KR101729563B1 - 디지털 디바이스 및 그의 생체 인증 방법 - Google Patents

Abstract

가시광과 적외광을 선택적으로 수광하여, 고품질의 생체 영상을 획득할 수 있는 디지털 디바이스 및 그의 생체 인증 방법에 관한 것으로, 소정의 피사체로부터 반사되는 광들 중, 특정 파장대의 광을 투과시키는 필터부와, 필터부로부터 투과된 광을 센싱하는 센서부와, 센서부로부터 영상 정보를 추출하는 영상 처리부와, 추출된 영상 정보를 토대로, 피사체의 영상을 구현하는 영상 구현부와, 선택되는 영상 모드에 따라, 수광하고자 하는 특정 파장대의 광을 결정하고, 결정된 특정 파장대의 광만을 투과하도록, 필터부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

디지털 디바이스 및 그의 생체 인증 방법{DIGITAL DEVICE AND METHOD FOR CERTIFYING BODY THEREOF}

본 발명은 디지털 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가시광과 적외광을 선택적으로 수광하여, 고품질의 생체 영상을 획득할 수 있는 디지털 디바이스 및 그의 생체 인증 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 영상을 처리하는 디지털 디바이스는, 가시 파장대의 광만을 투과하는 영상 센서를 이용하여, 일반 영상을 획득하거나, 또는 적외 파장대의 광만을 투과하는 영상 센서를 이용하여, 적외 영상을 획득할 수 있다.

이 경우, 디지털 디바이스는, 일반 영상과 적외 영상을 획득하기 위하여, 2개의 영상 센서를 이용해야 하므로, 가격이 상승하고, 공간을 많이 차지하여, 소형이나 저가형의 디바이스에 적용하기가 어려운 문제가 있었다.

경우에 따라, 디지털 디바이스는, 가시 파장대의 광과 적외 파장대의 광을 동시에 투과할 수 있는 영상 센서를 이용하여, 일반 영상과 적외 영상을 동시에 획득하기도 하였지만, 센서의 크기가 크고, 가격이 비싸며, 해상도가 낮은 문제가 있었다.

또한, 가시 파장대의 광과 적외 파장대의 광을 동시에 투과할 수 있는 기존의 영상 센서는, 일반 영상을 획득하기 위해, 가시 파장대의 광만을 수광할 때, 가시 파장대의 광 이외에도 다른 파장대의 광도 함께 수광되거나, 또는 적외 영상을 획득하기 위해, 적외 파장대의 광만을 수광할 때, 적외 파장대의 광 이외에도 다른 파장대의 광도 함께 수광됨으로써, 간섭이 발생하여, 영상의 품질을 저하시킬 수 있다.

그러므로, 향후 가시 파장대의 광과 적외 파장대의 광을 선택적으로 원하는 광만을 수광하여, 고품질의 영상을 획득함으로써, 생체 인증 방식에 활용할 수 있는 디지털 디바이스가 요구되고 있다.

본 발명의 일실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 가시 파장대의 광과 적외 파장대의 광을 선택적으로 원하는 광만을 수광하여 고품질의 영상을 획득함으로써, 생체 인증 방식에 활용할 수 있는 디지털 디바이스 및 그의 생체 인증 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 일실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 획득한 영상의 휘도 조건에 따라서, 광 투과 시간을 조절함으로써, 높은 휘도를 갖는 고품질의 영상을 획득할 수 있는 디지털 디바이스 및 그의 생체 인증 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 일실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 촬영하고자 하는 피사체와의 거리 조건에 따라서, 출사되는 광의 세기를 조절하여, 원거리에서도 선명한 영상을 얻을 수 있는 디지털 디바이스 및 그의 생체 인증 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예에 의한 디지털 디바이스는, 소정의 피사체로부터 반사되는 광들 중, 특정 파장대의 광을 투과시키는 필터부와, 필터부로부터 투과된 광을 센싱하는 센서부와, 센서부로부터 영상 정보를 추출하는 영상 처리부와, 추출된 영상 정보를 토대로, 피사체의 영상을 구현하는 영상 구현부와, 선택되는 영상 모드에 따라, 수광하고자 하는 특정 파장대의 광을 결정하고, 결정된 특정 파장대의 광만을 투과하도록, 필터부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 의한 디지털 디바이스의 생체 인증 방법은, 생체 인증 요청을 수신하는 단계와, 수신된 생체 인증 요청에 따라, 현재 영상 모드를 생체 인증 영상 모드로 전환하는 단계와, 전환된 생체 인증 영상 모드에 따라, 컬러 파장대의 컬러광과 적외 파장대의 적외광 중, 적어도 어느 하나의 광을 출사하는 단계와, 전환된 생체 인증 영상 모드에 따라, 소정의 피사체로부터 반사되는 광들 중, 상기 컬러 파장대의 컬러광과 적외 파장대의 적외광 중, 어느 하나의 광만을 투과시키는 단계와, 투과된 광을 센싱하는 단계와, 투과된 광으로부터 영상 정보를 추출하는 단계와, 추출된 영상 정보를 토대로, 피사체의 생체 인증 영상을 구현하는 단계와, 구현된 생체 인증 영상으로부터 생체 인증 특징 정보를 추출하는 단계와, 추출된 생체 인증 특징 정보와 미리 설정된 기본 생체 정보를 비교하여 생체 인증 여부를 확인하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 전기로 구동되는 전기 변색 필터를 이용하여, 원하는 특정 파장대의 광을 수광할 수 있으므로, 고품질의 영상을 획득할 수 있어, 생체 인증 방식에 활용할 수 있고, 전체적인 디바이스의 크기를 줄일 수 있어, 소형화에 적합한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 획득한 영상의 휘도 조건에 따라서, 광 투과 시간을 조절함으로써, 높은 휘도를 갖는 영상을 획득할 수 있어, 보안 및 식별이 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 촬영하고자 하는 피사체와의 거리 조건에 따라서, 출사되는 광의 세기를 조절하여, 원거리에서도 선명한 영상을 얻을 수 있어, 원거리에 있는 피사체도 정확하게 식별할 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 본 발명과 관련된 디지털 디바이스를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 디지털 디바이스의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 와치 타입의 디지털 디바이스의 일 예를 보인 사시도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 글래스 타입의 디지털 디바이스의 일 예를 보인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 디바이스의 일부 구성 모듈을 도시한 블록도이다.
도 5는 도 4의 광원부를 보여주는 블럭 구성도이다.
도 6은 도 4의 필터부와 센서부를 포함하는 수광 모듈을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 4의 필터부의 구조를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7의 필터부에 입사되는 광의 파장을 보여주는 그래프이다.
도 9a 내지 도 9c는 도 7의 필터부로부터 투과되는 광의 파장을 보여주는 그래프이다.
도 10a 및 도 10b는 도 4의 필터부의 위치를 보여주는 도면이다.
도 11a 내지 도 11c는 보조 필터의 위치를 보여주는 도면이다.
도 12a 내지 도 12c는 도 4의 센서부를 보여주는 도면이다.
도 13 및 도 14는 도 4의 영상 처리부를 보여주는 블럭 구성도이다.
도 15는 도 4의 영상 구현부를 보여주는 블럭 구성도이다.
도 16 내지 도 18은 본 발명에 따른 디지털 디바이스의 생체 인증 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 디지털 디바이스 및 그의 생체 인증 방법의 다양한 실시예(들)을 상세하게 설명한다.

이하, 본 명세서에서 기술되는 디지털 디바이스(digital device)라 함은, 예를 들어, 데이터(data), 컨텐트(content), 서비스(service), 애플리케이션(application) 등을 송신, 수신, 처리 및 출력 중 적어도 하나 이상을 수행하는 모든 디바이스를 포함한다.

디지털 디바이스는, 유/무선 네트워크(wire/wireless network)를 통하여 다른 디지털 디바이스, 외부 서버(external server) 등과 페어링 또는 연결(pairing or connecting)(이하 '페어링') 가능하며, 그를 통해 소정 데이터를 송/수신할 수 있다.

디지털 디바이스에는 예를 들어, 네트워크 TV(Network TV), HBBTV(Hybrid Broadcast Broadband TV), 스마트 TV(Smart TV), IPTV(Internet Protocol TV), PC(Personal Computer), 디지털 사이니지 등과 같은 고정형 디바이스(standing device)와, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등과 같은 모바일 디바이스(mobile device or handheld device)가 모두 포함될 수 있다.

도 1a는 본 발명과 관련된 디지털 디바이스를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 디지털 디바이스의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

디지털 디바이스(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 감지부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 디지털 디바이스를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 디지털 디바이스는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 디지털 디바이스(100)와 무선 통신 시스템 사이, 디지털 디바이스(100)와 다른 디지털 디바이스(100) 사이, 또는 디지털 디바이스(100)와 다른 디지털 디바이스(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 디지털 디바이스 내 정보, 디지털 디바이스를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gage), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 디지털 디바이스는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 디지털 디바이스(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 디지털 디바이스(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 디지털 디바이스(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디지털 디바이스(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

메모리(170)는 디지털 디바이스(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 디지털 디바이스(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 다른 적어도 일부는, 디지털 디바이스(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 디지털 디바이스(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 디지털 디바이스(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 디지털 디바이스의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 디지털 디바이스(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 디지털 디바이스(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 디지털 디바이스(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 디지털 디바이스의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 디지털 디바이스의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 디지털 디바이스 상에서 구현될 수 있다.

한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

도 1 b 및 1c를 참조하면, 개시된 디지털 디바이스(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다.

다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다.

디지털 디바이스(100)는 외관을 이루는 케이스(프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 디지털 디바이스(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.

또한, 디지털 디바이스(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 디지털 디바이스(100)를 일 예로 들었다.

도 2는 본 발명의 다른 일 실시예와 관련된 와치 타입의 디지털 디바이스(300)의 일 예를 보인 사시도이다.

도 2를 참조하면, 와치 타입의 디지털 디바이스(300)는 디스플레이부(351)를 구비하는 본체(301) 및 본체(301)에 연결되어 손목에 착용 가능하도록 구성되는 밴드(302)를 포함한다.

본체(301)는 외관을 형성하는 케이스를 포함한다. 도시된 바와 같이, 케이스는 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 제1케이스(301a) 및 제2케이스(301b)를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성되어 유니 바디의 디지털 디바이스(300)가 구현될 수도 있다.

와치 타입의 디지털 디바이스(300)는 무선 통신이 가능하도록 구성되며, 본체(301)에는 상기 무선 통신을 위한 안테나가 설치될 수 있다. 한편, 안테나는 케이스를 이용하여 그 성능을 확장시킬 수 있다. 예를 들어, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나와 전기적으로 연결되어 그라운드 영역 또는 방사 영역을 확장시키도록 구성될 수 있다.

본체(301)의 전면에는 디스플레이부(351)가 배치되어 정보를 출력할 수 있으며, 디스플레이부(351)에는 터치센서가 구비되어 터치 스크린으로 구현될 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(351)의 윈도우(351a)는 제1 케이스(301a)에 장착되어 제1 케이스(301a)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.

본체(301)에는 음향 출력부(352), 카메라(321), 마이크(322), 사용자 입력부(323) 등이 구비될 수 있다. 디스플레이부(351)가 터치 스크린으로 구현되는 경우, 사용자 입력부(323)로 기능할 수 있으며, 이에 따라 본체(301)에 별도의 키가 구비되지 않을 수 있다.

밴드(302)는 손목에 착용되어 손목을 감싸도록 이루어지며, 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다. 그러한 예로서, 밴드(302)는 가죽, 고무, 실리콘, 합성수지 재질 등으로 형성될 수 있다. 또한, 밴드(302)는 본체(301)에 착탈 가능하게 구성되어, 사용자가 취향에 따라 다양한 형태의 밴드로 교체 가능하게 구성될 수 있다.

한편, 밴드(302)는 안테나의 성능을 확장시키는 데에 이용될 수 있다. 예를 들어, 밴드에는 안테나와 전기적으로 연결되어 그라운드 영역을 확장시키는 그라운드 확장부(미도시)가 내장될 수 있다.

밴드(302)에는 파스너(fastener; 302a)가 구비될 수 있다. 파스너(302a)는 버클(buckle), 스냅핏(snap-fit)이 가능한 후크(hook) 구조, 또는 벨크로(velcro; 상표명) 등에 의하여 구현될 수 있으며, 신축성이 있는 구간 또는 재질을 포함할 수 있다. 본 도면에서는, 파스너(302a)가 버클 형태로 구현된 예를 제시하고 있다.

도 3은 본 발명과 관련된 글래스 타입의 디지털 디바이스(400)의 일 예를 보인 사시도이다.

글래스 타입의 디지털 디바이스(400)는 인체의 두부에 착용 가능하도록 구성되며, 이를 위한 프레임부(케이스, 하우징 등)을 구비할 수 있다. 프레임부는 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다. 본 도면에서는, 프레임부가 서로 다른 재질의 제1 프레임(401)과 제2 프레임(402)을 포함하는 것을 예시하고 있다. 일반적으로 디지털 디바이스(400)는 도1a 내지 도 1c의 디지털 디바이스(100)의 특징 또는 그와 유사한 특징을 포함할 수 있다.

프레임부는 두부에 지지되며, 각종 부품들이 장착되는 공간을 마련한다. 도시된 바와 같이, 프레임부에는 제어 모듈(480), 음향 출력 모듈(452) 등과 같은 전자부품이 장착될 수 있다. 또한, 프레임부에는 좌안 및 우안 중 적어도 하나를 덮는 렌즈(403)가 착탈 가능하게 장착될 수 있다.

제어 모듈(480)은 디지털 디바이스(400)에 구비되는 각종 전자부품을 제어하도록 이루어진다. 제어 모듈(480)은 앞서 설명한 제어부(180)에 대응되는 구성으로 이해될 수 있다. 본 도면에서는, 제어 모듈(480)이 일측 두부 상의 프레임부에 설치된 것을 예시하고 있다. 하지만, 제어 모듈(480)의 위치는 이에 한정되지 않는다.

디스플레이부(451)는 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display, HMD) 형태로 구현될 수 있다. HMD 형태란, 두부에 장착되어, 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 보여주는 디스플레이 방식을 말한다. 사용자가 글래스 타입의 디지털 디바이스(400)를 착용하였을 때, 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 제공할 수 있도록, 디스플레이부(451)는 좌안 및 우안 중 적어도 하나에 대응되게 배치될 수 있다. 본 도면에서는, 사용자의 우안을 향하여 영상을 출력할 수 있도록, 디스플레이부(451)가 우안에 대응되는 부분에 위치한 것을 예시하고 있다.

디스플레이부(451)는 프리즘을 이용하여 사용자의 눈으로 이미지를 투사할 수 있다. 또한, 사용자가 투사된 이미지와 전방의 일반 시야(사용자가 눈을 통하여 바라보는 범위)를 함께 볼 수 있도록, 프리즘은 투광성으로 형성될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(451)를 통하여 출력되는 영상은, 일반 시야와 오버랩(overlap)되어 보여질 수 있다. 디지털 디바이스(400)는 이러한 디스플레이의 특성을 이용하여 현실의 이미지나 배경에 가상 이미지를 겹쳐서 하나의 영상으로 보여주는 증강현실(Augmented Reality, AR)을 제공할 수 있다.

카메라(421)는 좌안 및 우안 중 적어도 하나에 인접하게 배치되어, 전방의 영상을 촬영하도록 형성된다. 카메라(421)가 눈에 인접하여 위치하므로, 카메라(421)는 사용자가 바라보는 장면을 영상으로 획득할 수 있다.

본 도면에서는, 카메라(421)가 제어 모듈(480)에 구비된 것을 예시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 카메라(421)는 상기 프레임부에 설치될 수도 있으며, 복수 개로 구비되어 입체 영상을 획득하도록 이루어질 수도 있다.

글래스 타입의 디지털 디바이스(400)는 제어명령을 입력 받기 위하여 조작되는 사용자 입력부(423a, 423b)를 구비할 수 있다. 사용자 입력부(423a, 423b)는 터치, 푸시 등 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 본 도면에서는, 프레임부와 제어 모듈(480)에 각각 푸시 및 터치 입력 방식의 사용자 입력부(423a, 423b)가 구비된 것을 예시하고 있다.

또한, 글래스 타입의 디지털 디바이스(400)에는 사운드를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리하는 마이크로폰(미도시) 및 음향을 출력하는 음향 출력 모듈(452)이 구비될 수 있다. 음향 출력 모듈(452)은 일반적인 음향 출력 방식 또는 골전도 방식으로 음향을 전달하도록 이루어질 수 있다. 음향 출력 모듈(452)이 골전도 방식으로 구현되는 경우, 사용자가 디지털 디바이스(400)를 착용시, 음향 출력 모듈(452)은 두부에 밀착되며, 두개골을 진동시켜 음향을 전달하게 된다.

이하에서, 본 발명의 실시예들은 디지털 디바이스가 도 1a 내지 도 1c의 디지털 디바이스(100)인 경우를 예로 들어 설명하지만, 실시예에 따라, 도 2의 디지털 디바이스(300) 및 도 3의 디지털 디바이스(400) 중 어느 하나일 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 디바이스의 일부 구성 모듈을 도시한 블록도이다. 도 4에 도시된 디지털 디바이스의 구성 모듈들은 도 1a를 참조하여 해석될 수도 있으며, 실시예에 따라 도 4에 도시된 디지털 디바이스에 다른 구성 모듈이 추가될 수도 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 디지털 디바이스(500)는, 필터부(510), 센서부(520), 영상 처리부(530), 영상 구현부(540), 그리고 제어부(550)를 포함할 수 있다.

그리고, 디지털 디바이스(500)는, 광원부(560), 저장부(570), 거리 센서부(580), 타이머(590) 등이 더 추가로 포함될 수 있다.

여기서, 필터부(510)는, 소정의 피사체(11)로부터 반사되는 광들 중, 특정 파장대의 광을 투과시킬 수 있다.

필터부(510)는, 전기적으로 구동되어, 인가되는 전압값에 따라, 특정 파장대의 광만을 투과시킬 수 있는데, 일 예로, 전기 변색 필터(electro chromic filter)일 수 있다.

이어, 필터부(510)는, 제 1, 제 2 투명 전극, 그들 사이에 배치되는 광 필터층 및 전압 공급부를 포함할 수 있다.

여기서, 전압 공급부는, 필터부(510) 내에 포함되어 배치될 수도 있고, 필터부(510) 외부에서 별도의 소자로 배치될 수도 있다.

따라서, 전압 공급부는, 제어부의 제어 신호에 따라, 제 1, 제 2 투명 전극에 인가되는 전압값을 조정하여 공급할 수 있다.

그리고, 광 필터층은, 제 1, 제 2 투명 전극 사이에 배치되어, 제 1, 제 2 투명 전극에 인가되는 전압값에 따라, 입사되는 광으로부터, 특정 파장대의 광만을 투과시키고, 다른 파장대의 광을 차단시킬 수 있다.

여기서, 광 필터층은, 일렉트로크로믹(Electro Chromic) 물질과 나노 입자가 혼합된 혼합물일 수 있다.

일 예로, 나노 입자는, 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물, 스트론듐 산화물, 니오븀 산화물, 하프늄 산화물, 인듐 산화물, 주석 산화물 및 아연 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상으로 이루어질 수 있다.

여기서, 나노 입자의 크기는, 약 5nm - 30nm일 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

일 예로, 광 필터층은, 인가되는 전압값에 따라, 적색, 녹색, 청색 파장대의 컬러광 또는 적외 파장대의 적외광을 투과시키고, 다른 파장대의 광을 차단시킬 수 있다.

또한, 광 필터층은, 일렉트로크로믹 물질과 나노 입자의 혼합 비율 또는 나노 입자의 크기 또는 인가되는 전압값에 따라, 투과되는 광의 파장대가 달라질 수 있다.

따라서, 생체 인증 등과 같은, 특정 영상을 구현하고자 할 때, 특정 영상 구현에 적합한 특정 파장대만을 수광할 수 있도록, 다양한 구조의 필터를 제작할 수 있다.

이어, 필터부(510)는, 다양한 위치에 배치될 수 있는데, 이는 불필요한 배치 공간을 줄이고, 디바이스의 크기를 소형화하기 위함이다.

일 예로, 필터부(510)는, 센서부(520)로부터 일정 간격 떨어져 배치될 수 있다.

경우에 따라, 필터부(510)는, 센서부(520)에 접촉되어 배치될 수도 있다.

다른 경우로서, 필터부(510)와 센서부(520) 사이에는, 적색, 녹색, 청색 파장대의 컬러광 및 적외 파장대의 적외광만을 투과시키는 보조 필터가 배치될 수도 있다.

일 예로, 보조 필터는, 듀얼 밴드 패스 필터(dual band pass filter)일 수 있다.

여기서, 보조 필터는, 필터부(510)에 접촉되고, 센서부(520)로부터 일정 간격 떨어져 배치될 수 있다.

경우에 따라, 보조 필터는, 센서부(520)에 접촉되고, 필터부(510)로부터 일정 간격 떨어져 배치될 수도 있다.

다른 경우로서, 보조 필터는, 필터부(510)와 센서부(520)에 동시에 접촉되어 배치될 수도 있다.

그리고, 센서부(520)는, 필터부(510)로부터 투과된 광을 센싱할 수 있다.

일 예로, 센서부(520)는, 적색 파장대의 적색광과 적외 파장대의 적외광을 동시 감지하는 제 1 픽셀, 녹색 파장대의 녹색광과 적외 파장대의 적외광을 동시 감지하는 제 2 픽셀, 그리고 청색 파장대의 청색광과 적외 파장대의 적외광을 동시 감지하는 제 3 픽셀을 포함할 수 있다.

여기서, 제 1 픽셀은, 적색 파장대의 적색광과 적외 파장대의 적외광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 1 필터를 포함할 수 있고, 제 2 픽셀은, 녹색 파장대의 적색광과 적외 파장대의 적외광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 2 필터를 포함할 수 있으며, 제 3 픽셀은, 청색 파장대의 청색광과 적외 파장대의 적외광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 3 필터를 포함할 수도 있다.

다른 예로, 센서부(520)는, 적색 파장대의 적색광을 감지하는 제 1 픽셀, 녹색 파장대의 녹색광을 감지하는 제 2 픽셀, 그리고 청색 파장대의 청색광을 감지하는 제 3 픽셀을 포함할 수도 있다.

경우에 따라, 센서부(520)는, 적외 파장대의 적외광을 감지하는 제 4 픽셀을 더 포함할 수도 있다.

다음, 영상 처리부(530)는, 센서부(520)로부터 영상 정보를 추출할 수 있다.

여기서, 영상 처리부(530)는, 검출부, 변환부, 추출부를 포함할 수 있는데, 검출부는, 센서부(520)로부터 감지된 컬러광 또는 적외광의 광량을 검출하고, 변환부는, 검출된 컬러광 또는 적외광의 광량을 전기적 신호로 변환하며, 추출부는, 변환된 컬러광 또는 적외광으로부터 영상의 정보를 추출할 수 있다.

경우에 따라, 영상 처리부(530)는, 제 1 영상 처리부와 제 2 영상 처리부를 포함할 수 있는데, 제 1 영상 처리부는, 센서부(520)로부터 감지된 컬러광으로부터 컬러 영상 정보를 추출하고, 제 2 영상 처리부는, 센서부(520)로부터 감지된 적외광으로부터 적외 영상 정보를 추출할 수 있다.

이어, 영상 구현부(540)는, 추출된 영상 정보를 토대로, 피사체(11)의 영상을 구현할 수 있다.

여기서, 영상 구현부(540)는, 제 1 영상 구현부와 제 2 영상 구현부를 포함할 수 있다.

제 1 영상 구현부는, 추출된 영상 정보를 토대로, 일반 영상을 구현할 수 있고, 제 2 영상 구현부는, 추출된 영상 정보를 토대로, 생체 인증 영상을 구현할 수 있다.

여기서, 제어부(550)는, 선택된 영상 모드에 따라, 영상 처리부(530)로부터 추출된 영상 정보를, 제 1 영상 구현부와 제 2 영상 구현부 중, 적어도 어느 한 곳으로 전송되도록, 영상 처리부(530)를 제어할 수 있다.

일 예로, 선택된 영상 모드가 생체 인증 영상 모드라면, 제어부(550)는, 영상 처리부(530)로부터 추출된 영상 정보를, 생체 인증 영상을 구현하는 제 2 영상 구현부로 전송되도록, 영상 처리부(530)를 제어할 수 있다.

그리고, 선택된 영상 모드가 일반 영상 모드라면, 제어부(550)는, 영상 처리부(530)로부터 추출된 영상 정보를, 일반 영상을 구현하는 제 1 영상 구현부로 전송되도록, 영상 처리부(530)를 제어할 수 있다.

다음, 제어부(550)는, 선택되는 영상 모드에 따라, 수광하고자 하는 특정 파장대의 광을 결정하고, 결정된 특정 파장대의 광만을 투과하도록, 필터부(510)에 인가되는 전압값을 제어할 수 있다.

일 예로, 선택된 영상 모드가 생체 인증 영상 모드라면, 제어부(550)는, 적외 파장대의 광을 수광하기로 결정하고, 결정된 적외 파장대의 광만을 투과하도록, 필터부(510)에 인가되는 전압값을 제어할 수 있다.

또한, 제어부(550)는, 영상 처리부(530)로부터 추출된 영상 정보에 대한 휘도값이 미리 설정된 기준값보다 작으면, 특정 파장대의 광이 투과되는 투과 시간을 미리 설정된 기본 투과 시간보다 더 증가하도록, 필터부(510)를 제어할 수 있다.

여기서, 제어부(550)는, 특정 파장대의 광만이 투과될 수 있도록, 필터부(510)에 상응하는 전압값만을 인가하는 인가 시간을 증가시켜, 특정 파장대의 광이 투과되는 시간을 증가시킬 수 있다.

따라서, 센서부(520)에는, 특정 파장대의 광에 대한 광량이 증가하므로, 영상 처리부(530)은, 더 선명하고 휘도가 증가된 영상 정보를 추출할 수 있다.

경우에 따라, 제어부(550)는, 필터부(510)를 제어하여, 특정 파장대의 광이 투과되는 시간을 증가시킬 때, 광원부(560)도 제어하여, 특정 파장대의 광이 출사되는 출사 시간을 함께 증가시킬 수도 있다.

또한, 제어부(550)는, 피사체(11)와의 거리에 따라, 광원부(560)로부터 출사되는 광 세기를 제어할 수도 있다.

일 예로, 제어부(550)는, 거리 센서부(580)로부터 피사체(11)와의 거리를 측정한 다음, 피사체(11)와의 거리가 소정의 기준값보다 크면, 광원부(560)로부터 출사되는 광 세기를 기준 세기보다 더 증가시키고, 피사체(11)와의 거리가 소정의 기준값보다 작으면, 광원부(560)로부터 출사되는 광 세기를 기준 세기보다 더 감소시킬 수도 있다.

그 이유는, 원거리에 위치하는 피사체(11)로부터 수광되는 광의 광량이 적어 선명한 영상을 추출하지 못할 수 있기 때문이다.

따라서, 제어부(550)는, 광원부(560)와 필터부(510)를 동시에 제어하여, 수광하고자 하는 필요한 특정 파장대의 광만을 선택적으로 수광할 수 있고, 충분한 광량을 갖는 광을 수광할 수 있으므로, 노이즈(noise)가 거의 없는 선명한 영상을 추출할 수 있다.

다음, 광원부(560)는, 제어부(550)의 제어 신호에 따라, 광 스펙트럼의 가시 영역에 해당하는 가시광과, 광 스펙트럼의 적외 영역에 해당하는 적외광을 출사할 수 있다.

일 예로, 광원부(560)는, 적색 파장대의 적색광을 출사하는 적색 광원, 녹색 파장대의 녹색광을 출사하는 녹색 광원, 청색 파장대의 청색광을 출사하는 청색 광원을 포함하는 컬러 광원과, 적외광을 출사하는 적외 광원을 포함할 수 있다.

여기서, 광원부(560)는, 제 1 시간 동안에, 적색광, 녹색광 및 청색광을 동시에 출사하고, 제 2 시간 동안에, 적외광을 출사할 수 있다.

이때, 제 2 시간은, 제 1 시간보다 더 길 수 있다.

그 이유는, 적외광의 출사 시간이 짧으면, 획득한 영상의 휘도가 저하되어 영상의 피사체에 대한 휘도가 낮아 식별이 어려울 수 있기 때문이다.

특히, 외부 환경이 어두운 경우에는, 획득한 영상의 휘도가 크게 저하되므로, 적외광의 출사 시간을 증가시키면, 휘도가 향상된 영상을 얻을 수 있다.

또한, 광원부(560)는, 적색광, 녹색광, 청색광 및 적외광을 동시에 출사할 수도 있다.

여기서, 광원부(560)는, 동일한 시간 동안에, 적색광, 녹색광, 청색광 및 적외광을 동시에 출사할 수 있다.

다른 경우로서, 광원부(560)는, 제 1 시간 동안에, 적색광을 출사하고, 제 2 시간 동안에, 녹색광을 출사하며, 제 3 시간 동안에, 청색광을 출사하고, 제 4 시간 동안에, 적외광을 출사할 수도 있다.

여기서, 적외광을 출사하는 제 4 시간은, 적색광을 출사하는 제 1 시간, 녹색광을 출사하는 제 2 시간, 청색광을 출사하는 제 3 시간과 다를 수 있다.

이때, 적색광을 출사하는 제 1 시간, 녹색광을 출사하는 제 2 시간, 청색광을 출사하는 제 3 시간은, 서로 동일할 수 있다.

일 예로, 적색광을 출사하는 제 4 시간은, 적색광을 출사하는 제 1 시간, 녹색광을 출사하는 제 2 시간, 청색광을 출사하는 제 3 시간들 중 어느 하나보다 더 길 수 있다.

그 이유는, 적외광의 출사 시간이 짧으면, 획득한 영상의 휘도가 저하되어 영상의 피사체에 대한 휘도가 낮아 식별이 어려울 수 있기 때문이다.

특히, 외부 환경이 어두운 경우에는, 획득한 영상의 휘도가 크게 저하되므로, 적외광의 출사 시간을 증가시키면, 휘도가 향상된 영상을 얻을 수 있다.

경우에 따라, 적외광을 출사하는 제 4 시간은, 적색광을 출사하는 제 1 시간, 녹색광을 출사하는 제 2 시간, 청색광을 출사하는 제 3 시간과 서로 동일할 수도 있다.

그 이유는, 외부 환경이 밝은 경우에, 획득한 영상의 휘도가 야간보다는 향상되므로, 적외광의 출사 시간을 증가시키지 않아도 선명한 영상을 얻을 수 있기 때문이다.

따라서, 제어부(550)는, 영상 처리부(530)로부터 추출된 영상 정보에 대한 휘도값이 미리 설정된 기준값보다 작으면, 특정 파장대의 광이 출사되는 출사 시간을 미리 설정된 기본 시간보다 더 증가하도록, 광원부(560)를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(550)는, 생체 인증시, 생체의 내부 특징 식별을 통해 인증할 경우, 특정 적외 파장대의 적외광의 출사 시간을 증가하도록, 광원부(560)를 제어할 수 있고, 생체의 외부 특징을 통해 인증할 경우, 특정 컬러 파장대의 컬러광의 출사 시간을 증가하도록, 광원부(560)를 제어할 수도 있다.

그리고, 타이머(timer)(590)는, 제어부(550)의 제어신호에 따라, 광원부(560) 및 필터부(510)의 구동 시간을 측정할 수 있다.

이어, 저장부(570)는, 영상 처리부(530)로부터 추출된 영상 정보를 저장할 수 있다.

도 5는 도 4의 광원부를 보여주는 블럭 구성도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 광원부(560)는, 광 스펙트럼의 가시 영역에 해당하는 컬러광과, 광 스펙트럼의 적외 영역에 해당하는 적외광을 출사할 수 있다.

여기서, 광원부(560)는, 컬러광을 출사하는 컬러 광원(562)과, 적외광을 출사하는 적외 광원(564)을 포함할 수 있다.

이때, 컬러 광원(562)은, 적색 파장대의 적색광을 출사하는 적색 광원(562a), 녹색 파장대의 녹색광을 출사하는 녹색 광원(562b), 청색 파장대의 청색광을 출사하는 청색 광원(562c)을 포함할 수 있다.

일 예로, 적색 광원(562a), 녹색 광원(562b), 청색 광원(562c) 및 적외 광원(564)은, 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD)를 사용할 수 있다.

그리고, 광원부(560)는, 컬러광과 적외광을 동시에 출사할 수도 있고, 경우에 따라서, 컬러광과 적외광을 다른 시간대에 각각 출사할 수도 있다.

즉, 광원부(560)는, 사용자가 선택된 영상 모드 또는 미리 설정된 영상 모드에 따라, 컬러광과 적외광을 동시에 출사할 수도 있고, 경우에 따라서, 컬러광과 적외광을 다른 시간대에 각각 출사할 수도 있다.

예를 들면, 선택된 영상 모드가 일반 영상 모드일 경우, 광원부(560)는, 컬러광만을 출사할 수도 있고, 경우에 따라, 입체 영상 및 야간 영상 획득을 위해, 컬러광과 적외광을 동시에 출사할 수도 있으며, 컬러광과 적외광을 다른 시간대에 각각 출사할 수도 있다.

또한, 선택된 영상 모드가 생체 인증 영상 모드일 경우, 광원부(560)는, 컬러광만을 출사할 수도 있고, 경우에 따라, 복수 인증을 위해, 컬러광과 적외광을 동시에 출사할 수도 있으며, 컬러광과 적외광을 다른 시간대에 각각 출사할 수도 있다.

여기서, 복수 인증은, 컬러광을 통해, 피사체가 생체일 경우, 생체의 외면 영상을 획득하여, 지문, 손바닥의 손금 등과 같은 외적인 특징을 통해 1차 인증하고, 다시 적외광을 통해, 생체의 내면 영상을 획득하여, 정맥 등과 같은 내적인 특징을 통해 2차 인증하는 방식이다.

예로서, 광원부(560)는, 제 1 시간 동안에, 적색광, 녹색광 및 청색광을 동시에 출사하고, 제 2 시간 동안에, 적외광을 출사할 수 있다.

이때, 제 2 시간은, 제 1 시간보다 더 길 수 있다.

그 이유는, 적외광의 출사 시간이 짧으면, 획득한 영상의 휘도가 저하되어 영상의 피사체에 대한 휘도가 낮아 식별이 어려울 수 있기 때문이다.

특히, 외부 환경이 어두운 경우에는, 획득한 영상의 휘도가 크게 저하되므로, 적외광의 출사 시간을 증가시키면, 휘도가 향상된 영상을 얻을 수 있다.

또한, 광원부(560)는, 적색광, 녹색광, 청색광 및 적외광을 동시에 출사할 수도 있다.

여기서, 광원부(560)는, 동일한 시간 동안에, 적색광, 녹색광, 청색광 및 적외광을 동시에 출사할 수 있다.

다른 경우로서, 광원부(560)는, 제 1 시간 동안에, 적색광을 출사하고, 제 2 시간 동안에, 녹색광을 출사하며, 제 3 시간 동안에, 청색광을 출사하고, 제 4 시간 동안에, 적외광을 출사할 수도 있다.

여기서, 적외광을 출사하는 제 4 시간은, 적색광을 출사하는 제 1 시간, 녹색광을 출사하는 제 2 시간, 청색광을 출사하는 제 3 시간과 다를 수 있다.

이때, 적색광을 출사하는 제 1 시간, 녹색광을 출사하는 제 2 시간, 청색광을 출사하는 제 3 시간은, 서로 동일할 수 있다.

일 예로, 적색광을 출사하는 제 4 시간은, 적색광을 출사하는 제 1 시간, 녹색광을 출사하는 제 2 시간, 청색광을 출사하는 제 3 시간들 중 어느 하나보다 더 길 수 있다.

그 이유는, 적외광의 출사 시간이 짧으면, 획득한 영상의 휘도가 저하되어 영상의 피사체에 대한 휘도가 낮아 식별이 어려울 수 있기 때문이다.

특히, 외부 환경이 어두운 경우에는, 획득한 영상의 휘도가 크게 저하되므로, 적외광의 출사 시간을 증가시키면, 휘도가 향상된 영상을 얻을 수 있다.

경우에 따라, 적외광을 출사하는 제 4 시간은, 적색광을 출사하는 제 1 시간, 녹색광을 출사하는 제 2 시간, 청색광을 출사하는 제 3 시간과 서로 동일할 수도 있다.

그 이유는, 외부 환경이 밝은 경우에, 획득한 영상의 휘도가 야간보다는 향상되므로, 적외광의 출사 시간을 증가시키지 않아도 선명한 영상을 얻을 수 있기 때문이다.

경우에 따라, 광원부(560)은, 생체 인증 영상 모드시, 생체의 내부 특징 식별을 통해 인증할 경우, 제어부의 제어신호에 따라, 특정 적외 파장대의 적외광의 출사 시간을 증가할 수도 있고, 생체의 외부 특징을 통해 인증할 경우, 제어부(550)의 제어신호에 따라, 특정 컬러 파장대의 컬러광의 출사 시간을 증가시킬 수도 있다.

또한, 광원부(560)는, 영상 처리부(530)로부터 추출된 영상 정보에 대한 휘도값이 미리 설정된 기준값보다 작으면, 제어부의 제어신호에 따라, 특정 파장대의 광이 출사되는 출사 시간을 미리 설정된 기본 시간보다 더 증가시킬 수 있다.

또한, 광원부(560)는, 피사체와의 거리에 따라, 광 세기를 가변할 수도 있다.

일 예로, 광원부(560)는, 피사체와의 거리가 소정의 기준값보다 크면, 광 세기를 기준 세기보다 더 증가시키고, 피사체와의 거리가 소정의 기준값보다 작으면, 광 세기를 기준 세기보다 더 감소시킬 수도 있다.

그 이유는, 원거리에 위치하는 피사체로부터 수광되는 광의 광량이 적어 선명한 영상을 추출하지 못할 수 있기 때문이다.

도 6은 도 4의 필터부와 센서부를 포함하는 수광 모듈을 보여주는 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 수광 모듈은, 렌즈부(501), 필터부(510), 그리고 센서부(520)를 포함할 수 있다.

여기서, 렌즈부(501)는, 피사체로부터 반사된 컬러광과 적외광을 투과 및 포커싱할 수 있다.

일 예로, 렌즈부(501)는, 피사체로부터 반사된 광의 컬러 정보를 얻기 위하여, 컬러 파장대의 컬러광과 적외 파장대의 적외광을 투과시킬 수 있는 광대역 코팅 렌즈를 사용할 수 있다.

또한, 렌즈부(501)는, 컬러광과 적외광을 포커싱할 수 있는 광대역 포커싱 성능을 갖는 렌즈를 사용할 수 있다.

그리고, 필터부(510)는, 소정의 피사체로부터 반사되는 광들 중, 특정 파장대의 광을 투과시킬 수 있다.

일 예로, 제어부의 제어신호에 따라, 각 영상 모드에 해당하는 전압을 인가 받고, 렌즈부(501)를 투과한 적색, 녹색, 청색 파장대의 컬러광 또는 적외 파장대의 적외광을 투과시킬 수 있다.

따라서, 필터부(510)는, 컬러광만을 투과시키는 제 1 전압을 인가 받으면, 광 필터층의 재료 변화를 통해, 컬러 파장대의 광만을 투과하고, UV 파장대의 광과, 적색, 녹색, 청색 파장대와 적외 파장대 사이의 파장대의 광과, 적외 파장대의 광 및 적외 파장대 이상의 파장대를 갖는 광을 차단할 수 있다.

또한, 필터부(510)는, 적외광만을 투과시키는 제 2 전압을 인가 받으면, 광 필터층의 재료 변화를 통해, 적외 파장대의 광만을 투과하고, UV 파장대의 광, 적색, 녹색, 청색 파장대의 광, 컬러 파장대와 적외 파장대 사이의 파장대의 광 및 적외 파장대 이상의 파장대를 갖는 광을 차단할 수 있다.

이처럼, 필터부(510)는, 전기적으로 구동되어, 인가되는 전압값에 따라, 특정 파장대의 광만을 투과시킬 수 있는데, 일 예로, 전기 변색 필터(electro chromic filter)일 수 있다.

다음, 센서부(520)는, 필터부(510)로부터 투과된 광을 센싱할 수 있다.

일 예로, 센서부(520)는, 적색 파장대의 적색광과 적외 파장대의 적외광을 동시 감지하는 제 1 픽셀, 녹색 파장대의 녹색광과 적외 파장대의 적외광을 동시 감지하는 제 2 픽셀, 그리고 청색 파장대의 청색광과 적외 파장대의 적외광을 동시 감지하는 제 3 픽셀을 포함할 수 있다.

다른 예로, 센서부(520)는, 적색 파장대의 적색광을 감지하는 제 1 픽셀, 녹색 파장대의 녹색광을 감지하는 제 2 픽셀, 그리고 청색 파장대의 청색광을 감지하는 제 3 픽셀을 포함할 수도 있다.

경우에 따라, 센서부(520)는, 적외 파장대의 적외광을 감지하는 제 4 픽셀을 더 포함할 수도 있다.

이처럼, 센서부(520)는, 컬러광과 적외광을 동시에 감지하거나 또는 컬러광과 적외광을 서로 다른 시간대에 각각 감지할 수 있다.

따라서, 센서부(520)는, 필터부(510)와 광원부의 구동 방식에 따라, 결정될 수 있다.

도 7은 도 4의 필터부의 구조를 보여주는 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 필터부(510)는, 인가되는 전압값에 따라, 소정의 피사체로부터 반사되는 광들 중, 특정 파장대의 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다.

즉, 필터부(510)는, 전기적으로 구동되어, 인가되는 전압값에 따라, 특정 파장대의 광만을 투과시킬 수 있는데, 일 예로, 전기 변색 필터(electro chromic filter)일 수 있다.

예를 들면, 필터부(510)는, 제 1 투명 전극(512), 제 2 투명 전극(514), 그들 사이에 배치되는 광 필터층(516) 및 전압 공급부(518)를 포함할 수 있다.

여기서, 전압 공급부(518)는, 필터부(510) 내에 포함되어 배치될 수도 있고, 필터부(510) 외부에서 별도의 소자로 배치될 수도 있다.

따라서, 전압 공급부(518)는, 제어부의 제어 신호에 따라, 제 1, 제 2 투명 전극(512, 514)에 인가되는 전압값을 조정하여 공급할 수 있다.

그리고, 광 필터층(516)은, 제 1, 제 2 투명 전극(512, 514) 사이에 배치되어, 제 1, 제 2 투명 전극(512, 514)에 인가되는 전압값에 따라, 입사되는 광으로부터, 특정 파장대의 광만을 투과시키고, 다른 파장대의 광을 차단시킬 수 있다.

여기서, 광 필터층(516)은, 일렉트로크로믹(Electro Chromic) 물질(516a)과 나노 입자(516b)가 혼합된 혼합물일 수 있다.

일 예로, 나노 입자(516b)는, 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물, 스트론듐 산화물, 니오븀 산화물, 하프늄 산화물, 인듐 산화물, 주석 산화물 및 아연 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상으로 이루어질 수 있다.

여기서, 나노 입자(516b)의 크기는, 약 5nm - 30nm일 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

일 예로, 광 필터층(516)은, 인가되는 전압값에 따라, 재료 변화를 통해, 적색, 녹색, 청색 파장대의 컬러광 또는 적외 파장대의 적외광을 투과시키고, 다른 파장대의 광을 차단시킬 수 있다.

또한, 광 필터층(516)은, 일렉트로크로믹 물질(516a)과 나노 입자(516b)의 혼합 비율 또는 나노 입자의 크기 또는 인가되는 전압값에 따라, 투과되는 광의 파장대가 달라질 수 있다.

따라서, 생체 인증 등과 같은, 특정 영상을 구현하고자 할 때, 특정 영상 구현에 적합한 특정 파장대만을 수광할 수 있도록, 다양한 구조의 필터를 제작할 수 있다.

도 8은 도 7의 필터부에 입사되는 광의 파장을 보여주는 그래프이고, 도 9a 내지 도 9c는 도 7의 필터부로부터 투과되는 광의 파장을 보여주는 그래프이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 필터부로 입사되는 광은, 약 450nm 파장대의 청색광, 약 510nm 파장대의 녹색광, 약 600nm 파장대의 적색광 및 약 850nm 파장대의 적외광 뿐만 아니라, 다양한 파장대의 광들일 수 있다.

이 경우, 광원부에서 출사되는 특정 파장대의 광에 따라, 피사체로부터 반사되는 광은, 특정 파장대의 광의 광량 및 세기가 다른 파장대의 광보다 더 높을 수 있다.

이어, 제어부는, 미리 설정된 영상 모드에 따라, 투과하고자 하는 특정 파장대의 광을 결정하고, 특정 파장대의 광을 투과시키기 위한 특정 전압값을 결정할 수 있다.

그리고, 필터부는, 제어부의 제어신호에 따라, 특정 전압값을 인가하여, 특정 파장대의 광만을 투과시킬 수 있다.

일 예로, 도 9a에 도시된 바와 같이, 제어부는, 선택된 영상 모드가 제 1 모드이면, 제 1 모드에 상응하는 광의 파장대를 확인한다.

그리고, 확인된 광의 파장대가 약 390nm - 650nm 파장대의 가시광이라면, 제어부는, 약 390nm - 650nm 파장대의 가시광이 투과될 수 있는 필터부의 제 1 전압값을 결정한다.

다음, 제어부는, 필터부로 제 1 전압값이 인가되도록, 전원 공급부를 제어하고, 필터부는, 인가되는 제 1 전압값에 상응하여, 광 필터층의 재료를 변환시켜, 약 390nm - 650nm 파장대의 가시광만을 투과시키고, 나머지 파장대의 광을 차단시킬 수 있다.

여기서, 제어부는, 필터부의 제 1 전압값을 결정할 때, 광원부로부터 약 390nm - 650nm 파장대의 가시광이 피사체로 출사되도록, 광원부를 제어할 수도 있다.

다음, 도 9b에 도시된 바와 같이, 제어부는, 선택된 영상 모드가 제 2 모드이면, 제 2 모드에 상응하는 광의 파장대를 확인한다.

그리고, 확인된 광의 파장대가 약 800nm - 950nm 파장대의 제 1 적외광이라면, 제어부는, 약 800nm - 950nm 파장대의 제 1 적외광이 투과될 수 있는 필터부의 제 2 전압값을 결정한다.

다음, 제어부는, 필터부로 제 2 전압값이 인가되도록, 전원 공급부를 제어하고, 필터부는, 인가되는 제 2 전압값에 상응하여, 광 필터층의 재료를 변환시켜, 약 800nm - 950nm 파장대의 제 1 적외광만을 투과시키고, 나머지 파장대의 광을 차단시킬 수 있다.

여기서, 제어부는, 필터부의 제 2 전압값을 결정할 때, 광원부로부터 약 800nm - 950nm 파장대의 제 1 적외광이 피사체로 출사되도록, 광원부를 제어할 수도 있다.

또한, 도 9c에 도시된 바와 같이, 제어부는, 선택된 영상 모드가 제 3 모드이면, 제 3 모드에 상응하는 광의 파장대를 확인한다.

그리고, 확인된 광의 파장대가 약 1000nm - 1500nm 파장대의 제 2 적외광이라면, 제어부는, 약 1000nm - 1500nm 파장대의 제 2 적외광이 투과될 수 있는 필터부의 제 3 전압값을 결정한다.

다음, 제어부는, 필터부로 제 3 전압값이 인가되도록, 전원 공급부를 제어하고, 필터부는, 인가되는 제 3 전압값에 상응하여, 광 필터층의 재료를 변환시켜, 약 1000nm - 1500nm 파장대의 제 2 적외광만을 투과시키고, 나머지 파장대의 광을 차단시킬 수 있다.

여기서, 제어부는, 필터부의 제 3 전압값을 결정할 때, 광원부로부터 약 1000nm - 1500nm 파장대의 제 2 적외광이 피사체로 출사되도록, 광원부를 제어할 수도 있다.

이와 같이, 제어부는, 선택되는 영상 모드에 따라, 수광하고자 하는 특정 파장대의 광을 결정하고, 결정된 특정 파장대의 광만을 투과하도록, 필터부에 인가되는 전압값을 제어할 수 있다.

또한, 제어부는, 영상 처리부로부터 추출된 영상 정보에 대한 휘도값이 미리 설정된 기준값보다 작으면, 특정 파장대의 광이 투과되는 투과 시간을 미리 설정된 기본 투과 시간보다 더 증가하도록, 필터부를 제어할 수도 있다.

여기서, 제어부는, 특정 파장대의 광만이 투과될 수 있도록, 필터부에 상응하는 전압값만을 인가하는 인가 시간을 증가시켜, 특정 파장대의 광이 투과되는 시간을 증가시킬 수 있다.

따라서, 센서부에는, 특정 파장대의 광에 대한 광량이 증가하므로, 영상 처리부는, 더 선명하고 휘도가 증가된 영상 정보를 추출할 수 있다.

경우에 따라, 제어부는, 필터부를 제어하여, 특정 파장대의 광이 투과되는 시간을 증가시킬 때, 광원부도 제어하여, 특정 파장대의 광이 출사되는 출사 시간을 함께 증가시킬 수도 있다.

도 10a 및 도 10b는 도 4의 필터부의 위치를 보여주는 도면이고, 도 11a 내지 도 11c는 보조 필터의 위치를 보여주는 도면이다.

도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 필터부(510)는, 다양한 위치에 배치될 수 있는데, 이는 불필요한 배치 공간을 줄이고, 디바이스의 크기를 소형화하기 위함이다.

일 예로, 도 10a와 같이, 필터부(510)는, 센서부(520)로부터 일정 간격 d만큼 떨어져 배치될 수 있다.

여기서, 필터부(510)는, 센서부(520)의 상부에 위치하는 렌즈부에 인접하여 배치될 수도 있고, 경우에 따라, 렌즈부에 접촉되어 배치될 수도 있다.

경우에 따라, 필터부(510)와 센서부(520) 사이에는, 투명 물질이 채워질 수도 있다.

여기서, 투명 물질은, 필터부(510)와 센서부(520) 사이의 접착력을 향상시키기 위한 물질일 수도 있고, 필터부(510)를 투과한 광의 손실을 줄이기 위한 물질일 수도 있다.

또한, 도 10b와 같이, 필터부(510)는, 센서부(520)에 접촉되어 배치될 수도 있다.

여기서, 필터부(510)는, 센서부(520)의 전면에 배치될 수도 있고, 경우에 따라, 센서부(520)의 각 픽셀마다 대응하여 배치될 수도 있다.

한편, 도 11a 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 필터부(510)와 센서부(520) 사이에는, 적색, 녹색, 청색 파장대의 컬러광 및 적외 파장대의 적외광만을 투과시키는 보조 필터(530)가 배치될 수도 있다.

일 예로, 보조 필터(530)는, 듀얼 밴드 패스 필터(dual band pass filter)일 수 있다.

보조 필터(530)는, 필터부(510)로부터 투과된 광을 추가적으로 더 필터링하기 때문에, 센서부(520)는, 노이즈(noise)가 거의 없는 광을 수광할 수 있으므로, 선명한 영상을 추출할 수 있다.

여기서, 도 11a와 같이, 보조 필터(530)는, 필터부(510)에 접촉되고, 센서부(520)로부터 일정 간격 d11 만큼 떨어져 배치될 수 있다.

이때, 보조 필터(530)와 센서부(520) 사이에는, 투명 물질이 채워질 수도 있다.

투명 물질은, 보조 필터(530)와 센서부(520) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있고, 필터부(510)를 투과한 광의 손실을 줄일 수도 있다.

경우에 따라, 도 11b와 같이, 보조 필터(530)는, 센서부(520)에 접촉되고, 필터부(510)로부터 일정 간격 d12 만큼 떨어져 배치될 수도 있다.

이때, 보조 필터(530)와 필터부(510) 사이에는, 투명 물질이 채워질 수도 있다.

투명 물질은, 보조 필터(530)와 필터부(510) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있고, 필터부(510)를 투과한 광의 손실을 줄일 수도 있다.

다른 경우로서, 도 11c와 같이, 보조 필터(530)는, 필터부(510)와 센서부(520)에 동시에 접촉되어 배치될 수도 있다.

도 12a 내지 도 12c는 도 4의 센서부를 보여주는 도면이다.

도 12a 내지 도 12c에 도시된 바와 같이, 센서부(520)는, 필터부로부터 투과된 광을 센싱할 수 있다.

도 12a와 같이, 센서부(520)는, 적색 파장대의 적색광을 감지하는 제 1 픽셀(520a), 녹색 파장대의 녹색광을 감지하는 제 2 픽셀(520b), 그리고 청색 파장대의 청색광을 감지하는 제 3 픽셀(520c)을 포함할 수 있다.

여기서, 제 1 픽셀(520a)은, 적색 파장대의 적색광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 1 필터를 포함할 수 있고, 제 2 픽셀(520b)은, 녹색 파장대의 적색광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 2 필터를 포함할 수 있으며, 제 3 픽셀(520c)은, 청색 파장대의 청색광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 3 필터를 포함할 수 있다.

경우에 따라, 도 12b와 같이, 센서부(520)는, 적색 파장대의 적색광과 적외 파장대의 적외광을 동시 감지하는 제 1 픽셀(520a), 녹색 파장대의 녹색광과 적외 파장대의 적외광을 동시 감지하는 제 2 픽셀(520b), 그리고 청색 파장대의 청색광과 적외 파장대의 적외광을 동시 감지하는 제 3 픽셀(520c)을 포함할 수 있다.

여기서, 제 1 픽셀(520a)은, 적색 파장대의 적색광과 적외 파장대의 적외광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 1 필터를 포함할 수 있고, 제 2 픽셀(520b)은, 녹색 파장대의 적색광과 적외 파장대의 적외광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 2 필터를 포함할 수 있으며, 제 3 픽셀(520c)은, 청색 파장대의 청색광과 적외 파장대의 적외광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 3 필터를 포함할 수도 있다.

다른 경우로서, 센서부(520)는, 적색 파장대의 적색광을 감지하는 제 1 픽셀(520a), 녹색 파장대의 녹색광을 감지하는 제 2 픽셀(520b), 청색 파장대의 청색광을 감지하는 제 3 픽셀(520c), 그리고 적외 파장대의 적외광을 감지하는 제 4 픽셀(520d)을 더 포함할 수도 있다.

여기서, 제 1 픽셀(520a)은, 적색 파장대의 적색광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 1 필터를 포함할 수 있고, 제 2 픽셀(520b)은, 녹색 파장대의 적색광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 2 필터를 포함할 수 있으며, 제 3 픽셀(520c)은, 청색 파장대의 청색광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 3 필터를 포함할 수 있고, 제 4 픽셀(520d)은, 적외 파장대의 적외광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 4 필터를 포함할 수 있다.

도 13 및 도 14는 도 4의 영상 처리부를 보여주는 블럭 구성도이다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 영상 처리부(530)는, 센서부로부터 영상 정보를 추출할 수 있다.

여기서, 영상 처리부(530)는, 도 14와 같이, 검출부(536), 변환부(537), 추출부(538)를 포함할 수 있다.

검출부(536)는, 센서부로부터 감지된 컬러광 또는 적외광의 광량을 검출하고, 변환부(537)는, 검출된 컬러광 또는 적외광의 광량을 전기적 신호로 변환하며, 추출부(538)는, 변환된 컬러광 또는 적외광으로부터 영상의 정보를 추출할 수 있다.

경우에 따라, 영상 처리부(530)는, 도 13과 같이, 제 1 영상 처리부(532)와 제 2 영상 처리부(534)를 포함할 수 있다.

여기서, 제 1 영상 처리부(532)는, 센서부로부터 감지된 컬러광으로부터 컬러 영상 정보를 추출하고, 제 2 영상 처리부(534)는, 센서부로부터 감지된 적외광으로부터 적외 영상 정보를 추출할 수 있다.

제 1 영상 처리부(532)와 제 2 영상 처리부(534)를 포함하는 영상 처리부(530)는, 센서부에서, 컬러광과 적외광이 동시에 수광될 경우, 컬러광으로부터 컬러 영상 정보와 적외광으로부터 적외 영상 정보를 동시에 신속하게 추출할 수 있다는 장점이 있다.

도 15는 도 4의 영상 구현부를 보여주는 블럭 구성도이다.

도 15에 도시된 바와 같이, 영상 구현부(540)는, 추출된 영상 정보를 토대로, 피사체의 영상을 구현할 수 있다.

여기서, 영상 구현부(540)는, 제 1 영상 구현부(542)와 제 2 영상 구현부(544)를 포함할 수 있다.

제 1 영상 구현부(542)는, 추출된 영상 정보를 토대로, 일반 영상을 구현할 수 있고, 제 2 영상 구현부(544)는, 추출된 영상 정보를 토대로, 생체 인증 영상을 구현할 수 있다.

여기서, 제어부는, 선택된 영상 모드에 따라, 영상 처리부로부터 추출된 영상 정보를, 제 1 영상 구현부(542)와 제 2 영상 구현부(544) 중, 적어도 어느 한 곳으로 전송되도록, 영상 처리부를 제어할 수 있다.

일 예로, 선택된 영상 모드가 생체 인증 영상 모드라면, 제어부는, 영상 처리부로부터 추출된 영상 정보를, 생체 인증 영상을 구현하는 제 2 영상 구현부(544)로 전송되도록, 영상 처리부를 제어할 수 있다.

그리고, 선택된 영상 모드가 일반 영상 모드라면, 제어부는, 영상 처리부로부터 추출된 영상 정보를, 일반 영상을 구현하는 제 1 영상 구현부(542)로 전송되도록, 영상 처리부를 제어할 수 있다.

예를 들면, 선택된 영상 모드가 일반 영상 모드일 경우, 제 1 영상 구현부(542)는, 영상처리부로부터 추출된 컬러 영상 정보만으로 일반 영상을 구현할 수도 있고, 영상처리부로부터 추출된 적외 영상 정보만으로 일반 영상을 구현할 수도 있으며, 영상처리부로부터 추출된 컬러 영상 정보와 적외 영상 정보를 함께 이용하여 일반 영상을 구현할 수도 있다.

또한, 선택된 영상 모드가 생체 인증 영상 모드일 경우, 제 2 영상 구현부(544)는, 영상처리부로부터 추출된 컬러 영상 정보만으로 생체 인증 영상을 구현할 수도 있고, 영상처리부로부터 추출된 적외 영상 정보만으로 생체 인증 영상을 구현할 수도 있으며, 영상처리부로부터 추출된 컬러 영상 정보와 적외 영상 정보를 함께 이용하여 생체 인증 영상을 구현할 수도 있다.

일 예로, 제 2 영상 구현부(544)는, 추출된 컬러 영상 정보를 통해, 생체의 외면 영상을 구현하여, 지문, 손바닥의 손금 등과 같은 외적인 특징을 통해 생체 인증을 수행할 수 있다.

또한, 제 2 영상 구현부(544)는, 추출된 적외 영상 정보를 통해, 생체의 내면 영상을 구현하여, 정맥 등과 같은 내적인 특징을 통해 생체 인증을 수행할 수 있다.

경우에 따라, 제 2 영상 구현부(544)는, 추출된 컬러 영상 정보를 통해, 생체의 외면 영상을 구현하여, 지문, 손바닥의 손금 등과 같은 외적인 특징을 통해 생체 인증을 1차 수행하고, 추출된 적외 영상 정보를 통해, 생체의 내면 영상을 구현하여, 정맥 등과 같은 내적인 특징을 통해 생체 인증을 2차 수행할 수도 있다.

도 16 내지 도 18은 본 발명에 따른 디지털 디바이스의 생체 인증 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 16에 도시된 바와 같이, 디지털 디바이스는, 외부로부터 생체 인증 요청을 수신되는지를 확인할 수 있다.(S11)

그리고, 디지털 디바이스는, 확인 결과, 생체 인증 요청이 수신되면, 수신된 생체 인증 요청에 따라, 현재 영상 모드를 생체 인증 영상 모드로 전환할 수 있다.(S13)

여기서, 디지털 디바이스는, 전환된 생체 인증 영상 모드에 상응하는 광의 파장대를 결정한다.

이어, 디지털 디바이스는, 전환된 생체 인증 영상 모드에 따른 광의 파장대에 따라, 컬러 파장대의 컬러광과 적외 파장대의 적외광 중, 적어도 어느 하나의 광을 출사한다.

다음, 디지털 디바이스는, 광원부로부터 컬러 파장대의 컬러광이 출사되면,(S15) 필터부를 통해, 컬러 파장대의 광만을 투과시키고, 다른 파장대의 광을 차단할 수 있다.(S19)

하지만, 디지털 디바이스는, 광원부로부터 적외 파장대의 적외광이 출사되면,(S17) 필터부를 통해, 적외 파장대의 광만을 투과시키고, 다른 파장대의 광을 차단할 수 있다.(S21)

즉, 디지털 디바이스는, 전환된 생체 인증 영상 모드에 따라, 소정의 피사체로부터 반사되는 광들 중, 컬러 파장대의 컬러광과 적외 파장대의 적외광 중, 어느 하나의 광만을 투과시킨다.

그리고, 디지털 디바이스는, 투과된 광을 센싱하고,(S23) 투과된 광으로부터 영상 정보를 추출한다.(S25)

이어, 디지털 디바이스는, 추출된 영상 정보를 토대로, 피사체의 생체 인증 영상을 구현하고,(S27) 구현된 생체 인증 영상으로부터 생체 인증 특징 정보를 추출한다.(S29)

다음, 디지털 디바이스는, 추출된 생체 인증 특징 정보와 미리 설정된 기본 생체 정보를 비교하여 생체 인증 여부를 확인할 수 있다.(S31)

경우에 따라, 도 17에 도시된 바와 같이, 디지털 디바이스는, 설정된 생체 인증 영상 모드에 따라, 컬러 파장대의 컬러광과 적외 파장대의 적외광 중, 적어도 어느 하나의 광을 출사할 때, 피사체와의 거리를 측정할 수 있다.(S141)

그리고, 디지털 디바이스는, 피사체와의 거리가 소정의 기준값보다 큰지를 판단하고,(S143) 확인 결과, 피사체와의 거리가 소정의 기준값보다 크면, 출사되는 광 세기를 기준 세기보다 더 증가시킬 수 있다.(S145)

만일, 확인 결과, 피사체와의 거리가 소정의 기준값보다 크지 않으면, 디지털 디바이스는, 피사체와의 거리가 소정의 기준값보다 작은지를 판단한다.(S146)

확인 결과, 피사체와의 거리가 소정의 기준값보다 작으면, 출사되는 광 세기를 기준 세기보다 더 감소시킬 수 있다.(S148)

그러나, 확인 결과, 피사체와의 거리가 소정의 기준값보다 작지 않으면, 출사되는 광 세기를 변화시키지 않는다.

이와 같이, 디지털 디바이스는, 거리 센서부로부터 피사체와의 거리를 측정한 다음, 피사체와의 거리가 소정의 기준값보다 크면, 광원부로부터 출사되는 광 세기를 기준 세기보다 더 증가시키고, 피사체와의 거리가 소정의 기준값보다 작으면, 광원부로부터 출사되는 광 세기를 기준 세기보다 더 감소시킬 수도 있다.

그 이유는, 원거리에 위치하는 피사체로부터 수광되는 광의 광량이 적어 선명한 영상을 추출하지 못할 수 있기 때문이다.

따라서, 본 발명은, 촬영하고자 하는 피사체와의 거리 조건에 따라서, 출사되는 광의 세기를 조절하여, 원거리에서도 선명한 영상을 얻을 수 있어, 원거리에 있는 피사체도 정확하게 식별할 수 있다.

다른 경우로서, 도 18에 도시된 바와 같이, 디지털 디바이스는, 투과된 광으로부터 영상 정보를 추출할 때, 추출된 영상 정보로부터 영상 휘도값이 미리 설정된 기준값보다 작은지를 확인한다.(S251)

만일 확인 결과, 추출된 영상 정보로부터 영상 휘도값이 미리 설정된 기준값보다 작으면, 디지털 디바이스는, 컬러 파장대의 광 또는 적외 파장대의 광이 투과되는 투과 시간을 미리 설정된 기본 투과 시간보다 더 증가시킬 수 있다.(S253)

따라서, 디지털 디바이스는, 영상 처리부로부터 추출된 영상 정보에 대한 휘도값이 미리 설정된 기준값보다 작으면, 특정 파장대의 광이 투과되는 투과 시간을 미리 설정된 기본 투과 시간보다 더 증가하도록, 필터부를 제어할 수 있다.

여기서, 디지털 디바이스는, 특정 파장대의 광만이 투과될 수 있도록, 필터부에 상응하는 전압값만을 인가하는 인가 시간을 증가시켜, 특정 파장대의 광이 투과되는 시간을 증가시킬 수 있다.

따라서, 디지털 디바이스의 센서부에는, 특정 파장대의 광에 대한 광량이 증가하므로, 영상 처리부는, 더 선명하고 휘도가 증가된 영상 정보를 추출할 수 있다.

경우에 따라, 디지털 디바이스는, 필터부를 제어하여, 특정 파장대의 광이 투과되는 시간을 증가시킬 때, 광원부도 제어하여, 특정 파장대의 광이 출사되는 출사 시간을 함께 증가시킬 수도 있다.

이와 같이, 본 발명은, 전기로 구동되는 전기 변색 필터를 이용하여, 원하는 특정 파장대의 광을 수광할 수 있으므로, 고품질의 영상을 획득할 수 있어, 생체 인증 방식에 활용할 수 있고, 전체적인 디바이스의 크기를 줄일 수 있어, 소형화에 적합하다.

또한, 본 발명은, 획득한 영상의 휘도 조건에 따라서, 광 투과 시간을 조절함으로써, 높은 휘도를 갖는 영상을 획득할 수 있어, 보안 및 식별이 용이하다.

그리고, 본 발명은, 촬영하고자 하는 피사체와의 거리 조건에 따라서, 출사되는 광의 세기를 조절하여, 원거리에서도 선명한 영상을 얻을 수 있어, 원거리에 있는 피사체도 정확하게 식별할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

510: 필터부 520: 센서부
530: 영상 처리부 540: 영상 구현부
550: 제어부 560: 광원부
570: 저장부 580: 거리 센서부
590: 타이머

Claims (20)

1. 광 스펙트럼의 가시 영역에 해당하는 가시광과, 상기 광 스펙트럼의 적외 영역에 해당하는 적외광을 출사하는 광원부;
   소정의 피사체로부터 반사되는 광들 중, 특정 파장대의 광을 투과시키는 필터부;
   상기 필터부로부터 투과된 광을 센싱하는 센서부;
   상기 센서부로부터 영상 정보를 추출하는 영상 처리부;
   상기 추출된 영상 정보를 토대로, 상기 피사체의 영상을 구현하는 영상 구현부; 그리고,
   선택되는 영상 모드에 따라, 수광하고자 하는 특정 파장대의 광을 결정하고, 상기 결정된 특정 파장대의 광만을 투과하도록, 상기 필터부를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 영상 처리부로부터 영상 정보를 추출할 때, 상기 추출된 영상 정보에 대한 휘도값이 미리 설정된 기준값보다 작으면, 상기 광원부와 상기 필터부를 동시에 제어하여,
   상기 특정 파장대의 광이 출사되는 출사 시간을 미리 설정된 기본 시간보다 더 증가시키는 것과 동시에, 상기 특정 파장대의 광이 투과되는 투과 시간을 미리 설정된 기본 투과 시간보다 더 증가시키고,
   상기 제어부는,
   상기 선택되는 영상 모드가 일반 영상 모드이면, 컬러광과 적외광을 다른 시간대에 출사되도록 상기 광원부를 제어하고, 상기 컬러광 또는 적외광으로부터 일반 영상을 획득하며,
   상기 선택되는 영상 모드가 생체 인증 영상 모드이면, 상기 컬러광과 적외광이 동시에 출사되도록 상기 광원부를 제어하고, 상기 컬러광으로부터 생체의 외면 영상을 획득하여 1차 인증 처리하고 상기 적외광으로부터 생체의 내면 영상을 획득하여 2차 인증 처리하는 복수 인증을 수행하며,
   상기 필터부는,
   상기 센서부에 접촉되고, 상기 센서부의 각 픽셀마다 대응하여 배치되는 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 필터부는,
   제 1 투명 전극;
   상기 제 1 투명 전극으로부터 일정 간격을 가지고 배치되는 제 2 투명 전극;
   상기 제 1, 제 2 투명 전극 사이에 배치되어, 상기 제 1, 제 2 투명 전극에 인가되는 전압값에 따라, 입사되는 광으로부터, 특정 파장대의 광만을 투과하는 광 필터층; 그리고,
   상기 제어부의 제어 신호에 따라, 상기 제 1, 제 2 투명 전극에 인가되는 전압값을 조정하여 공급하는 전압 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 광 필터층은, 일렉트로크로믹(Electro Chromic) 물질과 나노 입자가 혼합된 혼합물인 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 나노 입자는, 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물, 스트론듐 산화물, 니오븀 산화물, 하프늄 산화물, 인듐 산화물, 주석 산화물 및 아연 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 나노 입자의 크기는, 5nm - 30nm 인 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 광 필터층은, 적색, 녹색, 청색 파장대의 컬러광 또는 적외 파장대의 적외광을 투과시키는 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 필터부와 센서부 사이에는, 적색, 녹색, 청색 파장대의 컬러광 및 적외 파장대의 적외광만을 투과시키는 보조 필터가 배치되는 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 센서부는,
   적색 파장대의 적색광과 적외 파장대의 적외광을 동시 감지하는 제 1 픽셀;
   녹색 파장대의 녹색광과 적외 파장대의 적외광을 동시 감지하는 제 2 픽셀; 그리고,
   청색 파장대의 청색광과 적외 파장대의 적외광을 동시 감지하는 제 3 픽셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 픽셀은, 상기 적색 파장대의 적색광과 상기 적외 파장대의 적외광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 1 필터를 포함하고,
    상기 제 2 픽셀은, 상기 녹색 파장대의 적색광과 상기 적외 파장대의 적외광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 2 필터를 포함하며,
    상기 제 3 픽셀은, 상기 청색 파장대의 청색광과 상기 적외 파장대의 적외광을 투과하고, 그 외 파장대의 광을 차단하는 제 3 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 센서부는,
    적색 파장대의 적색광을 감지하는 제 1 픽셀;
    녹색 파장대의 녹색광을 감지하는 제 2 픽셀; 그리고,
    청색 파장대의 청색광을 감지하는 제 3 픽셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 센서부는,
    적외 파장대의 적외광을 감지하는 제 4 픽셀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 처리부는,
    상기 센서부로부터 감지된 컬러광으로부터 컬러 영상 정보를 추출하는 제 1 영상 처리부; 그리고,
    상기 센서부로부터 감지된 적외광으로부터 적외 영상 정보를 추출하는 제 2 영상 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 처리부는,
    상기 센서부로부터 감지된 컬러광 또는 적외광의 광량을 검출하는 검출부;
    상기 검출된 컬러광 또는 적외광의 광량을 전기적 신호로 변환하는 변환부; 그리고,
    상기 변환된 컬러광 또는 적외광으로부터 영상의 정보를 추출하는 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 구현부는,
    상기 추출된 영상 정보를 토대로, 일반 영상을 구현하는 제 1 영상 구현부; 그리고,
    상기 추출된 영상 정보를 토대로, 생체 인증 영상을 구현하는 제 2 영상 구현부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스.
16. 삭제
17. 광 스펙트럼의 가시 영역에 해당하는 가시광과, 상기 광 스펙트럼의 적외 영역에 해당하는 적외광을 출사하는 광원부, 소정의 피사체로부터 반사되는 광들 중, 특정 파장대의 광을 투과시키는 필터부, 및 상기 광원부와 필터부를 제어하는 제어부를 포함하는 디지털 디바이스의 생체 인증 방법에 있어서,
    생체 인증 요청을 수신하는 단계;
    상기 수신된 생체 인증 요청에 따라, 현재 영상 모드를 생체 인증 영상 모드로 전환하는 단계;
    상기 전환된 생체 인증 영상 모드에 따라, 컬러 파장대의 컬러광과 적외 파장대의 적외광 중, 적어도 어느 하나의 광을 출사하는 단계;
    상기 전환된 생체 인증 영상 모드에 따라, 소정의 피사체로부터 반사되는 광들 중, 상기 컬러 파장대의 컬러광과 적외 파장대의 적외광 중, 어느 하나의 광만을 투과시키는 단계;
    상기 투과된 광을 센싱하는 단계;
    상기 투과된 광으로부터 영상 정보를 추출하는 단계;
    상기 추출된 영상 정보를 토대로, 상기 피사체의 생체 인증 영상을 구현하는 단계;
    상기 구현된 생체 인증 영상으로부터 생체 인증 특징 정보를 추출하는 단계; 그리고,
    상기 추출된 생체 인증 특징 정보와 미리 설정된 기본 생체 정보를 비교하여 생체 인증 여부를 확인하는 단계를 포함하여 이루어지고,
    상기 제어부는,
    상기 투과된 광으로부터 영상 정보를 추출하는 단계에서, 상기 추출된 영상 정보에 대한 휘도값이 미리 설정된 기준값보다 작으면, 상기 광원부와 상기 필터부를 동시에 제어하여,
    상기 특정 파장대의 광이 출사되는 출사 시간을 미리 설정된 기본 시간보다 더 증가시키는 것과 동시에, 상기 특정 파장대의 광이 투과되는 투과 시간을 미리 설정된 기본 투과 시간보다 더 증가시키고,
    상기 제어부는,
    선택되는 영상 모드가 일반 영상 모드이면, 상기 컬러광과 적외광을 다른 시간대에 출사되도록 상기 광원부를 제어하고, 상기 컬러광 또는 적외광으로부터 일반 영상을 획득하며,
    상기 선택되는 영상 모드가 생체 인증 영상 모드이면, 상기 컬러광과 적외광이 동시에 출사되도록 상기 광원부를 제어하고, 상기 컬러광으로부터 생체의 외면 영상을 획득하여 1차 인증 처리하고 상기 적외광으로부터 생체의 내면 영상을 획득하여 2차 인증 처리하는 복수 인증을 수행하며,
    상기 필터부는,
    센서부에 접촉되고, 상기 센서부의 각 픽셀마다 대응하여 배치되는 것을 특징으로 하는 디지털 디바이스의 생체 인증 방법.
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제

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