KR20200050970A - 지문 인증용 센서 모듈 및 지문 인증 장치 - Google Patents

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KR20200050970A
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히로시 이시베
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마이크로메트릭스 테크놀로지스 피티이 엘티디
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Abstract

구성이 간단하고, 해상도가 높으며, 인증률이 높은 지문 인증용 센서 모듈을 제공한다.
지문 인증 장치 10 은, 지문을 재치하는 커버 글래스 27 과 커버 글래스 27 의 아래에 설치된 지문 인증용 센서 모듈 11 을 포함한다. 지문 인증용 센서 모듈 11 은, 결상부 19 와 결상부 19 의 아래에 설치된 제 1 의 글래스부 28, 제 1 의 글래스부 28 의 아래에 설치된 이미지 센서 13 을 포함한다. 결상부 19 는 복수의 마이크로 렌즈 16 의 어레이와 복수의 마이크로 렌즈 16 의 어레이의 주위에 설치되어, 복수의 마이크로 렌즈 16 의 어레이에 입사하는 빛을 제한하기 위한 차광부 17,18 을 포함한다.

Description

지문 인증용 센서 모듈 및 지문 인증 장치
본 발명은 지문 인증용 센서 모듈 및 지문 인증 장치에 관한 것으로, 특히, 해상도가 높은 지문 인증용 센서 모듈 및 지문 인증 장치에 관한 것이다.
이전부터, 휴대 단말 등에 지문 인증 장치가 제공되고 있다. 그와 같은 예가, 유럽공개특허 제3147824호(이하, 특허 문헌 1)와 일본공개특허 제2009-238005호(이하, 특허 문헌 2)에 개시되어 있다.
특허 문헌 1 에 개시된 지문 인증 장치는, 손가락을 소정의 재치면에 두고, 그 지문 화상을 핀홀을 통해 화상 센서로 검출한다. 핀홀을 통해 화상 센서로 검출하기 때문에, 광학계를 간소화할 수 있다.
다음으로, 특허 문헌 2 에 개시된 지문 인증 장치에서는, 마이크로 렌즈 어레이를 이용하여 지문 화상이 집광된다. 그리고, 정맥 인증에 기여하지 않는 백색광에 의한 화질 열화를 피하기 위하여 IR 투과 필터로 근적외광이 선택적으로 통과하여, 수광 소자에 도달한다. 이에 따라, 종전과 비교하여, 촬상 데이터에 대한 분해능이 향상한다는 기재가 있다.
상술한 종래의 지문 인증 장치는, 예를 들어 특허 문헌 1 에 의하면, 광학계를 간소화할 수 있지만 핀홀은 해상도가 나쁘다는 문제가 있었다. 또, 방해광을 차단하는 차광 수단이 없어 선명도와 계조 특성이 상당히 나빴다. 또한 조명도 정면광뿐이어서 조명 얼룩이 발생하고 요철이 없는 밋밋한 화상이 되었다. 다음으로, 특허 문헌 2 에 의하면, 해상도는 좋아지지만, 구성이 복잡해져 비용이 커진다는 문제가 있었다.
유럽공개특허 제3147824호 일본공개특허 제2009-238005호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구성이 간단하면서 해상도가 높아, 선명도와 계조 특성이 좋고 비용이 들지 않는 지문 인증 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 지문 인증용 센서 모듈은, 지문에서의 빛을 결상하는 결상부와, 결상부의 아래에 설치된 제 1 글래스부 및 제 1 글래스부의 아래에 설치된 이미지 센서를 포함하는 검출 모듈을 포함하고, 결상부는, 복수의 마이크로 렌즈 어레이와 복수의 마이크로 렌즈 어레이의 주위에 설치되어, 복수의 마이크로 렌즈 어레이에 입사하는 빛을 제한하기 위한 차광부를 포함한다.
또한 차광부는, 마이크로 렌즈의 주위에 설치된 차광 필름을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 차광부는, 마이크로 렌즈 주위에 설치된 단부를 가지는 차광댐을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
또한 지문을 조명하는 조명 장치를 포함하며, 조명 장치는 복수의 광원을 가지고, 복수의 광원은 각각 개별로 점등 및 소등이 가능할 수 있고, 조광이 가능할 수 있다.
또한 조명장치는, 센서 모듈의 위치를 정하는 홀더 기판에 의해 유지될 수 있고, 검출 모듈을 유지하는 주벽에 의해서 유지될 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 지문 인증 장치는 상기 지문 인증용 센서 모듈을 포함한다.
본 발명의 지문 인증용 센서 모듈의 경우, 마이크로 렌즈를 이용함과 함께, 취득하는 지문 부분 이외에는 빛을 포함시키지 않도록, 소정의 부분 이외를 차광하도록 구성했기 때문에, 필요한 개소의 화상 데이터를 높은 해상도로 확실히 얻을 수 있다.
그 결과, 구성이 간단하고 해상도가 높은 지문 화상 데이터를 얻을 수 있다. 그리고, 고해상도가 됨에 따라 지문의 정보를 많이 얻을 수 있어, 지문 인증 장치의 인증률을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예 관련된 지문 인증 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지문 인증 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 도 2의 중요 부분을 나타내는 평면도이다.
도 4는 지문 인증 장치의 광학계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 지문 인증 장치의 해상도를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문 인증 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지문 인증 장치의 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지문 인증 장치의 개략적인 단면도로, 도 2(A)는 도 1에 표시한 지문 인증 장치의 개략적인 평면도이며, 도 2(B)는 지문 인증 장치의 중요 부분의 구체적인 치수 관계의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 지문 인증 장치 10 는, 지문 인증용 센서 모듈 11 및 지문 인증용 센서 모듈 11 의 위에 재치된 커버 글래스 27 을 포함한다. 지문 인증용 센서 모듈 11 은, FPC(Flexible Print Circuit)기판 20 과, 그 위에 랜드 13a 를 통해 접속된 지문 화상을 촬상하는 이미지 센서 13, 이미지 센서 13 의 위에 재치된 투명 글래스 14(제 1 의 글래스)와, 투명 글래스 14 의 위에 재치되어 커버 글래스 27 위의 손가락에서 지문을 드러내는 빛을 집광하는 결상부 19 를 포함한다. 결상부 19 는, 복수의 마이크로 렌즈 16 의 어레이와, 복수의 마이크로 렌즈 16 의 주위를 둘러싸는 소정의 높이를 가지는 차광부재(이하, 차광 댐이라 한다.) 17, 마이크로 렌즈 16 과 차광 댐 17 과의 사이에 설치된 얇은 차광 필름 18 을 포함한다. 또한, 마이크로 렌즈 16 은 인쇄에 의해 생성하는 것이 바람직하다.
여기서, 도 2(B)에 나타나듯이, 마이크로 렌즈 16 의 종횡 방향의 상호 간격과 차광 댐 17 에 의해 형성되는 개구부 15 의 지름과, 마이크로 렌즈 16 의 지름은, 약 1:0.3:0.1 로 하는 것이 바람직하다.
일례로, 본 실시예에서는, 마이크로 렌즈 16 은 종횡 방향으로 서로 270μm간격으로 배치되며, 차광 댐 17 에 의해 형성되는 개구부 15 의 지름은 약 80μm이고, 마이크로 렌즈 16 의 지름은 약 29.6μm이다.
이미지 센서 13 과 그 위에 재치된 투명 글래스 14 는 동일한 평면 치수를 가지는 직육면체 모양이다(검출 모듈 12 라 한다).
다음으로, 지문 인증용 센서 모듈 11 의 조립 방법에 대하여 설명한다. 우선, 이미지 센서 13 과 그 위에 재치된 투명 글래스 14 로 이루어진 검출 모듈 12 를 준비한다. 그 위에 결상부 19 를 만든다. 결상부 19 를 만든 검출 모듈 12 를 유지하기 위해서, 홀더 기판 21 로 외부에서 둘러싼다. 그 후, 랜드 13a 로 납땜하고 FPC 기판 20 을 이미지 센서 13 에 부착한다. 그 후, 홀더 기판 21 의 상단부 24 의 위에, 풀 등으로 커버 글래스 27 을 붙여서 지문 인증 장치를 완성한다.
다음으로, 검출 모듈 12 를 유지하는 구체적인 방법에 대하여 설명한다. 투명 글래스 14 의 상단부의 4 변은 모서리 14a 를 가지는 한편, 홀더 기판 21 은, 중앙에 이미지 센서 13 과 투명 글래스 14 를 수용 가능한 직육면체상의 공동을 가지는 형상으로, 그 공동부는 상부와 하부를 분리하는 단부 22 를 가지는 구조로, 상부의 공동 개구 면적이 하부의 공동 개구 면적 보다 작고, 이 단부 22 가 투명 글래스 14 의 모서리 14a 를 누름으로써, 이미지 센서 13 과 투명 글래스 14 가 홀더 기판 21 에 의해 위치가 고정된다.
홀더 기판 21 은, 4 개의 변을 가지기 때문에, 편의상 좌우와 상하를 21a~21d 라 한다. 홀더 기판 21 의 상단부 24 는, 투명 글래스 14 의 위에 설치된 결상부 19 보다도 높은 위치에 있다. 따라서, 본 발명의 형태에 있어서는, 홀더 기판 21 내에서 투명 글래스 14 의 위의 부분과 커버 글래스 27 의 사이에는 공기를 포함하는 공간이 만들어져 있다.
이 홀더 기판 21 의 상단부 24 의 위에, 사람의 손가락을 재치하는 커버 글래스 27이 설치된다.
홀더 기판 21 은 상단 바깥 둘레에 단부 31 이 있고, 이 단부 31 에 커버 글래스 27의 위에 재치된 손가락의 지문에 빛을 조사하는 LED 25 가 설치되어 있다. 도 2에 나타나듯이, LED 25 는 홀더 기판 21a~21d 각각에 일정 간격으로 복수 배치된다.
다음으로 결상부 19 에 대하여 설명한다. 도 2(A) 및 (B)에 나타나듯이, 복수의 마이크로 렌즈 16 이 어레이 모양으로 배치되고, 그 주위를 원통형의 내벽면을 가지는 차광 댐 17 이 둘러싸고 있기 때문에, 차광 댐 17 은 위에서 보면 어레이 모양의 복수의 원형 개구부 15 를 가진다. 상세하게는, 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 3은, 도 2에 나타난 지문 인증 장치 1 개의 마이크로 렌즈 16 의 주위의 상세를 나타낸 평면도이다. 도 3을 참조하면, 마이크로 렌즈 16 은 차광 댐 17 의 원형 개구부 15 의 중심에 위치하며, 차광 댐 17 의 내벽면 17a 와 마이크로 렌즈 16 의 사이는 차광 필름 18 로 덮여있다.
다음으로, LED 25 를 이용한 조명 장치에 대하여 설명한다. 도 1 및 도 2에 나타나듯이, 조명 장치로서의 LED 25 는, 홀더 기판 21 의 4 변(21a~21d)에 일정 간격으로 배치되어, 각각은 개별로 온, 오프 및 조광이 가능하고, 그 광축의 기울기는 도시하지 않은 제어부에서 개별로 이루어진다. 그에 따라, 촬상에 최적인 빛을 지문에 향하게 할 수 있다. 여기서는 LED 25 의 앞에 빛을 확산시키기 위한 확산판 26a 가 설치되어 있지만, 이것은 없어도 괜찮다.
LED 25 의 광축을 제어하여, 지문에 대한 투광 방향을 제어할 수 있다. 예를 들어, 지문을 끼운 양측의 LED 만(도 2의 상하 방향으로 배열된 LED 25 또는, 좌우 방향으로 배열된 LED 25)을 점등 시켜, 대각선 방향으로 지문에 빛을 비춰 입체감 있는 화상을 만들 수 있다. 그 결과, 지문의 융선과 땀샘을 촬영할 수 있어, 지문 인증 정밀도를 높일 수 있다.
지문의 더욱 입체감 있는 화상을 얻기 위해, 복수의 LED 내의 원하는 위치에 선택적으로 발광시켜도 좋다.
다음으로, 이 구성의 단면을 참조하여, 마이크로 렌즈 16 의 광학계에 대하여 설명한다. 도 4는, 복수의 마이크로 렌즈 16(여기서는 3 개)에 의해 투영되는 지문의 이미지 센서 13 에 투영되는 광학계를 나타내는 도면 으로, 도 4의 (A)는 피사체부가 겹치는 3 개의 렌즈의 광학계를, 도 4의 (B)는 1 개의 렌즈의 광학계를 나타낸다. 도 4의 (A) 및 (B)를 참조하여, 일례로 복수의 마이크로 렌즈 16 은, 위에서 설명하였듯이, 종횡 방향으로 서로 거리 d(270μm)만큼 띄워서 배치되어 있다. 커버 글래스 27 위에 재치된 지문 중, 도면의 A 부분의 화상에서 반사된 빛으로, 지문 인증용 센서 모듈 11 의 마이크로 렌즈 16a 를 통과한 빛이, 투명 글래스 14 를 지나 이미지 센서 13 의 도면의 a 가 나타내는 부분에 투영되어 그 화상이 촬상된다. 마찬가지로, B 부분의 화상이 b에 투영되어, C 부분의 화상이 c에 투영되어 지문의 화상이 촬상 된다. 여기서, A,B,및 C 는 각각 같은 지름(뒤에서 설명하겠지만, 540μm)을 가진다.
마이크로 렌즈 16a, 16b, 16c 는 각각 이미지 센서 13 상에서의 렌즈 모양을 규정하기 위해, 그 주위를 차광 필름 18a, 18b, 18c 로 차광하고 있다. 차광 필름 18a,18b, 18c 로 차광하고 있기 때문에, 마이크로 렌즈 어레이를 통과하지 않는 방해광을 차광한다. 따라서, 필요한 부분 이외에서의 빛이 들어가기 어려워진다. 게다가, 각각 주위를 차광 댐 17a~17d 로 개별로 구획 지어 두었기 때문에, 마이크로 렌즈 16a, 16b, 16c 각각에는, 지문 A 에서 나타내는 부분, B 에서 나타내는 부분, C 에서 나타내는 부분 이외에서의 화상은 집광 되지 않는다. 그 결과, 지문 화상의 특정 일부만의 화상이 이미지 센서 13 의 특정 화소로 촬상 된다. 그 결과, 지문 화상 전체가 확실히 촬상된다.
여기서는, 마이크로 렌즈에 입사하는 빛을 제한하기 위해서, 그 주위에 차광 필름과 차광 댐을 개별로 설치하는 예에 대하여 설명했으나, 이에 한정되지 않고, 차광 댐의 개구 치수(도 3의 차광 댐 17 의 내벽면 17a)의 상단과, 마이크로 렌즈의 외주 치수의 하단을 가지는 깔때기 모양의 차광 댐을 만들어도 된다.
또한, 여기서, 마이크로 렌즈 16 은 투명 글래스 14 의 위에 높이 약 1μm에 상기한 바와 같이 인쇄하여 만든 경우, 그 다음 공정에서 투명 글래스 14 의 위에 마이크로 렌즈 16 이 존재하지 않는 장소에,높이 약 1μm로 차광 필름 18 이 인쇄로 형성된다.
이처럼, 마이크로 렌즈 등을 인쇄로 만듦으로써, 비용 절감과 제조 정밀도 향상을 꾀할 수 있다.
다음으로, 본 실시예에 있어서, 지문 인증 장치 10 의 해상도에 대하여 설명한다. 구체적으로는, 커버 글래스 27 의 위에 손가락을 두고, 1920 화소×1080 화소의 이미지 센서 13 위에 1/2 축소로 촬상했을 때의 화상을 재구성했을 때의 해상도를 계산한 것이다. 여기서, 1 화소의 크기를 3μm라고 하면, 가로 방향의 치수는 1920×3=5760μm, 세로 방향의 치수는 1080×3=3240μm이 된다.
여기서 화상의 재구성이란, 손가락을 가로세로로 다수 촬상하여, 각각을 결합하여 1개의 손가락의 영상으로 만드는 것이다. 구체적으로는, 이미지 센서 13 의 출력을 소정의 프로그램의 프로세서에서 처리하여, 지문 인증 장치 10 과 1:1 로 대응하는 영상을 얻는다.
도 5의 (A)는 커버 글래스 27 상에서 촬상 되는 범위의 계산을 나타내며, 도 5의 (B)는 마이크로 렌즈 16 을 통해 이미지 센서 13 상에서 결상된 화상을 사용하여, 재구성하기 위해 얻어지는 화상 정보의 형태를 나타내는 도면 이다.
도 5의 (A)에 나타나듯이, 커버 글래스 27 상의 촬영 범위(이미지 서클)는, 직경이 540μm인 원이기 때문에, 내접하는 정방형의 1 변은 540/√2=381.84μm이고, 겹치지 않는 내접 정방형은 540/2=270μm이다. 또한, 촬상되는 손가락의 범위는 가로 방향으로는, 이미지 센서의 가로 방향과 거의 같은 5760μm, 세로 방향으로는 마찬가지로 3240μm이다.
이미지 센서 13 상에 결상된 화상은, 도 5(B)에 나타나듯이, 그 이미지 서클은 직경이 270μm이므로, 내접하는 정방형의 한 변은 270/√2=190.92μm으로, 화소 수는 190.92/3=63.64 화소, 즉, 약 63 화소이다. 또, 겹치지 않는 내접 정방형은 270/2=135μm이며, 화소 수는 135/3=45 화소이다.
따라서, 재구성 후의 화소 수는 가로 방향으로는, 45×21+30=975 이며, 세로 방향으로는 45×12=540 이다.
렌즈의 성능에 따라서도 달라지지만, 이상으로 계산할 때 해상도는, 975 화소/5760μm×25400μm으로, 이는 4300 화소/인치가 가능하다. 이 값은, 통상적인 지문 인증 장치의 해상도인 800 화소/인치와 비교하면 5 배 이상이다.
이상과 같이, 본 실시예에 있어서는, 지문의 특정 화상을 집광하는 개개의 마이크로 렌즈를 다른 마이크로 렌즈와 격리하듯이 차광 댐 및 차광 필름을 설치했기 때문에, 특정 부분의 화상만을 확실하게 얻을 수 있게 되었다.
그 결과, 보다 해상도가 높은 선명한 지문 화상을 얻을 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 관련된 지문 인증 장치 30 을 나타내며, 앞의 실시예의 경우인 도 1에 대응하는 도면이다.
도 6을 참조하여, 본 실시예에 있어서 지문 인증 장치 30 은 기본적으로, 앞의 실시예와 같은 구조를 가지고 있다. 다른 점은, 앞의 실시 형태에서는, LED 25 의 전단부의 투광부 앞에 확산판 26a 가 설치되어 있지만, 여기에는 편광 필터 26b가 설치되어있고, 이 편광 필터 26b 와 협동하는 편광 필터 23 이 차광 댐 17 의 상부에 설치되어 있다. 이렇게 구성함으로써, 보다 명료한 화상을 이미지 센서 13 으로 얻을 수 있다. 또한, 투광부 앞에 편광 필터 26a 를 붙이는 것만으로도, 조명광파를 한 방향으로 할 수 있어서, 더욱 선명한 화상을 얻을 수 있다.
그 이외의 부분에 대해서는, 앞의 실시예와 동일한 구성을 가지고 있기 때문에, 동일 부분에 동일 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.
다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 대하여 설명한다. 도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 지문 인증 장치 40 을 나타내는, 최초의 실시예에 관한 도 1에 대응하는 도면이다.
도 7을 참조하여, 본 실시예의 경우 지문 인증 장치 40 은 기본적으로, 최초의 실시예와 같은 구조를 가지고 있다. 다른 점은, 앞의 실시예에서는, 이미지 센서 13 등의 위치를 정하는 데에 홀더 기판의 단부를 이용했지만, 이 실시의 형태의 경우, 이미지 센서 13 의 위에 설치된 결상부 19 의 상부에, 차광 댐 17 의 꼭대기에 지지하듯이 제 2 의 투명 글래스 28 을 설치한 점이다.
또한, 이 경우 제 2 의 투명 글래스 28 과 차광 댐 17 과의 사이에 투명 풀 29 를 설치해도 좋다. 또한, 이 경우 이미지 센서 13 부터 상부에 설치된 제 2 의 투명 글래스 28 까지의 각각의 평면 치수는 같으며, 따라서, 이들의 요소의 외주를 둘러싼 주벽 33 을 설치하고, 그 상단부의 주위에 LED 25 가 여러 개 설치된다.
또한, 앞의 실시예의 경우, LED 25 는 홀더 기판 21 에 설치되어 있었으나, 이 실시예에서는, 홀더 기판이 설치되어 있지 않으므로 LED 25 를 지지하기 위한 지지대 34 가 이미지 센서 13 과 투명 글래스 14 의 주위를 감싸기 위한 주벽 33 에 설치되어 있다. 이것 외의 점에 대해서는, 앞의 실시예와 동일한 구성을 가지고 있으므로, 동일 부분에 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
제 2 의 투명 글래스 28 의 두께는 약 200μm로, 제 2 의 투명 글래스 28 의 굴절률로 인해, 지문 인증 장치 전체의 두께는 작아지지만, 평면적으로는 본 실시예의 경우 각 구성 요소의 치수는 기본적으로 앞의 실시예와 같다.
본 실시예의 경우, 앞의 실시예와 같이, 위치를 정하기 위한 단부 등을 설치할 필요가 없기 때문에, 구성이 간단하여 양산 효율이 높다.
다음으로, 본 발명의 또 다른 효과에 대하여 설명한다.
본 실시예의 경우, 커버 글래스 상의 손가락의 화상을 검출하는 이미지 서클의 지름을 540μm, 결상면 사이즈를 270μm, 마이크로 렌즈 16 의 직경을 30μm, 글래스 14 의 굴절률을 약 1.5, 투명 글래스 14 의 두께를 400μm, 커버 글래스 27 의 두께를 500μm라는 사양으로 하여, F 값이 약 9.0, 마이크로 렌즈 16 의 초점 거리는 179.25μm가 된다.
그 결과, 렌즈 성능이 2540dPI 를 만족하는 것을 전제로, 피사계 심도로서, 전측 심도(지문의 위치에서 마이크로 렌즈 16 측)는 약 380μm, 후측 심도(지문의 위치부터 마이크로 렌즈 16 의 반대편)는 약 890μm, 초점 심도는 결상면에서 약 ±150μm라는 결과를 얻을 수 있다.
이에 따라, 손가락이 커버 글래스 27 에 닿지 않고도, 비접촉으로 소정의 성능을 만족하는 영상을 얻을 수 있다.
또한, 복수의 렌즈로 촬상함으로써, 입체 영상을 얻을 수 있다.
또한, 상기 실시예의 경우, 종횡 격자 모양의 마이크로 렌즈 16 을 종횡 격자 모양의 차광 댐으로 둘러싸 배치하는 예에 대하여 설명했으나, 이에 한하지 않고, 양쪽 모두 허니컴 모양으로 해도 된다. 이 같은 구성으로 함으로써, 이미지 센서 13 에서의 화소 사용률이 증가하여 해상도의 향상이 가능해진다.
또한, 상기 실시예의 경우, LED 를 이용한 조명 방법에 대하여 설명했으나, 이에 한하지 않고, 차광 댐의 위의 부분 전체에 면상의 LED 또는 유기 EL 을 깔듯이 해도 된다. 그렇게 하면, 발광면이 바로 위를 향하기 때문에 커버 글래스를 통해 손가락을 조명할 수 있다. 구체적으로는, 위에서 보면 차광 댐의 위에 80μm의 구멍이 뚫린 유기 EL 이 깔린 모양이 된다.
유기 EL 을 사용하기 때문에, 면상의 어느 부분도 용이하게 밝게 하거나 어둡게 할 수 있다.
더욱이, 이 유기 EL 을 붙인 지문 인증용 센서 모듈을 휴대 단말의 형태 정도로 크게 하면, 지문 인증용 센서 모듈 자체가 유기 EL 을 포함하기 때문에 휴대 단말의 표시부 전체가 지문 인증용 센서 모듈 장착 상태가 된다. 그 결과, 휴대 단말의 표시부 어느 부분에 터치해도 지문 인증이 가능해져, 휴대 단말의 표시부에 화상을 두면, 그 화상을 도시하지 않은 메모리에 입력하는 것이 가능해진다.
이상, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명했으나, 본 발명은 도시하는 실시 형태의 것에 한정되지 않는다. 도시된 실시 형태에 대하여, 본 발명과 동일한 범위 내 혹은 균등한 범위 내에 있어서, 여러 가지 수정과 변형을 가할 수 있다.
10,30,40 지문 인증 장치,
11 지문 인증용 센서 모듈,
12 검출 모듈,
13 이미지 센서,
14 투명 글래스,
14a 모서리,
15 개구부,
16 마이크로 렌즈,
17 차광 댐,
18 차광 필름,
19 결상부,
20 FPC 기판,
21 홀더 기판,
22 단부,
23 편광 필터,
25 LED,
26 확산판,
27 커버 글래스,
28 제 2 투명 글래스,
29 투명 풀,
33 주벽,
34 지지대.

Claims (7)

  1. 지문으로부터의 빛을 결상하는 결상부와,
    결상부의 아래에 설치된 제 1 의 글래스부 및 제 1 의 글래스부의 아래에 설치된 이미지 센서를 포함하는 검출 모듈,
    상기의 결상부는, 복수의 마이크로 렌즈 어레이와,
    상기의 복수의 마이크로 렌즈 어레이의 주위에 설치되어, 복수의 마이크로 렌즈 어레이에 입사하는 빛을 제한하기 위한 차광부를 포함하는 지문 인증용 센서 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차광부는, 상기 마이크로 렌즈의 주위에 설치된 차광 필름을 포함하는 지문 인증용 센서 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 차광부는, 상기 마이크로 렌즈의 주위에 설치된 단부를 가지는 차광 댐을 포함하는 지문 인증용 센서 모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    지문을 조명하는 조명 장치를 포함하고,
    상기 조명 장치는, 복수의 광원을 가지며,
    상기 복수의 광원의 각각은 개별로 점등, 소등 및 조광이 가능한 지문 인증용 센서 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 검출 모듈의 위치를 고정하는 홀더 기판을 추가로 포함하고,
    상기 홀더 기판은, 상기 조명 장치를 유지하는 청구항 4 에 기재된 지문 인증용 센서 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 검출 모듈을 유지하는 주벽을 포함하고,
    상기 주벽은, 상기 조명 장치를 유지하는 지문 인증용 센서 모듈.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 지문 인증용 센서 모듈을 포함하는 지문 인증 장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102448682B1 (ko) * 2017-09-25 2022-09-29 삼성전자주식회사 지문인식 패키지 및 그 제조방법
CN108171858A (zh) * 2018-02-13 2018-06-15 南京东屋电气有限公司 一种带有分离式红外图像采集装置的汽车门锁
US20220230011A1 (en) * 2021-01-15 2022-07-21 Omnivision Technologies, Inc. Thin, multi-lens, optical fingerprint sensor adapted to image through cell phone displays

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3147824U (ja) 2008-11-04 2009-01-22 重記 宮尾 湿布体の貼付器
JP2009238005A (ja) 2008-03-27 2009-10-15 Sony Corp 生体認証装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10149446A (ja) 1996-11-20 1998-06-02 Mitsubishi Electric Corp 指紋照合装置、指紋照合システム及び指紋照合方法
JP2003006627A (ja) 2001-06-18 2003-01-10 Nec Corp 指紋入力装置
US20060155178A1 (en) * 2004-03-26 2006-07-13 Vadim Backman Multi-dimensional elastic light scattering
JP2009511094A (ja) * 2005-09-01 2009-03-19 ルミダイム インコーポレイテッド バイオメトリックセンサ
JP4649514B2 (ja) * 2006-07-06 2011-03-09 株式会社日立製作所 個人認証装置
JP4935637B2 (ja) * 2006-12-04 2012-05-23 ソニー株式会社 生体撮像装置および生体撮像方法
JP5312774B2 (ja) * 2006-12-15 2013-10-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 薄型認証センサ
JP4640415B2 (ja) * 2008-01-18 2011-03-02 ソニー株式会社 生体認証装置
JP2010035560A (ja) * 2008-07-31 2010-02-18 Hitachi Ltd 生体認証装置
JP5935498B2 (ja) * 2012-05-15 2016-06-15 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び情報処理システム
CN203838722U (zh) 2014-04-04 2014-09-17 深圳印象认知技术有限公司 液晶终端设备及指纹采集器
CN107437047A (zh) * 2016-05-25 2017-12-05 深圳印象认知技术有限公司 感光像元、图像采集器、指纹采集设备及显示设备
US20180012069A1 (en) * 2016-07-06 2018-01-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Fingerprint sensor, fingerprint sensor package, and fingerprint sensing system using light sources of display panel
KR20180034750A (ko) * 2016-09-26 2018-04-05 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 그의 구동방법
KR102350605B1 (ko) * 2017-04-17 2022-01-14 삼성전자주식회사 이미지 센서
US20180349669A1 (en) * 2017-06-02 2018-12-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Operating method of optical fingerprint sensor, operating method of electronic device including the optical fingerprint sensor, and display device including the optical fingerprint sensor
US10331939B2 (en) * 2017-07-06 2019-06-25 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Multi-layer optical designs of under-screen optical sensor module having spaced optical collimator array and optical sensor array for on-screen fingerprint sensing
US10643051B2 (en) * 2017-07-13 2020-05-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Optics-based fingerprint sensor, electric device including optics-based fingerprint sensor, and operation method of electric device
US10474867B2 (en) * 2017-09-28 2019-11-12 Apple Inc. Electronic device including mask collimation and related methods
US10509940B2 (en) * 2017-09-28 2019-12-17 Apple Inc. Electronic device including sequential operation of light source subsets while acquiring biometric image data and related methods
US11210491B2 (en) * 2019-05-30 2021-12-28 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Fingerprint sensor under a display module with tilted receiving optics

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009238005A (ja) 2008-03-27 2009-10-15 Sony Corp 生体認証装置
JP3147824U (ja) 2008-11-04 2009-01-22 重記 宮尾 湿布体の貼付器

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