KR100587885B1 - 지문 입력장치 - Google Patents

Abstract

지문 입력부의 전자기적 물리적 파손을 없애고, 지문을 입력할 때 손가락에 있는 땀을 제거하여 정확한 지문 정보를 획득할 수 있으며, 아울러 지문 인식기가 닫힐 때 사용자의 잔류지문을 닦아주어 잔류지문을 이용한 오용을 막을 수 있는 지문 입력장치에 관한 것이다.

그러한 지문입력장치는, 베이스와, 상기 베이스의 상부에 위치하고 사용자의 지문 정보를 생성하는 지문입력부와, 상기 베이스와 지문입력부 일측에 연결되는 탄성부재와, 상기 지문입력부에 고정되는 밀대를 포함하고,

상기 지문입력부는 밀대를 손가락으로 밀면 탄성부재를 인장하면서 베이스를 따라서 슬라이드이동하여 지문입력부를 사용 가능하게 오픈하고, 밀대에서 손가락을 떼면, 탄성부재의 복원력에 의하여 지문입력부가 원위치로 복귀되도록 구성된 지문입력장치를 제공한다.

지문인식장치,탄성크리너,잔류지문

Description

지문 입력장치{FINGERPRINT READER DEVICE}

도 1은 종래 기술에 의한 지문입력장치의 분해 사시도.

도 2는 도 1을 조립한 상태의 측면도.

도 3은 종래 기술에 의한 지문입력장치의 사용상태도.

도 4는 본 발명에 따른 지문입력장치의 분해사시도.

도 5는 본 발명에 따른 지문입력장치를 구성하는 지문입력부가 닫혔을 때의 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 지문입력장치를 구성하는 지문입력부가 닫혔을 때의 측면도.

도 7은 본 발명에 따른 지문입력장치를 구성하는 지문입력부에 손가락을 밀 때 가운데 모이게 하는 지지벽의 평면도.

도 8은 도 7의 측면도.

도 9는 본 발명에 따른 지문입력장치에 제공되어 손가락의 땀을 제거하기 위한 지문창 모서리의 정면도.

도 10은 도 9의 측면도.

도 11은 본 발명에 따른 지문입력장치의 지문입력부가 열렸을 때의 평면도.

도 12는 도 11의 측면도.

도 13은 본 발명에 따른 지문입력장치에 제공된 클리너의 평면도.

도 14는 본 발명에 따른 지문입력장치의 클리너를 측면에서 바라본 도면.

도 15는 본 발명에 따른 지문입력장치에 제공된 클리너와 클리너가 움직이는 슬라이딩 캠이 장착된 평면도.

도 16은 본 발명에 따른 지문입력장치에 제공된 클리너를 움직이는 캠의 평면도와 측면도.

본 발명은 지문 입력장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지문 입력부의 전자기적 물리적 파손을 없애고, 지문을 입력할 때 손가락에 있는 땀을 제거하여 정확한 지문 정보를 획득할 수 있으며, 아울러 지문 인식기가 닫힐 때 사용자의 잔류 지문을 닦아주어 잔류지문을 이용한 오용을 막을 수 있는 지문 입력장치에 관한 것이다.

일반적으로 지문 인식기는 데이터 베이스에 각 개인의 지문에 대한 정보를 등록시킨 후, 등록된 지문 이미지와 비교하여 개인의 신원 확인을 하기 위한 장치로서 사용되고 있다.

지문 인식기가 판독하는 지문은 땀샘이 융기되어 일정한 흐름을 형성한 것으로, 그 형태가 개개인마다 서로 다르고 태어날 때의 모습 그대로 평생동안 변하지 않는 고유한 특성 때문에 식별 성능에 대한 신뢰도와 정도에 있어서 망막, 홍채, 혈관, 얼굴인식 등의 수단보다 높은 것으로 알려져 있다.

특히, 네트워크의 발달과 더불어 보안 및 개인 사생활에 대한 관심이 높아지면서 개인 인증 방법으로서 지문 인식 기술은 화상 인식 기술분야 중에서도 가장 각광받는 기술분야로 발전하고 있다.

근자에는 컴퓨터를 이용하여 지문 인식 처리를 수행함으로서 많은 응용 분야에서 지문 인식 기술이 도입되었고, 네트워크를 통하여 원거리에서도 지문을 대조할 수 있도록 이루어진 것이 점차적으로 확대되고 있는 추세이다.

지문 인식 기술이 변천함에 따라 적용하는 분야도 다양화되고 있는데, 입구 허가 및 도어, 금융 크레디트 카드, 공무 및 범죄 수사, 컴퓨터 제어 및 네트워크를 이용한 전자 상거래 등에 사용되고 있다.

이와 같은 지문인식시스템은 프리즘을 이용한 광학방식과, 반도체를 이용한 칩방식이 주로 많이 사용되고 있는데, 광학방식은 지문입력부인 프리즘에 손가락을 위치시키고 손가락에 광원을 조사하여 광원으로부터 조사된 빛이 손가락의 융선부분에서는 반사되어 소실되고, 골 부분에서는 정상적으로 반사되는 빛의 굴절을 이용하여 지문데이터를 얻는 방식이고, 칩방식은 손가락을 지문입력부인 센서 표면에 위치시켜 센서 표면으로부터 피부까지의 거리 정도 즉, 융선부분과 이 유선들 사이인 골부분의 거리 정도에 따라 측정되는 정전용량이 다른 값을 나타내는 것을 측정하여 지문데이터를 얻는 방식이다.

이와 같은 지문인식시스템의 사용은 지문 입력부를 통하여 사용자의 지문정보를 데이터 베이스에 미리 저장한 후, 상기 지문 입력부에 사용자의 손가락을 위 치시키면 입력되는 지문데이터와 미리 저장된 지문데이터와 비교하여 일치할 경우 사용자의 신원을 인증하여 출입통제를 해제하거나 사무기기를 사용할 수 있도록 된다.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 의한 지문 인식장치를 나타내는 도면으로서, 종래의 지문인식시스템은 지문 입력부(S)가 설치된 지문입력부 본체(M)와, 상기 지문 입력부(S)에 고정편(10a)으로 고정되는 지문입력창(10)과, 상기 지문입력창(10)의 상부에 설치되어 지문입력부(S)를 보호할 수 있도록 이루어지면서, 지문입력창(10)을 따라서 슬라이드 이동할 수 있도록 양측에 가이드 레일(14a)이 구비된 뚜껑(14)과, 상기 지문입력창(10)과 뚜껑(14) 사이에 지지되는 탄성부재(12)로 구성된다.

이와 같은 지문인식시스템의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 평상시에는 도 2에서와 같이 뚜껑(14)은 탄성부재(12)의 탄력에 의하여 닫혀 지문입력부(S)를 폐쇄하게되며, 이 상태에서 사용자가 지문을 입력하기 위하여 도 3에서와 같이 손가락(F)으로 뚜껑(14)을 화살표 방향으로 밀면, 뚜껑(14)은 지문입력창(10)을 따라서 안내되고 탄성부재(12)를 압축하면서 슬라이드 이동하면서 지문입력부(S)가 개방된다.

그리고 손가락(F)의 표면을 지문 입력부(S)의 상면에 접촉시키면, 사용자의 지문 이미지 데이터가 생성되면서 미리 등록된 지문 이미지와 비교하여 개인의 신원 확인을 하게된다.

손가락(F)을 지문 입력부(S)에서 이탈시키면, 압축되었던 탄성부재(12)의 복 원력에 의해 뚜껑(14)은 상기 과정의 역순으로 복귀되어 지문 입력부(S)를 폐쇄시킨다. 이와 같이 종래의 지문입력 보호 개폐 장치는 뚜껑(14)이 수평 직선 운동에 의해 개폐되는 구조이다.

그러나, 종래의 지문 입력부 보호장치는 지문을 입력하기 위해 사용자의 손가락(F)으로 뚜껑(14)을 밀 때, 손가락(F)이 지문 입력부(S) 위를 스치면서 이동하여 마찰에 의해 지문이 찌그러지는 현상이 발생할 수 있으므로 지문이 왜곡되어 입력될 수 있고, 지문 입력부(S)가 미는 손가락(F)과의 마찰에 의해 파손이나 훼손될 위험이 상존한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 손가락이 지문 입력부에 접촉되어 같이 움직임으로써 지문이 찌그러져 입력되는 것과 지문 입력부가 손가락과의 마찰에 의해 파손되는 것을 방지하는 지문입력장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 지문을 입력하는 손가락의 습기를 제거함과 동시에 지문 입력부가 열릴 때 지문 입력부가 열린 것을 작동 스위치로 감지하여 지문 입력기를 구동하고, 지문 입력부가 닫힐 때 입력된 지문에 대한 잔류 지문을 없앨 수 있도록 구성된 지문입력장치를 제공하는데 있다.

본 발명이 제안하는 지문입력장치는, 베이스와, 상기 베이스의 상부에 위치하고 사용자의 지문 정보를 생성하는 지문입력부와, 상기 베이스와 지문입력부 일 측에 연결되는 탄성부재와, 상기 지문입력부에 고정되는 밀대를 포함하고,

상기 지문입력부는 밀대를 손가락으로 밀면 탄성부재를 인장하면서 베이스를 따라서 슬라이드이동하여 지문입력부를 사용 가능하게 오픈하고, 밀대에서 손가락을 떼면, 탄성부재의 복원력에 의하여 지문입력부가 원위치로 복귀되도록 구성된 지문입력장치를 제공한다.

상기 지문입력부의 외측에는 사용자가 지문입력부에 지문을 입력할 때 손가락 표면의 습기나 이물질을 제거하는 지문창을 갖는 외함이 제공되고, 상기 베이스의 일측에는 지문입력부가 슬라이드 이동하여 접촉되었을 경우 지문입력부가 작동되도록 전원을 공급하는 작동스위치가 설치된다.

상기 지문입력부의 상부에는 지문입력 후, 남아있는 잔류지문을 제거하는 탄성 클리너가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생락한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 지문입력장치의 분해사시도이고, 도 5는 본 발명에 의한 지문입력장치가 닫혔을 때의 평면도이고, 도 6은 도 5의 측면도이고, 도 7은 본 발명에 의한 지문입력장치가 열렸을 때의 평면도이고, 도 8은 도 7의 측면도를 나타낸다.

도시된 바와 같이 본 발명의 지문인식장치는, 지문 입력 보호 개폐 장치 위에 지문 창(1a)이 나와 있는 지문 입력기 외함(1)과, 지문 입력부(2a)가 붙어 있는 지문 입력판(2)과, 손가락 끝으로 미는 밀대(3), 상기 지문 입력판(2)을 슬라이드 이동 가능하도록 레일(4)을 갖는 베이스(4a)와, 잔류 지문을 없애 주는 탄성 클리너(5), 상기 지문 입력판(2)이 최대로 밀렸을 때 작동하는 작동 스위치(6), 지문 입력판(2)이 이동하였을 때 원래의 위치로 돌아가게 만드는 탄성부재(7)를 포함한다.

상기 지문 입력부(2a)는 지문 입력기 외함(1)의 아래에 있으며, 이 외함(1)의 지문 창(1a)으로 노출되지 않는 위치에 초기 상태로 존재한다. 본 발명의 설명에서는 이 상태를 지문 입력부가 닫혔다고 표현한다.

지문 입력부(2a)는 지문입력 판(2) 위에 있으며, 지문입력 판(2)은 외함(1)의 지문 창(1a) 방향으로 설치되어 있는 레일(4)을 따라서 안내되면서 슬라이드 이동될 수 있도록 배치되어 있다.

지문입력 판(2)은 손가락 끝으로 미는 밀대(3)와 체결되어 있고, 밀대(3)는 지문 창(1a)에 노출되어 있다. 지문 입력기가 닫힌 상태에서 밀대(3)는 지문 창(1a)을 완전히 가리고 있다.

그리고 베이스(4a)의 후단부에는 지문입력판(2)과 접촉하여 지문입력부(2a)가 열렸음을 알리는 작동 스위치(6)가 제공된다.

상기 지문 입력부(2a)와 외함(1) 사이에는 탄성 클리너(5)가 위치하고 있다. 탄성 클리너(5) 끝 부분(5a)은 지문 입력 창을 누르고 있고 탄성 클리너 끝 부분(5a)에는 부드러운 헝겊이나 회전부재가 장착되어 있어 잔류지문을 제거하면서 마찰이 발생하는 것을 방지한다.

상기 탄성부재(7)는 압축코일 스프링으로 이루어질 수 있으며, 이러한 탄성부재(7)는 일측은 베이스(4a)에 고정되고 타측은 지문입력판(2)에 고정되어, 지문입력판(2)이 후방으로 슬라이드 이동할 때 탄성부재(7)는 인장되고, 인장된 탄성부재(7)의 복원력에 의하여 지문입력판(2)이 원위치로 복귀되도록 구성된다.

이와 같은 지문입력장치는, 사용자가 손가락(F)을 지문 입력기 외함(1)에 노출되어 있는 밀대의 끝부분(3a)을 밀어 지문을 입력하게 되는데, 이때 도 5 및 도 6에서와 같이 A에서 B의 방향으로 밀게 되며, 밀때 손가락을 지문 입력부(2a)와 밀착시키기 위해 아래쪽으로 누르며 밀대(3)를 민다.

사용자가 밀대(3)를 손가락(F)을 밀 때, 사용자의 손가락(F)이 가운데로 모일 수 있도록 외함(1)의 지문 창(1a) 양쪽에는 지지 벽(1b)이 설치되어 있다.

밀대(3)의 끝과 만나는 지문창 모서리(1c)는 사용자가 손가락(F)으로 밀대(3)를 밀 때, 손가락(F) 아래 부분과 닿게 하여 손가락 표면의 습기나 이물질을 제거한다.

상기 지문창 모서리(1c)는 도 9 및 도 10에서와 같이 손가락의 외측면의 형상과 유사하도록 곡면으로 되어 있고, 손가락(F)을 대고 밀 때 손가락에 묻어 있는 이물질이 모서리(1c)에 긁혀서 떨어져 나가도록 끝부분이 볼록하게 돌출부(1b)형성된다. 상기 돌출부(1b)의 각도(α)는 예각으로 형성되어 있다.

이와 같은 지문인식장치는, 도 11에서와 같이 사용자가 손가락(F)으로 밀대(3)를 밀면, 압축코일 스프링으로 이루어진 탄성부재(7)가 인장되면서 지문 입력부(2a)는 베이스(4a)의 가이드 레일(4)을 따라서 후방으로 슬라이드 이동하게되 며, 밀대(3)를 최대로 밀면 지문 입력부(2a)가 외함(1)의 지문 창(1a)에 최대로 노출되며 손가락(F)과 밀착하게 된다.

이때 지문입력 판(2)이 작동스위치(6)와 접촉되면 지문입력부(2a)가 열렸음을 감지하여, 지문 입력부(2a)가 최대로 노출되었음을 사용자에게 알린다. 본 발명의 설명에서는 이 상태를 지문 입력부가 열렸다고 표현한다.

도 12는 도 11의 측면도로서, 상기 작동 스위치(6)는 지문 입력기가 작동할 시점을 알려주는데, 지문 입력부(2a)가 열렸을 때만 지문 입력장치가 작동하게 하여 지문 입력장치가 소비하는 전력을 줄여주는 역할을 한다. 작동 스위치(6)가 작동하면 지문인식장치에 전원이 인가되어 지문 입력부(2a)에 놓여진 사용자의 손가락(F) 지문을 읽어 들인다.

상기와 같은 작동으로 지문 입력이 이루어지고 나면, 사용자에게 지문이 입력되었음을 알려준다. 이후 사용자는 지문 입력부(2a)에서 손가락(F)을 떼면 되는데, 이때 지문 입력판(2)은 탄성부재(7)에 의해 도 5 및 도 6에서와 같이 지문 입력기가 닫힌 상태의 위치로 이동한다. 이때 지문 입력부(2a)가 열렸음을 알리는 작동 스위치(6)는 지문 입력부(2a)가 최대로 열린 상태가 아닌 것을 알려 주어 지문 입력기가 지문 입력 동작을 멈추게 한다.

이때 지문 입력부(2a) 위에 있는 탄성 클리너(5)는 지문 입력부(2a) 위를 미끄러져 지문 입력부(2a)에 남아 있는 잔류 지문을 닦아내는 역할을 수행하는데, 이와 같은 작용으로 지문입력 후 남아 있는 잔류 지문을 타인이 사용할 수 없도록 한다.

도 13은 잔류 지문을 닦아내기 위한 탄성 클리너(5)를 예시한 평면도이고, 도 14a는 도 13의 측면도로서, 탄성 클리너(5)는 지문 입력부(2a) 표면을 탄력적으로 누를 수 있도록 탄성력이 부여되도록 절곡된 구조로 형성된다.

탄성클리너(5)의 중앙부 끝부분(5a)에는 도 14a와 같이 부드러운 롤러(5b)가 부착되거나, 도 14b와 같이 부드러운 직물(5c)이나 이와 재료가 부착된 구조로 이루어질 수 있다. 미설명된 부호5d 부분은 탄성클리너(5)가 이동하며 지문 입력부(2a)에 적절한 압력을 유지할 수 있도록 지문입력부(2a)의 슬라이딩 캠과 닿는 날개이다.

상기에서 도 13과 도 14에서 설명한 탄성클리너는 하나의 예로서 이에 한정되지는 않으며, 예를 들어 수직으로 지문 입력부를 눌러 잔류지문을 닦아내는 구조로 탄성클리너를 형성할 수도 있다.

참고로 도 15는 지문 입력판(2)에 탄성클리너(5)의 날개(5d)가 위치한 모습을 나타내는 도면이고, 도 16a 및 도 16b는 지문입력부(2a)의 둔턱에서 슬라이딩 캠(2b)이 탄성클리너(5)의 날개(5d)에 작용하도록 높이가 올라가는 구조를 나타내는 도면이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 지문입력장치는, 지문입력부를 물리적, 전자기적 환경에서 보호함과 동시에 지문 입력부에 사용자의 손가락이 올바른 위치에 위치하도록 도와주며, 손가락 표면에 있을 수 있는 이물질을 제거하여 지문입력을 정확하게 할 수 있다.

또한 지문 입력부가 최대로 노출되었을 때, 작동 스위치가 알려주고 최대로 노출된 시간에만 지문 인식기가 동작하게됨으로, 지문 인식기의 사용 전력량을 줄일 수 있고, 지문 인식기가 닫힌 상태로 돌아갈 때 잔류 지문을 닦아주어 잔류지문을 이용한 오용을 막을 수 있다.

Claims (6)

1. 베이스와, 상기 베이스의 상부에 위치하고 사용자의 지문 정보를 생성하는 지문입력부와, 상기 베이스와 지문입력부 일측에 연결되는 탄성부재와, 상기 지문입력부에 고정되는 밀대를 포함하고,

   상기 지문입력부는 밀대를 손가락으로 밀면 탄성부재를 인장하면서 베이스를 따라서 슬라이드이동하여 지문입력부를 사용 가능하게 오픈하고, 밀대에서 손가락을 떼면, 탄성부재의 복원력에 의하여 지문입력부가 원위치로 복귀되도록 구성되면서 상기 지문입력부의 상부에 지문입력 후 남아있는 잔류지문을 제거하는 탄성클리너가 제공된 지문입력장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 지문입력부의 외측에는 지문창을 갖는 외함이 제공되고, 상기 지문창에는 사용자가 지문입력부에 지문을 입력할 때 손가락 표면의 습기나 이물질을 제거하는 지문창 모서리가 형성된 지문입력장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스의 일측에는 지문입력부가 슬라이드 이동하여 접촉되었을 경우 지문입력부가 작동되도록 전원을 공급하는 작동스위치가 설치된 지문입력장치.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 탄성클리너에는 그 끝부분에 롤러나 부드러운 직물이 부착되어 잔류지문을 제거하는 지문입력장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 잔류지문의 제거는 지문을 입력하기 위하여 탄성부재를 인장하며 이동된 지문입력부가 탄성부재의 복원력에 의하여 지문입력부가 원위치로 복귀되면서 자동으로 행하여지도록 구성된 지문입력장치.

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