KR20000013995A - Fingerprint image detection device and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 지문영상 검출소자 및 그 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 상기 지문영상 검출소자를 별도의 조명수단 및 광학수단 없이, 하나의 반도체 또는 초소형의 구성으로 제작 가능케함으로써, 광경로 형성에 따른 노이즈성분 및 조명수단 사용에 따른 전력소모를 제거하는 초소형, 고감도의 지문영상 검출소자 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fingerprint image detecting device and a device thereof, and more particularly, to enable the fingerprint image detecting device to be manufactured in a single semiconductor or an ultra-small configuration without separate lighting means and optical means, thereby forming an optical path. The present invention relates to a microscopic and highly sensitive fingerprint image detecting device for eliminating power consumption due to the use of noise components and lighting means.
전자산업발전에 따라 전자적 보안용 기기가 급격히 제작 및 보급되어 사용되고 있으며, 따라서 제3자의 사용을 방지하는 또는 출입을 통제하는 장치 및 방법들이 제시, 사용되고 있다. 그 대표적인 예로는 고유번호 및 비밀번호에 의해 사용제한 및 출입통제를 수행하는 장치 및 방법이 사용되고 있는데, 이는 누설에 의한 또는 반복입력에 의한 우연한 번호일치가 발생하는 경우, 그 효력을 상실하는 문제점이 대두되었다.BACKGROUND With the development of the electronic industry, electronic security devices have been rapidly manufactured, spread, and used, and therefore, devices and methods for preventing the use of third parties or controlling access are proposed and used. As a representative example, a device and a method for controlling usage and controlling access by a unique number and a password are used, which causes a problem of losing its effectiveness when accidental number matching occurs due to leakage or repeated input. It became.
따라서, 최근에는 개인 혼자만이 가지고 있는 유일한 지문(指紋)형상을 검출하여 제3자의 사용제한 및 출입통제 기능을 수행하는 장치 및 방법이 보급되어 사용되고 있다. 상기 지문형상을 검출하는 장치의 대표적인 실시예를 도 1을 참조로 설명하면 다음과 같다.Therefore, in recent years, a device and method for detecting a unique fingerprint shape which only an individual has and performing a third party's usage restriction and access control function have been widely used. A representative embodiment of the device for detecting the fingerprint shape is described below with reference to FIG. 1.
도 1은 종래의 지문영상 검출장치의 구성도로써 우선, 그 구성은 일정밝기의 광을 조명하는 LED(2); 상기 조명된 조명광을 투과하여 다시 반사되는 반사광을 선택적으로 재투과하는 프리즘(4); 상기 재투과된 반사광을 일정거리의 초점위치에 집광시키는 포커스렌즈(FL); 상기 집광된 광을 광전변환하는 고체촬상소자(3); 상기 광전변환된 전기신호를 지문패턴(Pattern)영상으로 신호처리하는 영상신호처리부(6); 상기 지문패턴(Pattern)영상을 기설정된 기준패턴영상과 비교하여, 그 일치여부를 판별하는 패턴 레코그나이저(Recognizer)(7); 및 상기 판별결과를 표시하는 디스플레이부(8)로 구성되어 있다.1 is a block diagram of a conventional fingerprint image detection device. First of all, its configuration includes an LED 2 for illuminating light of constant brightness; A prism (4) for selectively retransmitting the reflected light transmitted through the illuminated illumination light and reflected again; A focus lens (FL) for condensing the retransmitted reflected light at a focal position at a predetermined distance; A solid state image pickup device 3 for photoelectrically converting the focused light; An image signal processor 6 which processes the photoelectrically converted electrical signal into a fingerprint pattern image; A pattern recorder (7) which compares the fingerprint pattern image with a preset reference pattern image and determines whether the fingerprint pattern image is matched; And a display unit 8 for displaying the determination result.
이와같이 구성된 종래의 지문영상 검출장치의 동작은 먼저, LED(2)에 전원이 공급되면 일정밝기의 조명광을 발생시키는데, 보다 밝은 조명광과 반사체에 그림자가 형성되지 않도록 하기 위하여 통상 2개의 LED를 대칭되는 위치에 구성시켜 사용한다. 상기 조명광은 확산광으로 일정크기의 스폿이 형성되도록 하기 위하여 특히, 지문크기의 스폿이 형성되도록 하기 위해서는 일정길이의 광경로를 유지해야 하며,상기 조명광은 단면 45도 프리즘(4)을 투과하는데 이때, 사용자의 지문 중 프리즘과 접촉된 부분에 의해 반사되는 반사광(Bb)은 다시 프리즘을 재투과하게 되는 한편, 비접촉된 부분에 의한 반사광(Ba,Bc)은 프리즘의 기울기(45도)에 의해 다른방향으로 반사되므로 프리즘을 재투과하지 못하게 된다.The operation of the conventional fingerprint image detection device configured as described above, first, when the power supply to the LED (2) generates an illumination light of a constant brightness, in order to prevent the shadow is formed on the brighter illumination light and the reflector is usually symmetrical Use it in place. The illumination light must maintain a certain length of light path in order to form a spot of a certain size as a diffused light, in particular, in order to form a spot of a fingerprint size, the illumination light passes through a 45 degree prism 4 in cross section. The reflected light Bb reflected by the part of the user's fingerprint that is in contact with the prism is again transmitted through the prism, while the reflected light Ba and Bc by the non-contacted part are different by the inclination (45 degrees) of the prism. Reflected in the direction, the prism will not be retransmitted.
그러나, 비접촉된 일부 반사광(Ba,Bc)은 프리즘 표면의 이물질등에 의해 산란(散亂)광으로 변화되어 결국은, 프리즘을 투과하게 되는데, 이 산란광(Ba,Bc)은 상기 반사광(Bb)에 대해 노이즈 광성분으로 작용된다.However, some of the non-contact reflected reflected light Ba, Bc is changed to scattered light by foreign matter on the surface of the prism, and eventually passes through the prism. The scattered light Ba, Bc is applied to the reflected light Bb. It acts as a noise light component.
한편, 프리즘에 재투과된 반사광(Bb)과 산란광(Ba,Bc)은 포커스 렌즈(FL)에 의해 일정거리 떨어진 초점위치에 집광되며, 상기 집광된 반사광(Bb)과 산란광(Ba,Bc)을 전기신호로 변환하는 고체촬상소자(CCD:Charge Coupled Device, 이하 CCD 라함.)에 의해 전기신호로 변환출력된다. 이후, 상기 변환된 전기신호는 영상신호처리부(6)에 의해 지문패턴(Pattern)영상으로 신호처리되어 상기 지문인식부(7)로 입력되는데, 상기 지문패턴영상은 다시 기설정된 기준패턴(Pattern)영상과 비교되고, 그 비교결과 즉, 일치여부에 따라 상기 사용자의 사용허가 또는 출입허가가 통제된다. 또한, 상기 일치여부에 따라 상기 디스플레이부(8)는 사용/출입제한 경고 또는 사용/출입허가 확인메세지를 표시하여, 사용자가 현재의 상황을 인식할 수 있게 되는 것이다.Meanwhile, the reflected light Bb and the scattered light Ba and Bc, which are retransmitted to the prism, are focused at a focal position separated by a distance from the focus lens FL, and the reflected reflected light Bb and the scattered light Ba and Bc are collected. A solid state image pickup device (CCD: Charge Coupled Device, hereinafter referred to as CCD) converting into an electrical signal is converted into an electrical signal and output. Thereafter, the converted electric signal is processed into a fingerprint pattern image by the image signal processor 6 and input to the fingerprint recognition unit 7. The fingerprint pattern image is again a preset reference pattern. The user's permission or access permission is controlled according to the comparison result, i.e., whether or not it matches. In addition, the display unit 8 displays a use / access restriction warning or a use / access permission confirmation message according to whether the user agrees with the match, so that the user can recognize the current situation.
도 2는 종래의 지문영상 검출장치에 의해 검출된 지문 패턴(Pattern)영상을 도시한 것으로, 상기 집광된 반사광(Bb)과 산란광(Ba,Bc)중 노이즈성분에 해당하는 즉, 산란광(Ba,Bc)에 의해 노이즈가 유입된 상태의 지문패턴 영상으로써 저해상도의 영상임을 보여주고 있다.FIG. 2 illustrates a fingerprint pattern image detected by a conventional fingerprint image detecting apparatus, and corresponds to a noise component among the focused reflected light Bb and scattered light Ba and Bc, that is, scattered light Ba, The fingerprint pattern image in the state where noise is introduced by Bc) shows that it is a low resolution image.
한편, 전술한 바 있는 종래의 지문영상 검출장치는 두 개의 LED를 구비하여 조명광을 출력해야하기 때문에 전력소모가 크게 발생하며, 더욱이 조명광의 광경로 형성에 필요한 공간이 확보되어야 함으로 장치의 대형화가 초래되며, 또한 프리즘사용에 따른 즉, 프리즘에 의해 산란(散亂)되는 산란광(Ba,Bc) 즉, 노이즈 광성분 유입으로 해상도가 저하되는 문제점이 있었다.On the other hand, the conventional fingerprint image detection device as described above has two LEDs to output the illumination light, so power consumption is greatly generated, and furthermore, the size of the device is increased due to the space required for the formation of the optical path of the illumination light. In addition, there is a problem in that the resolution decreases due to the use of a prism, that is, scattered light (Ba, Bc) scattered by the prism, that is, noise light component inflow.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 별도의 조명수단 및 광학수단 없이, 하나의 반도체 칩(Chip) 또는 초소형의 구성으로 지문영상 검출소자를 제작 가능케함으로써, 프리즘 사용 및 광경로 형성에 따른 노이즈성분 제거는 물론, 조명수단 사용에 따른 전력소모를 사전에 제거하는 초소형, 고감도의 지문영상 검출소자 및 그 장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.Accordingly, the present invention has been created to solve the above problems, without the use of a separate illumination means and optical means, by using a prism to detect the fingerprint image detection element in a single chip (chip) or micro configuration, using a prism and It is an object of the present invention to provide a microscopic, high-sensitivity fingerprint image detection device and apparatus for removing noise components according to optical path formation, as well as removing power consumption due to use of lighting means in advance.
도 1은 종래의 지문영상 검출장치의 구성도이고,1 is a block diagram of a conventional fingerprint image detection device,
도 2는 종래의 지문영상 검출장치에 의해 검출된 지문 패턴(Pattern)영상을 도시한 것이고,2 illustrates a fingerprint pattern image detected by a conventional fingerprint image detecting apparatus.
도 3은 본 발명에 적용된 발광수단의 일실시예를 도시한 것이고,Figure 3 shows an embodiment of the light emitting means applied to the present invention,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지문영상 검출소자 및 그 장치를 도시한 것이고,4 illustrates a fingerprint image detecting device and an apparatus thereof according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지문영상 검출장치의 동작 흐름도를 도시한 것이고,5 is a flowchart illustrating an operation of a fingerprint image detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 지문영상 검출소자 및 그 장치를 도시한 것이고,6 illustrates a fingerprint image detection device and its device according to another embodiment of the present invention,
도 7은 본 발명에 따른 지문영상 검출소자 및 그 장치에 의해 검출된 지문 패턴(Pattern)영상을 도시한 것이다.7 illustrates a fingerprint image detection device and a fingerprint pattern image detected by the apparatus according to the present invention.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
22 : 지문영상 검출소자 23 : 보호막122: fingerprint image detection device 23: protective film 1
24 : ELD(Electro Luminescent Device) 25 : 보호막224: ELD (Electro Luminescent Device) 25: Protective Film 2
26,35 : CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS 이미지 센서26,35: CCD (Charge Coupled Device) or CMOS image sensor
27,36 : 영상신호처리부 28,37 : 지문인식부27,36: image signal processing unit 28,37: fingerprint recognition unit
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지문영상 검출소자 및 그장치는, 접촉된 지문형상에 상응하는 광을 자체적으로 발광하는 발광수단; 및 상기 발광된 광을 광전변환하는 광전변환수단을 일체로 형성됨을 특징으로 하는 지문영상 검출소자와, 또한, 접촉된 지문형상에 상응하는 광을 자체적으로 발광하고, 상기 발광된 광을 직접 수광하여 광전변환하는 지문영상 검출소자; 상기 광전변환된 전기신호를 영상신호처리하는 영상신호처리수단; 상기 영상신호로부터 상기 접촉된 지문형상을 인식하는 지문인식수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fingerprint image detecting device and a device comprising: light emitting means for self-emitting light corresponding to a contacted fingerprint shape; And a photoelectric conversion means for photoelectrically converting the emitted light, and further, itself emits light corresponding to the contacted fingerprint shape, and directly receives the emitted light. A fingerprint image detection device for photoelectric conversion; Image signal processing means for processing the photoelectrically converted electrical signal into an image signal; And fingerprint recognition means for recognizing the contacted fingerprint shape from the video signal.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 지문영상 검출소자 및 그 장치는, 별도의 조명수단 및 광학수단 없이 접촉된 지문형상에 의해 상응하는 광을 자체적으로 발광하는 발광수단을 사용하고 특히, 상기 발광된 광을 직접 수광하여 광전변환함으로써, 노이즈성분이 없는 고감도, 초소형 지문영상 검출소자 및 장치를 제공하게 되는 것이다.The fingerprint image detecting element and the apparatus according to the present invention made as described above use light emitting means for self-emitting a corresponding light by a fingerprint shape contacted without a separate lighting means and optical means, and in particular, the emitted light By directly receiving and photoelectric conversion, it is possible to provide a high-sensitivity, ultra-small fingerprint image detection device and device free of noise components.
이하, 본 발명에 따른 지문영상 검출소자 및 장치의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a fingerprint image detection device and apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 적용된 발광수단의 일실시예를 도시한 것으로, 일렉트로 루미네센트 디바이스(ELD:Electro Luminescent Device, 이하 ELD 라함.)를 예로 설명하면 다음과 같다. 우선, ELD의 구조는 후면전극(11), 유전체1,2,3(12,13,14), 투명전극(15), 그리고 기판(16)으로 구성되는데, 상기 ELD에 대해 간략히 설명하면, 우선 ELD는 "개별식별센서"라 일컬어지며, 상기 개별식별센서의 제조방법은 고순도, 초미세 유전체 분말을 이용하는 "액상법"을 사용하고 있다. 이와 같이 액상법에 의해 제조된 ELD의 구성요소중 하나인 후면전극(11)은, 개별식별센서에 의해 검출되는 상(像)의 안정성을 증진시키고, 저항이 다른 물질에서도 일정한 빛이 발생되도록 하는데, 일반적인 재료로는 Al 또는 Cu가 사용되나, 도 3에서는 손가락 접촉시 작동되는 캐페시터(Capacitor) 접지 스위치를 부착 사용함을 일예로 도시하였다. 상기 유전체1(12)은, 고유 유전율 값을 갖는 폴리머(Polymer)를 이용하여 유전율를 증진시키고, 외부와 소자를 직접적으로 차단함에 따라 소자를 보호하는 역할을 하며, 상기 유전체2(13)는 개별식별소자의 성능과 매우 밀접한 층(Layer)으로써, 상기 액상법으로 만든 고순도, 초미세 유전체를 분말합성하여 고열(高熱)의 프레스(Press)로 형상을 만들고 마그네트론(Magnetron) 스퍼터링(Sputtering)을 통한 증착과정에 의해 박막이 형성된다. 또한, 유전체3(14)은 직접 전기에너지를 받으면, 빛을 발생시키는 Ⅱ-Ⅳ족 화합물 반도체(예:ZnS,ZnO,CdZnS)에 액티베이터(Activator)를 도핑(Doping)하여 사용하며, 도핑된 액티베이터의 종류에 따라 서로다른 색의 빛을 발생시킬 수 있다. 그러고, 상기 투명전극(15)은 상기 발생된 빛을 투광시키는 역할을 한다.3 illustrates an embodiment of a light emitting means applied to the present invention. An electroluminescent device (ELD) is exemplarily described below. First, the structure of the ELD is composed of a back electrode 11, dielectrics 1, 2, 3 (12, 13, 14), a transparent electrode 15, and a substrate 16. The ELD will be briefly described. ELD is called "individual identification sensor", and the manufacturing method of the said individual identification sensor uses the "liquid method" which uses a high-purity, ultra-fine dielectric powder. As such, the rear electrode 11, which is one of the components of the ELD manufactured by the liquid phase method, enhances the stability of the phase detected by the individual identification sensor, and generates a constant light even in a material having a different resistance. Al or Cu is used as a general material. However, in FIG. 3, a capacitor ground switch operated when a finger is touched is attached. The dielectric 1 (12), by using a polymer having a dielectric constant value (Polymer) to enhance the dielectric constant, and serves to protect the device by directly blocking the device from the outside, the dielectric 2 (13) is identified individually As a layer that is very close to the performance of the device, the high purity, ultra-fine dielectrics made by the liquid phase method are powder-synthesized to form a shape with a high-pressure press, and the deposition process by magnetron sputtering A thin film is formed by this. In addition, the dielectric 3 14 is used by doping an activator to a II-IV compound semiconductor (eg, ZnS, ZnO, CdZnS) that generates light when directly receiving electrical energy. Depending on the type of light can generate different colors of light. Then, the transparent electrode 15 serves to transmit the generated light.
한편, 상기 기판(16)은 트랜스미턴스(Transmittance)값이 크고, 표면 거침이 적은 기판을 사용하는데, 예로는 볼로실리케이트(Borosilicate) 유리를 사용하거나 투명성이 우수한 폴리머 기판을 사용해도 무방하다.On the other hand, the substrate 16 is a substrate having a large transmittance (Transmittance) value, and a low surface roughness, for example, it may be used a borosilicate glass or a polymer substrate having excellent transparency.
이하, 본 발명에 따른 지문영상 검출소자 및 그 장치에 대한 구체적 구성 및 동작설명은 도 4내지 도 7을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, a detailed configuration and operation of the fingerprint image detection device and its device will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 7.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지문영상 검출소자 및 그 장치를 도시한 것으로, 사람의 손가락 특히, 고유의 지문형상 검출이 용이한 엄지손가락이 직접 접촉되는 보호막1(23)과, 상기 보호막의 하부에 위치하여 지문형상에 상응하는 형상의 광을 자체적으로 발광하는 ELD(24)와, 상기 발광된 광을 직접 수광하여 광전변환하는 CCD(26)와, 상기 CCD를 보호하기 위해 상기 CCD상부에 위치한 보호막2(25)와, 상기 광전변환된 전기신호를 영상신호처리하는 영상신호처리수단인 이미지회로(27)와, 상기 영상신호로부터 지문영상을 인식하는 인식회로(28)로 구성되며, 특히 도시된 바와 같이 상기 구성요소(23~26)는 하나의 반도체 칩(Chip)으로 제작된 지문영상 검출소자(22)로써, 상기 구성의 동작은 다음과 같다.4 illustrates a fingerprint image detection device and a device according to an embodiment of the present invention, wherein a protective film 1 (23) directly contacting a human finger, in particular, a thumb, which is easy to detect a unique fingerprint shape, An ELD 24 positioned under the passivation layer to self-emit light having a shape corresponding to a fingerprint shape, a CCD 26 for directly receiving and photoelectrically converting the emitted light, and the CCD to protect the CCD. A protective film 2 (25) located above, an image circuit (27) which is an image signal processing means for processing the photoelectrically converted electrical signal, and a recognition circuit (28) for recognizing a fingerprint image from the image signal. In particular, as shown, the components 23 to 26 are fingerprint image detection devices 22 made of one semiconductor chip, and the operation of the configuration is as follows.
사용자의 손가락이 상기 보호막1(23)을 통해 ELD(24)에 접촉되면, 접촉부위에 해당하는 즉, 접촉된 지문의 형상에 상응하는 광이 자체적으로 발광되며, 상기 발광된 광은 다시 보호막2(25)를 투과하여 CCD(26)에 의해 수광되어 전기신호로 변환된다. 상기 변환된 전기신호는 일련의 신호처리과정을 통해 지문패턴(Pattern)영상으로 처리되어 비로소 지문인식이 가능하게 된다.When the user's finger contacts the ELD 24 through the protective film 1 23, the light corresponding to the contact portion, that is, the shape of the contacted fingerprint is emitted by itself, and the emitted light is again protected by the protective film 2. It passes through 25, is received by the CCD 26, and converted into an electrical signal. The converted electric signal is processed into a fingerprint pattern image through a series of signal processing, and thus fingerprint recognition is possible.
상기 일련의 과정은 도 5를 참조로 상세히 설명한다. 우선 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지문영상 검출장치의 동작 흐름도를 도시한 것으로, 사용자의 손가락이 지문영상 검출소자(22)에 접촉되면, 즉 보호막1(23) 하부에 구비된 ELD(24)에 접촉(S10)되면, ELD(24)는 접촉된 상기 사용자의 지문형상에 상응하는 광을 자체적으로 발광하고, 상기 발광된 광은 보호막2(25) 하부에 구비된 CCD(26)에 의해 전기신호로 광전변환된다. 이후, 광전변환된 전기신호의 양(레벨)을 검출(S20)하여 상기 검출된 전기신호의 양(=광량)이 기설정된 일정량이상인지를 판별(S30)하는데, 상기 판별결과, 일정량이상이면, 현재의 정지영상 추출를 위해 상기 CCD을 셔터(Shutter)온(On)(S40)시킴으로써, 한화면에 해당하는 현재의 지문영상을 추출하게된다. 이와같이 추출된 지문영상은, 다시 고역성분(노이즈)을 제거하는 필터링(S50)동작에 의해 노이즈가 제거되어 지문패턴영상으로 출력(S60)되며, 상기 지문패턴영상으로부터 지문형상의 특성을 검출(S70)하는 동작을 수행한다. 이후, 상기 동작에 의해 검출된 지문형상의 특성 즉, 지문패턴의 특성을 기저장된 기준패턴의 특성과 비교(S80)하고, 상기 비교결과에 따라 각각 사용/출입허가 및 확인메세지(S90)를 표시하거나 또는 사용/출입제한 및 경고메세지를 표시하는 것이다.The series of processes will be described in detail with reference to FIG. First, FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of a fingerprint image detecting apparatus according to an embodiment of the present invention. When the user's finger contacts the fingerprint image detecting device 22, that is, the ELD is provided under the protective film 1 23. When contacting (S10) (24), the ELD (24) itself emits light corresponding to the fingerprint shape of the user in contact, the emitted light is a CCD (26) provided under the protective film 2 (25) Photoelectric conversion into an electrical signal. Thereafter, the amount (level) of the photoelectrically converted electric signal is detected (S20), and it is determined whether the detected amount (= light quantity) of the electric signal is a predetermined amount or more (S30). In order to extract the current still image, the CCD is shutter-on (S40), thereby extracting the current fingerprint image corresponding to one screen. In this way, the extracted fingerprint image is removed by the filtering (S50) operation of removing the high frequency component (noise) and output as a fingerprint pattern image (S60), and detects the characteristics of the fingerprint shape from the fingerprint pattern image (S70). To perform the operation. Thereafter, the characteristics of the fingerprint shape detected by the operation, that is, the characteristics of the fingerprint pattern, are compared with the characteristics of the pre-stored reference pattern (S80), and the use / access permission and confirmation message (S90) are respectively displayed according to the comparison result. Or use / access restrictions and warning messages.
이와같은 본 발명의 일실시예에 따른 지문영상 검출소자 및 그 장치는 ELD(24)에서 자체적으로 발광된 광이 별도의 광학렌즈없이 CCD(26)에 직접 수광되기 때문에 광경로 형성 및 프리즘 사용에 의한 노이즈성분 유입을 사전에 방지할 수 있어, 고해상도의 지문영상 검출이 가능하며, 더욱이 별도의 조명수단과 광학수단이 불필요하기 때문에 초소형으로의 제작이 가능하게 되는 것이다.Such a fingerprint image detecting device and its device according to an embodiment of the present invention are used for optical path formation and prism because the light emitted by the ELD 24 is directly received by the CCD 26 without a separate optical lens. The influx of noise components can be prevented in advance, so that a fingerprint image of high resolution can be detected, and since a separate lighting means and an optical means are unnecessary, it is possible to manufacture a microminiature.
한편, 도 6은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 지문영상 검출소자 및 그 장치를 도시한 것으로, 사람의 손가락 특히, 고유의 지문형상 검출이 용이한 엄지손가락이 접촉되는 보호막1(33)과, 상기 보호막의 하부에 위치하여 지문형상에 상응하는 형상의 광을 발광하는 ELD(34)와, 상기 발광된 광을 일정거리 떨어진 초점위치에 집광시키는 포커스렌즈(FL)와, 상기 집광된 광을 수광하여 광전변환하는 CCD(35)와, 상기 광전변환된 전기신호를 영상신호처리하는 CCD회로(36)와, 상기 영상신호로부터 지문영상을 인식하는 인식회로(37)로 구성된다. 따라서 전술한 바 있는 도 4와의 상이한 구성인 포커스렌즈(35)사용에 대해 설명하면, 다음과 같다.6 illustrates a fingerprint image detecting device and a device according to another embodiment of the present invention, wherein a protective film 1 (33) in which a human finger, in particular, a thumb that easily detects a unique fingerprint shape is in contact with each other is shown. And an ELD 34 positioned below the passivation layer to emit light having a shape corresponding to a fingerprint, a focus lens FL for condensing the emitted light at a focal point away from the predetermined distance, and the focused light. And a CCD 35 for receiving and photoelectrically converting the light, a CCD circuit 36 for processing an image signal of the photoelectrically converted electrical signal, and a recognition circuit 37 for recognizing a fingerprint image from the video signal. Therefore, the use of the focus lens 35, which is different from the above-described configuration of FIG. 4, will be described.
통상, 사람의 엄지크기가 2cm x 2cm라고 하면, 상기 크기에 해당하는 CCD의 크기도 거의 같은 크기를 구비해야 하는데, 일반적으로 보편화된 CCD의 크기는 1/3인치 또는 1/2인치의 CCD를 많이 사용하고 있다. 따라서 상기 1/3인치 또는 1/2인치의 CCD를 사용하기 위해서는 집광을 위한 포커스렌즈(FL)의 사용이 부득이 한 바, 도 6에서 그 바람직한 구성을 도 6에 제시하고 있다. 한편, 상기 CCD는 CMOS 이미지센서(Image Sensor)로 대체 사용할 수도 있다.In general, if the human thumb size is 2cm x 2cm, the size of the CCD corresponding to the size should have the same size. In general, the size of a universal CCD is 1/3 inch or 1/2 inch CCD. I use it a lot. Therefore, in order to use the 1 / 3-inch or 1 / 2-inch CCD, the use of the focus lens FL for condensing is inevitably necessary. In FIG. 6, a preferred configuration thereof is shown in FIG. 6. The CCD may be replaced with a CMOS image sensor.
이와같은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 지문영상 검출소자 및 그 장치 특히, 검출소자는 노이즈성분 유입을 사전에 방지하고 별도의 조명수단없이 초소한의 광학수단을 사용하기 때문에 소형화가 가능하며 더욱이 보편화된 소형의 CCD를 사용할 수 있는 경제성을 확보할 수 있게 되는 것이다.The fingerprint image detection device and the device, in particular, the detection device according to another embodiment of the present invention can be miniaturized because it prevents the influx of noise components in advance and uses a small amount of optical means without a separate lighting means. In addition, it is possible to secure economic feasibility of using a generalized small size CCD.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 지문영상 검출소자 및 그 장치는, 별도의 조명수단을 사용하지 않기 때문에 전력소모를 최소화할 수 있으며, 또한, 조명광의 광경로 형성을 위한 장치내 필요공간을 삭제함과 아울러 광학수단(프리즘, 포커스렌즈등)사용을 배제함으로써 그에 따른 장치의 소형화가 가능하다.Fingerprint image detection device and the device according to the present invention made as described above can minimize the power consumption because it does not use a separate lighting means, and also eliminates the necessary space in the device for forming the optical path of the illumination light and In addition, by minimizing the use of optical means (prism, focus lens, etc.) it is possible to miniaturize the device accordingly.
한편, 프리즘 사용을 삭제함에 따라 산란(散亂)광 즉, 노이즈 광의 유입에 의한 해상도 저하를 원천적으로 방지할 수 있어 고해상도의 지문영상을 검출할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 초소형, 고해상도의 지문영상 검출소자 및 그 장치는, 사용제한 또는 출입통제가 필요한 모든 기기 특히, 소형화가 요구되는 노트북컴퓨터, 셀룰라폰, 차량도어 제어기등에 매우 적합함은 물론, 저가격, 대량생산이 가능하여 적용제품의 가격 경제력을 크게 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.On the other hand, by eliminating the use of the prism, it is possible to prevent the degradation of the resolution due to the inflow of scattered light, that is, the noise light, thereby detecting a high resolution fingerprint image. Therefore, the ultra-small and high-resolution fingerprint image detection device and the device according to the present invention are very suitable for all devices requiring restriction of use or access control, especially notebook computers, cellular phones, vehicle door controllers, etc., which require miniaturization, and of course, low cost. In addition, it is a very useful invention that can be mass-produced and can greatly improve the price economic power of the applied product.
Claims (8)
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