KR102026590B1 - 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치 - Google Patents

광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치는 내부 공간을 구비하며, 일측에는 측정 대상자의 지문이 접촉되는 투명 박막이 배치되는 케이스; 상기 케이스의 타측에 배치되며, 측정 대상의 초분광 영상을 획득하기 위한 신호를 생성하는 이미지 센서; 상기 이미지 센서의 신호와는 별개로, 상기 이미지 센서로부터의 상기 신호가 도달하는 상기 투명 박막의 영역으로 광을 제공하며, 상기 케이스의 내부 공간 또는 상기 케이스의 일벽에 장착되는 광원; 및 상기 이미지 센서로부터 발생된 신호가 상기 투명 박막을 향하는 경로 상에 제공되며, 상기 이미지 센서로부터 발생되는 신호의 일부분을 반사시키고, 다른 일부분의 위상을 변조시켜 반사시킴으로써 간섭무늬 정보를 획득하도록 하는 위상변조부; 를 포함하며, 상기 위상변조부는, 상기 이미지 센서로부터 발생된 상기 신호의 일부분을 반사하며, 위치가 고정된 고정 반사미러; 상기 이미지 센서로부터 발생된 상기 신호의 다른 일부분을 반사하는 이동 반사미러; 및 상기 이동 반사미러의 반사면에 수직방향으로 상기 이동 반사미러를 상기 고정 반사미러에 대해 상대 이동시키는 이동 스테이지를 포함하며, 상기 이동 반사미러의 이동으로, 상기 고정 반사미러에서 반사되는 상기 신호의 일부분과 상기 이동 반사미러에서 반사되는 상기 신호의 다른 일부분간에 위상차가 발생된다.

Description

광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치{Recognition apparatus of fingerprint based optical coherence tomography}
광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치가 개시된다. 보다 상세하게는, 광간섭이 이루어지는 가운데 이미지 센서로부터의 신호의 일부분에 대하여 위상변조를 함으로써 간섭신호를 획득하고 이를 푸리에 변환함으로써 측정 대상자의 지문의 광간섭계 단층 정보를 획득할 수 있는, 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치 가 개시된다.
지문 인식은 생체 인식의 한 방법으로서, 각 개인마다 다른 지문 정보를 추출하여 정보화시키는 인증 방식이다. 피부의 표피 밑층인 진피에서 만들어진 지문은 진피 부분이 손상되지 않는 한 평생 변하지 않는 특성을 갖고 있기 때문에 지문 인식은 개개인을 인식하는 방법으로 오래 전부터 사용되고 있다. 그러나 지문이 노동 등으로 닳아 없어지거나 건조할 때 이물질이 묻으면 인식이 어렵다는 한계가 있다.
일반적으로 지문 인식 방법에는 잉크를 이용하여 찍어내는 방식과, 레이저 스캐너를 이용하여 외부 지문을 검출하는 방법 등이 있다. 최근에는 광간섭계 단층 촬영 기반의 지문 인식 기술이 소개되었다.
이러한 방법들이 적용되는 일반적인 지문 인식 장치는 외부 지문층의 지문 패턴 정보를 획득하여 측정 대상자의 신원을 조회하지만, 화상, 찰과상이 있거나 익사한 사람의 지문 등은 외부 지문층이 훼손되어 있기 때문에 신원조회를 하는 데 어려움이 있다. 이러한 어려움을 해결하기 위해, 대한민국특허출원번호 2009-0021669호 등에 광간섭성 단층촬영장치 등이 소개되었지만 복잡한 광학계 구조로 인해 소형화에 한계가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 목적은, 광원으로부터 지문이 위치되는 투명 박막을 향하여 광을 발산하는 가운데 이미지 센서로부터 발생되는 신호의 일부분에 대하여 위상변조를 함으로써 간섭신호를 획득하고 이를 푸리에 변환함으로써 측정 대상자의 지문의 광간섭계 단층 정보를 획득할 수 있는, 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치 및 그를 구비한 스마트 기기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 가령 측정 대상자의 외부 지문층이 훼손되어도 내부 지문층의 정보를 이용하여 신원 조회를 정확하면서도 신뢰성 있게 수행할 수 있는, 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치 및 그를 구비한 스마트 기기를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치는 내부 공간을 구비하며, 일측에는 측정 대상자의 지문이 접촉되는 투명 박막이 배치되는 케이스; 상기 케이스의 타측에 배치되며, 측정 대상의 초분광 영상을 획득하기 위한 신호를 생성하는 이미지 센서; 상기 이미지 센서의 신호와는 별개로, 상기 이미지 센서로부터의 상기 신호가 도달하는 상기 투명 박막의 영역으로 광을 제공하며, 상기 케이스의 내부 공간 또는 상기 케이스의 일벽에 장착되는 광원; 및 상기 이미지 센서로부터 발생된 신호가 상기 투명 박막을 향하는 경로 상에 제공되며, 상기 이미지 센서로부터 발생되는 신호의 일부분을 반사시키고, 다른 일부분의 위상을 변조시켜 반사시킴으로써 간섭무늬 정보를 획득하도록 하는 위상변조부; 를 포함하며, 상기 위상변조부는, 상기 이미지 센서로부터 발생된 상기 신호의 일부분을 반사하며, 위치가 고정된 고정 반사미러; 상기 이미지 센서로부터 발생된 상기 신호의 다른 일부분을 반사하는 이동 반사미러; 및 상기 이동 반사미러의 반사면에 수직방향으로 상기 이동 반사미러를 상기 고정 반사미러에 대해 상대 이동시키는 이동 스테이지를 포함하며, 상기 이동 반사미러의 이동으로, 상기 고정 반사미러에서 반사되는 상기 신호의 일부분과 상기 이동 반사미러에서 반사되는 상기 신호의 다른 일부분간에 위상차가 발생된다.
또한, 상기 광원은, 도넛 형상의 광원 케이스; 및 상기 광원 케이스의 둘레를 따라 배치되어 상기 투명 박막을 향하여 광을 발산하는 복수 개의 발산부재를 포함하며, 상기 광원 케이스의 중공 영역을 통해 상기 이미지 센서로부터 발생된 신호가 상기 투명 박막의 방향으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 광원은 상기 위상변조부 및 상기 투명 박막 사이에서 일측으로 치우치게 배치되어 상기 이미지 센서로부터의 상기 신호가 도달하는 상기 투명 박막의 영역으로 광을 제공할 수 있다.
또한, 상기 광원은 상기 위상변조부 및 상기 투명 박막 사이에서 수평 방향으로 다각형 구조를 갖도록 배치되어 상기 이미지 센서로부터의 상기 신호가 도달하는 상기 투명 박막의 영역으로 광을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광원으로부터 지문이 위치되는 투명 박막을 향하여 광을 발산하는 가운데 이미지 센서로부터 발생되는 신호의 일부분에 대하여 위상변조를 함으로써 간섭신호를 획득하고 이를 푸리에 변환함으로써 측정 대상자의 지문의 광간섭계 단층 정보를 획득할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 가령 측정 대상자의 외부 지문층이 훼손되어도 내부 지문층의 정보를 이용하여 신원 조회를 정확하면서도 신뢰성 있게 수행할 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시예에 따르면, 분산 매질과 같은 물질이 적용되지 않고 푸리에 변환을 통해 우수한 분광 해상도 및 분광 대역을 갖는 초분광 영상을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 장치의 슬림화를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a 내지 2c는 도 1에 도시된 광원의 여러 예들을 도시한 도면들이다.
도 3은 도 1에 도시된 장치의 지문 인식 원리를 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 장치가 스마트 기기에 적용된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2a 내지 2c는 도 1에 도시된 광원의 여러 예들을 도시한 도면들이며, 도 3은 도 1에 도시된 장치의 지문 인식 원리를 설명하기 위한 도면들이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치(100)는, 가령 측정 대상자의 외부 지문층이 훼손되어도 내부 지문층의 정보를 이용하여 신원 조회를 할 수 있는 지문 인식 장치(100)로서, 내부 공간을 구비하며 일측에는 측정 대상자의 지문(101)이 접촉되는 투명 박막(115)이 배치되는 케이스(110)와, 초분광 영상을 획득하기 위한 신호를 생성하는 이미지 센서(120)와, 이미지 센서(120)로부터 발생된 신호가 도달하는 투명 박막(115)의 영역으로 광을 제공하는 광원(130)과, 이미지 센서(120)로부터 발생되는 신호의 파면의 일부분은 반사시키되 다른 일부분에 대해서는 위상을 변조시켜 반사시킴으로써 간섭무늬 정보를 획득하도록 하는 위상변조부(150)를 포함할 수 있다.
그리고 이미지 센서(120) 및 위상변조부(150) 사이에 제1 렌즈(141)가 구비되고, 위상변조부(150) 및 광원(130) 사이에 제2 렌즈(145)가 구비될 수 있다.
이러한 구성에 의해서, 광간섭이 이루어지는 가운데 간섭무늬 정보에 기초한 간섭신호를 통해 지문(101)에 대한 광간섭계 단층 정보를 획득할 수 있다.
각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저, 본 실시예의 케이스(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전체적으로 중앙 부분이 꺾인 기역(ㄱ) 자 형상으로서 내부에 구성 장착을 위한 공간을 구비할 수 있다. 그리고 케이스(110)의 일측에는 이미지 센서(120)가 장착되고 타측에는 투명 박막(115)이 장착되며, 절곡되는 중앙 부분에는 위상변조부(150)가 장착되는 구조를 갖는다. 따라서, 이미지 센서(120)로부터 발생된 신호가 위상변조부(150)를 지나 투명 박막(115)을 향하여 제공될 수 있는 것이다.
한편, 본 실시예의 이미지 센서(120)는, 초분광 영상을 획득하는 기술에 사용되는 것으로서, 점 정보를 얻기 위한 광검출기와, 선 정보를 얻기 위한 라인 이미지 카메라와, 면적 정보를 얻기 위한 에이리어 이미지 카메라를 포함할 수 있다. 이러한 구성을 통해 측정 대상, 예를 들면 지문(101)에 대한 점, 선 및 면에 해당하는 초분광 영상을 획득할 수 있다.
부연하면, 광검출기를 통해 2D 스캔이 가능하여 점 정보에 해당하는 초분광 영상을 얻을 수 있고, 라인 이미지 카메라를 통해 1D 스캔을 할 수 있어 선 정보에 해당하는 초분광 영상을 얻을 수 있다.
한편, 본 실시예의 위상변조부(150)는 제1 렌즈(141)를 통과한 이미지 센서(120)로부터의 신호의 파면의 일부분을 반사시키되 다른 일부분의 파면의 위상을 변조시켜 반사시킴으로써 이미지 센서(120)의 신호를 간섭무늬를 갖는 간섭신호로 생성할 수 있다.
이러한 위상변조부(150)는, 도 1에 도시된 것처럼, 이미지 센서(120)로부터 발생된 신호의 파면의 일부분을 반사하는 고정 반사미러(151)와, 고정 반사미러(151)에 대해 이동 가능하게 배치되어 신호의 다른 일부분에 대해 위상차를 발생시키는, 즉 위상변조하는 이동 반사미러(155)를 포함할 수 있다.
여기서, 이동 반사미러(155)는 이동 스테이지(157)에 장착되어 도 1의 화살표 방향으로 선형 이동할 수 있다. 다만, 이동 반사미러(155)의 이동 구조가 이에 한정되는 것은 아니며 도 1의 화살표 방향의 가로 방향으로 이동 가능함은 물론 틸팅(tilting) 가능한 구조를 가질 수 있음은 당연하다.
부연하면, 위상변조부(150)를 통해 최대의 간섭신호를 획득하기 위해서 고정 반사미러(151)의 면적과 이동 반사미러(155)의 면적이 1 대 1의 비율을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 위상변조부(150)를 통해서 이미지 센서(120)로부터 제공되는 신호의 진행 경로를 직각으로 틀어서 진행시킬 수 있는데, 여기서 고정 반사미러(151)를 통해 반사되는 신호는 위상이 변조되지 않고, 이동 반사미러(155)를 통해 반사되는 신호에 한해 위상변조가 발생될 수 있다. 즉, 이동 스테이지(157)를 움직임에 따라서 이동 반사미러(155)가 이동되어 이동 반사미러(155)에 도달되는 신호의 파면의 위상차를 발생시켜 간섭신호의 간섭 정보를 획득할 수 있게 되는 것이다.
한편, 본 실시예의 광원(130)은, 도 1에 도시된 것처럼, 위상변조부(150) 및 제2 렌즈(145) 사이에 배치되어 투명 박막(115)을 향하여 광을 제공한다. 이 때 광원(130)으로부터의 광은 투명 박막(115)을 향하여 제공되되 이미지 센서(120)에 의해 발생되는 신호의 스캔 영역을 아우르는 광 조사 범위를 갖는다.
이를 통해, 이미지 센서(120)에서 간섭계를 구성하기 위해 투명 박막(115)을 사용하여 투명 박막(115)과 지문면 사이의 광경로 차이에 의한 간섭 신호를 획득할 수 있으며, 이로 인해 획득된 간섭신호를 푸리에 변환하여 지문면의 광간섭계 단층 정보를 획득할 수 있다.
이 때, 광원(130)은 투명 박막(115)을 향하여 광을 조사하되 다양한 타입으로 마련될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 광원(130)은, 도넛 형상의 광원 케이스의 둘레를 따라 배치되어 투명 박막(115)을 향하여 광을 발산하는 복수 개의 발산부재(131)를 포함할 수 있다. 그리고 광원의 중공 영역을 통해 이미지 센서(120)로부터 발생된 신호가 투명 박막(115)으로 제공될 수 있다. 이러한 구성을 갖는 광원(130)으로부터 제공되는 광 및 그리고 이미지 센서(120)로부터 위상변조부(150)를 거쳐 투명 박막(115)으로 제공되는 일부 위상변조된 신호를 통해, 투명 박막(115)과 지문면 사이의 광경로 차이에 의한 간섭신호를 획득할 수 있는 것이며, 따라서 지문(101)의 광간섭계 단층 정보를 획득할 수 있는 것이다.
한편, 도 2b 및 도 1을 참조하면, 본 실시예의 광원(130b)은 제2 렌즈(145) 및 투명 박막(115) 사이에 배치되되 일측으로 치우친 구조를 가질 수 있으며, 이미지 센서(120)의 신호가 도달하는 투명 박막(115)의 영역을 아우르는 광을 투명 박막(115)을 향하여 제공하는 발산부재(131a)를 포함할 수 있다. 이의 경우, 광원(130)의 사이즈는 전술한 도 2a의 사이즈에 비해 작게 형성될 수 있다.
도 2b 및 도 1을 참조하면, 본 실시예의 광원(130b)은 제2 렌즈(145) 및 투명 박막(115) 사이에서 수평 방향으로 삼각 구조를 갖도록 배치될 수 있다. 총 3개의 광원(130) 각각에 광을 발산하는 발산부재(131b)가 구비됨으로써 이미지 센서(120)의 신호가 도달하는 투명 박막(115)의 영역을 아우르는 광을 투명 박막(115)을 향해 제공할 수 있다.
다만, 광원(130, 130a, 130b)의 구조가 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 구조를 가질 수 있음은 당연하다.
한편, 본 실시예의 투명 박막(115)은, 전술한 것처럼, 측정 대상자의 지문(101)이 직접적으로 닿는 부분이다. 이러한 투명 박막(115)은, 예를 들면, 유리와 아크릴, PMMA, 폴리프로필렌, PET를 포함하는 폴리머 기반 박막 등으로 마련될 수 있다. 다만, 투명 박막(115)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 투명 박막(115)에서 광원(130)으로부터 광을 받으면서 동시에 이미지 센서(120)로부터의 신호가 투명 박막(115)에 위치된 지문(101)을 스캔함으로써 지문(101)에 대한 단층 정보를 획득할 수 있는 것이다.
다음은 본 실시예의 지문 인식 장치(100)에 의한 단층 정보 획득 과정을 수식으로 나타낸 것이다.
다음의 식 1은 간섭계에서 간섭 길이를 변화시키면서, 즉 이동 반사미러(135)의 이동 정도를 조절함으로써 획득할 수 있는 간섭신호를 표현한 것이다.
Figure 112019062456265-pat00001
...식 1
여기서, p는 간섭계의 경로차를 나타내는 것이고, ν는 파수이다. 이미지 센서(120)(110)에 구비되는 광검출기에서 획득된 총 간섭신호는 다음의 식 2로 표현될 수 있다.
Figure 112019062456265-pat00002
...식 2
상기 식 2로부터 푸리에 변환을 통해 다음의 식 3을 얻을 수 있으며, 결과적으로 파수 영역에서의 세기 정보를 획득할 수 있게 되는 것이다.
Figure 112019062456265-pat00003
...식 3
이렇게 획득된 파수 영역에서의 간섭신호를 푸리에 변환하여 광간섭계 단층 영상을 획득할 수 있는데, 획득된 간섭신호는 다음의 식 4로 나타낼 수 있다.
Figure 112019062456265-pat00004
...식 4
상기 식 4에서, Is는 지문(101)과 투명 박막(115)에 의한 파수에 따른 빛의 세기이며, Δx는 지문(101)과 투명 박막(115)의 길이차를 나타낸다. 획득된 간섭신호를 푸리에 변환하면 다음의 식 5와 같은 신호를 획득할 수 있다.
Figure 112019062456265-pat00005
...식 5
여기서 δ 함수는 샘플, 예를 들면 지문(101)의 단층 정보를 포함한다.
한편, 도 3을 참조하면, 위상변조부(150)의 이동 반사미러(155)를 통해 일부 신호의 위상변조를 할 수 있고, 이를 통해 획득되는 간섭무늬 정보 즉, 위상변조에 따른 세기 변화를 푸리에 변환하여 분광 정보 즉 파장에 따른 세기 변화를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광원(130)으로부터 지문(101)이 위치되는 투명 박막(115)을 향하여 광을 발산하는 가운데 이미지 센서(120)로부터 발생되는 신호의 일부분에 대하여 위상변조를 함으로써 간섭신호를 획득하고 이를 푸리에 변환함으로써 측정 대상자의 지문(101)의 광간섭계 단층 정보를 획득할 수 있다.
이로 인해, 가령 측정 대상자의 지문(101)의 외부 지문층이 훼손되어도 내부 지문층의 정보를 이용하여 신원 조회를 정확하면서도 신뢰성 있게 수행할 수 있는 장점이 있다.
부연하면, 분산 매질과 같은 물질이 적용되지 않고 푸리에 변환을 통해 우수한 분광 해상도 및 분광 대역을 갖는 초분광 영상을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 장치의 슬림화를 구현할 수 있다.
한편, 이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치에 대해 설명하되 전술한 일 실시예의 구성과 실질적으로 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 장치가 스마트 기기에 적용된 상태를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문 인식 장치(200)는, 전술한 일 실시예의 지문 인식 장치(100, 도 1 참조)와 위상변조부(250)의 구성에 있어서 차이가 있다. 본 실시예의 지문 인식 장치(200) 역시, 케이스(210), 이미지 센서(220), 제1 렌즈(241), 위상변조부(250), 제2 렌즈(245) 및 광원(230)을 포함한다. 다만, 전술한 지문 인식 장치(100)의 위상변조부(150)가 반사 타입이라면 본 실시예의 위상변조부(250)는 투과 타입이라는 점에서 차이점이 있다.
본 실시예의 위상변조부(250)는, 도 4에 도시된 것처럼, 이미지 센서(220)로부터 발생되는 신호의 일부분을 투과시키는 더미 투과형 소자(255)와, 신호의 다른 일부분을 투과시키되 굴절률을 변화시킴으로써 위상차를 발생시키는 가변 투과형 소자(251)를 포함할 수 있다.
이러한 구성에 의해서, 신호의 일부분은 그대로 투과되는 것이고, 신호의 다른 일부분은 가변 투과형 소자(251)를 통해 투과될 때 외부 신호를 인가 받아 신호의 유효굴절률을 변화시킴으로써 위상을 변조할 수 있다.
도 4를 참조하면, 가변 투과형 소자(251)는, 더미 투과형 소자(255)와 인접한 투과부재와, 투과부재에 구비되어 신호 인가부(254)로부터 가해지는 외부 신호에 따라 신호의 유효굴절률을 변화시키는 굴절률 변화부재(257)를 포함할 수 있다.
여기서 굴절률 변화부재(257)에 가해지는 외부 신호는 외부 신호 인가부로부터 주어지는 전압, 열 또는 압력 중 어느 하나일 수 있다. 그리고 굴절률 변화부재(257)는 액정 또는 폴리머 기반 전기-광 물질로서 투과부재에 필름 형태로 구비될 수 있다.
한편, 본 실시예의 광원(230)은 제2 렌즈(245) 및 투명 박막(15) 사이에 배치되어 투명 박막(215)으로 광을 발산할 수 있다. 이러한 광원(230)은 전술한 도 2a 내지 도 2c의 타입으로 마련될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이처럼, 본 실시예의 경우, 광원(230)으로부터 지문(201)이 위치되는 투명 박막(215)을 향하여 광을 발산하는 가운데 이미지 센서(220)로부터 발생되는 신호의 일부분에 대하여 투과 타입의 위상변조를 통해 위상변조를 함으로써 간섭신호를 획득하고 이를 푸리에 변환함으로써 측정 대상자의 지문(201)의 광간섭계 단층 정보를 획득할 수 있다.
한편, 본 실시예의 지문 인식 장치(200)는 도 5에 도시된 것처럼, 스마트 기기(10)에 구비될 수 있다. 예를 들면, 스마트 기기(10)의 기기 케이스의 일측에 본 실시예의 지문 인식 장치(200)와 같은 모듈이 구비됨으로써, 스마트 기기(10)를 이용하여 지문(201) 인식을 수행할 수 있다. 이 경우, 스마트 기기(10)를 휴대하고 다니면서 지문(201) 인식을 수행할 수 있기 때문에 작업의 효율성이 향상될 수 있다.
한편, 이하에서는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치에 대해 설명하되 전술한 실시예들의 구성과 실질적으로 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치(300)는, 전술한 일 실시예의 지문 인식 장치(100, 도 1 참조)와 마찬가지로 케이스(310), 이미지 센서(320), 제1 렌즈, 반사 타입 위상변조부(350), 제2 렌즈 및 광원(330)을 포함하되 광원(330)의 위치에 있어서 차이가 있다. 광원(330)은 이미지 센서(320)와 인접한 케이스(310)의 일측에 내장되어 이미지 센서(320)의 신호 조사 방향과 수직 방향으로 광을 발산시키는데, 이 때 광원(330)과 이미지 센서(320)의 교차 지점에 빔스플리터(360)가 구비됨으로써 이미지 센서(320)로부터의 신호와 광원(330)으로부터의 광이 동축을 이룰 수 있다.
빔스플리터(360)에 의해 위상변조부(350) 방향으로 반사되는 광원(330)으로부터의 광은 위상변조부(350)에 의해 수직으로 반사되어 투명 박막(315)으로 향할 수 있으며, 도 6에 도시된 것처럼, 이미지 센서(320)로부터의 신호가 도달하는 투명 박막(315)의 영역으로 광을 제공할 수 있다.
이에 따라 광간섭이 이루어지는 가운데 이미지 센서(320)로부터 발생되는 신호의 일부분에 대하여 위상변조를 함으로써 간섭신호를 획득하고 이를 푸리에 변환함으로써 측정 대상자의 지문(301)의 광간섭계 단층 정보를 획득할 수 있다.
한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치
110 : 케이스
120 : 이미지 센서
130 : 광원
150 : 위상변조부

Claims (4)

  1. 내부 공간을 구비하며, 일측에는 측정 대상자의 지문이 접촉되는 투명 박막이 배치되는 케이스;
    상기 케이스의 타측에 배치되며, 측정 대상의 초분광 영상을 획득하기 위한 신호를 생성하는 이미지 센서;
    상기 이미지 센서의 신호와는 별개로, 상기 이미지 센서로부터의 상기 신호가 도달하는 상기 투명 박막의 영역으로 광을 제공하며, 상기 케이스의 내부 공간 또는 상기 케이스의 일벽에 장착되는 광원; 및
    상기 이미지 센서로부터 발생된 신호가 상기 투명 박막을 향하는 경로 상에 제공되며, 상기 이미지 센서로부터 발생되는 신호의 일부분을 반사시키고, 다른 일부분의 위상을 변조시켜 반사시킴으로써 간섭무늬 정보를 획득하도록 하는 위상변조부;
    를 포함하며,
    상기 위상변조부는,
    상기 이미지 센서로부터 발생된 상기 신호의 일부분을 반사하며, 위치가 고정된 고정 반사미러;
    상기 이미지 센서로부터 발생된 상기 신호의 다른 일부분을 반사하는 이동 반사미러; 및
    상기 이동 반사미러의 반사면에 수직방향으로 상기 이동 반사미러를 상기 고정 반사미러에 대해 상대 이동시키는 이동 스테이지를 포함하며,
    상기 이동 반사미러의 이동으로, 상기 고정 반사미러에서 반사되는 상기 신호의 일부분과 상기 이동 반사미러에서 반사되는 상기 신호의 다른 일부분간에 위상차가 발생되는 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원은,
    도넛 형상의 광원 케이스; 및
    상기 광원 케이스의 둘레를 따라 배치되어 상기 투명 박막을 향하여 광을 발산하는 복수 개의 발산부재를 포함하며,
    상기 광원 케이스의 중공 영역을 통해 상기 이미지 센서로부터 발생된 신호가 상기 투명 박막의 방향으로 제공되는, 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 상기 위상변조부 및 상기 투명 박막 사이에서 일측으로 치우치게 배치되어 상기 이미지 센서로부터의 상기 신호가 도달하는 상기 투명 박막의 영역으로 광을 제공하는, 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 상기 위상변조부 및 상기 투명 박막 사이에서 수평 방향으로 다각형 구조를 갖도록 배치되어 상기 이미지 센서로부터의 상기 신호가 도달하는 상기 투명 박막의 영역으로 광을 제공하는, 광간섭계 단층 촬영 기반 지문 인식 장치.
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