KR20030091173A - 홍채인식용 광학입력기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홍채의 이미지를 획득하기 위한 홍채인식용 광학 입력기에 관한 것으로서, 일정한 초점을 가진 굴곡이 형성되고 사용자가 자신의 홍채를 볼 수 있도록 빛의 일부는 반사시키며 빛의 나머지 일부는 통과시키는 미러, 상기 미러를 통과한 빛의 광축을 조절하는 렌즈부, 상기 렌즈부의 광축과 일치하도록 배치되어 상기 렌즈부를 통과한 빛을 촬영하여 홍채 이미지를 획득하는 카메라, 및 상기 홍채인식에 필요한 조명을 제공하는 조명장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하여, 홍채인식장치의 구조를 간단히 구현할 수 있고, 명확한 홍채인식 및 인식과정 시간을 단축시킬 수 있으며, 제조비용 또한 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

홍채인식용 광학입력기{Optical input device for iris recognition}

본 발명은 홍채 이미지를 획득 분석하여 신원을 확인하는 홍채인식장치의 홍채인식용 광학 입력기에 관한 것으로서, 특히 사용자가 미러에 비치는 자신의 홍채영상을 확인하며 정확한 홍채촬영이 가능하도록 위치할 수 있는 홍채인식용 광학 입력기에 관한 것이다.

신원확인을 위한 생체인식에 있어서, 최근까지 지문날인을 통한 지문인식이 사용되어 왔으나, 손가락에 땀이 많은 사람에 대하여는 오인식률 때문에 그 사용이제한 되었으며, 손가락의 과도한 사용으로 인해 지문이 변형된 경우에는 지문정보의 변동이 심각하여 지문인식이 불가능한 문제점이 있었다. 따라서, 최근에는 생체 중에서 상기 지문인식에 비해 정보의 변동이 없는 홍채인식기술이 급성장하고 있으며, 그에 따른 홍채인식 시스템 또한 빠른 성장을 하고 있는 추세이다.

이와 같은 홍채인식장치로서, 종래에는 도 4a 및 도 4b에 도시한 홍채인식장치가 이용되어 왔다. 도 4a 및 도 4b에서 보는 바와 같이 종래의 홍채인식장치(1)는 하우징(3)의 내부에 다수개의 렌즈(5)가 설치되어 광학계를 구성하고, 상기 렌즈(5)를 지나온 상의 이미지를 감지하는 촬상소자(7)가 상기 하우징(3)의 후단에 설치되어 있다. 이러한 구성의 홍채인식장치에 따르면 사람의 눈(e)의 상이 렌즈(5)를 통해 상기 촬상소자(7)로 전달되어, 그 홍채의 이미지가 인식되고, 상기 인식된 이미지와 이미 등록된 이미지를 비교하여 등록여부를 판단하게 된다. 이 때, 정확한 홍채의 이미지를 감지하기 위해서는 홍채의 일정 부분 이상을 획득해야 한다. 그러나, 이러한 종래의 홍채인식장치는 사용자가 정확한 눈의 위치를 맞추기 어렵기 때문에 눈(e)을 정확한 위치에 대지 않으면 명확한 홍채정보를 획득하지 못하는 문제점이 있으며, 사용자가 홍채의 이미지 전체가 인식되었는지의 여부를 확인하기가 불가능하였다.

이러한 문제점으로 인해 특허공개 제10-2001-0026266호에서 개량된 홍채인식장치가 소개되어 있다.

상기 특허공개 제10-2001-0026266호는 홍채인식장치의 공지에 해당하는 사용자의 홍채를 촬영하는 카메라, 홍채 이미지 획득에 사용되는 적외선을 제공하는 조명장치, 각 장치를 제어하는 제어장치 및 각 장치를 지지하고 보호하는 케이스로 구성되고, 이에 더하여 상기 문제점을 해결하기 위하여 사용자의 눈의 위치를 안내하는 안내부, 상기 안내부를 통과한 홍채의 이미지를 인식하기 위한 이미지 인식부 및 상기 인식부와 안내부의 광축을 조정하기 위한 광축조정부를 구비하고, 상기 안내부에는 가시광선은 반사시키고 적외선을 통과시키는 콜드미러를 구비하는 것을 특징으로하여 사용자가 자신의 눈동자를 콜드미러로 확인함으로써 상기 안내부 내로 위치시킬 수 있고, 상기 안내부에 위치한 홍채의 위치를 체크하여 상기 체크된 홍채의 위치에 대응하도록 카메라를 이동시켜서 광축을 조정한 후 홍채이미지를 촬영할 수 있는 홍채인식장치를 제공한다.

즉, 상기 특허공개 제10-2001-0026266호는 홍채가 카메라에 정확히 촬영될 수 있도록 눈의 위치를 파악하고 카메라를 이동시켜 카메라의 광축이 눈의 위치와 일치하도록 광축조정부를 구비하였고, 사용자가 자신의 눈의 위치를 확인할 수 있도록 홍채정보인식에 사용되는 적외선은 통과시키고 가시광선은 반사시키는 콜드미러를 구비함으로써 종래의 문제점을 해결하고 있다.

그러나, 상기 특허공개 제10-2001-0026266호는 카메라를 이동시켜서 광축을 조절하기 위한 광축조정부를 더 구비해야 하고, 사용자가 눈의 위치를 확인할 수 있는 콜드미러를 사용하였으나, 이는 단순이 거울의 역할에 한정되어 있기 때문에 카메라가 정확히 홍채를 촬영하기 위해서는 초점을 맞출 수 있는 별도의 수단이나 자동초점 카메라를 사용해야 하기 때문에 그에 따른 과다한 추가비용이 발생하고, 구조적으로 복잡해지는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 광축을 조절하기 위해 카메라를 이동시키면 이동시간으로 인해 홍채인식 시간이 지연되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 사용이 편리하면서 빠른 시간내에 정확한 홍채이미지를 획득할 수 있고, 제조비용이 저렴하며 구조가 간단한 홍채인식용 광학입력기를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 홍채인식용 광학입력기의 구성을 나타낸 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 오목형 미러의 반사특성을 나타낸 개략도.

도 3은 본 발명에 따른 볼록형 미러의 반사특성을 나타낸 개략도.

도 4a 및 도 4b는 종래의 홍채인식장치의 개략구성을 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20: 미러30: 렌즈부

40: 카메라

상기 목적을 이루기 위하여 본 발명에 따른 홍채인식용 광학 입력기는 일정한 초점을 가진 굴곡이 형성되고 사용자가 자신의 홍채를 볼 수 있도록 빛의 일부는 반사시키며 빛의 나머지 일부는 통과시키는 미러, 상기 미러를 통과한 빛의 광축을 조절하는 렌즈부, 상기 렌즈부의 광축과 일치하도록 배치되어 상기 렌즈부를 통과한 빛을 촬영하여 홍채 이미지를 획득하는 카메라, 및 상기 홍채인식에 필요한 조명을 제공하는 조명장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 들어 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 홍채인식용 광학입력기의 구성을 나타낸 간략도로서, 사용자가 눈(10)의 위치 및 초점을 맞출 수 있도록 가시광선을 반사시키고 적외선을 통과시키는 오목형 또는 볼록형 미러(20), 상기 미러를 통과한 적외선이 카메라의 광축과 일치하도록 조절하는 렌즈부(30) 및 상기 렌즈부를 통과한 적외선을 촬영하여 홍채영상을 획득하는 카메라(40)로 구성된다.

이와 같은 구성을 통해 사용자가 자신의 눈동자(10)를 상기 미러(20)에 맺히는 상을 보면서 선명히 나타나도록 위치시키면, 조명수단에서 조사된 빛 중 홍채에 반사된 적외선이 상기 미러(20)를 통과하게 되고, 미러(20)를 통과한 적외선은 다시 상기 렌즈(30)에 의해 카메라(40)의 광축과 일치하도록 조절되어 상기 미러를 통해 입력된 홍채이미지를 촬영하도록 촬영 초점이 설정된 상기 카메라(40)에 입사되고, 상기 카메라는 입사된 적외선을 촬영함으로써 정확한 홍채영상을 획득하게 된다.

도 2는 상기 도 1의 미러 중 오목형 미러의 반사특성을 나타낸 간략도이다. 오목형 미러는 반사된 빛을 모으게 되며, 빛이 오목형 미러축에 나란하게 입사되면 반사광선은 모두 한 점의 실초점(F)에 모이게 된다. 여기서, M은 미러의 중심점, O는 구심점을 나타내고, r은 상기 중심점(M)과 반사면 사이의 거리인 반경을 나타내며, 반사면과 실초점(F) 사이의 거리를 초점거리 f로 나타낸다.

도 3은 상기 도 1의 콜드미러 중 볼록형 미러의 반사특성을 나타낸 간략도이다. 볼록 미러는 반사된 빛을 분산하게 되며, 빛이 볼록형 미러축에 나란하게 입사되면 반사광선은 볼록미러 뒤의 한 점 F'의 허초점에 모이게된다.

상기 도 2 및 도 3의 미러에서 초점거리(f)는 미러의 굴곡정도에 의해 결정할 수 있으며, 미리 설정된 일정한 초점거리(f)의 범위에 사용자의 눈이 위치할 경우 각 미러에는 정확한 상이 맺히며, 상기 초점거리(f)를 벗어나면 상이 흐릿하게 맺히거나 일그러지게 된다. 따라서, 사용자는 미러에 맺히는 상을 보면서 정확한 상이 맺히도록 눈의 위치를 조정함으로써 정확한 홍채정보를 입력할 수 있다.

그리고 상기 미러(20)는 굴곡형으로서 가시광선을 반사시키고 적외선을 통과시키는 콜드미러를 사용하여 홍채로부터 반사된 적외선을 이용하여 홍채이미지를 획득할 수 있으며, 이는 홍채인식에 사용할 빛의 특성에 따라 관통 및 반사여부를 결정하여 빛의 특성에 맞는 미러를 사용할 수 있고, 도시되지 않았으나 홍채인식에 필요한 조명을 제공하는 조명장치는 상기 미러의 특성에 적합한 빛을 조사할 수 있다.

본 발명은 상기한 바에 한정되는 것은 아니며, 홍채인식장치의 시스템 환경에 따라, 또는 사용환경에 따라 다소 변경할 수 있으며, 상기 카메라는 자동초점 카메라를 상용할 수 있음은 자명하며, 이러한 변경은 본 발명의 요지범위 내에 해당한다 할 것이다.

이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 사용자가 오목형 또는 볼록형 미러에 맺히는 상을 보면서 초점을 용이하게 맞출 수 있으므로, 정확한 홍채 영상을 용이하게 얻을 수 있고, 또한, 종래의 광축조절 및 초점조절을 위한 카메라의 작동에 따른 시간소요가 줄어들기 때문에 홍채 영사을 얻는 시간이 절감되는 효과가 있다.

또한, 종래에는 초점조정을 위해 고가의 자동초점 카메라를 사용해야만 했으나, 본 발명은 고정초점 카메라도 사용할 수 있으므로 비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 홍채 인식용 광학 입력기에 있어서,

   일정한 초점을 가진 굴곡이 형성되고 사용자가 자신의 홍채를 볼 수 있도록 빛의 일부는 반사시키며 빛의 나머지 일부는 통과시키는 미러,

   상기 미러를 통과한 빛의 광축을 조절하는 렌즈부,

   상기 렌즈부의 광축과 일치하도록 배치되어 상기 렌즈부를 통과한 빛을 촬영하여 홍채 이미지를 획득하는 카메라, 및

   상기 홍채인식에 필요한 빛을 제공하는 조명장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 홍채인식용 광학입력기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 미러는,

   오목형 또는 볼록형인 것을 특징으로 하는 홍채인식용 광학입력기.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 미러는,

   굴곡을 조절하여 초점거리를 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 홍채인식용 광학입력기.