KR102257761B1 - 터치스크린과 레일형 가이드를 이용한 지문인식시스템 및 방법 - Google Patents

터치스크린과 레일형 가이드를 이용한 지문인식시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치스크린과 레일형 가이드를 이용한 지문인식시스템 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 지문인식시스템은, 터치스크린 패널 상의 터치에 대한 감지신호를 생성하기 위하여, 상기 터치스크린 패널과 이격되어 이동 가능하게 배치된 지문인식광학모듈, 상기 지문인식광학모듈의 이동을 안내하는 가이드, 및 상기 터치스크린 패널 상에 터치에 대해, 해당 터치 위치에 대해 인식한 위치 좌표에 응답하여 상기 지문인식광학모듈을 상기 가이드 상에서 해당 위치로 이동시켜, 지문신호에 대응된 상기 감지신호의 생성을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

터치스크린과 레일형 가이드를 이용한 지문인식시스템 및 방법{Fingerprint recognition system and method using touchscreen and rail-guide}
본 발명은 지문인식시스템에 관한 것으로서, 특히 터치스크린 상에서 지문인식영역을 확장하기 위하여 레일형 가이드를 이용한 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 전자장치에는 터치 패널이 디스플레이 패널에 부착된 터치스크린을 통해, 사용자에게 입력 수단을 제공하고 있으며, 통상, 지문 인식 장치는 화면과 떨어진 위치에 터치스크린과 별도로 마련된 장치를 통해 지문을 인식하는 방식, 터치패널에 의한 지문 인식 방식 등 다양한 방법이 시도되고 있다.
그러나, 종래의 지문 인식 방식은 좁은 영역에서의 터치에 의해 이루어져 사용자가 해당 위치에 정확히 터치하기 불편하며 인식 실패로 인한 사용자 불편을 초래하고 있어 이에 대한 개선이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 레일형 가이드를 이용해 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, 터치스크린 패널 상의 터치에 대한 감지신호를 생성하기 위하여, 상기 터치스크린 패널과 이격되어 이동 가능하게 배치된 지문인식광학모듈; 상기 지문인식광학모듈의 이동을 안내하는 가이드; 및 상기 터치스크린 패널 상에 터치에 대해, 해당 터치 위치에 대해 인식한 위치 좌표에 응답하여 상기 지문인식광학모듈을 상기 가이드 상에서 해당 위치로 이동시켜, 지문신호에 대응된 상기 감지신호의 생성을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는, 노멀 모드에서, 사용자에게 터치 위치를 안내하기 위하여 상기 터치스크린 패널 상에 미리 지정된 터치 영역을 표시할 수 있다.
상기 제어부는, 지문 인식 시작에 따라 상기 터치스크린 패널 상에 터치에 대한 인식이 있는 경우 상기 터치 영역을 표시할 수 있다.
상기 미리 지정된 터치 영역은, 고정된 영역, 또는 단축이나 장축으로 상기 지문인식광학모듈이 이동 가능한 영역일 수 있다.
상기 제어부는, 확장 모드에서, 장축 방향, 단축 방향, 또는 이들을 조합한 방향으로 상기 지문인식광학모듈을 상기 가이드 상에서 상기 위치 좌표에 대응된 위치로 이동시킬 수 있다.
상기 터치스크린 패널은, OLED 디스플레이 패널에 터치 위치를 감지하는 터치 패널을 결합한 구조일 수 있다.
상기 지문인식광학모듈은, 상기 터치 위치에 터치된 손가락에서 반사된 광을 수신하여 전기적 신호로 변환하는 수광부; 및 상기 전기적 신호를 처리하여 디지털 신호로 변환해 상기 감지신호를 생성하는 신호처리부를 포함한다.
상기 가이드는, 상기 지문인식광학모듈을 단축 방향으로의 이동을 안내하는 제1가이드부; 및 상기 지문인식광학모듈을 장축 방향으로의 이동을 안내하는 제2가이드부를 포함한다.
상기 제2가이드부를 상기 제1가이드부를 따라 이동시키기 위한 모터를 구비하고, 상기 제어부는 상기 모터를 구동하여 상기 제1가이드부의 가이드홈을 따라 상기 제2가이드부가 이동하도록 제어할 수 잇다.
상기 가이드는, 레일 형태이고, 상기 지문인식광학모듈은 모터를 구비하고, 상기 지문인식광학모듈의 이동을 위해, 상기 제어부는 상기 모터를 구동하여 상기 지문인식광학모듈에 구비된 바퀴가 상기 레일 위에서 이동하도록 제어할 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 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 지문인식방법은, 터치스크린 패널 상에 터치에 대해, 해당 터치 위치에 대해 위치 좌표를 인식하는 단계; 및 상기 위치 좌표에 응답하여 지문인식광학모듈을 가이드 상에서 해당 위치로 이동시켜, 상기 터치에 지문신호를 출력하기 위해 상기 지문인식광학모듈에서 이미지 감지신호를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 지문인식시스템에 따르면, 사용자는 넓은 터치 영역을 이용하여 지문 인식이 이루어지도록 터치할 수 있고 레일형 가이드를 통한 광학 모듈의 이동으로 한 번의 지문 인식 기능의 동작으로 인식 성공이 가능하도록 동작하고 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 XY 가이드의 대략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 노멀 모드와 확장 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식시스템의 구체적인 블록도를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 지문인식광학모듈의 구성을 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, 디스플레이 패널(110)과 터치 패널(120)을 결합한 구조인 터치스크린 패널(150), 지문인식광학모듈(230), 지문인식광학모듈(230)의 일차원 또는 2차원 이동을 안내하는 XY 가이드(240)를 포함한다. 지문인식광학모듈(230)과 XY 가이드(240)는 후술하는 바와 같이 구동부(130)에 구비될 수 있다.
지문인식시스템(100)은, 터치스크린 패널(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.
구동부(130)는 PCB(Printed Circuit Board) 기판 등에 구현될 수 있으며, 구동부(130)에 연결된 지문인식광학모듈(230)은, 터치스크린 패널(150)과 미리 정해진 거리로 이격되어 고정된 XY 가이드(240) 상에서 이동 가능하게 배치되며, 터치스크린 패널(150) 상의 어느 위치라도 손가락 터치에 대한 감지신호(sensing signal)를 생성하도록, 확장된 영역에서의 지문 인식이 가능하도록 동작한다.
디스플레이 패널(110)은 백라이트가 없는 디스플레이 패널, 예를 들어, OLED(Organic Light Emitting Diode) 구조로 구동되는 디스플레이 패널인 것이 바람직하며, 터치 패널(120)은 디스플레이 패널(110) 상에 (손가락 등) 터치 위치를 감지하기 위하여 결합된다.
구동부(130)의 지문인식광학모듈(230)을 포함하여 전반적인 회로들의 제어를 담당하는 제어부(도 4의 210)는, 지문 인식이 시작되면, 터치스크린 패널(150) 상에 터치에 대해, 해당 터치 위치에 대해 위치 좌표를 인식하고, 해당 위치 좌표에 응답하여 지문인식광학모듈(230)을 XY 가이드(240) 상에서 해당 위치로 이동시켜,해당 터치된 손가락에 대한 지문신호를 출력하기 위해 지문인식광학모듈(230)에서 이미지 감지신호를 생성하도록 제어한다.
도 2는 본 발명의 XY 가이드(240)의 대략적인 사시도이다.
도 2를 참조하면, XY 가이드(240)는, 디스플레이 장치의 하우징 또는 커버(500)의 바닥쪽에 설치된 PCB 형태의 구동부(130) 및 상층부의 터치스크린 패널(150) 사이에 구비될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 확장 모드에서는 이와 같은 XY 가이드(240)가 사용되며, 노멀 모드에서는 이와 같은 XY 가이드(240) 없이 동작될 수 있다.
XY 가이드(240)는, 지문인식광학모듈(230)을 터치스크린 패널(150)의 단축 방향으로의 이동을 안내하는 제1가이드부(241) 및 지문인식광학모듈(230)을 터치스크린 패널(150)의 장축 방향으로의 이동을 안내하는 제2가이드부(242)를 포함할 수 있다. 이와 같은 제1가이드부(241)와 제2가이드부(242)는, 레일 형태로 이루어지고, 지문인식광학모듈(230)은 그 레일 위를 따라 이동할 수 있도록 구현될 수 있다.
또한, 제2가이드부(242)는 제1가이드부(241)를 따라 이동가능 하도록 설계될 수 있다. 즉, 제어부(210)는 소정의 모터를 구동하여 제1가이드부(241)의 가이드홈(groove)을 따라 제2가이드부(242)가 필요한 위치로 이동하도록 제어할 수 있다. 이를 위하여, 제2가이드부(242)의 단부에는 바퀴가 구비될 수도 있고, 바퀴가 없다하더라도 제1가이드부(241)의 가이드홈에서 제2가이드부(242)의 단부가 미끄러지듯이 밀리거나 당겨지도록 할 수도 있다.
예를 들어, 지문인식광학모듈(230)에는 이동을 위한 모터가 장착될 수 있다. 제어부(210)는 이와 같은 모터를 구동함으로써, 지문인식광학모듈(230)에 구비된 바퀴가 위와 같은 제1가이드부(241)와 제2가이드부(242)의 레일 위에서 이동하도록 제어함으로써, 터치스크린 패널(150)의 어느 위치든 임의의 위치로 지문인식광학모듈(230)을 이동시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 노멀(normal) 모드와 확장(expansion) 모드를 설명하기 위한 도면이다.
노멀 모드와 확장 모드는 터치스크린 패널(150)을 포함하는 디스플레이 장치의 소정의 버튼이나 화면에 생성된 탭 등, 다양한 인터페이스를 통해 선택 가능하며, 선택된 모드는 제어부(도 4의 210)가 인식한다. 또한, 도 3의 (a)는 노멀 모드에서의 고정된 손가락 터치 위치인 노멀 모드 영역(600)을 예시한다. 또한, 도 3의 (b)는 확장 모드에서 손가락 터치 위치가 터치스크린 패널(150)의 소정의 장축(Y축) 위치에서 단축(X축)으로(또는 반대도 가능, 즉, 소정의 단축(X축) 위치에서 장축(Y축)으로) 임의의 위치가 되도록 확장된 영역(610)을 예시한다. 도 3의 (c)는 확장 모드에서 손가락 터치 위치가 터치스크린 패널(150) 상의 임의의 (X,Y) 위치가 되도록, 확장 영역(610) 이외에 임의의 장축(Y축)으로도 확장된 영역(620)을 추가적으로 예시한다.
먼저, 노멀 모드에서는 도면에서 600과 같이 지문인식이 가능한 유효한 손가락 터치 위치가 노멀 모드 영역(600)으로 고정되고 사용자는 해당 위치에 손가락을 터치해 지문인식이 이루어지도록 할 수 있다.
확장 모드에서는 지문인식이 가능한 유효한 손가락 터치 위치가 확장 영역(610, 620)까지 확장되고, 이를 위해 제어부(210)는 지문인식광학모듈(230)에 구비된 바퀴가 위와 같은 제1가이드부(241)와 제2가이드부(242)의 레일 위에서 이동하도록 제어함으로써, 터치스크린 패널(150)의 터치 위치 좌표가 단축(X축)의 확장영역 610, 또는 장축(Y축)의 확장영역 620 상의 어느 위치든 임의의 위치로 지문인식광학모듈(230)을 이동시킬 수 있다. 또한, 필요한 경우, 소정의 모터를 구동하여 제1가이드부(241)의 가이드홈(groove)을 따라 제2가이드부(242)를 필요한 위치로 이동하도록 제어한 후, 지문인식광학모듈(230)에 구비된 바퀴가 위와 같은 제1가이드부(241)와 제2가이드부(242)의 레일 위에서 이동하도록 제어함으로써, 터치스크린 패널(150)의 어느 위치든 임의의 위치로 지문인식광학모듈(230)을 이동시킬 수 있다.
이때, 제어부(도 4의 210)는, 노멀 모드에서, 사용자에게 터치 위치를 안내하기 위하여 터치스크린 패널(150) 상에 미리 지정된 터치 영역(600)을 표시하여, 사용자가 해당 영역에 손가락을 터치하기 편리하도록 할 수 있다. 또한, 제어부(도 4의 210)는, 확장 모드 중 단축(X축)의 확장영역 610, 또는 장축(Y축)의 확장영역 620 중 어느 한 방향의 확장 영역이 설정된 경우에, 해당 확장영역 610, 또는 620을 표시하여, 사용자가 해당 영역에 손가락을 터치하기 편리하도록 할 수 있다. 이때, 후술하는 바와 같이, 지문 인식 시작에 따라 터치스크린 패널(150) 상에 터치에 대한 인식이 있는 경우 해당 터치 영역(600/610/620)을 표시하도록 할 수도 있다. 나아가, 단축(X축)의 확장영역 610, 및 장축(Y축)의 확장영역 620을 모두 갖도록 확장 영역이 설정된 경우에는(도 3의 (c)), 터치스크린 패널(150) 상의 임의의 위치가 지문인식 영역이 되므로 별도의 표시는 불필요하다.
제어부(도 4의 210)는, 위와 같은 터치 영역(600/610/620)을 터치스크린 패널(150) 상의 화면에 소정의 색상으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 초록색, 주황색 등으로 지문 인식을 위해 유효한 터치 영역(600/610/620)의 가장자리를 표시할 수 있으며, 그 내부에 지문 모양, 안내 글자, 그림 등 다양한 부가 정보를 표시할 수도 있다.
이와 같이 본 발명에서는, XY 가이드(240)를 이용하여 확장 모드에서 지문인식광학모듈(230)이 장축 방향, 단축 방향, 또는 이들을 조합한 방향으로 이동 가능하도록 하여, 사용자가 넓은 터치 영역에서 자유로이 터치할 수 있고, 사용자의 손가락 터치 위치 좌표에 대응된 임의의 위치로 지문인식광학모듈(230)을 이동시켜서, 지문 인식이 이루어지도록 함으로써, 한 번의 지문 인식 기능의 동작으로 인식 성공이 가능하도록 동작하고 사용자 편의성을 증대시킬 수 있도록 하였다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식시스템(100)의 구동부(130)의구체적인 블록도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(130)는, 제어부(210), 메모리(211), 터치스크린 모듈(220), 지문인식광학모듈(230), 및 XY 가이드(240)를 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.
터치스크린 모듈(220)은, 제어부(210)의 제어를 받아, 디스플레이 패널(110)을 구동하는 디스플레이 모듈(221), 및 터치 패널(110)을 구동하는 터치패널 모듈(221)을 포함한다. 디스플레이 패널(110)은 백라이트가 없는 디스플레이 패널, 예를 들어, OLED(Organic Light Emitting Diode) 구조로 구동되는 디스플레이 패널인 것이 바람직하며, 터치 패널(120)은 디스플레이 패널(110) 상에 (손가락 등) 터치 위치를 감지하기 위하여 결합된다. 디스플레이 모듈(221)은 영상 신호를 처리하여 디스플레이 패널(110)을 구동해 화면을 디스플레이하며, 터치패널 모듈(221)은 터치 패널(110)에 터치된 터치 위치를 인식하기 위하여, 터치 패널(110)로 송신 신호를 송신하고 터치 패널(110)로부터 수신 신호를 수신하여, 터치 패널(110)에 터치된 터치 위치에 대한 신호를 생성할 수 있다. 터치 패널(110)은 정전용량 방식으로 구동되는 구조일 수 있다. 이와 같은 디스플레이 패널(110), 터치 패널(120)에 대하여는 잘 알려져 있으므로 자세한 설명을 생략한다.
도 5는 본 발명의 지문인식광학모듈(230)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5와 같이, 지문인식광학모듈(230)은, 터치스크린 패널(150) 상에 터치된 손가락에서 디스플레이 패널(110) 등의 빛을 받아 반사된 광을 수신하여 전기적 신호로 변환하는 수광부(20), 상기 전기적 신호를 처리하여 디지털 신호로 변환해 해당 지문에 대한 감지신호를 생성하는 신호처리부(30)를 포함한다. 수광부(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.
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 등 응용 프로그램을 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, 사용자에게 지문 인식을 위한 터치영역을 안내하기 위하여, 제어부(210)는, 도 3과 같이, 터치스크린 패널(150) 상에 모드에 대응된 위치에 터치 영역(600/610/620)(도 3의 (c)와 같이 확장 영역이 터치스크린 패널(150)의 전체영역인 경우는 생략)을 표시할 수 있다(S120). 이외에도, 터치 영역(500)을 표시하는 방법에 있어서, 지문 인식이 시작되면, 제어부(210)가 터치스크린 패널(150) 상에 임의의 위치에 터치에 대한 인식이 있는 경우 터치 영역(600/610/620)을 표시하도록 설계될 수도 있다. 터치스크린 패널(150) 상에 터치 여부는 터치 패널 모듈(222)로부터의 터치 위치 감지 신호를 통해 판단될 수 있으며, 예를 들어, 사용자가 터치 영역(600/610/620) 이외의 영역을 터치하는 경우 제어부(210)는 도 3과 같이 터치스크린 패널(150) 상에 해당 모드의 터치 영역(600/610/620)을 표시할 수 있으며, 사용자가 터치 영역(600/610/620) 상을 터치하는 경우에도 제어부(210)는 도 3과 같이 터치스크린 패널(150) 상에 해당 모드의 터치 영역을 표시할 수 있다.
예를 들어, 제어부(210)는, 디스플레이 모듈(221)을 제어하여 각 모드의 미리 지정된 터치 영역(600/610/620)을 터치스크린 패널(150) 상의 화면에 소정의 색상으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 초록색, 주황색 등으로 지문 인식을 위해 유효한 터치 영역(600/610/620)의 가장자리를 표시할 수 있으며, 그 내부에 지문 모양, 바둑판 모양, 안내 글자(예, “이 부분에서 지문이 인식됩니다.” 등), 그림 등 다양한 부가 정보를 표시할 수도 있다.
다음에, 터치스크린 패널(150) 상에 (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 터치스크린 패널(150) 상에 터치하면 터치된 영역에 대한 위치 좌표(예, 중심을 나타내는 좌표, 또는 터치된 영역의 가장 자리를 나타내는 복수의 좌표 등)를 인식한다.
미리 선택된 모드가 확장 모드인 경우, 지문인식이 가능한 유효한 손가락 터치 위치가 확장 영역(610, 620)까지 확장되고, 이를 위해 제어부(210)는 지문인식광학모듈(230)에 구비된 바퀴가 위와 같은 제1가이드부(241)와 제2가이드부(242)의 레일 위에서 이동하도록 제어함으로써, 터치스크린 패널(150)의 터치 위치 좌표가 단축(X축)의 확장영역 610, 또는 장축(Y축)의 확장영역 620 상의 어느 위치든 임의의 위치로 지문인식광학모듈(230)을 이동시킬 수 있다(S140). 또한, 필요한 경우, 소정의 모터를 구동하여 제1가이드부(241)의 가이드홈(groove)을 따라 제2가이드부(242)를 필요한 위치로 이동하도록 제어한 후, 지문인식광학모듈(230)에 구비된 바퀴가 위와 같은 제1가이드부(241)와 제2가이드부(242)의 레일 위에서 이동하도록 제어함으로써, 터치스크린 패널(150)의 어느 위치든 임의의 위치로 지문인식광학모듈(230)을 이동시킬 수 있다. 지문인식광학모듈(230)을 해당 위치로 이동시킨 후, 제어부(210)는 지문인식광학모듈(230)을 작동시켜, 광을 출사하고 해당 터치된 손가락에서 반사된 광으로부터 이미지를 캡쳐하도록 제어함으로써(S150) 지문인식광학모듈(230)가 생성한 감지신호(예, 로(raw) 데이터)에 응답하여 해당 지문신호(예, 로(raw) 데이터가 조정되어 지문 이미지를 출력할 수 있는 데이터)를 출력할 수 있다(S160).
미리 선택된 모드가 노멀 모드인 경우에는, 도 3과 같이, 지문인식이 가능한 유효한 손가락 터치 위치가 노멀 모드 영역(600)으로 고정되므로, S140과 같은 지문인식광학모듈(230)의 이동은 생략된다. 이때 제어부(210)는 지문인식광학모듈(230)을 작동시켜, 광을 출사하고 해당 터치된 손가락에서 반사된 광으로부터 이미지를 캡쳐하도록 제어함으로써(S150) 지문인식광학모듈(230)가 생성한 감지신호(예, 로(raw) 데이터)에 응답하여 해당 지문신호(예, 로(raw) 데이터가 조정되어 지문 이미지를 출력할 수 있는 데이터)를 출력할 수 있다(S160).
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, 레일형 가이드를 통한 광학 모듈의 이동으로 인식하므로 사용자가 넓은 터치 영역(500)에서 자유로이 터치하여 지문 인식이 이루어지도록 할 수 있고, 한 번의 지문 인식 기능의 동작으로 인식 성공이 가능하도록 동작하고 사용자 편의성을 증대시킬 수 있도록 하였다.
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)
터치스크린 패널(150)
구동부(130)
제어부(210)
메모리(211)
터치스크린 모듈(220)
지문인식광학모듈(230)

Claims (13)

  1. 터치스크린 패널 상의 터치에 대한 감지신호를 생성하기 위하여, 상기 터치스크린 패널과 이격되어 이동 가능하게 배치된 지문인식광학모듈;
    상기 지문인식광학모듈의 이동을 안내하는 가이드; 및
    상기 터치스크린 패널 상에 터치에 대해, 해당 터치 위치에 대해 인식한 위치 좌표에 응답하여 상기 지문인식광학모듈을 상기 가이드 상에서 해당 위치로 이동시켜, 지문신호에 대응된 상기 감지신호의 생성을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 지문 인식 시작에 따라 상기 터치스크린 패널 상에 터치에 대한 인식이 있는 경우, 사용자에게 터치 위치를 안내하기 위하여 미리 지정된 터치 영역으로서, 노멀 모드에서의 고정 영역 및 확장 모드에서의 단축이나 장축으로 상기 지문인식광학모듈이 이동 가능한 영역을 상기 터치스크린 패널에 표시하되,
    상기 제어부는, 상기 노멀 모드에서, 상기 지문인식광학모듈의 이동없이 상기 감지신호의 생성을 제어하고, 상기 확장 모드에서, 장축 방향, 단축 방향 또는 이들을 조합한 방향으로 상기 지문인식광학모듈을 상기 가이드 상에서 상기 위치 좌표에 대응된 위치로 이동시켜서 상기 감지신호의 생성을 제어하며,
    디스플레이 패널 및 터치 패널을 포함하는 상기 터치스크린 패널에 적용된, 지문인식시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 터치스크린 패널은, OLED 디스플레이 패널에 터치 위치를 감지하는 터치 패널을 결합한 구조인 지문인식시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 지문인식광학모듈은,
    상기 터치 위치에 터치된 손가락에서 반사된 광을 수신하여 전기적 신호로 변환하는 수광부; 및
    상기 전기적 신호를 처리하여 디지털 신호로 변환해 상기 감지신호를 생성하는 신호처리부
    를 포함하는 지문인식시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가이드는,
    상기 지문인식광학모듈을 단축 방향으로의 이동을 안내하는 제1가이드부; 및
    상기 지문인식광학모듈을 장축 방향으로의 이동을 안내하는 제2가이드부
    를 포함하는 지문인식시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2가이드부를 상기 제1가이드부를 따라 이동시키기 위한 모터를 구비하고, 상기 제어부는 상기 모터를 구동하여 상기 제1가이드부의 가이드홈을 따라 상기 제2가이드부가 이동하도록 제어하는 지문인식시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가이드는, 레일 형태이고,
    상기 지문인식광학모듈은 모터를 구비하고,
    상기 지문인식광학모듈의 이동을 위해, 상기 제어부는 상기 모터를 구동하여 상기 지문인식광학모듈에 구비된 바퀴가 상기 레일 위에서 이동하도록 제어하는 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. 터치스크린 패널 상에 터치에 대해, 해당 터치 위치에 대해 위치 좌표를 인식하는 단계; 및
    상기 위치 좌표에 응답하여 지문인식광학모듈을 가이드 상에서 해당 위치로 이동시켜, 상기 터치에 지문신호를 출력하기 위해 상기 지문인식광학모듈에서 이미지 감지신호를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 이미지 감지신호를 생성하는 단계는,
    지문 인식 시작 시에, 상기 터치스크린 패널 상에 터치에 대한 인식이 있는 경우, 사용자에게 터치 위치를 안내하기 위하여 미리 지정된 터치 영역으로서, 노멀 모드에서의 고정 영역 및 확장 모드에서의 단축이나 장축으로 상기 지문인식광학모듈이 이동 가능한 영역을 상기 터치스크린 패널에 표시하는 단계;
    상기 노멀 모드에서, 상기 지문인식광학모듈의 이동없이 상기 감지신호를 생성하는 단계; 및
    상기 확장 모드에서, 장축 방향, 단축 방향, 또는 이들을 조합한 방향으로 상기 지문인식광학모듈을 상기 가이드 상에서 상기 위치 좌표에 대응된 위치로 이동시켜서 상기 감지신호를 생성하는 단계를 포함하고,
    디스플레이 패널 및 터치 패널을 포함하는 상기 터치스크린 패널에 적용된, 지문인식방법.
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