KR20010089241A

KR20010089241A - 지문 인식 장치 및 지문 판독창 구조

Info

Publication number: KR20010089241A
Application number: KR1020010012226A
Authority: KR
Inventors: 이와이하지무; 요시다이사오
Original assignee: 타테이시 요시오; 오므론 가부시키가이샤
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2001-09-29
Also published as: DE60119809T2; DE60119809D1; US6496630B2; CN1313570A; EP1132850A3; EP1132850B1; CN1241143C; US20010022882A1; EP1132850A2; TW563069B

Abstract

본 발명은 오손된 지문 판독창을 용이하게 교체하기 위한 것이며, 광원의 갯수를 줄이고 소형화를 달성하기 위한 것이다.

구멍(5)은 지문 인식 장치의 외피를 구성하는 케이스(K)의 일부분에 형성되어 있으며, 구멍(5)은 커버 부재(4)에 의해 덮혀 있다. 구멍(5)을 덮는 커버 부재(4)는 케이스(K)의 일부분을 구성한다. 커버 부재(4)에 형성되어 있는 구멍(6)은 광학적으로 투명한 부재로 구성되는 지문 판독창을 위한 윈도우 부재(7)에 의해 덮혀 있다. 윈도우 부재(7)는 커버 부재(4)의 하부 표면상에 배열되어 있으며, 커버 부재(4)상에 형성되어 있는 지지 부재(11)에 의해 탄성적으로 지지되어 있다. 광원(42), 광안내판(43), 반사거울(33, 34), 이미지 픽업 렌즈(35), 이미지 픽업 요소(36)는 케이스(K)에 고정 배열된 지지 몸체(H)에 의해 지지되어 있다. 윈도우 부재(7)는 요동되지 않도록 커버 부재(4)와 지지 부재(H)의 지지면(38) 사이에 클램프된다.

광안내판(43)은 윈도우 부재(7)에 대하여 경사지게 인접하게 배열된다. 발광 요소(42)로부터의 감지광선은 광안내판(43)을 통하여 통과하는 동안에 충분히 확산되고 윈도우 부재(7)를 향하여 광안내판(43)으로부터 평면적으로 방사된다.

Description

지문 인식 장치 및 지문 판독창 구조{Fingerprint Recognition Device and Fingerprint Reading Window Construction}

본 발명은 지문 인식 장치 및 지문 판독창 구조에 관한 것이다.

인가자의 동일성을 확인하기 위한 패스워드를 사용하는 대신에, 인가자의 동일성을 확인하기 위한 목적으로 지문 인식 장치가 종종 사용되고 있다. 광학적 지문 인식 장치에 있어서, 지문의 표면 불규칙도는 이미지 픽업 요소에 의해 전기적 신호(지문에 대응하는 이미지 신호)로 변환되어 광학적 동일성의 편차로 변환되고 미리 저장되어 있는 얻어진 전기적 신호는 인가자에 대한 전기적 신호와 비교되고, 이에 의해 인가자의 동일성이 확인된다. 이러한 광학적 지문 인식 장치에 있어서, 손끝이 접촉되는 지문 판독창이 구비되고, 장치 내측에 설치된 광원으로부터의 감지 광선은 지문 판독창을 대향하고, 이에 의해 지문 판독창으로부터 반사된 광은 최종적으로 이미지 픽업 요소로 픽업되게 된다. 공개된 광학 지문 인식 장치의 예가 일본국 특허공개 제10-289304호에서 볼 수 있으나, 모든 종래 기술의 지문 인식 장치에 있어서, 지문 판독창은 지문 인식 장치의 케이스내에 배열되어 손끝에 의해 접촉되며 쉽게 외측으로 분리되지 않도록 결합되어 있다.

그러나, 지문 판독창은 손끝과 자주 접촉되기 때문에 쉽게 오손되기 쉽다. 특히, 실리콘막과 같은 코팅층이 지문의 표면 불규칙도에 의해 발생하는 광학적 강도의 편차를 크게 하기 위하여 형성되어 있을 때에 더욱 오손되기 쉽다. 지문 판독창이 오손되었을 때, 지문의 인식 정밀도가 저하되고 인가자의 인식 정밀도에 악영향을 미친다. 그 결과, 지문 판독창이 오손되었을 때, 이를 교체하는 것이 고려되며, 통상적으로 윈도우 부재의 교체를 위한 준비가 되어 있지 않으며, 이 때문에 그에 대한 오직 하나의 대안으로서 지문 인식 장치 모두를 교체 또는 지문 인식 장치 제조업자에게 윈도우 부재의 교체를 요청해야 하는데, 이러한 경우에 교체를 요청하고 있는 동안에는 지문 인식 장치는 사용할 수 없게 된다.

한편, 지문 판독을 위한 윈도우 부재를 향하는 감지 광선은 손끝 전체를 조명해야하기 때문에 평면 발광 등이어야만 한다. 이러한 평면 발광 광선을 얻기 위하여, 통상적으로, 복수의 발광 요소가 채용된 구조가 윈도우 부재와 대향되어 배열된 기판에 펼쳐진 상태로 배열되어 있다.

그러나, 복수의 발광 요소가 기판상에 펼쳐진 상태로 배열된 통상적인 구조에 있어서, 복수의 값비싼 발광 요소가 사용되어야만 하며, 장치를 제조하는데 전체적으로 단가가 높게 되며, 결과적으로 전력 소비가 대단히 많게 된다. 또한, 발광 요소로부터의 감지 광선을 충분히 확산시켜야할 필요에 의해 기판과 윈도우 부재 사이에서 상당한 간격이 보장되어야만 하며, 그 결과로 지문 인식 장치는 상당히 커지게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 상황을 감안하여 창안된 것으로서, 제 1 목적은 오손된 지문 판독창을 용이하게 교체할 수 있는 지문 인식 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제 2 목적은 지문 판독창의 교체가 적절한 지문 인식 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제 3 목적은 다수의 광원을 감소시킬 수 있으며 이에 의해 소형화가 달성되는 지문 인식 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 상기한 목적은 상기에서 설명한 것에 한정되는 것이 아니며 하기에서 설명될 바람직한 실시예 또는 이점, 특징을 포함하는 것을 의미한다.

상기 제 1 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 해결책으로서 다음 기술이 채용된다. 특히, 청구항 제 1 항에 기술된 바와 같이, 지문 인식 장치의 외피를 구성하는 케이스의 일부분은 지문 인식을 위한 창부재로 구성되며, 상기 창부재는 상기 케이스로부터 별개의 요소로서 형성된 광학적으로 투명한 부재로 형성되며, 상기한 창부재는 상기한 케이스의 외측으로부터 케이스에 대하여 착탈가능하게 장착되어 있다. 해결책으로서 이러한 기술이 채용되므로서, 지문 판독을 위한 창부재는 케이스에 대하여 용이하게 장착/분리 할 수 있으며, 그 결과로서 오손된 창부재의 교체가 용이하게 달성된다.

창부재에 의해 덮혀진 구멍을 가진 커버 부재(이는 또한 창부재의 프레임 부재를 구비한다)를 개별적으로 구비하므로서, 이러한 커버 부재는 케이스의 일부분을 구성하도록 제조되고 케이스에 대하여 자유롭게 장착/분리할 수 있다. 이렇게 된 경우에, 창부재는 케이스로부터 커버 부재를 우선 제거하므로서 케이스로부터 제거할 수 있다.

창부재의 외주, 즉 커버 부재의 외주가 손끝에 의해 오손되는 경향이 있기 때문에, 커버 부재는 창부재와 함께 교체할 수 있다.

창부재를 지지하기 위한 지지부재는 커버 부재상에 형성될 수 있으며; 이렇게 구성된 경우에, 창부재는 미리 커버 부재상에 지지하여 케이스에 대하여 창부재를 장착하는 것은 케이스에 대하여 커버 부재를 장착하여 달성되며, 케이스로부터 창부재의 제거는 창부재를 케이스로부터 제거하여 달성된다.

창부재를 지지하기 위한 지지면은 케이스와 함께 형성할 수도 있으며; 창부재는 손끝으로 가압하여 확실하게 수용되게 된다면 바람직하다.

케이스에 대하여 창부재를 자유롭게 착탈하기 위한 장착부는 커버 부재상에 구비된 결합부와 케이스상에 구비된 접합부를 결합/분리함으로서 달성 될 수도 있으며; 이렇게 된다면, 커버 부재 즉, 창부재는 고정 요소를 다루기 위한 나사 또는 공구와 같은 분리 고정 요소를 사용하지 않고 매우 쉽게 케이스에 대하여 장착 및 분리할 수 있다. 케이스에 대하여 커버 부재를 장착/분리 즉, 결합부 및 결부를 장착/분리는 커버 부재를 케이스에 대하여 소정의 이동 동작을 실행시켜 달성할 수 있으며; 이러한 소정의 이동 만큼, 예를 들면 커버 부재의 로킹 또는 슬라이딩은 적절하게 선택할 수도 있다.

커버 부재내의 구멍의 내부 외주부는 손끝을 감지하기 위한 광선의 통과를 허용하기 위한 한쌍의 좌우 절개 구멍이 형성될 수도 있다.

본 발명에 따른 지문 인식 장치는 방으로의 접근제어를 위하여 사용되는 용도와 같은 적절한 용도로 사용할 수도 있다.

제 2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다음기술이 해결책으로 사용될 수도 있다. 청구항 제 7 항에 설명된 바와 같이, 지문 판독창은 광학적으로 투명한 부재로 제조된 창부재와 상기 창부재로 덮혀진 구멍이 형성된 커버 부재를 구비하며, 상기 커버 부재를 장착하기 위한 결합부는 커버 부재상에 형성된다. 해결책으로서 이러한 기술이 채용되므로서, 창부재는 커버 부재와 함께 교체를 위하여 구비될 수도 있으며, 이는 창부재의 외주에 프레임 부재를 구비한다. 또한, 결합부를 사용하여 장착하는 것은 교체 작업을 용이하게 한다.

제 3의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다음 기술이 해결책으로 채용된다. 특히, 청구항 제 12 항에 기술된 바와 같이, 광학식 지문 인식 장치에서 광원으로부터의 광선은 지문 판독을 위해 창부재쪽을 향하도록 형성되고, 지문 인식 장치는 판표면이 상기 창부재를 향하도록 배열된 광안내판을 가지며, 상기 광원으로부터의 감지 광선은 상기 광안내판의 한단부 표면으로부터 입사되고 이에 의해 상기 감지 광선은 광안내판의 전체 판표면으로부터 방사되는 광을 방사하는 평면내로 들어간다. 해결책으로서 이러한 기술에 의해, 광원으로부터의 감지 광선은 광안내판을 통하여 통과하는 동안에 충분히 확산되고 광안내판의 전체 판표면으로부터 평면적으로 방사된다. 광안내판에 의해 감지광의 확산 덕분으로 소수의 광원을 사용하는 것이 가능하며, 이는 단가면에서 유리하며 또한 전력 소비를 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 광안내판과 지문 판독창 부재 사이의 분리는 좁게 할 수 있으며, 이는 지문 인식 장치를 소형화할 수 있으며 특히 두께를 줄일 수 있다.

광안내판은 지문 판독를 위하여 창부재에 대하여 경사지게 배열되는 것이 바람직하며; 이렇게 되었다면, 마진은 감지 광선 진로에 대하여 보장되며 이에 의해 창부재로부터 반사된 광은 이미지 픽업 요소로 인도된다.

광안내판은 메인 판과 상기 메인 판(창부재와 표면 대향)의 표면상에 배열된 표면 판을 구비 할 수도 있으며; 이러한 경우에, 복수의 요홈은 광원으로부터 감지 광선의 입사 방향과 거의 평행한 방향으로 연장되어 형성되어 있으며, 한편 이들 감지 광선의 입사 방향에 거의 수직 방향으로 서로 이격되어 있으며; 이에 의해 광안내판에 의해 생성된 확산 작용은 증가되고, 평면적으로 방사된 감지 광선은 표면판에 의해 균일한 광선으로 정류화 할 수 있다.

제 1 및 제 3 목적을 함께 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다음 기술이 해결책으로서 사용된다. 특히, 청구항 제 18 항에 기재된 바와 같이, 광학식 지문 인식 장치는 광원으로부터의 감지 광선이 광학적으로 투명한 부재를 구비한 지문 인식을 위하여 광원으로부터의 감지 광선이 창부재를 향하도록 구성되어 있으며, 창부재에 의해 반사된 감지 광선은 이미지 픽업 요소내로 입사되고, 창부재는 지문 인식 장치의 외피를 구성하는 케이스로부터 분리된 요소로 형성되고, 광안내판은 판 표면이 창부재와 대향하도록 구비되고, 광원으로부터의 감지 광선은 광안내판의 하나의 단부면으로부터 입사되고, 이에 의해 감지 광선은 광안내판의 전체 판 표면으로부터 방사되어 평면으로 되돌아 온다. 이러한 기술을 해결책으로 채용하므로서, 지문 판독를 위한 창부재의 교체가 용이하게 되며 평면적으로 방사되는 광선은 광원의 갯수를 줄였음에도 얻어진다.

상기 기술이 해결책으로서 채용되면, 광학 시스템은 다음과 같이 구성될 수도 있다. 특히, 창부재로부터 반사된 감지 광선을 반사하기 위한 제 1 반사 미러는 상기한 광안내판의 연장 방향으로 배열되고, 이미지 픽업 렌즈를 향한 제 1 반사 미러에 의해 반사된 감지 광선을 반사시키기 위한 제 2 반사 미러는 광안내판 아래에 배열되고, 지지 부재는 지지 부재가 광원, 광안내판, 이미지 픽업 요소, 이미지 픽업 렌즈, 제 1 반사 미러, 제 2 반사 미러를 지지하도록 창부재 아래에 배열되어 있다.

상기와 같은 구성의 결과로서, 지문을 비교하기 위한 광학 엔진을 구성하는모든 부품은 지지 몸체에 의해 지지할 수 있으며, 이에 의해 부품들간의 위치적 관계는 고정밀도로 할 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 창부재와 지지 몸체사이의 위치 및 치수 관계를 고정밀도로 달성하기 위하여, 창부재는 커버 부재가 케이스에 부착된 경우에 지지면과 커버 부재 사이에 움직일 수 없도록 클램핑되도록 커버 부재를 지지하기 위한 지지표면을 가진 상기한 지지 부재를 구비하는 것이 바람직하다.

케이스는 지문만을 위한 특별한 목적의 것일 수도 있거나, 지문 인식 장치가 부착된 다른 종류의 케이스 일 수도 있으며, 노트북 컴퓨터와 같은 전형적인 정보처리 장치내의 키보드와 같은 것이 개조없이 효과적으로 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 지문 인식 장치의 평면도.

도 2는 도 1의 우측면도.

도 3은 도 2의 좌측면도.

도 4는 도 1의 X4-X4선에 대응하는 단면도.

도 5는 케이스내에 결합된 지지 부재와 그 내부에 장착된 부품들을 도시한 평면도.

도 6은 케이스가 제거된 상태의 도 4의 X6-X6선에 대응하는 단면도.

도 7은 상부 케이스와 지지 몸체의 결합된 상태를 도시한 주요 부분의 단면도.

도 8은 광원 장치의 평면도.

도 9는 도 8의 X9-X9선에 대응하는 단면도.

도 10은 도 9내에서 오른쪽에서 본 광원 기판을 도시한 도면.

도 11은 광안내판을 도시한 주요 부분의 단면도.

도 12는 커버 부재의 사시도.

도 13은 커버 부재와 윈도우 부재 세트의 평면도.

도 14는 커버 부재와 윈도우 부재 세트의 배면도.

도 15는 도 13의 우측면도.

도 16은 도 15의 좌측면도.

도 17은 도 13의 X17-X17선에 대응하는 단면도.

도 18은 윈도우 부재의 평면도.

도 19는 지문 인식 장치가 결합되어 있는 노트북 컴퓨터의 일예를 도시한 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 하부 케이스 2 : 상부 케이스

4 : 커버 부재 7 : 창부재

12 : 코팅층 33 : 제 1 미러

34 : 제 2 미러 35 : 렌즈

36 : 이미지 픽업 렌즈 43 : 광안내판

44 : 기판 51 : 발광 요소

52 : 감광 요소 63, 64 : 디스플레이

65 : 마우스 패드 66 : 클릭키

본 발명의 지문 인식 장치가 적용된 일예를 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 설명한다. 우선, 본 발명의 윤곽을 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 지문 인식 장치의 외피를 구성하는 케이스(K)는 합성 수지에 의해 각각 형성된 하부 케이스(1)와 상부 케이스(2)를 구비한다. 하부 케이스(1)와 상부 케이스(2)는 상호 결합되어 있고 하부 케이스(1)로부터 장착 또는 분리되는 나사(3)(도 4 참조)에 의해 일체화된다. 하기에 설명될 여러가지 부품이 설치될 공간은 상기 케이스(K)내에 형성된다.

상부 케이스(2)의 일부는 커버 부재(4)에 의해 구성된다. 커버 부재(4)는 합성수지로 상부 케이스(2)와는 별도로 형성되고 상부 케이스(2)의 상부 표면의 상당한 면적의 부분과 그 측면의 부분을 구성한다. 커버 부재(4)는 별도의 고정 요소를사용하지 않고 상부 케이스(2)에 대하여 자유롭게 착탈가능하며 커버 부재(4)의 형상에 대응하는 형상의 구멍(5)은 상부 케이스(2)내에 형성된다. 물론, 상기 구멍(5)은 커버 부재(4)에 의해 덮혀지며, 장착 상태에서, 구멍(5)은 커버 부재(4)에 의해 덮혀지고, 커버 부재(4)상의 외부 외주부의 표면은 구멍(5)의 내측 외주부의 표면에 대하여 동일 평면이다.

구멍(6)은 상부 케이스(2)의 상부 표면 부분을 구성하는 커버 부재(4)의 일부분내에 형성되며, 구멍(6)은 창부재(7)에 의해 덮혀진다. 창부재(7)는 커버 부재(케이스(K)내의 공간측)의 내측에 배열되고 , 이 때문에 하기에 설명한 바와 같이, 이는 구멍(6)을 가진 상태에서 커버 부재(4)내에 지지된다. 물론, 창부재(7)의 상부 표면은 손끝에 의해 접촉된다.

하기에 설명된 바와 같이, 커버 부재(4)는 나사와 같은 별도의 고정 요소를 사용하지 않고 외측 상부 케이스(2)(케이스(K))로부터 자유롭게 착탈가능하게 장착된다. 도 1 내지 도 3은 상부 케이스(2)에 대하여 커버 부재(4)의 장착 상태를 도시하며; 도 4는 커버 부재(4)가 상부 케이스(2)로부터 분리된 상태를 도시한다. 창부재(7)는 커버 부재(4)에 지지되고, 이 때문에 커버 부재(4)를 상부 케이스(2)로부터 제거하므로서 창부재(7)는 커버 부재(4)와 함께 상부 케이스(2)로부터 제거된다. 마찬가지로, 커버 부재(7)는 상부 케이스(2) 상에서 커버 부재(4)를 장착하므로서 상부 케이스(2)상에 장착된다.

창부재(7)가 오손되었을 때, 교체용으로 사용되는 커버 부재(4)와 창부재(7) 세트는 다른 부재와 독립적으로 별도로 제공(판매) 할 수 있다. 즉, 창부재(7)가오손되었을 때, 오래된 오손 창부재(7)와 커버 부재(4) 세트는 상부 케이스(2)로부터 제거되고 새로운 세트의 창부재(7)와 커버 부재(4)를 상부 케이스(2)상에 장착 할 수 있다. 물론, 창부재(7)와 커버 부재(4) 세트만이 교체되기 때문에, 교체는 지문 인식 장치의 전체의 비용에 비해 매우 낮은 비용으로 할 수 있다. 물론, 상기 세트의 교체는 사용자 자신에 쉽게 교체할 수도 있다.

하기에 설명한 바와 같이, 여러가지 요소가 결합되는 케이스(K)는 창부재(7)와 접촉하는 경우에 손끝의 지문에 대응하는 신호를 얻기 위하여 종종 사용되며 얻어진 신호는 최종적으로 접속 케이블(8)을 통하여 외측으로 전기적 신호로 출력된다. 본 실시예에서 접속 케이블(8)로서 USB(Universal Serial Bus) 타입이 사용되었지라도 다른 타입의 접속 케이블도 사용할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 우선, 커버 부재(4)와 창부재(7)의 상세에 대하여 도 12 내지 도 18을 참조하여 상세히 설명한다. 두께가 얇은 구멍(6)의 외주부는 커버 부재(4)내에 형성되고, 구멍(6)(도면 부호(4a)로 표시)의 경사 표면부는 손끝이 구멍(6)(즉, 창부재(7))내로 잘 들어가게 하기 위하여 점차적으로 경사지게 설정되어 있다. 복수(본 실시예에서는 4개)의 지지 다리(11)(지지부를 구성)는 구멍(6)에 인접한 커버 부재(4)의 내측면내의 위치로부터 돌출되게 형성된다. 기다란 이들 지지 다리(11)는 커버 부재(4)와 일체적으로 형성되어 있으며, 이 때문에 이들은 충분하게 탄성적으로 변형될 수 있다. 4개의 지지 다리(11)는 사각형의 네 모서리에 위치되도록 그 위치가 설정되어 있다. 케이스(K)에 대하여 자유롭게 착탈가능하게 장착하기 위한 결합부는 커버 부재(4)상에 형성되는데; 이에 대하여는 하기에 설명한다.

창부재(7)는 박판의 투명(광학적으로 투명) 부재로 형성되며, 도 18에 도시된 바와 같이, 편평한 형상은 경사지게 절개된 네모서리를 가진 사각형 형상으로 형성된다. 약간 돌출된 돌출부(7a)는 창부재(7)의 좌우(도 18에서 상부 및 하부 방향)의 각각의 단부면에 형성된다. 한쌍의 좌우 돌출부(7a)는 창부재(7)의 측면을 따라 비교적 길게 연장되어 있으나, 그들의 단부는 창부재(7)의 전후방 방향(도 18에서 좌우방향)으로 그 길이에 미치지 못한다. 이들 돌출부(7a)는 창부재(7)와 일체적으로 형성된다.

상기한 커버 부재(4)상에 형성된 지지 다리(11)는 창부재(7)상의 한쌍의 좌우 돌출부(7a)의 종방향으로 단부들에 위치되고, 이 때문에 창부재(7)는 외주부로부터 탄성적으로 지지된다. 클로(claw)가 지지 다리(11)의 끝에 형성되고, 이들 클로는 창부재(7)의 하부 표면상에 위치되도록 설정되고, 이에 의해 창부재(7)의 지지 작용이 향상된다. 지지 상태에 있어서, 창부재(7)는 지지 다리(11)에 의해 지지되고, 커버 부재(4)의 구멍은 창부재(7)의 내측에서 덮혀진다. 이러한 덮혀진 상태에서, 예를 들면, 실리콘막으로 형성된 지문(광학 강도의 편차를 개선하기 위한) 표면 불규칙도의 감지의 정밀도를 개선하기 위한 코팅층(12)(도 17 참조)은 상부 표면을 구성하는 창부재(7)의 표면상에 형성된다. 그 존재를 더욱 명확하게 나타내기 위하여, 코팅층(12)의 두께는 실제 두께와 비교하여 도 17에서 해칭선으로 도시ㅇ되어 있다.

커버 부재(4)를 별도의 고정 요소를 사용하지 않고 상부 케이스(2)상에 자유롭게 착탈 가능하게 하기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 결합부(21)와 제 2 결합부(22)가 케이스(K)상에 형성된다. 한쌍의 제 1 및 제 2 결합부(21)가 상부 케이스(2)의 상부 표면상에 구멍(5)의 한단부 근처의 삽입 구멍의 형태로 형성된다. 또한, 제 2 결합부(22)는 상기한 구멍(5)의 다른 측면상의 단부 근처에서 하부 케이스(1)의 측면벽의 상부의 내측면상에 단일 요홈의 형태로 형성된다. 커버 부재(4) 상에 제 1 결합부(21)에 대응하는 제 1 결합부(23)가 일체적으로 형성되고 제 2 결합부(22)에 대응하는 제 2 결합부(24)가 일체적으로 형성된다. 제 1 결합부(23)는 커버 부재(4)의 한단부로부터 돌출된 한쌍의 좌우 돌부의 형태로 형성된다. 또한, 제 2 결합부(24)의 끝부는 커버 부재(4)의 다른 단부 근처내에 클로의 형태로 형성된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 케이스(K)에 대하여 커버 부재(4)를 장착하고, 창부재(7)의 지지는 상부 케이스(2)의 상부 표면에 대하여 약간 경사진 커버 부재(4)에 제 1 결합부(21)내로 제 1 결합부(23)를 삽입하여 행한다. 다음으로, 장착은 결합부(11) 근처에 대하여 하방으로 커버 부재(4)를 회전시켜 제 2 결합부(12)내에 제 2 결합부(24)를 결합시켜 완성된다. 커버 부재(4)를 케이스(K)로부터 제거하는 것은 상기한 순서의 역순으로 하면 된다. 특히, 어느 정도의 가압력을 커버 부재(4)의 제 2 결합부(24)에 대응하는 위치의 외측으로부터 적용하며, 이에 의해 제 2 결합부(22)를 제 2 결합부(22)로부터 분리되는 상태로 적용하고 커버 부재(4)를 상방으로 선회시키고, 이렇게 한 후에 제 1 결합부(23)는 제 1 결합부(21)로부터 분리된다. 이렇게 하는데 있어서, 본 실시예에서는, 2차원적인 소정의 운동이실행될 케이스(K)에 대하여 커버 부재(4)의 장착/분리를 위하여 준비되나, 장착/분리(즉, 결합부 및 결부의 구조의 선택)에 필요한 커버 부재(4)의 소정의 운동은 예를 들면, 케이스(K)에 대하여 커버 부재(4)의 활주를 포함하는 단일 운동에 의해 달성된 장착/분리를 위한 장치로 쉽게 변경할 수 있다.

다음으로, 케이스(K) 내부의 상세에 대하여 도 4 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명한다. 우선, 케이스(K)의 내부에서, 합성수지제로 제조된 지지 몸체(H)가 결합된다. 지지 몸체(H)는 상부 케이스(2)의 내측면으로부터 돌출하는 지지 몸체의 상부 표면상에 형성된 클로형 결합부(31)가 형성되고; 클로형 결합부(32)를 가지고 팁의 결합에 의해 케이스(K)내의 소정의 위치내에 고정된다. 광원 장치(L), 두개의 제 1 및 제 2 반사 미러(33, 34), 렌즈(35)와 이미지 픽업 요소(36)는 지지 몸체(H)에 지지된다. 광원 장치(L)는 광원과 평면적으로 넓게 발광 요소(42)로부터의 광선을 확산시키는 광안내판(43)을 구성하는 발광 요소(42)(실시예에서 이것은 LED이나 이에 한정되는 것은 아니다)를 구비하고; 광안내판(43)은 장착된 상태에서 평면적인 상태로 창부재(7)에 광선을 대향시킨다. 창부재(7)로부터 반사된 광은 제 1 미러(33)로부터 제 2 미러(34)를 통하여 렌즈(35)로 입사되고 상기 렌즈(35)를 통하여 통과된 반사된 빛은 이미지 픽업 요소(36)로 입사된다. 이미지 픽업 요소(36)는 반사된 광의 농도의 편차를 변환하고 전기적 신호로 입사된다.

좌우측면상의 상기한 지지 몸체(H) 벽의 상부 표면은 창부재(7)를 지지하는 지지면(37)으로서 구성된다. 특히, 장착된 상태에 있는 창부재(7)의 한쌍의 좌우측 돌출부(7a)는 창부재(7)가 손끝에 의해 창부재(7)가 압력을 받을 때 일지라도 하방으로 변위되지 않도록 단단하게 지지되도록 지지면(37)에 위치된다. 그러므로, 창부재(7)가 장착된 상태에서, 창부재(7)는 지지면(37)과 창부재(7)가 수직 방향(판두께 방향)으로 변위되지 않도록 커버 부재(4)의 구멍(6)의 내부 외주부에 의해 클램프되어 있다. 또한, 지지 부재(H)내에서, 좌우측벽(38)과 전방벽(39)은 장착된 상태(지지면(37)에 의해 지지된)일 때 창부재(7)의 외주내의 지지면(37)보다 약간 높이 상방으로 연장 형성되어 있다. 더욱이, 하기에 설명될 홀더(41)상에 하기에 설명될 광원 장치(L)에서 지지면(37)보다 약간 높이 상방으로 연장되고, 이 때문에 창부재(7)의 상황이 일단 장착되었을 때, 전방 또는 후방 또는 좌측 또는 우측으로의 변위는 정지 요소를 구성하는 좌측 및 우측벽(38, 39)에 의해 방지된다.

광원 장치(L)는 도 4 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명한다. 광원 장치(L)는 합성 수지로 형성된 홀더(41)를 구비한다. 홀더(41)는 상기한 바와 같이, 발광 요소(42)와 광안내판(43)으로부터 이격되어 발광 요소(42)를 위한 기판(44)을 지지한다. 홀더(41)는 실제적으로 평판 형상인 지지판(41b)을 구비하고; 광안내판(42)은 지지판(41b)상에 위치한다. 얇은 깊이의 구멍(41c)은 홀더(41)의 후방 단부((도 9에서 좌측면)에 형성되어 있으며; 광안내판(43)의 후방 단부는 상기 구멍(41c)에 걸림없이 결합된다. 더욱이, 지지판(41c)의 전방 단부는 단거리 상방으로 연장된 정지벽(41d)을 구성한다.

기판(44)은 광안내판(43)보다 더 후방으로 홀더(41)내에 지지된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 결합 돌출부(44a)는 기판(44)의 상부면상에 형성되고, 상기 돌출 결합부(44a)는 홀더(41)의 기초 단부에 형성된 결합 구멍(41e)내에 걸림없이 결합된다. 또한, 절개 구멍(44B)은 기판(44)의 하부 단부면내에 형성되고, 홀더(41)로부터 후방으로 단거리 돌출된 결합 돌출부(41f)는 상기 절개 구멍(44b)내에 결합된다. 여기에서, 복수(본원에서는 세개)의 발광 요소(42)는 홀더(41)에 의해 지지되어 있는 기판(44)상에 좌우측 방향(도 8에서 수직 방향)이고, 광안내판(43)의 후방 단부내에 분리 장착되어 있다. 이들 발광 요소(42)는 광안내판(43)의 후방 단부 근처에 위치하고 광안내판(43)의 후방 단부면을 향하여 광을 방사한다.

도 11에 있어서, 광안내판(43)은 메인판(43A)의 상부 표면과 일체인 표면판(43B)과 광학적으로 투명한 부재를 구비하는 메인판(43A)을 각각 구비한다. 미세한 요홈(46)이 메인판(43A)의 상부 표면상의 전체 표면을 따라 형성된다. 이들 요홈(46)은 발광 요소(42)로부터 평면적으로 넓게 입사되는 광선을 확산시키도록 작용한다. 복수의 이러한 요홈들은 발광 요소(42)로부터 광을 수용하는 방향과 실제적으로 평행한 방향으로 연장 형성되고, 광수용 방향에 거의 수직인 방향으로 이격되어 있으며; 다수의 이들 요홈은 광수용 방향을 따라 형성된다. 상기 표면판(43B)에 의해, 메인판(43A)에 의해 광범위하게 확산되는 광선은 소정 방향으로 광선이 방사되도록 정류된다.

홀더(41)는 전방/후방 방향(도 4에서는 좌/우측 방향)으로 후방 단부로부터 그 중간 부분을 따라 지지 몸체(H)내에 형성된 지지부(45)상에 위치되고 지지된다. 홀더(41)에서, 기판(44)보다 더 후방에는 실제적으로 수직 방향으로 연장된 결합 구멍(41g)이 형성되고; 결합 돌출부(47)는 단거리 수직 방향으로 연장되고 지지 부재(H)상에 형성되고 결합 구멍(41g)(도 4 참조)내에 단단하게 결합된다. 홀더(41)는 상기한 지지 부재(45)의 바로 아래에서 렌즈(35)를 지지하고, 픽업 요소(36)는 상기 렌즈(45)의 후방에 직접 지지한다. 제 1 반사 미러(33)는 장착된 상태에서 창부재(7) 아래의 광안내판(43)의 연장선상에 배열되어 있다. 제 2 반사 미러(34)는 장착된 상태에서 창부재(7) 아래에 위치되도록 낮은 위치에 배열되어 있다. 광안내판(43)의 두께가 얇기 때문에 광안내판(43)은 창부재(7)에 인접하게 배열되고, 그러므로, 수직 방향으로의 케이스(K)의 전체 길이를 작게 설정할 수 있다.

광안내판(43)은 장착된 상태일 때 창부재(7)에 대하여 경사지게 배열되고 경사진 방향에서 창부재(7)를 향하여 광선을 대향하게 하며; 이러한 대향은 경사진 방향으로 달성되기 때문에 제 1 반사 미러(33)는 광안내판(43)의 연장 방향으로 배열된다. 즉, 광안내판(43)과 제 1 반사 미러(33) 사이의 공간은 제 1 반사 미러로부터 제 2 반사 미러(34)까지의 반사광 진로를 구성하고, 제 2 반사 미러(34)로부터 반사된 광은 광안내판(43)의 경사 방향과 실제적으로 일치하도록 제조되고 반사광은 광안내판(43) 아래에 배열된 렌즈(35)로 입사된다. 지지 몸체(H)가 광학 엔진을 지지하는 것에 더하여, 특히 광원(42), 광안내판(43), 반사 미러(33, 34), 이미지 픽업 렌즈(35), 이미지 픽업 요소(36), 창부재(7)는 지지 몸체(H)의 지지면(37)에 의해 지지되고, 그러므로, 이들 요소간의 위치관계는 고정밀도로 유지가능하고, 이는 정밀한 지문 비교를 하는데 있어서 바람직하다.

손끝이 창부재(7)와 확실하게 접촉하는지를 확실하게 하기 위하여, 발광 요소(51)(본 실시예에서는 LED)지지 몸체(H)의 좌측면벽의 상부에 배열되고, 감광 요소(51)는 우측면벽의 상부에서 발광 요소(51)의 연장선상에 배열되어 있다. 이들요소(51, 52)의 높이 위치는 장착된 상태에서 창부재97)의 상부 표면보다 약간 높게 배열된다. 손끝의 존재는 손끝이 창부재(7)와 접촉되어 있다는 사실에 의해 확실하게 되고 발광 요소(51)로부터의 광선은 절단되고 감광 요소(42)로 입사되지 않는다. 한쌍의 좌우측 절개 구멍(4b)은 상기한 발광 요소(51)와 커버 부재(4)의 구멍(6)의 내부 외주부상의 감광 요소를 잇는 선상에 형성(도 4 , 12, 16 참조)되고, 이에 의해 손끝의 감지는 커버 부재(4)에 의해 방해 받지 않는다.

도 19는 지문 인식 장치가 노트북 컴퓨터(NP)의 키보드를 위한 케이스(61)로서 작용된 경우의 예를 도시한다. 특히, 노트북 컴퓨터(NP)에서, 지문 인식 장치는 인가자의 동일성을 확인하기 위한 패스워드 대신에 사용된다. 도 19에서, 도면 부호 62는 여러가지 키를 나타내는 디스플레이(63, 64)를 가진 커버측 케이스를 나타내고, 도면 부호 65는 마우스 패드(65)를 나타내고, 도면 부호 66, 67은 클릭 키(66, 67)를 나타낸다. 상기 키(64)를 가진 키보드 케이스(61), 마우스 패드(65), 클릭키(66, 67)는 상기한 바와 같은 지문 인식 장치의 케이스(K)로서의 작용을 한다. 커버 부재(4)는 키보드 케이스(61)의 일부를 구성한다. 물론, 도 4에 도시된 지문 인식 장치에 대한 여러가지 부품은 키보드(61)(그러나, 접속 케이블(8)을 불필요)내에 결합된 커버 부재(4) 아래에 배열된다. 물론, 본 발명은 노트북 컴퓨터이외에 데스크탑 컴퓨터 또는 다른 정보 처리 장치에도 적용할 수 있다.

본 발명은 상기와 같이 구성되므로서 광안내판에 의해 감지광의 확산 덕분으로 소수의 광원을 사용하는 것이 가능하며, 이는 단가면에서 유리하며 또한 전력소비를 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 광안내판과 지문 판독창 부재 사이의 분리는 좁게 할 수 있으며, 이는 지문 인식 장치를 소형화할 수 있으며 특히, 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

지문 인식 장치에 있어서,

지문 인식 장치의 외피를 구성하는 케이스의 일부분이 지문 판독을 위한 창부재로 구성되는데, 이는 상기 케이스와 별도 요소로서 형성된 광학적으로 투명한 부재로 구성되며, 상기 창부재는 상기 케이스의 외측으로부터 상기 케이스에 착탈가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 케이스의 일부분은 상기 케이스와 별도의 요소로서 형성되고 상기 창부재에 의해 덮혀지는 구멍을 가진 커버 부재로 구성되고, 상기 커버 부재는 상기 케이스의 외측으로부터 케이스에 대하여 자유롭게 착탈 및 분리가 가능하며, 상기 창부재는 상기 케이스로부터 상기 커버 부재를 분리하여 상기 케이스로부터 분리할 수 있는 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 2 항 에 있어서,

상기 창부재를 지지하기 위한 지지부는 상기 커버 부재상에 형성되는 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 창부재를 지지하는 지지면은 상기 케이스내에 구성되고, 상기 창부재는 상기 지지면과 커버부재에 의해 클램핑된 상태에서 상기 케이스에 배열 되는 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 2 항에 있어서,

복수의 결합부가 상기 케이스상에 형성되고, 상기 결합부에 대하여 자유롭게 착탈 및 분리가 가능한 복수의 결합부는 상기 커버상에 형성되어 있고, 상기 커버 부재는 이들 결합부와 결부의 결합에 의해 케이스에 대하여 장착되는 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 케이스는 정보 처리 장치의 키보드 케이스인 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
광학적으로 투명한 부재로 제조된 창부재와 상기 창부재로 덮혀진 구멍이 형성된 커버 부재를 구비한 지문 인식창 구조에 있어서,

상기 커버 부재를 장착하기 위한 결합부는 상기 커버 부재상에 형성된 것을 특징으로 하는 지문 인식창 구조.
제 7 항에 있어서,

상기 창부재를 지지하기 위한 지지부는 상기 커버 부재상에 형성된 것을 특징으로 하는 지문 인식창 구조.
제 8 항에 있어서,

상기 지지부는 상기 커버 부재의 내표면으로부터 돌출 형성되고 상기 커버 부재로부터 상기 구멍을 덮도록 배열된 상기 창부재의 외주부를 탄성적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 지문 인식창 구조.
제 7 항에 있어서,

한쌍의 좌우측 절개 구멍이 상기 커버 부재내의 상기 구멍의 외주부에 형성된 것을 특징으로 하는 지문 인식창 구조.
제 7 항에 있어서,

상기 케이스는 정보 처리 장치의 키보드 케이스인 것을 특징으로 하는 지문 인식창 구조.
판표면이 상기 창부재와 대면하도록 배열된 광안내판을 구비하고, 지문 판독을 위해 창부재에 대향된 광원으로부터 광선을 감지하도록 구성된 광학식 지문 인식 장치에 있어서,

상기 광원으로부터의 감지 광선은 상기 광안내판의 한단부면으로부터 입사되고, 상기 감지 광선은 상기 광안내판의 전체 판표면으로부터 평면적으로 방사되도록 한 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 광안내판은 상기 창부재에 대하여 경사진 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 광안내판은 메인판과 상기 창부재와 대면하는 메인판의 판면의 표면에 배열된 표면판을 구비하고, 상기 광원으로부터의 감지 광선의 입사 방향과 대체적으로 평행한 방향으로 연장된 복수의 요홈이 상기 메인판의 표면에 형성되고, 감지 광선의 입사 방향에 거의 수직인 방향으로 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 13 항에 있어서,

상기 광안내판은 감지 광선이 상기 창부재로부터 다른 단부까지 입사되는 경우에 상기 한단부면으로부터 점차적으로 증가되는 거리로 경사지게 배열되고;

상기 이미지 픽업 요소를 위한 이미지 픽업 요소와 이미지 픽업 렌즈는 상기 광원과 상기 광안내판 아래에 배열되고;

상기 창부재가 대향하는 소정의 공간은 상기 다른 단부면을 향하여 상기 광안내판의 연장 방향으로 형성되고, 상기 소정의 공간은 상기 창부재에 의해 광안내판으로부터 상기 이미지 픽업 렌즈까지 반사된 감지 광선을 감지하기 위한 광학적 진로를 구성하는 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 창부재로부터 반사된 상기 감지 광선을 반사시키기 위한 제 1 반사 미러는 상기 다른면으로부터 상기 광안내판의 연장 방향으로 배열되고;

상기 이미지 픽업 렌즈를 향한 상기 제 1 반사 미러로 반사된 상기 감지 광선을 반사시키기 위한 제 2 반사 미러를 구비한 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 16 항에 있어서,

지지 몸체는 창부재의 아래에 배열되고, 상기 지지 몸체는 광원, 광안내판, 이미지 픽업 요소, 이미지 픽업 렌즈, 제 1 반사 미러, 제 2 반사 미러를 지지하는 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
판표면이 상기 창부재와 대면하도록 배열된 광안내판을 구비하고, 지문 판독을 위해 창부재에 대향된 광원으로부터 광선을 감지하도록 구성된 광학식 지문 인식 장치에 있어서,

상기 창부재는 지문 인식 장치의 외피를 구성하는 케이스로부터 별도의 요소로서 형성되고 케이스의 외측으로부터 상기 케이스에 착탈가능하게 부착되고;

광안내판은 판표면이 상기 창부재와 대향하도록 구비되고;

상기 광원으로부터의 감지 광선은 상기 광안내판의 한단부면으로부터 입사되고, 상기 감지 광선은 상기 광안내판의 전체 평면표면으로부터 방사된 빛을 평면으로 방사되게 하는 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 18 항에 있어서,

상기 케이스의 일부분은 상기 창부재에 의해 덮혀지는 구멍을 가지고 상기 케이스와 별개로 형성된 커버 부재로 구성되고, 상기 커버 부재는 상기 케이스의 외측으로부터 상기 케이스에 대하여 자유롭게 착탈 및 분리 할 수 있으며, 상기 창부재는 상기 케이스로부터 상기 커버 부재를 제거하여 상기 케이스로부터 외측으로 분리되는 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 광안내판은 감지 광선이 상기 창부재로부터 다른 단부까지 입사되는 경우에 상기 한단부면으로부터 점차적으로 증가되는 거리로 경사지게 배열되고;

상기 이미지 픽업 요소를 위한 이미지 픽업 요소와 이미지 픽업 렌즈는 상기 광원과 상기 광안내판 아래에 배열되고;

상기 창부재가 대향하는 소정의 공간은 상기 다른 단부면을 향하여 상기 광안내판의 연장 방향으로 형성되고, 상기 소정의 공간은 상기 창부재에 의해 광안내판으로부터 상기 이미지 픽업 렌즈까지 반사된 감지 광선을 감지하기 위한 광학적 진로를 구성하는 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 창부재로부터 반사된 상기 감지 광선을 반사시키기 위한 제 1 반사 미러는 상기 다른면으로부터 상기 광안내판의 연장 방향으로 배열되고;

상기 이미지 픽업 렌즈를 향한 상기 제 1 반사 미러로 반사된 상기 감지 광선을 반사시키기 위한 제 2 반사 미러를 구비하고;

지지 몸체는 상기 창부재 아래에 배열되고;

상기 지지 몸체는 광원, 광안내판, 이미지 픽업 요소, 이미지 픽업 렌즈, 제 1 반사 미러, 제 2 반사 미러를 지지하는 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 지지 몸체는 분리가능하게 부착된 상기 커버 부재에 케이스를 결합한 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 지지 몸체는 상기 창부재를 지지하기 위한 지지면과 함께 형성되고, 상기 창부재는 상기 지지면과 상기 커버 부재가 상기 케이스에 부착되는 경우에 상기 커버 부재 사이에 분리가능하게 클램프되는 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 광안내판은 메인판과 상기 창부재와 대면하는 상기 메인판의 판표면의 표면상에 배열된 표면판을 구비하고, 복수의 요홈은 상기 광원으로부터의 감지 광선의 입사 방향과 거의 평행한 방향으로 연장되고, 감지 광선의 입사 방향에 거의 수직인 방향으로 서로 이격된 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
제 18 항에 있어서,

상기 케이스는 정보 처리 장치내의 키보드 케이스인 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.