KR20210049279A - 지문인식영역의 확장을 위한 지문인식시스템 및 방법 - Google Patents

지문인식영역의 확장을 위한 지문인식시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지문인식영역의 확장을 위한 지문인식시스템 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 지문인식시스템은, 디스플레이 패널 상의 터치에 대해 지문정보를 획득하기 위하여, 상기 디스플레이 패널과 이격되어 고정된 복수의 인식 모듈을 포함하는 지문인식광학모듈, 및 상기 디스플레이 패널 상에 상기 복수의 인식 모듈의 위치에 대응된 터치 영역을 표시하고, 상기 터치 영역의 터치에 응답하여 상기 복수의 인식 모듈 중 하나 이상으로부터의 감지신호를 기초로 지문신호를 출력하는 제어부를 포함한다.

Description

지문인식영역의 확장을 위한 지문인식시스템 및 방법{Fingerprint recognition system and method for expanding fingerprint recognition area}
본 발명은 지문인식시스템에 관한 것으로서, 특히 지문인식영역을 확장하기 위한 지문인식시스템에 관한 것이다.
개인 인증 기능은 스마트폰, 노트북, 금융 기기, 출입 통제기, 기타 전자 장치에서 주로 사용되며, 최근 스마트폰과 같은 모바일 장치가 널리 보급됨에 따라 스마트폰 내에 저장된 많은 보안 정보를 보호하기 위해 개인 인증을 위한 지문 인식 장치가 채용되고 있다. 이와 같은 전자 장치에는 터치 스크린 장치가 디스플레이 패널에 부착되어, 사용자에게 입력 수단을 제공하고 있으며, 통상, 지문 인식 장치는 화면과 떨어진 위치에 터치 스크린 장치와 별도로 마련된 장치를 통해 지문을 인식하는 방식, 터치패널에 의한 지문 인식 방식 등 다양한 방법이 시도되고 있다.
그러나, 종래의 지문 인식 방식은 인식 실패로 인한 사용자 불편을 초래하고 있어 이에 대한 개선이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 지문을 인식하는 터치 영역의 확장과 인식 성공율의 향상으로 사용자 편의성을 증대시킬 수 있는 지문인식시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 지문인식시스템은, 디스플레이 패널 상의 터치에 대해 지문정보를 획득하기 위하여, 상기 디스플레이 패널과 이격되어 고정된 복수의 인식 모듈을 포함하는 지문인식광학모듈; 및 상기 디스플레이 패널 상에 상기 복수의 인식 모듈의 위치에 대응된 터치 영역을 표시하고, 상기 터치 영역의 터치에 응답하여 상기 복수의 인식 모듈 중 하나 이상으로부터의 감지신호를 기초로 지문신호를 출력하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 복수의 인식 모듈 모두로부터의 감지신호들에 응답하여 상기 감지신호들의 병합으로 상기 지문신호를 출력하거나, 상기 터치 영역의 터치에 대해 위치를 판단하여 해당 위치에 따라, 상기 복수의 인식 모듈 중 하나의 감지신호를 기초로, 또는 2이상으로부터의 감지신호들의 병합을 기초로 상기 지문신호를 출력할 수 있다.
상기 지문인식시스템은, 상기 디스플레이 패널 상에 결합된 터치패널을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 터치 영역의 터치에 대해 상기 터치패널을 기초로 인식한 위치 좌표에 대응되는 상기 복수의 인식 모듈 중 하나 이상을 선택적으로 작동시켜 상기 감지신호의 생성을 제어할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 터치 영역의 터치에 대해 상기 인식한 위치 좌표에 따라, 작동된 상기 복수의 인식 모듈 중 하나로부터의 감지신호에 응답하여 상기 지문신호를 출력하거나, 작동된 상기 복수의 인식 모듈 중 2이상으로부터의 감지신호들에 응답하여 상기 감지신호들의 병합으로 상기 지문신호를 출력할 수 있다.
상기 제어부는, 지문 인식 시작에 따라 상기 터치 패널 상에 터치에 대한 인식이 있는 경우 상기 터치 영역을 표시할 수 있다.
상기 디스플레이 패널은, OLED 디스플레이 패널을 포함한다.
상기 복수의 인식 모듈 각각은, 상기 터치 영역에 터치된 손가락에서 반사된 광을 수신하여 전기적 신호로 변환하는 센서수광부; 및 상기 전기적 신호를 처리하여 디지털 신호로 변환해 상기 감지신호를 생성하는 신호처리부를 포함한다.
상기 복수의 인식 모듈은 일차원 또는 이차원으로 배열될 수 있다.
상기 복수의 인식 모듈은 각각의 센싱 영역간 최대 이격 거리 10mm 이하에서 미리 정한 간격으로 일차원 배치될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 인식 모듈 전체가 배치된 영역에 대응된 상기 터치 영역을 상기 디스플레이 패널 상의 화면에 소정의 색상으로 표시할 수 있다.
상기 지문인식시스템은, 하나 이상의 지문 이미지에 대한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고, 상기 제어부는, 지문 요청에 따라 상기 지문신호와 상기 메모리에 저장된 정보를 비교하여 매칭여부를 판단할 수 있다.
인터넷 브라우저에서 인터넷 상의 서버로부터의 지문 요청에 따라, 상기 제어부는, 상기 지문신호를 상기 서버로 전송할 수도 있다.
그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 지문인식방법은, 디스플레이 패널과 이격되어 고정된 복수의 인식 모듈의 위치에 대응된 터치 영역을 상기 디스플레이 상에 표시하는 단계; 상기 터치 영역의 터치에 대해 상기 복수의 인식 모듈 중 하나 이상을 작동시키는 단계; 및 작동된 상기 복수의 인식 모듈 중 하나 이상으로부터의 광 감지신호를 기초로 지문신호를 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 지문인식시스템에 따르면, 사용자는 넓은 터치 영역을 이용하여 지문 인식이 이루어지도록 터치할 수 있고 한 번의 지문 인식 기능의 동작으로 인식 성공이 가능하도록 동작하므로 사용자 편의성을 증대시킬 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는 첨부도면은, 본 발명에 대한 실시예를 제공하고 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 터치 영역의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 지문인식광학모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식시스템의 구체적인 블록도를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 지문인식광학모듈의 각각의 인식 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식시스템의 동작 설명을 위한 흐름도이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식시스템(100)을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식시스템(100)은, 표시 장치(150), 복수의 인식 모듈(231, 232, 233), 및 구동 회로(130)를 포함한다. 지문인식시스템(100)은, 표시 장치(150)을 포함하는 디스플레이 장치의 일부 구성 요소로서 포함될 수 있다. 여기서, 디스플레이 장치는 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 PC 등에서 터치스크린 기능을 갖는 디스플레이 장치로서, 데스크탑 PC, 웨어러블 디바이스 등 다양한 전자 장치의 화면이 터치스크린 기능을 갖는 모든 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 다만, 도 1에서와 같이 표시 장치(150)는 디스플레이 패널(110) 및 터치패널(또는 터치스크린패널)(120)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이하에서도 설명되는 바와 같이 본 발명의 지문인식시스템(100)은 디스플레이 패널(110) 상에 터치패널(120)이 결합되는 경우가 아니라도 즉, 표시 장치(150)가 디스플레이 패널(110) 만을 구비하는 경우에도 적용된다.
구동회로(130)는 PCB(Printed Circuit Board) 기판 등에 구현될 수 있으며, 구동 회로(130)의 지문인식광학모듈(도 4의 230)은, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)을 포함하며, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)은 표시 장치(150) 상, 즉, 디스플레이 패널(110) 상, 또는 터치패널(120) 상의 손가락 터치에 대한 감지신호(sensing signal)(지문정보)를 생성하기 위하여, 표시 장치(150)와 미리 정해진 거리로 이격되어 고정되어 있다.
디스플레이 패널(110)은 백라이트가 없는 디스플레이 패널, 예를 들어, OLED(Organic Light Emitting Diode) 구조로 구동되는 디스플레이 패널인 것이 바람직하다. 위에서도 기술한 바와 같이 표시 장치(150)가 터치 패널(120)을 포함할 수도 있으며, 이 경우에는 사용자의 손가락 터치에 대한 위치 판단에, 터치 패널(120)로부터이 터치 위치에 대한 신호에 따라 인식된 터치 위치 좌표를 이용할 수 있다.
구동 회로(130)의 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)을 포함하여 전반적인 회로들의 제어를 담당하는 제어부(도 4의 210)는, 지문 인식이 시작되면, 도 2와 같이, 표시 장치(150) 상에 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)의 위치에 대응된 터치 영역(500)을 표시할 수 있다. 예를 들어, 제어부(210)는, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 전체가 배치된 영역(가로, 세로 영역)에 대응된 터치 영역(500)을 표시 장치(150) 상의 화면에 소정의 색상으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 초록색, 주황색 등으로 지문 인식을 위해 유효한 터치 영역(500)의 가장자리를 표시할 수 있으며, 그 내부에 지문 모양, 안내 글자, 그림 등 다양한 부가 정보를 표시할 수도 있다.
이와 같은 터치 영역(500)에 손가락 터치가 이루어지면, 제어부(210)는, 상기 터치 영역의 터치에 응답하여 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 중 하나 이상으로부터의 감지신호를 기초로 지문신호를 출력할 수 있다. 즉, 표시 장치(150)가 디스플레이 패널(110)로만 이루어진 경우, 제어부(210)는, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 모두를 작동하여 해당 감지신호들에 응답하여 해당 영상의 손가락 등 객체를 인식하는 방법 등을 통하여 상기 감지신호들의 병합으로 상기 지문신호를 출력할 수도 있고, 또는 상기 터치 영역의 터치에 대해 이미지 처리 등 다양한 방식으로 위치를 판단하여 해당 위치에 따라, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 중 하나의 감지신호를 기초로, 또는 2이상으로부터의 감지신호들의 병합을 기초로 지문신호를 출력할 수 있다. 또한, 표시 장치(150)가 디스플레이 패널(110) 상에 결합된 터치 패널(120)을 포함하는 경우, 제어부(210)는, 터치가 이루어진 부분에 대해 터치 패널(120)을 기초로 인식한 위치 좌표에 응답하여 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 중 하나 이상을 선택적으로 작동시키고, 작동된 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 중 하나 이상으로부터의 광 감지신호를 기초로 지문 이미지에 대한 지문신호를 출력할 수 있다.
도 3은 본 발명의 지문인식광학모듈(도 4의 230)을 설명하기 위한 도면이다.
지문인식광학모듈(230)의 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)은 도면에서 3개가 일차원으로 배열된 구성을 나타내었으나, 이에 한정되지 않으며 필요에 따라 2개로 구성할 수도 있고, 3개 보다 더 많은 수의 인식 모듈들로 구성될 수도 있다. 또한, 지문인식광학모듈(230)의 인식 모듈들은 일차원으로 배열되는 것에 한정되지 않으며, 경우에 따라 이차원으로 배열된 구성으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 도면과 같이 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)이 일차원으로 배열된 경우에, 반도체 칩 형태 등의 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)의 여유 부분을 제외한 센서 부분에 해당하는 센싱 영역(sensing area)(312, 322, 332)이 감지하는 이미지의 중첩을 고려하여, 센싱 영역간 최대 이격 거리 10mm 이하에서 미리 정한 간격으로 일차원 배치될 수 있다. 이에 따라 지문 인식이 가능한 터치 영역(500)이 '세로 40mm X 가로 20mm'정도로 확장될 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)을 기초로 사용자가 넓은 터치 영역(500)에서 자유로이 터치하여 지문 인식이 이루어지도록 함으로써 한 번의 지문 인식 기능의 동작으로 인식 성공이 가능하도록 동작하므로 사용자 편의성을 증대시킬 수 있도록 하였다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식시스템(100)의 구동회로(130)의구체적인 블록도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동회로(130)는, 제어부(210), 메모리(211), 표시 장치 모듈(220), 및 지문인식광학모듈(230)을 포함할 수 있다.
제어부(210)는 반도체 프로세서와 같은 하드웨어, 응용 프로그램과 같은 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 전반적인 제어를 담당하는 제어부(210)는 다른 구성 요소들 중 하나 이상의 기능을 포함하도록 구현될 수 있으며, 제어부(210)의 일부 기능이 다른 유닛으로서 별도 구성 요소 형태로 구현되는 것도 가능하다. 메모리(211)는 지문인식시스템(100) 또는 지문인식시스템(100)을 포함한 디스플레이 장치의 동작을 위하여 필요한 데이터나 설정 정보 등을 저장한다.
표시 장치 모듈(220)은, 제어부(210)의 제어를 받아, 디스플레이 패널(110)을 구동하는 디스플레이 모듈(221)을 포함한다. 또한, 터치 패널(120)이 있는 경우에는 제어부(210)의 제어를 받아 터치 패널(120)을 구동하는 터치패널 모듈(222)이 표시 장치 모듈(220)에 더 포함될 수 있다. 디스플레이 모듈(221)은 영상 신호를 처리하여 디스플레이 패널(110)을 구동해 화면을 디스플레이한다. 터치패널 모듈(222)은 터치 패널(120)에 터치된 터치 위치를 인식하기 위하여, 터치 패널(120)로 송신 신호를 송신하고 터치 패널(120)로부터 수신 신호를 수신하여, 터치 패널(120)에 터치된 터치 위치에 대한 신호를 생성할 수 있다. 이와 같은 디스플레이 패널(110), 디스플레이 모듈(221), 터치 패널(120), 터치패널 모듈(222)에 대하여는 잘 알려져 있으므로 자세한 설명을 생략한다.
지문인식광학모듈(230)은 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)을 포함한다.
도 5는 본 발명의 지문인식광학모듈(230)의 각각의 인식 모듈(231, 232, 233)을 설명하기 위한 도면이다.
도 5와 같이, 인식 모듈(231, 232, 233) 각각은, 상기 터치 영역에 터치된 손가락에서 반사된 광(디스플레이 패널 등의 빛을 이용해 반사된 광)을 수신하여 전기적 신호로 변환하는 센서수광부(20), 상기 전기적 신호를 처리하여 디지털 신호로 변환해 해당 지문에 대한 감지신호를 생성하는 신호처리부(30)를 포함한다. 센서수광부(20)는 포토다이오드를 이용하여 광전변환하는 것으로서, CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서 등이 이용될 수 있다. 신호처리부(30)는 소정의 반도체 프로세서에 해당하고 제어부(210)에 포함되도록 설계될 수도 있다.
예를 들어, 제어부(210)는, OS(Operating System) 상에서 또는 인터넷 브라우저 등을 통하여 요청을 받아 지문 인식이 시작되면, 도 2와 같이, 표시 장치 (150) 상에 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)의 위치에 대응된 터치 영역(500)을 표시할 수 있다. 예를 들어, 제어부(210)는, 디스플레이 모듈(221)을 제어하여 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 전체가 배치된 영역(가로, 세로 영역)에 대응된 터치 영역(500)을 표시 장치 (150) 상의 화면에 소정의 색상으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 초록색, 주황색 등으로 지문 인식을 위해 유효한 터치 영역(500)의 가장자리를 표시할 수 있으며, 그 내부에 지문 모양, 안내 글자, 그림 등 다양한 부가 정보를 표시할 수도 있다.
이와 같은 터치 영역(500)에 (손가락) 터치가 이루어지면, 제어부(210)는, 표시 장치(150)가 디스플레이 패널(110)로만 이루어진 경우, 제어부(210)는, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 모두를 작동하여 해당 감지신호들에 응답하여 상기 감지신호들의 병합으로 상기 지문신호를 출력할 수도 있고, 또는 상기 터치 영역의 터치에 대해 이미지 처리 등 다양한 방식으로 위치를 판단하여 해당 위치에 따라, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 중 하나의 감지신호를 기초로, 또는 2이상으로부터의 감지신호들의 병합을 기초로 지문신호를 출력할 수 있다. 또한, 표시 장치(150)가 디스플레이 패널(110) 상에 결합된 터치 패널(120)을 포함하는 경우, 제어부(210)는, 터치가 이루어진 부분에 대해 터치 패널(120)을 기초로 인식한 위치 좌표에 응답하여 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 중 하나 이상을 선택적으로 작동시키고, 작동된 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 중 하나 이상으로부터의 광 감지신호를 기초로 지문 이미지에 대한 지문신호를 출력할 수 있다.
예를 들어, 제어부(210)는, 터치 영역(500)의 터치에 대해 이미지 처리 방식,터치 패널(120)을 이용한 방식 등 다양한 방식으로, 인식한 위치 좌표가 어디를 가리키는지를 판단하여, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 중 어느 하나가 해당 지문 전체 이미지를 출력할 수 있는 경우, 해당 위치의 인식 모듈 하나를 작동시켜 작동된 인식 모듈로부터의 감지신호에 응답하여 해당 지문신호를 출력할 수 있다. 다만, 이와 같은 경우 이외에도, 제어부(210)는, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 중 2이상이 동시 구동되어 해당 지문에 대한 이미지를 출력할 수 있는 경우(즉, 2이상의 인식 모듈 위치에 결쳐서 손가락이 터치된 경우), 해당 위치의 2이상의 인식 모듈들을 작동시켜 작동된 인식 모듈들로부터의 감지신호들에 응답하여 해당 감지신호들의 병합으로 지문신호를 출력할 수 있다.
이하 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식시스템(100)의 동작을 좀 더 자세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식시스템(100)의 동작 설명을 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 먼저, 지문인식시스템(100)을 서비스하는 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 PC 등의 디스플레이 장치에서, OS(Operating System) 상에서 또는 인터넷 브라우저 등을 통하여 요청을 받아 지문 인식이 시작될 수 있다(S110). 예를 들어, 해당 시스템의 동작 상 OS에서의 사용자 인증을 위하여 지문을 요청받거나 인터넷 브라우저와 같은 응용 프로그램에서 인터넷 상의 서버로부터의 인증을 위해 지문을 요청받을 수 있다.
이와 같은 요청으로 지문 인식이 시작되면, 제어부(210)는, 도 2와 같이, 디스플레이 패널(110) 또는 터치패널(120) 상에 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)의 위치에 대응된 터치 영역(500)을 표시할 수 있다(S120). 이외에도, 터치 영역(500)을 표시하는 방법에 있어서, 지문 인식이 시작되면, 제어부(210)가 표시 장치 (150) 상에 터치에 대한 인식이 있는 경우 터치 영역(500)을 표시하도록 설계될 수도 있다. 디스플레이 패널(110) 또는 터치패널(120) 상에 터치 여부는, 터치패널(120)이 있다면 터치 패널 모듈(222)로부터의 터치 위치 감지 신호를 통해 판단될 수 있고 터치패널(120)이 없다면 제어부(210)가 인식 모듈(231, 232, 233)로부터의 감지 신호들을 기초로 이미지처리 기법 등을 통해 판단될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 터치 영역(500) 이외의 영역을 터치하는 경우 제어부(210)는 도 2와 같이 디스플레이 패널(110) 또는 터치패널(120) 상에 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)의 위치에 대응된 터치 영역(500)을 표시할 수 있으며, 사용자가 터치 영역(500) 상을 터치하는 경우에도 제어부(210)는 도 2와 같이 디스플레이 패널(110) 또는 터치패널(120) 상에 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)의 위치에 대응된 터치 영역(500)을 표시할 수 있다.
예를 들어, 도 2와 같이, 제어부(210)는, 디스플레이 모듈(221)을 제어하여 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 전체가 배치된 영역(가로, 세로 영역)에 대응된 터치 영역(500)을 디스플레이 패널(110) 또는 터치패널(120) 상의 화면에 소정의 색상으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 초록색, 주황색 등으로 지문 인식을 위해 유효한 터치 영역(500)의 가장자리를 표시할 수 있으며, 그 내부에 지문 모양, 안내 글자(예, "이 부분에서 지문이 인식됩니다." 등), 그림 등 다양한 부가 정보를 표시할 수도 있다.
다음에, 터치패널(120)이 없는 경우로서, 터치 영역(500)에 (손가락) 터치가 이루어진 경우, 제어부(210)는, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 모두를 작동하여 해당 감지신호들에 응답하여 상기 감지신호들의 병합으로 해당 지문신호를 출력할 수도 있다. 다만, 또한 제어부(210)는 상기 터치 영역의 터치에 대해 위와 같은 감지신호들에 기초한 이미지 처리 기법 등 다양한 방식으로 위치를 판단하여(S130) 해당 위치에 따라, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 중 하나의 감지신호를 기초로, 또는 2이상으로부터의 감지신호들의 병합을 기초로 지문신호를 출력할 수 있다(S140~S170). 상기 이미지 처리 기법은, 영상 내에 손가락 등의 객체를 검출 및 인식하는 다양한 이미지/영상 처리 알고리즘을 포함할 수 있다.
한편, 터치패널(120)이 구비된 경우로서, 터치 영역(500)에 (손가락) 터치가 이루어진 경우, 제어부(210)는, 터치 패널 모듈(222)로부터의 터치 위치에 대한 감지 신호를 기초로 터치가 이루어진 부분에 대해 위치 좌표를 인식한다(S130). 예를 들어, 사용자가 손가락을 터치 영역(500)에 터치하면 터치 영역(500) 중에서도 터치된 영역에 대한 위치 좌표(예, 중심을 나타내는 좌표, 또는 터치된 영역의 가장 자리를 나타내는 복수의 좌표 등)를 인식한다. 이를 통해 사용자의 손가락 터치 위치가 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 중 어느 모듈에 가깝게 터치되었는지를 파악할 수 있다.
제어부(210)는 이와 같이 인식한 위치 좌표에 응답하여 해당 위치에 대응된 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 중 하나 이상을 선택적으로 작동시킬 수 있다(S140). 예를 들어, 제어부(210)는, 터치 영역(500)의 터치에 대해 인식한 위치 좌표가 어디를 가리키는지를 판단하여, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 중 어느 하나가 해당 지문 전체 이미지를 출력할 수 있는 경우, 해당 위치의 인식 모듈 하나를 작동시켜, 해당 터치된 손가락에서 반사된 광으로부터 이미지를 캡쳐하여 생성한 인식 모듈의 감지신호(예, 인식 모듈의 로(raw) 데이터)에 응답하여 해당 지문신호(예, 로(raw) 데이터가 조정되어 지문 이미지를 출력할 수 있는 데이터)를 출력할 수 있다.
이외에도, 손가락의 터치에 대하여 인식한 위치 좌표가, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233) 중 2 또는 그 이상과 관련된 경우, 즉, 2이상의 인식 모듈의 위치에 결쳐서 손가락이 터치되어 2이상의 이미지 병합으로 지문을 획득할 수 있는 위치에 있는 경우(예, 2차원 인식 모듈의 배열의 경우 3 또는 4 인식 모듈의 캡쳐 이미지 병합이 이루어질 수 있음), 제어부(210)는, 해당 위치의 2이상의 인식 모듈들을 작동시킬 수 있다(S140).
이때 제어부(210)는, 해당 위치의 2이상의 인식 모듈들을 작동시켜, 해당 터치된 손가락에서 반사된 광으로부터 각각의 이미지 캡쳐를 통해 생성한 인식 모듈들의 감지신호들을 수신한다(S150). 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)이 각각의 칩 형태로 구성될 수 있고, 제어부(210)는 SPI(serial peripheral interface) 커맨드, 또는 IRQ(Interrupt Request), CS(chip select) 등의 제어신호를 이용하여, 인식 모듈들의 동작을 제어할 수 있다.
이와 같은 2이상의 인식 모듈들로부터 캡쳐된 이미지들에 대한 감지신호들(예, 인식 모듈의 로(raw) 데이터)을 수신하면, 제어부(210)는 캡쳐된 이미지들에 대한 감지신호들을 병합한다(S160). 예를 들어, 제어부(210)는 이미지들의 중첩된 부분을 이용하여 같은 이미지 부분들이 서로 겹치도록 연결시킴으로써 하나의 지문 이미지로 병합된 정보에 대한 감지신호를 생성할 수 있고, 그에 대응되는 해당 지문 이미지에 대한 지문신호(예, 로(raw) 데이터가 조정되어 지문 이미지를 출력할 수 있는 데이터)를 출력할 수 있다(S170). 이와 같이, 2이상의 인식 모듈들로부터 캡쳐된 분할된 지문을 하나의 지문으로 병합해 인증하는 경우 보안성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 PC 등의 디스플레이 장치에서 본 발명의 지문인식시스템(100)을 구비하는 경우, 해당 시스템의 동작 상 OS에서의 사용자 인증을 위하여 지문을 요청받거나 인터넷 브라우저와 같은 응용 프로그램에서 인터넷 상의 서버로부터의 인증을 위해 지문을 요청받아 지문 인식이 시작될 때(S110), 제어부(210)는, 위와 같은 과정으로 사용자의 터치에 대한 해당 지문 이미지에 대한 지문신호를 생성할 수 있다.
이때, 예를 들어, 해당 시스템의 동작 상 OS에서의 사용자 인증을 위하여 지문을 요청받아 지문 인식이 시작된 경우(S110), 제어부(210)는 해당 지문 요청에 응답하여, 위와 같은 과정으로 생성된 해당 지문신호와 메모리(211)에 저장된 정보를 비교하여 매칭여부를 판단함으로써, 인증을 수행할 수 있다. 메모리(211)에는 하나 이상의 지문 이미지에 대한 정보가 미리 저장되어 관리될 수 있다.
또한, 예를 들어, 해당 시스템의 인터넷 브라우저와 같은 응용 프로그램에서 인터넷 상의 서버로부터의 인증을 위해 지문을 요청받아 지문 인식이 시작된 경우(S110), 제어부(210)는 해당 지문 요청에 응답하여, 위와 같은 과정으로 생성된 해당 지문신호를 해당 서버로 전송함으로써, 서버에서 인증 등을 위하여 사용하도록 보조할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 지문인식시스템(100)은, 복수의 인식 모듈(231, 232, 233)을 기초로 사용자가 넓은 터치 영역(500)에서 자유로이 터치하여 지문 인식이 이루어지도록 함으로써 한 번의 지문 인식 기능의 동작으로 인식 성공이 가능하도록 동작하므로 사용자 편의성을 증대시킬 수 있도록 하였다. 또한, 분할된 지문을 하나의 지문으로 병합해 인증하는 경우 보안성을 향상시킬 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
디스플레이 패널(110)
터치 패널(120)
표시장치(150)
구동 회로(130)
제어부(210)
메모리(211)
표시장치 모듈(220)
지문인식광학모듈(230)
인식 모듈(231, 232, 233)

Claims (13)

  1. 디스플레이 패널 상의 터치에 대해 지문정보를 획득하기 위하여, 상기 디스플레이 패널과 이격되어 고정된 복수의 인식 모듈을 포함하는 지문인식광학모듈; 및
    상기 디스플레이 패널 상에 상기 복수의 인식 모듈의 위치에 대응된 터치 영역을 표시하고, 상기 터치 영역의 터치에 응답하여 상기 복수의 인식 모듈 중 하나 이상으로부터의 감지신호를 기초로 지문신호를 출력하는 제어부를 포함하는 지문인식시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 인식 모듈 모두로부터의 감지신호들에 응답하여 상기 감지신호들의 병합으로 상기 지문신호를 출력하거나,
    상기 터치 영역의 터치에 대해 위치를 판단하여 해당 위치에 따라, 상기 복수의 인식 모듈 중 하나의 감지신호를 기초로, 또는 2이상으로부터의 감지신호들의 병합을 기초로 상기 지문신호를 출력하는 지문인식시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널 상에 결합된 터치패널을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 터치 영역의 터치에 대해 상기 터치패널을 기초로 인식한 위치 좌표에 대응되는 상기 복수의 인식 모듈 중 하나 이상을 선택적으로 작동시켜 상기 감지신호의 생성을 제어하는 지문인식시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 터치 영역의 터치에 대해 상기 인식한 위치 좌표에 따라,
    작동된 상기 복수의 인식 모듈 중 하나로부터의 감지신호에 응답하여 상기 지문신호를 출력하거나,
    작동된 상기 복수의 인식 모듈 중 2이상으로부터의 감지신호들에 응답하여 상기 감지신호들의 병합으로 상기 지문신호를 출력하는 지문인식시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 지문 인식 시작에 따라 상기 터치 패널 상에 터치에 대한 인식이 있는 경우 상기 터치 영역을 표시하는 지문인식시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은, OLED 디스플레이 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 인식 모듈 각각은,
    상기 터치 영역에 터치된 손가락에서 반사된 광을 수신하여 전기적 신호로 변환하는 센서수광부; 및
    상기 전기적 신호를 처리하여 디지털 신호로 변환해 상기 감지신호를 생성하는 신호처리부
    를 포함하는 지문인식시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 인식 모듈은 일차원 또는 이차원으로 배열된 지문인식시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 인식 모듈은 각각의 센싱 영역간 최대 이격 거리 10mm 이하에서 미리 정한 간격으로 일차원 배치된 지문인식시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 복수의 인식 모듈 전체가 배치된 영역에 대응된 상기 터치 영역을 상기 디스플레이 패널 상의 화면에 소정의 색상으로 표시하는 지문인식시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 지문 이미지에 대한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 지문 요청에 따라 상기 지문신호와 상기 메모리에 저장된 정보를 비교하여 매칭여부를 판단하는 지문인식시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    인터넷 브라우저에서 인터넷 상의 서버로부터의 지문 요청에 따라,
    상기 제어부는, 상기 지문신호를 상기 서버로 전송하는 지문인식시스템.
  13. 디스플레이 패널과 이격되어 고정된 복수의 인식 모듈의 위치에 대응된 터치 영역을 상기 디스플레이 상에 표시하는 단계;
    상기 터치 영역의 터치에 대해 상기 복수의 인식 모듈 중 하나 이상을 작동시키는 단계; 및
    작동된 상기 복수의 인식 모듈 중 하나 이상으로부터의 광 감지신호를 기초로 지문신호를 출력하는 단계
    를 포함하는 지문인식방법.
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