KR20020067771A - Optical finger print input device and method for controlling said device - Google Patents

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KR20020067771A
KR20020067771A KR1020010008106A KR20010008106A KR20020067771A KR 20020067771 A KR20020067771 A KR 20020067771A KR 1020010008106 A KR1020010008106 A KR 1020010008106A KR 20010008106 A KR20010008106 A KR 20010008106A KR 20020067771 A KR20020067771 A KR 20020067771A
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김현
안종우
조용상
노희석
이승민
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씨큐트로닉스 (주)
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Abstract

PURPOSE: A device for the optical fingerprint input and a control method thereof are provided to obtain exact image by collecting only the light reflected on the fingerprint of a finger incident to a camera. CONSTITUTION: The device includes a prism(10), a light source(40) installed to emit lights toward the corner vertical to the side contacting with a fingerprint, a lens(20) installed on one surface of the prism spacing apart a specific distance to form an image, a video input unit(50) to convert the image into digital video data, a computer terminal(60) to store the video data and output a control signal for moving the light source depending on the contrast of the video data, and a light source moving unit to move the light source on a horizontal axis and a vertical axis by the control signal output from the computer terminal. The corner opposite to the light source is closer to the lens than other surfaces of the prism. The light source moving unit consists of a motor control unit(70) and a transfer unit(80).

Description

광학 지문입력장치 및 그 제어방법 {Optical finger print input device and method for controlling said device}Optical fingerprint input device and method for controlling said device}

본 발명은 광학 지문입력장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 선명한지문 이미지를 얻을 수 있는 광학 지문 입력장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fingerprint input device and a control method thereof, and more particularly to an optical fingerprint input device and a control method thereof capable of obtaining a clearer fingerprint image.

일반적으로, 인간의 생체정보 중 지문정보를 획득하는 방법으로는 손가락의 지문부위를 종이에 찍은 후 스캐너나 카메라와 같은 화상 입력장치를 이용하는 간접적인 방법과 광학적인 방법, 그리고 전기장 등과 같은 비광학적인 방법이 있다.In general, a method of acquiring fingerprint information among human biometric information includes an indirect method, an optical method, and an non-optical method using an image input device such as a scanner or a camera after photographing a fingerprint portion of a finger on paper. There is a way.

이중 가장 효율적이면서 보편화된 방법이 광학적인 방법으로, 광학적으로 지문을 입력하는 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 손가락의 지문부위에 빛을 비추는 광원(1)과, 이 광원으로부터 발생된 빛을 확산시키는 확산판(2)과, 프리즘(3)과, 프리즘의 지문 채취면(3-a)에 형성되는 지문을 결상(結像)하는 렌즈(4)와, 렌즈(4)에 결상된 지문형상을 전기적 신호로 바꾸는 고체촬상소자(Charge Coupled Device; "CCD") 카메라(5)로 구성된다.Among them, the most efficient and common method is the optical method, and the optical input device includes a light source 1 that shines light on a fingerprint portion of a finger, and the light generated from the light source, as shown in FIG. A diffuser plate 2 for diffusing the light, a prism 3, a lens 4 for forming a fingerprint formed on the fingerprint sampling surface 3-a of the prism, and an image formed on the lens 4. And a Charge Coupled Device ("CCD") camera 5 for converting the fingerprint shape into an electrical signal.

이러한 광학 지문 입력장치는 프리즘(3)의 지문접촉면(3-a)에 손가락의 지문부위를 접촉시키면 광원(1)의 빛이 지문의 골과 융선에서 반사와 흡수되고 이 중 반사된 빛이 프리즘(3)으로 입사되어 렌즈(4)에 결상되며 렌즈(4)에 결상된 빛이 고체촬상소자 카메라(5)로 촬영됨으로써, 지문의 영상이 입력된다.In such an optical fingerprint input device, when a fingerprint portion of a finger is brought into contact with the fingerprint contact surface 3-a of the prism 3, the light of the light source 1 is reflected and absorbed from the valleys and the ridges of the fingerprint, and the reflected light is the prism. Light incident on (3) and formed on the lens 4 and formed on the lens 4 is photographed by the solid-state imaging device camera 5, so that an image of a fingerprint is input.

그런데, 상기한 종래의 광학 지문 입력장치는, 프리즘의 3면 중 렌즈와 마주하는 면이 렌즈와 수평하게 설치되어 있고 이와 직각으로 접하는 면에 수직방향으로 광을 비추도록 광원이 설치되어 있어서, 프리즘의 지문접촉면에 손가락의 지문부위를 접촉시키면 지문부위에 반사된 빛뿐만 아니라 지문부위에 반사되지 않은 나머지의 빛들도 프리즘의 내부에서 굴절되어 렌즈를 통해 카메라로 입력되기 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이, 일부는 매우 밝고 일부는 어두운 불균일한 명암의 지문이미지를 얻게 되고 이와 같이 명암이 불균일함에 따라 이미지의 화질이 선명하지 못하여 지문인식률이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the conventional optical fingerprint input device, the prism is provided so that one of the three surfaces of the prism that faces the lens is disposed horizontally with the lens, and the light source is provided so as to shine light in the vertical direction on the surface that is perpendicular to the lens. When the fingerprint portion of the finger is brought into contact with the fingerprint contact surface of the finger, not only the light reflected on the fingerprint portion but also the remaining light not reflected on the fingerprint portion is refracted inside the prism and input to the camera through the lens, as shown in FIG. 2. Similarly, some of the images are very bright and some of the dark non-uniform contrast image is obtained. As the contrast is uneven, the image quality is not clear and the fingerprint recognition rate is deteriorated.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 손가락의 지문부위에서 반사된 빛만이 카메라로 입사되게 함으로써, 명암이 균일하고 선명한 화질의 이미지를 얻을 수 있는 광학 지문입력장치 및 그 제어방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and by allowing only the light reflected from the fingerprint portion of the finger to enter the camera, the optical fingerprint input device that can obtain a uniform and clear image quality of the contrast And a control method thereof.

도 1은 종래의 광학 지문입력장치에 대한 개략도,1 is a schematic diagram of a conventional optical fingerprint input device,

도 2는 도 1에 도시된 광학 지문입력장치를 통해 입력받은 지문이미지의 일예를 도시한 도면,2 is a view showing an example of a fingerprint image received through the optical fingerprint input device shown in FIG.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학 지문입력장치의 외관 사시도,3 is an external perspective view of an optical fingerprint input device according to a preferred embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학 지문입력장치의 개략적인 블록 구성도,4 is a schematic block diagram of an optical fingerprint input device according to a preferred embodiment of the present invention;

도 5는 도 4에 도시된 프리즘과 렌즈와 카메라 및 점광원의 배치를 설명하기 위한 개략도,FIG. 5 is a schematic view for explaining an arrangement of a prism, a lens, a camera, and a point light source shown in FIG. 4;

도 6은 도 4에 도시된 모터제어부의 개략적인 블록구성도,6 is a schematic block diagram of a motor control unit shown in FIG. 4;

도 7은 도 6에 도시된 마이크로프로세서의 논리구조를 나타낸 개략적인 블록구성도,FIG. 7 is a schematic block diagram showing a logic structure of the microprocessor shown in FIG. 6;

도 8은 도 4에 도시된 이송부의 전면도,8 is a front view of the transfer unit shown in FIG.

도 9는 도 8에 도시된 이동부재를 확대 도시한 사시도,9 is an enlarged perspective view of the moving member shown in FIG. 8;

도 10은 도 8에 도시된 이송부재 중 벨트와 결합된 이송부재를 확대 도시한 사시도,FIG. 10 is an enlarged perspective view of a transport member coupled to a belt among the transport members illustrated in FIG. 8;

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학 지문입력장치의 제어과정을 설명하기 위한 플로우챠트,11 is a flowchart illustrating a control process of an optical fingerprint input device according to an embodiment of the present invention;

도 12는 본 발명의 광학 지문입력장치를 통해 입력받은 지문이미지의 일예를 도시한 도면,12 is a view showing an example of a fingerprint image received through the optical fingerprint input device of the present invention,

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 지문입력장치의 개략적인 블록 구성도,13 is a schematic block diagram of an optical fingerprint input device according to another embodiment of the present invention;

도 14는 도 13에 도시된 모터제어부의 개략적인 블록구성도,14 is a schematic block diagram of a motor controller shown in FIG. 13;

도 15는 도 14에 도시된 마이크로프로세서의 논리구조를 나타낸 개략적인 블록구성도,FIG. 15 is a schematic block diagram illustrating a logic structure of the microprocessor illustrated in FIG. 14;

도 16은 도 13에 도시된 이송부의 전면도.16 is a front view of the transfer unit shown in FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10: 프리즘 20: 렌즈10: prism 20: lens

30: 카메라 40: 점광원30: camera 40: point light source

50: 영상캡쳐부 60: 컴퓨터단말기50: image capture unit 60: computer terminal

70: 모터제어부 80: 이송부70: motor control unit 80: transfer unit

90, 91: 모터 100, 101: 엔코더90, 91: motor 100, 101: encoder

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학 지문입력장치는, 프리즘과, 상기 프리즘의 다수개 면 중 지문부위가 접촉되는 면으로부터 수직방향에 위치한 모서리를 향해 빛을 방사할 수 있는 지점에 설치된 광원과, 상기 프리즘의 일면에 일정거리만큼 이격 설치되어 이미지를 결상하는 렌즈와, 상기 렌즈에 결상된 이미지를 디지털형태의 영상데이터로 변환하는 영상입력수단과, 상기 영상입력수단에서 변환된 영상데이터를 입력받아 저장함과 더불어 입력되는 영상데이터의 명암비를 설정값과 비교하여 상기 설정값을 초과하면 그 초과된 값에 따라 상기 광원을 가로축 및 세로축으로 이동시키기 위한 제어신호를 출력하는 컴퓨터단말기와, 상기 컴퓨터단말기로부터 출력되는 제어신호에 따라 상기 광원을 가로축 및 세로축으로 이동시키는 광원위치이동수단을 포함하여 구성되며, 상기 프리즘의 다수개 면 중 상기 렌즈와 마주하는 면을 그 양측의 모서리 중 상기 광원과 반대쪽에 있는 모서리가 상기 렌즈와 더 가깝도록 렌즈를 향해 소정각도만큼 기울어지게 설치한 것을 특징으로 한다.An optical fingerprint input device according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object, can emit light toward a corner located in the vertical direction from the prism and the surface where the fingerprint portion of the plurality of surfaces of the prism contacted A light source installed at a point, a lens installed at a predetermined distance on one surface of the prism to form an image, image input means for converting the image formed on the lens into image data in digital form, and conversion by the image input means. A computer terminal that receives and stores the received image data and compares the contrast ratio of the input image data with a setting value and outputs a control signal for moving the light source to the horizontal axis and the vertical axis according to the exceeded value. And a horizontal axis and a vertical axis of the light source according to a control signal output from the computer terminal. And a light source position shifting means for moving the light source to a lens such that a corner of the plurality of surfaces of the prism facing the lens is positioned toward the lens such that an edge opposite to the light source is closer to the lens. It is characterized by being installed inclined by an angle.

상기 광학 지문입력장치를 제어하는 제어방법은, 상기 영상입력부를 통해 지문이미지를 상기 컴퓨터단말기로 입력받는 스텝과, 상기 컴퓨터단말기로 입력된 지문이미지 중 가장 어두운 부위와 가장 밝은 부위의 명암대조비를 산출하는 스텝과, 상기 산출된 명암대조비를 소정의 설정값과 비교하여 상기 설정값을 초과하면 그 차이값에 따라 상기 광원의 이동위치를 결정하는 스텝과, 상기 결정된 광원의 이동위치에 따라 세로축 및 가로축 방향의 이동거리를 산출하여 산출된 세로축 및 가로축 방향의 이동거리에 따라 상기 한쌍의 모터 각각을 구동하는 스텝을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The control method for controlling the optical fingerprint input device includes: receiving a fingerprint image through the image input unit to the computer terminal, and calculating contrast ratios of the darkest and brightest portions of the fingerprint image input to the computer terminal; Determining the moving position of the light source according to the difference value if the calculated contrast ratio is compared with a predetermined setting value and exceeding the set value; and the vertical axis and the horizontal axis according to the moving position of the determined light source. And a step of driving each of the pair of motors according to the movement distance in the longitudinal and horizontal axis directions calculated by calculating the movement distance in the direction.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학 지문입력장치의 외관 사시도로서, 동도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학 지문입력장치는 몸체(B)의 전면부에 프리즘(10)이 부착되어 있고, 소정 부위에 광학 지문입력장치의 동작상태를 표시하는 표시부(D)가 부착되어 있다.3 is an external perspective view of an optical fingerprint input device according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in the same figure, the optical fingerprint input device of the present invention has a prism 10 attached to a front surface of a body B. FIG. The display portion D for displaying the operation state of the optical fingerprint input device is attached to the predetermined portion.

그리고, 몸체(B)의 내부에는 도 4에 도시된 바와 같이, 프리즘(10)과 렌즈(20)와 카메라(30)와 점광원(40)과 영상캡쳐부(50)와 컴퓨터단말기(60)와 모터제어부(70)와 이송부(80)가 설치되어 있다.4, the prism 10, the lens 20, the camera 30, the point light source 40, the image capturing unit 50, and the computer terminal 60, as shown in FIG. 4. And a motor control unit 70 and a transfer unit 80 are provided.

이때, 도 5를 참조하면 알 수 있듯이, 상기 프리즘(10)의 3면(10-a, 10-b, 10-c) 중 지문부위가 접촉되는 지문접촉면(10-a)에 대해 수직방향으로 위치하는 모서리(10-bc)를 향해 빛을 방사하도록 점광원(40)을 위치시키고, 프리즘(10)의 3면(10-a, 10-b, 10-c) 중 렌즈(20)와 수평하게 마주하는 면(10-b)을 그 양측의 모서리(10-ab, 10-bc) 중 상기 점광원(40)과 반대쪽에 있는 모서리(10-ab)가 렌즈(20)와 더 가깝도록 렌즈(20)를 향해 소정각도( alpha )만큼 기울어지게 설치한다.At this time, as can be seen with reference to Figure 5, the three of the surface (10-a, 10-b, 10-c) of the prism 10 in the vertical direction with respect to the fingerprint contact surface (10-a) that the fingerprint portion is in contact with Position the point light source 40 to emit light toward the edge 10-bc positioned and flush with the lens 20 of the three surfaces 10-a, 10-b, 10-c of the prism 10. The lens 10-b is disposed so that the edge 10-ab opposite to the point light source 40 among the edges 10-ab and 10-bc on both sides thereof is closer to the lens 20. It is installed to be inclined toward a predetermined angle (alpha) toward (20).

여기서, 렌즈(20)는 광경로를 단축시킬 수 있도록 초점거리가 짧은 다중결합렌즈를 사용하는 것이 바람직하고, 카메라(30)는 상보성금속산화막(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor; "CMOS") 이미지센서를 사용하는 것이 바람직하며, 카메라(30)는 렌즈(20)에 결상된 이미지를 촬영하여 전기적인 신호로 변환 출력한다.In this case, the lens 20 preferably uses a multi-coupled lens having a short focal length so as to shorten the optical path, and the camera 30 is a complementary metal oxide (SMOS) image sensor. It is preferable to use, and the camera 30 captures an image formed on the lens 20 and converts it into an electrical signal.

그리고, 상기 점광원(40)으로는, 일예로, 발광다이오드소자(Lightening Emitter Diode; "LED")를 사용할 수 있다.As the point light source 40, for example, a light emitting diode diode (“LED”) may be used.

상기 영상캡쳐부(50)는 카메라(30)로부터 출력되는 전기적인 신호를 컴퓨터단말기(60)에서 인식하기 용이한 형태의 영상데이터로 변환한다.The image capturing unit 50 converts the electrical signal output from the camera 30 into image data of a form easily recognizable by the computer terminal 60.

상기 컴퓨터단말기(60)는 인터페이스부(61)를 통해 영상캡쳐부(50)로부터 영상데이터를 입력받아 이를 도시생략된 데이터저장수단(예컨대, 하드디스크드라이브 등)에 저장함과 더불어, 입력되는 영상데이터의 명암비를 산출하고 산출된 명암비를 소정의 설정값과 비교하여 그에 따라 점광원(40)의 위치를 결정한다.The computer terminal 60 receives the image data from the image capturing unit 50 through the interface unit 61 and stores it in the data storage means (for example, hard disk drive, etc.) not shown, and inputs the image data. The contrast ratio is calculated and the calculated contrast ratio is compared with a predetermined set value to determine the position of the point light source 40 accordingly.

이와 더불어 컴퓨터단말기(60)는 결정된 점광원의 위치에 따라 상기 광원을 가로축 및 세로축으로 이동시키기 위한 제어신호를 인터페이스부(61)를 통해 출력한다.In addition, the computer terminal 60 outputs a control signal for moving the light source to the horizontal axis and the vertical axis through the interface unit 61 according to the determined position of the point light source.

상기 모터제어부(70)는 컴퓨터단말기(60)로부터 출력되는 제어신호에 따라 이송부(80)에 설치되어 있는 후술될 한쌍의 모터를 구동시키는 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이, F/V컨버터(71)와 A/D변환부(72)와 마이크로프로세서(73)와 PWM신호발생부(74)와 모터구동부(75)와 기억부(76)와 표시부(D)로 구성된다.The motor controller 70 drives a pair of motors, which will be described later, installed in the transfer unit 80 according to a control signal output from the computer terminal 60. As shown in FIG. 5, an F / V converter ( 71, the A / D converter 72, the microprocessor 73, the PWM signal generator 74, the motor driver 75, the storage 76 and the display D.

상기 F/V컨버터(Frequency to Voltage Converter; 71)는 이송부(80)에 설치되어 있는 후술될 한쌍의 엔코더로부터 입력되는 각 모터에 대한 회전수검출신호를 그 주파수에 상응하는 전압레벨의 아날로그신호로 변환 출력하고, 상기 A/D컨버터(Analog to Digital Converter; 72)는 F/V컨버터(72)로부터 출력된 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 마이크로프로세서(73)로 입력한다.The F / V converter 71 converts the rotation speed detection signal for each motor input from a pair of encoders, which will be described later, installed in the transfer unit 80 into an analog signal having a voltage level corresponding to the frequency. The A / D converter 72 converts the analog signal output from the F / V converter 72 into a digital signal and inputs the digital signal to the microprocessor 73.

상기 마이크로프로세서(73)는 컴퓨터단말기(60)로부터 입력되는 제어신호와 A/D변환부(72)로부터 입력되는 이송부(80)에 설치된 한쌍의 모터 각각의 회전수에 따라 상기 한쌍의 모터 각각을 구동하기 위한 모터구동제어신호를 출력한다.The microprocessor 73 controls each of the pair of motors according to the number of revolutions of the pair of motors installed in the control signal input from the computer terminal 60 and the transfer unit 80 input from the A / D converter 72. Outputs the motor drive control signal for driving.

이때, 마이크로프로세서(Micro Processor; 73)는 도 7에 도시된 바와 같은 논리구조를 갖으며, 컴퓨터단말기(60)로부터 입력되는 제어신호 중 목표이동거리(r)값과 이동거리의 피드백값(y) 즉, A/D변환부(72)로부터 입력되는 모터의 회전수검출값을 논리합하는 가산부(73-1)와, 가산부(73-1)에서 논리합된 값(e)의 입력 게인(Gain)을 조절하는 입력 게인조절부(73-2)와, 실제 적용된 모터의 출력오차값의 실험치에 상응하는 퍼지함수를 이용하는 퍼지로직알고리즘(Fuzzy Logic Algorithm)에 대입하여 오차보정을 하는 퍼지로직부(73-3) 및 퍼지로직부(73-3)의 출력값의 출력 게인(Gain)을 조절하여 PWM신호발생부(74)로 출력하는 출력 게인부(73-4)로 구성된다.In this case, the microprocessor 73 has a logic structure as shown in FIG. 7, and a target moving distance r value and a feedback value y of the moving distance among the control signals input from the computer terminal 60. I.e., an adder 73-1 for ORing the rotational speed detection values of the motor input from the A / D converter 72, and an input gain (e) of the value e for being ORed by the adder 73-1. Input gain control unit 73-2 for adjusting gain, and fuzzy logic unit for correcting error by substituting fuzzy logic algorithm using fuzzy function corresponding to experimental value of output error value of motor actually applied. 73-3 and an output gain unit 73-4 that adjusts the output gain of the output value of the purge logic unit 73-3 to output to the PWM signal generator 74.

여기서, 가산부(73-1)와 입력 게인조절부(73-2)와 퍼지로직부(73-3) 및 출력 게인부(73-4)는 마이크로프로세서(73)에서 실행되는 소프트웨어 모듈(software Module)이나, 논리소자로 구성된 하드웨어일 수도 있다.Here, the adder 73-1, the input gain control unit 73-2, the purge logic unit 73-3, and the output gain unit 73-4 are software modules executed in the microprocessor 73. Module) or hardware consisting of logic elements.

상기 PWM신호발생부(74)는 상기 마이크로프로세서(73)로부터 출력되는 모터구동제어신호에 따라 상기 한쌍의 모터 각각으로 인가되는 전원을 조절하기 위한 각각의 PWM(Puls Width Modulation; '펄스폭변조')신호를 발생한다.The PWM signal generator 74 is a pulse width modulation (PWM) for controlling power applied to each of the pair of motors according to a motor driving control signal output from the microprocessor 73. Generates a signal.

상기 모터구동부(75)는 PWM신호발생부(74)로부터 인가되는 PWM신호에 따라 그에 상응하는 전원을 이송부(80)에 구비된 한쌍의 모터 각각으로 전원을 인가하여 각 모터를 구동시킨다.The motor driver 75 drives each motor by applying power to each of the pair of motors provided in the transfer unit 80 according to the PWM signal applied from the PWM signal generator 74.

상기 기억부(76)는 모터의 구동에 필요한 데이터나 소프트웨어 등을 저장하거나 마이크로프로세서(73)의 임시 기억장소로 이용하기 위한 장치로, 램(Random Access Memory; "RAM")과 롬(Read Only Memory; "ROM") 등의 기억소자로 구성될 수 있다.The memory unit 76 is a device for storing data or software required for driving the motor or using the memory unit as a temporary storage area of the microprocessor 73. A random access memory ("RAM") and a ROM (Read Only) are provided. Memory; " ROM "

상기 표시부(D)는 마이크로프로세서(73)의 제어에 의해 광학 지문입력장치의 동작상태 등을 표시하며, 예컨대, 액정표시소자 등으로 구성될 수 있다.The display unit D displays an operation state of the optical fingerprint input device under the control of the microprocessor 73, and may be formed of, for example, a liquid crystal display device.

상기 이송부(80)는 도 8에 도시된 바와 같이, 이동부재(81)와, 가로축 및 세로축방향의 이송막대(82, 83)와, 가로축방향의 한쌍의 이송부재(84a, 84b)와, 세로축방향의 한쌍의 이송부재(85a, 85b)와, 가이드부재(86)와, 가로축 이송벨트(87)와, 세로축 이송벨트(88)와, 한쌍의 모터(90, 91)와, 한쌍의 엔코더(100, 101)로구성된다.As illustrated in FIG. 8, the transfer unit 80 includes a moving member 81, transfer rods 82 and 83 in the horizontal and vertical axis directions, a pair of transfer members 84a and 84b in the horizontal axis direction, and a vertical axis. A pair of conveying members 85a and 85b, a guide member 86, a transverse axis conveying belt 87, a longitudinal axis conveying belt 88, a pair of motors 90 and 91 and a pair of encoders 100, 101).

상기 이동부재(81)는 도 9를 참조하면 알 수 있듯이, 일측에 점광원(40)이 부착되고 가로축과 세로축의 방향으로 한쌍의 통로(81-1, 81-2)가 서로 연통되지 않게 형성되어 있고, 이 이동부재(81)의 한쌍의 통로(81-1, 81-2)에 가로축 및 세로축방향의 이송막대(82, 83)가 각각 관통하여 삽입된다.9, the point light source 40 is attached to one side, and the pair of passages 81-1 and 81-2 are not connected to each other in the direction of the horizontal axis and the vertical axis. The transverse rods 82 and 83 in the transverse and longitudinal axes are respectively inserted through the pair of passages 81-1 and 81-2 of the movable member 81, respectively.

상기 가로축방향의 한쌍의 이송부재(84a, 84b)는 가로축방향의 이송막대(82)의 각 양단에 고정되고 일측에 삽입돌기(84-1)가 형성되어 있으며, 이 중 세로축 이송벨트(88)에 인접한 이송부재(84a)는 도 10을 참조하면 알 수 있듯이, 상기 세로축 이송벨트(88)의 소정부위에 소정의 방식(예컨대, 접착)으로 체결되어 이송벨트(88)와 연동하여 이동하도록 되어 있다.The pair of transfer members 84a and 84b in the horizontal axis direction are fixed to both ends of the transfer rod 82 in the horizontal axis direction, and an insertion protrusion 84-1 is formed at one side thereof, among which the vertical axis transfer belt 88 is provided. As can be seen with reference to FIG. 10, the transfer member 84a adjacent to the transfer member 84a is fastened to a predetermined portion of the longitudinal transfer belt 88 in a predetermined manner (eg, adhesive) to move in conjunction with the transfer belt 88. have.

상기 세로축방향의 한쌍의 이송부재(85a, 85b)는 세로축방향의 이송막대(83)의 각 양단에 고정되고 일측에 삽입돌기가 형성되어 있으며, 이 중 가로축 이송벨트(87)에 인접한 이송부재(85a)는 상기 가로축 이송벨트(87)의 소정부위에 소정의 방식(예컨대, 접착)으로 체결되어 이송벨트(87)와 연동하여 이동하도록 되어 있다.The pair of conveying members 85a and 85b in the longitudinal axis direction are fixed to both ends of the conveying rod 83 in the longitudinal axis direction, and an insertion protrusion is formed at one side thereof, and a conveying member adjacent to the transverse axis conveying belt 87 ( 85a is fastened to a predetermined portion of the transverse shaft conveyance belt 87 in a predetermined manner (eg, adhesive) so as to move in conjunction with the conveyance belt 87.

상기 가이드부재(86)는 상기 가로축방향의 한쌍의 이송부재(84a, 84b)에 형성된 삽입돌기(84-1) 및 상기 세로축방향의 한쌍의 이송부재(85a, 85b)에 형성된 삽입돌기가 각각 삽입되어 각기 가로축 및 세로축방향으로 가이드될 수 있는 가이드홈(86-1)이 장방형으로 형성되어 있다.The guide member 86 has insertion protrusions 84-1 formed on the pair of transfer members 84a and 84b in the horizontal axis direction and insertion protrusions formed on the pair of transfer members 85a and 85b in the longitudinal axis direction, respectively. To be guided in the horizontal axis and vertical axis direction, respectively, the guide groove (86-1) is formed in a rectangular shape.

상기 세로축 이송벨트(88)는 일단이 로울러부재(88-1)에 의해 회동가능하게 지지되며 타단이 상기 한쌍의 모터(90, 91) 중 어느 하나(90)의 회전축에 회동가능하게 지지되고, 상기 가로축 이송벨트(87)는 일단이 로울러부재(87-1)에 의해 회동가능하게 지지되며 타단이 상기 한쌍의 모터(90, 91) 중 남은 하나(91)의 회전축에 회동가능하게 지지된다.One end of the longitudinal axis conveyance belt 88 is rotatably supported by the roller member 88-1, and the other end thereof is rotatably supported by the rotation shaft of any one of the pair of motors 90 and 91. One end of the transverse shaft conveyance belt 87 is rotatably supported by the roller member 87-1, and the other end of the transverse shaft conveyance belt 87 is rotatably supported by the rotation shaft of the remaining one 91 of the pair of motors 90 and 91.

상기 한쌍의 모터(90, 91)는 직류모터이며, 예컨대, 직류모터 중 브러시레스직류모터(Brushless Direct Current Motor; "BLDC")일 수 있다.The pair of motors 90 and 91 may be direct current motors, for example, brushless direct current motors ("BLDC") of the direct current motors.

상기 한쌍의 엔코더(Encoder; 100, 101)은 각각 상기 한쌍의 모터(90, 91)의 회전축에 근접 설치되어 각 모터의 회전수를 검출하여 그에 상응하는 회전수검출신호를 발생한다.The pair of encoders 100 and 101 are installed in close proximity to the rotation shafts of the pair of motors 90 and 91, respectively, to detect rotational speeds of the respective motors and generate corresponding rotational speed detection signals.

이제 상기와 같이 구성된 본 발명의 동작예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.An operation example of the present invention configured as described above will now be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 프리즘의 지문접촉면(10-a)에 손가락의 지문부위를 접촉시켜 이에 대한 지문이미지를 입력하게 되는데, 본 발명은, 프리즘(10)의 3면(10-a, 10-b, 10-c) 중 렌즈(20)와 마주하는 면(10-b)을 그 양측의 모서리(10-ab, 10-bc) 중 상기 점광원(40)과 반대쪽에 있는 모서리(10-ab)가 렌즈(20)와 더 가깝도록 렌즈(20)를 향해 소정각도( alpha )만큼 기울어지게 설치하였는바, 이 경사각( alpha )에 의해 지문접촉면(10-a)에 접촉된 지문부위로부터 반사되는 빛은 렌즈로 진행하게 되는 반면, 그 이외에 프리즘(10)의 내부반사나 굴절에 의한 빛은 렌즈로 진행하지 못하게 된다.First, the fingerprint portion of the finger is contacted with the fingerprint contact surface 10-a of the prism to input a fingerprint image thereof. In the present invention, three surfaces 10-a, 10-b, and 10- of the prism 10 are input. c) the surface 10-b facing the lens 20, the edge 10-ab opposite to the point light source 40 among the edges 10-ab and 10-bc on both sides thereof. It is installed to be inclined toward the lens 20 by a predetermined angle (alpha) so as to be closer to 20), and the light reflected from the fingerprint portion contacting the fingerprint contact surface 10-a by this inclination angle alpha is transmitted to the lens. On the other hand, the light due to the internal reflection or refraction of the prism 10 can not proceed to the lens.

즉, 도 5를 참조하면 알 수 있듯이, 점광원(40)으로부터 발생된 빛은 프리즘(10)의 3면(10-a, 10-b, 10-c) 중 빛의 입사면(10-c)에 대해 굴절되어 입사된다.That is, as can be seen with reference to Figure 5, the light generated from the point light source 40 is the incident surface (10-c) of the light of the three surfaces (10-a, 10-b, 10-c) of the prism 10 Is refracted with respect to and incident.

이때, 점광원(40)의 위치가 프리즘(10)의 모서리(10-bc)부분에 위치하고 있고 프리즘(10)의 경사각( alpha )만큼 렌즈(20)쪽으로 기울어져 있기 때문에, 점광원(40)으로부터 프리즘(10)의 입사면(10-c)을 통해 입사되어 지문접촉면(10-a)에 도달한 모든 빛은 지문접촉면(10-a)에 대해 임계각보다 작게 되어 프리즘(10)의 밖으로 투과되어 나간다(A).At this time, since the position of the point light source 40 is located at the corner 10-bc of the prism 10 and is inclined toward the lens 20 by the inclination angle alpha of the prism 10, the point light source 40 All light that enters through the incidence surface 10-c of the prism 10 from the light and reaches the fingerprint contact surface 10-a is smaller than the critical angle with respect to the fingerprint contact surface 10-a and transmitted out of the prism 10. It goes out (A).

참고로, 상기 경사각( alpha )은 점광원(40)로부터 발생되어 프리즘(10)의 내부로 입사된 빛의 진행방향이 지문접촉면(10-a)에 대해 임계각보다 작게 되도록 설정된다.For reference, the inclination angle alpha is set such that a traveling direction of light generated from the point light source 40 and incident into the prism 10 is smaller than the critical angle with respect to the fingerprint contact surface 10-a.

이 경우 렌즈(20)를 통해 카메라(30)로 반사되어 들어오는 빛이 없으므로 카메라(30)를 통해 얻게 되는 이미지는 전체적으로 검은 상태가 된다.In this case, since there is no light reflected through the lens 20 to the camera 30, the image obtained through the camera 30 is entirely black.

이때, 프리즘(10)의 지문접촉면(10-a)에 손가락의 지문부위를 접촉시키면 빛이 지문부위의 융선에서 반사되어 "B"방향으로 진행하고, 이 "B"방향으로 진행된 빛은 렌즈(20)를 통해 카메라(30)로 입사된다.At this time, when the fingerprint portion of the finger is brought into contact with the fingerprint contact surface 10-a of the prism 10, the light is reflected from the ridge of the fingerprint portion and proceeds in the "B" direction, and the light propagated in the "B" direction is the lens ( 20 is incident on the camera 30.

이때, 카메라(30)로 입사되는 빛은 순수하게 지문부위의 융선에서 반사된 빛만이 입사되므로, 도 11에 도시된 바와 같이, 명암의 차이가 없는 선명한 화질의 지문이미지를 얻게 된다.At this time, since the light incident to the camera 30 is purely reflected from the ridge of the fingerprint portion is incident, as shown in FIG. 11, a fingerprint image of clear image quality without a difference in contrast is obtained.

카메라(30)는 렌즈(20)로부터 입력되는 지문이미지를 그에 상응하는 전기적인 신호로 변환하여 출력하고, 이 카메라(30)로부터 출력된 전기적인 신호는 영상캡쳐부(50)에 의해 영상데이터로 변환되어 컴퓨터단말기(60)로 입력된다(S10).The camera 30 converts the fingerprint image input from the lens 20 into an electrical signal corresponding thereto, and outputs the electrical signal output from the camera 30 to the image data by the image capturing unit 50. The conversion is input to the computer terminal 60 (S10).

상기 영상캡쳐부(50)로부터 입력된 지문이미지의 영상데이터는 컴퓨터단말기(60)의 제어에 따라 컴퓨터단말기(60) 내의 기억장치(예컨대, 하드디스크드라이브 등)에 저장된다(S20).The image data of the fingerprint image input from the image capturing unit 50 is stored in a storage device (eg, a hard disk drive, etc.) in the computer terminal 60 under the control of the computer terminal 60 (S20).

이와 동시에 컴퓨터단말기(60)는 영상캡쳐부(50)로부터 입력된 영상데이터의 지문이미지를 분석하여 지문이미지 중 가장 어두운 부위와 가장 밝은 부위의 명암대조비를 산출한다(S30).At the same time, the computer terminal 60 analyzes the fingerprint image of the image data input from the image capturing unit 50 to calculate contrast ratios of the darkest and brightest portions of the fingerprint image (S30).

다음, 컴퓨터단말기(60)는 상기 스텝(S30)에서 산출된 명암대조비를 소정의 설정값과 비교하여(S40), 명암대조비가 설정값 이내이면 현재의 점광원(40)의 위치가 적정하므로 제어동작을 종료한다.Next, the computer terminal 60 compares the contrast contrast ratio calculated in the step S30 with a predetermined setting value (S40), and if the contrast contrast ratio is within the setting value, the current point light source 40 is appropriately controlled. End the operation.

반면, 상기 스텝(S40)에서의 비교결과 명암대조비가 상기 설정값을 초과하면 컴퓨터단말기(60)는 그 차이값에 따라 점광원(40)의 이동위치를 결정하는데(S50), 이때 이동위치는 각 명암대조비에 따른 적정한 이동위치의 실험값이 저장되어 있는 테이블에서 해당값을 검색하여 결정될 수 있다.On the other hand, when the contrast contrast ratio in the step S40 exceeds the set value, the computer terminal 60 determines the moving position of the point light source 40 according to the difference value (S50), wherein the moving position It can be determined by retrieving the corresponding value from the table that stores the experimental value of the appropriate moving position according to each contrast ratio.

다음, 컴퓨터단말기(60)는 상기 스텝(S50)에서 결정된 점광원(40)의 이동위치에 따라 세로축 및 가로축 방향의 이동거리를 산출하여(S60), 산출된 세로축 및 가로축 방향의 이동거리에 따라 점광원을 이동시키기 위한 제어신호를 모터제어부(70)로 인가한다.Next, the computer terminal 60 calculates the moving distance in the vertical axis and the horizontal axis direction according to the moving position of the point light source 40 determined in the step S50 (S60), and according to the calculated moving distance in the vertical axis and the horizontal axis direction. A control signal for moving the point light source is applied to the motor controller 70.

모터제어부(70)의 마이크로프로세서(73)는 상기 컴퓨터단말기(60)로부터 인가되는 세로축 및 가로축 방향의 목표이동거리를 각각 신호처리하여 2 채널의 모터구동제어신호 즉, 가로축 모터용의 구동제어신호 및 세로축 모터용의 구동제어신호를 각각 발생한다.The microprocessor 73 of the motor controller 70 processes the target movement distances in the vertical axis and the horizontal axis directions applied from the computer terminal 60, respectively, to drive the motor drive control signal of two channels, that is, the drive control signal for the horizontal axis motor. And drive control signals for the vertical axis motors, respectively.

이중 세로축의 목표이동거리를 신호처리하는 과정을 예로 들어 설명하면, 마이크로프로세서(73)는 세로축 방향의 목표이동거리(r)를 정(+)의 입력으로 하고 세로축 벨트(88)에 연결된 모터(90)측의 엔코더(100)로부터 입력되는 모터(90)의 회전수검출값을 부(-)의 입력으로 하여 이 양자를 논리합한 다음 이 논리합된 값을 실제 적용된 모터의 출력오차값의 실험치에 상응하는 퍼지함수를 이용하는 퍼지로직알고리즘에 대입하여 오차보정을 하여 이를 PWM신호발생부(74)로 인가한다.For example, the process of signal processing the target travel distance of the dual vertical axis, the microprocessor 73 is a motor connected to the vertical belt (88) with the target travel distance r in the vertical axis direction as a positive input ( Negative rotation of the rotational speed detection value of the motor 90 input from the encoder 100 on the 90 side is performed as a negative input, and then this logical sum is applied to the experimental value of the output error value of the motor actually applied. An error correction is performed by substituting a fuzzy logic algorithm using a corresponding fuzzy function and applying it to the PWM signal generator 74.

상기 마이크로프로세서(73)로부터 인가되는 2 채널 즉, 세로축 모터용과 가로축 모터용의 모터구동제어신호에 따라 PWM신호발생부(74)에서는 2채널의 PWM신호를 발생하고, 모터구동부(75)에서는 PWM신호발생부(74)로부터 인가되는 각 채널의 PWM신호에 따라 이송부(80)의 각 모터(90, 91)를 구동한다(S70).The PWM signal generator 74 generates two channels of PWM signals according to two channels applied from the microprocessor 73, that is, the motor drive control signals for the vertical axis motor and the horizontal axis motor, and the PWM at the motor driver 75 generates the PWM signal. The motors 90 and 91 of the transfer unit 80 are driven in accordance with the PWM signal of each channel applied from the signal generator 74 (S70).

이송부(80)의 각 모터(90, 91)가 구동되면 각 모터(90, 91)에 연결된 각 이송벨트(87, 88)가 이동되고 그에 따라 이동부재(81)가 이동되어 점광원의 위치(40)가 변화된다.When the motors 90 and 91 of the transfer unit 80 are driven, the transfer belts 87 and 88 connected to the respective motors 90 and 91 are moved, and the moving member 81 is moved accordingly to move the position of the point light source ( 40) is changed.

예컨대, 세로축의 모터(90)가 모터구동부(75)의 제어에 따라 시계방향으로 회전하면 세로축방향의 이송벨트(88)가 시계방향으로 회동되고 그에 따라 가로축의 이송부재(84a, 84b)가 하방으로 이동되어 점광원(40)이 세로축의 하방으로 이동된다. 단, 모터(90) 및 이송벨트(88)의 회전방향은 모터(90)의 회전축을 정면으로 바라본 시점(視點)을 기준으로 한다.For example, when the motor 90 in the vertical axis rotates clockwise under the control of the motor driving unit 75, the feed belt 88 in the vertical axis direction rotates in the clockwise direction so that the transfer members 84a and 84b in the horizontal axis move downward. The point light source 40 is moved below the vertical axis. However, the rotation direction of the motor 90 and the conveyance belt 88 is based on the point of view of the rotation axis of the motor 90 in front.

즉, 지문이미지의 명암비가 설정값을 초과하는 경우는 점광원(40)의 위치가적절하지 못하여 점광원(40)으로부터 프리즘(10)으로 입사된 빛 중 손가락의 지문부위로부터 반사된 빛 이외에 나머지 잔여분의 빛까지 카메라(30)로 입사되는 경우이므로, 점광원(40)의 위치를 보정하여 점광원(40)으로부터 프리즘(10)으로 입사된 빛 중 손라락의 지문부위로부터 반사된 빛 만이 카메라(30)로 입사되게 하는 것이다.That is, when the contrast ratio of the fingerprint image exceeds the set value, the position of the point light source 40 is not appropriate and the remaining light in addition to the light reflected from the fingerprint portion of the finger among the light incident from the point light source 40 to the prism 10 is left. Since the incident light is incident to the camera 30, only the light reflected from the fingerprint portion of the finger of the light incident on the prism 10 from the point light source 40 is corrected by correcting the position of the point light source 40. It is made to enter into (30).

한편, 상기한 본 발명의 일실시예에서는, 점광원(40)의 위치를 이동시키는 동력원으로 직류모터를 이용하는 경우만을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 점광원(40)의 위치를 이동시키는 동력원으로 스테핑모터(Stepping Motor)를 이용할 수 있으며, 이 경우 직류모터를 이용하는 경우에 비해 구조를 단순화시킬 수 있다.On the other hand, in the above-described embodiment of the present invention, a case in which a direct current motor is used as a power source for moving the position of the point light source 40 has been described as an example, but according to another embodiment of the present invention, the position of the point light source 40 is described. Stepping motor can be used as a power source for moving the motor, and in this case, the structure can be simplified compared to the case of using a DC motor.

도 13 및 도 16을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 지문입력장치는, 점광원(40)의 위치를 이동시키는 동력원으로 한쌍의 스테핑모터(90*, 91*)를 이용하여 구성함으로써, 모터의 회전수를 피드백(Feed Back)할 필요가 없어 모터제어부(70*)와 이송부(80*) 간에 전원공급라인(L5, L6)만이 연결된다.As can be seen with reference to FIGS. 13 and 16, the optical fingerprint input device according to another embodiment of the present invention uses a pair of stepping motors 90 * and 91 * as a power source for moving the position of the point light source 40. By using the configuration, there is no need to feed back the rotation speed of the motor, so that only the power supply lines L5 and L6 are connected between the motor control unit 70 * and the transfer unit 80 *.

이때, 모터제어부(70*)의 구성은 직류모터를 이용하는 경우와 다소 달라지는 데, 도 14에 도시된 바와 같이, 마이크로프로세서(73*)와 주파수발생부(74*)와 모터구동부(75*)와 기억부(76*)와 표시부(D)로 구성된다.At this time, the configuration of the motor control unit 70 * is slightly different from the case of using a DC motor, as shown in FIG. 14, the microprocessor 73 *, the frequency generating unit 74 * and the motor driving unit 75 *. And a storage unit 76 * and a display unit D.

상기 마이크로프로세서(73*)는 컴퓨터단말기(60)로부터 입력되는 제어신호에 따라 이송부(80*)에 설치된 한쌍의 스테핑 모터(90*, 91*) 각각을 구동하기 위한모터구동제어신호를 출력한다.The microprocessor 73 * outputs a motor drive control signal for driving each of the pair of stepping motors 90 *, 91 * installed in the transfer unit 80 * according to the control signal input from the computer terminal 60. .

이때, 마이크로프로세서(73*)는 도 15에 도시된 바와 같은 논리구조를 갖으며, 컴퓨터단말기(60)로부터 입력되는 제어신호 중 목표이동거리(r)값과 주파수발생부(74*)의 출력값을 논리합하는 가산부(73-1*)와, 가산부(73-1*)에서 논리합된 값의 입력 게인(Gain)을 조절하여 주파수발생부(74*)로 입력하는 입력 게인조절부(73-2*)로 구성된다.At this time, the microprocessor 73 * has a logic structure as shown in FIG. 15, and among the control signals input from the computer terminal 60, a target moving distance r value and an output value of the frequency generator 74 *. An adder 73-1 * for ORing and an input gain adjuster 73 for inputting to the frequency generator 74 * by adjusting an input gain of the value ORed in the adder 73-1 *. -2 *).

여기서, 가산부(73-1*)와 입력 게인조절부(73-2*)는 마이크로프로세서(73*)에서 실행되는 소프트웨어 모듈이나, 논리소자로 구성된 하드웨어일 수도 있다.Here, the adder 73-1 * and the input gain adjuster 73-2 * may be software modules that are executed in the microprocessor 73 * or hardware composed of logic elements.

상기 주파수발생부(Frequency Generator; "FG", 74*)는 상기 마이크로프로세서(73*)로부터 출력되는 모터구동제어신호에 따라 이송부(80*)에 구비된 한쌍의 스테핑모터(90*, 91*) 각각의 회전을 제어하기 위한 소정 주파수의 펄스신호(Pulse)를 발생한다.The frequency generator (FG) 74 * includes a pair of stepping motors 90 * and 91 * provided in the transfer unit 80 * according to a motor drive control signal output from the microprocessor 73 *. A pulse signal of a predetermined frequency for controlling each rotation is generated.

상기 모터구동부(75*)는 주파수발생부(74*)로부터 발생된 펄스신호에 따라 그에 상응하는 전원을 이송부(80*)에 구비된 한쌍의 스테핑모터(90*, 91*)에 인가하여 각 모터를 구동시킨다.The motor driver 75 * applies power corresponding to the pulse signal generated from the frequency generator 74 * to a pair of stepping motors 90 * and 91 * provided in the transfer unit 80 *. Drive the motor.

상기 기억부(76*)는 모터의 구동에 필요한 데이터나 소프트웨어 등을 저장하거나 마이크로프로세서(73*)의 임시 기억장소로 이용하기 위한 장치로, 램(RAM)과 롬(ROM) 등의 기억소자로 구성될 수 있다.The memory unit 76 * is a device for storing data or software necessary for driving a motor or for use as a temporary storage area of the microprocessor 73 *. The memory device may include a RAM and a ROM. It can be configured as.

상기 표시부(D)는 마이크로프로세서(73*)의 제어에 의해 광학 지문입력장치의 동작상태 등을 표시하며, 예컨대, 액정표시소자 등으로 구성될 수 있다.The display unit D displays an operation state of the optical fingerprint input device under the control of the microprocessor 73 *, and may be formed of, for example, a liquid crystal display element.

상기에서 본 발명은 특정 실시예를 예시하여 설명하지만 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명에 대한 다양한 변형, 수정을 용이하게 만들 수 있으며, 이러한 변형 또는 수정이 본 발명의 특징을 이용하는 한 본 발명의 범위에 포함된다는 것을 명심해야 한다.The present invention is described above by illustrating specific embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Those skilled in the art can easily make various changes and modifications to the present invention, and it should be noted that such variations or modifications are included within the scope of the present invention as long as the features of the present invention are used.

상술한 바와 같이 본 발명은, 설정된 굴절각의 빛만이 렌즈로 입사되도록 구성되어 손가락의 지문부위에서 반사된 빛만이 카메라로 입사됨으로써, 명암이 균일하고 선명한 화질의 지문이미지를 얻을 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention is configured such that only light having a predetermined refractive angle is incident on the lens, so that only light reflected from the fingerprint portion of the finger is incident on the camera, thereby providing a fingerprint image with uniform contrast and clear image quality.

또한, 본 발명은 지문이미지의 명암대조비를 산출하여 산출된 명암대조비가 설정값을 초과하면 그 차이에 따라 점광원의 위치를 보정하여 이동시킴으로써, 점광원의 위치에 다소 오차가 있거나 사용 중에 점광원의 위치가 변동되는 경우에도 항상 양질의 지문이미지를 얻을 수 있다. 특히, 이러한 점광원의 위치오차 자동보정기능으로 인해 다른 종류의 프리즘과 렌즈 및 카메라의 교체 사용이 가능하여 제작성이 향상되며, 이용자의 선택에 따라 지문이미지의 명암을 조절할 수도 있다.In addition, the present invention by calculating the contrast contrast ratio of the fingerprint image exceeds the set value by adjusting the position of the point light source according to the difference, by moving the position of the point light source there is some error or point light source during use Even if the position of is changed, a good fingerprint image can always be obtained. In particular, the position error automatic correction function of the point light source can be used to replace the other types of prism, lens and camera to improve the manufacturability, it is also possible to adjust the contrast of the fingerprint image according to the user's choice.

Claims (8)

광학 지문입력장치에 있어서,In the optical fingerprint input device, 프리즘과,Prism, 상기 프리즘의 다수개 면 중 지문부위가 접촉되는 면으로부터 수직방향에 위치한 모서리를 향해 빛을 방사할 수 있는 지점에 설치된 광원과,A light source installed at a point capable of emitting light toward a corner located in a vertical direction from a surface of the plurality of surfaces of the prism in contact with a fingerprint portion; 상기 프리즘의 일면에 일정거리만큼 이격 설치되어 이미지를 결상하는 렌즈와,A lens installed at a predetermined distance from one surface of the prism to form an image, 상기 렌즈에 결상된 이미지를 디지털형태의 영상데이터로 변환하는 영상입력수단과,Image input means for converting an image formed on the lens into image data in a digital form; 상기 영상입력수단에서 변환된 영상데이터를 입력받아 저장함과 더불어 입력되는 영상데이터의 명암비를 설정값과 비교하여 상기 설정값을 초과하면 그 초과된 값에 따라 상기 광원을 가로축 및 세로축으로 이동시키기 위한 제어신호를 출력하는 컴퓨터단말기와,Controls to receive and store the converted image data by the image input means, and to compare the contrast ratio of the input image data with a setting value and to move the light source to the horizontal axis and the vertical axis according to the exceeded value. A computer terminal for outputting a signal, 상기 컴퓨터단말기로부터 출력되는 제어신호에 따라 상기 광원을 가로축 및 세로축으로 이동시키는 광원위치이동수단을 포함하여 구성되며,And a light source position shifting means for moving the light source to a horizontal axis and a vertical axis according to a control signal output from the computer terminal, 상기 프리즘의 다수개 면 중 상기 렌즈와 마주하는 면을 그 양측의 모서리 중 상기 광원과 반대쪽에 있는 모서리가 상기 렌즈와 더 가깝도록 렌즈를 향해 소정각도만큼 기울어지게 설치한 것을 특징으로 하는 광학 지문입력장치.Optical fingerprint input, characterized in that the surface facing the lens of the plurality of prisms inclined toward the lens by a predetermined angle so that the corner of the opposite sides of the prism opposite the light source closer to the lens Device. 제 1 항에 있어서, 상기 광원위치이동수단은,The method of claim 1, wherein the light source position moving means, 한쌍의 모터와,With a pair of motors, 상기 한쌍의 모터로부터 발생되는 회전운동을 각각 가로축과 세로축의 직선운동으로 변환시켜 상기 광원을 가로축 및 세로축으로 이동시키는 이송부와,A transfer unit for converting rotational motions generated from the pair of motors into linear motions of horizontal and vertical axes, respectively, to move the light source to horizontal and vertical axes; 상기 컴퓨터단말기로부터 출력되는 제어신호에 따라 상기 한쌍의 모터를 구동시키는 모터제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 지문입력장치.And a motor controller for driving the pair of motors according to a control signal output from the computer terminal. 제 2 항에 있어서, 상기 이송부는,The method of claim 2, wherein the transfer unit, 일측에 광원이 부착되고 가로축과 세로축의 방향으로 한쌍의 통로가 서로 연통되지 않게 형성되어 있는 이동부재와,A moving member having a light source attached to one side thereof, and a pair of passages formed in a direction of a horizontal axis and a vertical axis so as not to communicate with each other; 상기 이동부재에 형성된 한쌍의 통로에 각각 관통 삽입되는 가로축 및 세로축방향의 이송막대와,A transport rod in a horizontal axis and a vertical axis direction respectively penetrated and inserted into a pair of passages formed in the moving member; 상기 가로축방향의 이송막대 각 양단에 고정되고 일측에 삽입돌기가 형성되어 있는 가로축방향의 한쌍의 이송부재와,A pair of transfer members in a transverse axis direction fixed to each end of the transverse rod in the transverse axis direction and having an insertion protrusion formed at one side thereof; 상기 세로축방향의 이송막대 각 양단에 고정되고 일측에 삽입돌기가 형성되어 있는 세로축방향의 한쌍의 이송부재와,A pair of conveying members in the longitudinal axis direction fixed to each end of the conveying rod in the longitudinal axis direction and having an insertion protrusion formed at one side thereof; 상기 가로축방향의 한쌍의 이송부재에 형성된 삽입돌기 및 상기 세로축방향의 한쌍의 이송부재에 형성된 삽입돌기가 각각 삽입되어 각기 가로축 및 세로축방향으로 가이드될 수 있는 가이드홈이 장방형으로 형성되어 있는 가이드부재와,A guide member having a rectangular guide groove formed in a rectangular shape, the insertion protrusions formed on the pair of transfer members in the horizontal axis direction and the insertion protrusions formed on the pair of transfer members in the longitudinal axis direction, respectively, to be guided in the horizontal and vertical axis directions, respectively; , 상기 세로축방향의 한쌍의 이송부재 중 어느 하나에 소정 측면이 고착되고일단이 로울러부재에 의해 회동가능하게 지지되며 타단이 상기 한쌍의 모터 중 어느 하나의 회전축에 회동가능하게 지지되는 가로축 이송벨트와,A transverse shaft conveying belt having a predetermined side fixed to one of the pair of conveying members in the longitudinal axis direction, one end of which is rotatably supported by a roller member, and the other end of which is rotatably supported by one of the rotating shafts of the pair of motors; 상기 가로축방향의 한쌍의 이송부재 중 어느 하나에 소정 측면이 고착되고 일단이 다른 로울러부재에 의해 회동가능하게 지지되며 타단이 상기 한쌍의 모터 중 남은 하나의 회전축에 회동가능하게 지지되는 세로축 이송벨트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광학지문입력장치.A longitudinal side belt is fixed to any one of the pair of transport members in the horizontal axis direction, one end is rotatably supported by the other roller member, and the other end is pivotally supported by the remaining one rotation shaft of the pair of motors. Optical fingerprint input device, characterized in that configured to include. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 한쌍의 모터는, 직류모터로서 회전축의 회전수를 검출하는 엔코더를 더 포함하며,The motor of claim 2 or 3, wherein the pair of motors further include an encoder that detects the rotational speed of the rotating shaft as a DC motor. 상기 모터제어부는, 상기 한쌍의 모터 각각의 엔코더로부터 출력되는 회전수검출신호를 디지털신호로 변환하는 신호변환수단과,The motor control unit may include signal conversion means for converting the rotation speed detection signal output from the encoder of each of the pair of motors into a digital signal; 상기 컴퓨터단말기로부터 입력되는 제어신호와 상기 신호변환수단으로부터 입력되는 상기 한쌍의 모터 각각의 회전수에 따라 상기 한쌍의 모터 각각을 구동하기 위한 모터구동제어신호를 출력하는 프로세싱수단과,Processing means for outputting a motor drive control signal for driving each of the pair of motors according to the control signal input from the computer terminal and the rotational speed of each of the pair of motors input from the signal converting means; 상기 프로세싱수단으로부터 출력되는 모터구동제어신호에 따라 상기 한쌍의 모터 각각으로 인가되는 전원을 조절하기 위한 각각의 펄스폭변조신호를 발생하는 펄스폭변조신호발생부 및,A pulse width modulation signal generator for generating respective pulse width modulation signals for adjusting power applied to each of the pair of motors according to a motor driving control signal output from the processing means; 상기 펄스폭변조신호발생부로부터 인가되는 펄스폭변조신호에 따라 상기 한쌍의 모터 각각으로 전원을 인가하여 각 모터를 구동시키는 모터구동부로 구성된 것을 특징으로 하는 광학지문입력장치.And a motor driver for driving each motor by applying power to each of the pair of motors according to the pulse width modulation signal applied from the pulse width modulation signal generator. 제 4 항에 있어서, 상기 프로세싱수단은, 상기 컴퓨터단말기로부터 인가되는 제어신호 중 목표이동거리를 정(+)의 입력으로 하고 상기 엔코더로부터 입력되는 모터의 회전수를 부(-)의 입력으로 하여 이 양자를 논리합한 다음 이 논리합된 값을 실제 적용된 모터의 출력오차값의 실험치에 상응하는 퍼지함수를 이용하는 퍼지로직알고리즘에 대입하여 오차보정을 하고 이를 상기 펄스폭변조신호발생부로 인가하는 논리구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광학지문입력장치.The method of claim 4, wherein the processing means comprises a target moving distance as a positive input of a control signal applied from the computer terminal and a rotational speed of a motor input from the encoder as a negative input. Logic sum of the two and then put the summed value into the fuzzy logic algorithm using the fuzzy function corresponding to the experimental value of the output error value of the motor actually applied to correct the error and apply it to the pulse width modulation signal generator. Optical fingerprint input device having a. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 한쌍의 모터는, 스테핑모터이고,The motor of claim 2 or 3, wherein the pair of motors are stepping motors, 상기 모터제어부는, 상기 컴퓨터단말기로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 한쌍의 모터 각각을 구동하기 위한 모터구동제어신호를 출력하는 프로세싱수단과,The motor control unit may include processing means for outputting a motor driving control signal for driving each of the pair of motors according to a control signal input from the computer terminal; 상기 프로세싱수단으로부터 출력되는 모터구동제어신호에 따라 상기 한쌍의 모터 각각으로 인가되는 전원을 조절하기 위한 펄스신호를 발생하는 주파수발생부 및,A frequency generator for generating a pulse signal for adjusting a power applied to each of the pair of motors according to a motor driving control signal output from the processing means; 상기 주파수발생부로부터 인가되는 펄스신호에 따라 상기 한쌍의 모터 각각으로 전원을 인가하여 각 모터를 구동시키는 모터구동부로 구성된 것을 특징으로 하는 광학지문입력장치.And a motor driver for driving each motor by applying power to each of the pair of motors according to a pulse signal applied from the frequency generator. 제 4 항에 있어서, 상기 프로세싱수단은, 상기 컴퓨터단말기로부터 인가되는제어신호 중 목표이동거리를 정(+)의 입력으로 하고 상기 주파수발생부의 출력값을 부(-)의 입력으로 하여 이 양자를 논리합한 다음 이 논리합된 값을 상기 주파수발생부로 입력하는 논리구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광학지문입력장치.5. The processing unit according to claim 4, wherein the processing means logically sums the target moving distance as a positive input among the control signals applied from the computer terminal and makes the output value of the frequency generator a negative input. And a logic structure for inputting the summed value to the frequency generator. 제 1 항의 광학 지문입력장치를 제어하는 방법에 있어서,In the method of controlling the optical fingerprint input device of claim 1, 상기 영상입력부를 통해 지문이미지를 상기 컴퓨터단말기로 입력받는 스텝과,Receiving a fingerprint image through the image input unit to the computer terminal; 상기 컴퓨터단말기로 입력된 지문이미지 중 가장 어두운 부위와 가장 밝은 부위의 명암대조비를 산출하는 스텝과,Calculating contrast ratios of the darkest and the brightest areas of the fingerprint image input to the computer terminal; 상기 산출된 명암대조비를 소정의 설정값과 비교하여 상기 설정값을 초과하면 그 차이값에 따라 상기 광원의 이동위치를 결정하는 스텝과,Comparing the calculated contrast ratio with a predetermined setting value and determining a moving position of the light source according to the difference value if the setting value is exceeded; 상기 결정된 광원의 이동위치에 따라 세로축 및 가로축 방향의 이동거리를 산출하여 산출된 세로축 및 가로축 방향의 이동거리에 따라 상기 한쌍의 모터 각각을 구동하는 스텝을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광학지문입력장치의 제어방법.And driving each of the pair of motors in accordance with the vertical and horizontal axis moving distances calculated by calculating the vertical and horizontal axis moving distances according to the determined position of the light source. Control method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5233404A (en) * 1989-09-28 1993-08-03 Oscan Electro Optics Inc. Optical scanning and recording apparatus for fingerprints
JPH06176134A (en) * 1992-12-04 1994-06-24 Hamamatsu Photonics Kk Fingerprint recognition device
JPH1115948A (en) * 1997-06-20 1999-01-22 Yamatake Honeywell Co Ltd Fingerprint input device
KR20010002816A (en) * 1999-06-18 2001-01-15 안준영 Fingerprint input system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5233404A (en) * 1989-09-28 1993-08-03 Oscan Electro Optics Inc. Optical scanning and recording apparatus for fingerprints
JPH06176134A (en) * 1992-12-04 1994-06-24 Hamamatsu Photonics Kk Fingerprint recognition device
JPH1115948A (en) * 1997-06-20 1999-01-22 Yamatake Honeywell Co Ltd Fingerprint input device
KR20010002816A (en) * 1999-06-18 2001-01-15 안준영 Fingerprint input system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110443163A (en) * 2019-07-19 2019-11-12 昆山丘钛微电子科技有限公司 Fingerprint recognition display screen and electronic equipment

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