KR101816509B1 - 위조 지문 판별 장치 및 그 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위조 지문 판별 장치 및 그 제작 방법에 관한 것이다. 실시예에 의하면, 하우징의 내부 공간에 설치된 광원에서 출사된 광이 하우징의 손가락 인입 공간쪽으로 조사되도록 광원을 고정 지지함으로써, 손가락 인입 공간에 위치하는 손가락이나 위조 지문에 도달하는 광의 각도나 량을 일정하게 유지시켜서 위조 지문에 대한 판별 성능을 항상 일정하게 보장한다. 아울러, 위조 지문의 판별을 위해 프리즘의 외측에 복수의 외부 광원을 설치해 이용하는 경우라면, 복수의 외부 광원이 소정의 서로 다른 각도로 광을 조사하도록 복수의 외부 광원을 고정 지지함으로써, 다양한 종류의 위조 지문에 대응하는 맞춤형 외부 광원을 지원하여 위조 지문에 대한 판별 성능이 향상되도록 한다. 나아가, 하우징의 손가락 인입 공간 내에 손가락의 지문면을 안착시킬 수 있도록 마련한 안착 영역을 광투과층을 포함하도록 구현함으로써, 위조 지문의 판별을 위해 외부 광원에서 조사된 광이 광투과층을 매개체로 삼아 조사되게 한다. 이는, 손가락이나 위조 지문의 지문면에 대한 광전달 효율을 향상시켜서 그만큼 위조 지문에 대한 판별 성능이 향상되도록 한다.

Description

위조 지문 판별 장치 및 그 제작 방법{APPARATUS FOR IDENTIFYING FAKE FINGERPRINT AND FORMING METHOD THEREOF}

본 발명은 위조 지문 판별 장치 및 그 제작 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 복수의 광원을 이용하여 취득한 영상을 비교하여 위조 지문을 판별할 수 있는 지문 인식 장치와 이를 제작하는 방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 지문은 융선(ridge), 골(valley), 미세한 포인트 등을 포함하는 다수의 특징을 가진다. 미세한 포인트는 융선이 분기하는 곳인 분기점(bifurcation)과 융선이 끝나는 곳인 끝점을 포함한다. 지문의 특성 분포는 각각의 사람별로 상이하며, 두 사람이 동일한 지문을 갖지 않기 때문에 매우 특정적인 생체 데이터라고 할 수 있다. 따라서, 보안 시스템에 지문과 같은 생체 데이터를 사용하면, 구내 또는 동산 등을 정밀하고 효과적으로 보호할 수 있다.

이러한 지문 정보는 이용하는 인식 및 인증 기술은 간단한 구조와 대비되는 뛰어난 성능 때문에 각종 분야에서 이용되고 있으며, 특히 출입제어, 전자상거래, 금융거래 등과 같이 보안이 중요하게 요구되는 분야에도 널리 사용되고 있는바, 인간의 지문이 아닌 인위적으로 제작된 지문(이하 '위조 지문'이라 함)을 효과적으로 구분하는 것이 매우 중요하다.

따라서, 위조 지문을 판별하기 위해 손가락에 광원을 인가한 후 반사되거나 산란되는 광의 스펙트럼 분포 특성을 통해 헤모글로빈 등과 같은 생리적인 분석물질을 측정하거나 또는 지문센서 프리즘의 금속판에 소량의 전하가 형성되어 있는 상태에서 지문이 접근하였을 때 손가락에 의한 정전용량의 변화로 위조 지문을 감지하기도 한다.

또한, 위조 지문 판별은 손가락에 광을 비춰주되, 손가락의 표면에 인접한 내부면을 따라서 광이 투과하도록 외부에서 광을 조사하고, 이 광이 손을 투과하여 외부로 출사되는 것을 검출하여 표면 영상을 취득한다. 그리고, 이 표면 영상을 분석하여 위조 지문인지 여부를 판단할 수 있다. 생체는 광감쇄 정도가 크기 때문에, 내부에서 광이 진행하면서 급격히 감쇄하다가 소멸되는 반면, 위조 지문에서는 광감쇄 정도가 적어 대부분의 광을 투과시켜 입사광량과 투과광량간에 차이가 적다. 이러한 손가락과 위조 지문의 특성차를 이용하여 위조 지문을 판별하게 된다.

본 출원인은 대한민국 등록특허공보 제10-1436786호(등록일자 2014년 08월 27일)에서 위조 지문 판별 장치 및 방법을 제시하였다. 동 호의 발명은 외부 광원에 의해 만들어지는 영상과 내부 광원에 의해 만들어지는 영상 간의 상관 관계를 분석하여, 위조 지문 여부를 판단하게 된다. 이러한 발명은 지문의 상태에 따른 지문과 프리즘 간의 접촉 정도의 변화에 강인한 장점을 가진다.

이처럼, 내부 광원에 의한 영상과 외부 광원에 의한 영상을 이용하여 위조 지문을 판별함에 있어서는 내부 광원에 의한 광의 조사 방향 및 조사 각도가 매우 중요하며, 이는 손가락이나 위조 지문에 도달하는 광의 각도나 량을 결정하기 때문에 위조 지문에 대한 판별 성능을 변화시키게 된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 외부 광원으로부터 출사된 광이 기 설정된 각도로 손가락이나 위조 지문에 조사되도록, 외부 광원을 고정 지지하는 위조 지문 판별 장치 및 이를 제작하는 방법을 제공한다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 관점에 따르면 위조 지문 판별 장치를 제공한다. 위조 지문 판별 장치는, 손가락을 인입시킬 수 있는 인입 공간과 이와 분리된 내부 공간을 가지는 하우징과, 일측의 지문접촉면이 상기 인입 공간으로 노출되도록 상기 하우징의 내부 공간에 배치된 프리즘과, 상기 내부 공간에서 상기 프리즘을 거쳐서 상기 인입 공간이 위치하는 방향으로 광을 조사하는 제 1 광원부와, 상기 내부 공간에서 상기 프리즘을 거치지 않고 상기 인입 공간이 위치하는 방향으로 광을 조사하는 제 2 광원부와, 상기 제 1 광원부에 의해 조사된 광에 대응하여 상기 프리즘을 통해 제 1 영상을 취득하고, 상기 제 2 광원부에 의해 조사된 광에 대응하여 상기 프리즘을 통해 제 2 영상을 취득하는 센서부와, 상기 제 1 영상과 상기 제 2 영상을 비교한 결과를 기초로 하여 위조 지문을 판별하는 제어부를 포함하며, 상기 하우징은, 상기 제 2 광원부에서 조사된 광의 중심이 상기 지문접촉면과 기 설정된 각도를 이루도록, 상기 제 2 광원부를 고정시켜 지지하는 광 조사부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 하우징은, 상기 손가락의 지문면을 안착시킬 수 있도록 상기 인입 공간에 마련된 안착 영역과, 상기 인입 공간과 상기 내부 공간의 사이에 상기 제 2 광원부에서 조사된 광이 통과되도록 마련된 조사창을 더 포함할 수 있다.

상기 제 2 광원부는, 서로 다른 주파수 대역의 광을 출사하는 제 1 광소자와 제 2 광소자를 포함하며, 상기 조사창은, 상기 제 1 광소자에서 출사된 광의 중심이 상기 지문접촉면과 제 1 각도를 이루도록 하는 제 1 조사창과, 상기 제 2 광소자에서 출사된 광의 중심이 상기 지문접촉면과 상기 제 1 각도와는 다른 제 2 각도를 이루도록 하는 제 2 조사창을 포함할 수 있다.

상기 안착 영역은, 상기 인입 공간과 상기 내부 공간을 분리하는 격벽과, 상기 격벽에 설치되어, 상기 프리즘의 지문접촉면이 상기 인입 공간으로 노출되도록 상기 내부 공간을 일부 개방하는 개방구를 포함하며, 상기 격벽은, 상기 제 1 광소자에서 출사된 광이 투과되어 상기 격벽을 따라 조사되도록 하는 광투과층을 포함할 수 있다.

상기 제 1 조사창은, 상기 제 1 광소자에서 출사된 광이 상기 광투과층을 매개체로 삼아 상기 개방구의 주변을 따라 조사되도록, 상기 광투과층의 대응 위치에 배치될 수 있다.

상기 제 2 조사창은, 상기 제 2 광소자에서 출사된 광이 상기 광투과층의 외부로 조사되도록, 상기 광투과층의 바깥 위치에 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면 위조 지문 판별 장치의 제작 방법을 제공한다. 상기 위조 지문 판별 장치는, 손가락을 인입시킬 수 있는 인입 공간을 제공하는 제 1 영역과 이와 분리된 내부 공간을 제공하는 제 2 영역을 가지는 하우징과, 일측의 지문접촉면이 상기 인입 공간으로 노출되도록 상기 하우징의 내부 공간에 배치된 프리즘과, 상기 내부 공간에서 상기 프리즘을 거쳐서 상기 인입 공간이 위치하는 방향으로 광을 조사하는 제 1 광원부와, 상기 내부 공간에서 상기 프리즘을 거치지 않고 상기 인입 공간이 위치하는 방향으로 조사하는 광의 중심이 상기 지문접촉면과 기 설정된 각도를 이루도록 상기 하우징에 의해 고정되어 지지되는 제 2 광원부와, 상기 제 1 광원부에 의해 조사된 광에 대응하여 상기 프리즘을 통해 제 1 영상을 취득하고, 상기 제 2 광원부에 의해 조사된 광에 대응하여 상기 프리즘을 통해 제 2 영상을 취득하는 센서부와, 상기 제 1 영상과 상기 제 2 영상을 비교한 결과를 기초로 하여 위조 지문을 판별하는 제어부를 포함하며, 상기 하우징의 상기 제 1 영역 중에서 적어도 일부를 포함하는 구조체를 성형한 후, 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역을 포함하는 상기 하우징을 상기 구조체를 인서트하여 사출할 수 있다.

여기서, 상기 하우징은, 상기 인입 공간과 상기 내부 공간의 사이에 상기 제 2 광원부에서 조사된 광이 통과되도록 마련된 조사창을 더 포함하며, 상기 제작 방법은, 투명재질을 사용하여 상기 제 1 영역에 대응하는 상기 구조체를 성형하는 단계와, 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역을 포함하는 상기 하우징을 상기 구조체를 인서트하여 사출하는 단계와, 상기 구조체의 상기 내부 공간쪽 노출면에 불투명층을 형성하는 단계와, 상기 불투명층의 일부를 제거하여 상기 조사창을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 하우징은, 상기 손가락의 지문면을 안착시킬 수 있도록 상기 인입 공간에 마련된 안착 영역과, 상기 인입 공간과 상기 내부 공간의 사이에 상기 제 2 광원부에서 조사된 광이 통과되도록 마련된 조사창을 더 포함하며, 상기 제작 방법은, 투명재질을 사용하여 상기 안착 영역을 포함하는 제 1 구조체를 성형하는 단계와, 상기 제 1 영역을 포함하는 제 2 구조체를 상기 제 1 구조체를 인서트하여 사출하는 단계와, 상기 제 1 구조체의 상기 내부 공간쪽 노출면에 불투명층을 형성하는 단계와, 상기 불투명층의 일부를 제거하여 상기 조사창을 형성하는 단계와, 상기 제 2 영역에 대응하는 제 3 구조체를 성형하는 단계와, 상기 제 2 구조체와 상기 제 3 구조체를 일체로 조립하여 상기 하우징을 완성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 하우징의 내부 공간에 설치된 광원에서 출사된 광이 하우징의 손가락 인입 공간쪽으로 조사되도록 광원을 고정 지지함으로써, 손가락 인입 공간에 위치하는 손가락이나 위조 지문에 도달하는 광의 각도나 량을 일정하게 유지시켜서 위조 지문에 대한 판별 성능을 항상 일정하게 보장한다.

아울러, 위조 지문의 판별을 위해 프리즘의 외측에 복수의 외부 광원을 설치해 이용하는 경우라면, 복수의 외부 광원이 소정의 서로 다른 각도로 광을 조사하도록 복수의 외부 광원을 고정 지지함으로써, 다양한 종류의 위조 지문에 대응하는 맞춤형 외부 광원을 지원하여 위조 지문에 대한 판별 성능이 향상되도록 한다.

나아가, 하우징의 손가락 인입 공간 내에 손가락의 지문면을 안착시킬 수 있도록 마련한 안착 영역을 광투과층을 포함하도록 구현함으로써, 위조 지문의 판별을 위해 외부 광원에서 조사된 광이 광투과층을 매개체로 삼아 조사되게 한다. 이는, 손가락이나 위조 지문의 지문면에 대한 광전달 효율을 향상시켜서 그만큼 위조 지문에 대한 판별 성능이 향상되도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치의 구성도로서, 하우징의 도시를 생략하였다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치를 구성하는 하우징의 일부에 대한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치를 구성하는 하우징의 인입 공간을 보인 사시도이다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치를 구성하는 하우징의 내부 공간을 보인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치를 구성하는 프리즘, 제 1 광원부, 제 2 광원부, 센서부 및 제어부를 일체로 제작한 지문 인식 모듈의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치의 제작 방법에 의해 제작된 하우징을 보인 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치의 제작 방법에 의해 제작된 하우징의 일부를 보인 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 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.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치에서 하우징(housing)이 제외된 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치를 구성하는 하우징의 일부에 대한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치를 구성하는 하우징의 인입 공간을 보인 사시도이며, 도 4은 본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치를 구성하는 하우징의 내부 공간을 보인 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치(1000)는 하우징(1100), 프리즘(1200), 제 1 광원부(1300), 제 2 광원부(1400), 센서부(1500), 제어부(1600)를 포함한다.

하우징(1100)은 손가락(1)을 인입시킬 수 있는 인입 공간(1110)을 제공하는 제 1 영역과 이와 분리된 내부 공간(1120)을 제공하는 제 2 영역을 가진다. 이러한 하우징(1100)의 세부적인 구성에 대해서는 아래에서 자세히 살펴보기로 한다.

프리즘(1200)은 일측에 손가락(1)의 지문면이 접촉될 수 있는 지문접촉면(1210)을 가지며, 지문접촉면(1210)이 하우징(1100)의 인입 공간(1110)으로 노출되도록 하우징(1100)의 내부 공간에 배치된다.

제 1 광원부(1300)는 하우징(1100)의 내부 공간(1120)에서 프리즘(1200)의 지문접촉면(1210)을 거쳐서 하우징(1100)의 인입 공간(1110)이 위치하는 방향으로 광을 조사한다. 예컨대, 제 1 광원부(1300)는 LED(white Light Emitting Diode)로 구현할 수 있다.

제 2 광원부(1400)는 하우징(1100)의 내부 공간(1120)에서 프리즘(1200)의 지문접촉면(1210)을 거치지 않고 하우징(1100)의 인입 공간(1110)이 위치하는 방향으로 광을 조사한다. 이러한 제 2 광원부(1400)는 제어부(1600)에 의해 개별 제어될 수 있는 복수의 광원을 포함할 수 있다. 예컨대, 제 2 광원부(1400)는 서로 다른 주파수 대역의 광을 출사하는 제 1 광소자(1410)와 제 2 광소자(1420)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제 1 광소자(1410)를 적외선(infrared ray) LED로 구현할 수 있으며, 제 2 광소자(1420)를 백색 LED로 구현할 수 있다. 이렇게, 위조 지문의 판별을 위해 이용하는 제 2 광원부(1400)를 복수의 광소자로 구현한 경우라면, 복수의 광소자가 소정의 서로 다른 각도로 광을 조사하도록 함으로써, 다양한 종류의 위조 지문에 대응하는 맞춤형 외부 광원을 지원할 수 있다.

센서부(1500)는 제어부(1600)의 제어 신호에 따라 프리즘(1200)의 지문접촉면(1210)을 통해 영상을 취득하여 제어부(1600)에게 디지털 영상신호를 제공한다. 이러한 센서부(1500)는 제 1 광원부(1300)에 의해 조사된 광에 대응하여 프리즘(1200)을 통해 제 1 영상을 취득하고, 제 2 광원부(1400)에 의해 조사된 광에 대응하여 프리즘(1200)을 통해 제 2 영상을 취득한다. 예컨대, 센서부(1500)는 CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)로 구현할 수 있다.

제어부(1600)는 센서부(1500)에 의해 취득된 제 1 영상과 제 2 영상을 비교한 결과를 기초로 하여 위조 지문을 판별한다. 이러한 제어부(1600)는 제 1 광원부(1300)에서 조사된 광에 대응하여 획득된 제 1 디지털 영상신호와 제 2 광원부(1400)에서 조사된 광에 대응하여 획득된 제 2 디지털 영상신호를 비교하여 상관 관계를 분석하며, 그 분석 결과를 기초로 하여 위조 지문인지 여부를 판별할 수 있다. 또, 제 1 광원부(1300)의 구동에 따라 획득된 제 1 디지털 영상신호와 기 등록된 지문 정보를 비교한 결과에 의거하여 지문의 일치 여부에 대한 인증 결과를 제공할 수 있다. 예컨대, 제어부(1600)는 CPU(Central Processing Unit) 등과 같은 프로세서로 구현할 수 있다.

하우징(1100)의 세부적인 구성에 대해서 자세히 살펴보면 다음과 같다.

하우징(1100)에는 인입 공간(1110) 내에 손가락(1)의 지문면을 안착시킬 수 있도록 안착 영역(100)이 마련된다.

아울러, 하우징(1100)은 내부 공간(1120)에서 제 2 광원부(1400)으로부터 조사된 광의 중심이 프리즘(1200)의 지문접촉면(1210)과 기 설정된 각도를 이루도록, 제 2 광원부(1400)를 고정시켜 지지하는 광 조사부(200)를 더 포함한다.

이렇게, 하우징(1100)의 내부 공간(1120)에 설치된 제 2 광원부(1400)에서 출사된 광이 기 설정된 각도로 하우징(1100)의 인입 공간(1110)쪽으로 조사되도록 제 2 광원부(1400)를 고정 지지함으로써, 인입 공간(1110)에 위치하는 손가락이나 위조 지문에 도달하는 광의 각도나 량을 일정하게 유지시킬 수 있다.

여기서, 안착 영역(100)이 이루는 면과 조사창(210)이 이루는 면에 의한 상호간의 배치 각도에 의해 제 2 광원부(1400)에 의한 광의 조사 각도가 결정될 수 있다.

하우징(1100)의 조사창(210)은 제 1 조사창(211)과 제 2 조사창(212)을 포함한다.

제 1 조사창(211)은 제 2 광원부(1400)의 제 1 광소자(1410)에서 출사된 광의 중심이 프리즘(1200)의 지문접촉면(1210)과 제 1 각도를 이루도록 하여, 제 1 광소자(1410)에서 출사된 광이 하우징(1100)의 안착 영역(100)을 따라 조사되도록 한다. 예컨대, 제 1 각도는 평행 각도일 수 있다. 또는 제 1 광소자(1410)에세 출사된 광의 중심을 연장하는 선을 제 1 연장선이라 하고, 지문집촉면(1210)을 연장하는 선을 제 2 연장선이라 할 때에, 제 1 연장선과 제 2 연장선의 교차각인 제 1 각도는 5 도 내지 10 도일 수 있다. 이러한 제 1 각도는 제 1 광소자(1410)에서 출사된 광이 하우징(1100)의 격벽(110)을 따라 조사되도록 가이드하기 위한 각도이다.

제 2 조사창(212)은 제 2 광원부(1400)의 제 2 광소자(1420)에서 출사된 광의 중심이 프리즘(1200)의 지문접촉면(1210)과 제 1 각도와는 다른 제 2 각도를 이루도록 하여, 제 2 광소자(1420)에서 출사된 광이 하우징(1100)의 안착 영역(100)에 안착될 수 있는 손가락의 위쪽으로 조사되도록 한다. 예컨대, 제 2 광소자(1420)에세 출사된 광의 중심을 연장하는 선을 제 3 연장선이라 하고, 지문집촉면(1210)을 연장하는 선을 제 2 연장선이라 할 때에, 제 3 연장선과 제 2 연장선의 교차각인 제 2 각도는 25 도 내지 35 도일 수 있다. 이러한 제 2 각도는 제 2 광소자(1420)에서 출사된 광이 하우징(1100)의 광투과층(111) 외부로 조사되도록 가이드하기 위한 각도이다.

하우징(1100)의 안착 영역(100)은 격벽(110)과 개방구(120)를 포함한다. 격벽(110)은 인입 공간(1110)과 내부 공간(1120)을 분리한다. 개방구(120)는 격벽(110)에 설치되어, 프리즘(1200)의 지문접촉면(1210)이 인입 공간(1110)으로 노출되도록 내부 공간(1120)을 일부 개방한다.

하우징(1100)의 격벽(110)은 인입 공간(1110)측에 위치되는 광투과층(111)과 내부 공간(1120)측에 위치되는 불투명층(112)을 포함한다. 예컨대, 광투과성을 가지는 투명 소재를 사용하여 광투과층(111)을 가지는 격벽(110)을 성형한 후에 블랙 스프레이(black spray) 공정을 통해 불투명층(112)을 형성할 수 있다. 아울러, 불투명층(112)을 형성할 때에 마스킹을 적용하여 제 1 조사창(211)과 제 2 조사창(212)이 투명성 및 광투과성을 유지하도록 할 수 있다. 또는, 불투명층(112)을 형성한 후에 불투명층(112)의 해당 영역에 대한 커팅(cutting) 공정을 통해 제 1 조사창(211)과 제 2 조사창(212)을 형성할 수 있다.

광투과층(111)은 제 2 광원부(1400)의 제 1 광소자(1410)에서 출사된 광이 투과되어 격벽(110)을 따라 조사되도록 한다. 이를 위해, 하우징(1100)의 제 1 조사창(211)은 제 1 광소자(1410)에서 출사된 광이 광투과층(111)을 매개체로 삼아 개방구(120)의 주변을 따라 조사되도록, 광투과층(111)의 대응 위치에 배치된다. 또, 하우징(1100)의 제 2 조사창(212)은 제 2 광소자(1420)에서 출사된 광이 광투과층(111)의 외부로 조사되도록, 광투과층(111)의 바깥 위치에 배치된다.

이렇게, 하우징(1100)의 인입 공간(1110) 내에 손가락의 지문면을 안착시킬 수 있도록 마련한 안착 영역(100)을 광투과층(111)이 포함되도록 구현함으로써, 위조 지문의 판별을 위해 제 2 광원부(1400)에서 조사된 광이 광투과층(111)을 매개체로 삼아 조사되게 하여, 손가락이나 위조 지문의 지문면에 대한 광전달 효율을 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치(1000)를 구성하는 프리즘(1200), 제 1 광원부(1300), 제 2 광원부(1400), 센서부(1500) 및 제어부(1600)를 일체로 제작한 지문 인식 모듈(300)의 사시도이다.

지문 인식 모듈(300)은 케이스(310)를 포함하며, 프리즘(1200)은 그 지문접촉면(1210)이 노출된 상태로 케이스(310)에 내장되어 보호된다.

아울러, 케이스(310)의 내부에 제 1 광원부(1300), 센서부(1500) 및 제어부(1600)가 내장된다.

아울러, 제 2 광원부(1400)는 필름형 전선(320)를 통해 케이스(310) 내의 제어부(1600)에 전기적으로 연결된다.

이러한 지문 인식 모듈(300)은 프리즘(1200)의 지문접촉면(1210)이 개방구(120)를 통해 인입 공간(1110)쪽으로 노출되도록 하우징(1100)에 결합될 수 있다. 예컨대, 하우징(1100)과 지문 인식 모듈(300)은 별도의 결합부재(도시 생략됨)에 의해 상호 간에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

여기서, 지문 인식 모듈(300)의 제 2 광원부(1400)는 하우징(1100)에 의해 고정 지지되어, 하우징(1100)의 내부 공간(1120)에서 하우징(1100)의 인입 공간(1110)이 위치하는 방향으로 광을 조사할 수 있다.

예컨대, 하우징(1100)의 광 조사부(200)는 제 2 광원부(1400)를 끼움 결합하여 고정시킬 수 있는 복수의 고정용 돌기(220)를 포함할 수 있고, 제 2 광원부(1400)에는 복수의 고정용 돌기(220)에 대응하는 복수의 고정용 홈(1430)이 형성될 수 있다. 고정용 돌기(220)를 고정용 홈(1430)에 억지 끼움 결합하여, 하우징(1100)에 제 2 광원부(1400)를 고정시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치의 제작 방법에 의해 제작된 하우징을 보인 사시도이다.

도 3, 도 4 및 도 6을 참조하면, 인입 공간(1110)을 제공하는 제 1 영역 중에서 적어도 일부를 포함하는 구조체(1111)를 성형한 후, 내부 공간(1120)을 제공하는 제 2 영역까지 포함하는 하우징(1100)을 구조체(1111)를 인서트(insert)하여 사출한다.

먼저, 투명재질을 사용하여 인입 공간(1110)을 제공하는 제 1 영역에 대응하는 구조체(1111)를 성형한다.

그리고, 내부 공간(1120)을 제공하는 제 2 영역과 함께 제 1 영역을 포함하는 하우징(1100)을 구조체(1111)를 인서트하여 사출한다.

이어서, 구조체(1111)의 내부 공간(1120)쪽 노출면에 불투명층(112)을 형성한다. 여기서, 불투명층(112)은 블랙 스프레이(black spray) 공정을 통해 형성할 수 있다.

다음으로, 불투명층(112)의 일부를 제거하여 조사창(210)을 형성한다. 예컨대, 레이저 커팅(cutting) 공정이나 마스킹(masking) 공정을 통해 불투명층(112)의 일부를 제거할 수 있다.

한편, 인입 공간(1110)이 보이는 하우징(1100)의 외관에 대한 스프레이 공정 및 인쇄 공정이 필요한 경우라면, 불투명층(112)을 형성하는 공정 후에 연이어 수행할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치의 제작 방법에 의해 제작된 하우징의 일부를 보인 사시도이다.

도 3, 도 4 및 도 7을 참조하면, 인입 공간(1110) 내의 안착 영역(100)을 제공하는 제 1 구조체(1112)를 투명재질을 사용하여 성형한다. 이렇게 하우징(1100)의 제 1 영역 중에서 적어도 일부를 포함하는 제 1 구조체(1112)를 성형한 후, 하우징(1100)의 제 1 영역을 포함하는 제 2 구조체(1113)를 제 1 구조체(1112)를 인서트하여 사출한다.

이어서, 제 1 구조체(1112)의 내부 공간(1120)쪽 노출면에 불투명층(112)을 형성한다. 여기서, 불투명층(112)은 블랙 스프레이 공정을 통해 형성할 수 있다.

그리고, 불투명층(112)의 일부를 제거하여 조사창(210)을 형성한다. 예컨대, 레이저 커팅 공정이나 마스킹 공정을 통해 불투명층(112)의 일부를 제거할 수 있다.

또, 하우징(1100)의 내부 공간(1120)을 제공하는 제 2 영역에 대응하는 제 3 구조체(도시 생략됨)를 성형한다. 여기서, 제 3 구조체라 함은 도 4에 도시된 하우징(1100)에서 도 7에 도시된 제 2 구조체(1113)가 제외된 부분을 지칭하는 것이다.

다음으로, 제 2 구조체(1113)와 제 3 구조체(도시 생략됨)를 일체로 조립하여 하우징(1100)을 완성한다. 예컨대, 접착 공정이나 열융착 공정을 통해 제 2 구조체(1113)와 제 3 구조체(도시 생략됨)를 일체로 조립할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 위조 지문 판별 장치(1000)에 의한 지문 인식 및 위조 지문 판별 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 프리즘(1200)의 지문접촉면(1210)에 손가락이나 위조 지문이 접촉되면, 제어부(1600)의 제어 신호에 따라 제 1 광원부(1300)가 구동되며, 제 1 광원부(1300)는 하우징(1100)의 내부 공간(1120)에서 프리즘(1200)의 지문접촉면(1210)을 거쳐서 하우징(1100)의 인입 공간(1110)이 위치하는 방향으로 광을 조사한다.

그러면, 제 1 광원부(1300)에서 조사된 광이 프리즘(1200)의 지문접촉면(1210)에서 손가락이나 위조 지문에 의해 반사, 흡수 및 굴절되며, 센서부(1500)는 프리즘(1200)을 통해 입사되는 영상을 획득하여 제 1 디지털 영상신호를 제어부(1600)에게 제공한다.

다음으로, 제어부(1600)의 제어 신호에 따라 제 1 광원부(1300)의 구동이 정지됨과 아울러 제 2 광원부(1400)가 구동되며, 제 2 광원부(1400)는 하우징(1100)의 내부 공간(1120)에서 프리즘(1200)의 지문접촉면(1210)을 거치지 않고 하우징(1100)의 인입 공간(1110)이 위치하는 방향으로 광을 조사한다.

그러면, 제 2 광원부(1400)에서 조사된 광이 하우징(1100)의 인입 공간(1110)에서 손가락이나 위조 지문에 의해 반사, 흡수 및 굴절되며, 센서부(1500)는 프리즘(1200)을 통해 입사되는 영상을 획득하여 제 2 디지털 영상신호를 제어부(1600)에게 제공한다.

예컨대, 제 2 광원부(1400)가 제 1 광소자(1410)와 제 2 광소자(1420)로 구현된 경우라면, 제어부(1600)의 제어 신호에 따라 제 1 광소자(1410)와 제 2 광소자(1420)가 개별적으로 제어되어 순차적으로 구동되며, 제어부(1600)에는 제 1 광소자(1410)의 구동에 대응하는 디지털 영상신호와 제 2 광소자(1420)의 구동에 대응하는 디지털 영상신호가 순차적으로 제공된다.

이후, 제어부(1600)는 제 1 광원부(1300)의 구동에 따라 획득된 제 1 디지털 영상신호와 제 2 광원부(1400)의 구동에 따라 획득된 제 2 디지털 영상신호를 비교하여 상관 관계를 분석하며, 그 분석 결과를 기초로 하여 위조 지문인지 여부를 판별하게 된다.

여기서, 제어부(1600)는 제 1 디지털 영상신호 및 제 2 디지털 영상신호에 대해 동일한 위치에서 각각의 밝기값을 획득하며, 획득된 각각의 밝기값들을 좌표로 하는 평면에서, 각 좌표의 위치가 실제 지문일 경우에 각 좌표의 위치와의 근접 정보를 나타내는 함수값을 산출하고, 산출된 하나 이상의 함수값을 합산하며, 합산된 값이 미리 설정된 소정 임계치 이상인지 여부에 따라 위조 여부를 판별하게 된다. 이러한 제어부(1600)에 의해 수행되는 위조 지문 판별 과정은 본 출원인에 의해 등록된 대한민국 등록특허공보 제10-1436786호(등록일자 2014년 08월 27일)에 공지되어 있다.

아울러, 제어부(1600)는 제 1 광원부(1300)의 구동에 따라 획득된 제 1 디지털 영상신호와 기 등록된 지문 정보를 비교한 결과에 의거하여 지문의 일치 여부에 대한 인증 결과를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라, 제 2 광원부(1400)를 복수의 광소자로 구현하는 것은 다양한 형태의 위조 지문에 대응하기 위한 것이다. 예컨대, 종이 형태의 위조 지문의 경우라면 제 2 광소자(1420)를 백색 LED로 구현하여 대응할 수 있다. 백색 LED에서 조사된 광은 종이 형태의 위조 지문에 대한 투과성이 손가락일 경우와 비교할 때에 월등히 높다. 이에, 제어부(1600)는 제 1 광원부(1300)의 구동에 따라 획득된 디지털 영상신호와 제 2 광소자(1420)의 구동에 따라 획득된 디지털 영상신호를 비교하여 그 비교 결과에 따라 종이 형태의 위조 지문을 판별할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 하우징(1100)의 내부 공간(1120)에 설치된 제 2 광원부(1400)에서 출사된 광이 하우징(1100)의 인입 공간(1110)쪽으로 조사되도록 제 2 광원부(1400)를 고정 지지함으로써, 인입 공간(1110)에 위치하는 손가락이나 위조 지문에 도달하는 광의 각도나 량을 일정하게 유지시켜서 위조 지문에 대한 판별 성능을 항상 일정하게 보장한다.

아울러, 위조 지문의 판별을 위해 이용하는 제 2 광원부(1400)를 복수의 광소자로 구현한 경우라면, 복수의 광소자가 소정의 서로 다른 각도로 광을 조사하도록 함으로써, 다양한 종류의 위조 지문에 대응하는 맞춤형 외부 광원을 지원하여 위조 지문에 대한 판별 성능이 향상되도록 한다.

나아가, 하우징(1100)의 인입 공간(1110) 내에 손가락의 지문면을 안착시킬 수 있도록 마련한 안착 영역(100)을 광투과층(111)이 포함되도록 구현함으로써, 위조 지문의 판별을 위해 제 2 광원부(1400)에서 조사된 광이 광투과층(111)을 매개체로 삼아 조사되게 한다. 이는, 손가락이나 위조 지문의 지문면에 대한 광전달 효율을 향상시켜서 그만큼 위조 지문에 대한 판별 성능이 향상되도록 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1000 : 위조 지문 판별 장치 1100 : 하우징
1110 : 인입 공간 1120 : 내부 공간
1200 : 프리즘 1300 : 제 1 광원부
1400 : 제 2 광원부 1410 : 제 1 광소자
1420 : 제 2 광소자 1500 : 센서부
1600 : 제어부

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 손가락을 인입시킬 수 있는 인입 공간과 이와 분리된 내부 공간을 가지는 하우징과,
   일측의 지문접촉면이 상기 인입 공간으로 노출되도록 상기 하우징의 내부 공간에 배치된 프리즘과,
   상기 내부 공간에서 상기 프리즘을 거쳐서 상기 인입 공간이 위치하는 방향으로 광을 조사하는 제 1 광원부와,
   상기 내부 공간에서 상기 프리즘을 거치지 않고 상기 인입 공간이 위치하는 방향으로 광을 조사하는 제 2 광원부와,
   상기 제 1 광원부에 의해 조사된 광에 대응하여 상기 프리즘을 통해 제 1 영상을 취득하고, 상기 제 2 광원부에 의해 조사된 광에 대응하여 상기 프리즘을 통해 제 2 영상을 취득하는 센서부와,
   상기 제 1 영상과 상기 제 2 영상을 비교한 결과를 기초로 하여 위조 지문을 판별하는 제어부를 포함하고,
   상기 하우징은,
   상기 제 2 광원부에서 조사된 광의 중심이 상기 지문접촉면과 기 설정된 각도를 이루도록, 상기 제 2 광원부를 고정시켜 지지하는 광 조사부와,
   상기 손가락의 지문면을 안착시킬 수 있도록 상기 인입 공간에 마련된 안착 영역과,
   상기 인입 공간과 상기 내부 공간의 사이에 상기 제 2 광원부에서 조사된 광이 통과되도록 마련된 조사창을 포함하며,
   상기 제 2 광원부는, 서로 다른 주파수 대역의 광을 출사하는 제 1 광소자와 제 2 광소자를 포함하며,
   상기 조사창은, 상기 제 1 광소자에서 출사된 광의 중심이 상기 지문접촉면과 제 1 각도를 이루도록 하는 제 1 조사창과, 상기 제 2 광소자에서 출사된 광의 중심이 상기 지문접촉면과 상기 제 1 각도와는 다른 제 2 각도를 이루도록 하는 제 2 조사창을 포함하는
   위조 지문 판별 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 안착 영역은,
   상기 인입 공간과 상기 내부 공간을 분리하는 격벽과,
   상기 격벽에 설치되어, 상기 프리즘의 지문접촉면이 상기 인입 공간으로 노출되도록 상기 내부 공간을 일부 개방하는 개방구를 포함하며,
   상기 격벽은,
   상기 제 1 광소자에서 출사된 광이 투과되어 상기 격벽을 따라 조사되도록 하는 광투과층을 포함하는
   위조 지문 판별 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 조사창은, 상기 제 1 광소자에서 출사된 광이 상기 광투과층을 매개체로 삼아 상기 개방구의 주변을 따라 조사되도록, 상기 광투과층의 대응 위치에 배치된
   위조 지문 판별 장치.
   
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 2 조사창은, 상기 제 2 광소자에서 출사된 광이 상기 광투과층의 외부로 조사되도록, 상기 광투과층의 바깥 위치에 배치된
   위조 지문 판별 장치.
   
7. 삭제
8. 위조 지문 판별 장치의 제작 방법으로서,
   상기 위조 지문 판별 장치는,
   손가락을 인입시킬 수 있는 인입 공간을 제공하는 제 1 영역과 이와 분리된 내부 공간을 제공하는 제 2 영역을 가지는 하우징과,
   일측의 지문접촉면이 상기 인입 공간으로 노출되도록 상기 하우징의 내부 공간에 배치된 프리즘과,
   상기 내부 공간에서 상기 프리즘을 거쳐서 상기 인입 공간이 위치하는 방향으로 광을 조사하는 제 1 광원부와,
   상기 내부 공간에서 상기 프리즘을 거치지 않고 상기 인입 공간이 위치하는 방향으로 조사하는 광의 중심이 상기 지문접촉면과 기 설정된 각도를 이루도록 상기 하우징에 의해 고정되어 지지되는 제 2 광원부와,
   상기 제 1 광원부에 의해 조사된 광에 대응하여 상기 프리즘을 통해 제 1 영상을 취득하고, 상기 제 2 광원부에 의해 조사된 광에 대응하여 상기 프리즘을 통해 제 2 영상을 취득하는 센서부와,
   상기 제 1 영상과 상기 제 2 영상을 비교한 결과를 기초로 하여 위조 지문을 판별하는 제어부를 포함하고,
   상기 하우징은, 상기 인입 공간과 상기 내부 공간의 사이에 상기 제 2 광원부에서 조사된 광이 통과되도록 마련된 조사창을 포함하며,
   투명재질을 사용하여 상기 제 1 영역에 대응하는 구조체를 성형하는 단계와,
   상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역을 포함하는 상기 하우징을 상기 구조체를 인서트하여 사출하는 단계와,
   상기 구조체의 상기 내부 공간쪽 노출면에 불투명층을 형성하는 단계와,
   상기 불투명층의 일부를 제거하여 상기 조사창을 형성하는 단계를 포함하는
   위조 지문 판별 장치의 제작 방법.
   
9. 위조 지문 판별 장치의 제작 방법으로서,
   상기 위조 지문 판별 장치는,
   손가락을 인입시킬 수 있는 인입 공간을 제공하는 제 1 영역과 이와 분리된 내부 공간을 제공하는 제 2 영역을 가지는 하우징과,
   일측의 지문접촉면이 상기 인입 공간으로 노출되도록 상기 하우징의 내부 공간에 배치된 프리즘과,
   상기 내부 공간에서 상기 프리즘을 거쳐서 상기 인입 공간이 위치하는 방향으로 광을 조사하는 제 1 광원부와,
   상기 내부 공간에서 상기 프리즘을 거치지 않고 상기 인입 공간이 위치하는 방향으로 조사하는 광의 중심이 상기 지문접촉면과 기 설정된 각도를 이루도록 상기 하우징에 의해 고정되어 지지되는 제 2 광원부와,
   상기 제 1 광원부에 의해 조사된 광에 대응하여 상기 프리즘을 통해 제 1 영상을 취득하고, 상기 제 2 광원부에 의해 조사된 광에 대응하여 상기 프리즘을 통해 제 2 영상을 취득하는 센서부와,
   상기 제 1 영상과 상기 제 2 영상을 비교한 결과를 기초로 하여 위조 지문을 판별하는 제어부를 포함하고,
   상기 하우징은, 상기 인입 공간과 상기 내부 공간의 사이에 상기 제 2 광원부에서 조사된 광이 통과되도록 마련된 조사창을 포함하며,
   투명재질을 사용하여 안착 영역을 포함하는 제 1 구조체를 성형하는 단계와,
   상기 제 1 영역을 포함하는 제 2 구조체를 상기 제 1 구조체를 인서트하여 사출하는 단계와,
   상기 제 1 구조체의 상기 내부 공간쪽 노출면에 불투명층을 형성하는 단계와,
   상기 불투명층의 일부를 제거하여 상기 조사창을 형성하는 단계와,
   상기 제 2 영역에 대응하는 제 3 구조체를 성형하는 단계와,
   상기 제 2 구조체와 상기 제 3 구조체를 일체로 조립하여 상기 하우징을 완성하는 단계를 포함하는
   위조 지문 판별 장치의 제작 방법.

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