KR101831973B1 - 홍채 이미지 형성 장치 및 홍채 이미지 형성 장치의 구성 방법 - Google Patents

홍채 이미지 형성 장치 및 홍채 이미지 형성 장치의 구성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광학 조립체와 이미지 센서를 포함하는 홍채 이미지 형성 장치를 포함한다. 광학 조립체는 이미지-측 표면과 물체-측 표면을 포함한다. 광학 이미지 형성 렌즈 조립체는 D1 ≤ 6 ㎜, PXRES ≥ 1 ㎜ 당 10 픽셀, PX크기 ≤ 1.75 ㎛; 및 D2 ≤ 500 ㎜가 되도록 구성될 수 있다. D1은 광학 조립체의 물체-측 표면과 이미지 형성 표면 사이의 거리이다. D2는 광학 조립체의 물체-측 표면과 물체 평면 사이의 최대 거리이다. PXRES는 광학 조립체의 물체-측 표면과 물체 평면 사이의 거리가 D2 이하일 때, 물체 평면에 대한 이미지를 형성하는데 있어서 이미지 센서에 의해 달성된, 물체 평면에서의 픽셀 해상도이다. PX크기는 이미지 센서의 픽셀 크기이다. 본 발명은 또한 홍채 이미지 형성을 위한 이미지 형성 장치를 구성하기 위한 방법들을 포함한다.

Description

홍채 이미지 형성 장치 및 홍채 이미지 형성 장치의 구성 방법{IRIS IMAGING APPARATUS AND METHODS FOR CONFIGURING AN IRIS IMAGING APPARATUS}
본 발명은 모바일 장치 안에 배치되는 이미지 형성 장치에 관한 것으로, 생체 인식을 위해 대상자의 눈에 대한 하나 이상의 특징들에 대한 이미지들을 획득할 수 있는 이미지 형성 장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히 홍채 인식을 위해 대상자의 홍채의 이미지들을 획득하도록 작동 가능하다.
눈의 특징들을 비롯한 얼굴의 특징들을 바탕으로 생체 인식을 하는 방법은 종래에 알려진 방법이다. 홍채 인식 방법들은 패턴-인식 기술들을 사용해 대상자의 홍채에 대해 획득된 이미지를 사전에 획득한 대상자의 홍채의 이미지와 비교하여, 대상자의 신원을 판단 또는 검증한다. 획득된 홍채 이미지에 대응되는 디지털 템플릿이 상기 획득된 이미지를 바탕으로 수학적/통계적 알고리즘들을 사용해 부호화된다. 그런 다음, 디지털 템플릿은 (이전에 획득된 홍채 이미지들에 대응되는) 이전에 부호화된 디지털 템플릿들의 데이터베이스들과의 비교를 통해, 매칭되는 위치를 찾아서 대상자의 신원 파악 및 검증이 이루어진다.
홍채 인식을 위한 장치들은 대상자의 홍채(들)의 이미지 포착을 위한 이미지 형성 장치 및 포착된 이미지를 이전에 저장한 홍채 이미지 정보와 비교하기 위한 이미지 처리 장치를 포함할 수 있다. 이미지 형성 장치와 이미지 처리 장치는 별도의 장치들을 포함하거나 단일 장치 안에 결합될 수 있다.
홍채 인식 장치들은 이전에는 전용 장치 또는 독립형 장치들로서 제공되었으나, 점차 홍채 인식 기능들을 카메라가 내장된 모바일 통신 장치들이나 모바일 컴퓨팅 장치들(집합적으로 "모바일 장치들"이라고 일컬음) 안에 포함시키는 것이 바람직해지고 있다.
그러나, 모바일 장치 내 이미지 형성 장치들이나 카메라들은 모바일 장치로부터 광범위한 거리들에 위치한 물체들의 이미지들을 포착할 수 있는 범용 카메라들로서 작동하는 것을 목적으로 한다는 것이 밝혀졌다. 생체 인식 목적을 위해 홍채 이미지들을 획득하기 위한 고려 사항들은 비-홍채 이미지들의 이미지 포착에 적용 가능한 고려 사항들과는 상당한 차이가 있으며, 모바일 장치들 내에 제공되는 카메라들은 생체 인식을 위한 홍채 이미지 형성용으로는 불충분한 것으로 밝혀졌다.
이에 따라, 최적화된 홍채 이미지 획득을 위한 모바일 장치 내 이미지 형성 장치들 또는 카메라들을 위한 구성에 대한 필요성이 대두되었다.
본 발명은 홍채 이미지 인식을 위해 대상자의 홍채의 이미지를 획득하기 위한 홍채 이미지 형성 장치를 포함한다. 이러한 장치는 이미지 형성 표면을 포함하는 이미지 센서, 및 물체 평면과 상기 이미지 센서 사이에 배치되어 상기 물체 평면에 대한 이미지를 상기 이미지 형성 표면상에 형성하기 위한 광학 조립체를 포함하고, 상기 광학 조립체는 이미지-측 표면과 물체-측 표면을 포함한다. 광학 이미지 형성 렌즈 조립체의 요소들은 다음과 같은 관계를 충족시키도록 구성될 수 있다.
·D1 ≤ 6 ㎜;
·PXRES ≥ 1 ㎜ 당 10 픽셀
·PX크기 ≤ 1.75 ㎛; 및
·D2 ≤ 500 ㎜
여기서, (i) D1은 상기 광학 조립체의 물체-측 표면과 이미지 형성 표면 사이의 거리이고, (ii) D2는 홍채 이미지 인식을 위해 상기 대상자의 홍채가 위치될 수 있는 상기 물체 평면과 상기 광학 조립체의 물체-측 표면 사이의 최대 거리이고, (iii) PXRES는 상기 광학 조립체의 물체-측 표면과 상기 물체 평면 사이의 거리가 D2 이하일 때, 상기 물체 평면의 이미지 형성에 있어서 상기 이미지 센서에 의해 달성된, 상기 물체 평면에서의 픽셀 해상도이고, (iv) PX크기는 상기 이미지 센서의 픽셀 크기이다.
홍채 이미지 형성 장치는 D1 ≤ 5 ㎜ 및 D2 ≤ 482 ㎜가 되도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 200 ㎜ ≤ D2 ≤ 500 ㎜이다. 상기 광학 조립체의 초점 길이(f)는 f ≤ 5.5 ㎜가 되도록 선택될 수 있다. 상기 홍채 이미지 형성 장치는 이미지 형성 장치의 변조 전달 함수(modulation transfer function, MTF)가 1㎜ 당 1 라인페어(line pair)에서 0.6 이상이 되도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 물체 평면에서 이미지가 형성된 홍채의 이미지 크기는 640×480 픽셀 이상이다.
본 발명의 일 특정 실시 예에서, 상기 홍채 이미지 형성 장치는 다음과 같이 구성될 수 있다:
·D1 ≤ 5.5 ㎜;
·200 ㎜ ≤ D2 ≤ 500 ㎜;
·PX크기 ≤ 1.1 ㎛; 및
·MTF ≥ 1 ㎜ 당 1 라인페어에서 0.6; 및
·상기 물체 평면에서 이미지가 형성된 홍채의 이미지 크기가 640×480 픽셀 이상이다.
본 발명의 일 특정 실시예에서, 상기 홍채 이미지 형성 장치는 다음과 같이 구성될 수 있다:
·D1 ≤ 5.6 ㎜;
·200 ㎜ ≤ D2 ≤ 400 ㎜;
·PX크기 ≤ 1.4 ㎛;
·MTF ≥ 1mm 당 1 라인페어에서 0.6; 및
·상기 물체 평면에서 이미지가 형성된 홍채의 이미지 크기가 640×480 픽셀 이상이다.
상기 홍채 이미지 형성 장치의 광학 조립체는 고정식 초점 광학 조립체일 수 있다. 상기 이미지 센서와 상기 광학 조립체의 적어도 이미지-측 광학 표면은 모바일 장치 하우징 안에 수용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 이미지 센서와 광학 조립체가 모바일 장치 하우징 안에 수용될 수 있다.
일 실시예에서, D1은 상기 모바일 장치 하우징의 두께 이하일 수 있다. 일 특정 실시예에서, 상기 모바일 장치 하우징의 두께는 11㎜ 이하이다.
본 발명은 또한 바로 앞에서 설명한 구성들을 하나 이상 실시함으로써 홍채 이미지 인식을 위해 대상자의 홍채의 이미지를 획득하기 위한 홍채 이미지 형성 방법들을 포함한다.
도 1은 홍채 이미지-기반 인식을 위해 구성된 모바일 장치의 기능 블록도이다.
도 2는 홍채 이미지 형성 장치의 기본면(cardinal plane)들을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 홍채 이미지 형성 장치의 실시예들에 대한 구성 변수들을 도시하고 있다.
도 1은 이미지 형성 장치(102)와 이미지 처리 장치(104)를 포함하는, 홍채 이미지 기반 인식을 위해 구성된 모바일 장치(100)의 기능 블록도이다. 이미지 형성 장치(102)는 대상자의 홍채의 이미지를 획득하여, 획득된 이미지를 이미지 처리 장치(104)로 전달한다. 이미지 형성 장치(102)에 의해 포착된 이미지는 정지 이미지이거나 동영상 이미지일 수 있다. 그런 다음, 이미지 처리 장치(104)는 획득된 이미지 프레임(들)을 분석한 후, 대응되는 디지털 특징 세트를 이전에 획득한 홍채 이미지들을 바탕으로 부호화되고 저장된 디지털 템플릿들과 비교하여, 대상자를 식별하거나 대상자의 신원을 검증한다.
도 1에 도시되어 있지는 않지만, 모바일 장치(100)는 동영상 이미지들에서 정지 프레임들을 추출하기 위한 구성 요소, 이미지 데이터를 처리하고 디지털화하기 위한 구성 요소, 홍채 이미지들의 등록(대상자를 위한 홍채 정보의 포착 및 저장, 및 상기 저장된 정보를 대상자와 연계시키는 과정) 및 비교(대상자의 신원 식별 또는 검증을 위해 대상자로부터 획득된 홍채 정보를 등록 시 이전에 획득한 정보와 비교하는 과정)를 위한 구성 요소, 그리고 모바일 장치의 구성 요소들 간의 통신을 가능하게 하는 구성 요소를 포함할 수 있다. 이미지 형성 장치, 이미지 처리 장치 및 모바일 장치의 그 외 구성 요소들은 각각 별도의 장치들을 포함하거나, 단일 모바일 장치 안에 결합될 수 있다.
홍채 인식 장치들을 모바일 장치들 안에 구현하는데 있어서, 이미지 형성 장치는 아래의 다섯 가지 시스템 제한 사항 중에서 하나 이상을 충족해야 한다는 것이 밝혀졌다.
제한 1 - 물체 평면에서의 최소 픽셀 해상도: 홍채 이미지 포착을 위해, 물체 평면에서의 최소 픽셀 해상도 PXRes는 아래의 조건을 충족해야 한다:
PXRes ≥ 1 ㎜ 당 10 픽셀
제한 2 - 변조 전달 함수 ( MTF ): 변조 전달 함수(MTF)는 적외선 이미지 형성 시스템, 및 홍채 이미지 형성을 위한 최선의 초점 위치의 근사치를 계산하기 위한 함수이다:
MTF ≥ 1 ㎜ 당 1 라인페어에서 60%
제한 3 - 이미지 크기: 홍채 이미지 포착을 위한 표준 이미지 크기인 이미지크기는 아래 조건을 충족해야 한다:
이미지크기 ≥ 640 × 480 픽셀
제한 4 - 픽셀 크기: 특히 모바일 장치 카메라들에 사용되는 시중에서 구할 수 있는 이미지 센서들에 대한 최신 기술을 바탕으로, 최소 픽셀 크기 PX크기는 다음을 충족한다.
PX크기 ≤ 1.75 μm (즉 1.75 × 10-3 ㎜)
제한 5 - 시스템 두께: "시스템 두께"라는 용어는 (이미지 센서의 이미지 형성 표면과 일치하는) 이미지 평면과 카메라 렌즈 조립체의 물체-측 광학 표면 간의 거리를 일컫는다. 이미지 형성 장치가, 깊이가 작은 크기의 모바일 장치 안에 완전히 (또는 적어도 실질적으로 수용 가능해야 하기 때문에), 시스템 두께 T는 다음과 같다:
T ≤ 6 ㎜ (바람직하게는 T ≤ 5 ㎜)
본 발명의 이미지 형성 장치는 상술한 다섯 가지 시스템 제한 조건들 중 하나 이상을 충족하도록 구성될 수 있고, 바람직한 일 실시 예에 따르면, 적어도 제한 1과 제한 5를 충족하도록 구성될 수 있고, 또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 제한 1 내지 제한 5를 모두 충족하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 이미지 형성 장치에 대한 구성들을 설명하기 위하여, 도 2에서는 홍채 이미지 형성 장치의 다양한 기본면들을 도시하고 있다. 도 2의 도시는 물체 평면(OP)에 위치되는 물체(204)에 대한 초점이 맞는 이미지(205)가 이미지 평면(IP)에 형성되도록, 물체 평면(OP)과 이미지 평면(IP) 사이에 배치되는 광학 조립체(201)를 포함한다.
광학 조립체(201)는, 이미지 형성 장치 내의 이미지 센서의 이미지 형성 표면과 이미지 평면(IP)이 일치하도록 구성 및 위치될 수 있다. 도시된 일 실시 예에서, 광학 조립체(201)는 물체-측 표면(202)과 이미지-측 표면(203)을 포함한다. 광학 조립체(201)의 기본면들은 물체-측 초점 평면(206), 물체-측 주평면(207), 및 이미지-측 초점 평면(208)과 이미지-측 주평면(209)을 포함한다.
본 발명의 목적들을 위해, 근축 근사치에 따라, "초점 평면"이라는 용어는 렌즈 조립체의 광학 축에 평행한 입사광들이 한 점에 모이는 평면을 일컫는다. "주평면"이라는 용어는 렌즈 조립체의 광학 축에 평행한 각각의 입사광이 렌즈 조립체에서 출력하는 대응되는 광선과 교차하는 평면을 일컫는다.
광학 조립체(201)는 하나로 형성된 광학 요소를 포함할 수 있고, 또는 복수의 별도의 광학 요소들을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 홍채 이미지 형성 장치에서:
·h = 물체 크기
·h'= 이미지 크기
·S = 물체-측 주평면(207)과 물체 평면(OP) 사이의 거리
·S'= 이미지-측 주평면(209)과 이미지 평면(IP) 사이의 거리
·f = f'= 초점 길이 (물체-측 주평면(207)과 물체-측 초점 평면(206) 사이의 거리이자, 이미지-측 주평면(209)과 이미지-측 초점 평면(208) 사이의 거리이다)
·T = 시스템 두께 (즉, 이미지 평면(IP)과 광학 렌즈 조립체(201)의 물체-측 표면(202) 사이의 거리)
도 2의 홍채 이미지 형성 시스템에 따라, 시스템 배율의 절대값(M)은 다음과 같이 계산할 수 있다:
Figure 112016003750602-pct00001
이에 따라 다음이 성립된다:
Figure 112016003750602-pct00002
물체 평면(PXRES)(제한 1 참조)에서의 구체적 픽셀 해상도 및 픽셀 크기(PX크기)(제한 4 참조)를 위해서는, 시스템의 배율의 절대값(M)이 M최소(즉 M ≥ M최소) 이상이어야 하며, 다음이 성립된다:
M최소 = PXRES × PX크기
가령, 픽셀 크기가 1.75 μm이고 물체 평면에서의 최소 픽셀 해상도가 10 픽셀/㎜인 이미지 형성 시스템에서는, 배율의 최소 절대값(M최소)이 0.00175 × 10, 즉 M최소 = 0.0175가 되고, 홍채 인식을 위한 실제 배율은 M최소 값 이상이어야 한다.
요구되는 배율의 절대값(M)을 위해, 정면 주평면과 물체 평면 간의 최대 허용 가능한 거리(S최대)는 아래를 통해 구할 수 있다:
Figure 112016003750602-pct00003
이에 따라, 배율의 최소 절대값(M최소)과 같거나 동일한 절대값을 갖는 배율을 달성하기 위해, 정면 주평면과 물체 평면 사이의 거리(S)는 아래와 같아야 한다:
S ≤ S최대
렌즈 조립체의 초점 길이(f)가 5㎜인 이미지 형성 시스템을 예로 들면 다음과 같다:
S최대 = 5 ㎜ × (1 + 1/0.0175) = 291 ㎜
또한, 정면 주평면과 물체 평면 사이의 실제 거리(S)는 상기 값(S최대) 이하여야 한다.
정면 주평면과 물체 평면 사이의 거리(S)가 S최대보다 큰 경우, 이미지 형성 장치에 의해 획득된 이미지는 요구되는 픽셀 해상도인 10픽셀/㎜을 충족하지 못한다.
이에 따라, 상술한 제한 1 내지 5를 모두 달성하기 위해, 본 발명은, 홍채 이미지 포착을 위해 대상자의 눈이 위치되어야 하는, 이미지 포착 영역 내에 배치되는 물체 평면과 이미지 형성 장치 렌즈 조립체의 물체-측 주평면 사이의 최대 거리(S최대)를 정의함에 있어서, 물체 평면(또는 상기 물체 평면 근처에)에 위치되었을 때, 이미지 센서에 형성된 대상자의 홍채의 이미지가 홍채 이미지 인식을 위한 픽셀 해상도 제한 조건을 충족하도록 정의한다.
상술한 일 실시예에서, 본 발명은 홍채 이미지 인식을 위한 모바일 장치를 구성하는 방법을 제공한다. 이때, 모바일 장치는 모바일 장치 하우징 내에 적어도 일부가 배치되는 광학 조립체와 이미지 센서 중 적어도 하나를 갖는다. 이미지 센서, 광학 조립체, 및 모바일 장치 하우징 중 하나 이상은 이미지 센서 상의 이미지 평면과 광학 조립체의 물체-측 표면 사이에 제1 거리(D1)를 보장하도록 위치될 수 있다. 모바일 장치의 구성은 D1 ≤ 6 ㎜를 보장하도록 선택된다. D1은, 모바일 카메라 이미지 센서와 광학 조립체가 실질적으로 (바람직하게는 전체가) 모바일 장치 하우징 안에 위치될 수 있도록 한정되어야 함을 이해해야 할 것이다. 그런 다음, 모바일 장치 카메라는, 홍채 이미지 인식을 위한 물체 평면이 광학 조립체의 물체-측 표면으로부터 제2 거리(D2)만큼 분리되도록 구성되고, 이때 D2 ≤ 500 ㎜이다.
일 실시 예에서, 이미지 형성 장치는 S최대 이하의 거리에서 홍채 이미지 포착이 이루어지도록 구성된다.
홍채 이미지 포착을 위한 모바일 장치를 구성하기 위한 상술한 방법들에 따라, 표 A(도 3 참조)는 상술한 방법들에 따른, 생체 인식을 위한 홍채 이미지 포착을 위해 구성된 모바일 장치 이미지 형성 장치들의 예시적 실시예들에 대한 변수 데이터를 제공한다. 도 3에서는 S'(광학 조립체의 이미지-측 주평면과 이미지 평면 간의 거리), S최대(물체-측 주평면과 물체 평면 간의 거리), PX크기(이미지 센서의 픽셀 크기), 픽셀/mm로 나타나는 PXRes(물체 평면에서의 픽셀 해상도), 그리고 f(초점 길이)간의 관계를 도시함으로써, 실제 실시예들에서, 이러한 변수들의 조합으로 상술한 적어도 제한 1과 5(그리고 바람직하게는 제한 1 내지 5 모두)가 충족될 수 있도록 한다.
상기를 바탕으로, 홍채 이미지 형성 장치는 (i) 이미지 형성 표면을 포함하는 이미지 센서, 및 (ii) 이미지-측 표면과 물체-측 표면을 포함하고, 물체 평면과 이미지 센서 사이에 배치되어 물체 평면에 대한 이미지를 이미지 형성 표면상에 형성하는 광학 조립체를 포함하는 것으로 밝혀졌고, 이때 이미지-측 표면과 물체-측 표면을 포함하는 광학 조립체는 아래의 관계들을 충족함으로써 홍채 이미지 형성 역량들을 최적화할 수 있다.
·D1 ≤ 6 ㎜
·PXRES ≥ 1 ㎜ 당 10 픽셀;
·PX크기 ≤ 1.75 ㎛; 및
·D2 ≤ 500 ㎜;
여기서, (i) D1은 광학 조립체의 물체-측 표면과 이미지 형성 표면 사이의 거리이고, (ii) D2는 홍채 이미지 인식을 위해 대상자의 홍채가 위치될 수 있는 물체 평면과 광학 조립체의 물체-측 표면 사이의 최대 거리이고, (iii) PXRES는 광학 조립체의 물체-측 표면과 물체 평면 사이의 거리가 D2 이하일 때 물체 평면의 이미지를 형성함에 있어서 이미지 센서에 의해 달성된 물체 평면에서의 픽셀 해상도이고, (iv) PX크기는 이미지 센서의 픽셀 크기이다.
특히 유리한 일 실시 예에서, 홍채 이미지 형성 장치는 D1 ≤ 5 ㎜ 및 D2 ≤ 500 ㎜ 가 되도록 구성될 수 있다. 더 구체적으로, 홍채 이미지 형성 장치는 200 ㎜ ≤ D2 ≤ 500 ㎜가 되도록 구성될 수 있다.
이미지 형성 장치 내 광학 조립체의 초점 길이(f)는 f ≤ 5.5 ㎜가 되도록 선택될 수 있다. 이미지 형성 장치는 이미지 형성 장치의 변조 전달 함수 (modulation transfer function, MTF)가 1 ㎜당 1 라인페어에서 0.6 이상이 되도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 물체 평면에서 이미지가 형성된 홍채의 이미지 크기는 640 × 480 픽셀 이상일 수 있다.
일 특정 실시예에서, 홍채 이미지 형성 장치는 아래 관계들을 충족함으로써 홍채 이미지 형성 역량들을 최적화하도록 구성될 수 있다:
·D1 ≤ 5.5 ㎜;
·200 ㎜ ≤ D2 ≤ 500 ㎜;
·PX크기 ≤ 1.1 ㎛;
·MTF ≥ 1 ㎜당 1 라인페어에서 0.6
·물체 평면에서 이미지가 형성된 홍채의 이미지 크기가 640 × 480 픽셀 이상이다.
또 다른 일 실시예에서, 홍채 이미지 형성 장치는 아래의 관계들을 충족함으로써 홍채 이미지 형성 역량들을 최적화하기 위해 구성될 수 있다.
·D1 ≤ 5.6 ㎜;
·200 ㎜ ≤ D2 ≤ 400 ㎜;
·PX크기 ≤ 1.4 ㎛;
·MTF ≥ 1 ㎜당 1 라인페어에서 0.6
·물체 평면에서 이미지가 형성된 홍채의 이미지 크기가 640 × 480 픽셀 이상이다.
본 발명의 일 실시예에서, 홍채 이미지 형성 장치 내 광학 조립체는 고정식 초점 광학 조립체를 포함할 수 있다. 이미지 센서와 적어도 광학 조립체의 이미지-측 표면은 모바일 장치 하우징 안에 수용될 수 있다. 바람직하게는, 이미지 센서와 광학 조립체 전체가 모바일 장치 하우징 안에 수용될 수 있다. 바람직한 일 실시 예에서, D1(즉, 이미지 센서 상의 이미지 평면과 광학 조립체의 물체-측 표면 사이의 거리)은 모바일 장치 하우징의 두께 이하일 수 있다. 이러한 종류의 실시 예에서, 모바일 장치 하우징의 두께는 11 ㎜ 이하일 수 있다.
본 발명의 예시적 실시 예들은 본 명세서에서 설명 및 도시되었으나, 이는 단지 도시의 목적인 것으로 이해해야 할 것이다. 당업자라면 첨부한 청구항들에 기재된 본 발명의 정신과 범위 내에서 실시 예들에 대해 형태 및 세부적으로 다양한 변형을 가할 수 있음을 이해해야 할 것이다.

Claims (26)

  1. 홍채 이미지 인식을 위한 대상자의 홍채의 이미지를 획득하는 홍채 이미지 형성 장치로서,
    이미지 형성 표면을 포함하는 이미지 센서; 및
    이미지-측 표면과 물체-측 표면을 포함하고, 물체 평면과 상기 이미지 센서 사이에 배치되어 상기 물체 평면에 대한 이미지를 상기 이미지 형성 표면 상에 형성하는 광학 조립체;
    를 포함하고,
    상기 홍채 이미지 형성 장치는 아래의 관계들:
    D1 ≤ 6 ㎜;
    PXRES ≥ 1 ㎜ 당 10 픽셀;
    PX크기 ≤ 1.75 ㎛; 및
    200 ≤ D2 ≤ 500 ㎜;
    을 충족하도록 구성되고, 여기서:
    D1은 상기 광학 조립체의 상기 물체-측 표면과 상기 이미지 형성 표면 사이의 거리이고;
    D2는 상기 물체 평면에 위치된 이미지 형성된 물체에 대응하는 이미지 배율의 절대값(M)이 M최소(여기서 M최소 = PXRES × PX크기) 이상이 되는 상기 물체 평면과 상기 광학 조립체의 물체-측 표면 사이의 거리이고;
    PXRES는 상기 물체 평면의 이미지 형성에 있어서 상기 이미지 센서에 의해 달성되는, 상기 물체 평면에서의 픽셀 해상도이고;
    PX크기는 상기 이미지 센서의 픽셀 크기인, 홍채 이미지 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홍채 이미지 형성 장치는 대상자의 홍채의 적외선 이미지 형성을 위해 구성되고,
    D1 ≤ 5 ㎜이거나,
    상기 광학 조립체의 초점 길이(f)가 f ≤ 5.5 ㎜이도록 선택되거나, 또는
    상기 이미지 형성 장치의 변조 전달 함수(MTF)가 1 ㎜ 당 1 라인페어에서 0.6 이상인, 홍채 이미지 형성 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 홍채 이미지 형성 장치는 대상자의 홍채의 적외선 이미지 형성을 위해 구성되고,
    D1 ≤ 5.5 ㎜;
    PX크기 ≤ 1.1 ㎛; 및
    이미지 크기가 640×480 픽셀 이상인, 홍채 이미지 형성 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 홍채 이미지 형성 장치는 대상자의 홍채의 적외선 이미지 형성을 위해 구성되고,
    D1 ≤ 5.6 ㎜;
    D2 ≤ 400 ㎜;
    PX크기 ≤ 1.4 ㎛; 및
    이미지 크기가 640×480 픽셀 이상인, 홍채 이미지 형성 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광학 조립체는 고정식 초점 광학 조립체인, 홍채 이미지 형성 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서와, 상기 광학 조립체의 적어도 하나의 광학 표면은 모바일 장치 하우징 안에 수용되는, 홍채 이미지 형성 장치.
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서,
    D1 ≤ 모바일 장치 하우징의 두께이고, 상기 모바일 장치 하우징 안에 상기 이미지 센서와, 상기 광학 조립체의 적어도 하나의 광학 표면이 수용되는, 홍채 이미지 형성 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 모바일 장치 하우징의 두께는 11 ㎜ 이하인, 홍채 이미지 형성 장치.
  14. 홍채 이미지 인식을 위해 대상자의 홍채의 이미지를 획득하기 위한 홍채 이미지 형성 장치를 구성하는 방법으로서,
    상기 홍채 이미지 형성 장치는 이미지 형성 표면을 포함하는 이미지 센서, 및 이미지-측 광학 표면과 물체-측 광학 표면을 포함하고 물체 평면과 이미지 센서 사이에 배치되어 상기 물체 평면에 대한 이미지를 상기 이미지 형성 표면상에 형성하는 광학 조립체를 포함하고,
    상기 홍채 이미지 형성 장치가 아래의 관계들:
    D1 ≤ 6 ㎜;
    PXRES ≥ 1 ㎜ 당 10 픽셀;
    PX크기 ≤ 1.75 ㎛; 및
    200 ≤ D2 ≤ 500 ㎜;
    을 충족하도록 구성하는 단계를 포함하고, 여기서:
    D1은 상기 광학 조립체의 물체-측 표면과 상기 이미지 형성 표면 사이의 거리이고;
    D2는 상기 물체 평면에 위치된 이미지 형성된 물체에 대응하는 이미지 배율의 절대값(M)이 M최소(여기서 M최소 = PXRES × PX크기) 이상이 되는 상기 물체 평면과 상기 광학 조립체의 물체-측 표면 사이의 거리이고;
    PXRES는 상기 물체 평면의 이미지 형성에 있어서 상기 이미지 센서에 의해 달성되는, 상기 물체 평면에서의 픽셀 해상도이고;
    PX크기는 상기 이미지 센서의 픽셀 크기인, 홍채 이미지 형성 장치를 구성하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 홍채 이미지 형성 장치는 대상자의 홍채의 적외선 이미지 형성을 위해 구성되고,
    D1 ≤ 5 ㎜이거나,
    상기 광학 조립체의 초점 길이(f)가 f ≤ 5.5 ㎜이도록 선택되거나, 또는
    상기 이미지 센서와 광학 조립체는, 변조 전달 함수(MTF)가 1 ㎜ 당 1 라인페어에서 0.6 이상이 되도록 구성 및 위치되는, 홍채 이미지 형성 장치를 구성하는 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제14항에 있어서,
    상기 이미지 센서와 적어도 상기 광학 조립체의 이미지-측 광학 표면을 모바일 장치 하우징 안에 수용하는 단계를 포함하는, 홍채 이미지 형성 장치를 구성하는 방법.
  20. 삭제
  21. 제19항에 있어서,
    D1 ≤ 상기 모바일 장치 하우징의 두께인, 홍채 이미지 형성 장치를 구성하는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 모바일 장치 하우징의 두께는 11 ㎜ 이하인, 홍채 이미지 형성 장치를 구성하는 방법.
  23. 홍채 이미지 인식을 위한 대상자의 홍채의 이미지를 획득하는 홍채 이미지 형성 장치로서,
    이미지 형성 표면을 포함하는 이미지 센서; 및
    이미지-측 표면과 물체-측 표면을 포함하고, 물체 평면과 상기 이미지 센서 사이에 배치되어 상기 물체 평면에 대한 이미지를 상기 이미지 형성 표면 상에 형성하는 광학 조립체;
    를 포함하고,
    상기 홍채 이미지 형성 장치는 아래의 관계들:
    D1 ≤ 6 ㎜;
    PXRES ≥ 1 ㎜ 당 10 픽셀;
    PX크기 ≤ 1.75 ㎛; 및
    200 ≤ D2 ≤ 500 ㎜;
    을 충족하도록 구성되고, 여기서:
    D1은 상기 광학 조립체의 상기 물체-측 표면과 상기 이미지 형성 표면 사이의 거리이고;
    D2는 홍채 이미지 인식을 위해 상기 대상자의 홍채가 위치될 수 있는 상기 물체 평면과 상기 광학 조립체의 물체-측 표면 사이의 최대 거리이고;
    PXRES는 상기 광학 조립체의 물체-측 표면과 상기 물체 평면 사이의 거리가 D2 이하일 때, 상기 물체 평면의 이미지 형성에 있어서 상기 이미지 센서에 의해 달성되는, 상기 물체 평면에서의 픽셀 해상도이고;
    PX크기는 상기 이미지 센서의 픽셀 크기인, 홍채 이미지 형성 장치.
  24. 홍채 이미지 인식을 위해 대상자의 홍채의 이미지를 획득하기 위한 홍채 이미지 형성 장치를 구성하는 방법으로서,
    상기 홍채 이미지 형성 장치는 이미지 형성 표면을 포함하는 이미지 센서, 및 이미지-측 광학 표면과 물체-측 광학 표면을 포함하고 물체 평면과 이미지 센서 사이에 배치되어 상기 물체 평면에 대한 이미지를 상기 이미지 형성 표면상에 형성하는 광학 조립체를 포함하고,
    상기 홍채 이미지 형성 장치가 아래의 관계들:
    D1 ≤ 6 ㎜;
    PXRES ≥ 1 ㎜ 당 10 픽셀;
    PX크기 ≤ 1.75 ㎛; 및
    200 ≤ D2 ≤ 500 ㎜;
    을 충족하도록 구성하는 단계를 포함하고, 여기서:
    D1은 상기 광학 조립체의 물체-측 표면과 상기 이미지 형성 표면 사이의 거리이고;
    D2는 홍채 이미지 인식을 위해 상기 대상자의 홍채가 위치될 수 있는 상기 물체 평면과 상기 광학 조립체의 물체-측 표면 사이의 최대 거리이고;
    PXRES는 상기 광학 조립체의 물체-측 표면과 상기 물체 평면 사이의 거리가 D2 이하일 때, 상기 물체 평면의 이미지 형성에 있어서 상기 이미지 센서에 의해 달성된, 상기 물체 평면에서의 픽셀 해상도이고;
    PX크기는 상기 이미지 센서의 픽셀 크기인, 홍채 이미지 형성 장치를 구성하는 방법.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 홍채 이미지 형성 장치는 대상자의 홍채의 적외선 이미지 형성을 위해 구성되고,
    PX크기 〈 1.4 ㎛인, 홍채 이미지 형성 장치.
  26. 제14항에 있어서,
    상기 홍채 이미지 형성 장치는 대상자의 홍채의 적외선 이미지 형성을 위해 구성되고,
    PX크기 〈 1.4 ㎛인, 홍채 이미지 형성 장치를 구성하는 방법.
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