KR20080073053A - 살균기능을 구비한 지문인식장치 및 그 살균방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 살균기능을 구비한 지문인식장치 및 그 살균방법을 개시한 것으로서, 사용자의 지문채취를 위한 광학렌즈 또는 반도체 소자의 지문접촉면에 살균광을 조사하는 살균용 광원을 구비하고, 지문접촉면에 놓여지는 사용자의 손가락 유무 상태에 따라 살균용 광원이 점멸 가능하도록 제어되는 구성에 의해 불특정 다수의 사용자들이 반복적으로 손가락을 접촉하게 되는 지문접촉면을 상시적으로 살균작용함으로써, 세균감염의 경로를 차단하여 위생적으로 안전한 효과를 높일 수 있다.

지문인식장치, 세균, 감염, 살균, 자외선

Description

살균기능을 구비한 지문인식장치 및 그 살균방법{Fingerprint Recognition Apparatus Comprising a Sterilizing Function and Sterilizing Method of the Same}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광학식 지문인식장치의 요부 구성을 도시해 보인 개략도,

도 2는 도 1에 도시된 광학식 지문인식장치의 살균동작을 설명하기 위해 도시해 보인 흐름도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비광학식 지문인식장치의 요부 구성을 도시해 보인 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 지문인식장치가 적용된 디지털기기를 예시적으로 보인 개략적 사시도, 그리고

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지문인식장치의 사시도이다.

<도면의 주요부의 설명>

110...광원 120...프리즘

121...지문접촉면 130...결상렌즈

140...영상검출소자 150...살균용 광원

170...센서부재 190...제어부

191...광원제어부

본 발명은 지문인식장치에 관한 것으로서, 특히 지문접촉면에 대한 살균기능을 보유한 지문인식장치에 관한 것이다.

최근, 인터넷을 통한 정보교류의 확산에 따라 개인 인증의 정확성에 대한 요구가 날로 증대되고 있으며, 이러한 요구를 충족시키기 위하여 생체인식을 통한 인증방식의 적용이 점차적으로 확대되고 있다.

일반적으로, 생체인증방식에는 지문이나 홍채, 음성, 화상 또는 전자서명 등에 의한 인증방식이 알려져 있으나, 특히 지문인식 방법은 단순히 사용자의 손가락만 접촉한다는 점에서 인체에 대한 유해성이 없을 뿐만 아니라 뛰어난 편의성과 단순한 구조에 의해 저렴한 장비를 제공할 수 있다는 장점 등으로 인하여 전체 생체인식 시장의 약 70% 이상을 차지하고 있는 현실이다.

따라서, 이러한 지문인식 방식은 현재 출입관리 외에도 데이터 보안이나 전자상거래 등과 관련한 네트웍보안시스템 뿐만 아니라 랩탑이나 휴대폰, PDA 등과 같은 소형의 디지털 기기에도 실용화되고 있는 추세에 있다.

상술한 바와 같은 지문인식장치는 프리즘이나 홀로그램과 같은 광학렌즈를 이용하는 광학방식과, CMOS소자 등과 같은 반도체 소자를 이용한 비광학방식이 주로 채용되고 있는 한편, 사용자의 손가락을 지문입력창에 직접적으로 터치(touch)하는 접촉방식을 채택하고 있다.

따라서, 종래의 통상적인 지문인식장치는 불특정 다수의 사용자들이 반복적으로 손가락을 접촉하게 되는 지문접촉면이 세균감염의 경로를 제공하게 되므로, 사용자들이 상시적으로 세균감염에 노출되는 비위생적인 문제점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 지문인식장치가 가지는 문제점을 감안하여 이를 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명은 목적은 지문접촉면에 대한 살균기능이 부가되어 보다 위생적으로 개량된 지문인식장치 및 그 살균방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 지문인식장치는, 지문접촉면에 접촉된 지문의 영상정보를 획득하여 그 지문에 대한 정보인식이 가능하도록 된 지문인식장치에 있어서, 상기 지문접촉면에 대해 살균광을 조사하도록 구비된 살균용 광원을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 지문접촉면의 주위에는 그 노출 상태에 대한 정보를 검출하기 위한 센서부재가 구비되며, 그 센서부재의 검출신호 정보를 토대로 상기 광원이 선택적으로 온/오프 제어되도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시 예에 따라 지문접촉면에 접촉된 지문으로부터 지문 영상을 획득하여 처리하는 지문인식장치의 살균방법은, 상기 지문접촉면에 사용자의 손가락이 접근하는지를 감지하는 단계, 상기 감지 결과에 기초하여 사용자의 손가락이 상기 지문접촉면에 접근하였다가 벗어난 것으로 판단되는 경우, 상기 지문접촉면을 향해 살균용 광을 조사하는 살균용 광원을 소정 시간 동안 점등하는 단계 및 상기 소정 시간이 경과하기 전에, 상기 사용자의 손가락이 상기 지문접촉면에 접근하는 경우 상기 살균용 광원을 소등하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지문인식장치를 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학식 지문인식장치(100)는, 지문 영상 획득용 광을 출력하는 광원(110), 지문접촉면(121)을 가지는 프리즘(120), 지문의 영상정보 결상을 위한 광학렌즈(130), 영상센서부(140)와, 지문접촉면(121)에 살균광을 조사하기 위한 살균용 광원(150), 사용자의 접근을 감지하는 센서부재(170) 및 제어부(190)를 포함한다.

도 1의 광학식 지문인식장치(100)는 흡수식에 의한 것으로, 산란식 방식에 따른 경우에도 동일하게 적용될 수 있으며, 프리즘(120)의 형태나 광원(110)의 형태도 다양하게 할 수 있다.

먼저, 도 1의 광학식 지문인식장치(100)의 기본적인 지문인식 과정을 살피면, 사용자가 지문접촉면(121)에 손가락을 접촉시키면 광원(110)에서 조사된 광이 프리즘(120)의 입사면(120a)과 지문접촉면(121) 및 출사면(120b)을 거치면서 광학렌즈(130)에 결상되어 영상센서부(140)로 입력된다. 이 과정에서 광원(110)에서 출사된 광은 지문접촉면(121)에 접촉된 지문의 융선과 골에 따라 흡수 또는 전반사 되어 영상센서부(140)로 입사된다.

영상센서부(140)는 입사되는 광에 대응하는 전기적 신호인 디지털 지문영상 신호를 제어부(190)로 출력한다. 제어부(190)는 소정의 영상처리 알고리즘 및 인증 알고리즘에 따라 사용자의 지문을 인식한다.

본 발명에 따르면, 지문접촉면(121)의 주위에는 그 노출 상태 즉, 사용자의 손가락 존재 유무를 검출하기 위한 센서부재(170)가 구비된다. 살균용 광원(150)은 그 센서부재(170)의 검출신호 정보를 기초로 하는 제어부(190)의 제어에 의해 선택적으로 온(On; 점등) 또는 오프(Off; 소등) 된다.

살균용 광원(150)은 예컨대, 살균기능을 가지는 적외선이나 자외선을 방출하는 발광소자를 포함한다. 이러한 살균기능을 가지는 발광소자로서, 0.75μ∼1㎜ 파장범위의 적외선 발광소자와 100∼400㎚ 파장범위의 자외선 발광소자가 채용될 수 있다.

살균용 광원(150)은 예컨대, 엘이디(LED: Light Emitting Diode)와 같은 점광원이나 어레이형(Array type) 또는 선형 광원이나 평판형 광원과 같은 다양한 형태의 것이 적용될 수 있다.

지문접촉면(121)의 상부에 하우징이 형성된 경우, 살균용 광원(150)은 살균광을 지문접촉면(121)상에 직사할 있도록 직상방에 적어도 하나 이상이 구비될 수 있다.

다른 한편으로, 살균용 광원(150)은 지문접촉면(121) 상에 살균광을 경사지게 조사할 수 있도록 지문접촉면(121)의 주위에 광축이 경사지게 겹쳐지도록 배치된 상태의 복수 개가 마련될 수도 있다. 이와 같이 서로 다른 출사광 축이 경사지게 겹쳐지도록 배치되는 광원의 구성을 가질 경우, 살균광의 조사범위를 보다 확대시켜 줄 수 있으므로, 지문접촉면(121) 주위의 기기 틈새에까지 살균광을 조사하여 살균효과를 보다 높일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 살균용 광원(150)은 그 설치 위치가 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 프리즘(120)의 하방에 위치하도록 프리즘(120), 광원(110) 또는 광학렌즈(130)의 주위에 마련되어 지문접촉면(121)의 배면에 살균광을 조사하는 내장형으로 구성될 수도 있다.

또한, 살균용 광원(150)은 지문접촉면(121)의 측면에 설치되어 지문접촉면(121)에 비스듬하게 살균광이 조사되도록 할 수 있다. 예컨대, 지문접촉면(121)의 상부에 살균용 광원(150)을 설치할 별도의 하우징이 없는 경우에 특히 유용하다.

센서부재(170)는 예컨대, 발광부와 수광부를 가지는 광센서가 이용될 수 있으며, 사용자 손가락이나 다른 물체가 지문접촉면(121)에 진입하거나 덮는지(커버링) 여부를 감지할 수 있도록 지문접촉면(121)의 주위에 설치될 수 있다. 센서부 재(170)는 감지한 감지신호를 제어부(190)로 출력한다.

제어부(190)는 본 발명의 지문인식장치(100)의 전반적인 동작을 제어하며, 살균 기능의 수행을 위해 광원제어부(190)를 포함한다.

광원제어부(190)는 센서부재(170)로부터 입력되는 감지신호를 토대로 살균용 광원(150)을 선택적으로 온(On; 점등) 또는 오프(Off; 소등)하도록 제어함으로써, 사용자가 손가락을 지문접촉면(121)에 위치하고 있는 동안은 살균작용을 하지 않도록 한다.

다시 말해, 광원제어부(190)는 지문접촉면(121)에 사용자의 손가락이 놓여져 있는 경우 살균용 광원(130)이 소등(Off)되도록 제어하며, 지문접촉면(121)에 사용자의 손가락이 놓여져 있지 않고 노출되어 있는 상태에서는 살균용 광원(130)이 점등(On) 되도록 한다.

다만, 광원제어부(190)는 살균용 광원(150)의 점등시 미리 입력된 제어신호에 따라 일정 시간이 경과된 이후 소등되도록 제어함으로써, 살균용 광원(150)은 지문접촉면(121)에 유효하고 적절한 양의 살균광을 조사할 수 있게 된다.

광원제어부(190)에 의해 제어되는 살균용 광원(150)의 온 또는 오프 동작은 광원(110)의 온 또는 오프 동작과 관계없이 이루어진다. 다만, 손가락이 지문접촉면(121)에 위치한 상태에서는 살균용 광원(150)이 오프됨으로써, 살균용 광원(150)의 광이 지문인식을 위한 광원(110)의 광을 간섭하는 경우는 발생하지 아니한다.

따라서, 살균용 광원(150)은 다수의 사용자들이 불규칙적이고 교번적인 상태로 지문접촉면(121)에 손가락을 접촉하는 시간적인 공간 사이에 반복적으로 점멸동 작을 수행하게 됨으로써, 사용자의 손가락 터치(touch) 직후 지문접촉면(121)과 그 주변에 살균광을 조사하여 살균작용을 수행하게 된다.

이하 도 2를 참조하여, 본 발명의 지문인식장치(200)의 살균 기능의 다양한 방법을 설명한다.

광원제어부(190)는 지문인식 과정이 소정시간 동안 일어나지 않는 상태일 때 살균용 광원(150)을 소등한 상태를 유지한다(S201).

광원제어부(190)는 지문접촉면(121)에의 사용자 손가락의 접근을 감지한 감지신호를 센서부재(170)로부터 수신하면(S203), 센서부재(170)의 신호를 기초로 사용자 손가락이 다시 지문접촉면(121)으로부터 벗어날 때까지 기다린다(S205).

광원제어부(190)는 센서부재(170)의 신호를 기초로 사용자 손가락이 지문접촉면(121)에서 벗어난 것으로 판단되면 살균용 광원(150)을 점등한다(S207).

광원제어부(190)는 살균용 광원(150)의 점등 중에 사용자의 접근을 감지한 감지신호가 센서부재(170)로 입력되면 S201 단계로 돌아가 다시 살균용 광원(150)을 소등하고, 점등 이후 소정 시간이 경과한 경우에도 살균용 광원(150)을 소등한다(S209 내지 S213).

이상의 방법으로 프리즘을 이용한 광학식 지문인식장치의 살균방법이 수행된다. 프리즘을 이용하지 아니하는 광학식 지문인식장치, 예컨데 홀로그램 방식에 의한 경우에도 살균용 광원(150), 센서부재(170) 및 광원제어부(191)에 의해 동일한 살균작용을 수행할 수 있다.

또한, 복수의 사용자가 지문 등록과정을 수행함으로 인하여, S201 -> S207 -> S209 -> S201 단계를 수회 반복하는 동안 S211 단계에서 설정한 소정 시간 동안의 살균작용이 1회도 이루어지지 않는 경우에는, 광원제어부(191)는 '지문인식과정의 중단 및 살균 과정의 수행'을 사용자에게 음성 또는 화면으로 알리고 해당 소정 시간의 살균을 강제적으로 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 살균기능을 구비한 비 광학식 지문인식장치(300)를 도시하고 있다.

지문인식장치(300)는 살균기능을 위해, 센서 어레이(array)를 구비한 반도체센서부(310)의 주위에 상술한 바와 같은 살균용 광원(150)과 센서부재(170)를 마련하여, 반도체센서부(310)의 지문접촉면(311)에 살균 광을 조사할 수 있도록 구성한 것이다.

지문인식장치(300)의 반도체센서부(310)는 사용자의 지문이 지문접촉면(311)에 접촉하는 경우, 지문의 영상을 획득하여 제어부(390)로 전달하고, 제어부(390)는 지문영상으로부터 특징점을 추출하여 인증 절차를 수행한다.

여기서, 살균용 광원(150), 센서부재(170) 및 광원제어부(391)는 앞에서 설명된 실시 예에서와 같이 실질적으로 동일한 기능과 작용을 수행하는 것으로서, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

다만, 비 광학식 지문인식장치(300)의 경우, 살균용 광원(150)에 의해 그 지문인식 동작이 영향을 받지 아니하므로, 살균용 광원(150)의 온 또는 오프 과정이 반드시 필요한 것은 아니다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 지문인식장치(100 또는 300)는 도 4에 예시적으로 나타내 보인 바와 같이, 예를 들어 출입관리장치 등과 같은 다수의 사용자가 이용하는 디지탈기기(400)에 적용함으로써, 살균기능의 부여에 의한 위생적 효과를 보다 높일 수 있다.

도 5는 지문접촉면(601)의 상측에 별도의 하우징을 포함하지 아니하는 경우에 지문접촉면(601)의 하측 또는 지문접촉면(601)의 측면에 살균용 광원(603, 605, 607)을 포함하는 지문인식장치(600)의 예이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 지문인식장치는, 불특정 다수의 사용자들이 반복적으로 손가락을 접촉하게 되는 지문접촉면을 상시적으로 살균작용함으로써, 세균감염의 경로를 차단하여 위생적으로 안전한 효과를 높일 수 있다.

Claims (5)

1. 지문접촉면에 접촉된 지문으로부터 지문 영상을 획득하여 처리하는 지문인식장치에 있어서,

   상기 지문접촉면에 대해 살균광을 조사하도록 구비된 살균용 광원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 살균기능을 구비한 지문인식장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 지문접촉면의 주위에는 그 노출 상태에 대한 정보를 검출하기 위한 센서부재가 구비되며,

   상기 살균용 광원은 상기 센서부재의 검출정보에 따라 선택적으로 온/오프되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 살균기능을 구비한 지문인식장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 살균용 광원은 살균기능을 가지는 파장 범위의 적외선이나 자외선을 방출하는 발광소자인 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 살균용 광원은 점광원과 어레이형(Array type) 광원, 선형광원 및 평판형 광원 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
5. 지문접촉면에 접촉된 지문으로부터 지문 영상을 획득하여 처리하는 지문인식장치의 살균방법에 있어서,

   상기 지문접촉면에 사용자의 손가락이 접근하는지를 감지하는 단계;

   상기 감지 결과에 기초하여 사용자의 손가락이 상기 지문접촉면에 접근하였다가 벗어난 것으로 판단되는 경우, 상기 지문접촉면을 향해 살균용 광을 조사하는 살균용 광원을 소정 시간 동안 점등하는 단계; 및

   상기 소정 시간이 경과하기 전에, 상기 사용자의 손가락이 상기 지문접촉면에 접근하는 경우 상기 살균용 광원을 소등하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치의 살균방법.

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