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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023173804
(43)【公開日】2023-12-07
(54)【発明の名称】検出装置
(51)【国際特許分類】
A61B 5/1171 20160101AFI20231130BHJP
A61B 5/1172 20160101ALI20231130BHJP
A61B 5/1455 20060101ALI20231130BHJP
A61B 5/026 20060101ALI20231130BHJP
G06V 40/13 20220101ALI20231130BHJP
【ＦＩ】
A61B5/1171 100
A61B5/1172
A61B5/1455
A61B5/026 120
G06V40/13
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022086300
(22)【出願日】2022-05-26
(71)【出願人】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】多田 正浩
【テーマコード（参考）】
4C017
4C038
【Ｆターム（参考）】
4C017AA11
4C017AA12
4C017AB03
4C017AC01
4C017AC26
4C017BC11
4C038FF01
4C038FF05
4C038FG01
4C038KK01
4C038KL05
4C038KL07
4C038KM00
4C038KX02
4C038KY04
4C038VA07
4C038VB13
4C038VC02
4C038VC05
(57)【要約】
【課題】常時装着することが可能かつ異なる複数種類の画像を検出することができる検出装置を提供する。
【解決手段】検出装置１は、生体に装着可能なリング状の筐体と、前記筐体の内側に設けられ、近赤外光を照射する第１光源６１と、近赤外光を検出可能な光センサ１０と、第１光源６１の点灯を制御する制御回路１４０と、を備える。制御回路１４０は、近赤外光を照射したときに光センサ１０が取得した画像データに基づいて血流の灌流指標を測定し、該灌流指標が所定値以上のときに画像データを静脈画像Ｄ１０と判断し、灌流指標が所定値よりも小さいときに画像データを生体表面の皮膚紋理画像Ｄ２０と判断する。
【選択図】図９
【解決手段】検出装置１は、生体に装着可能なリング状の筐体と、前記筐体の内側に設けられ、近赤外光を照射する第１光源６１と、近赤外光を検出可能な光センサ１０と、第１光源６１の点灯を制御する制御回路１４０と、を備える。制御回路１４０は、近赤外光を照射したときに光センサ１０が取得した画像データに基づいて血流の灌流指標を測定し、該灌流指標が所定値以上のときに画像データを静脈画像Ｄ１０と判断し、灌流指標が所定値よりも小さいときに画像データを生体表面の皮膚紋理画像Ｄ２０と判断する。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体に装着可能なリング状の筐体と、
前記筐体の内側に設けられ、近赤外光を照射する第１光源と、
前記近赤外光を検出可能な光センサと、
前記第１光源の点灯を制御する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記近赤外光を照射したときに前記光センサが取得した画像データに基づいて血流の灌流指標を測定し、前記灌流指標が所定値以上のときに前記画像データを静脈画像と判断し、前記灌流指標が前記所定値よりも小さいときに前記画像データを生体表面の皮膚紋理画像と判断する
検出装置。
前記筐体の内側に設けられ、近赤外光を照射する第１光源と、
前記近赤外光を検出可能な光センサと、
前記第１光源の点灯を制御する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記近赤外光を照射したときに前記光センサが取得した画像データに基づいて血流の灌流指標を測定し、前記灌流指標が所定値以上のときに前記画像データを静脈画像と判断し、前記灌流指標が前記所定値よりも小さいときに前記画像データを生体表面の皮膚紋理画像と判断する
検出装置。
【請求項2】
生体に装着可能なリング状の筐体と、
前記筐体の内側に設けられ、近赤外光を照射する第１光源と、
前記近赤外光を検出可能な光センサと、
前記筐体の貫通孔に挿入された物体の異なる状態の圧力を検出可能な圧力センサと、
前記第１光源の点灯を制御する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記近赤外光を照射した場合、前記光センサが取得した画像データを、前記圧力センサの値が圧力閾値以下のときに静脈画像と判断し、前記圧力閾値よりも大きいときに生体表面の皮膚紋理画像と判断する
検出装置。
前記筐体の内側に設けられ、近赤外光を照射する第１光源と、
前記近赤外光を検出可能な光センサと、
前記筐体の貫通孔に挿入された物体の異なる状態の圧力を検出可能な圧力センサと、
前記第１光源の点灯を制御する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記近赤外光を照射した場合、前記光センサが取得した画像データを、前記圧力センサの値が圧力閾値以下のときに静脈画像と判断し、前記圧力閾値よりも大きいときに生体表面の皮膚紋理画像と判断する
検出装置。
【請求項3】
前記制御回路は、前記光センサで前記近赤外光を照射したときに、前記光センサが取得した画像データに基づいて血流の灌流指標を測定し、当該灌流指標が所定値以上のときに当該画像データを静脈画像と判断し、当該灌流指標が前記所定値よりも小さいときに当該画像データを生体表面の皮膚紋理画像と判断する
請求項２に記載の検出装置。
請求項２に記載の検出装置。
【請求項4】
赤色光を照射する第２光源をさらに備え、
前記制御回路は、前記赤色光及び前記近赤外光を交互に照射したときに前記光センサが検出した画像データに基づいて前記灌流指標を測定し、当該灌流指標が所定値以上のときに当該画像データを静脈画像と判断し、当該灌流指標が前記所定値よりも小さいときに当該画像データを生体表面の皮膚紋理画像と判断する
請求項１または３に記載の検出装置。
前記制御回路は、前記赤色光及び前記近赤外光を交互に照射したときに前記光センサが検出した画像データに基づいて前記灌流指標を測定し、当該灌流指標が所定値以上のときに当該画像データを静脈画像と判断し、当該灌流指標が前記所定値よりも小さいときに当該画像データを生体表面の皮膚紋理画像と判断する
請求項１または３に記載の検出装置。
【請求項5】
複数の前記第１光源及び前記第２光源は、交互に配置されている
請求項４に記載の検出装置。
請求項４に記載の検出装置。
【請求項6】
前記所定値は、１％から５０％の範囲で設定されている
請求項１または３に記載の検出装置。
請求項１または３に記載の検出装置。
【請求項7】
前記筐体は、指輪である
請求項１または２に記載の検出装置。
請求項１または２に記載の検出装置。
【請求項8】
前記制御回路は、前記静脈画像と前記皮膚紋理画像とをマッピングした合成画像を記憶回路に記憶させる
請求項１または２に記載の検出装置。
請求項１または２に記載の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
個人の認証には、生体の特徴を用いて個人認証する認証装置が知られている。特許文献１には、撮像された画像から生体との距離及び生体の姿勢を判断し、該判断に基づき生体との距離及び生体の姿勢の修正を指示し、画像から抽出した特徴情報と格納された特徴情報との類似度を比較することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－９１１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、脈拍や血中酸素飽和度(ＳｐＯ２)などの生体情報を検出する指輪型の生体センサにおいて、センサと装着者の紐づけのための生体認証機能を計算する装置は大型で重くなる。このため、従来の認証装置は、日常生活で常時装着することが困難であった。
【0005】
本発明の目的は、常時装着することが可能かつ異なる複数種類の画像を検出することができる検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様の検出装置は、生体に装着可能なリング状の筐体と、前記筐体の内側に設けられ、近赤外光を照射する第１光源と、前記近赤外光を検出可能な光センサと、前記第１光源の点灯を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記近赤外光を照射したときに前記光センサが取得した画像データに基づいて血流の灌流指標を測定し、前記灌流指標が所定値以上のときに前記画像データを静脈画像と判断し、前記灌流指標が前記所定値よりも小さいときに前記画像データを生体表面の皮膚紋理画像と判断する。
【0007】
本発明の一態様の検出装置は、生体に装着可能なリング状の筐体と、前記筐体の内側に設けられ、近赤外光を照射する第１光源と、前記近赤外光を検出可能な光センサと、前記筐体の貫通孔に挿入された物体の異なる状態の圧力を検出可能な圧力センサと、前記第１光源の点灯を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記近赤外光を照射した場合、前記光センサが取得した画像データを、前記圧力センサの値が圧力閾値以下のときに静脈画像と判断し、前記圧力閾値よりも大きいときに生体表面の皮膚紋理画像と判断する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0010】
本明細書及び特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
【0011】
（実施形態１）
［検出装置］
図１は、実施形態１に係る検出装置の内側に指を収めた状態を筐体の一端側から見た場合の構成配置例を示す模式図である。図２は、図１に示すＡ－Ａ断面における断面模式図である。図３は、図１に示す検出装置の未装着時の外観図である。
［検出装置］
図１は、実施形態１に係る検出装置の内側に指を収めた状態を筐体の一端側から見た場合の構成配置例を示す模式図である。図２は、図１に示すＡ－Ａ断面における断面模式図である。図３は、図１に示す検出装置の未装着時の外観図である。
【0012】
図１及び図２に示す検出装置１は、被認証者に着脱自在な指輪型のデバイスであり、被認証者の指Ｆｇに装着される。指Ｆｇは、拇指、示指、中指、薬指、小指等を含み、生体の一例である。被認証者は、検出装置１が本人確認を行う人であり、生体の一例である。検出装置１は、筐体２００と、光源６０と、光センサ１０と、バッテリー３００と、ワイヤレスの受電素子４１０と、を備える。検出装置１は、バッテリー３００から供給される電力によって動作する。検出装置１は、受電素子４１０を介してワイヤレスで受電し、バッテリー３００を充電する構成になっている。なお、検出装置１は、リストバンドを含んでもよい。
【0013】
図３に示すように、筐体２００は、被認証者の指Ｆｇに装着可能なリング状に形成されており、内径が装着される指Ｆｇのサイズに応じたサイズになっている。筐体２００は、例えば、セラミックス、合成樹脂、金属、合金等の材料によってリング状（環状）に形成されている。本実施形態では、筐体２００は、セラミックスによって形成することで、金属で形成した金属筐体よりも電力の送電効率を向上させている。筐体２００は、内周面２１０と、外周面２２０と、を有する。図２に示すように、筐体２００は、指Ｆｇに対する着脱方向Ｖ１に移動可能なサイズに形成されている。内周面２１０は、筐体２００の内側に位置付けられた指Ｆｇと接触、対向する面である。外周面２２０は、装着された指Ｆｇの移動に応じて他の物体に接近または接触する面である。
【0014】
図１及び図２に示すように、筐体２００は、複数の光源６０、光センサ１０、バッテリー３００及び受電素子４１０が内部に設けられている。筐体２００は、指Ｆｇに装着された場合、指腹Ｆｇ－１が接近する第１領域２３０に、光センサ１０、バッテリー３００及び受電素子４１０を設けている。指腹Ｆｇ－１は、手を閉じた場合の指Ｆｇの内側である。第１領域２３０は、筐体２００の下方に設定された領域である。筐体２００は、内周面２１０側から光センサ１０、バッテリー３００及び受電素子４１０の順序で配置している。すなわち、筐体２００は、受電素子４１０が外周面２２０の近傍になるように配置している。光センサ１０、バッテリー３００及び受電素子４１０は、それぞれの間に筐体２００の部材、絶縁部材等を設けることができる。
【0015】
筐体２００は、指Ｆｇに装着された状態では、指腹Ｆｇ－１側の外周面２２０寄りに受電素子４１０が配置される。筐体２００の第１領域２３０は、指腹Ｆｇ－１と対向する範囲に基づいて設定されている。筐体２００は、光センサ１０を内周面２１０から露出させる構成としてもよいし、内周面２１０の近傍に収容する構成としてもよい。筐体２００は、受電素子４１０を外周面２２０の近傍に収容し、筐体２００を磁界が通る構成になっている。受電素子４１０は、バッテリー３００から給電可能なように筐体２００に設けられている。これにより、検出装置１は、被認証者が操作対象物１０００を操作すると、筐体２００が接近方向Ｖ２に移動して操作対象物１０００の給電装置５００に接近させることができる。給電装置５００は、ワイヤレスの給電を行う装置であり、操作対象物１０００に組み込まれている。
【0016】
また、筐体２００は、指Ｆｇに装着された場合、指背Ｆｇ－２が接近する第２領域２４０に、複数の光源６０を設けている。指背Ｆｇ－２は、手を閉じた場合の指Ｆｇの外側である。第２領域２４０は、筐体２００の上方に設定された領域かつ第１領域２３０と対向する領域である。筐体２００は、第１領域２３０と、第１領域２３０の上方に位置付けられる第２領域２４と、を有する。第２領域２４０は、複数の光源６０が光線を光センサ１０に向けて照射可能なように設けている。
【0017】
図４は、実施形態１に係る検出装置１の光源６０及び光センサ１０の一例を示す構成図である。図４に示す一例では、光センサ１０は、センサ基板２１を有する。光源６０は、複数の第１光源６１及び第２光源６２を有する。なお、上述した図１及び図２では、説明を簡単化するために、光源６０の数を少なく記載している。
【0018】
センサ基板２１には、フレキシブルプリント基板７１を介して制御基板１２１が電気的に接続される。フレキシブルプリント基板７１には、検出回路４８が設けられている。制御基板１２１には、制御回路１２２及び電源回路１２３が設けられている。制御回路１２２は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）である。制御回路１２２は、光センサ１０、ゲート線駆動回路１５及び信号線選択回路１６に制御信号を供給して、光センサ１０の検出動作を制御する。また、制御回路１２２は、第１光源６１及び第２光源６２に制御信号を供給して、第１光源６１及び第２光源６２の点灯又は非点灯を制御する。電源回路１２３は、センサ電源信号ＶＤＤＳＮＳ（図７参照）等の電圧信号を光センサ１０、ゲート線駆動回路１５及び信号線選択回路１６に供給する。また、電源回路１２３は、電源電圧を第１光源６１及び第２光源６２に供給する。
【0019】
センサ基板２１は、検出領域ＡＡと、周辺領域ＧＡとを有する。検出領域ＡＡは、光センサ１０が有する複数のフォトダイオードＰＤが設けられた領域である。周辺領域ＧＡは、検出領域ＡＡの外周と、センサ基板２１の端部との間の領域であり、フォトダイオードＰＤと重ならない領域である。
【0020】
矩形状の検出領域ＡＡと周辺領域ＧＡとの境界を形成する検出領域ＡＡの四辺のうち一辺ＣＰ１が第１領域２３０の一端になる。また、検出領域ＡＡの四辺のうち検出領域ＡＡを挟んで当該一辺と対向する位置の他の一辺ＣＰ２が第１領域２３０の他端になる。
【0021】
ゲート線駆動回路１５及び信号線選択回路１６は、周辺領域ＧＡに設けられる。具体的には、ゲート線駆動回路１５は、周辺領域ＧＡのうち第２方向Ｄｙに沿って延在する領域に設けられる。信号線選択回路１６は、周辺領域ＧＡのうち第１方向Ｄｘに沿って延在する領域に設けられ、光センサ１０と検出回路４８との間に設けられる。
【0022】
なお、第１方向Ｄｘは、センサ基板２１と平行な面内の一方向である。第２方向Ｄｙは、センサ基板２１と平行な面内の一方向であり、第１方向Ｄｘと直交する方向である。なお、第２方向Ｄｙは、第１方向Ｄｘと直交しないで交差してもよい。また、第３方向Ｄｚは、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙと直交する方向であり、センサ基板２１の法線方向である。
【0023】
複数の第１光源６１は、第１光源基材５１に設けられ、第２方向Ｄｙに沿って配列される。複数の第２光源６２は、第２光源基材５２に設けられ、第２方向Ｄｙに沿って配列される。第１光源基材５１及び第２光源基材５２は、それぞれ、制御基板１２１に設けられた端子１２４，１２５を介して、制御回路１２２及び電源回路１２３と電気的に接続される。複数の第１光源６１及び複数の第２光源６２は、着脱方向Ｖ１において、指Ｆｇに沿って設けられており（図２参照）、光センサ１０と対向するように配置されている。
【0024】
複数の第１光源６１及び複数の第２光源６２は、例えば、無機ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）等が用いられる。複数の第１光源６１及び複数の第２光源６２は、それぞれ異なる波長の第１の光及び第２の光を照射する。本実施形態では、第１光源６１は、波長が８８０ｎｍの近赤外光を照射する。第２光源６２は、波長が６６５ｎｍの赤色光を照射する。また、検出時、第１光源６１と第２光源６２は、交互に点灯する。よって、フォトダイオードＰＤは、赤色光と近赤外光の反射光を交互に受光する。
【0025】
近赤外光の反射光は、血管パターンを検出するための情報を含む。血液に含まれている赤血球は、ヘモグロビンを有する。第１光源６１から照射される近赤外光は、ヘモグロビンにより吸光され易い。言い換えると、ヘモグロビンよる近赤外光の吸光係数は、体の内部の他の部分よりも吸光係数が高い。よって、複数のフォトダイオードＰＤの受光量を読み込み、赤外光の受光量が相対的に少ない箇所を特定することで、静脈などの血管パターンを検出できる。
【0026】
また、近赤外光と赤色光の反射光は、血液中の酸素飽和度（以下、血中酸素飽和度（ＳｐＯ２）と称する）を測定するための情報を含む。なお、血中酸素飽和度（ＳｐＯ２）は、血液中のヘモグロビンの全てに酸素が結合したと仮定した場合の総酸素量に対し、実際にヘモグロビンに結合している酸素量の比である。
【0027】
近赤外光は、ヘモグロビンにより吸光され易い。ヘモグロビンの量が多くなると、吸光される近赤外光の光量も多くなり、フォトダイオードＰＤの受光量も低減する。つまり、近赤外光の反射光の受光量により、ヘモグロビンの全体量が把握される。
【0028】
一方で、ヘモグロビンは、酸素と結合していない状態で赤黒い色であり、酸素と結合すると鮮やかな赤色となる。このため、ヘモグロビンは、酸素と結合した状態と、酸素と結合していない状態とで、赤色光を吸収する吸光係数が異なる。よって、血液中に酸素と結合した状態のヘモグロビンが多いと、赤色光の反射光が多くなる。他方で、血液中に酸素と結合していない状態のヘモグロビンが多いと、赤色光の反射光が少なくなる。以上から、赤色光の反射光の受光量に基づき、酸素と結合した状態のヘモグロビンの量が相対的に把握される。
【0029】
そして、把握されたヘモグロビンの全体量と、酸素と結合した状態のヘモグロビンの量と、を対比することで、実際にヘモグロビンに結合している酸素量の比（血中酸素飽和度（ＳｐＯ２））が把握される。これにより、検出装置１は、第１光源６１及び複数の第２光源６２を有しているので、第１の光に基づいた検出と、第２の光に基づいた検出とを行うことで、指Ｆｇ等の内部の生体に関する情報を検出することができる。検出装置１は、検出した血中酸素飽和度、脈拍等を含む生体に関する情報を、フレキシブルプリント基板７１を介して制御基板１２１に供給できる。
【0030】
なお、本開示において、第１光源６１と第２光源６２から照射される光の波長は上記に限定されない。第１光源６１は、波長が８００以上１０００ｎｍ未満の近赤外光を照射できればよい。第２光源６２は、波長が６００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の赤色光を照射できればよい。
【0031】
なお、図４に示す第１光源６１及び第２光源６２の配置は、あくまで一例であり適宜変更することができる。例えば、第１光源基材５１及び第２光源基材５２のそれぞれに、複数の第１光源６１及び複数の第２光源６２が配置されていてもよい。この場合、複数の第１光源６１を含むグループと、複数の第２光源６２を含むグループとが、第２方向Ｄｙに並んで配置されていてもよいし、第１光源６１と第２光源６２とが交互に第２方向Ｄｙに配置されていてもよい。また、第１光源６１及び第２光源６２が設けられる光源基材は１つ又は３つ以上であってもよい。検出装置１は、第１光源６１及び第２光源６２をそれぞれ１つとしてもよい。
【0032】
図５は、実施形態１に係る検出装置１の構成例を示すブロック図である。図５に示すように、検出装置１は、さらに検出制御回路１１と検出回路４０と、有する。検出制御回路１１の機能の一部又は全部は、制御回路１２２に含まれる。また、検出回路４０のうち、検出回路４８以外の機能の一部又は全部は、制御回路１２２に含まれる。
【0033】
光センサ１０は、光電変換素子であるフォトダイオードＰＤを有する光センサである。光センサ１０が有するフォトダイオードＰＤは、照射される光に応じた電気信号を、検出信号Ｖｄｅｔとして信号線選択回路１６に出力する。また、光センサ１０は、ゲート線駆動回路１５から供給されるゲート駆動信号Ｖｇｃｌにしたがって検出を行う。
【0034】
検出制御回路１１は、ゲート線駆動回路１５、信号線選択回路１６及び検出回路４０にそれぞれ制御信号を供給し、これらの動作を制御する回路である。検出制御回路１１は、スタート信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ、リセット信号ＲＳＴ１等の各種制御信号をゲート線駆動回路１５に供給する。また、検出制御回路１１は、選択信号ＡＳＷ等の各種制御信号を信号線選択回路１６に供給する。また、検出制御回路１１は、各種制御信号を第１光源６１及び第２光源６２に供給して、それぞれの点灯及び非点灯を制御する。
【0035】
ゲート線駆動回路１５は、各種制御信号に基づいて複数のゲート線ＧＣＬ（図６参照）を駆動する回路である。ゲート線駆動回路１５は、複数のゲート線ＧＣＬを順次又は同時に選択し、選択されたゲート線ＧＣＬにゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給する。これにより、ゲート線駆動回路１５は、ゲート線ＧＣＬに接続された複数のフォトダイオードＰＤを選択する。
【0036】
信号線選択回路１６は、複数の信号線ＳＧＬ（図７参照）を順次又は同時に選択するスイッチ回路である。信号線選択回路１６は、例えばマルチプレクサである。信号線選択回路１６は、検出制御回路１１から供給される選択信号ＡＳＷに基づいて、選択された信号線ＳＧＬと検出回路４８とを接続する。これにより、信号線選択回路１６は、フォトダイオードＰＤの検出信号Ｖｄｅｔを検出回路４０に出力する。
【0037】
検出回路４０は、検出回路４８と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、記憶回路４６と、検出タイミング制御回路４７と、画像処理回路４９と、を備える。検出タイミング制御回路４７は、検出制御回路１１から供給される制御信号に基づいて、検出回路４８と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、画像処理回路４９と、が同期して動作するように制御する。
【0038】
検出回路４８は、例えばアナログフロントエンド回路（ＡＦＥ：Analog Front End）である。検出回路４８は、少なくとも検出信号増幅回路４２及びＡ／Ｄ変換回路４３の機能を有する信号処理回路である。検出信号増幅回路４２は、検出信号Ｖｄｅｔを増幅する。Ａ／Ｄ変換回路４３は、検出信号増幅回路４２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。
【0039】
信号処理回路４４は、検出回路４８の出力信号に基づいて、光センサ１０に入力された所定の物理量を検出する論理回路である。信号処理回路４４は、指Ｆｇが検出面に接触又は近接した場合に、検出回路４８からの信号に基づいて指Ｆｇや掌の生体表面の凹凸を検出できる。また、信号処理回路４４は、検出回路４８からの信号に基づいて生体に関する情報を検出できる。生体に関する情報は、例えば、指Ｆｇの脈拍、血中酸素飽和度等である。
【0040】
また、信号処理回路４４は、複数のフォトダイオードＰＤにより同時に検出された検出信号Ｖｄｅｔ（生体に関する情報）を取得し、これらを平均化する処理を実行してもよい。この場合、検出回路４０は、ノイズや、指Ｆｇ等の被検出体と光センサ１０との相対的な位置ずれに起因する測定誤差を抑制して、安定した検出が可能となる。
【0041】
記憶回路４６は、信号処理回路４４で演算された信号を一時的に保存する。記憶回路４６は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、レジスタ回路等であってもよい。
【0042】
座標抽出回路４５は、信号処理回路４４において指の接触又は近接が検出されたときに、指等の生体表面の凹凸の検出座標を求める論理回路である。また、座標抽出回路４５は、指Ｆｇや掌の血管の検出座標を求める論理回路である。画像処理回路４９は、光センサ１０の各フォトダイオードＰＤから出力される検出信号Ｖｄｅｔを組み合わせて、指Ｆｇ等の生体表面の凹凸の形状を示す二次元情報及び指Ｆｇや掌の血管の形状を示す二次元情報を生成する。なお、座標抽出回路４５は、検出座標を算出せずにセンサ出力Ｖｏとして検出信号Ｖｄｅｔを出力してもよい。また、座標抽出回路４５及び画像処理回路４９は、検出回路４０に含まれていない場合であってもよい。
【0043】
検出制御回路１１は、検出した生体に関する情報と予め記憶している認証情報とを比較し、比較結果に基づいて被認証者の認証を行う機能を有する。検出制御回路１１は、図示しない通信装置を介して、外部の装置に検出した生体に関する情報を送信する制御を行う機能を有する。
【0044】
【0045】
図６に示すように、光センサ１０は、マトリクス状に配列された複数の部分検出領域ＰＡＡを有する。複数の部分検出領域ＰＡＡには、それぞれフォトダイオードＰＤが設けられている。
【0046】
ゲート線ＧＣＬは、第１方向Ｄｘに延在し、第１方向Ｄｘに配列された複数の部分検出領域ＰＡＡと接続される。また、複数のゲート線ＧＣＬ（１）、ＧＣＬ（２）、…、ＧＣＬ（８）は、第２方向Ｄｙに配列され、それぞれゲート線駆動回路１５に接続される。なお、以下の説明において、複数のゲート線ＧＣＬ（１）、ＧＣＬ（２）、…、ＧＣＬ（８）を区別して説明する必要がない場合には、単にゲート線ＧＣＬと表す。また、図７では説明を分かりやすくするために、８本のゲート線ＧＣＬを示しているが、あくまで一例であり、ゲート線ＧＣＬは、Ｍ本（Ｍは８以上、例えばＭ＝２５６）配列されていてもよい。
【0047】
信号線ＳＧＬは、第２方向Ｄｙに延在し、第２方向Ｄｙに配列された複数の部分検出領域ＰＡＡのフォトダイオードＰＤに接続される。また、複数の信号線ＳＧＬ（１）、ＳＧＬ（２）、…、ＳＧＬ（１２）は、第１方向Ｄｘに配列されて、それぞれ信号線選択回路１６及びリセット回路１７に接続される。なお、以下の説明において、複数の信号線ＳＧＬ（１）、ＳＧＬ（２）、…、ＳＧＬ（１２）を区別して説明する必要がない場合には、単に信号線ＳＧＬと表す。
【0048】
また、説明を分かりやすくするために、１２本の信号線ＳＧＬを示しているが、あくまで一例であり、信号線ＳＧＬは、Ｎ本（Ｎは１２以上、例えばＮ＝２５２）配列されていてもよい。また、図６では、信号線選択回路１６とリセット回路１７との間に光センサ１０が設けられている。これに限定されず、信号線選択回路１６とリセット回路１７とは、信号線ＳＧＬの同じ方向の端部にそれぞれ接続されていてもよい。
【0049】
ゲート線駆動回路１５は、スタート信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ、リセット信号ＲＳＴ１等の各種制御信号を、制御回路１２２（図４参照）から受け取る。ゲート線駆動回路１５は、各種制御信号に基づいて、複数のゲート線ＧＣＬ（１）、ＧＣＬ（２）、…、ＧＣＬ（８）を時分割的に順次選択する。ゲート線駆動回路１５は、選択されたゲート線ＧＣＬにゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給する。これにより、ゲート線ＧＣＬに接続された複数の第１スイッチング素子Ｔｒにゲート駆動信号Ｖｇｃｌが供給され、第１方向Ｄｘに配列された複数の部分検出領域ＰＡＡが、検出対象として選択される。
【0050】
なお、ゲート線駆動回路１５は、指紋の検出及び異なる複数の生体に関する情報（例えば、脈拍、血中酸素飽和度等）のそれぞれの検出モードごとに、異なる駆動を実行してもよい。例えば、ゲート線駆動回路１５は、複数のゲート線ＧＣＬを束ねて駆動してもよい。
【0051】
具体的には、ゲート線駆動回路１５は、制御信号に基づいて、ゲート線ＧＣＬ（１）、ＧＣＬ（２）、…、ＧＣＬ（８）のうち、所定数のゲート線ＧＣＬを同時に選択する。例えば、ゲート線駆動回路１５は、６本のゲート線ＧＣＬ（１）からゲート線ＧＣＬ（６）を同時に選択し、ゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給する。ゲート線駆動回路１５は、選択された６本のゲート線ＧＣＬを介して、複数の第１スイッチング素子Ｔｒにゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給する。これにより、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに配列された複数の部分検出領域ＰＡＡを含む検出領域グループＰＡＧ１、ＰＡＧ２が、それぞれ検出対象として選択される。ゲート線駆動回路１５は、所定数のゲート線ＧＣＬを束ねて駆動し、所定数のゲート線ＧＣＬごとに順次ゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給する。
【0052】
信号線選択回路１６は、複数の選択信号線Ｌｓｅｌと、複数の出力信号線Ｌｏｕｔと、第３スイッチング素子ＴｒＳと、を有する。複数の第３スイッチング素子ＴｒＳは、それぞれ複数の信号線ＳＧＬに対応して設けられている。６本の信号線ＳＧＬ（１）、ＳＧＬ（２）、…、ＳＧＬ（６）は、共通の出力信号線Ｌｏｕｔ１に接続される。６本の信号線ＳＧＬ（７）、ＳＧＬ（８）、…、ＳＧＬ（１２）は、共通の出力信号線Ｌｏｕｔ２に接続される。出力信号線Ｌｏｕｔ１、Ｌｏｕｔ２は、それぞれ検出回路４８に接続される。
【0053】
ここで、信号線ＳＧＬ（１）、ＳＧＬ（２）、…、ＳＧＬ（６）を第１信号線ブロックとし、信号線ＳＧＬ（７）、ＳＧＬ（８）、…、ＳＧＬ（１２）を第２信号線ブロックとする。複数の選択信号線Ｌｓｅｌは、１つの信号線ブロックに含まれる第３スイッチング素子ＴｒＳのゲートにそれぞれ接続される。また、１本の選択信号線Ｌｓｅｌは、複数の信号線ブロックの第３スイッチング素子ＴｒＳのゲートに接続される。
【0054】
具体的には、選択信号線Ｌｓｅｌ１、Ｌｓｅｌ２、…、Ｌｓｅｌ６は、それぞれ信号線ＳＧＬ（１）、ＳＧＬ（２）、…、ＳＧＬ（６）に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと接続される。また、選択信号線Ｌｓｅｌ１は、信号線ＳＧＬ（１）に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、信号線ＳＧＬ（７）に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、に接続される。選択信号線Ｌｓｅｌ２は、信号線ＳＧＬ（２）に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、信号線ＳＧＬ（８）に対応する第３スイッチング素子ＴｒＳと、に接続される。
【0055】
制御回路１２２（図４参照）は、選択信号ＡＳＷを順次選択信号線Ｌｓｅｌに供給する。これにより、信号線選択回路１６は、第３スイッチング素子ＴｒＳの動作により、１つの信号線ブロックにおいて信号線ＳＧＬを時分割的に順次選択する。また、信号線選択回路１６は、複数の信号線ブロックでそれぞれ１本ずつ信号線ＳＧＬを選択する。このような構成により、検出装置１は、検出回路４８を含むＩＣ（Integrated Circuit）の数、又はＩＣの端子数を少なくすることができる。
【0056】
なお、信号線選択回路１６は、複数の信号線ＳＧＬを束ねて検出回路４８に接続してもよい。具体的には、制御回路１２２（図４参照）は、選択信号ＡＳＷを同時に選択信号線Ｌｓｅｌに供給する。これにより、信号線選択回路１６は、第３スイッチング素子ＴｒＳの動作により、１つの信号線ブロックにおいて複数の信号線ＳＧＬ（例えば６本の信号線ＳＧＬ）を選択し、複数の信号線ＳＧＬと検出回路４８とを接続する。これにより、検出領域グループＰＡＧ１、ＰＡＧ２で検出された信号が検出回路４８に出力される。この場合、検出領域グループＰＡＧ１、ＰＡＧ２に含まれる複数の部分検出領域ＰＡＡ（フォトダイオードＰＤ）からの信号が統合されて検出回路４８に出力される。
【0057】
ゲート線駆動回路１５及び信号線選択回路１６の動作により、検出領域グループＰＡＧ１、ＰＡＧ２ごとに検出を行うことで、１回の検出で得られる検出信号Ｖｄｅｔの強度が向上するのでセンサ感度を向上させることができる。また、検出に要する時間を短縮することができる。このため、検出装置１は、検出を短時間で繰り返し実行することができるので、Ｓ／Ｎ比を向上させることができ、又、脈波等の生体に関する情報の時間的な変化を精度よく検出することができる。
【0058】
図６に示すように、リセット回路１７は、基準信号線Ｌｖｒ、リセット信号線Ｌｒｓｔ及び第４スイッチング素子ＴｒＲを有する。第４スイッチング素子ＴｒＲは、複数の信号線ＳＧＬに対応して設けられている。基準信号線Ｌｖｒは、複数の第４スイッチング素子ＴｒＲのソース又はドレインの一方に接続される。リセット信号線Ｌｒｓｔは、複数の第４スイッチング素子ＴｒＲのゲートに接続される。
【0059】
制御回路１２２は、リセット信号ＲＳＴ２をリセット信号線Ｌｒｓｔに供給する。これにより、複数の第４スイッチング素子ＴｒＲがオンになり、複数の信号線ＳＧＬは基準信号線Ｌｖｒと電気的に接続される。電源回路１２３は、基準信号ＣＯＭを基準信号線Ｌｖｒに供給する。これにより、複数の部分検出領域ＰＡＡに含まれる容量素子Ｃａ（図７参照）に基準信号ＣＯＭが供給される。
【0060】
図７に示すように、部分検出領域ＰＡＡは、フォトダイオードＰＤと、容量素子Ｃａと、第１スイッチング素子Ｔｒとを含む。図７では、複数のゲート線ＧＣＬのうち、第２方向Ｄｙに並ぶ２つのゲート線ＧＣＬ（ｍ）、ＧＣＬ（ｍ＋１）を示す。また、複数の信号線ＳＧＬのうち、第１方向Ｄｘに並ぶ２つの信号線ＳＧＬ（ｎ）、ＳＧＬ（ｎ＋１）を示す。部分検出領域ＰＡＡは、ゲート線ＧＣＬと信号線ＳＧＬとで囲まれた領域である。第１スイッチング素子Ｔｒは、フォトダイオードＰＤに対応して設けられる。第１スイッチング素子Ｔｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で構成されている。
【0061】
第１方向Ｄｘに並ぶ複数の部分検出領域ＰＡＡに属する第１スイッチング素子Ｔｒのゲートは、ゲート線ＧＣＬに接続される。第２方向Ｄｙに並ぶ複数の部分検出領域ＰＡＡに属する第１スイッチング素子Ｔｒのソースは、信号線ＳＧＬに接続される。第１スイッチング素子Ｔｒのドレインは、フォトダイオードＰＤのカソード及び容量素子Ｃａに接続される。
【0062】
フォトダイオードＰＤのアノードには、電源回路１２３からセンサ電源信号ＶＤＤＳＮＳが供給される。また、信号線ＳＧＬ及び容量素子Ｃａには、電源回路１２３から、信号線ＳＧＬ及び容量素子Ｃａの初期電位となる基準信号ＣＯＭが供給される。
【0063】
部分検出領域ＰＡＡに光が照射されると、フォトダイオードＰＤには光量に応じた電流が流れ、これにより容量素子Ｃａに電荷が蓄積される。第１スイッチング素子Ｔｒがオンになると、容量素子Ｃａに蓄積された電荷に応じて、信号線ＳＧＬに電流が流れる。信号線ＳＧＬは、信号線選択回路１６の第３スイッチング素子ＴｒＳを介して検出回路４８に接続される。これにより、検出装置１は、部分検出領域ＰＡＡごとに、又は検出領域グループＰＡＧ１、ＰＡＧ２ごとにフォトダイオードＰＤに照射される光の光量に応じた信号を検出できる。
【0064】
検出回路４８は、読み出し期間にスイッチＳＳＷがオンになり、信号線ＳＧＬと接続される。検出回路４８の検出信号増幅回路４２は、信号線ＳＧＬから供給された電流の変動を電圧の変動に変換して増幅する。検出信号増幅回路４２の非反転入力端子（＋）には、固定された電位を有する基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、反転入力端子（－）には、信号線ＳＧＬが接続される。本実施形態では、基準電圧Ｖｒｅｆとして基準信号ＣＯＭと同じ信号が入力される。また、検出信号増幅回路４２は、容量素子Ｃｂ及びリセットスイッチＲＳＷを有する。リセット期間において、リセットスイッチＲＳＷがオンになり、容量素子Ｃｂの電荷がリセットされる。
【0065】
このような構成により、検出装置１は、複数のフォトダイオードＰＤを有することで、指Ｆｇの静脈パターン、皮膚紋理、血中酸素飽和度、脈拍等の生体に関する情報を検出し、検出した情報を含む生体情報を装置の外部に供給することができる。
【0066】
次に、受電素子４１０及びバッテリー３００について説明する。図８は、受電素子４１０及びバッテリー３００の構成の一例を示す構成図である。図８に示すように、検出装置１は、受電素子４１０と、整流回路４２０と、変換回路４３０と、を有する。受電素子４１０は、平面のコイル４１１を有する。コイル４１１は、受電用コイルであり、整流回路４２０と電気的に接続されている。コイル４１１は、筐体２００の第１領域２３０における外周面２２０寄りに設けられている。コイル４１１は、給電装置５００の送電コイル５１１に接近した際に磁気結合させ、送電コイル５１１からの電磁界を受けて、電流に変換する。なお、コイル４１１は、ＮＦＣ（Near Field Communication）アンテナと共有化し、空間の電磁波を捉えてエネルギーを吸収してもよい。
【0067】
また、給電装置５００は、検出装置１のワイヤレスの受電素子４１０に電力を供給可能な給電素子５１０と、給電素子５１０に電力を供給可能な電源５２０と、を備える。給電素子５１０は、バッテリー３００を充電するための送電用の送電コイル５１１を備える。送電コイル５１１と電源５２０とは、電気的に接続されている。送電コイル５１１は、共振型のコイルであり、電源５２０からの駆動電圧により動作する。電源５２０は、交流電源である。給電装置５００は、送電コイル５１１と受電側の接近した受電素子４１０とを磁気結合させることで、ワイヤレスで電力を供給する装置である。
【0068】
検出装置１のコイル４１１は、整流回路４２０と電気的に接続されている。整流回路４２０は、例えば、整流回路であり、コイル４１１で受電した電流を整流する。整流回路４２０は、変換回路４３０と電気的に接続されている。変換回路４３０は、バッテリー３００と電気的に接続されており、整流回路４２０が整流した直流電流に変換する。検出装置１は、送電側の送電コイル５１１に交流電流が流れると、送電コイル５１１に交流磁場が発生し、交流磁場により近接したコイル４１１に交流電流が発生する。検出装置１は、発生した交流電流を直流電流に変換してバッテリー３００を充電する。このように、検出装置１は、磁気結合することにより、ワイヤレス給電が成立する。
【0069】
バッテリー３００は、二次電池である。バッテリー３００は、充電と放電を繰り返して使用可能な化学電池である。バッテリー３００は、例えば、蓄電池、充電池等を含む。バッテリー３００は、例えば、Ｑｉ（ワイヤレス給電の国際標準規格）に対応している。バッテリー３００は、蓄電された電力を検出装置３０において電力を必要とする各部等に供給できる。バッテリー３００は、複数の光源６０及び光センサ１０と電気的に接続されており、光源６０及び光センサ１０等に電力を供給する。
【0070】
次に、検出装置１の機能構成について説明する。図９は、実施形態１に係る検出装置１の機能構成の一例を示す構成図である。図９に示すように、検出装置１は、上述した光センサ１０と、上述した複数の光源６０と、通信回路１２０と、記憶回路１３０と、制御回路１４０と、を備える。制御回路１４０は、光センサ１０、複数の光源６０、通信回路１２０及び記憶回路１３０と電気的に接続されている。制御回路１４０は、上述した検出制御回路１１、検出回路４０等を有する。
【0071】
光センサ１０は、検出領域ＡＡにおいて、マトリクス状に配列された複数の部分検出領域ＰＡＡを有し、複数の部分検出領域ＰＡＡのそれぞれにフォトダイオードＰＤが設けられている。光センサ１０は、複数のフォトダイオードＰＤの受光量を識別可能な検出情報を制御回路１４０に供給する。検出情報は、例えば、複数のフォトダイオードＰＤの受光量が検出領域ＡＡの画像を示す情報を含む。
【0072】
光源６０は、複数の第１光源６１及び複数の第２光源６２を有する。光源６０は、指Ｆｇを挟んで対向する筐体２００の内周面２１０側に設けられている。光源６０は、近赤外光を照射する第１光源６１と赤色光を照射する第２光源６２とを交互に配置されており、制御回路１４０の制御によって交互に点灯される。なお、光源６０は、近赤外光のみを配置し、近赤外光のみで灌流指標を測定してもよい。
【0073】
通信回路１２０は、無線により通信する。通信回路１２０は、無線通信規格をサポートする。通信規格は、例えば、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ等のセルラーフォンの通信規格と、近距離無線の通信規格と、を含む。通信回路１２０は、受信した情報を制御回路１４０に供給する。通信回路１２０は、制御回路１４０の要求された各種情報を送信先に送信する。
【0074】
記憶回路１３０は、プログラム及びデータを記憶する。記憶回路１３０は、制御回路１４０の処理結果を一時的に記憶する。記憶回路１３０は、記憶媒体を含む。記憶媒体は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、メモリカード、光ディスク、又は光磁気ディスク等を含む。記憶回路１３０は、光センサ１０が検出した検出結果等を識別可能な情報を記憶する。
【0075】
記憶回路１３０は、例えば、閾値情報１３１、灌流指標情報１３２、静脈画像Ｄ１０、皮膚紋理画像Ｄ２０、合成画像Ｄ３０等を記憶する。閾値情報１３１は、取得した画像が静脈画像Ｄ１０であるか皮膚紋理画像Ｄ２０であるかを、灌流指標に基づいて判定するための判定閾値等の情報を含む。判定閾値は、所定値の一例である。灌流指標は、指Ｆｇを挟んで第１光源６１及び第２光源６２を交互に点灯して脈波を取得し、光応答脈波から得られるＡＣ成分／ＤＣ成分である。灌流指標は、赤色／近赤外の比から血中酸素飽和度を求めることができる。灌流指標情報１３２は、制御回路１４０が算出した灌流指標を示す情報である。静脈画像Ｄ１０は、筐体２００の貫通孔に挿入された指Ｆｇ（生体）の静脈パターンを識別可能な画像データであり、検出領域ＡＡに対応した画像データである。皮膚紋理画像Ｄ２０は、皮膚紋理を識別可能な画像データであり、検出領域ＡＡに対応した画像データである。皮膚紋理は、指Ｆｇ、掌等にみられる皮膚隆線がつくる紋理である。本実施形態では、皮膚紋理画像Ｄ２０は、指Ｆｇの生体表面にある模様や筋を示す画像データになっている。合成画像Ｄ３０は、静脈画像Ｄ１０と皮膚紋理画像Ｄ２０とを合成（マッピング）した画像データである。静脈画像Ｄ１０、皮膚紋理画像Ｄ２０及び合成画像Ｄ３０は、画像データの一例である。
【0076】
制御回路１４０は、例えば、ＭＣＵ（Micro Control Unit）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含む。制御回路１４０は、検出装置１の動作を統括的に制御する。制御回路１４０は、例えば、光源６０の点灯を制御する機能、光センサ１０が検出した画像を取得する機能、取得した画像を判断する機能等を有する。制御回路１４０の各種機能は、プログラムを実行することによって実現される。
【0077】
制御回路１４０は、光センサ１０で近赤外光を照射したときに光センサ１０が取得した画像データに基づいて指Ｆｇの灌流指標を測定する。制御回路１４０は、測定した灌流指標が判定閾値（所定値）以上のときに静脈画像Ｄ１０と判断し、灌流指標が判定閾値よりも小さいときに生体表面の皮膚紋理画像Ｄ２０と判断する。制御回路１４０は、判断した画像を判断結果に関連付けて記憶回路１３０に記憶する。制御回路１４０は、静脈画像Ｄ１０と皮膚紋理画像Ｄ２０とをマッピングして合成画像Ｄ３０を作成する。制御回路１４０は、作成した合成画像Ｄ３０を記憶回路１３０に記憶する。制御回路１４０は、通信回路１２０を介して、静脈画像Ｄ１０、皮膚紋理画像Ｄ２０及び合成画像Ｄ３０の少なくとの１つを外部の装置に提供する。
【0078】
以上、本実施形態に係る検出装置１の機能構成例について説明した。なお、図１乃至図９を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る検出装置１の機能構成は係る例に限定されない。本実施形態に係る検出装置１の機能構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。
【0079】
［検出装置を装着時の指の状態例］
次に、検出装置１が指Ｆｇに装着されたときの状態例について説明する。図１０は、指Ｆｇが伸長状態の検出装置１の検出例を説明するための図である。図１１は、指Ｆｇが屈曲状態の検出装置１の検出例を説明するための図である。
次に、検出装置１が指Ｆｇに装着されたときの状態例について説明する。図１０は、指Ｆｇが伸長状態の検出装置１の検出例を説明するための図である。図１１は、指Ｆｇが屈曲状態の検出装置１の検出例を説明するための図である。
【0080】
指Ｆｇの伸長状態ＳＴ１は、図１０に示すように、指Ｆｇを伸ばした状態である。指Ｆｇの屈曲状態ＳＴ２は、図１１に示すように、指Ｆｇを４５°以上に曲げた状態である。本願の発明者は、以下の現象を発見したことにより、本実施形態の検出装置１を実現している。
【0081】
まず、指Ｆｇは、伸長状態ＳＴ１の場合、指先まで血液の流れた状態になり、屈曲状態ＳＴ２の場合、血液の流れが滞る状態になる。そして、屈曲状態ＳＴ２で、指Ｆｇの血液の流れが滞ると、画像の脈波の成分が低下し、皮膚紋理を識別可能な指Ｆｇの画像を得ることが判明した。また、指Ｆｇの血液の流れが滞ると、脈波から得られる光センサ１０のＡＣ成分／ＤＣ成分である灌流指標が低下することを実験により判明した。すなわち、指Ｆｇが伸長状態ＳＴ１の場合、検出装置１は、第１光源６１及び第２光源６２を交互に点灯することで、図１０のグラフＧ－１に示す脈波を光センサ１０によって検出することができる。指Ｆｇが屈曲状態ＳＴ２の場合、検出装置１は、第１光源６１及び第２光源６２を交互に点灯することで、図１１のグラフＧ－２に示す脈波を光センサ１０によって検出することができる。グラフＧ－２は、グラフＧ－１よりも小さな波形である。このため、検出装置１は、検出した脈波から灌流指標を算出することで、該灌流指標の大きさによって指Ｆｇが伸長状態ＳＴ１であるか屈曲状態ＳＴ２であるかの判定を行う機能を有している。これにより、検出装置１は、指Ｆｇが伸長状態ＳＴ１の場合、指ＦＧにおける血液が流れているため、静脈を識別可能な指Ｆｇの画像を得ることができる。そして、検出装置１は、指Ｆｇが屈曲状態ＳＴ２の場合、指ＦＧにおける血液の流れが滞るため、皮膚紋理を識別可能な指Ｆｇの画像を得ることができる。なお、第１光源６１及び第２光源６２は、近赤外光のみを配置し、近赤外光のみで灌流指標を測定してもよい。
【0082】
また、動脈血酸素飽和度を測定する場合、灌流指標は、１．０％以上であることが望ましいとされている。また、指先での灌流指標の平均値は、２．０％から１０％ほどといわれており、血液量や循環状態によっても変動する。灌流指標が１．０％を下回る場合、抹消血流の状態が通常よりもよくない状態である。すなわち、灌流指標が１．０％を下回る場合、指Ｆｇは屈曲状態ＳＴ２であるといえる。本実施形態では、検出装置１は、灌流指標の判定閾値として１．０％が閾値情報１３１に設定されているが、これに限定されない。灌流指標の判定閾値は、例えば、機械学習、実験等で得られた閾値を設定可能であり、１．０％から５０％の間で設定することができる。
【0083】
また、検出装置１は、装着している指Ｆｇが伸長状態ＳＴ１と屈曲状態ＳＴ２とに切り替え可能なように、筐体２００の貫通孔２０１の内径が指Ｆｇの径（サイズ）よりも数ミリメートル大きくなっている。検出装置１は、図１０に示すように、指Ｆｇが伸長状態ＳＴ１である場合、指Ｆｇと筐体２００との間に隙間が生じる状態になることが好ましい。検出装置１は、図１１に示すように、指Ｆｇが屈曲状態ＳＴ２である場合、指Ｆｇと筐体２００とが接触した状態になることが好ましい。
【0084】
［実施形態１に係る検出装置の処理手順例］
次に、指Ｆｇに装着された検出装置１の処理手順について説明する。図１２は、実施形態１に係る検出装置１が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。図１３は、静脈画像Ｄ１０と皮膚紋理画像Ｄ２０と合成画像Ｄ３０の一例を説明するための図である。図１２に示す処理手順は、検出装置１の制御回路１４０がプログラムを実行することより実現される。検出装置１は、例えば、指Ｆｇに装着されている検出タイミングで、図１２に示す処理手順を繰り返し実行する。検出タイミングは、例えば、認証時、予め設定されている日時、時間帯、指Ｆｇに装着されているとき等のタイミングを含む。また、被認証者は、検出タイミングで指Ｆｇを伸長状態ＳＴ１と屈曲状態ＳＴ２とに変化させることを前提としている。
次に、指Ｆｇに装着された検出装置１の処理手順について説明する。図１２は、実施形態１に係る検出装置１が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。図１３は、静脈画像Ｄ１０と皮膚紋理画像Ｄ２０と合成画像Ｄ３０の一例を説明するための図である。図１２に示す処理手順は、検出装置１の制御回路１４０がプログラムを実行することより実現される。検出装置１は、例えば、指Ｆｇに装着されている検出タイミングで、図１２に示す処理手順を繰り返し実行する。検出タイミングは、例えば、認証時、予め設定されている日時、時間帯、指Ｆｇに装着されているとき等のタイミングを含む。また、被認証者は、検出タイミングで指Ｆｇを伸長状態ＳＴ１と屈曲状態ＳＴ２とに変化させることを前提としている。
【0085】
図１２に示すように、検出装置１は、第１光源６１及び第２光源６２を交互に点灯させ、光センサ１０から脈波を取得する（ステップＳ１０１）。例えば、検出装置１は、第１光源６１及び第２光源６２を交互に点灯させたときの脈波のＡＣ成分及びＤＣ成分を取得する。検出装置１は、ステップＳ１０１の処理が終了すると、処理をステップＳ１０２に進める。
【0086】
検出装置１は、取得した脈波に基づいて灌流指標を算出する（ステップＳ１０２）。例えば、検出装置１は、取得した脈波のＡＣ成分／ＤＣ成分を算出し、算出結果を灌流指標として記憶回路１３０の灌流指標情報１３２に記憶する。検出装置１は、ステップＳ１０２の処理が終了すると、処理をステップＳ１０３に進める。
【0087】
検出装置１は、灌流指標が判定閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。例えば、検出装置１は、灌流指標と閾値情報１３１の判定閾値とを比較し、比較結果に基づいて判定を行う。検出装置１は、灌流指標が判定閾値以上であると判定した場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、指Ｆｇが伸長状態ＳＴ１であるとみなし、処理をステップＳ１０４に進める。
【0088】
検出装置１は、光センサ１０で検出した画像を静脈画像Ｄ１０と判断する（ステップＳ１０４）。例えば、検出装置１は、光センサ１０の各フォトダイオードＰＤから出力される検出信号Ｖｄｅｔを組み合わせて画像処理回路４９によって生成した二次元情報を示す画像を、静脈画像Ｄ１０と判断する。そして、検出装置１は、２値化した静脈画像Ｄ１０を記憶回路１３０に記憶する（ステップＳ１０５）。これにより、検出装置１は、図１３に示すように、検出した静脈Ｆｇ１０を識別可能な静脈画像Ｄ１０を記憶回路１３０に記憶することができる。図１２に戻り、検出装置１は、ステップＳ１０５の処理が終了すると、処理を後述するステップＳ１０８に進める。
【0089】
また、検出装置１は、灌流指標が判定閾値以上ではない、すなわち、灌流指標が判定閾値よりも小さいと判定した場合（ステップＳ１０３でＮｏ）、指Ｆｇが屈曲状態ＳＴ２であるとみなし、処理をステップＳ１０６に進める。検出装置１は、光センサ１０で検出結果した画像を皮膚紋理画像Ｄ２０と判断する（ステップＳ１０６）。例えば、検出装置１は、光センサ１０の各フォトダイオードＰＤから出力される検出信号Ｖｄｅｔを組み合わせて画像処理回路４９によって生成した二次元情報を示す画像を、皮膚紋理画像Ｄ２０と判断する。そして、検出装置１は、２値化した皮膚紋理画像Ｄ２０を記憶回路１３０に記憶する（ステップＳ１０７）。これにより、検出装置１は、図１３に示すように、検出した皮膚紋理Ｆｇ２０を識別可能な皮膚紋理画像Ｄ２０を記憶回路１３０に記憶することができる。図１２に戻り、検出装置１は、ステップＳ１０７の処理が終了すると、処理をステップＳ１０８に進める。
【0090】
検出装置１は、静脈画像Ｄ１０及び皮膚紋理画像Ｄ２０を取得したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。例えば、検出装置１は、関連付けが可能な静脈画像Ｄ１０及び皮膚紋理画像Ｄ２０を記憶回路１３０に記憶している場合に、静脈画像Ｄ１０及び皮膚紋理画像Ｄ２０を取得したと判断する。検出装置１は、静脈画像Ｄ１０及び皮膚紋理画像Ｄ２０を取得していないと判定した場合（ステップＳ１０８でＮｏ）、不足している画像を取得するために、処理を既に説明したステップＳ１０１に戻り、処理を継続する。また、検出装置１は、静脈画像Ｄ１０及び皮膚紋理画像Ｄ２０を取得したと判定した場合（ステップＳ１０８でＹｅｓ）、処理をステップＳ１０９に進める。
【0091】
検出装置１は、静脈画像Ｄ１０及び皮膚紋理画像Ｄ２０をマッピングする（ステップＳ１０９）。例えば、検出装置１は、検出領域ＡＡにおいて、静脈画像Ｄ１０が示す静脈ＦＧ１０と皮膚紋理画像Ｄ２０が示す皮膚紋理Ｆｇ２０とを関連付ける作業を行う。そして、検出装置１は、マッピングした合成画像Ｄ３０を記憶回路１３０に記憶する（ステップＳ１１０）。例えば、検出装置１は、合成画像Ｄ３０を静脈画像Ｄ１０及び皮膚紋理画像Ｄ２０に関連付けて記憶回路１３０に記憶する。これにより、検出装置１は、図１３に示すように、静脈Ｆｇ１０及び皮膚紋理Ｆｇ２０を識別可能な合成画像Ｄ３０を記憶回路１３０に記憶することができる。図１２に戻り、検出装置１は、ステップＳ１１０の処理が終了すると、図１２に示す処理手順を終了させる。
【0092】
図１２に示す処理手順は、画像を２値化するステップＳ１０５及びステップＳ１０７の処理を有しているが、これに限定されない。図１２に示す処理手順は、画像を２値化せずに記憶回路１３０に記憶するようにステップＳ１０５及びステップＳ１０７を変更してもよい。
【0093】
以上により、検出装置１は、近赤外光を照射したときに光センサ１０が取得した画像に基づいて血流の灌流指標を測定し、灌流指標が判定閾値以上のときに画像を静脈画像Ｄ１０と判断し、灌流指標が判定閾値よりも小さいときに画像を皮膚紋理画像Ｄ２０と判断する。これにより、検出装置１は、指Ｆｇに装着された状態で、該指Ｆｇの状態を変化させるだけで、静脈画像Ｄ１０と皮膚紋理画像Ｄ２０を区別して検出することができる。その結果、検出装置１は、リング状（指輪型）の筐体２００で小型・軽量を実現することで、常時装着することが可能かつ異なる複数種類の画像を検出することができる。また、検出装置１は、指Ｆｇを伸長状態ＳＴ１と屈曲状態ＳＴ２に変化させるだけで、生体に関する複数種類の画像を検出することができるので、被認証者を煩わせることもない。また、検出装置１は、マッピング例で静脈画像Ｄ１０と皮膚紋理画像Ｄ２０の関係は個体ごとに異なるため、各々の信号が不明確な点があっても、静脈画像Ｄ１０と皮膚紋理画像Ｄ２０との位置関係から特定できる。
【0094】
また、検出装置１は、赤色光を照射する第２光源６２をさらに備える。検出装置１は、制御回路１４０が光センサ１０で赤色光及び近赤外光を交互に照射したときに光センサ１０が検出した画像に基づいて灌流指標を測定し、灌流指標が判定閾値以上のときに静脈画像Ｄ１０と判断し、灌流指標が判定閾値よりも小さいときに生体表面の皮膚紋理画像Ｄ２０と判断する。これにより、検出装置１は、赤色光及び近赤外光の照射に応じた画像を取得できるので、異なる画像を検出するとともに、近赤外光と赤色光との比から血中酸素飽和度を求めることができる。
【0095】
また、検出装置１は、装着した状態でワイヤレス充電が可能なので、検出した画像等を外部の装置に送信しても、バッテリー３００の電力不足を抑制することができる。これにより、検出装置１は、筐体２００を長時間にわたって装着することが可能になり、利便性を向上させることができる。
【0096】
（実施形態２）
次に、実施形態２に係る検出装置１Ａの機能構成について説明する。図１４は、実施形態２に係る検出装置１Ａの機能構成の一例を示す構成図である。図１５は、実施形態２に係る検出装置１Ａの断面模式図である。
次に、実施形態２に係る検出装置１Ａの機能構成について説明する。図１４は、実施形態２に係る検出装置１Ａの機能構成の一例を示す構成図である。図１５は、実施形態２に係る検出装置１Ａの断面模式図である。
【0097】
図１４に示すように、検出装置１Ａは、上述した光センサ１０、複数の光源６０、通信回路１２０、記憶回路１３０及び制御回路１４０と、圧力センサ１５０と、を備える。すなわち、検出装置１Ａは、実施形態１に係る検出装置１に圧力センサ１５０を追加した構成になっている。圧力センサ１５０は、制御回路１４０と電気的に接続されている。検出装置１Ａは、基本構成が検出装置１と同一であるため、以下の説明では異なる構成についてのみ説明する。
【0098】
圧力センサ１５０は、図１５に示すように、筐体２００を装着した指Ｆｇが少なくとも屈曲状態ＳＴ２の時に接触するように、筐体２００に設けられている。本実施形態では、検出装置１Ａは、指Ｆｇの指腹Ｆｇ－１が接触する筐体２００の光センサ１０の近傍に圧力センサ１５０を設ける場合について説明するが、これに限定されない。検出装置１Ａは、指Ｆｇが屈曲状態ＳＴ２の時に接触する箇所に圧力センサ１５０を設けてもよいし、指Ｆｇの伸長状態ＳＴ１と屈曲状態ＳＴ２とで圧力の値が変化する箇所に圧力センサ１５０を設けてもよい。圧力センサ１５０は、指Ｆｇとの接触状態に応じた圧力を示す圧力情報を制御回路１４０に供給する。圧力は、屈曲状態ＳＴ２の指Ｆｇが接触したときに、伸長状態ＳＴ１のときよりも大きな値に変化する。なお、圧力センサ１５０は、例えば、センサと電子器式スイッチとで構成される圧力スイッチとしてもよい。
【0099】
図１４に戻り、記憶回路１３０の閾値情報１３１は、指Ｆｇが伸長状態ＳＴ１であるか屈曲状態ＳＴ２であるかを判定するための圧力閾値等の情報を含む。圧力閾値は、例えば、筐体２００に装着する指Ｆｇを用いたキャリブレーションによって求めた値を設定してもよいし、機械学習、シミュレーション等を用いて指Ｆｇのサイズに応じて求めた値を設定してもよい。圧力閾値は、例えば、圧力閾値以下のときに指Ｆｇが伸長状態ＳＴ１であり、圧力閾値よりも大きいときに指Ｆｇが屈曲状態ＳＴ２である。
【0100】
制御回路１４０は、近赤外光を照射した場合、圧力センサ１５０の圧力の値が圧力閾値以下のときに静脈画像Ｄ１０と判断し、圧力閾値よりも大きいときに生体表面の皮膚紋理画像Ｄ２０と判断する。制御回路１４０は、判断した画像を判断結果、圧力情報等に関連付けて記憶回路１３０に記憶する。
【0101】
以上、本実施形態に係る検出装置１Ａの機能構成例について説明した。なお、図１４及び図１５を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る検出装置１Ａの機能構成は係る例に限定されない。本実施形態に係る検出装置１Ａの機能構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。
【0102】
［実施形態２に係る検出装置の処理手順例］
次に、指Ｆｇに装着された検出装置１Ａの処理手順について説明する。図１６は、実施形態２に係る検出装置１Ａが実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。図１６に示す処理手順は、検出装置１Ａの制御回路１４０がプログラムを実行することより実現される。検出装置１Ａは、例えば、指Ｆｇに装着されている検出タイミングで、図１６に示す処理手順を繰り返し実行する。なお、以下のステップＳ１０１、ステップＳ１０４からステップＳ１１０の処理手順は、図１２に示したステップＳ１０１、ステップＳ１０４からステップＳ１１０の処理手順と同一であるため、説明を簡単化する。
次に、指Ｆｇに装着された検出装置１Ａの処理手順について説明する。図１６は、実施形態２に係る検出装置１Ａが実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。図１６に示す処理手順は、検出装置１Ａの制御回路１４０がプログラムを実行することより実現される。検出装置１Ａは、例えば、指Ｆｇに装着されている検出タイミングで、図１６に示す処理手順を繰り返し実行する。なお、以下のステップＳ１０１、ステップＳ１０４からステップＳ１１０の処理手順は、図１２に示したステップＳ１０１、ステップＳ１０４からステップＳ１１０の処理手順と同一であるため、説明を簡単化する。
【0103】
図１６に示すように、検出装置１Ａは、第１光源６１及び第２光源６２を交互に点灯させ、光センサ１０から脈波を取得する（ステップＳ１０１）。なお、検出装置１Ａは、赤外線光のみを点灯させてもよい。検出装置１Ａは、ステップＳ１０１の処理が終了すると、処理をステップＳ１１１に進める。
【0104】
検出装置１Ａは、圧力センサ１５０から圧力情報を取得する（ステップＳ１１１）。そして、検出装置１Ａは、圧力センサ１５０の値（圧力）が圧力閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。例えば、検出装置１Ａは、圧力の値と閾値情報１３１の圧力閾値とを比較し、比較結果に基づいて判定を行う。検出装置１Ａは、圧力センサ１５０の値が圧力閾値以下であると判定した場合（ステップＳ１１２でＹｅｓ）、指Ｆｇが伸長状態ＳＴ１であるとみなし、処理をステップＳ１０４に進める。
【0105】
検出装置１Ａは、光センサ１０で検出結果した画像を静脈画像Ｄ１０と判断する（ステップＳ１０４）。そして、検出装置１Ａは、２値化した静脈画像Ｄ１０を記憶回路１３０に記憶する（ステップＳ１０５）。これにより、検出装置１Ａは、検出した静脈Ｆｇ１０を識別可能な静脈画像Ｄ１０を記憶回路１３０に記憶することができる。検出装置１Ａは、ステップＳ１０５の処理が終了すると、処理を後述するステップＳ１０８に進める。
【0106】
また、検出装置１Ａは、圧力センサ１５０の値が圧力閾値以下ではない、すなわち、圧力センサ１５０の値が圧力閾値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１１２でＮｏ）、指Ｆｇが屈曲状態ＳＴ２であるとみなし、処理をステップＳ１０６に進める。検出装置１Ａは、光センサ１０で検出結果した画像を皮膚紋理画像Ｄ２０と判断する（ステップＳ１０６）。そして、検出装置１Ａは、２値化した皮膚紋理画像Ｄ２０を記憶回路１３０に記憶する（ステップＳ１０７）。これにより、検出装置１Ａは、検出した皮膚紋理Ｆｇ２０を識別可能な皮膚紋理画像Ｄ２０を記憶回路１３０に記憶することができる。検出装置１Ａは、ステップＳ１０７の処理が終了すると、処理をステップＳ１０８に進める。
【0107】
検出装置１Ａは、静脈画像Ｄ１０及び皮膚紋理画像Ｄ２０を取得したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。検出装置１Ａは、静脈画像Ｄ１０及び皮膚紋理画像Ｄ２０を取得していないと判定した場合（ステップＳ１０８でＮｏ）、不足している画像を取得するために、処理を既に説明したステップＳ１０１に戻り、処理を継続する。また、検出装置１Ａは、静脈画像Ｄ１０及び皮膚紋理画像Ｄ２０を取得したと判定した場合（ステップＳ１０８でＹｅｓ）、処理をステップＳ１０９に進める。
【0108】
検出装置１Ａは、静脈画像Ｄ１０及び皮膚紋理画像Ｄ２０をマッピングする（ステップＳ１０９）。そして、検出装置１Ａは、マッピングした合成画像Ｄ３０を記憶回路１３０に記憶する（ステップＳ１１０）。これにより、検出装置１Ａは、静脈Ｆｇ１０及び皮膚紋理Ｆｇ２０を識別可能な合成画像Ｄ３０を記憶回路１３０に記憶することができる。検出装置１Ａは、ステップＳ１１０の処理が終了すると、図１６に示す処理手順を終了させる。
【0109】
以上により、検出装置１Ａは、近赤外光を照射した場合、光センサ１０が取得した画像を、圧力センサ１５０の圧力の値が圧力閾値以下のときに静脈画像Ｄ１０と判断し、圧力の値が圧力閾値よりも大きいときに皮膚紋理画像Ｄ２０と判断する。これにより、検出装置１Ａは、指Ｆｇに装着された状態で、該指Ｆｇの状態を変化させるだけで、静脈画像Ｄ１０と皮膚紋理画像Ｄ２０を区別して検出することができる。また、検出装置１Ａは、装着した状態でワイヤレス充電が可能なので、検出した画像等を外部の装置に送信しても、バッテリー３００の電力不足を抑制することができる。その結果、検出装置１Ａは、常時装着することが可能かつ異なる複数種類の画像を検出することができる。また、検出装置１Ａは、指Ｆｇを伸長状態ＳＴ１と屈曲状態ＳＴ２に変化させるだけで、生体に関する複数種類の画像を検出することができるので、被認証者を煩わせることもない。また、検出装置１Ａは、マッピング例で静脈画像Ｄ１０と皮膚紋理画像Ｄ２０の関係は個体ごとに異なるため、各々の信号が不明確な点があっても、静脈画像Ｄ１０と皮膚紋理画像Ｄ２０との位置関係から特定できる。
【0110】
また、検出装置１Ａは、上述した灌流指標と圧力の値とを組み合わせて、指Ｆｇの伸長状態ＳＴ１と屈曲状態ＳＴ２とを判定することができる。例えば、検出装置１Ａは、還流指標が判定閾値以上、かつ圧力の値が圧力閾値以下のときに、指Ｆｇが伸長状態ＳＴ１と判定し、そのときの画像を静脈画像Ｄ１０と判断する。そして、検出装置１Ａは、還流指標が判定閾値よりも小さく、かつ圧力の値が圧力閾値よりも大きいときに、指Ｆｇが屈曲状態ＳＴ２と判定し、そのときの画像を皮膚紋理画像Ｄ２０と判断する。これにより、検出装置１は、灌流指標と圧力センサ１５０の圧力の値とに基づいて画像を判別することで、判別する精度を向上させることができる。
【0111】
上述した各実施形態では、検出装置１，１Ａは、第１光源６１及び第２光源６２を備える構成について説明したが、第１光源６１のみを備える構成としてもよい。検出装置１，１Ａは、リストバンドとしてもよい。この場合、検出装置１，１Ａは、手首を伸ばした状態と曲げた状態とで画像を判別するように構成すればよい。
【0112】
上述した各実施形態は、各構成要素を適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【0113】
１，１Ａ 検出装置
１０ 光センサ
２１ センサ基板
６０ 光源
６１ 第１光源
６２ 第２光源
１２０ 通信回路
１３０ 記憶回路
１３１ 閾値情報
１３２ 灌流指標情報
１４０ 制御回路
１５０ 圧力センサ
２００ 筐体
２０１ 貫通孔
２１０ 内周面
２２０ 外周面
２３０ 第１領域
２４０ 第２領域
３００ バッテリー
４１０ 受電素子
４１１ コイル
４２０ 整流回路
４３０ 変換回路
５００ 給電装置
５１０ 給電素子
５１１ 送電コイル
５２０ 電源
Ｄ１０ 静脈画像
Ｄ２０ 皮膚紋理画像
Ｄ３０ 合成画像
Ｆｇ 指
Ｆｇ１０ 静脈
Ｆｇ２０ 皮膚紋理
１０ 光センサ
２１ センサ基板
６０ 光源
６１ 第１光源
６２ 第２光源
１２０ 通信回路
１３０ 記憶回路
１３１ 閾値情報
１３２ 灌流指標情報
１４０ 制御回路
１５０ 圧力センサ
２００ 筐体
２０１ 貫通孔
２１０ 内周面
２２０ 外周面
２３０ 第１領域
２４０ 第２領域
３００ バッテリー
４１０ 受電素子
４１１ コイル
４２０ 整流回路
４３０ 変換回路
５００ 給電装置
５１０ 給電素子
５１１ 送電コイル
５２０ 電源
Ｄ１０ 静脈画像
Ｄ２０ 皮膚紋理画像
Ｄ３０ 合成画像
Ｆｇ 指
Ｆｇ１０ 静脈
Ｆｇ２０ 皮膚紋理
【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】