KR20020004235A - 생체 및 화상 정보 인식용 광학계 - Google Patents

Abstract

생체 및 화상 정보 인식용 광학계에 관해 개시되어 있다. 본 발명은 제1 피사체로부터 비롯되는 입사광을 굴절시키는 제1 렌즈계와 상기 제1 피사체 및 제1 피사체와 다른 방향에 있는 제2 피사체로부터 비롯되는 입사광에 대한 선택성이 있는 광 선택판과 상기 광 선택판에 의해 선택된 광을 굴절시키는 제2 렌즈계와 상기 제2 렌즈계를 통해 상기 제1 및 제2 피사체에 대한 상이 인식되는 이미지 센서와 상기 제1 렌즈계 앞에 위치하고, 상기 제1 피사체에 대한 정보가 입력되는 입력수단과 상기 입력수단의 일측에서 상기 제2 피사체를 향해 광을 방출하는 발광원 및 상기 제2 피사체가 상기 입력수단에 접근되는 것을 인지하는 인지 수단를 구비하는 광학계를 제공한다. 본 발명을 이용하는 경우, 광학계의 부피 및 무게를 줄일 수 있고, 제1 및 제2 피사체의 상이 동시에 입사되더라도 쉽게 구별하여 상기 각 피사체를 정확히 인식할 수 있다. 또, 보안기능을 강화할 수 있고, 광학계에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

생체 및 화상 정보 인식용 광학계{Optical system for recognizing biological body and picture information}

본 발명은 생체 정보 인식용 광학계에 관한 것으로써, 자세하게는 지문 및 화상 정보 인식용 광학계에 관한 것이다.

최근 컴퓨터가 널리 보급되면서 해킹에 의한 개인 자료 유출 등 컴퓨터 피해가 심각해지면서 사용자들의 보안에 대한 인식이 새롭게 바뀌어가고 있다.

이에 따라, 기존에 사용하던 비밀번호를 통한 사용자 확인 방식 대신에 사용자의 생체정보, 예컨대 지문 등을 인식 수단으로 이용하여 사용자를 확인하는 방식이 점차 보급되고 있다. 지문을 이용한 사용자 확인 방식은 컴퓨터 및 네트워크를 사용자의 확인에 그치지 않고, 사무실이나 일반 가정집의 출입자 관리에도 사용되고 있다.

예를 들면, 도 1은 종래 기술(특허출원번호:97-48589)의한 지문 및 영상 동시 인식을 위한 광학계를 나타낸 단면도로써, 이를 참조하면, 좌측에 화상 정보, 곧 출입자의 얼굴 등과 같은 피사체로부터 반사된 광이 입사되는 한 개의 볼록렌즈로 구성된 제1 렌즈계(10)가 있고, 제1 렌즈계(10) 오른 쪽으로 제1 광 분할기(12), 이미지 센서(14) 및 신호 처리부(16)가 구비되어 있다. 제1 광 분할기(12) 위로 제2 광 분할기(18) 및 지문 인식용 손가락(19)으로부터 반사된 광을 제2 광 분할기(18)로 집광시키거나 제2 광 분할기(18) 우측에 위치한 발광원(20)으로부터 방출되어 제2 광 분할기(18)에 의해 반사되는 광을 상기 지문 인식용 손가락(19)으로 집광시키는 제2 렌즈계(22)로 구성되어 있다. 제2 렌즈계(22)는 한 개의 볼록렌즈와 한 개의 오목-평면렌즈로 구성되어 있다. 제1 및 제2 광 분할기(12, 18)은 동형이며, 그 구성도 같다. 즉, 두 개의 45°프리즘 사면을 접착시켜 구성한 것이다. 이와 같은 광 분할기들(12, 18)은 일반 프리즘에 비해 상대적으로 고가품이고, 상당한 부피를 차지하기 때문에 광학계의 소형화를 제한하는 요인중의 하나가 된다.

또한, 도 1에 도시된 종래 기술은 제1 렌즈계(10)를 통한 피사체의 화상 정보와 제2 렌즈계(22)를 통한 손가락 지문 정보가 동시에 이미지 센서(14)에 들어가게 된다. 즉, 두 개의 화상 정보가 동시에 이미지 센서(14)에 입사된다. 그런데, 상기 화상 정보를 갖고 있는 광의 성질이 동일한 것이고, 잔상까지 포함되어 있어 이미지 센서(14)가 상기 화상 정보를 처리하는데, 예컨대 지문으로부터 특징점을 추출하기 위한 처리에 많은 시간이 소요된다. 이것은 광학계를 이용하는 이용자의 대기 시간이 길어지는 것을 의미한다. 이를 해소하기 위해 화상 정보를 선택적으로 획득하여 인식할 수 있는데, 이 경우에는 별도의 외부 구조물이 더 필요하다. 이러한 사실은 종래의 광학계가 보안용 장비로써 신뢰성이 낮다는 것을 의미한다.

따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 광학계의 부피 및 무게를 줄이면서 서로 다른 두 곳에서 비롯되는 서로 다른 화상 정보를 정확하게 인식할 수 있고, 상기 서로 다른 화상 정보가 동시에 입력되더라도 각 정보를 정확하게 구별하여 인식할 수 있는 생체 및 화상 정보 인식용 광학계를 제공한다.

도 1은 종래 기술에 의한 지문 및 화상 정보 인식용 광학계의 단면도이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 생체 및 화상 정보 인식용 광학계의 단면도로써, 도 2는 생체정보(지문)를 인식하는 경우를, 도 3은 화상 정보를 인식하는 경우를 나타낸다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 생체 및 화상 정보 인식용 광학계의 단면도이다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 생체 및 화상 정보 인식용 광학계의 단면도들이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

38, 62:광 선택판 40, 80:제1 피사체

44, 82:제2 피사체 42:광 선택판의 일단

46:이미지 센서 48:제1 렌즈계

58, 64:제2 렌즈계 50, 60:입력수단

52, 66:발광원 54:인지수단

56:조리개 62a:유리판

62b:선택적 광 투광막

L1, L2:제1 및 제2 피사체로부터 비롯되는 입사광

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 제1 피사체로부터 비롯되는 입사광을 굴절시키는 제1 렌즈계와 상기 제1 피사체 및 제1 피사체와 다른 방향에 있는 제2 피사체로부터 비롯되는 입사광에 대한 선택성이 있는 광 선택판과 상기 광 선택판에 의해 선택된 광을 굴절시키는 제2 렌즈계와 상기 제2 렌즈계를 통해 상기 제1 및 제2 피사체에 대한 상이 인식되는 이미지 센서와 상기 제1 렌즈계 앞에 위치하고, 상기 제1 피사체에 대한 정보가 입력되는 입력수단과 상기 입력수단의 일측에서 상기 제2 피사체를 향해 광을 방출하는 발광원 및 상기 제2 피사체가 상기 입력수단에 접근되는 것을 인지하는 인지 수단를 구비하는 것을 특징으로 하는 생체 및 화상 정보 인식용 광학계를 제공한다.

여기서, 상기 광 선택판은 제1 렌즈계에 의해 굴절된 광을 상기 제2 렌즈계로 반사시키는 회전성 반사 거울이다.

상기 제2 렌즈계는 입사광이 어느 피사체로부터 비롯되느냐에 따라 수평 이동된다.

상기 제2 렌즈 앞쪽이나 뒤쪽 또는 제2 렌즈계를 구성하는 렌즈 사이에 조리개가 구비되어 있다.

상기 광 선택판은 상기 제1 피사체로부터 비롯되는 입사광중에서 가시광만을상기 제2 렌즈계로 투과시키고, 상기 제2 피사체로부터 비롯되는 입사광중에서 적외선만을 상기 제2 렌즈계로 반사시키는 일면에 적외선 차단막이 코팅된 광 선택판이다.

상기 제1 및 제2 렌즈계는 서로 수직하게 배치되어 있다.

상기 입력수단은 평판 유리 또는 프리즘이다.

상기 인지수단은 발광 소자와 상기 제2 피사체에 반사된 상기 발광소자로부터 방출된 광을 수광하는 수광소자로 구성되어 있다. 또, 피사체가 상기 입력수단과 접촉될 때의 누름 압력을 감지하여 동작되는 압전센서 또는 통전버튼이다.

상기 발광원은 상기 입력수단의 일측에 구비된 발광 다이오드(LED)이다.

상기 제1 및 제2 렌즈계는 각각 적어도 1개 이상의 렌즈로 구성되어 있되, 유리 또는 플라스틱 렌즈로 구성되어 있다.

상기 제2 피사체의 접근에 기인하여 상기 광 선택판의 회전을 유발하는 상기 광 선택판의 일단에 연결된 상기 입력 수단 덮개가 더 구비되어 있다.

이와 같이, 본 발명은 종래와 같이 광 분할기를 사용하지 않으므로 제조 비용을 줄일 수 있고, 광 분할기에 비해 상대적으로 부피가 작은 반사거울이나 반투광성막이 코팅된 반투광판 등과 같은 광 선택판을 사용함으로써, 광학계의 부피를 줄일 수 있다. 또한, 서로 다른 방향에 위치한 피사체로부터 동시에 광이 입사되는 경우에도 광 선택판에 의해 이미지 센서에 입력되는 광의 성질은 각 피사체 별로 다르므로, 각 피사체 영상의 중첩에 따른 피사체 인식이 지연되거나 피사체가 잘못 인식되는 경우를 방지할 수 있다. 결국, 보안성이 증대되고 장비에 대한 신뢰성이증대된다.

이하, 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 의한 생체 및 화상 정보 인식용 광학계를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.

<제1 실시예>

도 2를 참조하면, 참조번호 38은 회전성 광 선택판이다. 광 선택판(38)은 고정된 일단(42)을 중심으로 회전되고, 일면에 차광막이 코팅되어 있는 회전성 거울이다. 도 2에 도시된 광 선택판(38)의 위치에서 제1 피사체(40)로부터 비롯되는, 예컨대 제1 피사체(40)로부터 반사되는 광(L1)은 이미지 센서(46)에 입사되는 것이 차단되는 반면, 제2 피사체(44)로부터 비롯되는 광은 광 선택판(38)에 의해 반사되어 이미지 센서(46)에 입사된다. 제1 및 제2 피사체(40, 44)의 일예는 도시된 광학계를 이용하는 사용자의 얼굴 및 지문이 될 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 광 선택판(38)의 위치는 이와 반대되는 경우로써, 제1 피사체(40)로부터 비롯되는 광은 이미지 센서(46)에 그대로 입사되나 제2 피사체(44)로부터 비롯되는 광은 광 선택판(38)에 의해 차단된다.

제2 피사체(44)와 광 선택판(38) 사이에 제2 피사체(44)로부터 비롯되는 광(L2)을 광 선택판(38)으로 굴절시키는 제1 렌즈계(48)가 구비되어 있고, 제1 렌즈계(48)와 제2 피사체(44) 사이에 제2 피사체(44)와 접촉되면서 제2 피사체(44)에 대한 정보가 입력되는 입력수단(50)이 구비되어 있다. 입력수단(50)은 일면이 제2 피사체(44)와 직접 접촉되는 프리즘이다. 입력수단(50)의 일측에 발광원(52)이 구비되어 있는데, 입력수단(50)을 통해 제2 피사체(44)의 표면을 향해 광을 방출하도록 구비되어 있다. 입력수단(50)은 발광원(52)으로부터 방출되는 광이 반사되는 면, 곧 제2 피사체(44)와 접촉되는 면과 상기 반사된 광이 입력수단(50)을 벗어나는 면 사이의 각(θ)은 0°∼85°정도이다. 제2 피사체(44)의 입력수단(50) 접근은 입력수단(50)의 앞쪽에 있는 인지수단(54)에 의해 인지된다. 인지 수단(54)은 발광 다이오드(54a) 및 수광 다이오드(54b)로 구성되는 광 센서이다. 제2 피사체(44)가 입력수단(50)에 근접하게 되면 인지 수단(54)의 발광 다이오드(54a)로부터 발광된 광은 제2 피사체(44)에 의해 반사되고, 이 반사된 광이 수광 다이오드(54b)에 입사되어 처리됨으로써 제2 피사체(44)가 입력수단(50)에 접근하는 것이 인지된다. 인지 수단(54)은 광 센서외에도 제2 피사체(44)가 입력수단(50)과 접촉되면서 입력수단(50)에 누름 압력이 가해지는데 이를 감지하여 제2 피사체(44)의 접촉을 감지하는 압전 센서일 수 있고, 제2 피사체(44)가 입력수단(50)에 접근하는 과정에서 눌려짐으로써 동작되는 통전 버튼일 수도 있다. 인지수단(54)에 의해 제2 피사체(44) 접근이 인지되면서 제2 피사체(44)와 입력수단(50)의 접촉과 동시에 발광원(52)에서 입력수단((50) 내부로 광이 방출되고, 방출된 광은 입력수단(50)과 제2 피사체(44)가 접촉된 계면에서 반사되어 제1 렌즈계(48)로 입사된다. 제1 렌즈계(48)에 입사된 제2 피사체(44) 반사광은 굴절되어 광 선택판(38)으로 입사된다. 광 선택판(38)에 입사되는 광은 광 선택판(38) 및 이미지 센서(46) 사이에 순차적으로 구비된 조리개(56) 및 제2 렌즈계(58)를 거쳐 이미지 센서(46)에 입사된다. 조리개(56)는 광 선택판(38)에 의해 반사된 광에서 제2 렌즈계(58)에 입사되는광량을 제한한다. 조리개(56)는 광 선택판(38)과 이미지 센서(46) 사이의 어느 위치에나 있을 수 있다. 예컨대, 조리개(56)는 제2 렌즈계(58) 앞뿐만 아니라 뒤에도 있을 수 있으며, 제2 렌즈계(58)를 구성하는 렌즈 사이에도 있을 수 있다. 제2 렌즈계(58)는 제1 렌즈계(48)와 수직하며 조리개(56)의 투광영역을 투과한 광을 이미지 센서(46)로 굴절시킨다.

도 3은 광 선택판(38)이 제1 렌즈계(48)와 평행한 경우로써, 제2 피사체(44)로부터 비롯되는 광은 차단하고 제1 피사체(40)로부터 비롯되는 광(L1)은 차단하지 않는 경우를 나타낸 도면으로써, 이미지 센서(46)는 제1 피사체(40)만을 인식하게 된다.

광 선택판(38)의 회전은 피사체의 접근과 연동시킬 수 있다. 즉, 제2 피사체(44)가 입력수단(50)에 접근하기 전에는 광 선택판(38)이 제1 렌즈계(48)와 평행을 유지하게 하여 제1 피사체(40)로부터 비롯되는 광만이 이미지 센서(46)에 입사되게 하고, 제2 피사체(44)가 접근하면 도 2에 도시한 바와 같이 광 선택판(38)이 제1 피사체(40)로부터 비롯되는 광(L1)을 차단하는 위치에 오도록 회전되게 할 수 있다.

이와 같이, 제1 실시예의 경우는 제1 및 제2 피사체(40, 44)로부터 비롯되는 광이 각각 선택적으로 이미지 센서(46)에 입사됨으로써, 즉 제1 피사체(40)에 대한 영상을 먼저 인식한 다음, 제2 피사체(44)에 대한 영상을 인식하거나, 그 반대가 됨으로써, 양자의 영상이 겹침이 없어져서 이미지 센서(46)는 각 피사체를 정확히 인식할 수 있게 된다.

<제2 실시예>

도 4를 참조하면, 제2 실시예에 의한 생체 및 화상 정보 인식용 광학계는 제1 실시예에 의한 광학계에 비해 입력수단(60), 선택적 광 투광성 판(62), 제2 렌즈계(64) 및 발광원(66)에 특징이 있음을 알 수 있다. 그러나 이들을 포함한 다른 구성요소들간의 배열관계는 제1 실시예와 동일하다. 다만, 선택적 광 투광성 판(62)은 제1 실시예의 그것처럼 회전성이 있는 것이 아니라 고정되어 있다.

구체적으로, 제2 실시예에 의한 광학계의 입력수단(60)은 프리즘 내지는 소정의 두께를 가지는 평판 유리이다. 입력수단(60)의 측면에서 입력수단(60)의 내부로 적색 내지 적외선 광을 방출하는 발광원(66)이 구비되어 있다. 발광원(66)은 발광 다이오드(LED)이다. 선택적 광 투광성 판(62)은 투광성 유리판(62a)과 제1 및 제2 렌즈계(48, 64) 모두와 대향하는 그 일면에 코팅된 선택적 광 투광막(62b)이거나 반투광성 물질로 된 평판으로 구성되어 있다. 선택적 광 투광막(62b)은 선택적 광 투광성 판(62)에 입사되는 광 중에서 적외선은 차단시키고 가시광선은 투과시키는 막이다. 제2 렌즈계(64)는 입사광에 따라 수평 위치가 달라진다. 즉, 입사광이 제1 피사체(40)로부터 비롯된 것이냐, 제2 피사체(44)로부터 비롯된 것이냐에 따라 수평위치가 달라진다. 입사광이 제1 피사체(40)로부터 비롯된 것이면 제1 피사체(40)는 제2 피사체(44)에 비해 원거리에 있는 피사체가되므로, 제2 렌즈계(64)는 이미지 센서(46)로부터 초점거리만큼 이격된 위치에 있게된다.

한편, 입사광이 제2 피사체(44)로부터 비롯된 것이면, 제2 렌즈계(64)에 입사되는 제2 피사체(44)로부터 비롯된 광은 선택적 광 투광성 판(62)에 의해 반사된것이므로, 제2 렌즈계(64) 입장에서는 제2 피사체(44)로부터 비롯된 광은 실질적으로 선택적 광 투광성 판(62)에서 비롯된 광과 동일하다. 따라서, 제2 피사체(44)로부터 비롯되어 제2 렌즈계(64)에 입사되는 광은 제1 피사체(40)로부터 비롯되는 입사광에 비해 근거리가 된다.

근거리에 있는 피사체로부터 비롯되는 광이 입사되는 경우, 피사체의 상이 맺히는 거리, 곧 제2 렌즈계(64)와 이미지 센서(46) 사이의 거리는 피사체가 원거리에 있을 때보다 멀어진다. 따라서, 제2 피사체(44)로부터 비롯되는 광이 제2 렌즈계(64)에 입사되는 경우, 이미지 센서(46)에 정확한 상을 맺게 하기 위해 제2 렌즈계(64)를 좌측으로 수평이동시켜 제2 렌즈계(64)와 이미지 센서(46)간의 간격을 보다 넓힌다.

제2 렌즈계(64)는 선택적 광 투광성 판(62)으로부터 반사되거나 투과되는 광을 이미지 센서의 정해진 영역으로 굴절시키는 역할을 하는 것으로써, 앞뒤에 볼록(convex)렌즈가 있고, 그 가운데에 오목렌즈가 구비되어 있다. 이와 같은 렌즈 구성은 제2 렌즈계(64)의 구성의 일예를 기술한 것에 지나지 않는다. 따라서, 제2 렌즈계(64)은 3개 이상의 다양한 형태의 렌즈로 구성할 수도 있고, 3개 이하의 렌즈로 구성할 수 있다. 또한, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 제1 실시예에서와 같이 선택적 광 투광성 판(62)과 이미지 센서(46) 사이에 조리개가 구비되어 있다. 따라서, 상기 조리개는 제2 렌즈계(64)의 앞쪽, 뒤쪽 또는 제2 렌즈계(64)를 구성하는 렌즈 사이에 구비할 수도 있다.

제1 피사체(40)로부터 비롯된 광은 선택적 광 투광성 판(62), 제2렌즈계(64)를 거쳐 이미지 센서(46)에 입사된다. 이때, 상기 광 중에서 선택적 광 투광성 판(62)의 선택적 광 투광막(62b)에 의해 적외선 광은 차단되므로, 이미지 센서(46)에는 가시광선이 입사된다. 따라서, 이미지 센서(46)에 의한 제1 피사체(40)의 인식에는 가시광선이 사용된다. 반면, 제2 피사체(44)로부터 비롯되는 광은 제1 렌즈계(48), 선택적 광 투광성 판(62) 및 제2 렌즈계(64)를 거쳐 이미지 센서(64)에 입사된다. 그런데, 선택적 광 투광성 판(62)의 일면에 적외선 반사용 선택적 광 투광막(62b)이 코팅되어 있으므로, 제2 피사체(44)로부터 비롯되는 광 중에서 가시광선은 선택적 광 투광성 판(62)을 그대로 투과하고, 적외선은 선택적 광 투광막(62b)에 의해 반사되어 제2 렌즈계(64)를 거쳐 이미지 센서(46)에 입사된다. 따라서, 이미지 센서(46)에 의한 제2 피사체(44)의 인식은 적외선 광이 사용된다.

이와 같이, 제2 실시예에 의한 광학계는 제1 및 제2 피사체(40, 44)을 인식함에 있어, 성격이 서로 다른 광을 이용한다. 따라서, 이미지 센서(46)에 제1 및 제2 피사체(40, 44)로부터 비롯되는 광, 곧 제1 및 제2 피사체(40, 44)의 상이 동시에 겹쳐서 입사되더라도 양자를 쉽게 구별하여 인식할 수 있으며, 인식에 소요되는 시간도 줄일 수 있다.

<제3 실시예>

도 5에서 (a)도는 이미지 센서(46)에 제2 피사체(82)에 대한 정보만 입력되도록 한 경우이며, (b)도는 제1 피사체(80)에 대한 정보만 입력되도록 한 경우이다. 각 도에서 발광원, 인지 수단 등은 도시를 생략하였다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 의한 광학계는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 의한 광학계를 조합한 것에 입력수단(60)이 사용되지 않을 때 그 표면을 덮기 위한 것으로써, 광 선택판(38)의 일단에 연결되어 제2 피사체(82) 접근에 따라 광 선택판(38)의 회전을 유발하는 덮개(84)가 구비된 변형 실시예임을 알 수 있다. 덮개(84)는 입력수단(60)에 외부 광이 입력되는 것을 차단할 수 있고 유연성이 있는 차광 부분(84a)과 차광 부분(84a)을 광 선택판(38)의 일단에 연결시키는 투광 부분(84b)으로 구성되어 있다. 투광 부분(84b)은 차광 부분(84a)에 비해 하드(hard)한 부분으로써 유연성이 없다.

도 5의 (a)도를 참조하면, 제2 피사체(82), 곧 사용자의 손가락이 입력 수단(60)에 접근되면서 덮개(84)가 입력 수단(60) 밖으로 밀려져서 광 선택판(38)은 일단(42)을 중심으로 제1 피사체(80)로부터 비롯되는 광을 차단하는 위치까지 회전하게 된다. 이로써, 제2 렌즈계(58)를 통해서 이미지 센서(46)에는 제2 피사체(82)에 대한 정보만 입사된다.

도 5의 (b)도를 참조하면, 제2 피사체(82)가 입력수단(60)에 접근되지 않는 경우에 덮개(84)의 차광 부분(84a)이 입력 수단(60)의 전면을 덮는 형상이 되고 광 선택판(48)은 제1 렌즈계(48)와 평행한 위치가 된다. 곧, 제2 피사체(82)의 접근으로 입력 수단(60)의 가장자리까지 밀렸던 차광 부분(84a)이 제2 피사체(82)가 제거되면서 광 선택판(38)의 일단(42)에 구비된 복원 스프링(미도시)의 복원력에 의해 광 선택판(38)이 제1 렌즈계(48)와 평행한 위치까지 회전되면서 원위치로 이동된다. 이와 같이, 제1 피사체(80)와 이미지 센서(46) 사이에서 광 선택판(38)이 제거됨으로써, 이미지 센서(46)에는 제1 피사체(80)로부터 비롯되는 광만 입사된다.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 제2 피사체, 곧 지문을 인식하기 위해 손가락을 입력수단 상에 해당 손가락을 올려놓는 과정에 선택적 광 투광성 판(38)의 위치 변동과 연계된 흔들 문을 구비할 수도 있을 것이다. 흔들 문이 구비되어 있는 경우, 제2 피사체(44)를 이미지 센서(46)에 인식시키기 위해 입력수단(50) 상에 제2 피사체(44)를 위치시키는 과정에서 제2 피사체(44)에 의해 흔들 문이 밀려지게 되고, 이 결과 선택적 광 투광성 판(38)의 위치는 제1 렌즈계(48)와 수평인 위치에서 제1 및 제2 렌즈계(48, 50) 모두를 대향하는 위치로 바뀌게 된다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 광학계는 종래와 같이 광 분할기를 사용하지 않으므로 제조 비용을 줄일 수 있고, 광 분할기에 비해 상대적으로 부피가 작은 반사거울이나 선택적 광 투광막이 코팅된 선택적 광 투광성 판을 사용함으로써, 광학계의 부피를 줄일 수 있다. 또한, 서로 다른 방향에 위치한 피사체로부터 동시에 광이 입사되는 경우에도 선택적 광 투광성 판에 의해 이미지 센서에 입력되는 광의 성질은 각 피사체 별로 다르므로, 각 피사체 영상의 중첩에 따른 피사체 인식이 지연되거나 피사체가 잘못 인식되는 경우를 방지할 수 있다. 결국, 보안성이 증대되고 장비에 대한 신뢰성이 증대된다.

Claims (11)

1. 제1 피사체로부터 비롯되는 입사광을 굴절시키는 제1 렌즈계;

   상기 제1 피사체 및 제1 피사체와 다른 방향에 있는 제2 피사체로부터 비롯되는 입사광에 대한 선택성이 있는 광 선택판;

   상기 광 선택판에 의해 선택된 광을 굴절시키는 제2 렌즈계;

   상기 제2 렌즈계를 통해 상기 제1 및 제2 피사체에 대한 상이 인식되는 이미지 센서;

   상기 제1 렌즈계 앞에 위치하고, 상기 제1 피사체를 지지하는 입력수단;

   상기 입력수단의 일측에서 상기 제2 피사체를 향해 광을 방출하는 발광원; 및

   상기 제2 피사체가 상기 입력수단에 접근되는 것을 인지하는 인지 수단를 구비하는 것을 특징으로 하는 생체 및 화상 정보 인식용 광학계.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 광 선택판은 제1 렌즈계에 의해 굴절된 광을 상기 제2 렌즈계로 반사시키는 회전성 반사 거울인 것을 특징으로 하는 생체 및 화상 정보 인식용 광학계.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 렌즈 앞쪽이나 뒤쪽 또는 제2 렌즈계를 구성하는 렌즈 사이에 조리개가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 생체 및 화상 정보 인식용 광학계.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 광 선택판은 상기 제1 피사체로부터 비롯되는 입사광 중에서 가시광만을 상기 제2 렌즈계로 투과시키고, 상기 제2 피사체로부터 비롯되는 입사광중에서 적외선만을 상기 제2 렌즈계로 반사시키는 것으로써, 유리판 및 그 일면에 코팅된 선택적 광 투광막으로 구성된 것 또는 반투광성 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 생체 및 화상 정보 인식용 광학계.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 렌즈계는 서로 수직하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 생체 및 화상 정보 인식용 광학계.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 입력수단은 평판 유리 또는 프리즘인 것을 특징으로 하는 생체 및 화상 정보 인식용 광학계.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 인지수단은 발광 소자와 상기 제2 피사체에 반사된 상기 발광소자로부터 방출된 광을 수광하는 수광소자로 구성된 광 센서, 피사체가 상기 입력수단과 접촉될 때의 누름 압력을 감지하여 동작되는 압전센서 또는 통전버튼인 것을 특징으로 하는 생체 및 화상 정보 인식용 광학계.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 입력수단의 제1 피사체와 접촉되는 면과 상기 발광원으로부터 입사된 광이 출사되는 면 사이의 각은 0°∼85°인 것을 특징으로 하는 생체 및 화상 정보 인식용 광학계.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 발광원은 상기 입력수단의 일측에 구비된 발광 다이오드(LED)인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 생체 및 화상 정보 인식용 광학계.
10. 제 1 항에 있어서, 제1 및 제2 렌즈계는 각각 적어도 1개 이상의 렌즈로 구성되어 있되, 유리 또는 플라스틱 렌즈로 구성된 것을 특징으로 하는 생체 및 화상 정보 인식용 광학계.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 피사체의 접근에 기인하여 상기 광 선택판의 회전을 유발하는 상기 광 선택판의 일단에 연결된 입력 수단 덮개가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 생체 및 화상 정보 인식용 광학계.