专利名称：成像设备及方法、以及通信终端装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种成像设备及方法，以及一种通信装置，更具体说，例如，本发明适合用于产生证实标识目标有效性信息(本文此后称为标识信息)的情形。
背景技术：
使用虹膜、手指的指纹、或手掌的掌纹等唯一的人体特征作为标识信息，这是第三方难以偷窃的。
近来，作为这种人体唯一特征的体内血管形成图形，已经成为注意的焦点。于是，已经提出一种识别设备，产生作为标识信息的血管组织图形，该设备利用血管中的脱氧血红蛋白(静脉血)和氧合血红蛋白(动脉血)，对近红外光波段的光(近红外光)的特殊吸收特征(例如参考日本专利申请公开No.2003-30632)。
作为在该种识别设备中使用的成像设备，已经提出了图1所示的成像设备1。
成像设备1有发射近红外光的激光光源2。在激光光源2发射的近红外光光路上，第一滤波器3让近红外光中特定的近红外波段的光通过，第二滤波器4让通过了第一滤波器3的光中，被血管中血红蛋白吸收的近红外光波段的光通过，和成像单元5，按次序排列。
在此情形中，情况例如是，把人的手指FG插入第一滤波器3和第二滤波器4之间，成像设备1从光源2发射近红外光，通过第一滤波器3，照射在手指FG上。因为该近红外光被手指FG血管组织内固有血红蛋白特殊吸收，通过手指FG的近红外光，作为代表血管组织形成图形的血管图形的光，通过第二滤波器4，进入成像单元5。
然后，成像单元5用多个光电转换单元对血管图形的光施行光电转换，这些光电转换单元与像素对应地按网状图形排列，以便产生血管的像信号，并把像信号发送到信息产生单元6。信息产生单元6根据血管的像信号，产生识别信息，并向外输出该识别信息。
此外，该成像设备1设有屏蔽单元7，用于屏蔽空气中进入手指FG的光(外界光)，从而消除外界光对光源2发射的近红外光的影响。因此，成像设备1能够产生血管像信号，该血管像信号忠实反映手指FG内的血管组织。
附带指出，成像设备1存在大量问题，因为，要产生忠实反映血管组织的血管像信号，物理屏蔽单元7应能消除外界光对光源2发射的近红外光的影响，物理屏蔽单元7不仅要在光源2发射的近红外光光路上，屏蔽从单元2到5的所有单元，而且还有手指FG。
此外，把成像设备1的血管成像功能，装入诸如便携式电话或Personal Digital Assistant(PDA，个人数字助手)的通信终端装置，以便根据从成像设备1与外界通信获得的识别信息，确定该通信终端装置是否正在被第三方使用，由于屏蔽单元7，该通信终端装置难以投入实际使用。
发明内容
本发明已经考虑了前面所述情况，并提出一种能缩减体积的成像设备及方法，以及一种基本能提供简便使用的通信终端装置。
本发明的上述目的及其他目的，已经通过提供一种成像设备达到，该成像设备包括以比空气中到达人体的光更强的照射光，到达人体的照射装置；对获得的通过人体唯一组织的图形的光，施行光电转换的固体成像单元；和灵敏度调整装置，该灵敏度调整装置通过限制经固体成像单元光电转换中每单位时间存储的信号量，调整固体成像单元对该唯一组织的成像灵敏度。
此外，本发明提供一种成像方法，该成像方法包括的步骤有第一步，以比空气中到达人体的光更强的照射光，照射人体；第二步，对获得的通过人体唯一组织的图形的光，施行光电转换；和第三步，通过限制经固体成像单元光电转换中每单位时间存储的信号量，调整固体成像单元对该唯一组织的成像灵敏度。
再有，本发明提供一种具有通信功能的通信终端装置，该通信功能借助以比空气中到达人体的光更强的照射光，到达人体的照射装置；对获得的通过人体唯一组织的图形的光，施行光电转换的固体成像单元；和灵敏度调整装置，该灵敏度调整装置通过限制经固体成像单元光电转换中每单位时间存储的信号量，调整固体成像单元对该唯一组织的成像灵敏度；和寄存图形信号的信息寄存装置，把固体成像单元成像结果获得的图形信号，寄存在信息存储器装置中，作为确定是否允许信息传输的确定指标。
按照本发明，就成像设备和它的方法而言，存储在固体成像单元中的信息量，包括作为图形光的光电转换结果，和外界正好在该时间到达的信息，能够相对地降低。因此，不必在物理上屏蔽照射光与成像目标的光路而能够成像，且在固体成像单元对形成图形光的成像灵敏度上，基本上不受外界光的影响。因此，能够实现体积的缩减。
此外，按照本发明，就通信终端装置而言，不必在物理上屏蔽照射光与成像目标的光路而能够成像，且在固体成像单元对形成图形光的成像灵敏度上，基本上不受外界光的影响。因此，根据寄存在信息存储器装置中的图形信号，能够容易确定是否有滥用者正在使用该装置，从而能够基本上把使用改进得更容易。
当结合附图阅读下面的详细说明时，本发明的性能、原理、和使用将变得更明显，附图中，相同部件用相同的参考数字或符号表示。
图1是示意图，表明普通的成像设备；图2按照第一实施例，画出成像设备构造的示意图；图3A和3B是示意图，画出紫外光截断滤波器的构造和特征；图4是示意图，画出近红外光光源和近红外光的光流；图5A和5B是解释电子快门的示意图；
图6A和6B是解释用电子快门调整成像灵敏度的示意图；图7按照第二实施例，画出便携式电话的外部构造；图8A和8B是示意图，画出如何实现成像；图9是方框图，表明便携式电话的电路结构；图10是流程图，说明识别的处理过程；图11A到11C是示意图，画出光源的安排；图12A和12B是示意图，解释如何选择入射光；图13A和13B及14A到14C是示意图，画出滑动板构造的变化；图15A和15B是示意图，解释透镜的插入；图16A和16B是示意图，画出互补色滤波器的构造及特征；图17是示意图，按照另一个实施例，画出便携式电话的外部构造；和图18是示意图，表明成像单元的构造。
具体实施例方式
本发明的优选实施例将参照
。
(1)第一实施例(1-1)成像设备的构造图2按照本实施例，画出一种成像设备10。本成像设备10执行拍摄诸如人体和背景作为成像目标的被摄对象的模式(本文此后称为正常成像模式)。
此时，CCD摄像单元11把被摄对象前面来自空气中的外界光，按顺序经过透镜11A、孔径11C、透镜11B、和紫外光截断滤波器11D，引导至CCD 11E。
此时，微控制单元(MCU)12，通过自动曝光控制处理过程，控制孔径11C，调整进入CCD 11E的外界光的量，还通过自动聚焦控制处理过程，控制透镜11A和11B的位置，调整焦点距离和焦点位置。
该紫外光截断滤波器11D包括RGB滤波器，它有如图3A所示的像素排列，并让可见光和近红外光通过，如图3B所示。
CCD 11E用与像素对应排列的多个光电转换单元，对经过该紫外光截断滤波器11D进入的外界光施行光电转换，并通过每一光电转换单元的光电转换，按照预定的读出时钟，读出作为像信号S1存储的电荷信号，又把该信号发送到Analog/Digital(A/D，模/数)转换单元14。
A/D转换单元14把像信号S1转换为数字像信号D1，并把该信号发送到数据处理单元15。
数据处理单元15把数字像信号D1，存储在例如内部存储器(未画出)中。
如上所述，成像设备10执行正常成像模式，并能拍摄作为成像目标的诸如人体和背景的被摄对象。
除上述单元外，还在CCD摄像单元11排列位置相同的平面上，安排近红外光光源LS(LSa和LSb)，以近红外光在外界光到达方向的一侧照射，如图4所示，执行使手指FG内血管组织成像的模式(本文此后称为血管成像模式)，该手指FG作为成像目标，置于照射方向中。
此时，当预定的使血管成像的操作，用操作单元(未画出)施行时，模式切换单元20(图3)操作血管成像控制单元21的光源控制单元21A和CCD控制单元。
光源控制单元21A控制近红外光光源LS，以便用比通常空气中获得的外界光更强的近红外光，照射手指FG。
如图4所示，该近红外光被手指FG中血管组织(未画出)固有的血红蛋白特殊地吸收，但通过其他组织或被其他组织反射。相反，在此时进入的外界光，被骨头等阻挡而衰减，还因为近红外光比外界光更强，所以外界光可以忽略不计。因此，获得的通过手指FG的近红外光，按顺序经过透镜11A、孔径11C、透镜11B、和紫外光截断滤波器11D，作为代表血管组织形成的图形(pattern)的血管图形光，被导向CCD 11E，如图2所示。
然后，CCD 11E的每一光电转换单元，存储获得的电荷信号，该电荷信号作为进入的血管图形光的光电转换结果。
此时，CCD控制单元21B在电学上用曝光时间控制处理过程，通过限制CCD 11E每一光电转换单元中存储的电荷信号量，调整CCD 11E对血管图形光的成像灵敏度，该电学上的曝光时间控制处理过程被称为电子快门。
具体说，如图5A和5B所示，CCD控制单元21B，在从读出时钟下降沿到下一读出时钟上升沿的周期t1(本文此后称为电荷存储周期)中，在规定的复位定时上，使CCD 11E每一光电转换单元中存储的电荷信号量复位，限制它读出的电荷信号量(图5A)，使它比正常成像模式读出时钟的电荷信号量(图5B)更少。
因此，如图6A所示，CCD 11E的每一光电转换单元，能够在电荷存储周期t1中，事先防止光电转换单元中存储的电荷信号，因近红外光光源LS发射比外界光更强的近红外光而饱和。此外，如图6B所示，作为血管图形光和此时从外界来的光的光电转换结果，每一光电转换单元中存储的电荷信号量，相对地降低了，使CCD 11E对血管图形光的成像灵敏度基本上不受外界光的影响。
因此，在CCD 11E中，受CCD控制单元21B的曝光时间控制处理过程限制的电荷信号，作为忠实地反映手指FG内血管的血管像信号S2，在时钟发生器13提供的读出时钟的读出定时上被读出(图2)，并经过A/D转换单元14，转换为数字的血管像信号D2。
数据处理单元15把A/D转换单元14转换的数字血管像信号D2二值化，从得到的二值化血管像中抽取血管交叉的组合，作为血管的形成图形，并把它存储在内部存储器(未画出)中。从而，与在人体表面抽取指印等情况比较，数据处理单元15能够防止直接从人体偷窃，所以该形成图形能作为高度可信信息，存储在内部存储器(未画出)中。
如上所述，成像设备10执行血管成像模式并能使人类手指FG内的血管组织成像。
除了上述配置外，光源控制单元21A的设计，要能用包括氧合血红蛋白特殊吸收的波长的光，和手指FG内血管组织血红蛋白的去氧血红蛋白(运输蛋白)特殊吸收的光，即波长为700到900nm的近红外光，照射手指FG。
因此，成像设备10能够用CCD摄像单元11产生血管的像信号S2，在该信号S2中，忠实反映包含氧合和去氧血红蛋白的毛细组织，并作为结果，能够可靠地获得更高度可信的信息。
此外，在本情形中，与只用氧合和去氧血红蛋白特殊吸收的一种波长的近红外光，照射手指FG的情形比较，本成像设备10能够事先防止由于能量集中在血管组织而使血红蛋白改变的情形。此外，与图1所示的成像设备不同，本成像设备10能够实现一种简单的设计，不必提供激光光源2，也不必用把发射光限制在血管组织特定带宽的带宽限制滤波器3和4，且能改进S/N比值。
(1-2)第一实施例的操作和作用按照上述配置，本成像设备10以比通常空气中获得的外界光更强的近红外光光源LS的近红外光，照射手指FG，并用CCD 11E的光电转换单元，对获得的通过手指FG的血管图形光，施行光电转换。
之后，成像设备10通过限制每电荷存储周期t1中，经CCD 11E每一光电转换单元光电转换存储的电荷信号量，调整CCD 11E对血管组织的成像灵敏度。
因此，作为血管图形光和此时从外界来的光的光电转换结果，本成像设备10能够相对降低每一光电转换单元中存储的电荷信号量，从而能够实现成像，在CCD 11E对血管图形光的成像灵敏度上，基本不受外界光的影响。结果，能够实现体积的缩减。
此外，在本情形的成像设备10中，以近红外光在外界光到达方向一侧照射的近红外光光源LS(LSa和LSb)，安排在CCD摄像单元11排列位置相同的平面上，以便用近红外光在外界光进入CCD摄像单元11中CCD 11E的相反一侧照射。
因此，只需把手指FG放在CCD摄像单元11前面，本成像设备10便能实现成像，基本上不受外界光的影响，因为来自外界的光被手指FG的骨头等衰减。
再有，在本情形中，成像设备10用模式切换单元20，按照正常成像模式和血管成像模式中的血管成像模式，操作光源控制单元21A和CCD控制单元21。
因此，本成像设备10能够降低光源控制单元21A的功耗，并能够缩减其体积，因为CCD摄像单元11既能够用于通常被摄对象的成像，也能够用于血管的成像。
按照上述配置，用比通常空气中获得的外界光更强的近红外光光源LS的近红外光，照射手指FG，且通过在每电荷存储周期t1中，限制CCD 11E每一光电转换单元，作为获得的、通过手指FG的血管图形光的光电转换结果而存储的电荷信号量，调整CCD 11E对血管组织的成像灵敏度。从而能够实现成像，不必在物理上屏蔽近红外光与成像目标的光路，也在CCD 11E对血管图形光的成像灵敏度上，基本不受外界光的影响。从而能够实现显著缩减体积。
(2)第二实施例(2-1)便携式电话的外部构造图7画出便携式电话50的外部构造。现在参考该图，该便携式电话50有薄的矩形固体外壳51，并在前端51A上设有显示单元52、由多个操作按钮构成的操作部分53、扬声器54、和微音器51B。另外，在背部51B设有拉杆天线56和可拆下的电源电池57。
此外，参考图8A，该便携式电话50例如在背部51B设有CCD摄像单元11，用于拍摄诸如人和景物的普通被摄对象。
在该便携式电话50中，除上述单元外，还有近红外光光源LS(LSa和LSb)，用近红外光在外界光到达方向一侧照射，该近红外光光源LS安排在CCD摄像单元11排列位置相同的平面上。类似于图4所示的情形，该近红外光光源LS(LSa、LSb)以近红外光照射在CCD摄像单元11上的手指FG，拍摄手指的像，以便使用该成像结果作为个人的识别信息。
在本情形的便携式电话50中，如图8B所示，CCD摄像单元11的位置是这样排列的使拿着便携式电话50的用户的规定手指，能够放在CCD摄像单元11上。就是说，在用户正拿着便携式电话50的同时，能够实现个人的识别。
(2-2)便携式电话的内部构造图9画出便携式电话50的内部构造。便携式电话50包括显示单元52、操作部分53、存储器单元71、传输/接收单元72、成像控制单元73、和与控制单元70连接的信息处理单元74。另外，扬声器54、微音器55、和天线56，都连接到传输/接收单元72。与第一实施例有相同构造的CCD摄像单元11(图2)，与成像控制单元73连接。
此外，成像控制单元73包括图2所示的MCU 21和血管控制单元21。信息处理单元74包括图2所示的A/D转换器14和数据处理单元15。存储器单元71存储各种程序和各种信息，其中包括个人信息。
控制单元70从存储器单元71读出程序，并把程序放进内部工作存储器，以便按照该程序和每一单元根据控制的中间处理结果，或执行自身的各种处理，整个地控制便携式电话50。
传输/接收单元72调制并在其后放大从微音器55与控制单元70进入的各种信号，并把得到的上行链路波信号，通过天线56发送到基站(未画出)。此外，传输/接收单元72通过天线56，从基站(未画出)接收下行链路波信号，调制并在其后放大该信号，还把得到的信号送至微音器55或控制单元70。
附带指出，当控制单元70从操作部分53接收普通成像命令时，它把该命令传送到成像控制单元73。
在此情形下，成像控制单元73执行参照图2说明的正常成像处理模式，用自动曝光控制处理过程和自动聚焦控制处理过程，控制CCD摄像单元11的光学系统。在这种状态下，CCD摄像单元11对被摄对象前面来的空气中的外界光，进行光电转换，产生像信号S1，并按顺序经过信息处理单元74和控制单元70，把该信号S1作为数字像信号，存储在存储器单元71。
另一方面，当拿着便携式电话50的规定手指放在CCD摄像单元11上的情况出现时，控制单元70从操作单元53接收血管寄存命令，把该命令传送到成像控制单元73。
在这种情形中，成像控制单元73执行如图2说明的血管成像模式，用比外界光更强的近红外光光源LS(图8A)的近红外光，照射手指，并用曝光时间控制处理过程(电子快门)，调整CCD摄像单元11(图2)的CCD 11E对血管图形光的成像灵敏度。
在该状态下，CCD摄像单元11通过以近红外光光源LS照射手指，对获得的通过手指的血管图形光进行光电转换，产生并把血管像信号S2发送到信息处理单元74。信息处理单元74从血管像信号S2经A/D转换得到的数字血管像信号中，抽取规定部分的血管形成图形，并把抽取的唯一血管形成图形，作为识别信息，寄存在存储器单元71中。
另一方面，当控制单元70从操作部分53接收传输命令，发送作为个人信息存储在存储器单元71的数字像信号S1时，操作部分53通过显示单元52，通知用户操作操作部分53，表示将对血管成像。
然后，作为对通知的响应，当拿着便携式电话50的规定手指放在CCD摄像单元11(图8A)上的情况出现时，控制单元70从操作单元53接收血管成像命令，把该命令传送到成像控制单元73。在这种情形中，成像控制单元73又执行血管成像模式。信息处理单元74把根据CCD摄像单元11给出的血管像信号S2抽取的用户食指血管形成图形，作为匹配目标信息，发送到控制单元70，如同寄存血管的情形一样。
当控制单元70从信息处理单元74接收匹配目标信息时，它用图10所示识别流程，执行识别的处理过程。
就是说，控制单元70从步骤SP0启动该识别流程RT，并在步骤SP1读出已在存储器单元71中寄存的识别信息。在步骤SP2，控制单元70把该识别信息的血管形成图形，与从信息处理单元74接收的匹配目标信息的血管形成图形比较，计算这两个血管形成图形的相关值。在步骤SP3，控制单元70确定，该相关值是否高于预设的阈值。
当获得肯定的结果时，表示便携式电话50的用户是事先寄存者，就是说，是合法的用户。此时，控制单元70允许步骤SP4存储在存储器单元71中的信息传输，之后，在步骤5，结束该识别流程RT。
相反，当获得否定的结果时，表示便携式电话50的用户可能不是事先寄存者，就是说，可能是非法的用户。此时，在步骤SP6，控制单元70确定，是否比较所有存储器单元71中寄存的识别信息。
当不比较所有识别信息时，控制单元70返回步骤SP1，重复上述处理过程。当控制单元70已经完成所有识别信息的比较时，表示便携式电话50的用户没有寄存。此时，在下一步骤SP7，控制单元70通过显示单元52通知该用户，不允许传输个人信息，然后在步骤SP5结束该识别流程RT。
如上所述，当存储在存储器单元71的个人信息发送到便携式电话50之外时，控制单元70确定，便携式电话50的用户是否为合法用户。且只有当用户是合法用户时，才允许传输个人信息。
(2-3)第二实施例的工作原理及作用按照上述配置，该便携式电话50设有成像控制单元73和信息处理单元74。对这些单元，如在上述第一实施例的情形一样，用比通常空气中获得的外界光更强的近红外光光源LS的近红外光，照射手指FG，且通过在每电荷存储周期t1(图5A和5B)中，限制每一光电转换单元存储的电荷信号量，调整CCD 11E对血管组织的成像灵敏度，该电荷信号量是用CCD 11E每一光电转换单元，对获得的通过手指FG血管的图形光进行光电转换的结果。
然后，便携式电话50把处理血管像功能(成像控制单元73和信息处理单元74)获得的血管像信号S2，寄存在存储器单元71，作为确定是否允许个人信息的传输的确定指标(识别信息(血管形成图形))。
因此，该便携式电话50能够实现成像，不必在物理上屏蔽近红外光与被摄对象的光路，也在CCD 11E对血管图形光的成像灵敏度上，基本不受外界光的影响。因此，该便携式电话50通过使用存储器单元71寄存的血管形成图形作为成像结果，能够确定需要发送个人信息的用户，是否为非法用户，不用物理上的整体屏蔽，以免损害便携式电话50的诸如便携性及通信性质等各种功能。
按照上述配置，装入血管成像功能，并把血管成像功能处理结果获得的血管像信号S2，寄存在存储器单元71中，作为确定是否允许传输个人信息的确定指标。因此，使用存储器单元71存储的血管形成图形作为成像结果，容易确定是否非法用户正在使用便携式电话50，不用物理上的整体屏蔽，以免损害便携式电话50的诸如便携性及通信性质等各种功能，这样能容易改进基本的使用。
(3)其他实施例应当指出，上面各实施例说明的情形，是控制近红外光光源LS的输出，以便发射比外界光更强的近红外光，该近红外光光源LS作为照射装置，用比空气中到达人体的光更强的近红外光，照射人体。但是，本发明不限于这种情形，可以检测空气中光的强度，并根据检测结果控制近红外光光源LS的输出。这样做时，可以发射适合血管成像位置强度的近红外光，与经常发射相同强度的近红外光比较，可以降低功耗。
此外，在此情形下，作为照射光源，发射的是包括对人体静脉血和动脉血的血管组织有特殊作用的波长的光。但是，本发明不限于这种情形，而可以发射包括对人体静脉血和动脉血之一的血管组织有特殊作用的波长的光，或者可以发射包括对人体内血管组织之外的特定组织有特殊作用的波长的光。
还有，在本例中，人体手指被用作照射目标。但是，本发明不限于这种情形，而可以用于其他部分如孔(aperture)和整个人体。
此外，上述各实施例说明的情况是，作为用比空气中照射到人体的光更强的照射光照射人体的照射装置，安排在CCD摄像单元11排列位置相同平面上的近红外光光源LS(LSa，LSb)，以近红外光在外界光到达方向的一侧照射。但是，本发明不限于这种情形，而可以用近红外光从各种方向照射该照射目标。
例如，可以从面对CCD摄像单元安放的近红外光光源，向着CCD摄像单元发射近红外光。或者，如图11A到11C所示，可以把光源LSa和LSb安排在手指FG的斜上方(图11A)、在手指FG旁边(图11B)、或在手指FG的斜下方(图11C)。此外，可以安排一个或多个光源。简而言之，可以用一个或多个安排在各个方向的光源，以近红外光照射手指FG。在这种情形下，本设备的外部构造，可以按照光源的排列位置及数量而改变。
但是，如图4所示，通过把两个近红外光光源LSa和LSb，安排在CCD摄像单元11E排列位置相同平面上，用这两个近红外光光源LSa和LSb的近红外光照射手指FG，那么，面对CCD摄像单元11E安排的光源不是必需的，从而简化本设备的构造。此外，只需把一个指头FG放在本设备上，就能对血管成像。
再有，上述各实施例说明的情况是，CCD 11E用作固体成像单元，对获得的通过人体唯一组织的图形光施行光电转换。但是，本发明不限于这种情形，其他类型的固体成像单元也可以使用，如ComplementaryMetal Oxide Semiconductor(CMOS，互补型金属氧化物半导体)。
还有，上述各实施例说明的情况是，用于调整固体成像单元对唯一组织的成像灵敏度的灵敏度调整装置，通过在电荷存储周期t1(图5A)中规定的复位定时上，进行复位，限制该固体成像单元每单位时间经光电转换存储的信号量。但是，本发明不限于这种情形，该电荷存储周期t1(图5A)中规定的复位定时，能够按照MCU 12中光量的调整度而改变。或者，该电荷存储周期t1(图5A)中规定的复位定时，能够按照近红外光光源LS输出的控制而改变。或者组合这些方法。这样一来，CCD11E对血管图形光的成像灵敏度，能够自适应地调整，从而能够产生忠实反映手指内血管组织的血管像信号S2。
还有，上述各实施例说明的情况是，把可见光或近红外光，经过放在离CCD 11E成像表面规定距离的紫外光截断滤波器11D，引导到CCD11E。但是，本发明不限于这种情形，可以提供入射光选择装置，以便使获得的通过手指的图形光，有选择地进入CCD 11E。
例如，如图12A和12B所示，代替透镜11B(图2)和紫外光截断滤波器11D(图2)，可以提供滑动板80作为入射光选择装置，该滑动板80有RGB可透过透镜80A和近红外光可透过透镜80B，该RGB可透过透镜80A由于其透镜材料，只让对应于RGB波长的光通过，该近红外光可透过透镜80B由于其透镜材料，只让近红外光波段的光通过。
应当指出，如图13A所示，RGB可透过透镜80A和近红外光可透过透镜80B，可用只让对应于RGB波长的光通过的薄膜镀层81a，和只让近红外光波段的光通过的薄膜镀层81b，淀积在通常的透镜82上构成。或者，如图13B所示，用物理光学滤波器83a和83b代替薄膜镀层81a和81b。此外，作为RGB可透过透镜80A，可如图14A到14C所示，只使用光学滤波器83b，其中，图14A到14C的部件，用相同的参考数字表示与图12A、12B、13A、和13B对应的部件。此外，如图15A和15B所示，可以在有上述构造的滑动板80与CCD 11E之间提供通常的透镜82。
然后，模式切换单元20(控制单元70)切换有这种构造的滑动板80，以便在正常成像模式中，把RGB可透过滤波器80A(81a、透镜82、82和83a、83a)安排在CCD 11E之上，或在血管成像模式中，把近红外光可透过滤波器80B(81b和透镜82、82和83b、83b)安排在CCD 11E之上。
通过有选择地使血管成像模式中获得的通过手指的图形光，按此方式进入CCD 11E，可以产生更忠实地反映手指FG中血管组织的血管像信号S2。此外，因为不需要比外界光更强的近红外光光源LS的近红外光照射，对近红外光光源LS的输出控制过程，和对CCD 11E的电荷调整过程(电子快门)能够省略，降低成像设备10与便携式电话50中要处理的负荷。
在这种情形下，例如可以用互补色滤波器代替紫外光截断滤波器11D和上述RGB可透过滤波器80A，该互补色滤波器有如图16A所示排列的像素，并有如图16B所示特征。
在这种情形下，因为互补色滤波器一般能让紫外光通过它的“Mg”区，所以近红外光可透过滤波器80B的设计，要能让近红外光只通过它的像素区(图16A)而不是“Mg”像素区。此外，在采用互补校验色差行顺序方法(complementary checker color difference line sequentialmethod)的通常CCD的情形中，成像结果的信号就像素来说不是独立的。因此，在这样的情形下，当亮度信号取作Y，色差信号取作Cb和Cr时，按如下方程式(1)执行加/减处理过程第2n-1行亮度信号Y2n-1
＝...，(Cy+Mg)+(Ye+G)，(Cy+Mg)+(Ye+G)，...
＝Y(2R+3G+2B)第2n+1行亮度信号Y2n+1＝...，(Cy+G)+(Ye+Mg)，(Cy+G)+(Ye+Mg)，...
＝Y(2R+3G+2B)第2n-1行亮度信号Y2n-1＝...，(Cy+Mg)-(Ye+G)，(Cy+Mg)-(Ye+G)，...
＝Cb(2B-G)第2n+1行亮度信号Y2n+1＝...，(Cy+G)-(Ye+Mg)，(Cy+G)-(Ye+Mg)，...
＝-Cr(2R+G)......(1)通过如此处理，不仅在静态成像的血管的情形，而且在动态成像的血管的情形，都能产生更忠实地反映手指FG内血管组织的血管像信号S2。
此外，上述各实施例说明的情况是，在血管成像模式中，把手指放在CCD摄像单元11上。但是，本发明不限于这种情形，该手指可以是固定的。
在这种情形中，如图17所示，图上用相同的参考数字表示与图7对应的部件，在外壳51上设有固定手指的成像单元，作为便携式电话50的部件。然后，在成像单元60中从右侧到接近左侧位置，平行地形成圆形截面的插孔61，选择插孔61的横截面直径大于成人食指横截面。此外，如图18所示，CCD摄像单元11设在插孔61内圆周表面的前端，同时，近红外光光源LS设在背面的中央，面对CCD摄像单元11。
此外，如图17和18所示，预定厚度的弹性单元，如海绵，粘附在包括CCD摄像单元11与近红外光光源LS的插孔61内圆周表面上。据此，在这样的成像单元60中，横截面不同于插孔61横截面的食指，能够被固定，结果可以避免血管成像时的模糊。
此外，在成像单元60的前中心上提供旋转单元63，以便能够通过旋转单元63，使CCD摄像单元11从插孔61的内圆周表面(图15A和15B)暴露在外。这样做，成像单元60不仅能够对血管成像，还能够使通常的被摄对象成像。
还有，上述各实施例说明的情况是，模式切换单元20(图2)或控制单元70(图9)被用作模式切换装置，以便在使图形光成像模式中、脱离使被摄对象的光成像的模式及脱离使图形光成像模式中，操作照射装置和灵敏度调整装置。但是，本发明不限于这种情形，只执行图形光成像模式也是可以的。
还有，上述各实施例说明的情况是，在其中装入血管成像功能的是便携式电话50。但是，本发明不限于这种情形，凡有通信功能的其他各种通信终端装置都可以使用，如信息处理终端装置，其中包括PDA和个人计算机及家用电气装置。
在这种情形下，该种通信功能可以事先装入装置内，也可以在需要时从外部连接。此外，还可以用于其他各种类型的功能，如，用于光通信、电磁波通信、或电波通信。
本发明能够用于保护各种数据的机密性，避免第三方获取和防止第三方侵入。
虽然已经结合本发明的优选实施例说明，但本领域熟练人员显然知道，针对各种变化和修改，所有这些变化和修改，都涵盖在后面所附权利要求书中，都在本发明真实的精神和范围之内。
权利要求
1.一种成像设备，包括照射装置，以比空气中到达人体的光更强的照射光照射人体；固体成像单元，对获得的通过人体唯一组织的图形光施行光电转换；和灵敏度调整装置，通过限制经所述固体成像单元光电转换中每单位时间存储的信号量调整所述固体成像单元对该唯一组织的成像灵敏度。
2.按照权利要求1的成像设备，其中所述照射装置以对人体内血管组织有特殊作用的波长的光作为照射光照射身体。
3.按照权利要求1的成像设备，其中所述照射装置以对人体内包括动脉血和静脉血的血管组织有特殊作用的波长的光作为照射光照射身体。
4.按照权利要求1的成像设备，其中所述照射装置设在几乎与所述固体成像单元相同的平面上，以便在所述固体成像单元上以照射光照射人体。
5.按照权利要求1的成像设备，包括模式切换装置，用于在使被摄对象的光成像的模式及使图形光成像模式中的使图形光成像模式下，操作所述照射装置和所述灵敏度调整装置。
6.按照权利要求5的成像设备，包括入射光选择装置，有选择地使图形光进入所述固体成像单元，其中所述模式切换装置在使图形光成像的模式中通过控制所述光选择装置选择图形光。
7.按照权利要求6的成像设备，其中所述入射光选择装置包括有预定像素排列的互补色滤波器、和只让图形光通过与互补色滤波器一些像素对应的区的滤波器。
8.一种成像方法，包括第一步骤，以比空气中到达人体的光更强的照射光照射人体；第二步骤，用所述固体成像单元对获得的通过人体唯一组织的图形光施行光电转换；和第三步骤，通过限制作为所述固体成像单元光电转换结果的每单位时间存储的信号量调整所述固体成像单元对该唯一组织的成像灵敏度。
9.按照权利要求8的成像方法，其中在第一步骤中以对人体内血管组织有特殊作用的波长的光作为照射光照射人体。
10.按照权利要求8的成像方法，其中在第一步骤中以对人体内包括动脉血和静脉血的血管组织有特殊作用的波长的光作为照射光照射人体。
11.按照权利要求8的成像方法，其中在第一步骤中以照射光在光进入所述固体成像单元的相反侧照射。
12.按照权利要求8的成像方法，其中第一步骤包括模式切换步骤，从使被摄对象的光成像的模式切换到使图形光成像的模式，其中在模式切换步骤中，当施行切换到使图形光成像模式时，以比空气中到达人体的光更强的照射光照射人体。
13.按照权利要求12的成像方法，其中在模式切换步骤中控制入射光选择装置，以便在使图形光成像的模式中有选择地使图形光进入所述固体成像单元。
14.一种有通信功能的通信终端装置，包括照射装置，以比空气中到达人体的光更强的照射光照射人体；固体成像单元，对获得的通过人体唯一组织的图形光施行光电转换；灵敏度调整装置，通过限制经所述固体成像单元光电转换中每单位时间存储的信号量调整所述固体成像单元对该唯一组织的成像灵敏度；和信息寄存装置，寄存所述固体成像单元成像结果的图形信号作为确定是否允许信息传输的确定指标。
15.按照权利要求14的通信终端装置，其中所述信息寄存装置把所述固体成像单元成像结果获得的图形信号的图形与寄存的图形信号的图形比较，根据比较结果确定是否允许信息传输。
16.按照权利要求14的通信终端装置，其中所述照射装置以对人体内血管组织有特殊作用的波长的光作为照射光照射人体。
17.按照权利要求14的通信终端装置，其中所述照射装置以对人体内包括动脉血和静脉血的血管组织有特殊作用的波长的光作为照射光照射人体。
18.按照权利要求14的通信终端装置，其中所述照射装置设在几乎与所述固体成像单元相同的平面上，并在所述固体成像单元上以照射光照射人体。
19.按照权利要求14的通信终端装置，包括模式切换装置，用于在使被摄对象的光成像的模式及使图形光成像模式中的使图形光成像模式下，操作所述照射装置和所述灵敏度调整装置。
20.按照权利要求19的通信终端装置，包括入射光选择装置，有选择地使图形光进入所述固体成像单元，其中所述模式切换装置在使图形光成像的模式中通过控制所述光选择装置选择图形光。
21.按照权利要求20的通信终端装置，其中所述入射光选择装置包括有预定像素排列的互补色滤波器、和只让图形光通过与互补色滤波器一些像素对应的区的滤波器。
全文摘要
为实现缩减体积本发明提供一种成像设备，包括照射装置，以比空气中到达人体的光更强的照射光照射人体；固体成像单元，对获得的通过人体唯一组织的图形光施行光电转换；和灵敏度调整装置，通过限制经固体成像单元光电转换中每单位时间存储的信号量调整固体成像单元对该唯一组织的成像灵敏度。
文档编号H04M1/00GK1611189SQ20041008969
公开日2005年5月4日 申请日期2004年10月29日 优先权日2003年10月30日
发明者佐藤英雄 申请人:索尼株式会社