KR20090012117A

KR20090012117A - 생체 인증 시스템

Info

Publication number: KR20090012117A
Application number: KR1020080072114A
Authority: KR
Inventors: 고이찌로 기시마
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2008-07-24
Publication date: 2009-02-02
Also published as: JP2009031903A; CN101352345A; US8254641B2; US20090028396A1; CN101352345B

Abstract

생체 인증 시스템은, 검지부; 서로 독립적으로 점등 가능한 복수 단위 광원을 포함하는 광원부; 검지부에 대하여 광원부와 동일한 측에 배치되는 촬상 소자; 단위 광원이 시분할에 의해 주기적으로 점등하도록 광원부를 구동하고, 점등하고 있는 각 단위 광원의 근방에 위치하는 제1 촬상 셀 그룹에 의한 촬상 동작이 정지되는 한편, 점등하고 있는 각 단위 광원에 대하여 제1 촬상 셀 그룹보다도 먼 쪽에 위치하는 제2 촬상 셀 그룹에 의한 촬상 동작이 행해지도록 촬상 소자를 구동하는 구동부; 화상 처리부; 및 인증부를 포함한다.

촬상 데이터, 광원부, 촬상 소자, 수광 소자, 촬상 셀 그룹

Description

생체 인증 시스템{BIOMETRICS AUTHENTICATION SYSTEM}

<관련 출원의 상호 참조>

본 발명은 2007년 7월 25일자 일본 특허청에 제출된 일본 특허 출원 제2007-193196호에 관한 기술 내용을 포함한다.

본 발명은 광원 및 촬상 소자를 구비한 생체 인증 시스템에 관한 것이다.

최근, 특정 영역의 액세스 관리나 은행의 ATM 등에 있어서, 생체 인증을 이용한 개인 식별 기술(biometrics)의 도입이 개시되고 있다. 이러한 생체의 인증 방법으로서는, 얼굴, 지문, 성문(voiceprints), 홍채, 정맥 등을 인증용 데이터로서 이용하는 방법이 제안되어 있다. 그 중에서도, 손가락이나 손바닥의 피부 아래에 존재하는 정맥의 형상 패턴은 일생을 통하여 거의 변화가 없고, 또한 생체 내부의 정보이므로 위조가 어려우며 안전성이 높다. 이 때문에, 생체 인증 용도로서 많이 이용되게 되었다.

도 13은, 일본 공개 특허 제2004-272821호, 일본 특허 제3925338호, 일본 공개 특허 제2007-117397호 등에 제안된 관련 기술의 생체 인증 시스템의 일례의 개략도를 나타낸다. 생체 인증 시스템은 LED(Light Emitting Diode) 등의 광원(101) 이 부착된 상부 커버(100), 커버 글래스(102), 촬상 렌즈(104), 및 CCD(Charge Coupled Device: 전하 결합 소자)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 촬상 소자(103)를 포함하여 구성되어 있다. 생체 인증 시스템에서는 생체(2)를 커버 글래스(102) 상에 놓고, 생체(2)의 상부로부터 광을 투과시킴으로써, 생체(2)의 정맥을 흐르는 헤모글로빈에 의해 광이 흡수된다. 이것에 의해, 생체(2)의 내부에서는 콘트라스트가 변화되기 때문에, 이 콘트라스트의 변화를 촬상 소자(104)에 의해 수광함으로써, 생체 인증용 촬상 데이터인 생체(2)의 정맥 데이터를 얻을 수 있게 된다.

도 13에 나타낸 종래의 생체 인증 시스템에서는 커버 글래스(102)(생체(2)가 놓이는 검지부)에 대하여 광원(101) 및 촬상 소자(103)가 서로 대향 배치되어 있으며, 이것에 의해, 노이즈 성분으로 되는 생체(2) 표면(표피)으로부터의 반사광이 촬상 소자(103)에 입사되는 것을 방지하고 있다.

그런데, 예를 들어 노트북 컴퓨터 등으로의 탑재를 목적으로 하여 생체 인증 시스템의 박형화를 실현하고자 했을 경우, 커버 글래스에 대하여 광원 및 촬상 소자를 서로 동일한 측에 배치시킬 필요가 생긴다. 그와 같이 배치한 경우, 생체 표면(표피)으로부터의 반사광이 촬상 소자에 입사되기 때문에 노이즈 성분이 생기고, 그 결과, 인증 정밀도도 저하된다.

따라서, 종래의 기술에서는, 생체 인증 시스템의 박형화와 인증 정밀도의 향 상을 양립시키는 것이 곤란했다.

전술한 관점에서, 시스템 구성의 박형화와 인증 정밀도의 향상을 양립시킬 수 있는 생체 인증 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체가 놓이는 검지부와, 서로 독립적으로 점등 가능한 복수의 단위 광원을 갖고, 검지부 상의 생체를 향하여 광을 조사하는 광원부와, 검지부에 대하여 광원부와 동일한 측에 배치되는 동시에, 생체로부터의 광에 의거하여 복수의 촬상 셀에 의해 생체의 촬상 데이터를 취득하는 촬상 소자와, 광원부 및 촬상 소자를 구동하는 구동부와, 각 단위 광원으로부터의 조사광에 기초하여 촬상 소자에 의해 얻어진 복수의 촬상 데이터를 합성함으로써, 합성 촬상 데이터를 생성하는 화상 처리부와, 이 화상 처리부에 의해 생성된 합성 촬상 데이터에 의거하여 생체의 인증을 행하는 인증부를 포함하는 생체 인증 시스템이 제공된다. 이 경우, 상기 구동부는 단위 광원이 시분할에 의해 주기적으로 점등하도록 광원부를 구동하는 동시에, 점등하고 있는 각 단위 광원의 근방에 위치하는 제1 촬상 셀 그룹에 의한 촬상 동작이 정지되는 한편, 점등하고 있는 각 단위 광원에 대하여 제1 촬상 셀 그룹보다도 먼 쪽에 위치하는 제2 촬상 셀 그룹에 의한 촬상 동작이 행해지도록 촬상 소자를 구동하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 생체 인증 시스템에서는, 광원부 내의 각 단위 광원으로부터 검지부 상의 생체에 대하여 광이 조사되면, 촬상 소자 내의 복수의 촬상 셀에 의해, 생체로부터의 광에 기초하여 생체의 촬상 데이터가 얻어진다. 그리 고, 화상 처리부에서 각 단위 광원으로부터의 조사광에 기초한 복수의 촬상 데이터로부터 합성 촬상 데이터가 생성되고, 인증부에서 이 합성 촬상 데이터에 의거한 생체의 인증이 행해진다. 이 경우, 단위 광원이 시분할에 의해 주기적으로 점등하는 동시에, 점등하고 있는 각 단위 광원의 근방에 위치하는 제1 촬상 셀 그룹에 의한 촬상 동작이 정지되는 한편, 점등하고 있는 각 단위 광원에 대하여 제1 촬상 셀 그룹보다도 먼 쪽에 위치하는 제2 촬상 셀 그룹에 의한 촬상 동작이 행해지기 때문에, 생체 내부로부터의 광이 제2 촬상 셀 그룹에 의해 수광되는 한편, 생체 표면에서의 반사광이 제1 촬상 셀 그룹에 도달했다고 하여도 수광되지 않기 때문에, 노이즈 성분으로 되는 생체 표면에서의 반사광의 수광이 억제된다. 또한, 검지부에 대하여 광원부 및 촬상 소자가 동일한 측에 배치되어 있기 때문에, 이들이 검지부에 대하여 대향 배치되어 있는 경우와 비교하여 시스템 전체의 두께가 작아진다.

본 발명의 실시예에 따른 생체 인증 시스템에서, 단위 광원이 시분할에 의해 주기적으로 점등하는 동시에, 점등하고 있는 각 단위 광원의 근방에 위치하는 제1 촬상 셀 그룹에 의한 촬상 동작이 정지되는 한편, 점등하고 있는 각 단위 광원에 대하여 제1 촬상 셀 그룹보다도 먼 쪽에 위치하는 제2 촬상 셀 그룹에 의한 촬상 동작이 행해지도록 했기 때문에, 노이즈 성분으로 되는 생체 표면에서의 반사광의 수광을 억제할 수 있다. 또한, 광원부와 촬상 소자는 검지부에 대하여 광원부 및 촬상 소자를 동일한 측에 배치하도록 했기 때문에, 이들이 검지부에 대하여 대향 배치되어 있는 경우와 비교하여 장치 전체의 두께를 작게 할 수 있다. 따라서, 장 치 구성의 박형화와 인증 정밀도의 향상을 양립시키는 것이 가능해진다.

본 발명의 또 다른 대상, 형태 및 이점은 이하의 설명으로부터 보다 상세하게 나타날 것이다.

이하, 바람직한 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 생체 인증 시스템(생체 인증 시스템(1))의 기능 블록도를 나타낸 것이다. 생체 인증 시스템(1)은 인증 대상인 생체(예를 들어, 도 2에 나타낸 생체(손끝)(2))를 촬상하여 생체 인증을 행하고(예를 들어, 도 2의 경우, 생체(2) 내부의 정맥(20)을 촬상하여 정맥 인증을 행하고), 인증 결과(후술하는 인증 결과 데이터(Dout))를 출력하는 것이며, 광원부(11)와, 커버 글래스(12)와, 촬상 소자(13)와, 화상 처리부(14)와, 패턴 유지부(15)와, 인증부(16)와, 광원 구동부(171)와, 촬상 소자 구동부(172)와, 제어부(18)로 구성되어 있다.

광원부(11)는 촬상 대상물인 커버 글래스(12) 상의 생체(2)를 향하여 그 하면 측으로부터 광을 조사하는 것이며, 예를 들어 LED(Light Emitting Diode) 등에 의해 구성된다. 광원부(11)는 서로 독립적으로 점등 가능한 복수의 단위 광원(후술하는 단위 광원(110))에 의해 구성되어 있다. 광원부(11)는 근적외의 파장 영역(700㎚∼1200㎚ 정도의 파장 영역)의 광을 발광하는 것인 것이 바람직하다. 그러한 파장 영역의 광을 이용한 경우, 생체(2)에 대한 투과율과 생체(2) 내의 환원 헤모글로빈(정맥)으로의 흡수율의 균형으로부터 생체(2)의 정맥 인증 시의 광 이용 효율을 보다 높일 수 있기 때문이다. 광원부(11)의 상세 구성에 대해서는 후술한다.

커버 글래스(12)는 촬상 소자(13) 상에 배치되며, 생체 인증 시스템(1) 내부를 보호하는 부분이다. 커버 글래스(12)의 표면은 인증 시에 생체(2)가 놓이는 부분(검지부)이다.

촬상 소자(13)는 커버 글래스(12)에 대하여 광원부(11)와 동일한 측에 배치되는 동시에, 생체(2)로부터의 광을 복수의 촬상 셀(후술하는 촬상 셀(130))에 의해 수광함으로써, 생체(2)의 촬상 데이터(D1)를 취득하는 것이다. 촬상 소자(13)는, 예를 들어 매트릭스 형상으로 배열된 CCD 등에 의해 구성된다. 촬상 소자(13)의 상세 구성에 대해서는 후술한다.

화상 처리부(14)는 촬상 소자(13)에 의해 얻어진 촬상 데이터(D1)에 대하여 소정의 화상 처리를 실시함으로써 화상 처리 데이터를 생성하고, 인증부(16)에 출력하는 것이다. 보다 구체적으로는, 광원부(11) 내의 각 단위 광원으로부터의 조사광에 기초하여 촬상 소자(13)에 의해 얻어진 복수의 촬상 데이터(D1)를 합성함으로써, 1개의 촬상 영상에 대응하는 합성 촬상 데이터(D2)를 생성하고, 인증부(16)에 출력하게 되어 있다. 또한, 이 화상 처리부(14), 후술하는 인증부(16) 및 제어부(18)는, 예를 들어 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성된다.

패턴 유지부(15)는 생체 인증시에 이용하는 생체 인증 패턴(인증 시에 촬상하여 얻어진 촬상 패턴에 대한 비교 패턴이며, 미리 생체를 촬상하여 얻어진 것)이 유지되는 부분이며, 불휘발성의 기록 소자(예를 들어, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 등)에 의해 구성된다.

인증부(16)는, 제어부(18)로부터의 제어에 따라, 화상 처리부(14)로부터 출력되는 촬상 패턴(합성 촬상 데이터(D2)의 촬상 패턴)과 패턴 유지부(15)에 의해 유지되어 있는 생체 인증 패턴을 비교함으로써, 촬상 대상인 생체(2)의 인증을 행하는 부분이다.

광원 구동부(171)는, 제어부(18)로부터의 제어에 따라, 광원부(11)의 발광 구동을 행하는 것이다. 보다 구체적으로는, 상세한 것은 후술하지만, 광원부(11) 내의 각 단위 광원이 시분할에 의해 주기적으로 점등하도록 광원부(11)를 구동하는 것이다. 한편, 촬상 소자 구동부(172)는, 제어부(18)로부터의 제어에 따라, 촬상 소자(13)의 촬상 구동(수광 구동)을 행하는 것이다. 좀더 구체적으로는, 상세한 것은 후술하지만, 점등하고 있는 각 단위 광원의 근방에 위치하는 촬상 셀 그룹(제1 촬상 셀 그룹)에 의한 촬상 동작이 정지되는 한편, 점등하고 있는 각 단위 광원에 대하여 상기 제1 촬상 셀 그룹보다도 먼 쪽에 위치하는 촬상 셀 그룹(제2 촬상 셀 그룹; 후술하는 촬상 영역(13A) 내의 촬상 셀 그룹)에 의한 촬상 동작이 행해지도록 촬상 소자(13)를 구동하는 것이다. 또한, 상세한 것은 후술하지만, 이들 광원 구동부(171) 및 촬상 소자 구동부(172)는, 제어부(18)로부터의 제어에 따라, 광원부(11) 내의 단위 광원과 상기 제1 및 제2 촬상 셀 그룹이 서로 동기하여 주기적인 선순차(line-sequential) 동작을 행하도록 광원부(11) 및 촬상 소자(13)를 구동하게 되어 있다.

제어부(18)는 화상 처리부(14), 인증부(16), 광원 구동부(171) 및 촬상 소자 구동부(172)의 동작을 제어하는 것이다.

다음으로, 도 3 내지 도 6a 및 도 6b를 참조하여, 광원부(11) 및 촬상 소자(13) 등의 상세 구성에 대해서 설명한다. 여기서, 도 3은 광원부(11) 및 촬상 소자(13)의 상세 구성 예를 평면도(X-Y 평면도)로 나타낸 것이며, 도 4는 생체 인증 시스템(1)의 상세 구성 예를 요부 단면도(Y-Z 단면도)로 나타낸 것이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 광원부(11) 및 촬상 소자(13)에서는 단위 광원(110)(조명 셀) 및 촬상 셀(130)이 각각 매트릭스 형상으로 배치되는 동시에, 촬상 셀(130)의 간극에 단위 광원(110)이 배치되게 되어 있다. 즉, 상세한 것은 후술하는 촬상 영역(13A) 내에서 단위 광원(110)의 개수보다도 촬상 셀(130)의 개수가 더 많은 것이 바람직하다. 또한, 단위 광원(110)에 따른 조명의 불균일을 억제하기 위해, 1개의 촬상 영역(13A) 내에는 복수의 단위 광원(110)이 배치되어 있는(도 3에서는, 5개의 광원(110)이 배치되어 있음) 것이 바람직하다. 환언하면, 상술한 광원 구동부(171)는, 촬상 영역(13A)에 의한 촬상 동작 시에, 복수의 단위 광원(110)이 점등하도록 광원부(11)를 구동하게 하는 것이 바람직하다. 또한, 촬상 영역(13A)은 단위 광원(110)에 따른 조명광의 휘도가 어느 정도 균일해지는 영역으로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 생체 인증 시스템(1)에서는 복수의 단위 광원(110)을 포함하는 광원부(11), 복수의 촬상 셀(130)에 의해 구성되는 촬상 소자(13) 및 커버 글래스(12)가 이 순서로 기판(10) 상에 적층되어 있다. 커버 글래스(12) 상에 생체(2)가 놓이면, 각 단위 광원(110)이 생체(2) 내부의 정맥(20)을 향하여 광(조사광)(Lout)을 조사하게 되어 있다. 또한, 광원부(11) 내에는, 그러한 단위 광원(110) 이외에, 광원 구동부(171)에 의한 전압 인가에 따라 단위 광원(110)으로부터의 광(Lout)의 투과 또는 차단을 선택적으로 전환 가능한 전환부(19)가 각 단위 광원(110) 상에 배치되어 있다.

전환부(19)는, 예를 들어 도 5에 단면도(Y-Z 단면도)로 나타낸 바와 같은 액정 소자에 의해 구성된다. 좀더 구체적으로는, 이 전환부(19)는 도광판(190), 편광판(191A), 글래스 기판(192A), 투명 전극(193A), 액정층(194), 투명 전극(193B), 글래스 기판(192B) 및 편광판(191B)이 이 순서로 적층된 적층 구조로 되어 있다. 편광판(191A, 191B)의 편광축은 서로 직교하고 있다(도 6a 및 도 6b에 나타낸 화살표 P1, P2 참조). 또한, 투명 전극(193A)은 각 단위 광원(110)에 대하여 공통의 전극인 한편, 투명 전극(193B)은 단위 광원(110)마다 독립된 전극으로 되어 있다. 이러한 구성의 전환부(19)에서는, 예를 들어 도 6a에 나타낸 바와 같이, 투명 전극(193A, 193B) 사이에 전압이 인가되고 있지 않을 경우에는, 액정층(194) 내의 액정 분자(195)의 배향 방향 비틀림에 의해, 단위 광원(110)으로부터의 광(조사광(Lout1))이 편광판(191B)을 통과하여 전환부(19)를 투과하는 한편, 예를 들어 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 투명 전극(193A, 193B) 사이에 소정의 전압(V1)이 인가되고 있을 경우에는, 액정층(194) 내의 액정 분자(195)의 배향 방향이 수직 방향으로 정렬됨으로써, 단위 광원(110)으로부터의 광(조사광(Lout2))이 편광판(191B)을 통과할 수 없고, 전환부(19)에 의해 차단되게 되어 있다. 이렇게 하여, 광원 구동부(171)에 의해 전환부(19)에 대한 전압 인가를 제어함으로써, 각 단위 광 원(110)이 독립적으로 점등 가능(즉, 각 단위 광원(110)으로부터의 광(Lout)이 독립적으로 투과 또는 차단된다)하게 되어 있다.

다음으로, 도 1 내지 도 12를 참조하여 본 실시예의 생체 인증 시스템(1)의 동작(생체 인증 처리)에 대해서 비교예와 비교하면서 상세하게 설명한다. 도 7은 비교예에 따른 생체 인증 시스템(생체 인증 시스템(101))의 단면(Y-Z 단면) 구성 및 동작을 나타낸 것이다. 도 8 내지 도 10은 본 실시형태의 생체 인증 시스템(1)의 동작을 평면도(X-Y 평면도)로 나타낸 것이고, 도 11 및 도 12는 이 생체 인증 시스템(1)의 동작을 단면도(Y-Z 단면도)로 나타낸 것이다.

생체 인증 시스템(1)에서는, 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이, 커버 글래스(12) 상에 생체(예를 들어 손끝)(2)가 놓이면, 광원 구동부(171)의 구동 동작에 의해 광원부(11)로부터 광(Lout)이 사출되고, 촬상 소자(13) 및 커버 글래스(12)를 통하여 생체(2)에 조사된다. 이 상태에서 생체(2)의 촬상이 실행되면, 생체(2)로부터의 광은 촬상 소자(13)의 각 촬상 셀(130) 상에서 집광되고, 이것에 의해 생체(2)의 정맥의 촬상 데이터(D1)(정맥 패턴)가 얻어진다. 이렇게 하여 촬상 소자(13)에 의해 얻어진 촬상 데이터(D1)는 화상 처리부(14)에서 화상 처리(화상 합성 처리)가 실행되고, 1개의 촬상 영상에 대응하는 합성 촬상 데이터(D2)로서 인증부(16)에 공급된다. 인증부(16)에서는 입력된 합성 촬상 데이터(D2)(정맥 패턴)와 패턴 유지부(15)에 의해 유지되어 있는 정맥 인증용 인증 패턴이 비교되고, 이것에 의해 정맥 인증이 실행된다. 그리고, 인증부(16)에서는 최종적인 생체 인증의 결과(인증 결과 데이터(Dout))가 출력되고, 이것에 의해 생체 인증 처리가 종료된다.

각 단위 광원(110)으로부터의 조사광(Lout)에 기초한 생체(2)로부터의 광을 촬상 소자(13)에 의해 촬상할(수광할) 경우에는, 예를 들어 도 7에 나타낸 생체 인증 시스템(200)(비교예)과 같이, 생체(2) 내부의 정맥(20)으로부터의 광(Lout201) 등의 이외에, 생체(2) 표면(표피)에서의 반사광(Lout202, Lout203, Lout204) 등도 수광 소자(13) 내의 각 수광 셀(130)에 입사된다. 따라서, 비교예에 따른 생체 인증 시스템(200)에서는 이러한 생체(2) 표면에서의 반사광도 수광 소자(13)에 의해 수광되고 있기 때문에, 노이즈 성분이 생기고, 그 결과, 생체(2)의 인증 정밀도도 저하된다.

본 실시예에 따른 생체 인증 시스템(1)에서는, 광원 구동부(171) 및 촬상 소자 구동부(172)에 의한 구동 동작에 의해, 각 단위 광원(110)이 시분할에 의해 주기적으로 점등하는 동시에, 점등하고 있는 각 단위 광원(110)의 근방에 위치하는 촬상 셀 그룹(제1 촬상 셀 그룹)에 의한 촬상 동작이 정지되는 한편, 점등하고 있는 각 단위 광원(110)에 대하여 상기 제1 촬상 셀 그룹보다도 먼 쪽에 위치하는 촬상 셀 그룹(제2 촬상 셀 그룹)에 의한 촬상 동작이 행해진다.

좀더 구체적으로는, 예를 들어 도 8 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 단위 광원(110)과 제1 및 제2 촬상 셀 그룹(촬상 영역(13A))이 서로 동기하여 주기적인 선순차 동작을 행하도록 광원부(11) 및 촬상 소자(13)에 대한 구동이 실행된다. 예를 들면, 도 8 중에 화살표 P11로 나타낸 라인 상의 단위 광원(110A)과 제2 촬상 셀 그룹에 의한 촬상 영역인 촬상 영역(13A1)이 서로 동기하여 선순차 동작을 행함으로써(도 9 중의 화살표 Y11 및 Y21 참조), 도 9 중에 화살표 P12로 나타낸 라인 상의 단위 광원(110B), 및 제2 촬상 셀 그룹에 의한 촬상 영역인 촬상 영역(13A2)으로 된다. 이후, 이들이 선순차 동작을 더 행함으로써(도 10 중의 화살표 Y12, Y22 참조), 도 10 중에 화살표 P13으로 나타낸 라인 상의 단위 광원(110C), 및 제2 촬상 셀 그룹에 의한 촬상 영역인 촬상 영역(13A3)으로 된다.

따라서, 예를 들어 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 점등하고 있는 단위 광원(110A)이나 단위 광원(110B)으로부터의 조사광에 의거한 생체(2) 내부(정맥(20))로부터의 광(Lout11, Lout21)이 각각 제2 촬상 셀 그룹에 대응하는 촬상 영역(13A, 13A2)에 의해 수광되는 한편, 생체(2) 표면에서의 반사광(Lout12, Lout22)은 촬상 영역(13A1, 13A2)보다도 단위 광원(110A, 110B)에 대하여 근방에 위치하는 촬상 셀(130)(제1 촬상 셀 그룹)에 도달했다고 하여도, 이 제1 촬상 셀 그룹은 촬상 영역으로 되고 있지 않기(촬상 동작이 정지되고 있기) 때문에, 수광 소자(13)에 의해 수광되지 않는다. 따라서, 이러한 생체(2) 표면에서의 반사광(Lout12 또는 Lout22)이 제1 촬상 셀 그룹에 의해서는 수광되지 않음으로써, 노이즈 성분으로 되는 생체(2) 표면에서의 반사광의 수광이 억제된다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 광원부(11) 내의 각 단위 광원(110)이 시분할에 의해 주기적으로 점등하는 동시에, 점등하고 있는 각 단위 광원(110)의 근방에 위치하는 촬상 셀 그룹(제1 촬상 셀 그룹)에 의한 촬상 동작이 정지되는 한편, 점등하고 있는 각 단위 광원(110)에 대하여 제1 촬상 셀 그룹보다도 먼 쪽에 위치하는 촬상 셀 그룹(제2 촬상 셀 그룹)에 의한 촬상 동작이 행해지도록 했기 때문에, 노이즈 성분으로 되는 생체(2) 표면에서의 반사광의 수광을 억제할 수 있다. 또한, 커버 글래스(12)(검지부)에 대하여 광원부(11) 및 촬상 소자(13)를 동일한 측에 배치하도록 했기 때문에, 이들이 커버 글래스(12)에 대하여 대향 배치되어 있는 경우와 비교하여 장치 전체의 두께를 작게 할 수 있다. 따라서, 시스템 구성의 박형화와 인증 정밀도의 향상을 양립시키는 것이 가능해진다.

또한, 광원부(11) 및 촬상 소자(13)에서 단위 광원(110) 및 촬상 셀(130)을 각각 매트릭스 형상으로 배치하는 동시에, 단위 광원(110)과 상기 제1 및 제2 촬상 셀 그룹이 서로 동기하여 주기적인 선순차 동작을 행하도록 했기 때문에, 간단한 구동 동작에 의해, 상기한 바와 같이 노이즈 성분으로 되는 생체(2) 표면에서의 반사광의 수광을 억제할 수 있다.

본 발명은 실시예를 참조하여 기술되지만, 본 발명은 실시예에 한정되지 않고, 다양하게 변형될 수 있다.

예를 들어, 상기 실시예에서는 단위 광원(110)과 제1 및 제2 촬상 셀 그룹이 서로 동기하여 주기적인 선순차 동작을 행하는 경우에 대해서 설명했지만, 다른 구동 동작에 의해, 노이즈 성분으로 되는 생체(2) 표면에서의 반사광의 수광을 억제하도록 할 수도 있다.

또한, 실시예에서는 전환부(19)가 전압 인가에 따라 광의 투과 또는 차단을 선택적으로 전환 가능한 액정 소자에 의해 구성되어 있는 경우에 대해서 설명했지만, 예를 들어 다수 배열한 LED 칩을 선택적으로 직접 발광시킴으로써, 각 단위 광원(110)을 독립적으로 점등시키도록 할 수도 있다.

또한, 상술한 실시예에서는, 정맥을 촬상 대상으로 하는 촬상 데이터에 기초 하여 생체의 인증을 행하는 생체 인증 시스템(정맥 인증 시스템)에 대해서 설명했지만, 본 발명은, 예를 들어 생체(2)의 다른 부분을 촬상 대상으로 하는 촬상 데이터에 기초하여 생체의 인증을 행하는 생체 인증 시스템에도 적용하는 것이 가능하다.

당업자라면, 첨부된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범위를 벗어나지 않고 설계 요구 및 다른 인자에 따라서 다양한 변형, 조합, 부조합 및 개조가 가능함을 이해해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 인증 시스템을 나타내는 기능 블록도.

도 2는 생체(손끝) 및 그 내부의 정맥의 형태를 모식적으로 나타낸 사시도.

도 3은 도 1에 나타낸 광원부 및 촬상 소자의 상세 구성 예를 나타낸 평면도.

도 4는 도 1에 나타낸 생체 인증 시스템의 상세 구성 예를 나타낸 요부 단면도.

도 5는 도 4에 나타낸 전환부의 상세 구성 예를 나타낸 단면도.

도 6a 및 도 6b는 도 5에 나타낸 전환부의 작용을 설명하기 위한 사시도.

도 7은 비교예에 따른 생체 인증 시스템의 촬상 동작을 설명하기 위한 단면도.

도 8은 실시형태에 따른 생체 인증 시스템에서의 선순차 촬상 동작을 설명하기 위한 평면도.

도 9는 도 8에 연속되는 선순차 촬상 동작에 대해서 설명하기 위한 평면도.

도 10은 도 9에 연속되는 선순차 촬상 동작에 대해서 설명하기 위한 평면도.

도 11은 도 8에 나타낸 선순차 촬상 동작을 설명하기 위한 단면도.

도 12는 도 9에 나타낸 선순차 촬상 동작을 설명하기 위한 단면도.

도 13은 종래의 생체 인증 시스템의 요부의 일례를 나타낸 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 생체 인증 시스템

10 : 기판

11 : 광원부

110, 110A∼110D : 단위 광원

12 : 커버 글래스

13 : 촬상 소자

130 : 촬상 셀

13A1∼13A3 : 촬상 영역

14 : 화상 처리부

15 : 패턴 유지부

16 : 인증부

171 : 광원 구동부

172 : 촬상 소자 구동부

18 : 제어부

19 : 전환부

190 : 도광판

191A, 191B : 편광판

192A, 192B : 글래스 기판

193A, 193B : 투명 전극

194 : 액정층

195 : 액정 분자

2 : 생체(손끝)

20 : 정맥

Lout, Lout1, Lout11, Lout12, Lout2, Lout21, Lout22 : 광원으로부터의 사출광(조사광)

D1 : 촬상 데이터

D2 : 합성 촬상 데이터

Dout : 인증 결과 데이터

V1 : 인가 전압

Claims

생체가 놓이는 검지부와,

서로 독립적으로 점등 가능한 복수 단위 광원을 갖고, 상기 검지부 상의 생체를 향하여 광을 조사하는 광원부와,

상기 검지부에 대하여 상기 광원부와 동일한 측에 배치되며, 상기 생체로부터의 광에 의거하여 복수의 촬상 셀에 의해 생체의 촬상 데이터를 취득하는 촬상 소자와,

상기 단위 광원이 시분할에 의해 주기적으로 점등하도록 상기 광원부를 구동하고, 점등하고 있는 각 단위 광원의 근방에 위치하는 제1 촬상 셀 그룹에 의한 촬상 동작이 정지되는 한편, 점등하고 있는 각 단위 광원에 대하여 상기 제1 촬상 셀 그룹보다도 먼 쪽에 위치하는 제2 촬상 셀 그룹에 의한 촬상 동작이 행해지도록 상기 촬상 소자를 구동하는 구동부와,

각 단위 광원으로부터의 조사광에 기초하여 상기 촬상 소자에 의해 얻어진 복수의 촬상 데이터를 합성하여, 합성 촬상 데이터를 얻는 화상 처리부와,

상기 화상 처리부에 의해 생성된 합성 촬상 데이터에 의거하여 상기 생체의 인증을 행하는 인증부

를 포함하는 생체 인증 시스템.
제1항에 있어서,

상기 단위 광원 및 상기 촬상 셀이 각각 매트릭스 형상으로 배치되고,

상기 구동부는 상기 단위 광원과 상기 제1 및 제2 촬상 셀 그룹이 서로 동기하여 주기적인 선순차(line-sequential) 동작을 행하도록 상기 광원부 및 상기 촬상 소자를 구동하는 생체 인증 시스템.
제1항에 있어서,

상기 광원부는 전압 인가에 따라 광의 투과 또는 차단을 선택적으로 전환 가능한 액정 소자를 포함하고,

상기 구동부는 상기 액정 소자에 대한 전압 인가를 제어함으로써, 각 단위 광원을 독립적으로 점등시키는 생체 인증 시스템.
제1항에 있어서,

상기 구동부는, 상기 제2 촬상 셀 그룹에 의한 각 촬상 동작 시에, 복수의 단위 광원이 점등하도록 상기 광원부를 구동하는 생체 인증 시스템.
제1항에 있어서,

상기 단위 광원은 근적외 파장 영역의 광을 발광하는 광원인 생체 인증 시스템.
제1항에 있어서,

상기 촬상 데이터는 상기 생체의 정맥을 촬상 대상으로 하는 촬상 데이터이고,

상기 인증부는 상기 정맥을 촬상 대상으로 하는 촬상 데이터에 기초하여 상기 생체의 인증을 행하는 생체 인증 시스템.