WO2019176237A1 - 静脈認証システムおよび電子機器 - Google Patents

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WO2019176237A1
WO2019176237A1 PCT/JP2018/048472 JP2018048472W WO2019176237A1 WO 2019176237 A1 WO2019176237 A1 WO 2019176237A1 JP 2018048472 W JP2018048472 W JP 2018048472W WO 2019176237 A1 WO2019176237 A1 WO 2019176237A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
types
imaging signal
authentication
imaging
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/048472
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
釘宮　克尚
佐藤　修三
Original Assignee
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 filed Critical ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
Publication of WO2019176237A1 publication Critical patent/WO2019176237A1/ja

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/117—Identification of persons
    • A61B5/1171—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis

Definitions

  • the present disclosure relates to a vein authentication system that performs vein authentication and an electronic device including such a vein authentication system.
  • biometric authentication For example, various authentication methods using veins, irises, fingerprints, and the like are used as biometric authentication methods.
  • biometric authentication vein authentication
  • vein authentication is difficult to forge and is said to have high authentication accuracy.
  • near-infrared light is emitted toward a hand or finger, and the reflected light of the near-infrared light is received by a near-infrared light sensor, thereby obtaining a captured image of near-infrared light. It is done. At this time, since hemoglobin in the blood absorbs near-infrared light, the veins appear black in the captured image.
  • the personal authentication is performed by collating the vein pattern in the captured image with a vein pattern registered in advance. Such vein authentication is disclosed in, for example, Patent Document 1.
  • vein authentication systems are generally required to improve the authentication accuracy at the time of vein authentication. It is desirable to provide a vein authentication system capable of improving authentication accuracy, and an electronic device equipped with such a vein authentication system.
  • the vein authentication system can switch and irradiate unpolarized light and polarized light in the near-infrared region having a plurality of types of polarization directions toward the authentication object as irradiation light.
  • Performing vein authentication using a polarization sensor that can receive light on the imaging surface an arithmetic unit that performs predetermined arithmetic processing based on an imaging signal obtained by the imaging device, and an imaging signal on which the arithmetic processing has been performed
  • the arithmetic unit obtains normal information on the authentication object by performing the arithmetic processing based on the first imaging signal, which is an imaging signal of reflected light obtained from non-polarized light, and near-red
  • a process of subtracting the scattered light component from the second imaging signal is performed by performing the above arithmetic processing based on the second imaging signal that is an imaging signal of the reflected light obtained from the polarized light in the outer region.
  • the authentication unit performs vein authentication by using the normal line information in the authentication target and the second imaging signal subjected to the subtraction process.
  • An electronic apparatus includes the vein authentication system according to the embodiment of the present disclosure.
  • the calculation processing is performed based on the imaging signal (first imaging signal) about the reflected light obtained from the non-polarized light, so that the authentication target Normal information on the object is acquired. Therefore, it is possible to perform vein authentication in consideration of the arrangement state of the authentication object (for example, the hand tilt state or the finger bending state) using such normal information.
  • the calculation process is performed based on the imaging signal (second imaging signal) of the reflected light obtained from the polarized light in the near infrared region, so that the scattered light component is subtracted from the second imaging signal. Is done. Thereby, the influence of a scattered light component is reduced at the time of vein authentication.
  • the light source unit, the polarization sensor, the calculation unit, and the authentication unit are provided, so that the arrangement state of the authentication object is considered.
  • the influence of scattered light components can be reduced during vein authentication. Therefore, it is possible to improve the authentication accuracy.
  • FIG. 2 is a schematic plan view illustrating a detailed configuration example of a polarizer illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating an operation example of a filter driving unit illustrated in FIG. 1. It is a block diagram which represents typically the schematic structure of the vein authentication system which concerns on a comparative example. It is a schematic diagram for demonstrating the vein authentication which concerns on a comparative example. It is a schematic diagram showing an example of the vein authentication (acquisition processing of normal line information) concerning an embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a detailed example of normal line information acquisition processing illustrated in FIG. 6. It is a schematic diagram showing an example of the vein authentication (process etc.
  • FIG. 10 is a schematic plan view illustrating a configuration example of a polarizer according to Modification Example 1.
  • FIG. 10 is a schematic plan view illustrating a configuration example of a polarizer and a color filter according to Modification 2.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating an external configuration example of an electronic apparatus according to Application Example 1.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating an external configuration example of an electronic apparatus according to Application Example 2.
  • Embodiment Example of vein authentication using a light source unit including a polarization filter and a polarization sensor
  • Modified example Modified example 1 another configuration example of a plurality of types of polarization axes in a polarizer
  • Modification 2 example in which a color filter is provided on the imaging surface of the imaging device
  • Application examples (examples where the vein authentication system is applied to various electronic devices) 4).
  • Other variations are possible variations
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a schematic configuration example of a vein authentication system (vein authentication system 1) according to an embodiment of the present disclosure.
  • the vein authentication system 1 is a system that performs vein authentication for the entire hand 9 or finger 90 as an authentication target (personal authentication using the entire hand 9 or the vein in the finger 90).
  • the vein authentication system 1 includes a light source unit 11, a polarization sensor 12, a filter driving unit 13, a calculation unit 14, and an authentication unit 15.
  • the entire hand 9 and the finger 90 described above correspond to a specific example of “authentication object” in the present disclosure.
  • the light source unit 11 is a light source unit that irradiates irradiation light Lout toward the entire hand 9 or the finger 90.
  • the light source unit 11 includes a non-polarized light L0 in a wide wavelength range from the ultraviolet region to the near infrared region, and polarized light (near infrared light) in a near infrared region having a plurality of types of polarization directions.
  • the polarized light (Lirp) can be switched and applied as the irradiation light Lout.
  • the light source unit 11 can selectively irradiate such non-polarized light L0 or near-infrared polarized light Lirp.
  • Such a light source unit 11 includes a light source 110, a near-infrared light transmission filter 111, and a polarization filter 112 as shown in FIG.
  • the light source 110 is a light source that emits the above-described non-polarized light L0 in a wide wavelength range.
  • a light source 110 is configured using, for example, a xenon (Xe) lamp or the like.
  • the near-infrared light transmission filter 111 is a filter that selectively transmits light in the near-infrared region (near-infrared light) out of the non-polarized light L0 emitted from the light source 110.
  • a so-called IR filter or the like It is comprised using.
  • the reason why such near-infrared light is selectively transmitted is that the hemoglobin in blood generally has the property of absorbing near-infrared light, and will be described in detail later. This is because the vein pattern is clearly shown in the captured image at the time of vein authentication.
  • the polarization filter 112 is a filter having a polarization axis corresponding to each of a plurality of types of polarization directions. Specifically, in this example, four types of polarization axes corresponding to each of the four types of polarization directions (0 °, 45 °, 90 °, 135 °) are provided, although details will be described later. . As will be described in detail later, the near-infrared light selectively transmitted from the near-infrared light transmission filter 111 has a polarization direction of 0 °, a polarization direction of 45 °, a polarization direction of 90 °, or a polarization direction of 135 °.
  • the light source unit 11 can be emitted from the light source unit 11 as the near-infrared light (near-infrared polarized light Lirp described above). Note that such four types of polarization directions (0 °, 45 °, 90 °, and 135 °) correspond to a specific example of “plural types of polarization directions” in the present disclosure.
  • the polarization sensor 12 includes an image sensor 120 and a polarizer 121.
  • the imaging element 120 is an element (image sensor) that generates and outputs an imaging signal Si by receiving light incident on the imaging surface.
  • Such an imaging device 120 is configured using a solid-state imaging device such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor or a CCD (Charge Coupled Device) sensor.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • CCD Charge Coupled Device
  • the polarizer 121 is disposed on the imaging surface of the imaging device 120 and has a plurality of types of polarization axes.
  • FIG. 2 schematically shows a detailed configuration example of such a polarizer 121 in a plan view (XY plan view).
  • the polarizer 121 includes a plurality of unit regions U1 arranged in a matrix on the XY plane. In each unit region U1, as shown in FIG. 2B, the above-described four types of polarization axes P1a, P1b, P1c, and P1d are arranged in a matrix in the clockwise direction in this order. .
  • the four types of polarization axes P1a, P1b, P1c, and P1d correspond to a specific example of “plural types of polarization axes” in the present disclosure.
  • a plurality of types (four types in this example) of polarization directions in the near-infrared polarized light Lirp described above and a plurality of types (four types in this example) of polarization axes in the polarizer 121 are described. Are in agreement with each other at (0 °, 45 °, 90 °, 135 °).
  • the reflected light Lr obtained by reflecting the irradiation light Lout irradiated from the light source unit 11 on the entire hand 9 or the finger 90 causes the polarizer 121 to be reflected.
  • the imaging signal Si is output by receiving light on the imaging surface of the imaging element 120 via the imaging element 120.
  • the filter driving unit 13 outputs the control signal CTL to displace the near-infrared light transmission filter 111 and the polarization filter 112 in the light source unit 11 relative to the light source 110, respectively. Specifically, in this example, the filter driving unit 13 performs a mechanical movement of the near-infrared light transmission filter 111 and the polarization filter 112 in the light source unit 11, thereby making the relative movement with respect to the light source 110. The displacement is executed.
  • FIG. 3 schematically shows an example of the operation of the filter driving unit 13 in a block diagram.
  • the filter driving unit 13 moves the near-infrared light transmitting filter 111 and the polarizing filter 112 so as to be removed from the emission surface of the non-polarized light L0 in the light source 110, respectively.
  • the filter driving unit 13 moves the near-infrared light transmitting filter 111 and the polarizing filter 112 on the exit surface of the non-polarized light L0 in the light source 110 (
  • the filter driving unit 13 By performing such driving by the filter driving unit 13, the non-polarized light L0 and the near-infrared polarized light Lirp can be switched and emitted from the light source unit 11 as described above.
  • the calculation unit 14 performs predetermined calculation processing based on the imaging signal Si obtained by the imaging element 120 in the polarization sensor 12. Specifically, although details will be described later, the calculation unit 14 subtracts (removes) a scattered light component (to be described later) from, for example, processing for acquiring normal line information to be described later in the hand 9 or an imaging signal Si (captured image). ) Processing and so on.
  • the authentication unit 15 performs vein authentication (personal authentication using veins) using the imaging signal Si after the above-described various calculation processes in the calculation unit 14 are performed. It is. Specifically, the authentication unit 15 registers the vein pattern registration data (registration data Dr described later) registered in advance and the vein pattern in the imaging signal Si (captured image) after various arithmetic processes are performed. Such personal authentication is performed by performing the verification process. More specifically, the authentication unit 15 performs personal authentication according to the determination result of whether or not these vein patterns match.
  • vein authentication personal authentication using veins
  • the authentication unit 15 then collates the vein pattern in the imaging signal Si after the various arithmetic processes are performed with the vein pattern in the registration data (determining whether or not the vein patterns match each other). ) Is performed, vein authentication (personal authentication using veins) is performed.
  • FIG. 4 is a block diagram schematically showing a schematic configuration of a vein authentication system (vein authentication system 100) according to a comparative example.
  • FIG. 5 schematically shows vein authentication in the vein authentication system 100 according to this comparative example.
  • the collation process with the registered vein pattern Gr is performed (see arrows C101 and C102).
  • vein authentication in general, from the viewpoint of deformation of the vein pattern, a feeling of cleanliness, psychological resistance, etc. by pressing a hand or finger toward the vein authentication system, it is not contact type but non-contact type Many formulas are adopted.
  • the vein authentication system 100 of this comparative example (and the vein authentication system 1 of the present embodiment) is also of this non-contact type.
  • the vein authentication system 100 of this comparative example unlike the vein authentication system 1 of the present embodiment described later, for example, the following problems may occur. That is, first, due to the arrangement state of the authentication object (the tilted state of the hand 9, the bent state of the finger 90, etc.), for example, the registered vein pattern Gr (see FIG. 5A) and the vein pattern G101 of the imaging signal Si101. (See FIG. 5B), it may be determined that they do not match (see arrow C101). Further, due to the scattered light component, for example, the registered vein pattern Gr (see FIG. 5A) and the vein pattern G102 of the imaging signal Si102 (see FIG. 5B) are determined not to match. (See arrow C102). Such a scattered light component is, for example, when the reflectance distribution of near-infrared light is non-uniform due to the sun cream applied on the surface of the hand 9, etc. Can occur.
  • the authentication accuracy at the time of vein authentication due to the arrangement state of the authentication object (the tilted state of the hand 9, the bent state of the finger 90, etc.), the scattered light component, etc.
  • the arrangement state of the authentication object the tilted state of the hand 9, the bent state of the finger 90, etc.
  • the scattered light component etc.
  • vein authentication is performed as follows.
  • vein authentication is performed in the authentication unit 15 based on the imaging signal Si after various calculation processes are performed by the calculation unit 14.
  • calculation processing normal information acquisition processing, processing for subtracting scattered light, and the like will be described in detail.
  • FIG. 6 schematically illustrates an example of the normal information acquisition process at the time of vein authentication according to the present embodiment.
  • FIG. 7 schematically illustrates a detailed example of the normal information acquisition process illustrated in FIG. 6.
  • the calculation unit 14 Based on the imaging signal Si about the reflected light Lr obtained from the above-mentioned non-polarized light L0, the calculation unit 14 performs a calculation process, for example, as follows, thereby performing an authentication object (the entire hand 9 or the finger 90). Get normal information at. That is, the calculation unit 14 performs a calculation process using the correspondence between the angles of the plurality of types of polarization axes and the light intensity for the plurality of types of imaging signals Si having the polarization directions corresponding to the plurality of types of polarization axes. Thus, such normal information is acquired.
  • the arithmetic unit 14 firstly has a polarization direction (corresponding to each of the four types of polarization axes P1a to P1d in the polarizer 121).
  • the calculation unit 14 uses the four types of polarization signals P1a to P1d for the four types of imaging signals Si1a to Si1d.
  • An arithmetic process using the correspondence between (polarization axis angle ⁇ ) and light intensity (signal value in each transmission image described above) is performed. More specifically, the calculation unit 14 uses, for example, the fitting curve Cf shown in FIG. 7A (the curve indicating the correspondence between the polarization axis angle ⁇ and the light intensity) to maximize the light intensity.
  • An angle to be a value (normal angle ⁇ n) is obtained (see bold broken arrow).
  • This normal angle ⁇ n is, for example, the angle of the reflected light Lr toward the normal direction among the reflected light Lr in various directions from the entire hand 9 as the authentication target as shown in FIG. It corresponds. In this way, the calculation unit 14 acquires the normal angle ⁇ n as normal information on the authentication object.
  • Each of the four types of imaging signals Si1a, Si1b, Si1c, and Si1d described above corresponds to a specific example of “first imaging signal” in the present disclosure.
  • the normal angle ⁇ n corresponds to a specific example of “normal information of an authentication target” in the present disclosure.
  • FIG. 8 schematically illustrates an example of processing for subtracting the scattered light component and the like during the vein authentication according to the present embodiment.
  • the calculation unit 14 acquires the imaging signal Si for the reflected light Lr obtained from the near-infrared polarized light Lirp. That is, in the example shown in FIG. 8A, the calculation unit 14 includes the polarizer 121 out of the reflected light Lr obtained from the near-infrared polarized light Lirp (0 ° polarized light) having a polarization direction of 0 °.
  • Si2b 45 ° transmission image, semi-transmission image.
  • the imaging signal Si2d includes a semi-transmissive image component Ctf corresponding to the vein pattern component based on the 0-degree polarized light, as described above, and the imaging signal Si2b.
  • the calculation unit 14 is a near-infrared polarized light Lirp having one polarization direction out of a plurality of types (four types in this example) of polarization directions (in this example, 0 ° having a polarization direction of 0 °).
  • a plurality of types (four types in this example) of imaging signals Si2a, Si2b, Si2c, and Si2d are acquired.
  • imaging signals Si2a, Si2b, Si2c, and Si2d are polarization directions (in this example, corresponding to each of a plurality of types (four types in this example) of polarization axes P1a, P1b, P1c, and P1d in the polarizer 121.
  • polarization directions 0 °, 45 °, 90 °, and 135 °.
  • each of the four types of imaging signals Si2a, Si2b, Si2c, and Si2d corresponds to a specific example of “second imaging signal” in the present disclosure.
  • the calculation unit 14 performs the following calculation process based on the four types of imaging signals Si2a to Si2d, thereby subtracting the scattered light component Cs from the imaging signal Si (imaging signals Si2a to Si2d). Process. That is, the calculation unit 14 performs a process of subtracting such a scattered light component Cs by performing a difference process as a calculation process between the four types of imaging signals Si2a, Si2b, Si2c, and Si2d.
  • the calculation unit 14 performs the process (difference process) by subtracting the imaging signal Si2c from the imaging signal Si2a.
  • the subtracted scattered light component Cs is subtracted.
  • the “transmission image component” is particularly preferable. This is referred to as “Ct (0 ° polarized light)”.
  • near-infrared polarized light Lirp (45 ° polarized light, 90 ° polarized light, 135 ° polarized light) having respective polarization directions of 45 °, 90 °, and 135 ° is emitted from the light source unit 11.
  • the transmission image component Ct is obtained by performing the same process of subtracting the scattered light component Cs. That is, the calculation unit 14 performs the same subtraction processing as in the above equation (1), thereby performing “transmission image component Ct (45 ° polarization light)”, “transmission image component Ct (90 ° polarization light)”, “ The transmission image component Ct (135 ° polarized light) ”can be obtained.
  • the calculation unit 14 is configured so that the near-infrared polarized light Lirp having four types of polarization directions (polarization directions of 0 °, 45 °, 90 °, and 135 °) is irradiated from the light source unit 11.
  • the calculation unit 14 by performing a predetermined difference process, it is possible to perform a process of subtracting the scattered light component Cs described above.
  • the calculation unit 14 further performs an addition process as an example of the above-described calculation process for the imaging signals that have been subjected to the process of subtracting the scattered light component Cs (the difference process described above).
  • the calculation unit 14 calculates the transmission image component Ct (0 ° polarized light), The addition processing of the transmission image component Ct (45 ° polarization light), the transmission image component Ct (90 ° polarization light), and the transmission image component Ct (135 ° polarization light) is further performed. In this way, the calculation unit 14 reduces the scattered light component Cs by performing the overlapping process of these plural types (in this example, four types) of images.
  • the calculation unit 14 acquires the transmission image component Ct (Total) using the equation (2).
  • Ct (Total) Ct (0 ° polarized light) + Ct (45 ° polarized light) + Ct (90 ° polarized light) + Ct (135 ° polarized light) (2)
  • the authentication unit 15 performs vein authentication of the present embodiment by using the imaging signal after such various kinds of calculation processing in the calculation unit 14 is performed. Specifically, the authentication unit 15 performs both the normal information (normal angle ⁇ n) obtained by the above-described normal information acquisition process and the process of subtracting the scattered light component Cs and the addition process. The vein authentication is performed using the captured image signal (transmission image component Ct (Total)).
  • the arithmetic processing is performed based on the imaging signal Si (imaging signals Si1a to Si1d, etc.) for the reflected light Lr obtained from the non-polarized light L0.
  • Normal information (such as the normal angle ⁇ n described above) on the authentication object (hand 9, finger 90, etc.) is acquired. Therefore, vein authentication can be performed in consideration of the arrangement state of the authentication object (for example, the tilted state of the hand 9 and the bent state of the finger 90) using such normal information.
  • a decrease in authentication accuracy due to such an arrangement state of the authentication target object can be suppressed as compared with, for example, the vein authentication in the comparative example.
  • the vein authentication system 1 of the present embodiment based on the imaging signal Si (imaging signals Si2a to Si2d, etc.) about the reflected light Lr obtained from the polarized light in the near infrared region (near infrared polarized light Lirp).
  • the imaging signal Si imaging signals Si2a to Si2d, etc.
  • processing for subtracting the scattered light component Cs from the imaging signal Si is performed.
  • the influence of the scattered light component Cs is reduced (desirably removed) during the vein authentication.
  • a decrease in authentication accuracy due to such a scattered light component Cs can be suppressed as compared with, for example, the vein authentication in the comparative example.
  • the light source unit 11, the polarization sensor 12, the calculation unit 14, the authentication unit 15 and the like described so far are provided, vein authentication considering the arrangement state of the authentication target is performed.
  • the influence of the scattered light component Cs can be reduced during vein authentication. Therefore, in this embodiment, it is possible to improve the authentication accuracy at the time of vein authentication as compared with the comparative example and the like.
  • the above-described addition process (see FIG. 8B) is further performed, and both the subtraction process and the addition process are performed. Since vein authentication is performed using the imaging signal Si, it is as follows. That is, the signal-to-noise ratio (Signal-to-Noise ratio) in such an imaging signal Si (captured image) can be improved, and as a result, the authentication accuracy at the time of vein authentication is further improved. It becomes possible to make it.
  • FIG. 9 schematically illustrates a configuration example of each unit region U2 in the polarizer 121 according to Modification Example 1 using a plan view (XY plan view).
  • XY plan view a plan view
  • each unit region U2 in the polarizer 121 according to the first modification has (22.5 °, 67.5 °, Four types of polarization axes (112.5 ° and 157.5 °) are provided. Specifically, as shown in FIG.
  • each unit region U2 as shown in FIG. 9, the above-described four types of polarization axes P2a, P2b, P2c, and P2d are arranged in a matrix in the clockwise direction in this order.
  • the four types of polarization axes P2a, P2b, P2c, and P2d correspond to a specific example of “plural types of polarization axes” in the present disclosure.
  • the plurality of types of polarization directions in the near-infrared polarized light Lirp and the directions of the plurality of types of polarization axes in the polarizer 121 are not limited to the combinations described in the embodiment. Other combinations such as the described combinations may be used.
  • FIG. 10 is a schematic plan view (XY plan view) of a configuration example of each unit region U1 (or each unit region U2) and various color filters described below in the polarizer 121 according to Modification 2. ).
  • Modification 2 in addition to the polarizer 121 (a plurality of unit regions U1 or a plurality of unit regions U2) described above, various color filters are further provided on the imaging surface of the image sensor 120.
  • the structure of the other part in the vein authentication system 1 is the same as that of what was demonstrated in the said embodiment and the modification 1, description is abbreviate
  • the color filter provided on the imaging surface of the image sensor 120 is a so-called Bayer color filter. That is, the red color filter CFr and the blue color filter CFb are arranged on one diagonal line in the (2 ⁇ 2) matrix, and the green color filter CFg is arranged on the other diagonal line. .
  • each unit region U1 or each unit region U2 is arranged so as to overlap each color filter CFr, CFg, CFb in the Bayer array. That is, in the example of FIG. 10A, each color filter CFr, CFg, CFb and each unit region U1 or each unit region U2 has an area ratio of 1: 1.
  • the color filters (each color filter CFr, CFg, CFb) provided on the imaging surface of the imaging device 120 are color filters of the Bayer arrangement.
  • the polarization axes P1a, P1b, P1c, and P1d in the unit region U1 (or unit region U2) are arranged on the color filters of each Bayer array composed of a (2 ⁇ 2) matrix.
  • An area (or each polarization axis P2a, P2b, P2c, P2d) is assigned. That is, in the example of FIG. 10B, each color filter CFr, CFg, CFb and each unit region U1 or each unit region U2 has an area ratio of 1:16.
  • the color filters (respective color filters CFr, CFg, CFb) provided on the imaging surface of the imaging device 120 are color filters of the Bayer arrangement.
  • each color filter CFr, CFg, CFb and each unit region U1 or each unit region U2 has an area ratio of 1: 4.
  • the arrangement is as follows.
  • each color filter CFr, CFg, CFb in a Bayer array composed of a (2 ⁇ 2) matrix and each polarization axis P1a, P1b, P1c, P1d (or each polarization axis P2a, in the unit region U1 (or unit region U2)).
  • P2b, P2c, and P2d) are arranged so as to be shifted by a half pitch along each of the X axis and the Y axis.
  • each color filter and each unit region U1 or each unit region U2 has an area ratio of 1: 4. .
  • each color filter and the region of each polarization axis P1a, P1b, P1c, P1d (or each polarization axis P2a, P2b, P2c, P2d) in the unit region U1 (or unit region U2) are the X axis and Y axis.
  • the arrangement is shifted by a half pitch.
  • the example of FIG. 10A to 10C the example of FIG.
  • 10D includes a white color filter CFw in addition to the color filters CFr, CFg, and CFb.
  • ⁇ 2 Matrix color filter array Specifically, in the Bayer array, one of the two green color filters CFg is replaced with a white color filter CFw.
  • color filters having various arrangements composed of combinations of R (red), G (green), and B (blue) and R, G, B, and W (white) are used as polarizers.
  • Various area ratios (resolution ratios) to 121 unit areas U1 (or unit areas U2) are provided on the imaging surface of the image sensor 120.
  • FIG. 11 and FIG. 12 are perspective views of external configuration examples of electronic devices according to application examples 1 and 2, respectively.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating an external configuration example of the tablet 3 as the electronic apparatus according to the application example 1.
  • the tablet 3 includes, for example, a display unit 31, a non-display unit (housing) 32, and an operation unit 33, and the vein authentication system 1 described in the above embodiment and Modifications 1 and 2 respectively.
  • the operation unit 33 may be provided on the front surface of the non-display unit 32 as illustrated in FIG. 11, or may be provided on the upper surface of the non-display unit 32.
  • FIG. 12 is a perspective view showing an external configuration example of a notebook PC (Personal Computer) 4 as an electronic apparatus according to Application Example 2.
  • the notebook PC 4 includes, for example, a main body 41, a keyboard 42 for inputting characters and the like, and a display unit 43, and the vein authentication system described in the above embodiment and the first and second modifications. 1 is built-in.
  • the vein authentication system 1 described in each of the embodiment and the first and second modifications is not limited to the above-described tablet and notebook PC, for example, a television device, a digital camera, a mobile phone, a video camera, etc. It may be provided in any electronic device. This makes it possible to perform vein authentication (personal authentication using veins) for users of such various electronic devices.
  • the configuration example of the vein authentication system has been specifically described, but the configuration example is not limited thereto. Specifically, for example, a part of the configuration may be replaced with another configuration, or another configuration may be further added.
  • the shape, size, arrangement, number, and the like of each component are not limited to those described in the above embodiments, and other shapes, sizes, arrangement, numbers, and the like may be used.
  • the imaging element and the polarizer in the polarization sensor may be provided as separate elements, or may be integrated with each other to form an element.
  • the case where there are four types of polarization directions of polarized light in the near-infrared region and four types of polarization axes in the polarizer will be described as an example. However, it is not limited to this example. That is, basically, if the plural types of polarization directions for the polarized light in the near infrared region and the directions of the plural types of polarization axes in the polarizer are respectively coincident with each other, for example, two types Or three types, or five or more types.
  • the near-infrared light transmitting filter and the polarizing filter are displaced relative to the light source by the filter driving unit, so that the unpolarized light and the polarized light in the near-infrared region are converted into the light source.
  • the present invention is not limited to this example. That is, for example, using a method other than such a configuration, the non-polarized light and the polarized light in the near-infrared region may be switched and emitted from the light source unit.
  • the arrangement configuration, resolution, color type, and the like in the color filter arranged on the imaging surface are not limited to the example described in the second modification, and other arrangement configurations, resolutions, color types, and the like may be used. .
  • vein authentication method is not limited to the method described in the above embodiment and the like, and vein authentication may be performed using another method.
  • the entire hand 9 and the finger 90 are described as examples of the authentication target, but the present invention is not limited to this example.
  • veins using another part in the living body are used. Authentication may be performed.
  • the series of processing described in the above-described embodiment and the like may be performed by hardware (circuit) or software (program).
  • the software is composed of a group of programs for causing each function to be executed by a computer.
  • Each program may be used by being incorporated in advance in the computer, for example, or may be used by being installed in the computer from a network or a recording medium.
  • a light source unit capable of switching and irradiating non-polarized light and polarized light in the near-infrared region having a plurality of types of polarization directions toward the authentication object as irradiation light
  • a polarizer having a plurality of types of polarization axes is configured to include an imaging device arranged on an imaging surface, and the reflected light obtained by reflecting the irradiation light on the authentication object is transmitted through the polarizer.
  • a polarization sensor capable of receiving light on the imaging surface; An arithmetic unit that performs predetermined arithmetic processing based on an imaging signal obtained by the imaging element; An authentication unit that performs vein authentication using the imaging signal on which the arithmetic processing has been performed, and The computing unit is While obtaining the normal information in the authentication object by performing the arithmetic processing based on the first imaging signal, which is the imaging signal for the reflected light obtained from the non-polarized light, The scattered light component is subtracted from the second imaging signal by performing the arithmetic processing based on the second imaging signal that is the imaging signal of the reflected light obtained from the polarized light in the near-infrared region.
  • the said authentication part performs the said vein authentication using the normal line information in the said authentication target object, and the said 2nd imaging signal in which the said subtraction process was performed.
  • the computing unit is For the plurality of types of the first imaging signals having polarization directions corresponding to the plurality of types of polarization axes, The vein authentication system according to (1), wherein normal information on the authentication object is acquired by performing the arithmetic processing using a correspondence relationship between the angles of the plurality of types of polarization axes and light intensity.
  • the computing unit is In the case where the polarized light in the near infrared region having one of the plurality of types of polarization directions is irradiated from the light source unit, For a plurality of types of the second imaging signals having a polarization direction corresponding to each of the plurality of types of polarization axes, The vein authentication system according to (1) or (2), wherein a difference process as the calculation process is performed to perform a process of subtracting a scattered light component from the second imaging signal.
  • the computing unit is In each of cases where polarized light in the near-infrared region having the plurality of types of polarization directions is irradiated from the light source unit, the second process obtained by performing the subtraction process and obtained by performing the subtraction process is performed. About the imaging signals of Further performing addition processing as the arithmetic processing, The authentication unit performs the vein authentication by using normal information on the authentication target and the second imaging signal subjected to both the subtraction process and the addition process. The vein authentication system described.
  • the light source unit is A light source that emits the non-polarized light; A near-infrared light transmission filter that selectively transmits light in the near-infrared region of the non-polarized light; and A polarization filter having a polarization axis corresponding to each of the plurality of types of polarization directions,
  • the vein authentication system according to any one of (1) to (6), further including a filter driving unit that displaces the near-infrared light transmission filter and the polarizing filter relative to the light source.
  • the imaging element further includes a color filter on the imaging surface.
  • the vein authentication system includes: A light source unit capable of switching and irradiating non-polarized light and polarized light in the near-infrared region having a plurality of types of polarization directions toward the authentication object as irradiation light; A polarizer having a plurality of types of polarization axes is configured to include an imaging device arranged on an imaging surface, and the reflected light obtained by reflecting the irradiation light on the authentication object is transmitted through the polarizer.
  • a polarization sensor capable of receiving light on the imaging surface; An arithmetic unit that performs predetermined arithmetic processing based on an imaging signal obtained by the imaging element; An authentication unit that performs vein authentication using the imaging signal on which the arithmetic processing has been performed, and The computing unit is While obtaining the normal information in the authentication object by performing the arithmetic processing based on the first imaging signal, which is the imaging signal for the reflected light obtained from the non-polarized light, The scattered light component is subtracted from the second imaging signal by performing the arithmetic processing based on the second imaging signal that is the imaging signal of the reflected light obtained from the polarized light in the near-infrared region.
  • the electronic device is an electronic device that performs the vein authentication using normal information on the authentication object and the second imaging signal subjected to the subtraction process.

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Abstract

本開示の一実施の形態に係る静脈認証システムは、無偏光光と複数種類の偏光方向を有する近赤外領域の偏光光とを切り替えて照射可能な光源部と、複数種類の偏光軸を有する偏光子が撮像面上に配置された撮像素子を含んで構成され、反射光を偏光子を介して撮像面上に受光可能な偏光センサと、撮像信号に基づいて所定の演算処理を行う演算部と、演算処理が行われた撮像信号を利用して静脈認証を行う認証部とを備えたものである。演算部は、無偏光光から得られる反射光についての第１の撮像信号に基づいて演算処理を行うことにより、認証対象物の法線情報を取得すると共に、近赤外領域の偏光光から得られる反射光についての第２の撮像信号に基づいて演算処理を行うことにより、第２の撮像信号から散乱光成分を差し引く処理を行う。認証部は、認証対象物の法線情報と差し引く処理が行われた第２の撮像信号とを利用して、静脈認証を行う。

Description

静脈認証システムおよび電子機器
　本開示は、静脈認証を行う静脈認証システム、および、そのような静脈認証システムを備えた電子機器に関する。
　生体認証の手法として、例えば、静脈や虹彩、指紋等を利用した各種の認証方法が使用されている。その中でも、静脈を利用した生体認証（静脈認証）は偽造されにくく、また、認証精度も高いと言われている。
　この静脈認証では、手や指などへ向けて近赤外光が照射され、その近赤外光の反射光が近赤外光センサによって受光されることで、近赤外光の撮像画像が得られる。この際に、血液中のヘモグロビンは近赤外光を吸収するため、撮像画像では静脈が黒く映し出される。そして、この撮像画像における静脈パターンと、予め登録されている静脈パターンとが照合されることで、個人認証が行われるようになっている。なお、このような静脈認証については、例えば特許文献１等に開示されている。
特開２０１７－１０７３０９号公報
　ところで、このような静脈認証システムでは一般に、静脈認証の際の認証精度を向上させることが求められている。認証精度を向上させることが可能な静脈認証システム、および、そのような静脈認証システムを備えた電子機器を提供するのが望ましい。
　本開示の一実施の形態に係る静脈認証システムは、無偏光光と、複数種類の偏光方向を有する近赤外領域の偏光光とを、照射光として認証対象物へ向けて切り替えて照射可能な光源部と、複数種類の偏光軸を有する偏光子が撮像面上に配置された撮像素子を含んで構成され、認証対象物において照射光が反射して得られる反射光を、偏光子を介して撮像面上に受光可能な偏光センサと、撮像素子により得られる撮像信号に基づいて、所定の演算処理を行う演算部と、この演算処理が行われた撮像信号を利用して、静脈認証を行う認証部とを備えたものである。上記演算部は、無偏光光から得られる反射光についての撮像信号である、第１の撮像信号に基づいて上記演算処理を行うことにより、認証対象物における法線情報を取得すると共に、近赤外領域の偏光光から得られる反射光についての撮像信号である、第２の撮像信号に基づいて上記演算処理を行うことにより、第２の撮像信号から散乱光成分を差し引く処理を行う。上記認証部は、認証対象物における法線情報と、差し引く処理が行われた第２の撮像信号とを利用して、静脈認証を行う。
　本開示の一実施の形態に係る電子機器は、上記本開示の一実施の形態に係る静脈認証システムを備えたものである。
　本開示の一実施の形態に係る静脈認証システムおよび電子機器では、無偏光光から得られる反射光についての撮像信号（第１の撮像信号）に基づいて上記演算処理が行われることで、認証対象物における法線情報が取得される。したがって、このような法線情報を利用して、認証対象物の配置状態（例えば、手の傾き状態や指の曲がり状態等）を考慮した静脈認証ができるようになる。また、近赤外領域の偏光光から得られる反射光についての撮像信号（第２の撮像信号）に基づいて上記演算処理が行われることで、この第２の撮像信号から散乱光成分を差し引く処理が行われる。これにより、静脈認証の際に、散乱光成分の影響が低減される。
　本開示の一実施の形態に係る静脈認証システムおよび電子機器によれば、上記光源部、上記偏光センサ、上記演算部および上記認証部を設けるようにしたので、認証対象物の配置状態を考慮した静脈認証を行うことができると共に、静脈認証の際に散乱光成分の影響を低減することができる。よって、認証精度を向上させることが可能となる。
　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の効果であってもよい。
本開示の一実施の形態に係る静脈認証システムの概略構成例を模式的に表すブロック図である。 図１に示した偏光子の詳細構成例を表す模式平面図である。 図１に示したフィルタ駆動部の動作例を模式的に表すブロック図である。 比較例に係る静脈認証システムの概略構成を模式的に表すブロック図である。 比較例に係る静脈認証について説明するための模式図である。 実施の形態に係る静脈認証（法線情報の取得処理）の一例を表す模式図である。 図６に示した法線情報の取得処理の詳細例を表す模式図である。 実施の形態に係る静脈認証（散乱光成分を差し引く処理等）の一例を表す模式図である。 変形例１に係る偏光子の構成例を表す模式平面図である。 変形例２に係る偏光子およびカラーフィルタの構成例を表す模式平面図である。 適用例１に係る電子機器の外観構成例を表す斜視図である。 適用例２に係る電子機器の外観構成例を表す斜視図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（偏光フィルタを含む光源部と偏光センサとを用いた静脈認証の例）
２．変形例
　　　変形例１（偏光子における複数種類の偏光軸の他の構成例）
　　　変形例２（撮像素子の撮像面上にカラーフィルタを設けるようにした例）
３．適用例（静脈認証システムを各種の電子機器に適用した例）
４．その他の変形例
＜１．実施の形態＞
［概略構成例］
　図１は、本開示の一実施の形態に係る静脈認証システム（静脈認証システム１）の概略構成例を、模式的にブロック図で表したものである。静脈認証システム１は、認証対象物としての手９全体や指９０についての静脈認証（手９全体や指９０における静脈を利用した個人認証）を行うシステムである。この静脈認証システム１は、図１に示したように、光源部１１、偏光センサ１２、フィルタ駆動部１３、演算部１４および認証部１５を備えている。なお、上記した手９全体および指９０は、本開示における「認証対象物」の一具体例に対応している。
（光源部１１）
　光源部１１は、図１に示したように、手９全体や指９０へ向けて照射光Ｌoutを照射する光源部である。また、光源部１１は、詳細は後述するが、紫外領域から近赤外領域に亘る広波長域の無偏光光Ｌ０と、複数種類の偏光方向を有する近赤外領域の偏光光（近赤外偏光光Ｌirp）とを、照射光Ｌoutとして切り替えて照射することが可能となっている。言い換えると、光源部１１は、そのような無偏光光Ｌ０または近赤外偏光光Ｌirpを、選択的に照射することが可能となっている。
　このような光源部１１は、図１に示したように、光源１１０、近赤外光透過フィルタ１１１および偏光フィルタ１１２を備えている。
　光源１１０は、上記した広波長域の無偏光光Ｌ０を出射する光源である。このような光源１１０は、例えば、キセノン（Ｘｅ）ランプ等を用いて構成されている。
　近赤外光透過フィルタ１１１は、光源１１０から出射される無偏光光Ｌ０のうち、近赤外領域の光（近赤外光）を選択的に透過させるフィルタであり、例えば、いわゆるＩＲフィルタ等を用いて構成されている。なお、このような近赤外光を選択的に透過させるようにしているのは、一般に、血液中のヘモグロビンが近赤外光を吸収する特性を有していることから、詳細は後述するが、静脈認証の際に、撮像画像中で静脈パターンを明確に映し出すためである。
　偏光フィルタ１１２は、複数種類の偏光方向の各々に対応する偏光軸を有するフィルタである。具体的には、この例では、詳細は後述するが、（０°，４５°，９０°，１３５°）の４種類の偏光方向の各々に対応した、４種類の偏光軸が設けられている。これにより詳細は後述するが、近赤外光透過フィルタ１１１から選択透過された近赤外光が、０°の偏光方向、４５°の偏光方向、９０°の偏光方向または１３５°の偏光方向を有する近赤外光（前述した近赤外偏光光Ｌirp）として、光源部１１から出射することが可能となっている。なお、このような（０°，４５°，９０°，１３５°）の４種類の偏光方向は、本開示における「複数種類の偏光方向」の一具体例に対応している。
（偏光センサ１２）
　偏光センサ１２は、図１に示したように、撮像素子１２０および偏光子１２１を備えている。
　撮像素子１２０は、撮像面上に入射した光を受光することによって、撮像信号Ｓｉを生成して出力する素子（イメージセンサ）である。このような撮像素子１２０は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ等の固体撮像素子を用いて構成されている。
　偏光子１２１は、図１に示したように、撮像素子１２０における撮像面上に配置されており、複数種類の偏光軸を有している。
　ここで、図２は、このような偏光子１２１の詳細構成例を、模式的に平面図（Ｘ－Ｙ平面図）で表したものである。
　この図２に示した例では、偏光子１２１には、（０°，４５°，９０°，１３５°）の４種類の偏光軸が設けられている。具体的には、図２（Ｂ）に示したように、偏光軸角度θ＝０°である偏光軸Ｐ１ａと、偏光軸角度θ＝４５°である偏光軸Ｐ１ｂと、偏光軸角度θ＝９０°である偏光軸Ｐ１ｃと、偏光軸角度θ＝１３５°である偏光軸Ｐ１ｄとが、設けられている。なお、この図２に示した例では、Ｘ軸方向を偏光軸角度θ＝０°と定義している。また、図２（Ａ）に示したように、この偏光子１２１では、Ｘ－Ｙ平面上でマトリクス状に配列された複数の単位領域Ｕ１により構成されている。そして、各単位領域Ｕ１内では、図２（Ｂ）に示したように、上記した４種類の偏光軸Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃ，Ｐ１ｄが、この順序にて右回りでマトリクス状に配列されている。
　ここで、このような４種類の偏光軸Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃ，Ｐ１ｄは、本開示における「複数種類の偏光軸」の一具体例に対応している。また、本実施の形態では、前述した近赤外偏光光Ｌirpにおける複数種類（この例では４種類）の偏光方向と、この偏光子１２１における複数種類（この例では４種類）の偏光軸の方向とがそれぞれ、（０°，４５°，９０°，１３５°）で、互いに一致している。
　このような構成により偏光センサ１２では、図１に示したように、光源部１１から照射された照射光Ｌoutが手９全体や指９０において反射して得られる反射光Ｌｒが、偏光子１２１を介して撮像素子１２０の撮像面上に受光されることで、撮像信号Ｓｉが出力されるようになっている。
（フィルタ駆動部１３）
　フィルタ駆動部１３は、制御信号ＣＴＬを出力することにより、光源部１１内の近赤外光透過フィルタ１１１および偏光フィルタ１１２をそれぞれ、光源１１０に対して相対的に変位させるものである。具体的には、この例ではフィルタ駆動部１３は、光源部１１内の近赤外光透過フィルタ１１１および偏光フィルタ１１２をそれぞれ、機械的に移動させる駆動を行うことで、光源１１０に対する相対的な変位を実行するようになっている。
　ここで、図３は、このようなフィルタ駆動部１３の動作例を、模式的にブロック図で表したものである。
　まず、図３（Ａ）に示したように、フィルタ駆動部１３が、近赤外光透過フィルタ１１１および偏光フィルタ１１２をそれぞれ、光源１１０における無偏光光Ｌ０の出射面上から取り除かれるように移動させた場合（方向ｄ１参照）、以下のようになる。すなわち、この光源１１０から出射された無偏光光Ｌ０が、近赤外光透過フィルタ１１１および偏光フィルタ１１２をそれぞれ通過せずに、そのまま照射光Ｌout（＝Ｌ０）として、光源部１１から出射されることになる。つまりこの場合、前述したように、光源部１１から無偏光光Ｌ０が、照射光Ｌoutとして照射される場合に相当する。
　一方、図３（Ｂ）に示したように、フィルタ駆動部１３が、近赤外光透過フィルタ１１１および偏光フィルタ１１２をそれぞれ、光源１１０における無偏光光Ｌ０の出射面上に移動させた場合（方向ｄ２参照）、以下のようになる。すなわち、この光源１１０から出射された無偏光光Ｌ０が、近赤外光透過フィルタ１１１および偏光フィルタ１１２をそれぞれ通過することで、前述した近赤外偏光光Ｌirpが、照射光Ｌout（＝Ｌirp）として光源部１１から出射されることになる。つまりこの場合、前述したように、光源部１１から近赤外偏光光Ｌirpが、照射光Ｌoutとして照射される場合に相当する。
　フィルタ駆動部１３によるこのような駆動が行われることで、前述したように、無偏光光Ｌ０と近赤外偏光光Ｌirpとを、光源部１１から切り替えて照射することが可能となっている。
（演算部１４）
　演算部１４は、図１に示したように、偏光センサ１２内の撮像素子１２０により得られる撮像信号Ｓｉに基づいて、所定の演算処理を行うものである。具体的には、詳細は後述するが、演算部１４は、例えば、手９における後述する法線情報を取得する処理や、撮像信号Ｓｉ（撮像画像）から後述する散乱光成分を差し引く（除去する）処理等を行うようになっている。
（認証部１５）
　認証部１５は、図１に示したように、演算部１４における上記した各種の演算処理が行われた後の撮像信号Ｓｉを利用して、静脈認証（静脈を利用した個人認証）を行うものである。具体的には、認証部１５は、予め登録されている静脈パターンの登録データ（後述する登録データＤｒ）と、各種の演算処理が行われた後の撮像信号Ｓｉ（撮像画像）における静脈パターンとの照合処理を行うことにより、そのような個人認証を行うようになっている。より具体的には、認証部１５では、これらの静脈パターン同士が一致するのか否かの判定結果に応じて、個人認証が行われるようになっている。
［動作および作用・効果］
（Ａ．基本動作）
　この静脈認証システム１では、まず、光源部１１から手９全体や指９０へ向けて、照射光Ｌoutが照射される。この照射光Ｌoutは、この手９全体や指９０において反射されることで、反射光Ｌｒが、偏光センサ１２内において偏光子１２１を介して、撮像素子１２０の撮像面上に受光される。このような反射光Ｌｒが撮像面上に受光されることで、撮像素子１２０から撮像信号Ｓｉ（撮像画像）が出力され、演算部１４においてこの撮像信号Ｓｉに対する各種の演算処理が行われる。そして、認証部１５では、この各種の演算処理が行われた後の撮像信号Ｓｉにおける静脈パターンと、上記した登録データにおける静脈パターンとの照合処理（静脈パターン同士が一致するのか否かの判定処理）が行われることで、静脈認証（静脈を利用した個人認証）が行われる。
（Ｂ．比較例の静脈認証）
　ここで、図４および図５を参照して、比較例に係る静脈認証について説明する。図４は、比較例に係る静脈認証システム（静脈認証システム１００）の概略構成を、模式的にブロック図で表したものである。また、図５は、この比較例に係る静脈認証システム１００における静脈認証について、模式的に表したものである。
　図４に示したように、比較例の静脈認証システム１００は、図１に示した本実施の形態の静脈認証システム１において、偏光フィルタ１１２、偏光子１２１およびフィルタ駆動部１３が設けられていないものに対応している。したがって、この静脈認証システム１００では、照射光Ｌoutとしての近赤外光Ｌir（無偏光光）が、光源部１０１から手９全体や指９０へ向けて照射されると共に、この照射光Ｌout（＝近赤外光Ｌir）の反射光Ｌｒが、撮像素子１２０の撮像面上に直接受光されるようになっている。
　そして、例えば図５に示したように、この比較例の静脈認証システム１００における静脈認証の際には、以下のような照合処理が行われる。すなわち、例えば図５（Ｂ），図５（Ｃ）に示したような撮像信号（撮像画像）Ｓｉ１０１，Ｓｉ１０２における静脈パターンＧ１０１，Ｇ１０２と、例えば図５（Ａ）に示したような登録データＤｒにおける登録静脈パターンＧｒとの照合処理が行われる（矢印Ｃ１０１，Ｃ１０２参照）。
　ここで、静脈認証の際には一般に、静脈認証システムへ向けて手や指を押し付けることによる、静脈パターンの変形や清潔感、心理的な抵抗感等の観点から、接触式ではなく、非接触式が多く採用されている。なお、この比較例の静脈認証システム１００（および本実施の形態の静脈認証システム１）も、この非接触式のものとなっている。
　ところが、この比較例の静脈認証システム１００では、後述する本実施の形態の静脈認証システム１とは異なり、例えば以下のような問題が生じるおそれがある。すなわち、まず、認証対象物の配置状態（手９の傾き状態や指９０の曲がり状態等）に起因して、例えば登録静脈パターンＧｒ（図５（Ａ）参照）と撮像信号Ｓｉ１０１の静脈パターンＧ１０１（図５（Ｂ）参照）とのように、それらが一致しないと判定されてしまうおそれがある（矢印Ｃ１０１参照）。また、散乱光成分に起因して、例えば登録静脈パターンＧｒ（図５（Ａ）参照）と撮像信号Ｓｉ１０２の静脈パターンＧ１０２（図５（Ｂ）参照）とのように、それらが一致しないと判定されてしまうおそれがある（矢印Ｃ１０２参照）。なお、このような散乱光成分は、例えば、手９の表面に日焼け止めクリーム等が塗られていることなどで、近赤外光の反射率分布が不均一となっているような場合に、生じ得る。
　このようにして、この比較例の静脈認証では、認証対象物の配置状態（手９の傾き状態や指９０の曲がり状態等）や散乱光成分などに起因して、静脈認証の際の認証精度が、低下してしまうおそれがある。
（Ｃ．実施の形態の静脈認証）
　これに対して、本実施の形態の静脈認証システム１では、以下のようにして静脈認証を行うようになっている。
　図６～図８は、本実施の形態の静脈認証システム１における静脈認証の一例について、模式的に表したものである。この本実施の形態の静脈認証では、演算部１４による各種の演算処理が行われた後の撮像信号Ｓｉに基づいて、認証部１５において静脈認証が行われる。以下では、このような演算処理の一例として、法線情報の取得処理および散乱光を差し引く処理等について、詳細に説明する。
（Ｃ－１．法線情報の取得処理について）
　まず、図６および図７を参照して、上記した演算処理の一例としての、法線情報の取得処理について説明する。図６は、本実施の形態に係る静脈認証の際の、法線情報の取得処理の一例を、模式的に表したものである。また、図７は、図６に示した法線情報の取得処理の詳細例を、模式的に表したものである。
　演算部１４は、前述した無偏光光Ｌ０から得られる反射光Ｌｒについての撮像信号Ｓｉに基づいて、例えば以下のようにして演算処理を行うことにより、認証対象物（手９全体や指９０）における法線情報を取得する。すなわち、演算部１４は、複数種類の偏光軸の各々に対応した偏光方向を有する複数種類の撮像信号Ｓｉについて、複数種類の偏光軸の角度と光強度との対応関係を利用した演算処理を行うことにより、そのような法線情報を取得する。
　具体的には、例えば図６（Ａ）～図６（Ｄ）に示したように、演算部１４は、まず、偏光子１２１における４種類の偏光軸Ｐ１ａ～Ｐ１ｄの各々に対応した偏光方向（０°，４５°，９０°，１３５°）を有する４種類の撮像信号Ｓｉ１ａ～Ｓｉ１ｄを取得する。すなわち、図６（Ａ）に示した撮像信号Ｓｉ１ａ（０°透過画像）は、偏光軸Ｐ１ａ（偏光軸角度θ＝０°）に対応した０°の偏光方向を有する、撮像信号である。図６（Ｂ）に示した撮像信号Ｓｉ１ｂ（４５°透過画像）は、偏光軸Ｐ１ｂ（偏光軸角度θ＝４５°）に対応した４５°の偏光方向を有する、撮像信号である。図６（Ｃ）に示した撮像信号Ｓｉ１ｃ（９０°透過画像）は、偏光軸Ｐ１ｃ（偏光軸角度θ＝９０°）に対応した９０°の偏光方向を有する、撮像信号である。図６（Ｄ）に示した撮像信号Ｓｉ１ｄ（１３５°透過画像）は、偏光軸Ｐ１ｄ（偏光軸角度θ＝１３５°）に対応した１３５°の偏光方向を有する、撮像信号である。
　そして、例えば図７（Ａ），図７（Ｂ）に示したように、演算部１４は、このような４種類の撮像信号Ｓｉ１ａ～Ｓｉ１ｄについて、上記した４種類の偏光軸Ｐ１ａ～Ｐ１ｄの角度（偏光軸角度θ）と光強度（上記した各透過画像における信号値）との対応関係を利用した演算処理を行う。より具体的には、演算部１４は、例えば図７（Ａ）に示したフィッティング曲線Ｃｆ（上記した偏光軸角度θと光強度との対応関係を示す曲線）を利用して、光強度が最大値となる角度（法線角度θｎ）を求める（太字の破線の矢印参照）。この法線角度θｎは、例えば図７（Ａ）に示したような、認証対象物としての手９全体からの各種方向への反射光Ｌｒのうち、法線方向へ向かう反射光Ｌｒの角度に対応している。このようにして演算部１４は、認証対象物における法線情報としての、法線角度θｎを取得する。
　なお、上記した４種類の撮像信号Ｓｉ１ａ，Ｓｉ１ｂ，Ｓｉ１ｃ，Ｓｉ１ｄはそれぞれ、本開示における「第１の撮像信号」の一具体例に対応している。また、法線角度θｎは、本開示における「認証対象物の法線情報」の一具体例に対応している。
（Ｃ－２．散乱光成分を差し引く処理等について）
　続いて、図８を参照して、上記した演算処理の一例としての、散乱光成分を差し引く処理等（散乱光を差し引く処理、および、後述する加算処理）について説明する。図８は、本実施の形態に係る静脈認証の際の、散乱光成分を差し引く処理等の一例を、模式的に表したものである。
　まず、例えば図８（Ａ）に示したようにして、演算部１４は、近赤外偏光光Ｌirpから得られる反射光Ｌｒについての撮像信号Ｓｉを取得する。すなわち、この図８（Ａ）に示した例では、演算部１４は、０°の偏光方向を有する近赤外偏光光Ｌirp（０°偏光光）から得られる反射光Ｌｒのうち、偏光子１２１における偏光軸Ｐ１ａ（偏光軸角度θ＝０°）を通過した撮像信号Ｓｉを、撮像信号Ｓｉ２ａ（０°透過画像）として取得する。この撮像信号Ｓｉ２ａには、図８（Ａ），図８（Ｂ）中に示したように、上記した０°偏光光に基づく静脈パターンＧａの成分に対応する透過画像成分Ｃｔと、手９全体や指９０での散乱光成分Ｃｓとが、含まれることになる（Ｓｉ２ａ＝Ｃｔ＋Ｃｓ）。
　また、演算部１４は同様にして、上記した０°偏光光から得られる反射光Ｌｒのうち、偏光子１２１における偏光軸Ｐ１ｂ（偏光軸角度θ＝４５°）を通過した撮像信号Ｓｉを、撮像信号Ｓｉ２ｂ（４５°透過画像，半透過画像）として取得する。この撮像信号Ｓｉ２ｂには、図８（Ｂ）中に示したように、上記した０°偏光光に基づく静脈パターンの成分に対応する半透過画像成分Ｃｔｆと、上記した散乱光成分Ｃｓとが、含まれることになる（Ｓｉ２ｂ＝Ｃｔｆ＋Ｃｓ）。
　演算部１４は同様にして、上記した０°偏光光から得られる反射光Ｌｒのうち、偏光子１２１における偏光軸Ｐ１ｃ（偏光軸角度θ＝９０°）を通過した撮像信号Ｓｉを、撮像信号Ｓｉ２ｃ（９０°透過画像）として取得する。この撮像信号Ｓｉ２ｃには、図８（Ｂ）中に示したように、上記した０°偏光光に基づく静脈パターンの成分は含まれず、上記した散乱光成分Ｃｓのみが、含まれることになる（Ｓｉ２ｃ＝Ｃｓ）。
　演算部１４は同様にして、上記した０°偏光光から得られる反射光Ｌｒのうち、偏光子１２１における偏光軸Ｐ１ｄ（偏光軸角度θ＝１３５°）を通過した撮像信号Ｓｉを、撮像信号Ｓｉ２ｄ（１３５°透過画像，半透過画像）として取得する。この撮像信号Ｓｉ２ｄには、図８（Ｂ）中に示したように、上記した撮像信号Ｓｉ２ｂと同様に、上記した０°偏光光に基づく静脈パターンの成分に対応する半透過画像成分Ｃｔｆと、上記した散乱光成分Ｃｓとが、含まれることになる（Ｓｉ２ｄ＝Ｃｔｆ＋Ｃｓ）。
　このようにして演算部１４は、複数種類（この例では４種類）の偏光方向のうちの一の偏光方向を有する近赤外偏光光Ｌirp（この例では、０°の偏光方向を有する０°偏光光）が、光源部１１から照射されている場合において、複数種類（この例では４種類）の撮像信号Ｓｉ２ａ，Ｓｉ２ｂ，Ｓｉ２ｃ，Ｓｉ２ｄを取得する。これら４種類の撮像信号Ｓｉ２ａ，Ｓｉ２ｂ，Ｓｉ２ｃ，Ｓｉ２ｄは、偏光子１２１における複数種類（この例では４種類）の偏光軸Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃ，Ｐ１ｄの各々に対応した偏光方向（この例では、０°，４５°，９０°，１３５°の偏光方向）を有する、撮像信号に対応している。
　なお、このような４種類の撮像信号Ｓｉ２ａ，Ｓｉ２ｂ，Ｓｉ２ｃ，Ｓｉ２ｄはそれぞれ、本開示における「第２の撮像信号」の一具体例に対応している。
　そして、演算部１４は、このような４種類の撮像信号Ｓｉ２ａ～Ｓｉ２ｄに基づいて、下記のような演算処理を行うことにより、撮像信号Ｓｉ（撮像信号Ｓｉ２ａ～Ｓｉ２ｄ）から散乱光成分Ｃｓを差し引く処理を行う。すなわち、演算部１４は、上記した４種類の撮像信号Ｓｉ２ａ，Ｓｉ２ｂ，Ｓｉ２ｃ，Ｓｉ２ｄ同士について、演算処理としての差分処理を行うことにより、そのような散乱光成分Ｃｓを差し引く処理を行う。
　具体的には、この例では図８（Ｂ）中に（１）式で示したように、演算部１４は、撮像信号Ｓｉ２ａから撮像信号Ｓｉ２ｃを差し引く処理（差分処理）を行うことで、上記した散乱光成分Ｃｓを差し引く処理を行う。なお、ここでは、光源部１１から上記した０°偏光光が照射されている場合において、（１）式で示される差分処理により求められた透過画像成分Ｃｔであることから、特に「透過画像成分Ｃｔ（０°偏光光）」と称する。
Ｓｉ２ａ－Ｓｉ２ｃ＝（Ｃｔ＋Ｃｓ）－Ｃｓ＝Ｃｔ（０°偏光光）　……（１）
　ちなみに、光源部１１から、４５°，９０°，１３５°の各偏光方向を有する近赤外偏光光Ｌirp（４５°偏光光，９０°偏光光，１３５°偏光光）がそれぞれ照射されている場合においても、同様にして散乱光成分Ｃｓを差し引く処理を行うことで、透過画像成分Ｃｔが求められる。すなわち、演算部１４は、上記（１）式と同様の減算処理を個別に行うことにより、「透過画像成分Ｃｔ（４５°偏光光）」，「透過画像成分Ｃｔ（９０°偏光光）」「透過画像成分Ｃｔ（１３５°偏光光）」をそれぞれ求めることができる。このようにして演算部１４は、４種類の偏光方向（０°，４５°，９０°，１３５°の各偏光方向）を有する近赤外偏光光Ｌirpが光源部１１から照射される場合の各々において、所定の差分処理を行うことにより、上記した散乱光成分Ｃｓを差し引く処理を行うことが可能である。
　ここでまた、演算部１４は、このようにして散乱光成分Ｃｓを差し引く処理（上記した差分処理）が行われた撮像信号同士について、前述した演算処理の一例としての加算処理を、更に行う。
　具体的には、この例では図８（Ｂ）中に（２）式で示したように、演算部１４は、上記のようにして求められた、透過画像成分Ｃｔ（０°偏光光），透過画像成分Ｃｔ（４５°偏光光），透過画像成分Ｃｔ（９０°偏光光），透過画像成分Ｃｔ（１３５°偏光光）同士の加算処理を、更に行う。このようにして演算部１４は、これら複数種類（この例では４種類）の画像の重ね合わせ処理を行うことにより、散乱光成分Ｃｓを低減させる。ここでは一例として、演算部１４は、（２）式を利用して透過画像成分Ｃｔ（Total）を取得する。
Ｃｔ（Total）＝Ｃｔ（０°偏光光）＋Ｃｔ（４５°偏光光）＋
　　　　　　　　　Ｃｔ（９０°偏光光）＋Ｃｔ（１３５°偏光光）　……（２）
（Ｃ－３．認証処理）
　続いて、認証部１５では、演算部１４におけるこのような各種の演算処理が行われた後の撮像信号を利用して、本実施の形態の静脈認証を行う。具体的には、認証部１５は、上記した法線情報の取得処理により得られた法線情報（法線角度θｎ）と、上記した散乱光成分Ｃｓを差し引く処理および加算処理の双方が行われた撮像信号（透過画像成分Ｃｔ（Total））とを利用して、静脈認証を行う。
（Ｄ．作用・効果）
　このようにして、本実施の形態の静脈認証システム１では、無偏光光Ｌ０から得られる反射光Ｌｒについての撮像信号Ｓｉ（撮像信号Ｓｉ１ａ～Ｓｉ１ｄ等）に基づいて演算処理が行われることで、認証対象物（手９や指９０等）における法線情報（前述した法線角度θｎ等）が取得される。したがって、このような法線情報を利用して、認証対象物の配置状態（例えば、手９の傾き状態や指９０の曲がり状態等）を考慮した、静脈認証ができるようになる。その結果、本実施の形態の静脈認証では、例えば上記比較例の静脈認証の場合と比べ、そのような認証対象物の配置状態に起因した認証精度の低下が、抑えられる。
　なお、例えば、このような法線情報（法線角度θｎや前述したフィッティング曲線Ｃｆなどの情報）を、予めデータベース化して静脈認証システム１内に保持しておくようにした場合には、以下のようになる。すなわち、静脈認証の際の手９や指９０の配置状態についての自由度が増加するため、上記した認証対象物の配置状態に起因した認証精度の低下が、更に抑えられることになる。
　また、本実施の形態の静脈認証システム１では、近赤外領域の偏光光（近赤外偏光光Ｌirp）から得られる反射光Ｌｒについての撮像信号Ｓｉ（撮像信号Ｓｉ２ａ～Ｓｉ２ｄ等）に基づいて演算処理が行われることで、この撮像信号Ｓｉから散乱光成分Ｃｓを差し引く処理が行われる。これにより、静脈認証の際に、散乱光成分Ｃｓの影響が低減される（望ましくは除去される）。その結果、本実施の形態の静脈認証では、例えば上記比較例の静脈認証の場合と比べ、そのような散乱光成分Ｃｓに起因した認証精度の低下が、抑えられる。
　以上のように本実施の形態では、これまでに説明した光源部１１、偏光センサ１２、演算部１４および認証部１５等を設けるようにしたので、認証対象物の配置状態を考慮した静脈認証を行うことができると共に、静脈認証の際に散乱光成分Ｃｓの影響を低減することができる。よって、本実施の形態では上記比較例等と比べ、静脈認証の際の認証精度を向上させることが可能となる。
　また、本実施の形態では、上記した散乱光成分Ｃｓの差し引き処理に加え、前述した加算処理（図８（Ｂ）参照）を更に行うと共に、これらの差し引く処理および加算処理の双方が行われた撮像信号Ｓｉを利用して、静脈認証を行うようにしたので、以下のようになる。すなわち、そのような撮像信号Ｓｉ（撮像画像）におけるＳ／Ｎ比（Signal-to-Noise ratio；信号対雑音比）を向上させることができ、その結果、静脈認証の際の認証精度を更に向上させることが可能となる。
＜２．変形例＞
　続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１，２）について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
［変形例１］
　図９は、変形例１に係る偏光子１２１における各単位領域Ｕ２の構成例を、模式的に平面図（Ｘ－Ｙ平面図）で表したものである。なお、静脈認証システム１におけるその他の部分の構成は、上記実施の形態において説明したものと同様であるため、説明を省略する。
　この変形例１に係る偏光子１２１における各単位領域Ｕ２には、実施の形態で説明した各単位領域Ｕ２（図２（Ｂ）参照）とは異なり、（２２．５°，６７．５°，１１２．５°，１５７．５°）の４種類の偏光軸が設けられている。具体的には、図９に示したように、偏光軸角度θ＝２２．５°である偏光軸Ｐ２ａと、偏光軸角度θ＝６７．５°である偏光軸Ｐ２ｂと、偏光軸角度θ＝１１２．５°である偏光軸Ｐ２ｃと、偏光軸角度θ＝１５７．５°である偏光軸Ｐ２ｄとが、設けられている。なお、この図９に示した例においても、Ｘ軸方向を偏光軸角度θ＝０°と定義している。また、変形例１に係る偏光子１２１においても、実施の形態で説明した偏光子１２１（図２（Ａ）参照）と同様に、Ｘ－Ｙ平面上でマトリクス状に配列された複数の単位領域Ｕ２により構成されている。そして、各単位領域Ｕ２内では、図９に示したように、上記した４種類の偏光軸Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ２ｃ，Ｐ２ｄが、この順序にて右回りでマトリクス状に配列されている。
　ここで、このような４種類の偏光軸Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ２ｃ，Ｐ２ｄは、本開示における「複数種類の偏光軸」の一具体例に対応している。また、この変形例１においても、近赤外偏光光Ｌirpにおける複数種類（この例では４種類）の偏光方向と、上記した偏光子１２１における複数種類（この例では４種類）の偏光軸の方向とがそれぞれ、（２２．５°，６７．５°，１１２．５°，１６７．５°）で、互いに一致している。
　このように、近赤外偏光光Ｌirpにおける複数種類の偏光方向と、偏光子１２１における複数種類の偏光軸の方向とはそれぞれ、実施の形態で説明した組み合わせには限られず、この変形例１で説明した組み合わせ等の、他の組み合わせで合ってもよい。
［変形例２］
　図１０は、変形例２に係る偏光子１２１における各単位領域Ｕ１（または各単位領域Ｕ２）と、以下説明する各種のカラーフィルタとの構成例を、模式的に平面図（Ｘ－Ｙ平面図）で表したものである。この変形例２では、撮像素子１２０における撮像面上に、これまでに説明した偏光子１２１（複数の単位領域Ｕ１または複数の単位領域Ｕ２）に加え、各種のカラーフィルタが更に設けられている。なお、静脈認証システム１におけるその他の部分の構成は、上記実施の形態や変形例１において説明したものと同様であるため、説明を省略する。
　まず、図１０（Ａ）に示した例では、撮像素子１２０の撮像面上に設けられたカラーフィルタが、いわゆるベイヤー（Bayer）配列のカラーフィルタとなっている。すなわち、赤色のカラーフィルタＣＦｒと青色のカラーフィルタＣＦｂとが、（２×２）行列における一方の対角線上に配置されていると共に、緑色のカラーフィルタＣＦｇが、他方の対角線上に配置されている。そして、図１０（Ａ）に示したように、このベイヤー配列における各カラーフィルタＣＦｒ，ＣＦｇ，ＣＦｂ上に、各単位領域Ｕ１または各単位領域Ｕ２が重ねて配置されている。つまり、この図１０（Ａ）の例では、各カラーフィルタＣＦｒ，ＣＦｇ，ＣＦｂと、各単位領域Ｕ１または各単位領域Ｕ２とが、１：１の面積比となっている。
　図１０（Ｂ）に示した例においても、撮像素子１２０の撮像面上に設けられたカラーフィルタ（各カラーフィルタＣＦｒ，ＣＦｇ，ＣＦｂ）が、ベイヤー配列のカラーフィルタとなっている。ただし、図１０（Ｂ）に示したように、（２×２）行列からなる各ベイヤー配列のカラーフィルタ上に、単位領域Ｕ１（または単位領域Ｕ２）における各偏光軸Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃ，Ｐ１ｄ（または各偏光軸Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ２ｃ，Ｐ２ｄ）の領域が、割り当てられている。つまり、この図１０（Ｂ）の例では、各カラーフィルタＣＦｒ，ＣＦｇ，ＣＦｂと、各単位領域Ｕ１または各単位領域Ｕ２とが、１：１６の面積比となっている。
　図１０（Ｃ）に示した例においても、撮像素子１２０の撮像面上に設けられたカラーフィルタ（各カラーフィルタＣＦｒ，ＣＦｇ，ＣＦｂ）が、ベイヤー配列のカラーフィルタとなっている。ただし、図１０（Ｃ）に示したように、各カラーフィルタＣＦｒ，ＣＦｇ，ＣＦｂと、各単位領域Ｕ１または各単位領域Ｕ２とが、１：４の面積比となっている。また、この図１０（Ｃ）の例では、図１０（Ａ），図１０（Ｂ）の例とは異なり、以下のような配置となっている。すなわち、（２×２）行列からなるベイヤー配列における各カラーフィルタＣＦｒ，ＣＦｇ，ＣＦｂと、単位領域Ｕ１（または単位領域Ｕ２）における各偏光軸Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃ，Ｐ１ｄ（または各偏光軸Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ２ｃ，Ｐ２ｄ）の領域とが、Ｘ軸およびＹ軸の各々に沿って、半ピッチずつずらした配置となっている。
　図１０（Ｄ）に示した例は、図１０（Ｃ）に示した例と同様に、各カラーフィルタと各単位領域Ｕ１または各単位領域Ｕ２とが、１：４の面積比となっている。また、各カラーフィルタと、単位領域Ｕ１（または単位領域Ｕ２）における各偏光軸Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃ，Ｐ１ｄ（または各偏光軸Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ２ｃ，Ｐ２ｄ）の領域とが、Ｘ軸およびＹ軸の各々に沿って、半ピッチずつずらした配置となっている。ただし、この図１０（Ｄ）の例では、図１０（Ａ）～図１０（Ｃ）の例とは異なり、カラーフィルタＣＦｒ，ＣＦｇ，ＣＦｂに加えて白色のカラーフィルタＣＦｗを含んだ、（２×２）行列のカラーフィルタ配列となっている。具体的には、ベイヤー配列において、２つの緑色のカラーフィルタＣＦｇのうちの一方を、白色のカラーフィルタＣＦｗに置き換えた配列となっている。
　このように、変形例２では、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）や、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ（白）の組み合わせからなる各種の配列構成のカラーフィルタが、偏光子１２１の単位領域Ｕ１（または単位領域Ｕ２）に対する各種の面積比（解像度比）で、撮像素子１２０の撮像面上に設けられている。これにより変形例２では、上記実施の形態や変形例と比較して、例えば以下のような効果を、更に得ることが可能となる。すなわち、このようなカラーフィルタを用いて、カラー画像の撮像信号Ｓｉを得ることで、例えば静脈認証の際に、人工物等からなる偽物を検出することが可能となる。また、例えば、前述した法線情報（法線角度θｎ）を利用して、認証対象物の配置状態（手９の傾き状態や指９０の曲がり状態等）を検知する際に、そのようなカラー画像の撮像信号Ｓｉを用いることで、配置状態の不定性を改善することも可能となる。
＜３．適用例＞
　続いて、上記実施の形態および変形例１，２においてそれぞれ説明した静脈認証システム１の、各種の電子機器への適用例について説明する。
　図１１，図１２はそれぞれ、適用例１，２に係る電子機器の外観構成例を、斜視図で表したものである。
［適用例１］
　まず、図１１は、適用例１に係る電子機器としてのタブレット３の外観構成例を、斜視図で示している。このタブレット３は、例えば、表示部３１および非表示部（筐体）３２と、操作部３３とを備えていると共に、上記実施の形態および変形例１，２においてそれぞれ説明した静脈認証システム１を内蔵している。なお、操作部３３は、図１１に示したように非表示部３２の前面に設けられていてもよいし、あるいは、非表示部３２の上面に設けられていてもよい。
［適用例２］
　また、図１２は、適用例２に係る電子機器としてのノート型ＰＣ（Personal Computer；パーソナルコンピュータ）４の外観構成例を、斜視図で示している。このノート型ＰＣ４は、例えば、本体４１と、文字等の入力操作用のキーボード４２と、表示部４３とを備えていると共に、上記実施の形態および変形例１，２においてそれぞれ説明した静脈認証システム１を内蔵している。
　このように、上記実施の形態および変形例１，２においてそれぞれ説明した静脈認証システム１は、上記したタブレットやノート型ＰＣの他、例えば、テレビジョン装置やデジタルカメラ、携帯電話、ビデオカメラ等、あらゆる電子機器に設けられているようにしてもよい。これにより、このような各種の電子機器のユーザについての静脈認証（静脈を利用した個人認証）を行うことが可能となる。
＜４．その他の変形例＞
　以上、実施の形態、変形例および適用例を挙げて本開示の技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
　例えば、上記実施の形態等では、静脈認証システムの構成例を具体的に挙げて説明したが、この構成例には限られない。具体的には、例えば、それらの一部分の構成を他の構成に代えたり、あるいは他の構成を更に加えたりするようにしてもよい。また、各構成の形状や大きさ、配置、個数等についても、上記実施の形態等で挙げたものには限られず、他の形状や大きさ、配置、個数等としてもよい。
　具体的には、例えば、偏光センサにおける撮像素子と偏光子とは、互いに別体の素子として設けるようにしてもよいし、あるいは、これらを互いに一体化して素子形成するようにしてもよい。
　また、上記実施の形態等では、近赤外領域の偏光光についての複数種類の偏光方向と、偏光子における複数種類の偏光軸の方向とがそれぞれ、４種類である場合を例に挙げて説明したが、この例には限られない。すなわち、基本的には、近赤外領域の偏光光についての複数種類の偏光方向と、偏光子における複数種類の偏光軸の方向とがそれぞれ、互いに一致しているのであれば、例えば、２種類や３種類であったり、あるいは５種類以上であってもよい。
　更に、上記実施の形態等では、フィルタ駆動部によって近赤外光透過フィルタおよび偏光フィルタをそれぞれ光源に対して相対的に変位させることで、無偏光光と近赤外領域の偏光光とが光源部から切り替えて照射される構成としていたが、この例には限られない。すなわち、例えば、このような構成以外の手法を用いて、無偏光光と近赤外領域の偏光光とが、光源部から切り替えて照射されるようにしてもよい。
　加えて、撮像面上に配置するカラーフィルタにおける配置構成や解像度、色の種類等については、変形例２で説明した例には限られず、他の配置構成や解像度、色の種類等としてもよい。
　また、静脈認証の手法としては、上記実施の形態等で説明した手法には限られず、他の手法を用いて、静脈認証を行うようにしてもよい。
　更に、上記実施の形態等では、認証対象物の一例として、手９全体や指９０を例に挙げて説明したが、この例には限られず、例えば、生体における別の部位を利用して静脈認証を行うようにしてもよい。
　加えて、上記実施の形態等で説明した一連の処理は、ハードウェア（回路）で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、各機能をコンピュータにより実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワークや記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。
　また、これまでに説明した各種の例を、任意の組み合わせで適用させるようにしてもよい。
　なお、本明細書中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。
　また、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
　無偏光光と、複数種類の偏光方向を有する近赤外領域の偏光光とを、照射光として認証対象物へ向けて切り替えて照射可能な光源部と、
　複数種類の偏光軸を有する偏光子が撮像面上に配置された撮像素子を含んで構成され、前記認証対象物において前記照射光が反射して得られる反射光を、前記偏光子を介して前記撮像面上に受光可能な偏光センサと、
　前記撮像素子により得られる撮像信号に基づいて、所定の演算処理を行う演算部と、
　前記演算処理が行われた前記撮像信号を利用して、静脈認証を行う認証部と
　を備え、
　前記演算部は、
　前記無偏光光から得られる前記反射光についての前記撮像信号である、第１の撮像信号に基づいて前記演算処理を行うことにより、前記認証対象物における法線情報を取得すると共に、
　前記近赤外領域の偏光光から得られる前記反射光についての前記撮像信号である、第２の撮像信号に基づいて前記演算処理を行うことにより、前記第２の撮像信号から散乱光成分を差し引く処理を行い、
　前記認証部は、前記認証対象物における法線情報と、前記差し引く処理が行われた前記第２の撮像信号とを利用して、前記静脈認証を行う
　静脈認証システム。
（２）
　前記演算部は、
　前記複数種類の偏光軸の各々に対応した偏光方向を有する複数種類の前記第１の撮像信号について、
　前記複数種類の偏光軸の角度と光強度との対応関係を利用した前記演算処理を行うことにより、前記認証対象物における法線情報を取得する
　上記（１）に記載の静脈認証システム。
（３）
　前記演算部は、
　前記複数種類の偏光方向のうちの一の偏光方向を有する前記近赤外領域の偏光光が、前記光源部から照射されている場合において、
　前記複数種類の偏光軸の各々に対応した偏光方向を有する複数種類の前記第２の撮像信号同士について、
　前記演算処理としての差分処理を行うことにより、前記第２の撮像信号から散乱光成分を差し引く処理を行う
　上記（１）または（２）に記載の静脈認証システム。
（４）
　前記演算部は、
　前記複数種類の偏光方向を有する前記近赤外領域の偏光光が前記光源部から照射される場合の各々において、前記差分処理を行うことによって得られた、前記差し引く処理が行われた前記第２の撮像信号同士について、
　前記演算処理としての加算処理を更に行い、
　前記認証部は、前記認証対象物における法線情報と、前記差し引く処理および前記加算処理の双方が行われた前記第２の撮像信号とを利用して、前記静脈認証を行う
　上記（３）に記載の静脈認証システム。
（５）
　前記近赤外領域の偏光光についての前記複数種類の偏光方向と、前記偏光子における前記複数種類の偏光軸の方向とがそれぞれ、互いに一致している
　上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の静脈認証システム。
（６）
　前記複数種類の偏光方向と、前記複数種類の偏光軸の方向とがそれぞれ、４種類である
　上記（５）に記載の静脈認証システム。
（７）
　前記光源部は、
　前記無偏光光を出射する光源と、
　前記無偏光光のうちの近赤外領域の光を選択的に透過させる近赤外光透過フィルタと、
　前記複数種類の偏光方向の各々に対応する偏光軸を有する偏光フィルタと
　を含んで構成され、
　前記近赤外光透過フィルタおよび前記偏光フィルタをそれぞれ、前記光源に対して相対的に変位させる、フィルタ駆動部を更に備えた
　上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の静脈認証システム。
（８）
　前記撮像素子は、前記撮像面上に、カラーフィルタを更に有する
　上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の静脈認証システム。
（９）
　静脈認証システムを備え、
　前記静脈認証システムは、
　無偏光光と、複数種類の偏光方向を有する近赤外領域の偏光光とを、照射光として認証対象物へ向けて切り替えて照射可能な光源部と、
　複数種類の偏光軸を有する偏光子が撮像面上に配置された撮像素子を含んで構成され、前記認証対象物において前記照射光が反射して得られる反射光を、前記偏光子を介して前記撮像面上に受光可能な偏光センサと、
　前記撮像素子により得られる撮像信号に基づいて、所定の演算処理を行う演算部と、
　前記演算処理が行われた前記撮像信号を利用して、静脈認証を行う認証部と
　を備え、
　前記演算部は、
　前記無偏光光から得られる前記反射光についての前記撮像信号である、第１の撮像信号に基づいて前記演算処理を行うことにより、前記認証対象物における法線情報を取得すると共に、
　前記近赤外領域の偏光光から得られる前記反射光についての前記撮像信号である、第２の撮像信号に基づいて前記演算処理を行うことにより、前記第２の撮像信号から散乱光成分を差し引く処理を行い、
　前記認証部は、前記認証対象物における法線情報と、前記差し引く処理が行われた前記第２の撮像信号とを利用して、前記静脈認証を行う
　電子機器。
　本出願は、日本国特許庁において２０１８年３月１４日に出願された日本特許出願番号２０１８－４６２８５号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (9)

  1. 　無偏光光と、複数種類の偏光方向を有する近赤外領域の偏光光とを、照射光として認証対象物へ向けて切り替えて照射可能な光源部と、
    　複数種類の偏光軸を有する偏光子が撮像面上に配置された撮像素子を含んで構成され、前記認証対象物において前記照射光が反射して得られる反射光を、前記偏光子を介して前記撮像面上に受光可能な偏光センサと、
    　前記撮像素子により得られる撮像信号に基づいて、所定の演算処理を行う演算部と、
    　前記演算処理が行われた前記撮像信号を利用して、静脈認証を行う認証部と
    　を備え、
    　前記演算部は、
    　前記無偏光光から得られる前記反射光についての前記撮像信号である、第１の撮像信号に基づいて前記演算処理を行うことにより、前記認証対象物における法線情報を取得すると共に、
    　前記近赤外領域の偏光光から得られる前記反射光についての前記撮像信号である、第２の撮像信号に基づいて前記演算処理を行うことにより、前記第２の撮像信号から散乱光成分を差し引く処理を行い、
    　前記認証部は、前記認証対象物における法線情報と、前記差し引く処理が行われた前記第２の撮像信号とを利用して、前記静脈認証を行う
    　静脈認証システム。
  2. 　前記演算部は、
    　前記複数種類の偏光軸の各々に対応した偏光方向を有する複数種類の前記第１の撮像信号について、
    　前記複数種類の偏光軸の角度と光強度との対応関係を利用した前記演算処理を行うことにより、前記認証対象物における法線情報を取得する
    　請求項１に記載の静脈認証システム。
  3. 　前記演算部は、
    　前記複数種類の偏光方向のうちの一の偏光方向を有する前記近赤外領域の偏光光が、前記光源部から照射されている場合において、
    　前記複数種類の偏光軸の各々に対応した偏光方向を有する複数種類の前記第２の撮像信号同士について、
    　前記演算処理としての差分処理を行うことにより、前記第２の撮像信号から散乱光成分を差し引く処理を行う
    　請求項１に記載の静脈認証システム。
  4. 　前記演算部は、
    　前記複数種類の偏光方向を有する前記近赤外領域の偏光光が前記光源部から照射される場合の各々において、前記差分処理を行うことによって得られた、前記差し引く処理が行われた前記第２の撮像信号同士について、
    　前記演算処理としての加算処理を更に行い、
    　前記認証部は、前記認証対象物における法線情報と、前記差し引く処理および前記加算処理の双方が行われた前記第２の撮像信号とを利用して、前記静脈認証を行う
    　請求項３に記載の静脈認証システム。
  5. 　前記近赤外領域の偏光光についての前記複数種類の偏光方向と、前記偏光子における前記複数種類の偏光軸の方向とがそれぞれ、互いに一致している
    　請求項１に記載の静脈認証システム。
  6. 　前記複数種類の偏光方向と、前記複数種類の偏光軸の方向とがそれぞれ、４種類である
    　請求項５に記載の静脈認証システム。
  7. 　前記光源部は、
    　前記無偏光光を出射する光源と、
    　前記無偏光光のうちの近赤外領域の光を選択的に透過させる近赤外光透過フィルタと、
    　前記複数種類の偏光方向の各々に対応する偏光軸を有する偏光フィルタと
    　を含んで構成され、
    　前記近赤外光透過フィルタおよび前記偏光フィルタをそれぞれ、前記光源に対して相対的に変位させる、フィルタ駆動部を更に備えた
    　請求項１に記載の静脈認証システム。
  8. 　前記撮像素子は、前記撮像面上に、カラーフィルタを更に有する
    　請求項１に記載の静脈認証システム。
  9. 　静脈認証システムを備え、
    　前記静脈認証システムは、
    　無偏光光と、複数種類の偏光方向を有する近赤外領域の偏光光とを、照射光として認証対象物へ向けて切り替えて照射可能な光源部と、
    　複数種類の偏光軸を有する偏光子が撮像面上に配置された撮像素子を含んで構成され、前記認証対象物において前記照射光が反射して得られる反射光を、前記偏光子を介して前記撮像面上に受光可能な偏光センサと、
    　前記撮像素子により得られる撮像信号に基づいて、所定の演算処理を行う演算部と、
    　前記演算処理が行われた前記撮像信号を利用して、静脈認証を行う認証部と
    　を備え、
    　前記演算部は、
    　前記無偏光光から得られる前記反射光についての前記撮像信号である、第１の撮像信号に基づいて前記演算処理を行うことにより、前記認証対象物における法線情報を取得すると共に、
    　前記近赤外領域の偏光光から得られる前記反射光についての前記撮像信号である、第２の撮像信号に基づいて前記演算処理を行うことにより、前記第２の撮像信号から散乱光成分を差し引く処理を行い、
    　前記認証部は、前記認証対象物における法線情報と、前記差し引く処理が行われた前記第２の撮像信号とを利用して、前記静脈認証を行う
    　電子機器。
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