KR101493332B1 - 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기 - Google Patents

카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기 Download PDF

Info

Publication number
KR101493332B1
KR101493332B1 KR20130135197A KR20130135197A KR101493332B1 KR 101493332 B1 KR101493332 B1 KR 101493332B1 KR 20130135197 A KR20130135197 A KR 20130135197A KR 20130135197 A KR20130135197 A KR 20130135197A KR 101493332 B1 KR101493332 B1 KR 101493332B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
fingerprint
camera unit
mirror
optical
Prior art date
Application number
KR20130135197A
Other languages
English (en)
Inventor
신요식
이경락
안종우
Original Assignee
주식회사 유니온커뮤니티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 유니온커뮤니티 filed Critical 주식회사 유니온커뮤니티
Priority to KR20130135197A priority Critical patent/KR101493332B1/ko
Priority to PCT/KR2013/010964 priority patent/WO2015068890A1/ko
Priority to JP2015546405A priority patent/JP2016507800A/ja
Priority to PCT/KR2014/001344 priority patent/WO2015068900A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101493332B1 publication Critical patent/KR101493332B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1324—Sensors therefor by using geometrical optics, e.g. using prisms
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Image Input (AREA)

Abstract

카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기가 개시된다. 본 발명에 의하면, 기존의 휴대 단말기가 광학식 지문입력을 위한 구성을 내장하지 않더라도, 본 발명의 외장 광학기기를 이용하여 지문 이미지를 광학식 지문입력방법으로 생성할 수 있다. 이를 위해 외장 광학기기는 카메라가 장착된 기존의 휴대 단말기에 장착되는 외장형으로 마련되며, 광굴절기, 보정렌즈 및 미러(Mirror)를 내장한다. 외장 광학기기는 기존 휴대 단말기의 카메라와 엘이디의 주된 사용을 방해하지 않으면서 필요에 따라 사용자의 지문 이미지를 광학식 지문입력방법으로 생성할 수 있다.

Description

카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기{Fingerprint Input Apparatus Using Mobile Terminal Equipped with Camera, and External-Optical Device thereof}
본 발명은 스마트폰처럼 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용하여 사용자 지문 이미지를 입력할 수 있는 지문입력장치와, 그 지문입력장치를 위한 외장 광학기기에 관한 것이다.
정보기기를 이용한 개인 인증에 불변성과 유일성이 뛰어난 사용자 생체 정보를 이용하는 것은 이미 일반화되었으며, 그 중에서도 지문인식은 간단한 구조와 대비되는 뛰어난 성능 때문에 다른 수단에 비해 가장 주목되고 일반화된 인증수단이 되고 있다. 지문정보를 획득하는 방법으로 보편화된 방법이 프리즘과 같은 광굴절기를 사용하는 광학적인 방법이다.
종래의 광학식 지문입력장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 지문인식용 광을 조사하는 광원(1)과, 손가락이 접촉하는 프리즘(3)과, 프리즘(3)으로부터 출사되는 지문 영상을 결상하기 위한 렌즈(4)와, 렌즈(4)에 결상된 지문영상을 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서(Image Sensor)(5)로 구성된다. 광학식 지문입력장치에는 프리즘(3)과 광원(1)의 배치구조에 따라 산란식 장치와 흡수식 장치가 있다.
광원(1)에서 출사된 광은 프리즘(3)으로 입사하여 프리즘(3)의 지문접촉면(3a)에 접촉된 지문의 골과 융선에서 반사, 흡수 또는 산란되면서 지문 영상을 형성한 후, 프리즘(3)의 출사면(3b)을 통해 출사된다. 프리즘(3)에서 출사된 지문 영상은 렌즈(4)를 통해 이미지 센서(5)에 결상됨으로써 디지털 지문 영상을 획득하게 된다.
프리즘(3)은 삼각형 형상의 단면을 가지면서 광 경로를 일정한 각도 이상으로 변경시키기 때문에, 어떠한 방식에 의하더라도 프리즘(3)을 사용하는 지문입력장치는 반도체 타입 등에 비해 큰 부피를 가질 수밖에 없다. 따라서 광학식 지문입력장치를 비교적 얇은 패널 형상의 모바일 기기에 적용하는데 어려움이 있다.
이러한 대안으로, 대한민국 공개특허 제2005-90884호는 삼각형 형상이 아닌 판상의 광굴절기를 사용함으로써 비교적 얇은 두께의 지문입력장치를 개시하고 있다. 해당 지문입력장치는 광굴절기의 측면에 광원을 배치하여 광굴절기 내에서 산란된 광을 이용하여 지문영상을 획득한다. 이 장치가 얇은 광굴절기를 사용함으로써 전체적으로 얇은 지문입력장치를 구현한 성과가 있다.
그러나, 해당 발명의 도 13과 그 설명 등을 참조하면, 이 발명이 제시하는 지문입력장치는 여전히 모바일 기기 내에 내장하는 방법으로 구현됨을 알 수 있다. 지문입력장치를 단말기에 내장하게 되면, 단말기의 두께는 그 지문입력장치에 의해 일정한 크기 이상이 될 수밖에 없다. 따라서 이러한 종래의 방법은 최근에 단말기들의 두께가 얇아지는 경향에 부합하지 못할 뿐만 아니라, 당연히 기존에 생산되어 사용 중인 휴대 단말기에서는 사용할 수 없는 문제도 있다.
[관련 기술 문헌]
1. 모바일기기용 광학 지문입력장치(대한민국 공개특허 제2005-90884호)
본 발명의 목적은, 스마트폰처럼 카메라가 장착된 휴대 단말기를 그대로 이용하여 광학식 지문입력방법으로 사용자 지문을 휴대 단말기 내에 입력하고 그 사용자 지문 이미지를 생성할 수 있게 하는 외장 광학기기를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 그러한 외장 광학기기와 휴대 단말기에 의한 광학식 지문입력장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 외장 광학기기와, 그 외장 광학기기를 포함하는 광학식 지문입력장치를 제시한다.
외장 광학기기는 휴대 단말기와 결합하는 외장기기로서, 광굴절기, 제1 미러(Mirror) 및 이들을 수용하는 하우징을 구비한다. 휴대 단말기는 스마트 폰(Smart Phone)처럼 그 일 면에 카메라부가 노출 장착된 것이다.
광굴절기는 사용자 지문이 접촉하는 지문접촉면과 상기 지문의 영상이 출사되는 출사면을 구비하며, 제1 미러는 상기 광 경로 상에 마련되어 상기 광굴절기에서 출사되는 지문 영상을 반사시켜 상기 카메라부로 입사시켜 카메라부가 지문 영상을 디지털 지문 이미지로 생성하게 한다.
실시 예에 따라, 상기 광굴절기는 상기 휴대 단말기에 설치된 엘이디로부터 출사되는 광이 입사되는 광입사면을 더 구비할 수 있다.
여기서, 외장 광학기기는 상기 하우징 내에 수용되고, 상기 엘이디에서 출사된 광을 반사시켜 상기 광굴절기의 광입사면에 입사시키는 제2 미러를 더 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 광굴절기는, 상기 출사면이 상기 지문접촉면과 일정한 각도로 전면에 배치되고 상기 광입사면이 상기 출사면에 대향하는 후면에 배치된 판 형상인 경우, 상기 제2 미러는 상기 엘이디에서 출사되는 광을 상기 광굴절기의 후면으로 입사시키게 된다.
실시 예에 따라, 외장 광학기기는, 휴대 단말기에 내장된 엘이디를 대신하여, 상기 하우징 내에 수용되고 상기 광굴절기로 지문 입력용 광을 출사하는 엘이디를 더 구비할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따라, 외장 광학기기는 상기 하우징 내에 수용되고 상기 광굴절기와 상기 휴대 단말기의 카메라부 사이에 형성된 광 경로 상에 마련되는 보정렌즈 및 광경로보정수단 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따라, 외장 광학기기는 상기 광굴절기와 상기 제1 미러 사이의 상기 광 경로 상에 마련되어 상기 광 경로를 형성하는 적어도 하나의 미러를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따라, 상기 하우징은 상기 휴대 단말기에 장착되는 외장 보호 케이스에 결합되되, 상기 카메라부 위쪽에서 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.
휴대 단말기는 상기 카메라부가 생성하는 디지털 지문 이미지로부터 특징점을 추출하는 지문획득제어부를 구비한다.
본 발명에 의하면, 기존의 휴대 단말기가 광학식 지문입력을 위한 구성을 내장하지 않더라도, 본 발명의 외장 광학기기를 이용하여 지문 이미지를 광학식 지문입력방법으로 생성할 수 있다. 외장 광학기기는 카메라가 장착된 기존의 휴대 단말기에 장착되는 외장형으로 마련되어 기존 휴대 단말기의 카메라와 엘이디의 주된 사용을 방해하지 않으면서 필요에 따라 사용자의 지문 이미지를 광학식 지문입력방법으로 생성할 수 있는 것이다.
따라서 종래에 지문입력장치를 내장하지 않은 많은 휴대 단말기들에서도 사용자 지문을 이용한 인증방법을 사용할 수 있어서 장치의 보안성을 높일 수 있다.
본 발명의 지문입력장치는 지문 이미지 획득을 위한 광학계를 휴대 단말기로부터 분리하여 외장하는 형식으로 구현하고 휴대 단말기가 광학계를 내장하지 않기 때문에, 휴대 단말기의 두께가 적어도 광학계에 의해 제한받지 않아도 된다.
도 1은 종래의 광학식 지문입력 장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지문입력장치의 블록도,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지문입력장치의 블록도,
도 4는 본 발명의 외장 광학기기의 장착 방법을 도시한 도면, 그리고
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 외장 광학기기의 장착 방법을 도시한 도면이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 지문입력장치(200)는 카메라부(211)를 구비한 휴대 단말기(210)와 그 휴대 단말기(210)에 외장하는 외장-광학기기(230)를 포함하며, 휴대 단말기(210)가 외장-광학기기(230)에 접촉한 사용자 지문으로부터 지문 이미지를 획득한다.
휴대 단말기(210)는 외부의 피사체를 촬영하여 이미지를 생성하는 카메라부(211)를 내장하고, 그 카메라부(211)가 생성한 이미지에 대한 이미지 프로세싱(Image Processing)을 할 수 있는 것이면 어느 것이나 가능하며, 이동통신 단말기나 개인 디지털 단말기처럼 본 발명의 지문입력과 관계없는 다른 주된 기능을 가진 것일 수 있다.
부가적으로 휴대 단말기(210)는 외부로 광을 조사하는 엘이디(LED)(213)도 함께 내장할 수 있다. 예컨대, 최근의 스마트 폰(Smart Phone)은 그 전면 및/또는 후면에 카메라부(211)가 마련되어 있고, 엘이디도 전면 및/또는 후면에 마련되어 외부로 광을 출사한다.
본 발명의 지문입력장치(200)는 휴대 단말기(210)의 카메라부(211)를 광학식 지문입력을 위한 기본 렌즈와 이미지 센서로 활용하고, 엘이디(213)를 광학식 지문입력을 위한 광원으로 활용한다. 우선, 휴대 단말기(210)가 카메라부(211)와 엘이디(213)를 모두 가진 경우를 중심으로 설명한다.
휴대 단말기(210)는 카메라부(211), 엘이디(213) 및 제어부(215)를 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이, 휴대 단말기(210)는 당연히 자신의 주된 기능과 관련된 구성을 포함할 수 있으나, 이러한 구성 또는 기능은 본 발명에 필수적인 것이 아닐 뿐만 아니라 본 발명의 설명에 기여하지도 않으므로, 도면에 도시하지 않고 그 설명도 생략한다.
카메라부(211)는 기본 렌즈(211a)와 이미지 센서(211b)를 구비하여 외부의 피사체에 대한 이미지를 생성하는 원래의 기능에 불구하고, 본 발명에서는 외장-광학기기(230)로부터 입사되는 지문 영상으로 지문 이미지를 생성하여 제어부(215)에 제공한다.
엘이디(213)는 휴대 단말기(210) 내에서의 그 주된 기능에 불구하고, 본 발명에서는 외장-광학기기(230)로 광학식 지문이미지 생성을 위한 광을 조사하는 역할을 수행한다. 엘이디(213)는 도 2에서처럼 카메라부(211)가 노출된 면(210a)에 나란하게 배치되어 함께 노출될 수도 있고, 도 5에서처럼 카메라부(211)가 노출된 면과 다른 면에 위치할 수도 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 휴대 단말기(210)가 반드시 지문 입력용 광원으로 사용될 엘이디(213)를 구비하여야 하는 것은 아니며, 엘이디가 외장-광학기기(230) 내에 마련될 수 있다.
제어부(215)는 엘이디(213)와 카메라부(211)를 이용한 광학식 지문입력 과정 전체를 제어하는 지문획득제어부(215)를 포함한다. 제어부(215)는 본 발명을 위해 특별히 설치된 구성으로 해석될 수도 있으나, 앞서 설명한 휴대 단말기(210)의 주된 기능을 수행하기 위해 설치된 구성일 수도 있다.
이처럼 제어부(215)가 휴대 단말기(210)의 주된 기능을 수행하기 위해 설치된 구성일 경우, 제어부(215)는 휴대 단말기가 기본적으로 보유한 하드웨어인 프로세서 칩(Processor Chip)과, 그 칩에 의해 처리되는 소프트웨어인 어플리케이션(Application)으로 구현되는 구성을 기능적으로 지시한 것일 수 있다. 여기서, 어플리케이션은 컴퓨터에 의해 해석되어 그 지정된 일련의 명령들을 처리할 수 있는 프로그램 언어로 기록된 소프트웨어이다.
그리고 지문획득제어부(215)는 그 어플리케이션의 하나로서 본 발명의 구현을 위해 설치되어 프로세서 칩에 의해 수행되는 프로그램 또는 복수 개의 프로그램 집합체일 수 있다.
구체적으로 지문획득제어부(215)는 엘이디(213)로 하여금 지문입력을 위한 광을 조사하도록 제어한 다음, 카메라부(211)가 생성하여 제공하는 지문 이미지로부터 특징점을 추출한다. 지문획득제어부(215)는 다양한 필요에 따른 지문 인증과정을 직접 수행할 수 있고, 휴대 단말기(210)의 다른 외부 장치(예컨대 컴퓨터)로 지문 이미지 또는 특징점 데이터를 제공할 수도 있다.
외장-광학기기(230)는 기본적으로 광굴절기, 적어도 하나의 미러(Mirror)와 함께 이들을 수용할 하우징을 포함하며, 휴대 단말기(210)에 대하여 정해진 자세로 위치할 수 있는 외장형으로 마련된다. 이하에서 '장착'이라는 표현을 사용하더라도, 외장-광학기기(230)가 휴대 단말기(210)와 직접적이고 기구적인 결합이 필요함을 의미하는 것은 아니다.
외장-광학기기(230)는 그 밖에도 광굴절기에서 출사되는 광을 카메라부(211)로 입사시키기 위하여 적어도 하나의 보정 렌즈나 광경로 보정수단(예컨대, 프리즘) 등을 더 포함할 수 있으나 본 발명의 필수 구성은 아니다. 도 2의 외장-광학기기(230)는 광굴절기(231), 보정 렌즈(233), 제1 미러(235) 및 하우징(237)을 포함한 예이다.
우선, 하우징(237)은 광굴절기, 적어도 하나의 보정 렌즈 및 적어도 하나의 미러를 수용함과 동시에, 휴대 단말기(210)의 후면(210a)에 위치하기 위한 결합 구조를 가져야 한다. 다만, 그러한 결합 구조가 하우징(237)과 휴대 단말기(210)의 직접적이고 기구적인 결합만을 의미하지는 않는다. 예컨대, 도 4에서처럼 휴대 단말기(210)의 외관을 보호하기 위한 외장 보호 케이스(401)를 구비한 경우에 그 케이스에 장착될 수도 있다.
광굴절기(231)는 손가락(F)이 접촉하는 지문접촉면, 엘이디(213)에서 출사되는 광이 입사되는 광입사면 그리고 지문영상이 최종 출사되는 출사면을 포함하는 어떠한 종류의 광굴절기 또는 프리즘(Prism)도 가능하다.
앞서 설명한 바와 같이, 보정 렌즈(233)는 본 발명의 필수적인 구성은 아니다. 보정 렌즈(233)는 광 경로의 길이를 조정하거나 이미지의 크기를 조정하기 위한 것인데, 보정 렌즈(233) 없이 광 경로의 길이가 조정될 수도 있고, 카메라부(211)의 기본 렌즈(211a)가 이미지의 크기를 적당하게 조절하게 설계된 경우 보정렌즈(233)는 불필요하게 된다.
적어도 하나의 보정 렌즈와 미러는 외장-광학기기(230)가 지문 입력을 위해 휴대 단말기(210)에 대해 정해진 자세로 위치한 때(이하, 간단히 '장착한 때'라 함)에 광굴절기(231)의 출사면과 카메라부(211) 사이의 광 경로를 형성하여, 광굴절기(231)로부터 출사되는 광(즉, 지문 영상)을 카메라부(211)로 입사시킨다. 도 2에는 보정 렌즈(233)가 제1 미러(235) 전단에 배치된 것으로 도시하였으나 이러한 배치는 당연히 예시적인 것이며, 아래에서 도 5에 도시된 것처럼 추가적인 미러가 보정 렌즈(233) 앞에 배치될 수 있다.
또한, 엘이디(213)와 광굴절기(231)의 광입사면 사이에도 광 경로가 형성되는데, 그 광 경로 형성을 위해 다른 렌즈나 미러가 사용될 수 있다.
결국 외장-광학기기(230) 내에 마련되는 보정 렌즈와 미러의 개수와 배치관계는,
(a) 휴대 단말기(210)의 카메라부(211)와 엘이디(213)의 배치관계,
(b) 광굴절기(231)의 형태와 배치 방향,
(c) 지문입력방식이 투과식(산란식) 인지, 혹은 흡수식(반사식) 인지 여부,
(d) 카메라부(211)의 기존 촛점거리,
(e) 엘이디(213)가 휴대 단말기(210)와 외장-광학기기(230) 중 어디에 내장된 것인지 여부 등에 따라 달라질 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 외장-광학기기(230)의 각 구성과 그 결합구조를 더 자세히 설명한다.
<실시 예 1, 투과식의 경우>
도 2에 도시된 외장-광학기기(230)는 투과식 광학지문입력 방식에 의한 예를 도시한 것으로서, 광굴절기(231), 렌즈(233), 제1 미러(235) 및 하우징(237)을 포함한다.
지문입력방식이 투과식(산란식) 인지 흡수식(반사식) 인지에 따라 보정렌즈와 미러의 개수 및 배치관계가 달라지는 것은 광굴절기(231)와 엘이디(213)의 배치관계가 달라지기 때문이다. 우선, 외장-광학기기(230)가 휴대 단말기(210)에 추가적으로 장착되는 형식이므로 그 두께나 그 내부 구성의 배치관계 등을 고려하여, 광굴절기(231)는 얇고 평평한 판(版) 상이 바람직하다. 이 경우, 지문접촉면은 휴대 단말기(210)의 면(210a)과 평행할 수 있다.
도 2의 광굴절기(231)는, '윗면'인 지문접촉면(231a)과, 지문접촉면(231a)과 소정의 각도(α)로 접하여 경사지게 '전면'에 배치된 출사면(231b)을 구비하고 있다. 또한, 광굴절기(231)는 윗면에 평행한 아랫면(231c)과, 전면에 대향하는 후면(231d)과, 전면과 후면(231d)을 연결하는 양 측면(231e)을 가지는 널판지 형상이다.
투과식(즉, 산란식)으로 광을 처리하기 위해, 광굴절기(231)는 외장-광학기기(230)가 휴대 단말기(210)에 장착되었을 때 엘이디(213)에서 출사되는 광이 광굴절기(231)의 아랫면(231c)으로 직접 입사하도록 배치되거나, 미러에 반사되어 양 측면(231e) 중 한 면으로 입사하도록 배치된다.
도 2는 광굴절기(231)의 아랫면(231c)이 광입사면이 되고, 아랫면(231c)이 휴대 단말기(210)에 마련된 엘이디(213)와 대향하도록 배치된 경우이다. 엘이디(213)에서 출사되는 광의 광축이 광입사면인 아랫면(231c)에 수직으로 입사된다.
실시 예에 따라, 광굴절기(231)의 광입사면과 엘이디(213) 사이에 확산판(미도시)이 마련될 수 있다. 확산판은 엘이디(213)에서 출사되는 광이 광입사면 전체를 향해 고르게 입사되도록 돕는다.
엘이디(213)에서 출사된 광은 아랫면(231c)을 통과하면서 광굴절기(231)의 지문접촉면(231a)에 임계각보다 작은 각으로 입사되기 때문에, 지문 이미지는 지문접촉면(231a)에 접촉한 지문의 융선 부분에서 산란된 광에 의해 주로 형성되어 골이 어둡고 융선 부분이 밝게 나타나 콘트라스트(Contrast)가 좋은 이미지가 된다. 지문접촉면(231a)에서 산란되어 출사면(231b)을 통해 출사되는 광은 보정 렌즈(233)를 통과한 후 제1 미러(235)에서 반사되어 카메라부(211)로 입사된다.
<실시 예 2, 투과식의 다른 실시 예>
다른 실시 예에 따라, 엘이디(213)는 투과식(산란식) 지문영상을 획득하기 위해 출사면(231b)에 접한 양 측면(231e) 중 하나를 통해 광굴절기(231) 내부로 가시광을 조사할 수도 있다. 광굴절기(231)의 양 측면(231e) 중 한 면이 광입사면이 되면서 광굴절기(231)의 아랫면(231c)이 엘이디(213)와 대향하지 않는다. 엘이디(213)의 광을 광굴절기(231)의 측면으로 입사시키기 위해, 엘이디(213)와 광굴절기(231) 사이에 다른 미러(미도시)가 배치된다.
<실시 예 3, 흡수식의 경우>
도 3은 흡수식(또는 반사식) 광학 지문입력 방식을 도시하고 있다. 이 경우, 외장-광학기기(230)는 광굴절기(231), 보정 렌즈(233) 및 제1 미러(235) 이외에 제2 미러(301)를 더 포함한다.
광굴절기(231), 보정 렌즈(233) 및 제1 미러(235)는 도 2의 광굴절기(231), 보정 렌즈(233) 및 제1 미러(235)와 동일한 구성이다. 다만, 흡수식의 경우, 광굴절기(231)로 입사된 광이 지문접촉면(231a)에서 반사되어야 하므로 그 입사각을 확보하기 위하여 후면(231d)을 통해 광이 입사된다. 즉, 광굴절기(231)에서 광입사면은 아랫면(231c)이 아니라 후면(231d)이 되고, 외장-광학기기(230)가 장착된 상태에서도 광굴절기(231)는 그 아랫면(231c)이 엘이디(213)의 상면으로부터 비킨 위치에 배치된다.
제2 미러(301)는 엘이디(213)와 광굴절기(231)의 후면(231d) 사이에 마련되어 엘이디(213)에서 출사되는 광을 광굴절기(231)의 후면(231d)으로 반사시킨다. 제2 미러(301)에서 반사된 광은 후면(231d)을 통해 광굴절기(231)의 지문접촉면(231a)에 임계각보다 큰 각으로 입사되기 때문에 지문의 골에서는 반사가 일어난다. 따라서 지문 이미지는 지문의 골 부분이 밝고 융선 부분이 어두운 이미지가 된다.
또한, 입사각 때문에 융선에서 흡수율이 떨어지게 되므로 콘트라스트가 상대적으로 낮은 영상이 되기 쉬우므로 광이 균일할 필요가 있다. 예컨대, 제2 미러(301)와 광굴절기(231) 사이에 광을 고르게 확산시키기 위한 확산판(303)이 구비될 수 있다.
<실시 예 4, 흡수식의 다른 경우>
다른 실시 예에 의하면, 외장-광학기기(230)는 광굴절기(231)의 후면(231d)으로 지문입력용 광을 조사하는 별도의 엘이디(미도시)를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 제2 미러(301)가 필요 없고, 휴대 단말기(210)는 엘이디(213)를 구비할 필요가 없다.
당연히 외장-광학기기(230) 내에 배터리를 구비하거나 휴대 단말기(210)로부터 직류 전원을 공급받기 위한 케이블, 예컨대 유에스비(USB) 케이블 등을 구비할 수 있다.
<실시 예 5, 외장-광학기기의 슬라이딩 결합 구조>
이하에서는 외장-광학기기(230)와 휴대 단말기(210)의 결합 방식에 대하여 설명한다. 무엇보다 중요한 것은 휴대 단말기(210)의 카메라부(211)와 엘이디(213)가 휴대 단말기(210)가 가진 주된 목적에 기여할 수 있도록 평상시에 개방되어 있어야 한다는 것이다. 따라서 외장-광학기기(230)는 지문 이미지를 입력하기 위해 휴대 단말기(210)에 장착한 때 이외에는 휴대 단말기(210)의 카메라부(211)와 엘이디(213)가 외부에 노출되도록 개방되어야 한다는 점이다.
첫 번째 방식은 외장-광학기기(230)가 슬라이딩(Sliding) 방식으로 장착되고 탈착되는 방식이다. 도 4는 그 일 예로서, (a)는 카메라부(211)와 엘이디(213)가 외부에 개방된 상태를 도시한 것이고, (b)는 외장-광학기기(230)가 슬라이딩하여 휴대 단말기(210)에 장착됨으로써 카메라부(211)와 엘이디(213)를 덮은 상태로 사용자가 지문을 입력할 수 있는 상태를 도시하고 있다.
구체적으로 외장-광학기기(230)는 휴대 단말기(210)의 외장 보호 케이스(401)에 슬라이딩 결합 구조를 만들어 결합한 형태이다. 슬라이딩 구조는 종래에 알려진 다양한 슬라이딩 구조를 채택할 수 있으며, 장착시의 외장-광학기기(230)의 위치가 기 설정된 위치에 오도록 구조화하면 된다.
<실시 예 6, 외장-광학기기의 착탈식 결합 구조>
두 번째 방식은, 지문입력이 필요할 때마다 외장-광학기기(230)를 휴대 단말기(210)의 일 측에 끼워 장착하는 방식이다. 특별히, 도 5는 휴대 단말기(210)의 엘이디(213)가 전면에 장착되고 카메라부(211)가 후면에 장착된 예이다.
외장-광학기기(230)는 광굴절기(231)에서 출사된 광은 후면에 위치한 카메라부(211)에 입사시키기 위해 제1 미러(235) 이외에 2개의 미러(501, 503)를 더 포함한다. 하우징(237)은 전체 3개의 미러(235, 501, 503)를 수용하면서 휴대 단말기(210)에 결합할 수 있는 형태를 가지게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (10)

  1. 엘이디와 카메라부가 노출 설치된 휴대 단말기에 장착 및 탈착 가능한 외장기기로서,
    상기 휴대 단말기의 카메라부가 노출된 면에 평행한 상면에 형성된 지문접촉면과, 상기 지문접촉면과 일정한 각도로 전면에 형성된 출사면과, 상기 엘이디에서 출사되는 광을 입력받는 광입사면을 구비한 광굴절기;
    상기 출사면으로부터 상기 카메라부로 이어지는 광 경로 상에 마련되어 상기 출사면에서 출사되는 지문 영상을 반사시켜 상기 카메라부로 입사시키는 제1 미러(Mirror); 및
    상기 광굴절기와 제1 미러를 수용하고, 상기 휴대 단말기에 장착 및 탈착 가능한 외장 보호 케이스 내에 에서 슬라이딩 가능하게 결합된 하우징을 포함하고,
    상기 하우징은 상기 카메라부와 엘이디가 외부에 개방될 수 있는 위치에 있었다가, 지문입력이 필요한 때에 상기 카메라부 위쪽으로 슬라이딩하여 상기 엘이디, 광굴절기, 제1 미러 및 카메라부로 이어지는 광 경로가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 엘이디의 광이 입사되는 광입사면이 상기 출사면에 대향하는 후면에 형성된 경우에, 상기 하우징 내에 수용되고 상기 엘이디에서 출사된 광을 반사시켜 상기 광입사면에 입사시키는 제2 미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 내에 수용되고, 상기 광굴절기와 상기 제1 미러 사이에 형성된 광 경로 상에 마련되는 보정렌즈 및 광경로보정수단 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.

  7. 제1항에 있어서,
    상기 광굴절기와 상기 제1 미러 사이의 상기 광 경로 상에 마련되어 상기 광 경로를 형성하는 적어도 하나의 미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  8. 삭제
  9. 광학식 지문입력장치에 있어서,
    카메라부와 엘이디를 구비하고, 상기 카메라부가 생성하는 디지털 지문 이미지로부터 특징점을 추출하는 지문획득제어부를 구비하는 휴대 단말기;
    상기 휴대 단말기에 장착 및 탈착 가능한 외장 보호 케이스; 및
    상기 외장 보호 케이스 내에 결합됨으로써 상기 휴대 단말기에 장착되되 상기 카메라부 위쪽에서 슬라이딩 가능하도록 상기 외장 보호 케이스에 결합하는 외장 광학기기를 포함하고,
    상기 외장 광학기기는
    상기 휴대 단말기의 카메라부가 노출된 면에 평행한 상면에 형성된 지문접촉면과, 상기 지문접촉면과 일정한 각도로 전면에 형성된 출사면과, 상기 엘이디에서 출사되는 광을 입력받는 광입사면을 구비한 광굴절기;
    상기 출사면으로부터 상기 카메라부로 이어지는 광 경로 상에 마련되어 상기 출사면에서 출사되는 지문 영상을 반사시켜 상기 카메라부로 입사시키는 제1 미러(Mirror); 및
    상기 광굴절기와 제1 미러를 수용하며, 상기 카메라부와 엘이디가 외부에 개방될 수 있는 위치에 있었다가 지문입력이 필요한 때에 상기 카메라부 위쪽으로 슬라이딩하여 상기 엘이디, 광굴절기, 제1 미러 및 카메라부로 이어지는 광 경로가 형성되도록 하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학식 지문입력장치.
  10. 광학식 지문입력장치에 있어서,
    카메라부와, 상기 카메라부가 생성하는 디지털 지문 이미지로부터 특징점을 추출하는 지문획득제어부를 구비하는 휴대 단말기; 상기 휴대 단말기에 장착 및 탈착 가능한 외장 보호 케이스; 및
    상기 외장 보호 케이스 내에 결합됨으로써 상기 휴대 단말기에 장착되되 상기 카메라부 위쪽에서 슬라이딩 가능하도록 상기 외장 보호 케이스에 결합하는 외장 광학기기를 포함하고,
    상기 외장 광학기기는
    지문입력용 광을 출사하는 엘이디;
    상기 휴대 단말기의 카메라부가 노출된 면에 평행한 상면에 형성된 지문접촉면과, 상기 지문접촉면과 일정한 각도로 전면에 형성된 출사면을 구비한 광굴절기;
    상기 광 경로 상에 마련되어 상기 광굴절기에서 출사되는 지문 영상을 반사시켜 상기 카메라부로 입사시키는 미러(Mirror); 및
    상기 엘이디, 광굴절기와 미러를 수용하며, 상기 카메라부와 엘이디가 외부에 개방될 수 있는 위치에 있었다가 지문입력이 필요한 때에 상기 카메라부 위쪽으로 슬라이딩하여 상기 엘이디, 광굴절기, 제1 미러 및 카메라부로 이어지는 광 경로가 형성되도록 하는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학식 지문입력장치.
KR20130135197A 2013-11-08 2013-11-08 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기 KR101493332B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130135197A KR101493332B1 (ko) 2013-11-08 2013-11-08 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기
PCT/KR2013/010964 WO2015068890A1 (ko) 2013-11-08 2013-11-29 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기
JP2015546405A JP2016507800A (ja) 2013-11-08 2014-02-19 カメラが装着された携帯端末機を利用した指紋入力装置及びその指紋入力用外装光学機器
PCT/KR2014/001344 WO2015068900A1 (ko) 2013-11-08 2014-02-19 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130135197A KR101493332B1 (ko) 2013-11-08 2013-11-08 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101493332B1 true KR101493332B1 (ko) 2015-02-13

Family

ID=52593483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130135197A KR101493332B1 (ko) 2013-11-08 2013-11-08 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101493332B1 (ko)
WO (1) WO2015068890A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019198871A1 (ko) * 2018-04-13 2019-10-17 주식회사 유니온커뮤니티 모바일 단말기에 연결하여 사용하는 휴대용 광학식 지문입력장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001142606A (ja) * 1999-11-15 2001-05-25 Mitsubishi Electric Corp 携帯型電子機器
KR20030037321A (ko) * 2001-11-01 2003-05-14 삼성전자주식회사 카메라 렌즈 어셈블리를 이용한 휴대용 단말기의 지문입력장치
JP2012155578A (ja) 2011-01-27 2012-08-16 Nec Engineering Ltd 画像読取装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100379179B1 (ko) * 2001-04-04 2003-04-08 (주)니트 젠 광학식 지문입력장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001142606A (ja) * 1999-11-15 2001-05-25 Mitsubishi Electric Corp 携帯型電子機器
KR20030037321A (ko) * 2001-11-01 2003-05-14 삼성전자주식회사 카메라 렌즈 어셈블리를 이용한 휴대용 단말기의 지문입력장치
JP2012155578A (ja) 2011-01-27 2012-08-16 Nec Engineering Ltd 画像読取装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019198871A1 (ko) * 2018-04-13 2019-10-17 주식회사 유니온커뮤니티 모바일 단말기에 연결하여 사용하는 휴대용 광학식 지문입력장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015068890A1 (ko) 2015-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3461292B1 (en) Anti-spoofing sensing for rejecting fake fingerprint patterns in under-screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing
KR101479609B1 (ko) 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기
US6381347B1 (en) High contrast, low distortion optical acquistion system for image capturing
EP3479295A1 (en) Under-screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing
KR20140092220A (ko) 생체 정보 촬상 장치, 생체 인증 장치 및 생체 정보 촬상 장치의 제조 방법
CN101964058B (zh) 一种薄型光学指纹采集仪
TWI594727B (zh) 皮膚分析裝置及其影像擷取模組
KR20160105648A (ko) 카메라가 장착된 휴대 단말기에 외장하는 지문입력용 외장 광학기기 및 그 외장 광학기기 장착용 플레이트
KR101493333B1 (ko) 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기
KR101493332B1 (ko) 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기
KR101415644B1 (ko) 광학식 지문 입력 장치 및 그 지문입력방법
TWI380220B (en) Fingerprint identification device and portable electronic device
US20110063077A1 (en) Vein authentication apparatus using total internal reflection
KR102118961B1 (ko) 모바일 단말기에 연결하여 사용하는 휴대용 광학식 지문입력장치
KR102493028B1 (ko) 가시광선 대역의 빛을 흡수할 수 있는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈을 이용하여 적외선에 대응하는 이미지를 획득하는 방법 및 이를 구현한 전자 장치
KR20160103598A (ko) 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기
JP2008269259A (ja) 生体認証用撮像モジュール、筐体、プリズム及び生体認証装置
EP2490153A1 (en) Vein authentication module
CN112154443B (zh) 光路折叠的光学指纹感应器
JP2016507800A (ja) カメラが装着された携帯端末機を利用した指紋入力装置及びその指紋入力用外装光学機器
KR20160105571A (ko) 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기
KR20160103597A (ko) 광학식 지문 인식 장치
JP2018010462A (ja) 生体認証装置及び生体認証装置を備える電子機器
JP2018005723A (ja) 生体認証装置
KR200419479Y1 (ko) 소형화된 광학식 지문입력장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180125

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190117

Year of fee payment: 5