KR20090086769A - Scanner - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스캐너에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 표면의 반사 특성이 서로 다른 두 종류의 스캔 대상물을 각각 스캔할 수 있도록 구성된 스캐너에 관한 것이다.The present invention relates to a scanner, and more particularly, to a scanner configured to scan two kinds of scanning objects having different surface reflection characteristics.
서류나 사진 등 아날로그 형태로 존재하는 정보를 복제하거나 디지털 정보로 전환하여 활용하기 위해 스캐너가 사용된다.Scanners are used to copy or convert information that exists in analog form, such as documents or photographs, into digital information.
일반적인 스캐너는, 서류나 사진 등의 스캔 대상물이 올려지는 유리판, 상기 유리판의 아래에 배치되어 유리판을 향해 빛을 조사하는 광원, 상기 광원에서 발산된 후 상기 스캔 대상물의 표면에서 반사된 빛을 받아 전기 신호를 출력하는 이미지 센서 및 상기 이미지 센서에서 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하는 디지털 신호 처리 프로세서를 포함하여 이루어진다.A general scanner includes a glass plate on which a scan object such as a document or a photograph is placed, a light source disposed under the glass plate to irradiate light toward the glass plate, and receive light reflected from the surface of the scan object after being emitted from the light source. And an image sensor for outputting a signal and a digital signal processing processor for converting an analog signal output from the image sensor into a digital signal.
상기 스캐너가 작동하면 상기 광원이 상기 유리판을 향해 빛을 발산한다. 상기 빛은 상기 유리판을 투과한 후 상기 유리판 위에 올려진 스캔 대상물의 표면에서 반사되어 상기 이미지 센서로 전달된다.When the scanner is activated, the light source emits light toward the glass plate. The light is transmitted through the glass plate and reflected from the surface of the scan object placed on the glass plate to be transmitted to the image sensor.
좀더 상세히 설명하면, 상기 스캔 대상물의 표면의 명암에 따라 빛의 반사량 이 달라지므로, 상기 이미지 센서는 반사된 빛의 양에 상응하는 전기 신호를 출력하게 된다. 서류에 인쇄된 글자 부분은 반사율이 적고 글자가 없는 여백은 반사율이 높으므로, 상기 이미지 센서에 입사되는 빛 중 글자 부분에 해당하는 영역은 어둡고 여백 부분에 해당하는 영역은 밝다. 이와 같은 원리로 이미지 센서에 상기 스캔 대상물의 상이 맺히고 상기 이미지 센서는 스캔 대상물의 상에 상응하는 전기 신호를 출력하게 된다. 상기 이미지 센서에서 출력된 아날로그 전기 신호는 상기 디지털 신호 처리 프로세서에 의해 디지털 신호로 전환된다.In more detail, since the amount of light reflection varies according to the contrast of the surface of the scan object, the image sensor outputs an electrical signal corresponding to the amount of reflected light. Since the letter portion printed on the document has a low reflectance and the blank space without the letter has a high reflectance, an area corresponding to the letter portion of the light incident on the image sensor is dark and an area corresponding to the margin portion is bright. In this manner, the image of the scan object is formed on the image sensor, and the image sensor outputs an electrical signal corresponding to the image of the scan object. The analog electrical signal output from the image sensor is converted into a digital signal by the digital signal processing processor.
위와 같이 스캐너를 통해 얻어진 스캔 정보는 스캔 대상물을 복사하거나, 스캔 대상물의 표면에 있는 정보를 디지털화하여 저장하는데 유용하게 사용된다.As described above, the scan information obtained through the scanner is useful for copying a scan object or digitizing and storing information on the surface of the scan object.
위와 같이 구성된 일반적인 스캐너는 그러나 종이나 사진과는 특성이 다른 스캔 대상물을 스캔할 수 없다. 예를 들어, 지문이나 도장을 위와 같이 구성된 일반적인 스캐너를 이용하여 스캔하는 경우에는 손가락의 접촉 부위나 도장의 외형 안쪽이 검게 나올 뿐 지문의 융선이나 도장의 윤곽선을 선명하게 얻을 수 없다. 따라서, 지문이나 도장 등을 스캔하기 위해서는 별도의 인식 장치를 구입해야만 한다. 이는 관공서나 기업 등의 지출 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 사용자의 사용 편의가 떨어지는 문제가 있다.A typical scanner configured as described above, however, cannot scan objects of different characteristics from paper or photographs. For example, when a fingerprint or a stamp is scanned by using a general scanner configured as described above, only the contact area of the finger or the inside of the outer part of the seal come out black and the ridge of the fingerprint or the contour of the seal cannot be obtained clearly. Therefore, a separate recognition device must be purchased in order to scan a fingerprint, a painting, or the like. This not only increases the cost of spending in government offices or companies, but also has a problem in that the user's convenience is inferior.
본 발명의 일 형태에서는, 스캔 대상물과 접촉하는 각 면이 서로 다른 반사 특성을 가지도록 나란히 배치된 제1 및 제2 투명체, 상기 제1 및 제2 투명체를 향해 빛을 발하는 광원, 상기 제1 및 제2 투명체의 인근을 동시에 또는 순차적으로 지나는 캐리어에 장착되어 상기 캐리어의 이동 시 상기 광원에서 조사된 후 상기 제1 및 제2 투명체를 통과한 빛을 받아서 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하여 이루어진 스캐너를 제공한다.1 aspect of this invention WHEREIN: The 1st and 2nd transparent body arrange | positioned side by side so that each surface which may contact a scanning object may have a different reflection characteristic, the light source which emits light toward the said 1st and 2nd transparent body, said 1st and And an image sensor mounted on a carrier passing through the vicinity of a second transparent body simultaneously or sequentially, to receive light passing through the first and second transparent bodies and convert the light into an electrical signal when the carrier is moved. Provide a scanner.
본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너에서, 상기 제1 및 제2 투명체는 상기 캐리어의 이동 방향에 대해 수직한 방향을 따라 나란히 배치될 수 있다.In the scanner according to an embodiment of the present invention, the first and second transparent bodies may be arranged side by side in a direction perpendicular to the moving direction of the carrier.
본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너에서, 상기 제1 및 제2 투명체는 상기 캐리어의 이동 방향을 따라 나란히 배치될 수도 있다.In the scanner according to an embodiment of the present invention, the first and second transparent bodies may be arranged side by side along the moving direction of the carrier.
본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너에서, 상기 제1 투명체는 상기 광원의 빛을 투과시키는 평판 유리를 포함하여 이루어지고, 상기 제2 투명체는 상기 스캔 대상물과 접촉하는 면이 상기 광원의 빛을 실질적으로 전반사 하도록 배치된 다각 프리즘을 포함하여 이루어질 수 있다.In the scanner according to an embodiment of the present invention, the first transparent body includes a flat glass that transmits light of the light source, and the second transparent body has a surface in contact with the scan object substantially light of the light source. It may be made including a polygonal prism disposed to be total reflection.
본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너에서, 상기 제1 투명체는 상기 광원의 빛을 투과시키는 평판 유리를 포함하여 이루어지고, 상기 제2 투명체는 상기 스캔 대상물이 접촉되는 평평한 접촉면 및 상기 광원으로부터 입사되는 빛을 실질적으로 전반사 하도록 상기 접촉면의 반대면에 형성된 프레넬 렌즈면을 포함하여 이루어질 수도 있다.In the scanner according to an embodiment of the present invention, the first transparent body includes a flat glass that transmits light of the light source, and the second transparent body is incident from the light source and the flat contact surface to which the scan object is contacted. It may comprise a Fresnel lens surface formed on the opposite side of the contact surface to substantially totally reflect light.
본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너는, 상기 제2 투명체와 상기 이미지 센서 사이에 배치되어 상기 제2 투명체에서 반사된 빛을 집광하는 집광 렌즈를 더 포함하여 이루어질 수 있다.The scanner according to an embodiment of the present invention may further include a condenser lens disposed between the second transparent body and the image sensor to collect light reflected from the second transparent body.
본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너는, 상기 제2 투명체에서 반사된 빛의 경로를 변경하여 상기 이미지 센서로 전달하는 반사판을 더 포함하여 이루어질 수도 있다.The scanner according to an embodiment of the present invention may further include a reflector that changes the path of the light reflected from the second transparent body and transmits it to the image sensor.
본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너는, 상기 제2 투명체는 지문 또는 도장을 스캔할 수 있도록 상기 제1 투명체 보다 작게 형성될 수 있다.In the scanner according to an embodiment of the present invention, the second transparent body may be formed smaller than the first transparent body so as to scan a fingerprint or a stamp.
한편, 본 발명의 다른 일 형태에서는 상기 하우징 내에 배치된 광원, 상기 하우징의 일면에 배치되고 제1 스캔 대상물이 올려지며 상기 광원의 빛을 투과시키도록 배치된 유리판, 제2 스캔 대상물이 올려지는 접촉면이 상기 광원의 빛을 실질 적으로 전반사 하도록 상기 하우징의 일면에 배치된 투명체, 상기 유리판과 상기 투명체의 인근을 동시에 또는 순차적으로 지나도록 상기 하우징 내에 장착된 캐리어, 상기 캐리어에 장착되어 상기 캐리어의 이동 시 상기 광원에서 조사된 후 상기 제1 및 제2 투명체를 통과한 빛을 각각 받아서 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하여 이루어진 스캐너를 제공한다.On the other hand, in another aspect of the present invention, a light source disposed in the housing, a glass plate disposed on one surface of the housing and placed on a first scan object to transmit light from the light source, and a contact surface on which the second scan object is placed A transparent body disposed on one surface of the housing to substantially totally reflect the light of the light source, a carrier mounted in the housing to simultaneously or sequentially pass the vicinity of the glass plate and the transparent body, mounted on the carrier, and moving the carrier It provides a scanner comprising an image sensor for receiving the light passing through the first and second transparent bodies after being irradiated from the light source to convert into an electrical signal.
본 발명에 따른 스캐너를 이용하면 표면의 반사 특성이 다른 두 종류의 스캔 대상물을 각각 효과적으로 스캔할 수 있는 효과가 있다. 예를 들어, 종이나 사진 및 주민등록증 등의 신분증은 표면의 반사 특성이 유사하여 하나의 스캐너로 각각 스캔할 수 있지만, 지문이나 도장은 상기한 종이와 사진 및 주민등록증 등과 비교할 때 표면의 반사 특성이 매우 다르기 때문에 종이나 사진 및 주민등록증 등의 표면을 스캔할 수 있는 스캐너로 스캔할 수 없다. 그러나, 본 발명에 따른 스캐너에는 반사 특성이 다른 두 개의 투명체가 구비되므로 표면의 반사 특성이 다른 두 종류의 스캔 대상물을 각각 효과적으로 스캔할 수 있다.Using the scanner according to the present invention has the effect that it is possible to effectively scan each of the two kinds of scanning objects having different reflection characteristics of the surface. For example, identification cards such as paper, photographs, and ID cards can be scanned with a single scanner because the reflective properties of the surface are similar.However, fingerprints and coatings have very high reflective properties when compared to the above paper, photographs, and ID cards. Because they are different, they cannot be scanned by scanners that can scan surfaces such as paper, photos and ID cards. However, since the scanner according to the present invention is provided with two transparent bodies having different reflection characteristics, it is possible to effectively scan two kinds of scanning objects having different reflection characteristics on the surface.
또한, 본 발명에 따른 스캐너는 주민등록증 등의 신분증 및 지문이나 도장을 선택적으로 스캔할 수 있도록 구성되므로, 하나의 스캐너를 이용하여 쉽고 빠르게 신원 정보 등을 획득하거나 신원 정보 등을 확인 및 인증할 수 있도록 해주는 효과도 있다.In addition, the scanner according to the present invention is configured to selectively scan the identification card, such as a resident registration card and fingerprint or stamp, so that you can easily and quickly obtain identity information, such as using a single scanner or verify and authenticate the identity information, etc. It also works.
나아가, 본 발명에 따른 스캐너는 하나의 이미지 센서를 이용하여 표면의 반사 특성이 다른 두 종류의 스캔 대상물을 스캔할 수 있게 구성된다. 따라서, 본 발명에 따른 스캐너는 구조가 비교적 간단하고 저렴한 비용으로 제작할 수 있는 효과가 있다.Furthermore, the scanner according to the present invention is configured to scan two kinds of scanning objects having different surface reflection characteristics by using one image sensor. Therefore, the scanner according to the present invention has an effect that the structure is relatively simple and can be manufactured at a low cost.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of this embodiment, the same name and the same reference numerals are used for the same configuration and additional description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 스캐너의 내부 구성을 간략히 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 1의 스캐너의 내부 구성을 간략하게 보이는 개략도이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스캐너의 내부 구성을 간략하게 보이는 개략도이다.1 is a perspective view illustrating a scanner according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view briefly showing an internal configuration of the scanner of FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic view schematically showing an internal configuration of the scanner of FIG. 1. 4 is a schematic diagram showing an internal configuration of a scanner according to another embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 스캐너에서, 하우징(100)의 일면, 예를 들어 상면에는, 반사 특성이 다른 두 개의 투명체가 나란하게 배치된다. 상기 하우징(100)의 상면 좌측에 배치되는 제1 투명체로는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 유리판(110)이 사용되고, 상기 하우징(100)의 상면 우측에 배치되는 제2 투명체로는 다각, 예를 들어 삼각 프리즘(120)이 사용될 수 있다.In the scanner according to the present invention, two transparent bodies having different reflection characteristics are arranged side by side on one surface, for example, an upper surface of the
본 발명에 따른 스캐너에서, 상기한 두 개의 투명체는 두 가지 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 두 개의 투명체, 즉 유리판(110)과 프리즘(120)은 상기 하우징(100)의 상면에 상하로 나란하게 배치될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 좌우로 나란하게 배치될 수도 있다.In the scanner according to the present invention, the two transparent bodies may be arranged in two forms. For example, as illustrated in FIGS. 1 to 3, the two transparent bodies, that is, the
상기 하우징(100)의 내부에는 광원(210)이 배치된다. 상기 광원(210)은 상기 제1 및 제2 투명체, 즉 상기 유리판(110)과 상기 프리즘(120)을 향해 빛을 발한다. 상기 광원(210)으로는 예를 들어 LED(Light Emitting Diode)가 사용될 수 있다.The
상기 하우징(100)의 내부에는 상기 제1 및 제2 투명체의 인근, 예를 들어 아래를 왕복 이동할 수 있는 캐리어(150)가 구비된다. 상기 캐리어(150)의 왕복 이동은 벨트(151) 및 구동 모터(153)에 의해 이루어지는데, 상기 캐리어(150)가 안정적으로 왕복 운동할 수 있도록 가이드 바(155)가 안내해 준다.The
상기 캐리어(150)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 위에서 보았을 때 상기 제1 및 제2 투명체, 즉 상기 유리판(110)과 상기 프리즘(120)의 측면에 배치된다. 이와 같이 배치된 캐리어(150)는 하우징(100)의 좌우 방향을 따라서 왕복 이동한다.The
도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에서, 상기 제1 및 제2 투명체는 상기 캐리어(150)의 이동 방향에 대해 수직한 방향을 따라 나란히 배치되기 때문에, 상기 구동 모터(153)가 일방향으로 회전하면 상기 캐리어(150)는 최초 위치에서 좌측으로 이동하여 상기 제1 및 제2 투명체의 인근 공간, 예를 들어 아래 공간을 동시에 지나게 된다. 그리고, 상기 구동 모터(153)가 상기 일방향과 반대 방향인 타방향으로 회전하면 상기 캐리어(150)는 우측으로 이동하여 최초 위치로 복귀한다.1 to 3, since the first and second transparent bodies are disposed side by side in a direction perpendicular to the moving direction of the
도 4에 도시된 실시예에서, 상기 제1 및 제2 투명체는 상기 캐리어(150)의 이동 방향을 따라서 나란히 배치되기 때문에 상기 구동 모터(153)가 일방향으로 회 전하면 상기 캐리어(150)는 좌측으로 이동하면서 상기 제1 및 제2 투명체의 인근 공간, 예를 들어 아래 공간을 순차적으로 지나게 된다. 그리고, 상기 구동 모터(153)가 타방향으로 회전하면 상기 캐리어(150)는 우측으로 이동하면서 최초 위치로 복귀한다. In the embodiment shown in FIG. 4, since the first and second transparent bodies are arranged side by side along the moving direction of the
위와 같이 상기 캐리어(150)는, 상기 구동 모터(153)의 회전 방향에 따라서, 상기 제1 또는 제2 투명체, 즉 상기 유리판(110) 또는 상기 프리즘(120)의 인근을 동시에 또는 순차적으로 왕복 운동할 수 있게 된다.As described above, the
상기 캐리어(150)에는 상기 제1 또는 제2 투명체, 즉 상기 유리판(110) 또는 상기 프리즘(120) 위에 놓인 대상물을 스캔하는 이미지 센서(220)가 장착된다. 여기서, 상기 광원(210) 또한 상기 캐리어(150)에 장착될 수 있다. 따라서, 상기 구동 모터(153)가 작동하면, 상기 캐리어(150)에 장착된 이미지 센서(220) 및 광원(210)이 함께 상기 제1 또는 제2 투명체의 인근, 예를 들어 아래로 이동하게 된다.The
상기 이미지 센서(220)로는 예를 들어 CCD(Charged Coupled Device)나 CIS(Contact Image Sensor) 등이 사용될 수 있다. 상기 이미지 센서(220)는 고가이기 때문에, 소형으로 제작되어 상기 캐리어(150)와 함께 움직이면서 상기 제1 또는 제2 투명체 위에 놓인 스캔 대상물을 스캔하도록 구성되는 것이다.As the
상기 이미지 센서(220)는 상기 광원(210)에서 발산된 후 상기 제1 또는 제2 투명체, 즉 상기 유리판(110) 또는 상기 프리즘(120)을 통과한 빛을 받아서 전기적 신호로 변환한다. 상기 이미지 센서(220)에서 출력되는 전기 신호는 이미지 처리 부(230)에서 디지털 신호인 '0'과 '1'로 변환된다. 이러한 이미지 처리부(230)는 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 프로세서(DSP: Digital Signal Processor) 및 버퍼 메모리(Buffer Memory)를 포함하여 이루어지며, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 캐리어(150)에 장착될 수 있다.The
상기 이미지 처리부(230)에서 변환된 디지털 신호는 비록 도시하지는 않았지만 데이터 전송부에 의해서 상기 스캐너 내부에 마련된 제어부(미도시)나 상기 스캐너가 연결된 컴퓨터(미도시)의 제어부(미도시)로 전송된다. 본 발명에 따른 스캐너가 스캔 정보를 직접 처리하여 가공하여 저장하거나 외부로 출력할 수 있도록 구성되는 경우, 상기 스캐너에는 이를 위한 별도의 제어부(미도시)가 마련되며, 이는 상기 하우징(100)의 외면에 마련된 컨트롤 패널(130)을 통해 적절히 제어될 수 있을 것이다. 그러나, 그렇지 않은 경우, 상기 이미지 처리부(230)에서 변환된 디지털 신호는 상기 스캐너가 연결된 별도의 컴퓨터의 제어부로 전송된다.Although not shown, the digital signal converted by the
한편, 본 발명에 따른 스캐너에서 상기 제1 및 제2 투명체는 스캔 대상물과 접촉하는 각 면이 서로 다른 반사 특성을 가지도록 배치된다. 이에 의해서, 본 발명에 따른 스캐너는, 표면의 반사 특성이 서로 다른 두 종류의 스캔 대상물, 예를 들어 종이와 사진이나 지문과 도장을 각각 효과적으로 스캔할 수 있게 된다. 도 5 내지 도 9에는 제1 및 제2 투명체가 서로 다른 두 종류의 스캔 대상물을 스캔하는 원리 및 구조가 개략적으도 도시되어 있는데, 이하에서는 이들 도면을 참조하여 좀더 상세히 설명한다.On the other hand, in the scanner according to the present invention, the first and second transparent bodies are arranged such that each surface in contact with the scan object has different reflection characteristics. As a result, the scanner according to the present invention can effectively scan two kinds of scanning objects having different reflection characteristics of the surface, for example, paper, photographs, fingerprints, and coatings, respectively. 5 to 9 schematically illustrate a principle and a structure of scanning two types of scan objects different from each other by the first and second transparent bodies, which will be described below in more detail with reference to these drawings.
참고로, 도 5는 도 1 및 도 4의 스캐너에서 이미지 센서가 유리판 위에 놓여 진 종이를 스캔하는 모습을 나타낸 개략도이고, 도 6은 도 1 및 도 4의 스캐너에서 이미지 센서가 프리즘 위에 접촉된 손가락의 지문을 스캔하는 모습을 나타낸 개략도이며, 도 7은 도 6에서 손가락과 프리즘의 접촉 부위에서 광원의 빛이 반사되는 특성을 보여주는 개략도이다. 그리고, 도 8은 도 1 및 도 4의 스캐너에서 프리즘과 이미지 센서 사이에 반사판이 구비된 예를 나타낸 개략도이고, 도 9는 도 1 및 도 4의 스캐너에서 도 6 및 도 8의 프리즘 대신 적용될 수 있는 프레넬 렌즈를 나타낸 개략도이다.For reference, FIG. 5 is a schematic view showing scanning of paper placed on a glass plate by the image sensor in the scanners of FIGS. 1 and 4, and FIG. 6 is a finger in which the image sensor contacts a prism in the scanner of FIGS. 1 and 4. 7 is a schematic view showing a state in which a fingerprint is scanned, and FIG. 7 is a schematic view showing a characteristic in which light of a light source is reflected at a contact portion between a finger and a prism in FIG. 6. 8 is a schematic view illustrating an example in which a reflector is provided between a prism and an image sensor in the scanner of FIGS. 1 and 4, and FIG. 9 may be applied instead of the prism of FIGS. 6 and 8 in the scanner of FIGS. 1 and 4. A schematic representation of a Fresnel lens.
상기 제1 투명체로서 상기 하우징(100)의 상면 좌측에 배치된 유리판(110)은 도 5에 도시된 바와 같이 광원(210)에서 발산된 빛을 투과시키도록 배치된다. 상기 유리판(110)의 위에는 제1 스캔 대상물(10)이 올려질 수 있는데, 상기 제1 스캔 대상물(10)로는 종이나 사진 및 주민등록증 등의 신분증 등이 있다. 상기 종이나 사진 및 주민등록증 등은 실질적으로 평평한 표면을 가지는데, 이들의 표면에 비춰진 빛의 반사량은 표면의 명암에 따라서 달라진다.The
상기 유리판(110)의 아래에 배치된 광원(210)에서 상기 하우징(100)의 일면, 즉 상면으로 발산된 빛은 도 5의 화살표가 나타낸 바와 같이 상기 유리판(110)을 투과한 후 상기 제1 스캔 대상물(10)의 표면에 전달된다. 상기 제1 스캔 대상물(10)의 표면에 도달한 빛은 상기 제1 스캔 대상물(10)의 명암에 따라서 반사되는 양이 달라진다. 상기 제1 스캔 대상물(10)의 표면에서 반사된 빛은 다시 상기 유리판(110)을 통과한 후 상기 이미지 센서(220)로 전달된다. 상기 이미지 센서(220)는 상기 유리판(110)을 통과한 빛을 받아서 전기 신호를 출력하고, 출력된 전기 신호는 상기 이미지 처리부(230)로 전달되어 디지털 신호로 변화된다.Light emitted from the
위에서 설명한 바와 같이 종이나 사진 및 주민등록증 등의 신분증과 같은 특성을 가진 제1 스캔 대상물(10)은 제1 투명체, 즉 유리판(110) 위에 올려놓고 효과적으로 스캔할 수 있다. 그러나, 손가락의 지문(21)을 상기 유리판(110)에 올려놓고 스캔하는 경우, 상기 손가락에 비춰진 빛의 반사량이 크게 다르지 않기 때문에 유효한 스캔 정보를 얻을 수 없다. 이는 도장(미도시)과 같이 굴곡면을 가지는 스캔 대상물도 마찬가지이다.As described above, the
상기 제2 투명체, 즉 상기 프리즘(120)은 상기한 손가락의 지문(21)이나 도장과 같은 특성을 가지는 제2 스캔 대상물(20)을 효과적으로 스캔할 수 있도록 해준다. 도 6 및 도 7에는 상기 제2 투명체를 이용한 제2 스캔 대상물(20)의 스캔 원리가 자세히 나타나 있는데, 이하에서는 이들 도면을 참조하여 좀더 상세히 설명한다.The second transparent body, that is, the
상기 제2 투명체, 즉 상기 프리즘(120)은 상기 광원(210)에서 발산된 빛을 상기 제2 스캔 대상물(20)이 접촉하는 접촉면(121)에서 실질적으로 전반사할 수 있도록 배치된다. 즉, 상기 프리즘(120)은 상기 광원(210)의 빛을 상기 접촉면(121)이 실질적으로 전부 반사시킬 수 있도록 배치되는 것이다. 이를 위해, 상기 프리즘(120)은 상기 광원(210)에서 발산된 빛이 상기 접촉면(121)에 임계각보다 큰 각도로 입사되도록 배치된다.The second transparent body, that is, the
상기 광원(210)에서 발산된 빛은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 프리즘(120)의 하면(123)을 통해 상기 프리즘(120)의 내부로 입사되고, 상기 접촉면(121)에서 전반사된다. 그리고, 상기 접촉면(121)에서 전반사된 빛은 상기 프리즘(120)의 한 면을 이루고 있는 반사면(122)으로 입사되는데, 상기 반사면(122)은 상기 접촉면(121)에서 반사된 빛이 임계각보다 큰 각도로 입사되도록 배치되므로 상기 반사면(122)에서도 도 6에 도시된 바와 같이 실질적인 전반사가 일어난다. 따라서, 상기 광원(210)에서 프리즘(120)의 하면(123)으로 입사된 빛은 상기 접촉면(121)과 상기 반사면(122)을 거쳐 상기 이미지 센서(220)로 전달된다.As shown in FIG. 6, light emitted from the
그런데, 상기 접촉면(121)에 손가락의 지문(21) 등 제2 스캔 대상물(20)이 접촉되면, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제2 스캔 대상물(20)과 접촉면(121)이 접촉된 접촉 부위 'A'의 굴절률이 변하게 되어 입사광이 전반사되는 조건을 상실한다. 따라서, 도 7의 화살표가 보여주는 바와 같이, 상기 프리즘(120)의 접촉면(121)으로 입사된 광원(210)의 빛은 상기 접촉면(121)과 접촉하지 않는 골(23) 부분에서는 전반사되지만, 상기 접촉면(121)과 접촉하는 지문(21)의 융선 부분에서는 전반사되지 못한다. 그러므로, 상기 프리즘(120)의 접촉면(121)과 접촉한 지문(21)이 어둡게 관측되어 지문(21)의 형상이 선명하게 나타나게 되며, 따라서 상기 이미지 센서(220)가 지문(21)의 형상을 효과적으로 읽어 들일 수 있게 된다. 이는 도장에서도 마찬가지 이다.However, when the
상기 프리즘(120)과 상기 이미지 센서(220)의 사이에는 도 6에 도시된 바와 같이 집광 렌즈(240)가 배치될 수 있다. 상기 집광 렌즈(240)는 상기 프리즘(120)을 통과한 후 상기 이미지 센서(220)로 진행하는 빛을 집광시켜 상기 이미지 센서(220)에 결상시킴으로써 상기 이미지 센서(220)가 상기 지문(21)의 형상을 정확 히 읽을 수 있게 해준다.A
한편, 본 발명에 따른 스캐너에는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 프리즘(120)을 통과한 빛의 이동 경로를 변경하여 상기 이미지 센서(220)로 전달하는 반사판(250)이 더 구비될 수도 있다. 상기 반사판(250)은 상기 프리즘(120)을 통과한 빛이 상기 이미지 센서(220)로 직접 전달되기 어렵게 구성된 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 빛의 이동 경로상에 적어도 하나가 배치되어 빛이 상기 이미지 센서(220)로 입사되도록 빛의 이동 경로를 변경시킨다. 참고로, 미설명 부호 260은 집광 렌즈 등 빛을 상기 이미지 센서(200)에 효과적으로 결상시키기 위한 결상 수단이다.Meanwhile, as shown in FIG. 8, the scanner according to the present invention may further include a
위에서는 상기 제2 투명체로서 다각 프리즘(120)이 사용된 예가 설명되었다. 그러나, 본 발명은 이에 국한되지만은 않는다. 다른 예로, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제2 투명체로서 프레넬 렌즈(120a)가 사용될 수도 있다. 상기 프레넬 렌즈(120a)은 도 9에 도시된 바와 같이 제2 스캔 대상물(20)이 접촉하는 평평한 접촉면(121a) 및 상기 접촉면(121a)의 반대면을 이루며 다수의 프리즘 띠(126a)를 가지는 프레넬 렌즈면(123a)을 포함하여 이루어진다.In the above, an example in which the
상기 프레넬 렌즈(120a)의 상기 접촉면(121a)은 각 프리즘 띠(126a)의 하면을 통해 입사된 빛이 임계각보다 큰 각으로 입사되도록 배치된다. 따라서, 각 프리즘 띠(126a)를 통해 상기 프레넬 렌즈(120a)의 내부로 입사된 빛은 도 9에 도시된 바와 같이 상기 접촉면(121a)에서 전반사된다. 상기 접촉면(121a)에 지문(21) 등의 제2 스캔 대상물(20)이 접촉하면 해당 접촉 부위는 전반사 조건을 상실하므로 전반사가 일어나지 못한다. 따라서, 상기 프레넬 렌즈(120a)는 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한 바와 동일한 원리로 지문(21) 등을 효과적으로 스캔할 수 있게 해준다.The
본 발명에 따른 스캐너에서 상기 제1 투명체는 위에서 설명한 바와 같이 종이나 사진 또는 주민등록증 등의 신분증을 스캔할 수 있도록 제공되고, 상기 제2 투명체는 지문이나 도장 등을 스캔할 수 있도록 제공된다. 따라서, 상기 제2 투명체, 즉 상기 유리판(110)은 주민등록증 등의 신분증을 스캔할 수 있는 크기나 그 이상의 크기로 형성되고, 상기 제1 투명체, 즉 상기 프리즘(120)이나 상기 프레넬 렌즈(120a)는 상기 지문(21) 또는 도장을 스캔할 수 있는 정도로 상기 제1 투명체보다 작게 형성된다.In the scanner according to the present invention, the first transparent body is provided to scan an ID card such as a paper, a photo, or a social security card as described above, and the second transparent body is provided to scan a fingerprint or a seal. Accordingly, the second transparent body, that is, the
사용자는 위와 같이 구성된 본 발명에 따른 스캐너를 이용하여 주민등록증 등의 제1 스캔 대상물(10)과 지문 등의 제2 스캔 대상물(20)을 선택적으로 또는 동시에 스캔할 수 있다.The user may selectively or simultaneously scan the
도 1 내지 도 3의 실시예에서, 상기 컨트롤 패널(130)을 조작하여 스캔을 시작하면 상기 광원(210)이 빛을 내기 시작하고 상기 캐리어(150)가 좌측으로 이동하면서 상기 이미지 센서(220)가 상기 제1 및 제2 투명체를 통과한 빛을 받아들여 스캔이 실시된다.1 to 3, when the scan is started by manipulating the
이때, 상기 이미지 센서(220)는 상기 제1 및 제2 투명체의 아래를 동시에 지나므로, 상기 제1 및 제2 투명체 위에 각각 제1 스캔 대상물(10)과 제2 스캔 대상물(20)이 올려진 경우 이들이 동시에 스캔된다. 물론, 제1 스캔 대상물(10)이나 제2 스캔 대상물(20) 중 어느 하나만 올려진 경우에는 하나만 스캔된다.In this case, since the
도 4의 실시예에서, 컨트롤 패널(130)을 조작하여 스캔을 시작하면, 상기 이미지 센서(220)는 상기 제2 투명체와 상기 제1 투명체를 순차적으로 지나면서 스캔한다. 상기 제2 및 제1 투명체 위에 제2 스캔 대상물(20)과 제1 스캔 대상물(10)이 각각 올려진 경우, 이들은 순차적으로 스캔된다. 그러나, 상기 제2 투명체 위에만 제2 스캔 대상물(20)이 올려진 경우에는 이를 감지하여 상기 제1 스캔 대상물(10)만 스캔하고 상기 캐리어(150)가 최초 위치로 복귀하도록 구성될 수도 있을 것이다.In the embodiment of FIG. 4, when the scan is started by operating the
위와 같이 상기 제1 투명체 또는 제2 투명체 위에 올려진 스캔 대상물을 스캔한 정보는 상기 이미지 처리부(230)에 의해 디지털 신호로 변환된 후 상기 데이터 전송부에 의해 제어부(미도시)로 전송된다. 상기 제어부로 전송된 스캔 정보는 그대로 또는 가공되어 저장 장치에 저장되거나, 확인 및 인증 등의 목적으로 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 스캐너는, 신분증과 지문이나 도장 등을 각각 스캔하여 신분 정보 등을 획득하고, 획득된 신분 정보를 신원을 확인하거나 인증하는데 활용하는 분야에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.The information scanned by the scan object on the first transparent body or the second transparent body as described above is converted into a digital signal by the
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범 주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms in addition to the above-described embodiments without departing from the spirit or scope thereof has ordinary skill in the art. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments should be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus, the present invention is not limited to the above description and may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너를 나타낸 사시도;1 is a perspective view of a scanner according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 스캐너의 내부 구성을 간략히 보여주는 사시도;2 is a perspective view briefly showing an internal configuration of the scanner of FIG. 1;
도 3은 도 1의 스캐너의 내부 구성을 간략하게 보이는 개략도;3 is a schematic view schematically showing the internal configuration of the scanner of FIG. 1;
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스캐너의 내부 구성을 간략하게 보이는 개략도;4 is a schematic diagram schematically showing an internal configuration of a scanner according to another embodiment of the present invention;
도 5는 도 1 및 도 4의 스캐너에서 이미지 센서가 유리판 위에 놓여진 종이를 스캔하는 모습을 나타낸 개략도;5 is a schematic view showing a state in which an image sensor scans paper placed on a glass plate in the scanner of FIGS. 1 and 4;
도 6은 도 1 및 도 4의 스캐너에서 이미지 센서가 프리즘 위에 접촉된 손가락의 지문을 스캔하는 모습을 나타낸 개략도;FIG. 6 is a schematic view showing an image sensor scanning a fingerprint of a finger in contact with a prism in the scanner of FIGS. 1 and 4;
도 7은 도 6에서 손가락과 프리즘의 접촉 부위에서 광원의 빛이 반사되는 특성을 보여주는 개략도;FIG. 7 is a schematic view illustrating a characteristic in which light of a light source is reflected at a contact portion between a finger and a prism in FIG. 6;
도 8은 도 1 및 도 4의 스캐너에서 프리즘과 이미지 센서 사이에 반사판이 구비된 예를 나타낸 개략도; 및8 is a schematic view showing an example in which a reflector is provided between a prism and an image sensor in the scanner of FIGS. 1 and 4; And
도 9는 도 1 및 도 4의 스캐너에서 도 6 및 도 8의 프리즘 대신 적용될 수 있는 프레넬 렌즈를 나타낸 개략도이다.9 is a schematic diagram illustrating a Fresnel lens that can be applied in place of the prism of FIGS. 6 and 8 in the scanner of FIGS. 1 and 4.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 제1 스캔 대상물 20: 제2 스캔 대상물10: first scan object 20: second scan object
100: 하우징 110: 유리판100: housing 110: glass plate
120: 프리즘 120a: 프레넬 렌즈120:
121, 121a: 접촉면 150: 캐리어121, 121a: contact surface 150: carrier
210: 광원 220: 이미지 렌즈210: light source 220: image lens
230: 이미지 처리부 240: 집광 렌즈230: image processing unit 240: condensing lens
250: 반사판 260: 결상 수단250: reflector 260: imaging means
Claims (11)
Priority Applications (1)
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KR1020080012224A KR20090086769A (en) | 2008-02-11 | 2008-02-11 | Scanner |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101338904B1 (en) * | 2012-03-12 | 2013-12-09 | (주)하소인텍 | Stamp scanner |
-
2008
- 2008-02-11 KR KR1020080012224A patent/KR20090086769A/en active Search and Examination
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