KR20050095944A - An optical type fingerprint input device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광학 지문입력 장치에 관한 것으로, 프리즘과 렌즈의 사이 설정 위치에 광 감지부를 설치하여, 이 광 감지부를 통해 실제 손가락의 지문에서 반사하여 프리즘을 통해 렌즈로 입사하는 빛의 광량과 외부로부터 프리즘으로 입사되는 빛의 광량을 구분하여 감지함으로써, 외부로부터 입사되는 빛과 프리즘의 지문접촉면에 남아 있는 물이나 땀 또는 기름 등의 지문 잔상에 의한 지문의 오류인식을 방지하여 보안성을 향상시킬 수 있도록 하였다. The present invention relates to an optical fingerprint input device, comprising: a light sensing unit installed at a predetermined position between a prism and a lens, and reflected from a fingerprint of an actual finger through the light sensing unit, and from the outside and the amount of light incident on the lens through the prism; By detecting and detecting the amount of light incident on the prism, it is possible to improve security by preventing error recognition of the fingerprint caused by fingerprints such as water, sweat or oil remaining on the fingerprint contact surface of the light incident from the outside and the prism. It was made.
Description
본 발명은 광학 지문입력 장치에 관한 것으로, 지문인식 후에 지문접촉면에 남겨진 지문 잔상에 따른 자연적인 오류인식과 지문 잔상을 인위적으로 이용함에 따라 발생되는 오류인식을 방지하여 보안성을 높일 수 있는 광학 지문입력 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fingerprint input device, which is capable of improving security by preventing natural error recognition and fingerprint recognition caused by artificially using a fingerprint residual image left on a fingerprint contact surface after fingerprint recognition. It relates to an input device.
일반적으로, 광학 지문입력 장치는 손에 땀이나 기름이 묻은 상태에서 지문을 찍게 되면 지문접촉면에 잔상이 남게 되고, 이 잔상은 다음 지문을 찍을 때에 노이즈로 작용하게 된다. In general, when an optical fingerprint input device takes fingerprints while sweat or oil is on the hands, an afterimage remains on the fingerprint contact surface, and the afterimage acts as a noise when the next fingerprint is taken.
또한, 이 잔상은 외부광원 또는 내부광원에 의해 손가락을 접촉하지 않아도 접촉한 것으로 인식이 되기도 한다. 이를 방지하기 위한 방안으로, 본 출원인은, 2001년 2월 2일자로 특허출원 제 2001-0005036 호의 광학 지문입력 장치를 출원하여 2004년 3월 5일자로 특허 제453255호로 등록받은 바 있습니다. In addition, the afterimage may be recognized as being touched even when the finger is not touched by an external light source or an internal light source. To prevent this, the applicant filed an optical fingerprint input device of Patent Application No. 2001-0005036 on February 2, 2001, and was registered as Patent No. 453255 on March 5, 2004.
상기 본 출원인의 특허는, 도 1과 같이, 광원(1)과 프리즘(2)과 렌즈(3) 및 이미지센서(4)를 포함하여 구성되며, 프리즘(2)의 지문부위가 접촉되는 면(2a)으로부터 이에 수직방향으로 위치하는 모서리(2-1)로 이어지는 수선(PL)과 프리즘(2)으로부터 렌즈(3) 및 이미지센서(4)까지의 빛의 입사 경로(이하, "광축"라 한다)(OA) 간에 설정각도(α)만큼 기울기를 주었다.The applicant's patent includes a light source 1, a prism 2, a lens 3, and an image sensor 4, as shown in FIG. 1, wherein the fingerprint portion of the prism 2 is in contact with each other ( The incidence path of light from the prism 2 to the lens 3 and the image sensor 4 (hereinafter referred to as the "optical axis") from the water line PL leading to the edge 2-1 perpendicular to this from 2a). (OA) sloped by the set angle ( α ).
이 경우, 지문접촉면에 땀(물)이나 기름 등이 묻어있는 경우도 실제 지문이미지만을 받아들이므로 잔상과 실제지문의 겹쳐짐에 따른 오류인식을 방지할 수 있다. In this case, even if sweat (water) or oil is attached to the fingerprint contact surface, since only the actual fingerprint image is accepted, error recognition due to overlapping of the afterimage and the actual fingerprint can be prevented.
이에 대한 작용원리를 간략히 설명하면 다음과 같다.Briefly explaining the principle of action as follows.
빛이 입사되는 매질의 굴절률이 투과되는 매질의 굴절률보다 클 경우, 도 2에서 광경로 ① 을 따라 굴절되어 나아간다. 그러나, 입사각 θi가 임의의 각 이후는 매질 밖으로 굴절되어 투과되는 빛이 없어진다.When the refractive index of the medium through which light is incident is larger than the refractive index of the medium through which light is transmitted, the light is refracted along the optical path ① in FIG. 2. However, after the angle of incidence θ i is any angle, light that is refracted out of the medium and transmitted is lost.
이 현상을 내부전반사가 되었다고 하고, 이때의 각도를 임계각이라고 하며 경계면을 이루는 두 매질의 굴절률에 의해 결정된다.This phenomenon is called total internal reflection, and the angle at this time is called a critical angle and is determined by the refractive indices of the two media forming the interface.
임계각은 굴절각인 θt = 90° 때의 입사각 θi를 말하며, 하기의 수학식 1에 도시된 바와 같은 스넬의 법칙(Snell's law)에 의한 공식을 적용할 수 있다.The critical angle refers to the incident angle θ i at the refraction angle θ t = 90 °, and a formula according to Snell's law as shown in Equation 1 below may be applied.
상기의 수학식 1에서 ni는 입사되는 매질의 굴절률, nt는 투과되는 매질의 굴절률, θi는 입사각, 그리고 θt는 투과각(또는 굴절각이라고도 함)이다. 즉, 굴절률이 다른 매질 내에서 빛의 진행은 스넬의 법칙에 의해 그 최대각도가 결정된다.In Equation 1, n i is the refractive index of the incident medium, n t is the refractive index of the transmission medium, θ i is the angle of incidence, and θ t is the transmission angle (also called a refractive angle). In other words, the maximum angle of light propagation in media with different refractive indices is determined by Snell's law.
도 3의 (a)와 같이 지문접촉 매질(5)에 땀이나 기름(M)이 묻은 손가락(F)을 접촉시 지문의 골(V)부분에서는 빛이 반사가 없고, 융선(R)에서는 반사가 되어 광경로 ③을 따라 지문정보가 진행한다. 하지만, 손가락(F)의 땀 또는 기름(M)에서 반사된 빛은 상기한 스넬의 법칙에 의해 광경로 ②로 진행하며, 이때 광경로 ②보다 큰 각도로는 진행하지 못한다. 따라서, 광경로 ③을 따르는 지문정보만을 받아들인다면 땀 또는 기름에 의한 잔상을 제거할 수 있는 것이다.As shown in FIG. 3A, when the finger F, which has sweat or oil M on the fingerprint contact medium 5, does not reflect light at the valleys V of the fingerprint, the reflection is reflected at the ridge R. The fingerprint information proceeds along the optical path ③. However, the light reflected from the sweat or oil (M) of the finger (F) proceeds to the optical path (2) by Snell's law described above, at which time it does not proceed at an angle larger than the optical path (2). Therefore, if only fingerprint information along the optical path ③ is accepted, afterimage caused by sweat or oil can be removed.
즉, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 프리즘(2)에 기울기가 없다면, 지문의 융선(R)에서 나오는 지문정보(③)와 땀 또는 기름에서 나오는 잔상(②)이 겹쳐져서 렌즈(3) 및 이미지센서(4)로 입사하게 된다. That is, as shown in (b) of FIG. 3, if the prism 2 has no inclination, the fingerprint information ③ out of the ridge R of the fingerprint and the afterimage out of sweat or oil overlap with the lens. And 3 enter the image sensor 4.
하지만, 도 3의 (c)와 같이, 프리즘(2)의 지문부위가 접촉되는 면(2a)으로부터 이에 수직방향으로 위치하는 모서리(2-1)로 이어지는 수선(PL)과 프리즘(2)으로부터 렌즈(3) 및 이미지센서(4)까지의 광축(OA) 간에 설정각도(α)만큼 기울기를 주면, 융선(R)에 의한 지문정보(③)는 렌즈(3)로 입사하나 땀 또는 기름에 의한 잔상(②)은 렌즈(3)로 들어가지 못한다.However, as shown in FIG. 3C, from the surface 2a where the fingerprint portion of the prism 2 is in contact with the water line PL and the prism 2 which extends from the surface 2a to the corner 2-1 located perpendicular thereto. If the inclination between the lens 3 and the optical axis OA to the image sensor 4 is inclined by the set angle α , the fingerprint information ③ caused by the ridge R enters the lens 3 but is not exposed to sweat or oil. Afterimage (2) due to the lens 3 does not enter.
따라서, 지문접촉면에 땀이나 기름 등의 잔상이 남아있어도 상기와 같은 이유에 의해 실제 지문정보만이 렌즈(3)를 통해 이미지센서(4)로 입사하게 되므로 잔상지문과 실제지문이 겹쳐짐에 따라 생기는 오류인식을 방지할 수 있다. Therefore, even if an afterimage such as sweat or oil remains on the fingerprint contact surface, only the actual fingerprint information enters the image sensor 4 through the lens 3 for the same reason as the afterimage fingerprint and the actual fingerprint overlap. Error recognition can be prevented.
그런데, 상기한 본 출원인의 특허는, 지문입력 장치의 내부 광원만이 이용되는 경우, 즉, 프리즘의 지문접촉면을 통해 외부의 빛이 입사되지 않는 상태에서는 유효하지만, 프리즘의 지문접촉면으로 외부 광원(예컨대, 손전등 등)의 빛이 입사될 경우에는 프리즘의 지문접촉면에 남아있는 손가락의 지문 잔상(땀이나 물, 기름기 등에 의해 생성되는)에 대한 이미지가 프리즘과 렌즈를 통해 이미지센서로 입사되어 지문인식에 오류를 발생시키는 문제점이 있었다.However, the above-described patent of the present applicant is effective when only the internal light source of the fingerprint input device is used, that is, in a state where no external light is incident through the fingerprint contact surface of the prism, but the external light source ( For example, when light from a flashlight, etc. is incident, an image of a fingerprint image (generated by sweat, water, grease, etc.) of a finger remaining on the fingerprint contact surface of the prism is incident to the image sensor through the prism and the lens to recognize the fingerprint. There was a problem causing the error.
예컨대, 프리즘의 지문접촉면에 정상적인 인증 사용자의 손가락 지문 잔상이 선명하게 남아 있는 상태에서, 지문입력 장치가 설치되어 있는 장소의 조명등에서 발생되는 빛이 프리즘의 지문접촉면으로 적절한 각도로 입사될 경우나, 불법 침입을 시도하는 사람이 인위적으로 프리즘의 지문접촉면으로 손전등과 같은 외부 광원을 적절한 각도로 비출 경우에, 지문접촉면에 남아있는 정상 인증 사용자의 손가락 지문 잔상이 이미지센서로 입사되면서 정상 사용자의 지문이 접촉된 것으로 인식하는 오류가 발생하게 된다.For example, when a fingerprint authentication surface of a normal authenticated user remains clearly on the fingerprint contact surface of the prism, when light generated from an illumination light of a place where the fingerprint input device is installed is incident on the fingerprint contact surface of the prism at an appropriate angle, When a person attempting an illegal intrusion artificially shines an external light source such as a flashlight on the fingerprint contact surface of the prism at an appropriate angle, the afterimage of the fingerprint of the normal authenticated user remaining on the fingerprint contact surface is incident on the image sensor. An error occurs that recognizes the contact.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 외부 광원과 지문접촉면에 남은 지문 잔상에 의한 인식 오류를 방지할 수 있는 광학 지문입력 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical fingerprint input device capable of preventing a recognition error caused by a fingerprint afterimage remaining on an external light source and a fingerprint contact surface. .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학 지문입력 장치는, 광원과 프리즘과 렌즈 및 이미지센서를 포함하고, 상기 프리즘과 렌즈의 사이 설정위치에 설치되어 빛의 광량에 상응하는 감지신호를 발생하는 광 감지부와, 상기 광 감지부로부터 발생된 감지신호에 의해 판별되는 광량이 설정값 이상일 경우에만 상기 이미지센서로 입력되는 지문이미지를 인식하여 결과값을 출력하는 제어 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An optical fingerprint input device according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object, comprising a light source, a prism, a lens and an image sensor, is installed at a setting position between the prism and the lens to detect the amount of light And a light control unit for generating a signal, and a control operation unit for recognizing a fingerprint image input to the image sensor and outputting a result value only when the amount of light determined by the detection signal generated from the light sensor is greater than or equal to a set value. It is characterized by.
그리고, 본 발명은, 상기 제어 연산부가, 상기 광량이 설정값 미만인 상태에서 상기 이미지센서로 지문이미지가 입력될 경우 에러코드를 발생하는 제어동작을 더 수행하도록 구성된 것을 다른 특징으로 한다.The present invention is further characterized in that the control operation unit is configured to further perform a control operation of generating an error code when a fingerprint image is input to the image sensor while the light amount is less than a set value.
또한, 본 발명은, 상기 설정 위치가, 상기 광원으로부터 방사되어 손가락의 지문에서 반사된 후 상기 프리즘으로 입사하여 상기 렌즈로 진행하는 빛은 도달하지만 광학 지문입력 장치의 외부로부터 상기 프리즘으로 입사되어 상기 렌즈로 진행하는 빛은 도달하지 않는 지점을 프리즘의 입사 및 굴절 각도를 계산하여 구한 것임을 또 다른 특징으로 한다.In addition, the present invention, the light is emitted from the light source and reflected from the fingerprint of the finger, the light entering the prism and proceeding to the lens arrives, but the light enters the prism from the outside of the optical fingerprint input device Another feature is that the light propagating to the lens is obtained by calculating the incidence and refraction angles of the prism.
또, 본 발명은, 상기 설정 위치가, 상기 광원으로부터 방사되어 손가락의 지문에 반사된 후 상기 프리즘으로 입사하여 상기 렌즈로 진행하는 빛의 광량이 상기 설정값 이상이고 광학 지문입력 장치의 외부로부터 상기 프리즘으로 입사되어 상기 렌즈로 진행하는 빛의 광량이 상기 설정값 미만인 지점을 실험에 의해 구한 위치 임을 또 다른 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the light is emitted from the light source and reflected by the fingerprint of the finger, the amount of light incident on the prism and proceeding to the lens is equal to or larger than the set value and the external from the optical fingerprint input device. It is another feature that the position obtained by an experiment is a point where the amount of light incident on the prism and traveling to the lens is less than the set value.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학 지문입력 장치를 도시한 개략도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 광학 지문입력 장치는, 광원(11)과 프리즘(12)과 렌즈(13)와 이미지센서(14)와 광 감지부(20)와 신호 처리부(30)와 제어연산부(40)를 포함하여 구성된다.4 is a schematic view showing an optical fingerprint input device according to a preferred embodiment of the present invention. As can be seen with reference to the drawings, the optical fingerprint input device according to the present invention includes a light source 11 and a prism 12; The lens 13, the image sensor 14, the light sensor 20, the signal processor 30, and the control calculator 40 are configured to be included.
상기 광원(11)은 프리즘(12)의 3면 중 지문부위가 접촉되는 면(이하, "지문접촉면"이라 한다)(12a)에 대해 수직방향으로 위치하는 모서리(12-1)를 향해 빛을 방사하도록 배치된다.The light source 11 directs light toward the edge 12-1 positioned perpendicular to the surface (hereinafter, referred to as a "fingerprint contact surface") 12a of the three surfaces of the prism 12 that the fingerprint portion contacts. It is arranged to radiate.
여기서, 광원(11)은, a) 항상 점등되어 있도록 설정되거나, b) 제어연산부(40)나 별도의 광원제어용 제어장치에 의해 선택적으로 점등되거나, c) 프리즘(12)의 지문접촉면(12a)에 대한 손가락의 접촉을 감지하는 통상의 접촉 감지수단(접촉감지센서나 근접센서 등)에 의해 손가락의 접촉이 감지되는 경우에 점등되도록 구성되는 등, 통상의 광학 지문입력 장치에 내장되는 광원과 같이 점등 제어된다.Here, the light source 11 is a) set to be always lit, or b) selectively lit by the control operation unit 40 or another light source control device, or c) the fingerprint contact surface 12a of the prism 12. Such as a light source embedded in a conventional optical fingerprint input device, such as configured to be turned on when a contact of a finger is detected by a normal touch detection means (such as a touch sensor or a proximity sensor) that detects a touch of a finger. Lighting is controlled.
상기 프리즘(12)은 빛의 입사와 반사, 투과 등 광학적으로 이용되는 3개의 면을 갖는(광학적으로 이용되지 않는 측면은 제외) 삼각형의 프리즘으로서, 지문접촉면(12a)에 접촉하는 손가락(F)의 지문부위로부터 반사되어 입사하는 빛을 투과 및 굴절시켜 렌즈(13)로 전달한다.The prism 12 is a triangular prism having three optically used surfaces (except for the optically unused side) such as light incident, reflected, and transmitted, and the finger F contacting the fingerprint contact surface 12a. The light is reflected from the fingerprint portion of the transmitted and refracted and transmitted to the lens (13).
여기서, 프리즘(12)은 지문접촉면(12a)으로부터 이에 수직방향으로 위치하는 모서리(12-1)로 이어지는 수선(PL)과 프리즘(12)으로부터 렌즈(13) 및 이미지센서(14)를 연결하는 광축(OA) 간에 기울임 각도(α)가, 지문접촉면(12a)에 접촉하는 손가락(F)의 지문에 뭍은 물이나 기름 등의 이물질에 대한 이미지 입력을 방지할 수 있는 실험값에 의해 구해지는 특정한 각도로 설정하는 것이 바람직하다.Here, the prism 12 connects the lens PL and the image sensor 14 from the prism 12 and the water line PL leading from the fingerprint contact surface 12a to the edge 12-1 perpendicular to it. The inclination angle α between the optical axes OA is determined by an experimental value that can be prevented from inputting an image to a foreign material such as water or oil, which is smeared on the fingerprint of the finger F in contact with the fingerprint contact surface 12a. It is preferable to set the angle.
이는, 내부의 광원(11)을 사용하는 경우에, 프리즘(12)의 지문접촉면(12a)에 땀(물)이나 기름 등이 묻어있는 경우도 실제 지문이미지만을 받아들여 잔상과 실제지문의 겹쳐짐에 따른 오류인식을 방지할 수 있기 때문이다.When the internal light source 11 is used, even if sweat (water) or oil is on the fingerprint contact surface 12a of the prism 12, only the actual fingerprint image is accepted and the afterimage and the actual fingerprint overlap. This is because error recognition can be prevented.
상기 렌즈(13)는 프리즘(12)으로부터 투과 및 굴절되어 나오는 빛을 결상하고, 상기 이미지센서(14)는 렌즈(13)에 의해 결상된 빛에 의해 이미지를 받아들여 그에 상응하는 전기적인 신호를 발생한다.The lens 13 forms an image of light transmitted and refracted from the prism 12, and the image sensor 14 receives an image by the light formed by the lens 13, and generates an electrical signal corresponding thereto. Occurs.
상기 광 감지부(20)는 프리즘(12)과 렌즈(13)의 사이 설정위치에 설치되어 빛의 광량에 상응하는 감지신호를 발생한다.The light detector 20 is installed at a set position between the prism 12 and the lens 13 to generate a detection signal corresponding to the amount of light.
상기 설정 위치는, 광원(11)으로부터 방사되어 손가락(F)의 지문에서 반사된 후 프리즘(12)으로 입사하여 렌즈(13)로 진행하는 빛은 도달하지만 광학 지문입력 장치의 외부로부터 프리즘(12)으로 입사되어 렌즈(13)로 진행하는 빛은 도달하지 않는 지점으로서, 프리즘(12)의 입사 및 굴절 각도를 계산하여 구한 위치일 수 있다.The set position is irradiated from the light source 11 and reflected from the fingerprint of the finger F, and then enters the prism 12 and travels to the lens 13, but the light reaches the prism 12 from the outside of the optical fingerprint input device. The light incident to the lens 13 and proceeding to the lens 13 does not reach, and may be a position obtained by calculating the incident and refraction angles of the prism 12.
또는, 상기 설정 위치는, 광원(11)으로부터 방사되어 손가락(F)의 지문에 반사된 후 프리즘(12)으로 입사하여 렌즈(13)로 진행하는 빛의 광량이 설정값 이상이고 광학 지문입력 장치의 외부로부터 프리즘(12)으로 입사되어 렌즈(13)로 진행하는 빛의 광량이 설정값 미만인 지점을 실제 광량측정에 의한 실험에 의해 구할 수도 있다.Alternatively, the setting position is the amount of light emitted from the light source 11 and reflected by the fingerprint of the finger F and then incident on the prism 12 and traveling to the lens 13 is equal to or greater than the set value and the optical fingerprint input device. The point where the amount of light incident to the prism 12 from the outside of the light and proceeds to the lens 13 is less than the set value may be obtained by an experiment by actual light quantity measurement.
상기 신호 처리부(30)는 이미지센서(14)로부터 출력되는 신호를 이미지프로세싱에 적합한 형태로 신호처리하고 광 감지부(20)로부터 입력되는 감지신호를 신호처리하여 제어 연산부(40)로 입력한다.The signal processor 30 processes the signal output from the image sensor 14 in a form suitable for image processing, and processes the signal detected from the light sensor 20 into the control calculator 40.
상기 제어 연산부(40)는 이미지센서(14)로부터 신호 처리부(30)로 입력되는 신호에 의해 이미지프로세싱을 수행하여 지문영상을 획득 및 인식하여 그 인식결과를 출력하되, 광 감지부(20)로부터 발생된 감지신호에 의해 판별되는 광량이 설정값 이상일 경우에만 이미지센서(14)로 입력되는 지문이미지를 인식하여 결과값을 출력한다.The control operation unit 40 performs image processing by a signal input from the image sensor 14 to the signal processing unit 30 to obtain and recognize a fingerprint image, and outputs the recognition result, from the light sensing unit 20. Only when the amount of light determined by the generated detection signal is greater than or equal to the set value, the fingerprint image input to the image sensor 14 is recognized and the result value is output.
또, 제어 연산부(40)는 광 감지부(20)를 통해 감지되는 광량이 설정값 미만인 상태에서 지문이미지가 입력되는 경우에는 이를 잔상으로 식별하여 에러코드를 발생하여 출력한다.In addition, when the fingerprint image is input in a state where the amount of light detected by the light detecting unit 20 is less than the set value, the control operation unit 40 identifies the image as an afterimage and generates and outputs an error code.
이제 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring now to the effect of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 프리즘(12)의 지문접촉면(12a)에 실제 손가락(F)은 접촉하지 않고, 물이나 땀 또는 기름 등에 의한 지문 잔상(50)이 남아 있는 상태에서, 외부의 광원(예컨대, 지문입력 장치가 설치된 장소의 조명등, 손전등 등)으로부터 프리즘(12)의 지문접촉면(12a)으로 빛이 적절한 각도로 입사될 경우, 도 5에 도시한 바와 같이, 지문 잔상(50)의 이미지가 렌즈(13)를 통해 이미지센서(14)로 입사되게 된다.First, the actual finger F does not contact the fingerprint contact surface 12a of the prism 12, and the external light source (for example, the fingerprint input device) is left in the state where the fingerprint afterimage 50 by water, sweat, oil, or the like remains. When light enters the fingerprint contact surface 12a of the prism 12 at an appropriate angle from an illuminating lamp, a flashlight, or the like, the image of the fingerprint residual image 50 is shown in the lens 13 as shown in FIG. 5. It is incident to the image sensor 14 through.
이때, 외부 광원에 의해 렌즈(13) 및 이미지센서(14)로 입사되는 빛은 광 감지부(20)로 입사되지 않으므로, 광 감지부(20)에 의해 감지되는 광량은 설정값 미만이 된다.At this time, since the light incident to the lens 13 and the image sensor 14 by the external light source is not incident to the light sensing unit 20, the amount of light detected by the light sensing unit 20 is less than the set value.
제어 연산부(40)는 이미지센서(14)로부터 신호 처리부(30)로 입력되는 신호에 의해 이미지프로세싱을 수행하여 지문영상을 획득하게 되지만, 광 감지부(20)에 의해 감지되는 광량이 설정값 미만인 경우에 지문영상에 대한 인식을 하지 않으며, 획득된 지문영상을 지문 잔상(50)으로 간주하여 에러코드를 발생한다.The control operation unit 40 acquires a fingerprint image by performing image processing by a signal input from the image sensor 14 to the signal processing unit 30, but the amount of light detected by the light sensing unit 20 is less than a set value. In this case, the fingerprint image is not recognized, and the acquired fingerprint image is regarded as a fingerprint afterimage 50 and an error code is generated.
반면, 프리즘(12)의 지문접촉면(12a)에 실제 손가락(F)이 접촉하는 경우에는, 이 손가락(F)에 의해 외부의 광원이 차단되므로, 도 6에 도시한 바와 같이, 순수하게 내부의 광원(11)로부터 방사되어 손가락(F)의 지문부위 중 융선(R) 부분에서 반사되는 빛만이 프리즘(12)으로 입사하여 렌즈(13)를 통해 이미지센서(14)로 입사된다.On the other hand, when the actual finger F is in contact with the fingerprint contact surface 12a of the prism 12, since the external light source is blocked by the finger F, as shown in FIG. Only light emitted from the light source 11 and reflected from the ridge line R of the fingerprint portion of the finger F is incident on the prism 12 and is incident on the image sensor 14 through the lens 13.
이때, 내부 광원(11)로부터 방사되어 손가락(F)에서 반사되는 빛이 광 감지부(20)로 입사되므로, 광 감지부(20)에서는 설정값 이상의 광량이 감지된다.In this case, since the light emitted from the internal light source 11 and reflected by the finger F is incident on the light detector 20, the light detector 20 detects the amount of light above the set value.
제어 연산부(40)는 광 감지부(20)에서 설정값 이상의 광량이 감지되므로, 이미지센서(14)로부터 신호 처리부(30)로 입력되는 신호에 의해 이미지프로세싱을 수행하여 지문영상을 획득하여 지문인식을 수행하고, 인식결과를 출력한다.Since the control calculator 40 detects the amount of light greater than or equal to the set value in the light sensor 20, image processing is performed by a signal input from the image sensor 14 to the signal processor 30 to obtain a fingerprint image to recognize the fingerprint. And output the recognition result.
상기에서 본 발명은 특정 실시예를 예시하여 설명하지만 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명에 대한 다양한 변형, 수정을 용이하게 만들 수 있으며, 이러한 변형 또는 수정이 본 발명의 특징을 이용하는 한 본 발명의 범위에 포함된다는 것을 명심해야 한다.The present invention is described above by illustrating specific embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Those skilled in the art can easily make various changes and modifications to the present invention, and it should be noted that such variations or modifications are included within the scope of the present invention as long as the features of the present invention are used.
상술한 바와 같이 본 발명은, 프리즘과 렌즈의 사이 설정 위치에 광 감지부를 설치하여, 이 광 감지부를 통해 실제 손가락의 지문에서 반사하여 프리즘을 통해 렌즈로 입사하는 빛의 광량과 외부로부터 프리즘으로 입사되는 빛의 광량을 구분하여 감지함으로써, 외부로부터 입사되는 빛과 프리즘의 지문접촉면에 남아 있는 물이나 땀 또는 기름 등의 지문 잔상에 의한 지문의 오류인식을 방지하여 보안성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention provides a light sensing unit at a predetermined position between the prism and the lens, and reflects from the fingerprint of the actual finger through the light sensing unit and enters the prism from the outside and the amount of light incident on the lens through the prism. By distinguishing and detecting the amount of light that is received, it is possible to prevent security errors caused by fingerprints such as water, sweat or oil remaining on the fingerprint contact surface of the light incident from the outside and the prism, thereby improving security. have.
도 1은 종래의 광학 지문입력 장치를 도시한 개략도,1 is a schematic view showing a conventional optical fingerprint input device,
도 2는 매질 경계면에서의 빛의 굴절 현상을 설명하기 위한 도면,2 is a view for explaining the phenomenon of refraction of light at the interface of the medium,
도 3의 (a) 내지 (c)는 도 1에서 프리즘의 기울임 각도에 따라 손가락의 지문 부위에 뭍은 수분(땀, 물 등) 또는 기름의 영상이 구분되는 원리를 설명하기 위한 도면,3 (a) to (c) is a view for explaining the principle of distinguishing the image of the water (sweat, water, etc.) or oil squeezed on the fingerprint area of the finger according to the inclination angle of the prism in FIG.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학 지문입력 장치를 도시한 개략도.4 to 6 are schematic diagrams showing an optical fingerprint input device according to a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
11: 광원 12: 프리즘11: light source 12: prism
12a: 지문접촉면 13: 렌즈12a: fingerprint contact surface 13: lens
14: 이미지센서 20: 광 감지부14: image sensor 20: light detector
30: 신호 처리부 40: 제어 연산부30: signal processing unit 40: control operation unit
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2004
- 2004-03-29 KR KR1020040021163A patent/KR100575525B1/en not_active IP Right Cessation
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