KR20090099573A - 지문 채취 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지문 채취 장치(1) 및 방법으로서, 프리즘(5)의 채취 표면(3)상에 지문이 채취된다. 본 발명은 똑바르지 않은 빛에 의해 소정 영상의 획득이 가능하고, 때와 먼지의 존재에 대하여 덜 민감하다. 본 발명의 장치는 광원(15)과 하나의 표면(12)을 포함하는데, 광원(15)은 지문이 채취되는 지문 채취 및 판독 표면(11)의 측면에 위치하고, 지문이 채취되는 표면에 인접한 하나의 표면(12)은 프리즘(5)의 내부를 향하는 감소된 반사율을 갖는 하나의 층(13)을 갖도록 처리된다.

프리즘, 지문 채취, 아나모르픽 프리즘, 반사, 지문, 지문 판독, 휴대용 지문 채취 장치

Description

지문 채취 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR THE TAKING OF FINGERPRINTS}

본 발명은 지문 채취 장치 및 방법에 관계된 것으로서, 지문은 프리즘의 채취 표면상에서 채취된다.

지문을 채취하여 판독하는 광학 장비가 공지되어 있는데, 프리즘은 프리즘 표면들 중 어느 한 표면상의 지문 영상을 투영하기 위해 이용된다. 지금부터, 프리즘의 표면으로서, 프리즘 베이스(base)간 연장되는 직사각형의 표면을 이해해야 한다.

일반적으로, 가장 흔한 직각 삼각형 프리즘의 경우, 한 표면상에는 광원이 배치되고, 다른 표면상에는 지문이 위치하며, 세 번째 표면, 즉 지문 판독 표면상에서는 지문 융선(fingerprint ridges)에 의해 반사된 빛에 의해 생성된 영상이 투영된다.

그러나, 이러한 설계 방법은 원래의 영상 비율이 반영된 것이 아닌, 판독 표면상에 생성된 영상의 변형을 수반하게 된다. 일반적으로 잘 알려진 이러한 변형은 영상 스스로 전자적 과정을 통해 보상될 수 있다.

순수 광학 시스템을 이용할 때의 이러한 약점을 제거하기 위해, 지문이 일그러져 보이는 영상을 생성하게 하는 아나모르픽 프리즘(anamorphic prism)이 이용된다. 즉, 소정의 관찰점으로부터 원래의 비율이 반영된 영상이 관찰된다면, 일반적으로 광학 센서는 상기 영상을 스캔하게 된다.

이러한 일그러져 보이는 영상은 광학에서 잘 알려진 아나모르픽 프리즘을 통해 얻어진다.

영상의 전자적 보상을 하는 프리즘과 아나모르픽 프리즘의 두 가지 종래의 프리즘 모두는 먼지에 의한 문제, 특히 지문 자체에 의해 남겨진 기름때에 대한 문제를 겪고 있다.

알려진 바와 같이, 그러한 기름때는 정확히 판독된다면 지문으로 되돌아 갈 수도 있으나, 현저한 프리즘의 사용으로 다음 지문을 악화시킬 수도 있다. 이도저도 아닌 경우에는, 잔여 영상이 새로운 지문에 혼란을 야기할 수 있다.

따라서, 특별한 상황, 예컨대 세관, 공항에서와 같은 상황에서 지문을 신속하게 채취하거나 빈번히 채취해야하는 상황이 아닌 한, 복잡한 세척 동작을 필요로 하지 않고 지문 때의 존재에 대한 영향을 받지 않는 지문 채취 장치 및/또는 관련된 방법을 정립하는 것이 바람직하다.

본 발명의 근원적인 기술적 문제는 종래 기술과 관련하여 언급한 문제를 제거하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

이러한 공지 기술의 문제는 위에 기재한 것과 같은 장치에 의해 해결이 가능하다. 광원은 지문이 채취되는 표면의 측면에 위치하고, 지문이 채취되는 표면에 인접한 한 표면은 프리즘 자체의 내부를 향하는 감소된 반사율을 갖는 하나의 층(layer)을 갖도록 처리된다.

동일한 발명의 개념에 따라, 프리즘을 이용한 지문 채취 방법은 다음과 같은 단계로 구성된다. 즉,

- 지문을 채취하는 프리즘의 첫 번째 표면을 제공하는 단계;

- 상기 첫 번째 표면에 인접한 표면상에 프리즘 내부를 향하는 감소된 반사율을 갖는 층을 제공하는 단계;

- 상기 첫 번째 표면의 측면에 조명을 비추는 단계; 및

- 다른 프리즘 표면상의 지문의 영상을 취하는 단계; 로 구성된다.

본 발명에 따른 장치와 방법의 주요한 이점은 때와 먼지의 존재에 덜 민감하게 되고, 똑바르지 않은 빛에 의해 소정 영상의 획득이 가능하다는 것이다.

또한 이점으로서는, 위에서 정의된 장치와 방법은 아나모르픽 프리즘을 이용하여 수행되는 것이 가능하다는 것이다.

본 발명은 이하에서 바람직한 실시예가 기술될 것이고, 첨부된 도면을 참조하여 예시적이고 한정적인 목적이 제공될 것이다.

도 1은 발명에 따른 지문 채취 및 판독 장치를 부분적으로 구획한 사시도이다.

도 2는 도 1의 장치를 상세히 분해한 사시도이다.

도 3은 도 2의 사용을 상세히 나타낸 사시도이다.

도면에서, 지문 채취 및 판독 장치는 보통 1로 나타난다. 이러한 버전의 장치는 실제 휴대용이고 주변 장치로서 지문의 처리, 저장 및 비교를 위하여 컴퓨터에 연결하기에 적합하다.

그러나, 이하에 기재된 발명은 지문 채취의 기능을 수행할 수 있는 어떤 장치, 예컨대 전자 여권 또는 전자 신분증을 위한 필요한 데이터, 고정 검사점 등을 생성하는 장치가 참고될 수 있음을 이해해야 한다.

본 실시예의 장치(1)는 작동시키는 사람을 위해 실제 손잡이가 있는 케이스(2), 지문 채취 표면(3), 시작 단추(4) 및 RFID나 마이크로칩 리더(microchip reader) 등과 같은 광학 종류의 다른 가능한 판독 장치로 구성된다.

채취 표면(3)은 베이스가 다각형인 직각 삼각형을 갖는 두 프리즘인 첫 번째 직각 삼각형 프리즘(6)과 두 번째 직각 삼각형 프리즘(7)의 매칭(matching)에 의해 이루어지는 장치(1)의 아나모르픽 프리즘(5)의 첫 번째 표면에 일치한다.

이러한 종류의 프리즘에서 경사 표면으로서, 더 넓은 넓이를 갖고, 프리즘의 베이스를 구성하는 직각 삼각형의 빗변에 일치하는 표면이 이해되어야 한다. 상기 채취 표면(3)은 첫 번째 프리즘(6)의 첫 번째 경사 표면에 일치한다.

첫 번째 프리즘(6)의 첫 번째 비경사 표면(8)은 두 번째 프리즘(7)의 비경사 표면과 각각 일치한다.

상기 첫 번째 경사 표면(3)은 첫 번째 프리즘(6)의 첫 번째 삼각형 베이스(9)와 평면 표면 및 두 번째 프리즘(7)의 두 번째 비경사 표면간 연장되고, 상기 평면 표면은 상기 첫 번째 삼각형 베이스의 반대 방향의 삼각형 베이스와의 일치에 의해 이루어진다. 따라서 상기 평면 표면(10)은 직각 사다리꼴의 형태를 갖게 된다. 아나모르픽 프리즘(5)의 두 번째 경사 표면은 두 번째 프리즘(7)에 속하고, 첫 번째 경사 표면(3)에 반대되며, 아나모르픽 프리즘(5)의 지문 채취 및 판독 표면(11)으로 구성된다.

채취 표면(3)에 인접한, 첫 번째 프리즘(6)의 두 번째 비경사 표면(12)은 두 번째 프리즘(7)의 베이스와 함께 다른 직각 사다리꼴을 형성한다.

상기 첫 번째 프리즘(6)의 두 번째 비경사 표면(12), 즉 아나모르픽 프리즘(5)의 채취 표면에 인접한 표면은 감소된 반사율을 갖는 프리즘(5)의 내부를 향하는 층을 나타내기 위한 방식으로 처리된다.

이러한 실시예에 있어서, 표면(12)은 높은 방사율 층(13)에 겹쳐진다. 특히 그러한 방사율 층(13)은 1에 가까운 광 흡수를 갖는다. 즉, 빛의 반사가 불가능한 검은색의 몸체와 같이 0에 가까운 반사율을 보인다.

그러나, 이러한 광학적 특징은 적어도 장치(1)의 작동 파장에 유효해야 하는 것을 이해해야 한다. 즉, 700nm(적외선 영역) 이상이어야 한다.

채취 표면(3)의 측면에 위치한 평면 표면(10)에서, 장치(1)는 일반적으로 도 2의 15와 같은 광원으로 구성되며, 광원은 다수의 첫 번째 LED(16)가 설치된 인쇄회로기판에 의해 구현되고, 종래의 방법에 의해 전기적으로 공급된다.

상기 인쇄회로기판(15)은 평면이고, 평면 표면(10)에 겹쳐지는 형태를 갖는다.

그러한 인쇄회로기판(15)과 아나모르픽 프리즘(5)은 첫 번째 케이스(17)에 수용된다. 첫 번째 케이스(17)는 채취 표면(3)을 덮지 않고, 지문 채취 및 판독 표면(11)을 포함하며, 첫 번째 개구(18)가 형성된 곳의 앞에 존재한다. 더욱이 위치 선로(19; positioning rail)는 인쇄회로기판(15)을 끼우기 위해 제공된다.

인쇄회로기판상의 첫 번째 LED(16)의 배열로부터, 조명이 채취 표면(3)의 측면 여백(20)과 LED(16)의 첫 번째 세트(22)가 위치한 평면 표면(10)의 최고점에서 더욱 강렬히 비추어지는 것을 유념해야 한다. LED(16)의 두 번째 세트(23)는 두 번째 프리즘(7) 상의 평면 표면(10)의 낮은 부분의 여백(21)에 위치된다.

인쇄회로기판(15) 상의 두 번째 LED(24)의 세 번째 세트(24)는 첫 번째 LED(16)와 다른 색을 갖도록 제공된다. 또한 채취 표면(3)을 통해 장치(1)의 작동을 신호로 알리기 위해 스위치를 켜놓는다.

광원이 위치하게 되는 평면 표면(10)은 프리즘(5)의 내부에 빛의 확산을 향상시키도록 새틴 처리(satinize)된다.

두 번째 케이스(26)는 개구(18)에서 첫 번째 케이스(17)와 연결된다. 두 번 째 케이스(26)는 두 번째 개구(28)를 향하는 지문 채취 및 판독 표면(11) 상에 형성된 영상을 반사하는 반사 표면(27), 필터로서 작동하는 하우징(housing) 렌즈(29; 도 3에 표시된), 렌즈의 표면상에, 특히 첫 번째 또는 광선을 받는 렌즈의 표면상에 위치한 필터링(filtering)층을 포함한다.

앞서 기술한 실시예에서, 첫 번째 LED는 700nm 이상의 파장을 갖는 적외선을 방사하는 IRLED 유형이다. 따라서 상기 필터링층은 700nm 이상의 파장을 위한 대역폭(bandwidth)을 갖게 될 것이다.

장치(1)는 상기 두 번째 개구에서, 보이지는 않지만 지문의 영상을 디지털화하는 디지털 광학 센서를 포함한다. 상기 센서는 CCD 유형이거나 CMOS 유형이다.

여기에서 언급한 장치와 관련해, 이하 본 발명에 따른 방법의 실시예가 상세히 설명될 것이다.

그러한 방법에 있어서, 아나모르픽 프리즘(5)은 위에 기술된 것과 같이 제공된다. 또한 간단한 손끝 압력에 의해 찍힌 지문을 갖는 프리즘의 경사 표면, 즉 첫 번째 표면이 제공된다.

상기 첫 번째 표면에 인접한 표면상에서, 바람직하게 1에 가까운 광 흡수 계수를 갖고, 감소된 반사율을 갖는 층이 제공되고, 조명이 상기 첫 번째 표면의 측면에 비추어진다.

그 후, 아나모르픽 프리즘의 다른 표면, 즉 상기 첫 번째 표면(3)의 반대 방향의 표면상의 지문의 영상이 취해진다.

본 실시예에 따른 방법에 있어서, 조명은 상기 첫 번째 표면의 측면 여백과 상기 첫 번째 표면에 프리즘의 최고점에서 더욱 강렬히 비추어진다.

조명은 적외선 방사로서 수행된다.

상기 장치와 방법에 대해 또 다른 그리고 부수적인 요구 사항에 따라 당해 기술에 숙련된 자는 부가의 청구 범위로 정의된 본 발명의 보호 범위 내의 모든 경우에 있어, 다양한 변경 및 변형을 채용할 것이다.

본 발명의 프리즘을 이용한 지문 채취 장치 및 방법은 전자 여권, 전자 신분증 등과 같은 지문에 대한 정보를 요하는 분야에 이용이 가능하다.

Claims (22)

1. 지문은 프리즘(5)의 채취 표면(3) 상에서 채취되고, 광원(15)은 지문이 채취되는 지문 채취 및 판독 표면(11)의 측면에 위치하고, 지문이 채취되는 표면에 인접한 하나의 표면(12)은 프리즘(5)의 내부를 향하는 감소된 반사율을 갖는 하나의 층(13)을 갖도록 처리되는 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 프리즘은 상기 채취 표면(3)과 반대 방향에 지문 채취 및 판독 표면(11)을 갖는 아나모르픽 프리즘(5)인 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 아나모르픽 프리즘은 베이스가 다각형인 직각 삼각형을 갖는 두 프리즘인, 첫 번째 직각 삼각형 프리즘(6)과 두 번째 직각 삼각형 프리즘(7)의 매칭에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 채취 표면(3)은 아나모르픽 프리즘(5)의 첫 번째 경사 표면에 일치하는 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 지문 채취 및 판독 표면(11)은 아나모르픽 프리즘(5)의 두 번째 경사 표면에 일치하는 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 인접한 표면(12)은 높은 방사율 층(13)에 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 층(13)은 1에 가까운 광 흡수 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 광원(15)은 다수의 LED(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 LED 배열은 채취 표면(3)의 측면 여백(20)과, 상기 채취 표면(3)에 프리즘 최고점에서 더욱 강렬히 비추어지는 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
10. 청구항 1에 있어서,

    상기 광원(15)이 위치하는 표면(10)이 새틴 처리되어, 프리즘(5) 내부에 빛 확산을 향상시키는 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
11. 청구항 2에 있어서,

    반사 표면(27)은 상기 지문 채취 및 판독 표면(11)상에 형성된 영상을 반사하는 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
12. 청구항 1에 있어서,

    LED(16)는 IRLED 유형인 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
13. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,

    상기 지문 채취 및 판독 표면(11)상에 형성된 영상은 700nm 이상의 파장을 위한 대역폭을 갖는 필터를 통해 필터링되는 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
14. 청구항 1에 있어서,

    광학 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
15. 청구항 14에 있어서,

    상기 센서는 CCD 유형인 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
16. 청구항 1에 있어서,

    실제 휴대용이고, 주변 장치로서 지문의 처리, 저장 및 비교를 위하여 컴퓨터에 연결하기에 적합한 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
17. 청구항 1에 있어서,

    전자 여권이나 전자 신분증을 위한 필요한 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 지문 채취 장치(1).
18. 지문을 채취하는 프리즘의 첫 번째 표면(3)을 제공하는 단계;

    상기 첫 번째 표면(3)에 인접한 표면(12)상에 프리즘의 내부(5)를 향하는 감소된 반사율을 갖는 층(13)을 제공하는 단계;

    상기 첫 번째 표면(3)의 측면에 조명을 비추는 단계; 및

    다른 프리즘 표면(11)상의 지문의 영상을 취하는 단계; 로 이루어지는 프리즘(5)을 이용한 지문 채취 방법.
19. 청구항 18에 있어서,

    상기 프리즘은 아나모르픽 프리즘(5)인 것을 특징으로 하는 지문 채취 방법.
20. 청구항 18에 있어서,

    상기 감소된 반사율을 갖는 표면은 1에 가까운 광 흡수 계수를 갖는 것을 특 징으로 하는 지문 채취 방법.
21. 청구항 18에 있어서,

    상기 조명은 상기 첫 번째 표면(3)의 측면 여백(20)과, 상기 첫 번째 표면(3)에 프리즘 최고점에서 더욱 강렬히 비추어지는 것을 특징으로 하는 지문 채취 방법.
22. 청구항 21에 있어서,

    상기 조명은 적외선 방사에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 지문 채취 방법.

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