JP2018073345A - Authentication device and electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an authentication device for capturing images, the authentication device exhibiting improved image quality.SOLUTION: The authentication device is provided with an image capturing unit and a signal processing unit. In the image capturing unit in the authentication device, arranged are, in order from the object side, a transparent protective layer, a light blocking film provided with a plurality of holes, and image capturing elements provided with photoelectric conversion units in locations corresponding to the plurality of holes. The signal processing unit in the authentication device carries out a prescribed authentication process on the basis of images captured by the image capturing unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本技術は、認証デバイス、および、電子装置に関する。詳しくは、画像を撮像する認証デバイス、および、電子装置に関する。   The present technology relates to an authentication device and an electronic apparatus. Specifically, the present invention relates to an authentication device that captures an image and an electronic apparatus.

従来より、コンピュータへのログイン時や、銀行ATM(Automatic Teller Machine)の利用開始時などの様々なシーンにおいて、指紋や静脈などの身体的特徴を用いて個人を識別する生体認証技術が利用されている。例えば、透明体フィルムでカバーした固体撮像素子により指を撮像して指紋認証を行う認証装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, in various scenes such as when logging in to a computer or when starting use of a bank ATM (Automatic Teller Machine), biometric authentication technology for identifying an individual using physical features such as fingerprints and veins has been used. Yes. For example, an authentication apparatus that performs fingerprint authentication by imaging a finger with a solid-state imaging device covered with a transparent film has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2007−264958号公報JP 2007-264958 A

上述の従来技術では、固体撮像素子を利用して指紋認証が行われている。しかし、この従来技術では、固体撮像素子内の画素のそれぞれにおいて、その真上からの光に斜め方向からの光が混入し、画像の画質が低下するおそれがある。そして、その画像の画質の低下により、認証精度が低下してしまうという問題がある。   In the above-described conventional technology, fingerprint authentication is performed using a solid-state imaging device. However, in this prior art, in each pixel in the solid-state image sensor, light from an oblique direction may be mixed with light from directly above, and the image quality of the image may be deteriorated. And there exists a problem that authentication precision falls by the fall of the image quality of the image.

本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、画像を撮像する認証デバイスにおいて、画像の画質を向上させることを目的とする。   The present technology has been created in view of such a situation, and an object thereof is to improve the image quality of an image in an authentication device that captures an image.

本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第1の側面は、物体側から順に、透明な保護層と、複数の開口が設けられた遮光膜と、上記複数の開口のそれぞれに対応する位置に光電変換部が設けられた撮像素子とを配置した撮像部と、上記撮像部により撮像された画像に基づいて所定の認証処理を行う信号処理部とを具備する認証デバイスである。これにより、複数の開口のそれぞれに対応する位置に光電変換部が設けられた撮像素子により撮像された画像に基づいて認証処理が行われるという作用をもたらす。   The present technology has been made to solve the above-described problems. The first side of the present technology includes, in order from the object side, a transparent protective layer, a light-shielding film provided with a plurality of openings, and the plurality of the plurality of openings. An image pickup unit provided with an image sensor provided with a photoelectric conversion unit at a position corresponding to each of the apertures, and a signal processing unit that performs a predetermined authentication process based on an image picked up by the image pickup unit It is an authentication device. Thereby, the effect | action that an authentication process is performed based on the image imaged with the image pick-up element in which the photoelectric conversion part was provided in the position corresponding to each of several opening is brought about.

また、この第1の側面において、上記撮像部において上記遮光膜と上記撮像素子との間に透明体をさらに配置してもよい。これにより、遮光膜と撮像素子との間の距離が調整されるという作用をもたらす。   In the first aspect, a transparent body may be further disposed between the light shielding film and the imaging element in the imaging unit. This brings about the effect that the distance between the light shielding film and the image sensor is adjusted.

また、この第1の側面において、上記撮像素子には、複数の単位セルが配列され、上記光電変換部は、上記複数の単位セルのそれぞれに配置され、上記複数の開口のそれぞれからの光は対応する上記光電変換部に入射され、上記複数の単位セルのそれぞれにおいて上記光電変換部に該当しない部分には上記開口からの光は入射されないものとしてもよい。これにより、複数の開口のそれぞれからの光が光電変換されるという作用をもたらす。   In the first aspect, the image sensor includes a plurality of unit cells, the photoelectric conversion unit is disposed in each of the plurality of unit cells, and light from each of the plurality of openings is Light that is incident on the corresponding photoelectric conversion unit and that does not correspond to the photoelectric conversion unit in each of the plurality of unit cells may not be incident on the portion. Thereby, the effect | action that the light from each of several opening is photoelectrically converted is brought about.

また、この第1の側面において、上記光電変換部のサイズと上記開口のサイズとは略一致してもよい。これにより、光電変換部とサイズが略一致する開口からの光が光電変換されるという作用をもたらす。   In the first aspect, the size of the photoelectric conversion unit and the size of the opening may be substantially the same. Thereby, the effect | action that the light from the opening in which a size substantially corresponds with a photoelectric conversion part is photoelectrically converted is brought about.

また、この第1の側面において、上記単位セルのピッチをdとし、有効な上記フォトディテクタのサイズをpとし、上記遮光膜の物体側の面から上記光電変換部までの距離をtとし、上記保護層の厚さをLとして
0.7マイクロメートル≦d≦16.0マイクロメートル
0.4マイクロメートル≦p≦15.0マイクロメートル
p<d
3マイクロメートル≦t≦2900マイクロメートル
25マイクロメートル≦L≦2900マイクロメートル
の式を全て満たす認証デバイスであってもよい。これにより、式を全て満たす認証デバイスにより認証処理が行われるという作用をもたらす。
In this first aspect, the unit cell pitch is d, the effective size of the photodetector is p, the distance from the object-side surface of the light shielding film to the photoelectric conversion unit is t, and the protection 0.7 μm ≦ d ≦ 16.0 μm 0.4 μm ≦ p ≦ 15.0 μm p <d where L is the thickness of the layer
It may be an authentication device that satisfies all the expressions of 3 micrometers ≦ t ≦ 2900 micrometers 25 micrometers ≦ L ≦ 2900 micrometers. This brings about the effect that the authentication process is performed by the authentication device that satisfies all the expressions.

また、この第1の側面において、少なくとも2層の前記遮光膜が配置されてもよい。これにより、迷光が抑制されるという作用をもたらす。   In the first side surface, at least two layers of the light shielding film may be disposed. This brings about the effect | action that a stray light is suppressed.

また、この第1の側面において、上記信号処理部は、上記所定の認証処理において上記撮像された画像と予め登録された生体情報とを比較してもよい。これにより、撮像された画像が生体情報と比較されるという作用をもたらす。   In the first aspect, the signal processing unit may compare the captured image with biometric information registered in advance in the predetermined authentication process. Thereby, the effect | action that the imaged image is compared with biometric information is brought about.

また、本技術の第2の側面は、物体側から順に、透明な保護層と、複数の開口が設けられた遮光膜と、上記複数の開口のそれぞれに対応する位置に光電変換部が設けられた撮像素子とを配置した撮像部と、上記撮像部により撮像された画像に対して所定の信号処理を行う信号処理部とを具備する電子装置である。これにより、複数の開口のそれぞれに対応する位置に光電変換部が設けられた撮像素子により撮像された画像に対して信号処理が行われるという作用をもたらす。   Further, according to the second aspect of the present technology, in order from the object side, a transparent protective layer, a light shielding film provided with a plurality of openings, and a photoelectric conversion unit are provided at positions corresponding to the plurality of openings. The electronic device includes an imaging unit in which the imaging element is disposed, and a signal processing unit that performs predetermined signal processing on an image captured by the imaging unit. Thereby, there is an effect that signal processing is performed on an image picked up by an image pickup device in which a photoelectric conversion unit is provided at a position corresponding to each of the plurality of openings.

また、本技術の第3の側面は、物体側から順に、透明な保護層と、複数の開口が設けられた遮光膜と、上記複数の開口のそれぞれに対応する位置に光電変換部が設けられた撮像素子とを配置した撮像部と、上記撮像部により撮像された画像に基づいて所定の認証処理を行う信号処理部と、上記認証処理の結果に基づいて所定の画面を表示する表示部とを具備する電子装置である。これにより、複数の開口のそれぞれに対応する位置に光電変換部が設けられた撮像素子により撮像された画像に基づいて実行された認証処理の結果により所定の画面が表示されるという作用をもたらす。   In addition, according to the third aspect of the present technology, in order from the object side, a transparent protective layer, a light shielding film provided with a plurality of openings, and a photoelectric conversion unit are provided at positions corresponding to the plurality of openings. An imaging unit in which the imaging device is arranged, a signal processing unit that performs a predetermined authentication process based on an image captured by the imaging unit, and a display unit that displays a predetermined screen based on a result of the authentication process, An electronic device comprising: Thus, there is an effect that a predetermined screen is displayed based on the result of the authentication process executed based on the image picked up by the image pickup device provided with the photoelectric conversion unit at the position corresponding to each of the plurality of openings.

本技術によれば、画像を撮像する認証デバイスにおいて、画像の画質を向上させることができるという優れた効果を奏し得る。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。   According to the present technology, in the authentication device that captures an image, an excellent effect that the image quality of the image can be improved can be achieved. Note that the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.

本技術の第1の実施の形態における電子装置の一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of 1 composition of electronic equipment in a 1st embodiment of this art. 本技術の第1の実施の形態における撮像部の斜視図の一例である。It is an example of the perspective view of the imaging part in 1st Embodiment of this technique. 本技術の第1の実施の形態における遮光膜、透明体および固体撮像素子の斜視図の一例である。It is an example of the perspective view of the light shielding film, transparent body, and solid-state image sensor in 1st Embodiment of this technique. 本技術の第1の実施の形態における撮像部の断面図の一例である。It is an example of a sectional view of an imaging part in a 1st embodiment of this art. 本技術の第1の実施の形態における固体撮像素子の入射角と感度との関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relation between the angle of incidence and sensitivity of a solid-state image sensing device in a 1st embodiment of this art. 本技術の第1の実施の形態における、ある開口の真上の物点から、その隣の開口への光の入射角の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the incident angle of the light from the object point right above a certain opening to the adjacent opening in 1st Embodiment of this technique. 本技術の第1の実施の形態における光学的伝達関数の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the optical transfer function in a 1st embodiment of this art. 本技術の第1の実施の形態におけるフォトディテクタに入射される光の入射角の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the incident angle of the light which injects into the photodetector in 1st Embodiment of this technique. 本技術の第2の実施の形態における撮像部の斜視図の一例である。It is an example of the perspective view of the imaging part in 2nd Embodiment of this technique. 本技術の第3の実施の形態におけるレンズレス顕微鏡の一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of 1 composition of a lensless microscope in a 3rd embodiment of this art. 本技術の第3の実施の形態における撮像部の斜視図の一例である。It is an example of the perspective view of the imaging part in 3rd Embodiment of this technique.

以下、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態と称する)について説明する。説明は以下の順序により行う。
1.第1の実施の形態(開口ごとにフォトディテクタを設けた例)
2.第2の実施の形態(2層の遮光膜を積層し、開口ごとにフォトディテクタを設けた例)
3.第3の実施の形態(開口ごとにフォトディテクタを設け、画像を拡大する例)
Hereinafter, modes for carrying out the present technology (hereinafter referred to as embodiments) will be described. The description will be made in the following order.
1. 1st Embodiment (example which provided the photodetector for every opening)
2. Second Embodiment (Example in which two light shielding films are stacked and a photodetector is provided for each opening)
3. Third Embodiment (Example in which a photo detector is provided for each opening to enlarge an image)

<1.第1の実施の形態>
[電子装置の構成例]
図1は、本技術の第1の実施の形態における電子装置100の一構成例を示すブロック図である。この電子装置100は、指紋認証や静脈認証を行う機能を有する装置であり、認証デバイス110および表示部120を備える。電子装置100としては、例えば、スマートフォンやパーソナルコンピュータが想定される。
<1. First Embodiment>
[Configuration example of electronic device]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the electronic device 100 according to the first embodiment of the present technology. This electronic device 100 is a device having a function of performing fingerprint authentication and vein authentication, and includes an authentication device 110 and a display unit 120. As the electronic device 100, for example, a smartphone or a personal computer is assumed.

認証デバイス110は、指紋認証や静脈認証を行って認証結果を出力するデバイスであり、撮像部200、信号処理部111、制御部112および登録情報記録部113を備える。   The authentication device 110 is a device that performs fingerprint authentication or vein authentication and outputs an authentication result, and includes an imaging unit 200, a signal processing unit 111, a control unit 112, and a registration information recording unit 113.

撮像部200は、制御部112の制御に従ってユーザの身体の部位(指など)の画像データを撮像するものである。この撮像部200は、画像データを信号線209を介して信号処理部111に供給する。   The imaging unit 200 captures image data of a body part (such as a finger) of the user according to the control of the control unit 112. The imaging unit 200 supplies image data to the signal processing unit 111 via the signal line 209.

制御部112は、撮像部200を制御して画像データを撮像させるものである。例えば、電源ボタンが押下されたときや、タッチパネルがタップされたときに、制御部112は、撮像を開始させる。   The control unit 112 controls the imaging unit 200 to capture image data. For example, when the power button is pressed or when the touch panel is tapped, the control unit 112 starts imaging.

登録情報記録部113は、予め登録された指紋や静脈などの生体情報を記録するものである。   The registration information recording unit 113 records biological information such as fingerprints and veins registered in advance.

信号処理部111は、撮像された画像データに対して、認証処理を含む所定の信号処理を行うものである。この認証処理において、信号処理部111は、撮像された画像データと登録情報とを比較して、認証の成否を判定する。そして、信号処理部111は、認証処理の結果を表示部120に供給する。   The signal processing unit 111 performs predetermined signal processing including authentication processing on the captured image data. In this authentication process, the signal processing unit 111 compares the captured image data with the registration information to determine success or failure of the authentication. Then, the signal processing unit 111 supplies the result of the authentication process to the display unit 120.

表示部120は、認証処理の結果に基づいて所定の画面を表示するものである。例えば、画面のロック解除に指紋認証を用いる場合において表示部120は、認証に成功すると、ロック画面から初期画面等に表示を切り替える。
[撮像部の構成例]
The display unit 120 displays a predetermined screen based on the result of the authentication process. For example, when fingerprint authentication is used for unlocking the screen, the display unit 120 switches the display from the lock screen to the initial screen or the like when the authentication is successful.
[Configuration example of imaging unit]

図2は、本技術の第1の実施の形態における撮像部200の斜視図の一例である。この撮像部200は、カバーガラス210、遮光膜220、透明体230および固体撮像素子240を備える。固体撮像素子240には板状の透明体230が積層され、その透明体230に遮光膜220が積層され、その遮光膜220に板状のカバーガラス210が積層される。言い換えれば、物体側から順に、カバーガラス210、遮光膜220、透明体230および固体撮像素子240が配置される。このカバーガラス210にユーザが身体の部位(指など)を押し当てると、固体撮像素子240が、その部位の画像データを撮像する。   FIG. 2 is an example of a perspective view of the imaging unit 200 according to the first embodiment of the present technology. The imaging unit 200 includes a cover glass 210, a light shielding film 220, a transparent body 230, and a solid-state imaging device 240. A plate-like transparent body 230 is laminated on the solid-state imaging device 240, a light shielding film 220 is laminated on the transparent body 230, and a plate-like cover glass 210 is laminated on the light shielding film 220. In other words, the cover glass 210, the light-shielding film 220, the transparent body 230, and the solid-state image sensor 240 are arranged in order from the object side. When the user presses a body part (such as a finger) against the cover glass 210, the solid-state imaging device 240 captures image data of the part.

カバーガラス210は、遮光膜220の表面を保護する層である。なお、表面を保護することができる透明な部材であれば、PET(Poly-Ethylene Terephthalate)樹脂など、ガラス以外のものを用いてもよい。また、カバーガラス210は、特許請求の範囲に記載の保護層の一例である。   The cover glass 210 is a layer that protects the surface of the light shielding film 220. In addition, as long as it is a transparent member which can protect the surface, you may use things other than glass, such as PET (Poly-Ethylene Terephthalate) resin. The cover glass 210 is an example of a protective layer described in the claims.

以下、固体撮像素子240の像面に平行な所定の軸をX軸とし、その面に平行でX軸に垂直な軸をY軸とし、X軸およびY軸に垂直な軸をZ軸とする。   Hereinafter, a predetermined axis parallel to the image plane of the solid-state image sensor 240 is defined as an X axis, an axis parallel to the plane and perpendicular to the X axis is defined as a Y axis, and an axis perpendicular to the X axis and the Y axis is defined as a Z axis. .

図3は、本技術の第1の実施の形態におけるカバーガラス210、遮光膜220、透明体230および固体撮像素子240の斜視図の一例である。   FIG. 3 is an example of a perspective view of the cover glass 210, the light shielding film 220, the transparent body 230, and the solid-state imaging device 240 according to the first embodiment of the present technology.

固体撮像素子240は、画像データを撮像するものである。例えば、CMOS(Complementary MOS)センサやCCD(Charge Coupled Device)センサが固体撮像素子240として用いられる。この固体撮像素子240の像面には、二次元格子状に複数の単位セル242が配列されている。単位セル242は、固体撮像素子240を構成する単位であり、画像データにおける画素データを生成する。また、単位セル242のそれぞれには、フォトディテクタ241が設けられる。   The solid-state image sensor 240 captures image data. For example, a CMOS (Complementary MOS) sensor or a CCD (Charge Coupled Device) sensor is used as the solid-state imaging device 240. A plurality of unit cells 242 are arranged in a two-dimensional lattice pattern on the image plane of the solid-state imaging device 240. The unit cell 242 is a unit constituting the solid-state imaging device 240, and generates pixel data in the image data. Each unit cell 242 is provided with a photodetector 241.

フォトディテクタ241は、光を光電変換してアナログの電気信号を生成するものである。フォトディテクタ241として、例えば、フォトダイオードが用いられる。単位セル242は、その電気信号をデジタルの画素データに変換する。そして、単位セル242のそれぞれの画素データを配列したデータが画像データとして出力される。なお、フォトディテクタ241は、特許請求の範囲に記載の光電変換部の一例である。   The photodetector 241 generates an analog electric signal by photoelectrically converting light. For example, a photodiode is used as the photodetector 241. The unit cell 242 converts the electric signal into digital pixel data. Then, data obtained by arranging the pixel data of the unit cells 242 is output as image data. The photodetector 241 is an example of the photoelectric conversion unit described in the claims.

ここで、フォトディテクタ241および単位セル242の形状は、例えば、正方形であり、単位セル242の面積は、フォトディテクタ241の面積よりも大きい。   Here, the shape of the photodetector 241 and the unit cell 242 is, for example, a square, and the area of the unit cell 242 is larger than the area of the photodetector 241.

また、フォトディテクタ241は、全てを撮像に用いる必要は無く、複数のフォトディテクタ241の中の一部のみを撮像に用いてもよい。例えば、画素を間引いて解像度を低下させる際には、一部のフォトディテクタ241のみが用いられる。撮像に用いるフォトディテクタ241を以下、「有効な」フォトディテクタ241と称し、それ以外のフォトディテクタ241を「無効な」フォトディテクタ241と称する。   Further, it is not necessary to use all of the photodetectors 241 for imaging, and only a part of the plurality of photodetectors 241 may be used for imaging. For example, when reducing the resolution by thinning out pixels, only some of the photodetectors 241 are used. The photo detector 241 used for imaging is hereinafter referred to as “valid” photo detector 241, and the other photo detectors 241 are referred to as “invalid” photo detectors 241.

遮光膜220には、二次元格子状に複数の開口221が設けられている。それぞれの開口221は、遮光膜220をZ軸方向に沿って貫通しており、フォトディテクタ241ごとに、1つの開口221が配置される。像面から物体への方向を上方向として、開口221の真上からの光は、その開口221を通過し、開口221とペアを形成するフォトディテクタ241に入射される。   The light shielding film 220 is provided with a plurality of openings 221 in a two-dimensional lattice shape. Each opening 221 penetrates the light shielding film 220 along the Z-axis direction, and one opening 221 is arranged for each photodetector 241. With the direction from the image plane to the object as the upward direction, light from directly above the opening 221 passes through the opening 221 and enters the photodetector 241 that forms a pair with the opening 221.

図4は、本技術の第1の実施の形態における撮像部200の断面図の一例である。像面において、隣接する単位セル242の中心間の距離を以下、セルピッチdと称する。また、単位セル242内のフォトディテクタ241の一辺の長さを以下、セルサイズpとする。また、遮光膜220の物体側の面からフォトディテクタ241までの距離をtとする。また、カバーガラス210のZ軸方向の長さを厚さLとする。   FIG. 4 is an example of a cross-sectional view of the imaging unit 200 according to the first embodiment of the present technology. In the image plane, the distance between the centers of adjacent unit cells 242 is hereinafter referred to as a cell pitch d. The length of one side of the photodetector 241 in the unit cell 242 is hereinafter referred to as a cell size p. Further, the distance from the object-side surface of the light shielding film 220 to the photodetector 241 is t. The length of the cover glass 210 in the Z-axis direction is defined as a thickness L.

図5は、本技術の第1の実施の形態における固体撮像素子240の入射角と感度との関係の一例を示すグラフである。同図における横軸は、画素への入射光の入射角Rを示し、縦軸は、入射角Rの入射光に対する画素の感度を示す。縦軸の感度は、最大感度に対する比率で表されている。入射角Rの単位は、例えば、「°」であり、感度の単位は、例えば、パーセント(%)である。 FIG. 5 is a graph illustrating an example of the relationship between the incident angle and sensitivity of the solid-state imaging device 240 according to the first embodiment of the present technology. In the figure, the horizontal axis represents the incident angle R 1 of the incident light to the pixel, and the vertical axis represents the sensitivity of the pixel to the incident light at the incident angle R 1 . The sensitivity on the vertical axis is expressed as a ratio to the maximum sensitivity. The unit of the incident angle R 1 is, for example, “°”, and the unit of sensitivity is, for example, a percentage (%).

また、図5における実線は、通常のデジタルカメラなどで用いられる、斜入射感度特性が良好な固体撮像素子の入射感度ごとの感度を示す。例えば、入射角Rが15°のときの感度は、80パーセント(%)より高い。同図における点線は、撮像部200に配置された固体撮像素子240の入射感度ごとの感度を示す。同図に例示するように、固体撮像素子240の斜入射感度特性は、通常の固体撮像素子よりも悪い。例えば、入射角Rが15°のときの感度が、80パーセント(%)以下である。 In addition, the solid line in FIG. 5 indicates the sensitivity for each incident sensitivity of a solid-state imaging device that is used in a normal digital camera or the like and has an excellent oblique incident sensitivity characteristic. For example, the sensitivity when the incident angle R 1 is 15 ° is higher than 80 percent (%). The dotted line in the figure shows the sensitivity for each incident sensitivity of the solid-state imaging device 240 arranged in the imaging unit 200. As illustrated in the figure, the oblique incident sensitivity characteristic of the solid-state image sensor 240 is worse than that of a normal solid-state image sensor. For example, the sensitivity when the incident angle R 1 is 15 ° is 80 percent (%) or less.

図6は、本技術の第1の実施の形態における、ある開口の真上の物点から、その隣の開口への光の入射角Rの一例を示す図である。セルピッチdを10マイクロメートル(μm)とし、開口221から物体までの距離L'を37.3マイクロメートル(μm)とすると、入射角Rは、次の式により求められる。ここで、L'は、L以上の実数である。
=arctan(10/37.3)≒15
上式においてarctan()は、正接関数の逆関数を示す。
6, in the first embodiment of the present technology, the object point directly above the certain opening, a diagram illustrating an example of the incident angle R 2 of the light to the opening of its neighbor. When the cell pitch d is 10 micrometers (μm) and the distance L ′ from the opening 221 to the object is 37.3 micrometers (μm), the incident angle R 2 is obtained by the following equation. Here, L ′ is a real number equal to or greater than L.
R 2 = arctan (10 / 37.3) ≈15
In the above equation, arctan () represents the inverse function of the tangent function.

入射角Rが15°程度であるため、図5に例示した点線のグラフより、固体撮像素子240の斜入射感度が80パーセント(%)となる。この感度未満では、画素を識別することができないものとすると、この37.3マイクロメートルの距離に平坦に物体を置いた際に固体撮像素子240の分解能は、約10マイクロメートル(μm)となる。 Since the angle of incidence R 2 is about 15 °, from the graph of a dotted line illustrated in FIG. 5, oblique incident sensitivity of the solid-state imaging device 240 is 80 percent (%). If it is assumed that the pixels cannot be identified below this sensitivity, the resolution of the solid-state imaging device 240 is about 10 micrometers (μm) when an object is placed flat at a distance of 37.3 micrometers. .

図7は、本技術の第1の実施の形態における光学的伝達関数の一例を示すグラフである。同図における縦軸は、光学的伝達関数であり、横軸は、像面上の位置を示す。また、図7の実線は、図5の実線に係る固体撮像素子の光学的伝達関数を示し、図7の点線は、図5の点線に係る固体撮像素子240の光学的伝達関数を示す。光学的伝達関数のピークに対応する位置は、単位セル242(画素)の中心の位置に該当する。   FIG. 7 is a graph illustrating an example of the optical transfer function according to the first embodiment of the present technology. In the figure, the vertical axis represents the optical transfer function, and the horizontal axis represents the position on the image plane. 7 indicates the optical transfer function of the solid-state imaging device according to the solid line in FIG. 5, and the dotted line in FIG. 7 indicates the optical transfer function of the solid-state imaging device 240 according to the dotted line in FIG. The position corresponding to the peak of the optical transfer function corresponds to the center position of the unit cell 242 (pixel).

図5に例示したように、真上からの入射光の光量に対して、真上以外からの入射光の光量が低下するものとすると、図7に例示するように、それぞれの画素の真上からの光が、その画素に光学的に伝達される一方で、斜めからの光は伝達されなくなる。   As illustrated in FIG. 5, assuming that the amount of incident light from other than directly above decreases with respect to the amount of incident light from directly above, as illustrated in FIG. 7, directly above each pixel. The light from the light is optically transmitted to the pixel, while the light from the diagonal is not transmitted.

このため、図7に例示するように、斜入射感度の比較的低い固体撮像素子240の光学的伝達関数が高くなり、物体の識別が容易となる。   For this reason, as illustrated in FIG. 7, the optical transfer function of the solid-state imaging device 240 having a relatively low oblique incidence sensitivity is increased, and the object can be easily identified.

図8は、本技術の第1の実施の形態におけるフォトディテクタ241に入射される光の入射角の一例を示す図である。同図に例示するように、ペアを形成するフォトディテクタ241および開口221を結ぶ直線とのなす角度Rからの光が開口221内に入射される。この入射角Rは、例えば、15°以下であり、それより角度の大きな光は、フォトディテクタ241に入射されない。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an incident angle of light incident on the photodetector 241 according to the first embodiment of the present technology. As illustrated in the figure, light from an angle RA formed by a straight line connecting the photodetector 241 forming a pair and the opening 221 enters the opening 221. The incident angle RA is, for example, 15 ° or less, and light having an angle larger than that is not incident on the photodetector 241.

図5乃至図7で説明した原理に基づいて、まず、図3に例示したように、物体側から順にカバーガラス210、遮光膜220、透明体230および固体撮像素子240が配置される。この固体撮像素子240上には、遮光膜220上の開口221ごとにフォトディテクタ241が設けられる。   Based on the principle described with reference to FIGS. 5 to 7, first, as illustrated in FIG. 3, the cover glass 210, the light shielding film 220, the transparent body 230, and the solid-state imaging device 240 are sequentially arranged from the object side. On the solid-state imaging device 240, a photodetector 241 is provided for each opening 221 on the light shielding film 220.

さらに、図8に例示したように、ペアを形成するフォトディテクタ241および開口221を結ぶ直線とのなす角度が所定角度(15°など)より大きな方向からの入射光は、そのフォトディテクタ241には入射されないものとする。   Further, as illustrated in FIG. 8, incident light from a direction in which the angle formed by the straight line connecting the photodetector 241 forming the pair and the opening 221 is larger than a predetermined angle (such as 15 °) is not incident on the photodetector 241. Shall.

加えて、図4に例示したように像面に複数の単位セル242が配置され、それぞれの単位セル242内のフォトディテクタ241のみに光が入射され、そのフォトディテクタ241以外の部分には、光が入射されないものとする。   In addition, as illustrated in FIG. 4, a plurality of unit cells 242 are arranged on the image plane, light is incident only on the photodetector 241 in each unit cell 242, and light is incident on portions other than the photodetector 241. Shall not be.

さらに、ペアを形成するフォトディテクタ241の一辺のサイズと開口221の一辺のサイズとが略一致するものとする。   Further, it is assumed that the size of one side of the photodetector 241 forming the pair substantially matches the size of one side of the opening 221.

また、撮像部200は、次の式を全て満たすものとする。
0.7≦d≦16.0 ・・・式1
0.4≦p≦15.0 ・・・式2
p<d ・・・式3
3≦t≦2900 ・・・式4
25≦L≦2900 ・・・式5
式1乃至式5におけるd、p、tおよびLの単位は、例えば、マイクロメートル(μm)である。
In addition, the imaging unit 200 satisfies all the following expressions.
0.7 ≦ d ≦ 16.0 Formula 1
0.4 ≦ p ≦ 15.0 Formula 2
p <d Formula 3
3 ≦ t ≦ 2900 Expression 4
25 ≦ L ≦ 2900 Expression 5
The units of d, p, t, and L in Formulas 1 to 5 are, for example, micrometers (μm).

式1に関し、指紋の中にある汗腺や、指紋を認識するには、2000dpi(dots per inch)程度の解像度が必要である。この解像度を実現するには、12.7マイクロメートル(μm)以下のセルピッチdが要求されるが、後段の画像処理により解像度を向上することができることを考慮すると、セルピッチdは16マイクロメートル(μm)以下でよい。したがって、「16」がセルピッチdの上限となる。また、固体撮像素子240の一般的な設計限界より、「0.7」がセルピッチdの下限となる。   Regarding Equation 1, a resolution of about 2000 dpi (dots per inch) is required to recognize sweat glands in the fingerprint and the fingerprint. In order to realize this resolution, a cell pitch d of 12.7 micrometers (μm) or less is required, but considering that the resolution can be improved by subsequent image processing, the cell pitch d is 16 micrometers (μm). ) Therefore, “16” is the upper limit of the cell pitch d. In addition, “0.7” is the lower limit of the cell pitch d due to the general design limit of the solid-state imaging device 240.

式2に関し、有効なフォトディテクタ241のセルサイズpと単位セル242のセルピッチdとの差が小さいと、十分な解像度が得られない。しかし、後述のように開口221を施した遮光膜220を複数枚にすると、解像度不足を克服することができる。この遮光膜の寸法は、製造上の観点から、大きいピッチで単位セル当たり、1マイクロメートル(μm)は必要である。これらの遮光膜により解像度不足を解消し、tを3マイクロメートル(μm)、Lを25マイクロメートル(μm)とし、セルサイズpを15マイクロメートル(μm)とすると、次の式より、入射角Rが得られる。
=arctan(7.5/28)≒15
入射角Rを15°程度にすることができるため、「15.0」がセルサイズpの上限となる。
Regarding Expression 2, if the difference between the cell size p of the effective photodetector 241 and the cell pitch d of the unit cell 242 is small, sufficient resolution cannot be obtained. However, the lack of resolution can be overcome by using a plurality of light shielding films 220 having openings 221 as described later. The size of the light-shielding film is required to be 1 micrometer (μm) per unit cell with a large pitch from the viewpoint of manufacturing. With these light-shielding films, resolution shortage is solved, t is 3 micrometers (μm), L is 25 micrometers (μm), and cell size p is 15 micrometers (μm). R A is obtained.
R A = arctan (7.5 / 28) ≈15
Since the incident angle RA can be about 15 °, “15.0” is the upper limit of the cell size p.

また、セルピッチdが0.4マイクロメートル(μm)より小さいと、波長が0.4マイクロメートル(μm)以下の光が回折の影響を強く受けて、フォトディテクタ241まで到達しなくなる。このため、「0.4」がセルピッチdの下限となる。   If the cell pitch d is smaller than 0.4 micrometers (μm), light having a wavelength of 0.4 micrometers (μm) or less is strongly affected by diffraction and does not reach the photodetector 241. For this reason, “0.4” is the lower limit of the cell pitch d.

また、有効なフォトディテクタ241は、単位セル242内に配置されるため、式3を満たす必要がある。   In addition, since the effective photodetector 241 is disposed in the unit cell 242, it is necessary to satisfy Expression 3.

式4に関し、距離tを長くするほど、斜入射感度が低くなり、光学的伝達関数の値が高くなる。しかし、距離tを長くするには、遮光膜220を厚くしなければならず、厚さが大きいほど、製造が困難となる。ここで、例えば、セルピッチdを16マイクロメートル(μm)とし、有効なフォトディテクタ241のセルサイズpを8マイクロメートル(μm)とし、カバーガラス210の厚さLを52.4マイクロメートル(μm)とする。この場合には、距離tが3マイクロメートル(μm)となり、ある画素に対して、その隣の画素への入射光の光量が10パーセント減少する。現状の設計パラメータとして、これらの数値が商品として成立する限界であり、このときの「3」が距離tの下限となる。   Regarding Equation 4, the longer the distance t, the lower the oblique incidence sensitivity and the higher the value of the optical transfer function. However, in order to increase the distance t, it is necessary to increase the thickness of the light shielding film 220. As the thickness increases, the manufacture becomes difficult. Here, for example, the cell pitch d is 16 micrometers (μm), the cell size p of the effective photodetector 241 is 8 micrometers (μm), and the thickness L of the cover glass 210 is 52.4 micrometers (μm). To do. In this case, the distance t is 3 micrometers (μm), and the amount of incident light to the adjacent pixel is reduced by 10 percent with respect to a certain pixel. As the current design parameters, these numerical values are the limits for establishing a product, and “3” at this time is the lower limit of the distance t.

また、撮像部200の厚さが3ミリメートル(mm)以下であることを要求されることが多く、その際、tの取り分は最大でも、2.9ミリメートル(mm)、すなわち2900マイクロメートル(μm)までとなる。このため、「2900」がtの上限となる。   In many cases, the thickness of the imaging unit 200 is required to be 3 millimeters (mm) or less, and at that time, the share of t is at most 2.9 millimeters (mm), that is, 2900 micrometers (μm). ) Until. For this reason, “2900” is the upper limit of t.

また、距離tは、遮光膜220と透明体230とのそれぞれの厚さにより調整される。なお、式4の条件を満たせるのであれば、透明体230を配置しない構成としてもよい。また、透明体230を1枚のみ設けているが、式4の条件を満たせるのであれば、積層した2枚以上の透明体230を設けてもよい。   The distance t is adjusted by the thicknesses of the light shielding film 220 and the transparent body 230. Note that the transparent body 230 may not be disposed as long as the condition of Expression 4 can be satisfied. Further, although only one transparent body 230 is provided, two or more laminated transparent bodies 230 may be provided as long as the condition of Expression 4 can be satisfied.

式5に関し、カバーガラス210が薄すぎると、ロボットのアームがカバーガラス210をハンドリングすることが困難となる。ハンドリングすることができる最小値は25マイクロメートル(μm)程度であるため、「25」がLの下限となる。また、撮像部200の厚さが3ミリメートル(mm)以下であることを要求されることが多く、その他の厚みも考慮して、カバーガラス210の厚さは2.9ミリメートル(mm)、すなわち2900マイクロメートル(μm)までとなる。このため、「2900」がLの上限となる。   Regarding Equation 5, if the cover glass 210 is too thin, it becomes difficult for the robot arm to handle the cover glass 210. Since the minimum value that can be handled is about 25 micrometers (μm), “25” is the lower limit of L. In many cases, the thickness of the imaging unit 200 is required to be 3 millimeters (mm) or less, and the thickness of the cover glass 210 is 2.9 millimeters (mm) in consideration of other thicknesses. Up to 2900 micrometers (μm). For this reason, “2900” is the upper limit of L.

式1乃至式5の条件下において、撮像部200の有効なフォトディテクタ241からなる有効域のサイズを例えば、5ミリメートル(mm)×5ミリメートル(mm)とする。この有効域内に例えば、500×500個の単位セル242が配列される。この構成における、パラメータの設定例を下記に示す。
セルピッチd:19マイクロメートル(μm)
セルサイズp:2マイクロメートル(μm)
厚さL:190マイクロメートル(μm)
距離t:8マイクロメートル(μm)
Under the conditions of Expression 1 to Expression 5, the size of the effective area formed by the effective photodetector 241 of the imaging unit 200 is, for example, 5 millimeters (mm) × 5 millimeters (mm). For example, 500 × 500 unit cells 242 are arranged in this effective area. An example of setting parameters in this configuration is shown below.
Cell pitch d: 19 micrometers (μm)
Cell size p: 2 micrometers (μm)
Thickness L: 190 micrometers (μm)
Distance t: 8 micrometers (μm)

開口221のサイズは、セルサイズpと同じ値である。上述の例では、セルピッチdが10マイクロメートル(μm)であるため、原理的には、2540dpiの解像度を実現することができる。また、カバーガラスの厚さLが190マイクロメートル(μm)であるため、あるフォトディテクタ241の真上の一点から隣のフォトディテクタ241への入射角は、3°となる。この際に、隣の画素の真上の一点からの光は、20パーセント蹴られるため、おおよそ、それぞれのフォトディテクタ241において、その真上からの光が転写される。これにより、画像データの画質を向上させて、指紋の認証精度を上昇させることができる。また、300マイクロメートル(μm)の有機基板上に、200マイクロメートル(μm)の厚さのシリコンで固体撮像素子240を形成した場合、認証デバイス110全体の厚みを、700マイクロメートル(μm)程度以下にすることができる。   The size of the opening 221 is the same value as the cell size p. In the above example, since the cell pitch d is 10 micrometers (μm), in principle, a resolution of 2540 dpi can be realized. Further, since the thickness L of the cover glass is 190 micrometers (μm), the incident angle from one point immediately above a certain photodetector 241 to the adjacent photodetector 241 is 3 °. At this time, the light from one point immediately above the adjacent pixel is kicked by 20%, so that the light from directly above is transferred in each photo detector 241. Thereby, the image quality of image data can be improved and fingerprint authentication accuracy can be increased. In addition, when the solid-state imaging device 240 is formed of silicon having a thickness of 200 micrometers (μm) on an organic substrate having a thickness of 300 micrometers (μm), the total thickness of the authentication device 110 is about 700 micrometers (μm). It can be:

斜め方向からの光の蹴られ率を上げれば、カバーガラス210の表面より上の空間にあるものも識別することができる。これにより、非接触で認証を行う、レンズレスの認証デバイス110を実現することができる。また、レンズレスであるため、安価で生産性の高い認証デバイス110を提供することができる。   If the kicking rate of light from an oblique direction is increased, it is possible to identify those in the space above the surface of the cover glass 210. Thereby, the lensless authentication device 110 that performs non-contact authentication can be realized. Moreover, since it is lensless, the authentication device 110 that is inexpensive and highly productive can be provided.

このように、本技術の第1の実施の形態によれば、遮光膜220上の開口221のそれぞれに対応する位置にフォトディテクタ241を設けたため、それぞれのフォトディテクタ241において、その真上以外の方向からの光の入射を抑制することができる。これにより、真上方向からの光のみがフォトディテクタ241に入射されるため、画像データの画質を向上させることができる。   As described above, according to the first embodiment of the present technology, the photodetectors 241 are provided at positions corresponding to the respective openings 221 on the light shielding film 220. Therefore, in each photodetector 241 from a direction other than right above. The incidence of light can be suppressed. As a result, only light from directly above is incident on the photodetector 241, so that the image quality of the image data can be improved.

<2.第2の実施の形態>
上述の第1の実施の形態では、認証デバイス110に遮光膜220を1枚のみ配置していたが、遮光膜220に設けた複数の開口221により回折が生じて、フォトディテクタ241の真上以外からの光が迷光として入射されてしまうおそれがある。この迷光を抑制するには、例えば、遮光膜を2層以上とすればよい。この第2の実施の形態の認証デバイス110は、2層以上の遮光膜を設けた点において第1の実施の形態と異なる。
<2. Second Embodiment>
In the first embodiment described above, only one light shielding film 220 is arranged in the authentication device 110. However, diffraction occurs due to a plurality of openings 221 provided in the light shielding film 220, and from other than directly above the photodetector 241. May be incident as stray light. In order to suppress this stray light, for example, the light-shielding film may be two or more layers. The authentication device 110 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that two or more light shielding films are provided.

図9は、本技術の第2の実施の形態における撮像部200の斜視図の一例である。この第2の実施の形態の撮像部200は、カバーガラス210と透明体230との間に上側遮光膜222および下側遮光膜223を配置した点において第1の実施の形態と異なる。透明体230の上に下側遮光膜223が積層され、その上に上側遮光膜222が積層される。なお、遮光膜を2層としているが、3層以上の遮光膜を積層してもよい。   FIG. 9 is an example of a perspective view of the imaging unit 200 according to the second embodiment of the present technology. The imaging unit 200 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that an upper light shielding film 222 and a lower light shielding film 223 are disposed between the cover glass 210 and the transparent body 230. A lower light shielding film 223 is laminated on the transparent body 230, and an upper light shielding film 222 is laminated thereon. Although the light shielding film has two layers, three or more light shielding films may be laminated.

このように、本技術の第2の実施の形態では、2層の遮光膜を積層したため、回折により生じた迷光がフォトディテクタ241に入射されることを抑制することができる。これにより、画像データの画質をさらに向上させることができる。   As described above, in the second embodiment of the present technology, since the two light-shielding films are stacked, it is possible to suppress the stray light generated by the diffraction from being incident on the photodetector 241. Thereby, the image quality of image data can be further improved.

<3.第3の実施の形態>
上述の第1の実施の形態では、撮像部200を認証デバイス110内に設けていたが、レンズレス顕微鏡内に設けて、試料の観察に利用することもできる。この第3の実施の形態の撮像部200は、レンズレス顕微鏡内に配置された点において第1の実施の形態と異なる。
<3. Third Embodiment>
In the first embodiment described above, the imaging unit 200 is provided in the authentication device 110. However, the imaging unit 200 may be provided in a lensless microscope and used for sample observation. The imaging unit 200 of the third embodiment is different from the first embodiment in that it is arranged in a lensless microscope.

図10は、本技術の第3の実施の形態におけるレンズレス顕微鏡101の一構成例を示すブロック図である。このレンズレス顕微鏡101は、微小な物体を拡大する装置であり、撮像部200、信号処理部115、制御部116および表示部120を備える。   FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of the lensless microscope 101 according to the third embodiment of the present technology. The lensless microscope 101 is a device that magnifies a minute object, and includes an imaging unit 200, a signal processing unit 115, a control unit 116, and a display unit 120.

制御部116は、ユーザの操作に従って撮像部200を制御して画像データを撮像させる。第3の実施の形態の撮像部200の構成は、第1の実施の形態と同様である。   The control unit 116 controls the imaging unit 200 in accordance with a user operation so as to capture image data. The configuration of the imaging unit 200 of the third embodiment is the same as that of the first embodiment.

信号処理部115は、画像データの一部を拡大する処理を実行する。拡大の際に信号処理部115は、画素を補間する処理や、アンチエイリアス処理を必要に応じて実行する。信号処理部115は、拡大した画像データを表示部120に供給して表示させる。   The signal processing unit 115 executes processing for enlarging a part of the image data. When enlarging, the signal processing unit 115 executes a process of interpolating pixels and an antialiasing process as necessary. The signal processing unit 115 supplies the enlarged image data to the display unit 120 for display.

図11は、本技術の第3の実施の形態における撮像部200の斜視図の一例である。ユーザは、観察対象の試料303をスライドガラス301に乗せ、カバープレート302で覆う。このように、スライドガラス301上に試料303を載せてカバープレート302で覆い、観察しやすく処理したものは、プレパラートと呼ばれる。   FIG. 11 is an example of a perspective view of the imaging unit 200 according to the third embodiment of the present technology. The user places the sample 303 to be observed on the slide glass 301 and covers it with the cover plate 302. In this manner, the sample 303 placed on the slide glass 301, covered with the cover plate 302, and processed so as to be easily observed is called a preparation.

そして、ユーザは、そのプレパラートをカバーガラス210に載置し、撮像部200に撮像させるための操作を行う。その操作に従って撮像部200は、高画質で画像データを撮像し、その画像データ内の試料303の部分を拡大する。表示部120は、その拡大画像を表示する。これにより、ユーザは、試料303を拡大して観察することができる。その観察結果に基づいて、ユーザや画像解析装置(不図示)は、細胞の選り分けや、ウイルスの判別などを行うことができる。   Then, the user places the preparation on the cover glass 210 and performs an operation for causing the imaging unit 200 to capture an image. In accordance with the operation, the imaging unit 200 captures image data with high image quality, and enlarges the portion of the sample 303 in the image data. The display unit 120 displays the enlarged image. Thereby, the user can observe the sample 303 in an enlarged manner. Based on the observation result, a user or an image analysis device (not shown) can perform cell selection, virus discrimination, and the like.

撮像部200の有効域のサイズを例えば、10ミリメートル(mm)×10ミリメートル(mm)とする。この有効域内に例えば、3300×3300個の単位セル242が配列される。この構成における、パラメータの設定例を下記に示す。
セルピッチd:3マイクロメートル(μm)
セルサイズp:1マイクロメートル(μm)
厚さL:58マイクロメートル(μm)
距離t:8マイクロメートル(μm)
The size of the effective area of the imaging unit 200 is, for example, 10 millimeters (mm) × 10 millimeters (mm). For example, 3300 × 3300 unit cells 242 are arranged in this effective area. An example of setting parameters in this configuration is shown below.
Cell pitch d: 3 micrometers (μm)
Cell size p: 1 micrometer (μm)
Thickness L: 58 micrometers (μm)
Distance t: 8 micrometers (μm)

開口221のサイズは、セルサイズpと同じ値である。上述の例では、セルピッチdが3マイクロメートル(μm)であるため、原理的には、8382dpiの解像度を実現することができる。また、カバーガラス210の厚さLが58マイクロメートル(μm)であるため、あるフォトディテクタ241の真上の一点から隣のフォトディテクタ241への入射角は、3°となる。この際に、隣の画素の真上の一点からの光は、42パーセント蹴られるため、おおよそ、それぞれのフォトディテクタ241において、その真上からの光が転写される。これにより、画像データの画質を向上させて、指紋の認証精度を上昇させることができる。   The size of the opening 221 is the same value as the cell size p. In the above example, since the cell pitch d is 3 micrometers (μm), in principle, a resolution of 8382 dpi can be realized. In addition, since the thickness L of the cover glass 210 is 58 micrometers (μm), the incident angle from one point directly above a certain photodetector 241 to the adjacent photodetector 241 is 3 °. At this time, the light from one point immediately above the adjacent pixel is kicked by 42%, so that the light from just above is transferred in each of the photodetectors 241. Thereby, the image quality of image data can be improved and fingerprint authentication accuracy can be increased.

このように、本技術の第3の実施の形態では、レンズレス顕微鏡101は、遮光膜220上の開口221のそれぞれに対応する位置にフォトディテクタ241を設けて画像を拡大するため、ユーザは、高画質で撮像された試料を拡大して観察することができる。   As described above, in the third embodiment of the present technology, the lensless microscope 101 enlarges the image by providing the photodetector 241 at the position corresponding to each of the openings 221 on the light shielding film 220. A sample imaged with image quality can be enlarged and observed.

なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。   The above-described embodiment shows an example for embodying the present technology, and the matters in the embodiment and the invention-specific matters in the claims have a corresponding relationship. Similarly, the invention specific matter in the claims and the matter in the embodiment of the present technology having the same name as this have a corresponding relationship. However, the present technology is not limited to the embodiment, and can be embodied by making various modifications to the embodiment without departing from the gist thereof.

また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、CD(Compact Disc)、MD(MiniDisc)、DVD(Digital Versatile Disc)、メモリカード、ブルーレイディスク(Blu-ray(登録商標)Disc)等を用いることができる。   Further, the processing procedure described in the above embodiment may be regarded as a method having a series of these procedures, and a program for causing a computer to execute these series of procedures or a recording medium storing the program. You may catch it. As this recording medium, for example, a CD (Compact Disc), an MD (MiniDisc), a DVD (Digital Versatile Disc), a memory card, a Blu-ray disc (Blu-ray (registered trademark) Disc), or the like can be used.

なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。   In addition, the effect described in this specification is an illustration to the last, Comprising: It does not limit and there may exist another effect.

なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)物体側から順に、透明な保護層と、複数の開口が設けられた遮光膜と、前記複数の開口のそれぞれに対応する位置に光電変換部が設けられた撮像素子とを配置した撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて所定の認証処理を行う信号処理部と
を具備する認証デバイス。
(2)前記撮像部において前記遮光膜と前記撮像素子との間に透明体をさらに配置した前記(1)記載の認証デバイス。
(3)前記撮像素子には、複数の単位セルが配列され、
前記光電変換部は、前記複数の単位セルのそれぞれに配置され、
前記複数の開口のそれぞれからの光は対応する前記光電変換部に入射され、
前記複数の単位セルのそれぞれにおいて前記光電変換部に該当しない部分には前記開口からの光は入射されない
前記(1)または(2)に記載の認証デバイス。
(4)前記光電変換部のサイズと前記開口のサイズとは略一致する
前記(3)記載の認証デバイス。
(5)前記単位セルのピッチをdとし、有効な前記フォトディテクタのサイズをpとし、前記遮光膜の物体側の面から前記光電変換部までの距離をtとし、前記保護層の厚さをLとして
0.7マイクロメートル≦d≦16.0マイクロメートル
0.4マイクロメートル≦p≦15.0マイクロメートル
p<d
3マイクロメートル≦t≦2900マイクロメートル
25マイクロメートル≦L≦2900マイクロメートル
の式を全て満たす前記(3)または(4)記載の認証デバイス。
(6)少なくとも2層の前記遮光膜が配置される
前記(1)から(5)のいずれかに記載の認証デバイス。
(7)前記信号処理部は、前記所定の認証処理において前記撮像された画像と予め登録された生体情報とを比較する
前記(1)から(6)のいずれかに記載の認証デバイス。
(8)物体側から順に、透明な保護層と、複数の開口が設けられた遮光膜と、前記複数の開口のそれぞれに対応する位置に光電変換部が設けられた撮像素子とを配置した撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に対して所定の信号処理を行う信号処理部と
を具備する電子装置。
(9)物体側から順に、透明な保護層と、複数の開口が設けられた遮光膜と、前記複数の開口のそれぞれに対応する位置に光電変換部が設けられた撮像素子とを配置した撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて所定の認証処理を行う信号処理部と、
前記認証処理の結果に基づいて所定の画面を表示する表示部と
を具備する電子装置。
In addition, this technique can also take the following structures.
(1) Imaging in which a transparent protective layer, a light-shielding film provided with a plurality of openings, and an image sensor provided with a photoelectric conversion unit at a position corresponding to each of the plurality of openings are arranged in order from the object side. And
An authentication device comprising: a signal processing unit that performs predetermined authentication processing based on an image captured by the imaging unit.
(2) The authentication device according to (1), wherein a transparent body is further disposed between the light-shielding film and the imaging element in the imaging unit.
(3) A plurality of unit cells are arranged in the imaging device,
The photoelectric conversion unit is disposed in each of the plurality of unit cells,
Light from each of the plurality of openings is incident on the corresponding photoelectric conversion unit,
The authentication device according to (1) or (2), wherein light from the opening is not incident on a portion that does not correspond to the photoelectric conversion unit in each of the plurality of unit cells.
(4) The authentication device according to (3), wherein a size of the photoelectric conversion unit and a size of the opening substantially coincide with each other.
(5) The unit cell pitch is d, the effective size of the photodetector is p, the distance from the object-side surface of the light shielding film to the photoelectric conversion unit is t, and the thickness of the protective layer is L 0.7 μm ≦ d ≦ 16.0 μm 0.4 μm ≦ p ≦ 15.0 μm p <d
The authentication device according to (3) or (4), wherein all the expressions of 3 micrometers ≦ t ≦ 2900 micrometers and 25 micrometers ≦ L ≦ 2900 micrometers are satisfied.
(6) The authentication device according to any one of (1) to (5), wherein at least two layers of the light shielding film are disposed.
(7) The authentication device according to any one of (1) to (6), wherein the signal processing unit compares the captured image with biometric information registered in advance in the predetermined authentication process.
(8) Imaging in which a transparent protective layer, a light-shielding film provided with a plurality of openings, and an image sensor provided with a photoelectric conversion unit at a position corresponding to each of the plurality of openings are arranged in order from the object side. And
An electronic apparatus comprising: a signal processing unit that performs predetermined signal processing on an image captured by the imaging unit.
(9) Imaging in which a transparent protective layer, a light-shielding film provided with a plurality of openings, and an image sensor provided with a photoelectric conversion unit at a position corresponding to each of the plurality of openings are arranged in order from the object side. And
A signal processing unit that performs a predetermined authentication process based on an image captured by the imaging unit;
An electronic apparatus comprising: a display unit that displays a predetermined screen based on the result of the authentication process.

100 電子装置
101 レンズレス顕微鏡
110 認証デバイス
111、115 信号処理部
112、116 制御部
113 登録情報記録部
120 表示部
200 撮像部
210 カバーガラス
220 遮光膜
221 開口
222 上側遮光膜
223 下側遮光膜
230 透明体
240 固体撮像素子
241 フォトディテクタ
242 単位セル
301 スライドガラス
302 カバープレート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Electronic apparatus 101 Lensless microscope 110 Authentication device 111,115 Signal processing part 112,116 Control part 113 Registration information recording part 120 Display part 200 Imaging part 210 Cover glass 220 Light shielding film 221 Opening 222 Upper light shielding film 223 Lower light shielding film 230 Transparent body 240 Solid-state imaging device 241 Photo detector 242 Unit cell 301 Slide glass 302 Cover plate

Claims (9)

物体側から順に、透明な保護層と、複数の開口が設けられた遮光膜と、前記複数の開口のそれぞれに対応する位置に光電変換部が設けられた撮像素子とを配置した撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて所定の認証処理を行う信号処理部と
を具備する認証デバイス。
In order from the object side, an imaging unit in which a transparent protective layer, a light shielding film provided with a plurality of openings, and an imaging device provided with a photoelectric conversion unit at a position corresponding to each of the plurality of openings,
An authentication device comprising: a signal processing unit that performs predetermined authentication processing based on an image captured by the imaging unit.
前記撮像部において前記遮光膜と前記撮像素子との間に透明体をさらに配置した請求項1記載の認証デバイス。   The authentication device according to claim 1, wherein a transparent body is further disposed between the light-shielding film and the imaging element in the imaging unit. 前記撮像素子には、複数の単位セルが配列され、
前記光電変換部は、前記複数の単位セルのそれぞれに配置され、
前記複数の開口のそれぞれからの光は対応する前記光電変換部に入射され、
前記複数の単位セルのそれぞれにおいて前記光電変換部に該当しない部分には前記開口からの光は入射されない
請求項1記載の認証デバイス。
In the imaging element, a plurality of unit cells are arranged,
The photoelectric conversion unit is disposed in each of the plurality of unit cells,
Light from each of the plurality of openings is incident on the corresponding photoelectric conversion unit,
The authentication device according to claim 1, wherein light from the opening is not incident on a portion not corresponding to the photoelectric conversion unit in each of the plurality of unit cells.
前記光電変換部のサイズと前記開口のサイズとは略一致する
請求項3記載の認証デバイス。
The authentication device according to claim 3, wherein a size of the photoelectric conversion unit and a size of the opening substantially coincide with each other.
前記単位セルのピッチをdとし、有効な前記フォトディテクタのサイズをpとし、前記遮光膜の物体側の面から前記光電変換部までの距離をtとし、前記保護層の厚さをLとして
0.7マイクロメートル≦d≦16.0マイクロメートル
0.4マイクロメートル≦p≦15.0マイクロメートル
p<d
3マイクロメートル≦t≦2900マイクロメートル
25マイクロメートル≦L≦2900マイクロメートル
の式を全て満たす請求項3記載の認証デバイス。
The unit cell pitch is d, the effective size of the photodetector is p, the distance from the object-side surface of the light shielding film to the photoelectric conversion unit is t, and the thickness of the protective layer is L. 7 micrometers ≦ d ≦ 16.0 micrometers 0.4 micrometers ≦ p ≦ 15.0 micrometers p <d
The authentication device according to claim 3, wherein all of the expressions: 3 micrometers ≤ t ≤ 2900 micrometers 25 micrometers ≤ L ≤ 2900 micrometers are satisfied.
少なくとも2層の前記遮光膜が配置される
請求項1記載の認証デバイス。
The authentication device according to claim 1, wherein at least two layers of the light shielding film are disposed.
前記信号処理部は、前記所定の認証処理において前記撮像された画像と予め登録された生体情報とを比較する
請求項1記載の認証デバイス。
The authentication device according to claim 1, wherein the signal processing unit compares the captured image with biometric information registered in advance in the predetermined authentication process.
物体側から順に、透明な保護層と、複数の開口が設けられた遮光膜と、前記複数の開口のそれぞれに対応する位置に光電変換部が設けられた撮像素子とを配置した撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に対して所定の信号処理を行う信号処理部と
を具備する電子装置。
In order from the object side, an imaging unit in which a transparent protective layer, a light shielding film provided with a plurality of openings, and an imaging device provided with a photoelectric conversion unit at a position corresponding to each of the plurality of openings,
An electronic apparatus comprising: a signal processing unit that performs predetermined signal processing on an image captured by the imaging unit.
物体側から順に、透明な保護層と、複数の開口が設けられた遮光膜と、前記複数の開口のそれぞれに対応する位置に光電変換部が設けられた撮像素子とを配置した撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて所定の認証処理を行う信号処理部と、
前記認証処理の結果に基づいて所定の画面を表示する表示部と
を具備する電子装置。
In order from the object side, an imaging unit in which a transparent protective layer, a light shielding film provided with a plurality of openings, and an imaging device provided with a photoelectric conversion unit at a position corresponding to each of the plurality of openings,
A signal processing unit that performs a predetermined authentication process based on an image captured by the imaging unit;
An electronic apparatus comprising: a display unit that displays a predetermined screen based on the result of the authentication process.
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