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JP2009271808A - Apparatus and method for acquiring biological information, and electronic apparatus including biological information acquiring apparatus - Google Patents

Apparatus and method for acquiring biological information, and electronic apparatus including biological information acquiring apparatus Download PDF

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JP2009271808A
JP2009271808A JP2008122929A JP2008122929A JP2009271808A JP 2009271808 A JP2009271808 A JP 2009271808A JP 2008122929 A JP2008122929 A JP 2008122929A JP 2008122929 A JP2008122929 A JP 2008122929A JP 2009271808 A JP2009271808 A JP 2009271808A
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Japan
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unit
imaging
image
information acquisition
biological information
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2008122929A
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Japanese (ja)
Inventor
Kimiharu Suga
君春 菅
Nobuhiro Umebayashi
信弘 梅林
Katsuhiro Kishigami
勝博 岸上
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Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】認証に有効な画像を安価に、しかも迅速に効率良く撮像することができる生体情報取得装置を提供する。
【解決手段】被検体に光を照射する照射部100と、一列以上の画素列を有する撮像部200と、撮像部200を画素列と交差する方向に往復可能とする駆動部300と、を備える生体情報取得装置である。この生体情報取得装置1は、さらに撮像部200が撮像した画像を、予め設定されている条件に従って評価する評価部402と、評価部402の評価結果に基づいて、次回に被検体を撮像する際の被検体に対する光の照射条件又は撮像部による被検体の撮像条件を制御する制御部403と、を備える。
【選択図】図3
A biometric information acquisition apparatus capable of capturing an effective image for authentication inexpensively and quickly and efficiently.
An irradiation unit 100 that irradiates a subject with light, an imaging unit 200 having one or more pixel columns, and a drive unit 300 that can reciprocate the imaging unit 200 in a direction intersecting the pixel columns. It is a biological information acquisition device. The biometric information acquisition apparatus 1 further evaluates an image captured by the imaging unit 200 according to preset conditions, and the next time the subject is imaged based on the evaluation result of the evaluation unit 402. A control unit 403 for controlling the light irradiation condition on the subject or the imaging condition of the subject by the imaging unit.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、生体情報取得装置及び生体情報取得方法並びに前記生体情報取得装置を備える電子機器に関する。   The present invention relates to a biological information acquisition device, a biological information acquisition method, and an electronic apparatus including the biological information acquisition device.

近年、生体認証に関する技術開発の進展が著しい。なお、周知のとおり、生体認証とは、検査対象の個体から取得した生体情報が、予め登録された生体情報に等しいかどうかという判定に基づいて、ある個体を他の個体から識別する技術である。例えば、ヒトの瞳の虹彩に基づいて個体を特定する方法、ヒトの指等の静脈パターンに基づいて個体を特定する方法、及び指の指紋パターンに基づいて個体を特定する方法が挙げられる。   In recent years, the development of technology related to biometric authentication has been remarkable. As is well known, biometric authentication is a technique for identifying an individual from other individuals based on a determination whether biometric information acquired from an individual to be examined is equal to biometric information registered in advance. . For example, there are a method for identifying an individual based on the iris of a human pupil, a method for identifying an individual based on a vein pattern such as a human finger, and a method for identifying an individual based on a fingerprint pattern of a finger.

しかし、生体情報を取得する際の環境(例えば、太陽光、蛍光灯等)や個人差(例えば、光の透過度等)などの外乱によって、撮像した画像から認証に有効な生体情報を取得できない場合がある。   However, biometric information that is effective for authentication cannot be acquired from the captured image due to disturbances such as the environment (for example, sunlight, fluorescent lamps, etc.) or individual differences (for example, light transmittance) when acquiring biometric information. There is a case.

そこで、特許文献1の生体情報取得装置は、撮像部により撮像した画像を解析して、その画像の輝度分布を求め、輝度分布が均一化されるように照射部を制御している。また、この生体情報取得装置は、画像の解析結果から、カメラ制御用のパラメータ(例えば、ゲイン、シャッタースピード)を制御している。   Therefore, the biometric information acquisition apparatus of Patent Document 1 analyzes an image captured by the imaging unit, obtains a luminance distribution of the image, and controls the irradiation unit so that the luminance distribution is uniform. In addition, the biological information acquisition apparatus controls camera control parameters (for example, gain and shutter speed) from the analysis result of the image.

また、特許文献2の生体情報取得装置は、撮像部により撮像した画像の信号のゲインを判定して、判定結果に応じて画像信号のゲインを制御している。   The biometric information acquisition apparatus of Patent Document 2 determines the gain of a signal of an image captured by the imaging unit, and controls the gain of the image signal according to the determination result.

ところで、特許文献3の生体情報取得装置は、一列以上の画素列を有する撮像部を駆動部によって前記画素列と交差する方向に移動させ、被検体の部分画像を順次撮像している。この生体情報取得装置は、予め撮像部の位置に応じて照射部の光量を制御する構成とされている。
特開2007−102421号公報 特開平10−240913号公報 特開2007−257307号公報
By the way, the biometric information acquisition apparatus of patent document 3 moves the imaging part which has one or more pixel columns to the direction which cross | intersects the said pixel column by a drive part, and images the partial image of a subject one by one. This biological information acquisition apparatus is configured to control the light amount of the irradiation unit in advance according to the position of the imaging unit.
JP 2007-102421 A JP-A-10-240913 JP 2007-257307 A

特許文献1、2の生体情報取得装置は、一列以上の画素列を有する撮像部を前記画素列と交差する方向に往復させて画像を撮像する構成の生体情報取得装置ではない。そのため、撮像する画像に応じた領域全域に画素を配置する必要があり、コストが嵩む。   The biometric information acquisition apparatuses of Patent Documents 1 and 2 are not biometric information acquisition apparatuses configured to capture an image by reciprocating an imaging unit having one or more pixel columns in a direction intersecting the pixel columns. Therefore, it is necessary to arrange pixels over the entire area corresponding to the image to be captured, which increases costs.

一方、特許文献3の生体情報取得装置は、一列以上の画素列を有する撮像部を前記画素列と交差する方向に移動させて画像を撮像する構成とされている。しかし、この生体情報取得装置は、撮像部を往復させることによって、前回に撮像した画像を評価して、この評価結果を反映させて、次回に認証に有効な画像を撮像する構成とされていない。そのため、認証に有効な画像を、迅速に効率良く撮像することができない。   On the other hand, the biometric information acquisition apparatus of Patent Document 3 is configured to capture an image by moving an imaging unit having one or more pixel columns in a direction intersecting the pixel columns. However, this biological information acquisition apparatus is not configured to evaluate the image captured last time by reciprocating the imaging unit and reflect the evaluation result to capture an image effective for the next authentication. . Therefore, an image effective for authentication cannot be captured quickly and efficiently.

本発明は、認証に有効な画像を安価に、しかも迅速に効率良く撮像することができる生体情報取得装置及び生体情報取得方法、並びに前記生体情報取得装置を備える電子機器を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a biological information acquisition device and a biological information acquisition method capable of capturing an image effective for authentication inexpensively and quickly and efficiently, and an electronic apparatus including the biological information acquisition device. To do.

本発明に係る生体情報取得装置は、
被検体に光を照射する照射部と、
一列以上の画素列を有する撮像部と、
前記撮像部を、前記画素列と交差する方向に往復可能とする駆動部と、
を備える生体情報取得装置であって、
前記撮像部が撮像した画像を、予め設定されている条件に従って評価する評価部と、
前記評価部の評価結果に基づいて、次回に前記被検体を撮像する際の前記被検体に対する光の照射条件又は前記撮像部による前記被検体の撮像条件を制御する制御部と、
を備えている。これにより、認証に有効な画像を安価に、しかも迅速に効率良く撮像することができる。
The biological information acquisition apparatus according to the present invention is
An irradiation unit for irradiating the subject with light;
An imaging unit having one or more pixel columns;
A drive unit capable of reciprocating the imaging unit in a direction intersecting the pixel row;
A biological information acquisition device comprising:
An evaluation unit that evaluates an image captured by the imaging unit according to a preset condition;
Based on the evaluation result of the evaluation unit, a control unit that controls the irradiation condition of light to the subject when imaging the subject next time or the imaging condition of the subject by the imaging unit;
It has. As a result, it is possible to capture an image effective for authentication inexpensively and quickly and efficiently.

上述の制御部は、前記撮像部が往路で撮像した画像の評価結果に基づいて、前記撮像部の復路における前記照射条件又は前記撮像条件を制御することが好ましい。   It is preferable that the above-described control unit controls the irradiation condition or the imaging condition in the return path of the imaging unit based on the evaluation result of the image captured by the imaging unit in the outward path.

上述の制御部は、前記照射条件として前記照射部から前記被検体に対して出射される光の光量を制御することが好ましい。   It is preferable that the control unit described above controls the amount of light emitted from the irradiation unit to the subject as the irradiation condition.

上述の制御部は、前記撮像条件として前記画素列の画素からの信号の増幅率を制御することが好ましい。   It is preferable that the control unit described above controls an amplification factor of a signal from a pixel in the pixel column as the imaging condition.

上述の制御部は、前記撮像条件として前記撮像部による画像の撮像期間を制御することが好ましい。   It is preferable that the control unit described above controls an image capturing period of the image capturing unit as the image capturing condition.

上述の撮像部上に調光部を備えており、
前記制御部は、前記撮像条件として前記調光部の光透過量を電気的に制御することが好ましい。
A light control unit is provided on the imaging unit described above,
It is preferable that the control unit electrically controls a light transmission amount of the light control unit as the imaging condition.

本発明に係る電子機器は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の生体情報取得装置を備えている。これにより、認証に有効な画像を安価に、しかも迅速に効率良く撮像することができる。   An electronic apparatus according to the present invention includes the biological information acquisition apparatus according to any one of claims 1 to 6. As a result, it is possible to capture an image effective for authentication inexpensively and quickly and efficiently.

本発明に係る生体情報取得方法は、
被検体に光を照射して前記被検体の生体情報を取得する方法であって、
一列以上の画素列を有する撮像部を、駆動部によって前記画素列と交差する方向に移動させて画像を撮像し、
評価部は、前記撮像部が撮像した画像を評価し、
制御部は、前記評価部の評価結果に基づいて、次回に前記被検体を撮像する際の前記被検体に対する光の照射条件又は前記撮像部による前記被検体の撮像条件を制御し、
前記撮像部を、駆動部によって前記画素列と交差する方向に移動させて、前記制御された照射条件又は撮像条件で画像を撮像する。これにより、認証に有効な画像を安価に、しかも迅速に効率良く撮像することができる。
The biological information acquisition method according to the present invention includes:
A method of acquiring biological information of the subject by irradiating the subject with light,
An image pickup unit having one or more pixel columns is moved in a direction intersecting the pixel columns by a drive unit, and an image is captured.
The evaluation unit evaluates the image captured by the imaging unit,
The control unit, based on the evaluation result of the evaluation unit, controls the irradiation condition of light to the subject when imaging the subject next time or the imaging condition of the subject by the imaging unit,
The imaging unit is moved by the driving unit in a direction crossing the pixel column, and an image is captured under the controlled irradiation condition or imaging condition. As a result, it is possible to capture an image effective for authentication inexpensively and quickly and efficiently.

上述の制御部は、前記撮像部が往路で撮像した画像の評価結果に基づいて、前記撮像部の復路における前記照射条件又は前記撮像条件を制御することが好ましい。   It is preferable that the above-described control unit controls the irradiation condition or the imaging condition in the return path of the imaging unit based on the evaluation result of the image captured by the imaging unit in the outward path.

上述の制御部は、前記照射条件として前記被検体に対して出射される光の光量を制御することが好ましい。   The control unit described above preferably controls the amount of light emitted to the subject as the irradiation condition.

上述の制御部は、前記撮像条件として前記画素列の画素からの信号の増幅率を制御することが好ましい。   It is preferable that the control unit described above controls an amplification factor of a signal from a pixel in the pixel column as the imaging condition.

上述の制御部は、前記撮像条件として前記撮像部による画像の撮像期間を制御することが好ましい。   It is preferable that the control unit described above controls an image capturing period of the image capturing unit as the image capturing condition.

上述の制御部は、前記撮像部として調光部の光透過量を電気的に制御することが好ましい。   It is preferable that the control unit described above electrically controls the light transmission amount of the light control unit as the imaging unit.

本発明によれば、認証に有効な画像を安価に、しかも迅速に効率良く撮像することができる。   According to the present invention, an image effective for authentication can be captured at low cost and quickly and efficiently.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態は、説明の便宜上、簡略化されている。図面は簡略的なものであるから、図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。図面は、もっぱら技術的事項の説明のためのものであり、図面に示された要素の正確な大きさ等は反映していない。同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。上下左右といった方向を示す言葉は、図面を正面視した場合を前提として用いるものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Each embodiment is simplified for convenience of explanation. Since the drawings are simple, the technical scope of the present invention should not be interpreted narrowly based on the drawings. The drawings are only for explaining the technical matters, and do not reflect the exact sizes or the like of the elements shown in the drawings. The same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Words indicating directions such as up, down, left, and right are used on the assumption that the drawing is viewed from the front.

<実施形態1>
本発明に係る生体情報取得装置及び生体情報取得方法、並びに前記生体情報取得装置を備える電子機器の実施形態1について、図1乃至図10を用いて説明する。
<Embodiment 1>
Embodiment 1 of a biological information acquisition apparatus and biological information acquisition method according to the present invention and an electronic apparatus including the biological information acquisition apparatus will be described with reference to FIGS.

本実施形態の生体情報取得装置1は、図1に示すように、被検体として指2に光を照射して取得した生体情報取得画像と、予め登録されている生体情報のテンプレートとを比較して認証する。この生体情報取得装置1は、電子機器の一種である携帯電話3に搭載している。ちなみに、携帯電話3は、図2に示すように、通例の折り畳み式の携帯電話であって、上側本体4、下側本体5、ヒンジ6を備えている。上側本体4は、その内面に表示部7を備えており、外面には、表面領域4aの下に生体情報取得装置1を備えている。下側本体5は、その内面にテンキー8等を備えている。但し、生体情報取得装置1は、携帯電話3に限られず、パーソナルコンピュータ、銀行のATM(Automated Teller Machine)などに好適に用いることができる。   As shown in FIG. 1, the biological information acquisition apparatus 1 of the present embodiment compares a biological information acquisition image acquired by irradiating light on a finger 2 as a subject with a template of biological information registered in advance. Authenticate. The biological information acquisition apparatus 1 is mounted on a mobile phone 3 that is a kind of electronic equipment. Incidentally, as shown in FIG. 2, the mobile phone 3 is a typical folding mobile phone, and includes an upper body 4, a lower body 5, and a hinge 6. The upper body 4 includes a display unit 7 on the inner surface thereof, and includes the biological information acquisition device 1 on the outer surface under the surface region 4a. The lower main body 5 includes a numeric keypad 8 and the like on its inner surface. However, the biometric information acquisition apparatus 1 is not limited to the mobile phone 3 and can be suitably used for personal computers, bank ATMs (Automated Teller Machines), and the like.

この生体情報取得装置1は、図3に示すように、照射部100、撮像部200、駆動部300、処理部400、認証部500、記憶部600を備えている。   As shown in FIG. 3, the biological information acquisition apparatus 1 includes an irradiation unit 100, an imaging unit 200, a driving unit 300, a processing unit 400, an authentication unit 500, and a storage unit 600.

照射部100は、例えば近赤外光(以下、検査光という場合がある。)を出射する半導体発光素子(LED(Light Emitting Diode))、又は半導体レーザ素子(LD(Laser Diode))である。照射部100に電流を流すことによって、照射部100は近赤外光(波長:580nm〜1000nm、より好ましくは波長:780nm〜960nm)を指2に照射する。この照射部100は、上方に検査光を出射するように、駆動部300に設けられている。但し、本実施形態の照射部100は、生体情報として指静脈パターンを取得するべく、近赤外光を出射する構成とされているが、指紋パターンを取得する際には、可視光を出射する構成とされる。また、本実施形態の照射部100は、駆動部300に設けているが、携帯電話3の上側本体4内に側方から検査光を出射するように設けても良い。つまり、照射部100の配置は、指2に検査光を照射することができる配置であれば良い。   The irradiation unit 100 is, for example, a semiconductor light emitting element (LED (Light Emitting Diode)) or a semiconductor laser element (LD (Laser Diode)) that emits near infrared light (hereinafter sometimes referred to as inspection light). By passing a current through the irradiation unit 100, the irradiation unit 100 irradiates the finger 2 with near infrared light (wavelength: 580 nm to 1000 nm, more preferably wavelength: 780 nm to 960 nm). The irradiation unit 100 is provided in the driving unit 300 so as to emit inspection light upward. However, the irradiation unit 100 of the present embodiment is configured to emit near-infrared light so as to acquire a finger vein pattern as biometric information, but emits visible light when acquiring a fingerprint pattern. It is supposed to be configured. Moreover, although the irradiation part 100 of this embodiment is provided in the drive part 300, you may provide so that a test | inspection light may be radiate | emitted from the side in the upper side main body 4 of the mobile telephone 3. FIG. That is, the arrangement of the irradiation unit 100 may be any arrangement that can irradiate the finger 2 with inspection light.

撮像部200は、図4に示すように、ラインセンサー201上に光学機能部202が積層された光学部品である。この撮像部200は、上方から検査光が入射するように、駆動部300に設けられている。   As shown in FIG. 4, the imaging unit 200 is an optical component in which an optical function unit 202 is stacked on a line sensor 201. The imaging unit 200 is provided in the driving unit 300 so that inspection light is incident from above.

ラインセンサー201は、図5に示すように、画素PX、垂直走査回路203、水平走査回路204、増幅器205などを備えている。但し、本実施形態のラインセンサ−201としては、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ−を用いているが、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ−等の半導体を用いた固体イメージセンサーを用いることができる。   As shown in FIG. 5, the line sensor 201 includes a pixel PX, a vertical scanning circuit 203, a horizontal scanning circuit 204, an amplifier 205, and the like. However, although the CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor is used as the line sensor 201 of this embodiment, a solid-state image sensor using a semiconductor such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor is used. Can do.

画素PXは、フォトダイオード等の光電変換素子である。この画素PXは、所定の間隔をあけて複数個、ライン状に配置されている。垂直走査回路203及び水平走査回路204は、所定の読み出しタイミングで画素PXにアクセスして、前記画素PXから撮像した画像の信号を出力させる。増幅器205は、入力された信号を所定の増幅率で増幅して、処理部400に出力する。なお、増幅器205で信号を増幅する前段階として、ノイズを軽減するために、相関二重サンプリングを行うと良い。   The pixel PX is a photoelectric conversion element such as a photodiode. A plurality of the pixels PX are arranged in a line at a predetermined interval. The vertical scanning circuit 203 and the horizontal scanning circuit 204 access the pixel PX at a predetermined readout timing, and output an image signal captured from the pixel PX. The amplifier 205 amplifies the input signal with a predetermined amplification factor and outputs the amplified signal to the processing unit 400. It should be noted that correlated double sampling is preferably performed in order to reduce noise as a stage before the signal is amplified by the amplifier 205.

光学機能部202は、光チャネル分離層206、マイクロレンズアレイ207、バンドパスフィルタ208が、この順で下方から上方へ配置されている。   In the optical function unit 202, an optical channel separation layer 206, a microlens array 207, and a bandpass filter 208 are arranged in this order from the bottom to the top.

バンドパスフィルタ(フィルタ部材)208は、照射部100からの近赤外光を選択的に通過させる板状の光学部材である。   The bandpass filter (filter member) 208 is a plate-like optical member that selectively allows near-infrared light from the irradiation unit 100 to pass through.

マイクロレンズアレイ207は、透明基板209、レンズ(集光レンズ)210を備えている。なお、バンドパスフィルタ208を支持するスペーサ層211が透明基板209の上面に配置されている。   The microlens array 207 includes a transparent substrate 209 and a lens (condensing lens) 210. A spacer layer 211 that supports the bandpass filter 208 is disposed on the upper surface of the transparent substrate 209.

複数のレンズ210は、図6に示すように、ラインセンサー201の各画素PXに対応してライン状に配置されている。レンズ210の光軸上に画素PXが配置されている。レンズ210の上面視形状は四角形である。   The plurality of lenses 210 are arranged in a line corresponding to each pixel PX of the line sensor 201 as shown in FIG. A pixel PX is disposed on the optical axis of the lens 210. The top view shape of the lens 210 is a quadrangle.

透明基板209及びレンズ210は、検査光に対して、実質的に透明な材料からなる。透明基板209は、石英基板である。レンズ210は、透明基板209にホトリソグラフィー、UV硬化成形、射出成形、ホットエンボスなどによって作製された光学部品である。なお、マイクロレンズアレイ207を画素PXの上方に設けることによって、指2の表皮から所定の深さに位置する指静脈パターンを好適に撮像することが可能になる。   The transparent substrate 209 and the lens 210 are made of a material that is substantially transparent to the inspection light. The transparent substrate 209 is a quartz substrate. The lens 210 is an optical component manufactured on the transparent substrate 209 by photolithography, UV curing molding, injection molding, hot embossing, or the like. In addition, by providing the microlens array 207 above the pixel PX, it is possible to preferably image a finger vein pattern located at a predetermined depth from the epidermis of the finger 2.

光チャネル分離層206は、遮光膜212、第1透明層213、第2透明層214、光吸収層215を備えている。   The optical channel separation layer 206 includes a light shielding film 212, a first transparent layer 213, a second transparent layer 214, and a light absorption layer 215.

遮光膜212は、通常の半導体プロセス技術(スパッタ、蒸着等)に基づいて、金属材料がマイクロレンズアレイ207の下面に格子状に形成された層である。遮光膜212は、マイクロレンズアレイ207の各レンズ210に対応して形成された複数の開口部OP1を有する。なお、複数の開口部OP1とは、光学的な意味での開口を意味する。ここでは、開口部OP1には、第1透明層213が充填されている。   The light shielding film 212 is a layer in which a metal material is formed in a lattice shape on the lower surface of the microlens array 207 based on a normal semiconductor process technology (sputtering, vapor deposition, or the like). The light shielding film 212 has a plurality of openings OP <b> 1 formed corresponding to the respective lenses 210 of the microlens array 207. Note that the plurality of openings OP1 means openings in an optical sense. Here, the opening OP <b> 1 is filled with the first transparent layer 213.

第1透明層213は、レジスト(樹脂材料)からなる層であって、検査光に対して実質的に透明である。第1透明層213は、通常のコート法(スピンコート法等)により、遮光膜212が形成された後、マイクロレンズアレイ207の下面に形成される。コート後の加熱処理によって、第1透明層213の粘性は失われる。   The first transparent layer 213 is a layer made of a resist (resin material) and is substantially transparent to inspection light. The first transparent layer 213 is formed on the lower surface of the microlens array 207 after the light shielding film 212 is formed by a normal coating method (spin coating method or the like). By the heat treatment after coating, the viscosity of the first transparent layer 213 is lost.

第2透明層214は、第1透明層213と同じ材料からなるレジスト層である。よって、第2透明層214も、検査光に対して実質的に透明である。第2透明層214は、互いに離間する複数のランド214aを有する。ランド214aは、通常のコート法(スピンコート法等)により、第1透明層213の下面に第2透明層214が形成された後、その第2透明層214に格子状の溝が形成されることで形成される。つまり、格子状の溝が形成されることにより、互いに分離された複数のランド214aが形成されている。分離されたランド214aは、ラインセンサー201の各画素PXに対応して2次元状に配置されている。なお、ランドとは、溝により規定される島状の部分を意味する。各ランドは、互いに完全に分離されている必要はない。   The second transparent layer 214 is a resist layer made of the same material as the first transparent layer 213. Therefore, the second transparent layer 214 is also substantially transparent to the inspection light. The second transparent layer 214 has a plurality of lands 214a that are separated from each other. In the land 214 a, a second transparent layer 214 is formed on the lower surface of the first transparent layer 213 by a normal coating method (spin coating method or the like), and then a lattice-shaped groove is formed in the second transparent layer 214. Is formed. That is, a plurality of lands 214a separated from each other are formed by forming the lattice-like grooves. The separated land 214a is two-dimensionally arranged corresponding to each pixel PX of the line sensor 201. In addition, a land means the island-shaped part prescribed | regulated by a groove | channel. Each land need not be completely separated from each other.

光吸収層215は、ランド214aを覆うように充填される。光吸収層215は、検査光を吸収する材料(フタロシアニン等)を含むレジスト層である。光吸収層215は、スピンコート法等に基づいて、ランド214aを覆うように(第2透明層214に形成された溝を埋めるように)レジスト材料が塗布されることで形成される。そして、リソグラフィーに基づいて、マイクロレンズアレイ207の各レンズ210の集光箇所に対応する開口部OP2が光吸収層215に形成される。なお、開口部OP2は、ラインセンサー201の各画素PXの配置位置にも対応する。開口部OP2は、ラインセンサー201の各画素PXに対応して、ライン状に配置される。   The light absorption layer 215 is filled so as to cover the land 214a. The light absorption layer 215 is a resist layer containing a material that absorbs inspection light (such as phthalocyanine). The light absorbing layer 215 is formed by applying a resist material so as to cover the land 214a (so as to fill a groove formed in the second transparent layer 214) based on a spin coating method or the like. Then, based on lithography, an opening OP <b> 2 corresponding to the condensing portion of each lens 210 of the microlens array 207 is formed in the light absorption layer 215. The opening OP2 also corresponds to the arrangement position of each pixel PX of the line sensor 201. The opening OP2 is arranged in a line corresponding to each pixel PX of the line sensor 201.

このような撮像部200は、指2の内部で反射された検査光が、マイクロレンズアレイ207のレンズ210を介して、ラインセンサー201の画素PXに集光される。   In such an imaging unit 200, the inspection light reflected inside the finger 2 is condensed on the pixel PX of the line sensor 201 via the lens 210 of the microlens array 207.

具体的にいうと、照射部100から出射された近赤外光は、ヒトの指2に照射される。指2の内部では、近赤外光は反射されたりする。   Specifically, the near infrared light emitted from the irradiation unit 100 is irradiated on the human finger 2. Near infrared light is reflected inside the finger 2.

指2を反射した検査光は、撮像部200に入射する。まず検査光は、バンドパスフィルタ208を通過する。なお、検査光以外の外乱光は、バンドパスフィルタ208により遮断される。バンドパスフィルタ208によってノイズ成分を遮断することができるため、より良質な画像を撮像することができる。   The inspection light reflected from the finger 2 enters the imaging unit 200. First, the inspection light passes through the band pass filter 208. The disturbance light other than the inspection light is blocked by the band pass filter 208. Since the noise component can be blocked by the band-pass filter 208, a higher quality image can be taken.

バンドパスフィルタ208を通過した検査光は、マイクロレンズアレイ207に入射する。マイクロレンズアレイ207では、透明基板209の上面に配置された各レンズ210によってラインセンサー201の各画素PXに集光される。   The inspection light that has passed through the bandpass filter 208 enters the microlens array 207. In the microlens array 207, the light is condensed on each pixel PX of the line sensor 201 by each lens 210 disposed on the upper surface of the transparent substrate 209.

マイクロレンズアレイ207のレンズ210により集光された光は、光チャネル分離層206に入射する。光チャネル分離層206は、上述のように、ラインセンサー201の各画素に対応してライン状に配置された開口部OP1及び開口部OP2を備えている。また、光チャネル分離層206は、ラインセンサー201の各画素に対応してライン状に配置されたランド214aを備えている。隣り合うランド214aの間には、光吸収層215が充填されている。ランド214aの下面にも光吸収層215が形成されている。光吸収層215には、近赤外線を吸収する顔料が含有されている。従って、光吸収層215に入射した検査光は、効果的に光吸収層215に含まれる顔料により吸収される。   The light condensed by the lens 210 of the microlens array 207 enters the optical channel separation layer 206. As described above, the optical channel separation layer 206 includes the opening OP1 and the opening OP2 arranged in a line corresponding to each pixel of the line sensor 201. The optical channel separation layer 206 includes lands 214a arranged in a line corresponding to each pixel of the line sensor 201. A light absorption layer 215 is filled between adjacent lands 214a. A light absorption layer 215 is also formed on the lower surface of the land 214a. The light absorption layer 215 contains a pigment that absorbs near infrared rays. Therefore, the inspection light incident on the light absorption layer 215 is effectively absorbed by the pigment contained in the light absorption layer 215.

このような構成により、光チャネル分離層206は、マイクロレンズアレイ207のレンズ210からラインセンサー201の画素PXに至る光路(光チャネル)同士を分離する。そして、光チャネル間で生じうるクロストーク(混信)は抑制される。なお、検査光は、レンズ210から画素PXに進むに従って集光されるから、開口部OP2の開口幅は、開口部OP1の開口幅よりも狭く設定されている。   With such a configuration, the optical channel separation layer 206 separates optical paths (optical channels) from the lenses 210 of the microlens array 207 to the pixels PX of the line sensor 201. Then, crosstalk (interference) that can occur between optical channels is suppressed. Since the inspection light is collected as it proceeds from the lens 210 to the pixel PX, the opening width of the opening OP2 is set to be narrower than the opening width of the opening OP1.

ラインセンサー201の各画素に集光された光は、上述のように各画素で光電変換される。そして、例えば信号電圧として読み出されて増幅された後に、処理部400でアナログ/デジタル変換される。   The light condensed on each pixel of the line sensor 201 is photoelectrically converted at each pixel as described above. Then, for example, after being read and amplified as a signal voltage, the processing unit 400 performs analog / digital conversion.

駆動部300は、携帯電話3の上側本体4の表面領域4aを左右に往復する摺動部材301、摺動部材301をガイドする二本のレール部材302を備えている。摺動部材301には、図1に示すように、照射部100が前記摺動部材301の移動方向と交差する方向にライン状に複数配置されている。さらに、摺動部材301には、撮像部200がライン状に配置した照射部100と平行に配置されている。つまり、照射部100、撮像部200は、図1に示すように、駆動部300によってラインセンサー201の画素列と交差する方向(図1の矢印方向)に往復する。この際、撮像部200の移動期間内に亘って前記撮像部200で順次画像を撮像して、撮像部200の移動範囲に対応する範囲内で画像を撮像する。このように、生体情報取得装置1は、画素列を移動させて画像を順次撮像するので、撮像する画像に応じた領域全域に画素を配置する必要がなく、安価に画像を撮像することができる。   The drive unit 300 includes a sliding member 301 that reciprocates left and right on the surface region 4 a of the upper body 4 of the mobile phone 3, and two rail members 302 that guide the sliding member 301. As shown in FIG. 1, the sliding member 301 includes a plurality of irradiation units 100 arranged in a line in a direction intersecting the moving direction of the sliding member 301. Furthermore, the imaging member 200 is arranged on the sliding member 301 in parallel with the irradiation unit 100 arranged in a line. That is, the irradiation unit 100 and the imaging unit 200 reciprocate in the direction intersecting the pixel column of the line sensor 201 (the arrow direction in FIG. 1) by the driving unit 300, as shown in FIG. At this time, the image capturing unit 200 sequentially captures images over a moving period of the image capturing unit 200, and images are captured within a range corresponding to the moving range of the image capturing unit 200. In this way, since the biological information acquisition device 1 sequentially captures images by moving the pixel row, it is not necessary to arrange pixels throughout the region corresponding to the image to be captured, and the image can be captured at low cost. .

ちなみに、摺動部材301は、図示を省略したモーター等の駆動装置によって往復する。例えば、レール部材302の外周にねじ部を形成する。摺動部材301にモーターを設け、このモーターの回転軸にピニオンギアを設ける。レール部材302のねじ部とモーターのピニオンギアとを噛合させて、モーターの駆動力によって摺動部材301がレール部材302に沿って移動する。但し、駆動部300の構成は、この限りではなく、要するに少なくとも撮像部200を、ラインセンサー201の画素列と交差する方向に移動させることができる構成であれば良い。   Incidentally, the sliding member 301 is reciprocated by a driving device such as a motor (not shown). For example, a thread portion is formed on the outer periphery of the rail member 302. A motor is provided on the sliding member 301, and a pinion gear is provided on the rotating shaft of the motor. The threaded portion of the rail member 302 and the pinion gear of the motor are engaged with each other, and the sliding member 301 moves along the rail member 302 by the driving force of the motor. However, the configuration of the drive unit 300 is not limited to this, and any configuration that can move at least the imaging unit 200 in the direction intersecting the pixel column of the line sensor 201 is sufficient.

処理部400は、画像形成部401、評価部402、制御部403などを備えている。画像形成部401は、各画素からの画像の信号のアナログ/デジタル処理、2値化処理、補正、及び撮像した複数枚の画像を一枚の合成画像にする等の画像処理を施し、生体情報取得画像を形成する。   The processing unit 400 includes an image forming unit 401, an evaluation unit 402, a control unit 403, and the like. The image forming unit 401 performs image processing such as analog / digital processing, binarization processing, correction, and a plurality of captured images as a single composite image of the image signal from each pixel, and biometric information Form an acquired image.

評価部402は、予め設定されている条件に従って撮像部200が撮像した画像を評価する。具体的にいうと、評価部402は、撮像した画像から画像形成部401が形成した生体情報取得画像が、認証に有効か否かを評価する。このとき、撮像部200は、ラインセンサー201の画素列と交差する方向に往復する構成とされているので、往路で撮像した画像を用いて、評価部402で認証に有効な画像か否かを評価できる。例えば、評価部402は、生体情報取得画像を画素列の配置方向と平行に区画し、少なくとも一つの区画領域を抽出して、この区画領域内の明るさのばらつきの分布が適正値に略集中し、且つ前記ばらつきが標準偏差の任意の倍数以下の条件を満たしているか否かを評価する。任意の倍数としては、例えば3倍に設定される。   The evaluation unit 402 evaluates the image captured by the imaging unit 200 according to a preset condition. Specifically, the evaluation unit 402 evaluates whether or not the biometric information acquisition image formed by the image forming unit 401 is valid for authentication from the captured image. At this time, since the imaging unit 200 is configured to reciprocate in a direction intersecting the pixel column of the line sensor 201, it is determined whether or not the evaluation unit 402 uses the image captured in the forward path as an image effective for authentication. Can be evaluated. For example, the evaluation unit 402 partitions the biological information acquisition image in parallel with the arrangement direction of the pixel row, extracts at least one partition region, and the distribution of brightness variations in the partition region is substantially concentrated on an appropriate value. In addition, it is evaluated whether or not the variation satisfies a condition that is not more than an arbitrary multiple of the standard deviation. As an arbitrary multiple, it is set to 3 times, for example.

評価部402は、上記の条件を満たしていると、既に認証に有効な生体情報取得画像である可能性が高いので、生体情報取得画像を直接に認証部500に出力する。   The evaluation unit 402 outputs the biometric information acquisition image directly to the authentication unit 500 because it is highly likely that the biometric information acquisition image is already effective for authentication if the above conditions are satisfied.

一方、評価部402は、上記の条件を満たしていないと、認証に有効でない生体情報取得画像である可能性が高いので、再度、撮像部200を移動させて画像を撮像する指令を制御部403に出力する。   On the other hand, if the above condition is not satisfied, the evaluation unit 402 is highly likely to be a biometric information acquisition image that is not valid for authentication. Therefore, the control unit 403 instructs the control unit 403 to move the imaging unit 200 again to capture an image. Output to.

制御部403は、次回、撮像部200を移動させて画像を撮像する際に、撮像した画像が上記の条件を満たすように、各照射部100の配置位置に合った光量を算出する。算出方法としては、各画素からの画像の信号が適正値に略均一化されるように、制御部403は各照射部100から指2に対して出射される光の光量を算出する。例えば、予めシミュレーション等によって、画素からの信号電圧と照射部100の光量との関係及び画素からの信号電圧の適正値を算出しておき、各画素からの信号電圧と適正値との差分に基づいて、各照射部100の光量を算出する。なお、各画素からの画像の信号は、適正値に厳密に均一化される必要はなく、認証に有効な生体情報を取得できる範囲で均一化されていれば良い。   The next time the control unit 403 moves the image capturing unit 200 to capture an image, the control unit 403 calculates the amount of light that matches the arrangement position of each irradiation unit 100 so that the captured image satisfies the above conditions. As a calculation method, the control unit 403 calculates the amount of light emitted from each irradiation unit 100 to the finger 2 so that the image signal from each pixel is substantially uniformized to an appropriate value. For example, the relationship between the signal voltage from the pixel and the light amount of the irradiation unit 100 and the appropriate value of the signal voltage from the pixel are calculated in advance by simulation or the like, and based on the difference between the signal voltage from each pixel and the appropriate value. Thus, the light quantity of each irradiation unit 100 is calculated. The signal of the image from each pixel does not need to be strictly uniformed to an appropriate value as long as it is uniform within a range where biometric information effective for authentication can be acquired.

制御部403は、算出した光量に各々の照射部100を制御する。つまり、本実施形態の生体情報取得装置1は、撮像部200の移動によって撮像した画像の評価結果を反映させて、各照射部100の光量を制御し、次回、撮像部200を移動させて画像を撮像する際には、認証に有効な画像を撮像することができる。特に、撮像部200は往復移動するので、往路で撮像した画像の評価結果を反映させて、復路で各照射部100を制御し、認証に有効な画像を撮像することができる。そのため、迅速に、しかも効率良く認証に有効な画像を安価に撮像することができる。また、生体情報を取得する際の環境(例えば、太陽光、蛍光灯等)や個人差(例えば、光の透過度等)などの外乱による影響を受けても、この影響を反映させた状態で、認証に有効な画像を撮像することができる。   The control unit 403 controls each irradiation unit 100 to the calculated light amount. That is, the biological information acquisition apparatus 1 of the present embodiment reflects the evaluation result of the image captured by the movement of the imaging unit 200, controls the light amount of each irradiation unit 100, and moves the imaging unit 200 next time to perform an image. When an image is captured, an image effective for authentication can be captured. In particular, since the imaging unit 200 reciprocates, it is possible to reflect the evaluation result of the image captured on the outward path, control each irradiation unit 100 on the return path, and capture an image effective for authentication. Therefore, an image effective for authentication can be quickly and efficiently captured at low cost. In addition, even if it is affected by disturbances such as the environment (for example, sunlight, fluorescent lamps, etc.) and individual differences (for example, light transmittance, etc.) when acquiring biological information, An image effective for authentication can be taken.

認証部500は、記憶部600に格納された生体情報のテンプレートと、形成した生体情報取得画像とを比較して認証する。認証部500による具体的な認証方法は任意である。生体認証の方法は、パターンの類似性を判別する各種方法に依存する。   The authentication unit 500 performs authentication by comparing the biometric information template stored in the storage unit 600 with the formed biometric information acquisition image. A specific authentication method by the authentication unit 500 is arbitrary. Biometric authentication methods depend on various methods for determining pattern similarity.

記憶部600は、生体認証を実現するためのプログラム、画像形成を実現するためのプログラム、生体情報のテンプレート、及び認証履歴といった情報を格納している。   The storage unit 600 stores information such as a program for realizing biometric authentication, a program for realizing image formation, a template of biometric information, and an authentication history.

このような構成の生体情報取得装置1を用いて、本実施形態の生体情報取得方法は、以下のように実施される。
先ず、図7に示すように、予め設定されている初期状態又は現状の指2を撮像する際の指2に対する光の照射条件及び撮像部200による指2の撮像条件で、摺動部材301を画素列と交差する方向に移動させる。そして、撮像部200によって画像を撮像し、処理部400の画像形成部401に画像を出力する(S1)。ここで、照射条件は照射部100を成すLEDから指2に対して出射される光の光量である。撮像条件は、照射部100の発光タイミング(ON、OFFの切替)、各画素からの画像の信号の増幅率、撮像部による画像の撮像期間である。
Using the biological information acquisition apparatus 1 having such a configuration, the biological information acquisition method of the present embodiment is implemented as follows.
First, as shown in FIG. 7, the sliding member 301 is set in a preset initial state or a current finger 2 when imaging the finger 2 with the light irradiation condition on the finger 2 and the imaging condition of the finger 2 by the imaging unit 200. It is moved in the direction crossing the pixel column. Then, the imaging unit 200 captures an image and outputs the image to the image forming unit 401 of the processing unit 400 (S1). Here, the irradiation condition is the amount of light emitted from the LED forming the irradiation unit 100 to the finger 2. The imaging conditions are the light emission timing of the irradiation unit 100 (switching between ON and OFF), the amplification factor of the image signal from each pixel, and the imaging period of the image by the imaging unit.

画像形成部401は、入力された画像を処理して生体情報取得画像を形成し、生体情報取得画像を評価部402に出力する(S2)。   The image forming unit 401 processes the input image to form a biometric information acquisition image, and outputs the biometric information acquisition image to the evaluation unit 402 (S2).

評価部402は、入力された生体情報取得画像を画素列の配置方向と平行に区画し、少なくとも一つの区画領域内の明るさのばらつきを算出する。ちなみに、区画領域では、例えば図8(b)に示すような生体情報取得画像となる。ここで、図8(a)は、LED及び画素の配置関係を示している。図8(b)は、前記LED及び画素の配置によって、形成した生体情報取得画像の区画領域に相当する部分である。また、図9は、生体情報取得画像の区画領域での画素位置と明るさとの関係を、LEDの照射領域との関係を交えて示した図である。   The evaluation unit 402 divides the input biometric information acquisition image in parallel with the arrangement direction of the pixel rows, and calculates the brightness variation in at least one of the divided areas. Incidentally, in the partitioned area, for example, a biometric information acquisition image as shown in FIG. Here, Fig.8 (a) has shown the arrangement | positioning relationship of LED and a pixel. FIG. 8B shows a portion corresponding to a partitioned area of the biometric information acquisition image formed by the arrangement of the LED and the pixel. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the pixel position and the brightness in the partitioned area of the biometric information acquisition image together with the relationship with the LED irradiation area.

次に、評価部402は、生体情報取得画像の区画領域における明るさのばらつきが適正値に略集中し、且つ前記ばらつきが標準偏差の任意の倍数(例えば3倍)以下の条件を満たしているか否かを評価する(S3)。例えば、8ビットのグレースケールの生体情報取得画像を形成する場合は、明るさのばらつきの適正値をフルスケール(256色)の半分である128色に設定する。ちなみに、図10(a)はサンプルA、B、Cの明るさのばらつきを示している。図10(a)における縦軸は画素数、横軸は色数である。図10(b)はサンプルA、B、Cの条件で形成した生体情報取得画像を示している。ここでは、サンプルBの条件が認証に有効な生体情報取得画像であることが分かる。   Next, the evaluation unit 402 determines whether or not the variation in brightness in the partitioned area of the biometric information acquisition image is substantially concentrated on an appropriate value, and the variation satisfies a condition that is an arbitrary multiple (for example, three times) or less of the standard deviation. Whether or not is evaluated (S3). For example, when an 8-bit grayscale biometric information acquisition image is formed, the appropriate brightness variation value is set to 128 colors, which is half of full scale (256 colors). Incidentally, FIG. 10A shows variations in brightness of samples A, B, and C. In FIG. 10A, the vertical axis represents the number of pixels, and the horizontal axis represents the number of colors. FIG. 10B shows biological information acquisition images formed under the conditions of samples A, B, and C. Here, it can be seen that the condition of sample B is a biometric information acquisition image effective for authentication.

評価部402は、上記の条件を満たしていると、既に認証に有効な生体情報取得画像である可能性が高いので、生体情報取得画像を直接に認証部500に出力する。   The evaluation unit 402 outputs the biometric information acquisition image directly to the authentication unit 500 because it is highly likely that the biometric information acquisition image is already effective for authentication if the above conditions are satisfied.

一方、評価部402は、上記の条件を満たしていないと、認証に有効でない生体情報取得画像である可能性が高いので、再度、撮像部200を移動させて画像を撮像する指令を制御部403に出力する。   On the other hand, if the above condition is not satisfied, the evaluation unit 402 is highly likely to be a biometric information acquisition image that is not valid for authentication. Therefore, the control unit 403 instructs the control unit 403 to move the imaging unit 200 again to capture an image. Output to.

制御部403は、次回に撮像部200を移動させて画像を撮像する際に、撮像した画像が上記の条件を満たすように、各照射部100の配置位置に合った光量を算出する。算出方法としては、上述したように各画素からの画像の信号が適正値に略均一化されるように、制御部403は各照射部100の光量を算出する(S4)。   When the image capturing unit 200 is moved next time to capture an image, the control unit 403 calculates an amount of light that matches the arrangement position of each irradiation unit 100 so that the captured image satisfies the above-described conditions. As a calculation method, as described above, the control unit 403 calculates the light amount of each irradiation unit 100 so that the image signal from each pixel is substantially uniformized to an appropriate value (S4).

そして、制御部403は算出した光量に各照射部100を制御する。このように制御された照射条件で、処理部400は摺動部材301を画素列と交差する方向に移動させ、撮像部200によって再度、順次画像を撮像し、処理部400の画像形成部401に画像を出力する(S5)。   And the control part 403 controls each irradiation part 100 to the calculated light quantity. Under the irradiation conditions controlled in this way, the processing unit 400 moves the sliding member 301 in a direction intersecting the pixel row, sequentially captures images again by the imaging unit 200, and the image forming unit 401 of the processing unit 400 captures images. An image is output (S5).

その後は、上記したS2以下の工程を、形成した生体情報取得画像が上記の条件を満たすまで繰り返す。形成した生体情報取得画像が上記の条件を満たし、生体情報取得画像が認証部500に入力されると、認証部500は、記憶部600から生体情報のテンプレートを呼び出し、テンプレートと入力された生体情報取得画像とを比較して認証する(S6)。   Thereafter, the above-described steps S2 and subsequent steps are repeated until the formed biometric information acquisition image satisfies the above conditions. When the formed biometric information acquisition image satisfies the above conditions and the biometric information acquisition image is input to the authentication unit 500, the authentication unit 500 calls the biometric information template from the storage unit 600, and the biometric information input as the template The acquired image is compared and authenticated (S6).

このように、本実施形態の生体情報取得方法は、撮像部200の移動によって撮像した画像の評価結果を反映させて、各照射部100の光量を制御し、次回、撮像部200を移動させて画像を撮像する際には、認証に有効な画像を撮像することができる。特に、撮像部200は往復移動するので、往路で撮像した画像の評価結果を反映させて、復路で各照射部100を制御し、認証に有効な画像を撮像することができる。そのため、迅速に、しかも効率良く認証に有効な画像を安価に撮像することができる。また、生体情報を取得する際の環境や個人差などの外乱による影響を受けても、この影響を反映させた状態で、認証に有効な画像を撮像することができる。   As described above, the biological information acquisition method of the present embodiment reflects the evaluation result of the image captured by the movement of the imaging unit 200, controls the light amount of each irradiation unit 100, and moves the imaging unit 200 next time. When capturing an image, an image effective for authentication can be captured. In particular, since the imaging unit 200 reciprocates, it is possible to reflect the evaluation result of the image captured on the outward path, control each irradiation unit 100 on the return path, and capture an image effective for authentication. Therefore, an image effective for authentication can be quickly and efficiently captured at low cost. Moreover, even if it is influenced by disturbances such as the environment when acquiring biometric information and individual differences, an image effective for authentication can be taken in a state in which this influence is reflected.

<実施形態2>
上記実施形態1は、照射条件である照射部100の光量を制御して、認証に有効な画像を撮像しているが、この限りでない。
<Embodiment 2>
In the first embodiment, the light amount of the irradiation unit 100 that is the irradiation condition is controlled to capture an image effective for authentication, but this is not restrictive.

すなわち、制御部403は、上記の条件を満たすように、増幅器205の各画素PXからの画像の信号の増幅率を算出する。算出方法としては、各画素PXからの画像の信号が適正値に略均一化されるように、制御部403は画素PXからの画像の信号の増幅率を算出する。例えば、予めシミュレーション等によって、画素からの信号電圧の適正値を算出しておき、各画素からの信号電圧が適正値となるように増幅率を算出する。   That is, the control unit 403 calculates the amplification factor of the image signal from each pixel PX of the amplifier 205 so as to satisfy the above condition. As a calculation method, the control unit 403 calculates the amplification factor of the image signal from the pixel PX so that the image signal from each pixel PX is substantially uniformized to an appropriate value. For example, an appropriate value of the signal voltage from the pixel is calculated in advance by simulation or the like, and the amplification factor is calculated so that the signal voltage from each pixel becomes an appropriate value.

そして、制御部403は算出した増幅率で増幅器205を制御する。増幅器205の増幅率の制御方法は任意である。例えば増幅器205の前と、区間部分に抵抗を設け、この抵抗値を変更することによって制御することができる。   Then, the control unit 403 controls the amplifier 205 with the calculated amplification factor. A method of controlling the amplification factor of the amplifier 205 is arbitrary. For example, it can be controlled by providing a resistor in front of the amplifier 205 and in the section and changing the resistance value.

このような実施形態では、撮像部200の移動によって撮像した画像の評価結果を反映させて、増幅器205の増幅率を制御し、次回、撮像部200を移動させて画像を撮像する際には、認証に有効な画像を撮像することができる。特に、撮像部200は往復移動するので、往路で撮像した画像の評価結果を反映させて、復路で増幅器205の増幅率を制御し、認証に有効な画像を撮像することができる。そのため、迅速に、しかも効率良く認証に有効な画像を安価に撮像することができる。   In such an embodiment, the evaluation result of the image captured by the movement of the imaging unit 200 is reflected to control the amplification factor of the amplifier 205, and the next time the imaging unit 200 is moved to capture an image, An image effective for authentication can be taken. In particular, since the imaging unit 200 reciprocates, the evaluation result of the image captured in the forward path is reflected, and the amplification factor of the amplifier 205 is controlled in the backward path, so that an image effective for authentication can be captured. Therefore, an image effective for authentication can be quickly and efficiently captured at low cost.

<実施形態3>
また、撮像部200による各画素PXの画像の撮像期間を制御しても良い。具体的には、撮像部200の画素PXにおける電荷蓄積量を制御するのである。
<Embodiment 3>
Further, the imaging period of the image of each pixel PX by the imaging unit 200 may be controlled. Specifically, the charge accumulation amount in the pixel PX of the imaging unit 200 is controlled.

すなわち、制御部403は、上記の条件を満たすように、撮像部200による各画素PXの画像の撮像期間を算出し、さらにこの撮像期間を実現するべく、各画素PXから画像の信号を読み出すタイミングを算出する。算出方法としては、各画素PXからの画像の信号が適正値に略均一化されるように、制御部403は画素PXから画像の信号を読み出すタイミングを算出する。例えば、予めシミュレーション等によって、画素PXからの信号電圧と画素PXの画像の撮像期間との関係及び画素からの信号電圧の適正値を算出しておき、各画素からの信号電圧と適正値との差分に基づいて、各画素PXから画像の信号を読み出すタイミングを算出する。   That is, the control unit 403 calculates the imaging period of the image of each pixel PX by the imaging unit 200 so as to satisfy the above conditions, and further reads the image signal from each pixel PX to realize this imaging period. Is calculated. As a calculation method, the control unit 403 calculates the timing for reading the image signal from the pixel PX so that the image signal from each pixel PX is substantially uniformized to an appropriate value. For example, the relationship between the signal voltage from the pixel PX and the imaging period of the image of the pixel PX and the appropriate value of the signal voltage from the pixel are calculated in advance by simulation or the like, and the signal voltage from each pixel and the appropriate value are calculated. Based on the difference, the timing for reading the image signal from each pixel PX is calculated.

そして、制御部403は算出された読み出しタイミングで垂直走査回路203及び水平走査回路204を制御する。   The control unit 403 controls the vertical scanning circuit 203 and the horizontal scanning circuit 204 at the calculated readout timing.

このような実施形態では、撮像部200の移動によって撮像した画像の評価結果を反映させて、撮像部200による各画素PXの画像の撮像期間を制御し、次回、撮像部200を移動させて画像を撮像する際には、認証に有効な画像を撮像することができる。特に、撮像部200は往復移動するので、往路で撮像した画像の評価結果を反映させて、復路で各画素PXの画像の撮像期間を制御し、認証に有効な画像を撮像することができる。そのため、迅速に、しかも効率良く認証に有効な画像を安価に撮像することができる。   In such an embodiment, the evaluation result of the image captured by the movement of the imaging unit 200 is reflected, the imaging period of the image of each pixel PX by the imaging unit 200 is controlled, and the imaging unit 200 is moved the next time to move the image. When an image is captured, an image effective for authentication can be captured. In particular, since the imaging unit 200 reciprocates, it is possible to capture an image effective for authentication by reflecting the evaluation result of the image captured on the forward path and controlling the imaging period of the image of each pixel PX on the return path. Therefore, an image effective for authentication can be quickly and efficiently captured at low cost.

なお、本実施形態では、各画素PXの画像の撮像期間を垂直走査回路203及び水平走査回路204の制御で行ったが、画素PXの電子シャッターを制御しても良い。   In the present embodiment, the image capturing period of each pixel PX is controlled by the vertical scanning circuit 203 and the horizontal scanning circuit 204, but the electronic shutter of the pixel PX may be controlled.

<実施形態4>
さらに、図11に示すように、撮像部200上に調光器としてドットマトリクス方式の液晶フィルター700を備えている場合は、この液晶フィルター700の光透過量を制御しても良い。ちなみに、液晶フィルター700は撮像部200上を覆うように摺動部材301に設けられており、摺動部材301の移動に追従する。但し、本実施形態の液晶フィルター700は撮像部200のみを覆う構成とされているが、表面領域4a全域を覆う構成とされていても良い。
<Embodiment 4>
Furthermore, as shown in FIG. 11, when a dot matrix type liquid crystal filter 700 is provided as a dimmer on the imaging unit 200, the light transmission amount of the liquid crystal filter 700 may be controlled. Incidentally, the liquid crystal filter 700 is provided on the sliding member 301 so as to cover the imaging unit 200, and follows the movement of the sliding member 301. However, the liquid crystal filter 700 of the present embodiment is configured to cover only the imaging unit 200, but may be configured to cover the entire surface region 4a.

液晶フィルター700は、液晶が所定の規則で配列された液晶パネル701、上下の電極702、703、上側の電極702の電圧を個々に制御する電圧制御回路704を備えている。この液晶フィルター700は、上下の電極702、703から印加される電圧によって、各ドットの液晶が開閉する構成とされている。   The liquid crystal filter 700 includes a voltage control circuit 704 that individually controls voltages of a liquid crystal panel 701 in which liquid crystals are arranged according to a predetermined rule, upper and lower electrodes 702 and 703, and an upper electrode 702. The liquid crystal filter 700 is configured such that the liquid crystal of each dot is opened and closed by a voltage applied from the upper and lower electrodes 702 and 703.

そこで、制御部403は、上記の条件を満たすように、各ドットの液晶の光透過量を算出し、この液晶の光透過量を実現するべく、各ドットの液晶に印加する電圧を算出する。算出方法としては、各画素PXからの画像の信号が適正値に略均一化されるように、制御部403は各々のドットの液晶に印加する電圧を算出する。例えば、予めシミュレーション等によって、画素PXからの信号電圧と各ドットの液晶に印加する電圧との関係及び画素からの信号電圧の適正値を算出しておき、各画素からの信号電圧と適正値との差分に基づいて、各ドットの液晶に印加する電圧を算出する。   Therefore, the control unit 403 calculates the light transmission amount of the liquid crystal of each dot so as to satisfy the above condition, and calculates the voltage applied to the liquid crystal of each dot in order to realize the light transmission amount of the liquid crystal. As a calculation method, the control unit 403 calculates the voltage to be applied to the liquid crystal of each dot so that the image signal from each pixel PX is substantially uniformized to an appropriate value. For example, the relationship between the signal voltage from the pixel PX and the voltage applied to the liquid crystal of each dot and the appropriate value of the signal voltage from the pixel are calculated in advance by simulation or the like, and the signal voltage and the appropriate value from each pixel are calculated. Based on the difference, a voltage to be applied to the liquid crystal of each dot is calculated.

そして、制御部403は、電圧制御回路704を介して算出された電圧に電極702、703を制御し、各ドットの液晶の光透過量を制御する。   Then, the control unit 403 controls the electrodes 702 and 703 to a voltage calculated via the voltage control circuit 704, and controls the light transmission amount of the liquid crystal of each dot.

このような実施形態では、撮像部200の移動によって撮像した画像の評価結果を反映させて、液晶フィルター700の光透過量を制御し、次回、撮像部200を移動させて画像を撮像する際には、認証に有効な画像を撮像することができる。特に、撮像部200は往復移動するので、往路で撮像した画像の評価結果を反映させて、復路で液晶フィルター700の液晶の光透過量を制御し、認証に有効な画像を撮像することができる。そのため、迅速に、しかも効率良く認証に有効な画像を安価に撮像することができる。
なお、調光器としては液晶フィルターに限らない。
In such an embodiment, the evaluation result of the image captured by moving the imaging unit 200 is reflected to control the light transmission amount of the liquid crystal filter 700, and the next time the imaging unit 200 is moved to capture an image. Can capture an image effective for authentication. Particularly, since the imaging unit 200 reciprocates, the evaluation result of the image captured in the forward path is reflected, and the light transmission amount of the liquid crystal of the liquid crystal filter 700 is controlled in the backward path, so that an image effective for authentication can be captured. . Therefore, an image effective for authentication can be quickly and efficiently captured at low cost.
The dimmer is not limited to a liquid crystal filter.

<実施形態5>
上記実施形態1〜4は、一旦、撮像した画像から生体情報取得画像を形成し、この生体情報取得画像を評価しているが、図12に示すように、各画素から読み出される画像の信号を直接に評価部402が評価しても良い。
<Embodiment 5>
In the first to fourth embodiments, a biological information acquisition image is formed once from a captured image, and this biological information acquisition image is evaluated. As shown in FIG. 12, a signal of an image read from each pixel is obtained. The evaluation unit 402 may evaluate directly.

すなわち、図13に示すように、予め設定されている初期状態又は現状の照射条件及び撮像条件で、摺動部材301を画素列と交差する方向に移動させる。そして、撮像部200によって画像を撮像し、処理部400の評価部402に各画素から撮像した画像の信号を入力する(S10)。   That is, as shown in FIG. 13, the sliding member 301 is moved in a direction intersecting the pixel row under a preset initial state or a current irradiation condition and imaging condition. Then, an image is picked up by the image pickup unit 200, and an image signal picked up from each pixel is input to the evaluation unit 402 of the processing unit 400 (S10).

次に、評価部402は各画素からの画像の信号が、適正値に略均一化されているか否かを評価する(S20)。   Next, the evaluation unit 402 evaluates whether or not the image signal from each pixel is substantially uniformized to an appropriate value (S20).

評価部402は、各画素からの画像の信号が適正値に略均一化されている場合は、認証に有効な画像である可能性が高いので、信号を画像形成部401に入力する。   The evaluation unit 402 inputs a signal to the image forming unit 401 because there is a high possibility that the image signal from each pixel is an image that is effective for authentication when the signal of the image from each pixel is substantially uniform.

一方、評価部402は、各々の画素からの画像の信号が適正値から大きく離れている、又は適正値に対してばらつきが大きい場合は、認証に有効な画像でない可能性が高いので、再度、撮像部200を移動させて画像を撮像する指令を制御部403に出力する。   On the other hand, if the image signal from each pixel is far away from the appropriate value or has a large variation with respect to the appropriate value, the evaluation unit 402 is likely not an image effective for authentication. A command for moving the imaging unit 200 to capture an image is output to the control unit 403.

制御部403は、次回、撮像部200を移動させて画像を撮像する際に、撮像した画像が上記の条件を満たすように、上記実施形態1〜4と同様に照射条件又は撮像条件を算出して制御する(S30)。このように照射条件又は撮像条件が制御された状態で、処理部400は摺動部材301を画素列と交差する方向に移動させ、撮像部200によって再度、画像を撮像し、処理部400の評価部402に各画素から画像の信号を入力する(S40)。   When the image capturing unit 200 is moved next time to capture an image, the control unit 403 calculates the irradiation condition or the image capturing condition in the same manner as in the first to fourth embodiments so that the captured image satisfies the above conditions. (S30). In the state where the irradiation condition or the imaging condition is controlled in this way, the processing unit 400 moves the sliding member 301 in the direction intersecting the pixel row, and the imaging unit 200 captures an image again, and the processing unit 400 is evaluated. An image signal is input from each pixel to the unit 402 (S40).

その後は、上記したS20以下の工程を、各画素からの画像の信号が適正値に略均一化されるまで繰り返し、評価部402から各画素からの画像の信号が画像形成部401に入力されると、画像形成部401は各画素からの画像の信号を処理して生体情報取得画像を形成する(S50)。   Thereafter, the above-described steps S20 and subsequent steps are repeated until the image signal from each pixel is substantially uniformized to an appropriate value, and the image signal from each pixel is input from the evaluation unit 402 to the image forming unit 401. Then, the image forming unit 401 processes an image signal from each pixel to form a biometric information acquisition image (S50).

画像形成部401は生体情報取得画像を認証部500に出力し、認証部500は、記憶部600から生体情報のテンプレートを呼び出し、テンプレートと入力された生体情報取得画像とを比較して認証する(S60)。   The image forming unit 401 outputs the biometric information acquisition image to the authentication unit 500, and the authentication unit 500 calls the biometric information template from the storage unit 600 and compares the template with the input biometric information acquisition image for authentication ( S60).

このような実施形態でも、撮像部200の移動によって撮像した画像の評価結果を反映させて、照射条件又は撮像条件を制御し、次回、撮像部200を移動させて画像を撮像する際には、認証に有効な画像を撮像することができる。特に、撮像部200は往復移動するので、往路で撮像した画像の評価結果を反映させて、復路で照射条件又は撮像条件を制御し、認証に有効な画像を撮像することができる。そのため、迅速に、しかも効率良く認証に有効な画像を安価に撮像することができる。   Even in such an embodiment, the evaluation result of the image captured by the movement of the imaging unit 200 is reflected to control the irradiation condition or the imaging condition, and the next time the imaging unit 200 is moved to capture an image, An image effective for authentication can be taken. In particular, since the imaging unit 200 reciprocates, it is possible to capture an image effective for authentication by reflecting the evaluation result of the image captured in the forward path and controlling the irradiation condition or the imaging condition in the backward path. Therefore, an image effective for authentication can be quickly and efficiently captured at low cost.

<実施形態6>
上記実施形態1〜5では、駆動部300の摺動部材301がモーター等の駆動装置によって往復しているが、この限りでない。
<Embodiment 6>
In the first to fifth embodiments, the sliding member 301 of the driving unit 300 is reciprocated by a driving device such as a motor.

すなわち、本実施形態の生体情報取得装置1000は、図14に示すように、ベース板(ベース部材)3001(3001a〜3001c)、キャリア部材3005(3005a〜3005k)、収納部材3007を備えている。なお、ベース板3001、キャリア部材3005、収納部材3007は、いずれも樹脂材料からなる。また、生体情報取得装置1000は、レール部材(ガイド部材)3003(3003a、3003c)、緩衝部材3004(3004a〜3004d)、線状アクチュエータ3006(3006a〜3006d)、照射部100、撮像部200を備えている。なお、撮像部200には、上述のようにラインセンサー201、光機能部202を備えている。また、生体情報取得装置1000は、図示は省略したが、収納部材3007の上面にカバー板を備えている。   That is, the biological information acquisition apparatus 1000 of this embodiment includes a base plate (base member) 3001 (3001a to 3001c), a carrier member 3005 (3005a to 3005k), and a storage member 3007, as shown in FIG. Note that the base plate 3001, the carrier member 3005, and the storage member 3007 are all made of a resin material. The biological information acquisition apparatus 1000 includes a rail member (guide member) 3003 (3003a, 3003c), a buffer member 3004 (3004a to 3004d), a linear actuator 3006 (3006a to 3006d), an irradiation unit 100, and an imaging unit 200. ing. Note that the imaging unit 200 includes the line sensor 201 and the optical function unit 202 as described above. The biological information acquisition apparatus 1000 includes a cover plate on the upper surface of the storage member 3007, although not shown.

はじめに図16を参照して説明する。図16に示すように、ベース板3001は、上面視形状が略U字状の板状部材であって、連結部3001a、左平板部3001b、右平板部3001cを備えている。ベース板3001は、ネジ又は接着剤等の固着手段によって携帯電話3の筐体内の基板に固定されている。   First, a description will be given with reference to FIG. As shown in FIG. 16, the base plate 3001 is a plate-like member having a substantially U-shape when viewed from above, and includes a connecting portion 3001a, a left flat plate portion 3001b, and a right flat plate portion 3001c. The base plate 3001 is fixed to the substrate in the casing of the mobile phone 3 by fixing means such as screws or adhesive.

左平板部3001b及び右平板部3001cは、x軸(図1の左右方向)に沿って互いに平行に延在する。連結部3001aは、x軸に対して直交するy軸(図1の上下方向)に沿って延在する。左平板部3001bと右平板部3001cとは、連結部3001aによって互いの上端部分が連結されている。左平板部3001bと右平板部3001cとの間には開口が形成されている。   The left flat plate portion 3001b and the right flat plate portion 3001c extend in parallel to each other along the x axis (the left-right direction in FIG. 1). The connecting portion 3001a extends along the y axis (vertical direction in FIG. 1) orthogonal to the x axis. The upper ends of the left flat plate portion 3001b and the right flat plate portion 3001c are connected by a connecting portion 3001a. An opening is formed between the left flat plate portion 3001b and the right flat plate portion 3001c.

ベース板3001は、4隅に4つの支持部3002(3002a〜3002d)を備えている。支持部3002aは、左平板部3001bの上端に形成されている。支持部3002bは、左平板部3001bの下端に形成されている。支持部3002cは、右平板部3001cの上端に形成されている。支持部3002dは、右平板部3001cの下端に形成されている。なお、支持部3002a〜3002dは、ベース板3001に一体成型されている。なお、支持部3002a〜3002dをベース板3001とは別個の部材とし、支持部3002a〜3002dをベース板3001に固着させても良い。   The base plate 3001 includes four support portions 3002 (3002a to 3002d) at four corners. The support part 3002a is formed at the upper end of the left flat plate part 3001b. The support part 3002b is formed at the lower end of the left flat plate part 3001b. The support portion 3002c is formed at the upper end of the right flat plate portion 3001c. The support portion 3002d is formed at the lower end of the right flat plate portion 3001c. The support portions 3002a to 3002d are integrally formed with the base plate 3001. Note that the support portions 3002a to 3002d may be separate members from the base plate 3001, and the support portions 3002a to 3002d may be fixed to the base plate 3001.

支持部3002aは、幅広部3002a1、幅狭部3002a2を備えている。幅広部3002a1は、幅狭部3002a2よりも内側に形成され、幅狭部3002a2よりもx軸に沿う幅が広い。なお、支持部3002aについてした説明は、他の支持部3002b乃至3002dについても当てはまるため重複する説明は省略する。   The support part 3002a includes a wide part 3002a1 and a narrow part 3002a2. The wide portion 3002a1 is formed on the inner side of the narrow portion 3002a2, and the width along the x-axis is wider than that of the narrow portion 3002a2. Note that the description of the support portion 3002a is also applicable to the other support portions 3002b to 3002d, and thus a duplicate description is omitted.

レール部材3003は、互いに対向する支持部3002間で機械的に保持されている。レール部材3003は、棒状の金属からなり、キャリア部材3005の移動を案内する。キャリア部材3005の移動を円滑にさせるため、レール部材3003に潤滑油を付着させても良い。   The rail member 3003 is mechanically held between the support portions 3002 facing each other. The rail member 3003 is made of a rod-shaped metal and guides the movement of the carrier member 3005. Lubricating oil may be attached to the rail member 3003 in order to move the carrier member 3005 smoothly.

レール部材3003aは、互いに対向する支持部3002aと支持部3002bとの間に架けられている。レール部材3003aは、その上端が支持部3002aに固着され、その下端が支持部3002bに固着されている。レール部材3003cは、互いに対向する支持部3002cと支持部3002dとの間に架けられている。レール部材3003cは、その上端が支持部3002cに固着され、その下端が支持部3002dに固着されている。   The rail member 3003a is bridged between the support part 3002a and the support part 3002b facing each other. The rail member 3003a has an upper end fixed to the support portion 3002a and a lower end fixed to the support portion 3002b. The rail member 3003c is bridged between the support part 3002c and the support part 3002d facing each other. The rail member 3003c has an upper end fixed to the support portion 3002c and a lower end fixed to the support portion 3002d.

緩衝部材3004aは、支持部3002aの幅狭部3002a2の内側面上に配置されている。緩衝部材3004aは、ゴム、スポンジ等の弾性を有する材料からなる。緩衝部材3004aの内側面をキャリア部材3005の側面に接触可能にすることで、移動してくるキャリア部材3005が幅広部3002a1に与える衝撃を緩和させることができる。このように、緩衝部材3004aを衝撃吸収部材として機能させることによって、より機械的又は構造的に安定してキャリア部材3005の移動を停止させることができる。この説明は、他の緩衝部材3004b乃至3004d、及び幅広部3002b乃至3002dについても同様に当てはまる。   The buffer member 3004a is disposed on the inner surface of the narrow portion 3002a2 of the support portion 3002a. The buffer member 3004a is made of an elastic material such as rubber or sponge. By making the inner surface of the buffer member 3004a contactable with the side surface of the carrier member 3005, the impact of the moving carrier member 3005 on the wide portion 3002a1 can be reduced. Thus, by causing the buffer member 3004a to function as an impact absorbing member, the movement of the carrier member 3005 can be stopped more stably mechanically or structurally. This description also applies to the other buffer members 3004b to 3004d and the wide portions 3002b to 3002d.

次に図17を参照して説明する。図17(a)に示すように、キャリア部材3005は、上面視形状がU字状の部材であり、左部分3005i、中央部3005j、右部分3005kを備えている。左部分3005i及び右部分3005kは、共にx軸に沿って実質的に平行に延在する。中央部3005jは、y軸に沿って延在し、左部分3005i及び右部分3005k夫々の上端部分を連結させている。   Next, a description will be given with reference to FIG. As shown in FIG. 17A, the carrier member 3005 is a U-shaped member in a top view, and includes a left portion 3005i, a central portion 3005j, and a right portion 3005k. Both the left portion 3005i and the right portion 3005k extend substantially parallel along the x-axis. The central portion 3005j extends along the y axis and connects the upper end portions of the left portion 3005i and the right portion 3005k.

キャリア部材3005は、厚板部3005a乃至3005g、及び薄板部3005hを備えている。厚板部3005a乃至3005gで囲まれた空間に収納部材3007が収納されている。収納部材3007の下面は、薄板部3005hの上面に接着剤によって接着されている。このようにして、キャリア部材3005内には収納部材3007が固着されている。   The carrier member 3005 includes thick plate portions 3005a to 3005g and a thin plate portion 3005h. A storage member 3007 is stored in a space surrounded by the thick plate portions 3005a to 3005g. The lower surface of the storage member 3007 is bonded to the upper surface of the thin plate portion 3005h with an adhesive. In this way, the storage member 3007 is fixed inside the carrier member 3005.

図17(b)に図17(a)のY1−Y1間のキャリア部材3005の断面構成を示す。
図17(b)に示すように、キャリア部材3005は、厚板部3005bにレール部材3003aが挿通される孔を有し、この孔にレール部材3003aが挿入されている。なお、厚板部3005bの孔にレール部材3003aが挿入されたとき、キャリア部材3005がレール部材3003aに沿って移動可能な程度の遊びの空間が保たれるものとする。また、キャリア部材3005の厚板部3005bの外側面には、線状アクチュエータ3006を部分的に収納する孔が設けられている。
FIG. 17B shows a cross-sectional configuration of the carrier member 3005 between Y1 and Y1 in FIG.
As shown in FIG. 17B, the carrier member 3005 has a hole through which the rail member 3003a is inserted into the thick plate portion 3005b, and the rail member 3003a is inserted into this hole. In addition, when the rail member 3003a is inserted into the hole of the thick plate portion 3005b, it is assumed that a play space that allows the carrier member 3005 to move along the rail member 3003a is maintained. In addition, a hole for partially accommodating the linear actuator 3006 is provided on the outer surface of the thick plate portion 3005b of the carrier member 3005.

図17(c)に図17(a)のY2−Y2間のキャリア部材の断面構成を示す。
図17(c)に示すように、キャリア部材3005は、厚板部3005eにレール部材3003cが挿通される孔を有し、この孔にレール部材3003cが挿入されている。図17(c)の説明と同様に、この場合も遊びの空間が保たれる。また、キャリア部材3005の厚板部3005eの外側面には線状アクチュエータ3006を部分的に収納する孔が設けられている。
FIG. 17C shows a cross-sectional configuration of the carrier member between Y2 and Y2 in FIG.
As shown in FIG. 17C, the carrier member 3005 has a hole through which the rail member 3003c is inserted into the thick plate portion 3005e, and the rail member 3003c is inserted into this hole. Similar to the description of FIG. 17C, a play space is maintained in this case as well. Further, a hole for partially accommodating the linear actuator 3006 is provided on the outer surface of the thick plate portion 3005e of the carrier member 3005.

なお、厚板部3005b、3005eには、各線状アクチュエータ3006の内端が取り付けられている。従って、厚板部3005b、3005eは、厚板部3005a、3005c、3005d、3005fよりも外側に突出する。厚板部3005a、3005c、3005d、3005f夫々も、同様に、レール部材3003が挿通される孔を備えている。   Note that the inner ends of the linear actuators 3006 are attached to the thick plate portions 3005b and 3005e. Accordingly, the thick plate portions 3005b and 3005e protrude outward from the thick plate portions 3005a, 3005c, 3005d, and 3005f. Similarly, each of the thick plate portions 3005a, 3005c, 3005d, and 3005f includes a hole through which the rail member 3003 is inserted.

図14に戻って説明する。
図14に示すように、線状アクチュエータ3006aの外端(上端)は支持部3002aに固着され、その内端(下端)はキャリア部材3005の厚板部3005bに固着されている。線状アクチュエータ3006bの外端(下端)は支持部3002bに固着され、その内端(上端)はキャリア部材3005の厚板部3005bに固着されている。線状アクチュエータ3006cの外端(上端)は支持部3002cに固着され、その内端(下端)はキャリア部材3005の厚板部3005eに固着されている。線状アクチュエータ3006dの外端(下端)は支持部3002dに固着され、その内端(上端)はキャリア部材3005の厚板部3005eに固着されている。なお、コイルの取り付け方法は任意である。例えば、コイルの先端をフック状にし、これを厚板部又は支持部に引っ掛ける構造を採用しても良い。
Returning to FIG.
As shown in FIG. 14, the outer end (upper end) of the linear actuator 3006a is fixed to the support portion 3002a, and the inner end (lower end) is fixed to the thick plate portion 3005b of the carrier member 3005. The outer end (lower end) of the linear actuator 3006b is fixed to the support portion 3002b, and the inner end (upper end) thereof is fixed to the thick plate portion 3005b of the carrier member 3005. The outer end (upper end) of the linear actuator 3006c is fixed to the support portion 3002c, and the inner end (lower end) thereof is fixed to the thick plate portion 3005e of the carrier member 3005. The outer end (lower end) of the linear actuator 3006d is fixed to the support portion 3002d, and the inner end (upper end) thereof is fixed to the thick plate portion 3005e of the carrier member 3005. In addition, the attachment method of a coil is arbitrary. For example, a structure in which the tip of the coil is hooked and hooked on a thick plate portion or a support portion may be employed.

本実施形態においては、線状アクチュエータ3006a、3006cは、Ti-Ni系又はTi-Ni-Cu系の線状の合金(形状記憶合金)がコイル状に巻かれたコイル部材である。また、本実施形態では、パルス変調された電流を線状アクチュエータ3006a、3006cに印加する。線状アクチュエータ3006a、3006cは抵抗として機能し、流れる電流量に応じて発熱する。線状アクチュエータ3006a、3006cが所定の温度以上になると、線状アクチュエータ3006a、3006cは収縮する。   In this embodiment, the linear actuators 3006a and 3006c are coil members in which a Ti—Ni-based or Ti—Ni—Cu-based linear alloy (shape memory alloy) is wound in a coil shape. In this embodiment, a pulse-modulated current is applied to the linear actuators 3006a and 3006c. The linear actuators 3006a and 3006c function as resistors and generate heat according to the amount of current flowing. When the linear actuators 3006a and 3006c reach a predetermined temperature or higher, the linear actuators 3006a and 3006c contract.

これによって、図14及び図15に示すように、キャリア部材3005を下から上へ移動させることができる。キャリア部材3005には、収納部材3007を介して、撮像部200が実装されている。キャリア部材3005の移動に伴って撮像部200が移動する。キャリア部材3005の移動期間内に亘って撮像部200で順次画像を撮像することによって、撮像部200の移動範囲に対応する範囲内で画像を撮像することができる。このようにして、画素数が少ない撮像部200で認証に有効な画像を撮像することができる。   Thereby, as shown in FIGS. 14 and 15, the carrier member 3005 can be moved from the bottom to the top. The imaging unit 200 is mounted on the carrier member 3005 via the storage member 3007. The imaging unit 200 moves as the carrier member 3005 moves. By sequentially capturing images with the imaging unit 200 over the movement period of the carrier member 3005, it is possible to capture an image within a range corresponding to the movement range of the imaging unit 200. In this way, an image effective for authentication can be captured by the imaging unit 200 having a small number of pixels.

線状アクチュエータ3006b、3006dは、金属線を巻いて形成した通常のつるまきばねである。従って、線状アクチュエータ3006a、3006cにパルス電流が印加されていない場合、キャリア部材3005はつるまきばね3006b、3006dの引っ張り力に従って、図14の位置にある。すなわち、通常時、キャリア部材3005は、つるまきばね3006b、3006dが固着された支持部3002b、3002d寄りに位置する。生体情報取得時、線状アクチュエータ3006a、3006cに対するパルス電流の印加に伴って、キャリア部材3005は支持部3002b、3002dから支持部3002a、3002c寄りへ移動する。   The linear actuators 3006b and 3006d are ordinary helical springs formed by winding a metal wire. Therefore, when no pulse current is applied to the linear actuators 3006a and 3006c, the carrier member 3005 is in the position shown in FIG. 14 according to the pulling force of the helical springs 3006b and 3006d. In other words, the carrier member 3005 is normally located closer to the support portions 3002b and 3002d to which the helical springs 3006b and 3006d are fixed. At the time of biometric information acquisition, the carrier member 3005 moves from the support portions 3002b and 3002d toward the support portions 3002a and 3002c with the application of the pulse current to the linear actuators 3006a and 3006c.

なお、パルス電流印加に伴う線状アクチュエータ3006a、3006cの引っ張り力は、つるまきばね3006a、3006cの引っ張り力に比して十分に大きい。従って、比較的短時間にキャリア部材3005を図14から図15の状態にまで移動させることができる。なお、ここでは、形状記憶合金の金線をコイル状に巻くことによって、その引っ張り力を増大させている。   Note that the pulling force of the linear actuators 3006a and 3006c accompanying the pulse current application is sufficiently larger than the pulling force of the helical springs 3006a and 3006c. Accordingly, the carrier member 3005 can be moved to the state shown in FIGS. 14 to 15 in a relatively short time. Here, the tensile force is increased by winding a shape memory alloy gold wire in a coil shape.

このように、線状アクチュエータ3006a、3006cにパルス電流を流すことのみによってキャリア部材3005を移動させることができるため、他の駆動機構(例えば、モーター等の駆動装置を活用した駆動機構)に比べて、騒音が発生しない、振動が発生しない、及び消費電流を低くすることができるといったメリットがある。しかも、モーター等の駆動装置の配置スペースを省略することができるので、生体情報取得装置を小型化することができる。   As described above, since the carrier member 3005 can be moved only by applying a pulse current to the linear actuators 3006a and 3006c, compared to other driving mechanisms (for example, a driving mechanism using a driving device such as a motor). There are advantages such as no noise, no vibration, and low current consumption. In addition, since the space for arranging a driving device such as a motor can be omitted, the biological information acquisition device can be miniaturized.

なお、線状アクチュエータ3006a、3006cに流す電流は、直流、単純交流の電流であっても良い。但し、パルス変調した電流を線状アクチュエータ3006a、3006cに流すことによって、流れる電流量を比較的精度よく調整することができる。   Note that the current flowing through the linear actuators 3006a and 3006c may be a direct current or a simple alternating current. However, the amount of flowing current can be adjusted with relatively high accuracy by flowing pulse-modulated current through the linear actuators 3006a and 3006c.

また、図15から図14の状態に戻す場合には、線状アクチュエータ3006a、3006cへのパルス電流の供給を停止すれば良い。キャリア部材3005は、つるまきばね3006b、3006dの引っ張り力に従って、図15から図14の位置へ自然に移動する。線状アクチュエータ3006a、3006cは加熱されなければ実効的なばね作用を奏さない。   When returning to the state of FIG. 15 from FIG. 14, the supply of the pulse current to the linear actuators 3006a and 3006c may be stopped. The carrier member 3005 naturally moves from the position shown in FIG. 15 to the position shown in FIG. 14 according to the pulling force of the helical springs 3006b and 3006d. The linear actuators 3006a and 3006c do not exhibit an effective spring action unless heated.

<実施形態7>
上記実施形態1〜4では、形成した生体情報取得画像を画素列の配置方向と平行に区画しているが、形成した生体情報取得画像全体を用いて評価しても良い。また、形成した生体情報取得画像を画素列の配置方向と交差する方向に区画し、少なくとも一つの区画領域の明るさのばらつきに基づいて、照射部100の移動方向における発光タイミングを制御しても良い。
<Embodiment 7>
In the first to fourth embodiments, the formed biological information acquisition image is partitioned in parallel with the arrangement direction of the pixel rows. However, the entire formed biological information acquisition image may be evaluated. Further, the formed biological information acquisition image may be partitioned in a direction intersecting with the arrangement direction of the pixel rows, and the light emission timing in the moving direction of the irradiation unit 100 may be controlled based on the brightness variation of at least one partition region. good.

上記実施形態1〜4では、画像の明るさを評価対象としているが、隣接する画素からの画像の信号の変化量を評価対象としても良い。要するに、各画素からの画像の信号が適正値に略均一化されるように、照射条件又は撮像条件を制御すれば良い。   In the first to fourth embodiments, the brightness of the image is an evaluation target, but the amount of change in the signal of the image from an adjacent pixel may be the evaluation target. In short, the irradiation condition or the imaging condition may be controlled so that the image signal from each pixel is substantially uniformized to an appropriate value.

上記実施形態1〜5では、制御部403が照射条件又は撮像条件を算出しているが、この限りでない。すなわち、各画素からの画像の信号が適正値より大きいか、小さいかを判断させ、大きい場合は、現状の照射条件又は撮像条件に予め定めておいた設定値を加算し、その加算された照射条件又は撮像条件に制御部403が制御しても良い。一方、少ない場合は、現状の照射条件又は撮像条件に予め定めた設定値を減算し、その減算された照射条件又は撮像条件に制御部403が制御しても良い。   In the first to fifth embodiments, the control unit 403 calculates the irradiation condition or the imaging condition. That is, it is determined whether the image signal from each pixel is larger or smaller than the appropriate value, and if it is larger, a preset set value is added to the current irradiation condition or imaging condition, and the added irradiation The control unit 403 may control the condition or the imaging condition. On the other hand, when the number is small, a predetermined set value may be subtracted from the current irradiation condition or imaging condition, and the control unit 403 may control the subtracted irradiation condition or imaging condition.

以上に、本発明に係る生体情報取得装置及び生体情報取得方法、並びに生体情報取得装置を備える電子機器の実施形態を説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。   Although the embodiments of the biological information acquisition apparatus, the biological information acquisition method, and the electronic device including the biological information acquisition apparatus according to the present invention have been described above, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. is there.

本発明の実施形態1に係る携帯電話の前面の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the front surface of the mobile telephone which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る携帯電話の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the mobile telephone which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る生体情報取得装置のブロック図である。It is a block diagram of the biometric information acquisition apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 撮像部の概略的な断面図である。It is a schematic sectional drawing of an imaging part. ラインセンサーの概略的な回路図である。It is a schematic circuit diagram of a line sensor. 画素とレンズとの配置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | positioning relationship between a pixel and a lens. 本発明の実施形態1に係る生体情報取得方法のフローチャートである。It is a flowchart of the biometric information acquisition method which concerns on Embodiment 1 of this invention. (a)はLED及び画素の配置関係を示す平面図である。(b)はLED及び画素の配置によって、形成した生体情報取得画像の区画領域の画像である。(A) is a top view which shows the arrangement | positioning relationship of LED and a pixel. (B) is an image of a partition area of a biometric information acquisition image formed by the arrangement of LEDs and pixels. 生体情報取得画像の区画領域での画素位置と明るさとの関係を、LEDの照射領域との関係を交えて示した図である。It is the figure which showed the relationship between the pixel position and the brightness in the division area of a biometric information acquisition image together with the relationship with the irradiation area of LED. (a)はサンプルA、B、Cの明るさのばらつきを示した分布図である。(b)はサンプルA、B、Cの条件で取得した生体情報取得画像である。(A) is a distribution diagram showing variations in brightness of samples A, B, and C. FIG. (B) is a biometric information acquisition image acquired under the conditions of samples A, B, and C. 本発明の実施形態4に係る生体情報取得装置における撮像部及び液晶フィルターの概略的な拡大斜視図である。It is a general | schematic expanded perspective view of the imaging part and liquid crystal filter in the biometric information acquisition apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施形態5に係る生体情報取得装置のブロック図である。It is a block diagram of the biometric information acquisition apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施形態5に係る生体情報取得方法のフローチャートである。It is a flowchart of the biometric information acquisition method which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施形態6に係る生体情報取得装置の上面構成を示す概略的な模式図である。It is a schematic schematic diagram which shows the upper surface structure of the biometric information acquisition apparatus which concerns on Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施形態6に係る移動後の生体情報取得装置の上面構成を示す概略的な模式図である。It is a schematic schematic diagram which shows the upper surface structure of the biometric information acquisition apparatus after the movement which concerns on Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施形態6に係る生体情報取得装置のベース部分の構成を示す概略的な模式図である。It is a schematic schematic diagram which shows the structure of the base part of the biometric information acquisition apparatus which concerns on Embodiment 6 of this invention. (a)は本発明の実施形態6に係る生体情報取得装置に含まれるキャリア部材の構成を示す概略的な模式図である。(b)は(a)のY1−Y1断面図である。(c)は(a)のY2−Y2断面図である。(A) is a schematic schematic diagram which shows the structure of the carrier member contained in the biometric information acquisition apparatus which concerns on Embodiment 6 of this invention. (B) is Y1-Y1 sectional drawing of (a). (C) is Y2-Y2 sectional drawing of (a).

符号の説明Explanation of symbols

1 生体情報取得装置
3 携帯電話
100 照射部
200 撮像部
300 駆動部
402 評価部
403 制御部
500 認証部
600 記憶部
700 液晶フィルター
PX 画素
1000 生体情報取得装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Biometric information acquisition apparatus 3 Cellular phone 100 Irradiation part 200 Imaging part 300 Drive part 402 Evaluation part 403 Control part 500 Authentication part 600 Memory | storage part 700 Liquid crystal filter PX Pixel 1000 Biometric information acquisition apparatus

Claims (13)

被検体に光を照射する照射部と、
一列以上の画素列を有する撮像部と、
前記撮像部を、前記画素列と交差する方向に往復可能とする駆動部と、
を備える生体情報取得装置であって、
前記撮像部が撮像した画像を、予め設定されている条件に従って評価する評価部と、
前記評価部の評価結果に基づいて、次回に前記被検体を撮像する際の前記被検体に対する光の照射条件又は前記撮像部による前記被検体の撮像条件を制御する制御部と、
を備える生体情報取得装置。
An irradiation unit for irradiating the subject with light;
An imaging unit having one or more pixel columns;
A drive unit capable of reciprocating the imaging unit in a direction intersecting the pixel row;
A biological information acquisition device comprising:
An evaluation unit that evaluates an image captured by the imaging unit according to a preset condition;
Based on the evaluation result of the evaluation unit, a control unit that controls the irradiation condition of light to the subject when imaging the subject next time or the imaging condition of the subject by the imaging unit;
A biological information acquisition device comprising:
前記制御部は、前記撮像部が往路で撮像した画像の評価結果に基づいて、前記撮像部の復路における前記照射条件又は前記撮像条件を制御することを特徴とする請求項1に記載の生体情報取得装置。   2. The biological information according to claim 1, wherein the control unit controls the irradiation condition or the imaging condition in a return path of the imaging unit based on an evaluation result of an image captured by the imaging unit in a forward path. Acquisition device. 前記制御部は、前記照射条件として前記照射部から前記被検体に対して出射される光の光量を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の生体情報取得装置。   The biological information acquisition apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the amount of light emitted from the irradiation unit to the subject as the irradiation condition. 前記制御部は、前記撮像条件として前記画素列の画素からの信号の増幅率を制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の生体情報取得装置。   The biological information acquisition apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls an amplification factor of a signal from a pixel in the pixel column as the imaging condition. 前記制御部は、前記撮像条件として前記撮像部による画像の撮像期間を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の生体情報取得装置。   5. The biological information acquisition apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls an imaging period of an image by the imaging unit as the imaging condition. 前記撮像部上に調光部を備えており、
前記制御部は、前記撮像条件として前記調光部の光透過量を電気的に制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の生体情報取得装置。
A light control unit is provided on the imaging unit,
The biological information acquisition apparatus according to claim 1, wherein the control unit electrically controls a light transmission amount of the light control unit as the imaging condition.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の生体情報取得装置を備える電子機器。   An electronic apparatus comprising the biological information acquisition apparatus according to any one of claims 1 to 6. 被検体に光を照射して前記被検体の生体情報を取得する方法であって、
一列以上の画素列を有する撮像部を、駆動部によって前記画素列と交差する方向に移動させて画像を撮像し、
評価部は、前記撮像部が撮像した画像を評価し、
制御部は、前記評価部の評価結果に基づいて、次回に前記被検体を撮像する際の前記被検体に対する光の照射条件又は前記撮像部による前記被検体の撮像条件を制御し、
前記撮像部を、駆動部によって前記画素列と交差する方向に移動させて、前記制御された照射条件又は撮像条件で画像を撮像する生体情報取得方法。
A method of acquiring biological information of the subject by irradiating the subject with light,
An image pickup unit having one or more pixel columns is moved in a direction intersecting the pixel columns by a drive unit, and an image is captured.
The evaluation unit evaluates the image captured by the imaging unit,
The control unit, based on the evaluation result of the evaluation unit, controls the irradiation condition of light to the subject when imaging the subject next time or the imaging condition of the subject by the imaging unit,
A biological information acquisition method for capturing an image under the controlled irradiation condition or imaging condition by moving the imaging unit in a direction intersecting the pixel row by a driving unit.
前記制御部は、前記撮像部が往路で撮像した画像の評価結果に基づいて、前記撮像部の復路における前記照射条件又は前記撮像条件を制御することを特徴とする請求項8に記載の生体情報取得方法。   The biological information according to claim 8, wherein the control unit controls the irradiation condition or the imaging condition in a return path of the imaging unit based on an evaluation result of an image captured by the imaging unit in an outward path. Acquisition method. 前記制御部は、前記照射条件として前記被検体に対して出射される光の光量を制御することを特徴とする請求項8又は9に記載の生体情報取得方法。   The biological information acquisition method according to claim 8 or 9, wherein the control unit controls the amount of light emitted to the subject as the irradiation condition. 前記制御部は、前記撮像条件として前記画素列の画素からの信号の増幅率を制御することを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載の生体情報取得方法。   The biological information acquisition method according to claim 8, wherein the control unit controls an amplification factor of a signal from a pixel in the pixel column as the imaging condition. 前記制御部は、前記撮像条件として前記撮像部による画像の撮像期間を制御することを特徴とする請求項8乃至11のいずれか1項に記載の生体情報取得方法。   The biological information acquisition method according to claim 8, wherein the control unit controls an imaging period of an image by the imaging unit as the imaging condition. 前記制御部は、前記撮像部として調光部の光透過量を電気的に制御することを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載の生体情報取得方法。   The biological information acquisition method according to claim 8, wherein the control unit electrically controls a light transmission amount of a light control unit as the imaging unit.
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