KR20050043097A - 홍채인식기의 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홍채인식기의 조명장치에 관한 것으로, 그 목적은 격자형태의 케이스상에 딥-타입의 단파장 엘이디와 함께 포커싱을 위한 집광렌즈를 채택하는 적외선 광모듈에 의해 고품질의 홍채 영상을 얻을 수 있도록 하는 홍채인식기의 조명장치를 제공함에 있다. 이는 홍채 영상을 촬상시키기 위한 홍채 인식용 카메라와, 상기 카메라의 하측에 설치되고, 사용자까지의 거리를 측정하여 상기 카메라의 줌과 포커싱을 제어하는 거리측정센서와, 격자형으로 공간부가 구획된 케이스와, 상기 케이스의 내부에 삽입 고정되는 적외선엘이디와, 상기 적외선엘이디에서 발산되는 빛을 포커싱하는 집광렌즈로 이루어지고, 일정각도로 경사지게 설치되어 홍채에 적외선을 투사하는 적외선 광모듈과, 상기 적외선 광모듈에서 발산된 빛이 지나가는 통로에 채택되는 평판형태의 적외선 필터를 포함하는 것이다.

Description

홍채인식기의 조명장치{Lighting device of iris recognition device}

본 발명은 홍채인식기의 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 격자형태의 케이스상에 딥-타입의 단파장 엘이디와 함께 포커싱을 위한 집광렌즈를 채택하는 적외선 광모듈에 의해 고품질의 홍채 영상을 얻을 수 있는 홍채인식기의 조명장치에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 바와 같이 홍채는 인체의 눈(안구) 중에서 동공보다 바깥쪽 주위 부분을 칭하는 것으로서, 상기 홍채는 그 특성이 특이하여 사람의 개개인 마다 미세한 차이가 있으며 특히 동일인인 경우에도 좌우측 홍채간에 미세한 차이를 두고 있는 것이다.

상기한 홍채의 특성으로 인하여 보안카드와 신용카드 및 도어 록킹 시스템 분야 등에서 홍채를 이용한 자동 감지 제어 장치 기술이 출현되고 있는 추세이다.

도 1은 일반적인 홍채 인식 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도시한 바와 같이 적외선 센서를 이용하여 사용자 까지의 거리를 측정하는 거리측정센서(1)와, 사용자에게 시스템의 활성여부 및 인식 여부를 알려주기 위한 외부 지시기(3)와, 주위의 밝기와 관계없이 홍채이미지 촬영시의 조도를 조절하여 주기 위한 조명장치(4)와, 사용자의 눈을 위치시키기 위한 광학 윈도우(5)와, 상기 광학 윈도우를 통해 들어오는 적외선을 통과시키고 가시광선은 차단시키는 콜드미러(6)와, 상기 콜드미러를 통해 전달되는 사용자의 홍채 이미지를 촬영하는 카메라(7)와, 상기 촬영된 홍채 이미지를 처리하는 프레임 그레버(8)와, 상기 거리측정센서(1)에서 측정한 거리 측정값을 입력받아 사용자가 동작 범위내에 있는지를 판단하고, 홍채를 자동으로 인식하며 빛의 세기를 조절하여 주는 제어장치(9)와, 상기 제어장치(9)의 제어에 의해 외부 지시기(3) 및 조명장치(4)의 동작을 제어하는 광학 이미저 드라이버(2)로 구성된다.

상기와 같은 일반적인 홍채인식 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

사용자가 홍채인식 시스템에 접근하면 거리측정센서(1)는 사용자 까지의 거리를 측정하여 제어장치(9)로 송신하고, 상기 제어장치(9)는 수신된 거리 측정값이 동작범위 내에 있는지를 판단하며, 상기 판단 결과 동작범위 내에 있으면 광학 이미저 드라이버(2)로 제어신호를 출력하여 홍채 이미지 추출을 위한 준비를 행하도록 한다.

상기 광학 이미저 드라이버(2)는 외부 지시기(3)에 액티브 신호를 보내 사용자에게 시스템이 활성화 되었음을 알리며, 사용자가 광학 이미저 드라이버(2)에 접근한 후 광학 윈도우(5)를 통해 카메라(7)의 광축에 눈을 위치시키면, 콜드미러(6)는 적외선을 통과시키고 가시광선을 차단하게 된다.

그리고, 상기 콜드미러(6)는 홍채가 위치해야 할 부분을 표시해 두어 사용자가 카메라(7)의 광축에 자신의 눈이 위치하였는지의 여부를 쉽게 확인할 수 있도록 한다.

그 후 제어장치(9)가 카메라(7)를 구동하여 홍채 이미지를 촬영할 수 있도록 제어하고, 상기 카메라(7)에서 촬영한 홍채 이미지를 프레임 그레버(8)로 제공하면 상기 프레임 그레버(8)는 이미지 분석에 맞도록 신호를 처리하여 제어장치(9)로 제공하며, 상기 처리된 신호를 입력 받은 제어장치(9)는 광학 이미저 드라이버(2)를 통해 외부 지시기(3)를 통해 인식 여부를 사용자에게 알려주게 된다.

상기와 같은 홍채 인식장치에서 조명장치(4)에 의해 인식률에 커다란 영향을 미치게 되므로 이에 대한 다양한 기술이 개발되고 있으며, 상기와 같은 홍채인식장치의 조명장치의 일예에 대한 종래의 예로서는, 특허 공개번호 2001-0045807의 "홍채인식시스템의 조명장치"에서 찾아 볼 수 있다.

도 2a 및 도 2b은 종래에 따른 홍채인식장치의 조명장치의 일예를 나타낸 도면이며, 이하 도면에서는 원래의 부호를 부여하여 설명한다.

도시한 바와 같이 홍채인식시스템의 외관을 구성하는 케이스(31)의 전면 중앙에는 통공(32)이 구비되고, 상기 통공(32)의 둘레에는 적외선필터(35)가 설치되며, 상기 케이스(31)의 내부 중앙에는 상기 통공(32)과 대응되게 다수개의 렌즈가 구비된 렌즈어셈블리(40)가 설치되며, 상기 렌즈어셈블리(40)의 양측에는 적외선을 조사하는 조명장치(10)가 설치되어 있다.

상기 조명장치(10)는 외관을 구성하는 하우징(11)의 내부에 홀더(12)가 설치되고, 상기 홀더(12)에는 적외선을 발광하는 엘칩(15)을 구비한 기판(14)이 설치되며, 상기 엘칩(12)의 전방에는 적외선을 균등한 밝기로 확산시켜주는 필터(18)가 설치됨과 아울러 상기 필터(18)의 전방에 집광렌즈(19)가 설치되어 있다.

또한, 상기 집광렌즈(19)를 통과하면서 산란되어 발생된 주변광이 외부로 전달되는 것을 차단하기 위한 스톱퍼(11')가 상기 하우징(11)의 전면에 구비된다.

또한, 상기 엘칩(15)에서 나오는 열을 외부로 방열하기 위한 방열판(20)이 상기 하우징(11)의 배면에 나사로 체결되어 조명장치(S)의 외관을 구성한다.

상기와 같이 구성된 홍채인식장치의 조명장치(10)는 엘칩(15)에서 발광된 적외선이 상기 필터(18)를 통과하면서 확산되어 전체적으로 균등한 밝기가 되고, 다시 상기 집광렌즈(19)를 통과하면서 집광되며, 상기 스톱퍼(11')에 의해 주변광이 제거되어 소정의 배광각(α°)으로 조사된다.

또한, 상기 조명장치(10)에서 조사된 적외선은 상기 케이스(31)의 전면에 설치된 필터(35)를 통과하여 홍채인식시스템의 전방에 조명영역(A)을 형성하게 되고, 이와 같이 형성된 조명영역에 사람의 홍채가 위치하게 되면 그 이미지가 상기 렌즈어셈블리(40)를 통해 촬상소자(미도시)로 전달되어 홍채를 인식하게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 홍채 인식장치는 잡음에 강한 영상을 얻기 위해 다파장의 조명장치를 사용하는 바, 이러한 다파장의 홍채 영상 장치를 사용함으로 구매의 단가 상승과 함께 발열 문제와 과전류로 인하여 홍채 인식장치의 신뢰도에 결정적인 영향을 가져오게 된다.

즉, 본 홍채 인식장치의 동작 환경이 섭씨 30도 이상의 환경에서 구동 시 엘칩 형태의 LED에서의 발열과 과전류로 인한 누적된 열은 시스템 셧 다운과 오동작을 일으킬 수 있는 상황이 제공되는 것이다. 별도의 냉각장치 없이 계속되는 열 집적은 부품의 일반적인 동작 온도인 섭씨 80도를 초과하게 된다.

또한, 그러한 환경 온도 이하의 상황에서도 과전류로 인한 오동작이 진행될 수 있다. 이러한 오동작의 원인 제공으로 시스템 초기화가 반복될 경우, 인식 시간이 수용할 수 없을 정도로 길어 질 수 있는 요인이 있다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고, 잡음에도 강건한 영상을 얻기 위한 것이다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 격자형태의 케이스상에 딥-타입의 단파장 엘이디와 함께 포커싱을 위한 집광렌즈를 채택하는 적외선 광모듈에 의해 고품질의 홍채 영상을 얻을 수 있도록 하는 홍채인식기의 조명장치를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 홍채 영상을 촬상시키기 위한 홍채 인식용 카메라와, 상기 카메라의 하측에 설치되고, 사용자까지의 거리를 측정하여 상기 카메라의 줌과 포커싱을 제어하는 거리측정센서와, 격자형으로 공간부가 구획된 케이스와, 상기 케이스의 내부에 삽입 고정되는 적외선엘이디와, 상기 적외선엘이디에서 발산되는 빛을 포커싱하는 집광렌즈로 이루어지고, 일정각도로 경사지게 설치되어 홍채에 적외선을 투사하는 적외선 광모듈과, 상기 적외선 광모듈에서 발산된 빛이 지나가는 통로에 채택되는 평판형태의 적외선 필터를 포함하는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따를 홍채인식장치를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 홍채인식장치는 카메라(10), 거리측정센서(20), 적외선 광모듈(30), 적외선 필터(40) 및 광축보정수단(50)을 포함하고 있다.

상기 카메라(10)는 홍채 영상을 촬상시키기 위한 홍채 인식용으로서, 내부에는 복수의 렌즈(미도시)가 구비되고, 상기 렌즈를 통해 회득된 영상을 촬영하기 위한 촬상장치(미도시)가 포함되어 있다.

상기 거리측정센서(20)는 상기 카메라(10)의 하측에 설치되고, 사용자까지의 거리를 측정하여 상기 카메라(10)의 줌과 포커싱을 제어하는 것이다.

상기 거리측정센서(20)에서 측정된 거리값은 별도의 제어장치(미도시)에서 비교, 판단하여 출력을 나타내도록 이루어져 있다.

상기 적외선 광모듈(30)은 사용자의 홍채영상을 위한 일정각도로 경사지게 설치되어 홍채에 적외선을 투사하는 조명장치에 해당하는 것으로서, 격자형으로 공간부가 구획된 케이스(31)와, 상기 케이스(31)의 내부에 삽입 고정되는 적외선엘이디(32)와, 상기 적외선엘이디(32)에서 발산되는 빛을 포커싱하는 집광렌즈(33)로 이루어진다.

또한, 상기의 케이스(31)가 격자형태로 구획되어 적외선엘이디(32)에서 발산되는 빛의 산란과 간섭을 막을 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 적외선엘이디(32)는 딥 타입의 단파장으로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

상기 적외선 필터(40)는 상기 적외선 광모듈(30)에서 발산된 빛이 지나가는 통로에 채택되고, 평판형태로 이루어져 있어 가공성이 우수한 것이다.

본 발명에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 사용자가 카메라(10)의 전방에 안구(홍채)를 위치시키게 되면 적외선 광모듈(30)내에 적외선엘이디(32)가 발광하여 빛을 조사하게 되고, 이때 적외선 광모듈(30)의 케이스(31)가 격자형태로 이루어져 빛이 산란과 간섭을 막게 된다.

또한, 상기의 상태에서 케이스(31)의 전방에 설치된 집광렌즈(33)를 통해 빛의 감쇄가 없이 적외선 필터(40)측으로 빛이 조사되고, 상기 적외선 필터(40)을 통과한 빛은 사용자의 안구에 조사되어 선명한 영상을 얻을 수 있도록 한다.

이와 같은 상태에서 거리측정센서(20)에 의해 사용자의 홍채의 위치를 측정하여 제어부를 통해 카메라(10)의 줌과 포커싱을 제어하게 된다.

이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 홍채인식기의 조명장치는 딥-타입의 단파장 엘이디와 함께 포커싱을 위한 집광렌즈를 채택하여 고품질의 홍채 영상을 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 일반적인 홍채 인식 시스템의 구성을 나타낸 블럭도.

도 2a는 종래에 따른 조명장치가 적용된 홍채인식시스템의 요부구성을 보인 단면도.

도 2b는 도 2a의 조명장치의 확대 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 홍채인식장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 홍채인식장치의 적외선 광모듈을 상세히 도시한 분해사시도.

(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10: 카메라 20: 거리측정센서

30: 적외선 광모듈 31: 케이스

32: 적외선엘이디 33: 집광렌즈

40: 적외선 필터

Claims (2)

1. 홍채 영상을 촬상시키기 위한 홍채 인식용 카메라(10);

   상기 카메라(10)의 하측에 설치되고, 사용자까지의 거리를 측정하여 상기 카메라(10)의 줌과 포커싱을 제어하는 거리측정센서(20);

   격자형으로 공간부가 구획된 케이스(31)와, 상기 케이스(31)의 내부에 삽입 고정되는 적외선엘이디(32)와, 상기 적외선엘이디(32)에서 발산되는 빛을 포커싱하는 집광렌즈(33)로 이루어지고, 일정각도로 경사지게 설치되어 홍채에 적외선을 투사하는 적외선 광모듈(30);

   상기 적외선 광모듈(30)에서 발산된 빛이 지나가는 통로에 채택되는 평판형태의 적외선 필터(40)를 포함하는 홍채인식기의 조명장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 적외선엘이디(32)는 딥 타입의 단파장으로 이루어진 것을 특징으로 하는 홍채인식기의 조명장치.