KR101830188B1 - 생체정보 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편광된 광을 시편으로 입사시키는 편광 입사부와, 상기 시편에서 반사된 광을 수광하여 상기 시편의 정보를 검출하는 편광 검출부를 포함하며, 상기 편광 입사부는 선 편광된 광을 발생시키는 입사측 편광판 및 상기 선 편광된 광을 유지하거나 타원 편광된 광으로 변환한 후 시편으로 입사시키는 위상지연판을 포함하고, 상기 편광 검출부는 상기 시편에서 반사된 광을 방향에 따른 편광 특성을 기준으로 하여 선택적으로 통과시키는 반사측 편광판 및 상기 반사측 편광판을 통과한 광을 파장별 상(image)으로 측정하는 초분광센서를 포함하는 생체정보 검출장치에 관한 것이다.

Description

생체정보 검출장치{APPARATUS FOR BIOMETIC INFORMATION}

본 발명은 유리, 가구, 사무용품 등의 표면에 형성된 매우 미세한 지문이나 범죄 및 사고 흔적 등을 비파괴적 방법으로 검출하기 위한 과학수사에 이용될 수 있는 생체정보 검출장치에 관한 것이다.

범죄나 사건현장에 남겨진 지문이나 손바닥 자국 등의 흔적은 사건해결에 있어 주요한 단서를 제공한다. 현재 과학수사에서 사용하는 방법은 지문 흔적이 남아 있을 것으로 예상되는 대상 표면에 부드러운 솔을 이용하여 미세분말을 도포함으로써 그 흡착된 자국을 육안으로 확인하는 것이다. 이는 지문 등의 유기물에 미세분말이 잘 흡착되는 성질을 이용하는 것이다.

다른 방법으로는, 형광 특성이 있는 분말을 도포하여 지문 흔적에 흡착시키고 강한 빛을 쪼인 뒤 발생하는 발광특성(luminescence)을 특정 영역의 파장만을 통과시키는 컬러 필터(color filter)로 제작된 안경으로 확인하는 방법이 있다.

다만, 위와 같은 방법을 이용하는 경우, 사건 현장과 관련된 모든 표면이나 검사가 요구되는 서적 등의 모든 페이지에 미세분말을 도포하여야 하는데, 현실적으로 전 영역에 적용하는 것은 용이하지 않으며 특정 영역을 예상하여 제한적으로 적용하여야 하는 문제가 있다.

또한, 분말이나 특정 약품을 적용함으로써 지문이나 흔적은 오염되므로 추후에 다른 종류의 과학수사 기법을 적용할 수 없는 문제도 있다.

한편, 빛이 가진 물리적 특성 중에 파장의 분포와 편광 특성은 인간생활에 매우 유용하게 활용되고 있다. 파장의 분포는 색깔로 인식되고, 편광은 액정 디스플레이 등에 간접적으로 활용되고 있다.

인간의 시각은 색깔구분능력, 파장별 구분능력, 파장분해능 등이 높지 않고 또한, 편광 상태를 인식할 수가 없다. 따라서, 인간의 시각은 유사한 빛깔로 구성된 물체나 배경에 섞여 있는 특정 형상을 구분하기가 쉽지 않다.

하지만, 이러한 유사한 빛깔도 분광기를 이용하여 스펙트럼으로 분해해서 관측하면 파장별로 밝기 분포가 다를 수 있고, 동일하다고 인식되는 빛깔도 실제 스펙트럼을 관측하면 완전히 다를 수도 있다.

예를 들어, 파장이 580nm 정도의 빛은 사람에게 노란색으로 인식이 되나, 파장이 650nm근처인 빨간색 빛과 파장이 550nm근처인 초록색 빛을 섞어도 같은 노란색으로 인식이 된다. 그런데, 분광기를 이용하여 스펙트럼을 측정하면 전자의 경우 580nm에 피크 하나가 측정되고, 후자의 경우에는 550nm와 650nm에 각각 피크가 있는 스펙트럼을 보여준다.

따라서, 육안으로 구분이 안 되는 사물들의 영상을 파장별로 세분화하여 측정하면 그 중 특정 파장의 영상에서는 큰 차이를 보이게 되므로 물체나 배경의 구분이 가능하게 된다.

이러한 원리를 이용한 것이 최근 항공촬영에 활발히 사용되고 있는 초분광 영상(hyperspectral imaging) 기법이다. 이 기술은 촬영 대상에서 반사되는 가시광선을 수십에서 수 나노미터의 파장해상도(분해능)를 가진 다수의 파장별 영상으로 구분 획득하여 파장별 영상분석을 통해 지하자원의 분포 연구, 숲의 수종 분포 연구, 또는 위장한 군용장비나 군사시설 포착 등에 활용되고 있다. 또한, 파장 영역을 적외선 등으로 확장할 수 있어 인간의 빛깔 구분 능력보다 훨씬 더 민감한 영상 구분이 가능하다.

한편, 편광은 전자기파인 빛에서 전기장이 진동하는 방향 특성을 나타내는 것인데, 사물에서 반사가 될 때 반사된 빛의 편광특성은 사물의 광특성이나 표면 상태에 따라 매우 민감하게 변화한다.

타원해석기(ellipsometer)나 브루스터각 현미경(brewster angle microscope) 등이 이런 원리를 활용한 광 기술이다. 표면에 남은 흔적의 두께가 너무 얇거나 투명하면 표면의 색깔이 거의 그대로 반사가 되어 초분광 영상으로 이러한 흔적이 검출이 되지 않는데, 타원해석기나 브루스터각 현미경을 이용하면 매우 쉽게 구분을 할 수 있다.

타원해석기는 표면에서 편광된 빛의 편광상태를 분석하여 표면에 대한 정보를 추출하는 기술이고, 반면, 브루스터각 현미경은 특정 입사각으로 편광을 입사시키면 그 중 한 편광성분이 사라지는데, 이 특성이 표면 상태에 따라 민감하게 반응하는 것을 이용하는 기술이다. 특히, 브루스터각 현미경은 유리와 같은 투명표면에서의 측정 민감도가 매우 높은바, 타원해석기 방식과 브루스터각 현미경 방식은 표면의 종류에 따라 서로 보완적이다.

따라서, 파장분해능을 높여 다수의 파장으로 영상화하는 초분광 영상 기법과 편광 현상을 이용하는 광학기술을 복합하는 새로운 생체정보 검출장치에 대한 요구가 발생하고 있다.

관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0064612호(발명의 명칭: 분광 타원해석기, 공개일자: 2010년 6월 15일)가 있다.

본 발명은 물리 화학적 연구분야나 반도체 산업 현장이나 사건, 사고 현장 등에 사용되는 대상체의 표면에 초민감도를 가진 광학적 방법을 적용하는 수단을 제시하고자 한다.

또한, 본 발명은 파장분해능을 높여 다수의 파장으로 영상화하는 초분광 영상기법과 편광현상을 이용하는 광학기술을 복합하여 과학수사에 응용함으로써 대상 표면에 남겨진 지문과 같은 생체정보를 비파괴적으로 민감하게 검출할 수 있는 수단을 제시하고자 한다.

이를 위해, 본 발명은 초분광 영상광학계와 편광광학계를 합친 복합 광합계를 구성하고 과학수사현장에서 사용이 적합한 작동원리를 제공하고자 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 검출장치는 편광된 광을 시편으로 입사시키는 편광 입사부와, 상기 시편에서 반사된 광을 수광하여 상기 시편의 정보를 검출하는 편광 검출부를 포함하며, 상기 편광 입사부는 선 편광된 광을 발생시키는 입사측 편광판 및 상기 선 편광된 광을 유지하거나 타원 편광된 광으로 변환한 후 시편으로 입사시키는 위상지연판을 포함하고, 상기 편광 검출부는 상기 시편에서 반사된 광을 방향에 따른 편광 특성을 기준으로 하여 선택적으로 통과시키는 반사측 편광판 및 상기 반사측 편광판을 통과한 광을 파장별 상(image)으로 측정하는 초분광센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 검출장치는 상기 편광 입사부와 상기 편광 검출부를 연결하기 위한 연결부를 더 포함하며, 상기 연결부의 각 조절을 통해 상기 편광된 광의 입사각을 설정할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 편광 입사부는 광을 발생시키는 광원 및 상기 광원으로부터 발생한 광을 평행 광 또는 발산 광으로 변환시키는 콜리메이터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 위상지연판은 상기 입사측 편광판에 의해 발생한 선 편광된 광의 편광축과 상기 위상지연판의 상대적인 각도 조절을 통해 선 편광 또는 타원 편광으로 선택하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 편광축과 상기 위상지연판이 평행인 경우 선 편광으로 선택되며, 상기 편광축과 상기 위상지연판이 비 평행인 경우 타원 편광으로 선택되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 편광 검출부는 상기 초분광센서에서 측정된 파장별 상을 영상으로 나타내기 위한 영상장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 반사측 편광판은 회전하면서 상기 반사된 광 중에서 상기 반사측 편광판의 편광축과 동일 방향으로 편광된 성분을 통과시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 반사측 편광판을 연속회전 또는 단속회전시키면서 상기 영상장치에 파장별 상을 순차적으로 나타내는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 반사측 편광판의 회전 속도보다 상기 초분광센서의 파장별 상 측정 속도가 빠른 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 영상장치에 나타난 파장 별 상 중에서 선명도가 가장 높은 상을 확보하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 생체정보 검출장치는 손잡이부 및 전원을 공급하기 위한 휴대용 전원부를 더 포함하여 휴대 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 수 나노미터에서 수십 나노미터의 파장해상도(분해능)을 가지기 때문에 유사한 빛깔의 배경에 숨은 흔적을 매우 높은 확률로 구분할 수 있다.

또한, 생체 흔적의 두께가 너무 얇거나 투명한 경우, 배경에서 직접 반사되는 빛과 생체 흔적을 통해 반사되는 빛 사이에 파장별 밝기 구분이 어려운 문제가 있는데, 본 발명에 따르면 매우 미약한 생체 흔적에도 탁월한 검출 능력을 가진 타원해석기 및 브루스터각 현미경의 원리를 동시에 구현 및 구동 가능하기에 검출 확률이 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 광학 기술을 이용하므로 증거물에 화학처리 등을 실시할 필요가 없어 비파괴적인 방식으로 증거물을 검사할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 검출장치의 전체적인 구조를 나타내기 위한 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 검출장치에서 광의 진행 경로에 따라 구성요소의 역할을 상세히 나타내기 위한 개념도이다.
도 3은 타원해석기에 의한 검출장치로 측정된 지문의 Δ상이다.
도 4는 타원해석기에 의한 검출장치로 측정된 지문의 Ψ상이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 검출장치로 측정된 지문의 상이다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 검출장치의 전체적인 구조를 나타내기 위한 외관 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 검출장치에서 광의 진행 경로에 따라 구성요소의 역할을 상세히 나타내기 위한 개념도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 검출장치는 편광된 광을 시편(10)으로 입사시키는 편광 입사부(100)와, 상기 시편(10)에서 반사된 광을 수광하여 상기 시편(10)의 정보를 검출하는 편광 검출부(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉, 편광 입사부(100)는 측정대상에 해당하는 시편(10)의 표면에 편광을 발생시켜 입사시키고, 편광 검출부(200)는 이로부터 반사되는 빛의 편광에 따른 변화를 검출하여 나타낼 수 있다. 여기서, 시편(10)은 지문과 같은 생체 흔적을 적용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 검출장치는 편광 입사부(100)와 편광 검출부(200)를 연결하기 위한 연결부(300)를 더 포함할 수 있으며, 상기 연결부(300)의 각 조절을 통해 편광된 광의 입사각을 설정할 수 있다.

여기서, 입사각이란 시편(10)의 수직축과 시편(10)에 입사되는 편광된 광이 이루는 각으로 정의될 수 있으며, 편광된 광이 시편(10)으로부터 기울어진 정도를 의미한다.

예를 들면, 연결부(300)는 편광 입사부(100)와 편광 검출부(200)의 각도를 조절하기 위한 각 조절부(310)를 포함할 수 있으며, 상기 각 조절부(310)를 조절하여 광이 시편(10)의 표면에 약 60도 전후의 입사각으로 사입사시킬 수 있다.

편광 입사부(100)는 입사측 편광판(130) 및 위상지연판(140, retarder)을 포함할 수 있으며, 광을 발생시키는 광원(110)과 상기 광원(110)으로부터 발생한 광을 평행 광 또는 발산 광으로 변환시키는 콜리메이터(120, collimator)를 더 포함할 수 있다.

입사측 편광판(130)은 입사된 광을 선 편광시킴으로써 선 편광된 광을 발생시키는 구성으로, 본 발명의 경우 그 편광축이 수직방향, 즉 위상지연판(140)의 입사면에 평행한 방향으로 고정될 수 있다. 입사측 편광판(130)을 통과한 빛은 수직방향으로 편광이 되어 위상지연판(140)을 통과하게 된다.

위상지연판(140)은 입사측 편광판(130)을 통과한 선 편광된 광을 유지하거나 타원 편광된 광으로 변환한 후 시편(10)으로 입사시키는 구성이며, 상기 위상지연판(140)의 방위각은 조절이 가능하도록 한다.

여기서, 위상지연판(140)은 입사측 편광판(130)에 의해 발생한 선 편광된 광의 편광축과 상기 위상지연판(140)과의 상대적인 각도 조절을 통해 선 편광 또는 타원 편광으로 선택할 수 있는데, 편광축과 위상지연판(140)이 평행인 경우 선 편광으로 선택되며, 상기 편광축과 상기 위상지연판(140)이 비 평행인 경우 타원 편광으로 선택될 수 있다.

다시 말해, 위상지연판(140)의 길이방향 축을 입사측 편광판(130)의 편광축과 평행하게 하면 상기 위상지연판(140)은 아무런 역할도 하지 않기 때문에 상기 위상지연판(140)을 통과한 광은 여전히 수직방향의 선 편광이 되는데, 이는 브루스터각 현미경(Brewster angle microscope)에 사용되는 편광기법으로 유리나 라커칠한 표면 등 투명한 표면에 묻은 얇은 두께의 생체 흔적 등을 검출하는데 매우 민감하다.

광원(110)은 예를 들어, 할로겐 램프, 제논램프(Xe arc lamp), 중수소 램프(deuterium lamp), 백색 LED 등과 같은 백생광원으로 마련되며, 상기 광원(110)으로부터 조사된 백색광은 상술한 바와 같이 콜리메이터(120)를 통과하면서 평행 광 또는 발산 광 형태로 변환될 수 있다.

한편, 위상지연판(140)의 길이방향 축을 대략 30도 전후의 적정 각도로 돌려 입사측 편광판(130)의 편광축과 임의의 각을 이루게 하면 상기 위상지연판(140)을 통과한 광은 대부분 타원 편광으로 변환되는데, 이는 타원해석기(ellipsometer)에 사용되는 편광기법으로 불투명한 표면에 묻은 얇은 두께의 생체 흔적 등을 검출하는데 매우 민감하다.

위상지연판(140)에 의해 특정 편광상태 즉, 수직 선 편광 또는 타원 편광으로 편광된 광은 측정대상 표면인 시편(10)의 표면에서 반사되면서 그 편광상태가 다시 변하게 된다. 이때 발생하는 편광상태의 변화는 시편(10)의 표면 상태에 따라 다르기 때문이 생체 흔적이 있는 곳과 없는 곳에서 반사된 광은 일반적으로 서로 다른 편광 상태를 보여주게 된다.

시편(10)의 표면에서 반사된 광은 편광 검출부(200)에 입사하게 된다.

편광 검출부(200)는 반사측 편광판(210) 및 초분광센서(220, hyperspectral camera)를 포함할 수 있으며, 상기 초분광 센서에서 측정된 파장별 상(image)을 영상으로 나타내기 위한 영상장치(230)를 더 포함할 수 있다.

반사측 편광판(210)은 시편(10)에서 반사된 광을 방향에 따른 편광 특성을 기준으로 선택적으로 통과시키는 구성으로, 자체적으로 회전이 가능하며, 회전하면서 상기 반사된 광 중에서 상기 반사측 편광판(210)의 편광축과 동일 방향으로 편광된 성분을 통과시킬 수 있다.

여기서, 반사측 편광판(210)은 연속적으로 또는 단속적으로 회전하면서 자신의 편광축과 같은 방향으로 편광된 성분만을 통과시키게 되는데, 이를 통해 시편(10)의 표면에 입사하고 반사된 편광을 분석하게 된다.

이러한 입사측 편광판(130)과 반사측 편광판(210)은 광을 편광시키는 구성에 해당하며, 복굴절 특성을 가지는 소재로 이루어질 수 있고, 그 굴절률 방향이 서로 상이한 두 개의 삼각 프리즘을 접합한 형태로 구성할 수 있다. 이러한 편광판은 넓은 스펙트럼 영역의 광이 투과할 수 있도록, 마그네슘 플루라이드(magnesium fluoride)로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

초분광센서(220)는 반사측 편광판(210)을 통과한 광을 파장별 상으로 측정하는 구성으로, 상기 반사측 편광판(210)을 통과한 빛은 시편(10)의 표면에서 변화된 편광정보를 포함한 채 초분광센서(220)에 의해 파장별 상으로 측정이 되는 것이다.

구체적으로, 생체 흔적이 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역의 편광상태가 다를수록 더욱 명확하게 구분이 되는 생체 흔적의 상을 얻을 수 있는데, 편광상태의 차이는 파장에 따라 다르므로 초분광센서(220)를 이용하여 파장별 상을 획득하여 가장 구분이 잘되는 상을 사용하게 된다.

초분광센서(220)에는 여러 종류가 있는데, 본 발명에서는 공간해상도(spatial resolution)는 다소 떨어지나 분광측정 속도가 빠른 스냅샷(snapshot) 초분광카메라를 적용하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 스냅샷 초분광카메라는 파장별 상을 동시에 측정하는 기능을 가지고 있다.

초분광센서(220)는 2차원 어레이(array)임에도 불구하고 2차원 공간정보에 파장별 정보를 합친 3차원 데이터를 이미지화하는 센서이며, 동시에 센서표면에 상을 맺을 수 있는 렌즈를 포함한다.

따라서, 반사측 편광판(210)을 수 Hz 내외로 천천히 연속회전 또는 예를 들어 20도씩 적정각도로 단속회전시키면서 초분광센서(220)를 이용하여 모니터와 같은 영상장치(230)에 파장별 상을 순차적으로 나타내도록 한다.

이때, 반사측 편광판(210)의 회전 속도보다 초분광센서(220)의 파장별 상 측정속도가 충분히 빠르게 구동되는 것이 바람직하다.

그 다음, 영상장치(230)에 나타난 파장 별 상 중에서 선명도가 가장 높은 상을 확보하게 되며, 이를 위해 사용자가 모니터링하거나 이미지 처리(image processing) 소프트웨어를 이용하여 가장 선명한 생체 흔적 상을 선택할 수 있다.

즉, 시편(10)의 표면에서 생체 흔적이 있는 곳과 없는 곳에서 반사된 편광의 밝기 차이는, 반사측 편광판(210)의 특정 회전위치와 그 위치에서 측정된 파장별 상 중에 특정파장에서 가장 크게 나타나게 되는데, 이는 타원해석기 기법이 구현된 것이다.

또한, 측정하고자 하는 표면 특성에 따라 위상지연판(140)의 길이방향 축을 편광판의 편광축과 평행하게 두면 브루스터각 현미경 기법이 구현이 된다.

그리고, 초분광센서(220)가 반사측 편광판(210)의 특정 회전위치마다 파장별 상을 영상장치(230)에 나타내므로 초분광 영상기법도 동시에 구현이 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 검출장치는 손잡이부(20) 및 전원을 공급하기 위한 휴대용 전원부(400)를 더 포함할 수 있다. 손잡이부(20)는 사용자가 휴대하기 용이하도록 형성되는 것이 바람직하며, 휴대용 전원부(400)는 전선(30)에 의해 연결되어 전력이 필요한 구성에 전원을 공급할 수 있다.

위와 같은 추가적인 구성을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 검출장치의 휴대성을 확보할 수 있으며, 수사관은 본 장치를 사건현장에 용이하게 운반 및 휴대함으로써 장치의 활용도가 극대화될 수 있다.

도 3은 타원해석기에 의한 검출장치로 측정된 지문의 Δ상이고, 도 4는 타원해석기에 의한 검출장치로 측정된 지문의 Ψ상이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 검출장치로 측정된 지문의 상이다.

이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하며 본 발명과 타원해석기 방식의 차이에 대해 상세하게 설명하고자 한다.

타원해석기 방식은 서로 수직으로 편광된 두 광을 시편(10)의 표면에 입사시키고 표면 상태에 따라 두 편광 사이에 발생하는 밝기의 비(Ψ)와 위상차(Δ)를 도출한다.

실제로 위 두 값은 직접 측정된 것이 아니라 일례로 반사측 편광판을 일회전시키는 동안 각도별로 측정한 수십 개의 검출기 값을 가지고 반사된 빛의 편광상태를 계산해낸 값이다.

즉, 표면에서 반사된 밝기의 상이 아니라 위치별 밝기의 비와 위상차 값의 크기에 따라 임의로 명도(grey scale)를 부여하여 상처럼 만든 것인데, 이러한 방식은 사건 현장에서 관측자이자 수사관이 사용하기에 측정시간이 오래 걸리고 사용 방법이 매우 복잡하다.

이에 반해, 본 발명에서는 반사측 편광판(210)을 일정각도, 예를 들면, 15도 정도로 회전시키면서 각도별 위치에서 측정되는 실제의 상을 관측자가 실시간으로 관측하면서 가장 생체 흔적이 잘 나타나는 지점의 상 즉, 영상장치(230)에서 나타난 파장 별 상 중에서 선명도가 가장 높은 상을 확보함으로써 목적을 달성할 수 있다.

특히, 각도별 위치에서 초분광센서(220)가 선택된 색깔별로 상을 보여주기 때문에 가장 잘 보이는 것을 선택하면 된다.

도 3은 타원해석기 방식으로 구한 Δ상에 해당하며, 편광판이 15도마다 회전하면서 측정한 24개의 상을 화소별로 이론적으로 계산하여 Δ값을 구한 다음 수치에 따라 명도를 부여하여 도시한 것이고, 도 4는 타원해석기 방식으로 구한 Ψ상에 해당하며, 편광판이 15도마다 회전하면서 측정한 24개의 상을 화소별로 이론적으로 계산하여 Ψ값을 구한 다음 수치에 따라 명도를 부여하여 도시한 것이다.

위와 달리, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 검출장치에서 반사측 편광판(210)이 회전할 때 특정 위치에서 측정한 상에 해당하는 것으로 지문이 잘 관측되는 것을 확인할 수 있다.

도 5에서 사용한 빛의 파장은 530nm인데 초분광센서(220)를 이용하여 다른 파장의 상도 영상장치(230)에 나타냄으로써 관측자이자 수사관은 더욱 선명한 상을 선택하는 것이 가능하다.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 시편
20: 손잡이부
30: 전선
100: 편광 입사부
110: 광원
120: 콜리메이터
130: 입사측 편광판
140: 위상지연판
200: 편광 검출부
210: 반사측 편광판
220: 초분광센서
230: 영상장치
300: 연결부
310: 각 조절부
400: 휴대용 전원부

Claims (11)

1. 편광된 광을 시편으로 입사시키는 편광 입사부와, 상기 시편에서 반사된 광을 수광하여 상기 시편의 정보를 검출하는 편광 검출부를 포함하는 생체정보 검출장치에 있어서,
   상기 편광 입사부는,
   선 편광된 광을 발생시키는 입사측 편광판; 및
   상기 선 편광된 광을 유지하거나 타원 편광된 광으로 변환한 후 시편으로 입사시키는 위상지연판을 포함하고,
   상기 편광 검출부는,
   상기 시편에서 반사된 광을 방향에 따른 편광 특성을 기준으로 하여 선택적으로 통과시키는 반사측 편광판; 및
   상기 반사측 편광판을 통과한 광을 파장별 상(image)으로 측정하는 초분광센서를 포함하고,
   상기 위상지연판은,
   상기 입사측 편광판에 의해 발생한 선 편광된 광의 편광축과 상기 위상지연판의 상대적인 각도 조절을 통해 선 편광 또는 타원 편광으로 선택하고,
   상기 편광축과 상기 위상지연판이 평행인 경우 선 편광으로 선택되며, 상기 편광축과 상기 위상지연판이 비 평행인 경우 타원 편광으로 선택되고,
   상기 시편은 표면에 생체 흔적을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체정보 검출장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 편광 입사부와 상기 편광 검출부를 연결하기 위한 연결부를 더 포함하며,
   상기 연결부의 각 조절을 통해 상기 편광된 광의 입사각을 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 생체정보 검출장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 편광 입사부는,
   광을 발생시키는 광원; 및
   상기 광원으로부터 발생한 광을 평행 광 또는 발산 광으로 변환시키는 콜리메이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체정보 검출장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 편광 검출부는,
   상기 초분광센서에서 측정된 파장별 상을 영상으로 나타내기 위한 영상장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체정보 검출장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 반사측 편광판은,
   회전하면서 상기 반사된 광 중에서 상기 반사측 편광판의 편광축과 동일 방향으로 편광된 성분을 통과시키는 것을 특징으로 하는 생체정보 검출장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 반사측 편광판을 연속회전 또는 단속회전시키면서 상기 영상장치에 파장별 상을 순차적으로 나타내는 것을 특징으로 하는 생체정보 검출장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 반사측 편광판의 회전 속도보다 상기 초분광센서의 파장별 상 측정 속도가 빠른 것을 특징으로 하는 생체정보 검출장치.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 영상장치에 나타난 파장 별 상 중에서 선명도가 가장 높은 상을 확보하는 것을 특징으로 하는 생체정보 검출장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 생체정보 검출장치는,
    손잡이부 및 전원을 공급하기 위한 휴대용 전원부를 더 포함하여 휴대 가능한 것을 특징으로 하는 생체정보 검출장치.
    
    
    
    
    
    
    

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