KR20040096965A - 홍채초점 유도장치 및 그 유도방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홍채 촬영카메라에 있어서, 사용자로 하여금 홍채의 초점이 맞도록 유도하는 장치로서 사용자가 신속하고 편리하게 초점을 맞추도록 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 이루기 위해 카메라 렌즈(11)의 외곽에 링 형상의 가시광선 발광부(1)와, 상기 발광부(1) 안쪽, 카메라 렌즈(11) 외부표면측에 반사부(2)을 설치하였으며, 따라서 사용자는 반사부(2)에 반사된 자신의 안구에 비친 발광부의 빛의 선명도를 보고 초점을 맞추도록 유도하였다.

광 경로(100)는 발광부(1)에서 발광된 빛이 홍채의 동공표면부분에 1차 반사(200)되고, 이어서 동공표면부분의 반사된 빛이 반사부의 반사판에 2차 반사(300)된 후 수정체를 통과해 망막(3c)에 이르게 된다.

또한 반사부는 볼록형 렌즈(2b)와 적외선만이 통과되는 평면콜드미러(2a)로 구성되어 있으므로 사용자가 초점이 맞을 경우에만 발광부 빛이 선명하게 보이도록 구성함으로서 초점거리가 정확하게 유도되도록 안출하였다.

Description

홍채초점 유도장치 및 그 유도방법{A Guidance Device and Method for focus of the Iris Camera}

본 발명은 홍채 촬영카메라에 관한 것으로서, 선명한 이미지를 사용자가 제공할 수 있도록 이루어진 홍채 유도장치에 관한 것이다.

현재 초점이 맞는 선명한 홍채영상은 홍채보안, 홍채를 통한 건강검진, 홍채를 통한 개성 파악 등 그 응용 사용처가 날로 늘어나고 있는 실정이다.

일반적으로 홍채의 선명한 영상을 입수하기 위하여 사용되는 종래의 장치로는 유도 발광체를 렌즈 입사축과 동일하도록 렌즈 내부에 적색 LED를 설치하고, 사용자가 상기 적색 LED를 바라보면서 전후방으로 이동하도록 하고, 전후방으로 이동하는 매 순간에 입력되는 영상은 카메라에 내장된 초점영상 검출 프로세서에 의해 초점여부를 검출하게 하게하고, 초점이 맞을 경우, 적색 LED 대신 녹색 LED를 사용자에게 점등하여 줌으로서, 사용자의 동작을 종료시키는 동시에 입력된 영상을 저장하여 선명한 홍채영상을 입수하여 왔다.

상기와 같은 방법의 홍채 입수 방법은 사용자가 정확한 전후방의 위치를 알 수 없으므로 카메라의 프로세서가 녹색 LED를 점등할 때 까지 카메라의 전후방으로홍채를 이동해 주어야 하는 매우 불편한 점이 있었다.

또 다른 홍채 촬영 방법으로는 적외선만이 통과하는 콜드미러를 오목경의 형상으로 하여 카메라 렌즈 전방에 설치하여 사용자가 콜드미러에 비친 자신의 눈을 선명하게 바라보게 함으로 홍채를 유도하는 장치가 있으나, 이는 사용자가 자신의 홍채를 직접 바라봄으로 거부감을 일으킬 수 있고, 또한 선명한 홍채 상을 식별하기 위하여 매우 신경을 써야하는 단점이 있다 하겠다.

따라서 본 발명은 상기한 홍채카메라의 선명한 홍채의 입수 방법의 단점들을 보안하기위하여 안출한 것으로, 사용자가 보다 편리하고 신속하게 홍채를 접근시킬 수 있도록 유도함에 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 이루기 위해 카메라 렌즈(11) 외곽에 링 모양으로 된 발광부(1a, 1b)와 상기 발광부 안쪽에 반사부(2a, 2b)을 두어 사용자가 자신의 동공표면에 비친 발광부의 빛을 반사부를 통해 바라보게 함으로서 상기의 과제를 해결도록 하는 것을 기술적 과제로 삼았다.

도 1은 본 발명에 의한 장치 구성도

도 2는 본 발명에 의한 장치 정면도

도 3은 본 발명 장치의 발광부의 부분 구조도

도 4는 본 발명 장치의 발광부의 LED 배치 구조도

도 5는 본 발명 장치의 발광부의 덮개 구조도

도 6은 본 발명 장치의 반사부의 구조도

도 7은 본 발명 장치의 원리 도식도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 발광부

1a : 가시광선 LED

1b : 발광부 덮개

2 : 반사부

2a : 평면콜드미러

2b : 볼록렌즈

3 : 안구

4 : 적외선 LED

10 : 카메라부

11 : 카메라 렌즈

100 : 광 경로

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 기본 구성도로서 홍채를 촬영하는 카메라가 설치된 카메라부(10)와, 사용자의 홍채를 유도하기 위하여 가시광선 LED(1a)가 설치된 발광부(1)와, 사용자가 자신의 안구에 비친 상기 발광부의 빛이 선명한지 식별하도록 유도하는 반사부(2)로 이루어진 것을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 정면도로서, 최 외곽에 상기 발광부(1)가 위치하여 있고, 안쪽 표면 외부에는 반사부(2)가 위치된 구조를 나타낸다. 도 2의 반사판(2a)에는 사용자 자신의 동공표면에 비친 발광부(1)의 링 형 빛이 반사된 모습(300)을 볼 수 있다.

상기의 발광부(1)는 그 형상이 둥근 링 모양으로 형성, 홍채의 형상과 일치 되도록 하여 식별이 용이하도록 하였다.

도 3은 상기의 발광부(1)의 가시광선 LED(1a)의 형상을 링형으로 구현하기 위하여 가시광선 LED(1a) 표면에 링 모양의 플라스틱(1b)를 설치한 구조를 나타내는 부분 구조도이다.

도 4는 본 발명 장치의 발광부의 LED의 배치 구조도로서, 네개의 가시광선 LED와 두개의 적외선 LED가 배치된 구조의 실시예로서 도시되어 있다. 경우에 따라서 가시광선 LED 및 적외선 LED는 그 갯수가 많아지거나 줄어들 수 있다.

도 5는 본 발명 장치의 발광부의 덮개(1b)의 구조도로서, 상기의 발광부(1)의 가시광선 LED(1a)의 형상을 링형으로 구현하기 위하여 가시광선 LED(1a) 표면에 설치하여 된다. 상기의 플라스틱 덮개는 반투과형 재질로 이루어져 있어 가시광선 LED(1a)의 빛을 산란시켜 전체적인 링 형상의 빛을 방출하도록 구성되어 있다.

도 6은 본 발명 장치의 반사부(2)의 구조도로서, 평면콜드미러(2a)와 볼록렌즈(2b)로 구성되어 있다. 상기 볼록렌즈는 사용자가 자신의 안구의 비친 발광부의빛을 볼 때 특정거리영역에서만 초점이 맞도록 하는 역할을 한다. 경우에 따라 평면콜드미러(2a)와 볼록렌즈(2b)는 일체형으로서 볼록렌즈 후면에 콜드미러코팅을 수행함으로 반사부을 간소화 할 수 있다.

도 7은 본 발명 장치의 원리 도식도로서, 상기 발광부(1a, 1b)의 링 모양의 빛이 사용자 자신의 동공표면에 1차 반사된 후, 상기 반사판(2a, 2b)에 반사되고, 계속하여 안구(3)의 수정체를 통해 링 모양의 상이 망막(3c)에 맺히는 것(400)을 보여준다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 구성의 작용을 도 7과 함께 설명하면 다음과 같다.

먼저, 홍채카메라가 촬영을 위해 상기 발광부의 가시광선 LED(1a)를 점등하면 사용자는 자신의 홍채를 홍채촬영카메라(10)의 정면 방향으로 접근시킨다.

사용자가 홍채촬영카메라측으로 일정거리에 접근하면 사용자는 반사판(2a, 2b)에 링 모양의 빛이 흐릿하게 맺힌 것을 보게 된다. 상기 반사판에 맺힌 링 형의 빛(300)은 자신의 동공에 1차 반사(200)된 발광부(1a, 1b)의 빛이다. 계속하여 사용자는 이 링 형의 빛을 선명하게 보기 위해 전후방으로 초점을 맞춘다. 이때, 초점이 맞는 거리는 특정거리영역에서만 맞도록 되어 있는데, 이는 반사판에 있는 볼록형 렌즈(2b)가 상을 한 지점으로 모아주기 때문이다.

계속하여, 사용자가 초점을 맞추는 동안 카메라 내의 제어부는 입력되는 영상이 선명할 경우 영상을 캡쳐하여 저장하고, 결과적으로 선명한 홍채영상을 입수하게 된다.

한편, 홍채촬영카메라에 설치된 렌즈(11)는 상기의 볼록형 렌즈(2b)와 함께 고려하여 상의 크기 및 심도를 결정 설계하되, 특히 상기의 심도영역범위는 상기의 특정거리영역과 일치하거나 그보다 넓게 설계되어야 한다.

이어서, 도 7을 참조하여 홍채초점유도방법을 설명한다.

먼저, 홍채초점유도방법으로서 제 1단계는 상기의 렌즈(11)외곽에 위치한 발광부(1)의 가시광선LED를 점등하는 단계이다. 이때, 사용자가 홍채촬영카메라 측에 근접하여 발광부(1a, 1b)의 빛을 직접 보게되면 발광부의 빛은 초점이 맞지 않게보인다. 이는 발광부와 홍채의 거리가 너무 가깝기 때문이다.

계속하여, 제 2단계는 상기의 근접한 인증자의 홍채와 카메라의 렌즈와의 광거리를 연장하기위한 수단으로서 창출한 것으로 카메라렌즈 표면상부에 평면콜드미러 및 볼록렌즈가 구비된 반사부(2)를 사용자가 바라보게 함으로서 초점을 맞추도록 유도하는 단계이다. 사용자가 발광부(1a, 1b)의 빛을 보지아니하고 반사부(2)를 보게되면 발광부의 광원은 두개의 반사체를 거치게 되므로 광로를 연장할 수 있게 되고, 그 결과 발광부의 빛의 초점이 선명하게 보이는 거리에까지 광거리를 확장하게 된다. 상기의 두개의 반사체란 사용자 자신의 동공표면과 상기의 콜드미러로 구성된 반사부(2)를 일컫는다.

즉, 제 2단계의 유도방법에 따라 상기의 발광부(1a, 1b)의 빛의 경로(100)는 1차적으로 사용자 측의 홍채표면(3b)이나 동공표면(3a)에 비치게되고(200), 이어서 다시 카메라(10)측의 상기 반사부(2a, 2b)에 반사(300)되고, 계속하여 상기 반사부에 도달한 발광부의 빛은 사용자의 안구의 수정체를 통과하여 망막(3c)에 맺(400)히게 된다.

계속하여 제 3단계는 상기의 인증자의 홍채가 상기 유도방법에 의하여 초점이 일치한 지점에 이르면 이미지센서 및 렌즈로 구성된 카메라(10)을 통해 영상을 캡쳐하여 선명한 홍채영상을 입수하는 단계이다.

결론적으로, 본 발명의 상기와 같은 장치는 카메라와 사용자간의 거리가 10cm 이내의 근접한 상태에서 초점을 유도하는 장치로서 적합하다. 일반적으로 10cm 이내에서의 빛이나 상은 렌즈나 반사체 없이 직접보게되면 선명하게 보이지 않는다. 본 장치의 경우 카메라와 사용자간의 거리가 근접할지라도 반사부와 동공표면를 거울효과로 이용하여 빛을 반사하도록 하는 유도방법을 사용으로서 광로를 연장하여 초점이 맞도록 유도하였다.

상술한 바와 같이 본 발명은 홍채를 촬영하는 카메라가 선명한 홍채 영상을 취득하는 함에 있어서, 우선 사용자가 의식적으로 반사판(2a, 2b)에 나타난 빛의 선명도를 즉각적으로 판단하도록 구성함으로서 편리하고 정확하게 선명한 홍채를 입수할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 홍채 촬영카메라의 홍채 초점 유도장치에 있어서, 홍채 촬영카메라 렌즈(11) 외곽에 가시광선을 발광하는 가시광선 LED(1a) 및 적외선 LED(4)를 설치한 발광부(1)와;

   인증자가 자신의 안구 동공표면에 비친 상기 발광부(1)의 빛이 선명한지 식별하도록 유도하는 반사부(2)와;

   상기 렌즈(11)와 CCD(Charged Coupled Device) 혹은 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)의 이미지센서로 이루어지며, 상기 렌즈(11)로 입사되는 홍채의 상을 촬영하는 카메라부(10) 로 구성된 것을 특징으로 하는 홍채 촬영카메라의 홍채 초점 유도장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 발광부(1)는 가시광선 LED(1a) 외부표면에 설치되어, 사용자 측에서 볼 때 둥근 링 모양으로 발광하도록 이루어진 링 모양의 반투명 플라스틱덮개(1b)를 더 구성한 것을 특징으로 하는 홍채 촬영카메라의 홍채 초점 유도장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 반사부(2)는,

   평면콜드미러로 이루어진 반사판(2a)과;

   상기 반사판(2a) 상측에 설치되어, 특정거리영역에서만 빛의 초점이 맞도록이루어진 볼록렌즈(2b)로 구성된 것을 특징으로 하는 홍채 촬영카메라의 홍채 초점 유도장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 반사부(2)의 볼록렌즈와 평면콜드미러를 일체화하기위해 후면에 콜드미러 물질을 직접 코팅한 볼록렌즈(2b)로 구성된 것을 특징으로 하는 홍채 촬영카메라의 홍채 초점 유도장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 반사부(2)의 볼록렌즈(2b)는 그 후면 형상이 평면, 오목, 볼록 중 어느 하나의 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 홍채 촬영카메라의 홍채 초점 유도장치.
6. 제 1항 내지 제 2항에 있어서, 상기 발광부(1)의 적외선 LED(4)는 그 중심광선의 광로가 상기 반사부(2) 및 발광부(1)의 가시광선 LED(1a)의 유도에 의해 인증자의 홍채표면 초점이 선명한 거리영역에 위치할 때의 홍채표면에 대하여 상기 홍채표면의 중심지점을 통과하도록 각도를 설정하여 설치, 구성된 것을 특징으로 하는 홍채 촬영카메라의 홍채 초점 유도장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 발광부(1)는 원 형상, 사각 형상, 수직 혹은 수평상의 2중 바(Bar) 형상 중 어느 하나의 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 홍채 촬영카메라의 홍채 초점 유도장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 카메라부(10)의 렌즈(11)는 상기 반사부(2)의 상기 볼록렌즈(2b)를 고려하여 상의 크기와 초점거리를 설계하도록 구성된 것을 특징으로 하는 홍채 촬영카메라의 홍채 초점 유도장치.
9. 제 1항에 있어서, 상기 발광부(1)는 유기발광다이오드(OLED:Organic light emitting diodes)을 광원으로 구성한 것을 특징으로하는 홍채촬영카메라의 홍채 초점 유도장치.
10. 홍채 촬영카메라의 홍채초점유도방법에 있어서,

    홍채 촬영카메라 렌즈(11) 외곽에 설치한 발광부(1)로부터 가시광선을 발광하는 단계;

    상기 렌즈(11)표면, 상기 발광부 내측에 콜드미러 및 볼록렌즈로 구성된 반사부(2)를 통하여 인증자가 자신의 안구 동공표면에 비친 상기 발광부(1)의 빛이 선명한지 식별하도록 유도하는 단계;

    인증자의 홍채상이 초점이 일치될 때 상기 렌즈(11) 및 CCD(Charged Coupled Device) 혹은 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)의 이미지센서로 이루어지는 카메라부(10)를 통해 상기 렌즈(11)로 입사되는 선명한 홍채영상을 촬영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 홍채 촬영카메라의 홍채 초점 유도방법.