KR20160082858A - 홍채인식장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홍채인식장치에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 홍채인식장치는 홍채 영상이 입사되는 입사 면, 상기 입사 면과 연결되어 마주보며 대향 배치된 제1 반사 면, 상기 입사 면과 연결되어 제1 반사 면과 마주보며 대향 배치된 제2 반사 면 및 상기 제1,2 반사 면과 연결되어 제2 반사 면과 마주보며 대향 배치된 출사 면을 포함하는 렌즈, 상기 렌즈의 출사 면으로 출사된 홍채 영상을 취득하는 이미지센서, 상기 렌즈와 이미지센서를 내부에 수용하며, 렌즈의 입사 면을 외부로 노출하는 개구부가 형성된 커버, 상기 커버가 일면에 부착된 베이스, 상기 커버와 인접하게 베이스에 구비된 IR 센서 및 상기 커버와 인접하게 베이스에 구비된 IR LED를 포함한다. 따라서 4면이 일체화된 렌즈를 포함함으로써, 광 경로를 단축하여 소형화 및 경량화가 가능할 뿐만 아니라 홍채인식거리를 20∼30㎝로 향상하여 에러율을 효과적으로 줄일 수 있다.

Description

홍채인식장치{A IRIS SCANNING DEVICE}

본 발명은 홍채인식장치에 관한 것이다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 (특허문헌 1)에서 개시하고 있다. 상기 (특허문헌 1)에 따르면, 일반적으로 사람을 식별하기 위해 사람마다 서로 다른 생체정보를 이용하는 많은 기술이 개발되고 있다.

생체정보를 이용하여 사람을 식별하기 위한 기술로는 지문인식, 동맥인식, 홍채인식 등이 있으며, 근래에는 홍채인식 기술이 많이 개발되고 있다. 홍채인식 기술은 생후 18개월 이후 완성된 뒤, 평생 변하지 않는 홍채의 특성을 이용한 것으로서, 지문보다 더 많은 고유한 패턴을 가지며, 안경이나 렌즈를 착용해도 정확히 인식할 수 있고, 비접촉 방식이라 거부감이 없는 것이 장점이 있다.

KR 10-1463445 B1

본 발명은 (특허문헌 1)을 포함하여 종래기술에 따른 홍채인식장치의 문제점인 복잡한 광학계 구조로 인한 광 경로가 길고, 3매 이상의 렌즈 구조로 되어 있어 소형화가 어렵고, 홍채인식거리가 4∼5㎝로 짧은 불편한 방식을 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 관점은, 경량화 및 초소형화할 수 있으며, 설계가 용이하고, 제작비용을 용이하게 감소시킬 수 있도록 한 홍채인식장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해,

본 발명의 일실시 예에 따른 홍채인식장치는 홍채 영상이 입사되는 입사 면, 상기 입사 면과 연결되어 마주보며 대향 배치된 제1 반사 면, 상기 입사 면과 연결되어 제1 반사 면과 마주보며 대향 배치된 제2 반사 면 및 상기 제1,2 반사 면과 연결되어 제2 반사 면과 마주보며 대향 배치된 출사 면을 포함하는 렌즈;

상기 렌즈의 출사 면으로 출사된 홍채 영상을 인식하는 이미지센서;

상기 렌즈와 이미지센서를 내부에 수용하며, 렌즈의 입사 면을 외부로 노출하는 개구부가 형성된 커버;

상기 커버가 일면에 부착된 베이스;

상기 커버와 인접하게 베이스에 구비된 IR 센서; 및

상기 커버와 인접하게 베이스에 구비된 IR LED;

를 포함한다.

또한 본 발명의 일실시 예에 따른 홍채인식장치에 있어서, 상기 출사 면은 비구면의 오목한 홈의 형상으로 형성되어 제2 반사 면에 대하여 제1 반사 면보다 상대적으로 가깝게 배치되어 렌즈의 내부에 이미지센서가 수용될 수 있다.

또한 본 발명의 일실시 예에 따른 홍채인식장치에 있어서, 상기 렌즈의 FOV를 10∼30°형성할 수 있다.

또한 본 발명의 일실시 예에 따른 홍채인식장치에 있어서, 상기 입사 면, 제1,2 반사 면 및 출사 면은 비구면으로 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 일실시 예에 따른 홍채인식장치에 있어서, 상기 제1,2 반사 면은 미러 코팅될 수 있다.

또한 본 발명의 일실시 예에 따른 홍채인식장치에 있어서, 상기 렌즈는 고굴절 플라스틱 레진을 매질로 이용할 수 있다.

이러한 해결 수단들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 입사 면과 출사 면, 그리고 복수의 반사 면이 일체화된 렌즈를 포함하고, 특히 렌즈의 내부에 이미지센서를 수용 가능함으로써, 광 경로를 단축하여 소형화 및 경량화가 가능하다. 그리고 상기 렌즈는 FOV 10∼30°로 홍채인식거리를 20∼30㎝로 향상하여 에러율을 효과적으로 줄일 수 있다.

또한 IR LED 및 커버를 모듈화로 제작하여 렌즈에 간섭되지 않도록 함으로써, 20∼30㎝ 이상의 거리에서도 에러 없이 홍채인식의 인식률을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 홍채인식장치용 렌즈를 나타내 보인 사시도.
도 2는 도 1의 광학계를 나타내 보인 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 홍채인식장치를 전체적으로 나타내 보인 사시도.

본 발명의 특이성 및 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어 지는 이하의 구체적인 내용과 실시 예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한 '제1', '제2', '일면', '타면' 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 2에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 홍채인식장치(1)는 MTF(Modulation transfer function) 200lp/㎜ 렌즈(Lens)를 포함한다. 상기 렌즈(10)는 고굴절 매질인 플라스틱 레진을 이용하여 형성되며, 홍채 영상이 입사되는 입사 면(11)을 포함한다.

즉 상기 입사 면(11) 앞에 사용자가 위치하게 되면, 사용자의 홍채 영상이 입사 면(11)으로 입사하게 된다. 또한 상기 입사 면(11)은 비구면의 곡면으로 형성된다. 따라서 입사 면(11)을 통해 입사된 홍채 영상은 렌즈(10)의 내부로 굴절되면서 투과하는 광 경로를 형성하게 된다.

한편 상기 렌즈(10)는 제1 반사 면(12)을 포함한다. 상기 제1 반사 면(12)은 입사 면(11)과 연결되는 비구면의 곡면 또는 평면으로 형성되어 입사 면(11)으로 입사된 홍채 영상의 광 경로를 제2 반사 면(13)으로 반사하게 된다. 따라서 상기 제1 반사 면(12)은 입사 면(11)과 마주보며 대향 배치되어 미러(Mirror) 코팅을 적용하게 되며, 이로 인해 별도의 필터를 사용하지 않아도 무방하다.

상기 제2 반사 면(13)은 입사 면(11)과 연결되는 비구면의 곡면 또는 평면으로 형성되어 제1 반사 면(12)과 마주보며 대향 배치되어 제1 반사 면(12)에서 반사된 홍채 영상을 이미지센서(Image sensor)가 인접하게 배치되는 출사 면(14)으로 반사하게 되며, 이 역시 미러(Mirror) 코팅을 적용하게 된다.

상기 출사 면(14)은 제1,2 반사 면(12)(13)과 연결되는 비구면의 오목한 홈의 형상으로 형성되어 제2 반사 면(13)을 통해 반사된 홍채 영상을 이미지센서(20)로 투과하게 된다. 따라서 상기 출사 면(14)은 제2 반사 면(13)에 대하여, 제1 반사 면(12)보다 상대적으로 가깝게 형성되어 렌즈(10)의 내부에 이미지센서(20)가 수용되도록 하게 된다.

여기서 상기 입사 면(11), 제1 반사 면(12), 제2 반사 면(13) 및 출사 면(14)은 일체형으로 형성될 수 있으며, 이는 원재료를 플라스틱 레진으로 하는 렌즈(10)를 사출시 4면을 동시에 형성하는 방법으로 실시하게 된다.

즉 상기 렌즈(10)는 고굴절 매질인 플라스틱 레진을 이용하여 4면을 동시에 사출하여 형성하는 일체형으로 형성됨으로써, 광 경로를 용이하게 단축할 수 있고, FOV(Field Of View)는 10∼30°로 홍채인식거리를 20∼30㎝로 향상하여 에러율을 효과적으로 줄일 수 있다.

또한 상기 렌즈(10)는 입사 면(11)으로 입사되는 홍채 영상이 제1 반사 면(12)과 제2 반사 면(13)에 의해 두 번의 반사가 일어나고, 입사 면(11)과 출사 면(14)에 의해 두 번의 굴절이 일어나면서 최종적으로 이미지센서(20)로 전달되어 결상된다. 따라서 홍채 영상은 입사 면(11)에서 입사되어 출사 면(14)으로 출사될 때까지 미결상된다.

도 3에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 홍채인식장치(1)는 렌즈(10)와 이미지센서(20)를 내부에 수용하는 커버(Cover), 상기 커버(40)가 부착되는 베이스(Base), 상기 커버(40)와 인접하게 베이스(30)에 구비되는 IR 센서(Sensor) 및 IR LED(32)를 포함한다.

상기 커버(40)는 렌즈(10)의 불필요한 광을 차단하기 위한 일종의 기구물 역할을 수행하는 것으로서, 하부가 개방되어 있는 육면체로 형성되어 내부에 상기 렌즈(10)와 이미지센서(20)를 수용하게 되며, 렌즈(10)의 입사 면(11)이 외부로 노출되도록 원형의 개구부(41)가 형성된다.

이러한 커버(40)는 도면상 직사각형으로 형성되며, 각 모서리에 설치구멍(30a)이 형성된 베이스(30)의 상부에 구비되며, 이와 인접하게 IR 영역 700∼900㎚의 IR 센서(31)와 복수의 IR LED(32)가 상기 베이스(30)의 상부에 구비되어 홍채인식에러를 줄이게 된다.

이상 본 발명을 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 홍채인식장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1 - 홍채인식장치 10 - 렌즈
20 - 이미지센서 30 - 베이스
30a - 설치구멍 31 - IR 센서
32 - IR LED 40 - 커버
41 - 개구부

Claims (6)

1. 홍채 영상이 입사되는 입사 면, 상기 입사 면과 연결되어 마주보며 대향 배치된 제1 반사 면, 상기 입사 면과 연결되어 제1 반사 면과 마주보며 대향 배치된 제2 반사 면 및 상기 제1,2 반사 면과 연결되어 제2 반사 면과 마주보며 대향 배치된 출사 면을 포함하는 렌즈(Lens);
   상기 렌즈의 출사 면으로 출사된 홍채 영상을 인식하는 이미지센서(Image sensor);
   상기 렌즈와 이미지센서를 내부에 수용하며, 렌즈의 입사 면을 외부로 노출하는 개구부가 형성된 커버(Cover);
   상기 커버가 일면에 부착된 베이스(Base);
   상기 커버와 인접하게 베이스의 일면에 구비된 IR 센서(IR Sensor); 및
   상기 커버와 인접하게 베이스의 일면에 구비된 IR LED;
   를 포함하는 홍채인식장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 출사 면은 비구면의 오목한 홈의 형상으로 형성되어 제2 반사 면에 대하여 제1 반사 면보다 상대적으로 가깝게 배치되어 렌즈의 내부에 이미지센서가 수용된 것을 특징으로 하는 홍채인식장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 렌즈의 FOV를 10∼30°형성한 것을 특징으로 하는 홍채인식장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 입사 면, 제1,2 반사 면 및 출사 면은 비구면으로 형성된 것을 특징으로 하는 홍채인식장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1,2 반사 면은 미러(Mirror) 코팅된 것을 특징으로 하는 홍채인식장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 렌즈는 고굴절 플라스틱 레진을 매질로 이용하는 것을 특징으로 하는 홍채인식장치.

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