WO2018042778A1 - 撮像装置 - Google Patents

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WO2018042778A1
WO2018042778A1 PCT/JP2017/019356 JP2017019356W WO2018042778A1 WO 2018042778 A1 WO2018042778 A1 WO 2018042778A1 JP 2017019356 W JP2017019356 W JP 2017019356W WO 2018042778 A1 WO2018042778 A1 WO 2018042778A1
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WO
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light
imaging device
imaging
wavelength band
belonging
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PCT/JP2017/019356
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French (fr)
Inventor
戸田　淳
孝治 古見
Original Assignee
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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Publication date
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    • G06V40/1341—Sensing with light passing through the finger

Definitions

  • the present disclosure relates to an imaging apparatus.
  • Non-Patent Document 1 discloses a fingerprint authentication technique using scattered light.
  • Patent Document 1 discloses a personal identification device that acquires fingerprint data and vein data, corrects the positional deviation of fingerprint data based on the vein data, and performs biometric authentication using the corrected fingerprint data. ing.
  • Non-Patent Document 1 is a technique for effectively acquiring the uneven shape present on the object surface. For this reason, when a fingertip and a fingerprint are forged using a material such as silicon, the technique disclosed in Non-Patent Document 1 may overlook the forgery.
  • the above-described fingerprint data and vein data are acquired using a transmittance pattern of light emitted from a light source. For this reason, in the personal identification device disclosed in Patent Document 1, it is required to dispose the light source and the imaging unit on opposite sides of the finger, and it is difficult to reduce the size of the device.
  • the present disclosure proposes a new and improved imaging device capable of acquiring a plurality of physical features used for biometric authentication with a more compact housing.
  • the light source that irradiates light belonging to at least two different wavelength bands, and an image pickup device that individually acquires a signal from the light belonging to the two different wavelength bands, the two different wavelength bands Provides an imaging device including a first wavelength band of 400 to 580 nm used for skin pattern authentication and a second wavelength band mainly including near infrared rays of 650 nm or more used for vein authentication.
  • the fingerprint authentication as described above uses the concavo-convex pattern on the captured finger surface for identification, if the concavo-convex pattern is camouflaged with a material such as silicon, the forgery may be overlooked. For this reason, it is difficult to say that an apparatus for identifying an individual by general fingerprint authentication ensures sufficient security.
  • the imaging apparatus has been conceived by paying attention to the above points, and can capture the skin pattern on the skin surface and the vein pattern in the skin simultaneously or with a time difference.
  • the imaging apparatus is characterized in that light belonging to two different wavelength bands is used for imaging the above-described skin pattern and vein pattern. More specifically, the imaging apparatus according to the present disclosure includes light that belongs to a first wavelength band of 400 to 580 nm used for skin pattern authentication and second light mainly including near infrared light of 650 nm or more used for vein authentication. And has a function of irradiating with light belonging to the wavelength band. In addition, the imaging apparatus according to the present disclosure has a function of individually acquiring signals from light belonging to the two different wavelength bands reflected by the object to be authenticated.
  • biometric authentication using both skin pattern authentication and vein authentication can be performed, which eliminates the possibility of overlooking fingerprint forgery and is more secure.
  • Biometric authentication can be realized.
  • by performing imaging based on the reflected light from the object to be authenticated it is possible to further reduce the size of the housing of the imaging device.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of biometric authentication using the imaging device 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 1 shows an authenticated object AO and an imaging apparatus 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 1 shows an example in which the object AO to be authenticated is a human finger.
  • the example illustrated in FIG. 1 illustrates a case where the imaging device 10 according to the present embodiment captures an image of a fingerprint pattern on the finger surface and a vein pattern on the fingertip.
  • the authenticated object AO according to the present embodiment is not limited to the example shown in FIG.
  • the authenticated object according to the present embodiment may be a palm, for example.
  • the imaging apparatus 10 according to the present embodiment can capture a palm pattern on the palm surface and a vein pattern on the palm.
  • the skin pattern according to this embodiment may include various patterns on the skin surface such as a fingerprint and a palm pattern.
  • the imaging apparatus 10 includes a light source 110 and an imaging element 120.
  • the light source 110 according to the present embodiment includes a light emitting unit 111.
  • the light emitting unit 111 has a function of irradiating light belonging to the first wavelength band and light belonging to the second wavelength band.
  • FIG. 1 shows a state where the light emitting unit 111 emits light r1 belonging to the first wavelength band and light r2 belonging to the second wavelength band.
  • the light r1 belonging to the first wavelength band may be light of 400 to 580 nm used for skin pattern authentication.
  • the scattering coefficient of the skin surface and the molar extinction coefficient of the melanin pigment depend on the wavelength of light.
  • the above-described scattering coefficient and molar extinction coefficient tend to have smaller characteristics as the wavelength becomes longer.
  • the longer the wavelength of light the smaller the influence of scattering and absorption, and the light enters the skin. That is, when long-wavelength light is used for imaging the skin texture, the light that has entered the skin is reflected by the tissue inside the skin, so that it becomes background light at the time of photographing, which may cause resolution degradation. For this reason, short-wavelength light is effective for imaging the skin pattern.
  • this embodiment it is possible to obtain a skin pattern with higher resolution by using visible light of mainly blue to green of 400 to 580 nm for imaging. From the viewpoint of resolution, it is possible to use ultraviolet rays, but when ultraviolet rays are used, there is a concern about damage to the skin. For this reason, in this embodiment, it is possible to reduce the influence on the skin by mainly using blue to green visible light.
  • the light r2 belonging to the second wavelength band may be light mainly including near infrared rays of 650 nm or more used for vein authentication.
  • veins are blood vessels that are ⁇ 2 mm deep from the skin surface. For this reason, it is difficult for light with a short wavelength to enter the skin due to the influence of diffusion and absorption described above. Therefore, in the present embodiment, it is possible to image a vein pattern by using light mainly including near infrared rays of 650 nm or more.
  • FIG. 2 is a diagram for describing vein pattern imaging according to the present embodiment.
  • FIG. 2 shows a conceptual diagram showing the internal structure of the authenticated object AO and the light source 110 according to the present embodiment.
  • the light r ⁇ b> 2 belonging to the second wavelength band emitted from the light source 110 enters the inside of the authentication object AO and is reflected by the vein V.
  • the light emitting unit 111 has the light r1 belonging to the first wavelength band effective for imaging the skin pattern and the light belonging to the second wavelength band effective for imaging the vein pattern. r2. Further, as shown in FIG. 1, the light r1 belonging to the first wavelength band is reflected by the skin surface of the object AO to be authenticated, and the light r2 belonging to the second wavelength band is reflected inside the skin of the object AO to be authenticated.
  • the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band emitted from the light emitting unit 111 are indicated by straight arrows, and the object AO to be authenticated Each ray reflected by is indicated by a dotted arrow.
  • the straight arrow in the drawings of the present disclosure indicates the light r1 belonging to the first wavelength band or the light r2 belonging to the second wavelength band emitted from the light emitting unit 111
  • the dotted arrow indicates the authentication target. Description will be made assuming that the reflected light from the object AO is shown.
  • the image sensor 120 according to the present embodiment has a function of individually acquiring signals from light belonging to two different wavelength bands. That is, the image sensor 120 according to the present embodiment can acquire signals separately from the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band.
  • the light emitting unit 111 according to the present embodiment emits light belonging to two different wavelength bands, and the image sensor 120 individually acquires signals from the light belonging to the two different wavelength bands. Thus, it is possible to simultaneously image the skin pattern and the vein pattern.
  • the imaging device is characterized in that a signal is acquired from light that is emitted from the light emitting unit 111 and reflected by the authentication target object AO. That is, the light source 110 and the image sensor 120 according to the present embodiment may be arranged on the same side with respect to the authentication object AO.
  • the light source and the imaging unit are opposite to each other with the object to be authenticated in between. It is required to be arranged on the side.
  • the imaging device 120 according to the present embodiment performs imaging based on the reflected light from the object AO to be authenticated, the light source 110 and the imaging device 120 can be disposed on the same side with respect to the object AO to be authenticated.
  • the housing of the apparatus 10 can be further downsized.
  • the imaging device 10 according to the present embodiment can also be applied to an information processing terminal such as a smartphone, a tablet, or a PC (Personal Computer).
  • the configuration example of the imaging device 10 according to the present embodiment has been described above.
  • the case where the imaging apparatus 10 includes the light source 110 and the imaging element 120 has been described as an example.
  • the configuration of the imaging apparatus 10 according to the present embodiment is not limited to the example.
  • the imaging device according to the present embodiment may further include a configuration other than that shown in FIG.
  • the imaging device according to the present embodiment further includes, for example, a storage unit that stores a skin pattern and vein pattern for each individual, an authentication unit that performs personal authentication by comparing the captured image and stored data, and the like. Good.
  • the configuration of the imaging apparatus 10 according to the present embodiment can be flexibly changed depending on specifications and operations.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of the light emitting unit 111 according to the present embodiment.
  • the light source 110 according to the present embodiment may include at least one light emitting unit 111 as shown in FIG.
  • the light emitting unit 111 includes a substrate 112, a light emitting element 113, an electrode 114, and a transparent material 115. A plurality of light emitters 116 are enclosed in the transparent material 115.
  • the substrate 112 has a function as a base for disposing the light emitting element 113, the electrode 114, and the transparent material 115.
  • the light emitting element 113 can be realized by an LED (Light Emitting Diode) or an EL (Electro-Luminescence) that emits light r1 belonging to the first wavelength band of 400 to 580 nm.
  • a material such as GaInN, ZnMgCdSe, or ZnInO may be used.
  • the electrode 114 has a function of supplying power for causing the light emitting element 113 to emit light.
  • the electrode 114 may be composed of an anode, a cathode, or the like.
  • the transparent material 115 is configured to enclose the light emitter 116.
  • a material such as transparent resin or glass may be used.
  • the light emitter 116 is excited by light emitted from the light emitting element 113 and has a characteristic of emitting light r2 belonging to the second wavelength band mainly including near infrared of 650 nm or more.
  • the light emitter 116 according to the present embodiment can be realized by a near-infrared phosphor having the above characteristics, a phosphorescent material, a quantum dot, or the like.
  • a phosphor such as ZnS that includes rare earth ions Yb 3+ , Tm 3+ , Nd 3+, etc. at the emission center may be used.
  • quantum dots such as GaAs and InGaAs can be used for the light emitter 116 according to the present embodiment.
  • the light emitting unit 111 according to this embodiment includes the light emitting element 113 that emits the light r1 belonging to the first wavelength band of 400 to 580 nm.
  • the light emitting unit 111 according to the present embodiment includes a light emitter 116 that is excited by light emitted from the light emitting element 113 and emits light r2 belonging to the second wavelength band mainly including near infrared of 650 nm or more. Is one of the features.
  • the light source 110 includes at least one light emitting unit 111 as described above, and simultaneously irradiates light belonging to the first wavelength band and light belonging to the second wavelength band. Is possible.
  • the image sensor 120 can simultaneously capture the skin pattern and the vein pattern, thereby realizing more secure biometric authentication.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of the image sensor 120 according to the present embodiment.
  • the imaging device 120 includes a first photoelectric conversion unit 121, a second photoelectric conversion unit 122, a color filter 123, a dielectric multilayer film 124, and a VG (Vertical Gate) 125. .
  • the first photoelectric conversion unit 121 has a function of converting the light r1 belonging to the first wavelength band into an electric signal.
  • the first photoelectric conversion unit 121 according to the present embodiment can be realized by, for example, a PD (Photo Diode) having sensitivity to 400 to 580 nm blue to green light. That is, the first photoelectric conversion unit 121 according to the present embodiment enables imaging of the skin pattern by converting the light r1 belonging to the first wavelength band reflected by the object to be authenticated into an electrical signal. .
  • the second photoelectric conversion unit 122 has a function of converting the light r2 belonging to the second wavelength band into an electric signal.
  • the second photoelectric conversion unit 122 according to the present embodiment can be realized by, for example, a PD (Photo Diode) having sensitivity to mainly near infrared light of 650 nm or more. That is, the second photoelectric conversion unit 122 according to the present embodiment enables imaging of the vein pattern by converting the light r2 belonging to the second wavelength band reflected by the object to be authenticated into an electrical signal.
  • a PD Photo Diode
  • the image sensor 120 according to the present embodiment may include a color filter 123 above the first photoelectric conversion unit 121.
  • a color filter 123 for example, B-OCCF (On Chip Color Filter), B to G-OCCF, or G-OCCF may be used.
  • B-OCCF On Chip Color Filter
  • B to G-OCCF B to G-OCCF
  • G-OCCF G-OCCF
  • the image sensor 120 according to the present embodiment may include a dielectric multilayer film 124.
  • the dielectric multilayer film 124 according to the present embodiment has a characteristic of reflecting blue to green light of 400 to 580 nm and transmitting mainly near infrared light of 650 nm or more.
  • the dielectric multilayer film 124 according to the present embodiment is disposed between the first photoelectric conversion unit 121 and the second photoelectric conversion unit 122.
  • the image sensor 120 according to the present embodiment includes a VG 125 as shown in FIG. Thereby, the 1st photoelectric conversion part 121 concerning this embodiment can read a signal by VG125.
  • the image sensor 120 according to the present embodiment may further include a VG 125 corresponding to the second photoelectric conversion unit 122.
  • the second photoelectric conversion unit 122 according to the present embodiment can read out a signal via an FD (Floating Diffusion).
  • the image sensor 120 according to the present embodiment includes one of the first photoelectric conversion unit 121 and the second photoelectric conversion unit 122.
  • the first photoelectric conversion unit 121 and the second photoelectric conversion unit 122 according to the present embodiment are arranged so as to be stacked in a direction perpendicular to the imaging surface in the bulk.
  • the second photoelectric conversion unit 122 is disposed below the first photoelectric conversion unit.
  • the imaging device 120 according to the present embodiment the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band can be dispersed in a direction perpendicular to the imaging surface, The vein pattern can be imaged simultaneously.
  • Second Embodiment> (3.1. Light source 110 according to the second embodiment) Next, a second embodiment of the present disclosure will be described.
  • the light emitting unit 111 included in the light source 110 is excited by the light emitting element 113 that emits light belonging to the first wavelength band and the light emitted from the light emitting element, and the second wavelength.
  • the light emitter 116 that emits light belonging to the band has been described.
  • the light source 110 according to the second embodiment of the present disclosure includes a light emitting unit 111a that emits light belonging to the first wavelength band, and a light emitting unit 111b that emits light belonging to the second wavelength band. Good.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of two light emitting units 111a and 111b included in the light source 110 according to the present embodiment.
  • the light emitting unit 111a according to the present embodiment has a function of irradiating the light r1 belonging to the first wavelength band of 400 to 580 nm.
  • the light emitting unit 111a according to the present embodiment has a function of irradiating light r2 belonging to the second wavelength band mainly including near infrared rays of 650 nm or more.
  • the light emitting unit 111a includes a substrate 112a, a light emitting element 113a, an electrode 114a, and a transparent material 115a.
  • each said structure may be substantially the same as each structure with which the light emission part 111 which concerns on 1st Embodiment demonstrated using FIG. 3, it abbreviate
  • the light emitting unit 111b includes a substrate 112b, a light emitting element 113b, an electrode 114b, and a transparent material 115b.
  • the substrate 112b, the electrode 114b, and the transparent material 115b may be substantially the same as the components included in the light emitting unit 111 according to the first embodiment described with reference to FIG. To do.
  • the light emitting element 113b according to the present embodiment can be realized by an LED, an EL, or the like that emits the light r2 belonging to the second wavelength band of 650 nm or more.
  • a GaAs-based or InGaAs-based material may be used for the light emitting element 113b according to the present embodiment.
  • the light source 110 includes the light emitting unit 111a that emits the light r1 belonging to the first wavelength band and the light emitting unit 111b that emits the light r2 belonging to the second wavelength band. Is one of the features. For this reason, according to the light source 110 of this embodiment, the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band can be irradiated simultaneously or with a time difference.
  • the imaging device 120 according to the present embodiment includes the first The spectral function as described in the embodiment may not be provided.
  • the image sensor 120 according to the present embodiment may employ a configuration that does not include a color filter or a dielectric multilayer film, and may capture a black and white image that records only the light contrast. That is, a simple monochrome CIS (CMOS Image Sensor) can be employed for the image sensor 120 according to the present embodiment. In this case, the manufacturing cost of the imaging device 10 can be significantly reduced.
  • CMOS Image Sensor CMOS Image Sensor
  • the light source 110 irradiates the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band with a time difference, thereby increasing the effective number of pixels and improving the resolution of the captured image. Is also expected.
  • the image sensor 120 spectrally separates the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band in a direction perpendicular to the imaging surface in the bulk. Said about the case.
  • the imaging device 120 according to the third embodiment of the present disclosure is configured by a plurality of substrates. At this time, the first photoelectric conversion unit 121 and the second photoelectric conversion unit 122 may be arranged on different substrates.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the image sensor 120 according to the present embodiment.
  • the image sensor 120 according to the present embodiment includes a first photoelectric conversion unit 121, a second photoelectric conversion unit 122, a color filter 123, and a dielectric multilayer film 124.
  • the first photoelectric conversion unit 121 and the second photoelectric conversion unit 122 according to the present embodiment may be arranged on different substrates. As shown in FIG. 6, the first photoelectric conversion unit 121 according to this embodiment is disposed on the substrate b1, and the second photoelectric conversion unit 122 is disposed on the substrate b2. As described above, the image sensor 120 according to the present embodiment is formed by bonding the substrate b1 on which the first photoelectric conversion unit 121 is disposed and the substrate b2 on which the second photoelectric conversion unit 122 is disposed. It's okay.
  • a dielectric multilayer film 124 may be disposed between the substrate b1 and the substrate b2.
  • the dielectric multilayer film 124 By disposing the dielectric multilayer film 124 at the above position, the light r1 belonging to the first wavelength band transmitted through the first photoelectric conversion unit 121 can be reflected, and the sensitivity of the first photoelectric conversion unit 121 is reflected. Can be improved.
  • the dielectric multilayer film 124 according to the present embodiment has a characteristic of transmitting the light r2 belonging to the second wavelength band.
  • the image sensor 120 according to the present embodiment may include a VG 125 as in the first embodiment.
  • the image sensor 120 according to the present embodiment uses the substrate b1 on which the first photoelectric conversion unit 121 is disposed and the substrate b2 on which the second photoelectric conversion unit 122 is disposed on the imaging surface. On the other hand, it is formed by bonding in the vertical direction. That is, it can be said that the first photoelectric conversion unit 121 and the second photoelectric conversion unit 122 according to the present embodiment are stacked in a direction perpendicular to the imaging surface.
  • the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band are spectrally separated in the vertical direction, and the skin pattern and the vein pattern are simultaneously or with a time difference. Imaging can be performed.
  • image sensor 120 according to the present embodiment can also be realized in combination with the light source 110 according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the image sensor 120 according to the present embodiment.
  • the image sensor 120 according to the present embodiment includes a first photoelectric conversion unit 121, a second photoelectric conversion unit 122, a color filter 123, a transparent electrode layer 126, and a plug 127.
  • the first photoelectric conversion unit 121 according to the present embodiment is realized by an organic photoelectric conversion film having sensitivity to 400 to 580 nm blue to green light.
  • a material such as fullerene having sensitivity to blue to green light of 400 to 580 nm may be used.
  • the imaging device 120 includes a transparent electrode layer 126 and a plug 127 that are arranged adjacent to the first photoelectric conversion unit 121. According to said structure, it becomes possible to read the signal from the 1st photoelectric conversion part 121 via the transparent electrode layer 126 and the plug 127.
  • a material such as ITO (indium tin oxide) may be used for the transparent electrode layer 126 according to the present implementation site.
  • the dielectric between the first photoelectric conversion unit 121 and the second photoelectric conversion unit 122 according to the present embodiment is similar to that of the first and third embodiments.
  • a multilayer film 124 may be disposed.
  • the image sensor 120 according to the present embodiment may include a VG 125 as in the first embodiment.
  • the configuration of the image sensor 120 according to the present embodiment has been described above.
  • the first photoelectric conversion unit 121 according to the present embodiment is realized by an organic photoelectric conversion film.
  • the first photoelectric conversion unit 121 and the second photoelectric conversion unit 122 according to the present embodiment are arranged so as to be stacked in a direction perpendicular to the imaging surface.
  • the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band are spectrally separated in the vertical direction, and the skin pattern and the vein pattern are simultaneously or with a time difference. Imaging can be performed.
  • image sensor 120 according to the present embodiment can also be realized in combination with the light source 110 according to the second embodiment.
  • the image sensor 120 transmits light r1 belonging to the first wavelength band and light r2 belonging to the second wavelength band in a direction perpendicular to the imaging surface.
  • the case of spectroscopic analysis was described.
  • the imaging device according to the fifth embodiment of the present disclosure is characterized in that the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band are dispersed in the horizontal direction with respect to the imaging surface.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the image sensor 120 according to the present embodiment.
  • the image sensor 120 according to this embodiment includes a first photoelectric conversion unit 121, a second photoelectric conversion unit 122, color filters 123 a and 123 b, a dielectric multilayer film 124, and a light shielding wall 128.
  • a first photoelectric conversion unit 121 the image sensor 120 according to this embodiment includes a first photoelectric conversion unit 121, a second photoelectric conversion unit 122, color filters 123 a and 123 b, a dielectric multilayer film 124, and a light shielding wall 128.
  • the image sensor 120 splits the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band in the horizontal direction with respect to the imaging surface. For this reason, the 1st photoelectric conversion part 121 and the 2nd photoelectric conversion part 122 which concern on this embodiment may be arrange
  • the image sensor 120 according to the present embodiment includes two color filters 123a and 123b.
  • the color filter 123 a according to the present embodiment is disposed above the first photoelectric conversion unit 121, and the color filter 123 b is disposed above the second photoelectric conversion unit 122.
  • the color filter 123a may be realized by B-OCCF, B to G-OCCF, or G-OCCF, as in the first, third, and fourth embodiments.
  • the color filter 123b according to the present embodiment can be realized by Bk (Black) -OCCF.
  • the Bk-OCCF according to the present embodiment may be an OCCF having a characteristic of blocking visible light including blue to green light of 400 to 580 nm and transmitting mainly near infrared light of 650 nm or more.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the transmittance T and the wavelength of the Bk-OCCF according to the present embodiment. Referring to FIG. 9, it can be seen that the Bk-OCCF according to the present embodiment substantially blocks light having a wavelength of less than 650 nm.
  • the transmittance T of the Bk-OCCF according to the present embodiment exceeds 0.5, and when the wavelength is 850 nm or more, the transmittance T is approximately 0.9 or more. It turns out that it becomes.
  • the color filter 123b using the Bk-OCCF as described above is disposed above the second photoelectric conversion unit 122, thereby selecting the light r2 belonging to the second wavelength band. Can be transmitted through.
  • the dielectric multilayer film 124 according to the present embodiment is disposed between the color filter 123a and the first photoelectric conversion unit 121.
  • the dielectric multilayer film 124 according to the present embodiment may have a transmission spectral characteristic that transmits the light r1 belonging to the first wavelength band and reflects the light r2 belonging to the second wavelength band. Since the dielectric multilayer film 124 according to the present embodiment has the above characteristics, the light r2 belonging to the second wavelength band transmitted through the color filter 123a can be reflected before reaching the first photoelectric conversion unit 121. it can.
  • the dielectric multilayer film 124 according to the present embodiment can be realized by the configuration shown in Table 1 below, for example.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the transmittance T and the wavelength of the dielectric multilayer film 124 having the configuration shown in Table 1 above.
  • the transmittance T of the light r1 belonging to the first wavelength band of 400 to 580 nm generally exceeds 0.8.
  • the transmittance T decreases rapidly, and when the wavelength is 750 nm or more, the transmittance T becomes almost zero.
  • the light r2 belonging to the second wavelength band can be effectively excluded.
  • the image sensor 120 may include a light shielding wall 128 as shown in FIG.
  • the light shielding wall 128 according to the present embodiment is disposed so as to separate the first photoelectric conversion unit 121 and the second photoelectric conversion unit 122, so that the light r1 and the second wavelength belonging to the first wavelength band are separated. Mixing with the light r2 belonging to the band can be prevented, and the resolution of the captured image can be kept high.
  • the configuration of the image sensor 120 according to the present embodiment has been described above. As described with reference to FIG. 8, the first photoelectric conversion unit 121 and the second photoelectric conversion unit 122 according to the present embodiment are arranged in a horizontal direction with respect to the imaging surface. To do.
  • the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band are dispersed in the horizontal direction, and the skin pattern and the vein pattern are simultaneously or with a time difference. Imaging can be performed.
  • the imaging device 10 according to the sixth embodiment of the present disclosure may be a close-up type imaging device including the light source 110 and the imaging device 120 described in the first to fifth embodiments.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the close-up type imaging apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the close-up type imaging apparatus 10 further includes a transparent substrate 130 in addition to the light source 110 (not shown) and the imaging element 120 described in the first to fifth embodiments.
  • the transparent substrate 130 is disposed between the image sensor 120 and the object AO to be authenticated.
  • glass, transparent resin, etc. may be used for the transparent substrate 130 which concerns on this embodiment, for example.
  • the object to be authenticated AO is directly placed on the upper surface of the transparent substrate 130, thereby imaging the skin pattern and vein pattern simultaneously or with a time difference. Is possible.
  • the light source 110 is not shown, but actually, the light source 110 is arranged on the same side as the image sensor 120 with respect to the authentication object AO. That is, the light source 110 irradiates the authenticated object AO with the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band from the horizontal direction of the image sensor 120.
  • the structure of the image sensor 120 is simply shown.
  • a plurality of PDs Photo Diodes
  • the plurality of PDs are the same as those in the first and third to fifth embodiments. It may correspond to the photoelectric conversion unit 121 or the second photoelectric conversion unit 122, respectively. That is, the detailed configuration of the image sensor 120 according to this embodiment conforms to the configuration of any one of the image sensors 120 described in the first and third to fifth embodiments.
  • the image sensor according to the present embodiment includes a color filter.
  • a black and white CIS not provided may be used.
  • the transparent substrate 130 may include the light shielding film 131.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the imaging device 10 when the transparent substrate 130 according to the present embodiment includes the light shielding film 131.
  • the transparent substrate 130 according to the present embodiment includes a plurality of light shielding films 131, and the light shielding films 131 are arranged in a direction perpendicular to the imaging surface of the image sensor 120. Since the transparent substrate 130 according to the present embodiment includes the light shielding film 131 as shown in FIG. 12, the effect of blocking stray light entering from the surroundings and maintaining the resolution of the captured image is expected.
  • the imaging device 10 according to the seventh embodiment of the present disclosure may be an imaging lens type imaging device including the light source 110 and the imaging device 120 described in the first to fifth embodiments. That is, the imaging range type imaging apparatus 10 according to the present embodiment is different from the close-up imaging apparatus 10 described in the sixth embodiment in that the light r1 and the second wavelength band belong to the first wavelength band.
  • Condensing means for condensing the light r2 belonging to the image sensor 120 may be provided.
  • the condensing means according to the present embodiment may be a pinhole or an imaging lens, for example.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the imaging device 10 including the pinhole according to the present embodiment.
  • the imaging apparatus 10 including a pinhole according to the present embodiment includes a light source 110 (not shown), an imaging element 120, and a transparent substrate 130.
  • the transparent substrate 130 according to the present embodiment may include the light shielding film 131 as in the case shown in FIG.
  • the light shielding film 131 according to the present embodiment is also arranged in the horizontal direction with respect to the imaging surface, and the light shielding film 131 arranged in the horizontal direction has at least one or more pinholes 132. I will.
  • the imaging apparatus 10 in the imaging apparatus 10 according to the present embodiment, at least one or more pinholes 132 corresponding to a plurality of PDs may be formed.
  • the pinhole 132 according to the present embodiment as described above, the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band are effectively condensed on the image sensor 120. It becomes possible to do.
  • the imaging apparatus 10 including a single imaging lens according to this embodiment includes a light source 110 (not shown), an imaging element 120, a transparent substrate 130, and a single imaging lens 140.
  • the imaging lens 140 is disposed between the image sensor 120 and the transparent substrate 130 as shown in FIG.
  • the imaging apparatus 10 since the imaging apparatus 10 includes the single imaging lens 140, the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band are applied to the imaging element 120 under the same optical condition. It is possible to collect light, and an effect of further improving the resolution of the captured image is expected.
  • the imaging device 10 according to the present embodiment may include a plurality of imaging lenses 140.
  • FIG. 15 is a diagram for describing the imaging device 10 including a plurality of imaging lenses 140 according to the present embodiment.
  • the imaging apparatus 10 including a plurality of imaging lenses 140 includes a light source 110 (not shown), an imaging element 120, a transparent substrate 130, and a plurality of imaging lenses 140.
  • the plurality of imaging lenses 140 are arranged between the image sensor 120 and the transparent substrate 130 as in the example shown in FIG.
  • at least one or more imaging lenses 140 corresponding to a plurality of PDs may be arranged.
  • a light shielding film 131 may be disposed between the imaging lenses 140.
  • the imaging apparatus 10 when the imaging apparatus 10 includes the imaging element that performs spectroscopy in the horizontal direction described in the fifth embodiment, the imaging apparatus 10 according to the present embodiment includes the first photoelectric conversion unit 121 and the second photoelectric conversion unit. Two kinds of imaging lenses 140a and 140b for condensing light may be provided on the lens 122, respectively.
  • FIG. 16 is a diagram for describing two types of imaging lenses 140a and 140b that collect light on the first photoelectric conversion unit 121 and the second photoelectric conversion unit 122, respectively.
  • the imaging apparatus 10 includes a first imaging lens 140 a that condenses light r ⁇ b> 1 belonging to the first wavelength band on the first photoelectric conversion unit 121, and a second photoelectric conversion unit 122. And a second imaging lens 140b that condenses the light r2 belonging to the second wavelength band.
  • the first imaging lens 140a and the second imaging lens 140b may have different optical characteristics.
  • the optical characteristics described above can vary depending on, for example, the shape and material of the lens including the thickness. Since the first imaging lens 140a and the second imaging lens 140b according to the present embodiment have different optical characteristics, the distance between the first photoelectric conversion unit 121 and the skin pattern, and the second photoelectric It is possible to absorb a difference in distance between the conversion unit 122 and the vein and capture a clearer image.
  • the imaging apparatus 10 includes the light source 110 that emits light belonging to two different wavelength bands.
  • the light source 110 includes light r1 belonging to a first wavelength band of 400 to 580 nm used for skin pattern authentication and light r2 belonging to a second wavelength band mainly including near infrared rays of 650 nm or more used for vein authentication. Has the function of irradiating.
  • the imaging apparatus 10 according to the present disclosure includes the imaging element 120 that splits the light r1 belonging to the first wavelength band and the light r2 belonging to the second wavelength band and individually acquires a signal from each light. . According to such a configuration, it is possible to acquire a plurality of physical features used for biometric authentication with a more compact housing.
  • a light source that emits light belonging to at least two different wavelength bands;
  • An image sensor that individually acquires signals from light belonging to the two different wavelength bands;
  • the two different wavelength bands include a first wavelength band of 400 to 580 nm used for skin pattern authentication and a second wavelength band mainly including near infrared of 650 nm or more used for vein authentication.
  • Imaging device. (2) The imaging device acquires a signal from light irradiated from the light source and reflected by an object to be authenticated. The imaging device according to (1).
  • the light source and the image sensor are arranged on the same side with respect to the object to be authenticated.
  • the light source simultaneously irradiates light belonging to the first wavelength band and light belonging to the second wavelength band;
  • the imaging apparatus according to any one of (1) to (3).
  • the light source includes a light emitting element that emits light belonging to the first wavelength band; A light emitter that is excited by light emitted from the light emitting element and emits light belonging to the second wavelength band; Having The imaging apparatus according to any one of (1) to (4).
  • the light source irradiates light belonging to the first wavelength band and light belonging to the second wavelength band with a time difference.
  • the imaging apparatus according to any one of (1) to (3).
  • the imaging device does not include either a color filter or a dielectric multilayer film, or both.
  • the imaging device includes a first photoelectric conversion unit and a second photoelectric conversion unit, The first photoelectric conversion unit converts light belonging to the first wavelength band into an electrical signal, The second photoelectric conversion unit converts light belonging to the second wavelength band into an electrical signal.
  • the imaging device according to any one of (1) to (5).
  • the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit are stacked in a direction perpendicular to the imaging surface.
  • the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit are arranged in a horizontal direction with respect to the imaging surface.
  • (12) A transparent substrate disposed between the image sensor and the object to be authenticated; Further comprising The imaging device according to any one of (1) to (11).
  • the transparent substrate includes at least one light shielding film, The light-shielding film is disposed in a direction perpendicular to the imaging surface of the imaging element; The imaging device according to (12).
  • the light shielding film is disposed in a horizontal direction with respect to the imaging surface,
  • the light shielding film arranged in the horizontal direction has at least one or more pinholes,
  • Image pick-up device 110 Light source 111 Light emission part 113 Light emitting element 116 Light emitter 120 Image pick-up element 121 1st photoelectric conversion part 122 2nd photoelectric conversion part 123 Color filter 124 Dielectric multilayer film 130 Transparent substrate 131 Light shielding film 132 Pinhole 140 Imaging Lens 140a First imaging lens 140b Second imaging lens

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Abstract

【課題】より小型化された筐体で生体認証に用いる複数の身体的特徴を取得することが可能する。 【解決手段】少なくとも２つの異なる波長帯に属する光を照射する光源と、前記２つの異なる波長帯に属する光から個別に信号を取得する撮像素子と、を備え、前記２つの異なる波長帯は、皮膚紋理認証に用いられる４００～５８０ｎｍの第１の波長帯と、静脈認証に用いられる６５０ｎｍ以上の主に近赤外線を含む第２の波長帯とを含む、撮像装置が提供される。

Description

撮像装置
　本開示は、撮像装置に関する。
　近年、個人認証に人間の身体的特徴を利用する生体認証技術が普及している。例えば、非特許文献１には、散乱光を用いた指紋認証技術が開示されている。また、近年では、単一の装置で複数の身体的特徴を取得し、当該複数の身体的特徴に基づいて生体認証を行う装置がある。例えば、特許文献１には、指紋データと静脈データを取得し、当該静脈データに基づいて指紋データの位置ずれを補正し、補正後の指紋データを用いて生体認証を行う個人識別装置が開示されている。
特開２００８－１９８０８３号公報
Ｉｃｈｉｒｏ　Ｆｕｊｉｅｄａ　ａｎｄ　Ｈｉｒｏｓｈｉ　Ｈａｇａ，"Ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ　ｉｎｐｕｔ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｃａｔｔｅｒｅｄ‐ｌｉｇｈｔ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ"，ＡＰＰＬＩＥＤ　ＯＰＴＩＣＳ，Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．３５，１９９７
　しかし、非特許文献１に開示されている技術は、物体表面に存在する凹凸形状を効果的に取得するための技術である。このため、シリコンなどの素材を用いて指先および指紋が偽造された場合、非特許文献１に開示されている技術では、当該偽造を看過する可能性がある。
　また、特許文献１に開示されている個人識別装置では、光源から照射される光の透過率パターンを用いて上記の指紋データおよび静脈データを取得している。このため、特許文献１に開示されている個人識別装置では、光源と撮像手段とを指を挟んでそれぞれ反対側に配置することが求められ、装置を小型化することが困難である。
　そこで、本開示では、より小型化された筐体で生体認証に用いる複数の身体的特徴を取得することが可能な、新規かつ改良された撮像装置を提案する。
　本開示によれば、少なくとも２つの異なる波長帯に属する光を照射する光源と、前記２つの異なる波長帯に属する光から個別に信号を取得する撮像素子と、を備え、前記２つの異なる波長帯は、皮膚紋理認証に用いられる４００～５８０ｎｍの第１の波長帯と、静脈認証に用いられる６５０ｎｍ以上の主に近赤外線を含む第２の波長帯とを含む、撮像装置が提供される。
　以上説明したように本開示によれば、より小型化された筐体で生体認証に用いる複数の身体的特徴を取得することが可能となる。
　なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の第１の実施形態に係る撮像装置を用いた生体認証の概要について説明するための図である。 同実施形態に係る静脈パターンの撮像について説明するための図である。 同実施形態に係る発光部の構成図である。 同実施形態に係る撮像素子の構成図である。 本開示の第２の実施形態に係る発光部の構成図である。 本開示の第３の実施形態に係る撮像素子の構成図である。 本開示の第４の実施形態に係る撮像素子の構成図である。 本開示の第５の実施形態に係る撮像素子の構成図である。 同実施形態に係るＢｋ－ＯＣＣＦの透過率Ｔと波長との関係を示す図である。 同実施形態に係る誘電多層膜の透過率Ｔと波長との関係を示す図である。 本開示の第６の実施形態に係る接写型の撮像装置を説明するための図である。 同実施形態に係る遮光膜を備える遮光基板について説明するための図である。 本開示の第７の実施形態に係るピンホールを備える撮像装置について説明するための図である。 同実施形態に係る単一の結像レンズを備える撮像装置について説明するための図である。 同実施形態に係る複数の結像レンズを備える撮像装置について説明するための図である。 同実施形態に係る第１の光電変換部と第２の光電変換部とにそれぞれ光を集光する２種類の結像レンズについて説明するための図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示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。
　なお、説明は以下の順序で行うものとする。
　１．はじめに
　　１．１．本開示に係る撮像装置の概要
　２．第１の実施形態
　　２．１．第１の実施形態に係る撮像装置１０の構成
　　２．２．第１の実施形態に係る光源１１０
　　２．３．第１の実施形態に係る撮像素子１２０
　３．第２の実施形態
　　３．１．第２の実施形態に係る光源１１０
　４．第３の実施形態
　　４．１．第３の実施形態に係る撮像素子１２０
　５．第４の実施形態
　　５．１．第４の実施形態に係る撮像素子１２０
　６．第５の実施形態
　　６．１．第５の実施形態に係る撮像素子１２０
　７．第６の実施形態
　　７．１．第６の実施形態に係る接写型の撮像装置１０
　８．第７の実施形態
　　８．１．第７の実施形態に係る結像レンズ型の撮像装置１０
　９．まとめ
　＜１．はじめに＞
　（１．１．本開示に係る撮像装置の概要）
　まず、本開示に係る第１の実施形態の概要について説明する。上述したように、近年では、人間の身体的特徴を用いた生体認証により個人を識別する技術が普及している。特に、撮像した指の指紋を記憶される個人データと比較することで個人識別を行う指紋認証は、多くの装置に採用され、広く製品化されている。
　しかし、上記のような指紋認証は、撮像した指表面の凹凸パターンを識別に利用することから、上記の凹凸パターンがシリコンなどの素材により偽装された場合、当該偽造を看過する可能性がある。このため、一般的な指紋認証により個人を識別する装置では、十分なセキュリティ性を確保しているとは言い難い。
　本開示に係る撮像装置は、上記の点に着目して発想されたものであり、皮膚表面における皮膚紋理パターンと皮膚内部における静脈パターンとを同時または時間差で撮像することを可能とする。
　このため、本開示に係る撮像装置は、上記の皮膚紋理パターンおよび静脈パターンの撮像に、２つの異なる波長帯に属する光を用いることを特徴の一つとする。より具体的には、本開示に係る撮像装置は、皮膚紋理認証に用いられる４００～５８０ｎｍの第１の波長帯に属する光と、静脈認証に用いられる６５０ｎｍ以上の主に近赤外線を含む第２の波長帯に属する光と、を照射する機能を有する。また、本開示に係る撮像装置は、被認証オブジェクトにより反射された上記の２つの異なる波長帯に属する光から個別に信号を取得する機能を有する。
　本開示に係る撮像装置が有する上記の機能によれば、皮膚紋理認証と静脈認証との双方を用いた生体認証を行うことが可能となり、指紋の偽造を看過する可能性を排除し、よりセキュアな生体認証を実現することができる。また、被認証オブジェクトからの反射光に基づく撮像を行うことで、撮像装置の筐体をより小型化することが可能となる。以下における実施形態の説明では、本開示に係る撮像装置が有する構造上の特徴、および当該特徴が奏する効果について、具体的に説明する。
　＜２．第１の実施形態＞
　（２．１．第１の実施形態に係る撮像装置１０の構成）
　次に、本開示の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る撮像装置１０を用いた生体認証の概要について説明するための図である。図１には、被認証オブジェクトＡＯと、本実施形態に係る撮像装置１０が示されている。なお、図１においては、被認証オブジェクトＡＯが人間の指である場合の例が示されている。すなわち、図１に示す一例は、本実施形態に係る撮像装置１０が指表面の指紋パターンと指先の静脈パターンとを撮像する場合を示している。
　一方、本実施形態に係る被認証オブジェクトＡＯは、図１に示す例に限定されない。本実施形態に係る被認証オブジェクトは、例えば、掌であってもよい。被認証オブジェクトが掌である場合、本実施形態に係る撮像装置１０は、掌表面の掌紋パターンと掌の静脈パターンとを撮像することが可能である。このように、本実施形態に係る皮膚紋理パターンは、指紋や掌紋など、皮膚表面における種々の紋様を含んでよい。
　図１を参照すると、本実施形態に係る撮像装置１０は、光源１１０と撮像素子１２０とを備える。また、本実施形態に係る光源１１０は、発光部１１１を備える。ここで、発光部１１１は、上記の第１の波長帯に属する光と第２の波長帯に属する光とを照射する機能を有する。図１では、発光部１１１が第１の波長帯に属する光ｒ１と、第２の波長帯に属する光ｒ２と、を照射する様子が示されている。
　ここで、第１の波長帯に属する光ｒ１は、皮膚紋理認証に用いられる４００～５８０ｎｍの光であってよい。例えば、非特許文献１に記載されるように、一般的に、皮膚表面の散乱係数やメラニン色素のモル吸光係数は、光の波長に依存することが知られている。具体的には、上記の散乱係数やモル吸光係数は、波長が長くなるほど特性が小さくなる傾向がある。このため、長波長の光ほど散乱や吸収の影響が小さくなり、皮膚内部まで光が進入することとなる。すなわち、長波長の光を皮膚紋理の撮像に用いる場合、皮膚内部まで進入した光が皮膚内部の組織により反射されるため、撮影時のバックグラウンド光となってしまい、解像度劣化の要因となり得る。このため、皮膚紋理の撮像には、短波長の光が有効である。
　以上のことから、本実施形態では、４００～５８０ｎｍの主に青～緑の可視光を撮像に用いることで、より解像度の高い皮膚紋理パターンを得ることが可能である。なお、解像度の観点からは、紫外線を用いることも可能であるが、紫外線を用いる場合、皮膚へのダメージが懸念される。このため、本実施形態では、主に青～緑の可視光を採用することで、皮膚への影響を低減することが可能である。
　また、第２の波長帯に属する光ｒ２は、静脈認証に用いられる６５０ｎｍ以上の主に近赤外線を含む光であってよい。一般に、静脈は、皮膚表面から～２ｍｍの深さに存在する血管である。このため、短波長の光では、上述した拡散や吸収の影響により皮膚内部まで進入することが困難である。そこで、本実施形態では、６５０ｎｍ以上の主に近赤外線を含む光を用いることで、静脈パターンの撮像を可能とする。
　図２は、本実施形態に係る静脈パターンの撮像について説明するための図である。図２には、被認証オブジェクトＡＯの内部構造を示す概念図と本実施形態に係る光源１１０とが示されている。図２に示すように、光源１１０から照射される第２の波長帯に属する光
ｒ２は、被認証オブジェクトＡＯの内部に進入し、静脈Ｖにより反射される。
　再び、図１に戻って説明を続ける。以上説明したように、本実施形態に係る発光部１１１は、皮膚紋理パターンの撮像に有効な第１の波長帯に属する光ｒ１と、静脈パターンの撮像に有効な第２の波長帯に属する光ｒ２と、を照射することができる。また、図１に示すように、第１の波長帯に属する光ｒ１は被認証オブジェクトＡＯの皮膚表面で反射され、第２の波長帯に属する光ｒ２は被認証オブジェクトＡＯの皮膚内部で反射される。
　なお、図１に示す一例では、発光部１１１から照射される第１の波長帯に属する光ｒ１、および第２の波長帯に属する光ｒ２が直線の矢印で示されており、被認証オブジェクトＡＯにより反射されるそれぞれの光線が点線の矢印で示されている。以下同様に、本開示の図面における直線の矢印は、発光部１１１から照射される第１の波長帯に属する光ｒ１、または第２の波長帯に属する光ｒ２を示し、点線の矢印は被認証オブジェクトＡＯからの反射光を示すものとして説明する。
　続いて、本実施形態に係る撮像素子１２０の概要について説明する。本実施形態に係る撮像素子１２０は、２つの異なる波長帯に属する光から個別に信号を取得する機能を有する。すなわち、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１の波長帯に属する光ｒ１と、第２の波長帯に属する光ｒ２とから、別々に信号を取得することが可能である。このように、本実施系形態に係る発光部１１１が２つの異なる波長帯に属する光を照射し、また、撮像素子１２０が、上記の２つの異なる波長帯に属する光から個別に信号を取得することで、皮膚紋理パターンと静脈パターンとを同時に撮像することが可能となる。
　また、本実施形態に係る撮像素子は、発光部１１１から照射され、被認証オブジェクトＡＯにより反射される光から信号を取得することを特徴の一つとする。すなわち、本実施形態に係る光源１１０と撮像素子１２０とは、被認証オブジェクトＡＯに対し同一側に配置されてよい。
　上述したように、特許文献１に開示されている個人識別装置では、光源から照射される光の透過率パターンを用いて認証を行うため、光源と撮像手段とを被認証オブジェクトを挟んでそれぞれ反対側に配置することが求められる。一方、本実施形態に係る撮像素子１２０は被認証オブジェクトＡＯからの反射光に基づく撮像を行うため、光源１１０と撮像素子１２０とを被認証オブジェクトＡＯに対し同一側に配置することができ、撮像装置１０の筐体をより小型化することが可能である。このため、本実施形態に係る撮像装置１０は、例えば、スマートフォンやタブレット、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などの情報処理端末に適用することも可能である。
　以上、本実施形態に係る撮像装置１０の構成例について説明した。上記の説明では、撮像装置１０が光源１１０および撮像素子１２０を備える場合を例に説明したが、本実施形態に係る撮像装置１０の構成は係る例に限定されない。本実施形態に係る撮像素子は、図１に示す以外の構成をさらに備えてもよい。本実施形態に係る撮像素子は、例えば、個人ごとの皮膚紋理パターンおよび静脈パターンを記憶する記憶部や、撮像画像と記憶データとを比較することで個人認証を行う認証部などをさらに備えてもよい。本実施形態に係る撮像装置１０の構成は、仕様や運用などにより柔軟に変更され得る。
　（２．２．第１の実施形態に係る光源１１０）
　次に、本開示の第１の実施形態に係る光源１１０について詳細に説明する。上述したように、本実施形態に係る光源１１０は、皮膚紋理パターンの撮像に有効な第１の波長帯に属する光ｒ１と、静脈パターンの撮像に有効な第２の波長帯に属する光ｒ２と、を照射する機能を有する。以下、上記の機能を実現するための光源１１０の構成について詳細に説明する。図３は、本実施形態に係る発光部１１１の構成図である。本実施形態に係る光源１１０は、図３に示すような発光部１１１を少なくとも１つ以上備えてよい。
　図３を参照すると、本実施形態に係る発光部１１１は、基板１１２、発光素子１１３、電極１１４、および透明材料１１５を備える。また、透明材料１１５の内部には、複数の発光体１１６が封入される。
　ここで、基板１１２は、発光素子１１３、電極１１４、および透明材料１１５を配置するための土台としての機能を有する。
　また、発光素子１１３は、４００～５８０ｎｍの第１の波長帯に属する光ｒ１を照射するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）またはＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などにより実現され得る。本実施形態に係る発光素子１１３には、例えば、ＧａＩｎＮ系、ＺｎＭｇＣｄＳｅ系、またはＺｎＩｎＯ系などの材料が用いられてもよい。
　また、電極１１４は、発光素子１１３を発光させるための電力を供給する機能を有する。電極１１４は、アノードやカソードなどにより構成されてよい。
　また、透明材料１１５は、発光体１１６を封入するための構成である。本実施形態に係る透明材料１１５には、例えば、透明樹脂やガラスなどの素材が用いられてよい。
　また、発光体１１６は、発光素子１１３から発せられる光により励起され、６５０ｎｍ以上の主に近赤外線を含む第２の波長帯に属する光ｒ２を発光する特性を有する。本実施形態に係る発光体１１６は、上記の特性を有する近赤外線蛍光体、燐光材料、または量子ドットなどにより実現され得る。本実施形態に係る発光体１１６には、例えば、希土類イオンＹｂ３＋、Ｔｍ３＋、Ｎｄ３＋などを発光中心に備えるＺｎＳなどの蛍光体が用いられてもよい。また、本実施形態に係る発光体１１６には、例えば、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓなどの量子ドットを用いることも可能である。
　以上、本実施形態に係る発光部１１１の構成について説明した。上述したように、本実施形態に係る発光部１１１は、４００～５８０ｎｍの第１の波長帯に属する光ｒ１を照射する発光素子１１３を備える。また、本実施形態に係る発光部１１１は、発光素子１１３から発せられる光により励起され、６５０ｎｍ以上の主に近赤外線を含む第２の波長帯に属する光ｒ２を発光する発光体１１６を備えることを特徴の一つとする。
　すなわち、本実施形態に係る光源１１０は、上記のような発光部１１１を少なくとも１つ以上備えることで、第１の波長帯に属する光と第２の波長帯に属する光とを同時に照射することが可能である。このため、本実施形態による光源１１０によれば、撮像素子１２０が皮膚紋理パターンと静脈パターンとを同時に撮像すること可能となり、よりセキュアな生体認証を実現することができる。
　（２．３．第１の実施形態に係る撮像素子１２０）
　次に、本開示の第１の実施形態に係る撮像素子１２０について詳細に説明する。上述したように、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１の波長帯に属する光と第２の波長帯に属する光から、個別に信号を取得する機能を有する。以下、上記の機能を実現するための撮像素子１２０の構成について詳細に説明する。図４は、本実施形態に係る撮像素子１２０の構成図である。
　図４を参照すると、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１の光電変換部１２１、第２の光電変換部１２２、カラーフィルタ１２３、誘電多層膜１２４、およびＶＧ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ｇａｔｅ）１２５を備える。
　ここで、第１の光電変換部１２１は、第１の波長帯に属する光ｒ１を電気信号に変換する機能を有する。本実施形態に係る第１の光電変換部１２１は、例えば、４００～５８０ｎｍの青～緑色光に感度を持つＰＤ（Ｐｈｏｔｏ　Ｄｉｏｄｅ）により実現され得る。すなわち、本実施形態に係る第１の光電変換部１２１は、被認証オブジェクトにより反射された第１の波長帯に属する光ｒ１を電気信号に変換することで、皮膚紋理パターンの撮像を可能とする。
　また、第２の光電変換部１２２は、第２の波長帯に属する光ｒ２を電気信号に変換する機能を有する。本実施形態に係る第２の光電変換部１２２は、例えば、６５０ｎｍ以上の主に近赤外光に感度を持つＰＤ（Ｐｈｏｔｏ　Ｄｉｏｄｅ）により実現され得る。すなわち、本実施形態に係る第２の光電変換部１２２は、被認証オブジェクトにより反射された第２の波長帯に属する光ｒ２を電気信号に変換することで、静脈パターンの撮像を可能とする。
　また、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１の光電変換部１２１の上部にカラーフィルタ１２３を備えてもよい。本実施形態に係るカラーフィルタ１２３には、例えば、Ｂ－ＯＣＣＦ（Ｏｎ　Ｃｈｉｐ　Ｃｏｌｏｒ　Ｆｉｌｔｅｒ）、Ｂ～Ｇ－ＯＣＣＦ、またはＧ－ＯＣＣＦなどが用いられてよい。本実施形態に係るカラーフィルタ１２３によれば、４００～５８０ｎｍの青～緑色光と、６５０ｎｍ以上の主に近赤外光とのみを透過させることが可能となり、より解像度が高い画像を取得することが可能となる。
　また、本実施形態に係る撮像素子１２０は、誘電多層膜１２４を備えてもよい。ここで、本実施形態に係る誘電多層膜１２４は、４００～５８０ｎｍの青～緑色光を反射し、６５０ｎｍ以上の主に近赤外光を透過させる特性を有する。また、本実施形態に係る誘電多層膜１２４は、図４に示すように、第１の光電変換部１２１と第２の光電変換部１２２との間に配置される。本実施形態に係る誘電多層膜１２４が上記のように配置されることで、第１の光電変換部１２１を透過した第１の波長帯に属する光ｒ１を反射することが可能となり、第１の光電変換部１２１の感度をより高めることができる。
　また、本実施形態に係る撮像素子１２０は、図４に示すようにＶＧ１２５を備える。これにより、本実施形態に係る第１の光電変換部１２１は、ＶＧ１２５で信号を読み出すことができる。また、図４には示していないが、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第２の光電変換部１２２に対応するＶＧ１２５をさらに備えてよい。この際、本実施形態に係る第２の光電変換部１２２は、ＦＤ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ　Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）を介して信号を読み出すことができる。
　以上、本実施形態に係る撮像素子１２０の構成について詳細に説明した。図４に示したように、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１の光電変換部１２１および第２の光電変換部１２２を備えることを特徴の一つとする。
　また、本実施形態に係る第１の光電変換部１２１および第２の光電変換部１２２は、図４に示すように、バルク内において、撮像面に対し垂直方向に積載されるよう配置される。また、この際、第２の光電変換部１２２は、第１の光電変換部よりも下部に配置される。本実施形態に係る撮像素子１２０によれば、第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とを撮像面に対し垂直方向に分光することができ、皮膚紋理パターンと静脈パターンとを同時に撮像することが可能となる。
　＜３．第２の実施形態＞
　（３．１．第２の実施形態に係る光源１１０）
　次に、本開示の第２の実施形態について説明する。上記における第１の実施形態の説明では、光源１１０の備える発光部１１１が、第１の波長帯に属する光を発光する発光素子１１３と、当該発光素子から発せられる光により励起され第２の波長帯に属する光を発光する発光体１１６とを備える場合について述べた。一方、本開示の第２の実施形態に係る光源１１０は、第１の波長帯に属する光を発光する発光部１１１ａと、第２の波長帯に属する光を発光する発光部１１１ｂとを備えてよい。
　以下、本実施形態に係る光源１１０の構成について詳細に説明する。なお、以下における本実施形態の説明では、第１の実施形態との差異について中心に述べ、第１の実施形態と共通する構成および機能については、詳細な説明を省略する。
　図５は、本実施形態に係る光源１１０が備える２つの発光部１１１ａおよび１１１ｂの構成を示す図である。ここで、本実施形態に係る発光部１１１ａは、４００～５８０ｎｍの第１の波長帯に属する光ｒ１を照射する機能を有する。また、本実施形態に係る発光部１１１ａは、６５０ｎｍ以上の主に近赤外線を含む第２の波長帯に属する光ｒ２を照射する機能を有する。
　図５を参照すると、本実施形態に係る発光部１１１ａは、基板１１２ａ、発光素子１１３ａ、電極１１４ａ、および透明材料１１５ａを備える。ここで、上記の各構成は、図３を用いて説明した第１の実施形態に係る発光部１１１が備える各構成と実質的に同一であってよいため、説明を省略する。
　また、本実施形態に係る発光部１１１ｂは、基板１１２ｂ、発光素子１１３ｂ、電極１１４ｂ、および透明材料１１５ｂを備える。同様に、基板１１２ｂ、電極１１４ｂ、および透明材料１１５ｂは、図３を用いて説明した第１の実施形態に係る発光部１１１が備える各構成と実質的に同一であってよいため、説明を省略する。
　ここで、本実施形態に係る発光素子１１３ｂは、６５０ｎｍ以上の第２の波長帯に属する光ｒ２を照射するＬＥＤまたはＥＬなどにより実現され得る。本実施形態に係る発光素子１１３ｂには、例えば、ＧａＡｓ系、またはＩｎＧａＡｓ系などの材料が用いられてもよい。
　以上説明したように、本実施形態に係る光源１１０は、第１の波長帯に属する光ｒ１を照射する発光部１１１ａと第２の波長帯に属する光ｒ２を照射する発光部１１１ｂとを備えることを特徴の一つとする。このため、本実施形態の光源１１０によれば、第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とを同時、または時間差で照射することができる。
　特に、本実施形態に係る光源１１０が第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とを時間差で照射する場合、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１の実施形態で説明したような分光機能を有していなくてもよい。このため、本実施形態に係る撮像素子１２０は、カラーフィルタや誘電多層膜を備えない構成を採用し、光の明暗差のみを記録する白黒画像を撮像してもよい。すなわち、本実施形態に係る撮像素子１２０には、単純な白黒ＣＩＳ（ＣＭＯＳ　Ｉｍａｇｅ　Ｓｅｎｓｏｒ）を採用することも可能である。この場合、撮像装置１０の製造コストを大幅に低減することができる。
　また、光源１１０が第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とを時間差で照射することで、実効的な画素数が増加し撮像画像の解像度が向上される効果も期待される。
　＜４．第３の実施形態＞
　（４．１．第３の実施形態に係る撮像素子１２０）
　次に、本開示の第３の実施形態について説明する。上記における第１の実施形態の説明では、撮像素子１２０が、バルク内において、第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とを、撮像面に対し垂直方向に分光する場合について述べた。一方、本開示の第３の実施形態に係る撮像素子１２０は、複数の基板から構成されることを特徴の一つとする。この際、第１の光電変換部１２１と第２の光電変換部１２２とは、それぞれ異なる基板上に配置されてよい。
　以下、本実施形態に係る撮像素子１２０の構成について詳細に説明する。なお、以下における本実施形態の説明では、第１の実施形態との差異について中心に述べ、第１の実施形態と共通する構成および機能については、詳細な説明を省略する。
　図６は、本実施系形態に係る撮像素子１２０の構成を示す図である。図６を参照すると、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１の光電変換部１２１、第２の光電変換部１２２、カラーフィルタ１２３、および誘電多層膜１２４を備える。
　ここで、本実施形態に係る第１の光電変換部１２１と第２の光電変換部１２２とは、それぞれ異なる基板上に配置されてよい。図６に示すように、本実施形態に係る第１の光電変換部１２１は基板ｂ１上に配置され、第２の光電変換部１２２は基板ｂ２上に配置される。このように、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１の光電変換部１２１が配置される基板ｂ１と、第２の光電変換部１２２が配置される基板ｂ２とを貼り合わせることで形成されてよい。
　また、この際、図６に示すように、基板ｂ１と基板ｂ２との間には、誘電多層膜１２４が配置されてよい。上記の位置に誘電多層膜１２４が配置されることで、第１の光電変換部１２１を透過した第１の波長帯に属する光ｒ１を反射することができ、第１の光電変換部１２１の感度を向上させることが可能となる。また、第１の実施形態と同様に、本実施形態に係る誘電多層膜１２４は、第２の波長帯に属する光ｒ２を透過させる特性を有する。また、図６には示していないが、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１の実施形態と同様に、ＶＧ１２５を備えてよい。
　以上、本実施形態に係る撮像素子１２０の構成について説明した。図６を用いて説明したように、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１の光電変換部１２１を配置した基板ｂ１と第２の光電変換部１２２を配置した基板ｂ２とを撮像面に対し垂直方向に貼り合わせることで形成される。すなわち、本実施形態に係る第１の光電変換部１２１および第２の光電変換部１２２は、撮像面に対し垂直方向に積載される、といえる。
　本実施形態に係る撮像素子１２０によれば、第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とを垂直方向に分光し、皮膚紋理パターンおよび静脈パターンを同時または時間差で撮像することが可能となる。
　なお、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第２の実施形態に係る光源１１０と組み合わせて実現することも可能である。
　＜５．第４の実施形態＞
　（５．１．第４の実施形態に係る撮像素子１２０）
　次に、本開示の第４の実施形態について説明する。上記における第１および第３の実施形態の説明では、撮像素子１２０が、第１の光電変換部１２１が４００～５８０ｎｍの青～緑色光に感度を持つＰＤにより実現される場合について述べた。一方、本開示の第４の実施形態に係る第１の光電変換部１２１は、有機光電変換膜により実現されることを特徴の一つとする。
　以下、本実施形態に係る撮像素子１２０の構成について詳細に説明する。なお、以下における本実施形態の説明では、第１および第３の実施形態との差異について中心に述べ、第１および第３の実施形態と共通する構成および機能については、詳細な説明を省略する。
　図７は、本実施系形態に係る撮像素子１２０の構成を示す図である。図７を参照すると、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１の光電変換部１２１、第２の光電変換部１２２、カラーフィルタ１２３、透明電極層１２６、およびプラグ１２７を備える。
　上述したとおり、本実施形態に係る第１の光電変換部１２１は、４００～５８０ｎｍの青～緑色光に感度を持つ有機光電変換膜により実現される。この際、本実施形態に係る第１の光電変換部１２１には、例えば、４００～５８０ｎｍの青～緑色光に感度を持つフラーレンなどの材料が用いられてもよい。
　また、本実施形態に係る撮像素子１２０は、図７に示すように、第１の光電変換部１２１隣接して配置される透明電極層１２６とプラグ１２７とを備える。上記の構成によれば、第１の光電変換部１２１からの信号を、透明電極層１２６およびプラグ１２７を介して読み出すことが可能となる。なお、本実施系地に係る透明電極層１２６には、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）など素材が用いられてよい。
　また、図７には示していないが、本実施形態に係る第１の光電変換部１２１と第２の光電変換部１２２との間には、第１および第３の実施形態と同様に、誘電多層膜１２４が配置されてもよい。また、図７には示していないが、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１の実施形態と同様に、ＶＧ１２５を備えてよい。
　以上、本実施形態に係る撮像素子１２０の構成について説明した。図７を用いて説明したように、本実施形態に係る第１の光電変換部１２１は、有機光電変換膜により実現される。また、本実施形態に係る第１の光電変換部１２１と第２の光電変換部１２２は、撮像面に対し垂直方向に積載されるように配置される。
　本実施形態に係る撮像素子１２０によれば、第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とを垂直方向に分光し、皮膚紋理パターンおよび静脈パターンを同時または時間差で撮像することが可能となる。
　なお、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第２の実施形態に係る光源１１０と組み合わせて実現することも可能である。
　＜６．第５の実施形態＞
　（６．１．第５の実施形態に係る撮像素子１２０）
　次に、本開示の第５の実施形態について説明する。上記における第１、第３、および第４の実施形態の説明では、撮像素子１２０が、第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とを撮像面に対し垂直方向に分光する場合について述べた。一方、本開示の第５の実施形態に係る撮像素子は、第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とを撮像面に対し水平方向に分光することを特徴の一つとする。
　以下、本実施形態に係る撮像素子１２０の構成について詳細に説明する。なお、以下における本実施形態の説明では、第１、第３、および第４の実施形態との差異について中心に述べ、第１、第３、および第４の実施形態と共通する構成および機能については、詳細な説明を省略する。
　図８は、本実施形態に係る撮像素子１２０の構成を示す図である。図８を参照すると、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１の光電変換部１２１と、第２の光電変換部１２２と、カラーフィルタ１２３ａおよび１２３ｂと、誘電多層膜１２４と、遮光壁１２８とを備える。
　上述したように、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とを撮像面に対し水平方向に分光する。このため、本実施形態に係る第１の光電変換部１２１と第２の光電変換部１２２とは、図８に示すように、撮像面に対し水平方向に配置されてよい。
　また、本実施形態に係る撮像素子１２０は、第１、第３、および第４の実施形態とは異なり、２つのカラーフィルタ１２３ａおよび１２３ｂを備える。この際、本実施形態に係るカラーフィルタ１２３ａは、第１の光電変換部１２１の上部に、カラーフィルタ１２３ｂは、第２の光電変換部１２２の上部にそれぞれ配置される。
　また、カラーフィルタ１２３ａは、第１、第３、および第４の実施形態と同様に、Ｂ－ＯＣＣＦ、Ｂ～Ｇ－ＯＣＣＦ、またはＧ－ＯＣＣＦにより実現されてよい。一方、本実施形態に係るカラーフィルタ１２３ｂは、Ｂｋ（Ｂｌａｃｋ）－ＯＣＣＦにより実現され得る。
　ここで、本実施形態に係るＢｋ－ＯＣＣＦは、４００～５８０ｎｍの青～緑色光を含む可視光を遮断し、６５０ｎｍ以上の主に近赤外光を透過させる特性を有するＯＣＣＦであってよい。図９は、本実施形態に係るＢｋ－ＯＣＣＦの透過率Ｔと波長との関係を示す図である。図９を参照すると、本実施形態に係るＢｋ－ＯＣＣＦは、６５０ｎｍ未満の波長の光をほぼ遮断することがわかる。一方、波長が８００ｎｍ以上である場合、本実施形態に係るＢｋ－ＯＣＣＦの透過率Ｔは０．５を超えており、波長が８５０ｎｍ以上である場合には、透過率Ｔは概ね０．９以上となることがわかる。
　本実施形態に係る撮像素子１２０では、上記のようなＢｋ－ＯＣＣＦを用いたカラーフィルタ１２３ｂを第２の光電変換部１２２の上部に配置することで、第２の波長帯に属する光ｒ２を選択的に透過させることが可能となる。
　また、本実施形態に係る誘電多層膜１２４は、カラーフィルタ１２３ａと第１の光電変換部１２１との間に配置される。この際、本実施形態に係る誘電多層膜１２４は、第１の波長帯に属する光ｒ１を透過させ、第２の波長帯に属する光ｒ２を反射する透過分光特性を有してよい。本実施形態に係る誘電多層膜１２４が上記の特性を有することで、カラーフィルタ１２３ａを透過した第２の波長帯に属する光ｒ２を、第１の光電変換部１２１に達する前に反射させることができる。
　本実施形態に係る誘電多層膜１２４は、例えば、下記の表１に示す構成により実現され得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　また、図１０は、上記の表１の構成を有する誘電多層膜１２４の透過率Ｔと波長との関係を示す図である。図１０を参照すると、本実施形態に係る誘電多層膜１２４において、４００～５８０ｎｍの第１の波長帯に属する光ｒ１の透過率Ｔは概ね０．８を超えていることがわかる。一方、波長が６５０ｎｍを超えると透過率Ｔは急激に減少し、波長が７５０ｎｍ以上の場合には、透過率Ｔはほぼ０となることがわかる。
　このように、本実施形態に係る誘電多層膜１２４によれば、第２の波長帯に属する光ｒ２を効果的に排除することが可能となる。
　また、本実施形態に係る撮像素子１２０は、図８に示すように、遮光壁１２８を備えてもよい。本実施系形態に係る遮光壁１２８が第１の光電変換部１２１と第２の光電変換部１２２とを隔てるように配置されることで、第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とが混合することを防ぐことができ、撮像画像の解像度を高く保つことが可能となる。
　以上、本実施形態に係る撮像素子１２０の構成について説明した。図８を用いて説明したように、本実施形態に係る第１の光電変換部１２１と第２の光電変換部１２２とは、撮像面に対して水平方向に配置されることを特徴の一つとする。
　本実施形態に係る撮像素子１２０によれば、第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とを水平方向に分光し、皮膚紋理パターンおよび静脈パターンを同時または時間差で撮像することが可能となる。
　＜７．第６の実施形態＞
　（７．１．第６の実施形態に係る接写型の撮像装置１０）
　次に、本開示の第６の実施形態について説明する。本開示の第６の実施形態に係る撮像装置１０は、第１～第５の実施形態において説明した光源１１０および撮像素子１２０を備える、接写型の撮像装置であってよい。図１１は、本実施形態に係る接写型の撮像装置１０を説明するための図である。
　図１１を参照すると、本実施形態に係る接写型の撮像装置１０は、第１～第５の実施形態で説明した光源１１０（図示しない）、撮像素子１２０に加え、透明基板１３０をさらに備える。
　本実施形態に係る透明基板１３０は、撮像素子１２０と被認証オブジェクトＡＯとの間に配置されることを特徴の一つとする。また、本実施形態に係る透明基板１３０には、例えば、ガラスや透明樹脂などが用いられてもよい。本実施形態に係る接写型の撮像装置１０では、図１１に示すように、透明基板１３０の上面に被認証オブジェクトＡＯを直接置くことで、皮膚紋理パターンおよび静脈パターンを同時または時間差で撮像することが可能である。なお、図１１以降においては、光源１１０が示されていないが、実際には、光源１１０は、被認証オブジェクトＡＯに対し、撮像素子１２０と同一側に配置される。すなわち、光源１１０は、撮像素子１２０の水平方向から被認証オブジェクトＡＯに対し、第１の波長帯に属する光ｒ１および第２の波長帯に属する光ｒ２を照射する。
　なお、図１１では、撮像素子１２０の構造が簡易的に示されている。図１１に示す一例においては、撮像素子１２０の内部に複数のＰＤ（Ｐｈｏｔｏ　Ｄｉｏｄｅ）が示されているが、当該複数のＰＤは、第１、第３～５の実施形態において説明した第１の光電変換部１２１または第２の光電変換部１２２にそれぞれ該当してよい。すなわち、本実施形態に係る撮像素子１２０の詳細な構成は、第１、第３～５の実施形態において説明したいずれかの撮像素子１２０の構成に準拠する。
　また、本実施形態に係る接写型の撮像装置１０が、第２の実施形態において説明したような２つの発光部１１１ａおよび１１１ｂを備える場合においては、本実施形態に係る撮像素子は、カラーフィルタを備えない白黒ＣＩＳであってもよい。
　また、本実施形態に係る接写型の撮像装置１０では、透明基板１３０が遮光膜１３１を備えてもよい。図１２は、本実施形態に係る透明基板１３０が遮光膜１３１を備える場合の撮像装置１０を説明するための図である。
　図１２に示すように、本実施形態に係る透明基板１３０は、複数の遮光膜１３１を備えており、遮光膜１３１は、撮像素子１２０の撮像面に対し垂直方向に配置される。本実施形態に係る透明基板１３０が図１２に示すような遮光膜１３１を備えることで、周囲から進入する迷光を遮断し、撮像画像の解像度を高く保つ効果が期待される。
　＜８．第７の実施形態＞
　（８．１．第７の実施形態に係る結像レンズ型の撮像装置１０）
　次に、本開示の第７の実施形態について説明する。本開示の第７の実施形態に係る撮像装置１０は、第１～第５の実施形態において説明した光源１１０および撮像素子１２０を備える、結像レンズ型の撮像装置であってよい。すなわち、本実施形態に係る結像レンジ型の撮像装置１０は、第６の実施形態において説明した接写型の撮像装置１０とは異なり、第１の波長帯に属する光ｒ１および第２の波長帯に属する光ｒ２を撮像素子１２０に集光するための集光手段を備えてよい。本実施形態に係る集光手段は、例えば、ピンホールや結像レンズであってよい。
　なお、以下における本実施形態の説明では、第６の実施形態との差異について中心に述べ、第６の実施形態と共通する構成および効果については、詳細な説明を省略する。
　図１３は、本実施形態に係るピンホールを備える撮像装置１０について説明するための図である。図１３を参照すると、本実施形態に係るピンホールを備える撮像装置１０は、光源１１０（図示しない）、撮像素子１２０、および透明基板１３０を備える。
　ここで、本実施形態に係る透明基板１３０は、図１２に示した場合と同様に遮光膜１３１を備えてよい。一方、本実施形態に係る遮光膜１３１は、撮像面に対し水平方向にも配置され、当該水平方向に配置される遮光膜１３１は、少なくとも１つ以上のピンホール１３２を有することを特徴の一つとする。
　また、図１３に示すように、本実施形態に係る撮像装置１０では、複数のＰＤに対応するピンホール１３２が、少なくとも１つ以上形成されてもよい。本実施形態に係るピンホール１３２が上記のように形成されることで、第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とを、撮像素子１２０に効果的に集光することが可能となる。
　次に、本実施形態に係る単一の結像レンズを備える撮像装置１０について説明する。図１４を参照すると、本実施形態に係る単一の結像レンズを備える撮像装置１０は、光源１１０（図示しない）、撮像素子１２０、透明基板１３０、および単一の結像レンズ１４０を備える。
　ここで、本実施形態に係る結像レンズ１４０は、図１４に示すように、撮像素子１２０と透明基板１３０との間に配置される。このように、撮像装置１０が単一の結像レンズ１４０を備えることで、第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とを同一の光学条件で撮像素子１２０に集光することが可能となり、撮像画像の解像度をさらに向上させる効果が期待される。
　一方、本実施形態に係る撮像装置１０は、複数の結像レンズ１４０を備えてもよい。図１５は、本実施形態に係る複数の結像レンズ１４０を備える撮像装置１０について説明するための図である。
　図１５を参照すると、本実施形態に係る複数の結像レンズ１４０を備える撮像装置１０は、光源１１０（図示しない）、撮像素子１２０、透明基板１３０、および複数の結像レンズ１４０を備える。
　ここで、複数の結像レンズ１４０は、図１４に示した例と同様に、撮像素子１２０と透明基板１３０との間に配置される。また、図１５に示すように、本実施形態に係る撮像装置１０では、複数のＰＤに対応する結像レンズ１４０が、少なくとも１つ以上配置されてもよい。さらに、この際、結像レンズ１４０の間には、遮光膜１３１が配置されてもよい。上記のような構成によれば、周囲からの迷光を遮断し、ＰＤの感度や撮像画像の解像度を向上させるとともに、それぞれの結像レンズ１４０の厚さを抑えることができ、撮像装置１０をより低背化することが可能となる。
　また、撮像装置１０が第５の実施形態において説明した水平方向に分光を行う撮像素子を備える場合、本実施形態に係る撮像装置１０は、第１の光電変換部１２１と第２の光電変換部１２２とにそれぞれ光を集光する２種類の結像レンズ１４０ａおよび１４０ｂを備えてもよい。
　図１６は、第１の光電変換部１２１と第２の光電変換部１２２とにそれぞれ光を集光する２種類の結像レンズ１４０ａおよび１４０ｂについて説明するための図である。図１６を参照すると、撮像装置１０は、第１の光電変換部１２１に第１の波長帯に属する光ｒ１を集光する第１の結像レンズ１４０ａと、第２の光電変換部１２２に第２の波長帯に属する光ｒ２を集光する第２の結像レンズ１４０ｂと、を備えている。
　ここで、第１の結像レンズ１４０ａと第２の結像レンズ１４０ｂとは、互いに異なる光学的特徴を有してよい。上記の光学的特徴は、例えば、厚みを含むレンズの形状や素材などにより変化し得る。本実施形態に係る第１の結像レンズ１４０ａと第２の結像レンズ１４０ｂとが異なる光学的特徴を有することで、第１の光電変換部１２１と皮膚紋理との距離、および第２の光電変換部１２２と静脈との距離の差を吸収し、より鮮明な画像を撮像することが可能となる。
　＜９．まとめ＞
　以上説明したように、本開示に係る撮像装置１０は、異なる２つの波長帯に属する光を照射する光源１１０を備える。光源１１０は、皮膚紋理認証に用いられる４００～５８０ｎｍの第１の波長帯に属する光ｒ１と、静脈認証に用いられる６５０ｎｍ以上の主に近赤外線を含む第２の波長帯に属する光ｒ２とを照射する機能を有する。また、本開示に係る撮像装置１０は、第１の波長帯に属する光ｒ１と第２の波長帯に属する光ｒ２とを分光し、それぞれの光から個別に信号を取得する撮像素子１２０を備える。係る構成によれば、より小型化された筐体で生体認証に用いる複数の身体的特徴を取得することが可能となる
　以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、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、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
　少なくとも２つの異なる波長帯に属する光を照射する光源と、
　前記２つの異なる波長帯に属する光から個別に信号を取得する撮像素子と、
　を備え、
　前記２つの異なる波長帯は、皮膚紋理認証に用いられる４００～５８０ｎｍの第１の波長帯と、静脈認証に用いられる６５０ｎｍ以上の主に近赤外線を含む第２の波長帯とを含む、
撮像装置。
（２）
　前記撮像素子は、前記光源から照射され、被認証オブジェクトにより反射される光から信号を取得する、
前記（１）に記載の撮像装置。
（３）
　前記光源と前記撮像素子とは、被認証オブジェクトに対し同一側に配置される、
前記（１）または（２）に記載の撮像装置。
（４）
　前記光源は、前記第１の波長帯に属する光と前記第２の波長帯に属する光を同時に照射する、
前記（１）～（３）のいずれかに記載の撮像装置。
（５）
　前記光源は、前記第１の波長帯に属する光を発光する発光素子と、
　前記発光素子から発せられる光により励起され前記第２の波長帯に属する光を発光する発光体と、
　を有する、
前記（１）～（４）のいずれかに記載の撮像装置。
（６）
　前記光源は、前記第１の波長帯に属する光と前記第２の波長帯に属する光とを時間差で照射する、
前記（１）～（３）のいずれかに記載の撮像装置。
（７）
　前記撮像素子は、カラーフィルタもしくは誘電多層膜のいずれか、または双方を備えない、
前記（６）に記載の撮像装置。
（８）
　前記撮像素子は、第１の光電変換部と第２の光電変換部とを備え、
　前記第１の光電変換部は、前記第１の波長帯に属する光を電気信号に変換し、
　前記第２の光電変換部は、前記第２の波長帯に属する光を電気信号に変換する、
前記（１）～（５）のいずれかに記載の撮像装置。
（９）
　前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部は、撮像面に対し垂直方向に積載される、
前記（８）に記載の撮像装置。
（１０）
　前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部は、撮像面に対し水平方向に配置される、
前記（８）に記載の撮像装置。
（１１）
　前記第１の光電変換部に光を集光する第１の結像レンズと、
　前記第２の光電変換部に光を集光する第２の結像レンズと、
　をさらに備え、
　前記第１の結像レンズと前記第２の結像レンズは、互いに異なる光学的特徴を有する、
前記（１０）に記載の撮像装置。
（１２）
　前記撮像素子と被認証オブジェクトとの間に配置される透明基板、
　をさらに備える、
前記（１）～（１１）のいずれかに記載の撮像装置。
（１３）
　前記透明基板は、少なくとも１つ以上の遮光膜を備え、
　前記遮光膜は、前記撮像素子の撮像面に対し垂直方向に配置される、
前記（１２）に記載の撮像装置。
（１４）
　前記遮光膜は、前記撮像面に対し水平方向に配置され、
　前記水平方向に配置される遮光膜は、少なくとも１つ以上のピンホールを有する、
前記（１３）に記載の撮像装置。
（１５）
　前記撮像素子に結像する少なくとも１つ以上の結像レンズ、
　をさらに備え、
　前記結像レンズは、前記撮像素子と前記透明基板の間に配置される、
前記（１２）または（１３）に記載の撮像装置。
　１０　　　撮像装置
　１１０　　光源
　１１１　　発光部
　１１３　　発光素子
　１１６　　発光体
　１２０　　撮像素子
　１２１　　第１の光電変換部
　１２２　　第２の光電変換部
　１２３　　カラーフィルタ
　１２４　　誘電多層膜
　１３０　　透明基板
　１３１　　遮光膜
　１３２　　ピンホール
　１４０　　結像レンズ
　１４０ａ　第１の結像レンズ
　１４０ｂ　第２の結像レンズ

Claims (15)

  1. 　少なくとも２つの異なる波長帯に属する光を照射する光源と、
    　前記２つの異なる波長帯に属する光から個別に信号を取得する撮像素子と、
    　を備え、
    　前記２つの異なる波長帯は、皮膚紋理認証に用いられる４００～５８０ｎｍの第１の波長帯と、静脈認証に用いられる６５０ｎｍ以上の主に近赤外線を含む第２の波長帯とを含む、
    撮像装置。
  2. 　前記撮像素子は、前記光源から照射され、被認証オブジェクトにより反射される光から信号を取得する、
    請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記光源と前記撮像素子とは、被認証オブジェクトに対し同一側に配置される、
    請求項１に記載の撮像装置。
  4. 　前記光源は、前記第１の波長帯に属する光と前記第２の波長帯に属する光を同時に照射する、
    請求項１に記載の撮像装置。
  5. 　前記光源は、前記第１の波長帯に属する光を発光する発光素子と、
    　前記発光素子から発せられる光により励起され前記第２の波長帯に属する光を発光する発光体と、
    　を有する、
    請求項１に記載の撮像装置。
  6. 　前記光源は、前記第１の波長帯に属する光と前記第２の波長帯に属する光とを時間差で照射する、
    請求項１に記載の撮像装置。
  7. 　前記撮像素子は、カラーフィルタもしくは誘電多層膜のいずれか、または双方を備えない、
    請求項６に記載の撮像装置。
  8. 　前記撮像素子は、第１の光電変換部と第２の光電変換部とを備え、
    　前記第１の光電変換部は、前記第１の波長帯に属する光を電気信号に変換し、
    　前記第２の光電変換部は、前記第２の波長帯に属する光を電気信号に変換する、
    請求項１に記載の撮像装置。
  9. 　前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部は、撮像面に対し垂直方向に積載される、
    請求項８に記載の撮像装置。
  10. 　前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部は、撮像面に対し水平方向に配置される、
    請求項８に記載の撮像装置。
  11. 　前記第１の光電変換部に光を集光する第１の結像レンズと、
    　前記第２の光電変換部に光を集光する第２の結像レンズと、
    　をさらに備え、
    　前記第１の結像レンズと前記第２の結像レンズは、互いに異なる光学的特徴を有する、
    請求項１０に記載の撮像装置。
  12. 　前記撮像素子と被認証オブジェクトとの間に配置される透明基板、
    　をさらに備える、
    請求項１に記載の撮像装置。
  13. 　前記透明基板は、少なくとも１つ以上の遮光膜を備え、
    　前記遮光膜は、前記撮像素子の撮像面に対し垂直方向に配置される、
    請求項１２に記載の撮像装置。
  14. 　前記遮光膜は、前記撮像面に対し水平方向に配置され、
    　前記水平方向に配置される遮光膜は、少なくとも１つ以上のピンホールを有する、
    請求項１３に記載の撮像装置。
  15. 　前記撮像素子に結像する少なくとも１つ以上の結像レンズ、
    　をさらに備え、
    　前記結像レンズは、前記撮像素子と前記透明基板の間に配置される、
    請求項１２に記載の撮像装置。
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