WO2015068900A1 - 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기 - Google Patents

카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기 Download PDF

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WO2015068900A1
WO2015068900A1 PCT/KR2014/001344 KR2014001344W WO2015068900A1 WO 2015068900 A1 WO2015068900 A1 WO 2015068900A1 KR 2014001344 W KR2014001344 W KR 2014001344W WO 2015068900 A1 WO2015068900 A1 WO 2015068900A1
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fingerprint
optical
led
mirror
light
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PCT/KR2014/001344
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신요식
이경락
안종우
이태헌
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주식회사 유니온커뮤니티
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1324—Sensors therefor by using geometrical optics, e.g. using prisms

Definitions

  • the present invention relates to a fingerprint input device capable of inputting a user fingerprint image using a mobile terminal equipped with a camera such as a smartphone, and an external optical device for the fingerprint input device.
  • a popular method of acquiring fingerprint information is an optical method using an optical refractor such as a prism.
  • an image of a light source 1 for irradiating fingerprint recognition light, a prism 3 to which a finger contacts, and a fingerprint image emitted from the prism 3 are formed.
  • the optical fingerprint input device includes a scattering device and an absorption device according to the arrangement of the prism 3 and the light source 1.
  • the light emitted from the light source 1 is incident on the prism 3 to form a fingerprint image while being reflected, absorbed or scattered from the valleys and ridges of the fingerprint in contact with the fingerprint contact surface 3a of the prism 3, and then the prism ( It exits through the exit surface 3b of 3).
  • the fingerprint image emitted from the prism 3 is imaged on the image sensor 5 through the lens 4 to obtain a digital fingerprint image.
  • the prism 3 Since the prism 3 has a triangular cross section and changes the optical path to a predetermined angle or more, the fingerprint input device using the prism 3 has a larger volume than the semiconductor type or the like by any method. Therefore, it is difficult to apply the optical fingerprint input device to a mobile device having a relatively thin panel shape.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-90884 discloses a fingerprint input device having a relatively thin thickness by using a plate-shaped optical refractor that is not triangular.
  • the fingerprint input device arranges a light source on the side of the optical refractor to obtain a fingerprint image by using the light scattered in the optical refractor.
  • the device has achieved a thin fingerprint input device as a whole by using a thin optical refractor.
  • the fingerprint input device proposed by the present invention is still implemented by a method embedded in a mobile device.
  • the thickness of the terminal may be larger than a predetermined size by the fingerprint input device. Therefore, such a conventional method does not meet the tendency of thinning of terminals in recent years, and of course, there is a problem that cannot be used in a portable terminal that has been produced and used.
  • Republic of Korea Patent Publication No. 2010-119390 name of the invention: a portable terminal equipped with a camera and a security method using the same
  • the drawings Figs. 2 and 3 of the invention
  • the detailed description thereof For reference, a method of allowing a transparent fingerprint recognition window to be opened and closed on an upper side of a camera mounted on a portable terminal, and directly photographing a fingerprint of a user in contact with the fingerprint recognition window has been disclosed.
  • the optical operation structure is not clear even when reviewing the detailed description of the present invention, it is obvious that the camera directly photographs the fingerprint located directly on the upper side.
  • the problem is that the camera of a general portable terminal, not a specially designed camera, has a considerable minimum focal length, so that in case of close-up photography where the camera and the fingerprint input window are in close contact, as shown, the image cannot be taken by itself or the level of the fingerprint image required for fingerprint authentication. Can not be obtained.
  • the fingerprint input window serves as a prism and a flash light as a light source
  • the optical fingerprint acquisition method is described as possible, but it is difficult to confirm the exact structure or operation state.
  • an optically appropriate fingerprint image cannot be obtained in a structure having a transparent fingerprint input window of a flat plate as shown in the figure other than a conventional prism.
  • the present invention does not suggest an optical fingerprint input method, but seems to have a direct photographing method or a hologram method in mind as described.
  • An object of the present invention is to provide an external optical device that can input a user's fingerprint into the portable terminal and generate the user's fingerprint image by using an optical fingerprint input method using a portable terminal equipped with a camera.
  • Still another object of the present invention is to provide an optical fingerprint input device by such an external optical device and a portable terminal.
  • the present invention provides an external optical device, and an optical fingerprint input device including the external optical device.
  • the mobile terminal is an LED and a camera unit exposed to the outside like a smart phone.
  • the external optical device is an external device mounted on a portable terminal, and includes an optical refractor, a first mirror, and a housing for accommodating them.
  • the external optical apparatus is sufficient to be optically connected to the portable terminal, and the housing of the external optical apparatus does not need to be directly coupled or mechanically coupled to the portable terminal.
  • the optical refractor has a plate shape, the fingerprint contact surface of which the fingerprint is in contact with the upper surface, the light incident surface to which light emitted from the LED is incident to obtain the fingerprint image, and the front surface of the fingerprint contact surface which is constant with the fingerprint contact surface.
  • An exit face disposed at an angle.
  • a first mirror is provided above the camera unit to reflect the fingerprint image emitted from the exit surface to the camera unit, thereby allowing the camera unit to generate a fingerprint image as a digital fingerprint image.
  • the optical refractor may have a lower surface parallel to the fingerprint contact surface, and the light incident surface may be formed on the lower surface.
  • the optical refraction machine is mounted on the LED so that the light incident surface is opposite to the LED, thereby receiving the light emitted from the LED directly to the light incident surface.
  • the optical refractor includes a rear surface facing the exit surface and both sides connecting the exit surface and the rear surface, wherein the light incident surface is one of the two sides. It can be formed on the side.
  • the external optical device may further include a second mirror which is accommodated in the housing and mounted on the LED to reflect the light emitted from the LED to enter the light incident surface of the optical refractor.
  • the optical refractor may have a rear surface facing the exit surface, and the light incident surface may be formed on the rear surface.
  • the external optical device may further include a 2-1 mirror accommodated in the housing and mounted on the LED to reflect the light emitted from the LED and to enter the light incident surface of the optical refractor.
  • the external optical device may further include a light path correction means accommodated in the housing and provided on the light path from the exit surface to the first mirror in order to secure the minimum focal length, etc. of the camera unit.
  • the light path correction means may be at least one selected from a lens, a prism, and a mirror, or a combination thereof.
  • the optical path correction means may be a correction lens provided on an optical path from the exit surface to the first mirror to adjust the length of the optical path and the size of the fingerprint image.
  • the optical path correction means is provided on an optical path from the exit surface to the first mirror, such that the length of the optical path from the exit surface to the camera portion is equal to or greater than the minimum focal length of the camera portion. It may include a plurality of mirrors to repeatedly reflect the fingerprint image emitted from the exit surface to enter the first mirror.
  • the plurality of mirrors may include a third mirror configured to change an advancing direction of a fingerprint image emitted from the exit surface by 90 °, and a second mirror configured to change an advancing direction of the fingerprint image reflected from the third mirror by 90 ° to be incident on the first mirror. It can be 4 mirrors.
  • the housing is coupled to the outer protective case of the portable terminal, it is preferable to be coupled to the sliding on the outer surface of the portable terminal.
  • the external optical device may embed an LED in the housing that emits light for fingerprint image acquisition without using the LED of the portable terminal.
  • the portable terminal need not be provided with an LED.
  • the LED directly enters the light for acquiring the fingerprint image into one of the two sides or directly into the back surface.
  • the fingerprint image can be generated by the optical fingerprint input method using the external optical device of the present invention.
  • the external optical device is provided as an external type mounted on a conventional portable terminal equipped with a camera so that a user's fingerprint image can be generated by an optical fingerprint input method as necessary without disturbing the main use of the camera and LED of the existing portable terminal. will be.
  • the fingerprint input device of the present invention is implemented in a form in which the optical system for obtaining a fingerprint image is separated from the portable terminal and the portable terminal does not incorporate the optical system, the thickness of the portable terminal does not need to be limited at least by the optical system.
  • FIG. 1 is a view showing a conventional optical fingerprint input device
  • FIG. 2 is a block diagram of a transmissive fingerprint input device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of another transmissive fingerprint input device of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of another transmissive fingerprint input device of the present invention.
  • FIG. 5 is a view schematically showing a cross section taken along line AA ′ of FIG. 4;
  • FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating the fingerprint input device of FIG. 4;
  • FIG. 7 is a block diagram of an absorbing fingerprint input device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a mounting method of the external optical device of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing a mounting method of the external optical device according to another embodiment of the present invention.
  • the fingerprint input device 200 of the present invention includes a portable terminal 210 including a camera unit 211 and an external-optical device 230 external to the portable terminal 210.
  • the mobile terminal 210 acquires a fingerprint image from a user fingerprint in contact with the external-optical device 230.
  • the mobile terminal 210 has a built-in camera unit 211 for photographing an external subject to generate an image, and any one can perform image processing on an image generated by the camera unit 211. It is possible, and may have other main functions not related to the fingerprint input of the present invention, such as a mobile communication terminal or a personal digital terminal.
  • the mobile terminal 210 may also include an LED (213) for irradiating light to the outside.
  • the recent mobile phone Mobile Phone
  • the LED 213 is also provided on the front and / or rear to emit light to the outside.
  • the fingerprint input device 200 of the present invention utilizes the camera unit 211 of the portable terminal 210 as a basic lens and an image sensor for optical fingerprint input, and uses the LED 213 as a light source for optical fingerprint input. .
  • the portable terminal 210 has both the camera unit 211 and the LED 213.
  • the mobile terminal 210 includes a camera unit 211, an LED 213, and a controller 215. As described above, the mobile terminal 210 may naturally include a configuration related to its main function, but such a configuration or function is not essential to the present invention and does not contribute to the description of the present invention, which is illustrated in the drawings. The description thereof is also omitted.
  • the camera unit 211 includes a basic lens 211a and an image sensor 211b, in addition to the original function of generating an image of an external subject, in the present invention, the fingerprint image incident from the external-optical device 230 is provided.
  • the fingerprint image is generated and provided to the controller 215.
  • the camera unit 211 generally includes an auto focusing function, and automatically generates an image by automatically focusing on a subject having a set minimum focal length or more. Therefore, when shooting a subject within the 'minimum focal length' (so-called macro shooting), the image is out of focus or shooting itself is not performed.
  • the LED 213 serves to irradiate light for generating an optical fingerprint image with the external-optical device 230 in the present invention.
  • the LEDs 213 may be disposed side by side on the surface 210a to which the camera 211 is exposed as shown in FIG. 2, and may be exposed together. have.
  • the portable terminal 210 does not necessarily have to have an LED 213 to be used as a light source for fingerprint input, and the LED may be provided in the external-optical device 230.
  • the controller 215 includes a fingerprint acquisition controller 215 that controls the entire optical fingerprint input process using the LED 213 and the camera 211.
  • the controller 215 may be interpreted as a configuration specially installed for the present invention, but may also be a configuration installed to perform the main functions of the mobile terminal 210 described above.
  • the controller 215 when the controller 215 is configured to perform the main functions of the mobile terminal 210, the controller 215 is a processor chip, which is basically hardware owned by the mobile terminal, and is processed by the chip. It may be functionally instructed to configure the configuration implemented as software (Application).
  • the application is software written in a program language that can be interpreted by a computer and can process the specified series of instructions.
  • the fingerprint acquisition control unit 215 may be a program or a plurality of program assemblies installed as one of the applications and executed by the processor chip to implement the present invention.
  • the fingerprint acquisition control unit 215 controls the LED 213 to irradiate light for fingerprint input, and then extracts feature points from the fingerprint image generated and provided by the camera unit 211.
  • the fingerprint acquisition controller 215 may directly perform a fingerprint authentication process according to various needs, and may provide fingerprint images or feature point data to another external device (eg, a computer) of the mobile terminal 210.
  • the external-optical device 230 basically includes an optical refractor and a housing for accommodating the first mirror, and a position of the external optical device 230 in a predetermined posture with respect to the portable terminal 210 (hereinafter, simply referred to as “mounting”). It is provided as an external type. Even when the expression 'mounting' is used below, it does not mean that the external-optical device 230 needs to be directly and mechanically coupled to the mobile terminal 210.
  • the external-optical device 230 may further include at least one optical path correcting means for injecting light emitted from the optical refractor into the camera unit 211, but is not an essential configuration of the present invention.
  • the external-optical device 230 of FIG. 2 is an example in which the correction lens 233 is provided as the optical path correction means in addition to the optical refractor 231 and the first mirror 235.
  • the housing 237 should have a coupling structure for accommodating the optical refractor, the first mirror 235 and the optical path correction means, and located at the rear surface 210a of the mobile terminal 210.
  • a coupling structure does not mean only direct and mechanical coupling of the housing 237 and the portable terminal 210.
  • the external protective case 401 for protecting the appearance of the mobile terminal 210 as shown in FIG. 8 may be mounted in the case.
  • the optical refractor 231 may be any type of optical refractor or prism including a fingerprint contact surface to which the finger F contacts, a light incident surface to which light for obtaining a fingerprint image is incident, and an exit surface from which the fingerprint image is finally emitted. Prism is also possible.
  • the optical path correction means is not an essential configuration of the external-optical device 230.
  • the optical path correction means is an optical path between the exit surface of the optical refractor 231 and the first mirror 235 when the external-optical device 230 is mounted in a predetermined posture with respect to the mobile terminal 210 for fingerprint input.
  • a light incident from the photorefractor 231 ie, a fingerprint image
  • the fingerprint image incident on the first mirror 235 is incident on the camera 211 to generate a fingerprint image.
  • the length of the optical path between the optical refractor 231 and the camera unit 211 by the optical path correction means should be greater than or equal to the 'minimum focal length'.
  • the optical path correcting means at least one selected from a mirror, a prism and a lens, or the like may be used in combination.
  • the correction lens 233 of FIG. 2 is for adjusting the length of the optical path or adjusting the size of the image.
  • a plurality of mirrors are arranged in place of the correction lens 233 between the optical refractor 231 and the first mirror 235, the optical refraction
  • the length of the optical path between the camera 231 and the camera 211 may be greater than or equal to the 'minimum focal length'.
  • an optical path is also formed between the LED 213 and the light incident surface of the optical refractor 231, and another lens or mirror may be used to form the optical path.
  • the LED 213 may vary depending on whether the portable terminal 210 or the external-optical device 230 is embedded.
  • the transmissive or absorption type exterior-optical device 230 will be described with reference to FIGS. 2 to 7. According to whether the fingerprint input method is a transmission type (scattering type) or absorption type (reflection type), the arrangement relationship between the optical refractor 231 and the LED 213 is changed.
  • the external-optical device 230 shown in FIG. 2 is an example of a transmission optical fingerprint input method, and includes an optical refractor 231, a lens 233, a first mirror 235, and a housing 237. It includes.
  • the optical refractor 231 is preferably a thin and flat plate. Do.
  • the fingerprint contact surface may be parallel to the outer surface 210a of the mobile terminal 210.
  • the optical refractor 231 of FIG. 2 has a fingerprint contact surface 231a which is a 'top surface' on the top, and an exit surface 231b disposed to be inclined in contact with the fingerprint contact surface 231a at a predetermined angle ⁇ . Equipped.
  • the optical refractor 231 has a board shape having a lower surface 231c at the bottom, a rear surface 231d at the rear, and both side surfaces 231e connecting the emission surface 231b and the rear surface 231d.
  • the optical refractor 231 is a light refracted light emitted from the LED 213 when the external-optical device 230 is mounted on the portable terminal 210 It is arranged to be incident directly to the bottom surface 231c of the machine 231, or it is arranged to be reflected by the mirror and incident on one surface 231e of both sides.
  • FIG. 2 illustrates a case in which the bottom surface 231c of the optical refraction machine 231 becomes a light incident surface, and the bottom surface 231c is disposed to face the LED 213 provided in the portable terminal 210.
  • the optical axis of the light emitted from the LED 213 is incident perpendicularly to the lower surface 231c which is the light incident surface.
  • a diffusion plate (not shown) may be provided between the light incident surface of the optical refractor 231 and the LED 213.
  • the diffuser plate helps the light emitted from the LED 213 to be incident evenly toward the entire light incident surface.
  • the fingerprint image is in contact with the fingerprint contact surface 231a. Formed mainly by light scattered from the ridges of the ridges, the valleys are dark and the ridges appear bright, resulting in a good contrast.
  • Light scattered from the fingerprint contact surface 231a and emitted through the exit surface 231b passes through the correction lens 233 and is reflected by the first mirror 235 to be incident to the camera unit 211.
  • 3 shows another embodiment of a transmission type. 3 illustrates a case in which the camera unit 211 and the LED 213 are disposed adjacent to the same surface 210a of the portable terminal 210, and a straight line between the LED 213 and the camera unit 211 is provided. Although the distance is less than the 'minimum focal length', it may be useful when the LED 213 and the camera unit 211 are spaced apart from each other enough to place the optical refractor 231 above the LED 213.
  • the fingerprint input device 600 illustrated in FIG. 3 includes an external-optical device including an optical refractor 231, a first mirror 235, a third mirror 601, and a fourth mirror 603. In this embodiment, no correction lens is used.
  • the photorefractor 231 and the first mirror 235 have the same configuration as the photorefractor 231 and the first mirror 235 of FIG. 2.
  • the lens 233 of FIG. 2 is a configuration that can also be selectively applied to the external-optical device of FIG. 3, and has not been applied to the external-optical device shown in FIG. 3.
  • an absorption film (Layer) for absorbing light is formed on the rear surface (231d) of the optical refractor 231 so that the light for fingerprint recognition is not scattered or reflected.
  • an absorption film may be formed by apply
  • the third mirror 601 changes the direction of travel of the fingerprint image emitted from the exit surface 231b by 90 ° to enter the fourth mirror 603, and the fourth mirror 603 is reflected from the third mirror 601.
  • the direction of travel of the fingerprint image is changed again by 90 ° to enter the first mirror 235.
  • This arrangement may be possible if the optical axis of the fingerprint image emitted from the emission surface 231b does not pass through the center of the camera unit 211.
  • the light of the LED 213 is incident on the lower surface 231c of the optical refraction machine 231, and the fingerprint image emitted from the emission surface 231b is reflected by the third mirror 601 and the fourth mirror 603, respectively. Is incident on the first mirror 235.
  • the first mirror 235 reflects the incident fingerprint image reflected by the fourth mirror 603 to the camera unit 211.
  • the arrangement of the third mirror 601 and the fourth mirror 603 is the exit surface 231b of the optical refraction machine 231 ⁇ the third mirror 601 ⁇ the fourth mirror 603 ⁇ the first mirror 235 ⁇
  • the optical path to the camera unit 211 is arranged to be equal to or greater than the minimum focal length.
  • the LED 213 emits visible light into the optical refractor 231 through one surface 231e of both sides in contact with the emission surface 231b to obtain a transmissive (scattered) fingerprint image. You can also investigate.
  • One surface 231e of both sides of the photorefractor 231 becomes a light incident surface, so that the bottom surface 231c of the photorefractor 231 does not need to face the LED 213.
  • another mirror is disposed between the LED 213 and the light refractor 231.
  • Such an embodiment is also useful when the camera unit 211 and the LED 213 are disposed adjacent to the same surface 210a of the portable terminal 210. However, when the LED 213 and the camera unit 211 are in close contact with each other, as shown in FIG. 3, it may be useful when it is difficult to arrange the light refractor 231 above the LED 213.
  • the fingerprint input device 700 includes an external optical refractor 231, a first mirror 235, a second mirror 701, a 3-1 mirror 703, and a 4-1 mirror 705.
  • An optical device is provided.
  • the photorefractor 231 and the first mirror 235 have the same configuration as the photorefractor 231 and the first mirror 235 of FIG. 2.
  • the optical refractor 231 has a fingerprint contact surface 231a disposed above and an emission surface 231b disposed inclined at the front end portion obliquely in contact with the fingerprint contact surface 231a at a predetermined angle ⁇ .
  • the optical refractor 231 has a board shape having a lower surface 231c at the bottom, a rear surface 231d at the rear, and both side surfaces 231e connecting the emission surface 231b and the rear surface 231d.
  • an absorbing film 707 is formed on the back surface 231d to absorb light so that the light for fingerprint recognition is not scattered or reflected.
  • the second mirror 701 is disposed above the LED 213 in a posture inclined 45 ° toward one surface 231e of both side surfaces of the optical refractor 231, thereby receiving the light of the LED 213.
  • the light is incident on one surface 231e of both side surfaces of 231.
  • One surface 231e of both sides of the optical refractor 231 becomes a 'light incidence plane', so that the optical refractor 231 in the 'mounted' state has its bottom surface 231c facing the LED 213. It does not need to be arranged and is spaced apart from the LED 213.
  • the optical axis of the light emitted from the LED 213 is preferably perpendicular to the light incident surface 231e.
  • the emission surface 231b of the optical refractor 231 is mounted to face in a direction perpendicular to the optical axis connecting the LED 213 and the light incident surface 231e.
  • the virtual line connecting the LED 213 and the camera unit 211 coincides or at least parallel to the optical axis connecting the LED 213 and the light incident surface 231e is preferable for miniaturization of the external-optical device. Do.
  • the 3-1 mirror 703 and the 4-1 mirror 705 are fingerprints for converting the path of the fingerprint image emitted through the exit surface of the optical refractor 231, that is, the optical path toward the camera unit 211. It is disposed on the optical path of the image.
  • the 3-1th mirror 703 changes the traveling direction of the fingerprint image emitted from the exit surface 231b by 90 °, and enters the 4-1mirror 705, and the 4-1mirror 705 is made of the 1st mirror.
  • the direction of travel of the fingerprint image reflected by the 3-1 mirror 703 is changed by 90 ° again to enter the first mirror 235.
  • the arrangement of the 3-1 mirror 703 and the 4-1 mirror 705 is based on the exit surface 231b of the optical refraction machine 231 ⁇ the 3-1 mirror 703 ⁇ the 4-1 mirror 705 ⁇ the first mirror 235 ⁇ the optical path leading to the camera unit 211 is arranged to be greater than the minimum focal length.
  • the exterior-optical device 230 may include a separate LED (ildo) that irradiates light for fingerprint input into the optical refractor 231 through one surface 231e of both sides in contact with the emission surface 231b. C) may be further provided.
  • the second mirror 701 is not necessary, and the portable terminal 210 does not need to include the LED 213.
  • the external-optical device 230 may include a battery or a cable for receiving DC power from the portable terminal 210, for example, a USB cable.
  • the external-optical device 230 further includes a second-first mirror 301 in addition to the optical refractor 231, the correction lens 233, and the first mirror 235.
  • the optical refractor 231, the correction lens 233, and the first mirror 235 have the same configuration as the optical refractor 231, the correction lens 233, and the first mirror 235 of FIG. 2.
  • the light incident to the optical refractor 231 is to be reflected from the fingerprint contact surface 231a, the light is incident through the rear surface 231d to secure the incident angle. That is, the light incidence surface in the optical refractor 231 is not the bottom surface 231c but the rear surface 231d, and the optical refractor 231 is the bottom surface 231c even when the external-optical device 230 is mounted. It is arrange
  • the 2-1-1 mirror 301 is provided between the LED 213 and the rear surface 231d of the optical refraction 231 to reflect the light emitted from the LED 213 to the rear surface 231d of the optical refraction 231. Let's do it. Since the light reflected from the 2-1 th mirror 301 is incident on the fingerprint contact surface 231a of the optical refractor 231 through the rear surface 231d at an angle greater than the critical angle, reflection occurs at the valley of the fingerprint. Therefore, the fingerprint image is an image where the valley of the fingerprint is bright and the ridge is dark.
  • a diffusion plate 303 may be provided between the 2-1 th mirror 301 and the optical refractor 231 to uniformly diffuse the light.
  • the correction lens 233 is an example of the optical path correction means. Accordingly, the combination of the third mirror 601 and the fourth mirror 603 of FIG. 3 or the third of FIG. 4 may be substituted for the correcting lens 233 according to the arrangement relationship between the camera unit 211 and the LED 231. A combination of the -1 mirror 703 and the fourth-1 mirror 705 may be disposed between the emission surface 231b and the first mirror 235 of the optical refractor 231.
  • the external-optical device 230 may further include a separate LED (not shown) for irradiating light for fingerprint input to the rear surface 231d of the optical refractor 231.
  • a separate LED not shown
  • the portable terminal 210 does not need to be provided with the LED 213.
  • the external-optical device 230 may include a battery or a cable for receiving DC power from the portable terminal 210, for example, a USB cable.
  • the coupling method of the external-optical device 230 and the portable terminal 210 will be described.
  • the camera unit 211 and the LED 213 of the portable terminal 210 should be open at all times so as to contribute to the main purpose of the portable terminal 210. Therefore, the external-optical device 230 must be opened so that the camera unit 211 and the LED 213 of the mobile terminal 210 are exposed to the outside except when the external-optical device 230 is mounted on the mobile terminal 210 to input a fingerprint image. to be.
  • the first method is a method in which the external-optical device 230 is mounted and detached in a sliding manner.
  • 8 is an example thereof, (a) shows a state in which the camera unit 211 and the LED 213 are open to the outside, and (b) shows a case in which the external-optical device 230 slides so that the portable terminal ( As illustrated in FIG. 2, the user can input a fingerprint while covering the camera 211 and the LED 213.
  • the external-optical device 230 is formed by combining a sliding coupling structure with the external protective case 401 of the mobile terminal 210.
  • the sliding structure may adopt various sliding structures known in the art, and may be structured such that the position of the exterior-optical device 230 at the time of mounting is at a predetermined position.
  • the external-optical device 230 is inserted into one side of the portable terminal 210 whenever a fingerprint input is required.
  • FIG. 9 illustrates an example in which the LED 213 of the mobile terminal 210 is mounted at the front and the camera unit 211 is mounted at the rear.
  • the external-optical device 230 further includes two mirrors 501 and 503 in addition to the first mirror 235 to allow the light emitted from the optical refractor 231 to enter the camera unit 211 located at the rear side. .
  • the housing 237 has a shape that can be coupled to the mobile terminal 210 while accommodating the three mirrors 235, 501, and 503.

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Abstract

카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기가 개시된다. 본 발명에 의하면, 기존의 휴대 단말기가 광학식 지문입력을 위한 구성을 내장하지 않더라도, 본 발명의 외장 광학기기를 이용하여 지문 이미지를 광학식 지문입력방법으로 생성할 수 있다. 이를 위해 외장 광학기기는 카메라가 장착된 기존의 휴대 단말기에 장착되는 외장형으로 마련되며, 광굴절기, 광경로보정수단 및 미러(Mirror)를 내장한다. 외장 광학기기는 기존 휴대 단말기의 카메라와 엘이디의 주된 사용을 방해하지 않으면서 필요에 따라 사용자의 지문 이미지를 광학식 지문입력방법으로 생성할 수 있다.

Description

카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기
본 발명은 스마트폰처럼 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용하여 사용자 지문 이미지를 입력할 수 있는 지문입력장치와, 그 지문입력장치를 위한 외장 광학기기에 관한 것이다.
정보기기를 이용한 개인 인증에 불변성과 유일성이 뛰어난 사용자 생체 정보를 이용하는 것은 이미 일반화되었으며, 그 중에서도 지문인식은 간단한 구조와 대비되는 뛰어난 성능 때문에 다른 수단에 비해 가장 주목되고 일반화된 인증수단이 되고 있다. 지문정보를 획득하는 방법으로 보편화된 방법이 프리즘과 같은 광굴절기를 사용하는 광학적인 방법이다.
종래의 광학식 지문입력장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 지문인식용 광을 조사하는 광원(1)과, 손가락이 접촉하는 프리즘(3)과, 프리즘(3)으로부터 출사되는 지문 영상을 결상하기 위한 렌즈(4)와, 렌즈(4)에 결상된 지문영상을 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서(Image Sensor)(5)로 구성된다. 광학식 지문입력장치에는 프리즘(3)과 광원(1)의 배치구조에 따라 산란식 장치와 흡수식 장치가 있다.
광원(1)에서 출사된 광은 프리즘(3)으로 입사하여 프리즘(3)의 지문접촉면(3a)에 접촉된 지문의 골과 융선에서 반사, 흡수 또는 산란되면서 지문 영상을 형성한 후, 프리즘(3)의 출사면(3b)을 통해 출사된다. 프리즘(3)에서 출사된 지문 영상은 렌즈(4)를 통해 이미지 센서(5)에 결상됨으로써 디지털 지문 영상을 획득하게 된다.
프리즘(3)은 삼각형 형상의 단면을 가지면서 광 경로를 일정한 각도 이상으로 변경시키기 때문에, 어떠한 방식에 의하더라도 프리즘(3)을 사용하는 지문입력장치는 반도체 타입 등에 비해 큰 부피를 가질 수밖에 없다. 따라서 광학식 지문입력장치를 비교적 얇은 패널 형상의 모바일 기기에 적용하는데 어려움이 있다.
이러한 대안으로, 대한민국 공개특허 제2005-90884호는 삼각형 형상이 아닌 판상의 광굴절기를 사용함으로써 비교적 얇은 두께의 지문입력장치를 개시하고 있다. 해당 지문입력장치는 광굴절기의 측면에 광원을 배치하여 광굴절기 내에서 산란된 광을 이용하여 지문영상을 획득한다. 이 장치가 얇은 광굴절기를 사용함으로써 전체적으로 얇은 지문입력장치를 구현한 성과가 있다.
그러나, 해당 발명의 도면(도 13)과 그 설명 등을 참조하면, 이 발명이 제시하는 지문입력장치는 여전히 모바일 기기 내에 내장하는 방법으로 구현됨을 알 수 있다. 지문입력장치를 단말기에 내장하게 되면, 단말기의 두께는 그 지문입력장치에 의해 일정한 크기 이상이 될 수밖에 없다. 따라서 이러한 종래의 방법은 최근에 단말기들의 두께가 얇아지는 경향에 부합하지 못할 뿐만 아니라, 당연히 기존에 생산되어 사용 중인 휴대 단말기에서는 사용할 수 없는 문제도 있다.
한편, 대한민국 공개특허 제2010-119390호(발명의 명칭: 카메라가 장착된 휴대용 단말기 및 이를 이용한 보안 방법)는, 그 도면(해당 발명의 도 2 및 도 3)과 그에 따른 발명의 상세한 설명 등을 참조할 때, 휴대용 단말기에 장착된 카메라의 상측에 투명한 지문인식창을 개폐 가능하게 두고, 지문인식창에 접촉한 사용자의 지문을 카메라로 직접 촬영하는 방법을 개시하였다. 이 발명의 상세한 설명을 검토하더라도 그 광학적 동작 구조가 명확하지 않은 점이 있으나 카메라가 바로 상측에 위치한 지문을 직접 촬영하는 것은 분명해 보인다. 문제는 특별히 제작된 카메라가 아닌 일반 휴대용 단말기의 카메라는 상당한 최소 초점거리를 가지기 때문에 도시된 바와 같이 카메라와 지문입력창이 밀착되어 있는 접사 촬영의 경우 촬영 자체가 안되거나 지문 인증에 필요한 수준의 지문 이미지를 획득할 수 없다는 점이다.
한편, 설명 중에 지문입력창이 프리즘 역할을 하고 플래쉬 등을 광원으로 하여 광학식 지문 획득 방법으로도 가능한 것처럼 기재하고 있으나, 정확한 구조나 동작 상황을 확인하기 어렵다. 다만, 카메라의 상측에 통상의 프리즘이 아닌 도면과 같은 평판의 투명한 지문입력창을 둔 구조에서는 광학적으로 적절한 지문 이미지를 획득할 수 없다. 이러한 사정을 고려하면, 이 발명은 광학식 지문입력방식을 제시하고 있는 것이 아니라, 설명 중에 있는 것처럼 직접 촬영방식 또는 홀로그램 방식을 염두에 둔 것으로 보인다.
이처럼, 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용하여 지문 이미지를 획득함에 있어서, 광학식 지문입력방식을 적용한 종래기술은 없는 실정이다.
본 발명의 목적은, 카메라가 장착된 휴대 단말기를 그대로 이용하여 광학식 지문입력방법으로 사용자 지문을 휴대 단말기 내에 입력하고 그 사용자 지문 이미지를 생성할 수 있게 하는 외장 광학기기를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 그러한 외장 광학기기와 휴대 단말기에 의한 광학식 지문입력장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 외장 광학기기와, 그 외장 광학기기를 포함하는 광학식 지문입력장치를 제시한다.
휴대 단말기는 스마트 폰(Smart Phone)처럼 외면에 엘이디와 카메라부가 노출된 것이다. 외장 광학기기는 휴대 단말기에 장착되는 외장기기로서, 광굴절기, 제1 미러(Mirror) 및 이들을 수용하는 하우징을 구비한다. 외장 광학기기는 휴대 단말기와 광학적으로 연결되면 족하고, 외장 광학기기의 하우징이 휴대 단말기와 직접적으로 결합되거나 기구적으로 결합되어야 하는 것은 아니다.
광굴절기는 판상으로, 상부에 상기 지문이 접촉하는 지문접촉면과, 상기 지문 이미지 획득을 위하여 상기 엘이디에서 출사되는 광이 입사되는 광입사면과, 상기 지문접촉면에 이어지는 전단부에 상기 지문접촉면과 일정한 각도로 배치된 출사면을 구비한다.
제1 미러는 상기 카메라부의 상측에 마련되어, 상기 출사면에서 출사되는 지문 영상을 상기 카메라부로 반사시킴으로써, 상기 카메라부가 지문 영상을 디지털 지문 이미지로 생성하게 한다.
소위 투과식 지문 이미지 획득 방법에 따라, 상기 광굴절기는 상기 지문접촉면에 평행한 아랫면을 구비하고, 상기 광입사면이 상기 아랫면에 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 광굴절기는 상기 광입사면이 상기 엘이디와 대향하도록 상기 엘이디의 윗쪽에 장착됨으로써, 상기 엘이디에서 출사되는 광을 직접 상기 광입사면으로 제공받는다.
투과식 지문 이미지 획득 방법의 다른 실시 예에 따라, 상기 광굴절기는 상기 출사면에 대향하는 후면과, 상기 출사면과 후면을 연결하는 양 측면을 구비하고, 상기 광입사면이 상기 양 측면 중 한 면에 형성될 수 있다. 이 경우, 외장 광학기기는 상기 하우징 내에 수용되고, 상기 엘이디의 윗쪽에 장착되어 상기 엘이디에서 출사된 광을 반사시켜 상기 광굴절기의 광입사면에 입사시키는 제2 미러를 더 포함할 수 있다.
소위 흡수식 지문 이미지 획득 방법에 따라, 상기 광굴절기가 상기 출사면에 대향하는 후면을 구비하고, 상기 광입사면이 상기 후면에 형성될 수 있다. 이 경우, 외장 광학기기는 상기 하우징 내에 수용되고, 상기 엘이디의 윗쪽에 장착되어 상기 엘이디에서 출사된 광을 반사시켜 상기 광굴절기의 광입사면에 입사시키는 제2-1 미러를 더 포함할 수 있다.
한편 외장 광학기기는 카메라부의 최소 초점거리 등을 확보하기 위하여, 상기 하우징 내에 수용되고 상기 출사면에서 상기 제1 미러로 이어지는 광 경로 상에 마련되는 광경로보정수단을 더 포함할 수 있다. 여기서, 광경로보정수단은 렌즈, 프리즘 및 거울 중에서 선택된 적어도 하나이거나, 그 선택된 것들의 조합일 수 있다.
예컨대, 상기 광경로보정수단은, 상기 출사면에서 상기 제1 미러로 이어지는 광 경로 상에 마련되어, 광 경로의 길이와 상기 지문 영상의 크기를 조정하는 보정렌즈일 수 있다.
다른 예로서, 상기 광경로보정수단은, 상기 출사면에서 상기 제1 미러로 이어지는 광 경로 상에 마련되어, 상기 출사면에서 상기 카메라부까지의 광 경로의 길이가 상기 카메라부의 최소 초점거리 이상이 되도록 상기 출사면에서 출사되는 지문 영상을 반복적으로 반사시켜 상기 제1 미러로 입사시키는 복수 개의 미러를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 미러는, 상기 출사면에서 출사되는 지문 영상의 진행 방향을 90°바꾸는 제3 미러와, 상기 제3 미러에서 반사되는 지문 영상의 진행 방향을 90°바꾸어 상기 제1 미러로 입사시키는 제4 미러일 수 있다.
한편, 상기 하우징은 상기 휴대 단말기의 외장 보호 케이스에 결합되되, 상기 휴대 단말기의 외면 상에서 슬라이딩 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.
한편, 외장 광학기기가 휴대 단말기의 엘이디를 사용하지 않고, 자체로 지문 이미지 획득을 위한 광을 출사하는 엘이디를 하우징 내에 내장할 수 있다. 이 경우, 휴대 단말기는 엘이디를 구비할 필요가 없다. 상기 엘이디는 상기 지문 이미지 획득을 위한 광을 상기 양 측면 중 한 면으로 직접 입사시키거나, 상기 후면으로 직접 입사시키게 된다.
본 발명에 의하면, 기존의 휴대 단말기가 광학식 지문입력을 위한 구성을 내장하지 않더라도, 본 발명의 외장 광학기기를 이용하여 지문 이미지를 광학식 지문입력방법으로 생성할 수 있다. 외장 광학기기는 카메라가 장착된 기존의 휴대 단말기에 장착되는 외장형으로 마련되어 기존 휴대 단말기의 카메라와 엘이디의 주된 사용을 방해하지 않으면서 필요에 따라 사용자의 지문 이미지를 광학식 지문입력방법으로 생성할 수 있는 것이다.
따라서 종래에 지문입력장치를 내장하지 않은 많은 휴대 단말기들에서도 사용자 지문을 이용한 인증방법을 사용할 수 있어서 장치의 보안성을 높일 수 있다.
본 발명의 지문입력장치는 지문 이미지 획득을 위한 광학계를 휴대 단말기로부터 분리하여 외장하는 형식으로 구현하고 휴대 단말기가 광학계를 내장하지 않기 때문에, 휴대 단말기의 두께가 적어도 광학계에 의해 제한받지 않아도 된다.
도 1은 종래의 광학식 지문입력 장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 투과식 지문입력장치의 블록도,
도 3은 본 발명의 다른 투과식 지문입력장치의 블록도,
도 4는 본 발명의 또 다른 투과식 지문입력장치의 블록도,
도 5은 도 4의 A-A'로 절개한 단면을 개략적으로 도시한 도면,
도 6은 도 4의 지문입력장치를 개략적으로 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 흡수식 지문입력장치의 블록도,
도 8는 본 발명의 외장 광학기기의 장착 방법을 도시한 도면, 그리고
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 외장 광학기기의 장착 방법을 도시한 도면이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 지문입력장치(200)는 카메라부(211)를 구비한 휴대 단말기(210)와 그 휴대 단말기(210)에 외장하는 외장-광학기기(230)를 포함하며, 휴대 단말기(210)가 외장-광학기기(230)에 접촉한 사용자 지문으로부터 지문 이미지를 획득한다.
휴대 단말기(210)는 외부의 피사체를 촬영하여 이미지를 생성하는 카메라부(211)를 내장하고, 그 카메라부(211)가 생성한 이미지에 대한 이미지 프로세싱(Image Processing)을 할 수 있는 것이면 어느 것이나 가능하며, 이동통신 단말기나 개인 디지털 단말기처럼 본 발명의 지문입력과 관계없는 다른 주된 기능을 가진 것일 수 있다.
부가적으로 휴대 단말기(210)는 외부로 광을 조사하는 엘이디(LED)(213)도 함께 내장할 수 있다. 예컨대, 최근의 모바일 폰(Mobile Phone)은 그 전면 및/또는 후면에 카메라부(211)가 마련되어 있고, 엘이디(213)도 전면 및/또는 후면에 마련되어 외부로 광을 출사한다.
본 발명의 지문입력장치(200)는 휴대 단말기(210)의 카메라부(211)를 광학식 지문입력을 위한 기본 렌즈와 이미지 센서로 활용하고, 엘이디(213)를 광학식 지문입력을 위한 광원으로 활용한다. 우선, 휴대 단말기(210)가 카메라부(211)와 엘이디(213)를 모두 가진 경우를 중심으로 설명한다.
휴대 단말기(210)는 카메라부(211), 엘이디(213) 및 제어부(215)를 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이, 휴대 단말기(210)는 당연히 자신의 주된 기능과 관련된 구성을 포함할 수 있으나, 이러한 구성 또는 기능은 본 발명에 필수적인 것이 아닐 뿐만 아니라 본 발명의 설명에 기여하지도 않으므로, 도면에 도시하지 않고 그 설명도 생략한다.
카메라부(211)는 기본 렌즈(211a)와 이미지 센서(211b)를 구비하여 외부의 피사체에 대한 이미지를 생성하는 원래의 기능에 더하여, 본 발명에서는 외장-광학기기(230)로부터 입사되는 지문 영상으로 지문 이미지를 생성하여 제어부(215)에 제공한다.
카메라부(211)는 일반적으로 자동 초점 조절 기능을 구비하여, 설정된 최소 초점거리 이상의 피사체에 대하여는 자동으로 초점을 맞추어 이미지를 생성한다. 따라서 '최소 초점거리' 이내의 피사체를 촬영(이른바, 접사 촬영)의 경우에 이미지의 초점이 맞지 않거나 촬영 자체가 이루어지지 않는다.
엘이디(213)는 휴대 단말기(210) 내에서의 그 주된 기능에 더하여, 본 발명에서는 외장-광학기기(230)로 광학식 지문이미지 생성을 위한 광을 조사하는 역할을 수행한다. 엘이디(213)는 도 2에서처럼 카메라부(211)가 노출된 면(210a)에 나란하게 배치되어 함께 노출될 수도 있고, 도 9에서처럼 카메라부(211)가 노출된 면과 다른 면에 위치할 수도 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 휴대 단말기(210)가 반드시 지문 입력용 광원으로 사용될 엘이디(213)를 구비하여야 하는 것은 아니며, 엘이디가 외장-광학기기(230) 내에 마련될 수 있다.
제어부(215)는 엘이디(213)와 카메라부(211)를 이용한 광학식 지문입력 과정 전체를 제어하는 지문획득제어부(215)를 포함한다. 제어부(215)는 본 발명을 위해 특별히 설치된 구성으로 해석될 수도 있으나, 앞서 설명한 휴대 단말기(210)의 주된 기능을 수행하기 위해 설치된 구성일 수도 있다.
이처럼 제어부(215)가 휴대 단말기(210)의 주된 기능을 수행하기 위해 설치된 구성일 경우, 제어부(215)는 휴대 단말기가 기본적으로 보유한 하드웨어인 프로세서 칩(Processor Chip)과, 그 칩에 의해 처리되는 소프트웨어인 어플리케이션(Application)으로 구현되는 구성을 기능적으로 지시한 것일 수 있다. 여기서, 어플리케이션은 컴퓨터에 의해 해석되어 그 지정된 일련의 명령들을 처리할 수 있는 프로그램 언어로 기록된 소프트웨어이다.
그리고 지문획득제어부(215)는 그 어플리케이션의 하나로서 본 발명의 구현을 위해 설치되어 프로세서 칩에 의해 수행되는 프로그램 또는 복수 개의 프로그램 집합체일 수 있다.
구체적으로 지문획득제어부(215)는 엘이디(213)로 하여금 지문입력을 위한 광을 조사하도록 제어한 다음, 카메라부(211)가 생성하여 제공하는 지문 이미지로부터 특징점을 추출한다. 지문획득제어부(215)는 다양한 필요에 따른 지문 인증과정을 직접 수행할 수 있고, 휴대 단말기(210)의 다른 외부 장치(예컨대 컴퓨터)로 지문 이미지 또는 특징점 데이터를 제공할 수도 있다.
외장-광학기기(230)는 기본적으로 광굴절기, 제1 미러(Mirror)와 함께 이들을 수용할 하우징을 포함하며, 휴대 단말기(210)에 대하여 정해진 자세로 위치(이하, 간단히 '장착'이라 함)할 수 있는 외장형으로 마련된다. 이하에서 '장착'이라는 표현을 사용하더라도, 외장-광학기기(230)가 휴대 단말기(210)와 직접적이고 기구적인 결합이 필요함을 의미하는 것은 아니다.
외장-광학기기(230)는 그 밖에도 광굴절기에서 출사되는 광을 카메라부(211)로 입사시키기 위하여 적어도 하나의 광경로보정수단을 더 포함할 수 있으나 본 발명의 필수 구성은 아니다. 도 2의 외장-광학기기(230)는 광굴절기(231)와 제1 미러(235) 외에 보정 렌즈(233)를 광경로보정수단으로 구비한 예이다.
우선, 하우징(237)은 광굴절기, 제1 미러(235) 및 광경로보정수단을 수용함과 동시에, 휴대 단말기(210)의 후면(210a)에 위치하기 위한 결합 구조를 가져야 한다. 다만, 그러한 결합 구조가 하우징(237)과 휴대 단말기(210)의 직접적이고 기구적인 결합만을 의미하지는 않는다. 예컨대, 도 8에서처럼 휴대 단말기(210)의 외관을 보호하기 위한 외장 보호 케이스(401)를 구비한 경우에 그 케이스에 장착될 수도 있다.
광굴절기(231)는 손가락(F)이 접촉하는 지문접촉면, 지문 이미지 획득을 위한 광이 입사되는 광입사면, 그리고 지문영상이 최종 출사되는 출사면을 포함하는 어떠한 종류의 광굴절기 또는 프리즘(Prism)도 가능하다.
광경로보정수단은 외장-광학기기(230)의 필수 구성은 아니다. 광경로보정수단은 외장-광학기기(230)가 지문 입력을 위해 휴대 단말기(210)에 대해 정해진 자세로 장착한 때에 광굴절기(231)의 출사면과 제1 미러(235) 사이의 광 경로를 형성하여, 광굴절기(231)로부터 출사되는 광(즉, 지문 영상)을 제1 미러(235)로 입사시킨다. 제1 미러(235)로 입사된 지문 영상은 카메라부(211)로 입사되어 지문 이미지로 생성된다. 광경로보정수단에 의하여 광굴절기(231)와 카메라부(211) 사이의 광 경로의 길이가 '최소 초점거리' 이상이 되어야 한다.
광경로보정수단으로는 미러, 프리즘 및 렌즈 등에서 선택된 적어도 하나, 또는 그 선택된 것들을 조합하여 사용할 수 있다. 도 2의 보정 렌즈(233)는 광 경로의 길이를 조정하거나 이미지의 크기를 조정하기 위한 것이다. 또한 카메라부(211)와 엘이디(213)의 배치관계에 따라, 광굴절기(231)와 제1 미러(235) 사이의 보정렌즈(233)를 대신하여, 복수 개의 미러를 배치하여, 광굴절기(231)와 카메라부(211) 사이의 광 경로의 길이가 '최소 초점거리' 이상이되도록 할 수 있다. 예컨대 도 3의 제3 미러(601) 및 제4 미러(603), 도 4의 제3-1 미러(703) 및 제4-1 미러(705), 도 9의 미러(501, 503)이 그 예이다. 한편, 엘이디(213)와 광굴절기(231)의 광입사면 사이에도 광 경로가 형성되는데, 그 광 경로 형성을 위해 다른 렌즈나 미러가 사용될 수 있다.
결국 외장-광학기기(230) 내에 마련되는 광경로보정수단의 형태와 배치관계는,
(a) 휴대 단말기(210)의 카메라부(211)와 엘이디(213)의 배치관계,
(b) 광굴절기(231)의 형태와 배치 방향,
(c) 지문입력방식이 투과식(산란식) 인지, 혹은 흡수식(반사식) 인지 여부,
(d) 카메라부(211)의 최소 촛점거리,
(e) 엘이디(213)가 휴대 단말기(210)와 외장-광학기기(230) 중 어디에 내장된 것인지 여부 등에 따라 달라질 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조하여 투과식 또는 흡수식의 외장-광학기기(230)를 설명한다. 지문입력방식이 투과식(산란식) 인지 흡수식(반사식) 인지에 따라 광굴절기(231)와 엘이디(213)의 배치관계가 달라진다.
<실시 예 1, 투과식의 경우>
도 2에 도시된 외장-광학기기(230)는 투과식 광학지문입력 방식에 의한 예를 도시한 것으로서, 광굴절기(231), 렌즈(233), 제1 미러(235) 및 하우징(237)을 포함한다.
우선, 외장-광학기기(230)가 휴대 단말기(210)에 추가적으로 장착되는 형식이므로 그 두께나 그 내부 구성의 배치관계 등을 고려하여, 광굴절기(231)는 얇고 평평한 판(版) 상이 바람직하다. 이 경우, 지문접촉면은 휴대 단말기(210)의 외면(210a)과 평행할 수 있다.
도 2의 광굴절기(231)는, 상부에 '윗면'인 지문접촉면(231a)과, 지문접촉면(231a)과 소정의 각도(α)로 접하여 경사지게 전단부에 배치된 출사면(231b)을 구비하고 있다. 또한, 광굴절기(231)는 하부에 아랫면(231c)과, 뒤쪽에 후면(231d)과, 출사면(231b)과 후면(231d)을 연결하는 양 측면(231e)을 가지는 널판지 형상이다.
투과식(즉, 산란식)으로 광을 처리하기 위해, 광굴절기(231)는 외장-광학기기(230)가 휴대 단말기(210)에 장착되었을 때 엘이디(213)에서 출사되는 광이 광굴절기(231)의 아랫면(231c)으로 직접 입사하도록 배치되거나, 미러에 반사되어 양 측면 중 한 면(231e)으로 입사하도록 배치된다.
도 2는 광굴절기(231)의 아랫면(231c)이 광입사면이 되면서, 아랫면(231c)이 휴대 단말기(210)에 마련된 엘이디(213)와 대향하도록 배치된 경우이다. 엘이디(213)에서 출사되는 광의 광축이 광입사면인 아랫면(231c)에 수직으로 입사된다.
실시 예에 따라, 광굴절기(231)의 광입사면과 엘이디(213) 사이에 확산판(미도시)이 마련될 수 있다. 확산판은 엘이디(213)에서 출사되는 광이 광입사면 전체를 향해 고르게 입사되도록 돕는다.
엘이디(213)에서 출사된 광은 아랫면(231c)을 통과하면서 광굴절기(231)의 지문접촉면(231a)에 임계각보다 작은 각으로 입사되기 때문에, 지문 이미지는 지문접촉면(231a)에 접촉한 지문의 융선 부분에서 산란된 광에 의해 주로 형성되어 골이 어둡고 융선 부분이 밝게 나타나 콘트라스트(Contrast)가 좋은 이미지가 된다. 지문접촉면(231a)에서 산란되어 출사면(231b)을 통해 출사되는 광은 보정 렌즈(233)를 통과한 후 제1 미러(235)에서 반사되어 카메라부(211)로 입사된다.
<실시 예 2, 투과식의 다른 실시 예>
도 3에는 투과식의 다른 실시 예가 도시되어 있다. 도 3의 실시 예는, 카메라부(211)와 엘이디(213)가 휴대 단말기(210)의 동일한 면(210a)에 인접하여 배치된 경우로서, 엘이디(213)와 카메라부(211) 사이의 직선 거리가 '최소 초점거리'에 미치지 못하지만, 광굴절기(231)를 엘이디(213)의 윗쪽에 배치해도 충분할 만큼 엘이디(213)와 카메라부(211)가 상호 이격된 경우에 유용할 수 있다.
도 3에 도시된 지문입력장치(600)는 광굴절기(231), 제1 미러(235), 제3 미러(601) 및 제4 미러(603)를 포함하는 외장-광학기기를 구비한다. 이 실시 예에서는 보정 렌즈를 사용하지 않았다.
광굴절기(231)와 제1 미러(235)는 도 2의 광굴절기(231)와 제1 미러(235)와 동일한 구성이다. 도 2의 렌즈(233)는 도 3의 외장-광학기기에서 역시 선택적으로 적용할 수 있은 구성으로, 도 3에 도시된 외장-광학기기에는 적용하지 않았다.
한편, 광굴절기(231)의 후면(231d)에는 지문 인식용 광이 산란 또는 반사하지 못하도록 빛을 흡수하는 흡수막(Layer)이 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 흡수막은 검은색 도료를 도포하여 형성할 수도 있고, 광 흡수성 필름을 부착할 수도 있다. 후면(231d)에서 산란되거나 반사된 빛은 출사면(231b)을 통해 출사되는 지문 영상의 콘트라스트에 좋지 않기 때문이다.
제3 미러(601)는 출사면(231b)에서 출사되는 지문 영상의 진행 방향을 90°바꾸어 제4 미러(603)로 입사시키고, 제4 미러(603)는 제3 미러(601)에서 반사된 지문 영상의 진행 방향을 다시 90°바꾸어 제1 미러(235)로 입사시킨다. 이러한 배치는 출사면(231b)에서 출사되는 지문 영상의 광축이 카메라부(211)의 중심을 지나지 않으면 가능하다.
엘이디(213)의 광은 광굴절기(231)의 아랫면(231c)으로 입사되고, 출사면(231b)에서 출사된 지문 영상은 제3 미러(601)와 제4 미러(603)에서 각각 반사되어 제1 미러(235)로 입사된다. 제1 미러(235)는 제4 미러(603)에서 반사되어 입사된 지문 영상을 카메라부(211)로 반사시킨다.
제3 미러(601)와 제4 미러(603)의 배치는 광굴절기(231)의 출사면(231b) → 제3 미러(601) → 제4 미러(603) → 제1 미러(235) → 카메라부(211)에 이르는 광 경로가 최소 초점거리 이상이 되도록 배치한다.
<실시 예 3, 투과식의 또 다른 실시 예>
다른 실시 예에 따라, 엘이디(213)는 투과식(산란식) 지문영상을 획득하기 위해 출사면(231b)에 접한 양 측면 중 한 면(231e)을 통해 광굴절기(231) 내부로 가시광을 조사할 수도 있다. 광굴절기(231)의 양 측면 중 한 면(231e)이 광입사면이 되면서 광굴절기(231)의 아랫면(231c)이 엘이디(213)와 대향할 필요가 없다. 엘이디(213)의 광을 광굴절기(231)의 측면으로 입사시키기 위해, 엘이디(213)와 광굴절기(231) 사이에 다른 미러가 배치된다. 이러한 실시 예도, 카메라부(211)와 엘이디(213)가 휴대 단말기(210)의 동일한 면(210a)에 인접하여 배치된 경우에 유용하다. 다만, 특히 엘이디(213)와 카메라부(211)가 밀착됨에 따라 도 3과 같이 광굴절기(231)를 엘이디(213)의 윗쪽에 배치하는 것이 어려울 때에, 유용할 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 엘이디(213)의 광이 출사면(231b)에 접한 양 측면 중 한 면(231e)을 통해 광굴절기(231) 내부로 입사되는 실시 예가 도시되어 있다. 지문입력장치(700)는 광굴절기(231), 제1 미러(235), 제2 미러(701), 제3-1 미러(703) 및 제4-1 미러(705)를 포함하는 외장-광학기기를 구비한다. 광굴절기(231), 제1 미러(235)는 도 2의 광굴절기(231)와 제1 미러(235)를 동일한 구성이다.
광굴절기(231)는, 상부에 배치된 지문접촉면(231a)과, 지문접촉면(231a)과 소정의 각도(α)로 접하여 경사지게 전단부에 배치된 출사면(231b)을 구비하고 있다. 또한, 광굴절기(231)는 하부에 아랫면(231c)과, 뒷쪽에 후면(231d)과, 출사면(231b)과 후면(231d)을 연결하는 양 측면(231e)을 가지는 널판지 형상이다. 역시, 후면(231d)에는 지문 인식용 광이 산란 또는 반사하지 못하도록 빛을 흡수하는 흡수막(707)이 형성되는 것이 바람직하다.
제2 미러(701)는 광굴절기(231)의 양 측면 중 한 면(231e)을 향해 45° 기울어진 자세로 엘이디(213)의 상측에 배치되어, 엘이디(213)의 광을 광굴절기(231)의 양 측면 중 한 면(231e)으로 입사시킨다. 광굴절기(231)의 양 측면 중 한 면(231e)이 '광입사면'이 되면서, '장착'된 상태의 광굴절기(231)는 그 아랫면(231c)이 엘이디(213)와 대향하도록 배치될 필요가 없고 엘이디(213)로부터 이격되어 배치된다.
도시된 것처럼 엘이디(213)에서 출사되는 광의 광축이 광입사면(231e)에 수직한 것이 바람직하다. 다시 말해 광굴절기(231)의 출사면(231b)은 엘이디(213)와 광입사면(231e)을 연결하는 광축에 수직한 방향을 향하도록 장착되는 것이 바람직하다. 이에 더하여, 엘이디(213)와 카메라부(211)를 연결하는 가상의 선이 엘이디(213)와 광입사면(231e)을 연결하는 광축과 일치하거나 적어도 평행한 것이 외장-광학기기가 소형화되는데 바람직하다.
제3-1 미러(703)와 제4-1 미러(705)는 광굴절기(231)의 출사면을 통해 출사된 지문 영상의 경로, 즉 광 경로를 카메라부(211) 쪽으로 전환하기 위하여 지문 영상의 광 경로 상에 배치된다. 여기서, 제3-1 미러(703)는 출사면(231b)에서 출사되는 지문 영상의 진행 방향을 90°바꾸어 제4-1 미러(705)로 입사시키고, 제4-1 미러(705)는 제3-1 미러(703)에서 반사된 지문 영상의 진행 방향을 다시 90°바꾸어 제1 미러(235)로 입사시킨다.
제3-1 미러(703)와 제4-1 미러(705)의 배치는 광굴절기(231)의 출사면(231b) → 제3-1 미러(703) → 제4-1 미러(705) → 제1 미러(235) → 카메라부(211)에 이르는 광 경로가 최소 초점거리 이상이 되도록 배치한다.
실시 예에 따라, 외장-광학기기(230)는 출사면(231b)에 접한 양 측면 중 한 면(231e)을 통해 광굴절기(231) 내부로 지문입력용 광을 조사하는 별도의 엘이디(미도시)를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 제2 미러(701)가 필요 없고, 휴대 단말기(210)는 엘이디(213)를 구비할 필요가 없다. 당연히 외장-광학기기(230) 내에 배터리를 구비하거나 휴대 단말기(210)로부터 직류 전원을 공급받기 위한 케이블, 예컨대 유에스비(USB) 케이블 등을 구비할 수 있다.
<실시 예 4, 흡수식의 경우>
도 7은 흡수식(또는 반사식) 광학 지문입력 방식을 도시하고 있다. 이 경우, 외장-광학기기(230)는 광굴절기(231), 보정 렌즈(233) 및 제1 미러(235) 이외에 제2-1 미러(301)를 더 포함한다.
광굴절기(231), 보정 렌즈(233) 및 제1 미러(235)는 도 2의 광굴절기(231), 보정 렌즈(233) 및 제1 미러(235)와 동일한 구성이다. 다만, 흡수식의 경우, 광굴절기(231)로 입사된 광이 지문접촉면(231a)에서 반사되어야 하므로 그 입사각을 확보하기 위하여 후면(231d)을 통해 광이 입사된다. 즉, 광굴절기(231)에서 광입사면은 아랫면(231c)이 아니라 후면(231d)이 되고, 외장-광학기기(230)가 장착된 상태에서도 광굴절기(231)는 그 아랫면(231c)이 엘이디(213)의 상면으로부터 비킨 위치에 배치된다.
제2-1 미러(301)는 엘이디(213)와 광굴절기(231)의 후면(231d) 사이에 마련되어 엘이디(213)에서 출사되는 광을 광굴절기(231)의 후면(231d)으로 반사시킨다. 제2-1 미러(301)에서 반사된 광은 후면(231d)을 통해 광굴절기(231)의 지문접촉면(231a)에 임계각보다 큰 각으로 입사되기 때문에 지문의 골에서는 반사가 일어난다. 따라서 지문 이미지는 지문의 골 부분이 밝고 융선 부분이 어두운 이미지가 된다.
또한, 입사각 때문에 융선에서 흡수율이 떨어지게 되므로 콘트라스트가 상대적으로 낮은 영상이 되기 쉬우므로 광이 균일할 필요가 있다. 예컨대, 제2-1 미러(301)와 광굴절기(231) 사이에 광을 고르게 확산시키기 위한 확산판(303)이 구비될 수 있다.
여기서도, 보정렌즈(233)는 광경로보정수단의 일 예이다. 따라서, 카메라부(211)와 엘이디(231)의 배치 관계에 따라, 보정렌즈(233)를 대신하여 도 3의 제3 미러(601) 및 제4 미러(603) 조합이나, 도 4의 제3-1 미러(703) 및 제4-1 미러(705) 조합을 광굴절기(231)의 출사면(231b)과 제1 미러(235) 사이에 배치할 수 있다.
<실시 예 5, 흡수식의 다른 경우>
다른 실시 예에 의하면, 외장-광학기기(230)는 광굴절기(231)의 후면(231d)으로 지문입력용 광을 조사하는 별도의 엘이디(미도시)를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 제2-1 미러(301)가 필요 없고, 휴대 단말기(210)는 엘이디(213)를 구비할 필요가 없다.
당연히 외장-광학기기(230) 내에 배터리를 구비하거나 휴대 단말기(210)로부터 직류 전원을 공급받기 위한 케이블, 예컨대 유에스비(USB) 케이블 등을 구비할 수 있다.
<실시 예 6, 외장-광학기기의 슬라이딩 결합 구조>
이하에서는 외장-광학기기(230)와 휴대 단말기(210)의 결합 방식에 대하여 설명한다. 무엇보다 중요한 것은 휴대 단말기(210)의 카메라부(211)와 엘이디(213)가 휴대 단말기(210)가 가진 주된 목적에 기여할 수 있도록 평상시에 개방되어 있어야 한다는 것이다. 따라서 외장-광학기기(230)는 지문 이미지를 입력하기 위해 휴대 단말기(210)에 장착한 때 이외에는 휴대 단말기(210)의 카메라부(211)와 엘이디(213)가 외부에 노출되도록 개방되어야 한다는 점이다.
첫 번째 방식은 외장-광학기기(230)가 슬라이딩(Sliding) 방식으로 장착되고 탈착되는 방식이다. 도 8는 그 일 예로서, (a)는 카메라부(211)와 엘이디(213)가 외부에 개방된 상태를 도시한 것이고, (b)는 외장-광학기기(230)가 슬라이딩하여 휴대 단말기(210)에 장착됨으로써 카메라부(211)와 엘이디(213)를 덮은 상태로 사용자가 지문을 입력할 수 있는 상태를 도시하고 있다.
구체적으로 외장-광학기기(230)는 휴대 단말기(210)의 외장 보호 케이스(401)에 슬라이딩 결합 구조를 만들어 결합한 형태이다. 슬라이딩 구조는 종래에 알려진 다양한 슬라이딩 구조를 채택할 수 있으며, 장착시의 외장-광학기기(230)의 위치가 기 설정된 위치에 오도록 구조화하면 된다.
<실시 예 7, 외장-광학기기의 착탈식 결합 구조>
두 번째 방식은, 지문입력이 필요할 때마다 외장-광학기기(230)를 휴대 단말기(210)의 일 측에 끼워 장착하는 방식이다. 특별히, 도 9는 휴대 단말기(210)의 엘이디(213)가 전면에 장착되고 카메라부(211)가 후면에 장착된 예이다.
외장-광학기기(230)는 광굴절기(231)에서 출사된 광은 후면에 위치한 카메라부(211)에 입사시키기 위해 제1 미러(235) 이외에 2개의 미러(501, 503)를 더 포함한다. 하우징(237)은 전체 3개의 미러(235, 501, 503)를 수용하면서 휴대 단말기(210)에 결합할 수 있는 형태를 가지게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (19)

  1. 사용자의 지문 이미지 획득을 위해, 외면에 엘이디와 카메라부를 구비한 휴대 단말기의 상기 외면에 장착되는 외장 광학기기로서,
    상부에 상기 지문이 접촉하는 지문접촉면과, 상기 지문 이미지 획득을 위하여 상기 엘이디에서 출사되는 광이 입사되는 광입사면과, 상기 지문접촉면에 이어지는 전단부에 상기 지문접촉면과 일정한 각도로 배치된 출사면을 구비하는 판상의 광굴절기;
    상기 카메라부의 상측에 마련되어, 상기 출사면에서 출사되는 지문 영상을 상기 카메라부로 반사시키는 제1 미러(Mirror); 및
    상기 광굴절기와 제1 미러를 수용하며, 상기 휴대 단말기에 장착되는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광굴절기는 상기 지문접촉면에 평행한 아랫면을 구비하고, 상기 광입사면이 상기 아랫면에 형성된 경우에,
    상기 광굴절기는 상기 광입사면이 상기 엘이디와 대향하도록 상기 엘이디의 윗쪽에 장착됨으로써, 상기 엘이디에서 출사되는 광을 상기 광입사면으로 제공받는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광굴절기는 상기 출사면에 대향하는 후면과, 상기 출사면과 후면을 연결하는 양 측면을 구비하고, 상기 광입사면이 상기 양 측면 중 한 면에 형성된 경우에,
    상기 하우징 내에 수용되고, 상기 엘이디의 윗쪽에 장착되어 상기 엘이디에서 출사된 광을 반사시켜 상기 광굴절기의 광입사면에 입사시키는 제2 미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광굴절기가 상기 출사면에 대향하는 후면을 구비하고, 상기 광입사면이 상기 후면에 형성된 경우에,
    상기 하우징 내에 수용되고, 상기 엘이디의 윗쪽에 장착되어 상기 엘이디에서 출사된 광을 반사시켜 상기 광굴절기의 광입사면에 입사시키는 제2-1 미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징 내에 수용되고, 상기 출사면에서 상기 제1 미러로 이어지는 광 경로 상에 마련되는 광경로보정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광경로보정수단은,
    상기 출사면에서 상기 제1 미러로 이어지는 광 경로 상에 마련되어, 광 경로의 길이와 상기 지문 영상의 크기를 조정하는 보정렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광경로보정수단은,
    상기 출사면에서 상기 제1 미러로 이어지는 광 경로 상에 마련되어, 상기 출사면에서 상기 카메라부까지의 광 경로의 길이가 상기 카메라부의 최소 초점거리 이상이 되도록 상기 출사면에서 출사되는 지문 영상을 반복적으로 반사시켜 상기 제1 미러로 입사시키는 복수 개의 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수 개의 미러는,
    상기 출사면에서 출사되는 지문 영상의 진행 방향을 90°바꾸는 제3 미러; 및
    상기 제3 미러에서 반사되는 지문 영상의 진행 방향을 90°바꾸어 상기 제1 미러로 입사시키는 제4 미러인 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 휴대 단말기의 외장 보호 케이스에 결합되되, 상기 휴대 단말기의 외면 상에서 슬라이딩 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  10. 사용자의 지문 이미지 획득을 위해, 외면에 카메라부를 구비한 휴대 단말기의 상기 외면에 장착되는 외장 광학기기로서,
    상기 지문 이미지 획득을 위한 광을 출사하는 엘이디;
    상부에 상기 지문이 접촉하는 지문접촉면과, 상기 지문 이미지 획득을 위하여 상기 엘이디에서 출사되는 광이 입사되는 광입사면과, 상기 지문접촉면에 이어지는 전단부에 상기 지문접촉면과 일정한 각도로 배치된 출사면을 구비하는 판상의 광굴절기;
    상기 카메라부의 상측에 마련되어, 상기 출사면에서 출사되는 지문 영상을 상기 카메라부로 반사시키는 제1 미러(Mirror); 및
    상기 엘이디, 광굴절기 및 제1 미러를 수용하며, 상기 휴대 단말기에 장착되는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광굴절기는 상기 출사면에 대향하는 후면과, 상기 출사면과 후면을 연결하는 양 측면을 구비한 경우에,
    상기 엘이디는 상기 지문 이미지 획득을 위한 광을 상기 양 측면 중 한 면으로 입사시키는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 광굴절기는 상기 출사면에 대향하는 후면을 구비한 경우에,
    상기 엘이디는 상기 지문 이미지 획득을 위한 광을 상기 후면으로 입사시키는 것을 특징으로 하는 외장 광학기기.
  13. 광학식 지문입력장치에 있어서,
    외면에 카메라부와 엘이디를 구비하는 휴대 단말기와, 상기 휴대 단말기의 상기 외면에 장착되는 외장 광학기기를 포함하고,
    상기 외장 광학기기는,
    상부에 상기 지문이 접촉하는 지문접촉면과, 상기 지문 이미지 획득을 위하여 상기 엘이디에서 출사되는 광이 입사되는 광입사면과, 상기 지문접촉면에 이어지는 전단부에 상기 지문접촉면과 일정한 각도로 배치된 출사면을 구비하는 판상의 광굴절기;
    상기 카메라부의 상측에 마련되어, 상기 출사면에서 출사되는 지문 영상을 상기 카메라부로 반사시키는 제1 미러(Mirror); 및
    상기 광굴절기와 미러를 수용하며, 상기 휴대 단말기에 장착되는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학식 지문입력장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 광굴절기는 상기 지문접촉면에 평행한 아랫면을 구비하고, 상기 광입사면이 상기 아랫면에 형성된 경우에,
    상기 광굴절기는 상기 광입사면이 상기 엘이디와 대향하도록 상기 엘이디의 윗쪽에 장착됨으로써, 상기 엘이디에서 출사되는 광을 상기 광입사면으로 제공받는 것을 특징으로 하는 광학식 지문입력장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 광굴절기는 상기 출사면에 대향하는 후면과, 상기 출사면과 후면을 연결하는 양 측면을 구비하고, 상기 광입사면이 상기 양 측면 중 한 면에 형성된 경우에,
    상기 외장 광학기기는,
    상기 하우징 내에 수용되고, 상기 엘이디의 윗쪽에 장착되어 상기 엘이디에서 출사된 광을 반사시켜 상기 광굴절기의 광입사면에 입사시키는 제2 미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학식 지문입력장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 광굴절기가 상기 출사면에 대향하는 후면을 구비하고, 상기 광입사면이 상기 후면에 형성된 경우에,
    상기 외장 광학기기는,
    상기 하우징 내에 수용되고, 상기 엘이디의 윗쪽에 장착되어 상기 엘이디에서 출사된 광을 반사시켜 상기 광굴절기의 광입사면에 입사시키는 제2-1 미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학식 지문입력장치.
  17. 광학식 지문입력장치에 있어서,
    외면에 카메라부를 구비하는 휴대 단말기와, 상기 휴대 단말기의 상기 외면에 장착되는 외장 광학기기를 포함하고,
    상기 외장 광학기기는,
    상기 지문 이미지 획득을 위한 광을 출사하는 엘이디;
    상부에 상기 지문이 접촉하는 지문접촉면과, 상기 지문 이미지 획득을 위하여 상기 엘이디에서 출사되는 광이 입사되는 광입사면과, 상기 지문접촉면에 이어지는 전단부에 상기 지문접촉면과 일정한 각도로 배치된 출사면을 구비하는 판상의 광굴절기;
    상기 카메라부의 상측에 마련되어, 상기 출사면에서 출사되는 지문 영상을 상기 카메라부로 반사시키는 제1 미러(Mirror); 및
    상기 엘이디, 광굴절기 및 제1 미러를 수용하며, 상기 휴대 단말기에 장착되는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학식 지문입력장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 광굴절기는 상기 출사면에 대향하는 후면과, 상기 출사면과 후면을 연결하는 양 측면을 구비한 경우에,
    상기 엘이디는 상기 지문 이미지 획득을 위한 광을 상기 양 측면 중 한 면으로 입사시키는 것을 특징으로 하는 광학식 지문입력장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 광굴절기는 상기 출사면에 대향하는 후면을 구비한 경우에,
    상기 엘이디는 상기 지문 이미지 획득을 위한 광을 상기 후면으로 입사시키는 것을 특징으로 하는 광학식 지문입력장치.
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