KR101644781B1 - 홍채 인식 안경 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홍채 인식 안경에 관한 것으로, 내부, 내측면, 외측면, 또는 외주면 중 적어도 한 곳에 프리즘이 형성된 렌즈와, 상기 렌즈를 끼워 고정시키는 테두리로서, 상기 렌즈 전체를 감싸거나 부분적으로 감싸며, 상기 렌즈에 형성된 프리즘과 연계되어 적어도 하나 이상의 촬상 광학 경로를 형성하는 프리즘이 설치되는 프레임 및 상기 프레임의 좌우에 부착되어 사용자의 귀에 걸쳐지는 안경다리;를 포함하되, 상기 렌즈에 형성된 프리즘 및 상기 프레임에 설치된 프리즘 중 적어도 어느 하나로부터 형성된 촬상 광학 경로를 통해 홍채를 촬영하는 카메라와, 상기 카메라를 홍채 촬영에 적합한 촬상 광학 경로를 형성시키기 위한 방향으로 회전시키는 구동 장치가 상기 안경다리에 내장되거나 장착된다.

Description

홍채 인식 안경{EYEGLASSES FOR IRIS RECOGNITION}

본 발명은 홍채 인식 안경에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안경형태로 사용자의 얼굴에 착용할 수 있으며 안경을 착용한 상태에서 사용자의 홍채를 인식할 수 있도록 하는 홍채 인식 안경에 관한 것이다.

최근 보안이나 방범 및 신분 인증을 위한 시스템으로서 분실이나 위조가 어려운 사용자의 신체 정보를 이용하는 인증 장치나 시스템의 개발이 증가하고 있다.

예컨대 사용자의 지문을 인식하거나 또는 홍채를 인식하여 사용자의 신분을 인증하고, 특정 장치의 사용, 또는 특정 장소의 출입이나 특정 정보로의 접근 등을 허용하거나 거부하는 인증 시스템이 증가하고 있다.

여기서 상기 홍채는 동공 주위의 조직으로서 눈으로 들어오는 빛의 양을 조절하는 조리개 역할을 하며, 사람의 홍채는 생후 18개월 이후 완성된 뒤, 쉽게 변하지 않는 특성을 가지고 있다. 즉 홍채의 내측연(또는 동공연) 가까이에 융기되어 있는 원형의 홍채 패턴은 한번 정해지면 거의 변하지 않고, 또 사람마다 모양이 모두 다른 특징이 있다.

그리고 상기 홍채 인식 시스템은 카메라로 촬영한 홍채 영상에서 홍채의 특징적인 패턴을 이미지 처리 기술을 이용하여 데이터화 하고 미리 등록된 특정 사용자의 홍채 데이터와 비교하여 사용자를 인증하는 시스템으로서, 특히 상기 홍채 인식 시스템은 지문 인식에 비하여 인식률이 높고 보다 정확한 인식이 가능하다는 장점이 있다.

그러나 상기 홍채 인식 시스템을 통해 사용자 인증을 해야 하는 사용자(즉, 인증 대상자)는 상기 홍채 인식 시스템의 내부에 설치된 카메라에 얼굴을 접근시킨 후 눈을 깜박이지 않는 상태로 수초를 유지해야 하는데, 상기 홍채 인식 시스템(또는 장치)의 형상에 따라 약간의 차이는 있지만, 사용자들은 눈을 상기 홍채 인식 시스템의 카메라 가까이 접근시켜야 한다는 것에 불안과 거부감을 느끼게 되는 문제점이 있다. 이는 홍채 인식 시스템의 사용을 저해하는 요인으로 작용할 수 있다.

또한 종래의 홍채 인식 시스템(또는 장치)은 비접촉 상태로 일정 거리 떨어져 있는 사용자의 홍채를 인식해야 한다. 즉, 종래의 홍채 인식 시스템(또는 장치)은 사용자의 얼굴을 먼저 인식한 후 그 얼굴에서 다시 눈을 찾아 초점을 조절하여 홍채를 인식해야 하기 때문에 시스템이 복잡해지고 부피가 커지며 단가가 상승함으로써 대중적인 사용성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서 사용자들이 불안이나 거부감을 느끼지 않도록 하면서도 부피를 최소화시켜 편안하게 사용할 수 있도록 하면서 사용자의 홍채를 정확하게 인식할 수 있도록 하는 홍채 인식 시스템(또는 장치)이 필요한 상황이다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록실용 20-0303318호(2003.01.24.등록, 홍채 인식 장치)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 안경형태로 사용자의 얼굴에 착용할 수 있도록 하는 홍채 인식 안경을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 홍채의 크기 조절을 위해 눈에 조사되는 빛을 다단계로 제어하여 크기가 조절된 홍채를 인식할 수 있도록 하는 홍채 인식 안경을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 눈이 향하는 방향을 유도하여 원하는 특정 부분의 홍채를 인식할 수 있도록 하는 홍채 인식 안경을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 홍채 인식 안경은, 내부, 내측면, 외측면, 또는 외주면 중 적어도 한 곳에 프리즘이 형성된 렌즈; 상기 렌즈를 끼워 고정시키는 테두리로서, 상기 렌즈 전체를 감싸거나 부분적으로 감싸며, 상기 렌즈에 형성된 프리즘과 연계되어 적어도 하나 이상의 촬상 광학 경로를 형성하는 프리즘이 설치되는 프레임; 및 상기 프레임의 좌우에 부착되어 사용자의 귀에 걸쳐지는 안경다리;를 포함하되, 상기 렌즈에 형성된 프리즘 및 상기 프레임에 설치된 프리즘 중 적어도 어느 하나로부터 형성된 촬상 광학 경로를 통해 홍채를 촬영하는 카메라와, 상기 카메라를 홍채 촬영에 적합한 촬상 광학 경로를 형성시키기 위한 방향으로 회전시키는 구동 장치가 상기 안경다리에 내장되거나 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 렌즈의 외주면에 형성되는 프리즘은, 상기 렌즈의 외주면을 다각형 형상으로 절삭하되, 각 절삭 면은 내측이나 외측 방향으로 경사진 평면 형태나 곡면 형태로 절삭되며, 또한 상기 프리즘이 형성된 렌즈는 구면 렌즈이거나 편평 렌즈로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 홍채 인식 안경은, 상기 렌즈의 외측에 전기적으로 제어 가능한 투명 디스플레이 소자가 겹쳐서 부착되거나 필름 형태로 코팅되며, 제어부의 제어에 따라, 상기 투명 디스플레이 소자의 디스플레이 영역 전체를 특정 색으로 표시하거나, 사용자의 시각을 원하는 방향으로 유도하기 위하여 상기 디스플레이 영역의 특정 위치에 시각 유도용 이미지를 표시하며, 또한 홍채의 크기를 수축 또는 확장시키기 위하여 상기 디스플레이 영역 전체의 휘도를 조절하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 홍채 인식 안경은, 안경형태로 사용자의 얼굴에 착용된 상태에서 사용자의 홍채를 인식하는 홍채 인식 안경에 있어서, 홍채의 전면이나 원하는 특정 부분을 촬영하는 카메라; 상기 홍채의 크기를 수축 또는 확장시키기 위하여 빛을 조사하는 조명부; 상기 홍채 인식 안경을 제어하기 위한 제어 명령을 외부의 장치나 시스템으로부터 수신하고, 또한 상기 제어 명령에 따른 수행 결과를 상기 외부의 장치나 시스템으로 전송하는 통신부; 상기 카메라의 촬영 방향이 홍채의 원하는 특정 부분을 촬영할 수 있도록 형성된 촬상 광학 경로를 향하도록, 구동 모터를 이용해 상기 카메라를 회전시키는 구동부; 상기 홍채 인식 안경의 착용 시 사용자의 움직임이나 위치에 관련된 정보, 및 사용자의 체온이나 맥박 정보를 포함한 정보 중 적어도 하나를 검출하는 적어도 하나 이상의 센서; 및 상기 카메라를 상기 조명부의 조명 제어와 연동하여 홍채를 촬영하며, 상기 촬영된 홍채 영상에서 홍채 패턴 및 홍채 색상을 검출하여 내부 메모리에 저장하거나, 상기 통신부를 통해 외부의 보안 장치나 사용자 인증 시스템에 상기 홍채 패턴 및 홍채 색상을 전송하며, 또한 상기 내부 메모리에 저장된 사용자의 홍채 패턴 및 홍채 색상을 상기 검출된 홍채 패턴 및 홍채 색상과 비교하여 자체적으로 홍채 인식을 수행하여 인증된 사용자에 한해서 상기 홍채 인식 안경을 사용할 수 있도록 허용하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 조명부는 상기 홍채 인식 안경의 프레임 내부에 장착된 발광소자를 이용한 직접조명이거나, 상기 홍채 인식 안경의 렌즈 외측에 겹쳐서 부착되거나 필름 형태로 코팅된 투명 디스플레이 소자를 이용한 간접 조명으로서, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 투명 디스플레이 소자의 디스플레이 영역 전체를 특정 색으로 표시하거나, 사용자의 시각을 원하는 방향으로 유도하기 위하여 상기 디스플레이 영역의 특정 위치에 시각 유도용 이미지를 표시하며, 또한 홍채의 크기를 수축 또는 확장시키기 위하여 상기 디스플레이 영역 전체의 휘도를 다단계로 조절하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 부피가 작은 안경형태로 거부감을 느끼지 않고 사용자의 얼굴에 편안하게 착용할 수 있도록 하며, 홍채 인식 시 눈에 조사되는 빛을 다단계로 제어하여 홍채의 크기를 조절한 후 홍채 인식을 수행함으로써 홍채의 도용이나 위/변조를 방지할 수 있도록 하고, 또한 눈이 향하는 방향을 유도하여 원하는 특정 부분의 홍채를 인식할 수 있도록 하는 홍채 인식 안경을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 안경의 형상을 설명하기 위한 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 프리즘을 렌즈 내부에 형성하거나 렌즈의 외주면에 형성할 경우의 굴절을 이용해 홍채를 인식하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 안경의 구동을 위한 주요 구성요소들의 구성을 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자의 시선을 유도하거나 조명을 위한 홍채 인식 안경의 구성을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 상기 도 4에 있어서, 사용자의 시선을 유도하기 위한 이미지의 표시 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 홍채에 조사되는 빛의 조사량에 따라 수축 또는 확장되는 홍채의 형상을 보인 예시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 홍채의 원하는 부분을 촬영하기 위하여 해당하는 촬상 광학 경로에 대응되는 프리즘을 향하도록 카메라를 회전시키는 방법을 설명하기 위한 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 홍채 인식 안경의 일 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 안경의 형상을 설명하기 위한 예시도이다. 더 구체적으로 도 1a는 본 실시예에 따른 홍채 인식 안경(100)의 개략적인 외관 형상을 설명하기 위한 예시도이고, 도 1b와 도 1c는 상기 홍채 인식 안경(100)에서 홍채 영상을 획득하기 위해 설치되는 카메라(110)와 프리즘 간에 형성되는 촬상 광학 경로를 설명하기 위한 예시도이다.

또한 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 프리즘을 렌즈의 내부, 내측면, 외측면에 형성하거나 렌즈의 외주면에 형성할 경우의 굴절을 이용해 홍채를 인식하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다. 이하 도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 안경의 외형적 특징에 대해서 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 안경(100)은, 사용자의 얼굴에 착용할 수 있도록 안경 형태로 구현된다. 이때 상기 홍채 인식 안경(100)의 외형 디자인(또는 형상)은 얼마든지 변경될 수 있으나, 기본적으로는 프레임(즉, 안경테), 렌즈 및 안경다리를 포함한다.

상기 프레임(즉, 안경테)은 렌즈를 끼우는 테두리로서, 렌즈 전체를 감싸거나 부분적으로만 감싸도록 구현될 수 있다.

상기 렌즈는 시력의 교정이나 보호를 위하여 굴절이상을 보완하거나, 강한 광선을 약하게 하거나, 또는 눈에 해로운 자외선을 흡수하는 역할을 하는 것으로, 보통 광학유리로 만들어지지만 특수한 경우에는 플라스틱으로도 만들어지며, 그 이외에도 사용 목적에 따라 여러가지 종류의 재질로 만들어질 수 있다.

본 실시예에서 상기 렌즈는 내부(또는 내측면이나 외측면)나 프레임에 프리즘(또는 미러)을 설치하거나(도 1b, 도 1c, 도 2의 (a) 참조), 또는 상기 렌즈의 외주면에 프리즘(또는 미러)을 설치하여 구현될 수 있다(도 2의 (b) 참조). 참고로 본 실시예에 따른 도면에서 상기 프리즘은 설명의 편의를 위하여 다소 과장되게 도시되었음에 유의한다.

여기서 상기 프리즘(또는 미러)은 광학에서 빛을 분산, 반사, 굴절시키기 위하여 유리와 같은 물질을 정밀한 각도와 평면으로 절단한 투영체로서, 본 실시예에서 상기 프리즘(또는 미러)은 프레임이나 안경다리에 부착된 카메라(110)에서 홍채의 원하는 부분을 촬영할 수 있도록 촬상 광학 경로(또는 반사 경로)를 따라 굴절(또는 반사)시키는 역할을 수행한다.

이때 원하는 굴절각(또는 반사각)(즉, 카메라에서 홍채의 원하는 특정 부분을 촬영하기 위하여 적절한 촬상 광학 경로를 설정하기 위한 굴절각)을 얻기 위하여 적어도 하나 이상의 프리즘이 연계되어 설치될 수 있다(도 1b 참조).

예컨대 도 1b와 도 1c를 참조하면, 상기 프리즘은 카메라(110)가 향하는 각도에 따라, 렌즈 내부(또는 내측면이나 외측면)에 하나가 설치되거나(도 1c 및 도 2의 (a) 참조), 원하는 굴적각(또는 반사각)을 얻기 위하여 상기 렌즈의 내부(또는 내측면이나 외측면)에 설치된 프리즘과 연계되는 다른 프리즘이 상기 프레임의 외부에 추가로 설치될 수도 있다(도 1b 참조).

한편 상기 프리즘(또는 미러)을 렌즈의 외주면에 구현하기 위하여 상기 렌즈의 외주면을 원하는 특정 각도로 절삭할 수 있다(도 2의 (b) 참조). 즉, 상기 렌즈의 외주면을 다각형 형상으로 절삭할 수 있다. 이때 상기 절삭 면은 내측이나 외측 방향으로 경사진 평면 형태로 절삭될 수 있으며, 미려한 형상이나 원하는 굴절률(또는 반사율)을 얻기 위하여 곡면 형태로 절삭될 수도 있다.

또한 본 실시예에서 상기 렌즈는 시력 교정을 위하여 오목 렌즈나 볼록 렌즈와 같은 구면 렌즈로 구현될 수 있으며, 시력 교정이 필요없는 경우에는 편평 렌즈(즉, 렌즈의 외측이나 내측 중 적어도 일측이 평면인 렌즈)(또는 비구면 렌즈)로 구현될 수도 있다.

상기 안경다리는 안경테의 좌우에 부착되어 홍채 인식 안경을 귀에 걸치게 한다. 본 실시예에서 상기 안경다리에는 홍채 인식을 위한 구동 장치(또는 구동 회로, 전원 등)(미도시)가 장착될 수 있다(도 3 참조). 즉, 상기 구동 장치는 안경다리의 외부에 장착되거나 내부에 내장될 수 있다. 그러나 이에 한정하지 않고 상기 구동 장치는 프레임(즉, 안경테)의 내부나 외부에 장착될 수도 있다.

또한 상기 렌즈의 외측으로는 전기적으로 제어 가능한 투명 디스플레이(미도시)가 겹쳐서 부착되거나 필름 형태로 코팅될 수도 있다(도 4 참조). 본 실시예에서 상기 투명 디스플레이(미도시)는 홍채 인식 안경(100)의 배경부(130)(도 3 참조)로 사용할 수 있다.

상기 배경부(130)는 홍채 인식 안경(100)을 착용한 상태에서 홍채 인식 동작을 수행할 때 배경(즉, 사용자가 바라보는 안경의 외측)을 어둡게 하여 주변이 밝은 곳에서도 가시광선을 차단하여 홍채 인식을 용이하게 하고, 또한 상기 배경부(130)에 사용자의 시각을 원하는 방향으로 유도하기 위한 이미지(예 : 시각 유도 이미지로서, 탁구공모양, 벌모양 등)(132)(도 5 참조)를 출력하기 위한 목적으로 사용할 수도 있다. 이때 상기 이미지(예 : 시각 유도 이미지)(132)는 상기 배경부(130)의 디스플레이 영역에서 특정 위치에 고정적으로 표시되거나, 제어부(170)의 제어에 따라, 원하는 방향으로 이동하도록 표시될 수 있다.

여기서 상기 투명 디스플레이(미도시)는 일종의 투명한 액정 디스플레이(LCD : Liquid Crystal Display)로서, 예컨대 폴리머분산형액정(PDLC)을 사용할 수 있는데, 상기 폴리머분산형액정(PDLC)은 고분자화합물(Polymer)과 액정조성물의 복합재료로 구성되며, 전압 인가 방식(예 : 노멀, 리버스)에 따라 산란모드 또는 투명모드로 표시되며 편광판이 불필요하고, 고휘도의 표시가 가능한 특징이 있다.

즉, 상기 폴리머분산형액정(PDLC)은 폴리머분산액정(PDLC) 소자 내의 액정분자와 폴리머가 상 분리를 일으켜 폴리머 망 사이에 작은 액정방울을 형성하게 되는데, 노멀 방식의 폴리머분산형액정(PDLC)의 경우, 전압이 인가되면 상기 액정방울 내의 액정 분자들이 한 방향으로 정렬하여 폴리머의 굴절률과 같아지게 되고, 그 결과 입사되는 빛은 시편을 투명하게 투과하는 한편, 전압의 무인가 시에는 액정방울 내의 액정 분자들이 임의의 방향으로 배열하게 되어 액정방울의 유효 굴절률과 폴리머의 굴절률 사이에 차이가 발생하고, 그 결과 입사되는 빛은 불투명하게 산란된다. 즉, 노멀 방식의 폴리머분산형액정(PDLC)은 전압이 인가될 경우에는 빛이 투과되는 투명표시 상태가 되고, 전압이 인가되지 않을 경우에는 빛이 산란되는 불투명 표시 상태가 되어 디스플레이가 구동되는 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 안경의 구동을 위한 주요 구성요소들의 구성을 보인 예시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 안경(100)은, 카메라(110), 조명부(120), 배경부(130), 통신부(140), 센서부(150) 및 구동부(160)를 포함한다.

상기 카메라(110)는 상기 제어부(170)의 제어에 따라 홍채를 촬영한다.

상기 홍채는, 상기 카메라(110)가 설치된 위치에 따라, 상기 홍채를 정면, 또는 일 측면에서 촬영할 수 있다. 즉, 상기 카메라(110)가 설치된 위치 및 상기 제어부(170)의 제어에 따라 상기 홍채는 전체가 촬영되거나 특정 부분만 촬영될 수 있다. 이를 위해 상기 카메라(110)는 렌즈 주변(예 : 안경테, 안경다리 등)의 일측(예 : 상, 하, 좌, 우, 정면 등)에 임의의 고정부재를 이용하여 설치될 수 있다.

만약 상기 카메라(110)의 촬영 방향(또는 광축 방향)이 홍채를 전면에서 직접 촬영할 수 없는 방향으로 설치되어 있을 경우에는 굴절부재(또는 반사부재)(예 : 프리즘, 미러)를 추가로 설치하여 촬상 광학 경로(또는 반사 경로)를 변경시켜 홍채를 촬영할 수 있다.

한편 상기 카메라(110)는 적외선 카메라일 수 있으며, 디지털 이미지 센서(예 : CMOS, CCD)를 이용한 디지털 카메라가 이용될 수도 있다. 또한 상기 카메라(110)는 구동에 필요한 전자 부품들(미도시)이 포함된 모듈 형태로 구성될 수도 있으며, 또한 상기 카메라(110)는 내시경용 초소형 카메라 모듈을 사용할 수도 있다.

또한 상기 카메라(110)는, 상기 제어부(170)의 제어에 따라, 홍채의 특정 부분을 촬영하기 위해서 원하는 프리즘(또는 미러)을 향하여 촬상 광학 경로(또는 반사 경로)가 설정되도록 회전 시킬 수 있다. 이를 위해 적어도 하나 이상의 구동 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 예컨대 상기 카메라(110)를 3축(x, y, z)으로 회전시키기 위해서는 적어도 3개의 구동 모터가 필요하다.

상기 조명부(120)는, 상기 제어부(170)의 제어에 따라, 홍채를 인식할 때 상기 배경부(130)의 밝기(또는 휘도)를 조절한다.

예컨대 상기 홍채는 눈으로 입사되는 빛의 양을 조절하는 역할을 수행하는 것으로, 밝기에 따라(즉, 빛의 조사량에 따라) 확장되거나 수축되어 동공의 크기를 변화시킨다. 즉, 밝은 곳에서는 홍채를 확장시켜 동공을 작게 하고(도 6의 (b) 참조), 어두운 곳에서는 홍채를 축소시켜 동공을 크게 한다(도 6의 (a) 참조).

따라서 본 실시예에서는 홍채를 인식할 때 상기 조명부(120)를 통해 눈에 입사되는 빛의 양을 다단계로 조절함으로써 홍채를 확장시키거나 수축시킨다. 즉, 홍채를 인식할 때 적어도 두 번 연속해서 홍채(예 : 확장된 홍채, 수축된 홍채)를 촬영한다. 이에 따라 콘텍트 렌즈 등을 이용하여 위조되거나 도용된 홍채를 감별할 수 있도록 한다.

또한 상기 조명부(120)는 발광소자(예 : LED)를 이용해서 직접 방식으로 조명할 수도 있지만, 그럴 경우 사용자의 눈을 부시게 하는 등 사용자의 시각을 자극하게 되는 문제점이 발생한다. 따라서 본 실시예에서는 상기 배경부(130) 전체의 밝기(또는 휘도)를 제어함으로써 사용자의 시각을 자극하지 않고도 간접적인 조명으로 홍채의 크기를 조절한다.

예컨대 상기 조명부(120)는 조명을 위하여 안경 프레임의 내측에 설치되어 상기 배경부(130) 및 렌즈를 향하여 조명할 수 있다.

만약 상기 배경부(130)로 사용되는 투명 디스플레이 소자(미도시)가 자체 발광이 가능한 경우 상기 조명부(120)를 별도로 설치하지 않고도 상기 배경부(130) 자체의 휘도를 조절하여 조명의 역할을 대신 수행하도록 할 수도 있다.

예컨대 상기 배경부(130)는 투명 디스플레이 소자(미도시)를 사용할 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이, 렌즈의 외측으로 부착되거나 필름 형태로 코팅될 수 있다.

또한 상기 배경부(130)는, 상기 제어부(170)의 제어에 따라, 배경색을 디스플레이할 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자의 시선을 원하는 방향으로 유도하기 위한 이미지(예 : 시각 유도 이미지)(132)를 출력할 수 있다. 이때 상기 이미지(예 : 시각 유도 이미지)(132)는 상기 배경부(130)의 디스플레이 영역의 특정 위치에 고정적으로 표시되거나, 상기 제어부(170)의 제어에 따라, 원하는 방향으로 이동하며 표시될 수 있다.

상기와 같이 본 실시예에 따른 홍채 인식 안경(100)은 홍채의 크기 조절과 시각 유도 방향을 동시에 제어할 수 있으며, 그에 따라 자연스럽게 사용자의 홍채에서 원하는 부분을 원하는 크기로 수축 또는 확장시켜 촬영할 수 있도록 한다.

또한 본 실시예에서 구체적으로 설명하지는 않지만, 상기 배경부(130)는 상기 카메라(110)나 통신부(140)를 통해 수신된 임의의 영상(또는 동영상)을 출력하거나, 내부 메모리(미도시)에 저장된 영상(또는 동영상)을 출력할 수도 있다.

상기 통신부(140)는 본 실시예에 따른 홍채 인식 안경(100)을 제어하기 위한 제어 신호(또는 제어 명령)를 외부의 장치(미도시)(예 : 핸드폰, 컴퓨터, 자동차)나 시스템(미도시)(예 : 출입국 관리 시스템, 출입구 제어 시스템, 의료 기기 시스템 등)으로부터 수신하고, 또한 상기 제어 명령에 따른 수행 결과(예 : 홍채 촬영 정보, 홍채 인식 정보, 조명 제어 정보 등)를 상기 외부의 장치나 시스템으로 전송한다.

상기 통신부(140)는 유무선 통신을 수행하며, 근거리 무선 통신(예 : 블루투스, 와이파이(WiFi), 적외선, NFC 등) 또는 원거리 무선 통신(예 : 3G, 4G, LTE 등) 중 적어도 한 가지 방식으로 무선 통신을 수행할 수 있다.

상기 센서부(150)는 사용자의 움직임이나 위치에 관련된 부가정보를 검출하기 위한 것으로, 모션 검출 센서, 지피에스(GPS), 자이로 센서, 가속도 센서 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 그 이외에도 상기 예시되지 않은 기능 센서(예 : 사용자의 체온이나 맥박 검출과 같이 건강에 관련된 정보를 검출하는 센서)들이 더 포함될 수도 있다.

상기 센서부(150)를 통해 검출된 정보는 홍채 인식 동작과는 직접적 연관성이 없으나, 보안 및 사용자 인증을 위한 정보를 외부의 장치나 시스템에 전송할 때 함께 전송함으로써 해당 홍채 인식 정보를 검증하거나, 응용 또는 가공하여 사용할 수 있도록 한다.

상기 구동부(160)는, 상기 제어부(170)의 제어에 따라, 구동 모터(미도시)를 제어하여 상기 카메라(110)의 촬영 방향(또는 촬상 광학 경로, 또는 반사 경로)을 원하는 프리즘(또는 미러)을 향하도록 회전시킨다.

예컨대 상기 카메라(110)가 홍채의 정면에 설치되어 있을 경우 상기 카메라(110)를 회전시킬 필요가 없지만, 만약 상기 카메라(110)가 홍채의 정면이 아닌 다른 방향을 향하여 설치되어 있을 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(160)는 상기 카메라(110)를 홍채의 원하는 특정 부분을 촬영할 수 있는 촬상 광학 경로(또는 반사 경로)에 대응되는 프리즘(또는 미러)을 향하도록 회전 시킨다.

이를 위해 상기 구동 모터(미도시)는 상기 카메라(110)를 3축(x, y, z)으로 회전시키기 위해서 3개의 구동 모터가 설치될 수 있다. 물론 실질적으로 상기 카메라(110)를 원하는 방향으로 회전시키기 위해서는 상기 구동 모터(미도시)와 연동되도록 체결된 기어(미도시)와 회전축(미도시) 등의 기구적 운동장치(미도시)가 더 포함될 수 있다.

상기 제어부(170)는 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 안경(100)의 전반적인 동작을 제어한다.

구체적으로, 상기 제어부(170)는 상기 카메라(110)를 제어하여 홍채 인식 안경(100) 착용자의 홍채를 촬영한다. 또한 상기 제어부(170)는 상기 홍채 촬영시 홍채의 위조와 도용 여부를 검출하기 위해서 상기 조명부(120)의 조명을 다단계로 제어하여 홍채를 수축 또는 확장시키고, 상기 카메라(110)를 상기 조명부(120)의 조명 제어와 연동하여 상기 수축 또는 확장된 홍채를 촬영한다.

또한 상기 제어부(170)는 상기 배경부(130)의 디스플레이 영역 전체를 원하는 특정 색(예 : 검정, 빨강, 파랑, 노랑 등)으로 디스플레이하거나, 상기 배경부(130)의 디스플레이 영역 중 원하는 위치에 미리 설정된 특정 이미지(예 : 시각 유도를 위한 이미지)를 디스플레이한 후 원하는 방향으로 이동시킴으로써 사용자의 시선이 그 이미지를 따라 움직이게 하고, 이에 따라 원하는 특정 부분의 홍채를 정확히 촬영할 수 있도록 한다.

이때 상기 제어부(170)는 상기 배경부(130)를 조명으로 사용함으로써 눈에 자극이 적은 간접 조명 효과를 얻을 수 있다.

또한 상기 제어부(170)는 상기 홍채 촬영시 홍채의 위조와 도용 여부를 검출하기 위해서 상기 조명부(120) 또는 상기 배경부(130)의 조명색(또는 배경색)을 적어도 하나 이상의 다른 색상으로 변경하고, 상기 카메라(110)를 상기 조명부(120) 또는 상기 배경부(130)의 조명색(또는 배경색) 제어와 연동하여 상기 홍채를 촬영한다. 즉, 사람마다 홍채의 색상이 다르기 때문에 특정 색상의 조명에서 좀 더 정확한 홍채 패턴을 검출할 수 있는 효과가 있다. 또한 사용자 주변의 환경에 관계없이 항상 일정한 환경에서 홍채 인식을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 상기 제어부(170)는 상기 카메라(110)를 통해 촬영된 홍채 영상에서 홍채 패턴 및 홍채 색상을 검출하여 내부 메모리(미도시)에 저장하거나, 외부의 장치(미도시)나 시스템(미도시)에서 특정 목적(예 : 사용자 인증, 건강 진단 등)에 사용할 수 있도록 상기 홍채 패턴 및 홍채 색상을 상기 통신부(140)를 통해 전송한다.

또한 상기 제어부(170)는 내부 메모리(미도시)에 저장된 사용자의 홍채 패턴 및 홍채 색상을 상기 검출된 홍채 패턴 및 홍채 색상과 비교하여 자체적으로 홍채 인식을 수행할 수 있다. 그리고 상기 자체적인 홍채 인식을 통해 인증된(또는 승인된) 사용자에 한해서 홍채 인식 안경(100)을 사용할 수 있도록 허용할 수도 있다. 즉, 홍채 인식 안경(100)에 지정된 사용자만 사용자의 홍채 인식 정보를 검출하여 외부의 장치나 시스템에 전송할 수 있도록 한다. 따라서 상기 내부 메모리(미도시)에는 초기 사용자의 정보를 등록하고 저장할 수 있다.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

110 : 카메라 120 : 조명부
130 : 배경부 140 : 통신부
150 : 센서부 160 : 구동부
170 : 제어부

Claims (5)

1. 내부, 내측면, 외측면, 또는 외주면 중 적어도 한 곳에 프리즘이 형성된 렌즈;
   상기 렌즈를 끼워 고정시키는 테두리로서, 상기 렌즈 전체를 감싸거나 부분적으로 감싸며, 상기 렌즈에 형성된 프리즘과 연계되어 적어도 하나 이상의 촬상 광학 경로를 형성하는 프리즘이 설치되는 프레임; 및
   상기 프레임의 좌우에 부착되어 사용자의 귀에 걸쳐지는 안경다리;를 포함하되, 상기 렌즈에 형성된 프리즘 및 상기 프레임에 설치된 프리즘 중 적어도 어느 하나로부터 형성된 촬상 광학 경로를 통해 홍채를 촬영하는 카메라와, 상기 카메라를 홍채 촬영에 적합한 촬상 광학 경로를 형성시키기 위한 방향으로 회전시키는 구동 장치가 상기 안경다리에 내장되거나 장착되며,
   상기 렌즈의 외측에 전기적으로 제어 가능한 투명 디스플레이 소자가 겹쳐서 부착되거나 필름 형태로 코팅되며,
   제어부의 제어에 따라, 상기 투명 디스플레이 소자의 디스플레이 영역 전체를 특정 색으로 표시하거나, 사용자의 시각을 원하는 방향으로 유도하기 위하여 상기 디스플레이 영역의 특정 위치에 시각 유도용 이미지를 표시하며, 또한 홍채의 크기를 수축 또는 확장시키기 위하여 상기 디스플레이 영역 전체의 휘도를 조절하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 안경.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 렌즈의 외주면에 형성되는 프리즘은, 상기 렌즈의 외주면을 다각형 형상으로 절삭하되, 각 절삭 면은 내측이나 외측 방향으로 경사진 평면 형태나 곡면 형태로 절삭되며, 또한 상기 프리즘이 형성된 렌즈는 구면 렌즈이거나 편평 렌즈로 구성된 것을 특징으로 하는 홍채 인식 안경.
   
3. 삭제
4. 안경형태로 사용자의 얼굴에 착용된 상태에서 사용자의 홍채를 인식하는 홍채 인식 안경에 있어서,
   홍채의 전면이나 원하는 특정 부분을 촬영하는 카메라;
   상기 홍채의 크기를 수축 또는 확장시키기 위하여 빛을 조사하는 조명부;
   상기 홍채 인식 안경을 제어하기 위한 제어 명령을 외부의 장치나 시스템으로부터 수신하고, 또한 상기 제어 명령에 따른 수행 결과를 상기 외부의 장치나 시스템으로 전송하는 통신부;
   상기 카메라의 촬영 방향이 홍채의 원하는 특정 부분을 촬영할 수 있도록 형성된 촬상 광학 경로를 향하도록, 구동 모터를 이용해 상기 카메라를 회전시키는 구동부;
   상기 홍채 인식 안경의 착용 시 사용자의 움직임이나 위치에 관련된 정보, 및 사용자의 체온이나 맥박 정보를 포함한 정보 중 적어도 하나를 검출하는 적어도 하나 이상의 센서; 및
   상기 카메라를 상기 조명부의 조명 제어와 연동하여 홍채를 촬영하며,
   상기 촬영된 홍채 영상에서 홍채 패턴 및 홍채 색상을 검출하여 내부 메모리에 저장하거나, 상기 통신부를 통해 외부의 보안 장치나 사용자 인증 시스템에 상기 홍채 패턴 및 홍채 색상을 전송하며,
   또한 상기 내부 메모리에 저장된 사용자의 홍채 패턴 및 홍채 색상을 상기 검출된 홍채 패턴 및 홍채 색상과 비교하여 자체적으로 홍채 인식을 수행하여 인증된 사용자에 한해서 상기 홍채 인식 안경을 사용할 수 있도록 허용하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 안경.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 조명부는 상기 홍채 인식 안경의 프레임 내부에 장착된 발광소자를 이용한 직접조명이거나, 상기 홍채 인식 안경의 렌즈 외측에 겹쳐서 부착되거나 필름 형태로 코팅된 투명 디스플레이 소자를 이용한 간접 조명으로서,
   상기 제어부의 제어에 따라, 상기 투명 디스플레이 소자의 디스플레이 영역 전체를 특정 색으로 표시하거나, 사용자의 시각을 원하는 방향으로 유도하기 위하여 상기 디스플레이 영역의 특정 위치에 시각 유도용 이미지를 표시하며, 또한 홍채의 크기를 수축 또는 확장시키기 위하여 상기 디스플레이 영역 전체의 휘도를 다단계로 조절하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 안경.

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