KR20030043840A

KR20030043840A - 지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기

Info

Publication number: KR20030043840A
Application number: KR1020030026225A
Authority: KR
Inventors: 이종훈
Original assignee: (주)실리콘이미지웍스
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2003-06-02
Also published as: KR20060007399A; WO2004098083A1

Abstract

본 발명은 생체인식 기술 중에서 지문인식 기술을 휴대 통신단말기에 적용하여 단말기의 사용 및 각종 상거래 동작 등에서 사용자 인증을 정확하게 수행함으로써 제3자에 의한 내부 정보의 접근을 근본적으로 차단할 수 있도록 하고, 분실시 제3자의 휴대 통신단말기를 이용한 결제 등을 방지할 수 있도록 하며, 휴대 통신단말기의 키버튼을 덮는 커버를 지문인식센서로 교체하여 별도의 공간이 필요 없도록 하며 사용자 인증이 필요한 경우에만 지문인식센서로 동작하도록 하여 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있는 지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기에 관한 것이다.

본 발명은 전화번호 또는 이름 등을 입력하기 위한 다수의 키버튼으로 이루어지는 숫자/문자 버튼부와, 메뉴선택 또는 인터넷 연결 등 다양한 기능을 설정하기 위한 다수의 키버튼으로 이루어지는 기능설정 버튼부와, 시스템의 설정상태 및 현재 동작 상태 등을 표시하여 보여주는 표시부가 구비되는 휴대 통신단말기에 있어서, 상기 숫자/문자 버튼부 및 기능설정 버튼부의 다수의 키버튼 중에서 하나 이상의 키버튼 커버로서 지문인식센서가 배치되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 지문인식센서는 박막트랜지스터 방식 또는 비광학 방식으로 지문을 입력받는 센서를 사용하는 것이 바람직하다.

Description

지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기{A MOBILE PHONE COMPRISING RECOGNITION SENSOR OF FINGERPRINT}

본 발명은 지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지문을 이용하여 사용자 인증을 수행할 수 있도록 하는 지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기에 관한 것이다.

일반적으로, 전자상거래에 사용되는 결제수단으로는 전통적인 방식의 신용카드 결제와 계좌이체 방법 등이 있으나 최근에는 사이버 머니를 이용한 결제방법과 휴대폰이나 일반전화(ARS)를 이용한 결제방법 등 새로운 결제방법이 등장하여 사용되고 있는 추세이다. 특히, 소액 결제수단으로는 신용카드 방식보다는 새로 등장한 휴대폰이나 사이버 머니를 이용한 결제방식이 많이 사용되고 있다.

이중에서 일반전화를 이용하는 경우 결제과정에서 다이얼링을 해야 하므로 절차가 번거로운 문제점이 있기 때문에 휴대폰을 이용한 결제방법이 주로 사용되고 있는 추세이다. 상기 휴대폰을 이용한 결제방법을 살펴보면, 사이버 상에서 휴대폰 결제 서비스 사업자에게 사이버 머니(예컨대, 와우 코인)를 구입한 후 휴대폰 통신사업자의 통신요금과 함께 통합하여 빌링(billing)하는 것이다. 즉, 사용자는 휴대폰 결제를 위해 인터넷을 통해 휴대폰 결제 서비스 사업자에게 접속하여 사이버 머니를 신청한다. 이때 결제할 휴대폰의 번호 등 정보를 입력한다. 상기 휴대폰 결제 서비스 사업자는 해당 통신사에 접속하여 인증을 요청하고, 인증을 수신하면 사용자에게 사이버 머니 구매를 승인한다.

이어 사용자는 구입한 사이버 머니를 이용하여 인터넷 상의 사이버 쇼핑몰이나 컨텐츠 제공자에 접속하여 상품 구매를 요청한다. 사이버 쇼핑몰이나 컨텐츠 제공자는 사용자의 상품구매 요청에 대해 사이버 머니를 발행한 휴대폰 결제 서비스 사업자에게 결제를 요청하고, 휴대폰 결제 서비스 사업자가 결제를 승인하면 사용자의 상품구매를 승인하고 상품을 제공한다.

이후 통신사업자는 사용자의 통신요금을 청구할 때 사용자가 휴대폰 결제 서비스 사업자에게 구입한 사이버 머니에 대한 대금을 함께 청구하고, 사용자는 이를 통신 사업자에게 납부한다.

특히, 최근에는 휴대폰에서 벨소리를 다운로드 받거나 배경화면을 구매하는 등 신용카드 대용으로 소액결제에 사용하는 경우가 증가하고 있으며, 쇼핑몰을 이용하거나 인터넷 뱅킹을 이용하는 등 금융거래가 급증하고 있는 실정이다.

그런데, 이와 같은 휴대폰을 이용한 결제 방식에서는 제3자에 의한 불법사용을 방지하기 위하여 사이버 머니의 구입 및 상품 구매를 할 때에 사용자 인증을 수행하게 된다. 그러나, 상기와 같은 방법에서는 휴대폰의 분실이나 정보 유출에 따라 도용이 가능하여 제3자의 불법사용을 방지하는데 어려움이 있었다.

최근, 사용자 인증기술의 발전에 따라 다양한 방법이 제시되고 있는데, 비밀번호 등의 개인정보를 입력하도록 하고 그에 따라 사용자를 인증하는 방법과, 별도의 보안카드를 구비하도록 하여 필요시 보안카드를 읽어서 사용자를 인증하는 방법이 주로 사용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 방법에서는 비밀번호를 이용하는 경우에 사용자가 비밀번호를 잊어버리면 사용이 불가능하게 되고, 비밀번호가 노출되는 경우에도 제3자의 불법사용을 막을 수 없게 되는 문제점이 있었다. 또한, 보안카드를 이용하는 경우에도 사용자가 소지하고 다녀야 되는 번거로움이 발생되고, 보안카드를 분실하는 경우에 제3자의 불법사용을 막을 수 없게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점들을 보완하기 위하여 분실을 방지하고, 복제가 불가능한 생체인식 기술이 제시되기에 이르렀다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 생체인식 기술 중에서 지문인식 기술을 휴대 통신단말기에 적용하여 단말기의 사용 및 각종 상거래 등에서 사용자 인증을 정확하게 수행함으로써 제3자에 의한 내부정보의 접근을 근본적으로 차단하여 개인정보의 유출을 방지할 수 있도록 하는 지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 사용자 인증을 정확하게 수행함으로써 분실시에도 제3자의 휴대 통신단말기를 이용한 결제 등을 방지할 수 있도록 하는 지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 휴대 통신단말기의 키버튼을 덮는 커버를 지문인식센서로 교체하여 평상시에는 키버튼으로 동작하고, 사용자 인증이 필요한 경우에만 지문인식센서로 동작하도록 하여 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있는 지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 지문인식센서로서 비광학 방식으로 지문을 입력받는 센서를 사용함으로써 별도의 공간이 필요없도록 하는 지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 전화번호 또는 이름 등을 입력하기 위한 다수의 키버튼으로 이루어지는 숫자/문자 버튼부와, 메뉴선택 또는 인터넷 연결 등 다양한 기능을 설정하기 위한 다수의 키버튼으로 이루어지는 기능설정 버튼부와, 시스템의 설정상태 및 현재 동작 상태 등을 표시하여 보여주는 표시부가 구비되는 휴대 통신단말기에 있어서,

상기 숫자/문자 버튼부 및 기능설정 버튼부의 다수의 키버튼 중에서 하나 이상의 키버튼 커버로서 지문인식센서가 배치되는 것을 특징으로 하는 지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기를 제공한다.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 지문인식센서는 광원(backlight)을 이용하여 손가락에서 반사되는 빛을 감지하여 지문이미지를 획득하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 부가적인 특징에 따르면, 상기 지문인식센서는 접촉표면에 놓여지는 손가락의 압력과 열상에 따른 센서 어레이(Sensor Array)의 전하량의 변화를 검출하여 지문이미지를 획득하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명이 적용되는 휴대 통신단말기를 나타내는 예시도

도 2는 본 발명이 적용된 휴대통신 단말기에서 키버튼(key button) 및 지문인식센서의 배치상태를 개략적으로 나타내는 단면도

도 3a는 본 발명에 사용될 수 있는 센서어레이(Sensor Array)를 이용한 지문인식센서의 원리를 설명하기 위한 도면

도 3b는 본 발명에 사용될 수 있는 전기장(Electric-field)을 이용한 지문인식센서의 원리를 설명하기 위한 도면

도 3c는 본 발명에 사용될 수 있는 초음파(Ultrasonic wave)를 이용한 지문인식센서의 원리를 설명하기 위한 도면

도 3d는 본 발명에 사용될 수 있는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이용한 지문인식센서의 원리를 설명하기 위한 도면

도 4는 본 발명에서 지문인식센서가 휴대 통신단말기에 적용되어 사용자 인증에 사용되기 위한 구성을 개략적으로 나타내는 블록도

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 숫자/문자 버튼부 2 : 기능설정 버튼부

3 : 표시부 10 : 인쇄회로기판

15 : 버튼블록 20 : 지문인식센서

30 : 손가락 31 : 박막트랜지스터

32 : 광원(backlight) 33 : 센서

41 : 이미지 픽업부 42 : 지문영상 조합부

43 : 지문특징 추출부 44 : 기준지문 저장부

45 : 지문 식별부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명을 간략히 설명하면, 일반적으로 생체인식 기술은 지문인식, 홍체인식, 음성인식, 얼굴인식, 장문인식, 정맥인식 및 서명인식 등이 알려져 있는데, 본 발명에서는 그 중에서 지문인식 기술을 휴대 통신단말기에 적용하고자 하는 것이다.

특히, 별도의 지문인식창을 만들지 않고 휴대 통신단말기의 특정 키버튼을 덮는 커버를 지문인식센서로 교체하여 평상시에는 키버튼으로 동작하도록 하고, 사용자 인증이 필요한 경우에만 지문인식센서로 동작하도록 하고자 하는 것이다.

이때, 상기 휴대 통신단말기라 함은 휴대폰, PCS폰, PDA폰, IMT-2000 등을 모두 포함한다.

첨부도면 도 1은 본 발명이 적용되는 휴대 통신단말기를 나타내는 예시도이고, 도 2는 본 발명이 적용된 휴대통신 단말기에서 키버튼(key button) 및 지문인식센서의 배치상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 3a는 본 발명에 사용될 수 있는 센서어레이(Sensor Array)를 이용한 지문인식센서의 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 3b는 본 발명에 사용될 수 있는 전기장(Electric-field)을 이용한 지문인식센서의 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 3c는 본 발명에 사용될 수 있는 초음파(Ultrasonic wave)를 이용한 지문인식센서의 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 3d는 본 발명에 사용될 수 있는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이용한 지문인식센서의 원리를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명에서 지문인식센서가 휴대 통신단말기에 적용되어 사용자 인증에 사용되기 위한 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.

상기 첨부도면 도 1을 참조하면, 본 발명이 적용될 수 있는 일반적인 폴더형 휴대 통신단말기로서, 전화번호 또는 이름 등을 입력하기 위한 다수의 키버튼으로 이루어지는 숫자/문자 버튼부(1)와, 메뉴선택 또는 인터넷 연결 등 다양한 기능을 설정하기 위한 다수의 키버튼으로 이루어지는 기능설정 버튼부(2)와, 시스템의 설정상태 및 현재 동작 상태 등을 표시하여 보여주는 표시부(3)가 구비된다.

이때, 상기 숫자/문자 버튼부(1) 및 기능설정 버튼부(2)의 다수의 키버튼 중에서 하나 이상의 키버튼 커버로서 지문인식센서가 배치된다. 즉, 대부분의 키버튼 커버는 유연성 있는 합성수지를 사용하게 되는데, 특정 키버튼의 커버로서 도 2에 도시된 바와 같이 지문인식센서를 사용하게 된다.

상기 도 2를 참조하면, 참조번호 10은 휴대 통신단말기의 내부 회로를 구성하는 인쇄회로기판을 나타내고, 15는 상기 인쇄회로기판(10)의 상부에 위치하여 사용자의 누름동작에 따라 상기 인쇄회로기판(10) 상의 두 단자를 연결시키는 버튼블록을 나타내며, 20은 상기 버튼블록(15)의 상부에 위치하여 커버로서의 기능을 수행하는 동시에 사용자의 손가락이 접촉됨에 따라 지문을 인식하는 지문인식센서를 나타낸다.

결국, 휴대 통신단말기의 사용시 평상시에는 상기 지문인식센서(20)가 동작하지 않기 때문에 상기 지문인식센서(20)의 일측을 누르게 되면 그 위치에 해당하는 버튼블록(15)이 하강하여 상기 인쇄회로기판(10) 상의 두 단자를 연결시킴으로써 키버튼으로 동작하도록 하고, 휴대 통신단말기의 사용시 사용자 인증이 필요한 경우에는 상기 지문인식센서(20)의 기능이 활성화되고 키버튼의 기능은 일시적으로 정지되어 상기 버튼블록(15)이 하강하여 상기 인쇄회로기판(10) 상의 두 단자를 연결시키더라도 그를 인식하지 않도록 함으로써 지문인식센서로서 동작하도록 하는 것이다.

한편, 상기와 같은 지문인식센서(20)는 지구상에 동일한 지문을 가진 사람이 없다는 통계학적인 사실에 근거하여 사용자를 인증하도록 하는 소자로서, 그 원리에 따라 구분하면 광학 방식과 비광학 방식으로 구분되는데, 현재는 설치공간을 고려하여 광학을 이용한 센싱 장치보다는 시모스(CMOS) 또는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이용한 방법, 즉 반도체 기판위에 설치된 커패시터의 전하량의 변화에 따른 지문 센싱방법 또는 광원(backlight)를 이용한 센싱방법에 대한 기술연구가 활발히 진행되어지고 있다.

상기 광학 방식은 프리즘(Prism)을 이용한 센싱방법과 홀로그램(Hologram)을 이용한 센싱방법으로 구분된다. 이때, 상기 프리즘을 이용한 센싱방법은 광원으로부터 프리즘에 입사된 빛의 전반사를 이용하여 지문을 획득하는 방법이며, 상기 홀로그램을 이용한 센싱방법은 평판위에 놓인 손가락의 지문에서 반사되어져 나온 이미지를 홀로그램막에 투영하여 이미지를 획득하는 방법이다.

또한, 상기 비광학 방식은 센서어레이(Sensor Array)를 이용한 방법과 전기장(Electric-field)을 이용한 방법 및 초음파(Ultrasonic wave)를 이용한 방법 그리고 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이용한 방법 등으로 나뉘어 질 수 있다.

상기 센서어레이(Sensor Array)를 이용한 지문인식센서는 도 3a에 도시된 바와 같이 접촉표면에 놓여지는 손가락(30)의 압력과 열상에 따른 센서어레이의 전하량의 변화를 검출하여 지문을 센싱하는 방법이고, 상기 전기장(Electric-field)을 이용한 지문인식센서는 도 3b에 도시된 바와 같이 센서어레이의 센서를 전기장센서를 사용하여 손가락(30)의 지문이미지를 획득하는 방법이며, 상기 초음파(Ultrasonic wave)를 이용한 지문인식센서는 도 3c에 도시된 바와 같이 접촉표면에 놓인 손가락(30)에 초음파를 투사하여 반사되는 지문이미지를 센서(33)에서 바로 전기적신호로 변환하여 지문을 획득하는 방법이다.

한편, 상기 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이용한 지문인식센서는 도 3d에 도시된 바와 같이 광원(backlight)(32)을 이용하여 손가락(30)에서 반사되는 빛을 화소의 박막트랜지스터(31)에서 감지하여 지문이미지를 획득하는 방법이다. 이때, 각각의 단위 화소는 2개의 박막트랜지스터(TFT)와 1개의 커패시터(capacitor)로 구성되는데, 광원(32)에서 조사된 빛이 손가락(30)에서 반사되어 박막트랜지스터(31)로 입사되면 그에 따라 빛에 의한 전류가 생성되고 그 전하는 커패시터에서 저장하여 신호로서 출력하게 된다. 상기 출력된 신호를 이용하여 지문이미지를 획득하게 된다.

본 발명에서는 지문인식센서(20)로서 휴대 통신단말기의 구조 및 형태에 따라 상기 광학 방식과 비광학 방식을 선택적으로 사용할 수 있는데, 설치공간을 줄이고 생산성을 높이는 동시에 저 소비전력을 위하여 상기 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이용한 방식을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이용한 방식은 광학 방식 및 비광학 방식과는 달리 경박단소화가 가능하고 생산성이 우수하며, 저 소비전력의 특징이 있다. 특히, 감지면적의 크기를 용이하게 조절할 수 있어서 제조비용이 절감되는 효과를 기대할 수 있다.

상기 지문인식센서(20)가 휴대 통신단말기에 적용되어 사용자 인증에 사용되기 위한 구성이 도 4에 도시되어 있다. 상기 첨부도면 도 4를 참조하면, 참조번호 41은 손가락이 접촉됨에 따라 이미지를 픽업하는 이미지 픽업부를 나타내고, 42는 상기 이미지 픽업부(41)에서 입력된 영상에서 지문을 이루는 융선(ridge), 골(valley), 단점(ending point), 분기점(bifurcation), 중심점(upper core), 아래중심점(lower core), 삼각주(left, right delta) 등을 확인하여 영상을 조합하는 지문영상 조합부를 나타내고, 43은 상기 지문영상 조합부(42)에서 출력되는 지문영상에서 해당지문의 특징을 추출하는 지문특징 추출부를 나타낸다.

또한, 참조번호 44는 본 발명에서 사용자 인증을 위해 사용자의 지문을 등록받아 그 특징 데이터를 저장하는 기준지문 저장부를 나타내고, 45는 상기 지문특징 추출부(43)에서 추출된 지문의 특징과 상기 기준지문 저장부(44)에 저장된 사용자 지문의 특징을 비교하여 동일한지의 여부를 판단하여 식별결과를 출력하는 지문 식별부를 나타낸다.

결국, 상기와 같은 구성에서는 상기 이미지 픽업부(41)와 지문영상 조합부(42)를 통하여 지문화상을 얻고, 지문화상처리를 가능하도록 하기 위하여 상기 지문특징 추출부(43)에서 지문화상의 특징을 추출하게 되고, 이를 상기 기준지문 저장부(44)에 저장된 사용자 지문의 특징과 비교하여 매칭을 수행함으로서 본인여부를 판단하게 된다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기는 생체인식 기술 중에서 지문인식 기술을 휴대 통신단말기에 적용하여 단말기의 사용 및 각종 상거래 동작 등에서 사용자 인증을 정확하게 수행함으로써제3자의 불법사용을 근본적으로 방지할 수 있는 효과가 있다. 특히, 제3자의 불법사용이 방지됨에 따라 사용자들이 안심하고 전자상거래를 할 수 있어서 전자상거래를 활성화시키게 되는 효과가 있다.

또한, 휴대 통신단말기의 키버튼을 덮는 커버를 지문인식센서로 교체하여 별도의 공간이 필요 없도록 하고, 평상시에는 키버튼으로 동작하고, 사용자 인증이 필요한 경우에만 지문인식센서로 동작하도록 하여 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

전화번호 또는 이름 등을 입력하기 위한 다수의 키버튼으로 이루어지는 숫자/문자 버튼부와, 메뉴선택 또는 인터넷 연결 등 다양한 기능을 설정하기 위한 다수의 키버튼으로 이루어지는 기능설정 버튼부와, 시스템의 설정상태 및 현재 동작 상태 등을 표시하여 보여주는 표시부가 구비되는 휴대 통신단말기에 있어서,

상기 숫자/문자 버튼부 및 기능설정 버튼부의 다수의 키버튼 중에서 하나 이상의 키버튼 커버로서 지문인식센서가 배치되는 것을 특징으로 하는 지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기.
제 1 항에 있어서,

상기 지문인식센서는 광원(backlight)을 이용하여 손가락에서 반사되는 빛을 감지하여 지문이미지를 획득하는 것을 특징으로 하는 지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기.
제 1 항에 있어서,

상기 지문인식센서는 접촉표면에 놓여지는 손가락의 압력과 열상에 따른 센서 어레이(Sensor Array)의 전하량의 변화를 검출하여 지문이미지를 획득하는 것을 특징으로 하는 지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기.