KR100582052B1

KR100582052B1 - 홍채인식장치

Info

Publication number: KR100582052B1
Application number: KR1019990037491A
Authority: KR
Inventors: 박세웅
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1999-09-03
Filing date: 1999-09-03
Publication date: 2006-05-23
Also published as: KR20010026266A

Abstract

본 발명은 홍채인식장치에 관한 것이다. 본 발명은 사용자가 눈(e)의 위치를 정확하게 위치시킬 수 있도록 하기 위해 카메라부(30)를 형성하는 광학계의 전방에 일종의 하프미러(half mirror)인 콜드미러(20)를 설치하고, 상기 콜드미러(20)에 안내영역(25)을 형성하여, 사용자가 상기 콜드미러(20)에 맺힌 눈(e)의 상을 보면서 상기 안내영역(25) 내에 눈(e)을 위치시킬 수 있도록 한다. 그리고, 상기 카메라부(30)의 광학계의 광축과 콜드미러(20)에 형성된 안내영역(25)을 일치시킬 수 있도록 상기 카메라부(30)의 상하좌우이동을 위한 구성을 구비한다.

홍채인식

Description

홍채인식장치{iris cognition system}

도 1은 종래 기술에 의한 홍채인식장치의 개략구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 홍채인식장치의 광학계를 보인 광학구성도.

도 3a,3b,3c는 종래 기술에서 위치에 따른 홍채인식상태를 보인 도면.

도 4는 본 발명에 의한 홍채인식장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 5는 본 발명 실시예의 정면구성을 보인 정면도.

도 6은 본 발명 실시예의 요부구성을 보인 단면도.

도 7은 본 발명 실시예의 요부구성을 보인 평면도.

도 8은 본 발명 실시예의 광학계를 보인 광학구성도.

도 9a,9b,9c는 본 발명 실시예의 홍채인식상태를 보인 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 전면케이스 12: 홀더

20: 콜드미러 25: 안내영역

30: 카메라부 31: 하우징

32: 렌즈 34: 촬상소자

40: 고정프레임 42: 중심돌기

44: 조정홀 46: 나사홀

48: 고정가이드나사 50: 회전프레임

52: 회전홀 54: 회전가이드장공

57: 조정가이드 60: 승강프레임

62: 조절부 64: 통공

65: 스프링 67: 승강가이드바

본 발명은 홍채인식장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 눈동자의 홍채를 인식하여 사람을 식별할 수 있는 홍채인식장치에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 홍채인식장치가 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 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.

이와 같은 구성은 홍채인식장치에서는 사람 눈(e)의 상이 렌즈(5)를 통해 상기 촬상소자(7)로 전달되어, 그 홍채(e')의 이미지가 인식되는 것이다. 이와 같이 촬상소자(7)를 사용하여 홍채(e')의 이미지를 감지하여 이미 등록된 이미지와 비교하여 등록여부를 판단하게 된다. 이때, 정확한 홍채(e')의 이미지를 감지하기 위해서는 홍채(e')의 일정 부분 이상을 캡쳐해야 한다.

그러나, 종래의 홍채인식장치는 눈(e)의 위치(A,B,C)에 따라 캡쳐되는 이미지의 도 3에 도시된 바와 같이 된다. 즉, 눈(e)의 위치가 도 2의 A인 경우에는 도 3a에 도시된 바와 같이 홍채(e')의 하단부가 절단되어 나타나고, C위치인 경우에는 상단부가 절단되어 나타난다. 이처럼 정확하게 홍채(e') 전체의 이미지가 캡쳐되지 않게 되면, 홍채인식장치가 사람을 인식할 수 없어 제 기능을 발휘할 수 없게 된다.

이와 같이 홍채(e')전체의 이미지가 정확하게 인식되는 않게 되는 것은 사용자가 자신의 눈(e)을 특정 위치에 정확하게 위치시키지 못하는 것이 원인이 되는 경우가 많다. 즉, 사용자가 홍채(e')의 이미지 전체가 인식되었는지의 여부를 알 수 없는 상태이므로 이와 같은 문제가 발생하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하는 것으로, 사용자가 자신의 눈동자를 정확하게 홍채인식장치에 위치시킬 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 정확한 홍채인식을 위한 홍채인식가이드와 홍채인식장치의 광학계를 정확하게 조정할 수 있도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 사용자의 눈의 위치를 안내하는 안내부와, 상기 안내부를 통과한 홍채의 이미지를 인식하기 위한 이미지인식부와, 상기 이미지 인식부와 안내부의 광축을 조정하 기 위한 광축조정부를 포함하여 구성된다.

상기 안내부는 사용자가 눈의 이미지를 위치시키는 안내영역이 형성되고 적외선은 투과시키고 가시광선은 반사시키는 하프미러이다.

상기 광축조정부는 상기 이미지인식부를 수평 및 수직평면상에서 이동시켜 상기 안내부의 안내영역의 중심에 이미지인식부의 광축이 위치되도록 하는 것으로, 상기 이미지인식부를 좌우로 조정하기 위한 좌우조정기구와, 상기 좌우조정기구 상에 설치되고 상기 이미지인식부를 상하로 이동시키는 상하이동기구를 포함하여 구성된다.

상기 좌우조정기구는, 회전중심과 회전가이드가 구비된 고정프레임과, 상기 고정프레임 상에 설치되고, 고정프레임의 상면과 평행한 평면상에서 상기 회전중심을 중심으로 회전가이드에 규제에 따라 소정 각도 회전되는 회전프레임을 포함하여 구성되고, 상기 상하이동기구는 상기 좌우조정기구 상에 설치되어 상하방향으로 승강되는 승강프레임과, 상기 좌우조정기구에 승강프레임을 체결하고 승강을 가이드하는 체결가이드부재와, 상기 승강프레임과 좌우조정기구 사이에 설치되어 상기 승강프레임을 탄성지지하는 탄성부재를 포함하여 구성된다.

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이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 홍채인식장치에 의하면 사용자가 자신의 눈이 홍채인식장치의 광축상에 정확하게 위치되었는지를 확인할 수 있어 홍채인식이 정확하게 이루어지게 되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명의 홍채인식장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4 및 도 5에 도시된 바에 따르면, 전면케이스(10)는 장치의 전면을 구성하게 된다. 상기 전면케이스(10)에는 아래에서 설명될 콜드미러(20)를 지지하는 홀더(12)가 설치된다.

상기 홀더(12)에 설치된 콜드미러(20)에는 사각형의 안내영역(25)이 형성되어 있다. 상기 안내영역(25)은 사용자의 눈(e)을 위치시키도록 하는 안내하는 역할을 한다. 이와 같은 안내영역(25)은 상기 콜드미러(20)에 직사각형 형태로 인쇄를 한 것이다. 하지만 반드시 직사각형으로 인쇄할 필요는 없으며, 사용자의 눈(e)이 위치되는 것을 안내할 수 있는 형상이라면 어떠한 것이라도 상관없다. 그리고, 상기 안내영역(25)으로 별도의 부재를 사용할 수도 있다. 즉, 상기 안내영역(25)과 동일한 형상의 통공을 상기 별도의 부재에 형성하여 콜드미러(20)의 전방위치에 설치할 수도 있다.

상기 콜드미러(20)는 일종의 하프미러(half mirror)로서 적외선은 투과시키고 가시광선은 반사시키는 것이다. 따라서, 상기 콜드미러(20) 상에는 사용자의 눈(e)의 상이 맺히게 되어 사용자가 상기 안내영역(25)에 정확하게 눈(e)을 위치시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 콜드미러(20)의 후방에는 카메라유니트(30)가 설치된다. 상기 카메라유니트(30)의 하우징(31) 내부에는 상기 콜드미러(20)를 통해 전달되는 사용자의 눈(e)의 상을 맺게 하기 위한 광학계를 형성하는 다수개의 렌즈(32)가 설치된다. 사용자의 눈(e)의 상은 상기 렌즈(32)를 통과하여 촬상소자(34)에 맺히게 된다.

다음으로 상기 카메라유니트(30)의 수직 및 수평방향의 조절을 위한 구성에 대해 설명한다.

상기 전면케이스(10)측과 체결되게 고정프레임(40)이 설치된다. 상기 고정프레임(40)은 상기 전면케이스(10)로부터 연장된 부분에 나사로 체결되어 고정된다. 이와 같은 고정프레임(40)의 상면 중앙에는 아래에서 설명될 회전프레임(50)의 회전중심이 되는 중심돌기(42)가 형성되어 있다. 상기 중심돌기(42)를 기준으로 동일한 반경을 따라 다수개의 나사홀(46)이 형성되어 있다. 상기 나사홀(46)에는 고정가이드나사(48)가 체결된다. 상기 고정가이드나사(48)는 아래에서 설명될 회전프레임(50)을 상기 고정프레임(40)에 회전가능하게 지지하는 역할을 한다. 도면 부호 44는 조정홀이다.

상기 고정프레임(40) 상에는 회전프레임(50)이 설치된다. 상기 회전프레임(50)은 상기 고정프레임(40)의 상면에 대해 평행한 방향으로 소정 각도 회전할 수 있다. 이를 위해 상기 고정프레임(40)의 중심에는 상기 중심돌기(42)가 삽입되는 회전홀(52)이 형성되어 있다. 그리고 상기 고정가이드나사(48)와 대응되는 위치에는 회전가이드장공(54)이 각각 형성되어 있다. 따라서, 상기 고정프레임(40)은 상기 중심돌기(42)를 중심으로 상기 고정가이드나사(48)에 대해 상기 회전가이드장공(54)의 길이만큼 회전될 수 있다.

상기 회전프레임(50)의 일측, 즉 상기 고정프레임(40)의 조정홀(44)에 대응되는 위치에는 조정가이드(57)가 형성되어 있다. 이와 같은 조정가이드(57)는 상기 회전프레임(50)의 회전을 위한 지지부의 역할을 한다. 즉, 조정구(도시되지 않음)를 상기 조정홀(44)에 삽입하고, 상기 조정가이드(57)를 조정구로 밀어 상기 회전프레임(50)을 회전시키게 된다.

상기 회전프레임(50) 상에는 승강프레임(60)이 설치된다. 상기 승강프레임(60)은 상기 회전프레임(50)의 상면에 대해 수직방향으로 승강된다. 이를 위해 상기 승강프레임(60)의 양단에는 승강조절부(62)가 형성되어 있다. 상기 승강조절부(62)는 상기 승강프레임(60)의 중앙보다는 상대적으로 높이가 높게 절곡 형성된다. 상기 승강조절부(62)에는 통공(64)이 다수개 천공되어 있고, 상기 회전프레임(50)에 고정되어 있는 승강가이드바(67)가 위치된다. 상기 승강가이드바(67)에는 그 하단에 나사부가 형성되어 있고, 상단에는 스토퍼부(67s)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 승강프레임(60)과 회전프레임(50)의 사이에는 상기 승강프레임(60)을 상방향으로 지지하는 탄성부재(65)가 설치된다. 본 실시예에서는 상기 탄성부재(65)는 상기 승강가이드바(67)가 관통설치되는 스프링으로 되어 있다. 그러나 상기 탄성부재(65)는 상기 승강프레임(60)과 회전프레임(50)의 사이에서 상기 승강프레임(60)을 상방향으로 지지하는 것이라면 어떤 것이라도 상관없다.

이와 같은 승강프레임(60)은 상기 탄성부재(65)의 탄성력에 의해 상기 승강가이드바(67)의 스토퍼부(67s)에 걸려지게 상승된다. 그리고, 상기 승강가이드바(67)의 나사부가 상기 회전프레임(50)에 삽입되는 정도에 따라 상기 승강프레임(60)의 높이가 달라지게 된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 실시예의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.

먼저 상기 카메라부(30)를 상하좌우로 조절하여 주는 것을 설명한다. 상기 카메라부(30)를 조절하는 것은 상기 안내영역(25)과 상기 카메라부(30)의 광축이 일치하도록 하는 것이다.

즉, 상기 카메라부(30)의 상하 이동은 상기 승강가이드바(67)를 조절하면 된다. 즉, 상기 승강가이드바(67)를 회전시켜 상기 회전프레임(50)에 깊이 박히게 하면, 상기 승강프레임(60)이 상기 탄성부재(65)의 탄성력을 극복하면서 하강하게 된다. 따라서, 상기 승강프레임(60)의 상면에 고정되어 있는 카메라부(30)가 그만큼 하강하게 된다.

그리고, 상기 카메라부(30)의 좌우이동은 다음과 같이 이루어진다. 상기 조정홀(44)에 조정구를 삽입하고, 상기 조정구를 좌측이나 우측으로 기울여 상기 조정가이드(57)를 밀어주면 된다.

이때, 상기 회전프레임(50)은 상기 중심돌기(42)를 중심으로 좌우로 회전하게 되는데, 상기 회전프레임(50)의 회전가이드장공(54)이 상기 고정프레임(40)의 고정가이드나사(48)에 가이드되면서 회전된다.

한편 본 발명에서는 사용자가 자신의 홍채를 인식시킬 때, 상기 안내영역(25) 내에 사용자의 눈(e)의 상을 용이하게 위치되도록 한다. 즉, 상기 콜드미러(20)에 맺히는 눈(e)의 상을 보면서, 눈(e)의 상이 도 9a, 9b, 9c에 도시된 바와 같이 안내영역(25)의 내에 위치되도록 하여 카메라부(30)의 촬상소자(34)에 홍채 전체가 인식되도록 하는 것이다.

즉, 도 8의 A위치에 사용자의 눈(e)이 위치하는 경우에는 사용자가 자신의 눈높이를 콜드미러(20)를 보면서 조절하여 도 9a에 도시된 바와 같이 안내영역(25)에 위치되도록 할 수 있다. 물론, 도 9b에 도시된 바와 같이, 정중앙의 위치에 오게 할 수도 있으나, 이경우에는 눈높이를 많이 낮춰야 하므로 불편하다.

그리고 도 8의 B위치에 사용자의 눈(e)이 위치하는 경우에는 도 9b에 도시된 바와 같이 안내영역(25)의 정중앙에 눈(e)이 위치된다.

다음으로 도 8의 C위치에 사용자의 눈(e)이 위치하는 경우에는 도 9c에 도시된 바와 같이 안내영역(25)의 하부에 위치되도록 할 수 있다. 물론 도 9b에 도시된 바와 같이, 정중앙의 위치에 눈(e)이 오게도 할 수 있으나, 이 경우에는 눈높이를 많이 높여주어야 하는 불편이 있다.

따라서, 사용자는 자신의 눈높이에 따라서 눈(e)의 상이 상기 콜드미러(20)에 형성된 안내영역(25) 내에만 위치되도록 하면 되므로 상대적으로 정확한 인식작업이 가능하다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 홍채인식장치는 가시광선은 반사하는 콜드미러를 설치하고, 상기 콜드미러에 안내영역을 형성하여, 사용자가 자신의 눈의 상을 보면서 상기 안내영역내에 위치시킬 수 있도록 하여, 정확한 홍채인식을 할 수 있게 하는 효과를 가진다.

그리고, 홍채인식장치의 카메라부의 상하좌우 위치조정이 가능하므로 설치시에 상기 안내영역과 카메라부의 광학계의 광축이 정확하게 일치시켜 보다 정확한 홍채인식을 할 수 있게 되는 효과도 있다.

Claims

사용자의 눈의 위치를 안내하는 안내부와,

상기 안내부를 통과한 홍채의 이미지를 인식하기 위한 이미지인식부와,

상기 이미지 인식부와 안내부의 광축을 조정하기 위한 광축조정부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 홍채인식장치.
제 1 항에 있어서, 상기 안내부는 사용자가 눈의 이미지를 위치시키는 안내영역이 형성되고 적외선은 투과시키고 가시광선은 반사시키는 하프미러임을 특징으로 하는 홍채인식장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 광축조정부는 상기 이미지인식부를 수평 및 수직평면상에서 이동시켜 상기 안내부의 안내영역의 중심에 이미지인식부의 광축이 위치되도록 하는 것으로,

상기 이미지인식부를 좌우로 조정하기 위한 좌우조정기구와,

상기 좌우조정기구 상에 설치되고 상기 이미지인식부를 상하로 이동시키는 상하이동기구를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 홍채인식장치.
제 3 항에 있어서, 상기 좌우조정기구는,

회전중심과 회전가이드가 구비된 고정프레임과,

상기 고정프레임 상에 설치되고, 고정프레임의 상면과 평행한 평면상에서 상기 회전중심을 중심으로 회전가이드에 규제에 따라 소정 각도 회전되는 회전프레임을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 홍채인식장치.
제 3 항에 있어서, 상기 상하이동기구는

상기 좌우조정기구 상에 설치되어 상하방향으로 승강되는 승강프레임과,

상기 좌우조정기구에 승강프레임을 체결하고 승강을 가이드하는 체결가이드부재와,

상기 승강프레임과 좌우조정기구 사이에 설치되어 상기 승강프레임을 탄성지지하는 탄성부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 홍채인식장치.
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