画像取得装置及び画像取得装置の駆動方法
【課題】予め定められた範囲内でフォトセンサを移動させ、かつ光学系を介して画像をフォトセンサで取得する場合に、付加的な部材の追加によって画像取得装置の全体の厚みが増大することを抑制すること。
【解決手段】画像取得装置は、所定範囲に亘って形成された複数のレンズ列と、レンズ列に含まれるレンズ９１を介して入射する光を受光する画素ＰＸが複数配置された画素列を１列以上有するフォトセンサ９２と、を備え、フォトセンサ９２は、少なくとも複数のレンズ列の形成範囲内で、画素列に含まれる複数の画素ＰＸの配置方向に交差する方向へ移動する。
【解決手段】画像取得装置は、所定範囲に亘って形成された複数のレンズ列と、レンズ列に含まれるレンズ９１を介して入射する光を受光する画素ＰＸが複数配置された画素列を１列以上有するフォトセンサ９２と、を備え、フォトセンサ９２は、少なくとも複数のレンズ列の形成範囲内で、画素列に含まれる複数の画素ＰＸの配置方向に交差する方向へ移動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像取得装置及び画像取得装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機に代表される画像取得装置に関する技術の進展が著しい。画像取得装置ではより良質な画像を取得することが強く望まれる。これによって画像取得装置の性能が決定付けられるためである。また、画像取得装置は、その用途に応じて様々な改良が積み重ねられている。
【０００３】
特許文献１には、原稿面に密着させるタイプのイメージセンサが開示されている。この場合、良質な画像を取得するために多数の微小レンズと遮光スペーサ板を設けている。
【０００４】
そのほか、特許文献２には、ガイドに沿って移動可能な読取ヘッドを備える光学式文字読取装置が開示されている。特許文献３には、ハンディースキャナ用のテンプレートが開示されている。特許文献４には、光ファイバレンズアレイと照明部で構成される光学系を備えるマイクロスキャナーが開示されている。
【特許文献１】特開平３−１５７６０２号公報
【特許文献２】特開昭５３−１０８７２８号公報
【特許文献３】実開昭５４−１８４０２９号公報
【特許文献４】特開昭５９−２０１１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、携帯電話又はノートパソコンといった小型な電子機器に画像取得装置を組み込む場合、画像取得装置には、良質な画像を取得することに加えて、画像取得装置の価格を低くすること、及び画像取得装置自体を薄型化することも強く要求される。
【０００６】
画像取得装置の価格上昇を抑制しながら広範囲の画像を取得するためには、フォサセンサを移動させることが有効である。また、より良質な画像を取得するため、撮像対象物に応じた特性のレンズを設けると良い。しかしながら、予め定められた範囲内でフォトセンサを移動させる場合、フォトセンサ上にレンズを直接的に設けると画像取得装置全体の厚みが増大してしまうおそれがある。
【０００７】
具体例を挙げると、予め定められた範囲内でフォトセンサを移動させる場合、フォトセンサの上面にレンズを直接的に設けると、レンズ形成用基板に加えてフォトセンサの移動空間を確保するための部材（カバーガラス等）を追加的に積層させることが必要になる場合がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、予め定められた範囲内でフォトセンサを移動させ、かつ光学系を介して画像をフォトセンサで取得する場合に、付加的な部材の追加によって画像取得装置の全体の厚みが増大することを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る画像取得装置は、所定範囲に亘って形成された複数のレンズ列と、前記レンズ列に含まれるレンズを介して入射する光を受光する画素が複数配置された画素列を１列以上有するフォトセンサと、を備え、前記フォトセンサは、少なくとも複数の前記レンズ列の形成範囲内で、前記画素列に含まれる複数の前記画素の配置方向に交差する方向へ移動する。
【００１０】
所定範囲に亘って複数のレンズ列を形成させること自体によって、フォトセンサの移動空間を好適に確保することができる。よって、フォトセンサの移動空間を確保するための部材を追加的に積層させる必要がなく、画像取得装置の全体の厚みが増大することを抑制できる。
【００１１】
前記フォトセンサ上に設けられると共に、複数の前記画素夫々に対応する複数の開口を有する遮光部材を更に備える、と良い。
【００１２】
前記遮光部材は、前記フォトセンサの上面に固定され、前記フォトセンサの移動に応じて移動する、と良い。
【００１３】
前記遮光部材は、前記レンズの光軸に沿って延在する遮光壁を有する、と良い。これによって光信号のクロストークを抑制できる。
【００１４】
前記遮光部材に形成された複数の前記開口夫々は、前記フォトセンサから離間する方向に第１及び第２開口幅を順次有し、前記第第２開口幅は、前記第１開口幅よりも広い、と良い。これによって光信号のクロストークを抑制しつつ、ノイズ成分の光が画素に入射することをより効果的に抑制することができる。
【００１５】
複数の前記レンズ列の配置方向と前記フォトセンサの移動方向は実質的に一致する、と良い。
【００１６】
前記フォトセンサが直接的又は間接的に取り付けられ、前記フォトセンサの移動を案内するガイド部材を更に備える、と良い。
【００１７】
前記フォトセンサの移動量の検出用に予め形成された規則的なパターンを更に備える、と良い。
【００１８】
前記パターンは、前記フォトセンサの移動方向に沿って配置された複数の前記レンズによって形成される、と良い。
【００１９】
前記フォトセンサは、前記パターンの規則性に応じた値を当該フォトセンサの移動に応じて出力する画素を更に備える、と良い。
【００２０】
前記フォトセンサの初期位置を設定するために予め形成されたホームポジションパターンを更に備える、と良い。
【００２１】
前記ホームポジションパターンは、前記レンズ列に含まれる１以上の前記レンズ上に形成された遮光層により形成される、と良い。
【００２２】
撮像対象物に対して光を照射する光源を更に備える、と良い。
【００２３】
前記光源は、前記フォトセンサの移動に伴って移動する、と良い。
【００２４】
前記光源は、前記画素列に含まれる複数の前記画素の配置方向に沿う方向に複数の半導体発光素子が配置されることで形成される、と良い。
【００２５】
前記光源の隣にある前記画素列と当該光源間の間隔は、複数の前記レンズの配列間隔よりも広い、と良い。
【００２６】
前記フォトセンサを移動させる駆動機構を更に備える、と良い。
【００２７】
前記駆動機構は、非撮像期間に前記フォトセンサを移動させる、と良い。
【００２８】
本発明に係る画像取得装置の駆動方法は、所定範囲に亘って形成された複数のレンズ列と、前記レンズ列に含まれるレンズを介して入射する光を受光する画素が複数配置された画素列を１列以上有するフォトセンサと、を備える画像取得装置の駆動方法であって、少なくとも複数の前記レンズ列の形成範囲内で、前記画素列に含まれる複数の前記画素の配置方向に交差する方向へ前記フォトセンサを移動させて画像を取得する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、予め定められた範囲内でフォトセンサを移動させ、かつ光学系を介して良質な画像をフォトセンサで取得する場合に、付加的な部材の追加によって画像取得装置の全体の厚みが増大することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
【００３１】
〔第１の実施の形態〕
以下、図１、２を参照して、本発明に第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図２は、第１の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。なお、本実施形態では、画像取得装置は、生体情報取得装置として機能し、生体情報としての静脈パターンを取得する。この点は、第２の実施の形態以降の実施形態についても同様である。
【００３２】
図１、２に示すように、画像取得装置９０は、複数のレンズ（マイクロレンズ）９１、フォトセンサ（光検出器）９２、レール（ガイド部材）９３、取り付け部９４、及びカバー板９５を有する。画像取得装置９０は、静脈像を取得する。
【００３３】
カバー板９５は、前面９５ａ、背面９５ｂ、及び側面を有する透明な板状部材である。カバー板９５の前面９５ａには、指（被検体の生体部位）１００が載置される。画像取得装置９０で静脈像を取得する場合、少なくとも近赤外又は赤外領域の光に対して実質的に透明な部材がカバー板９５として選択される。カバー板９５が画像取得装置の容器（外囲器）に固着されることによって、画像取得装置の容器内の機密性が保たれる。すなわち、カバー板９５は、密閉カバーとして機能する。
【００３４】
カバー板９５の背面９５ｂには、ｙ軸に沿って複数のレンズ９１が配置された複数のレンズ列が形成される。各レンズ９１は、カバー板９５の背面９５ｂにマトリクス状に配置される（図１参照）。このように予め所定範囲に亘って複数のレンズ列を形成させること自体によって、フォトセンサの移動空間を好適に確保することができる。尚、レンズ９１は、レンズ径が１ｍｍ以下のマイクロレンズである。
【００３５】
レンズ９１の焦点距離は、生体情報の種類に応じて決定される。指（被検体の生体部位）１００の静脈像を取得する場合には、指１００の表皮から静脈が存在する深度に応じてレンズ９１の焦点距離が設定される。
【００３６】
カバー板９５の背面側には、フォトセンサ９２が配置される。フォトセンサ９２は、ｙ軸（フォトセンサ９２の移動方向に交差する方向）に沿って複数の画素が配置された画素列を２列有する。フォトセンサ９２は、フォトダイオードを画素とするフォトダイオードアレイである。フォトセンサ９２は、取り付け部９４を介してレール９３に取り付けられる。なお、フォトセンサ９２を、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ、又はＴＦＴ(Thin Film Transistor)センサで形成させても良い。また、フォトセンサ９２と取り付け部９４の間にフォトセンサ９２を支持するためのキャリア部材を設けても良い。
【００３７】
レール９３は、棒状の金属であって、間接的に取り付けられたフォトセンサ９２の移動を案内する。
【００３８】
本実施形態においては、フォトセンサ９２は、レール９３で案内されることでｘ軸に沿って移動する。フォトセンサ９２を移動させながらフォトセンサ９２の画素列で像を取得することで、フォトセンサ９２の移動範囲に応じた範囲で像を取得することができる。従って、より少ない画素列数のフォトセンサで所望の像を取得することができる。結果として、画像取得装置の価格の上昇を抑制しつつ、画像取得装置の全体の厚みが増大することが抑制しつつ、所望の範囲で生体情報を取得可能な画像取得装置を提供することができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、撮像品質を向上させるため、カバー板９５の背面９５ｂにレンズ９１がマトリクス状に配置されている。従って、より高品質な像をフォトセンサ９２で取得するためには、レンズ９１の光軸ＡＸ上にフォトセンサ９２の画素が在るときにフォトセンサ９２に撮像させると良い。
【００４０】
なお、フォトセンサ９２を移動させる駆動機構の具体的な構成は任意である。例えば、モータ等で生じる駆動力を取り付け部９４に伝達させてフォトセンサ９２を移動させても良い。また、静脈像を取得する場合、近赤外線の光（波長：６００ｎｍ〜１０００ｎｍ）を指１００に照射する光源を配置すると良い。駆動機構の具体例については他の実施形態において更に説明する。
【００４１】
〔第２の実施の形態〕
以下、図３、４を参照して、本発明に第２の実施形態について説明する。図３は、第２の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図４は、第２の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【００４２】
本実施形態においては、第１の実施形態とは異なり、フォトセンサ９２の前面上に、遮光板９６が配置されている。遮光板９６は、黒色樹脂等により形成された平板状部材である。遮光板９６は、生体情報の信号成分を含む光に対して光吸収性を有する。遮光板９６をフォトセンサ９２に固定しない場合と比較して、遮光板９６をフォトセンサ９２に固定させることで、遮光板９６の小型化が可能であり、さらにフォトセンサ９２へのノイズ光の入射を効果的に抑制することができる。
【００４３】
遮光板９６は、フォトセンサ９２の各画素ＰＸに対応して、複数の開口ＯＰ９６を有する。開口ＯＰ９６の上面視形状は、画素ＰＸの上面視形状よりも小さい。従って、開口ＯＰ９６を画素ＰＸ上に配置させることによって、画素ＰＸの有効領域を開口ＯＰ９６の開口形状によって規定することができる。このようにして画素ＰＸに入射する光の光量やレンズ９１での撮像領域を適切に設定することが可能になる。なお、開口ＯＰ９６の開口幅は、レンズの配置間隔の１／１０程度であると良い。
【００４４】
なお、遮光板９６の開口ＯＰ９６には、何らかの光透過性材料を充填しても良い。開口ＯＰ９６は、光学的な意味での開口を意味する。
【００４５】
〔第３の実施の形態〕
以下、図５、６を参照して、本発明に第３の実施形態について説明する。図５は、第３の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図６は、第３の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【００４６】
本実施形態においては、第２の実施形態とは異なり、遮光板９６には格子状に形成された遮光壁９７が形成される。遮光壁９７は、黒色樹脂等により形成された格子状部材である。遮光壁９７は、フォトセンサ９２の各画素ＰＸに対応して複数の開口ＯＰ９７を有する。遮光壁９７をフォトセンサ９２の前方に配置することで、レンズ９１と画素ＰＸ間の光チャネル間のクロストークを効果的に抑制することができる。また、開口ＯＰ９７の開口幅は、開口ＯＰ９６の開口幅よりも広い。これにより、レンズ９１と画素ＰＸ間の光チャネル間のクロストークを抑制しつつ、ノイズ成分の光が画素に入射することを、より効果的に抑制することができる。
【００４７】
なお、遮光壁９７は、遮光板９６と一体的に形成されていても良い。また、遮光壁９７の開口ＯＰ９７には、何らかの光透過性材料を充填しても良い。開口ＯＰ９７は、光学的な意味での開口を意味する。
【００４８】
〔第４の実施の形態〕
以下、図７、８を参照して、本発明に第４の実施形態について説明する。図７は、第４の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図８は、第４の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【００４９】
本実施形態においては、第３の実施形態とは異なり、開口ＯＰ９７は、１６個の画素ＰＸに対応して形成される。このような構成を採用することで、画素の一部に故障が生じても他の有効な画素を用いて撮像を継続することができる。なお、本実施形態においては、遮光板９６は省略されている。また、共通の開口ＯＰ９７内に３つのカラーフィルタを配置させ、カラーの画像を取得しても良い。
【００５０】
〔第５の実施の形態〕
以下、図９乃至１１を参照して、本発明に第５の実施形態について説明する。図９は、第５の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図１０は、第５の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。なお、図１０は、図９のｘ１−ｘ１間の画像取得装置９０の概略的な断面構成を示す。図１１は、第５の実施形態にかかる画像取得装置の動作を説明するための概略的なタイミングチャートである。
【００５１】
本実施形態においては、第３の実施形態とは異なり、カバー板９５の背面には、一定の間隔をあけて複数の反射体９８が配置されたパターンが形成されている。また、パターンの形成範囲に対応して、フォトセンサ９２に実装された光源９９、画素３０が形成される。光源９９と画素３０とは、ｘ軸に沿って対向して配置されている。
【００５２】
なお、光源９９及び画素３０は、位置検出手段を構成する。また、反射体９８が形成されているカバー板９５の背面にはレンズ９１は形成されていない。また、画素３０は、フォトセンサ９２の画素である。
【００５３】
フォトセンサ９２がｘ軸に沿って移動するとき、光源９９及び画素３０は、反射体９８が配置されたパターンの下を移動する。画素３０は、光源９９から出射され、反射体９８で反射された光を受光する。従って、画素３０からの出力値に基づいてフォトセンサ９２の移動量を検出することができる。画素３０からの出力値に基づいて、フォトセンサ９２に対して撮像を指示したり、フォトセンサ９２で撮像した画像を出力させたりすることができる。
【００５４】
より高品質な像をフォトセンサ９２で取得するためには、レンズ９１の光軸ＡＸ上にフォトセンサ９２の画素が在るときにフォトセンサ９２に撮像させると良い。本実施形態では、画素３０からの出力に基づいてフォトセンサ９２が実際にいる位置を検出することができる。適切なタイミングでフォトセンサ９２に撮像させることで、より高品質な像を取得することが可能になる。
【００５５】
なお、静脈像を取得する場合には、フォトセンサ９２の撮像タイミングにあわせて近赤外線の発光源を点灯させると良い。また、フォトセンサ９２がある位置を検出する手段は光学的な手法以外であっても良い。
【００５６】
なお、光源９９は、半導体発光素子(LED)、又は半導体レーザ素子(LD)といった半導体光素子であると良い。好ましくは、指向性が高い半導体レーザ素子を光源９９として採用すると良い。また、画素３０に代えて、フォトセンサ９２とは別体の受光素子をフォトセンサ９２に実装させても良い。
【００５７】
図１１を参照して、画像取得装置９０の動作について説明する。出力１は、フォトセンサ９２をｘ軸に沿って移動させた場合の画素ＰＸのうちの１つからの信号出力である。出力２は、フォトセンサ９２をｘ軸に沿って移動させた場合の画素３０からの信号出力である。
【００５８】
時刻ｔ２のとき、画素３０の出力が閾値ＴＨを超える。このとき、画素３０に接続された比較器からはタイミング検出信号Ｓ２０が出力される。タイミング検出信号Ｓ２０が出力されるとき、フォトセンサ９２の画素ＰＸはレンズ９１の光軸ＡＸ上に位置する。
【００５９】
時刻ｔ３のとき、フォトセンサ９２の動作を制御する制御回路は、タイミング検出信号Ｓ２０の入力に基づいてスタート信号Ｓ２１をフォトセンサ９２に出力する。フォトセンサ９２はスタート信号Ｓ２１の入力に基づいて撮像を開始する。
【００６０】
時刻ｔ４のとき、制御回路は、ストップ信号Ｓ２２をフォトセンサ９２に出力する。フォトセンサ９２は、撮像を停止し、各画素ＰＸの蓄積電荷量に応じた電気信号を各画素から出力させる。
【００６１】
画像取得装置９０は、時刻ｔ５以降も上述と同様に動作する。なお、スタート信号Ｓ２１とストップ信号Ｓ２２間の時間間隔は予め設定されているものとする。また、共通するパルスの立上りをスタート信号Ｓ２１とし、その立下がりをストップ信号Ｓ２２としても良い。つまり、パルス幅の設定に基づいてスタート信号Ｓ２１とストップ信号Ｓ２２間の時間間隔を設定しても良い。なお、フォトセンサ９２から出力された像は外部の記憶部（半導体メモリ(RAM(Random Access Memory)等)）に保持される。メモリへの格納順で画像をつなぎ合わせることによって認証用の画像が形成される。
【００６２】
〔第６の実施の形態〕
以下、図１２、１３を参照して、本発明に第６の実施形態について説明する。図１２は、第６の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図１３は、第６の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。なお、図１３は、図１２のｘ２−ｘ２間の画像取得装置９０の概略的な断面構成を示す。
【００６３】
本実施形態においては、第５の実施形態とは異なり、レンズ９１をフォトセンサ９２の位置検出用のパターンとして用いている。このような構成を採用することによって、反射体３０等をカバー板９５の背面形成する付加的な工程を省略することが可能になる。
【００６４】
〔第７の実施の形態〕
以下、図１４乃至１６を参照して、本発明に第７の実施形態について説明する。図１４は、第７の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図１５は、第７の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。図１６は、第７の実施形態にかかる画像取得装置の断面構成を示す模式図である。なお、図１５は、図１４のｘ３−ｘ３間の画像取得装置９０の概略的な断面構成を示す。なお、図１６は、図１４のｘ４−ｘ４間の画像取得装置９０の概略的な断面構成を示す。
【００６５】
本実施形態においては、第６の実施形態とは異なり、光源９９と画素３０をｙ軸に沿って対向配置させる。このような場合であっても第６の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
〔第８の実施の形態〕
以下、図１７乃至２０を参照して、本発明に第８の実施形態について説明する。図１７は、第８の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図１８は、第８の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。なお、図１８は、図１７のｘ５−ｘ５間の画像取得装置９０の概略的な断面構成を示す。図１９及び２０は、画像取得装置９０の動作を説明するためのフローチャートである。
【００６７】
本実施形態においては、フォトセンサ９２の初期位置を設定するためのパターン３１がカバー板９５の背面に形成されている。ここでは、パターン３１ａ、３１ｂがレンズ９１上を覆うようにカバー板９５の背面に部分的に形成されている。パターン３１ａ、３１ｂは、金属又は黒色樹脂等からなる遮光層である。
【００６８】
パターン３１ａ、３１ｂの下にフォトセンサ９２が移動してきたとき、パターン３１ａ、３１ｂの下方にある画素ＰＸの出力値は低下する。従って、この画素ＰＸの出力値の低下を検出することによって、フォトセンサ９２の初期位置を設定することができる。換言すると、パターン３１ａ、３１ｂは、フォトセンサ９２のホームポジションを示す。なお、画素ＰＸの出力値の低下を検出する方法は、比較器等の一般的な半導体回路を適用することで容易に実現することができる。
【００６９】
図１９及び２０を参照して画像取得装置の動作について説明する。
【００７０】
図１９に示すように、画像取得装置が取り付けられる本体機器（ここでは、携帯電話）は非動作状態にある。
【００７１】
次に生体情報機能の活性化が実行される（Ｓ１）。例えば、携帯電話の保持者があるボタンを押すことによって携帯電話の生体認証機能が活性化される。
【００７２】
次に、フォトセンサ９２がホームポジションに在るのか判断する（Ｓ２）。具体的には、パターン３１ａ、３１ｂの下にフォトセンサ９２が在るかどうかを、パターン３１ａ、３１ｂの下方にある画素ＰＸの出力値の低下を検出することによって判断する。
【００７３】
フォトセンサ９２がホームポジションにない場合には、フォトセンサ９２をホームポジションに移動させる（Ｓ３）。
【００７４】
フォトセンサ９２がホームポジションに在る場合、フォトセンサ９２の移動先のレンズ列のアドレス値を０にセットする（Ｓ４）。なお、ここでいうレンズ列は、ｙ軸に沿って延在する複数のレンズ９１からなる。また、アドレス値は、取得した画像を保持するメモリのアドレス空間を指定する値でもある。アドレス値１に対応するメモリのアドレス空間には、１列目のレンズ列を介して取得された像が保持される。
【００７５】
なお、上述のアドレス値をレジスタに保持させ、フォトセンサ９２からの出力データをメモリに格納する制御回路を設けると良い。この場合、制御回路は、フォトセンサ９２からの出力データをレジスタの保持値によって指定されるメモリのアドレス空間に格納する。
【００７６】
また、後述のように、本実施形態においては、予めｍｓ列目のレンズ列からｍｅ列目のレンズ列までの範囲の画像を選択的に取得する。但し、ｍｓは１以上の自然数とし、ｍｅは１以上の自然数であって、ｍｓよりも大きな値とする。このように画像取得する範囲を調整可能にすることによって過不足のない範囲で所望の画像を取得することができる。なお、撮像の開始位置にあるレンズ列を指定するアドレス値及び撮像の終了位置にあるレンズ列を指定するアドレス値をレジスタに格納し、このレジスタに制御回路がアクセスすることによって画像取得範囲を調整可能にすると良い。
【００７７】
次に、光源９９を点灯させる（Ｓ５）。つまり位置検出用の光源を点灯させる。
【００７８】
次に、データ用の光源を点灯させる（Ｓ６）。つまり、静脈像を取得するために必要な近赤外線光源を点灯させる。
【００７９】
次に、フォトセンサ９２の移動を開始する（Ｓ７）。
【００８０】
図２０を参照して続けて説明する。フォトセンサ９２が移動するに伴って、画素３０からの出力は予め設定された閾値を超える。このようにしてタイミング検出信号が検出される（Ｓ１０１）。
【００８１】
次に、アドレス値を＋１する（Ｓ１０２）。具体的には、制御回路は、レジスタの保持値を加算する。
【００８２】
次に、アドレス値ｍが、撮像の開始位置にあるレンズ列を指定するアドレス値ｍｓ以上になったかどうかを判定する（Ｓ１０３）。具体的には、制御回路は、レジスタの保持値ｍと他のレジスタの保持値ｍｓとを比較し、レジスタの保持値ｍが他のレジスタの保持値ｍｓ以上になったかどうかを判定する。保持値ｍが保持値ｍｓ未満の場合は図２０のステップＳ１０１に戻る。
【００８３】
アドレス値ｍが、撮像の開始位置にあるレンズ列を指定するアドレス値ｍｓ以上になった場合、フォトセンサ９２に撮像を指示する（Ｓ１０４）。
【００８４】
所定時間経過後、フォトセンサ９２に撮像の停止を指示する（Ｓ１０５）。なお、撮像の指示から撮像の停止までの期間中にはフォトセンサ９２からは画像データが出力されているものとする。なお、撮像の停止後にフォトセンサ９２から画像データを出力させても良い。
【００８５】
次に、アドレス値ｍが、撮像の終了位置にあるレンズ列を指定するアドレス値ｍｅになったかどうか判断する（Ｓ１０６）。上述のように、本実施形態においては予め撮像する範囲を限定している。これを実現するため、撮像の終了ラインまでフォトセンサ９２が移動したかどうかを判定する。
【００８６】
なお、フォトセンサ９２から出力された画像データは、外部のメモリに順次格納される。フォトセンサ９２から出力された画像データは、その出力時のアドレス値により指定されるメモリのアドレス空間に保持される。このようにして画像データの繋ぎ合わせが実現される。
【００８７】
アドレス値ｍが撮像の終了位置にあるレンズ列を指定するアドレス値ｍｅ未満であれば、フォトセンサ９２の移動を継続し、上述した同図のステップＳ１０１まで戻る。
【００８８】
アドレス値ｍが撮像の終了位置にあるレンズ列を指定するアドレス値ｍｅに一致する場合、フォトセンサ９２は所望の範囲で撮像を完了する。従って、終了動作を実行する（Ｓ１０７）。具体的には、光源９９の消灯、データ用光源の消灯、画素３０の無効化（接合にバイアスをかけない状態にすること）等を実行する。また、フォトセンサ９２をホームポジションに移動させる。
【００８９】
〔第９の実施の形態〕
以下、図２１、２２を参照して、本発明に第９の実施形態について説明する。図２１は、第９の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図２２は、第９の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。なお、図２２は、図２１のｘ６−ｘ６間の画像取得装置９０の概略的な断面構成を示す。
【００９０】
本実施形態においては、フォトセンサ９２の上面に、ｙ軸方向に長尺な光源３２が配置される。このように光源３２を配置することで、指１００に対して十分に光を照射することができる。これによって取得するべき静脈像の品質を高めることができる。また、フォトセンサ９２とは別の部分に光源を配置する場合と比較して、より装置構成をコンパクトにすることができる。なお、ｙ軸方向に長尺な導光部材を用いて光源３２を形成させても良い。
【００９１】
また、図２２に示すように、レンズ９１の配置間隔Ｗ１よりも、光源３２と画素ＰＸ間の配置間隔Ｗ２を広くすると良い。このように光源３２を配置することによって、図２２に模式的に示すように光源３２から画素ＰＸの上方に載置される指１００に対して好適に光を照射することができる。結果として、より高品質な生体情報（静脈像）を取得することが実現される。
【００９２】
なお、光源３２は、複数の光源から構成されていても良い。例えば、複数の半導体発光素子をｙ軸に沿って配置することで光源３２を形成しても良い。また、幅Ｗ１は、レンズ９１の光軸ＡＸ間の距離に一致する。幅Ｗ２は、画素ＰＸの画素中心と光源３２の中心（半導体レーザ素子であれば、その光出射面）間の距離に一致する。
【００９３】
〔第１０の実施の形態〕
以下、図２３、２４を参照して、本発明に第１０の実施形態について説明する。図２３は、第１０の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図２４は、第１０の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。なお、図２４は、図２３のｘ７−ｘ７間の画像取得装置９０の概略的な断面構成を示す。
【００９４】
本実施形態においては、第９の実施形態とは異なり、各レンズ９１に対応する位置に複数の光源３４を配置する。このように光源３４を配置することによって、図２４の模式図から明らかなように、各光源３４からの出射光が共通するレンズ９１に入射し、指１００に照射される光のｙ軸に沿う強度を均一化させることができる。
【００９５】
〔第１１の実施の形態〕
以下、図２５、２６を参照して、本発明に第１１の実施形態について説明する。図２５は、第１１の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図２６は、第１１の実施形態にかかる画像取得装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００９６】
図２５に示すように、画像取得装置９０は、フォトセンサ９２を支持するキャリア部材７５、生体情報取得用の光源７６、回転体７７、ベルト７８、及びモータ７９を更に有する。なお、領域Ｒ４４には複数のレンズ９１がマトリクス状に配置されているものとする。また、領域Ｒ４５には位置検出用のパターンが形成されているものとする。回転体７７及びベルト７８によって動力伝達機構が形成される。
【００９７】
フォトセンサ９２は、キャリア部材７５を介してレール９３にｘ軸に沿って移動可能に取り付けられている。ここでは、一対のレール９３は、フォトセンサ９２の上端付近及び下端付近に設けられている。キャリア部材７５は、樹脂が成形されて製造される部材である。キャリア部材７５は、ベルト７８に固定されている。
【００９８】
光源７６は、複数の半導体発光素子がｙ軸に沿って配置された発光素子アレイである。光源７６からは静脈認証に適した波長の光（近赤外線）が出射される。
【００９９】
モータ７９は、本体７９ａ、回転体７９ｂ、及び回転軸７９ｃを有する。回転体７９ｂは、回転軸７９ｃを軸として回転する。回転体７９ｂはベルト７８を回転体７７ｂと接触する位置に設けられている。回転体７９ｂの回転に応じて回転体７７ｂも回転する。
【０１００】
回転体７７ａ及び７７ｂは、軸Ｚ１を回転軸として回転する部材である。回転体７７ａ及び７７ｂはベルト７８を保持する凸部を有する。モータ７９から伝達される駆動力に応じて回転体（主回転体）７７ｂが回転すると、ベルト７８は左又は右回りに移動し始める。このとき、ベルト７８に固定された状態で取り付けられているキャリア部材７５は、ベルト７８の移動に応じて左又は右に移動する。なお、回転体（従回転体）７７ａを設けることによってベルト７８の移動はスムーズになる。本実施形態では、フォトセンサ９２の駆動機構をモータ７９（駆動源）、回転体、及びベルトといった汎用の部品で実現することができる。
【０１０１】
図２６を参照して画像取得装置９０の動作を説明する。出力１は、フォトセンサ９２をｘ軸に沿って移動させた場合の画素ＰＸのうちの１つからの信号出力である。出力２は、フォトセンサ９２をｘ軸に沿って移動させた場合の画素３０からの信号出力である。
【０１０２】
時刻ｔ１の経過後、画素３０の出力が閾値ＴＨを超える。このとき、画素３０に接続された比較器からはタイミング検出信号Ｓ２０が出力される。
【０１０３】
その後、制御回路は、タイミング検出信号Ｓ２０の入力に伴って駆動停止信号Ｓ２５をモータ７９に出力する。つまりモータ７９の回転動作を停止させ、フォトセンサ９２の移動を停止させる。なお、駆動停止信号Ｓ２５が出力されるとき、フォトセンサ９２の画素ＰＸはレンズ９１の光軸上に位置する。
【０１０４】
時刻ｔ２のとき、制御回路は、タイミング検出信号Ｓ２０の入力に伴ってスタート信号Ｓ２１をフォトセンサ９２に出力する。フォトセンサ９２はスタート信号Ｓ２１の入力に基づいて撮像を開始する。
【０１０５】
時刻ｔ３のとき、制御回路は、ストップ信号Ｓ２２をフォトセンサ９２に出力する。フォトセンサ９２は、ストップ信号Ｓ２２の入力に基づいて撮像を停止し、各画素ＰＸの蓄積電荷量に応じた電気信号を各画素から出力する。
【０１０６】
時刻ｔ３の経過後、制御回路は駆動開始信号Ｓ２６を出力する。モータ７９は、駆動開始信号Ｓ２６の入力に基づいて回転を開始する。フォトセンサ９２は、モータ７９から伝達される駆動力に応じて移動を開始する。
【０１０７】
フォトセンサ９２は、時刻ｔ２〜ｔ３間で撮像する。時刻ｔ２〜ｔ３間の期間にフォトセンサ９２から画像データを出力させても良いし、その期間の経過後にフォトセンサ９２から画像データを出力させても良い。画像取得装置９０のその後の動作は上述の説明と同様である。本実施形態では、フォトセンサ９２に撮像を指示する前に予めモータ７９を所望の位置に停止させる。これによってより高品質な画像を取得することが実現される。
【０１０８】
〔第１２の実施の形態〕
図２７乃至３７を参照して、本発明の第１２の実施形態について説明する。図２７は、画像取得装置の上面構成を示す概略的な模式図である。図２８は、移動後の画像取得装置の上面構成を示す概略的な模式図である。図２９は、画像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。図３０は、画像取得装置に含まれるキャリア部材及び収納部材の概略的な構成を示す模式図である。図３１は、画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。図３２は、カバー板に形成されたパターンを説明するための概略的な説明図である。図３３は、画素列とパターンとの位置関係を説明するための説明図である。図３４は、フォトセンサに接続される信号処理部の概略構成を示すブロック図である。図３５は、信号処理部の動作を説明するためのタイミングチャートである。図３６は、生体認証装置の概略的な構成を示すブロック図である。図３７は、生体認証装置の概略的な動作を説明するためのフローチャートである。
【０１０９】
図２７及び２８に、画像取得装置７０の上面構成を示す概略的な模式図を示す。なお、図２７は、光検出モジュール９に含まれるフォトセンサの移動前の状態を示す。図２８は、光検出モジュール９に含まれるフォトセンサの移動後の状態を示す。また、図２９に、画像取得装置の部分的な構成を示す。図３０に、画像取得装置に含まれるキャリア部材及び収納部材の概略的な上面構成を示す。なお、以下の図面では、必要に応じて、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸といった軸線を設定する。
【０１１０】
図２７に示すように、画像取得装置７０は、ベース板（ベース部材）１、キャリア部材５、及び収納部材７を有する。なお、ベース板１、キャリア部材５、及び収納部材７は、いずれも樹脂材料からなる。また、画像取得装置７０は、レール（ガイド部材）３、緩衝部材４、ばね６、発光素子（光源）８、光検出モジュール９、及びＡ／Ｄ変換回路１０を有する。なお、光検出モジュール９には、フォトセンサ９ａ（図３１参照）が含まれる。また、画像取得装置７０は、背面に複数のレンズがマトリクス状に配置されたカバー板１２も有する。この点は、上述の実施形態と同様である。また、後述の説明から明らかなように、本実施形態にかかる駆動機構は、後述のばね６を含んで構成される。
【０１１１】
はじめに図２９を参照して説明する。図２９に示すように、ベース板１は、上面視形状が略Ｕ字状の板状部材であって、連結部１ａ、左平板部１ｂ、及び右平板部１ｃを有する。ベース板１は、ネジ又は接着剤等の固着手段によって携帯電話６０の筐体内の基板に固定される。
【０１１２】
左平板部１ｂ及び右平板部１ｃは、ｘ軸に沿って互いに平行に延在する。連結部１ａは、ｘ軸に対して直交するｙ軸に沿って延在する。左平板部１ｂと右平板部１ｃとは、連結部１ａによって互いの上端部分が連結される。左平板部１ｂと右平板部１ｃとの間には開口が形成される。この開口には、コネクタ１１（図３１参照）が部分的に収納される。
【０１１３】
ベース板１は、４隅に４つの支持部２（２ａ〜２ｄ）を有する。支持部２ａは、左平板部１ｂの上端に形成される。支持部２ｂは、左平板部１ｂの下端に形成される。支持部２ｃは、右平板部１ｃの上端に形成される。支持部２ｄは、右平板部１ｃの下端に形成される。なお、支持部２ａ〜２ｄは、ベース板１に一体成型されている。なお、支持部２ａ〜２ｄをベース板１とは別個の部材とし、支持部２ａ〜２ｄをベース板１に固着させても良い。
【０１１４】
支持部２ａは、幅広部２ａ１及び幅狭部２ａ２を有する。幅広部２ａ１は、幅狭部２ａ２よりも内側に形成され、幅狭部２ａ２よりもｘ軸に沿う幅が広い。なお、支持部２ａについてした説明は、他の支持部２ｂ乃至２ｄについても当てはまるため重複する説明は省略する。
【０１１５】
レール３は、互いに対向する支持部２間で機械的に保持される。レール３は、棒状の金属からなり、キャリア部材５の移動を案内する。キャリア部材５の移動を円滑にさせるため、レール３に潤滑油を付着させても良い。
【０１１６】
レール３ａは、互いに対向する支持部２ａと支持部２ｂとの間に架けられる。レール３ａは、その上端が支持部２ａに固着され、その下端が支持部２ｂに固着される。レール３ｃは、互いに対向する支持部２ｃと支持部２ｄとの間に架けられる。レール３ｃは、その上端が支持部２ｃに固着され、その下端が支持部２ｄに固着される。
【０１１７】
緩衝部材４ａは、支持部２ａの幅狭部２ａ２の内側面上に配置される。緩衝部材４ａ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４ａの内側面をキャリア部材５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５が幅広部２ａ１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４ａ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５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４ｂ〜４ｄ、及び幅広部２ｂ〜２ｄについても同様に当てはまる。
【０１１８】
次に図３０を参照して説明する。図３０（ａ）に示すように、キャリア部材５は、上面視形状がＵ字状の部材であり、左部分５ｉ、中央部５ｊ、及び右部分５ｋを有する。左部分５ｉ及び右部分５ｋは、共にｘ軸に沿って実質的に平行に延在する。中央部５ｊは、ｙ軸に沿って延在し、左部分５ｉ及び右部分５ｋ夫々の上端部分を連結させる。
【０１１９】
キャリア部材５は、厚板部５ａ〜５ｇ、及び薄板部５ｈを有する。厚板部５ａ〜５ｇで囲まれた空間に収納部材７（図３０（ｂ）参照）が収納される。収納部材７の下面は、薄板部５ｈの上面に接着剤によって接着される。このようにして、キャリア部材５内には収納部材７が固着される。
【０１２０】
図３０（ｃ）に図３０（ａ）のＹ２−Ｙ２間のキャリア部材５の断面構成を示す。
【０１２１】
図３０（ｃ）に示すように、キャリア部材５は、厚板部５ｂにレール３ａが挿通される孔を有し、この孔にレール３ａが挿入される。なお、厚板部５ｂの孔にレール３ａが挿入されたとき、キャリア部材５がレール３ａ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５の厚板部５ｂの外側面には、ばね６を部分的に収納する孔が設けられている。
【０１２２】
図３０（ｄ）に図３０（ａ）のＹ３−Ｙ３間のキャリア部材の断面構成を示す。図３０（ｄ）に示すように、キャリア部材５は、厚板部５ｅにレール３ｃが挿通される孔を有し、この孔にレール３ｃが挿入される。図３０（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５の厚板部５ｅの外側面にはばね６を部分的に収納する孔が設けられている。
【０１２３】
なお、厚板部５ｂ、５ｅには、各ばね６の内端が取り付けられる。従って、厚板部５ｂ、５ｅは、厚板部５ａ、５ｃ、５ｄ、５ｅよりも外側に突出する。厚板部５ａ、５ｃ、５ｄ、５ｅ夫々も、同様に、レール３が挿通される孔を有する。
【０１２４】
図２７に戻って説明する。
【０１２５】
図２７に示すように、ばね６ａの外端（上端）は支持部２ａに固着され、その内端（下端）はキャリア部材５の厚板部５ｂに固着されている。ばね６ｂの外端（下端）は支持部２ｂに固着され、その内端（上端）はキャリア部材５の厚板部５ｂに固着されている。ばね６ｃの外端（上端）は支持部２ｃに固着され、その内端（下端）はキャリア部材５の厚板部５ｅに固着されている。ばね６ｄの外端（下端）は支持部２ｄに固着され、その内端（上端）はキャリア部材５の厚板部５ｅ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。
【０１２６】
本実施形態においては、ばね６ａ、６ｃ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ばね６ａ、６ｃに印加する。ばね６ａ、６ｃは抵抗として機能し、流れる電流量に応じて発熱する。ばね６ａ、６ｃが所定の温度以上になると、ばね６ａ、６ｃは収縮する。
【０１２７】
これによって、図２７から図２８に示すように、キャリア部材５を下から上へ移動させることができる。キャリア部材５には、収納部材７を介して、フォトセンサ９ａが実装されている。キャリア部材５の移動に伴ってフォトセンサ９ａが移動する。キャリア部材５の移動期間内に亘ってフォトセンサ９ａで順次画像を取得することによって、フォトセンサ９ａの移動範囲に対応する範囲内で画像を取得することができる。ここでは、図４０に示した所望の領域Ｒ１００に対応してフォトセンサ９ａを移動させる。このようにして、画素列数が少ないフォトセンサを活用して、より高精度な静脈認証を実現するために要求される所望の領域Ｒ１００で静脈像を取得することができる。
【０１２８】
ばね６ｂ、６ｄ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、ばね６ａ、６ｃにパルス電流が印加されていない場合、キャリア部材５はばね６ｂ、６ｄの引っ張り力に従って、図２７の位置にある。すなわち、通常時、キャリア部材５は、ばね６ｂ、６ｄが固着された支持部２ｂ、２ｄ寄りに位置する。生体情報取得時、ばね６ａ、６ｃに対するパルス電流の印加に伴って、キャリア部材５は支持部２ｂ、２ｄから支持部２ａ、２ｃ寄りへ移動する。
【０１２９】
なお、パルス電流印加に伴うばね６ａ、６ｃの引っ張り力は、ばね６ａ、６ｃ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５を図２７から図２８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。
【０１３０】
このように、ばね６ａ、６ｃにパルス電流を流すことのみによってキャリア部材５を移動させることができるため、他の駆動機構（たとえば、モータ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、およ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。
【０１３１】
なお、ばね６ａ、６ｃに流す電流は、直流、単純交流の電流であっても良い。ただし、パルス変調した電流をばね６ａ、６ｃ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。
【０１３２】
また、図２８から図２７の状態に戻す場合には、ばね６ａ、６ｃへのパルス電流の供給を停止すれば良い。キャリア部材５は、ばね６ｂ、６ｄの引っ張り力に従って、図２８から図２７の位置へ自然に移動する。ばね６ａ、６ｃは加熱されなければ実効的なばね作用を奏さない。
【０１３３】
図２７に示すように、収納部材７内には、発光素子８、光検出モジュール９、Ａ／Ｄ変換回路１０が収納される。
【０１３４】
発光素子８は、半導体発光素子（LED(Light Emitting Diode)）、又は半導体レーザ素子（LD(Laser Diode))といった半導体のベアチップがモールドパッケージされた半導体光素子である。発光素子８は、電極間に電流を流すことによって近赤外領域の波長（波長：６００ｎｍ〜１０００ｎｍ）の光（ここでは、７６０ｎｍ又は８７０ｎｍ）を出射する。
【０１３５】
光検出モジュールは、フォトセンサ９ａ上に遮光層９ｂが積層された光学部品である。光検出モジュール９は、フォトセンサ９ａ、遮光層９ｂ、及びコネクタ１１から構成される。フォトセンサ９ａは、フォトダイオードからなる画素が１列に配置されたフォトセンサである。遮光層９ｂは、各画素列に対応する開口を有する遮光層である。遮光層９ｂは、レンズと画素間の各光チャネルを分離する遮光壁を更に有する。遮光層９ｂの構成は、上述の実施形態の説明から明らかであり、重複する説明は省略する。
【０１３６】
Ａ／Ｄ変換回路（半導体集積回路）１０は、トランスインピーダンス回路を介してフォトセンサ９ａの各画素から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する半導体回路である。なお、Ａ／Ｄ変換機能に加えて、他の機能も付加させても良い。
【０１３７】
ここで、図３１を参照して、収納部材７内の構成について説明する。なお、図３１（ａ）は、図２７のＹ１−Ｙ１の画像取得装置７０の概略的な断面構成を示す模式図である。図３１（ｂ）は、図２７のＸ１−Ｘ１の画像取得装置７０の概略的な断面構成を示す模式図である。
【０１３８】
図３１（ａ）に示すように、収納部材７は、キャリア部材５の凹部内に固着される。収納部材７は、光検出モジュール９を収納するための凹部を有する。
【０１３９】
キャリア部材５らの上方には背面に複数のレンズが形成されたカバー板１２（不図示）が配置される。カバー板１２は、透明樹脂、ガラスといった透明性の板状部材であって、画像取得装置７０を外界から保護する。カバー板１２は、発光素子８からの出射光に対して実質的に透明である。なお、カバー板１２の設置態様は任意である。カバー板１２を支持部２ａ〜２ｄの上面に固着させることによって、カバー板１２をベース板１に固着させても良い。
【０１４０】
なお、キャリア部材５がレール３によって支持されることで、キャリア部材５とベース板１との間には、所定の空間が設けられている。
【０１４１】
図３１（ｂ）に示すように、収納部材７は、厚肉部７ａ、薄肉部７ｂ、厚肉部７ｃ、傾斜部７ｄ、及び肉厚部７ｅをこの順で有する。傾斜部７ｄは、厚肉部７ｃから厚肉部７ｅに向かって、徐々に厚肉化された部分であって、厚肉部７ｃと厚肉部７ｅとの間に傾斜面７ｄ１を有する。厚肉部に薄肉部７ｂを設けることによって、収納部材７には凹部（収納空間）１３ａが形成される。厚肉部に薄肉部７ｄを設けることによって収納部材７には凹部（収納部）１３ｂが形成される。
【０１４２】
光検出モジュール９は、凹部１３ａの底面（薄肉部７ｂの上面）に配置される。また、発光素子８は、凹部１３ｂの底面（傾斜部７ｄの上面）に配置される。本実施形態では、このようにキャリア部材５の移動に従って、発光素子８及び光検出モジュール９が共に移動する。これによって発光素子８をキャリア部材の外部に固定する場合と比べて、フォトセンサ９ａの位置に関わらず、フォトセンサ９ａへ入力される光の光量を所望の範囲にすることができる。
【０１４３】
なお、コネクタ１１は、薄肉部７ｂに設けられた孔に取り付けられる。コネクタ１１は、外部の半導体回路に可撓性を有する配線基板を介して接続される。また、発光素子８とフォトセンサ９ａとの間に厚肉部７ｃを設けることによって、発光素子８からの出射光がフォトセンサ９ａに直接的に入力することが抑制される。
【０１４４】
また、本実施形態では、発光素子８を傾斜部７ｄの上面に配置する。これによって、発光素子８の出射光を斜め方向に設定することができる。従って、より効果的に指１００に対して近赤外線を照射することができる。発光素子８が載置される台座の形状を工夫することによって、出射光の方向制御を非常に簡易な構成で実現することができる。なお、可撓性の配線基板（フィルム配線）によって、発光素子８へは電流が供給されるものとする。この点は、フォトセンサ９ａについても同様である。
【０１４５】
次に、図３２乃至図３５を参照して、カバー板１２の背面に形成されたパターン及びこれを活用したフォトセンサ９ａからの像信号の読出し動作について説明する。なお、図３２（ａ）は、カバー板１２に設けられるパターンの構成を示す概略図である。図３２（ｂ）は、パターンの概略的な部分拡大図である。図３２（ｃ）は、パターンの積層構造を示す概略図である。
【０１４６】
図３２（ａ）に示すように、カバー板１２の背面には、規則的なパターン１４が形成される。
【０１４７】
図３２（ｂ）に示すように、パターン１４は、光吸収部１４ａ、および光反射部１４ｂを有する。光吸収部１４ａは、発光素子８から出射される近赤外線を吸収する。光反射部１４ｂは、発光素子８から出射される近赤外線を反射する。
【０１４８】
光吸収部１４ａは、幅Ｗ１の部分、及び幅Ｗ２の部分を有する（但し、Ｗ１＜Ｗ２である）ライン状の部分である。光反射部１４ｂは、一定の間隔をあけて配置されている。
【０１４９】
図３２（ｃ）に示すように、パターン１４は、金属膜１４ｃの上層に黒色樹脂層１４ｄが形成された積層体である。なお、金属膜１４ｃは、カバー板１２の背面に形成されるものとする。パターン１４は、通常の薄膜形成技術、及びパターニング技術を用いて形成される。
【０１５０】
図３２（ｂ）に示すように、黒色樹脂層１４ｄを規則的にパターニングすることによって、金属膜１４ｃを部分的に露出させ、規則的に光反射部１４ｂを形成する。光吸収部１４ａは、パターニングされた黒色樹脂層１４ｄの除かれなかった部分である。
【０１５１】
図３３に、フォトセンサ９ａの画素列とパターン１４との関係を示す。画素列は、パターン１４が形成されていない領域Ｒ１からパターン１４が形成された領域Ｒ２に亘る。ここでは、画素列は、光反射部１４ｂの長手方向と平行に配置されている。
【０１５２】
図３３の矢印に示すように画素列が移動するとき、領域Ｒ２にある画素ＰＸは、光吸収部１４ａ、光反射部１４ｂを交互に通過する。フォトセンサ９ａの移動期間内では、発光素子８は発光している。従って、領域Ｒ２にある画素ＰＸが光反射部１４ｂに近接すればするほど、領域Ｒ２にある画素ＰＸからの出力値は増大する。光反射部１４ｂは所定の間隔をあけて規則的に配置されている。従って、領域Ｒ２にある画素ＰＸからの出力に基づいてフォトセンサ９ａの移動量を検出することができる。結果として、後述するように、適切なタイミングでフォトセンサ９ａから像を出力させることができる。
【０１５３】
なお、ここでは光吸収部１４ａのｘ軸に沿う幅Ｗ４は、光反射部１４ｂのｘ軸に沿う幅Ｗ３の略Ｎ倍に設定されている（但し、Ｎは２以上の自然数である）。
【０１５４】
ここで図３４にフォトセンサ９ａに接続される信号処理部の概略的な構成を示す。図３４に示すように、信号処理部１５は、比較器１５ａ、及び読出処理部１５ｂを有する。なお、ここでは、説明の便宜上、Ａ／Ｄ変換回路１０は省略されている。
【０１５５】
信号処理部１５の接続関係は次のとおりである。比較器１５ａの入力ａには、領域Ｒ２にある画素からの出力が接続される。比較器１５ａの入力ｂには、閾値が入力される。比較器の出力ｃは、読出処理部１５ｂの入力ａに接続される。読出処理部の入力ｂには、領域Ｒ１にある画素の出力が接続される。読出処理部の出力ｃは、フォトセンサに接続される。読出処理部の出力ｄは、外部の制御回路に接続される。
【０１５６】
比較器１５ａは、領域Ｒ２にある画素から出力される信号Ｓ１と予め設定された閾値ＴＨとを比較する。信号Ｓ１が閾値ＴＨを超えた場合、比較器１５ａはハイレベルの信号（タイミング検出信号）Ｓ２を出力する。
【０１５７】
読出処理部１５ｂは、比較器１５ａからハイレベルの信号Ｓ２が入力されると、フォトセンサ９ａに対してハイレベルの信号（リード指示信号）Ｓ３を出力する。
【０１５８】
フォトセンサ９ａは、所定のサイクルで像取得を実行する。フォトセンサ９ａは、読出処理部１５ｂからハイレベルの信号Ｓ３が入力されると、その時点で蓄積している信号Ｓ４を読出処理部１５ｂの入力ｂへ出力する。読出処理部１５ｂは、フォトセンサ９ａから入力された信号Ｓ４を外部の制御回路へ出力する。
【０１５９】
図３５を参照してフォトセンサ９ａの移動に伴う像取得動作（特に信号処理部１５の動作）について説明する。
【０１６０】
時刻ｔ１では、信号Ｓ１は閾値ＴＨを超える。そして、比較器１５ａは、ハイレベルの信号Ｓ２を出力する。その後、読出処理部１５ｂは、ハイレベルの信号Ｓ３を出力する。その後、フォトセンサ９ａは、ハイレベルの信号Ｓ３の入力時に取得している像Ｐ１を信号Ｓ４として出力する。信号処理部１５から出力される信号Ｓ４は、外部の記憶装置（半導体メモリ）に蓄積画像として保持される。なお、像Ｐ１は、図３３の領域Ｒ１０に対応する像であるものとする。
【０１６１】
時刻ｔ２では、信号Ｓ１は閾値ＴＨを超える。そして、比較器１５ａは、ハイレベルの信号Ｓ２を出力する。その後、読出処理部１５ｂは、ハイレベルの信号Ｓ３を出力する。その後、フォトセンサ９ａは、ハイレベルの信号Ｓ３の入力時に取得している像Ｐ４を信号Ｓ４として出力する。信号処理部１５から出力される信号Ｓ４は、外部の記憶装置（半導体メモリ）に蓄積画像として保持される。外部の半導体メモリには、像Ｐ１と像Ｐ４が蓄積画像として保持される。なお、像Ｐ４は、図３３の領域Ｒ１１に対応する像であるものとする。
【０１６２】
時刻ｔ３では、信号Ｓ１は閾値ＴＨを超える。そして、比較器１５ａは、ハイレベルの信号Ｓ２を出力する。その後、読出処理部１５ｂは、ハイレベルの信号Ｓ３を出力する。その後、フォトセンサ９ａは、ハイレベルの信号Ｓ３の入力時に取得している像Ｐ７を信号Ｓ４として出力する。信号処理部１５から出力される信号Ｓ４は、外部の記憶装置（半導体メモリ）に蓄積画像として保持される。外部の半導体メモリには、像Ｐ１、像Ｐ４、像Ｐ７が蓄積画像として保持される。なお、像Ｐ７は、図３３の領域Ｒ１２に対応する像であるものとする。
【０１６３】
このような処理に基づいて外部には像Ｐ１〜ＰＸが蓄積される。本実施形態においては、上述のようにパターン１４は規則性を有する。より具体的には、一定の間隔で光反射部１４ｂが形成されている。規則的なパターン１４を活用することによってフォトセンサ９ａの移動量を検出し、所望の範囲で指１００の静脈像を過不足なく取得することができる。
【０１６４】
本実施形態においては、形状記憶合金のばね６を活用してキャリア部材５を移動させている。形状記憶合金は、その温度に応じて収縮する。しかしながら、形状記憶合金の温度を精度よく制御することは難しい。形状記憶合金のばねの特性にはばらつきが予想され、その温度は使用される環境も影響するからである。
【０１６５】
本実施形態では、上述のように、規則的なパターン１４を活用してフォトセンサ９ａから像を出力させる。従って、たとえ、フォトセンサ９ａの移動速度が一定ではないとしても、適切なタイミングで必要な分の像を取得することができる。換言すると、ｔ１〜ｔ２の時間間隔と、ｔ２〜ｔ３の時間間隔とが一致していなくてもリードされる像には何ら影響はない。このようにして、所望の範囲で指１００の静脈像を過不足なく取得することが実現される。
【０１６６】
なお、信号処理部１５の具体的な構成は任意である。フォトセンサ９ａの画素から出力されるアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換回路でデジタル信号へ変換した上で、上述の比較器１５ａ、及び読出処理部１５ｂを接続させても良い。比較器１５ａ、読出処理部１５ｂをソフトウェアによって実現させても良い。
【０１６７】
また、読出処理部１５ｂから伝達される信号Ｓ３に基づいてフォトセンサ９ａに像取得を実行させ、取得した像を出力させても良い。この場合、フォトセンサ９ａは、必要な期間のみ像取得を実行する。従って、フォトセンサ９ａの消費電力を低減させることができる。
【０１６８】
また、パターン１４には何らかの規則性（周期性）が設定されていれば良い。また、パターン１４に設定された周期性の変位を検出する手段は光学的な方法以外（例えば、磁気的な方法）であっても良い。パターン１４の変位を検出する別個のセンサを設けても良い。
【０１６９】
次に図３６、３７を参照して、画像取得装置７０が組み込まれる生体認証装置８０の構成及び動作について概略的に説明する。
【０１７０】
図３６に示すように、生体認証装置８０は、処理部８１、認証実行部８２、画像形成部８３、記憶部８４、発光部８５、及び静脈像取得部８６を有する。なお、発光部８５は、発光素子８に相当する。静脈像取得部８６は、画像取得装置７０に相当する。なお、生体認証装置８０は、画像取得装置をインターフェイスとする通常のコンピュータから構成されるものとする。また、生体認証装置８０は、図３６に示す構成に限定されるべきものではない。
【０１７１】
生体認証装置８０は、図３７に示すように動作する。なお、生体認証装置８０は、図１に示した携帯電話６０に組み込まれているものとする。
【０１７２】
まず生体認証装置８０が組み込まれた携帯電話６０は非動作状態にある。
【０１７３】
次に携帯電話６０の生体認証機能が活性化される（Ｓ２０１）。なお、生体認証機能を活性化させる具体的な方法は任意である。操作者が携帯電話のあるボタンを押したときに生体認証機能が活性化されるように設定すれば良い。なお、生体認証機能が活性化されるとき、カバー板１２の前面上には指１００が載置されるものとする。
【０１７４】
次に、生体認証機能の活性化に基づいて、フォトセンサ９ａの移動を開始させる（Ｓ２０２）。より具体的には、ばね６ａ、６ｃにパルス電流を流し、ばね６ａ、６ｃを加熱し、ばね６ａ、６ｃを収縮させる。また、このとき、発光素子８から近赤外線を出力させる。また、フォトセンサ９ａを所定のフレームレートで像取得させる。
【０１７５】
次に、像の読出しを実行する（Ｓ２０３）。フォトセンサ９ａから像を読み出す手順は、図３５で説明したとおりである。
【０１７６】
次に、画像形成部８３は、認証用の静脈像を形成する（Ｓ２０４）。本実施形態においては、フォトセンサ９ａ（信号処理部１５）から順次出力される画像同士をつなぎ合わせると、所望の静脈像が復元される。つまり、画像形成部８３は、取得した画像同士の重複部分を考慮して画像処理する必要はない。規則的なパターンを活用してフォトセンサ９ａで過不足なく像を取得することで、画像形成部８３の処理負担を低減させることができる。
【０１７７】
次に、認証実行部８２は認証を実行する（Ｓ２０５）。具体的には、認証実行部８２は、画像形成部８３から出力された認証用画像と記憶部８４に予め登録された静脈像画像とに基づいて生体認証を実行する。例えば、認証実行部８２は、両画像間で静脈の分岐態様がＮ（Ｎ：２以上の自然数）箇所以上で一致していれば認証成功と判定し、両画像間で静脈の分岐態様が一致する箇所がＮ箇所未満であれば認証失敗と判定する（Ｓ２０６）。なお、認証の具体的な方法は画像処理方法に依存するため、上述の例に限定されるべきものではない。
【０１７８】
認証成功の場合、生体認証装置８０が組み込まれた携帯電話の機能が活性化される（Ｓ２０７）。そして、携帯電話は、通常の動作状態に復帰する。なお、認証失敗の場合、生体認証装置８０が組み込まれた携帯電話は非動作状態を維持する。
【０１７９】
このようにして、生体認証装置８０が携帯電話に組み込まれることによって、携帯電話のセキュリティー性能が飛躍的に向上する。
【０１８０】
上述の説明から明らかなように、本実施形態においては、フォトセンサの画素列の画素配置方向に直交する方向にフォトセンサを移動させることで、フォトセンサの撮像可能範囲を超える所望の範囲で静脈像を取得することを実現することができる。また、形状記憶合金を活用してフォトセンサを移動させることで、より簡素な駆動機構を実現できる。また、レールといったガイド部材を設けることによって、フォトセンサの移動を安定にすることができる。規則的なパターンを活用してフォトセンサの移動量を検出し、この検出結果に基づいて、フォトセンサから取得像を出力させることで、後続の画像処理負担を低減させることができる。また、コネクタ１１をベース板１の開口に部分的に収納させることで、画像取得装置７０の薄型化を図ることができる。
【０１８１】
最後に、画像取得装置７０が携帯電話に組み込まれる点について説明する。
【０１８２】
図３８に、携帯電話（移動体通信端末）６０を示す。図３８に示すように、携帯電話６０は、上側本体（第１部材）６１、下側本体（第２部材）６２、及びヒンジ６３を有する。上側本体６１と下側本体６２とは、共にプラスチック製の平板部材であって、ヒンジ６３を介して連結される。上側本体６１と下側本体６２とはヒンジ６３によって開閉自在に構成される。上側本体６１と下側本体６２とが閉じた状態のとき、携帯電話６０は上側本体６１と下側本体６２とが重ね合わされた平板状の部材になる。
【０１８３】
上側本体６１は、その内面に表示部６４を有する。表示部６４には、着信相手を特定する情報（名前、電話番号）、携帯電話６０の記憶部に格納されたアドレス帳等が表示される。表示部６４の下には液晶表示装置が組み込まれている。
【０１８４】
下側本体６２は、その内面に複数のボタン６５を有する。携帯電話６０の操作者は、ボタン６５を操作することによって、アドレス帳を開いたり、電話を掛けたり、マナーモードに設定したりし、携帯電話６０を意図したように操作する。携帯電話６０の操作者は、このボタン６５を操作することに基づいて、携帯電話６０内の生体認証装置８０の生体認証機能をオンさせたり、オフさせたりする。
【０１８５】
図３９に、携帯電話６０の前面（上面）の構成を示す。図３９に示すように、上側本体６１の前面には、表面領域Ｒ８０、および表示領域Ｒ９０が配置される。
【０１８６】
表面領域Ｒ８０上には、図３９に模式的に示すように、ヒト（被検体）の指１００が載せられる。表面領域Ｒ８０の下には、後述の画像取得装置７０（図３参照）が組み込まれる。表示領域Ｒ９０には、文字（時間、動作状態、着信相手名など）が表示される。表示領域Ｒ９０の下には、液晶表示装置が組み込まれる。
【０１８７】
本発明の技術的範囲は上述の実施形態に限定されない。画像取得装置は、静脈認証又は指紋認証といった生体情報の取得以外の用途にも応用できる。生体情報を取得する場合には、手のひら、足等の他の部位を対象としても良い。撮像対象物を照射する光は近赤外光に限定されない。撮像対象物を照射する光の波長範囲は撮像対象物の種類によって設定される。センサを移動させる駆動機構は任意である。また、有機高分子系人工筋肉（導電性高分子、高分子ゲル、誘電エラストマーなど）を活用して駆動機構を構成しても良い。キャリア部材、収納部材は、樹脂以外の材料で成型しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１８８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図５】本発明の第３の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図６】本発明の第３の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図７】本発明の第４の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図８】本発明の第４の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図９】本発明の第５の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態にかかる画像取得装置の動作を説明するための概略的なタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第６の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図１４】本発明の第７の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図１６】本発明の第７の実施形態にかかる画像取得装置の断面構成を示す模式図である。
【図１７】本発明の第８の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図１８】本発明の第８の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図１９】本発明の第８の実施形態にかかる画像取得装置９０の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の第８の実施形態にかかる画像取得装置９０の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２１】本発明の第９の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図２２】本発明の第９の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図２３】本発明の第１０の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図２４】本発明の第１０の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図２５】本発明の第１１の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図２６】本発明の第１１の実施形態にかかる画像取得装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図２７】本発明の第１２の実施形態にかかる画像取得装置の上面構成を示す概略的な模式図である。
【図２８】本発明の第１２の実施形態にかかる移動後の画像取得装置の上面構成を示す概略的な模式図である。
【図２９】本発明の第１２の実施形態にかかる画像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。
【図３０】本発明の第１２の実施形態にかかる画像取得装置に含まれるキャリア部材及び収納部材の概略的な構成を示す模式図である。
【図３１】本発明の第１２の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図３２】本発明の第１２の実施形態にかかるカバー板に形成されたパターンを説明するための概略的な説明図である。
【図３３】本発明の第１２の実施形態にかかる画素列とパターンとの位置関係を説明するための説明図である。
【図３４】本発明の第１２の実施形態にかかるフォトセンサに接続される信号処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図３５】本発明の第１２の実施形態にかかる信号処理部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３６】本発明の第１２の実施形態にかかる生体認証装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図３７】本発明の第１２の実施形態にかかる生体認証装置の概略的な動作を説明するためのフローチャートである。
【図３８】本発明の第１２の実施形態にかかる携帯電話（移動体通信端末）６０の構成を示す模式図である。
【図３９】本発明の第１２の実施形態にかかる携帯電話６０の前面（上面）の構成を示す模式図である。
【図４０】静脈認証を実現する際に撮像範囲について説明するための参考図である。
【符号の説明】
【０１８９】
９０ 画像取得装置
９１ レンズ
９２ フォトセンサ
９３ レール
９５ カバー板
９５ａ 前面
９５ｂ 背面
９６ 遮光板
９７ 遮光壁
９８ 反射体
９９ 光源
７０ 画像取得装置
７５ キャリア部材
７６ 光源
７７ 回転体
７８ ベルト
７９ モータ
１ ベース板
２ 支持部
３ レール
４ 緩衝部材
５ キャリア部材
７ 収納部材
８ 発光素子
９ 光検出モジュール
８２ 認証実行部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像取得装置及び画像取得装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機に代表される画像取得装置に関する技術の進展が著しい。画像取得装置ではより良質な画像を取得することが強く望まれる。これによって画像取得装置の性能が決定付けられるためである。また、画像取得装置は、その用途に応じて様々な改良が積み重ねられている。
【０００３】
特許文献１には、原稿面に密着させるタイプのイメージセンサが開示されている。この場合、良質な画像を取得するために多数の微小レンズと遮光スペーサ板を設けている。
【０００４】
そのほか、特許文献２には、ガイドに沿って移動可能な読取ヘッドを備える光学式文字読取装置が開示されている。特許文献３には、ハンディースキャナ用のテンプレートが開示されている。特許文献４には、光ファイバレンズアレイと照明部で構成される光学系を備えるマイクロスキャナーが開示されている。
【特許文献１】特開平３−１５７６０２号公報
【特許文献２】特開昭５３−１０８７２８号公報
【特許文献３】実開昭５４−１８４０２９号公報
【特許文献４】特開昭５９−２０１１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、携帯電話又はノートパソコンといった小型な電子機器に画像取得装置を組み込む場合、画像取得装置には、良質な画像を取得することに加えて、画像取得装置の価格を低くすること、及び画像取得装置自体を薄型化することも強く要求される。
【０００６】
画像取得装置の価格上昇を抑制しながら広範囲の画像を取得するためには、フォサセンサを移動させることが有効である。また、より良質な画像を取得するため、撮像対象物に応じた特性のレンズを設けると良い。しかしながら、予め定められた範囲内でフォトセンサを移動させる場合、フォトセンサ上にレンズを直接的に設けると画像取得装置全体の厚みが増大してしまうおそれがある。
【０００７】
具体例を挙げると、予め定められた範囲内でフォトセンサを移動させる場合、フォトセンサの上面にレンズを直接的に設けると、レンズ形成用基板に加えてフォトセンサの移動空間を確保するための部材（カバーガラス等）を追加的に積層させることが必要になる場合がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、予め定められた範囲内でフォトセンサを移動させ、かつ光学系を介して画像をフォトセンサで取得する場合に、付加的な部材の追加によって画像取得装置の全体の厚みが増大することを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る画像取得装置は、所定範囲に亘って形成された複数のレンズ列と、前記レンズ列に含まれるレンズを介して入射する光を受光する画素が複数配置された画素列を１列以上有するフォトセンサと、を備え、前記フォトセンサは、少なくとも複数の前記レンズ列の形成範囲内で、前記画素列に含まれる複数の前記画素の配置方向に交差する方向へ移動する。
【００１０】
所定範囲に亘って複数のレンズ列を形成させること自体によって、フォトセンサの移動空間を好適に確保することができる。よって、フォトセンサの移動空間を確保するための部材を追加的に積層させる必要がなく、画像取得装置の全体の厚みが増大することを抑制できる。
【００１１】
前記フォトセンサ上に設けられると共に、複数の前記画素夫々に対応する複数の開口を有する遮光部材を更に備える、と良い。
【００１２】
前記遮光部材は、前記フォトセンサの上面に固定され、前記フォトセンサの移動に応じて移動する、と良い。
【００１３】
前記遮光部材は、前記レンズの光軸に沿って延在する遮光壁を有する、と良い。これによって光信号のクロストークを抑制できる。
【００１４】
前記遮光部材に形成された複数の前記開口夫々は、前記フォトセンサから離間する方向に第１及び第２開口幅を順次有し、前記第第２開口幅は、前記第１開口幅よりも広い、と良い。これによって光信号のクロストークを抑制しつつ、ノイズ成分の光が画素に入射することをより効果的に抑制することができる。
【００１５】
複数の前記レンズ列の配置方向と前記フォトセンサの移動方向は実質的に一致する、と良い。
【００１６】
前記フォトセンサが直接的又は間接的に取り付けられ、前記フォトセンサの移動を案内するガイド部材を更に備える、と良い。
【００１７】
前記フォトセンサの移動量の検出用に予め形成された規則的なパターンを更に備える、と良い。
【００１８】
前記パターンは、前記フォトセンサの移動方向に沿って配置された複数の前記レンズによって形成される、と良い。
【００１９】
前記フォトセンサは、前記パターンの規則性に応じた値を当該フォトセンサの移動に応じて出力する画素を更に備える、と良い。
【００２０】
前記フォトセンサの初期位置を設定するために予め形成されたホームポジションパターンを更に備える、と良い。
【００２１】
前記ホームポジションパターンは、前記レンズ列に含まれる１以上の前記レンズ上に形成された遮光層により形成される、と良い。
【００２２】
撮像対象物に対して光を照射する光源を更に備える、と良い。
【００２３】
前記光源は、前記フォトセンサの移動に伴って移動する、と良い。
【００２４】
前記光源は、前記画素列に含まれる複数の前記画素の配置方向に沿う方向に複数の半導体発光素子が配置されることで形成される、と良い。
【００２５】
前記光源の隣にある前記画素列と当該光源間の間隔は、複数の前記レンズの配列間隔よりも広い、と良い。
【００２６】
前記フォトセンサを移動させる駆動機構を更に備える、と良い。
【００２７】
前記駆動機構は、非撮像期間に前記フォトセンサを移動させる、と良い。
【００２８】
本発明に係る画像取得装置の駆動方法は、所定範囲に亘って形成された複数のレンズ列と、前記レンズ列に含まれるレンズを介して入射する光を受光する画素が複数配置された画素列を１列以上有するフォトセンサと、を備える画像取得装置の駆動方法であって、少なくとも複数の前記レンズ列の形成範囲内で、前記画素列に含まれる複数の前記画素の配置方向に交差する方向へ前記フォトセンサを移動させて画像を取得する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、予め定められた範囲内でフォトセンサを移動させ、かつ光学系を介して良質な画像をフォトセンサで取得する場合に、付加的な部材の追加によって画像取得装置の全体の厚みが増大することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
【００３１】
〔第１の実施の形態〕
以下、図１、２を参照して、本発明に第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図２は、第１の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。なお、本実施形態では、画像取得装置は、生体情報取得装置として機能し、生体情報としての静脈パターンを取得する。この点は、第２の実施の形態以降の実施形態についても同様である。
【００３２】
図１、２に示すように、画像取得装置９０は、複数のレンズ（マイクロレンズ）９１、フォトセンサ（光検出器）９２、レール（ガイド部材）９３、取り付け部９４、及びカバー板９５を有する。画像取得装置９０は、静脈像を取得する。
【００３３】
カバー板９５は、前面９５ａ、背面９５ｂ、及び側面を有する透明な板状部材である。カバー板９５の前面９５ａには、指（被検体の生体部位）１００が載置される。画像取得装置９０で静脈像を取得する場合、少なくとも近赤外又は赤外領域の光に対して実質的に透明な部材がカバー板９５として選択される。カバー板９５が画像取得装置の容器（外囲器）に固着されることによって、画像取得装置の容器内の機密性が保たれる。すなわち、カバー板９５は、密閉カバーとして機能する。
【００３４】
カバー板９５の背面９５ｂには、ｙ軸に沿って複数のレンズ９１が配置された複数のレンズ列が形成される。各レンズ９１は、カバー板９５の背面９５ｂにマトリクス状に配置される（図１参照）。このように予め所定範囲に亘って複数のレンズ列を形成させること自体によって、フォトセンサの移動空間を好適に確保することができる。尚、レンズ９１は、レンズ径が１ｍｍ以下のマイクロレンズである。
【００３５】
レンズ９１の焦点距離は、生体情報の種類に応じて決定される。指（被検体の生体部位）１００の静脈像を取得する場合には、指１００の表皮から静脈が存在する深度に応じてレンズ９１の焦点距離が設定される。
【００３６】
カバー板９５の背面側には、フォトセンサ９２が配置される。フォトセンサ９２は、ｙ軸（フォトセンサ９２の移動方向に交差する方向）に沿って複数の画素が配置された画素列を２列有する。フォトセンサ９２は、フォトダイオードを画素とするフォトダイオードアレイである。フォトセンサ９２は、取り付け部９４を介してレール９３に取り付けられる。なお、フォトセンサ９２を、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ、又はＴＦＴ(Thin Film Transistor)センサで形成させても良い。また、フォトセンサ９２と取り付け部９４の間にフォトセンサ９２を支持するためのキャリア部材を設けても良い。
【００３７】
レール９３は、棒状の金属であって、間接的に取り付けられたフォトセンサ９２の移動を案内する。
【００３８】
本実施形態においては、フォトセンサ９２は、レール９３で案内されることでｘ軸に沿って移動する。フォトセンサ９２を移動させながらフォトセンサ９２の画素列で像を取得することで、フォトセンサ９２の移動範囲に応じた範囲で像を取得することができる。従って、より少ない画素列数のフォトセンサで所望の像を取得することができる。結果として、画像取得装置の価格の上昇を抑制しつつ、画像取得装置の全体の厚みが増大することが抑制しつつ、所望の範囲で生体情報を取得可能な画像取得装置を提供することができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、撮像品質を向上させるため、カバー板９５の背面９５ｂにレンズ９１がマトリクス状に配置されている。従って、より高品質な像をフォトセンサ９２で取得するためには、レンズ９１の光軸ＡＸ上にフォトセンサ９２の画素が在るときにフォトセンサ９２に撮像させると良い。
【００４０】
なお、フォトセンサ９２を移動させる駆動機構の具体的な構成は任意である。例えば、モータ等で生じる駆動力を取り付け部９４に伝達させてフォトセンサ９２を移動させても良い。また、静脈像を取得する場合、近赤外線の光（波長：６００ｎｍ〜１０００ｎｍ）を指１００に照射する光源を配置すると良い。駆動機構の具体例については他の実施形態において更に説明する。
【００４１】
〔第２の実施の形態〕
以下、図３、４を参照して、本発明に第２の実施形態について説明する。図３は、第２の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図４は、第２の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【００４２】
本実施形態においては、第１の実施形態とは異なり、フォトセンサ９２の前面上に、遮光板９６が配置されている。遮光板９６は、黒色樹脂等により形成された平板状部材である。遮光板９６は、生体情報の信号成分を含む光に対して光吸収性を有する。遮光板９６をフォトセンサ９２に固定しない場合と比較して、遮光板９６をフォトセンサ９２に固定させることで、遮光板９６の小型化が可能であり、さらにフォトセンサ９２へのノイズ光の入射を効果的に抑制することができる。
【００４３】
遮光板９６は、フォトセンサ９２の各画素ＰＸに対応して、複数の開口ＯＰ９６を有する。開口ＯＰ９６の上面視形状は、画素ＰＸの上面視形状よりも小さい。従って、開口ＯＰ９６を画素ＰＸ上に配置させることによって、画素ＰＸの有効領域を開口ＯＰ９６の開口形状によって規定することができる。このようにして画素ＰＸに入射する光の光量やレンズ９１での撮像領域を適切に設定することが可能になる。なお、開口ＯＰ９６の開口幅は、レンズの配置間隔の１／１０程度であると良い。
【００４４】
なお、遮光板９６の開口ＯＰ９６には、何らかの光透過性材料を充填しても良い。開口ＯＰ９６は、光学的な意味での開口を意味する。
【００４５】
〔第３の実施の形態〕
以下、図５、６を参照して、本発明に第３の実施形態について説明する。図５は、第３の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図６は、第３の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【００４６】
本実施形態においては、第２の実施形態とは異なり、遮光板９６には格子状に形成された遮光壁９７が形成される。遮光壁９７は、黒色樹脂等により形成された格子状部材である。遮光壁９７は、フォトセンサ９２の各画素ＰＸに対応して複数の開口ＯＰ９７を有する。遮光壁９７をフォトセンサ９２の前方に配置することで、レンズ９１と画素ＰＸ間の光チャネル間のクロストークを効果的に抑制することができる。また、開口ＯＰ９７の開口幅は、開口ＯＰ９６の開口幅よりも広い。これにより、レンズ９１と画素ＰＸ間の光チャネル間のクロストークを抑制しつつ、ノイズ成分の光が画素に入射することを、より効果的に抑制することができる。
【００４７】
なお、遮光壁９７は、遮光板９６と一体的に形成されていても良い。また、遮光壁９７の開口ＯＰ９７には、何らかの光透過性材料を充填しても良い。開口ＯＰ９７は、光学的な意味での開口を意味する。
【００４８】
〔第４の実施の形態〕
以下、図７、８を参照して、本発明に第４の実施形態について説明する。図７は、第４の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図８は、第４の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【００４９】
本実施形態においては、第３の実施形態とは異なり、開口ＯＰ９７は、１６個の画素ＰＸに対応して形成される。このような構成を採用することで、画素の一部に故障が生じても他の有効な画素を用いて撮像を継続することができる。なお、本実施形態においては、遮光板９６は省略されている。また、共通の開口ＯＰ９７内に３つのカラーフィルタを配置させ、カラーの画像を取得しても良い。
【００５０】
〔第５の実施の形態〕
以下、図９乃至１１を参照して、本発明に第５の実施形態について説明する。図９は、第５の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図１０は、第５の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。なお、図１０は、図９のｘ１−ｘ１間の画像取得装置９０の概略的な断面構成を示す。図１１は、第５の実施形態にかかる画像取得装置の動作を説明するための概略的なタイミングチャートである。
【００５１】
本実施形態においては、第３の実施形態とは異なり、カバー板９５の背面には、一定の間隔をあけて複数の反射体９８が配置されたパターンが形成されている。また、パターンの形成範囲に対応して、フォトセンサ９２に実装された光源９９、画素３０が形成される。光源９９と画素３０とは、ｘ軸に沿って対向して配置されている。
【００５２】
なお、光源９９及び画素３０は、位置検出手段を構成する。また、反射体９８が形成されているカバー板９５の背面にはレンズ９１は形成されていない。また、画素３０は、フォトセンサ９２の画素である。
【００５３】
フォトセンサ９２がｘ軸に沿って移動するとき、光源９９及び画素３０は、反射体９８が配置されたパターンの下を移動する。画素３０は、光源９９から出射され、反射体９８で反射された光を受光する。従って、画素３０からの出力値に基づいてフォトセンサ９２の移動量を検出することができる。画素３０からの出力値に基づいて、フォトセンサ９２に対して撮像を指示したり、フォトセンサ９２で撮像した画像を出力させたりすることができる。
【００５４】
より高品質な像をフォトセンサ９２で取得するためには、レンズ９１の光軸ＡＸ上にフォトセンサ９２の画素が在るときにフォトセンサ９２に撮像させると良い。本実施形態では、画素３０からの出力に基づいてフォトセンサ９２が実際にいる位置を検出することができる。適切なタイミングでフォトセンサ９２に撮像させることで、より高品質な像を取得することが可能になる。
【００５５】
なお、静脈像を取得する場合には、フォトセンサ９２の撮像タイミングにあわせて近赤外線の発光源を点灯させると良い。また、フォトセンサ９２がある位置を検出する手段は光学的な手法以外であっても良い。
【００５６】
なお、光源９９は、半導体発光素子(LED)、又は半導体レーザ素子(LD)といった半導体光素子であると良い。好ましくは、指向性が高い半導体レーザ素子を光源９９として採用すると良い。また、画素３０に代えて、フォトセンサ９２とは別体の受光素子をフォトセンサ９２に実装させても良い。
【００５７】
図１１を参照して、画像取得装置９０の動作について説明する。出力１は、フォトセンサ９２をｘ軸に沿って移動させた場合の画素ＰＸのうちの１つからの信号出力である。出力２は、フォトセンサ９２をｘ軸に沿って移動させた場合の画素３０からの信号出力である。
【００５８】
時刻ｔ２のとき、画素３０の出力が閾値ＴＨを超える。このとき、画素３０に接続された比較器からはタイミング検出信号Ｓ２０が出力される。タイミング検出信号Ｓ２０が出力されるとき、フォトセンサ９２の画素ＰＸはレンズ９１の光軸ＡＸ上に位置する。
【００５９】
時刻ｔ３のとき、フォトセンサ９２の動作を制御する制御回路は、タイミング検出信号Ｓ２０の入力に基づいてスタート信号Ｓ２１をフォトセンサ９２に出力する。フォトセンサ９２はスタート信号Ｓ２１の入力に基づいて撮像を開始する。
【００６０】
時刻ｔ４のとき、制御回路は、ストップ信号Ｓ２２をフォトセンサ９２に出力する。フォトセンサ９２は、撮像を停止し、各画素ＰＸの蓄積電荷量に応じた電気信号を各画素から出力させる。
【００６１】
画像取得装置９０は、時刻ｔ５以降も上述と同様に動作する。なお、スタート信号Ｓ２１とストップ信号Ｓ２２間の時間間隔は予め設定されているものとする。また、共通するパルスの立上りをスタート信号Ｓ２１とし、その立下がりをストップ信号Ｓ２２としても良い。つまり、パルス幅の設定に基づいてスタート信号Ｓ２１とストップ信号Ｓ２２間の時間間隔を設定しても良い。なお、フォトセンサ９２から出力された像は外部の記憶部（半導体メモリ(RAM(Random Access Memory)等)）に保持される。メモリへの格納順で画像をつなぎ合わせることによって認証用の画像が形成される。
【００６２】
〔第６の実施の形態〕
以下、図１２、１３を参照して、本発明に第６の実施形態について説明する。図１２は、第６の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図１３は、第６の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。なお、図１３は、図１２のｘ２−ｘ２間の画像取得装置９０の概略的な断面構成を示す。
【００６３】
本実施形態においては、第５の実施形態とは異なり、レンズ９１をフォトセンサ９２の位置検出用のパターンとして用いている。このような構成を採用することによって、反射体３０等をカバー板９５の背面形成する付加的な工程を省略することが可能になる。
【００６４】
〔第７の実施の形態〕
以下、図１４乃至１６を参照して、本発明に第７の実施形態について説明する。図１４は、第７の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図１５は、第７の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。図１６は、第７の実施形態にかかる画像取得装置の断面構成を示す模式図である。なお、図１５は、図１４のｘ３−ｘ３間の画像取得装置９０の概略的な断面構成を示す。なお、図１６は、図１４のｘ４−ｘ４間の画像取得装置９０の概略的な断面構成を示す。
【００６５】
本実施形態においては、第６の実施形態とは異なり、光源９９と画素３０をｙ軸に沿って対向配置させる。このような場合であっても第６の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
〔第８の実施の形態〕
以下、図１７乃至２０を参照して、本発明に第８の実施形態について説明する。図１７は、第８の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図１８は、第８の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。なお、図１８は、図１７のｘ５−ｘ５間の画像取得装置９０の概略的な断面構成を示す。図１９及び２０は、画像取得装置９０の動作を説明するためのフローチャートである。
【００６７】
本実施形態においては、フォトセンサ９２の初期位置を設定するためのパターン３１がカバー板９５の背面に形成されている。ここでは、パターン３１ａ、３１ｂがレンズ９１上を覆うようにカバー板９５の背面に部分的に形成されている。パターン３１ａ、３１ｂは、金属又は黒色樹脂等からなる遮光層である。
【００６８】
パターン３１ａ、３１ｂの下にフォトセンサ９２が移動してきたとき、パターン３１ａ、３１ｂの下方にある画素ＰＸの出力値は低下する。従って、この画素ＰＸの出力値の低下を検出することによって、フォトセンサ９２の初期位置を設定することができる。換言すると、パターン３１ａ、３１ｂは、フォトセンサ９２のホームポジションを示す。なお、画素ＰＸの出力値の低下を検出する方法は、比較器等の一般的な半導体回路を適用することで容易に実現することができる。
【００６９】
図１９及び２０を参照して画像取得装置の動作について説明する。
【００７０】
図１９に示すように、画像取得装置が取り付けられる本体機器（ここでは、携帯電話）は非動作状態にある。
【００７１】
次に生体情報機能の活性化が実行される（Ｓ１）。例えば、携帯電話の保持者があるボタンを押すことによって携帯電話の生体認証機能が活性化される。
【００７２】
次に、フォトセンサ９２がホームポジションに在るのか判断する（Ｓ２）。具体的には、パターン３１ａ、３１ｂの下にフォトセンサ９２が在るかどうかを、パターン３１ａ、３１ｂの下方にある画素ＰＸの出力値の低下を検出することによって判断する。
【００７３】
フォトセンサ９２がホームポジションにない場合には、フォトセンサ９２をホームポジションに移動させる（Ｓ３）。
【００７４】
フォトセンサ９２がホームポジションに在る場合、フォトセンサ９２の移動先のレンズ列のアドレス値を０にセットする（Ｓ４）。なお、ここでいうレンズ列は、ｙ軸に沿って延在する複数のレンズ９１からなる。また、アドレス値は、取得した画像を保持するメモリのアドレス空間を指定する値でもある。アドレス値１に対応するメモリのアドレス空間には、１列目のレンズ列を介して取得された像が保持される。
【００７５】
なお、上述のアドレス値をレジスタに保持させ、フォトセンサ９２からの出力データをメモリに格納する制御回路を設けると良い。この場合、制御回路は、フォトセンサ９２からの出力データをレジスタの保持値によって指定されるメモリのアドレス空間に格納する。
【００７６】
また、後述のように、本実施形態においては、予めｍｓ列目のレンズ列からｍｅ列目のレンズ列までの範囲の画像を選択的に取得する。但し、ｍｓは１以上の自然数とし、ｍｅは１以上の自然数であって、ｍｓよりも大きな値とする。このように画像取得する範囲を調整可能にすることによって過不足のない範囲で所望の画像を取得することができる。なお、撮像の開始位置にあるレンズ列を指定するアドレス値及び撮像の終了位置にあるレンズ列を指定するアドレス値をレジスタに格納し、このレジスタに制御回路がアクセスすることによって画像取得範囲を調整可能にすると良い。
【００７７】
次に、光源９９を点灯させる（Ｓ５）。つまり位置検出用の光源を点灯させる。
【００７８】
次に、データ用の光源を点灯させる（Ｓ６）。つまり、静脈像を取得するために必要な近赤外線光源を点灯させる。
【００７９】
次に、フォトセンサ９２の移動を開始する（Ｓ７）。
【００８０】
図２０を参照して続けて説明する。フォトセンサ９２が移動するに伴って、画素３０からの出力は予め設定された閾値を超える。このようにしてタイミング検出信号が検出される（Ｓ１０１）。
【００８１】
次に、アドレス値を＋１する（Ｓ１０２）。具体的には、制御回路は、レジスタの保持値を加算する。
【００８２】
次に、アドレス値ｍが、撮像の開始位置にあるレンズ列を指定するアドレス値ｍｓ以上になったかどうかを判定する（Ｓ１０３）。具体的には、制御回路は、レジスタの保持値ｍと他のレジスタの保持値ｍｓとを比較し、レジスタの保持値ｍが他のレジスタの保持値ｍｓ以上になったかどうかを判定する。保持値ｍが保持値ｍｓ未満の場合は図２０のステップＳ１０１に戻る。
【００８３】
アドレス値ｍが、撮像の開始位置にあるレンズ列を指定するアドレス値ｍｓ以上になった場合、フォトセンサ９２に撮像を指示する（Ｓ１０４）。
【００８４】
所定時間経過後、フォトセンサ９２に撮像の停止を指示する（Ｓ１０５）。なお、撮像の指示から撮像の停止までの期間中にはフォトセンサ９２からは画像データが出力されているものとする。なお、撮像の停止後にフォトセンサ９２から画像データを出力させても良い。
【００８５】
次に、アドレス値ｍが、撮像の終了位置にあるレンズ列を指定するアドレス値ｍｅになったかどうか判断する（Ｓ１０６）。上述のように、本実施形態においては予め撮像する範囲を限定している。これを実現するため、撮像の終了ラインまでフォトセンサ９２が移動したかどうかを判定する。
【００８６】
なお、フォトセンサ９２から出力された画像データは、外部のメモリに順次格納される。フォトセンサ９２から出力された画像データは、その出力時のアドレス値により指定されるメモリのアドレス空間に保持される。このようにして画像データの繋ぎ合わせが実現される。
【００８７】
アドレス値ｍが撮像の終了位置にあるレンズ列を指定するアドレス値ｍｅ未満であれば、フォトセンサ９２の移動を継続し、上述した同図のステップＳ１０１まで戻る。
【００８８】
アドレス値ｍが撮像の終了位置にあるレンズ列を指定するアドレス値ｍｅに一致する場合、フォトセンサ９２は所望の範囲で撮像を完了する。従って、終了動作を実行する（Ｓ１０７）。具体的には、光源９９の消灯、データ用光源の消灯、画素３０の無効化（接合にバイアスをかけない状態にすること）等を実行する。また、フォトセンサ９２をホームポジションに移動させる。
【００８９】
〔第９の実施の形態〕
以下、図２１、２２を参照して、本発明に第９の実施形態について説明する。図２１は、第９の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図２２は、第９の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。なお、図２２は、図２１のｘ６−ｘ６間の画像取得装置９０の概略的な断面構成を示す。
【００９０】
本実施形態においては、フォトセンサ９２の上面に、ｙ軸方向に長尺な光源３２が配置される。このように光源３２を配置することで、指１００に対して十分に光を照射することができる。これによって取得するべき静脈像の品質を高めることができる。また、フォトセンサ９２とは別の部分に光源を配置する場合と比較して、より装置構成をコンパクトにすることができる。なお、ｙ軸方向に長尺な導光部材を用いて光源３２を形成させても良い。
【００９１】
また、図２２に示すように、レンズ９１の配置間隔Ｗ１よりも、光源３２と画素ＰＸ間の配置間隔Ｗ２を広くすると良い。このように光源３２を配置することによって、図２２に模式的に示すように光源３２から画素ＰＸの上方に載置される指１００に対して好適に光を照射することができる。結果として、より高品質な生体情報（静脈像）を取得することが実現される。
【００９２】
なお、光源３２は、複数の光源から構成されていても良い。例えば、複数の半導体発光素子をｙ軸に沿って配置することで光源３２を形成しても良い。また、幅Ｗ１は、レンズ９１の光軸ＡＸ間の距離に一致する。幅Ｗ２は、画素ＰＸの画素中心と光源３２の中心（半導体レーザ素子であれば、その光出射面）間の距離に一致する。
【００９３】
〔第１０の実施の形態〕
以下、図２３、２４を参照して、本発明に第１０の実施形態について説明する。図２３は、第１０の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図２４は、第１０の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。なお、図２４は、図２３のｘ７−ｘ７間の画像取得装置９０の概略的な断面構成を示す。
【００９４】
本実施形態においては、第９の実施形態とは異なり、各レンズ９１に対応する位置に複数の光源３４を配置する。このように光源３４を配置することによって、図２４の模式図から明らかなように、各光源３４からの出射光が共通するレンズ９１に入射し、指１００に照射される光のｙ軸に沿う強度を均一化させることができる。
【００９５】
〔第１１の実施の形態〕
以下、図２５、２６を参照して、本発明に第１１の実施形態について説明する。図２５は、第１１の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。図２６は、第１１の実施形態にかかる画像取得装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００９６】
図２５に示すように、画像取得装置９０は、フォトセンサ９２を支持するキャリア部材７５、生体情報取得用の光源７６、回転体７７、ベルト７８、及びモータ７９を更に有する。なお、領域Ｒ４４には複数のレンズ９１がマトリクス状に配置されているものとする。また、領域Ｒ４５には位置検出用のパターンが形成されているものとする。回転体７７及びベルト７８によって動力伝達機構が形成される。
【００９７】
フォトセンサ９２は、キャリア部材７５を介してレール９３にｘ軸に沿って移動可能に取り付けられている。ここでは、一対のレール９３は、フォトセンサ９２の上端付近及び下端付近に設けられている。キャリア部材７５は、樹脂が成形されて製造される部材である。キャリア部材７５は、ベルト７８に固定されている。
【００９８】
光源７６は、複数の半導体発光素子がｙ軸に沿って配置された発光素子アレイである。光源７６からは静脈認証に適した波長の光（近赤外線）が出射される。
【００９９】
モータ７９は、本体７９ａ、回転体７９ｂ、及び回転軸７９ｃを有する。回転体７９ｂは、回転軸７９ｃを軸として回転する。回転体７９ｂはベルト７８を回転体７７ｂと接触する位置に設けられている。回転体７９ｂの回転に応じて回転体７７ｂも回転する。
【０１００】
回転体７７ａ及び７７ｂは、軸Ｚ１を回転軸として回転する部材である。回転体７７ａ及び７７ｂはベルト７８を保持する凸部を有する。モータ７９から伝達される駆動力に応じて回転体（主回転体）７７ｂが回転すると、ベルト７８は左又は右回りに移動し始める。このとき、ベルト７８に固定された状態で取り付けられているキャリア部材７５は、ベルト７８の移動に応じて左又は右に移動する。なお、回転体（従回転体）７７ａを設けることによってベルト７８の移動はスムーズになる。本実施形態では、フォトセンサ９２の駆動機構をモータ７９（駆動源）、回転体、及びベルトといった汎用の部品で実現することができる。
【０１０１】
図２６を参照して画像取得装置９０の動作を説明する。出力１は、フォトセンサ９２をｘ軸に沿って移動させた場合の画素ＰＸのうちの１つからの信号出力である。出力２は、フォトセンサ９２をｘ軸に沿って移動させた場合の画素３０からの信号出力である。
【０１０２】
時刻ｔ１の経過後、画素３０の出力が閾値ＴＨを超える。このとき、画素３０に接続された比較器からはタイミング検出信号Ｓ２０が出力される。
【０１０３】
その後、制御回路は、タイミング検出信号Ｓ２０の入力に伴って駆動停止信号Ｓ２５をモータ７９に出力する。つまりモータ７９の回転動作を停止させ、フォトセンサ９２の移動を停止させる。なお、駆動停止信号Ｓ２５が出力されるとき、フォトセンサ９２の画素ＰＸはレンズ９１の光軸上に位置する。
【０１０４】
時刻ｔ２のとき、制御回路は、タイミング検出信号Ｓ２０の入力に伴ってスタート信号Ｓ２１をフォトセンサ９２に出力する。フォトセンサ９２はスタート信号Ｓ２１の入力に基づいて撮像を開始する。
【０１０５】
時刻ｔ３のとき、制御回路は、ストップ信号Ｓ２２をフォトセンサ９２に出力する。フォトセンサ９２は、ストップ信号Ｓ２２の入力に基づいて撮像を停止し、各画素ＰＸの蓄積電荷量に応じた電気信号を各画素から出力する。
【０１０６】
時刻ｔ３の経過後、制御回路は駆動開始信号Ｓ２６を出力する。モータ７９は、駆動開始信号Ｓ２６の入力に基づいて回転を開始する。フォトセンサ９２は、モータ７９から伝達される駆動力に応じて移動を開始する。
【０１０７】
フォトセンサ９２は、時刻ｔ２〜ｔ３間で撮像する。時刻ｔ２〜ｔ３間の期間にフォトセンサ９２から画像データを出力させても良いし、その期間の経過後にフォトセンサ９２から画像データを出力させても良い。画像取得装置９０のその後の動作は上述の説明と同様である。本実施形態では、フォトセンサ９２に撮像を指示する前に予めモータ７９を所望の位置に停止させる。これによってより高品質な画像を取得することが実現される。
【０１０８】
〔第１２の実施の形態〕
図２７乃至３７を参照して、本発明の第１２の実施形態について説明する。図２７は、画像取得装置の上面構成を示す概略的な模式図である。図２８は、移動後の画像取得装置の上面構成を示す概略的な模式図である。図２９は、画像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。図３０は、画像取得装置に含まれるキャリア部材及び収納部材の概略的な構成を示す模式図である。図３１は、画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。図３２は、カバー板に形成されたパターンを説明するための概略的な説明図である。図３３は、画素列とパターンとの位置関係を説明するための説明図である。図３４は、フォトセンサに接続される信号処理部の概略構成を示すブロック図である。図３５は、信号処理部の動作を説明するためのタイミングチャートである。図３６は、生体認証装置の概略的な構成を示すブロック図である。図３７は、生体認証装置の概略的な動作を説明するためのフローチャートである。
【０１０９】
図２７及び２８に、画像取得装置７０の上面構成を示す概略的な模式図を示す。なお、図２７は、光検出モジュール９に含まれるフォトセンサの移動前の状態を示す。図２８は、光検出モジュール９に含まれるフォトセンサの移動後の状態を示す。また、図２９に、画像取得装置の部分的な構成を示す。図３０に、画像取得装置に含まれるキャリア部材及び収納部材の概略的な上面構成を示す。なお、以下の図面では、必要に応じて、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸といった軸線を設定する。
【０１１０】
図２７に示すように、画像取得装置７０は、ベース板（ベース部材）１、キャリア部材５、及び収納部材７を有する。なお、ベース板１、キャリア部材５、及び収納部材７は、いずれも樹脂材料からなる。また、画像取得装置７０は、レール（ガイド部材）３、緩衝部材４、ばね６、発光素子（光源）８、光検出モジュール９、及びＡ／Ｄ変換回路１０を有する。なお、光検出モジュール９には、フォトセンサ９ａ（図３１参照）が含まれる。また、画像取得装置７０は、背面に複数のレンズがマトリクス状に配置されたカバー板１２も有する。この点は、上述の実施形態と同様である。また、後述の説明から明らかなように、本実施形態にかかる駆動機構は、後述のばね６を含んで構成される。
【０１１１】
はじめに図２９を参照して説明する。図２９に示すように、ベース板１は、上面視形状が略Ｕ字状の板状部材であって、連結部１ａ、左平板部１ｂ、及び右平板部１ｃを有する。ベース板１は、ネジ又は接着剤等の固着手段によって携帯電話６０の筐体内の基板に固定される。
【０１１２】
左平板部１ｂ及び右平板部１ｃは、ｘ軸に沿って互いに平行に延在する。連結部１ａは、ｘ軸に対して直交するｙ軸に沿って延在する。左平板部１ｂと右平板部１ｃとは、連結部１ａによって互いの上端部分が連結される。左平板部１ｂと右平板部１ｃとの間には開口が形成される。この開口には、コネクタ１１（図３１参照）が部分的に収納される。
【０１１３】
ベース板１は、４隅に４つの支持部２（２ａ〜２ｄ）を有する。支持部２ａは、左平板部１ｂの上端に形成される。支持部２ｂは、左平板部１ｂの下端に形成される。支持部２ｃは、右平板部１ｃの上端に形成される。支持部２ｄは、右平板部１ｃの下端に形成される。なお、支持部２ａ〜２ｄは、ベース板１に一体成型されている。なお、支持部２ａ〜２ｄをベース板１とは別個の部材とし、支持部２ａ〜２ｄをベース板１に固着させても良い。
【０１１４】
支持部２ａは、幅広部２ａ１及び幅狭部２ａ２を有する。幅広部２ａ１は、幅狭部２ａ２よりも内側に形成され、幅狭部２ａ２よりもｘ軸に沿う幅が広い。なお、支持部２ａについてした説明は、他の支持部２ｂ乃至２ｄについても当てはまるため重複する説明は省略する。
【０１１５】
レール３は、互いに対向する支持部２間で機械的に保持される。レール３は、棒状の金属からなり、キャリア部材５の移動を案内する。キャリア部材５の移動を円滑にさせるため、レール３に潤滑油を付着させても良い。
【０１１６】
レール３ａは、互いに対向する支持部２ａと支持部２ｂとの間に架けられる。レール３ａは、その上端が支持部２ａに固着され、その下端が支持部２ｂに固着される。レール３ｃは、互いに対向する支持部２ｃと支持部２ｄとの間に架けられる。レール３ｃは、その上端が支持部２ｃに固着され、その下端が支持部２ｄに固着される。
【０１１７】
緩衝部材４ａは、支持部２ａの幅狭部２ａ２の内側面上に配置される。緩衝部材４ａ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４ａの内側面をキャリア部材５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５が幅広部２ａ１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４ａ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５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４ｂ〜４ｄ、及び幅広部２ｂ〜２ｄについても同様に当てはまる。
【０１１８】
次に図３０を参照して説明する。図３０（ａ）に示すように、キャリア部材５は、上面視形状がＵ字状の部材であり、左部分５ｉ、中央部５ｊ、及び右部分５ｋを有する。左部分５ｉ及び右部分５ｋは、共にｘ軸に沿って実質的に平行に延在する。中央部５ｊは、ｙ軸に沿って延在し、左部分５ｉ及び右部分５ｋ夫々の上端部分を連結させる。
【０１１９】
キャリア部材５は、厚板部５ａ〜５ｇ、及び薄板部５ｈを有する。厚板部５ａ〜５ｇで囲まれた空間に収納部材７（図３０（ｂ）参照）が収納される。収納部材７の下面は、薄板部５ｈの上面に接着剤によって接着される。このようにして、キャリア部材５内には収納部材７が固着される。
【０１２０】
図３０（ｃ）に図３０（ａ）のＹ２−Ｙ２間のキャリア部材５の断面構成を示す。
【０１２１】
図３０（ｃ）に示すように、キャリア部材５は、厚板部５ｂにレール３ａが挿通される孔を有し、この孔にレール３ａが挿入される。なお、厚板部５ｂの孔にレール３ａが挿入されたとき、キャリア部材５がレール３ａ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５の厚板部５ｂの外側面には、ばね６を部分的に収納する孔が設けられている。
【０１２２】
図３０（ｄ）に図３０（ａ）のＹ３−Ｙ３間のキャリア部材の断面構成を示す。図３０（ｄ）に示すように、キャリア部材５は、厚板部５ｅにレール３ｃが挿通される孔を有し、この孔にレール３ｃが挿入される。図３０（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５の厚板部５ｅの外側面にはばね６を部分的に収納する孔が設けられている。
【０１２３】
なお、厚板部５ｂ、５ｅには、各ばね６の内端が取り付けられる。従って、厚板部５ｂ、５ｅは、厚板部５ａ、５ｃ、５ｄ、５ｅよりも外側に突出する。厚板部５ａ、５ｃ、５ｄ、５ｅ夫々も、同様に、レール３が挿通される孔を有する。
【０１２４】
図２７に戻って説明する。
【０１２５】
図２７に示すように、ばね６ａの外端（上端）は支持部２ａに固着され、その内端（下端）はキャリア部材５の厚板部５ｂに固着されている。ばね６ｂの外端（下端）は支持部２ｂに固着され、その内端（上端）はキャリア部材５の厚板部５ｂに固着されている。ばね６ｃの外端（上端）は支持部２ｃに固着され、その内端（下端）はキャリア部材５の厚板部５ｅに固着されている。ばね６ｄの外端（下端）は支持部２ｄに固着され、その内端（上端）はキャリア部材５の厚板部５ｅ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。
【０１２６】
本実施形態においては、ばね６ａ、６ｃ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ばね６ａ、６ｃに印加する。ばね６ａ、６ｃは抵抗として機能し、流れる電流量に応じて発熱する。ばね６ａ、６ｃが所定の温度以上になると、ばね６ａ、６ｃは収縮する。
【０１２７】
これによって、図２７から図２８に示すように、キャリア部材５を下から上へ移動させることができる。キャリア部材５には、収納部材７を介して、フォトセンサ９ａが実装されている。キャリア部材５の移動に伴ってフォトセンサ９ａが移動する。キャリア部材５の移動期間内に亘ってフォトセンサ９ａで順次画像を取得することによって、フォトセンサ９ａの移動範囲に対応する範囲内で画像を取得することができる。ここでは、図４０に示した所望の領域Ｒ１００に対応してフォトセンサ９ａを移動させる。このようにして、画素列数が少ないフォトセンサを活用して、より高精度な静脈認証を実現するために要求される所望の領域Ｒ１００で静脈像を取得することができる。
【０１２８】
ばね６ｂ、６ｄ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、ばね６ａ、６ｃにパルス電流が印加されていない場合、キャリア部材５はばね６ｂ、６ｄの引っ張り力に従って、図２７の位置にある。すなわち、通常時、キャリア部材５は、ばね６ｂ、６ｄが固着された支持部２ｂ、２ｄ寄りに位置する。生体情報取得時、ばね６ａ、６ｃに対するパルス電流の印加に伴って、キャリア部材５は支持部２ｂ、２ｄから支持部２ａ、２ｃ寄りへ移動する。
【０１２９】
なお、パルス電流印加に伴うばね６ａ、６ｃの引っ張り力は、ばね６ａ、６ｃ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５を図２７から図２８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。
【０１３０】
このように、ばね６ａ、６ｃにパルス電流を流すことのみによってキャリア部材５を移動させることができるため、他の駆動機構（たとえば、モータ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、およ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。
【０１３１】
なお、ばね６ａ、６ｃに流す電流は、直流、単純交流の電流であっても良い。ただし、パルス変調した電流をばね６ａ、６ｃ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。
【０１３２】
また、図２８から図２７の状態に戻す場合には、ばね６ａ、６ｃへのパルス電流の供給を停止すれば良い。キャリア部材５は、ばね６ｂ、６ｄの引っ張り力に従って、図２８から図２７の位置へ自然に移動する。ばね６ａ、６ｃは加熱されなければ実効的なばね作用を奏さない。
【０１３３】
図２７に示すように、収納部材７内には、発光素子８、光検出モジュール９、Ａ／Ｄ変換回路１０が収納される。
【０１３４】
発光素子８は、半導体発光素子（LED(Light Emitting Diode)）、又は半導体レーザ素子（LD(Laser Diode))といった半導体のベアチップがモールドパッケージされた半導体光素子である。発光素子８は、電極間に電流を流すことによって近赤外領域の波長（波長：６００ｎｍ〜１０００ｎｍ）の光（ここでは、７６０ｎｍ又は８７０ｎｍ）を出射する。
【０１３５】
光検出モジュールは、フォトセンサ９ａ上に遮光層９ｂが積層された光学部品である。光検出モジュール９は、フォトセンサ９ａ、遮光層９ｂ、及びコネクタ１１から構成される。フォトセンサ９ａは、フォトダイオードからなる画素が１列に配置されたフォトセンサである。遮光層９ｂは、各画素列に対応する開口を有する遮光層である。遮光層９ｂは、レンズと画素間の各光チャネルを分離する遮光壁を更に有する。遮光層９ｂの構成は、上述の実施形態の説明から明らかであり、重複する説明は省略する。
【０１３６】
Ａ／Ｄ変換回路（半導体集積回路）１０は、トランスインピーダンス回路を介してフォトセンサ９ａの各画素から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する半導体回路である。なお、Ａ／Ｄ変換機能に加えて、他の機能も付加させても良い。
【０１３７】
ここで、図３１を参照して、収納部材７内の構成について説明する。なお、図３１（ａ）は、図２７のＹ１−Ｙ１の画像取得装置７０の概略的な断面構成を示す模式図である。図３１（ｂ）は、図２７のＸ１−Ｘ１の画像取得装置７０の概略的な断面構成を示す模式図である。
【０１３８】
図３１（ａ）に示すように、収納部材７は、キャリア部材５の凹部内に固着される。収納部材７は、光検出モジュール９を収納するための凹部を有する。
【０１３９】
キャリア部材５らの上方には背面に複数のレンズが形成されたカバー板１２（不図示）が配置される。カバー板１２は、透明樹脂、ガラスといった透明性の板状部材であって、画像取得装置７０を外界から保護する。カバー板１２は、発光素子８からの出射光に対して実質的に透明である。なお、カバー板１２の設置態様は任意である。カバー板１２を支持部２ａ〜２ｄの上面に固着させることによって、カバー板１２をベース板１に固着させても良い。
【０１４０】
なお、キャリア部材５がレール３によって支持されることで、キャリア部材５とベース板１との間には、所定の空間が設けられている。
【０１４１】
図３１（ｂ）に示すように、収納部材７は、厚肉部７ａ、薄肉部７ｂ、厚肉部７ｃ、傾斜部７ｄ、及び肉厚部７ｅをこの順で有する。傾斜部７ｄは、厚肉部７ｃから厚肉部７ｅに向かって、徐々に厚肉化された部分であって、厚肉部７ｃと厚肉部７ｅとの間に傾斜面７ｄ１を有する。厚肉部に薄肉部７ｂを設けることによって、収納部材７には凹部（収納空間）１３ａが形成される。厚肉部に薄肉部７ｄを設けることによって収納部材７には凹部（収納部）１３ｂが形成される。
【０１４２】
光検出モジュール９は、凹部１３ａの底面（薄肉部７ｂの上面）に配置される。また、発光素子８は、凹部１３ｂの底面（傾斜部７ｄの上面）に配置される。本実施形態では、このようにキャリア部材５の移動に従って、発光素子８及び光検出モジュール９が共に移動する。これによって発光素子８をキャリア部材の外部に固定する場合と比べて、フォトセンサ９ａの位置に関わらず、フォトセンサ９ａへ入力される光の光量を所望の範囲にすることができる。
【０１４３】
なお、コネクタ１１は、薄肉部７ｂに設けられた孔に取り付けられる。コネクタ１１は、外部の半導体回路に可撓性を有する配線基板を介して接続される。また、発光素子８とフォトセンサ９ａとの間に厚肉部７ｃを設けることによって、発光素子８からの出射光がフォトセンサ９ａに直接的に入力することが抑制される。
【０１４４】
また、本実施形態では、発光素子８を傾斜部７ｄの上面に配置する。これによって、発光素子８の出射光を斜め方向に設定することができる。従って、より効果的に指１００に対して近赤外線を照射することができる。発光素子８が載置される台座の形状を工夫することによって、出射光の方向制御を非常に簡易な構成で実現することができる。なお、可撓性の配線基板（フィルム配線）によって、発光素子８へは電流が供給されるものとする。この点は、フォトセンサ９ａについても同様である。
【０１４５】
次に、図３２乃至図３５を参照して、カバー板１２の背面に形成されたパターン及びこれを活用したフォトセンサ９ａからの像信号の読出し動作について説明する。なお、図３２（ａ）は、カバー板１２に設けられるパターンの構成を示す概略図である。図３２（ｂ）は、パターンの概略的な部分拡大図である。図３２（ｃ）は、パターンの積層構造を示す概略図である。
【０１４６】
図３２（ａ）に示すように、カバー板１２の背面には、規則的なパターン１４が形成される。
【０１４７】
図３２（ｂ）に示すように、パターン１４は、光吸収部１４ａ、および光反射部１４ｂを有する。光吸収部１４ａは、発光素子８から出射される近赤外線を吸収する。光反射部１４ｂは、発光素子８から出射される近赤外線を反射する。
【０１４８】
光吸収部１４ａは、幅Ｗ１の部分、及び幅Ｗ２の部分を有する（但し、Ｗ１＜Ｗ２である）ライン状の部分である。光反射部１４ｂは、一定の間隔をあけて配置されている。
【０１４９】
図３２（ｃ）に示すように、パターン１４は、金属膜１４ｃの上層に黒色樹脂層１４ｄが形成された積層体である。なお、金属膜１４ｃは、カバー板１２の背面に形成されるものとする。パターン１４は、通常の薄膜形成技術、及びパターニング技術を用いて形成される。
【０１５０】
図３２（ｂ）に示すように、黒色樹脂層１４ｄを規則的にパターニングすることによって、金属膜１４ｃを部分的に露出させ、規則的に光反射部１４ｂを形成する。光吸収部１４ａは、パターニングされた黒色樹脂層１４ｄの除かれなかった部分である。
【０１５１】
図３３に、フォトセンサ９ａの画素列とパターン１４との関係を示す。画素列は、パターン１４が形成されていない領域Ｒ１からパターン１４が形成された領域Ｒ２に亘る。ここでは、画素列は、光反射部１４ｂの長手方向と平行に配置されている。
【０１５２】
図３３の矢印に示すように画素列が移動するとき、領域Ｒ２にある画素ＰＸは、光吸収部１４ａ、光反射部１４ｂを交互に通過する。フォトセンサ９ａの移動期間内では、発光素子８は発光している。従って、領域Ｒ２にある画素ＰＸが光反射部１４ｂに近接すればするほど、領域Ｒ２にある画素ＰＸからの出力値は増大する。光反射部１４ｂは所定の間隔をあけて規則的に配置されている。従って、領域Ｒ２にある画素ＰＸからの出力に基づいてフォトセンサ９ａの移動量を検出することができる。結果として、後述するように、適切なタイミングでフォトセンサ９ａから像を出力させることができる。
【０１５３】
なお、ここでは光吸収部１４ａのｘ軸に沿う幅Ｗ４は、光反射部１４ｂのｘ軸に沿う幅Ｗ３の略Ｎ倍に設定されている（但し、Ｎは２以上の自然数である）。
【０１５４】
ここで図３４にフォトセンサ９ａに接続される信号処理部の概略的な構成を示す。図３４に示すように、信号処理部１５は、比較器１５ａ、及び読出処理部１５ｂを有する。なお、ここでは、説明の便宜上、Ａ／Ｄ変換回路１０は省略されている。
【０１５５】
信号処理部１５の接続関係は次のとおりである。比較器１５ａの入力ａには、領域Ｒ２にある画素からの出力が接続される。比較器１５ａの入力ｂには、閾値が入力される。比較器の出力ｃは、読出処理部１５ｂの入力ａに接続される。読出処理部の入力ｂには、領域Ｒ１にある画素の出力が接続される。読出処理部の出力ｃは、フォトセンサに接続される。読出処理部の出力ｄは、外部の制御回路に接続される。
【０１５６】
比較器１５ａは、領域Ｒ２にある画素から出力される信号Ｓ１と予め設定された閾値ＴＨとを比較する。信号Ｓ１が閾値ＴＨを超えた場合、比較器１５ａはハイレベルの信号（タイミング検出信号）Ｓ２を出力する。
【０１５７】
読出処理部１５ｂは、比較器１５ａからハイレベルの信号Ｓ２が入力されると、フォトセンサ９ａに対してハイレベルの信号（リード指示信号）Ｓ３を出力する。
【０１５８】
フォトセンサ９ａは、所定のサイクルで像取得を実行する。フォトセンサ９ａは、読出処理部１５ｂからハイレベルの信号Ｓ３が入力されると、その時点で蓄積している信号Ｓ４を読出処理部１５ｂの入力ｂへ出力する。読出処理部１５ｂは、フォトセンサ９ａから入力された信号Ｓ４を外部の制御回路へ出力する。
【０１５９】
図３５を参照してフォトセンサ９ａの移動に伴う像取得動作（特に信号処理部１５の動作）について説明する。
【０１６０】
時刻ｔ１では、信号Ｓ１は閾値ＴＨを超える。そして、比較器１５ａは、ハイレベルの信号Ｓ２を出力する。その後、読出処理部１５ｂは、ハイレベルの信号Ｓ３を出力する。その後、フォトセンサ９ａは、ハイレベルの信号Ｓ３の入力時に取得している像Ｐ１を信号Ｓ４として出力する。信号処理部１５から出力される信号Ｓ４は、外部の記憶装置（半導体メモリ）に蓄積画像として保持される。なお、像Ｐ１は、図３３の領域Ｒ１０に対応する像であるものとする。
【０１６１】
時刻ｔ２では、信号Ｓ１は閾値ＴＨを超える。そして、比較器１５ａは、ハイレベルの信号Ｓ２を出力する。その後、読出処理部１５ｂは、ハイレベルの信号Ｓ３を出力する。その後、フォトセンサ９ａは、ハイレベルの信号Ｓ３の入力時に取得している像Ｐ４を信号Ｓ４として出力する。信号処理部１５から出力される信号Ｓ４は、外部の記憶装置（半導体メモリ）に蓄積画像として保持される。外部の半導体メモリには、像Ｐ１と像Ｐ４が蓄積画像として保持される。なお、像Ｐ４は、図３３の領域Ｒ１１に対応する像であるものとする。
【０１６２】
時刻ｔ３では、信号Ｓ１は閾値ＴＨを超える。そして、比較器１５ａは、ハイレベルの信号Ｓ２を出力する。その後、読出処理部１５ｂは、ハイレベルの信号Ｓ３を出力する。その後、フォトセンサ９ａは、ハイレベルの信号Ｓ３の入力時に取得している像Ｐ７を信号Ｓ４として出力する。信号処理部１５から出力される信号Ｓ４は、外部の記憶装置（半導体メモリ）に蓄積画像として保持される。外部の半導体メモリには、像Ｐ１、像Ｐ４、像Ｐ７が蓄積画像として保持される。なお、像Ｐ７は、図３３の領域Ｒ１２に対応する像であるものとする。
【０１６３】
このような処理に基づいて外部には像Ｐ１〜ＰＸが蓄積される。本実施形態においては、上述のようにパターン１４は規則性を有する。より具体的には、一定の間隔で光反射部１４ｂが形成されている。規則的なパターン１４を活用することによってフォトセンサ９ａの移動量を検出し、所望の範囲で指１００の静脈像を過不足なく取得することができる。
【０１６４】
本実施形態においては、形状記憶合金のばね６を活用してキャリア部材５を移動させている。形状記憶合金は、その温度に応じて収縮する。しかしながら、形状記憶合金の温度を精度よく制御することは難しい。形状記憶合金のばねの特性にはばらつきが予想され、その温度は使用される環境も影響するからである。
【０１６５】
本実施形態では、上述のように、規則的なパターン１４を活用してフォトセンサ９ａから像を出力させる。従って、たとえ、フォトセンサ９ａの移動速度が一定ではないとしても、適切なタイミングで必要な分の像を取得することができる。換言すると、ｔ１〜ｔ２の時間間隔と、ｔ２〜ｔ３の時間間隔とが一致していなくてもリードされる像には何ら影響はない。このようにして、所望の範囲で指１００の静脈像を過不足なく取得することが実現される。
【０１６６】
なお、信号処理部１５の具体的な構成は任意である。フォトセンサ９ａの画素から出力されるアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換回路でデジタル信号へ変換した上で、上述の比較器１５ａ、及び読出処理部１５ｂを接続させても良い。比較器１５ａ、読出処理部１５ｂをソフトウェアによって実現させても良い。
【０１６７】
また、読出処理部１５ｂから伝達される信号Ｓ３に基づいてフォトセンサ９ａに像取得を実行させ、取得した像を出力させても良い。この場合、フォトセンサ９ａは、必要な期間のみ像取得を実行する。従って、フォトセンサ９ａの消費電力を低減させることができる。
【０１６８】
また、パターン１４には何らかの規則性（周期性）が設定されていれば良い。また、パターン１４に設定された周期性の変位を検出する手段は光学的な方法以外（例えば、磁気的な方法）であっても良い。パターン１４の変位を検出する別個のセンサを設けても良い。
【０１６９】
次に図３６、３７を参照して、画像取得装置７０が組み込まれる生体認証装置８０の構成及び動作について概略的に説明する。
【０１７０】
図３６に示すように、生体認証装置８０は、処理部８１、認証実行部８２、画像形成部８３、記憶部８４、発光部８５、及び静脈像取得部８６を有する。なお、発光部８５は、発光素子８に相当する。静脈像取得部８６は、画像取得装置７０に相当する。なお、生体認証装置８０は、画像取得装置をインターフェイスとする通常のコンピュータから構成されるものとする。また、生体認証装置８０は、図３６に示す構成に限定されるべきものではない。
【０１７１】
生体認証装置８０は、図３７に示すように動作する。なお、生体認証装置８０は、図１に示した携帯電話６０に組み込まれているものとする。
【０１７２】
まず生体認証装置８０が組み込まれた携帯電話６０は非動作状態にある。
【０１７３】
次に携帯電話６０の生体認証機能が活性化される（Ｓ２０１）。なお、生体認証機能を活性化させる具体的な方法は任意である。操作者が携帯電話のあるボタンを押したときに生体認証機能が活性化されるように設定すれば良い。なお、生体認証機能が活性化されるとき、カバー板１２の前面上には指１００が載置されるものとする。
【０１７４】
次に、生体認証機能の活性化に基づいて、フォトセンサ９ａの移動を開始させる（Ｓ２０２）。より具体的には、ばね６ａ、６ｃにパルス電流を流し、ばね６ａ、６ｃを加熱し、ばね６ａ、６ｃを収縮させる。また、このとき、発光素子８から近赤外線を出力させる。また、フォトセンサ９ａを所定のフレームレートで像取得させる。
【０１７５】
次に、像の読出しを実行する（Ｓ２０３）。フォトセンサ９ａから像を読み出す手順は、図３５で説明したとおりである。
【０１７６】
次に、画像形成部８３は、認証用の静脈像を形成する（Ｓ２０４）。本実施形態においては、フォトセンサ９ａ（信号処理部１５）から順次出力される画像同士をつなぎ合わせると、所望の静脈像が復元される。つまり、画像形成部８３は、取得した画像同士の重複部分を考慮して画像処理する必要はない。規則的なパターンを活用してフォトセンサ９ａで過不足なく像を取得することで、画像形成部８３の処理負担を低減させることができる。
【０１７７】
次に、認証実行部８２は認証を実行する（Ｓ２０５）。具体的には、認証実行部８２は、画像形成部８３から出力された認証用画像と記憶部８４に予め登録された静脈像画像とに基づいて生体認証を実行する。例えば、認証実行部８２は、両画像間で静脈の分岐態様がＮ（Ｎ：２以上の自然数）箇所以上で一致していれば認証成功と判定し、両画像間で静脈の分岐態様が一致する箇所がＮ箇所未満であれば認証失敗と判定する（Ｓ２０６）。なお、認証の具体的な方法は画像処理方法に依存するため、上述の例に限定されるべきものではない。
【０１７８】
認証成功の場合、生体認証装置８０が組み込まれた携帯電話の機能が活性化される（Ｓ２０７）。そして、携帯電話は、通常の動作状態に復帰する。なお、認証失敗の場合、生体認証装置８０が組み込まれた携帯電話は非動作状態を維持する。
【０１７９】
このようにして、生体認証装置８０が携帯電話に組み込まれることによって、携帯電話のセキュリティー性能が飛躍的に向上する。
【０１８０】
上述の説明から明らかなように、本実施形態においては、フォトセンサの画素列の画素配置方向に直交する方向にフォトセンサを移動させることで、フォトセンサの撮像可能範囲を超える所望の範囲で静脈像を取得することを実現することができる。また、形状記憶合金を活用してフォトセンサを移動させることで、より簡素な駆動機構を実現できる。また、レールといったガイド部材を設けることによって、フォトセンサの移動を安定にすることができる。規則的なパターンを活用してフォトセンサの移動量を検出し、この検出結果に基づいて、フォトセンサから取得像を出力させることで、後続の画像処理負担を低減させることができる。また、コネクタ１１をベース板１の開口に部分的に収納させることで、画像取得装置７０の薄型化を図ることができる。
【０１８１】
最後に、画像取得装置７０が携帯電話に組み込まれる点について説明する。
【０１８２】
図３８に、携帯電話（移動体通信端末）６０を示す。図３８に示すように、携帯電話６０は、上側本体（第１部材）６１、下側本体（第２部材）６２、及びヒンジ６３を有する。上側本体６１と下側本体６２とは、共にプラスチック製の平板部材であって、ヒンジ６３を介して連結される。上側本体６１と下側本体６２とはヒンジ６３によって開閉自在に構成される。上側本体６１と下側本体６２とが閉じた状態のとき、携帯電話６０は上側本体６１と下側本体６２とが重ね合わされた平板状の部材になる。
【０１８３】
上側本体６１は、その内面に表示部６４を有する。表示部６４には、着信相手を特定する情報（名前、電話番号）、携帯電話６０の記憶部に格納されたアドレス帳等が表示される。表示部６４の下には液晶表示装置が組み込まれている。
【０１８４】
下側本体６２は、その内面に複数のボタン６５を有する。携帯電話６０の操作者は、ボタン６５を操作することによって、アドレス帳を開いたり、電話を掛けたり、マナーモードに設定したりし、携帯電話６０を意図したように操作する。携帯電話６０の操作者は、このボタン６５を操作することに基づいて、携帯電話６０内の生体認証装置８０の生体認証機能をオンさせたり、オフさせたりする。
【０１８５】
図３９に、携帯電話６０の前面（上面）の構成を示す。図３９に示すように、上側本体６１の前面には、表面領域Ｒ８０、および表示領域Ｒ９０が配置される。
【０１８６】
表面領域Ｒ８０上には、図３９に模式的に示すように、ヒト（被検体）の指１００が載せられる。表面領域Ｒ８０の下には、後述の画像取得装置７０（図３参照）が組み込まれる。表示領域Ｒ９０には、文字（時間、動作状態、着信相手名など）が表示される。表示領域Ｒ９０の下には、液晶表示装置が組み込まれる。
【０１８７】
本発明の技術的範囲は上述の実施形態に限定されない。画像取得装置は、静脈認証又は指紋認証といった生体情報の取得以外の用途にも応用できる。生体情報を取得する場合には、手のひら、足等の他の部位を対象としても良い。撮像対象物を照射する光は近赤外光に限定されない。撮像対象物を照射する光の波長範囲は撮像対象物の種類によって設定される。センサを移動させる駆動機構は任意である。また、有機高分子系人工筋肉（導電性高分子、高分子ゲル、誘電エラストマーなど）を活用して駆動機構を構成しても良い。キャリア部材、収納部材は、樹脂以外の材料で成型しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１８８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図５】本発明の第３の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図６】本発明の第３の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図７】本発明の第４の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図８】本発明の第４の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図９】本発明の第５の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態にかかる画像取得装置の動作を説明するための概略的なタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第６の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図１４】本発明の第７の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図１６】本発明の第７の実施形態にかかる画像取得装置の断面構成を示す模式図である。
【図１７】本発明の第８の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図１８】本発明の第８の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図１９】本発明の第８の実施形態にかかる画像取得装置９０の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の第８の実施形態にかかる画像取得装置９０の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２１】本発明の第９の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図２２】本発明の第９の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図２３】本発明の第１０の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図２４】本発明の第１０の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図２５】本発明の第１１の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な上面構成を示す模式図である。
【図２６】本発明の第１１の実施形態にかかる画像取得装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図２７】本発明の第１２の実施形態にかかる画像取得装置の上面構成を示す概略的な模式図である。
【図２８】本発明の第１２の実施形態にかかる移動後の画像取得装置の上面構成を示す概略的な模式図である。
【図２９】本発明の第１２の実施形態にかかる画像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。
【図３０】本発明の第１２の実施形態にかかる画像取得装置に含まれるキャリア部材及び収納部材の概略的な構成を示す模式図である。
【図３１】本発明の第１２の実施形態にかかる画像取得装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図３２】本発明の第１２の実施形態にかかるカバー板に形成されたパターンを説明するための概略的な説明図である。
【図３３】本発明の第１２の実施形態にかかる画素列とパターンとの位置関係を説明するための説明図である。
【図３４】本発明の第１２の実施形態にかかるフォトセンサに接続される信号処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図３５】本発明の第１２の実施形態にかかる信号処理部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３６】本発明の第１２の実施形態にかかる生体認証装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図３７】本発明の第１２の実施形態にかかる生体認証装置の概略的な動作を説明するためのフローチャートである。
【図３８】本発明の第１２の実施形態にかかる携帯電話（移動体通信端末）６０の構成を示す模式図である。
【図３９】本発明の第１２の実施形態にかかる携帯電話６０の前面（上面）の構成を示す模式図である。
【図４０】静脈認証を実現する際に撮像範囲について説明するための参考図である。
【符号の説明】
【０１８９】
９０ 画像取得装置
９１ レンズ
９２ フォトセンサ
９３ レール
９５ カバー板
９５ａ 前面
９５ｂ 背面
９６ 遮光板
９７ 遮光壁
９８ 反射体
９９ 光源
７０ 画像取得装置
７５ キャリア部材
７６ 光源
７７ 回転体
７８ ベルト
７９ モータ
１ ベース板
２ 支持部
３ レール
４ 緩衝部材
５ キャリア部材
７ 収納部材
８ 発光素子
９ 光検出モジュール
８２ 認証実行部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定範囲に亘って形成された複数のレンズ列と、
前記レンズ列に含まれるレンズを介して入射する光を受光する画素が複数配置された画素列を１列以上有するフォトセンサと、
を備え、
前記フォトセンサは、少なくとも複数の前記レンズ列の形成範囲内で、前記画素列に含まれる複数の前記画素の配置方向に交差する方向へ移動する、画像取得装置。
【請求項２】
前記フォトセンサ上に設けられると共に、複数の前記画素夫々に対応する複数の開口を有する遮光部材を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の画像取得装置。
【請求項３】
前記遮光部材は、前記フォトセンサの上面に固定され、前記フォトセンサの移動に応じて移動することを特徴とする請求項２に記載の画像取得装置。
【請求項４】
前記遮光部材は、前記レンズの光軸に沿って延在する遮光壁を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像取得装置。
【請求項５】
前記遮光部材に形成された複数の前記開口夫々は、前記フォトセンサから離間する方向に第１及び第２開口幅を順次有し、
前記第第２開口幅は、前記第１開口幅よりも広いことを特徴とする請求項２乃至４に記載の画像取得装置。
【請求項６】
複数の前記レンズ列の配置方向と前記フォトセンサの移動方向は実質的に一致することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項７】
前記フォトセンサが直接的又は間接的に取り付けられ、前記フォトセンサの移動を案内するガイド部材を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項８】
前記フォトセンサの移動量の検出用に予め形成された規則的なパターンを更に備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項９】
前記パターンは、前記フォトセンサの移動方向に沿って配置された複数の前記レンズによって形成されることを特徴とする請求項８に記載の画像取得装置。
【請求項１０】
前記フォトセンサは、前記パターンの規則性に応じた値を当該フォトセンサの移動に応じて出力する画素を更に備えることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像取得装置。
【請求項１１】
前記フォトセンサの初期位置を設定するために予め形成されたホームポジションパターンを更に備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項１２】
前記ホームポジションパターンは、前記レンズ列に含まれる１以上の前記レンズ上に形成された遮光層により形成されることを特徴とする請求項１１に記載の画像取得装置。
【請求項１３】
撮像対象物に対して光を照射する光源を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項１４】
前記光源は、前記フォトセンサの移動に伴って移動することを特徴とする請求項１３に記載の画像取得装置。
【請求項１５】
前記光源は、前記画素列に含まれる複数の前記画素の配置方向に沿う方向に複数の半導体発光素子が配置されることで形成されることを特徴とする請求項１４に記載の画像取得装置。
【請求項１６】
前記光源の隣にある前記画素列と当該光源間の間隔は、複数の前記レンズの配列間隔よりも広いことを特徴とする請求項１５に記載の画像取得装置。
【請求項１７】
前記フォトセンサを移動させる駆動機構を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項１８】
前記駆動機構は、非撮像期間に前記フォトセンサを移動させることを特徴とする請求項１７に記載の画像取得装置。
【請求項１９】
所定範囲に亘って形成された複数のレンズ列と、
前記レンズ列に含まれるレンズを介して入射する光を受光する画素が複数配置された画素列を１列以上有するフォトセンサと、を備える画像取得装置の駆動方法であって、
少なくとも複数の前記レンズ列の形成範囲内で、前記画素列に含まれる複数の前記画素の配置方向に交差する方向へ前記フォトセンサを移動させて画像を取得する、画像取得装置の駆動方法。
【請求項１】
所定範囲に亘って形成された複数のレンズ列と、
前記レンズ列に含まれるレンズを介して入射する光を受光する画素が複数配置された画素列を１列以上有するフォトセンサと、
を備え、
前記フォトセンサは、少なくとも複数の前記レンズ列の形成範囲内で、前記画素列に含まれる複数の前記画素の配置方向に交差する方向へ移動する、画像取得装置。
【請求項２】
前記フォトセンサ上に設けられると共に、複数の前記画素夫々に対応する複数の開口を有する遮光部材を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の画像取得装置。
【請求項３】
前記遮光部材は、前記フォトセンサの上面に固定され、前記フォトセンサの移動に応じて移動することを特徴とする請求項２に記載の画像取得装置。
【請求項４】
前記遮光部材は、前記レンズの光軸に沿って延在する遮光壁を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像取得装置。
【請求項５】
前記遮光部材に形成された複数の前記開口夫々は、前記フォトセンサから離間する方向に第１及び第２開口幅を順次有し、
前記第第２開口幅は、前記第１開口幅よりも広いことを特徴とする請求項２乃至４に記載の画像取得装置。
【請求項６】
複数の前記レンズ列の配置方向と前記フォトセンサの移動方向は実質的に一致することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項７】
前記フォトセンサが直接的又は間接的に取り付けられ、前記フォトセンサの移動を案内するガイド部材を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項８】
前記フォトセンサの移動量の検出用に予め形成された規則的なパターンを更に備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項９】
前記パターンは、前記フォトセンサの移動方向に沿って配置された複数の前記レンズによって形成されることを特徴とする請求項８に記載の画像取得装置。
【請求項１０】
前記フォトセンサは、前記パターンの規則性に応じた値を当該フォトセンサの移動に応じて出力する画素を更に備えることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像取得装置。
【請求項１１】
前記フォトセンサの初期位置を設定するために予め形成されたホームポジションパターンを更に備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項１２】
前記ホームポジションパターンは、前記レンズ列に含まれる１以上の前記レンズ上に形成された遮光層により形成されることを特徴とする請求項１１に記載の画像取得装置。
【請求項１３】
撮像対象物に対して光を照射する光源を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項１４】
前記光源は、前記フォトセンサの移動に伴って移動することを特徴とする請求項１３に記載の画像取得装置。
【請求項１５】
前記光源は、前記画素列に含まれる複数の前記画素の配置方向に沿う方向に複数の半導体発光素子が配置されることで形成されることを特徴とする請求項１４に記載の画像取得装置。
【請求項１６】
前記光源の隣にある前記画素列と当該光源間の間隔は、複数の前記レンズの配列間隔よりも広いことを特徴とする請求項１５に記載の画像取得装置。
【請求項１７】
前記フォトセンサを移動させる駆動機構を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項１８】
前記駆動機構は、非撮像期間に前記フォトセンサを移動させることを特徴とする請求項１７に記載の画像取得装置。
【請求項１９】
所定範囲に亘って形成された複数のレンズ列と、
前記レンズ列に含まれるレンズを介して入射する光を受光する画素が複数配置された画素列を１列以上有するフォトセンサと、を備える画像取得装置の駆動方法であって、
少なくとも複数の前記レンズ列の形成範囲内で、前記画素列に含まれる複数の前記画素の配置方向に交差する方向へ前記フォトセンサを移動させて画像を取得する、画像取得装置の駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【公開番号】特開２００９−２２３３８８（Ｐ２００９−２２３３８８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６４２６０（Ｐ２００８−６４２６０）
【出願日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
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