is necessary is just to adjust the depth of the recessed part 111 suitably so that the light quantity of near-infrared light suitable for the production | generation of a vein imaging image may be implement | achieved.

また、光源部105が凹部111に収容されるため、光源部105と平坦面に載置される指との間の距離が短くなり、近赤外光の透過効率を向上させることが可能となる。その結果、低出力の発光ダイオードであっても指に照射される近赤外光の光量を増加させることが可能となるため、より鮮明な静脈撮像画像を得ることが可能となる。また、低出力の(すなわち、小型の)発光ダイオードを使用可能となるということは、光源部105の消費電力の削減が可能であることを意味し、更に、装置の小型化をも図ることが可能となる。   In addition, since the light source unit 105 is accommodated in the recess 111, the distance between the light source unit 105 and the finger placed on the flat surface is shortened, and the near infrared light transmission efficiency can be improved. . As a result, even with a low-output light emitting diode, it is possible to increase the amount of near-infrared light emitted to the finger, so that a clearer vein image can be obtained. Moreover, the fact that a low-power (that is, a small-sized) light-emitting diode can be used means that the power consumption of the light source unit 105 can be reduced, and further, the device can be miniaturized. It becomes possible.

なお、載置検出部103及び光源部105を設ける領域の広さ(換言すれば、図3における長さLの大きさ)は、人間の一般的な指の長さを参考にして決定すればよく、特に限定されるわけではない。   Note that the size of the area where the placement detection unit 103 and the light source unit 105 are provided (in other words, the length L in FIG. 3) can be determined with reference to the length of a general human finger. Well, not particularly limited.

<載置検出部及び光源部について>
次に、本実施形態に係る指静脈認証装置1に設けられる載置検出部103の個数について、図5A〜図7Bを参照しながら説明する。図5A〜図7Bは、載置検出部について説明するための説明図である。なお、図5A〜図7Bでは、載置検出部103を図示したものであり、光源部105については図示していない。
<About the placement detection unit and the light source unit>
Next, the number of placement detectors 103 provided in the finger vein authentication device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5A to 7B. 5A to 7B are explanatory diagrams for explaining the placement detection unit. 5A to 7B illustrate the placement detection unit 103, and the light source unit 105 is not illustrated.

図5Aに示したように、載置検出部103が指静脈認証装置1に2つ設けられる場合を考える。かかる場合、2つの載置検出部103を設置する位置にもよるが、図5Aに示したように載置検出部103が設けられる場合、載置されるユーザの指Fが図5Aに示したように曲がっている場合であっても、2つの載置検出部103は指Fを検出することとなる。かかる場合に指Fの側方に位置する撮像部101が指Fを撮像すると、指先近傍と指の根元の近傍とでは撮像部101からの距離が異なることとなって、指先近傍は相対的に大きく撮像され、指の根元近傍は相対的に小さく撮像されることとなる。同一の指Fを撮像したにもかかわらず、撮像部101からの距離が大きくことなる部分が存在する場合には、正確に静脈パターンを抽出することが困難となるため、静脈撮像画像に対して拡大・縮小処理等といった画像処理を行わなければならなくなる。従って、撮像対象である指Fの長手方向は、光軸方向に対して直交する方向に近ければ近いほど好ましい。   As shown in FIG. 5A, consider a case where two placement detectors 103 are provided in the finger vein authentication device 1. In such a case, although depending on the position where the two placement detectors 103 are installed, when the placement detector 103 is provided as shown in FIG. 5A, the user's finger F placed is shown in FIG. 5A. Even in such a case, the two placement detectors 103 detect the finger F. In this case, when the imaging unit 101 located on the side of the finger F captures the finger F, the distance from the imaging unit 101 differs between the vicinity of the fingertip and the vicinity of the base of the finger. A large image is captured, and the vicinity of the base of the finger is imaged relatively small. Even when the same finger F is imaged, if there is a portion where the distance from the imaging unit 101 is large, it is difficult to accurately extract the vein pattern. Image processing such as enlargement / reduction processing must be performed. Therefore, it is preferable that the longitudinal direction of the finger F to be imaged is closer to the direction orthogonal to the optical axis direction.

そこで、指静脈認証装置1に載置検出部103を3つ以上設け、例えば、指先近傍、指の中央部分、指の根元近傍それぞれにおいて指が載置されたか否かの検出を行うことが好ましい。例えば図5Bに示したように載置検出部103が設けられており、指Fが斜めに載置された場合には、中央部分の載置検出部103は指を検出するものの、指先近傍又は指の根元近傍に位置する載置検出部103は、指を検出しなくなる。その結果、指Fが斜めに載置された場合等には、撮像開始のための条件が満たされなくなって、認証精度が低下する可能性のある状況下では、指の撮像が行われないようにすることができる。   Therefore, it is preferable to provide three or more placement detectors 103 in the finger vein authentication device 1 to detect whether or not a finger is placed in the vicinity of the fingertip, the central portion of the finger, and the vicinity of the base of the finger, for example. . For example, as shown in FIG. 5B, when the placement detection unit 103 is provided and the finger F is placed obliquely, the placement detection unit 103 in the center portion detects the finger, The placement detection unit 103 located near the base of the finger does not detect the finger. As a result, when the finger F is placed obliquely, the conditions for starting the imaging are not satisfied, and the finger is not captured in a situation where the authentication accuracy may be reduced. Can be.

また、ある部分の載置検出部103は指を検出しているものの、他の載置検出部103が指を検出していない場合、指Fが斜めに置かれている可能性があるとして、制御部(図示せず。)は、指を検出した旨の出力がない載置検出部103の位置を特定してもよい。制御部は、特定した載置検出部103の位置に基づいて、ユーザに、指が検出されなかった位置があることを通知して、指を置きなおしてもらう等のメッセージを表示してもよい。このように、ユーザに対して正しい指載置位置への誘導を行うことで、より正確に適切な静脈撮像画像を生成することが可能となり、ひいては、認証精度の向上を図ることが可能となる。   In addition, when the placement detection unit 103 of a certain part detects a finger, but the other placement detection unit 103 does not detect the finger, the finger F may be placed diagonally. The control unit (not shown) may specify the position of the placement detection unit 103 that does not output that the finger has been detected. The control unit may display a message such as notifying the user that there is a position where the finger has not been detected based on the specified position of the placement detection unit 103 and having the finger placed again. . In this way, by guiding the user to the correct finger placement position, it is possible to generate an appropriate vein image more accurately, and thus improve the accuracy of authentication. .

なお、図5Bでは、載置検出部103を指静脈認証装置1に3つ設ける場合について図示しているが、載置検出部103を4つ以上指静脈認証装置1に設けてもよい。載置検出部103の数が増えるほど、載置された指の状況をより正確に把握することが可能となるからである。また、指静脈認証装置1に実装する載置検出部103の個数や、隣り合う載置検出部103間の距離(配設間隔)については、人間の一般的な指の長さや形状等を考慮して、適宜設定すればよい。   5B illustrates the case where three placement detection units 103 are provided in the finger vein authentication device 1, but four or more placement detection units 103 may be provided in the finger vein authentication device 1. This is because as the number of placement detection units 103 increases, the situation of the placed fingers can be grasped more accurately. In addition, regarding the number of placement detection units 103 mounted on the finger vein authentication device 1 and the distance (arrangement interval) between adjacent placement detection units 103, the length and shape of a typical human finger are considered. Then, it may be set as appropriate.

先に説明したように、人は、指の腹を下にして意識せずに指を平坦面に載置した場合、図6Aに示したように、指の一部が平坦面に接することなく浮いた状態になっていることが多い。かかる場合に、例えば指の下方から近赤外光が照射されると、浮いている部分に照射される近赤外光の光量は、平坦面に接している部分に照射される近赤外光の光量よりも少なくなるため、対応する部分の静脈撮像画像は暗い画像となってしまう。その結果、対応する部分の静脈撮像画像から正確な静脈パターンを抽出することが困難となり、認証精度が低下する可能性がある。また、指の側面から撮像部101が指を撮像する場合、図6Aに示したような状態では、指が曲がった状態で静脈撮像画像が生成されることとなるため、抽出される静脈パターンは、画像フレーム内で湾曲した状態となってしまう。このような静脈パターンの状態は、予め登録されており認証処理の際に照合される静脈パターン(登録静脈パターン)の形状と大きく異なることが予想されるため、認証精度の低下を招いてしまう可能性がある。   As described above, when a person places his / her finger on a flat surface unconsciously with the belly of the finger down, as shown in FIG. 6A, a part of the finger does not touch the flat surface. Often floating. In this case, for example, when near-infrared light is irradiated from below the finger, the amount of near-infrared light irradiated to the floating portion is near-infrared light irradiated to the portion in contact with the flat surface. Therefore, the vein-captured image of the corresponding part becomes a dark image. As a result, it becomes difficult to extract an accurate vein pattern from the vein image of the corresponding part, and authentication accuracy may be reduced. In addition, when the imaging unit 101 captures a finger from the side surface of the finger, in the state illustrated in FIG. 6A, a vein captured image is generated with the finger bent, and thus the extracted vein pattern is In this case, the image frame is curved. Such a vein pattern state is expected to be greatly different from the shape of a vein pattern (registered vein pattern) that has been registered in advance and collated during authentication processing, which may lead to a decrease in authentication accuracy. There is sex.

そこで、例えば図6Aに示したように、指静脈認証装置1に複数(好ましくは3以上)の載置検出部103を設けることで、平坦面に接していない部分に対応する載置検出部103からは、指を検出した旨の出力が行われないこととなる。その結果、本実施形態に係る指静脈認証装置1では、図6Aに示したような指の一部が平坦面に接していないという状況を、的確に把握することが可能となる。   Therefore, for example, as shown in FIG. 6A, by providing a plurality (preferably three or more) of the placement detection units 103 in the finger vein authentication device 1, the placement detection unit 103 corresponding to a portion that is not in contact with the flat surface. Will not output that the finger has been detected. As a result, in the finger vein authentication device 1 according to the present embodiment, it is possible to accurately grasp the situation where a part of the finger as shown in FIG. 6A is not in contact with the flat surface.

また、図6Bは、指静脈認証装置1を上方から見た場合の図であるが、図6Bに示したように、樹脂層107の指載置位置に指の側面を接触させて、指の腹を撮像部101により撮像するような場合も考えられる。かかる場合において、図6Bに示したように、指が湾曲した状態で指載置位置に載置されると、先に述べたような近赤外光の光量が部分的に低下する可能性があるという問題が生じる可能性がある。更に、図6Bに示した場合では、指の中央部分と指の先端及び根元近傍部分とでは、撮像部101からの距離が異なるため、指の中央部分に対応する画像サイズが、両端部分に対応する画像サイズに比べて小さくなる可能性がある。このような静脈撮像画像から抽出された静脈パターンは、部分的に縮尺が異なることとなるため、認証精度が低下する可能性がある。そこで、このような場合には、画像全体の縮尺をほぼ同一なものとするために、部分的に静脈撮像画像の拡大又は縮小処理を行うという、余分な画像処理が行われることとなる。   6B is a view of the finger vein authentication device 1 as viewed from above. As shown in FIG. 6B, the finger side surface is brought into contact with the finger placement position of the resin layer 107, and the finger A case where the stomach is imaged by the imaging unit 101 is also conceivable. In such a case, as shown in FIG. 6B, if the finger is placed at the finger placement position in a curved state, the amount of near infrared light as described above may be partially reduced. There may be a problem. Further, in the case shown in FIG. 6B, since the distance from the imaging unit 101 is different between the center portion of the finger and the tip portion and the base vicinity portion of the finger, the image size corresponding to the center portion of the finger corresponds to both end portions. There is a possibility that it becomes smaller than the image size. Since the vein pattern extracted from such a vein image is partially different in scale, authentication accuracy may be reduced. Therefore, in such a case, in order to make the scale of the entire image substantially the same, extra image processing is performed in which the vein image is partially enlarged or reduced.

だが、例えば図6Bに示したように、指静脈認証装置1に複数(好ましくは3以上)の載置検出部103を設けることで、湾曲している部分に対応する載置検出部103からは、指を検出した旨の出力が行われないこととなる。その結果、本実施形態に係る指静脈認証装置1では、図6Bに示したような指が湾曲した状態で平坦面に接しているという状況を、的確に把握することが可能となる。   However, as shown in FIG. 6B, for example, by providing a plurality (preferably three or more) of the placement detection units 103 in the finger vein authentication device 1, the placement detection unit 103 corresponding to the curved portion is removed. The output indicating that the finger has been detected is not performed. As a result, in the finger vein authentication device 1 according to this embodiment, it is possible to accurately grasp the situation where the finger is in contact with the flat surface in a curved state as shown in FIG. 6B.

以上のように、本実施形態に係る指静脈認証装置1では、載置検出部103を複数設けることで、図7Aに示したように指Fが樹脂層107の平坦面に接しているかを的確に判断することが可能である。同様に、本実施形態に係る指静脈認証装置1では、図7Bに示したように指Fが樹脂層107の平坦面にまっすぐに載置されているか(撮像部101の光軸方向と指長軸方向とがほぼ直交するような状態になっているか)を的確に判断することが可能である。   As described above, in the finger vein authentication device 1 according to the present embodiment, it is possible to accurately determine whether the finger F is in contact with the flat surface of the resin layer 107 as shown in FIG. It is possible to judge. Similarly, in the finger vein authentication device 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 7B, whether the finger F is placed straight on the flat surface of the resin layer 107 (the optical axis direction of the imaging unit 101 and the finger length). It is possible to accurately determine whether or not the axial direction is substantially orthogonal.

本実施形態に係る指静脈認証装置1では、先に説明したように、全ての載置検出部103が指を検出した旨の出力を出力した場合に、光源部105が近赤外光の照射を開始して、指の撮像が開始される。図7A及び図7Bに示した状態において、載置された指Fと光源部105との間の距離はほぼ同一となっており、撮像部101と指Fとの間の距離もほぼ同一となっていると考えられる。このような状態にある指Fを撮像することで、指静脈認証処理に適した静脈撮像画像を得ることが可能となり、ひいては、指静脈認証処理の認証精度をより向上させることが可能となる。   In the finger vein authentication device 1 according to the present embodiment, as described above, the light source unit 105 emits near-infrared light when all the placement detection units 103 output an output indicating that a finger has been detected. The imaging of the finger is started. In the state shown in FIGS. 7A and 7B, the distance between the placed finger F and the light source unit 105 is substantially the same, and the distance between the imaging unit 101 and the finger F is also substantially the same. It is thought that. By capturing an image of the finger F in such a state, it is possible to obtain a vein image that is suitable for finger vein authentication processing and, in turn, it is possible to further improve the authentication accuracy of the finger vein authentication processing.

以上、本実施形態に係る指静脈認証装置1に設けられる載置検出部103の個数について、具体例を挙げながら説明した。   The number of placement detectors 103 provided in the finger vein authentication device 1 according to the present embodiment has been described above with specific examples.

また、光源部105の配置個数や配置位置については、光源部105として用いる発光ダイオード等の出力や、一般的な人間の指の形状等に応じて、適宜設定すればよい。例えば、着目している照射範囲に対して均等に近赤外光が照射されるように、複数の発光ダイオード等の光源を均等にして配設してもよい。また、一般的に人間の指は指先から指の根元へと向かって太くなるものである。そこで、指長軸方向に沿って隣り合う光源部間の間隔を、指先が載置される側に向かうにつれて広くなるように設定してもよい。   In addition, the number and position of the light source units 105 may be appropriately set according to the output of a light emitting diode used as the light source unit 105, the shape of a general human finger, or the like. For example, a plurality of light sources such as light emitting diodes may be arranged uniformly so that near-infrared light is evenly irradiated to the irradiation range of interest. In general, a human finger becomes thicker from the fingertip toward the base of the finger. Therefore, the interval between the light source parts adjacent along the finger major axis direction may be set so as to increase toward the side where the fingertip is placed.

以上説明したように、本実施形態に係る指静脈認証装置1では、指Fが載置される樹脂層107の内部に載置検出部103及び光源部105が収納されているため、光源部105と指Fとの間の距離を短くすることが可能となる。そのため、従来に比べて少ない近赤外光の光量での静脈撮像画像の生成が可能となる。また、光源部105と指Fとの間の距離が短くなるということは、指Fに対してより多くの近赤外光を照射可能となることをも意味している。   As described above, in the finger vein authentication device 1 according to the present embodiment, the placement detection unit 103 and the light source unit 105 are housed inside the resin layer 107 on which the finger F is placed. And the distance between the finger F can be shortened. Therefore, it is possible to generate a vein image with a smaller amount of near-infrared light than in the past. In addition, the fact that the distance between the light source unit 105 and the finger F is short also means that the finger F can be irradiated with more near infrared light.

図8は、撮像画像及び静脈パターンと、照射される近赤外光の光量との関係を説明するための説明図である。撮像対象である指に照射される近赤外光の光量が少ない場合には、指内部で拡散する近赤外光の光量が減少するため、得られる撮像画像は、図8左側に示したように、暗い画像となる。暗い画像においては、静脈が存在する位置と静脈が存在しない位置との違いが明確ではなくなるため、抽出される静脈パターンには、ノイズが存在している可能性が高くなる。   FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the captured image and vein pattern and the amount of irradiated near-infrared light. When the amount of near-infrared light irradiated to the finger being imaged is small, the amount of near-infrared light diffusing inside the finger is reduced, so the obtained captured image is as shown on the left side of FIG. In addition, the image becomes dark. In the dark image, the difference between the position where the vein exists and the position where the vein does not exist is not clear, so that there is a high possibility that noise is present in the extracted vein pattern.

他方、撮像対象である指に適切な光量の近赤外光が照射されると、図8右側に示したように、静脈部分が黒く浮かび上がった明るい静脈撮像画像を生成することが可能となる。このような明るい静脈撮像画像では、静脈が存在する位置と静脈が存在しない位置とは、明るさ(輝度値)の違いとして明確に区別することが可能であるため、正確に静脈パターンを抽出することができる。   On the other hand, when a near-infrared light having an appropriate amount of light is irradiated onto the finger that is the imaging target, it is possible to generate a bright vein captured image in which the vein portion is blackened as shown on the right side of FIG. . In such a bright vein image, a position where a vein is present and a position where no vein is present can be clearly distinguished as a difference in brightness (luminance value), so that a vein pattern is accurately extracted. be able to.

図8に示した静脈撮像画像は、照射する近赤外光の光量を変化させて同一の指を撮像したものである。図8から明らかなように、適切な光量が照射された画像から抽出された静脈パターンと、光量が少ない場合の撮像画像から抽出された静脈パターンとは、その形状が大きく異なっていることがわかる。   The vein image shown in FIG. 8 is obtained by imaging the same finger by changing the amount of near infrared light to be irradiated. As can be seen from FIG. 8, the vein pattern extracted from the image irradiated with the appropriate amount of light and the vein pattern extracted from the captured image when the amount of light is small are greatly different in shape. .

なお、図8では、照射される近赤外光の光量が少ない場合について説明したが、必要以上の光量が照射された場合にも、正確な静脈パターンを抽出することは困難となる。これは、必要以上の近赤外光が照射されると光量が飽和した状態となってしまい、白ヌケした静脈撮像画像が生成されてしまい、静脈が存在する位置と存在しない位置との輝度値の差が小さくなってしまうからである。   In addition, although FIG. 8 demonstrated the case where the light quantity of the near-infrared light irradiated was small, when the light quantity more than necessary was irradiated, it becomes difficult to extract an exact vein pattern. This is because when the amount of near-infrared light more than necessary is irradiated, the amount of light is saturated, and a white vein image is generated, and the luminance value between the position where the vein exists and the position where the vein does not exist This is because the difference between the two becomes smaller.

以上、図1〜図8を参照しながら、本実施形態に係る指静脈認証装置1について、詳細に説明した。   The finger vein authentication device 1 according to the present embodiment has been described in detail above with reference to FIGS.

<変形例>
次に、図9A〜図9Cを参照しながら、本実施形態に係る指静脈認証装置1の変形例について、簡単に説明する。図9A〜図9Cは、本実施形態に係る指静脈認証装置の変形例を示した説明図である。図9A〜図9Cは、各変形例に係る指静脈認証装置を上方から見た場合の図となっている。
<Modification>
Next, a modified example of the finger vein authentication device 1 according to the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS. 9A to 9C. 9A to 9C are explanatory diagrams illustrating modifications of the finger vein authentication device according to the present embodiment. 9A to 9C are diagrams when the finger vein authentication device according to each modification is viewed from above.

以上説明した例では、複数の載置検出部103及び光源部105は、指長軸方向に沿って、交互に一列に並んでいるものであった。図9Aに示した本実施形態に係る指静脈認証装置1の第1変形例は、指Fの載置位置に沿って、複数の載置検出部103が一列に配置されており、この載置検出部103の列の両側に、複数の光源部105からなる光源部105の列が配置されている。かかる場合、指Fの下方に位置する載置検出部103によって指が載置されたか否かが検出され、指Fの側方に位置する光源部105から指Fに向かって近赤外光が照射されることとなる。   In the example described above, the plurality of placement detection units 103 and the light source units 105 are alternately arranged in a line along the finger major axis direction. In the first modification of the finger vein authentication device 1 according to the present embodiment illustrated in FIG. 9A, a plurality of placement detection units 103 are arranged in a line along the placement position of the finger F. A row of light source units 105 including a plurality of light source units 105 is arranged on both sides of the row of detection units 103. In this case, whether or not the finger is placed is detected by the placement detection unit 103 located below the finger F, and near infrared light is emitted from the light source unit 105 located on the side of the finger F toward the finger F. It will be irradiated.

図9Aに示した場合においても、載置検出部103及び光源部105が配設される基板11を指長軸方向に対して直交する方向から見た場合には、載置検出部103及び光源部105が交互に配設されている。   9A, when the substrate 11 on which the placement detection unit 103 and the light source unit 105 are disposed is viewed from a direction orthogonal to the finger major axis direction, the placement detection unit 103 and the light source. The parts 105 are alternately arranged.

なお、図9Aに示した場合において、各光源部105は、基板11に対して斜めに配設されることで近赤外光の照射方向が指の方向となるように調整されていてもよく、導光板等を利用することで、指Fに近赤外光が効率的に照射されるようにしてもよい。   In the case shown in FIG. 9A, each light source unit 105 may be adjusted so that the irradiation direction of the near-infrared light becomes the direction of the finger by being disposed obliquely with respect to the substrate 11. The finger F may be efficiently irradiated with near infrared light by using a light guide plate or the like.

図9Bに示した本実施形態に係る指静脈認証装置1の第2変形例は、人間の指が指の根元に向かうほど太くなることに着目し、実装する光源部105の個数を調整したものである。前述のように、人間の指は指の根元に向かうほど太くなるものであり、太さが太くなるほど、近赤外光が指を透過する可能性が低くなっていく。そのため、指の太さが太い部位では、静脈撮像画像を生成するために要する光量が不足する可能性がある。   In the second modification of the finger vein authentication device 1 according to the present embodiment shown in FIG. 9B, attention is paid to the fact that a human finger becomes thicker toward the base of the finger, and the number of light source units 105 to be mounted is adjusted. It is. As described above, a human finger becomes thicker toward the base of the finger, and as the thickness increases, the possibility that near-infrared light passes through the finger becomes lower. For this reason, there is a possibility that the amount of light required to generate a vein image is insufficient at a site where the finger is thick.

そこで、図9Bに示した第2変形例では、指長軸方向に沿って配設される光源部は、指長軸方向の位置が指の根元側に位置するほど、指長軸方向に対して直交する方向に配設される個数が増加する。すなわち、図9Bに示した例では、指先近傍の部位では、光源部105は1つのみ配設されているが、指の中央部分では、光源部105は、横に2つ並んで配設されており、指の根元近傍の部位では、光源部105は、横に3つ並んで配設されている。   Therefore, in the second modification shown in FIG. 9B, the light source unit disposed along the finger long axis direction has a larger distance from the finger long axis direction as the position in the finger long axis direction is closer to the base of the finger. Thus, the number arranged in the orthogonal direction increases. That is, in the example shown in FIG. 9B, only one light source unit 105 is disposed in the vicinity of the fingertip, but two light source units 105 are disposed side by side in the central portion of the finger. In the region near the base of the finger, three light source sections 105 are arranged side by side.

図9Bに示した場合においても、載置検出部103及び光源部105が配設される基板11を指長軸方向に対して直交する方向から見た場合には、載置検出部103及び光源部105が交互に配設されている。   9B, when the substrate 11 on which the placement detection unit 103 and the light source unit 105 are disposed is viewed from a direction orthogonal to the finger major axis direction, the placement detection unit 103 and the light source. The parts 105 are alternately arranged.

図9Bに示したように、指の根元に位置するほど配設される光源部105の個数を増加させることで、指の太さが太い部位であっても、適切な光量で静脈撮像画像を撮像することが可能となる。   As shown in FIG. 9B, by increasing the number of the light source units 105 disposed so as to be located at the base of the finger, even when the finger is thick, a vein image can be captured with an appropriate amount of light. Imaging can be performed.

なお、図9Bに示した変形例では、撮像に適した近赤外光の光量を得るために、指の根元に位置するほど配設する光源部105の個数を増加させる場合について説明した。しかしながら、光源部105の個数を増加させる代わりに、1つの発光ダイオードが出力可能な光量の最大値を変化させるようにしてもよい。すなわち、指の根元近傍に位置する光源部105ほど、高出力の近赤外光を照射可能な発光ダイオードを配設するようにすれば、指の太さが太い部位であっても、撮像に適した近赤外光の光量を得ることが可能となる。   In the modification shown in FIG. 9B, a case has been described in which the number of the light source units 105 to be disposed is increased as the finger is located at the base of the finger in order to obtain a near-infrared light amount suitable for imaging. However, instead of increasing the number of light sources 105, the maximum value of the amount of light that can be output by one light emitting diode may be changed. That is, if a light emitting diode capable of irradiating high-power near-infrared light is disposed in the light source unit 105 located near the base of the finger, even if the finger is thick, it can be used for imaging. It is possible to obtain a suitable amount of near infrared light.

図9Cに示した本実施形態に係る指静脈認証装置1の第3変形例は、撮像部101を指Fの下方に配置した場合を示した変形例である。図9Cに示した変形例では、載置検出部103及び光源部105は、指長軸方向に沿って一列に並んで配設されており、複数の載置検出部103及び光源部105からなる列が、互いに平行となるように2列配設されている。また、載置検出部103及び光源部105からなる列と列との間には、撮像部101が配設されている。   A third modification of the finger vein authentication device 1 according to the present embodiment illustrated in FIG. 9C is a modification that illustrates a case where the imaging unit 101 is disposed below the finger F. In the modification shown in FIG. 9C, the placement detection unit 103 and the light source unit 105 are arranged in a line along the finger long axis direction, and include a plurality of placement detection units 103 and light source units 105. Two rows are arranged so as to be parallel to each other. In addition, an imaging unit 101 is disposed between the columns including the placement detection unit 103 and the light source unit 105.

このような配置とすることで、載置検出部103及び光源部105だけでなく、撮像部101をも指の下方に配置することが可能となり、指静脈認証装置10の表面を平坦化することが可能となる。   With such an arrangement, not only the placement detection unit 103 and the light source unit 105 but also the imaging unit 101 can be arranged below the finger, and the surface of the finger vein authentication device 10 can be flattened. Is possible.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

1 指静脈認証装置
11 基板
101 撮像部
103 載置検出部
105 光源部
107 樹脂層
109,111 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Finger vein authentication apparatus 11 Board | substrate 101 Imaging part 103 Placement detection part 105 Light source part 107 Resin layer 109,111 Recessed part

Claims (9)

指の一部が載置されたか否かを検出する、所定の基板上に配設された複数の載置検出部と、
載置された前記指の一部に対して所定波長の近赤外光を照射する、前記基板上に配設された複数の光源部と、
前記近赤外光が照射された前記指の一部を撮像する撮像部と、
を備え、
前記基板を指の長手方向に対して直交する方向から見たときに、前記光源部及び前記載置検出部は、前記指の長手方向に沿って前記基板上に交互に配設されている、静脈認証装置。
A plurality of placement detectors disposed on a predetermined substrate for detecting whether or not a part of the finger is placed;
A plurality of light source units disposed on the substrate for irradiating a part of the placed finger with near infrared light having a predetermined wavelength;
An imaging unit for imaging a part of the finger irradiated with the near infrared light;
With
When the substrate is viewed from a direction orthogonal to the longitudinal direction of the finger, the light source unit and the placement detection unit are alternately disposed on the substrate along the longitudinal direction of the finger. Vein authentication device.
前記複数の載置検出部及び前記複数の光源部を覆う樹脂層を更に備え、
前記樹脂層の厚み方向の前記載置検出部及び前記光源部が存在しない側の面は平坦となっており、
前記樹脂層の平坦面上に指の一部が載置される、請求項1に記載の静脈認証装置。
A resin layer covering the plurality of placement detection units and the plurality of light source units;
The surface on the side where the placement detection unit and the light source unit do not exist in the thickness direction of the resin layer are flat,
The vein authentication device according to claim 1, wherein a part of a finger is placed on a flat surface of the resin layer.
前記複数の光源部は、全ての前記載置検出部が指の載置を検出した場合に、前記近赤外光の照射を開始する、請求項2に記載の静脈認証装置。   The vein authentication apparatus according to claim 2, wherein the plurality of light source units start irradiation of the near-infrared light when all the placement detection units detect placement of a finger. 前記指の長手方向に沿って隣り合う前記光源部の間隔は、指先が載置される側に向かうにつれて広くなる、請求項1に記載の静脈認証装置。   The vein authentication device according to claim 1, wherein an interval between the light source units adjacent to each other along the longitudinal direction of the finger becomes wider toward a side where the fingertip is placed. 前記指の長手方向に沿って配設される前記光源部は、指の長手方向の位置が指の根元側に位置するほど、前記指の長手方向に対して直交する方向に配設される個数が増加する、請求項1に記載の静脈認証装置。   The number of the light source units arranged along the longitudinal direction of the finger is arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the finger as the position of the finger in the longitudinal direction is closer to the base of the finger. The vein authentication device according to claim 1, wherein: 前記複数の載置検出部は、前記指の長手方向に沿って一列に配設されており、
前記複数の光源部は、前記複数の載置検出部からなる列の両側に、当該列と平行となるように配設される、請求項1に記載の静脈認証装置。
The plurality of placement detection units are arranged in a line along the longitudinal direction of the finger,
The vein authentication apparatus according to claim 1, wherein the plurality of light source units are arranged on both sides of a row including the plurality of placement detection units so as to be parallel to the row.
前記載置検出部及び前記光源部は、前記指の長手方向に沿って一列に並んで配設されており、
複数の載置検出部及び光源部からなる列が、互いに平行に複数存在する、請求項1に記載の静脈認証装置。
The placement detection unit and the light source unit are arranged in a line along the longitudinal direction of the finger,
The vein authentication device according to claim 1, wherein there are a plurality of parallel columns each including a plurality of placement detection units and light source units.
前記撮像部は、隣り合う前記複数の載置検出部及び光源部からなる列の間に配設される、請求項7に記載の静脈認証装置。   The vein authentication apparatus according to claim 7, wherein the imaging unit is disposed between rows of the plurality of placement detection units and light source units adjacent to each other. 前記複数の載置検出部は、静電センサ、フォトセンサ、感圧センサ又はホールセンサである、請求項1に記載の静脈認証装置。
The vein authentication device according to claim 1, wherein the plurality of placement detection units are electrostatic sensors, photo sensors, pressure sensors, or Hall sensors.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015211798A (en) * 2014-05-07 2015-11-26 学校法人立命館 Living body detection device and living body detection method

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