专利名称：生物显像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物显像装置(bioimaging apparatus)，并且例如适用于生物测量鉴别(biometrics authentication)。
背景技术：
近年来，存在于生物体内的血管是生物测量鉴别的目标之一。
血管中流动的脱氧血红蛋白(静脉血)或含氧的血红蛋白(动脉血)具有一个特性，即独特地吸收近红外波带的光(近红外光)。已经提出利用该特性拾取血管图像的成像装置。
具体地，已经提出了一种成像装置(参见日本专利公开No.2004-195792，例如参照图2和15)，其中来自近红外光光源的近红外光发射到放置在成像开口上的手指上，光在该手指的内部反射或散射，并且穿过上述手指和成像开口而进入外壳内的近红外光经由光学透镜被引入到成像拾取装置的成像平面上，以使血管成像。
顺带地，在具有上述构造的成像装置中，由于手指和成像拾取装置之间的距离短所引起的光学系统中的像差畸变(distortion of aberration)通过微距透镜和信号处理而被修正。可是，再现性还存在限制。因此，存在不能期望图像质量在一定程度上提高的问题。更具体地说，如果考虑到血管图像用作鉴别目标或内科诊断的部分数据，则图像质量的问题更严重。
另一方面，如果尝试物理地保持成像开口和成像目标之间的距离，则整个成像装置的厚度会因此增加。在近几年里，不能适应小型化的要求。更具体地说，在将上述成像装置安装在便携终端装置，如手机中的情况中，不能充分满足对于厚度减少的强烈需求。
发明内容
考虑到上述观点，已经实现本发明，并且本发明提供提高图像质量的同时兼顾小型化的生物显像装置。
为了解决上述问题，根据本发明，在用于使作为成像目标的生物区域(bioregion)的形成物(formation)成像的生物显像装置中设置有置于包含电路的外壳前表面侧上用以放置生物区域的放置部分，用于朝放置部分发射成像光的发射部分，以面向放置部分的方式设置在外壳的前表面侧上并将来自置于放置部分上的生物区域的成像光反射到外壳的内部的反射板，以及设置在外壳内并将反射板所反射的成像光作为图像信号传送的图像拾取装置。
相应地，在该生物显像装置中，除了图像拾取装置与反射板在厚度方向上的距离外，还能保持反射板与放置部分在水平方向上的距离。因此，去除了光学系统中的像差畸变而没有仅依赖微距透镜和信号处理电路实行的修正，并且限制了整体厚度。
此外，根据本发明，在用于使作为成像目标的生物区域的形成物成像的生物显像装置中设置有置于包含电路的外壳前表面侧上用以放置生物区域的放置部分，用于朝放置部分发射成像光的发射部分，以面向放置部分的方式设置在外壳的前表面侧上并将来自置于放置部分上的生物区域的成像光作为图像信号传送的图像拾取装置。
相应地，在该生物显像装置中，能够保持上述外壳前表面侧上水平方向上的距离，而在包含电路的外壳内不包含诸如发射部分和成像拾取装置的成像系统。因此，去除了光学系统中的像差畸变而没有仅依赖微距透镜和信号处理电路实行的修正，并且减少了上述外壳自身的厚度以及限制了整体厚度。
根据本发明，在用于使作为成像目标的生物区域的形成物成像的生物显像装置中设置有置于包含电路的外壳前表面侧上用以放置生物区域的放置部分，用于朝放置部分发射成像光的发射部分，以面向放置部分的方式设置在外壳的前表面侧上并将来自置于放置部分上的生物区域的成像光反射到外壳内部的反射板，以及设置在外壳内并将反射板所反射的成像光作为图像信号传送的图像拾取装置。进而，除CCD图像拾取装置与反射板厚度方向上的距离外，能够保持反射板与放置部分在水平方向上的距离。因此，去除了光学系统中的像差畸变而没有仅依赖微距透镜和信号处理电路实行的修正，并且限制了整体厚度。由此，提高了图像质量并兼顾了小型化。
此外，根据本发明，在用于使作为成像目标的生物区域的形成物成像的生物显像装置中设置有置于包含电路的外壳的前表面侧上用以放置生物区域的放置部分，用于朝放置部分发射成像光的发射部分，以面向放置部分的方式设置在外壳的前表面侧上并将来自置于放置部分上的生物区域的成像光作为图像信号传送的图像拾取装置。进而，能够保持上述外壳前表面侧上水平方向上的距离，而在包含电路的外壳内不包含诸如发射部分和成像拾取装置的成像系统。因此，去除了光学系统中的像差畸变而没有仅依赖微距透镜和信号处理电路实行的修正，并且减少了上述外壳自身的厚度以及限制了整体厚度。由此，提高了图像质量并兼顾了小型化。
图1为示出了鉴别装置的外部构造(1)的示意图。
图2为示出了鉴别装置的外部构造(2)的示意图。
图3为用于解释近红外光的光路的示意图。
图4为用于解释手指放置的示意图。
图5为示出了鉴别装置的电路构造的框图。
图6为示出了手机的外部构造(打开状态)的示意图。
图7为示出了手机的外部构造(关闭状态(1))的示意图。
图8为示出了手机的外部构造(关闭状态(2))的示意图。
图9为示出了第二外壳的部分(1)的示意图。
图10为示出了第二外壳的部分(2)的示意图。
图11为用于解释第二外壳中近红外光的光路的示意图。
图12为示出了手机的电路构造的框图。
图13为示出了另一实施例的成像装置的构造的示意图。
具体实施例方式
参照附图详细描述施用本发明的实施例。
(1)第一实施例(1-1)鉴别装置的外部构造参照图1和作为沿图1中A-A′的截面图的图2，参考标记1整体表示根据第一实施例的鉴别装置。在几乎为矩形的平行六面体形状的外壳2中，于接近短边ED1的一端的位置处，使成像开口部分3形成为从顶面2A延伸到外壳2的内部。在该成像开口部分3的底面上，设置CCD(电荷耦合装置)图像拾取装置4。
在该成像开口部分3和CCD图像拾取装置4之间，设置包含具有选择性地透射近红外光的微距透镜功能(macro lens function)和滤光器功能的透镜、光阑和物镜的光学系统部分OS。在成像开口部分3的表面上，设置由预定材料制成的白色且透明的开口覆盖部分5。进而，能够防止外界物体从成像开口部分3进入外壳2，并且能够保护光学系统部分OS和CCD图像拾取装置4。
另一方面，在成像开口部分3和短边ED1的一端之间，将板形的反射板6设置成向另一端的短边ED2倾斜以便关于顶面2A具有45度倾斜角。在接近上述短边ED2的另一端的位置处，设置用以放置手指的放置部分7。在上述放置部分7和短边ED2的另一端之间，设置三个近红外光发射部分8(8A，8B和8C)，其用于朝放置部分7发射被血红蛋白特定吸收的的近红外光，以作为血管成像光。
进而，在该鉴别装置1中，如图3所示，如果手指FG放在放置部分7上，则近红外光发射部分8所发出的近红外光照射在上述手指FG上。这些光被存在于手指内的血管中所流动的血红蛋白吸收，并借助血管之外的其他组织的反射和散射而通过手指FG的内部，并作为投影血管的近红外光(以下，称作“血管投影光”)射出上述手指FG。随后，几乎平行于顶面2A的血管投影光被反射板6的反射面RF反射，并随后通过开口覆盖部分5和光学系统部分OS入射在CCD图像拾取装置4的成像表面IF上。从而，在该鉴别装置1中，在CCD图像拾取装置4的成像表面IF上形成置于放置部分7上的手指FG内的血管的图像。
CCD图像拾取装置4拾取形成在成像表面IF上的血管图像，并由此将所获得的信号作为血管图像信号传送到包含在外壳内的电路。
以这样的方式，鉴别装置1能够对手指FG内的血管成像。
(1-2)提高图像质量的对策除上述构造外，在该鉴别装置1中，采取各种提高图像质量的对策以获得精确的成像结果。
具体地说，如图1和2中明显所示，在反射板6中，一体形成覆盖部分9，其覆盖成像光(近红外光)至反射表面RF的入射路径和反射路径之外的反射表面RF。进而，在该鉴别装置1中，能够防止大气中的光进入成像开口部分3的情况。因此，能够成像生物体中的血管，而在血管图像信号中不包括由于大气中的上述光所引起的噪音成分。
随后，在反射板6和放置部分7之间，放置片形光吸收部分10。从而，在该鉴别装置1中，能够防止大气中的光到达反射板6而成为来自顶面2A的反射光的情况。此时，在由于通过手指FG的内部而发出的血管投影光中，几乎平行于顶面2A的血管投影光进一步选择地发射到CCD图像拾取装置4的成像表面IF。因此，生物体中的血管能够被更如实地成像。
注意到，在该鉴别装置1中，顶面2A整体与外部隔离。因此，能够避免以下情况被反射而没有通过手指FG的内部隔离的近红外光通过反射板6发射到CCD图形拾取装置4的成像表面IF。
此外，在提供近红外光发射部分8的顶面2A上，形成具有相对于上述顶面2A倾斜120度的倾斜面SF。进而，在该鉴别装置1中，也如图3中清楚所示，近红外光以倾斜的方向发射到置于放置部分7上的手指FG的表面。因此，在该鉴别装置1中，相比于从平行于顶面2A的方向发射近红外光的情况，能够大大地减少手指FG的表面的反射光，并且从上述手指FG还可发出更多的血管投影光。由此，能够更如实地成像生物体内的血管。
随后，这些近红外光发射部分8发射具有被氧血红蛋白和脱氧血红蛋白都特定吸收的波带(接近900nm-1000nm)的红外光。进而，在该鉴别装置1中，生物体末端中混合的静脉系统和动脉系统中的血管都被如实成像。
此外，在放置部分7中，形成一对引导部分11(11A和11B)，其用以引导手指以使手指指腹垂直于顶面2A。进而，在该鉴别装置1中，如图4所示，手指FG的侧面置于放置部分7上。由此，相比于放置上述手指指腹的情况，能够防止由于用力将手指FG按压在放置部分7上所引起的血流停止。因此，能够如实地成像生物体内的血管。
此外，在这对引导部分11之间，也如图1清楚所示，沿引导方向以预定间隔设置用于检测手指FG触摸的三个开关12(12A，12B和12C)(以下，称作“手指触摸检测开关”)。在该鉴别装置1中，基于这些手指触摸检测开关12A、12B和12C的检测结果识别手指平行的情况下，能够开始上述手指FG的成像。
进而，在该鉴别装置1中，能够以手指相同倾斜的方式成像手指而不依靠要被成像的人。因此，能够省略上述成像之后对成像结果(血管图像信号S1)的修正处理，如转动图像。
(1-3)鉴别装置的电路构造接着，图5示出了鉴别装置1的电路构造。
参照图5，通过使成像驱动部分22、成像处理部分23、鉴别部分24、闪存器25和用于发送数据至外部装置(以下称作“外部界面”)/从外部装置接收数据的界面经由总线21分别与控制部分20相连来形成鉴别装置1。
该控制部分20具有包括用于控制整个鉴别装置1的CPU(中央处理单元)，存储各种程序的ROM(只读存储器)以及用作上述CPU工作存储器的R AM(随机存储器)的计算机构造。检测信号S12A、S12B和S12C分别从上述三个手指检测开关12A、12B和12C(图1)被施加到上述控制部分20。
此外，上述登记的血管图像的数据(以下，称作“登记的血管图像数据”)从用于经由外部界面26管理数据库中登记的血管图像的外部管理系统(未示出)被施加到为控制部分20。
进而，如果施加上述登记的血管图像数据DR，控制部分20将操作模式转换成血管登记模式并根据存储在ROM中的相应程序控制闪存器25，并将上述登记的血管图像数据DR存储在闪存器25内以便控制。
另一方面，在从三个手指触摸检测开关12A、12B和12C(图1)施加所有的相应检测信号S12A、S12B和S12C的情况中，控制部分20识别出手指FG是平行的。控制部分20将操作模式转换成鉴别模式，并根据存储在ROM中的相应程序分别控制成像驱动部分22、成像处理部分23和鉴别部分24。同时，控制部分20读取登记在闪存器25中的登记的血管图像数据DR并将其传输到鉴别部分24。
在此情况中，成像驱动部分22分别驱动近红外光发射部分8和CCD图像拾取装置4。因此，近红外光此时从近红外光发射部分8发射到置于一对引导部分11A和11B(图3)之间的手指FG，并且经由上述手指FG引入到CCD图像拾取装置4(图3)的成像界面IF的血管投影光作为血管图像信号S1从CCD图像拾取装置4传送到图像处理部分23。
图像处理部分23随后基于血管图像信号S1执行例如模数转换处理，用于噪音成分消除和轮廓加重的各种过滤处理，二进制处理，以及称作形态学的血管线性化处理。图像处理部分23由此将获得的血管图像数据D23(以下称作“血管图像数据”)传送到鉴别部分24。
鉴别部分24检测基于该血管图像数据D23的血管图像与基于从闪存器25读取的登记血管图像数据DR的登记血管图像之间的血管形成图案的一致度。鉴别部分24根据上述一致度确定是否此时成像的手指FG是所述登记人的手指，并将该确定结果作为确定数据D24传送到控制部分20。
以此方式，如果控制部分20通过控制上述的成像驱动部分22，成像处理部分23和鉴别部分24从上述鉴别部分24接收确定数据D24，控制部分20通过外部界面IF将该确定数据D24传送到外部装置。此时，控制部分20通过上述成像驱动部分22分别停止近红外光发射部分8和CCD图像拾取装置4。
以此方式，控制部分20执行生物鉴别处理，其中将以存在于生物体内部的适当形成物的血管用作鉴别目标确定所述人(登记人)的存在。进而，相比于将生物体表面上的指纹等用作目标的情况，不仅能防止生物体的直接窃取还能防止第三参与者对登记人的假扮。
(1-4)第一实施例的操作和效果根据上述构造，在该鉴别装置1，在外壳2的顶面2A中，放置部分7设置在短边ED2的另一端的附近。反射板6以面向上述放置部分的方式设置成像开口部分3和短边ED1的一端之间。并且在外壳2内的上述成像开口部分3的下面部分处，设置用于将通过置于放置部分7上的手指FG并被反射板6反射的近红外光作为血管图像信号S1传送的CCD图像拾取装置4。
相应地，在鉴别装置1中，CCD图像拾取装置4与成像开口部分3之间的距离以及上述开口部分3顶面与放置部分7之间的距离通过反射板连接，使得上述图像拾取装置4与放置部分7的距离可保持得长于常规系统中成像开口部分3的顶面与放置部分7之间的距离。因此，能够去除光学系统中的像差畸变，而不仅依赖于微距透镜和信号处理电路的修正。因此，提高了图像质量。
随后，在该鉴别装置1，设置放置部分7和反射板6以使光路形成得几乎平行于外壳2的顶面2A。因此，相比于保持厚度方向距离的情况，显著地限制了鉴别装置1的厚度。进而，鉴别装置1被小型化。
此外，在上述的鉴别装置1中，通过采用各种用于提高图像质量的对策以便在外壳2的顶面2A上获得精确的成像结果，能减少不同于成像光的大气中的光与发射到CCD图像拾取装置4的上述成像光(近红外光)之间的混合。因此，能进一步提高图像质量。
根据上述构造，在外壳2的顶面2A中，放置部分7设置在短边ED2的另一端的附近。反射部分6设置在面向上述放置部分7的成像开口部分3与短边ED1的一端之间。并在外壳2内的上述成像开口部分3的下面部分处，设置用于将通过置于放置部分7上的手指FG并由反射板6反射的近红外光作为血管图像信号S1传送的CCD图像拾取装置4。进而，除CCD图像拾取装置与反射板6在厚度方向上的距离之外，能够保持上述反射板6与放置部分7在水平方向上的距离。因此，能够去除光学系统中的像差畸变，而没有仅依赖于微距透镜和信号处理电路的修正，并限制了整体厚度。由此，提高了图像质量并兼顾了小型化。
(2)第二实施例(2-1)手机的外部构造参照图6和7，参考标记51整体表示根据第二实施例的手机。借助设置在上述第二外壳53一端的旋转轴部分54沿几乎水平方向自由地依次连接几乎为矩形平行六面体形状的第一外壳(以下称作“第一外壳”)52和第二外壳(以下称作“第二外壳”)53来形成手机51。
在该第一外壳52的前表面侧的中心处，设置显示部分55。各自地，扬声器56设置在比上述显示部分55更上的部分处，并且称作轻推转盘的操作器57设置在比显示部分55低的部分处，所述操作器可自由旋转和按压(以下，称作旋转/推动操作器)。
一方面，包括各种操作键，如电源键、呼叫键和字符输入键的操作部分58设置在第二外壳53前表面侧的中心处。话筒59设置在比上述操作部分58低的部分处。
在此手机51中，在第一外壳52的后表面与第二外壳53的前表面侧分开的打开状态中(图6)，用一个手保持第二外壳53的同时执行呼叫或能够操作操作部分58。另一方面，在第一外壳52的后表面与第二外壳53的前表面侧重叠的关闭状态中(图7)，能保护操作部分58，并且还防止误操作。此外，能小型化手机51的整体尺寸，并改善了便捷性。
另一方面，在该第二外壳53的后表面上，如图8和沿图8中B-B′截取的图9和10所示，其中，在图8中添加与图1中相应部分的相同参考标记，在一端的短边ED3附近形成凹陷形状的高度差部分61。在这个高度差部分61的中心处，形成成像开口部分3。在上述成像开口部分3中，以开口覆盖部分5、光学系统部分OS和CCD图像拾取装置4的顺序设置这些元件。
此外，在高度差部分61中，对应第二外壳53的后表面，设置从面对上述CCD照相机(CCD图像拾取装置4)的位置(以下称作“照相机遮蔽位置”(图9))到短边ED3的一端与上述照相机遮蔽位置(以下称作“照相机曝光位置”(图10))分开的位置可自由移动的滑板62。
在高度差部分61的底面上的预定位置处，设置用于滑板62的检测照相机遮蔽位置或照相机曝光位置的按压型开关63(以下称作“位置检测开关”)。在该手机51中，在基于上述位置检测开关63的检测结果识别照相机曝光位置(图10)的情况中，能够成像诸如背景的目标和人。
除上述构造外，在滑板62中，固定反射板6和覆盖部分9以便安装在开口部分64上，所述开口部分以挖掘的方式设置在滑板中心。进而，上述反射板6和覆盖部分9可从照相机遮蔽位置(图9)自由移动到照相机曝光位置(图10)。
此外，在另一端的短边ED4上，形成倾斜表面SF以便形成相对于第二外壳53的后表面的120度倾斜角。在上述倾斜表面SF上，设置有用于将近红外光发射到放置部分7的近红外光发射部分8(8A，8B和8C)，所述近红外光的波带(接近900nm-1000nm)被含氧学红蛋白和脱氧血红蛋白特定吸收。
用于放置手指的放置部分7设置在另一端的短边ED4附近。在上述放置部分7中，设置一对用以引导手指FG的引导部分11(11A和11B)以使手指FG的指腹垂直于顶面2A。在上述引导部分11之间，沿引导方向以预定间隔设置三个手指触摸检测开关12(12A，12B和12C)。
因此，在该手机51中，如图11所示，如果滑板62处于照相机遮蔽位置(图9)且手指FG置于一对引导部分11A和11B之间的放置部分7内，从近红外光发射部分8发出的近红外光发射到上述手指FG，通过手指FG的内部，并从上述手指FG发出作为血管投影光。随后，几乎平行于第二外壳53后表面的血管投影光发射到滑板62和覆盖部分9所形成的空间，被上述反射板6的反射表面RF反射，并顺序经由开口部分64，开口覆盖部分5和光学系统部分OS入射到CCD图像拾取装置4。因此，利用CCD图像拾取装置4成像手指FG内的血管，并将成像结果作为血管图像信号传送。
在该实施例的情况中，在手机51中，在基于位置检测开关63的检测结果识别滑板62的照相机遮蔽位置(图9)并且基于手指检测开关12A，12B和12C的检测结果识别平行手指的情况下，能够自动成像上述手指FG中的血管。
因此，当未执行目标成像时，该手机51的使用者通常将滑板62设置在照相机遮蔽位置(图9)。进而，在成像血管时，用户仅需要一个必要动作，即用户将他/她的手指FG放置在引导部分11之间就能成像血管。
此外，在本实施例的手机51中，在对目标进行成像时，从近红外光发射部分8发出的近红外光可用作闪光。进而，由于省略了用于闪光的光源，故手机51能够小型化。
(2-2)手机的电路构造在图12中示出了该手机51的电路构造，其中添加与图5中所示相应部分相同的参考标记。
参照图12，通过经由布线21使显示部分55，成像驱动部分72，图像处理部分73，鉴别部分24，闪存器25以及传送/接收部分74分别与控制部分70相连来形成手机51。在闪存器25中，例如，当购买该手机51时，购买该手机的用户的手指FG中的血管由预定血管登记系统登记为登记血管图像的数据DR(登记的血管图像数据)。
控制部分70具有包括用于控制整个鉴别装置1的CPU(中央处理单元)，用于存储各种程序的ROM(只读存储器)以及用作上述CPU的工作存储器的RAM(随机存储器)的计算机构造。从三个手指触摸检测开关12A至12C(图8)分别为上述控制部分70施加对应的检测信号S12A，S12B和S12C，并从位置检测开关63(图8)为其施加位置检测信号S63。
此外，从操作部分58和旋转/推动操作器57为该控制部分70施加作为执行命令COM的命令，这些命令为分别对应操作部分58中各个按钮的命令以及分别对应旋转/推动操作器57的旋转操作和按压操作的命令。
控制部分70根据上述检测信号S12A-S12C识别手指FG是水平的，并根据上述位置检测信号S63识别照相机遮蔽位置(图9)或照相机曝光位置(图10)。根据这些存储在ROM内的识别结果，执行命令COM和程序，控制部分70适当地控制显示部分55，成像驱动部分72，成像处理部分73，鉴别部分24，闪存器25和传送/接收部分74。
当使手指内的血管成像时，成像驱动部分72分别驱动近红外光发射部分8和CCD图像拾取装置4。在此情况中，近红外光从近红外光发射部分8发射到手指FG，手指此时置于一对引导部分11A和11B之间(图8)。通过上述手指FG引入到CCD照相机(CCD图像拾取装置4)中的血管投影光作为血管图像信号S1从该CCD照相机(CCD图像拾取装置4)传送到图像处理部分73。
另一方面，在成像目标时，成像驱动部分72驱动CCD照相机(CCD图像拾取装置4)，并且根据具体情况要求(occasion demand)还驱动近红外光发射部分8，以便将近红外光发射成为闪光。随后，成像驱动部分72通过自动曝光控制处理控制光学系统部分OS的光阑，并调节入射到CCD图像拾取装置4的光的光量。同时，成像驱动部分72通过自动聚焦控制处理控制光学系统部分OS中透镜的位置，并调节焦距和聚焦位置。在此情况中，形成在该CCD图像拾取装置上的目标图像作为图像信号S10(以下称作“目标图像信号”)从上述CCD图像拾取装置4传送到图像处理部分73。
在CCD图像拾取装置4提供血管图像信号S1的情况中，例如类似于上述第一实施例的情况，图像处理部分73对于上述血管图像信号S1依次执行数模转换处理，适于噪音成分消除以及轮廓加重等的各种过滤处理，二进制处理，以及称作形态学的血管线性化处理，并产生血管图像数据D23。
另一方面，在从CCD图像拾取装置4提供目标图像信号S10的情况下，图像处理部分73例如对上述目标图像信号S10执行基于称作JPEG(联合摄影专家组)的压缩编码方法的压缩编码处理，并产生压缩的图像数据D73。
传送/接收部分74分别与扬声器56、话筒59和设置在该手机51中的天线ANT相连。传送/接收部分74调节来自上述话筒59或控制部分70的信号并随后放大该信号，以及通过天线ANT将获得的上行线路信号传送到基站(未示出)。
另一方面，传送/接收部分74通过天线ANT接收来自基站(未示出)的下行线路信号，放大并随后解调该信号，以及将获得的信号传送到扬声器56或控制部分70。
(2-3)控制部分的具体处理内容接着，描述上述控制部分70的具体处理内容。
该手机51具有非法访问阻止功能，以禁止对闪存器25的访问，直到判定用户为登记人。
实际上，控制部分70将操作模式转变成响应于电源开启的非法访问禁止模式。在非法访问禁止模式中，在分别对应手机51所具有的各种功能的每个处理中，限制目标处理执行的预先设定。
在该实施例的情况中，对闪存器25的访问处理已被设定为目标处理。控制部分70不接收关于对闪存器25的访问的执行命令COM，如目标成像处理和e-mail传输处理。
也就是说，在该非法访问禁止模式中，如果从检测开关63(图8)提供示出滑板62的照相机曝光位置(图10)的位置检测信号S63，控制部分70例如在显示部分55上显示以下内容，如“不能获得图像拾取直到你被承认为所述的登记人。请进行鉴别。”而不执行目标成像处理，并告知用户在执行目标成像处理之前应当执行生物鉴别处理。
此外，也在接收了表示e-mail传送处理等的执行命令COM的情况中，控制部分70告知用户在执行目标成像处理之前应当执行生物鉴别处理而不执行上述e-mail传送处理等。
一方面，在该非法访问禁止模式中，在表示滑板62的照相机遮蔽位置(图9)的位置检测信号S63已经从位置检测开关63(图8)供给的状态中，如果从相应的手指触摸检测开关12A，12B和12C(图1)提供所有的检测信号S12A，S12B和S12C，则控制部分执行生物鉴别处理。
在这种情况中，控制部分70控制成像驱动部分72以便驱动CCD图像拾取装置4和近红外光发射部分8，并控制图像处理部分73以便执行各种处理，如对从上述CCD图像拾取装置4传送的血管图像信号S1进行的血管线性化处理。
随后，控制部分将在上述图像处理部分73中产生的血管图像数据D23以及之前登记在闪存器25内的登记的血管图像数据DR传送到鉴别部分24，并控制鉴别部分24以便根据这些血管图像数据D23和登记的血管图像数据DR确定所述登记人的存在。
在此，如果从鉴别部分24提供的作为上述确定结果的确定数据D24是表示不是所述登记人的数据，则控制部分70控制成像驱动部分72以便驱动CCD图像拾取装置4和近红外光发射部分8，并保持这种非法访问禁止模式。
相反，如果确定数据D24是表示所述登记人的数据，则控制部分70控制成像驱动部分72以驱动CCD图像拾取装置4和近红外光发射部分8，并操作模式从非法访问禁止模式转变成通常的使用模式。
在此模式中，控制部分70可执行生物鉴别处理。
另一方面，在上述使用模式中，如果从位置检测开关63(图8)施加表示滑板62的照相机曝光位置(图10)的位置检测信号S63，则控制部分70执行目标成像处理。
在此情况中，控制部分70控制成像驱动部分以驱动CCD图像拾取装置4，并且还控制成像驱动部分72以调节光学系统部分OS的透镜位置和到达CCD图像拾取装置4的光量。此时，如果施加表示闪光指令的执行命令COM，则控制部分70控制成像驱动部分72以从近红外光发射部分8发射作为闪光的近红外光。
随后，如果在上述状态下施加表示成像指令的执行命令COM，则控制部分控制图像处理部分73以执行对此时从CCD图像拾取装置4传送的目标图像信号S10的图像压缩处理，并进而将获得的压缩图像数据D73存储在闪存器25内。
以此方式，控制部分70能够执行目标成像处理。
注意到，在该使用模式中，也在接收到表示e-mail传送处理等的执行命令的情况中，控制部分70没有限制地执行相应的各种处理。
以此方式，在该手机5 1中，禁止对闪存器25的访问直到用户被确定为登记人，以便对第三参与者保护存储在闪存器25内的各种数据内容。
(2-4)第二实施例的操作和效果根据上述构造，在该手机51中，放置部分设置在第二外壳53的后表面上另一端的短边ED4附近，并且反射板6面向上述部分7设置在成像开口部分3和一端的短边ED3之间。并在第二外壳53中的上述成像开口部分3的下面部分处设置CCD图像拾取装置4，其用于将通过置于放置部分7上的手指FG并被反射板6反射成血管图像信号S1的近红外光。
相应地，在手机51中，类似于上述第一实施例的情况，除CCD图像拾取装置与反射板6在厚度方向上的距离外，保持上述反射板6与放置部分7在水平方向上的距离。因此，去除了光学系统中像差畸变，而不仅依赖于微距透镜和信号处理电路的修正，并限制整体厚度。因此，提高了图像质量并兼顾了小型化。
除此之外，在该手机51中，可保持上述反射板6从面向CCD图像拾取装置4的照相机遮蔽位置(图9)自由移动到与上述照相机保持位置分开的照相机曝光位置(图10)，并根据上述保持位置，将对从CCD图像拾取装置4传送的信号处理转变成生物鉴别处理或图像压缩处理。
相应地，在该手机51中，能够共享光学系统部分OS和CCD图像拾取装置4。因此，手机51能被整体小型化。
根据上述构造，可保持上述反射板6从面向CCD图像拾取装置4的照相机遮蔽位置(图9)自由移动到与上述照相机遮蔽位置分开的照相机曝光位置(图10)，并根据上述固定位置，将对从CCD图像拾取装置4传送的信号的处理转变成生物鉴别处理或图像压缩处理。进而，能够共享上述CCD图像拾取装置4。因此，手机51能被整体小型化。
(3)其他实施例在上述实施例中，已经讨论了这样的情况，在第一实施例中，用于将生物区域中的形成物作为将要成像的目标进行成像的生物显像装置用于具有鉴别功能的专用鉴别装置1，且在第二实施例中，生物显像装置用于具有鉴别功能的手机51。可是，本发明不仅限于此，而且本发明中的成像装置可用于具有除此之外的各种用途的装置，如可用于医疗装置。
此外，在上述实施例中，对于形成物，已经讨论了用于血管的情况。可是，本发明不仅限于此，而且可用于除此之外的各种形成物，如生物体内的神经，存在与生物体表面上的指纹和嘴印。在此而言，在用于神经的情况中，例如，如果在体内注入对神经特殊的标记并使标记成像，可类似于上述实施例使神经成像。
此外，在上述实施例中，对于生物区域，已经讨论了用于手指的情况。可是本发明不仅限于此，而且根据要成像的目标能用于除此之外的各种生物区域，如手掌，手臂和眼睛。
此外，根据成像装置的构造，已经讨论了这样的情况，在第一实施例中，采用具有图1和2中所示构造的鉴别装置1，并在第二实施例中，采用具有图6-10中所示构造的手机51。可是，本发明并不限于此，而且根据用途、成像目标等，可适当地改变涉及上述成像的每个部分的布置、形状或构造。
也就是说，在上述实施例中，对于置于包含电路的外壳前表面侧上用以放置生物区域的放置部分，已经讨论了其放置在外壳2的顶面2A(第二外壳53的后表面)上的情况。
可是，取代于此，例如，沿垂直于顶面2A(第二外壳53的后表面)的方向设置高度差部分，并且高度差部分的一部分或全部可用作放置部分。
此外，在上述实施例中，已经讨论了施用由一对引导部分11A和11B所形成的放置部分7和手指触摸检测开关12A-12C的情况。可是，本发明不限于此，而且可以改变上述手指触摸检测开关12的数量，或修改引导部分11的形状或构造。可省略它们中的任何一个。或者取代于省略二者，可在表面上设置适于放置的标记。此外，可采用结合前述内容所形成的放置部分。
接着，在上述实施例中，对于用于向放置部分发射成像光的发射部分，发射900nm-1000nm的近红外光。可是，取代于此，可发射上述波长之外的各种波长的光，如可见光。
此外，在上述实施例中，对于安装发射部分的方法，已经讨论了设置在外壳2的顶面2A(第二外壳53的后表面)上的情况。可是，取代于此，可以挖入上述顶面2A(后表面)的方式设置发射部分。在上述顶面2A(第二外壳53的后表面)上的空间内设置用以布置发射部分的部件，并且发射部分可设置在该部件上。可是，在考虑到整个装置的厚度时，期望将其设置在外壳2的顶面2A(第二外壳53的后表面)上或附近的空间内。
此外，在上述实施例中，对于成像光的发射方向，从与外壳2的顶面2A(第二外壳53的后表面)成120度的方向发射成像光，可是，能够从任意方向发射成像光。然而，在将成像光发射到生物体内存在的形成物，在前述实施例中为血管的情况中，如果考虑整个装置的厚度，期望发射部分设置得使发射方向与放置部分的放置表面成钝角。具体地说，优选选择与放置部分的放置表面成100度至140度角中的任意一个。
接着，在上述实施例中，对于以面向外壳前表面侧上放置部分的方式设置并将成像光从置于放置部分上的生物区域反射到外壳内部的反射板，已经讨论了这样的情况，即反射板设置成相对于短边ED2的另一端(短边ED4的另一端)倾斜以便与外壳2的顶面2A(第二外壳53的后表面)形成45度的倾斜角的状态。可是，取代于此，例如，沿垂直于顶面2A(第二外壳53的后表面)的方向设置高度差部分并且反射板可设置在高度差部分上。设置用于将反射板布置在上述顶面2A(第二外壳53的后表面)上空间内的部件，并且反射板可设置在该部件上。此外，对于倾斜角，能选择45度之外的角。
接着，在上述实施例中，对于设置在外壳内并将反射板反射的成像光作为图像信号传输的图像拾取装置，已经讨论了施用CCD图像拾取装置4的情况。可是，取代于此，可施用CCD图像拾取装置之外的各种图像拾取装置，入CMOS(互补金属氧化物)。此外，对于布置图像拾取装置的位置，图像拾取装置可布置在外壳内的各个位置处。
接着，在上述实施例中，对于用于检测引导部分所引导的手或手指倾斜的倾斜检测装置，已经讨论了沿引导方向以预定间隔设置手指触摸检测开关的情况。可是，取代于上述手指触摸检测开关，可设置照相机，或用于机械检测倾斜的检测机构。
在此情况中，在上述实施例中，已经讨论了检测到倾斜存在的情况。可是，可以检测到倾斜角，并且可告知该倾斜角。
此外，在上述实施例中，已经讨论了除了到达反射板6的反射表面的成像光的入射光路和反射光路，覆盖反射板6的情况。可是，本发明不限于此，且可以覆盖外壳2的全部顶面2A(第二外壳53的后表面)。
此外，在上述实施例中，对于成像装置，已经讨论了这样的情况，在第一实施例中，施用具有图1和2所示构造的装置，并在第二实施例中，施用具有图6-10中所示构造的装置。可是，本发明不限于此，且可施用具有图13中所示构造的成像装置80，在图13中添加与图2和图9中相应的部件相同的参考标记。
该成像装置80与外壳2(第二外壳53)中包含的鉴别装置1(手机51)的主要区别在于光学系统部分OS和CCD图像拾取装置4所形成的成像系统设置在外壳2的顶面2A(第二外壳53的后表面)上。此外，在成像装置80中，与除成像光到反射板6的反射面的入射路径和反射路径之外覆盖反射板6的覆盖部分9不同，不同之处在于设置除到成像表面IF的入射方向外覆盖上述光学系统部分OS和CCD图像拾取装置4的覆盖部分81。
根据该成像装置80，光学系统部分OS和CCD图像拾取装置4以面向放置部分7的方式设置在外壳2(第二外壳53)的前表面侧上。进而，在包含电路的外壳2(第二外壳53)内不包含成像系统的情况下，能够保持上述外壳2(第二外壳53)前表面侧上水平方向上的距离。因此，能够去除光学系统中像畸变，而不仅依赖于微距透镜和信号处理电路的修正，并减少了上述外壳2(第二外壳53)自身的厚度以及限制了整体厚度。
注意到，对于第二实施例中的滑板61，通过配置固定光学系统部分OS的固定部分，可从第一位置自由移动到与第一位置分开的第二位置的CCD图像拾取装置4和覆盖部分81，可根据置于放置部分7上的手指直径调节CCD图像拾取装置4和放置部分7之间的距离。进而能够进一步提高图像质量。
工业实用性本发明可用于使用鉴别生物体的技术的领域和医学领域。
权利要求
1.一种用于将生物区域中的形成物作为成像目标进行成像的生物显像装置，其包括设置在包含电路的外壳的前表面侧上用以放置所述生物区域的放置部分；用于朝所述放置部分发射成像光的发射部分；以面向所述放置部分的方式设置在所述外壳前表面侧上的反射板，用以将来自置于所述放置部分上的所述生物区域的所述成像光反射到所述外壳内部；以及设置在外壳内的图像拾取装置，用于将所述反射板反射的所述成像光作为图像信号传送。
2.根据权利要求1所述的生物显像装置，其中所述成像目标是存在于生物区域内的形成物；和所述发射部分沿发射方向设置，所述发射方向与所述放置部分的放置表面成钝角。
3.根据权利要求1所述的生物显像装置，其中所述成像目标是存在于生物区域内的形成物；和所述发射部分沿发射方向设置，所述发射方向具有与所述放置部分的放置表面成100度至140度角中的任一角度。
4.根据权利要求1所述的生物显像装置，其中所述成像目标是存在于生物区域内的形成物；和所述发射部分发射的所述成像光的波长是特定针对所述成像目标的波长。
5.根据权利要求1所述的生物显像装置，其包括用于吸收所述成像光的片状光吸收部分，其设置在所述放置部分和所述反射板之间。
6.根据权利要求1所述的生物显像装置，其包括覆盖部分，用于覆盖除所述成像光到所述反射板的反射表面的入射路径和反射路径之外的反射表面。
7.根据权利要求1所述的生物显像装置，其中所述生物区域为手指或手；和所述放置部分为用于引导所述手指或所述手以使手指或手掌的腹部几乎垂直于放置平面的引导部分。
8.根据权利要求1所述的生物显像装置，其中所述生物区域为手指或手；所述放置部分由以下部分形成用以引导所述手指或所述手以使手指和手掌的腹部几乎垂直于放置平面的引导部分，和用于检测所述引导部分引导的所述手指和所述手的倾斜度的倾斜检测装置所形成；以及包括驱动装置，其用于根据倾斜检测装置的检测结果驱动所述发射部分和所述拾取装置。
9.根据权利要求1所述的生物显像装置，其中所述生物区域为手指或手；所述放置部分由以下部分形成用以引导所述手指或所述手以使手指和手掌的腹部几乎垂直于放置平面的引导部分，和用于检测所述引导部分引导的所述手指和所述手的倾斜度的倾斜检测装置所形成；以及包括告知装置，其用于根据所述倾斜检测装置的检测结果告知所述倾斜状态。
10.根据权利要求1所述的生物显像装置，其包括用于保持所述反射板使其从面向所述图像拾取装置的第一位置自由移动到与上述第一位置分开的第二位置的保持部分；用于检测所述保持部分的位置检测装置；用于对所述图像拾取装置传送来的图像信号执行图像处理的图像处理装置；以及控制装置，其用于控制所述图像处理装置执行适于存在于所述生物区域内的成像目标的图像处理，或根据上述成像目标之外的目标、适于所述位置检测装置检测的所述保持部分的位置的图像处理。
11.根据权利要求1所述的生物显像装置，其包括用于保持所述反射板使其从面向所述图像拾取装置的第一位置自由移动到与上述第一位置分开的第二位置的保持部分；用于检测所述保持部分的位置检测装置；用于检测所述生物区域对所述放置部分触摸的触摸检测装置；和用于将来自置于所述放置部分上的所述生物区域的所述成像光作为图像信号传送的图像拾取装置。
12.一种用于将生物区域中的形成物作为成像目标进行成像的生物显像装置，其包括设置在包含电路的外壳的前表面侧上用以放置所述生物区域的放置部分；用于朝所述放置部分发射成像光的发射部分；和以面向所述放置部分的方式设置在所述外壳前表面侧上，用以将来自置于所述放置部分上的所述生物区域的所述成像光作为图像信号传送的图像拾取装置。
13.根据权利要求12所述的生物显像装置，其中所述成像目标是存在于生物区域内的形成物；和所述发射部分沿发射方向设置，所述发射方向与所述放置部分的放置表面成钝角。
14.根据权利要求12所述的生物显像装置，其中所述成像目标是存在于生物区域内的形成物；和所述发射部分沿发射方向设置，所述发射方向具有与所述放置部分的放置表面成100度至140度角中的任一角度。
15.根据权利要求12所述的生物显像装置，其中所述成像目标是存在于生物区域内的形成物；和所述发射部分发射所述成像光，所述成像光的波长是特定针对所述成像目标的波长。
16.根据权利要求12所述的生物显像装置，其包括用于吸收所述成像光的片状光吸收部分设置在所述放置部分和所述图像拾取装置之间。
17.根据权利要求12所述的生物显像装置，其包括覆盖部分，其用于覆盖除所述成像光到所述图像拾取装置的成像表面的入射路径之外的所述图像拾取装置。
18.根据权利要求12所述的生物显像装置，其中所述生物区域为手指或手；和所述放置部分为用于引导所述手指或所述手以使手指或手掌的腹部几乎垂直于放置平面的引导部分。
19.根据权利要求12所述的生物显像装置，其中所述生物区域为手指或手；所述放置部分由以下部分形成用以引导所述手指或所述手以使手指和手掌的腹部几乎垂直于放置平面的引导部分，和用于检测所述引导部分引导的所述手指和所述手的倾斜度的倾斜检测装置；以及包括驱动装置，其用于根据倾斜检测装置的检测结果驱动所述发射部分和所述图像拾取装置。
20.根据权利要求12所述的生物显像装置，其中所述生物区域为手指或手；所述放置部分由以下部分形成用以引导所述手指或所述手以使手指和手掌的腹部几乎垂直于放置平面的引导部分，和用于检测所述引导部分引导的所述手指和所述手的倾斜度的倾斜检测装置所形成；以及包括告知装置，其用于根据所述倾斜检测装置的检测结果告知所述倾斜状态。
21.根据权利要求12所述的生物显像装置，其包括用于保持所述图像拾取装置，使其从面向所述图像拾取装置的第一位置自由移动到与上述第一位置分开的第二位置的保持部分。
全文摘要
本发明提供是为了提高图像质量同时减小尺寸。在外壳(2)上表面(2A)上，配置部分(7)靠近短边(ED2)的另一端设置。反射器(6)设置在与配置部分(7)相对的成像孔(3)和短边(ED1)的一端之间。用于将通过置于配置部分(7)上的手指(FG)、由反射器(6)所偏转的近红外光作为血管图像信号S1输出的CCD图像传感器(4)设置在外壳中成像孔(3)的下方。
文档编号G06T1/00GK101090665SQ200580045199
公开日2007年12月19日 申请日期2005年12月8日 优先权日2004年12月28日
发明者佐藤英雄 申请人:索尼株式会社