KR20150094369A

KR20150094369A - Fingerprint recognizing device

Info

Publication number: KR20150094369A
Application number: KR1020140015589A
Authority: KR
Inventors: 김동호; 박진태; 안현구; 김성호; 김대현
Original assignee: (주)아이엠
Priority date: 2014-02-11
Filing date: 2014-02-11
Publication date: 2015-08-19

Abstract

The present invention relates to a fingerprint recognizing a device. The fingerprint recognizing device comprises: a cubic lens; a light source which is disposed on one side of the cubic lens; a collimate lens which makes a parallel beam irradiated from the light source to form a parallel beam; a plate which is disposed in front of the collimate lens and in which a fingerprint recognizing unit coming in contact with a finger is formed in a line with respect to a light path; and a sensor which is disposed on the other side of the cubic lens and detects a beam reflected from the finger. According to the fingerprint recognizing device, an infinite optical system is applied by using a parallel beam, optical performance is improved as compared with a finite optical system, a light source and a sensor are disposed on one side and the other side of a cubic or a beam splitter in structure, an optical path is formed in the same, and it is possible to minimize an optical system.

Description

[0001] FINGERPRINT RECOGNIZING DEVICE [0002]

본 발명은 지문인식장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a fingerprint recognition apparatus.

본 발명과 관련된 지문인식장치는 (특허문헌 1)에서 개시하고 있다. 상기 (특허문헌 1)에 따르면, 지문인식장치는 인간의 생체정보 중 지문정보를 기 설정된 지문정보와 비교한 후 그 결과에 대한 정보를 출력하는 장치로서 잠금장치 등과 같이 보안이 요구되는 장치에 사용되고 있다.
A fingerprint recognition device related to the present invention is disclosed in (Patent Document 1). According to (Patent Document 1), the fingerprint recognition device compares fingerprint information in human biometric information with predetermined fingerprint information and outputs information on the result, and is used in a device requiring security such as a lock device have.

이러한 지문인식장치는 전자기장을 이용하는 비 광학식 지문인식장치와 프리즘(Prism), 렌즈(Lens)와 같은 적어도 하나의 광학 소자 및 사용자의 손가락으로부터 반사되는 광을 검출하여 전기신호로 변화시키는 이미지센서를 사용하는 광학식 지문인식장치로 구분되고 있다.
Such a fingerprint recognition apparatus includes a non-optical fingerprint recognition apparatus using an electromagnetic field, at least one optical element such as a prism and a lens, and an image sensor that detects light reflected from a user's finger and converts the light into an electric signal And an optical fingerprint recognition device.

그러나 종래의 광학 소자들은 굴절률 및 설치자세에 따라 상기 광학 소자들을 경유한 후 형성되는 화상이 실질적으로 취득하고자 하는 실물에 비해 왜곡되는 특성이 있고, 프리즘이 차지하는 비중이 크기 때문에 경제적이지 못한 문제점이 있다. 이러한 광학 소자들의 특성은 이미지센서에 의한 정확한 지문정보의 취득을 보장할 수 없게 하기 때문에 결국 지문인식장치의 신뢰성을 저해하게 되는 문제점을 유발하고 있다.
However, the conventional optical elements are characterized in that the image formed after passing through the optical elements is distorted compared with the actual object to be actually obtained according to the refractive index and the mounting posture, and the prism has a large specific gravity, . The characteristics of these optical elements make it impossible to guarantee acquisition of accurate fingerprint information by the image sensor, and as a result, the reliability of the fingerprint recognition device is deteriorated.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 (특허문헌 1)은 사용자의 손가락을 향해 광을 조사하는 광원, 상기 손가락으로부터 반사되는 광을 검출하는 이미지센서, 사용자의 손가락이 접촉되도록 경사지게 설치되는 접촉면을 향해 진행하는 광이 입사되는 제 1 입사면 및 상기 손가락으로부터 반사되는 광이 배출되며 상기 접촉면에 대해 제 1 꼭지각만큼 경사지게 배치되는 제 1 출사면을 구비하는 프리즘 및 상기 제 1 출사면과 상기 이미지센서의 사이에 배치되어 상기 손가락의 지문에 대응되는 화상이 상기 이미지센서에 결상되도록 하는 렌즈를 구비하는 중간 광학계를 포함하며, 상기 제 1 출사면은 상기 광의 경로를 따라 상기 렌즈의 광축으로부터 연장된 가상의 중심축에 직교하는 수직축에 대해 제 1 경사각만큼 경사지게 형성되고, 상기 중간 광학계는 상기 제 1 꼭지각에 의해 발생하는 상기 화상의 축소왜곡을 보상하는 적어도 하나의 보정용 광학 소자를 포함하고 있다.
In order to solve such a problem (Patent Document 1), there has been proposed a light source that irradiates light toward a user's finger, an image sensor that detects light reflected from the finger, light that advances toward a contact surface that is slanted A prism having a first incident surface to which the light is incident and a first exit surface to which light reflected from the finger is emitted and which is inclined at a first vertex angle with respect to the contact surface, and a prism, disposed between the first exit surface and the image sensor And a lens for causing an image corresponding to the fingerprint of the finger to be imaged on the image sensor, wherein the first exit surface has an imaginary central axis extending from the optical axis of the lens along the path of the light And the intermediate optical system is formed so as to be inclined at a first inclination angle with respect to the orthogonal vertical axis, And it includes at least one correction optical element to compensate for the reduced distortion of the image caused by the first vertical angle group.

따라서 상기 (특허문헌 1)은 이미지센서의 결상면에 결상되는 화상이 왜곡된 상태로 결상되는 것을 방지할 수 있어 상기 이미지센서에 의한 지문인식의 정확도를 향상시킬 수 있음을 개시하고 있다.
Therefore, the above-described (Patent Document 1) discloses that it is possible to prevent the image formed on the image-forming surface of the image sensor from being distorted and to improve the accuracy of fingerprint recognition by the image sensor.

KRKR 2006-01128082006-0112808 AA

전술한 바와 같이, (특허문헌 1)은 프리즘을 사용한 유한 광학계로써, 본 발명은 각종 수차에 의한 성능저하를 유발하는 유한 광학계의 문제점을 해결하고, 또한 광학계 부피가 증가하고 재료비가 상승하는 문제점을 해결하기 위한 것이다.
As described above, (Patent Document 1) is a finite optical system using a prism. The present invention solves the problem of a finite optical system that causes performance degradation due to various aberrations, and also increases the volume of the optical system and increases the material cost .

본 발명의 관점은, 무한 광학계를 적용하여 광학 성능을 개선하고, 아울러 구조개선을 통해 광학계를 용이하게 소형화할 수 있도록 한 지문인식장치를 제공하는 데 있다.
It is an aspect of the present invention to provide a fingerprint recognition apparatus which can improve an optical performance by applying an infinite optical system and easily miniaturize an optical system through structure improvement.

상기 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the above problems,

본 발명의 제1 실시 예에 따른 지문인식장치는 큐빅 렌즈;A fingerprint recognition apparatus according to a first embodiment of the present invention includes a cubic lens;

상기 큐빅 렌즈의 일 측면에 배치된 광원;A light source disposed on one side of the cubic lens;

상기 광원에서 조사된 빔을 평행하게 형성하는 콜리메이트 렌즈;A collimator lens for collimating the beam irradiated from the light source;

상기 콜리메이트 렌즈의 전방에 배치되며, 손가락이 접촉되는 지문인식부가 형성된 플레이트; 및A plate disposed on the front side of the collimator lens and having a fingerprint recognition unit to which the finger is contacted; And

상기 큐빅 렌즈의 타 측면에 배치되어 손가락으로부터 반사된 빔을 검출하는 센서;A sensor disposed on the other side of the cubic lens to detect a beam reflected from the finger;

를 포함한다.
.

또한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 지문인식장치에 있어서, 상기 광원은 빔이 큐빅 렌즈에 반사되어 콜리메이트 렌즈를 조사하도록 배치되고, 상기 센서는 큐빅 렌즈를 투과한 빔이 입사되도록 배치될 수 있다.
Further, in the fingerprint recognition apparatus according to the first embodiment of the present invention, the light source may be arranged such that a beam is reflected by a cubic lens to irradiate a collimate lens, and the sensor may be arranged so that a beam transmitted through the cubic lens is incident have.

또한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 지문인식장치에 있어서, 상기 콜리메이트 렌즈와 플레이트는 일체형으로 형성될 수 있다.
Further, in the fingerprint recognition device according to the first embodiment of the present invention, the collimator lens and the plate may be integrally formed.

한편 본 발명의 제2 실시 예에 따른 지문인식장치는 큐빅 렌즈;Meanwhile, the fingerprint recognition device according to the second embodiment of the present invention includes a cubic lens;

상기 콜리메이트 렌즈의 전방에 배치되며, 손가락이 접촉되는 지문인식부가 광 경로와 직각을 이루도록 형성된 프리즘; 및A prism disposed in front of the collimator lens and configured to have a fingerprint recognition unit contacting the finger at right angles to the optical path; And

를 포함한다.
.

또한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 지문인식장치에 있어서, 상기 광원은 빔이 큐빅 렌즈에 반사되어 콜리메이트 렌즈를 조사하도록 배치되고, 상기 센서는 큐빅 렌즈를 투과한 빔이 입사되도록 배치될 수 있다.
Further, in the fingerprint recognition apparatus according to the second embodiment of the present invention, the light source is arranged such that a beam is reflected by a cubic lens and irradiates a collimate lens, and the sensor is arranged so that a beam transmitted through the cubic lens is incident have.

또한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 지문인식장치에 있어서, 상기 콜리메이트 렌즈와 프리즘은 일체형으로 형성될 수 있다.
In addition, in the fingerprint recognition apparatus according to the second embodiment of the present invention, the collimator lens and the prism may be integrally formed.

한편 본 발명의 제3 실시 예에 따른 지문인식장치는 빔 스플리터;Meanwhile, the fingerprint recognition apparatus according to the third embodiment of the present invention includes a beam splitter;

상기 빔 스플리터의 일 측면에 배치된 광원;A light source disposed on one side of the beam splitter;

상기 빔 스플리터의 타 측면에 배치되어 손가락으로부터 반사된 빔을 검출하는 센서;A sensor disposed on the other side of the beam splitter to detect a beam reflected from the finger;

를 포함한다.
.

또한 본 발명의 제3 실시 예에 따른 지문인식장치에 있어서, 상기 광원은 빔이 빔 스플리터에 반사되어 콜리메이트 렌즈를 조사하도록 배치되고, 상기 센서는 빔 스플리터를 투과한 빔이 입사되도록 배치될 수 있다.
Further, in the fingerprint recognition apparatus according to the third embodiment of the present invention, the light source is arranged such that the beam is reflected by the beam splitter to irradiate the collimate lens, and the sensor can be arranged so that the beam transmitted through the beam splitter is incident have.

또한 본 발명의 제3 실시 예에 따른 지문인식장치에 있어서, 상기 콜리메이트 렌즈와 플레이트는 일체형으로 형성될 수 있다.
In the fingerprint recognition apparatus according to the third embodiment of the present invention, the collimator lens and the plate may be integrally formed.

한편 본 발명의 제4 실시 예에 따른 지문인식장치는 빔 스플리터;Meanwhile, the fingerprint recognition apparatus according to the fourth embodiment of the present invention includes a beam splitter;

를 포함한다.
.

또한 본 발명의 제4 실시 예에 따른 지문인식장치에 있어서, 상기 광원은 빔이 빔 스플리터에 반사되어 콜리메이트 렌즈를 조사하도록 배치되고, 상기 센서는 빔 스플리터를 투과한 빔이 입사되도록 배치될 수 있다.
Further, in the fingerprint recognition apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, the light source is arranged such that a beam is reflected by a beam splitter to irradiate a collimate lens, and the sensor can be arranged so that a beam transmitted through the beam splitter is incident have.

또한 본 발명의 제4 실시 예에 따른 지문인식장치에 있어서, 상기 콜리메이트 렌즈와 프리즘은 일체형으로 형성될 수 있다.
In the fingerprint recognition apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, the collimator lens and the prism may be integrally formed.

이러한 해결 수단들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
These solutions will become more apparent from the following detailed description of the invention based on the attached drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor should appropriately define the concept of the term in order to describe its invention in the best way possible It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명에 따르면, 평행빔을 사용하여 무한 광학계를 적용시킴으로써, 광학적 성능이 유한 광학계에 비해 향상되며, 구조적으로는 큐빅 또는 빔 스플리터의 일 측면과 타 측면에 광원과 센서를 배치하여 빔의 광 경로가 동일하게 형성되므로, 광학계의 소형화가 가능하다. 한편 지문인식을 하는 플레이트 또는 프리즘을 일체형을 구성할 경우, 전체적인 광학계의 부피를 효과적으로 줄일 수 있다.
According to the present invention, by applying an infinite optical system using a parallel beam, optical performance is improved as compared with a finite optical system, and structurally, a light source and a sensor are arranged on one side and the other side of a cubic or a beam splitter, Are formed in the same manner, it is possible to reduce the size of the optical system. On the other hand, when a plate or prism for fingerprint recognition is integrally formed, the volume of the entire optical system can be effectively reduced.

도 1 내지 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 지문인식장치를 나타내 보인 개략도.
도 3 내지 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 지문인식장치를 나타내 보인 개략도.
도 5 내지 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 지문인식장치를 나타내 보인 개략도.
도 7 내지 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 지문인식장치를 나타내 보인 개략도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a fingerprint recognition apparatus according to a first embodiment of the present invention; FIG.
FIGS. 3 to 4 are schematic views showing a fingerprint recognition apparatus according to a second embodiment of the present invention; FIG.
5 to 6 are schematic views showing a fingerprint recognition apparatus according to a third embodiment of the present invention.
7 to 8 are schematic views showing a fingerprint recognition apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명의 특이성 및 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어 지는 이하의 구체적인 내용과 실시 예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한 "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
The specificity and features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and examples, which are to be taken in conjunction with the accompanying drawings. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Also, terms such as " first ","second"," one side ","other side ", etc. are used to distinguish one element from another element, . DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시 예에 따른 지문인식장치는 필수요소로써, 광원(Light source) 및 상기 광원에서 조사되는 빔을 평행빔으로 형성하는 콜리메이트 렌즈(Collimate Lens) 및 상기 빔을 검출하는 센서(Sensor)를 포함한다. 또한 선택적으로 상기 광원의 빔을 조사하는 경로와 반사되는 경로를 동일하게 형성하는 큐빅 렌즈(Cubic Lens) 또는 빔 스플리터(Beam Splitter), 그리고 상기 콜리메이트 렌즈를 통해 형성된 평행빔을 사용하여 지문인식을 하는 플레이트(Plate) 또는 프리즘(Prism)을 포함한다.
The fingerprint recognition apparatus according to an embodiment of the present invention includes a light source, a collimate lens for forming a beam irradiated from the light source as a parallel beam, and a sensor for detecting the beam ). A cubic lens or a beam splitter for selectively forming a path for irradiating the beam of the light source with a reflected path and a parallel beam formed through the collimator lens, And a plate or a prism.

따라서 상기 지문인식장치에 따르면, 콜리메이트 렌즈를 사용하여 평행빔을 만들고, 이러한 평행빔을 사용하여 각종 수차를 보정 가능한 무한 광학계를 적용시킴으로써, 각종 수차에 의한 성능저하를 유발하는 유한 광학계보다 광학적 성능을 개선할 수 있고, 또한 구조적으로는 부피가 큰 프리즘(Prism) 대신 플레이트(Plate)를 사용하여 광학계를 소형화할 수 있으며, 이를 하기의 [표 1]에서 나타내 보이고 있다.
Therefore, according to the fingerprint recognition apparatus, a parallel beam is made by using a collimator lens, and an infinite optical system capable of correcting various aberrations by using the parallel beam is applied, so that optical performance It is possible to miniaturize the optical system by using a plate instead of a prism having a large volume, which is shown in Table 1 below.

한편 상기 프리즘 또는 플레이트는 콜리메이트 렌즈와 일체형으로 형성하여 사용할 수 있다. 즉 렌즈플레이트(Lens-Plate) 일체형 또는 렌즈프리즘(Lens-Prism) 일체형을 적용할 수 있으며, 이로 인해 광학계의 부피를 더욱 용이하게 줄일 수 있음은 물론이고, 재료비 절감이 가능하여 경제적 효과를 얻을 수 있다.
On the other hand, the prism or plate may be integrally formed with a collimator lens. That is, it is possible to apply the lens-plate integrated type or the lens-prism integrated type, thereby making it possible to reduce the volume of the optical system more easily, and it is also possible to reduce the material cost, have.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 2에서 보듯이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 지문인식장치(100)는 큐빅 렌즈(110)를 포함하되, 상기 큐빅 렌즈(110)의 일 측면에 광원(120)이 배치되고, 상기 큐빅 렌즈(110)의 타 측면에 센서(130)가 배치되며, 상기 광원(120)에서 조사되는 빔을 평행빔(141)으로 형성하는 콜리메이트 렌즈(140)의 전방에 플레이트(150)가 배치되는 광학계를 구성하게 된다.
1 and 2, the fingerprint recognition apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention includes a cubic lens 110, in which a light source 120 is disposed on one side of the cubic lens 110 A sensor 130 is disposed on the other side of the cubic lens 110 and a plate 150 is disposed in front of a collimator lens 140 that forms a beam irradiated from the light source 120 as a parallel beam 141. [ As shown in FIG.

즉 상기 큐빅 렌즈(110)는 입사된 광원(120)의 빔을 송광빔(121)과 수광빔(122)으로 나눠주기 위한 것으로서, 이때의 상기 송광빔(121)은 콜리메이트 렌즈(140)에 조사되는 빔을 지칭하고, 상기 수광빔(122)은 손가락으로부터 반사된 빔을 지칭하게 되며, 동일한 광 경로를 사용하게 된다. 그리고 상기 송광빔(121)은 콜리메이트 렌즈(140)를 거치면서 평행빔(141)으로 형성된다.
That is, the cubic lens 110 is for dividing the beam of the incident light source 120 into the light-transmitting beam 121 and the light-receiving beam 122. The light-transmitting beam 121 at this time is incident on the collimator lens 140 Refers to a beam to be irradiated, and the light receiving beam 122 refers to a beam reflected from a finger, and uses the same optical path. The light-transmitting beam 121 is formed as a parallel beam 141 through the collimator lens 140.

상기 광원(120)은 레이저다이오드(Laser diode: LD) 또는 발광다이오드(Light emitting diode: LED)로 실시되는 것으로서, 큐빅 렌즈(110)에 반사된 송광빔(121)이 콜리메이트 렌즈(140)에 조사되도록 광 경로를 형성하게 된다. 즉 상기 큐빅 렌즈(110)를 중심으로 상기 광원(120)과 콜리메이트 렌즈(140)는 직각을 이루게 되며, 따라서 상기 큐빅 렌즈(110)의 타 측면에 배치되는 센서(130)는 콜리메이트 렌즈(140)와 일직선상에 놓이게 된다.
The light source 120 is implemented by a laser diode (LD) or a light emitting diode (LED). The light beam 120 reflected by the cubic lens 110 is incident on the collimator lens 140 Thereby forming a light path to be irradiated. That is, the light source 120 and the collimator lens 140 are at right angles with respect to the cubic lens 110, so that the sensor 130 disposed on the other side of the cubic lens 110 is a collimate lens 140). &Lt; / RTI >

상기 센서(130)는 일반적인 이미지센서(Image sensor)를 전술한 바와 같이, 콜리메이트 렌즈(140)와 일직선상에 놓이도록 배치하는 방법으로 실시하게 되며, 손가락으로부터 반사되어 입사된 수광빔(122)을 검출하게 된다.
The sensor 130 is a method of arranging a general image sensor so as to be placed on a straight line with the collimator lens 140 as described above. The light receiving beam 122 reflected from the finger and incident thereon, .

한편 상기 플레이트(150)는 콜리메이트 렌즈(140)를 통해 평행하게 형성된 평행빔(141)을 사용하여 지문인식을 하는 것으로서, 손가락이 접촉되는 지문인식부(151)가 광 경로와 일직선상에 형성된다. 따라서 지문인식에 프리즘(Prism)을 사용하는 광학계보다 소형화가 용이하다. 이러한 플레이트(150)는 콜리메이트 렌즈(140)와 일체화한 렌즈플레이트(Lens-Plate) 일체형으로 제공된다.
Meanwhile, the plate 150 performs fingerprint recognition using a parallel beam 141 formed in parallel through the collimator lens 140, and the fingerprint recognition unit 151, which is in contact with the finger, is formed in a straight line with the optical path do. Therefore, it is easier to miniaturize than an optical system using prism for fingerprint recognition. The plate 150 is provided integrally with a lens plate integrated with the collimator lens 140.

따라서 본 발명의 제1 실시 예에 따른 지문인식장치(100)는 콜리메이트 렌즈(140)를 거치면서 평행하게 형성된 평행빔(141)을 사용하여 플레이트(150)의 지문인식부(151)에 접촉된 손가락의 지문을 인식한 후 상기 손가락으로부터 반사된 수광빔(122)을 센서(130)가 검출하여 기 설정된 지문정보와 비교한 후 그 결과에 대한 정보를 출력하게 된다.
Therefore, the fingerprint recognition apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention uses the parallel beam 141 formed in parallel while passing through the collimator lens 140 to contact the fingerprint recognition unit 151 of the plate 150 The sensor 130 detects the received light beam 122 reflected from the finger, compares the received light beam 122 with the preset fingerprint information, and outputs information about the detected result.

도 3 내지 4에서 보듯이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 지문인식장치(200)는 큐빅 렌즈(210)를 포함하되, 상기 큐빅 렌즈(210)의 일 측면에 광원(220)이 배치되고, 상기 큐빅 렌즈(210)의 타 측면에 센서(230)가 배치되며, 상기 광원(220)에서 조사되는 빔을 평행빔(241)으로 형성하는 콜리메이트 렌즈(240)의 전방에 프리즘(250)이 배치되는 광학계를 구성하게 된다.
3 to 4, the fingerprint recognition apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention includes a cubic lens 210, in which a light source 220 is disposed on one side of the cubic lens 210 A sensor 230 is disposed on the other side of the cubic lens 210 and a prism 250 is disposed in front of a collimator lens 240 that forms a beam irradiated from the light source 220 as a parallel beam 241. [ As shown in FIG.

즉 상기 큐빅 렌즈(210)는 입사된 광원(220)의 빔을 송광빔(221)과 수광빔(222)으로 나눠주기 위한 것으로서, 이때의 상기 송광빔(221)은 콜리메이트 렌즈(240)에 조사되는 빔을 지칭하고, 상기 수광빔(222)은 손가락으로부터 반사된 빔을 지칭하게 되며, 동일한 광 경로를 사용하게 된다. 그리고 상기 송광빔(221)은 콜리메이트 렌즈(240)를 거치면서 평행빔(241)으로 형성된다.
That is, the cubic lens 210 divides a beam of an incident light source 220 into a light-transmitting beam 221 and a light-receiving beam 222. The light-transmitting beam 221 at this time is transmitted to the collimator lens 240 Refers to a beam to be irradiated, and the light receiving beam 222 refers to a beam reflected from a finger, and uses the same optical path. The transmission beam 221 is formed as a parallel beam 241 through the collimator lens 240.

상기 광원(220)은 레이저다이오드(LD) 또는 발광다이오드(LED)로 실시되는 것으로서, 큐빅 렌즈(210)에 반사된 송광빔(221)이 콜리메이트 렌즈(240)에 조사되도록 광 경로를 형성하게 된다. 즉 상기 큐빅 렌즈(210)를 중심으로 상기 광원(220)과 콜리메이트 렌즈(240)는 직각을 이루게 되며, 이에 따라 상기 큐빅 렌즈(210)의 타 측면에 배치되는 센서(230)는 콜리메이트 렌즈(240)와 일직선상에 놓이게 된다.
The light source 220 is implemented by a laser diode (LD) or a light emitting diode (LED), and forms a light path so that the light-transmitting beam 221 reflected by the cubic lens 210 is irradiated to the collimator lens 240 do. That is, the light source 220 and the collimator lens 240 are at right angles with respect to the cubic lens 210, so that the sensor 230 disposed on the other side of the cubic lens 210 is a collimator lens, Lt; RTI ID = 0.0 > 240 < / RTI >

상기 센서(230)는 일반적인 이미지센서를 전술한 바와 같이, 콜리메이트 렌즈(240)와 일직선상에 놓이도록 배치하는 방법으로 실시하게 되며, 손가락으로부터 반사되어 입사된 수광빔(222)을 검출하게 된다.
The sensor 230 is implemented by arranging a general image sensor so as to be placed on a straight line with the collimator lens 240 as described above and detects the incident light beam 222 reflected from the finger .

한편 상기 프리즘(250)은 콜리메이트 렌즈(240)를 통해 평행하게 형성된 평행빔(241)을 사용하여 지문인식을 하는 것으로서, 손가락이 접촉되는 지문인식부(251)가 광 경로와 직각을 이루도록 형성된다. 따라서 지문인식에 앞선 실시 예의 플레이트(Plate)를 사용하는 광학계보다 부피는 다소 증가하나 지문인식장치(200)의 설치자세 측면에는 유리한 장점이 있다. 이러한 프리즘(250)은 콜리메이트 렌즈(240)와 일체화한 렌즈프리즘(Lens-Prism) 일체형으로 제공된다.
The prism 250 performs fingerprint recognition using a parallel beam 241 formed in parallel through the collimator lens 240. The prism 250 includes a fingerprint recognition unit 251 that contacts the finger, do. Therefore, the volume of the fingerprint recognition device 200 is somewhat larger than that of the optical system using the plate of the fingerprint recognition system. The prism 250 is provided integrally with a lens prism integrated with the collimator lens 240.

따라서 본 발명의 제2 실시 예에 따른 지문인식장치(200)는 콜리메이트 렌즈(240)를 거치면서 평행하게 형성된 평행빔(241)을 사용하여 프리즘(250)의 지문인식부(251)에 접촉된 손가락의 지문을 인식한 후 상기 손가락으로부터 반사된 수광빔(222)을 센서(230)가 검출하여 기 설정된 지문정보와 비교한 후 그 결과에 대한 정보를 출력하게 된다.
Therefore, the fingerprint recognition apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention uses the parallel beam 241 formed in parallel while passing through the collimator lens 240 to contact the fingerprint recognition unit 251 of the prism 250 The sensor 230 detects the light beam 222 reflected from the finger, compares the light beam 222 with the fingerprint information, and outputs information on the result.

도 5 내지 6에서 보듯이, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 지문인식장치(300)는 큐빅 렌즈(Cubic Lens) 대신 빔 스플리터(310)를 포함하되, 상기 빔 스플리터(310)의 일 측면에 광원(320)이 배치되고, 상기 빔 스플리터(310)의 타 측면에 센서(330)가 배치되며, 상기 광원(320)에서 조사되는 빔을 평행빔(341)으로 형성하는 콜리메이트 렌즈(340)의 전방에 플레이트(350)가 배치되는 광학계를 구성하게 된다.
5 to 6, the fingerprint recognition apparatus 300 according to the third embodiment of the present invention includes a beam splitter 310 instead of a cubic lens, A collimator lens 340 for forming a beam irradiated from the light source 320 as a parallel beam 341, a collimator lens 340 for collimating the beam emitted from the light source 320, Thereby forming an optical system in which the plate 350 is disposed in front of the optical system.

즉 상기 빔 스플리터(310)는 입사된 광원(320)의 빔을 송광빔(321)과 수광빔(322)으로 나눠주기 위한 통상의 광학 소자로서, 이때의 상기 송광빔(321)은 콜리메이트 렌즈(340)에 조사되는 빔을 지칭하고, 상기 수광빔(322)은 손가락으로부터 반사된 빔을 지칭하게 되며, 동일한 광 경로를 사용하게 된다. 그리고 상기 송광빔(321)은 콜리메이트 렌즈(340)를 거치면서 평행빔(341)으로 형성된다.
That is, the beam splitter 310 is a conventional optical element for dividing a beam of an incident light source 320 into a light-transmitting beam 321 and a light-receiving beam 322. The light-transmitting beam 321 at this time is a collimate lens And the light receiving beam 322 refers to the beam reflected from the finger, and uses the same optical path. The light-transmitting beam 321 is formed as a parallel beam 341 through the collimator lens 340.

상기 광원(320)은 레이저다이오드(LD) 또는 발광다이오드(LED)로 실시되는 것으로서, 빔 스플리터(310)에 반사된 송광빔(321)이 콜리메이트 렌즈(340)에 조사되도록 광 경로를 형성하게 된다. 즉 상기 빔 스플리터(310)를 중심으로 상기 광원(320)과 콜리메이트 렌즈(340)는 직각을 이루게 되며, 이에 따라 상기 빔 스플리터(310)의 타 측면에 배치되는 센서(330)는 콜리메이트 렌즈(340)와 일직선상에 놓이게 된다.
The light source 320 is implemented by a laser diode (LD) or a light emitting diode (LED), and forms a light path so that the light transmitting beam 321 reflected by the beam splitter 310 is irradiated to the collimator lens 340 do. That is, the light source 320 and the collimator lens 340 are at right angles with respect to the beam splitter 310, and accordingly, the sensor 330 disposed on the other side of the beam splitter 310, Lt; RTI ID = 0.0 > 340 < / RTI >

상기 센서(330)는 일반적인 이미지센서를 전술한 바와 같이, 콜리메이트 렌즈(340)와 일직선상에 놓이도록 배치하는 방법으로 실시하게 되며, 손가락으로부터 반사되어 입사된 수광빔(322)을 검출하게 된다.
As described above, the sensor 330 is disposed in such a manner as to be placed on a straight line with the collimator lens 340, and detects the incident light beam 322 reflected from the finger .

한편 상기 플레이트(350)는 콜리메이트 렌즈(340)를 통해 평행하게 형성된 평행빔(341)을 사용하여 지문인식을 하는 것으로서, 손가락이 접촉되는 지문인식부(351)가 광 경로와 일직선상에 형성된다. 따라서 지문인식에 프리즘(Prism)을 사용하는 광학계보다 소형화가 용이하다. 이러한 플레이트(350)는 콜리메이트 렌즈(340)와 일체화한 렌즈플레이트(Lens-Plate) 일체형으로 제공된다.
Meanwhile, the plate 350 performs a fingerprint recognition using a parallel beam 341 formed in parallel through the collimator lens 340. The fingerprint recognition unit 351, which is in contact with the finger, is formed in a straight line with the optical path do. Therefore, it is easier to miniaturize than an optical system using prism for fingerprint recognition. The plate 350 is provided integrally with a lens plate integrated with the collimator lens 340.

따라서 본 발명의 제3 실시 예에 따른 지문인식장치(300)는 콜리메이트 렌즈(340)를 거치면서 평행하게 형성된 평행빔(341)을 사용하여 플레이트(350)의 지문인식부(351)에 접촉된 손가락의 지문을 인식한 후 상기 손가락으로부터 반사된 수광빔(322)을 센서(330)가 검출하여 기 설정된 지문정보와 비교한 후 그 결과에 대한 정보를 출력하게 된다.
Therefore, the fingerprint recognition apparatus 300 according to the third embodiment of the present invention uses the parallel beam 341 formed in parallel while passing through the collimator lens 340 to contact the fingerprint recognition unit 351 of the plate 350 The sensor 330 detects the received light beam 322 reflected from the finger, compares the received light beam 322 with the preset fingerprint information, and outputs information on the result.

도 7 내지 8에서 보듯이, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 지문인식장치(400)는 큐빅 렌즈(Cubic Lens) 대신 빔 스플리터(410)를 포함하되, 상기 큐빅 렌즈(410)의 일 측면에 광원(420)이 배치되고, 상기 빔 스플리터(410)의 타 측면에 센서(430)가 배치되며, 상기 광원(420)에서 조사되는 빔을 평행빔(441)으로 형성하는 콜리메이트 렌즈(440)의 전방에 프리즘(450)이 배치되는 광학계를 구성하게 된다.
7 to 8, the fingerprint recognition apparatus 400 according to the fourth embodiment of the present invention includes a beam splitter 410 instead of a cubic lens, A collimator lens 440 in which a light source 420 is disposed and a sensor 430 is disposed on the other side of the beam splitter 410 and a beam irradiated from the light source 420 is formed as a parallel beam 441, And the prism 450 is disposed in front of the prism 450.

즉 상기 빔 스플리터(410)는 입사된 광원(420)의 빔을 송광빔(421)과 수광빔(422)으로 나눠주기 위한 통상의 광학 소자로서, 이때의 상기 송광빔(421)은 콜리메이트 렌즈(440)에 조사되는 빔을 지칭하고, 상기 수광빔(422)은 손가락으로부터 반사된 빔을 지칭하게 되며, 동일한 광 경로를 사용하게 된다. 그리고 상기 송광빔(421)은 콜리메이트 렌즈(440)를 거치면서 평행빔(441)으로 형성된다.
That is, the beam splitter 410 is a conventional optical element for dividing a beam of an incident light source 420 into a light-transmitting beam 421 and a light-receiving beam 422. The light-transmitting beam 421 at this time is a collimator lens And the light receiving beam 422 refers to the beam reflected from the finger, and uses the same optical path. The light-transmitting beam 421 is formed as a parallel beam 441 through the collimator lens 440.

상기 광원(420)은 레이저다이오드(LD) 또는 발광다이오드(LED)로 실시되는 것으로서, 빔 스플리터(410)에 반사된 송광빔(421)이 콜리메이트 렌즈(440)에 조사되도록 광 경로를 형성하게 된다. 즉 상기 빔 스플리터(410)를 중심으로 상기 광원(420)과 콜리메이트 렌즈(440)는 직각을 이루게 되며, 이에 따라 상기 빔 스플리터(410)의 타 측면에 배치되는 센서(430)는 콜리메이트 렌즈(440)와 일직선상에 놓이게 된다.
The light source 420 is implemented by a laser diode (LD) or a light emitting diode (LED), and forms a light path so that the light-transmitting beam 421 reflected by the beam splitter 410 is irradiated to the collimator lens 440 do. That is, the light source 420 and the collimator lens 440 are at right angles with respect to the beam splitter 410, so that the sensor 430, which is disposed on the other side of the beam splitter 410, Lt; RTI ID = 0.0 > 440 < / RTI >

상기 센서(430)는 일반적인 이미지센서를 전술한 바와 같이, 콜리메이트 렌즈(440)와 일직선상에 놓이도록 배치하는 방법으로 실시하게 되며, 손가락으로부터 반사되어 입사된 수광빔(422)을 검출하게 된다.
As described above, the sensor 430 is disposed in such a manner as to be placed on a straight line with the collimator lens 440, and detects the incident light beam 422 reflected from the finger .

한편 상기 프리즘(450)은 콜리메이트 렌즈(440)를 통해 평행하게 형성된 평행빔(441)을 사용하여 지문인식을 하는 것으로서, 손가락이 접촉되는 지문인식부(451)가 광 경로와 직각을 이루도록 형성된다. 따라서 지문인식에 플레이트(Plate)를 사용하는 광학계보다 부피는 다소 증가하나 지문인식장치(400)의 설치자세 측면에는 유리한 장점이 있다. 이러한 프리즘(450)은 콜리메이트 렌즈(440)와 일체화한 렌즈프리즘(Lens-Prism) 일체형으로 제공된다.
The prism 450 performs fingerprint recognition using a parallel beam 441 formed in parallel through the collimator lens 440. The prism 450 includes a fingerprint recognition unit 451 that contacts the finger, do. Therefore, the volume of the fingerprint recognition device 400 is somewhat larger than that of the optical system using a plate for fingerprint recognition. The prism 450 is provided integrally with a lens prism integrated with the collimator lens 440.

따라서 본 발명의 제4 실시 예에 따른 지문인식장치(400)는 콜리메이트 렌즈(440)를 거치면서 평행하게 형성된 평행빔(441)을 사용하여 프리즘(450)의 지문인식부(451)에 접촉된 손가락의 지문을 인식한 후 상기 손가락으로부터 반사된 수광빔(422)을 센서(430)가 검출하여 기 설정된 지문정보와 비교한 후 그 결과에 대한 정보를 출력하게 된다.
Therefore, the fingerprint recognition apparatus 400 according to the fourth embodiment of the present invention uses the parallel beam 441 formed in parallel while passing through the collimator lens 440 to contact the fingerprint recognition unit 451 of the prism 450 The sensor 430 detects the received light beam 422 reflected from the finger, compares the received light beam 422 with predetermined fingerprint information, and outputs information on the result.

이상 본 발명을 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 지문인식장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent that modifications and improvements can be made by those skilled in the art.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100, 200, 300, 400 - 지문인식장치
110, 210 - 큐빅 렌즈
120, 220, 320, 420 - 광원
121, 221, 321, 421 - 송광빔
122, 222, 322, 422 - 수광빔
130, 230, 330, 430 - 센서
140, 240, 340, 440 - 콜리메이터 렌즈
141, 241, 341, 441 - 평행빔
150, 350 - 플레이트
151, 251, 351, 451 - 지문인식부
250, 450 - 프리즘
310, 410 - 빔 스플리터100, 200, 300, 400 - Fingerprint reader
110, 210 - cubic lens
120, 220, 320, 420 - Light source
121, 221, 321, 421 - Beam emitting beam
122, 222, 322, 422 - receiving beam
130, 230, 330, 430 - Sensors
140, 240, 340, 440 - collimator lens
141, 241, 341, 441 - parallel beams
150, 350 - plate
151, 251, 351, 451 -
250, 450 - prism
310, 410 - beam splitter

Claims

Cubic Lens;
A light source disposed on one side of the cubic lens;
A collimate lens for collimating a beam irradiated from the light source to form a parallel beam;
A plate disposed on the front side of the collimator lens and having a fingerprint recognition portion contacting the finger and formed in a straight line with the optical path; And
A sensor disposed on the other side of the cubic lens to detect a beam reflected from the finger;
And a fingerprint recognition device.

The method according to claim 1,
Wherein the light source is disposed such that the beam is reflected by the cubic lens and irradiates the collimate lens, and the sensor is disposed such that the beam transmitted through the cubic lens is incident.

The method according to claim 1,
Wherein the collimator lens and the plate are integrally formed.

Cubic Lens;
A light source disposed on one side of the cubic lens;
A collimate lens for collimating a beam irradiated from the light source to form a parallel beam;
A prism disposed in front of the collimator lens and configured to have a fingerprint recognition unit contacting the finger at right angles to the optical path; And
A sensor disposed on the other side of the cubic lens to detect a beam reflected from the finger;
And a fingerprint recognition device.

The method of claim 4,
Wherein the light source is disposed such that the beam is reflected by the cubic lens and irradiates the collimate lens, and the sensor is disposed such that the beam transmitted through the cubic lens is incident.

The method of claim 4,
Wherein the collimator lens and the prism are integrally formed.

Beam splitter;
A light source disposed on one side of the beam splitter;
A collimate lens for collimating a beam irradiated from the light source to form a parallel beam;
A fingerprint recognition unit disposed in front of the collimator lens and contacting the finger, And
A sensor disposed on the other side of the beam splitter to detect a beam reflected from the finger;
And a fingerprint recognition device.

The method of claim 7,
Wherein the light source is arranged such that the beam is reflected by the beam splitter and irradiates the collimate lens, and the sensor is disposed such that the beam transmitted through the beam splitter is incident.

The method of claim 7,
Wherein the collimator lens and the plate are integrally formed.

Beam splitter;
A light source disposed on one side of the beam splitter;
A collimate lens for collimating a beam irradiated from the light source to form a parallel beam;
A prism disposed in front of the collimator lens and configured to have a fingerprint recognition unit contacting the finger at right angles to the optical path; And
A sensor disposed on the other side of the beam splitter to detect a beam reflected from the finger;
And a fingerprint recognition device.

The method of claim 10,
Wherein the light source is arranged such that the beam is reflected by the beam splitter and irradiates the collimate lens, and the sensor is disposed such that the beam transmitted through the beam splitter is incident.

The method of claim 10,
Wherein the collimator lens and the prism are integrally formed.