KR101730842B1 - Apparatus for recognizing biometric information and method for activating a plurality of piezoelectric element individually - Google Patents

Apparatus for recognizing biometric information and method for activating a plurality of piezoelectric element individually Download PDF

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이승진
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주식회사 베프스
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for recognizing biometric information and a method for selectively activating a plurality of piezoelectric elements by the apparatus. In detail, the present invention relates to an apparatus for recognizing biometric information and a driving method thereof, capable of recognizing fingerprints, blood vessels, and bones of a finger to identify an individual user. Particularly, the plurality of piezoelectric elements provided in the apparatus for recognizing biometric information can be activated individually. Therefore, the present invention provides a methodology for scanning biometric information by selectively activating the piezoelectric elements in a manner different from that of the related art.

Description

복수의 압전 소자를 선택적으로 활성화 시키는 방법 및 이를 위한 생체정보 인식장치{APPARATUS FOR RECOGNIZING BIOMETRIC INFORMATION AND METHOD FOR ACTIVATING A PLURALITY OF PIEZOELECTRIC ELEMENT INDIVIDUALLY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for selectively activating a plurality of piezoelectric elements, and a biometric information recognition apparatus for the same. [0002]

본 발명은 생체정보 인식장치 및 상기 장치가 복수의 압전 소자를 선택적으로 활성화 시키는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 손가락의 지문, 혈관, 뼈 등의 생체정보를 인식하여 사용자 개개인을 식별해 내는 데에 활용될 수 있는 생체정보 인식장치 및 이의 구동 방식에 관한 것이며, 특히 상기 생체정보 인식장치 내 구비된 복수의 압전 소자들은 각각이 개별 활성화가 가능한 것을 특징으로 하되, 이 때 상기 압전 소자들을 선택적으로 활성화 시켜 종래와 다른 방식으로 생체정보를 스캐닝 하는 방법론에 관한 것이다. The present invention relates to a biometric information recognition device and a method for the device to selectively activate a plurality of piezoelectric elements. More particularly, the present invention relates to a biometric information recognizing apparatus and a driving method thereof that can be used for identifying individual users by recognizing biometric information such as fingerprints, blood vessels, and bones of a finger, and more particularly, And a method for scanning biometric information in a different manner than the conventional method by selectively activating the piezoelectric elements.

사용자 인증은 모든 금융 거래를 함에 있어 반드시 필요한 절차라 할 것이며 특히 최근에는 네트워크 및 휴대용 단말기의 발달로 모바일 금융에 대한 관심이 높아지면서 덩달아 빠르고 정확한 사용자 인증 장치, 인증 방식에 대한 수요가 증가하고 있다. User authentication is a necessary procedure for all financial transactions. Especially, as interest in mobile finance has been increased due to development of networks and portable terminals, demand for fast and accurate user authentication devices and authentication methods is increasing.

한편, 사용자의 손가락 지문은 위와 같은 수요를 충족시킬 수 있는 인증 매개 중 하나로서 많은 사업자 및 개발자들은 사용자의 지문을 활용하여 인증을 할 수 있는 장치 및 방식을 계속하여 발전시켜 나가고 있다. On the other hand, the fingerprint of the user is one of the authentication parameters that can satisfy the above demand, and many businesses and developers continue to develop devices and methods that can authenticate using the fingerprint of the user.

최근 들어서는 지문 인식 장치와 관련하여 종래 광학 방식으로 지문의 이미지를 캡쳐하던 방식에서 벗어나 초음파를 발생시켜 지문의 형태를 파악하는 소위 초음파 방식에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 2. Description of the Related Art In recent years, studies on a so-called ultrasound method for detecting a shape of a fingerprint by generating an ultrasonic wave out of a conventional method of capturing an image of a fingerprint using an optical system have been actively conducted.

사용자의 생체정보를 초음파 신호로 파악하기 위해서는 다양한 기술사상이 요구되나, 그 중에서도 본 발명은 사용자의 생체정보, 더 정확하게는 손가락의 지문, 혈관, 뼈 형상과 같이 개인 고유의 정보를 어떤 패턴으로 스캐닝 할 것인지에 관한 것으로, 특히 본 발명은 기판 상에 형성된 복수의 압전 소자들을 선택적으로 활성화 시켜 효율적인 스캐닝 패턴이 구현될 수 있도록 한다. In order to grasp the biometric information of a user as an ultrasonic signal, various technical ideas are required. In particular, the present invention relates to a biometric authentication method for scanning a biometric information of a user, more precisely, a fingerprint, a blood vessel, In particular, the present invention selectively activates a plurality of piezoelectric elements formed on a substrate so that an efficient scanning pattern can be realized.

본 발명은 이러한 기술적 배경을 바탕으로 발명되었으며 이상에서 살핀 기술적 요구를 충족시킴은 물론, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명할 수 없는 추가적인 기술요소들을 제공하기 위해 발명되었다. The present invention has been invented based on such a technical background and has been invented to provide additional technical elements that can not easily be invented by those skilled in the art as well as satisfying the technical requirements of the present invention.

한국공개특허 10-2005-0047921 (2005.05.23. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2005-0047921 (published on May 23, 2005)

본 발명은 생체정보 인식장치가 복수의 압전 소자를 선택적으로 활성화 시켜 사용자의 생체정보, 더 구체적으로는 사용자의 손가락 지문, 혈관, 뼈의 형상 등을 스캐닝하게 하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to allow a biometric information recognizing device to selectively activate a plurality of piezoelectric elements to scan biometric information of a user, more specifically, a shape of a fingerprint, a blood vessel, and a bone of a user.

특히 이 때, 상기 생체정보 인식장치는 복수의 압전 소자들 중 어느 특정 압전 소자를 신호 생성 소자로, 상기 신호 생성 소자 이외의 압전 소자들 중 하나 이상의 압전 소자를 신호 수신 소자로 설정 및 활성화 시킴으로써 초음파 발생 및 반사파 수신이 필요한 영역에의 압전 소자들을 선택적으로 구동시키도록 하는 것을 목적으로 한다.Particularly, at this time, the biometric information recognizing device sets and activates a specific piezoelectric element among a plurality of piezoelectric elements as a signal generating element and at least one piezoelectric element among the piezoelectric elements other than the signal generating element as a signal receiving element, And to selectively drive the piezoelectric elements in an area where generation and reflected wave reception are required.

위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 압전 소자 활성화 방법은 In order to solve the above problems, the piezoelectric element activation method according to the present invention

생체정보 인식장치가 (a) 복수의 압전 소자들 중 특정 압전 소자를 신호 생성 소자로 설정하는 단계; (b) 상기 신호 생성 소자 이외의 압전 소자들 중 하나 이상의 압전 소자를 신호 수신 소자로 설정하는 단계; (c) 상기 신호 생성 소자를 활성화시켜 초음파 신호를 발생시키는 단계; (d) 상기 신호 수신 소자를 활성화시켜 반사파 신호를 수신하되, 상기 반사파 신호는 신호 생성 소자에 의해 발생된 초음파 신호가 생체조직에 의해 반사된 것을 특징으로 하는 단계;를 포함하고, 상기 복수의 압전 소자들은 복수의 행과 복수의 열을 갖는 행렬 형태로 배열되는 것을 특징으로 한다.The biometric information recognizing device comprises: (a) setting a specific piezoelectric element among the plurality of piezoelectric elements as a signal generating element; (b) setting at least one piezoelectric element among the piezoelectric elements other than the signal generating element as a signal receiving element; (c) activating the signal generating element to generate an ultrasonic signal; (d) activating the signal receiving element to receive the reflected wave signal, wherein the reflected wave signal is reflected by the living tissue by the ultrasonic signal generated by the signal generating element, wherein the plurality of piezoelectric And the elements are arranged in a matrix form having a plurality of rows and a plurality of columns.

또한, 상기 압전 소자 활성화 방법에 있어서 상기 (b)단계는, 상기 신호 생성 소자에 근접한 하나 이상의 압전 소자를 신호 수신 소자로 설정하는 것을 특징으로 한다.In the piezoelectric element activation method, in the step (b), at least one piezoelectric element in proximity to the signal generating element is set as a signal receiving element.

또한 이 때 (d) 단계 이후에는, 상기 신호 생성 소자에 근접한 복수의 압전 소자들 중 어느 하나를 새로운 신호 생성 소자로 설정하는 (e)단계; 상기 새로운 신호 생성 소자에 근접한 하나 이상의 압전 소자를 새로운 신호 수신 소자로 설정하는 것을 특징으로 하는 (f)단계; 상기 (e)단계에서 새로이 설정된 신호 생성 소자를 활성화 시켜 초음파 신호를 발생시키는 (g)단계; 상기 (f)단계에서 새로이 설정된 신호 수신 소자를 활성화 시켜 반사파 신호를 수신하되, 상기 반사파 신호는 새로이 설정된 신호 생성 소자에 의해 발생된 초음파 신호가 생체조직에 의해 반사된 것을 특징으로 하는 (h)단계;를 더 포함한다.(E) setting any one of the plurality of piezoelectric elements adjacent to the signal generating element to a new signal generating element after the step (d); (F) setting at least one piezoelectric element in proximity to the new signal generating element to a new signal receiving element; (G) generating an ultrasonic signal by activating a newly set signal generating element in the step (e); Wherein the ultrasonic signal generated by the newly generated signal generating element is reflected by the living tissue in the step (h), wherein the ultrasonic signal generated by the newly generated signal generating element is reflected by the living tissue after receiving the reflected wave signal by activating the newly set signal receiving element in the step ; ≪ / RTI >

또한, 상기 생체정보 인식장치는 (a) 단계 내지 (h) 단계를 반복하여 수행하되, 상기 (a) 단계 및 (e) 단계에서 설정되는 신호 생성 소자는 하나의 행 또는 열 상에 배열된 압전 소자인 것을 특징으로 할 수 있다.Further, the biometric information recognizing device repeatedly performs steps (a) to (h), wherein the signal generating elements set in the steps (a) and (e) And is a device.

또는, 생체정보 인식장치는 (a) 단계 내지 (h) 단계를 반복하여 수행하되, 상기 (a) 단계 및 (e) 단계에서 설정되는 신호 생성 소자는 상호 대각으로 배열된 압전 소자인 것을 특징으로 할 수 도 있다.Alternatively, the biometric information recognizing device repeatedly performs the steps (a) to (h), wherein the signal generating elements set in the steps (a) and (e) are piezoelectric elements arranged in a diagonal direction You may.

한편, 상기 압전 소자 활성화 방법에 있어서 복수의 압전 소자들에는 고유 식별자가 부여되고, 생체정보 인식장치는 상기 고유 식별자를 기준으로 신호 생성 소자 및 신호 수신 소자를 설정 및 활성화 시키는 것을 특징으로 할 수 있다.On the other hand, in the piezoelectric element activation method, a plurality of piezoelectric elements are given a unique identifier, and the biological information recognition apparatus sets and activates the signal generating element and the signal receiving element based on the unique identifier .

또한, 상기 압전 소자 활성화 방법에 있어서 생체정보 인식장치는, (d) 단계에서 수신한 반사파 신호의 크기를 측정하고, 상기 반사파 신호의 크기에 따라 (g) 단계에서 발생시키는 초음파 신호의 크기를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the piezoelectric element activation method, the biological information recognition apparatus measures the magnitude of the reflected wave signal received in step (d), adjusts the magnitude of the ultrasonic signal generated in step (g) according to the magnitude of the reflected wave signal, .

또한, 상기 압전 소자 활성화 방법에 있어서 생체정보 인식장치는, (d) 단계 및 (h) 단계에서 수신한 반사파 신호의 크기를 비교하고, 상기 반사파 신호의 비교 결과에 따라 차회 새로이 설정된 신호 생성 소자가 발생시키는 초음파 신호의 크기를 조절하는 것을 특징으로 할 수도 있다.Further, in the piezoelectric element activation method, the biological information recognition device compares the magnitudes of the reflected wave signals received in the steps (d) and (h), and determines a newly generated signal generating element And the size of the generated ultrasonic signal is adjusted.

또한, 상기 압전 소자 활성화 방법에 있어서 상기 생체조직은 지문, 혈관 또는 뼈 중 적어도 어느 하나일 수 있다.In the piezoelectric element activation method, the biotissue may be at least one of a fingerprint, a blood vessel, and a bone.

한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 생체정보 인식장치는 기판; 상기 기판 상에 복수의 행과 복수의 열을 갖는 행렬 형태로 배열된 복수의 압전 소자; 상기 복수의 압전 소자들을 선택적으로 활성화 시키는 제어부; 를 포함하되, 상기 제어부는 복수의 압전 소자들 중 특정 압전 소자를 신호 생성 소자로 설정하고, 상기 신호 생성 소자 이외의 압전 소자들 중 하나 이상의 압전 소자를 신호 수신 소자로 설정하며, 상기 신호 생성 소자를 활성화시켜 초음파 신호를 발생시키고, 상기 신호 수신 소자를 활성화시켜 반사파 신호를 수신하도록 하되, 상기 반사파 신호는 상기 초음파 신호가 생체조직에 의해 반사된 것인 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a biometric information recognizing apparatus comprising: a substrate; A plurality of piezoelectric elements arranged on the substrate in a matrix form having a plurality of rows and a plurality of columns; A controller selectively activating the plurality of piezoelectric elements; Wherein the control unit sets a specific piezoelectric element among the plurality of piezoelectric elements as a signal generating element and sets at least one of the piezoelectric elements other than the signal generating element as a signal receiving element, The ultrasonic signal is generated by activating the signal receiving element, and the reflected signal is received by the signal receiving element, wherein the ultrasonic signal is reflected by the living tissue.

본 발명에 따르면 복수의 압전 소자들을 선택적으로 활성화 시킬 수 있으며, 따라서 종래 하나의 행 또는 하나의 열 전체를 활성화 시켜야만 했던 구조의 장치에 비하여 보다 효율적인 스캐닝 패턴을 구현할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to selectively activate a plurality of piezoelectric elements, thereby achieving a more efficient scanning pattern than an apparatus having a structure in which a single row or a whole column must be activated.

또한 본 발명에 따르면 사용자의 생체정보를 인식하는 데에 필요한 압전 소자들만을 구동시키면 되므로 전력소모를 절감할 수 있는 효과가 있으며, 특히 이러한 효과는 생체정보 인식장치가 점차 소형화 되고 있다는 점, 또는 점차 더 작아지는 휴대용 단말기에 차용되고 있다는 점 등을 고려할 때 더욱 부각될 수 있다.In addition, according to the present invention, only the piezoelectric elements necessary for recognizing the user's biometric information can be driven, so that power consumption can be reduced. Particularly, such an effect is advantageous in that the biometric information recognition device is gradually miniaturized, And the fact that it is borrowed from a smaller portable terminal.

또한 본 발명에 따르면 하나의 행을 따라 시계열 순서대로 압전 소자들을 활성화 시킬 수 있으며 이에 따라 각 회차에 수신된 반사파의 크기를 비교하여 차회 발생시키고자 하는 초음파 신호의 크기를 조절할 수 있는 효과도 있다.According to the present invention, it is possible to activate the piezoelectric elements in a time series along one row, and thus the magnitude of the ultrasonic signal to be generated next can be adjusted by comparing the magnitude of the received reflected wave at each turn.

도 1은 종래 생체정보 인식장치에서의 스캐닝을 방식을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 생체정보 인식장치의 기본구성을 간략히 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 생체정보 인식장치 내 압전 소자들이 배열된 모습을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 생체정보 인식장치가 복수의 압전 소자를 선택적으로 활성화 시키는 실시예를 순서도로 나타낸 것이다.
도 5는 도 4의 실시예를 생체정보 인식장치 상에서 구현한 예를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 생체정보 인식장치가 복수의 압전 소자를 시계열적으로 활성화 시키는 실시예를 순서도로 나타낸 것이다.
도 7은 도 6의 실시예를 생체정보 인식장치 상에서 구현한 예를 나타낸 것이다.
도 8 및 도 9는 생체정보 인식장치가 신호 생성 소자에서 발생되는 초음파 신호의 크기를 조절하는 실시예를 나타낸 것이다.
Fig. 1 shows a scanning method in a conventional biometric information recognizing apparatus.
2 schematically shows a basic configuration of a biometric information recognition apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a view illustrating an arrangement of piezoelectric elements in a biometric information recognizing apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing an embodiment in which a biometric information recognizing device according to the present invention selectively activates a plurality of piezoelectric elements.
FIG. 5 shows an example of the embodiment of FIG. 4 implemented on a biometric information recognition apparatus.
6 is a flowchart showing an embodiment in which the biometric information recognizing device according to the present invention activates a plurality of piezoelectric elements in a time-wise manner.
FIG. 7 shows an example of implementation of the embodiment of FIG. 6 on a biometric information recognition apparatus.
8 and 9 show an embodiment in which the size of the ultrasonic signal generated from the signal generating device is adjusted by the biometric information recognizing device.

본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.The embodiments disclosed herein should not be construed or interpreted as limiting the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art that the description including the embodiments of the present specification has various applications. Accordingly, any embodiment described in the Detailed Description of the Invention is illustrative for a better understanding of the invention and is not intended to limit the scope of the invention to embodiments.

도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.The functional blocks shown in the drawings and described below are merely examples of possible implementations. In other implementations, other functional blocks may be used without departing from the spirit and scope of the following detailed description. Also, although one or more functional blocks of the present invention are represented as discrete blocks, one or more of the functional blocks of the present invention may be a combination of various hardware and software configurations that perform the same function.

또한, 어떤 구성요소들을 포함한다는 표현은 개방형의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.In addition, the expression "including any element" is merely an expression of an open-ended expression, and is not to be construed as excluding the additional elements.

나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. Further, when a component is referred to as being connected or connected to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that there may be other components in between.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다. Also, the expressions such as 'first, second', etc. are used only to distinguish a plurality of configurations, and do not limit the order or other features between configurations.

어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.When a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" to another part in between. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하에서는 도면을 참조하여 종래 방식에서의 생체정보 스캐닝 방식 및 이를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명에 따른 생체정보 스캐닝 방식, 즉 압전 소자를 선택적으로 활성화 시키는 방법에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a biometric information scanning method according to the present invention, that is, a method for selectively activating a piezoelectric element, as a biometric information scanning method in a conventional system and a means for solving the biometric information scanning method will be described with reference to the drawings.

도 1은 종래 초음파 방식의 지문 인식 장치의 지문 스캐닝 과정을 나타낸 것이다.FIG. 1 shows a fingerprint scanning process of a conventional fingerprint recognition device.

이에 따르면 종래 지문 인식 장치의 경우 복수의 긴 도전성 라인들을 기판에 평면으로 배열하되 상기 도전성 라인들에는 미세구조의 세라믹 소재 압전 소자들이 배열된 상태에서, 어느 특정 도전성 라인(11)에 전압을 공급하여 활성화 시켜, 즉 해당 도전성 라인 상의 압전 소자들을 모두 활성화 시켜 초음파를 발생시키도록 하고, 다른 도전성 라인(13) 상의 압전 소자들은 모두 수신용으로 활성화 시켜 상기 초음파가 사용자의 지문에 반사된 신호를 수신하도록 함으로써 상기 사용자의 지문을 인식하게 된다. According to the conventional fingerprint recognition apparatus, a plurality of long conductive lines are arranged in a plane on a substrate, ceramic-based piezoelectric elements of a fine structure are arranged on the conductive lines, and a voltage is supplied to a specific conductive line So that all the piezoelectric elements on the conductive line are activated to generate ultrasonic waves and the piezoelectric elements on the other conductive line 13 are all activated for reception so that the ultrasonic waves are reflected on the fingerprint of the user Thereby recognizing the fingerprint of the user.

즉, 종래 초음파 방식의 지문 인식 장치의 경우 도전성 라인 별로 활성화가 가능하기 때문에 해당 도전성 라인 상에 형성된 모든 압전 소자들이 활성화 될 수 밖에 없는 구조였다. That is, in the case of the conventional ultrasonic fingerprint recognition device, activation is possible for each conductive line, so that all the piezoelectric elements formed on the conductive line can not be activated.

그러나 도 1과 같은 구동 방식은 복수의 압전 소자들을 동시에 활성화 시켜야 하므로 전력 소모가 많다는 문제가 있으며, 따라서 이와 같은 방식의 지문 인식 장치는 갈수록 소형화 되어 가고 있는 휴대용 단말기에 적합하지 않다.However, since the driving method as shown in FIG. 1 requires a plurality of piezoelectric elements to be activated at the same time, there is a problem of power consumption, and thus the fingerprint recognition device of this type is not suitable for a portable terminal which is becoming smaller and smaller.

도 2는 본 발명에 따른 생체정보 인식장치의 구성을 개념적으로 간략히 나타낸 것이다.2 schematically shows a configuration of a biometric information recognizing apparatus according to the present invention conceptually.

도 2에 따르면, 본 발명에 따른 생체정보 인식장치는 필수적 구성요소로서 기판(110), 상기 기판(110) 상에 형성된 복수의 압전 소자(130), 그리고 상기 압전 소자(130)들을 선택적으로 활성화 시키기 위한 제어부(150)를 포함한다.2, the biometric information recognizing apparatus according to the present invention includes a substrate 110 as an essential component, a plurality of piezoelectric elements 130 formed on the substrate 110, and a plurality of piezoelectric elements 130 selectively activated And a control unit 150 for controlling the operation of the apparatus.

먼저 기판(110)은 복수의 압전 소자(130)들이 형성되는 판으로, 절연기판(110) 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연 재료를 의미한다. 상기 기판(110)은 그 자체로서 강성이 있거나 또는 유연성이 있을 수 있으며, 상기 기판(110)의 제조 원료로는 소다 라임 유리 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화 유리, 폴리이미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 프로필렌 글리콜, 폴리 카보네이트 등의 강화 혹은 연성 플라스틱, 사파이어 등을 포함할 수 있다.First, the substrate 110 is a plate on which a plurality of piezoelectric elements 130 are formed, and means an insulating material capable of forming a conductor pattern on the surface of the insulating substrate 110. The substrate 110 may be rigid or flexible in its own right. The material for the substrate 110 may be chemically reinforced / semi-tempered glass such as soda lime glass or aluminosilicate glass, polyimide, polyethylene Reinforced or soft plastics such as terephthalate, propylene glycol, and polycarbonate, sapphire, and the like.

상기 기판(110)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판(110), 커브드(curved) 기판(110), 벤디드(bended) 기판(110)일 수 있으며, 이러한 기판(110)을 포함하는 생체정보 인식장치도 해당 생체정보 인식장치가 구비될 단말기의 용도 및 기능에 따라 플렉서블, 커브드, 벤디드 특성을 가질 수 있게 된다. The substrate 110 may be a flexible substrate 110 having a flexible property, a curved substrate 110, or a bended substrate 110, The biometric information recognizing device can also have flexible, curve, and bend characteristics according to the use and function of the terminal to be provided with the biometric information recognizing device.

한편, 바람직한 실시예로서 상기 기판(110)은 PCB(인쇄 회로 기판(110))으로 이루어질 수 있다. PCB기판(110)은 회로 설계를 근거로 회로부품을 접속하는 전기배선을 배선 도형으로 표현하며, 절연물 상에 전기도체를 재현할 수도 있고, 전기부품을 탑재하고 이를 회로적으로 연결하는 배선을 형성시킬 수 있으며, 부품의 전기적 연결기능 외 부품들을 단단하게 고정시킬 수도 있다. Meanwhile, as a preferred embodiment, the substrate 110 may be a PCB (printed circuit board 110). The PCB substrate 110 is a wiring board that represents electrical wiring connecting the circuit components based on the circuit design, and can reproduce the electric conductor on the insulating material. And the parts other than the electrical connection function of the parts can be fixed firmly.

한편, 본 발명에 따른 생체정보 인식장치는 커버기판(300)을 더 구비할 수도 있다. 커버기판(300)은 기판(110) 상에 형성되는 복수의 압전 소자들(130)의 위쪽에 형성되는 것으로, 이는 사용자의 손가락이 직접 닿는 기판을 의미한다. 상기 커버기판은 앞서 언급한 기판(110)과 동일한 제조 원료가 활용될 수도 있으나, 바람직하게는 유리로 구현될 수 있다. 도 5 및 도 8에는 커버기판(300)의 형성예가 제시되어 있다.Meanwhile, the biometric information recognizing apparatus according to the present invention may further include a cover substrate 300. The cover substrate 300 is formed above a plurality of piezoelectric elements 130 formed on the substrate 110, which means a substrate directly touching the user's finger. The cover substrate may be made of the same material as the substrate 110 described above, but may be preferably made of glass. Figs. 5 and 8 show an example of forming the cover substrate 300. Fig.

다음으로 상기 기판(110) 상에 형성되는 복수의 압전 소자(130)들은 초음파 신호를 발생시키거나 또는 외부로부터 상기 초음파 신호가 반사된 것을 수신하는 기능을 하는 것이다 상기 압전 소자(130)들은 기판(110) 상에 설계자가 원하는 형태의 전극을 패터닝 한 후 패터닝 된 전극 상에 납, 지르코늄, 티타늄이 혼합된 물질을 코팅시켜 형성시킬 수 있다. The plurality of piezoelectric elements 130 formed on the substrate 110 function to generate an ultrasonic signal or receive the reflected ultrasonic signal from the outside. The piezoelectric elements 130 are formed on a substrate 110, a pattern of a desired shape may be formed by a designer, and then a material mixed with lead, zirconium, and titanium may be coated on the patterned electrode.

본 발명에서의 압전 소자(130)들은 종래 지문 인식 장치에서 세라믹 구조체를 기판(110) 또는 도전성 전극 상에 하나 하나 개별적으로 배치하는 것과 달리 하나의 평면 기판(110) 상에 임의의 모양대로 전극을 패터닝하고, 상기 임의 모양의 전극 상에 PZT 성분의 코팅층을 적층시켜 압전 소자(130)군을 형성시킬 수 있다는 점에서 공정상의 차이점이 존재한다. 이 때 상기 전극 상에 PZT 성분의 코팅층을 적층시키는 방법에는 전극 패터닝이 완성된 기판(110)을 PZT 성분을 포함하는 용액에 넣는 방법 또는 전극 패터닝이 완성된 기판(110) 상에 PZT 성분의 코팅막을 전사시키는 방법 등 다양한 방법이 존재할 수 있다. The piezoelectric elements 130 according to the present invention are different from conventional fingerprint recognition devices in that the ceramic structures are individually arranged on the substrate 110 or the conductive electrodes, And a coating layer of a PZT component is laminated on the arbitrary shaped electrode to form a group of the piezoelectric elements 130. There is a difference in the process. A method of laminating a coating layer of a PZT component on the electrode may include a method of putting the substrate 110 with electrode patterning in a solution containing a PZT component or a method of coating a PZT component coating layer And a method of transferring the toner particles.

한편, 본 발명에 따른 생체정보 인식장치는 도 3에서와 같은 형태로 압전 소자(130)들이 형성되는 것을 전제로 한다. 즉, 전술한 방식에 따라 압전 소자(130)들을 형성시키는 경우 설계자가 기판(110) 상에 어떤 모양으로 전극 패터닝을 하였는지에 따라 압전 소자(130)들의 배열은 다양할 수 있겠으나, 본 상세한 설명에서는 도 3에서와 같이 복수의 압전 소자(130)들이 행렬을 이루고 있는 것을 전제로 설명하기로 한다.Meanwhile, the biometric information recognizing device according to the present invention assumes that the piezoelectric elements 130 are formed as shown in FIG. That is, in the case where the piezoelectric elements 130 are formed according to the above-described method, the arrangements of the piezoelectric elements 130 may vary depending on the shape of the electrode patterned on the substrate 110 by the designer, 3, a description will be given on the assumption that a plurality of piezoelectric elements 130 form a matrix.

도 3을 참조할 때, 복수의 압전 소자(130)들은 복수 개가 가로방향으로 배열되어 하나의 행을 이루고, 또 다른 복수의 압전 소자(130)들 복수 개는 세로방향으로 배열되어 하나의 열을 이룰 수 있다. 또한 이 때 각 행들은 바람직하게는 동일한 간격으로 형성될 수 있으며, 이는 열에 대해서도 마찬가지로 적용될 수 있다. 이러한 배열형태를 어느 특정 압전 소자(130) 하나의 관점에서 다시 살펴볼 때, 어느 특정 압전 소자(130)의 상/하, 좌/우로는 다른 압전 소자(130)들이 존재하게 되며, 바람직하게는 타 압전 소자(130)들까지의 거리가 일정할 수 있다. 3, a plurality of piezoelectric elements 130 are arranged in a lateral direction to form one row, and a plurality of another plurality of piezoelectric elements 130 are arranged in a longitudinal direction to form one row Can be achieved. Also, at this time, the respective rows may be formed preferably at equal intervals, which can be similarly applied to columns. When this arrangement is viewed from the perspective of one particular piezoelectric element 130, there are other piezoelectric elements 130 on the top / bottom / left / right of the particular piezoelectric element 130, The distance to the piezoelectric elements 130 may be constant.

이러한 방식으로 형성된 복수의 압전 소자(130)들은 그 각각이 초음파를 발생시킬 수 있는 신호 생성 소자(131)로서 또는 사용자에 의해 반사된 반사파를 수신하는 신호 수신 소자(133)로서 기능할 수 있는데, 어느 압전 소자(130)가 어느 기능을 하는 소자로 활성화 되는지는 후술하게 될 제어부(150)에 의해 제어된다. The plurality of piezoelectric elements 130 formed in this manner can function as the signal generating element 131 each capable of generating ultrasonic waves or as the signal receiving element 133 receiving the reflected wave reflected by the user, Which of the piezoelectric elements 130 is activated as a functioning element is controlled by the controller 150, which will be described later.

제어부(150)는 앞서 언급한 것과 같이 복수의 압전 소자(130)들을 선택적으로 활성화 시키는 기능을 한다. The control unit 150 selectively activates the plurality of piezoelectric elements 130 as described above.

구체적으로, 상기 제어부(150)는 기판(110) 상에 존재하는 복수의 압전 소자(130)들 중 일부를 신호 생성 소자(131)로, 다른 일부를 신호 수신 소자(133)로 설정하고 각각의 소자들을 그 기능에 따라 활성화 시킴으로써 활성화 된 소자들로 하여금 초음파 신호를 발생시키고 반사파를 수신하도록 하여 사용자의 생체정보를 파악할 수 있게 제어 역할을 한다.Specifically, the control unit 150 sets a part of the plurality of piezoelectric elements 130 existing on the substrate 110 to the signal generating element 131 and the other part to the signal receiving element 133, By activating the elements according to their functions, the activated elements generate ultrasound signals and receive reflected waves to control the user's biometric information.

상기 제어부(150)는 적어도 하나의 연산 수단과 저장 수단을 포함할 수 있으며, 이 때 연산 수단은 범용의 중앙연산장치(CPU)일 수도 있고, 특정 목적에 적합하게 구현된 프로그래머블 디바이스 소자(CPLD, FPGA), 주문형 반도체 연산장치(ASIC) 또는 마이크로 컨트롤러 칩일 수도 있다. 또한, 저장 수단으로는 휘발성 메모리 소자, 비휘발성 메모리 소자 또는 비휘발성 전자기적 저장 소자가 활용될 수 있다. The control unit 150 may include at least one computing means and a storing means. The computing means may be a general-purpose central processing unit (CPU), a programmable device element (CPLD, FPGA), an application specific integrated circuit (ASIC), or a microcontroller chip. In addition, a volatile memory element, a non-volatile memory element, or a non-volatile electromagnetic storage element may be utilized as the storage means.

한편, 본 발명에서의 압전 소자(130)들은 각각이 개별적으로 활성화가 가능하며 상기 제어부(150) 역시 각각의 압전 소자(130)들을 독립된 식별자로 구분하여 제어할 수 있는데, 이에 따라 종래의 지문 인식 장치와는 전혀 다른 방식으로 사용자 생체정보 인식과정, 즉 스캐닝 과정을 구현할 수 있다. In the meantime, each of the piezoelectric elements 130 according to the present invention can be individually activated, and the controller 150 can also control the individual piezoelectric elements 130 by dividing them into independent identifiers, It is possible to implement a user biometric information recognition process, i.e., a scanning process, in a completely different manner from the apparatus.

이하에서는 도면을 참조하여 상기 제어부(150)에 의해 압전 소자(130)들이 어떻게 선택적으로 활성화 될 수 있는지, 나아가 사용자의 생체정보를 파악하는 스캐닝 과정이 어떻게 구현되는지에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, how the control unit 150 can selectively activate the piezoelectric elements 130 and how a scanning process for grasping the user's biometric information is implemented will be described with reference to the drawings.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 압전 소자(130) 활성화 방법의 제1실시예를 도식화 한 것이다. 생체정보 인식장치, 더 정확하게는 제어부(150)가 압전 소자(130)를 선택적으로 활성화 시키는 방법에 대해 순서대로 설명하면 다음과 같다.4 and 5 illustrate a first embodiment of a method of activating the piezoelectric element 130 according to the present invention. A method of selectively activating the biometric information recognition device, or more precisely, the piezoelectric element 130, will be described below in order.

가장 먼저 1단계로, 생체정보 인식장치는 복수의 압전 소자(130)들 중 하나 또는 그 이상의 압전 소자(130)를 정하여 이를 신호 생성 소자(131)로 설정한다. (1단계) 신호 생성 소자(131)란 초음파 신호를 발생시키는 압전 소자(130)를 의미하는 것으로, 상기 제어부(150)는 어느 특정 압전 소자(130)에 전기적 신호, 펄스 신호를 인가함으로써 상기 압전 소자(130)로 하여금 진동을 일으켜 초음파 신호가 발산되도록 할 수 있다. 이 때 초음파 신호의 크기는 상기 신호 생성 소자(131)에 인가되는 전기적 신호의 크기에 따라 달라질 수 있다. 또한, 상기 제어부(150)는 기판(110) 상에 존재하는 압전 소자(130)들에 대한 개별 식별자를 내부적으로 저장하고 있을 수 있으며, 어느 특정 위치에서의 압전 소자(130)를 신호 생성 소자(131)로 설정하고자 하는 경우 해당 압전 소자(130)의 식별자를 기준으로 전기적 신호를 인가함으로써 설정 및 활성화 시킬 수 있다.In the first step, the biometric information recognizing device determines one or more of the plurality of piezoelectric elements 130 and sets them as the signal generating element 131. (Step 1) The signal generating element 131 means a piezoelectric element 130 for generating an ultrasonic signal. The controller 150 applies an electrical signal or a pulse signal to a specific piezoelectric element 130, The element 130 may be caused to vibrate so that the ultrasonic signal is emitted. At this time, the size of the ultrasound signal may vary depending on the size of the electrical signal applied to the signal generating element 131. The control unit 150 may internally store individual identifiers for the piezoelectric elements 130 present on the substrate 110. The controller 150 may control the piezoelectric elements 130 at any particular position to be a signal generating element 131), it can be set and activated by applying an electrical signal based on the identifier of the corresponding piezoelectric element 130.

2단계로, 생체정보 인식장치는 앞서 설정한 신호 생성 소자(131) 이외의 압전 소자(130)들 중 하나 또는 둘 이상의 압전 소자(130)를 신호 수신 소자(133)로 설정한다. (2단계) 신호 수신 소자(133)란 상기 신호 생성 소자(131)에 의해 발생된 초음파 신호가 사용자의 생체조직에 의해 반사되어 되돌아온 반사파를 수신하는 기능을 한다. 이 때 생체정보 인식장치는 바람직하게는 상기 신호 생성 소자(131)에 가장 근접한 압전 소자(130)를 신호 수신 소자(133)로 설정할 수 있는데, 이는 초음파 신호의 공기 중에서의 진행에 따른 에너지 손실을 최소화 함으로써 반사파 신호를 보다 뚜렷하게 수신하기 위함이다. 신호 생성 소자(131)가 어느 특정한 하나의 압전 소자(130)인 경우, 신호 수신 소자(133)로는 상기 신호 생성 소자(131)의 상/하, 좌/우에 존재하는 압전 소자(130)들이 설정될 수 있다. 다만, 이러한 패턴 방식은 하나의 실시예에 불과한 것이며, 상기 제어부(150)는 신호 생성 소자(131)와의 근접 정도에 상관 없이 임의의 위치에 존재하는 압전 소자(130)들을 신호 수신 소자(133)로 설정할 수 있음을 이해해야 할 것이다. The biometric information recognizing device sets one or two or more of the piezoelectric elements 130 other than the previously set signal generating element 131 to the signal receiving element 133 in the second step. (Step 2) The signal receiving element 133 functions to receive a reflected wave reflected by the biological tissue of the user and returned by the ultrasonic signal generated by the signal generating element 131. At this time, the biometric information recognizing device preferably sets the piezoelectric element 130 closest to the signal generating element 131 to the signal receiving element 133. This can reduce the energy loss of the ultrasonic signal in the air So as to receive the reflected wave signal more clearly. When the signal generating element 131 is a specific one of the piezoelectric elements 130, the piezoelectric elements 130 existing in the upper, lower, left, and right positions of the signal generating element 131 are set as the signal receiving element 133, . The controller 150 controls the piezoelectric elements 130 located at an arbitrary position to the signal receiving element 133 regardless of the degree of proximity to the signal generating element 131. [ As shown in FIG.

3단계 및 4단계는 앞서 설정한 신호 생성 소자(131) 및 신호 수신 소자(133)를 각각 활성화 시켜 각각의 기능에 따라 구동되도록 하는 단계이다. 구체적으로, 생체정보 인식장치는 신호 생성 소자(131)를 활성화 시켜 초음파 신호를 발생시키고, 신호 수신 소자(133)를 활성화시켜 반사파 신호를 수신하도록 한다. Steps 3 and 4 are steps of activating the previously set signal generating element 131 and signal receiving element 133, respectively, so as to be driven according to respective functions. Specifically, the biometric information recognizing device activates the signal generating element 131 to generate an ultrasonic signal, and activates the signal receiving element 133 to receive the reflected wave signal.

도 5는 본 발명에 따른 압전 소자(130) 활성화 방법의 바람직한 실시예를 도시한 것인데, 이에 따르면 사용자의 생체정보를 인식하기 위해서는 복수의 행, 복수의 열에 걸쳐 배열된 신호 생성 소자(131) 및 신호 수신 소자(133)가 활성화 됨을 알 수 있다.5 illustrates a preferred embodiment of a method of activating the piezoelectric element 130 according to the present invention. In order to recognize a user's biometric information, a signal generating element 131 arranged in a plurality of rows and a plurality of columns, It can be seen that the signal receiving element 133 is activated.

도 6 및 도 7은 상기 도 4 및 도 5의 과정이 행 또는 열을 따라 시계열적으로 진행되는 과정을 도시한 것이다. FIGS. 6 and 7 illustrate the process of FIG. 4 and FIG. 5 proceeding in a time-wise manner along a row or a column.

이에 따르면, 앞선 4단계 이후 생체정보 인식장치는 상기 신호 생성 소자(131)에 근접한 복수의 압전 소자(130)들 중 어느 하나를 새로운 신호 생성 소자(131)로 설정한다. (5단계) 이 때 새로운 신호 생성 소자(131)는 앞선 1단계에서 설정되었던 신호 생성 소자(131)에 근접하여 존재하는 압전 소자(130)들 중에 선정된다. 예를 들어 5단계에서 설정되는 새로운 신호 생성 소자(131)는 1단계에서 설정되었던 신호 생성 소자(131)의 상측, 하측, 좌측 또는 우측에 존재하는 압전 소자(130) 중 어느 하나가 설정될 수 있다.The bio-information recognition device sets a new signal generation element 131 as any one of the plurality of piezoelectric elements 130 adjacent to the signal generation element 131. In this case, (Step 5) At this time, the new signal generating element 131 is selected among the piezoelectric elements 130 existing close to the signal generating element 131 set in the first step. For example, in the new signal generating element 131 set in step 5, any one of the piezoelectric elements 130 existing on the upper side, the lower side, the left side, or the right side of the signal generating element 131 set in step 1 can be set have.

한편, 5단계에서 새로이 설정되는 신호 생성 소자(131)의 방향성은 스캐닝 방향과도 연관성이 있다. 즉, 새로이 설정되는 신호 생성 소자(131)가 종래 신호 생성 소자(131)의 우측에 있는 압전 소자(130)로 설정되는 경우 스캐닝 방향은 우측 방향이 되고, 새로이 설정되는 신호 생성 소자(131)가 종래 신호 생성 소자(131)의 하측에 있는 압전 소자(130)로 설정되는 경우 스캐닝 방향은 하측 방향이 된다. On the other hand, the directionality of the signal generating element 131 newly set in step 5 is also related to the scanning direction. That is, when the newly set signal generating element 131 is set to the piezoelectric element 130 on the right side of the conventional signal generating element 131, the scanning direction becomes the right direction, and the newly set signal generating element 131 When the piezoelectric element 130 is set as the lower side of the conventional signal generating element 131, the scanning direction is the downward direction.

6단계는, 생체정보 인식장치가 5단계에서 설정한 새로운 신호 생성 소자(131)에 맞추어 신호 수신 소자(133)도 새로이 설정하는 단계이다. 6단계는 2단계에서 신호 수신 소자(133)가 설정되는 것과 유사한 방식으로 진행된다. Step 6 is a step of newly setting the signal receiving element 133 in accordance with the new signal generating element 131 set in step 5 by the biometric information recognizing apparatus. Step 6 proceeds in a manner similar to that in which the signal receiving element 133 is set in step 2. [

한편, 6단계에서 특기할 만한 사항으로 본 단계에서 설정되는 신호 수신 소자(133)는 2단계에서 설정되었던 신호 수신 소자(133)와 중복될 수 있다는 점이다. 도 7에서도 볼 수 있듯 신호 생성 소자(131)가 우측으로 하나 이동하여 설정된 경우 그에 따른 신호 수신 소자(133) 역시 상기 신호 생성 소자(131)를 따라 우측으로 이동하는 것과 같은 형태가 되는데, 이 때 중복되는 일부 압전 소자(130), 즉 신호 수신 소자(133)가 존재할 수 있다.It should be noted that the signal receiving element 133 set in this step may be overlapped with the signal receiving element 133 set in the second step. 7, when the signal generating element 131 is set to move to the right, the signal receiving element 133 corresponding to the signal generating element 131 moves to the right along the signal generating element 131. At this time, There may be some overlapping piezoelectric elements 130, i.e., the signal receiving element 133. [

마지막으로 7단계 및 8단계는 새로이 설정된 신호 생성 소자(131) 및 신호 수신 소자(133)를 활성화 시켜 각각 초음파 발생 및 반사파 수신의 기능을 하게 하는 단계이다.Finally, steps 7 and 8 are the steps of activating the newly set signal generating element 131 and the signal receiving element 133 to perform functions of ultrasonic wave generation and reflection wave reception, respectively.

본 발명에 따른 압전 소자(130) 활성화 방법은 1단계 내지 8단계의 과정이 반복되어 수행되며, 바람직하게는 어느 특정 행 또는 특정 열의 일단에서 말단까지 신호 생성 소자(131)가 설정 및 활성화 되는 과정이 반복되어 수행된다. 따라서 사용자가 손가락을 생체정보 인식장치 위에 위치시킨 경우, 생체정보 인식장치는 하나의 행 또는 복수의 행에서의 신호 생성 소자(131) 설정, 신호 수신 소자(133) 설정 및 활성화를 통해 압전 소자(130)들로 하여금 초음파 발생 및 반사파 수신 과정을 반복하도록 하여 수신된 반사파 신호를 이용해 상기 사용자의 지문, 혈관, 뼈 형상 등 생체정보를 획득할 수 있다. 본 상세한 설명에서는 발명의 이해를 돕기 위하여 1단계부터 4단계까지를 1회차, 5단계부터 8단계까지를 2회차, 다시 그 다음 1단계부터 4단계까지의 반복과정을 3회차 등으로 이해하기로 한다. The method of activating the piezoelectric element 130 according to the present invention is performed by repeating the steps 1 to 8, preferably by setting and activating the signal generating element 131 from one end to the end of a specific row or a specific column Is repeatedly performed. Therefore, when the user places the finger on the biometric information recognizing device, the biometric information recognizing device sets the signal generating device 131 in one row or a plurality of rows, sets and activates the signal receiving device 133, 130 to generate ultrasonic waves and receive reflected waves, and obtain biometric information such as fingerprint, blood vessel, and bone shape of the user using the received reflected wave signal. In order to facilitate the understanding of the present invention, the present invention will be described in terms of the first to fourth steps as one cycle, the fifth to eighth steps as two cycles, the next cycle of the first to fourth cycles as three cycles, do.

한편, 본 발명에 따른 생체정보 인식장치는 전회차에 수신한 반사파 신호의 크기에 따라 차회차에 발생시키는 초음파 신호의 크기를 조절할 수 있다. 도 8은 본 발명의 이와 같은 특징을 설명하기 위해 도시한 것이다.Meanwhile, the biometric information recognizing apparatus according to the present invention can adjust the magnitude of the ultrasonic signal generated in the car turning according to the magnitude of the reflected wave signal received at the previous turn. Fig. 8 is a view for explaining this characteristic of the present invention.

일반적으로 생체정보 인식장치와 접하는 사용자 손가락은 유선형으로 되어 있으며, 생체정보 인식장치에는 손가락이 접하는 면, 접하지 않는 면이 존재하는 바, 이에 따라 생체정보 인식장치는 굳이 기판(110) 상의 모든 압전 소자(130)들에 대해 동일한 양의 전력을 소모해 가며 활성화 시킬 필요가 없다. 즉, 생체정보 인식장치 상 손가락이 접하는 면을 구별해 낼 수 있다면 접하는 면에 대응되는 위치의 압전 소자(130)들만을 활성화 시킴으로써 전력 소모를 그 만큼 줄일 수 있게 되는 것이다. In general, the user's finger in contact with the biometric information recognizing device is streamlined, and the biometric information recognizing device has a face contacting the finger and a face contacting the finger. Thus, The same amount of power is consumed for the elements 130 and does not need to be activated. That is, if the surface on which the finger is touched can be distinguished on the biometric information recognizing device, only the piezoelectric elements 130 corresponding to the touched surface can be activated, thereby reducing power consumption.

도 8을 참조할 때, 본 발명에 따른 생체정보 인식장치는 최초 신호 생성 소자(131) 설정 및 활성화 시 초음파 신호를 기 설정된 크기로 생성시켜 생체정보 스캐닝을 시작하며, 1회차에서 반사파 신호가 수신되지 않은 경우 또는 기 설정된 크기 이하의 신호 크기가 수신된 경우에는 다음 회차, 즉 2회차에서 발생시키는 초음파 신호의 크기를 앞선 회차에서와 동일한 크기로 유지하고, 1회차에서 반사파 신호가 기 설정된 크기를 초과하여 수신된 경우에는 다음 회차에서 발생시키는 초음파 신호의 크기를 증폭하여 출력시킨다. Referring to FIG. 8, the biometric information recognizing apparatus according to the present invention starts scanning the biometric information by generating an ultrasonic signal at a predetermined size when setting and activating the first signal generating element 131, and when a reflected wave signal is received Or when a signal size of a predetermined size or less is received, the size of the ultrasonic signal generated in the next rotation, i.e., the second rotation, is maintained at the same magnitude as in the previous rotation, And when it is received in excess, amplifies the size of the ultrasonic signal generated in the next rotation and outputs the amplified signal.

도 9는 생체정보 인식장치가 차회차에 발생시키는 초음파 신호의 크기를 조절하는 또 다른 실시예를 나타낸 것이다.9 shows another embodiment in which the size of the ultrasonic signal generated by the biometric information recognizing device is adjusted.

생체정보 인식장치는 1회차에 수신한 반사파의 크기와 2회차에 수신한 반사파의 크기를 비교하고, 비교 결과 그 차이가 기준치를 초과하는 경우 차회에 새로이 설정된 신호 생성 소자(131)가 발생시키는 초음파 신호의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 1회차에 수신한 반사파의 크기에 비해 2회차에 수신한 반사파의 크기가 크고 그 차이가 기준치보다 큰 경우 이는 사용자의 손가락이 생체정보 인식장치에 밀착되기 시작한 지점이라고 보아 3회차에 발생시키고자 하는 초음파 크기를 증폭시킬 수 있다. 반대로, 전회차에 수신한 반사파의 크기에 비해 현재회차에 수신한 반사파의 크기가 작고 그 차이가 기준치보다 큰 경우 이는 생체정보 인식장치에 밀착되어 있단 손가락 면이 떨어지고 있는 지점이라고 보아 다음 회차에 발생시키고자 하는 초음파 크기를 줄일 수 있다.The biometric information recognizing device compares the magnitude of the reflected wave received at the first round with the magnitude of the received reflected wave at the second round, and when the difference exceeds the reference value, the ultrasonic wave generated by the newly generated signal generating element 131 The size of the signal can be adjusted. For example, when the magnitude of the reflected wave received at the second rotation is larger than the magnitude of the reflected wave received at the first rotation, and the difference is larger than the reference value, this is because the user's finger starts to come into close contact with the biometric information recognition device. The size of the ultrasonic wave to be generated can be amplified. On the contrary, when the magnitude of the reflected wave received at the present rotation is smaller than the magnitude of the reflected wave received at the rotation rotation, and the difference is larger than the reference value, it is considered that the finger rotation is close to the biometric information recognition device. The size of the ultrasonic waves to be desired can be reduced.

이상 도면을 참조하여 본 발명에 따른 생체정보 인식장치의 구성 및 해당 장치를 이용하여 사용자의 생체정보를 스캐닝하는 방법, 즉 복수의 압전 소자들을 선택적으로 활성화 시키는 다양한 방법에 대해 살펴보았다.The configuration of the biometric information recognizing apparatus according to the present invention and a method of scanning the biometric information of the user using the corresponding apparatus, that is, various methods for selectively activating a plurality of piezoelectric elements have been described with reference to the drawings.

이상 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 구별되어 이해되어서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention.

110 기판
130 압전 소자 131 신호 생성 소자 133 신호 수신 소자
150 제어부
300 커버기판
110 substrate
130 Piezoelectric element 131 Signal generating element 133 Signal receiving element
150 control unit
300 cover substrate

Claims (10)

생체정보 인식장치가 압전 소자를 선택적으로 활성화 시키는 방법에 있어서,
(a) 복수의 압전 소자들 중 특정 압전 소자를 신호 생성 소자로 설정하는 단계;
(b) 상기 신호 생성 소자 이외의 압전 소자들 중 하나 이상의 압전 소자를 신호 수신 소자로 설정하는 단계;
(c) 상기 신호 생성 소자를 활성화시켜 초음파 신호를 발생시키는 단계;
(d) 상기 신호 수신 소자를 활성화시켜 반사파 신호를 수신하되, 상기 반사파 신호는 신호 생성 소자에 의해 발생된 초음파 신호가 생체조직에 의해 반사된 것을 특징으로 하는 단계;
를 포함하고,
상기 복수의 압전 소자들은 복수의 행과 복수의 열을 갖는 행렬 형태로 배열되는 것을 특징으로 하되,
상기 (b)단계는, 상기 신호 생성 소자에 근접한 하나 이상의 압전 소자를 신호 수신 소자로 설정하는 것을 특징으로 하고,
(d) 단계 이후,
상기 신호 생성 소자의 상측, 하측, 좌측 또는 우측에 존재하는 복수의 압전 소자들 중 어느 하나를 새로운 신호 생성 소자로 설정하는 (e)단계;를 더 포함하되,

(d) 단계 이후,
상기 새로운 신호 생성 소자에 근접한 하나 이상의 압전 소자를 새로운 신호 수신 소자로 설정하는 것을 특징으로 하는 (f)단계;
상기 (e)단계에서 새로이 설정된 신호 생성 소자를 활성화 시켜 초음파 신호를 발생시키는 (g)단계;
상기 (f)단계에서 새로이 설정된 신호 수신 소자를 활성화 시켜 반사파 신호를 수신하되, 상기 반사파 신호는 새로이 설정된 신호 생성 소자에 의해 발생된 초음파 신호가 생체조직에 의해 반사된 것을 특징으로 하는 (h)단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하며,

생체정보 인식장치는,
(a) 단계 내지 (h) 단계를 반복하여 수행하되,
상기 (a) 단계 및 (e) 단계에서 설정되는 신호 생성 소자는 하나의 행 또는 열 상에 배열되거나 상호 대각으로 배열된 압전 소자인 것을 특징으로 하고,

생체정보 인식장치는,
(d) 단계 및 (h) 단계에서 수신한 반사파 신호의 크기를 비교하고,
반사파의 크기 차이가 기준치를 초과하는 경우 차회에 새로이 설정된 신호 생성 소자가 발생시키는 초음파 신호의 크기를 증폭시키는 것을 특징으로 하
는 압전 소자 활성화 방법.



A method for selectively activating a piezoelectric element in a biological information recognition apparatus,
(a) setting a specific one of the plurality of piezoelectric elements as a signal generating element;
(b) setting at least one piezoelectric element among the piezoelectric elements other than the signal generating element as a signal receiving element;
(c) activating the signal generating element to generate an ultrasonic signal;
(d) activating the signal receiving element to receive the reflected wave signal, wherein the reflected wave signal is reflected by the living tissue by the ultrasonic signal generated by the signal generating element;
Lt; / RTI >
Wherein the plurality of piezoelectric elements are arranged in a matrix form having a plurality of rows and a plurality of columns,
Wherein the step (b) comprises setting at least one piezoelectric element close to the signal generating element as a signal receiving element,
After step (d)
(E) setting any one of a plurality of piezoelectric elements existing on the upper side, the lower side, the left side, or the right side of the signal generation element as a new signal generation element,

After step (d)
(F) setting at least one piezoelectric element in proximity to the new signal generating element to a new signal receiving element;
(G) generating an ultrasonic signal by activating a newly set signal generating element in the step (e);
Wherein the ultrasonic signal generated by the newly generated signal generating element is reflected by the living tissue in the step (h), wherein the ultrasonic signal generated by the newly generated signal generating element is reflected by the living tissue after receiving the reflected wave signal by activating the newly set signal receiving element in the step (f) ;
Further comprising:

The biometric information recognizing device comprises:
(a) to (h) are repeated,
The signal generating elements set in the steps (a) and (e) are piezoelectric elements arranged on one row or column or arranged diagonally to each other.

The biometric information recognizing device comprises:
compares the magnitudes of the received reflected wave signals in steps (d) and (h)
When the size difference of the reflected wave exceeds the reference value, amplifies the size of the ultrasonic signal generated by the signal generating element newly set next time
/ RTI >



삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
복수의 압전 소자들에는 고유 식별자가 부여되고,
생체정보 인식장치는 상기 고유 식별자를 기준으로 신호 생성 소자 및 신호 수신 소자를 설정 및 활성화 시키는 것을 특징으로 하는 압전 소자 활성화 방법.
The method according to claim 1,
The plurality of piezoelectric elements are given a unique identifier,
Wherein the biometric information recognizing device sets and activates the signal generating element and the signal receiving element based on the unique identifier.
제1항에 있어서,
생체정보 인식장치는,
(d) 단계에서 수신한 반사파 신호의 크기를 측정하고,
상기 반사파 신호의 크기에 따라 (g) 단계에서 발생시키는 초음파 신호의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 압전 소자 활성화 방법.
The method according to claim 1,
The biometric information recognizing device comprises:
measures the size of the received reflected wave signal in step (d)
Wherein the size of the ultrasonic signal generated in the step (g) is adjusted according to the magnitude of the reflected wave signal.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 생체조직은 지문, 혈관 또는 뼈 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 압전 소자 활성화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the living body tissue is at least one of a fingerprint, a blood vessel, and a bone.
기판;
상기 기판 상에 복수의 행과 복수의 열을 갖는 행렬 형태로 배열된 복수의 압전 소자;
상기 복수의 압전 소자들을 선택적으로 활성화 시키는 제어부;
를 포함하되,
상기 제어부는
복수의 압전 소자들 중 특정 압전 소자를 신호 생성 소자로 설정하고, 상기 신호 생성 소자 이외의 압전 소자들 중 하나 이상의 압전 소자를 신호 수신 소자로 설정하며,
상기 신호 생성 소자를 활성화시켜 초음파 신호를 발생시키고, 상기 신호 수신 소자를 활성화시켜 반사파 신호를 수신하도록 하되, 상기 반사파 신호는 상기 초음파 신호가 생체조직에 의해 반사된 것인 것을 특징으로 하되,
상기 신호 수신 소자가 반사파 신호를 수신한 이후에, 상기 제어부는 상기 신호 생성 소자의 상측, 하측, 좌측 또는 우측에 존재하는 복수의 압전 소자들 중 어느 하나를 새로운 신호 생성 소자로 설정하는 것을 특징으로 하며,
상기 신호 수신 소자를 활성화시켜 반사파 신호를 수신한 이후,
상기 새로운 신호 생성 소자에 근접한 하나 이상의 압전 소자를 새로운 신호 수신 소자로 설정하는 것을 특징으로 하고,

새로이 설정된 신호 생성 소자를 활성화 시켜 초음파 신호를 발생시키고,
새로이 설정된 신호 수신 소자를 활성화 시켜 반사파 신호를 수신하되, 상기 반사파 신호는 새로이 설정된 신호 생성 소자에 의해 발생된 초음파 신호가 생체조직에 의해 반사된 것을 특징으로 하며,

상기 새로이 설정된 신호 생성 소자는 하나의 행 또는 열 상에 배열되거나 상호 대각으로 배열된 압전 소자인 것을 특징으로 하고,

신호 수신 소자 및 새로운 신호 수신 소자가 수신한 반사파 신호의 크기를 비교하고, 반사파의 크기 차이가 기준치를 초과하는 경우 차회에 새로이 설정된 신호 생성 소자가 발생시키는 초음파 신호의 크기를 증폭시키는 것을 특징으로 하는 생체정보 인식장치.



Board;
A plurality of piezoelectric elements arranged on the substrate in a matrix form having a plurality of rows and a plurality of columns;
A controller selectively activating the plurality of piezoelectric elements;
, ≪ / RTI &
The control unit
Setting a specific piezoelectric element among the plurality of piezoelectric elements as a signal generating element and setting at least one of the piezoelectric elements other than the signal generating element as a signal receiving element,
Wherein the signal generating element is activated to generate an ultrasonic signal, and the signal receiving element is activated to receive a reflected wave signal, wherein the reflected ultrasonic signal is reflected by the living tissue,
And the control unit sets any one of the plurality of piezoelectric elements existing on the upper side, the lower side, the left side or the right side of the signal generation element as a new signal generation element after the signal receiving element receives the reflected wave signal In addition,
After receiving the reflected wave signal by activating the signal receiving element,
Characterized in that at least one piezoelectric element adjacent to the new signal generating element is set as a new signal receiving element,

An ultrasonic signal is generated by activating a newly set signal generating element,
And the ultrasonic signal generated by the newly generated signal generating element is reflected by the living tissue, wherein the ultrasonic signal generated by the newly generated signal generating element is reflected by the living tissue,

The newly formed signal generating elements are piezoelectric elements arranged on one row or column or arranged diagonally to each other,

And the magnitude of the ultrasonic signal generated by the signal generating element newly set next time is amplified when the size difference of the reflected wave exceeds the reference value. Biometric information recognition device.



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