KR100517004B1

KR100517004B1 - 지문 이미지 입력 장치

Info

Publication number: KR100517004B1
Application number: KR10-2002-0051785A
Authority: KR
Inventors: 다카하시노부오
Original assignee: 닛폰 덴키 가부시끼 가이샤
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2005-09-27
Also published as: TW583594B; JP2003070769A; CN1404003A; CN1201262C; KR20030019227A; JP3636117B2

Abstract

본 발명에 따라 지문 입력 장치가 제공되고, 이는 지압면에 대하여 안정한 손가락의 가압을 수행할 수 있다. 지문 이미지 센서의 지압면과, 하우징의 패널 표면은 한 평면에 놓여진다. 손가락의 지문 이미지의 스캐닝은 지문 이미지 센서가 오목부내의 힌지 둘레를 회전하도록 지압면에 대하여 손가락을 가압함으로써 달성된다.

Description

지문 이미지 입력 장치{Fingerprint image inputting device}

발명의 분야

본 발명은 지문 이미지를 입력하기 위한 지문 이미지 입력 장치에 관한 것이다.

관련 기술의 설명

종래에, 보안을 보장하기 위하여 개인의 고유한 정보로서 기능하는 지문 이미지를 입력하기 위한 장치로서, 지문 이미지 입력 장치가 사용되어 왔다. 일반적으로, 종래의 지문 이미지 입력 장치는 이미지의 형태로 지문을 판독하는데 사용되는 스캐너를 구비하고, 그에 의해, 조작자가 그/그녀의 손가락을 스캐너의 스캐닝면에 대고 있는 동안 지문 이미지가 판독된다.

그러나, 종래의 지문 이미지 입력 장치는 조작자가 그/그녀의 손가락을 스캐너의 스캐닝 표면상의 적절한 위치에 대기가 곤란하며, 그 결과, 지문 이미지가 완전하게 판독되지 않는다는 공지된 문제점을 가지고 있다. 그 이유는 비록 지문에 의해 제공되는 특성점들에 대한 정보가 지문의 소용돌이 패턴 주변의 소정의 보다 넓은 영역에 흩어져 있지만, 조작자는 손가락의 끝(tip)만을 사용하여 스캐너와 접촉하려는 경향이 있기 때문이다. 일반적으로 조작자가 단지 손가락 끝만을 사용하여 스캐너와 접촉하려는 경향을 갖는 이유는 그/그녀의 손가락으로 무엇인가를 누를 때, 사람은 자연적으로, 쉽게 힘을 적용할 수 있는 부분을 선택하며, 그 결과, 그/그녀의 손가락을 손가락 뼈의 종방향으로 이동시키거나, 다수의 경우에 손톱에 바로 반대되는 측면상에 존재하는 영역을 사용하지만, 지문의 주된 특징부들은 손가락뼈의 종방향에 대한 측면과, 손톱에 바로 반대되는 부분으로부터 이탈된 부분들에 존재하기 때문이다. 즉, 사람은 평면상태에 놓여진 지문 이미지 스캐너의 표면에 대하여 사람의 매우 자연스러운 동작으로서 손톱의 반대 측면상에 존재하는 손가락의 부분을 누르고, 손가락의 뿌리(원위 단부) 부근의 부분, 즉, 지문 이미지 스캐너의 표면에 대하여 손가락의 측면상에 존재하는 주 부분들로 누르지 않는 경향이 있으며, 따라서, 지문 이미지를 완전히 판독하는 것은 어렵게 된다.

상술한 문제점을 해결하고자 하는 지문 이미지 입력 장치가 일본 특개평 제 4-367984호에 개시되어 있으며, 여기서, 지문 이미지의 신뢰성있는 판독을 보장하도록 손가락의 위치에 따른 회전축 둘레에서, 그리고, 회전축에 대하여 회전되는 방식으로 투명체(transparent body)가 유지된다.

또한, 일본 특허 공개 제 2000-293669호에 개시된 지문 이미지 입력 장치에서는, 지문 이미지 센서를 가지는 지문 이미지 센서체가 지문 이미지가 확실히 판독될 수 있도록 회전축 둘레에서 회전하도록 유지된다.

또한, 일본 특개평 4-367984에 개시된 종래의 지문 이미지 입력 장치도 문제점이 존재하며, 이 문제점은 투명체의 중앙부가 회전축에 의해 유지되며, 따라서, 투명체가 회전될때, 투명체의 뿌리가 하우징의 상부면으로부터 돌출하기 때문에, 투명체가 손가락을 상향으로 밀고, 투명체로부터 손가락 부분의 방향으로 손가락이 강제로 들어올려지는 동작이 발생하며, 따라서, 투명체에 대하여 눌려지는 손가락의 동작이 불안정해지고, 결과적으로, 불안정한 지문의 판독을 유발한다는 것이다.

또한, 일본 특허 공개 2000-293669에 개시된 다른 종래의 지문 이미지 입력 장치는 지압면이 박스체의 후면에 존재하기 때문에, 지압면에 대하여 손가락을 가압하는 것이 곤란하고, 이것이 불안정한 지문 판독을 유발한다는 문제점을 가진다.

또한, 상술한 모든 지문 이미지 입력 장치들이 평면형 지문 이미지 센서를 사용하기 때문에, 넓은 면적을 가지는 지문 이미지가 필요하고, 이는 지문 이미지 입력 장치를 고가가 되게 한다.

상술한 관점에서, 본 발명의 목적은 작은 크기의 센서를 사용함으로써 저가로 구성되는 지문 이미지 입력 장치를 가능하게 하며, 안정한 방식으로 지압면에 대하여 손가락을 가압할 수 있는 지문 이미지 입력 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1 양태에 따라서, 지문 이미지 입력 장치가 제공되고, 상기 지문 이미지 입력 장치는,

하우징과,

하우징에 형성된 오목부와,

상기 오목부의 주변부에 부착된 지지부재와,

그 외면상에 지압면을 가지며, 상기 지지부재에 회전가능하게 장착되어 있는 지문 이미지 센서를 포함하고,

지압면과, 하우징의 외면이 한 평면에 배치된다.

상술한 바에서, 양호한 모드는 지문 이미지 센서가 오목부의 내측으로 회전되는지 여부를 체크 및 관찰하기 위해 지지부재 둘레를 회전하도록 동작하는 회전 검출 장치를 포함하고, 회전 검출 장치는 지문 이미지 센서가 지정된 위치로 회전되었는지를 확인하였을 때, 지문 이미지 센서는 지압면에 대하여 가압된 손가락의 지문 판독 동작을 수행하는 것이다.

또한, 양호한 모드는 오목부의 외측 방향으로 지문 이미지 센서를 이동시키기 위한 복원 부재를 포함하고, 지압면이 손가락에 의해 가압될 때, 복원 부재로부터 공급된 복원력에 대항하여 상기 지문 이미지 센서는 오목부의 내측으로 회전되는 것이다.

부가적으로, 양호한 모드는 복원 부재가 스프링 부재를 포함하는 것이다.

또한, 양호한 모드는 지문 이미지 센서가 광을 검출하기 위한 광학 센서로 구성되고, 오목부에는 지압면에 대하여 가압된 손가락에 광을 공급하는 광원이 제공되며, 지문 이미지 센서가 손가락에서 반사된 광원으로부터의 광을 검출함으로써 지문을 판독하는 것이다.

본 발명의 제 2 양태에 따라서, 지문 이미지 입력 장치가 제공되고, 상기 지문 이미지 입력 장치는,

하우징에 부착된 지지부재와,

그 외면상에 지압면을 가지며, 상기 지지부재에 회전가능하게 부착된 센서 유지 부재와,

상기 센서 유지 부재의 회전축에 평행하게 배치된 선형 지문 이미지 센서와,

상기 센서 유지 부재의 회전에 의해 지압면을 따라 상기 지문 이미지 센서를 이동시키기 위한 동작 전달 기구를 포함하고,

상기 지문 이미지 센서는 지압면을 따라 이동할 때, 지압면에 대하여 가압된 손가락의 지문을 판독한다.

상술한 바에서, 양호한 모드는 동작 전달 기구가 그 일 단부가 지문 이미지 센서에 연결되고, 그 다른 단부가 하우징에 부착되어 있는 가요성 부재로 구성되고, 상기 가요성 부재는, 센서 유지 부재가 회전하는 동안 동시에 센서 유지 부재에 의해 가요성 부재가 굴곡되는 위치의 변화에 따라 지압면을 따라 지문 이미지 센서를 이동시키는 것이다.

또한, 양호한 모드는 센서 유지 부재가 지압면에 대하여 손가락을 가압함으로써, 오목부의 내측으로 회전 및 이동하는 것이다.

또한, 양호한 모드는 오목부의 외측 방향으로 손가락 이미지 센서를 이동시키는 복원 부재를 포함하고, 손가락에 의해 지압면이 가압될 때, 복원 부재로부터 공급되는 복원력에 대항하여 센서 유지 부재는 회전하여 오목부내로 완전히 삽입되는 것이다.

또한, 양호한 모드는 센서 유지 부재의 지압면과 하우징의 외면이 한 평면에 배치되는 것이다.

상술한 구성에서, 지압면에 대하여 손가락을 가압하는 것이 가능하다.

상술한 바와 같은 다른 구성에서, 소형화된 지문 이미지 센서가 제조될 수 있고, 저비용 구조로 신뢰성있고 안정한 지문 입력이 달성될 수 있다.

상술한 바 및 본 발명의 다른 목적들 장점들 및 특징들은 첨부 도면을 참조로 하기의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

본 발명을 수행하는 최상의 모드들이 첨부 도면을 참조로 하는 다양한 실시예들을 사용하여 추가로 세부적으로 설명될 것이다.

제 1 실시예

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제 1 실시예의 지문 이미지 입력 장치가 사용되는 상태를 도시하는 부분 측면도이다. 도 1a는 손가락(10)이 지문 이미지 센서(11)의 지압면(14)과 접촉하게 되는 상태를 도시하고, 도 1b는 지문 이미지 센서(11)가 손가락에 의해 지문 이미지 센서(11)의 오목부(15)내로 가압된 상태를 도시한다. 도 2는 제 1 실시예의 지문 이미지 입력 장치가 사용되는 상태를 도시하는 정면도이다. 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예의 지문 이미지 입력 장치의 사시도이다. 도 3a는 지압면(14)이 하향 가압되지 않은 상태를 도시하는 도면이고, 도 3b는 지압면(14)이 하향 가압된 상태를 도시하는 도면이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 제 1 실시예의 지문 이미지 입력 장치는 하우징(16)의 외면을 구성하는 외면 패널(13)을 가지는 하우징(16)과, 그 외면상에 투명 지압면(14)을 가지는 평면형 지문 이미지 센서(11)와, 상기 하우징(16)내에 형성된 오목부(15)의 주변부상에 장착된 힌지를 포함하고, 이 힌지는 지문 이미지 센서(11)가 회전되고, 지문 이미지 센서(11)가 스프링 부재(이하, 스프링 기구라 지칭될 수 있음)를 사용하여 외측 방향으로 이동되는 것을 허용하는 방식으로 지문 이미지 센서(11)를 유지한다. 지압면(14)과, 하우징(16)의 외면 패널(13)은 한 평면에 배치된다.

또한, 지문 이미지 입력 장치는 스프링 기구가 지문 이미지 센서(11)를 스프링 기구의 복원력에 의해 하우징(16)의 외면 패널로부터 돌출시키지 않도록 하는 정지 부재(미도시)를 구비하고, 지문 이미지 센서(11) 또는 힌지(12)가, 스프링 기구의 복원력에 의해 정지 부재와 닿을 때, 지압면(14)과 하우징(16)의 외면 패널(13)이 한 평면에 놓여지도록 그 복원 운동을 정지시키도록 구성된다. 손가락(10)이 지압면(14)에 긴밀하게 접촉된 상태에서 손가락(10)의 지문을 스캐닝함으로써 지문 이미지가 검출될 수 있는 한, 광학형 지문 이미지 센서와, 반도체형 지문 이미지 센서 등을 포함하는 임의의 유형의 지문 이미지 센서(11)가 지문 이미지 센서(11)로서 사용될 수 있다.

지지부재(미도시)를 구성하는 힌지는 하우징(16)의 외부 측면의 방향으로 지문 이미지 센서(11)를 이동시키도록 적용된 스프링 기구를 일체로 구비한다. 힌지(12)는 약 10 내지 50도의 범위 이내의 각도로 회전하며, 지압면(14)이 손가락에 의해 가압된 상태에서, 지압면(14)과, 하우징(16)의 외면 패널(13)이 하나의 평면내에 배치되고, 조작자가 그/그녀의 손가락으로 이를 건드림으로써, 지압면을 가압할 때, 지문 이미지 센서(11)가 스프링 기구에 의해 제공되는 적절한 복원력에 의해 오목부(15)내로 가압되는 것이 허용된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따라서, 지문 이미지가 조작자에 의해 입력될 때, 힌지(12)는 손가락(10)의 제 1 관절이 배치되는 위치에 배치되고, 지압면(14)과 손가락(10)의 팁은 오목부(15)내로 가압되며, 이것이 손가락(10)이 약간 굴곡된 상태로 지문을 입력하는 것을 가능하게 한다.

제 1 실시예의 지문 이미지 입력 장치의 동작들을 도 1 및 도 2를 참조로 하기에 설명한다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 조작자는 그/그녀의 손가락(10)을 지압면(14)상에 대고, 이를 오목부(15)의 방향으로 하향 가압한다. 지문 이미지 센서(11)는 힌지(12) 둘레에서 회전하고, 오목부(15)내로 가압되며, 지정된 위치(즉, 지문이 회전되는 한계 위치)에서 그 이동을 정지한다. 이 지점에서, 조작자의 지문이 지압면(14)과 긴밀하게 접촉하기 때문에, 손가락 이미지 센서(11)가 스캐닝하고, 지문이 정확하게 판독될 수 있다. 또한, 적절한 지문 이미지가 판독될 때, 결정된 지문을 획득하기 위해, 지문 이미지 센서(11)를 사용하여 연속적으로 지문을 스캐닝 및 판독하는 방법을 채용함으로써, 지문 이미지 센서(11)가 지정된 위치로 회전된 것을 확인하기 위해 사용되는 회전 검출 유니트가 불필요해진다. 본 발명의 실시예에서, 이런 회전 검출 유니트를 필요로하지 않는 지문 이미지 센서(11)가 사용된다.

조작자의 자연스러운 동작에 의해 지압면(14)에 대하여 손가락(10)을 가압하는 것이 가능하다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 지문 이미지 입력 장치에서, 조작자는 그/그녀의 손가락을 사람의 자연스러운 동작에 따라 경사식으로 스캐너 장치(미도시)의 상부면에 근접시키고, 그 끝을 지압면(14)에 대하여 가압한다. 따라서, 지압면(14)이 힌지에 의해 오목부(15)내로 하향 가압된다. 이 시점에서, 외면 패널(13)과 지압면(14) 사이에서, 힌지(12)에 의해 지정된 각도가 형성되고, 이것이 조작자가 그/그녀의 손가락(10)을 손가락(10)이 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 다소 굴곡된 상태로 지압면(14)을 따라 접촉하는 것을 가능하게 하고, 결과적으로, 손가락(10)의 두꺼운 부분들의 전체 표면이 지압면(14)과 긴밀하게 접촉하게 된다.

또한, 사람이 손가락(10)이 그/그녀의 손가락(10)이 펴진 상태가 아닌 그/그녀의 손이 쥐어지는 방식으로 손가락(10)이 굴곡되는 상태로 그/그녀의 손가락(10)의 측면부에 힘을 쉽게 적용할 수 있기 때문에, 힘이 평면형 비가동성 지압면에 적용되는 경우에 비해 지압면에 보다 큰 힘을 적용할 수 있으며, 이는 손가락(10)이 지압면(14)에 대해 적절하고 적합하게 가압될 수 있게 한다.

또한, 지문 이미지 입력 장치를 상술한 바와 같이 구성함으로써, 지문 이미지 센서(11)에 대한 손가락(10)의 자연스러운 위치 설정이 얻어질 수 있고, 손가락(10)의 하향 가압 강도의 자연스러운 조절이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다. 이는 사람이 일반적으로 그/그녀의 손가락(10)이 굴곡되고, 그/그녀의 손가락(10)이 접촉하는 영역이 보다 큰 상태를 보다 자연스러운 상태로 느끼고, 따라서, 조작자가 손가락(10)의 첫 번째 손가락 조인트의 위치가 힌지의 위치에 정합되게 함으로써 손가락(10)이 접촉하는 영역을 최대화하려고 노력하고, 따라서, 조작자 그자체/그녀자체가 손가락(10)의 위치를 손가락(10)의 첫 번째 손가락 조인트의 위치가 힌지(12)에 의해 형성되는 각도에 대해 적절히 정합되게 만들기 때문이다.

또한, 스프링 기구가 입력 작업에 응답하여 손가락(10)에 복원력을 적용하기 위해 동작하기 때문에, 지압면(14)에 대해 손가락(10)을 가압하도록 적용된 힘이 소정 범위내에서 제한될 수 있다. 사람이 동적 감각의 피드백이 동작하지 않는 비가동 물체에 대해 힘을 가할 때, 그/그녀가 손가락이 가압되는 정도를 이해할 수 없기 때문이다. 따라서, 지문 이미지 입력 장치에 어떠한 힌지(12)도 제공되지 않고, 외면 패널(13)에 대해 소정의 각도를 가지는 지문 스캐닝면(14)이 준비될 때, 조작자는 지문 스캐닝면(14)을 너무 약하게 누를 수 있고, 이는 지문을 스캐닝하기 위해 필요한 충분한 영역이 확보되지 못하거나, 불필요하게 너무 강하게 눌러, 지문 이미지 입력 장치를 파괴시키거나, 그 조작자에 대한 부상이 유발될 수 있다. 본 실시예의 지문 이미지 입력 장치는 이런 상황의 발생을 회피할 수 있다.

제 2 실시예

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 2 실시예의 지문 이미지 입력 장치를 도시하는 도면이다. 도 4a 및 도 4b에서, 도 1a 내지 도 3b에 도시된 것들과 동일한 기능을 가지는 부품들에는 동일 참조 번호들이 부여된다. 도 4a는 지문 이미지 센서(11)의 투명 지압면(14)과 손가락(10)이 접촉하는 상태를 도시하며, 도 4b는 지문 이미지 센서(11)가 손가락(10)에 의해 오목부(15)내로 하향 가압되어 있는 상태를 도시한다. 제 1 실시예의 지문 이미지 입력 장치에서, 지문 이미지 센서(11)가 지정된 위치로 회전된 것을 점검하도록 적용되는 회전 검출 유니트는 필요하지 않다. 제 2 실시예의 지문 이미지 입력 장치는 회전 검출 유니트가 내부에 장착되어 있는 점이 제 1 실시예에 도시된 것과 상이하다. 본 실시예의 지문 이미지 입력 장치의 다른 구성들은 제 1 실시예의 것들과 동일하다.

도 4a 및 도 4b에서, 회전 검출 유니트를 구성하는 검출 스위치(4)가 평면형 지문 이미지 센서(11)가 지정된 위치로 회전된 것을 점검하기 위해 사용된다. 즉, 검출 스위치(4)는 지문 이미지 센서(11)가 힌지(12)의 회전에 의해 지정된 위치로 회전될 때, 지문 이미지 센서(11) 또는 지문 스캐너를 제어하도록 적용되는 제어 메카니즘에 상기 지문 이미지 센서(11)가 지정된 위치로 회전된 것을 알리는 기능을 갖는다.

이는 지문 이미지 입력 장치가 손가락(10)이 적절한 위치에 놓여진 것을 검출하게 하고, 이는 지문 이미지 센서(11)가 턴 온 되어야만 하는 시기에 대한 정보를 제공할 수 있다. 검출 스위치(4)는 지문 이미지 센서(11)가 가압되는 위치를 검출하거나, 힌지가 회전되는 각도를 검출하는 기능을 가질 수 있다. 검출 스위치가 지문 이미지 센서(11)가 지정된 위치로 회전된 것을 발견하였을 때, 지문 이미지 센서(11)는 투명 지압면(14)에 대하여 가압된 손가락(10)의 지문을 판독하는 작업을 수행한다.

제 3 실시예

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 3 실시예의 지문 이미지 입력 장치를 도시하는 다이어그램이다. 도 5a 및 도 5b에서, 도 1a 내지 도 3b에 도시된 것들과 동일한 기능들을 가지는 부품들에는 동일 참조 번호가 할당되어 있다. 도 5a는 손가락(10)이 지문 이미지 센서(51)의 투명 지압면(14)과 접촉하는 상태를 도시하고, 도 5b는 지문 이미지 센서(51)가 손가락(10)에 의해 오목부(15)내로 하향 가압된 상태를 도시한다.

도 5a 및 도 5b에서, 평면형 지문 이미지 센서(51)는 지문 이미지가 광학적으로 검출되는 유형, 즉, 지문 이미지가 손가락(10)의 지문으로부터 산란된 광의 검출에 의해 판독되는 유형으로 이루어진다. 오목부(15)내에 장착된 광원(52)이 측면 또는 상면으로부터 손가락(10)에 광을 적용하기 위해 사용된다. 즉, 지문 이미지 센서(51)를 손가락(10)과 가압함으로써, 광원(52)이 선택된 검출 방법이 적절히 적용되는 위치로부터 손가락(10)에 광을 공급하도록 하는 것이 가능하다.

제 3 실시예의 지문 이미지 입력 장치는, 제 2 실시예의 경우와 같이, 지문 이미지 센서(51)가 손가락(10)에 의해 적절한 위치로 가압된 것을 발견하도록 적용되는 검출 스위치(53)를 구비하도록 구성된다. 이 경우에, 손가락 이미지 센서(51)의 동작 뿐만 아니라, 광원(52)이 광을 방출하도록 동작되어야만 하는 시기에 대한 정보도 얻어질 수 있기 때문에, 검출 스위치(53)를 사용하여 지문 이미지 센서(51)가 지정된 위치로 회전되어 광원(52)이 광을 방출하게 만드는 것을 발견함으로써, 그리고, 동시에, 지문 이미지 센서(51)의 스캐닝 작업을 개시시킴으로써, 전력 소모의 감소가 가능해진다.

제 4 실시예

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 4 실시예의 지문 이미지 입력 장치를 도시하는 도면이다. 도 6a 및 도 6b에서, 도 1a 내지 도 3b에 도시된 것과 동일한 기능을 가지는 부품들에는 동일 참조 번호가 할당되어 있다. 도 6a는 투명 지압대상면(14)이 가압되지 않은 상태를 도시하고, 도 6b는 손가락(10)이 투명 센서 유지 부재(61)의 투명 지압대상면(14)과 접촉하는 상태를 도시하며, 도 6c는 투명 센서 유지 부재(61)가 손가락(10)에 의해 오목부(15)내로 가압된 상태를 도시한다.

도 5a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 제 4 실시예의 지문 이미지 입력 장치는 하우징(16)에 부착된 힌지(12)와, 그 외면상에 투명 지압면(14)을 구비하고 힌지(12)에 회전가능하게 부착되어 있는 투명 센서 유지 부재(61)와, 투명 센서 유지 부재(61)의 회전축(힌지 12)에 평행하게 장착된 선형 지문 이미지 센서(62)와, 지문 이미지 센서(62)를 투명 센서 유지 부재(61)의 회전에 의해 투명 지압면(14)을 따라 이동시키도록 적용되는 동작 전달 기구(63)를 포함하고, 지문 이미지 센서(62)는 투명 지압대상면(14)을 따라 이동하면서 지압대상면(14)상에 가압된 손가락(10)의 지문을 판독한다.

또한, 투명 센서 유지 부재(61)는 평판형 중공 부재로 이루어지고, 회전축에 직교하는 방향으로, 그리고, 투명 센서 유지 부재(61)의 회전축에 평행하게 활주할 수 있는 지문 이미지 센서(62)를 내부에 구비한다. 투명 센서 유지 부재(61)와, 지문 이미지 센서(62)는 지문 이미지 센서부로 이루어진다.

또한, 제 4 실시예의 지문 이미지 입력 장치는 오목부(15)의 방향을 향해 투명 센서 유지 부재(61)를 이동시키도록 적용되는 복원 부재(미도시)를 구비하고, 투명 지압면(14)이 손가락(10)에 의해 눌려질 때, 지문 이미지 센서(62)가 복원 부재(미도시)로부터 공급되는 복원력에 대항하여 회전되고, 오목부(15)내로 하향으로 밀려지게되도록 구성된다.

투명 센서 유지 부재(61)에서, 적어도, 그 투명 지압면(14)의 측면상의 부분은 지문 이미지 센서(62)에 장착된 투명 부재로 이루어지고, 이는 투명 센서 유지 부재(61)의 회전축에 평행하게 활주될 수 있으며, 지문의 판독은 지문 이미지상의 지문 이미지 센서(62)의 기계적 스캐닝에 의해 달성된다. 또한, 지문 이미지 센서(62)가 항상 투명 센서 유지 부재(61)내에 배치될 필요는 없으며, 투명 센서 유지 부재(61)의 하부 부분(투명 지압면(14)의 반대 측면)에 배치될 수 있다.

비록, 본 발명의 실시예에 따라서, 지문 이미지 센서(62)가 투명 지압면(14)을 따라 기계적으로 이동되어야만 하지만, 투명 센서 유지 부재(16)를 손가락(10)에 의해 오목부(15)내로 가압하는 동작은 동작 전달 기구(63)의 기능에 의해 지문 이미지 센서(62)의 이동 동작으로 변환될 수 있다. 즉, 투명 센서 유지 부재(61)가 투명 지압면(14)상의 손가락(10)에 의한 미는 동작에 의해 오목부(15)내로 가압될 때, 투명 센서 유지 부재(61)는 힌지(12) 둘레에서 회전되고, 오목부(15)내로 이동될 수 있다. 투명 센서 유지 부재(61)가 회전되는 동안, 지문 이미지 센서(62)는 그 내측으로부터 투명 지압면(14)을 스캐닝하며, 따라서, 지문의 판독이 달성된다.

동작 전달 기구(63)로서, 가요성 부재가 사용될 수 있으며, 이는 힘이 적용될 때 굴곡되고, 그 굴곡이 제거되며, 힘이 제거되었을 때, 그 원래 상태로 복원될 수 있다. 예로서, 가요성 기판이 사용될 수 있다. 동작 전달 기구(63)로서 사용되는 가요성 부재의 일 단부에는 지문 이미지 센서(62)가 부착되고, 부착 부재(64)를 사용하는 하우징(16)이 다른 단부에 부착된다. 투명 센서 유지 부재(61)가 오목부(15)의 내측을 향해 회전될 때, 가요성 부재는 투명 센서 유지 부재(61)의 개방 단부에 의해 굴곡되고, 가요성 부재의 일 단부에 부착된 지문 이미지 센서(62)는 투명 센서 유지 부재(61)의 회전추겡 평행하게, 투명 센서 유지 부재(61)내에서 투명 지압면(14)을 따라 이동한다. 이는 투명 지압면(14)상의 지문 이미지 센서(62)에 의해 가압된 손가락의 지문이 스캐닝 및 판독되는 것을 가능하게 한다.

선형 지문 이미지 센서(62)를 사용하여 센서부를 소형화함으로써 전체 지문 이미지 입력 장치의 비용을 저하시키는 효과를 달성할 수 있다는 것은 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 그러나, 선형 지문 이미지 센서(62)가 사용되는 경우에, 그 기계적 스캐닝이 저비용으로 신뢰성있게 수행되기 어렵다는 위험이 존재한다. 특히, 지문 이미지 센서(62)로서 기능하는 선형 지문 이미지 센서(62)가 고정식으로 배치되고, 조작자의 손가락이 선형 지문 이미지 센서(62)에 대해 문질러지는 경우에, 비신뢰적이고 불확실한 문지름 동작으로 인해 안정한 지문 이미지를 취득하기가 곤란하다는 문제점이 존재한다.

또한, 지문 이미지 센서(62)의 동작이 전기 메카니즘에 의해 수행되는 경우에, 비록 그 동작이 신뢰성있다 하더라도, 장치의 메카니즘은 복잡해지게 되어 높은 비용을 유발한다. 또한, 손가락이 활주 기구상에 놓여지고, 손을 사용하여 활주되게 되는 것을 쉽게 생각할 수 있지만, 그러나, 손가락이 놓여진 상태가 신뢰성있게 일정하지 않기 때문에, 지문의 정확한 판독이 곤란하다.

제 4 실시예의 지문 이미지 입력 장치에 따라서, 손가락의 위치, 즉, 지압면(14)에 대한 지문의 위치가 일정한 방식으로 결정되며, 힌지(12)의 신뢰성있는 기계적 동작이 지문 이미지 센서(62)의 이동을 위해 사용되기 때문에, 지문의 안정한 입력이 달성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 지문 이미지 입력 장치는 하우징(16)과, 하우징(16)내에 형성된 오목부(15)와, 오목부(15)의 주변부에 부착된 힌지(12)와, 그 외면상에 투명 지압면(14)을 구비하면서 회전가능하게 힌지(12)에 장착되는 지문 이미지 센서(11, 51)를 구비하고, 외면 하우징(16)을 구성하는 외면 패널(13)과 투명 지압면(14)은 하나의 평면에 배치된다. 조작자는 그/그녀의 손가락(10)을 투명 지압면(14)상에 놓고, 오목부(15)내로 가압하며, 이는 스캐너로 구성된 지문 이미지 센서(11, 51)가 힌지(12) 둘레로 회전되고, 오목부(15)내로 밀려지게 하며, 따라서, 지문 이미지 센서(11, 51)가 지문의 판독을 위한 스캐닝을 수행하게 한다.

상술한 바와 같은 구조에 의해, 조작자는 지문 입력을 위해 인간공학적으로 안정한 위치에 자연스러운 방식으로 그/그녀의 손가락(10)을 위치시킬 수 있고, 또한, 조작자가 손가락(10)을 투명 지압면(14)에 대해 가압하여 지문을 입력할 때, 손가락의 끝부분 뿐만 아니라, 손가락(10)의 전체 측면부들도 투명 지압면(14)과 긴밀하게 접촉할 수 있으며, 따라서, 지문의 특징부들의 만족스러운 판독을 가능하게 한다.

또한, 본 발명의 지문 이미지 입력 장치에 따라서, 투명 센서 유지 부재(61)의 회전축에 평행하게 장착된 선형 지문 이미지 센서(62) 및 투명 센서 유지 부재(61)의 회전에 응답하여 투명 지압면(14)을 따라 지문 이미지 센서를 이동시키도록 적용되는 동작 전달 기구(63)가 제공되기 때문에, 지문 이미지 입력 장치는 저 비용으로 구성되고, 지문의 안정한 입력이 달성될 수 있다.

본 발명이 상술한 실시예들에 제한되지 않으며, 본 발명의 범주와 정신으로부터 벗어나지 않고 다양한 변형들이 이루어질 수 있다는 것은 명백하다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제 1 실시예의 지문 이미지 입력 장치가 사용되는 상태를 도시하는 부분 측면도.

도 2는 제 1 실시예의 지문 이미지 입력 장치가 사용되는 상태를 도시하는 정면도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예의 지문 이미지 입력 장치의 사시도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 2 실시예의 지문 이미지 입력 장치가 사용되는 상태를 도시하는 부분 측면도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 3 실시예의 지문 이미지 입력 장치가 사용되는 상태를 도시하는 부분 측면도.

도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명의 제 4 실시예의 지문 이미지 입력 장치가 사용되는 상태를 도시하는 부분 측면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 손가락 11 : 이미지 센서

12 : 힌지 13 : 외면 패널

14 : 지압면 15 : 오목부

Claims

지문 이미지 입력 장치에 있어서,

하우징과,

상기 하우징에 형성된 오목부와,

상기 오목부의 주변부에 부착된 지지부재와,

그 외면상에 지압면을 가지며, 손가락의 제 1 관절이 놓이는 영역에서 상기 지지부재에 장착되는 지문 이미지 센서를 포함하며,

상기 지문 이미지 센서는 상기 지지부재의 상기 영역에서 회전 가능한, 지문 이미지 입력 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 지문 이미지 센서가 상기 오목부의 내측으로 회전하는지 여부를 체크 및 관찰하기 위해 상기 지지부재 둘레를 회전하도록 동작하는 회전 검출 장치를 더 포함하며,

상기 회전 검출 장치가 상기 지문 이미지 센서가 지정된 위치로 회전하는 것을 확인하였을 때, 상기 지문 이미지 센서는 상기 지압면에 대하여 가압된 손가락의 지문 판독 동작을 수행하는, 지문 이미지 입력 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 오목부의 외측 방향으로 상기 지문 이미지 센서를 이동시키기 위한 복원 부재를 더 포함하며,

상기 손가락에 의해 상기 지압면이 가압될 때, 상기 복원 부재로부터 공급되는 복원력에 대항하여 상기 지문 이미지 센서는 상기 오목부의 내측으로 회전되는, 지문 이미지 입력 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 복원 부재는 스프링 부재를 포함하는, 지문 이미지 입력 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 지문 이미지 센서는 광을 검출하기 위한 광학 센서로 구성되며,

상기 오목부에는 상기 지압면에 대하여 가압된 상기 손가락에 광을 공급하는 광원이 제공되며,

상기 지문 이미지 센서는 상기 손가락에서 반사된 상기 광원으로부터의 광을 검출함으로써 상기 손가락의 상기 지문을 판독하는, 지문 이미지 입력 장치.
지문 이미지 입력 장치에 있어서,

하우징에 부착된 지지부재와,

그 외면상에 지압면을 가지며, 상기 지지부재에 회전가능하도록 부착된 센서 유지 부재와,

상기 센서 유지 부재의 회전축에 평행하게 배치된 선형 지문 이미지 센서로서, 상기 회전축은 손가락의 제 1 관절측에 위치하는, 상기 선형 지문 이미지 센서와,

상기 센서 유지 부재의 회전에 의해 상기 지압면을 따라 상기 지문 이미지 센서를 이동시키기 위한 동작 전달 기구를 포함하며,

상기 지문 이미지 센서는 상기 지압면을 따라 이동할 때, 상기 지압면에 대하여 가압된 손가락의 지문을 판독하는, 지문 이미지 입력 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 동작 전달 기구는 그 일 단부가 상기 지문 이미지 센서에 연결되고, 그 다른 단부가 상기 하우징에 부착되는 가요성 부재로 구성되며,

상기 가요성 부재는, 상기 센서 유지 부재가 회전하는 동안 동시에 센서 유지 부재에 의해 상기 가요성 부재가 굴곡되는 위치의 변화에 따라 상기 지압면을 따라 상기 지문 이미지 센서를 이동시키는, 지문 이미지 입력 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 센서 유지 부재는 상기 지압면에 대하여 상기 손가락을 가압함으로써 상기 오목부의 내측으로 회전 및 이동되는, 지문 이미지 입력 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 오목부의 외측 방향으로 손가락 이미지 센서를 이동시키기 위한 복원 부재를 더 포함하며,

상기 손가락에 의해 상기 지압면이 가압될 때, 상기 복원 부재로부터 공급되는 복원력에 대항하여 상기 센서 유지 부재가 회전하여 상기 오목부로 완전히 삽입되는, 지문 이미지 입력 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 복원 부재는 스프링 부재를 포함하는, 지문 이미지 입력 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 센서 유지 부재의 상기 지압면과 상기 하우징의 외면은 한 평면에 배치되는, 지문 이미지 입력 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 지압면과 상기 하우징의 외면은 한 평면에 배치되는, 지문 이미지 입력 장치.