KR20080106704A - 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치 - Google Patents

프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20080106704A
KR20080106704A KR1020070054456A KR20070054456A KR20080106704A KR 20080106704 A KR20080106704 A KR 20080106704A KR 1020070054456 A KR1020070054456 A KR 1020070054456A KR 20070054456 A KR20070054456 A KR 20070054456A KR 20080106704 A KR20080106704 A KR 20080106704A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
inclination angle
irradiated
prism
image
Prior art date
Application number
KR1020070054456A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100879381B1 (ko
Inventor
장동혁
황금용
윤석준
Original Assignee
테스텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 테스텍 주식회사 filed Critical 테스텍 주식회사
Priority to KR1020070054456A priority Critical patent/KR100879381B1/ko
Priority to US11/826,055 priority patent/US20080298650A1/en
Publication of KR20080106704A publication Critical patent/KR20080106704A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100879381B1 publication Critical patent/KR100879381B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1324—Sensors therefor by using geometrical optics, e.g. using prisms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/117—Identification of persons
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1318—Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 이미지센서에 획득되는 지문영상의 품질을 개선시킬 수 있는 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치에 관한 것이다. 본 발명의 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치는 빔을 조사받는 입력면(11)과, 입력면(11)의 일단에서 연장되도록 형성되는 제1지지면(12)과, 제1지지면(12)의 일단에서 제1경사각도(α1)로 경사지게 연장되고 입력면(11)과 수평이 되도록 형성되는 접촉면(13)과, 접촉면(13)의 일단에서 연장되도록 형성되는 제2지지면(14)과, 제2지지면(14)의 일단에서 수직방향으로 연장되도록 형성됨과 아울러 입력면의 타단에서 연장되도록 형성되는 출력면(15)으로 이루어져 입력면(11)으로 조사된 빔이 손가락(F)이 접촉된 접촉면(13)으로 조사되면 손가락(F)의 융선(F1)부분에서는 산란되고 골(F2)부분에서는 반사되어 출력면(15)으로 조사되는 오각형 프리즘(10)과, 조명원(20)과, 결상렌즈(30)와, 결상렌즈(30)로 조사된 빔을 조사받도록 설치되어 빔의 왜곡을 보정하고 원하지 않은 빔을 차단하기 위한 렌즈 유닛(40)과 빔을 조사받아 지문이미지를 획득하는 이미지센서(53)가 제2경사각도(α2)로 경사지게 설치되는 센서 유닛(50)으로 이루어지는 이미지센싱부(60)로 구성됨을 특징으로 한다.
지문, 광학, 프리즘, 매니스커스 렌즈, 바이콘벡스 렌즈

Description

프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치{Optical fingerprint acquisition apparatus using a prism}
도 1은 종래의 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치의 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 프리즘의 사시도,
도 4는 도 2에 도시된 조명원의 다른 실시예를 나타낸 도,
도 5a 내지 도 5d는 도 2에 도시된 렌즈들에 의해 보정된 지문이미지를 나타낸 도,
도 6은 본 발명의 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치의 다른 실시예의 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *
10: 오각형 프리즘 11: 입력면
12: 제1지지면 13: 접촉면
14: 제2지지면 15: 출력면
20: 조명원 30: 결상렌즈
40: 렌즈 유닛 50: 센서 유닛
60: 이미지센싱부
본 발명은 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이미지센서에 획득되는 지문영상의 품질을 개선시킬 수 있는 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치에 관한 것이다.
프리즘(prism)을 이용한 광학식 지문획득장치(optical fingerprint acquisition apparatus)로는 도 1에 도시된 것과 같이 프리즘(prims)(1), 조명원(light source)(2), 결상렌즈(imaging lens)(3) 및 이미지센서(image sensor)(4)로 구성된다. 프리즘(1)은 서로 직각을 이루도록 접하는 입력면(input face)(1a) 및 출력면(output face)(1b)과 빗면을 형성하는 접촉면(contact face)(1c)으로 이루어진다. 프리즘(1)의 입력면(1a)에 조명원(2)이 설치되며, 출력면(1b)에 결상렌즈(3) 및 이미지센서(4)가 설치되고, 접촉면(1c)은 지문을 획득할 손가락(F)이 접촉된다. 접촉면(1c)에 손가락(F)이 접촉되면 조명원(2)에서 빔(beam)을 발생하여 프리즘(1)의 입력면(1a)으로 조사(illumination)된 후 접촉면(1c)으로 조사된다.
접촉면(1c)으로 조사된 빔이 손가락(F)의 지문 융선(ridges of fingerprint)(F1)으로 조사되는 경우에 빔은 도 1에 도시된 "a1"과 같이 산란(scattering)된다. 산란된 빔은 대부분 접촉면(1c)을 통해 공기 중으로 빠져나가 흑백 지문이미지인 경우에 지문이미지에서 흑색으로 나타난다. 손가락(F)의 지문 골(valleys of fingerprint)(F2)로 조사된 빔은 도 1에 도시된 "a2"와 같이 전반사 된다. 전반사된 빔은 출력면(1b)으로 조사되어 흑백 지문이미지인 경우에 지문이미지에서 백색으로 나타난다.
지문 골(F2)이 위치한 접촉면(1c)에서 전반사된 빔은 결상렌즈(3)로 조사된 다. 결상렌즈(3)로 조사된 빔은 이미지센서(4)에서 조사받는다. 이미지센서(4)는 조사된 빔을 전기신호로 변환시켜 지문이미지를 획득(acquirement)하게 된다. 이미지센서(4)에서 지문이미지가 획득되면 이를 이용하여 지문이미지를 등록하거나 등록된 지문이미지와 비교하게 된다.
손가락의 지문이미지를 획득하는 종래와 같은 프리즘을 이용하는 광학식 지문획득장치는 이미지센서로 조사되는 빔중에 원하지 않은 빔이 외부에서 들어오는 경우에 획득된 지문이미지의 품질이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 이미지센서로 조사되는 빔중에 원하지 않은 빔이 외부에서 들어오는 경우에 이를 제거하여 이미지센서에서 획득되는 지문이미지의 품질을 개선시킬 수 있는 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 이미지센서를 경사지게 설치하는 경우에 보다 용이하게 설치할 수 있는 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치는 빔을 조사받는 입력면과, 입력면의 일단에서 연장되도록 형성되는 제1지지면 과, 제1지지면(support face)의 일단에서 제1경사각도로 경사지게 연장되고 입력면과 수평이 되도록 형성되는 접촉면(contact face)과, 접촉면의 일단에서 연장되도록 형성되는 제2지지면과, 제2지지면의 일단에서 수직방향으로 연장되도록 형성됨과 아울러 입력면의 타단에서 연장되도록 형성되는 출력면으로 이루어져 입력면으로 조사된 빔이 손가락이 접촉된 접촉면으로 조사되면 손가락의 융선 부분에서는 산란되고 골 부분에서는 반사되어 출력면으로 조사되는 오각형 프리즘과; 오각형 프리즘의 입력면에 설치되어 입력면으로 빔을 발생하여 조사하는 조명원과; 오각형 프리즘의 출력면에 설치되어 출력면으로부터 조사되는 빔을 조사받을 수 있도록 설치되는 결상렌즈와; 결상렌즈로 조사된 빛을 조사받도록 설치되어 빔의 왜곡을 보정하고 원하지 않은 빔을 차단하기 위해 제1매니스커스 렌즈(meniscus lens)와 제2매니스커스 렌즈와 제3매니스커스 렌즈와 바이 콘벡스 렌즈(biconvex lens)가 내측에 각각 순차적으로 설치되는 렌즈 유닛(lens unit)과, 바이 콘벡스 렌즈로부터 조사되는 빔을 조사받아 지문이미지를 획득하는 이미지센서가 제2경사각도로 경사지게 설치되는 센서 유닛(sensor unit)으로 이루어지는 이미지센싱부로 구비되며, 제2경사각도의 크기는 제1경사각도의 크기와 반비례되도록 설정됨을 특징으로 한다.
(실시예)
이하, 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치의 구성도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치는 크게 오각형 프리 즘(10), 조명원(20), 결상렌즈(30) 및 이미지센싱부(60)로 구성되며, 각각의 구성을 순차적으로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
오각형 프리즘(10)은 입력면(11)으로 조사된 빔이 손가락(F)이 접촉된 접촉면(13)으로 조사되면 손가락(F)의 융선(F1)부분에서는 산란되고 골(F2)부분에서는 반사되어 출력면(15)으로 조사되도록 하기 위해 입력면(11), 제1지지면(12), 접촉면(13), 제2지지면(14) 및 출력면(15)으로 이루어지며, 각각의 연결 관계를 설명하면 다음과 같다.
입력면(11)은 조명원(20)에서 발생된 빔을 조사받으며, 제1지지면(12)은 입력면(11)의 일단에서 연장되도록 형성된다. 접촉면(13)은 제1지지면(12)의 일단에서 제1경사각도(α1)로 경사지게 연장되고 입력면(11)과 수평이 되도록 형성된다. 제2지지면(14)은 접촉면(13)의 일단에서 연장되도록 형성되며, 출력면(15)은 제2지지면(14)의 일단에서 수직방향으로 연장되도록 형성됨과 아울러 입력면(11)의 타단에서 연장되도록 형성된다.
오각형 프리즘(10)은 도 3에 도시된 바와 같이 지문 획득 시 배경을 흑색으로 하기 위해 제1지지면(12)과 양측면(부재번호 도시하지 않음)에 각각 무광 흑색페인트층(10a)이 설치된다. 오각형 프리즘(10)은 또한 도 2에 도시된 바와 같이 일점쇄선으로 표시된 연장선으로 이루어지는 종래의 삼각형 프리즘(부재번호 기재하지 않음)에서 각도(α4,α5)로 이루어지는 모서리부분을 절단하여 입력면(11)과 제2지지면(14)을 형성하였다. 삼각형 프리즘의 모서리부분을 절단하여 입력면(11)과 제2지지면(14)을 형성하므로써 오각형 프리즘(10)은 그 양측면의 형상이 오각형을 갖도록 형성되어 모서리로 인한 종래의 삼각형 프리즘에 비해 보다 용이하게 설치할 수 있다.
조명원(20)은 오각형 프리즘(10)의 입력면(11)에 설치되어 입력면(11)으로 빔을 발생하여 조사한다. 빔을 발생하여 조사하는 조명원(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 출력면(15)의 타단에서 경사지게 연장되도록 형성되는 입력면(11)의 하측에 설치되어 빔을 발생하고, 발생된 빔을 입력면(11)으로 조사한다.
결상렌즈(30)는 오각형 프리즘(10)의 출력면(15)에 설치되어 출력면(15)으로부터 조사되는 빔을 조사받는다. 빔을 조사받는 결상렌즈(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 오각형 프리즘(10)의 제2지지면(14)의 일단에서 수직방향으로 연장되도록 형성되는 출력면(15)의 일측에 설치되어 출력면(15)으로부터 조사되는 빔을 조사받는다.
이미지센싱부(60)는 도 2에 도시된 바와 같이 렌즈 유닛(40)과 센서 유닛(50)으로 구성된다. 렌즈 유닛(40)은 결상렌즈(30)로 조사된 빔을 조사받도록 설치되어 빔의 왜곡을 보정하고 원하지 않은 빔을 차단하기 위해 제1매니스커스 렌즈(45)와 제2매니스커스 렌즈(46)와 제3매니스커스 렌즈(47)와 바이 콘벡스 렌즈(48)가 내측에 각각 순차적으로 설치된다. 센서 유닛(50)은 바이 콘벡스 렌즈(48)로부터 조사되는 빔을 조사받아 지문이미지를 획득하는 이미지센서(53)가 제2경사각도(α2)로 경사지게 설치된다.
이미지센싱부(60)의 렌즈 유닛(40)과 센서 유닛(50)을 첨부된 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
렌즈 유닛(40)은 제1하우징(41), 제1지지부재(42), 제2지지부재(43), 조리개부재(diaphragm member)(44) 및 다수개의 렌즈(45,46,47,48)로 이루어지며, 각각의 구성을 설명하면 다음과 같다.
제1하우징(41)은 타단의 내측 표면에 제1나사산(41a)이 형성된다. 제1지지부재(42)는 제1하우징(41)의 내측에 설치되며 일단에 제1돌출부재(42a)가 일체로 형성되고, 제2지지부재(43)는 제1지지부재(42)의 타측에 위치되도록 제1하우징(41)의 내측에 설치되며 타단에 제2돌출부재(43a)가 일체로 형성된다. 조리개부재(44)는 제1 및 제2지지부재(42,43) 사이에 설치되며 중앙에 제3경사각도(α3)로 조리개(diaphragm)(44a)가 형성된다. 조리개(44a)의 제3경사각도(α3)는 70 내지 120도(degree)로 형성되며, 바람직하게는 조리개(44a)의 일단을 보다 용이하게 날카롭게 형성하기 위해 90도가 되도록 형성하여 외부에서 유입되는 원하지 않은 빔을 차단한다.
다수개의 렌즈(45,46,47,48)중 제1매니스커스 렌즈(45)는 제1지지부재(42)의 일측에 위치되도록 제1하우징(41)의 내측에 설치되어 도 5a에 도시된 격자모양의 이미지가 결상렌즈(30)로부터 조사되면 도 5b에 도시된 이미지와 같이 희미한 격자모양의 이미지 상태로 다음 제2매니스커스 렌즈(46)로 조사한다. 제2매니스커스 렌즈(46)는 제1돌출부재(42a)에 의해 감싸지도록 제1지지부재(42)의 내측에 설치되고, 제3매니스커스 렌즈(47)는 제2돌출부재(43a)에 의해 감싸지도록 제2지지부재(43)의 내측에 설치되어 도 5b에 도시된 이미지를 도 5c에 도시된 이미지 상태로 보정한다.
도 5c에 도시된 이미지는 도 5b에 도시된 이미지보다 도 5a에 도시된 격자모양을 보다 선명하지만 외곽 부분에서 왜곡이나 불명료하게 나타난다. 이러한 이미지는 제3매니스커스 렌즈(47)에서 바이 콘벡스 렌즈(48)로 조사된다. 바이 콘벡스 렌즈(48)는 제2지지부재(43)의 타측에 위치되도록 제1하우징(41)의 내측에 설치되어 도 5c에 도시된 이미지의 왜곡을 보정하여 도 5d에 도시된 이미지로 보정한다. 도 5d에 도시된 이미지는 또한 조리개(44a)에 의해 외부에서 유입될 수 있는 빔을 차단한 상태를 나타낸다. 여기서, 조리개(44a)를 기준으로 다수개의 렌즈(45,46,47.48)는 더블 가우스 렌즈(double gauss lens)를 구성하며, 도 5a 내지 도 5d에 도시된 격자모양의 이미지는 손가락(F)의 융선(F1)부분과 같이 오각형 프리즘(10)의 접촉면(13)과 접촉되는 부분을 나타내는 것으로 손가락(F) 대신 격자모양을 갖는 물체를 본원발명의 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치에 적용하여 획득된 이미지임을 밝힌다.
센서 유닛(50)은 제2하우징(51), 설치부재(52) 및 이미지센서(53)로 구성되며, 각각의 구성을 설명하면 다음과 같다.
제2하우징(51)은 제1하우징(41)과 결합 시 제1나사산(41a)과 나사 결합될 수 있도록 일단의 내측 표면에 제2나사산(51a)이 형성된다. 설치부재(52)는 제2하우징(51)의 내측에 일체로 형성되며 중앙에 제2경사각도(α2)로 경사지게 삽입홈(52a)이 형성된다. 삽입홈(52a)은 도 2에 도시된 바와 같이 수평방향을 기준으로 할 때 제2경사각도(α2)로 경사지게 형성되며, 이 삽입홈(52a)에 이미지센서(53)가 설치된다. 이미지센서(53)는 삽입홈(52a)에 제2경사각도(α2)로 경사지게 삽입 설 치되어 수직방향을 기준으로 제2경사각도(α2)가 되도록 설치되며, 이미지센서(53)는 CCD센서(Charge Coupled Device sensor)가 적용되며 이미지센서(53)가 실장(mount)된 인쇄회로기판(53a)은 제2하우징(51)의 타단에 접하도록 설치된다.
이미지센서(53)의 설치 각도인 제2경사각도(α2)의 크기는 제1지지면(12)과 접촉면(13)으로 이루어지는 제1경사각도(α1)의 크기와 반비례되도록 설정된다. 예를 들어, 제1경사각도(α1)가 40 내지 70도인 경우에 이미지센서(53)의 제2경사각도(α2)는 8.25 내 4.4도로 설정된다. 즉, 제1경사각도(α1)가 40도인 경우에 2경사각도(α2)는 8.85도로 설정되고, 제1경사각도(α1)가 60도인경우에 2경사각도(α2)는 5.25도로 설정되며, 제1경사각도(α1)가 70도인 경우에 2경사각도(α2)는 4.4도로 설정되어 이미지센서(53)를 수직방향으로 경사지게 설치한다. 이미지센서(53)를 경사지게 설치함으로써 오각형 프리즘(10)의 접촉면(13)이 경사지게 설치된 상태에서 빔의 경로 길이에 의한 왜곡을 보정할 수 있게 된다.
오각형 프리즘(10)의 접촉면(13)에 접촉된 손가락(F)의 융선(F1) 및 골(F2)에 의한 지문이미지의 왜곡을 보정하고 원하지 않은 빔을 차단하는 본 발명의 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치를 적용하여 지문이미지를 획득 시 손가락(F)의 건식(dry type)이나 습식(wet type)인 경우에 이를 보다 명확하게 획득하기 위해 단색광(mono chromatic)을 가지는 조명원(20)을 도 4에 도시된 다색광(multi chromatic) 조명원(20a)을 적용할 수 있다.
다색광 조명원(20a)은 도 4에 도시된 것과 같이 적색, 녹색 및 청색조명원(21,22,23)으로 이루어지고, 각각의 온/오프(on/off)제어는 제어부(70)에서 실시 한다. 제어부(70)는 오각형 프리즘(10)의 접촉면(13)에 손가락(F)이 접촉되면 다색광 조명원(20a)을 구동시켜 이미지센싱부(60)에서 지문이미지가 획득되도록 제어하고, 획득된 지문이미지가 정상, 습식 및 건식인지를 판별하여 각각에 따라 다색광 조명원(20a)에서 발생된 빔의 밝기를 조절한다.
지문이미지가 정상인 경우에 제어부(70)는 다색광 조명원(20a) 중에서 적색 조명원(21)을 온시킨다. 손가락(F)이 습식인 경우에 제어부(70)는 녹색 조명원(22)을 온시키거나 청색 조명원(23)을 온시킨다. 반대로 손가락(F)이 건식인 경우에 제어부(70)는 적색과 청색조명원(21,23)을 온시키거나 적색과 녹색과 청색조명원(21,22,23)을 모두 온시켜 접촉면(13)에 접촉된 손가락(F)의 지문을 획득하게 된다.
예를 들어, 빔의 밝기를 0 내지 255 그레이 스케일(grey scale) 레벨을 기준으로 하는 경우에 손가락(F)이 정상인 경우에 제어부(70)는 다색광 조명원(20a)에서 발생되는 빔의 밝기를 80 내지 120으로 조정하기 위해 적색 조명원(21)을 온시킨다. 손가락(F)이 약간 습한 경우에 빔의 밝기를 120 내지 140으로 조정하기 위해 제어부(70)는 녹색 조명원(22)을 온시키며, 매우 습한 경우에 빔의 밝기를 140 이상으로 조정하기 위해 청색 조명원(23)을 온시킨다. 반대로 약간 건조한 경우에 빔의 밝기를 60 미만으로 조정하기 위해 적색과 청색과 녹색 조명원(21,22,23)을 모두 온시킨다. 또한 매우 건조한 경우에 빔의 밝기를 60 내지 80으로 조정 하기위해 적색과 청색 조명원(21,23)을 온시켜 손가락(F)이 건식이나 습식인 경우에 보다 정확하게 지문이미지를 획득할 수 있도록 한다.
손가락(F)의 습식이나 건식 상태에 따라 다색광 조명원(20a)을 적용함과 아울러 도 6에 도시된 바와 같이 지문획득장치를 보다 컴팩트(compact)하게 구성하기 위해 반사거울(80)이 더 구비되어 설치된다. 반사거울(80)은 도 6에 도시된 바와 같이 결상렌즈(30)와 이미지센싱부(60) 사이에 설치되어 결상렌즈(30)에서 조사되는 빔을 반사시켜 이미지센싱부(60)로 조사하며 반사거울(80)의 반사면은 알루미늄 (Al) 재질로 이루어진다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 프리즘을 이용한 지문획득장치는 이미지센서로 조사되는 빔중에 원하지 않은 빔이 외부에서 들어오는 경우에 이를 조리개를 이용하여 제거하여 이미지센서에서 획득되는 지문이미지의 품질을 개선시킬 수 있는 이점을 제공하며, 이미지센서를 경사지게 설치하는 경우에 제2하우징을 이용하여 보다 용이하게 설치할 수 있는 이점을 제공한다.

Claims (8)

  1. 빔을 조사받는 입력면과, 상기 입력면의 일단에서 연장되도록 형성되는 제1지지면과, 상기 제1지지면의 일단에서 제1경사각도로 경사지게 연장되고 상기 입력면과 수평이 되도록 형성되는 접촉면과, 상기 접촉면의 일단에서 연장되도록 형성되는 제2지지면과, 상기 제2지지면의 일단에서 수직방향으로 연장되도록 형성됨과 아울러 상기 입력면의 타단에서 연장되도록 형성되는 출력면으로 이루어져 입력면으로 조사된 빔이 손가락이 접촉된 접촉면으로 조사되면 손가락의 융선 부분에서는 산란되고 골 부분에서는 반사되어 상기 출력면으로 조사되는 오각형 프리즘과;
    상기 오각형 프리즘의 입력면에 설치되어 입력면으로 빔을 발생하여 조사하는 조명원과;
    상기 오각형 프리즘의 출력면에 설치되어 출력면으로부터 조사되는 빔을 조사받을 수 있도록 설치되는 결상렌즈와;
    상기 결상렌즈로 조사된 빛을 조사받도록 설치되어 빔의 왜곡을 보정하고 원하지 않은 빔을 차단하기 위해 제1매니스커스 렌즈와 제2매니스커스 렌즈와 제3매니스커스 렌즈와 바이 콘벡스 렌즈가 내측에 각각 순차적으로 설치되는 렌즈 유닛과, 상기 바이 콘벡스 렌즈로부터 조사되는 빔을 조사받아 지문이미지를 획득하는 이미지센서가 제2경사각도로 경사지게 설치되는 센서 유닛으로 이루어지는 이미지센싱부로 구비되며,
    상기 제2경사각도의 크기는 상기 제1경사각도의 크기와 반비례되도록 설정됨 을 특징으로 하는 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오각형 프리즘은 지문 획득 시 배경을 흑색으로 하기 위해 상기 제1지지면과 양측면에 각각 무광 흑색페인트층이 설치됨을 특징으로 하는 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조명원은 단색광 조명원과 다색광 조명원 중 어느 하나가 적용되며, 상기 다색광 조명원은 적색, 녹색 및 청색조명원으로 이루어짐을 특징으로 하는 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이미지센싱부는 상기 결상렌즈로 조사된 빛을 조사받도록 설치되어 빔의 왜곡을 보정하고 원하지 않은 빔을 차단하기 위해 제1매니스커스 렌즈와 제2매니스커스 렌즈와 제3매니스커스 렌즈와 바이 콘벡스 렌즈가 내측에 각각 순차적으로 설치되는 렌즈 유닛과, 상기 바이 콘벡스 렌즈로부터 조사되는 빔을 조사받아 지문이미지를 획득하는 이미지센서가 제2경사각도로 경사지게 설치되는 센서 유닛으로 이루어지며,
    상기 렌즈 유닛은 타단의 내측 표면에 제1나사산이 형성되는 제1하우징과, 상기 제1하우징의 내측에 설치되며 일단에 제1돌출부재가 일체로 형성되는 제1지지부재와, 상기 제1지지부재의 타측에 위치되도록 상기 제1하우징의 내측에 설치되며 타단에 제2돌출부재가 일체로 형성되는 제2지지부재와, 상기 제1 및 제2지지부재 사이에 설치되며 중앙에 제3경사각도로 조리개가 형성되는 조리개부재와, 상기 제1지지부재의 일측에 위치되도록 상기 제1하우징의 내측에 설치되는 상기 제1매니스커스 렌즈와, 상기 제1돌출부재에 의해 감싸지도록 상기 제1지지부재의 내측에 설치되는 상기 제2매니스커스 렌즈와, 상기 제2돌출부재에 의해 감싸지도록 상기 제2지지부재의 내측에 설치되는 상기 제3매니스커스 렌즈와, 상기 제2지지부재의 타측에 위치되도록 상기 제1하우징의 내측에 설치되는 상기 바이 콘벡스 렌즈로 이루어지며, 상기 센서 유닛은 상기 제1하우징과 결합 시 제1나사산과 나사 결합될 수 있도록 일단의 내측 표면에 제2나사산이 형성되는 제2하우징과, 상기 제2하우징의 내측에 일체로 형성되며 중앙에 제2경사각도로 경사지게 삽입홈이 형성되는 설치부재와, 상기 삽입홈에 제2경사각도로 경사지게 삽입 설치되는 이미지센서로 이루어짐을 특징으로 하는 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 조리개의 제3경사각도는 70 내지 120도로 형성됨을 특징으로 하는 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 오각형 프리즘의 제1지지면과 접촉면으로 이루어지는 제1경사각도가 40 내지 70도인 경우에 상기 이미지센서의 제2경사각도는 8.25 내 4.4도로 설정됨을 특징으로 하는 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 결상렌즈와 상기 이미지센싱부 사이에 반사거울이 더 구비되어 설치되고, 상기 반사거울은 상기 결상렌즈에서 조사되는 빔을 반사시켜 상기 이미지센싱부로 조사하며 반사거울의 반사면은 알루미늄 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치.
  8. 빔을 조사받는 입력면과, 상기 입력면의 일단에서 연장되도록 형성되는 제1지지면과, 상기 제1지지면의 일단에서 제1경사각도로 경사지게 연장되고 상기 입력면과 수평이 되도록 형성되는 접촉면과, 상기 접촉면의 일단에서 연장되도록 형성되는 제2지지면과, 상기 제2지지면의 일단에서 수직방향으로 연장되도록 형성됨과 아울러 상기 입력면의 타단에서 연장되도록 형성되는 출력면으로 이루어져 입력면으로 조사된 빔이 손가락이 접촉된 접촉면으로 조사되면 손가락의 융선 부분에서는 산란되고 골 부분에서는 반사되어 상기 출력면으로 조사되는 오각형 프리즘과;
    상기 오각형 프리즘의 입력면으로 발생한 빔이 조사되도록 설치되며 적색, 녹색 및 청색조명으로 이루어지는 다색광 조명원과;
    상기 오각형 프리즘의 출력면으로부터 조사되는 빔을 조사받을 수 있도록 설치되는 결상렌즈와;
    상기 결상렌즈로 조사된 빛을 조사받도록 설치되어 빔의 왜곡을 보정하고 원하지 않은 빔을 차단하기 위해 제1매니스커스 렌즈와 제2매니스커스 렌즈와 제3매니스커스 렌즈와 바이 콘벡스 렌즈가 내측에 각각 순차적으로 설치되는 렌즈 유닛과, 상기 바이 콘벡스 렌즈로부터 조사되는 빔을 조사받아 지문이미지를 획득하는 이미지센서가 제2경사각도로 경사지게 설치되는 센서 유닛으로 이루어지는 이미지 센싱부와;
    상기 오각형 프리즘의 접촉면에 손가락이 접촉되면 상기 다색광 조명원을 구동시켜 이미지센싱부에서 지문이미지가 획득되도록 제어하는 제어부로 구비되며,
    상기 제2경사각도의 크기는 상기 제1경사각도 크기와 반비례되도록 설정되며, 상기 제어부는 획득된 지문이미지가 정상, 습식 및 건식인지를 판별하고, 정상인 경우에 상기 다색광 조면원 중에서 적색 조명원을 온시키며, 습한 경우에 녹색과 청색 조명원중 어느 하나를 온시키며, 건조한 경우에 적색과 청색 조명원을 온시키거나 적색과 녹색과 청색 조명원을 모두 온시켜 빔을 발생함을 특징으로 하는 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치.
KR1020070054456A 2007-06-04 2007-06-04 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치 KR100879381B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070054456A KR100879381B1 (ko) 2007-06-04 2007-06-04 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치
US11/826,055 US20080298650A1 (en) 2007-06-04 2007-07-12 Optical finger print acquisition apparatus using a prism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070054456A KR100879381B1 (ko) 2007-06-04 2007-06-04 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080106704A true KR20080106704A (ko) 2008-12-09
KR100879381B1 KR100879381B1 (ko) 2009-01-20

Family

ID=40088254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070054456A KR100879381B1 (ko) 2007-06-04 2007-06-04 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20080298650A1 (ko)
KR (1) KR100879381B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9906697B2 (en) 2015-09-21 2018-02-27 Yo Shik Shin Apparatus for taking close-up picture using mobile terminal equipped with camera, and exterior optical module for taking close-up picture

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101894258A (zh) * 2010-07-02 2010-11-24 深圳百佳安生物识别技术有限公司 光学指纹采集仪
KR101070583B1 (ko) * 2010-12-10 2011-10-06 주식회사 슈프리마 지문획득을 위한 광학구조
WO2012133110A1 (ja) * 2011-03-25 2012-10-04 日本電気株式会社 認証装置、及び認証方法
CN102194112A (zh) * 2011-06-22 2011-09-21 成都方程式电子有限公司 光学指纹识别模块组件
CN102567717A (zh) * 2011-12-21 2012-07-11 成都众询科技有限公司 一种基于dsp与fpga的无线指纹采集装置
CN202584161U (zh) * 2012-05-17 2012-12-05 闵瑜 一种光学指纹棱镜
CN102799869A (zh) * 2012-07-10 2012-11-28 广东工业大学 一种基于fpga的嵌入式指纹识别系统
US8824792B2 (en) 2012-07-25 2014-09-02 Ib Korea Ltd. Image element brightness adjustment
JP6257252B2 (ja) 2012-10-04 2018-01-10 アイビー コリア リミテッドＩＢ Ｋｏｒｅａ Ｌｔｄ． 隆起紋様の抗ショック読取
US9901298B2 (en) * 2012-11-01 2018-02-27 Quaerimus Medical Incorporated System and method for prevention of diabetic foot ulcers using total internal reflection imaging
US9228824B2 (en) 2013-05-10 2016-01-05 Ib Korea Ltd. Combined sensor arrays for relief print imaging
WO2015157423A1 (en) 2014-04-10 2015-10-15 Ib Korea Ltd. Biometric sensor for touch-enabled device
WO2016029346A1 (zh) * 2014-08-25 2016-03-03 华为技术有限公司 指纹提取方法和装置
CN105184284B (zh) * 2015-10-20 2018-09-21 杭州指安科技股份有限公司 一种背景照明颜色可变的光学指纹采集设备及设计方法
CN107340958B (zh) * 2017-06-23 2020-10-30 努比亚技术有限公司 横竖屏切换方法及移动终端
CN110457986A (zh) * 2019-06-04 2019-11-15 广州汉玛智慧信息技术有限责任公司 一种超薄防潮指纹信息采集终端
CN111104864A (zh) * 2019-11-22 2020-05-05 深圳阜时科技有限公司 光学式指纹感测装置和电子设备
WO2023121541A1 (en) * 2021-12-20 2023-06-29 Fingerprint Cards Anacatum Ip Ab An optical fingerprint sensor and a method for detecting a fingerprint

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930005570B1 (ko) * 1989-11-13 1993-06-23 주식회사 금성사 홀로그램(hologram)을 이용한 지문인식장치
KR920007329B1 (ko) * 1990-05-30 1992-08-31 금성사 주식회사 지문인식기용 광학장치
JPH07308309A (ja) * 1994-05-17 1995-11-28 Matsumura Electron:Kk 指紋の入力構造
KR100349832B1 (ko) * 2000-08-08 2002-08-24 (주)니트 젠 라인스캔형 지문입력장치
KR20040042727A (ko) * 2002-11-15 2004-05-20 주식회사 씨크롭 광학 지문입력장치
KR100575144B1 (ko) * 2004-03-10 2006-04-28 씨큐트로닉스 (주) 모바일기기용 광학 지문입력 장치
US7508965B2 (en) * 2004-06-01 2009-03-24 Lumidigm, Inc. System and method for robust fingerprint acquisition
US7379570B2 (en) * 2005-01-19 2008-05-27 E-Pin International Tech Co., Ltd. Optical engine for fingerprint reader
KR100726100B1 (ko) * 2005-04-28 2007-06-12 대동전자(주) 지문인식장치용 광학시스템
US8275179B2 (en) * 2007-05-01 2012-09-25 3M Cogent, Inc. Apparatus for capturing a high quality image of a moist finger

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9906697B2 (en) 2015-09-21 2018-02-27 Yo Shik Shin Apparatus for taking close-up picture using mobile terminal equipped with camera, and exterior optical module for taking close-up picture

Also Published As

Publication number Publication date
KR100879381B1 (ko) 2009-01-20
US20080298650A1 (en) 2008-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100879381B1 (ko) 프리즘을 이용한 광학식 지문획득장치
US6292576B1 (en) Method and apparatus for distinguishing a human finger from a reproduction of a fingerprint
US7679671B2 (en) Image capturing for capturing an image of an object by illuminating the object and receiving light from the object
JP2009302646A (ja) 棒状導光体および画像読取装置
CN102077568B (zh) 表单读取装置
JP2002062267A (ja) 欠点検査装置
KR102082204B1 (ko) 커버 글라스의 곡면부 검사장치
US8702280B2 (en) Light source device
TWI458965B (zh) 用於影像資料之分析的影像擷取系統及方法
JP2005337957A (ja) 基板検査装置
KR20040029316A (ko) 전자 컴포넌트의 콘택트 엘리먼트의 위치를 측정하기 위한방법 및 장치
JP2020134174A (ja) 検査装置
JP2005228191A (ja) 指紋画像入力装置
JP5180736B2 (ja) 肌のくすみの評価方法及び評価装置
JP7251559B2 (ja) 情報処理装置
JP2009117186A (ja) 導光体、およびこれを用いたイメージセンサモジュール
JPH08172506A (ja) 画像読取装置
JP2007089969A (ja) 生体パターン撮像装置
JPH1051605A (ja) シェーディング補正付き画像読取装置
WO2023143242A1 (zh) 指纹检测模组、活体指纹检测装置以及检测方法
WO2001065466A2 (en) Method and apparatus for detecting a color change of a live finger
JPH11316113A (ja) 形状測定装置
JP3846943B2 (ja) 紙葉類読取装置
JP2002374445A (ja) 電子カメラ
WO2013042348A1 (ja) 読取装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee