KR200351396Y1 - 광학식 지문 영상 장치의 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안의 광학식 지문 영상 장치의 검사 장치는, 광학식 지문 영상 장치, 표준 패턴, 프리즘과 접촉되고 내부에 상기 표준 패턴이 배치된 액상 매질, 및 상기 표준 패턴과 상기 액상 매질을 내장한 케이스를 포함한다. 또한, 상기 광학식 지문 영상 장치는, 프리즘, 상기 프리즘의 상측 경사면에서 전반사되거나 산란된 광을 유도하여 이미지 센서에 결상시키는 결상 렌즈, 상기 프리즘의 상측 경사면에서 전반사되거나 산란된 후 상기 결상 렌즈에 의해 유도된 광을 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서, 및 상기 프리즘, 결상 렌즈, 및 이미지 센서와 같은 내부 구성요소를 보호하는 보호 케이스를 포함하고, 상기 검사 장치는 상기 광학식 지문 영상 장치의 상기 프리즘을 상기 표준 패턴에 직접 접촉시키지 않고, 상기 액상 매질을 매개로 상기 표준 패턴의 이미지를 포착함으로써 상기 광학식 지문 영상 장치의 품질을 검사한다.

Description

광학식 지문 영상 장치의 검사 장치{The Test Apparatus of The Optical Fingerprint Image Apparatus}

본 고안은 광학식 지문 영상 장치의 검사 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 표준 패턴에 액상 매질을 가하여 상기 표준 패턴에 직접 광학식 지문 영상 장치의 표면을 접촉시키지 않고, 영상 장치의 품질을 검사하는 것에 관한 것이다.

최근, 광학식 지문 영상 장치의 진보는 두드러지고 있다. 특히, 다른 별도의 입력을 요구하지 않고, 단지 생체지문의 인식만을 통해 신원을 확인할 수 있어 간단하고 편리하게 보안을 유지할 수 있다. 이러한 광학식 지문 영상 장치로는 특히, 상을 맺히게 하는 렌즈, 또는 렌즈 뭉치의 입사각이 프리즘의 전반사 각도 부근에 위치하게되는 SEIR (Surface Enhanced Irregular Reflection) 방식의 지문 영상 장치가 널리 공지되어 있다.

도5는 이와 같은 종래의 광학식 지문 영상 장치의 품질을 검사하는 장치를 도시한다.

종래의 광학식 지문 영상 장치의 품질 검사 장치(50)는 지문 영상 장치(51), 실제 지문 또는 고무, 실리콘, 우레탄 등으로 만든 모조 지문이나 패턴(52) 및 이러한 패턴의 이미지를 디스플레이하는 컴퓨터(53)를 포함한다. 또한, 상기 지문 영상 장치(51)는 프리즘(511), 결상 렌즈(512), 이미지 센서(513)와 이들을 보호하는 케이스(514)를 포함한다. 상기 품질 검사 장치(50)에서, 실제 지문 또는 고무, 실리콘, 우레탄 등으로 만든 모조 지문이나 패턴(52)을 지문 영상 장치(51)의 프리즘(511)에 접촉시키면, 상기 프리즘(511)을 통해 상기 패턴(52)의 입사광이 전반사 또는 산란을 통해 결상 렌즈(512)에 결상되고, 이렇게 결상된 입사광이 이미지 센서(513)를 통해 전기적 신호로 변환되어 컴퓨터(53)상에 디스플레이된다. 이렇게 디스플레이된 이미지를 이용하여 상기 지문 영상 장치(51)의 품질을 검사할 수 있다.

도6은 상기와 같은 종래의 광학식 지문 영상 장치의 품질 검사 장치의 문제점을 도시하는 도면이다.

도6에 도시된 바와 같이, 종래의 광학식 지문 영상 장치에 실제 지문 또는 고무, 실리콘, 우레탄 등으로 만든 모조 지문이나 패턴(52)을 지문 영상 장치(51)의 프리즘(511)에 직접 접촉시키면, 상술한 바와 같이 지문 영상(또는 패턴 영상)이 컴퓨터(53) 화면 상에 디스플레이되고, 이러한 지문 영상을 통해 지문 영상 장치(51)의 품질을 검사할 수 있게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 광학식 지문 영상 장치의 품질 검사 장치에서는 그 특성상 지문과 같은 유연하고 습기나 기타 유동성 물질이 있는 패턴을 통해야만 이미지를 정확히 볼 수 있었다. 따라서, 종래의 검사 장치에 의해서는, 그 검사 대상 패턴이 유연한 재질로 되어 있어, 표준 이미지가 변형되거나 압력에 의해 눌리기 때문에 정형화된 이미지를 도출하지 못하여 정밀한 검사를 할 수 없는 문제점을 갖고 있었다. 또한, 종래의 검사 장치는, 상기와 같은 패턴의 지문 영상을 보고서 품질을 판단하기 때문에, 정확한 수치를 알 수 없다는 문제점을 내포하고 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광학식 지문 영상 장치의 검사 시에 실제의 지문이나 고무, 실리콘 등을 이용하지 않고, 장치의 품질, 특히 영상의 밝기, 해상도 및 검출 센서의 편차등을 확인하여 균일한품질의 제품을 생산할 수 있고, 품질의 정도를 정확한 수치로 판단할 수 있는 광학식 지문 영상 장치의 검사 장치를 제공하는 것을 본 고안의 목적으로 한다.

도1은 본 고안에 따른 광학식 지문 영상 장치의 검사 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.

도2는 도1에 도시한 광학식 지문 영상 장치의 검사 장치의 구성례를 나타내는 도면이다.

도3은 액상 매질이 없는 경우의 영상 입력 표면부와 표준 패턴의 접촉부에서의 이미지 반사각도를 도시하는 도면이다.

도4는 본 고안에 따라 액상 매질이 가해진 경우의 영상 입력 표면부와 표준 패턴의 접촉부에서의 이미지 반사각도를 도시하는 도면이다.

도5는 종래의 광학식 지문 영상 장치의 품질을 검사하는 장치를 도시하는 도면이다.

도6은 종래의 광학식 지문 영상 장치의 품질 검사 장치의 문제점을 도시하는 도면이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 고안의 광학식 지문 영상 장치의 검사 장치는 광학식 지문 영상 장치, 표준 패턴, 프리즘과 접촉되고 내부에 상기 표준 패턴이 배치된 액상 매질, 및 상기 표준 패턴과 상기 액상 매질을 내장한 케이스를 포함한다. 또한, 상기 광학식 지문 영상 장치는, 프리즘, 상기 프리즘의 상측 경사면에서 전반사되거나 산란된 광을 유도하여 이미지 센서에 결상시키는 결상 렌즈, 상기 프리즘의 상측 경사면에서 전반사되거나 산란된 후 상기 결상 렌즈에 의해 유도된 광을 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서, 및 상기 프리즘, 결상 렌즈 및 이미지 센서와 같은 내부 구성요소를 보호하는 보호 케이스를 포함한다.

상기의 구성에 의하면, 상기 검사 장치는, 표준 패턴에 액상 매질을 가하여 광학식 지문 영상 장치의 프리즘에 직접 표준 패턴을 접촉시키지 않고, 상기 액상 매질을 통해 상기 표준 패턴의 이미지를 포착하고, 상기 포착된 이미지를 이미지 센서를 통해 감지하게 되며, 이렇게 감지된 이미지를 이용하여 상기 광학식 지문 영상 장치의 품질, 특히 영상의 밝기, 해상도 및 검출 센서의 편차 등을 확인할 수 있다.

이에 의해, 광학식 지문 영상 장치의 프리즘 부분으로 입사되는 표준 패턴으로부터의 광은 프리즘 내부의 굴절률과 거의 동일한 굴절률을 갖는 액상 매질을 통해 진행되므로 거의 굴절없이 렌즈 부분에 정확하게 포착되고, 이렇게 포착된 패턴이미지를 이미지 센서가 감지함으로써, 표준 패턴을 직접 프리즘 부분에 접촉하지 않고 상기 지문 영상 장치의 품질을 검사할 수 있게 된다. 따라서, 표준 패턴의 변형없이 정형화된 이미지를 얻을 수 있게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 광학식 지문 영상 장치의 검사 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 고안에 따른 광학식 지문 영상 장치의 검사 장치(10)의 전체 구성을 나타내는 도면이다.

광학식 지문 영상 장치의 검사 장치(10)는, 광학식 지문 영상 장치(11), 표준 패턴(12), 액상 매질(13) 및 상기 표준 패턴(12)과 액상 매질(13)을 보호하는 케이스(14)를 포함한다. 상기 지문 영상 장치(11)는 상기 표준 패턴(12)으로부터 입사된 광을 전반사 또는 산란시키는 프리즘(111)과, 상기 프리즘(111)을 통해 전반사 또는 산란된 입사광이 유도되는 결상 렌즈(112) 및 상기 결상 렌즈(112)에 의해 유도된 광을 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서(113)를 포함한다. 표준 패턴(12)으로부터의 입사광은 프리즘 내부의 굴절률과 거의 동일한 굴절률을 갖는 액상 매질을 통해 프리즘(111)과 직접 접촉하지 않고, 전반사 또는 산란되어 결상 렌즈(112)로 유도되고, 상기 유도된 입사광은 이미지 센서(113)에서 전기적 신호로 변환된다. 그리고 이렇게 변환된 전기적 신호가 나타내는 영상을 검사함으로써, 상기 지문 영상 장치(11)의 품질, 특히 영상의 밝기 정도, 해상도 및 검출 센서의 편차 등을 직접 확인할 수 있게 된다.

도2는 도1에 도시한 광학식 지문 영상 장치의 최종 검사 장치(10)의 구성례를 나타내는 도면이다. 지문 영상 장치(11)의 영상 입력 표면부(21)는 도1에 도시된 프리즘(111)의 지문(또는 패턴) 입력측 표면이며, 액상 매질(22)은 물이나 알코올 등과 같은 액체이다. 또한, 표준 패턴(23)은 정교한 인쇄가 가능한 플라스틱 필름을 사용하거나 용기에 직접 에칭 또는 인쇄함으로써 제작될 수 있다. 상기 표준 패턴(23)은 일반적으로 광을 흡수하기 쉬운 검정색 패턴과 광을 산란하기 쉬운 백색 패턴으로 구성된다.

도3은 액상 매질이 없는 경우의 영상 입력 표면부(21)와 표준 패턴(23)의 접촉부에서의 이미지 반사각도를 도시하는 도면이다. 도2에 도시된 영상 입력 표면부(21)와 표준 패턴(23) 사이에 액상 매질(22) 없이 프리즘을 통해 상기 표준 패턴(23)으로부터의 광을 입사시키는 경우, 상기 입사광의 전반사 및 산란은 도3에 도시된 바와 같다. 즉, 표준 패턴(23)의 검정색 패턴은 광을 흡수하고, 백색 패턴은 광을 산란하는데, 표준 패턴(23)과 영상 입력 표면부(21)사이에 공기가 존재하고, N1(프리즘 내부 굴절률) > N2(공기의 굴절률)이기 때문에, 표준 패턴(23)의 백색 패턴에서 산란된 입사광은 프리즘 내부 굴절률 N1만큼 굴절되어 지문 영상 장치의 결상 렌즈부분에 결상되지 않는다. 따라서, 상기와 같이 표준 패턴(23)과 영상 입력 표면부(21)사이에 매질이 공기인 경우에는 이미지가 잘 포착되지 않는다.

도4는 본 고안에 따라 액상 매질이 가해진 경우의 영상 입력 표면부(21)와 표준 패턴(23)의 접촉부에서의 이미지 반사각도를 도시하는 도면이다. 도2에 도시된 영상 입력 표면부(21)와 표준 패턴(23) 사이에 액상 매질(22)이 존재할 때 프리즘을 통해 상기 표준 패턴(23)으로부터의 광을 입사시키면, 입사광의 전반사 및 산란은 도4에 나타난 바와 같다. 즉, 표준 패턴(23)의 검정색 패턴은 광을 흡수하고, 백색 패턴은 광을 산란하는데, 표준 패턴(23)과 영상 입력 표면부(21)사이에 액상 매질(22)이 존재하면, 프리즘 내부 굴절률 N1은 액상 매질의 굴절률 N2와 거의 동일하기 때문에, 표준 패턴(23)의 백색 부분에서 산란된 입사광은 프리즘 내부에서 전반사되어 지문 영상 장치의 결상 렌즈부분에 결상된다. 따라서, 상기와 같이 표준 패턴(23)과 영상 입력 표면부(21)사이에 프리즘 내부의 굴절률과 거의 동일한 굴절률을 갖는 액상 매질(22)이 제공된 경우에는 표준 패턴(23)을 영상 입력 표면부(21)에 직접 접촉시키지 않아도, 이미지가 비교적 정확하게 포착될 수 있다.

지금까지 본 고안을 실시예를 통해 구체적으로 설명하였으나, 이 실시예는 본 고안을 이해하기 위한 설명을 위해 제시된 것일 뿐, 본 고안의 권리범위를 제한하는 것이 아니다. 당업자라면, 본 고안의 기술 사상의 범위를 벗어나지 않고도 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 본 고안의 권리범위는 이하에 첨부된 실용신안등록청구범위에 의해 해석되어야 한다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 의하면, 광학식 지문 영상 장치의 프리즘 부분을 표준 패턴에 직접 접촉하지 않고, 상기 표준 패턴에 가해진 액상 매질에 상기 프리즘을 접촉시킴으로써 정확하게 표준 패턴의 이미지를 포착할 수 있기 때문에, 광학식 지문 영상 장치의 검사 시에 실제의 지문이나 고무, 실리콘에 의한 접촉에 기인한 변형이나 눌림없이, 정형화된 이미지를 도출할 수 있고, 그로 인해 장치의 품질, 특히 영상의 밝기 정도, 해상도 및 검출 센서의 편차등을 확인하여 균일한품질의 제품을 생산할 수 있으며, 품질의 정도를 정확한 수치로 판단할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (5)

1. 광학식 지문 영상 장치,

   표준 패턴,

   상기 광학식 지문 영상 장치의 프리즘과 접촉되고 내부에 상기 표준 패턴이 배치된 액상 매질, 및

   상기 표준 패턴과 상기 액상 매질을 내장한 케이스를 포함하되,

   상기 광학식 지문 영상 장치는,

   프리즘;

   상기 프리즘의 상측 경사면에서 전반사되거나 산란된 광을 유도하여 이미지 센서에 결상시키는 결상 렌즈;

   상기 프리즘의 상측 경사면에서 전반사되거나 산란된 후 상기 결상 렌즈에 의해 유도된 광을 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서; 및

   상기 프리즘, 결상 렌즈 및 이미지 센서와 같은 내부 구성 요소를 보호하는 보호 케이스를 포함하며,

   상기 광학식 지문 영상 장치의 프리즘을 상기 표준 패턴에 직접 접촉시키지 않고, 상기 액상 매질을 매개로 하여 상기 표준 패턴의 이미지를 포착함으로써 상기 광학식 지문 영상 장치의 품질을 검사하는, 광학식 지문 영상 장치의 검사 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 표준 패턴은 정교한 인쇄가 가능한 플라스틱 필름인 것을 특징으로 하는 광학식 지문 영상 장치의 검사 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 표준 패턴은 상기 액상 매질을 내장한 케이스에 직접 에칭하거나 인쇄함으로써 제작되는 것을 특징으로 하는 광학식 지문 영상 장치의 검사 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 표준 패턴은 광을 흡수하기 쉬운 검정색 패턴 및 광을 산란하기 쉬운 백색 패턴으로 구성되는, 광학식 지문 영상 장치의 검사 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 액상 매질은 물 또는 알코올인, 광학식 지문 영상 장치의 검사 장치.