KR200392709Y1 - Mini-thin contact type image sensing device - Google Patents

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KR200392709Y1
KR200392709Y1 KR20-2005-0014056U KR20050014056U KR200392709Y1 KR 200392709 Y1 KR200392709 Y1 KR 200392709Y1 KR 20050014056 U KR20050014056 U KR 20050014056U KR 200392709 Y1 KR200392709 Y1 KR 200392709Y1
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정춘 우
칭산 대
지흐-롱 첸
지흐- 델 황
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추안 리앙 인더스트리얼 코., 엘티디.
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Abstract

본 고안은 초박형 접촉식 영상 감지 장치로서, 더욱 상세하게는 한 개의 소형의 박형 지문 광학 입력 기구와 선형감지기를 통하여 지문 영상을 획득하며 고 분해도의 지문 영상을 생성하기 위하여 다굴절의 광유도관을 사용하여 기구의 부피를 감소시키고 충분한 광 진행 길이로 분포가 균일한 선상 구역의 조명을 획득하며, 분포가 균일한 평면의 광선은 다시 특정 각도로 투과하여 투명판 상의 좁은 형태 지문을 비추고 선형감지기 어레이로 내부에서 전반사되고 손가락을 이동하여 완벽한 지문 영상을 획득 한다. The present invention is an ultra-thin contact image sensing device. More specifically, a multi-refraction optical induction tube is used to acquire a fingerprint image through a small, thin fingerprint optical input device and a linear sensor, and to generate a high resolution fingerprint image. To reduce the volume of the instrument and obtain illumination of the linear region with a uniform light propagation length, and the uniformly distributed ray of light is transmitted at a certain angle to illuminate the narrow fingerprint on the transparent plate, It is totally internally reflected and moves the finger to get a perfect fingerprint image.

Description

소형의 박형 접촉식 영상 감지 장치{Mini-thin contact type image sensing device}Mini-thin contact type image sensing device

본 고안은 일종의 소형의 박형 접촉식 영상 유도 측정장치로서, 특히 일종의 소형의 박형 지문 광학 입력 기구와 선형감지기를 통하여 지문의 영상을 획득한다. The present invention is a kind of compact, thin contact image induction measuring device, and particularly, obtains an image of a fingerprint through a kind of compact, thin fingerprint optical input device and a linear sensor.

과학의 지속적인 발전으로 많은 전자제품들이 우리의 생활 주변에 출시되고 있으며 사용자가 휴대하기 편리하도록 더욱더 많은 소형 전자제품들이 출시되고 있으나, 소형 전자제품들의 소형화로 인해 사용자의 부주의로 소형 전자 제품을 분실하는 등 소형 전자제품의 안전성이 저하되고 있다.Due to the continuous development of science, many electronic products are being released around our lives, and more and more small electronic products are released to be convenient for users to carry. The safety of small electronic products is falling.

이러한 상황을 개선하여 소형 전자제품을 분실할 경우 개인자료가 외부로 유출되는 것을 방지하고자 점차적으로 인류의 개개인의 고유하고 모방할 수 없는 지문을 전자제품의 식별도구로 응용하게 되었다. To improve this situation, in order to prevent personal data from leaking out when small electronic products are lost, the unique and inimitable fingerprints of human beings are gradually applied as identification tools of electronic products.

미국특허 공개 U.S. 6,259,108 B1에서는 일종의 지문 영상 광학입력장치를 개시하였으며 지문을 투명한 플렛폼에 놓고 일종의 광원을 이용하여 조사하며, 영상감지기를 이용하여 지문을 스캐닝하고 경사형-굴절률(Graduated Refractive Index: GRIN) 선형 렌즈로 지문 영상을 포커싱하여 한개의 선형 어레이에 투사하여 이미징되어 식별의 목적을 달성한다. 그 외에 미국 특허 공개 U.S. 6,538,243에서는 비록 몇 가지의 광선 개선의 방법을 개시하였지만 소형의 박형 시스템의 부피의 요구에 대해 효과적으로 실현할 수 있는 장치의 개발이 여전히 요구된다. U.S. Patent Publication U.S. 6,259,108 B1 discloses a kind of fingerprint imaging optical input device, places a fingerprint on a transparent platform, irradiates it using a kind of light source, scans the fingerprint using an image sensor, and uses a Graduated Refractive Index (GRIN) linear lens. The image is focused and projected onto one linear array to be imaged to achieve the purpose of identification. In addition, US patent publication U.S. In 6,538,243, although several methods of light improvement have been disclosed, there is still a need for the development of a device that can effectively realize the volume requirements of small, thin systems.

이러한 상황에 따라 본 고안의 일종의 소형의 박형 접촉식 영상 감지 장치를 제안하여 상기의 단점을 해결하고자 한다. According to this situation, a small thin type touch image sensing device of the present invention is proposed to solve the above disadvantage.

소형화 제품이 인류생활에서 차지하고 있는 중요성이 지속적으로 향상되고 있는 상황에서 본 고안은 일종의 소형의 박형 접촉식 영상 감지 장치를 제안하였는바, 본 장치는 지문을 획득하는 선상 형태의 지문접촉면과 하나의 광유도관 및 하나 이상의 SM-LED로 구성된 광원을 포함하고, 광원에서 생성하는 균일한 광선을 지문접촉면에 조사하고 하나의 경사형-굴절률 방식의 선형 봉 렌즈 어레이로 지문 영상을 선형 감지기에 형성하고 손가락의 이동의 얇은 형체화 처리를 통하여 획득한 선형 영상을 다시 조합하여 완벽한 지문 영상을 획득한다.In the situation where the importance of miniaturized products in human life is continuously improving, the present invention proposed a kind of compact thin contact image sensing device, which has a linear fingerprint contact surface and a mineral oil to acquire fingerprints. A light source comprising a conduit and a light source consisting of one or more SM-LEDs, irradiating the fingerprint contact surface with a uniform beam of light generated by the light source, and forming a fingerprint image on the linear sensor with a single array of oblique-refractive indexes The linear fingerprints obtained through the thin shaping process of motion are combined again to obtain a perfect fingerprint image.

본 고안에서 사용한 소형의 박형 접촉식 영상 감지 장치의 구조는 다굴절형의 광유도관의 선형 지문 영상 감지기를 포함하여 장치 소형화가 가능하고, 핸드폰, 휴대용 CD 장치, 스캐너, 마우스, 개인 보조물이나 자동차의 키 등 전자제품에 사용할 수 있다.The structure of the compact thin contact image sensing device used in the present invention can be miniaturized by including a linear fingerprint image sensor of a multi-refraction type light guide tube, and can be used in mobile phones, portable CD devices, scanners, mice, personal assistants or automobiles. It can be used for electronic products such as keys.

도 1 내지 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 초박형 접촉식 영상 감지 장치는 인쇄회로판(21) 상에 장착되는 광원(2), 광유도관(3), 렌즈(4) 및 선형감지기(5)로 구성되어 있으며, 상기 광유도관(3)은 다굴절 형상을 나타내며, 입사면(31), 제1광선유도면(32), 지문접촉면(33), 제2광선유도면(34) 및 영상반사면(35)으로 이루어져, 영상 감지장치의 체적을 감소시키고, 지지판(6)에 장착 고정된다(첨부 도면에 도시된 바와 같이, 장치 전체의 체적이 상당 정도 축소된 것을 명확히 확인할 수 있다).As shown in FIGS. 1 to 6 and 7, the ultra-thin contact image sensing device according to the present invention includes a light source 2, a light guide tube 3, a lens 4 mounted on a printed circuit board 21, and It consists of a linear sensor (5), the light guide tube (3) has a multi-refractive shape, the incident surface 31, the first light guide surface 32, the fingerprint contact surface 33, the second light guide surface ( 34) and the image reflecting surface 35, reducing the volume of the image sensing device and fixed to the support plate 6 (as shown in the accompanying drawings, clearly confirming that the volume of the entire apparatus is significantly reduced. Can be).

도 3은 광유도관(3)의 제1광선유도면(32)이 경사면을 구비한 지문접촉면(33)과 결합하여 내부에서 전반사하는 실시예를 도시하고 있다; 도 4는 광유도관(3)의 제1광선유도면(32)이 또 다른 경사면을 구비한 지문접촉면과 결합하여 내부에서 전반사하는 또 다른 실시예를 도시하고 있다; 도 5는 광유도관(3)의 제1광선유도면(32)이 곡면을 구비한 지문접촉면(33)과 결합하여 내부에서 전반사하는 실시예를 도시하고 있다: 도 6은 광유도관(3)의 제1광선유도면(32)이 또 다른 곡면부를 구비한 지문접촉면(33)과 결합하여 내부에서 전반사하는 또 다른 실시예를 도시하고 있다.3 shows an embodiment in which the first light guide surface 32 of the light guide tube 3 is totally internally reflected in combination with the fingerprint contact surface 33 having the inclined surface; FIG. 4 shows another embodiment in which the first light guide surface 32 of the light guide tube 3 is totally internally reflected in combination with a fingerprint contact surface having another inclined surface; FIG. 5 shows an embodiment in which the first light guide surface 32 of the light guide tube 3 engages with the fingerprint contact surface 33 having a curved surface and totally reflects therein: FIG. 6 shows the light guide tube 3. Another embodiment is shown in which the first ray guide surface 32 is totally internally reflected in combination with a fingerprint contact surface 33 having another curved portion.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예들은 하나 이상의 SM-LED 광원(2)을 직립방식으로 인쇄회로판(21) 상에 삽입 장착하여, 광선이 광유도관(3)의 입사면(31)에 입사하여, 제1광선유도면(32)을 경유하여 유도, 집광 및 반사되도록 하되, 내부 전반사 방식을 이용하여 지문 영상의 해상도를 높이고, 암부와 명부 사이의 대비를 증가시킨다. 또한 지문접촉면(33)으로 반사시켜, 손가락 또는 발가락(7)의 지문 부분을 상기 지문접촉면(33)에 접촉 이동시켜, 지문 돌출부가 선형 구역의 지문접촉면(33)에 접촉하여 대부분의 광선이 각기 다른 각도로 산란되어 암부를 형성하도록 하고, 지문 함몰부는 지문접촉면(33)에 접촉되지 않도록 하여, 내부에서 전반사되어 명부를 형성하도록 함으로써, 명암이 대비되는 수 가닥의 선형 회색영상을 형성하도록 한다. 또한 제2광선유도면(34)을 통하여 인도되어 선형 투과 렌즈에 진입하여, 상기 선형 회색 영상을 수렴한 후, 다시 광유도관(33)의 영상반사면(35)으로 입사되어, 최종적으로 인쇄회로판(21) 상에 설치된 선형감지기(5)로 반사되고, 다시 인쇄회로판(21)의 전자 회로 신호로 처리되어 지문 영상을 완성함으로써, 식별 목적을 달성하게 된다.3 to 6, embodiments of the present invention insert and mount one or more SM-LED light sources 2 on the printed circuit board 21 in an upright manner, such that light beams enter the light guide tube 3. The light is incident on the surface 31 to be guided, collected, and reflected via the first ray guide plane 32, but the internal reflection method is used to increase the resolution of the fingerprint image and to increase the contrast between the dark portion and the root. It is also reflected to the fingerprint contact surface 33, so that the fingerprint portion of the finger or toe 7 is brought into contact with the fingerprint contact surface 33, so that the fingerprint protruding portion contacts the fingerprint contact surface 33 in the linear zone so that most of the rays It is scattered at different angles to form a dark portion, and the fingerprint recessed portion is not contacted with the fingerprint contact surface 33 so as to be totally internally reflected to form a rogue, thereby forming a linear gray image of several strands of contrast. In addition, the light is guided through the second light guide surface 34 to enter a linear transmission lens, converges the linear gray image, and then enters the image reflection surface 35 of the light guide tube 33 to finally receive a printed circuit board. Reflected by the linear sensor 5 provided on the 21 and processed again by the electronic circuit signal of the printed circuit board 21 to complete the fingerprint image, thereby achieving the purpose of identification.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 광선을 균일화하는 목적을 달성하기 위하여, LED 광원(2)이 발사하는 광선은 다굴절의 광유도관(3)에 의해 유도되고, 수차례 반사되어 빛의 유효 진행 길이를 증가시킴으로써, 광선 길이가 광 구경 크기보다 크게 되도록 하고, 나아가 광유도관(3)의 제1광선유도면(32)의 표면에 규칙적인 V홈(321)(도 3a 참조)이나 불규칙적인 V홈 또는 규칙성을 보이는 광확산구점(光擴散球點)(322)(도 3b 참조)이나 불규칙적인 광확산점구점이 나타나도록 하여, 광 확산 효과를 증가시키고 빛의 유효 이동거리를 증가시켜, 선형 구역의 지문접촉면(33)이 더욱 밝고 더욱 균일한 조명 효과를 달성하도록 한다.As shown in FIGS. 3A and 3B, in order to achieve the purpose of equalizing the light rays, the light rays emitted by the LED light source 2 are guided by the multi-refractive light guide tube 3 and reflected several times to By increasing the effective travel length, the beam length is made larger than the light aperture size, and furthermore, the regular V groove 321 (see FIG. 3A) or irregularity on the surface of the first light guide surface 32 of the light guide tube 3 is obtained. Increasing the light diffusion effect and increasing the effective travel distance of light by causing a light diffusion point 322 (see FIG. 3B) or an irregular light diffusion point point showing regular V groove or regularity to appear. Thus, the fingerprint contact surface 33 in the linear zone can achieve brighter and more uniform illumination effect.

본 고안에 따른 영상 감지 장치는 다굴절형의 광유도관의 선형 지문 영상 감지기를 포함하여 장치 소형화가 가능하고, 핸드폰, 휴대용 CD 장치, 스캐너, 마우스, 개인 보조물이나 자동차의 키 등 전자제품에 사용할 수 있다.The image sensing device according to the present invention can be miniaturized by including a linear fingerprint image sensor of a multi-refraction type optical guide tube, and can be used for electronic products such as a mobile phone, a portable CD device, a scanner, a mouse, a personal assistant, or a car key. have.

또한 다굴절의 광유도관과 제1광선유도면의 V형 홈 또는 광확산구점에 의해 광선의 유효 이동거리를 증가시키고 광확산 효과를 증가시켜 완벽한 지문 영상을 획득한다.In addition, the multi-refraction light guide tube and the V-shaped groove or the light diffusion point of the first light guide surface increase the effective travel distance of the light beam and increase the light diffusion effect to obtain a perfect fingerprint image.

도 1은 본 고안의 분해사시도이고,1 is an exploded perspective view of the present invention,

도 2는 본 고안의 조립 외관 사시도이고,2 is an assembled perspective view of the present invention,

도 3은 본 고안의 일실시예의 조립 측단면도이고(광유도관의 제1광선유도면은 경사면을 구비한 지문 접촉면과 결합하여 내부에서 전반사한다.),3 is an assembled side cross-sectional view of one embodiment of the present invention (the first ray guide plane of the light guide tube is totally internally reflected in combination with the fingerprint contact surface having an inclined surface),

도 3a는 본 고안의 도 3의 A의 국부 외관 사시도이고(제1광선유도면 위치),3A is a local appearance perspective view of A of FIG. 3A of the present invention (first ray guide drawing position),

도 3b는 본 고안의 도 3의 B의 국부 외관 사시도이고(제1광선유도면 위치),Figure 3b is a local appearance perspective view of B of Figure 3 of the present invention (first ray guide drawing position),

도 4는 본 고안의 다른 일실시예의 조립 측단면이고(광유도관의 제1광선유도면은 다른 경사면을 구비한 지문접촉면과 결합하여 내부에서 전반사한다.),Figure 4 is an assembly side cross-section of another embodiment of the present invention (the first light guide surface of the light guide tube is combined with the fingerprint contact surface having another inclined surface and totally reflected inside.)

도 5는 본 고안의 또다른 조립 측단면이고(광유도관의 제1광선유도면은 곡면을 구비한 지문 접촉면과 결합하여 내부에서 전반사한다.),5 is another assembly side cross-section of the present invention (the first light guide of the light guide tube is totally internally reflected in combination with the fingerprint contact surface having a curved surface),

도 6은 본 고안의 또다른 조립 측단면도이다( 광유도관의 제1광선유도면은 다른 곡면을 구비한 지문 접촉면과 결합하여 내부의 전부반사를 진행한다.).Figure 6 is another cross-sectional side view of the present invention (the first light guide surface of the light guide tube is combined with the fingerprint contact surface having a different curved surface to perform a total reflection inside.)

도 7은 본 고안의 구체적인 실물 사진이다.7 is a specific physical picture of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of reference numerals for main parts of the drawings>

2: 광원 21: 인쇄회로판 2: light source 21: printed circuit board

3: 광유도관 31: 입사면 3: light guide tube 31: incident surface

32: 제1광선유도면 321: V형 홈32: first ray guide 321: V-shaped groove

322; 구(球)점 33: 지문접촉면322; Spherical Point 33: Fingerprint Contact Surface

34: 제2광선유도면 35: 영상반사면34: second ray guide plane 35: image reflection plane

4: 렌즈 5: 선형 감지기 4: lens 5: linear sensor

6: 지지판 7: 손가락이나 발가락6: support plate 7: finger or toe

Claims (14)

광원, 광유도관, 렌즈 및 선형감지기를 포함하며,A light source, a light guide tube, a lens, and a linear sensor, 상기 광유도관이 다굴절 형상을 나타내고, 입사면, 제1광선유도면, 지문접촉면, 제2광선유도면 및 영상반사면으로 구성되어, 영상 감지 장치의 체적을 감소시키는 것을 특징으로 하는 초박형 접촉식 영상감지 장치.The optical guide tube has a multi-refraction shape, and is composed of an entrance face, a first light guide face, a fingerprint contact face, a second light guide face, and an image reflecting face to reduce the volume of the image sensing device. Video sensing device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원은 하나 이상의 SM-LED에 의해 생성되어 광유도관의 입사면에 조사되는 것을 특징으로 하는 초박형 접촉식 영상감지 장치.And the light source is generated by one or more SM-LEDs and irradiates the incident surface of the light guide tube. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈는 경사형-굴절률(GRIN) 선형 봉 렌즈인 것을 특징으로 하는 초박형 접촉식 영상감지 장치.And said lens is a slope-refractive index (GRIN) linear rod lens. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광유도관은 투명 플라스틱 또는 다른 투명 재질로 조성되는 것을 특징으로 하는 초박형 접촉식 영상감지 장치.The optical guide tube is made of a transparent plastic or other transparent material, characterized in that the ultra-thin contact image sensing device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광유도관 및 렌즈는 지지판에 장착되는 것을 특징으로 하는 초박형 접촉식 영상감지 장치.The optical guide tube and the lens is ultra-thin contact image sensing device, characterized in that mounted on the support plate. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원 및 선형 감지기는 인쇄회로판 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 초박형 접촉식 영상감지 장치.And the light source and the linear sensor are installed on a printed circuit board. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 다굴절형 광유도관은 선형 구역의 지문접촉평면에 위치하여, 광선이 광선유도면을 경유하여 유도, 반사 및 집광되도록 함으로써, 강도를 균일하게 하여 상기 선형구역에 조사되도록 하는 것을 특징으로 하는 초박형 접촉식 영상감지 장치.The multi-refractive light guide tube is located on the fingerprint contact plane of the linear zone, so that the light beams are guided, reflected and focused via the light guide plane, thereby making the intensity uniform and irradiating the linear zone. Contact video sensor. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다굴절형 광유도관 표면은 반사 재질로 도금된 것을 특징으로 하는 초박형 접촉식 영상감지 장치.The multi-refractive light guide tube surface is ultra-thin contact image sensing device, characterized in that the plated with a reflective material. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광유도관의 제1광선유도면은 경사면을 구비한 반사면과 결합하여 구성된 것을 특징으로 하는 초박형 접촉식 영상감지 장치.The ultra-thin contact image sensing device of claim 1, wherein the first light guide surface of the light guide tube is combined with a reflective surface having an inclined surface. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광유도관의 제1광선유도면은 곡면을 구비한 반사면과 결합하여 구성된 것을 특징으로 하는 초박형 접촉식 영상감지 장치.And a first light guide surface of the light guide tube is configured to be coupled to a reflective surface having a curved surface. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광유도관의 광선유도면의 곡면은 구면(球面)이 아닌 것을 특징으로 하는 초박형 접촉식 영상감지 장치.Ultra-thin contact image sensing device, characterized in that the curved surface of the light guide surface of the light guide tube is not spherical. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광유도관의 제1광선유도면의 표면에는 규칙적이거나 또는 불규칙적인 V홈이 형성되어, 광 확산 효과를 증가시켜 균일분포를 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 초박형 접촉식 영상감지 장치.The surface of the first light guide surface of the light guide tube is formed with a regular or irregular V-groove, to increase the light diffusion effect to achieve a uniform distribution, characterized in that to achieve a uniform distribution. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광유도관의 제1광선유도면의 표면에는 규칙적이거나 또는 불규칙적인 광확산구점이 형성되어, 광 확산 효과를 증가시켜 균일분포를 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 초박형 접촉식 영상감지 장치.Ultra-thin contact image sensing device, characterized in that the regular or irregular light diffusion sphere is formed on the surface of the first light guide surface of the light guide pipe to increase the light diffusion effect to achieve a uniform distribution. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초박형 접촉식 영상감지 장치는 핸드폰, 휴대용 CD 장치, 스캐너, 마우스, 개인 보조물 또는 자동자 열쇠에 응용 가능한 것을 특징으로 하는 초박형 접촉식 영상감지 장치.The ultra-thin touch image sensing device is applicable to a mobile phone, a portable CD device, a scanner, a mouse, a personal assistant or an auto key.
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