KR200362032Y1 - 오목경이 일체화된 홍채 인식용 카메라 - Google Patents

Abstract

본 고안은 홍채 인식용 카메라에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 렌즈홀더와 이를 보호하도록 하우징에 결합되는 별도의 캡을 일체화하여 소형화에 유용하며 간단한 구조의 카메라를 이용하여 저가의 장치로 양질의 홍채 영상을 얻을 수 있도록 이루어진 홍채 인식용 카메라에 관한 것이다.

본 고안은 휴대전화기, PDA와 같은 소형의 기기에 내장이 용이하도록 그 크기를 축소하여 경(輕), 박(薄), 단(短), 소(小) 가능한 구조를 이루고, 별도의 오목경 제조 없이 렌즈 홀더에 오목경을 구현하므로 부품 감소 따른 제조 원가의 절감과 동시에 조립 공수를 절감하여 생산성을 높일 수 있도록 홍채 촬영 소자(CCD 또는 CMOS등)(1)와, 소자(CCD 또는 CMOS)를 차광 밀폐하는 경통(2)과, 렌즈(3) 및 렌즈홀더(4) 그리고 오목경 캡(7)으로 이루어지는 홍채 인식용 카메라에 있어, 홍채를 정위치에 맞출 수 있도록 촬영자의 홍채를 정위치에 접안을 확인하는 오목경을 형성하되 오목경은 렌즈홀더와 하우징 밀폐 캡의 기능을 이루는 렌즈홀더 캡(10) 상단을 하우징 내경에 맞추어 넓은 표면으로 형성하고, 그 중앙에 광선 투과용 통공(12)을 천공하여 이루어 경통의 상부에 나사 결합하고, 상기 렌즈홀더 캡의 바깥 둘레를 감싸 고정하는 하우징을 덮어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

오목경이 일체화된 홍채 인식용 카메라{Iris identification camera built in concave mirror}

본 고안은 홍채 인식용 카메라에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 렌즈홀더와 이를 보호하도록 하우징에 결합하는 캡을 오목경으로 일체화하여 소형화에 유용하며 간단한 구조의 카메라를 이용하여 저가의 장치로 양질의 홍채 영상을 얻을 수 있도록 이루어진 홍채 인식용 카메라에 관한 것이다.

일반적으로 보안 시스템 등에서는 개인의 홍채 파문을 사용하여 인증을 행하는 방법이 알려져 있다.

이러한 홍채를 이용하는 인증 방법은 지문과 달리 홍채에 대하여 비 접촉으로 카메라를 이용하여 촬상하면 완료되는 이점이 있다.

사람의 홍채는 개인마다 고유의 패턴을 갖고 있는 것으로 신원의 식별을 가능하게 한다.

상기 홍채 촬상은 식별력을 위하여 영상 품질이 일정한 범주에 속하도록 촬영되는 것이 요구되며 비 접촉식으로 이루어지므로 균일한 영상을 얻기 위한 다양한 제안이 안출되어 있다.

종래에도 양호한 품질의 홍채 영상을 얻기 위하여 다양한 홍채 인식용 카메라가 제안된 바 있다.

예를들면, 광각 카메라와 협각 카메라의 두 종류의 카메라를 구성하여 먼저 광각 카메라에 의한 피사체 인물의 촬상 화상중에서 패턴 매칭 등으로 얼굴의 화상을 인식하고 이 얼굴의 화상에서 오른쪽 눈 또는 왼쪽 눈의 위치를 산출해내고, 망원 카메라인 협각 카메라를 홍채 방향으로 향하게 하고 자동 초점 기술을 이용하여 홍채에 고 정밀도로 초점을 맞추도록 안출된 유형의 제안이 있다.

이는 협각 카메라를 홍채에 초점을 맞추기까지의 시간을 짧게하기 위해 초점에 있는 점 위치에 가까운 프리세트 위치까지 망원 카메라의 포커스 렌즈를 고속 이동시키고, 그 프리세트 위치에서 초점 위치의 탐색을 개시하면 완료된다.

이 때문에 종래의 홍채 촬상 장치에서는 광각 카메라를 2개 준비하여 협각카메라를 중심으로 좌우에 광각 카메라를 배치함으로서 스테레오 카메라 방식으로 피사체까지의 거리를 산출할 수 있도록 되어 있다.

그러나 이러한 종래 홍채 촬영 장치는 다수의 카메라를 구비하므로 코스트가 높아지는 단점이 있고, 카메라가 구동하여 초점을 자동으로 맞춤으로서 렌즈를 움직여 초점 탐색을 맞추기까지의 사이 시간에 피사체가 움직여 초점이 어긋나면 다시 초점을 맞추기위한 구동이 반복되므로 영상을 얻는데 시간적인 소요가 크다는 단점이 있다.

결국 홍채 촬영 장치를 구성하는데 줌 인/ 아웃, 틸트를 통한 자동 초점 카메라를 이용하는 경우 코스트만 높아 질 뿐 많은 단점을 가지고 있다.

한편, 상기 자동 초점 방식의 홍채 촬영 장치에 비하여 경제적인 고정 초점식 카메라를 이용하여 홍채 영상을 얻도록 이루어진 또 다른 종래 기술을 살펴보면 단순히 PC 카메라를 이용하여 구성한 특허 공개 제 2001-70904호와 같은 방식이 안출되어 있으나 이는 사용자가 자신의 홍채 촬영에 적합한 초점 거리를 움직여 맞추어야 하므로 양질의 홍채 영상을 얻기 어려운 문제가 있어 홍채 인식에 적용하는데 적합하지 못하다는 단점이 있다.

상기와 같은 고정 초점 카메라를 이용하여 경제적인 홍채 촬영을 이루는 장치들은 공통적으로 사용자의 홍채를 일정한 초점 위치에 정확하게 위치시키기 어려운 문제를 갖고 있으며, 이를 보완하고자 사용자가 관측할 수 있도록 별도의 초점 거리 유도용 램프를 부가하는 제안이 있으나 사면으로 입사되는 유도 램프의 빛을 관측하면서 상, 하, 좌 , 우로 움직여 홍채의 위치를 잡아야 하므로 정확한 홍채영상을 얻기 어려울 뿐 아니라 구조적으로도 복잡하다는 단점이 있다.

결국 종래의 홍채 촬영 장치들은 고가형으로서 팬 틸트, 줌 카메라를 이용하여 홍채의 위치를 추적하여 영상을 얻는 경우 구성 장비가 고가이며, 홍채 영상을 처리하는데도 복잡한 연산을 수행하여야 하므로 장치 제조와 운영의 코스트가 대단히 높아 범용적으로 사용할 수 없고, 고정 초점식 카메라를 이용하는 경우 저가로 구성이 가능하기는 하나 홍채 촬영의 최적 지점을 사용자의 감이나 임의 지점에 설정하여 촬영하므로 영상의 품질이 떨어지는 단점이 있는 것이다.

상술한 바와 같은 종래 기술의 여러 문제점을 해소하여 촬영자의 홍채를 정위치에 쉽게 맞출 수 있도록 본 고안자는 촬영자 자신의 접안된 눈동자를 반사시켜 관찰하면서 최적의 위치에 맞추는 콜드 밀러로 이루어진 오목경을 렌즈 전면에 구성하여 이루어진 실용실안 등록 제 321670호를 제안한 바 있다.

본 고안자는 상기 고안은 도 1에 도시한 바와 같이 소자(CCD 또는 CMOS등)(1)의 외곽에 암실을 구성하는 경통(2)을 형성하고, 통공(5)을 천공한 렌즈 홀더(4)에 고정촛점 렌즈(3)를 끼워 렌즈홀더(4)를 상기 경통 상부에 나사 결합하여 고정하고, 상기 경통(2)과 렌즈홀더(4)를 감싸는 하우징(6)에 내장하여 하우징(6)의 일측 개방부 홈(8) 에 콜드밀러의 오목경 캡(7)을 끼워 형성하여 이루어진 것이다.

상기 고안을 통하여 촬영자의 홍채를 정위치에 쉽게 맞출 수 있어 홍채 영상의 취득을 짧은 시간 내에 정확하게 얻을 수 있으며 오목경 내에 안구가 위치하게되면 홍채 영상을 얻기 위한 초점 거리로의 일치 조절이 이루어져 촛점 맞추기가 용이하며 고정 초점 카메라를 이용하므로 기계적인 구동부를 배제하여 내구성이 높고 제조 원가를 크게 낮출 수 있는 잇점이 있었다.

그러나 상기 고안의 경우에는 경통(2)과 경통 상부의 렌즈 홀더(4)를 각각 구성하고, 그 외곽에 다시 하우징(6)을 덮어 오목경 캡(7)을 형성하므로 전체적인 높이가 높아지는 단점이 있어 휴대전화기와 같이 소형의 기기에 내장하는데 어려움이 발생되고 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 여러 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 고안은 휴대전화기, PDA와 같은 소형의 기기에 내장이 용이하도록 그 크기를 축소하여 경(輕), 박(薄), 단(短), 소(小) 가능한 구조를 갖는 오목경이 일체화된 홍채 인식용 카메라를 제공하는 것이다.

본 고안은 별도의 오목경 제조 없이 렌즈 홀더에 오목경을 구현하므로 부품 감소 따른 제조 원가의 절감과 동시에 조립 공수를 절감하여 생산성을 높일 수 있는 오목경이 일체화된 홍채 인식용 카메라를 제공하는 것이다.

그 외에 본 고안은 오목경에 촬영자 홍채를 정확하게 유도 일치시킴으로서 고정 촛점 카메라를 이용하더라도 촛점 설정이 쉽고 정확하며, 고정촛점 카메라의 이용으로 내구성이 향상되고 염가에 제조가 가능한 오목경이 일체화된 홍채 인식용 카메라를 제공하는 것이다.

상기 목적을 구현하기 위하여 홍채 촬영용 소자(CCD 또는 CMOS등)와, 소자(CCD 또는 CMOS등)를 차광 밀폐하는 경통과, 렌즈 및 렌즈홀더 그리고 오목경 캡으로 이루어지는 홍채 인식용 카메라에 있어, 홍채를 정위치에 맞출 수 있도록 촬영자의 홍채를 정위치에 접안을 확인하는 오목경을 형성하되 오목경은 렌즈홀더와 하우징 밀폐 캡의 기능을 이루는 렌즈홀더 캡 상단을 하우징 내경에 맞추어 넓은 표면으로 형성하고, 그 중앙에 광선 투과용 통공을 천공하여 이루어 경통의 상부에 나사 결합하고, 상기 렌즈홀더 캡의 바깥 둘레를 감싸 고정하는 하우징을 덮어 이루어지는 것에 의한다.

도 1은 종래 오목경 구조를 구현한 홍채 인식용 카메라의 구성을 도시한 단면도.

도 2는 본 고안의 오목경 일체형 홍채 인식용 카메라의 구성을 도시한 단면도.

도 3은 본 고안의 오목경에 반사된 홍채 투영도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 렌즈홀더 캡 12 : 통공

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 기술 구성에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

본 고안은 첨부 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 홍채 촬영용 소자(CCD 또는 CMOS등)(1)와, 소자(CCD 또는 CMOS등)를 차광 밀폐하는 경통(2)과, 렌즈홀더(4)에 내장한 렌즈(3), 상기 경통(2)과 렌즈홀더(4) 덮어 보호하며 렌즈(3)면 입사광 측 하우징 개방구를 폐쇄하며 홍채를 정위치에 유도하는 오목경 캡(7)으로 이루어지는 홍채 인식용 카메라에 있어서,

상기 렌즈(3)를 내장하며 경통(2) 상부에 나사 결합하는 렌즈홀더는 하우징(6)의 일측 내경에 형성한 홈(8)에 끼워 결합될 수 있는 직경으로 형성하고, 중앙에 통공(12)을 천공하며, 표면을 만곡시켜 오목경으로 형성하여 이루어진 렌즈홀더캡(10)을 구성하여 이루어진다.

상기 렌즈홀더 캡(10)의 홍채 접안 측 외 표면에는 홍채를 반사 관찰하기 위한 반사 코팅을 부가하여 이루고, 렌즈에는 통상의 적외선 투과 코팅을 하거나 적외선 투과 코팅된 커버글래스를 선택적으로 부가하여 이루어 질 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 이루는 본 고안의 제 작용을 살펴본다.

본 고안의 오목경이 일체화된 홍채 인식용 카메라는 렌즈홀더와 각 부품들이 내장되는 하우징, 상기 하우징의 일측에 홍채 접안을 위한 캡을 별도로 마련하여 조립 구성하는 종래의 기술에 비하여 크기를 축소시켜 소형 기기에 실장하기에 유용하다.

즉, 경통 상부에 렌즈홀더 캡(10)을 나사 결합하고 이 렌즈홀더 캡(10)을 하우징(6)에 끼우는 것으로서 렌즈홀더와 캡의 기능이 렌즈홀더 캡(10) 하나의 부품으로서 겸용하여 기능하도록 이루어져 있기 때문에 가볍고, 얇으며, 크기가 짧고 소형화가 가능하게 된다.

이러한 소형화에 의하여 휴대용 전화기, PDA 등의 소형 기기에 홍채 촬영을 위한 카메라 실장이 가능해지며 본 출원인의 선 등록 고안에서 좀 더 개선되어 소형화 기기에 맞도록 외형 크기를 작게하는 한편 오히려 제조 원가 및 조립 작업공수 절감 등으로 원가 절감이 기대된다.

상기와 같은 본 고안의 오목경이 일체화된 홍채 인식용 카메라를 이용하여 홍채를 촬영하고자 하는 경우 촬영자는 렌즈홀더 캡(10)에 홍채를 접안하면 렌즈홀더 캡(10)의 오목경 표면에 안구 반사 상태를 가시적으로 인식 확인하면서 홍채가 촬영 촛점 범위 내로 적절하게 위치하도록 거리조절을 할 수 있다.

거리 조절이 완료되면 홍채 촬영을 개시하고(통상의 촬영 방법에 따름) 이때 홍채인 피사체는 렌즈홀더 캡(10) 중심에 천공한 통공(12)과 렌즈(3)를 통해 소자(CCD 또는 CMOS등)(1)에 입사되어 이미지 촬영을 이루게 된다.

이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 고안은 홍채 정보를 이용하여 특정 시스템, 시설, 장치 등에 접근을 허용하는 보안 장치로서 홍채 영상을 취득하기 위한 홍채 인식용 카메라가 소형의 휴대용 기기에 부착 가능하도록 그 외형 크기를 축소하면서도 홍채 촬영의 편리성은 그대로 보장되며, 또한 오토 줌과 같은 기계적 작동부를 배제하고 고정 촛점 카메라를 이용하더라도 홍채 촬영 위치 설정이 오목경에 의해 쉽고, 고정 촛점 렌즈의 구성으로 내구성을 높여 홍채 촬상의 신뢰성이 높고, 염가에 제조가 가능하여 경제적이며, 사용자가 홍채 촬영을 위한 초점 위치를 용이하게 파악하고 대응할 수 있어 선명한 홍채 영상을 얻으며 촬영 과정이 단순하여 번잡함을 피 할 수 있는 매우 실용적인 고안인 것이다.

Claims (3)

1. 홍채 촬영용 소자(CCD 또는 CMOS등)(1)와, 소자(CCD 또는 CMOS등)를 차광 밀폐하는 경통(2)과, 렌즈홀더(4)에 내장한 렌즈(3), 상기 경통(2)과 렌즈홀더(4) 덮어 보호하며 렌즈(3)면 입사광 측 하우징 개방구를 폐쇄하며 홍채를 정위치에 유도하는 오목경 캡(7)으로 이루어지는 홍채 인식용 카메라에 있어서,

   상기 렌즈(3)를 내장하며 경통(2) 상부에 나사 결합하는 렌즈홀더는 하우징(6)의 일측 내경에 형성한 홈(8)에 끼워 결합될 수 있는 직경으로 형성하고, 중앙에 통공(12)을 천공하며, 표면을 만곡시켜 오목경으로 형성하여 이루어진 렌즈홀더캡(10)을 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오목경이 일체화된 홍채 인식용 카메라.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 렌즈홀더 캡(10)의 홍채 접안 측 외 표면에는 홍채를 반사 관찰하기 위한 반사 코팅을 부가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오목경이 일체화된 홍채 인식용 카메라.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 렌즈(3)에는 가시광선을 차단하고 적외선만을 투과하는 코팅층을 형성하고나 이 코팅층이 형성된 커버글라스를 선택적으로 부가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오목경이 일체화된 홍채 인식용 카메라.