KR20210010533A - 광학 지문 인식 어셈블리 및 단말 - Google Patents

광학 지문 인식 어셈블리 및 단말 Download PDF

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Abstract

본 개시는 광학 지문 인식 어셈블리 및 단말을 제공하고, 해당 광학 지문 인식 어셈블리 및 단말은 렌즈, 이미지 센서 및 대역통과 필터를 포함하며, 상기 대역통과 필터는 상기 이미지 센서가 광선을 수신하는 일 측에 설치된다.

Description

광학 지문 인식 어셈블리 및 단말
관련 출원에 대한 참조
본 출원은 2018년 6월 8일 중국 특허청에 제출한, 출원번호 제201810588494.8호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용을 참조로서 본 출원에 원용한다.
본 개시는 통신 분야에 관한 것으로, 특히 광학 지문 인식 어셈블리 및 단말에 관한 것이다.
단말 기술의 급속한 발전에 따라, 단말은 이미 사람들의 생활에 필수적인 도구가 되었으며, 또한 사용자 생활의 다양한 방면에 큰 편리를 가져다 주었다. 관련 기술 중에는 이미 언더-스크린 지문 인식 기술이 존재하여, 사용자 조작을 편리하게 하고 또한 사용자에게 새로운 체험을 제공할 수 있다.
단말 표시 스크린의 아래에는 이미지 센서가 설치되어 있고, 표시 스크린에서 발생된 광은 스크린 위의 손가락을 거쳐 반사된 후, 광학 렌즈 및 필터를 거쳐, 이미지 센서로 되돌아오며, 지문 마루와 지문 골 반사 광원 에너지의 차이를 감지하여, 상이한 그레이 스케일의 이미지, 즉 지문 오리지널 이미지를 형성한다.
그러나, 이미지 센서가 수신한 광은 청색 및 녹색 광을 포함하고, 청색 및 녹색 광의 강도 분포에는 큰 차이성이 존재하므로, 노출 시간을 효과적으로 조절하기 어려워 지문 이미지가 흐릿하고 지문 인식률이 비교적 낮은 문제를 야기하기 쉽다.
본 개시는 단말 지문 인식률이 비교적 낮은 문제를 해결하기 위한 광학 지문 인식 어셈블리 및 단말을 제공한다.
상술한 기술적 문제를 해결하기 위하여, 본 개시는 다음과 같이 구현된다.
제1 측면에 있어서, 본 개시의 실시예는 렌즈, 이미지 센서 및 대역통과 필터를 포함하는 광학 지문 인식 어셈블리를 제공하며, 상기 대역통과 필터는 상기 이미지 센서가 광선을 수신하는 일 측에 설치된다.
제2 측면에 있어서, 본 개시의 실시예는 표시 스크린 및 상기 표시 스크린의 아래에 설치된 광학 지문 인식 어셈블리를 포함하는 단말을 제공하며, 상기 표시 스크린에는 상기 광학 지문 인식 어셈블리를 위한 광 투과 영역이 설치된다.
상기 광학 지문 인식 어셈블리는 렌즈, 이미지 센서 및 대역통과 필터를 포함하며, 상기 대역통과 필터는 상기 표시 스크린과 상기 이미지 센서 사이에 설치된다.
본 개시의 실시예의 광학 지문 인식 어셈블리는 렌즈, 이미지 센서 및 대역통과 필터를 포함하며, 상기 대역통과 필터는 상기 이미지 센서가 광선을 수신하는 일 측에 설치된다. 따라서, 대역통과 필터는 단색광만을 통과시키는 것을 허락하므로, 이미지 센서는 단색광을 제외한 기타 광선의 간섭을 받지 않고, 단색광에 견주어 노광 시간을 조절할 수 있어, 지문 이미지를 비교적 선명하게 하며, 지문의 인식률을 향상시킬 수 있다.
본 개시의 실시예에 따른 기술방안을 더 명확하게 설명하기 위하여, 아래에서는 본 개시의 실시예의 설명에 사용되어야 할 도면들을 간단하게 소개하기로 한다. 하기 설명에서의 도면들은 단지 본 개시의 일부 실시예들인 것으로, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 있어서, 창조적 노동을 하지 않는다는 전제하에 이러한 도면들에 의해 기타 도면들을 더 얻을 수 있음은 자명한 것이다.
도 1은 본 개시의 실시예가 제공하는 광학 지문 인식 어셈블리의 구조 개략도이다.
도 2는 본 개시의 실시예가 제공하는 단말의 구조 개략도이다.
이하, 본 개시의 실시예에서의 도면을 결부시켜, 본 개시의 실시예에 따른 기술방안을 명확하고 완전하게 설명하기로 한다. 설명되는 실시예들은 본 개시의 일부 실시예일 뿐, 전부의 실시예가 아님은 자명한 것이다. 본 개시의 실시예들을 토대로, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 창조적 노동을 하지 않는다는 전제하에 얻어지는 모든 기타 실시예들은 모두 본 개시의 보호 범위에 속한다.
도 1을 참도하면, 도 1은 본 개시의 실시예가 제공하는 광학 지문 인식 어셈블리의 구조 개략도이고, 도 1에 도시된 바와 같이, 렌즈(101), 이미지 센서(102) 및 대역통과 필터(103)를 포함하며, 상기 대역통과 필터(103)는 상기 이미지 센서(102)가 광선을 수신하는 일 측에 설치된다.
본 실시예에서, 상술한 렌즈(101)는 입사된 광선이 이미지 센서(102)에 의해 보다 잘 수신되도록 할 수 있다. 상술한 대역통과 필터(103)는 단색광만을 통과시킬 수 있는 필터이며, 예컨대 청색광만을 통과시킬 수 있거나 또는 녹색광만을 통과시킬 수 있는 등이다. 상술한 대역통과 필터(103)는 상기 이미지 센서(102)가 광선을 수신하는 일 측에 설치되며, 대역통과 필터(103)는 상기 이미지 센서(102)의 감응면이 위치한 일 측에 설치된 것으로 이해할 수도 있으며, 물론 대역통과 필터(103)는 상기 이미지 센서(102)의 감응면과 일정한 거리를 유지할 수 있다. 광선이 입사할 때, 먼저 대역통과 필터(103)를 거쳐 필터링되고, 필터링된 후의 광선은 또 이미지 센서(102)에 의해 수신된다.
설명해야 할 것은, 상술한 대역통과 필터(103)는 상기 이미지 센서(102)가 광선을 수신하는 측에 설치되고, 대역통과 필터(103)가 렌즈(101)와 이미지 센서(102) 사이에 위치할 수 있으며, 또는 렌즈(101)가 대역통과 필터(103)와 이미지 센서(102) 사이에 위치할 수도 있으며, 본 개시의 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다.
관련 기술에서, 필터가 필터링한 후의 나머지 광은 청색광 및 녹색광, 또는 청색광과 녹색광의 혼합 컬러 광이다. 일반적으로, 이미지 센서(102)의 광 응답 곡선 가시광 파장 대역이 비교적 넓고, 유도 이미지화 시, 청색광과 녹색광의 강도 분포가 큰 차이성을 가지므로, 노출 시간이 효과적으로 조절되기 어려운 것을 초래한다. 어느 한 노출 시간을 선택하면, 종종 청색 화소 영역이 과노광되고, 녹색 화소 영역의 신호 강도가 불충분한 상황이 나타나며, 따라서 결과적으로 지문 이미지 형성이 불균일하고, 지문 이미지가 모호한 것을 조성하여, 지문 인식률이 저하하는 것을 초래한다.
그러나 본 실시예의 광학 지문 인식 어셈블리는, 이미지 센서(102)의 광선을 수신하는 일 측에 대역통과 필터(103)가 존재하고, 대역통과 필터(103)는 단색광만을 통과시킬 수 있기 때문에, 이미지 센서(102)는 단색광을 제외한 기타 광선의 간섭을 받지 않고, 단색광에 견주어 노광 시간을 조절할 수 있어, 지문 이미지를 비교적 선명하게 하며, 지문의 인식률을 향상시킬 수 있다.
둘째로, 대역통과 필터(103)의 존재로 인해, 표시 스크린으로부터 방사된 광원은 임의의 광원의 조합일 수 있어서, 사용자의 다양한 컬러에 대한 디자인 수요를 만족시키며, 즉 스크린의 지문 인식 영역에서 설계 수요에 따라 혼합 광을 표시할 수 있다. 이로써, 상이한 사용자의 개별화 수요를 만족시킬 수 있고, 이동 단말 표시 스크린의 표시 방식을 다양화할 수 있다.
본 실시예에서, 상술한 단말은 휴대폰, 태블릿 컴퓨터(Tablet Personal Computer), 랩탑 컴퓨터(Laptop Computer), 개인용 디지털 보조기(Personal Digital Assistant,PDA), 모바일 통신망 기기(Mobile Internet Device, MID) 또는 착용형 기기(Wearable Device) 등일 수 있다.
선택적으로, 상기 대역통과 필터(103)는 상기 렌즈(101)와 상기 이미지 센서(102) 사이에 설치된다.
본 실시형태에서, 상기 대역통과 필터(103)를 상기 렌즈(101)와 상기 이미지 센서(102) 사이에 설치하면, 렌즈(101)를 거치는 광선에 대해 필터링할 수 있다. 또한, 렌즈(101)는 볼록 렌즈일 수 있어, 광선을 집중시킬 수 있다. 이렇게 하면 대역통과 필터(103)의 면적을 상대적으로 작게 할 수 있으며, 집중된 후의 광선을 수신하여 필터링할 수 있기만 하면 되며, 따라서 대역통과 필터(103)의 재료 성본을 절약할 수 있다.
선택적으로, 상기 대역통과 필터(103)는 상기 이미지 센서(102) 상에 설치되고, 또한 상기 이미지 센서(102)와 접합되어 있다.
본 실시형태에서, 상술한 대역통과 필터(103)는 상기 이미지 센서(102) 상에 설치되고, 또한 상기 이미지 센서(102)와 접합되어 있으며, 따라서, 직접 이미지 센서(102)를 이용하여 대역통과 필터(103)를 지지 고정할 수 있다. 물론, 대역통과 필터(103)는 도트 접착 부위를 통해 이미지 센서(102)와 접합될 수 있거나, 또는 하나의 스냅을 통하여 이미지 센서(102)와 클램핑되는 등일 수 있으며, 본 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다.
선택적으로, 상기 대역통과 필터(103)가 통과시킬 수 있는 광은 단색광이다.
본 실시형태에서, 상술한 대역통과 필터(103)가 통과시킬 수 있는 광은 단색광이므로, 이미지 센서(102)는 단색광을 제외한 기타 광선의 간섭을 받지 않고, 단색광에 견주어 노광 시간을 조절할 수 있어, 지문 이미지를 비교적 선명하게 하며, 지문의 인식률을 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 상기 단색광은 청색광 또는 녹색광이다.
본 실시형태에서, 상술한 대역통과 필터(103)가 통과시킬 수 있는 광의 파장 범위는 455~492 나노미터이며, 즉 청색광을 통과시킬 수 있다. 표시 스크린이 혼합광을 방사한 후, 반사되어 돌아온 가시광은 대역통과 필터(103)를 거쳐 필터링되고 나서 청색광만을 통과시키는 것을 허락하므로, 멀티스펙트럼광이 누설광의 차이에 의한 노광 시간의 조정이 어려워 지문 이미지가 흐려지는 문제를 조성하는 것을 피면함으로써, 지문의 인식률을 향상시킨다.
또는, 상술한 대역통과 필터(103)가 통과시킬 수 있는 광의 파장 범위는 455~492 나노미터이며, 즉 녹색광을 통과시킬 수 있다. 표시 스크린이 혼합광을 방사한 후, 반사되어 돌아온 가시광은 대역통과 필터(103)를 거쳐 필터링되고 나서 녹색광만을 통과시키는 것을 허락하므로, 멀티스펙트럼광이 누설광의 차이에 의한 노광 시간의 조정이 어려워 지문 이미지가 흐려지는 문제를 조성하는 것을 피면함으로써, 지문의 인식률을 향상시킨다.
선택적으로, 상기 대역통과 필터(103)가 통과시킬 수 있는 광의 파장 범위는, 상기 단색광의 파장 범위에 미리 설정된 여분을 더하여 확정한 파장 범위이다.
본 실시형태에서, 상술한 미리 설정된 여분은 복수 차의 실험을 통하여 확정된 하나의 합리한 여분일 수 있으며, 또한 상이한 컬러의 단색광은 상이한 또는 동일한 여분에 대응할 수 있다. 단색광(청색광 또는 녹색광일 수 있음)의 파장의 마감 주파수의 효과가 비돌연성이라는 것을 고려하여, 일정 여분을 남길 수 있다.
예컨대, 대역통과 필터(103)가 통과시킬 수 있는 광이 청색광일 때, 청색광의 파장 범위는 455~492 나노미터이므로, 대역통과 필터(103)가 통과시킬 수 있는 광의 파장 범위는 455~492 나노미터에 미리 설정된 여분을 더한 것이며, 대역통과 필터(103)가 통과시킬 수 있는 광의 파장 범위는 430~510 나노미터이다. 또는, 대역통과 필터(103)가 통과시킬 수 있는 광이 녹색광일 때, 녹색광의 파장 범위는 492~577 나노미터이므로, 대역통과 필터(103)가 통과시킬 수 있는 광의 파장 범위는 492~577 나노미터에 미리 설정된 여분을 더한 것이며, 대역통과 필터(103)가 통과시킬 수 있는 광의 파장 범위는 470~590 나노미터이다.
본 개시의 실시예의 광학 지문 인식 어셈블리는 렌즈(101), 이미지 센서(102) 및 대역통과 필터(103)를 포함하며, 상기 대역통과 필터(103)는 상기 이미지 센서(102)가 광선을 수신하는 일 측에 설치된다. 따라서, 상기 대역통과 필터(103)는 단색광만을 통과시키는 것을 허락하므로, 이미지 센서(102)는 단색광을 제외한 기타 광선의 간섭을 받지 않고, 단색광에 견주어 노광 시간을 조절할 수 있어, 지문 이미지를 비교적 선명하게 하며, 지문의 인식률을 향상시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 도 2는 본 개시의 실시예가 제공하는 단말의 구조 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 표시 스크린(201) 및 상기 표시 스크린(201)의 아래에 설치된 광학 지문 인식 어셈블리(202)를 포함하며, 상기 표시 스크린(201)에는 상기 광학 지문 인식 어셈블리를 위한 광 투과 영역(2011)이 설치되며;
상기 광학 지문 인식 어셈블리(202)는 렌즈(2021), 이미지 센서(2022) 및 대역통과 필터(2023)를 포함하며, 상기 대역통과 필터(2023)는 상기 표시 스크린(201)과 상기 이미지 센서(202) 사이에 설치된다.
본 실시예에서, 상술한 표시 스크린(201)은 액정 표시 스크린, 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED) 표시 스크린이다. 상술한 광 투과 영역(2011)은 하나의 원형의 영역, 또는 하나의 직사각형의 영역 등일 수 있고, 물론 이외에 일부 기타 형태의 영역일 수 있으며, 본 개시의 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다.
본 실시예에서, 광 투과 영역(2011)의 존재로 인해, 광선은 광 투과 영역(2011)을 통하여 이미지 센서(2022)에 도달할 수 있다. 상술한 대역통과 필터(2023)는 상기 표시 스크린(201)과 상기 이미지 센서(2022) 사이에 설치되므로, 이미지 센서(2022)는 단색광을 제외한 기타 광선의 간섭을 받지 않고, 단색광에 견주어 노광 시간을 조절할 수 있어, 지문 이미지를 비교적 선명하게 하며, 지문의 인식률을 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 상기 표시 유닛(201)은 OLED 표시 스크린이다.
본 실시형태에서, 상술한 표시 유닛(201)은 OLED 표시 스크린이며, 광 투과 영역(2011)의 존재로 인해, OLED 표시 스크린의 지문 인식률을 향상시킬 수 있다.
설명해야 할 것은, 본 명세서에서, 용어 ‘포함’, ‘내포’ 또는 기타 임의의 변체는 비배타적인 포함을 포괄하며, 예컨대, 일련의 단계 또는 유닛을 포함하는 과정, 방법, 시스템, 물품 또는 기기는, 명시적으로 열거한 그런 단계 및 유닛에만 한정될 것이 아니라, 명시적으로 열거되지 않거나 또는 이러한 과정, 방법, 물품 또는 기기에 고유한 기타 단계 또는 유닛을 더 포함하도록 할 것을 의도한다. 더 이상 제한 없이, 용어 "하나의 ……을 포함" 은, 이 요소를 포함하는 과정, 방법, 물품 또는 기기에 또 다른 동일한 요소가 더 존재하는 것을 배제하지 않는다.
이상 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 대해 설명하였으나, 본 개시는 상술한 구체적인 실시형태에 한정되지 않으며, 상술한 구체적인 실시형태는 단지 예시적인 것이고, 제한적인 것은 아니며, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 계시하에, 본 개시의 취지 및 청구범위를 벗어나지 않는 정황하에 더 많은 형태를 취할 수 있으며, 모두 본 개시의 보호 범위에 속한다.

Claims (8)

  1. 광학 지문 인식 어셈블리에 있어서,
    렌즈, 이미지 센서 및 대역통과 필터를 포함하며, 상기 대역통과 필터는 상기 이미지 센서가 광선을 수신하는 일 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 광학 지문 인식 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대역통과 필터는 상기 렌즈 및 상기 이미지 센서 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 광학 지문 인식 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 대역통과 필터는 상기 이미지 센서 상에 설치되고, 또한 상기 이미지 센서와 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 지문 인식 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대역통과 필터가 통과시킬 수 있는 광은 단색광인 것을 특징으로 하는 광학 지문 인식 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단색광은 청색광 또는 녹색광인 것을 특징으로 하는 광학 지문 인식 어셈블리.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 대역통과 필터가 통과시킬 수 있는 광의 파장 범위는, 상기 단색광의 파장 범위에 미리 설정된 여분을 더하여 확정한 파장 범위인 것을 특징으로 하는 광학 지문 인식 어셈블리.
  7. 단말에 있어서,
    표시 스크린 및 상기 표시 스크린의 아래에 설치된 광학 지문 인식 어셈블리를 포함하며, 상기 표시 스크린에는 상기 광학 지문 인식 어셈블리를 위한 광 투과 영역이 설치되며;
    상기 광학 지문 인식 어셈블리는 렌즈, 이미지 센서 및 대역통과 필터를 포함하며, 상기 대역통과 필터는 상기 표시 스크린과 상기 이미지 센서 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 표시 유닛은 유기 발광 다이오드(OLED) 표시 스크린인 것을 특징으로 하는 단말.
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