KR20080020343A - 지문인식이 가능한 입력장치 및 이를 구비한 휴대 단말기 - Google Patents

Abstract

지문인식이 가능한 입력장치 및 이를 구비한 휴대 단말기가 개시된다. 빛이 투과할 수 있는 투광부와, 투광부에 근접한 피사체를 향해 빛을 조사하는 광원부와, 피사체에 의해 반사된 빛을 수광하며 윈도우 기능을 갖는 이미지 센서와, 지문인식 모드인 경우 이미지 센서의 촬상 영역을 확대하고 촬상된 지문 이미지를 미리 입력된 지문 이미지와 비교하여 등록된 사용자임을 인증하며, 입력 모드인 경우 이미지 센서의 촬상 영역을 축소하고 피사체의 움직임을 인식하여 정보의 입력이 이루어지게 하는 제어부를 포함하는 입력장치 및 이를 구비하는 휴대 단말기는 지문 인증 기능 뿐만 아니라 사용자가 원하는 정보를 용이하게 입력할 수 있다.

윈도우(window), 시모스, 서브샘플링

Description

지문인식이 가능한 입력장치 및 이를 구비한 휴대 단말기{FINGERPRINT RECOGNITON INPUTTING APPARATUS AND MOBILE TERMINAL HAVING THE SAME}

도 1a는 종래의 지문인식 장치의 촬상 영역에서 손가락의 움직임을 도시하는 개략도.

도 1b는 종래의 지문인식 장치에 의해 촬상된 지문의 이미지.

도 2a는 종래의 입력장치의 촬상 영역에서 손가락의 움직임을 도시하는 개략도.

도 2b는 종래의 입력장치에 의해 촬상된 지문의 이미지.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력장치의 구성을 나타내는 개략도.

도 4a는 지문인식 모드일 때 이미지 센서의 촬상 영역을 도시한 개략도.

도 4b는 입력 모드일 때 이미지 센서의 촬상 영역을 도시한 개략도.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지문 인식이 가능한 입력장치를 구비한 휴대 단말기의 작동 상태를 나타내는 상태 천이도.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대 단말기의 사시도.

<도면 부호의 설명>

30 입력장치 31 투광부

33 광원부 35 렌즈

37 이미지 센서 43 제어부

45 피사체 47 반사광

50 휴대 단말기 51 디스플레이부

53 본체부 55 포인터

57 인증버튼 59 힌지

61 키버튼

본 발명은 지문인식이 가능한 입력장치 및 이를 구비한 휴대 단말기에 관한 것이다.

최근, 개인 정보의 중요성이 대두되면서 정보의 보호 또는 개인의 신분 증명을 위한 방법으로 생체 인식 기술의 필요성이 급증하고 있다. 인간의 신체적 정보를 이용하는 생체 인식 장치는 크게 얼굴, 지문, 손 모양, 정맥, 홍채, 망막 및 음성 등을 이용하고, 이와 같은 생체 인식 장치는 다음과 같이 동작한다.

먼저, 사용자의 등록 과정을 거치는데, 등록 과정은 신체 특징 획득 기기가 등록자의 생체 특징을 읽어서 특징량(feature extraction)을 추출한 후 이를 데이터 베이스에 저장하는 것으로 이루어진다. 그리고 인증(verification) 과정은 새로 들어온 사용자의 생체 특징을 데이터 베이스에 미리 저장한 특징량과 비교하여 동일인인지 여부를 판별하는 과정으로 이루어진다.

현재 사용되고 있는 생체 인식 시스템에서 사용되는 특징은 얼굴, 음성, 손 모양, 홍채, 혈관, 지문 등이 있으며 각각의 특징에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 이중에서도, 사업성이나 기술적인 측면에 의해 지문을 인식하는 생체 인식 시스템이 가장 보편화 되어 있다. 그리고 이와 같은 지문 인식 장치는 PDA 또는 휴대 전화기 등과 같은 휴대 단말기에도 탑재되어 사용자의 개인 정보를 보호하고 있다. 특히 모바일 뱅킹(mobile banking) 기능을 장착한 휴대 단말기가 보급됨에 따라서, 개인정보를 보호할 뿐만 아니라 안전한 금융 거래를 위해서 휴대 단말기에 지문 인식기능이 더욱 필요해지고 있는 실정이다.

이와 같이 지문 등을 이용하여 휴대 단말기의 개인 정보를 보호할 수 있는 장치와 더불어, 다양한 정보를 용이하게 입력할 수 있는 정보 입력장치의 필요성이 증가하고 있다.

일반적으로 휴대용 전화기나 PDA(Personal Digital Assistants) 등의 개인 휴대 단말기는 키패드를 이용한 사용자 인터페이스를 채용하고 있다. 즉, 종래의 휴대용 전화기 등은 숫자 및 문자 등을 입력하기 위해 복수 개의 스위치로 이루어진 키패드를 구비하고, 사용자가 상기 스위치를 눌러서 전화번호 또는 문자 등의 정보를 입력하는 방식을 채택하고 있다.

최근 WIBRO(Wireless Broadband) 서비스 등과 같은 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라, 개인 휴대 단말기에도 GUI(Graphical User Interface)를 지원하는 윈도우 운용체계가 채용되었다. 또한, 기술의 발달과 더불어 개인 휴대 단말기는 위성 방송의 송신 등과 같은 다양한 부가 서비스를 구비하게 되었으며, 상기와 같은 부가 서비스의 편리한 운용을 위해서도 GUI를 지원하는 윈도우 운영체계가 채용되고 있다. 이와 같이 휴대 단말기의 기능이 복잡해지고 입력해야 하는 정보의 양이 늘어남에 따라 정보를 용이하게 입력할 수 있는 입력장치의 개발이 절실히 요구되었다.

이상에서와 같이, 최근의 PDA, 휴대용 컴퓨터 또는 휴대 전화기 등과 같은 휴대 단말기는 개인 정보를 보호할 수 있는 기능과 더불어 다양한 정보를 입력할 수 있는 기능이 동시에 요구됨을 알 수 있다.

도 1a는, 종래의 지문인식 장치를 구비한 휴대 단말기 등에서, 지문인식을 위한 촬상 영역(13)에 대해서 손가락(11)을 움직인 상태를 도시한 개략도이고, 도 1b는 이때 촬상된 지문 이미지이다.

도 1a를 참조하면, 지문을 인식하기 위한 이미지 센서의 지문 촬상 영역(13)은 사용자의 손가락(11) 중 지문이 형성된 영역과 거의 비슷한 크기를 갖는다. 사람의 손가락 지문은 약 2mmX2mm 정도로 매우 작기 때문에, 지문을 촬영하기 위해서 이미지 센서는 276X248 해상도와 같은 높은 해상도를 갖는다. 이와 같은 고해상도의 이미지 센서에 의해 촬영된 지문의 이미지는 도 1b와 같다.

그러나 지문을 인식하기 위한 지문 촬상 영역(13)은 그 크기가 손가락 크기에 상당하기 때문에, 도 1a과 같이, 손가락(11)의 움직임에 따른 정보를 입력하고자 하는 경우 손가락의 일부가 지문 촬상 영역(13)에서 이탈하기 때문에 정보의 입 력이 어렵게 된다. 또한, 이미지 센서의 해상도가 높기 때문에 같은 클럭(clock) 주파수를 이용하여 영상을 획득하는 경우 프레임 비율(frame rate)이 저해상도에 비해 현저하게 떨어질 뿐만 아니라 영상처리를 위한 하드웨어 또는 소프트웨어적인 전력 소모가 매우 크다는 문제점이 있다.

도 2a는 종래의 광 신호 처리를 이용한 입력장치의 촬상 영역에서 손가락의 움직임을 도시한 개략도이고, 도 2b는 이와 같은 입력장치에 의해 촬상된 지문의 이미지이다.

도 2a를 참조하면, 입력 촬상 영역(15)은 손가락(11)의 크기에 비해 상대적으로 작기 때문에, 손가락(11)을 움직여도 입력 촬상 영역(15)에서 이탈하지 않는다. 따라서 손가락(11)이 이동할 수 있는 범위가 넓기 때문에 정보를 용이하게 입력할 수 있다. 그러나 입력 촬상 영역(15)의 크기가 손가락(11)에 비해서 작기 때문에, 손가락(11) 지문의 특징점 등이 거의 표현되지 않는다. 그리고 정보 입력에 사용되는 이미지 센서는 일반적으로 20X18 해상도를 갖는데, 이와 같은 이미지 센서에 의해 촬영된 지문의 이미지는 도 2b와 같이 지문의 특징점을 거의 찾을 수 없기 때문에 지문 인증이 곤란하다.

본 발명은 지문인식은 물론 정보를 입력할 수 있는 입력장치 및 이를 구비한 휴대 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 입력장치는 빛이 투과할 수 있는 투광부와, 투광부에 근접한 피사체를 향해 빛을 조사하는 광원부와, 피사체에 의해 반사된 빛을 수광하며 윈도우 기능을 갖는 이미지 센서와, 지문인식 모드인 경우 이미지 센서의 촬상 영역을 확대하고 촬상된 지문 이미지를 미리 입력된 지문 이미지와 비교하여 등록된 사용자임을 인증하며, 입력 모드인 경우 이미지 센서의 촬상 영역을 축소하고 피사체의 움직임을 인식하여 정보의 입력이 이루어지게 하는 제어부를 포함한다.

이와 같은 입력장치는 지문인식 모드를 통해 지문을 인증함으써 단말기의 보안을 유지할 수 있고, 입력 모드를 통해 피사체의 움직임에 따른 정보를 입력할 수 있다. 제어부는 지문인식 모드인 경우 이미지 센서의 촬상 영역을 크게 하여 고해상도의 지문 이미지를 획득하고, 입력 모드인 경우 이미지 센서의 촬상 영역을 작게 하여 정보의 입력에 필요한 피사체의 이동 범위를 크게 하고 동작 속도를 빠르게 하며 전력의 소모를 줄인다.

본 발명에 따른 지문인식이 가능한 입력장치의 실시 예들은 다음과 같은 특징들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서는 시모스(CMOS) 이미지 센서이고, 제어부는 지문인식 모드인 경우 이미지 센서의 모든 픽셀을 이용하여 손가락의 지문 이미지를 촬영할 수 있다.

제어부는 지문인식 모드에서 지문 인증에 실패한 경우 입력장치를 정지 모드로 변환하고, 지문 인식에 성공한 경우 입력장치를 입력 모드로 변환함으로써 입력 장치가 장착된 휴대 전화기 또는 휴대용 컴퓨터 등의 휴대 단말기에 수록된 개인 정보를 보할 수 있다.

제어부는 입력 모드로의 전환 시 지문인식 모드를 거쳐야 하는 보안 모드 및 지문인식 모드를 거치지 않는 비보안 모드를 식별할 수 있다. 이로 인해 비보안 모드에서는 지문 인증을 할 필요가 없기 때문에 사용자는 간편하게 휴대 단말기를 사용할 수 있고, 필요에 따라서 보안 모드로 변환할 수 있기 때문에 사용이 편리하다.

제어부는 입력 모드인 경우 서브샘플링에 의해 이미지 센서의 해상도를 낮출 수 있다. 이로 인해 이미지 센서의 해상도가 더욱 감소하여 이미지 센서는 피사체의 움직임을 더욱 빠르게 인식할 수 있다.

광원부는 일정한 각도를 가지고 투광부의 측면에서 빛을 조사함으로써 사용자 손가락의 지문이 더욱 선명하게 촬상되게 한다. 그리고 투광부에는 적외선 필터가 구비되어 있고, 광원부는 적외선을 투광부에 조사하여 광원부에서 나온 빛 이외의 빛이 필터링되기 때문에 이미지 센서는 피사체의 움직임을 더욱 민감하게 인식할 수 있다.

투광부와 이미지 센서 사이에는 투광부를 통해 입사한 빛이 이미지 센서의 표면에 결상되도록 하는 렌즈가 구비되어 있기 때문에 이미지 센서는 더욱 선명한 지문 이미지를 촬상할 수 있고 피사체의 움직임을 더욱 민감하게 인식할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 휴대 단말기는 상기와 같은 구성을 갖는 입력장치를 포함하고, 휴대 단말기는 입력장치가 장착되는 본체부와, 본체부와 결합하고 입 력장치에 의해 입력된 정보가 표시되는 디스플레이부를 구비하며, 투광부는 본체부의 일면에 노출된다.

본 발명에 따른 휴대 단말기의 실시 예들은 다음과 같은 특징들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 투광부 상에서 피사체의 이동에 대응하여 디스플레이부에는 포인터가 소정의 위치로 이동한다. 따라서 무선 인터넷 등과 같이 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)가 가능하기 때문에 휴대 단말기에 무선 인터넷 등을 사용할 수 있다.

휴대 단말기는 정지 모드에서 지문인식 모드로 변환하는 인증 버튼을 구비하고, 제어부는 인증 버튼이 실행되는 경우 정지 모드에서 지문인식 모드로 변환할 수 있다. 이로 인해, 사용자는 인증 버튼을 실행시켜 정지 모드에서 지문인식 모드로 변환 할 수 있다. 그리고 투광부가 디스플레이부에 의해 밀폐되는 경우 입력장치는 정지 모드로 변환할 수 있는데, 이로 인해 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 지문인식이 가능한 입력장치 및 이를 구비한 휴대 단말기의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치(30)의 구성을 나타낸 개략도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치(30)는 빛이 투과할 수 있는 투광부(31), 투광부(31)의 하측면에 구비되어 있는 광원부(33), 투광부(31)의 하부에 위치하는 렌즈(35), 렌즈(35)의 하부에 위치하는 이미지 센서(37), 그리고 이미지 센서(37)의 촬상 영역을 제어하여 입력신호를 생성하거나 지문 인식 기능을 수행하는 제어부(43)를 포함한다.

본 실시 예에 따른 입력장치(30)는 지문인식을 위해서 이미지 센서(37)의 촬상 영역(a)을 넓혀서 손가락의 지문 이미지를 선명하게 촬영할 수 있고, 손가락의 움직임에 대응하는 정보를 입력하기 위해서 이미지 센서(37)의 촬상 영역을 상대적으로 작게 하여(b) 피사체(45)의 움직임을 파악한다. 따라서 본 실시 예에 따른 입력장치(30)는 지문인식 기능을 구비하여 입력장치(30)가 장착되는 휴대 단말기 등의 보안을 유지할 수 있고, 입력 기능을 구비하여 손가락의 움직임에 따라서 포인터(도시하지 않음) 등이 휴대 단말기의 디스플레이부에 표시되도록 할 수 있다.

도 3에서는 피사체(45)로서 사용자의 손가락을 도시하였지만 피사체(45)는 이에 국한되는 것은 아니며, 그 표면에서 반사되는 반사광의 움직임을 이미지 센서(37)가 인식할 수 있는 것이라면 어떠한 것도 가능하다. 예를 들면, 볼펜 등과 같은 필기 도구는 물론 터치 패드의 포인터 등이 피사체(45)로서 사용 가능하다.

투광부(31)는 빛을 투과할 수 있는 유리 또는 투명 플라스틱 등으로 이루어진다.그리고 피사체(45)로부터 반사된 반사광(47)은 투광부(31) 및 렌즈(35)를 통해 이미지 센서(37)로 입사된다. 광원부(33)는 일정한 각도를 가지고 비스듬하게 투광부(31)에 빛을 조사한다. 본 실시 예에 따른 입력장치(30)가 지문인식 모드인 경우 투광부(31)에는 사용자의 손가락이 접하고, 입력 모드인 경우 손가락 뿐만 아니라 볼펜 등과 같은 필기도구, 포인터 등이 투광부(31)에 접하거나 약간 떨어진 상태에서 2차원적으로 이동한다.

광원부(33)는 일정한 각도를 가지고 투광부(31)의 측면에 구비되어 있다. 광원부(33)는 투광부(31)를 향해 빛을 조사하여 투광부(31)에 접촉한 피사체(45)에 의해 반사된 반사광(47)을 생성한다. 광원부(33)로는 예를 들면 레이저 다이오드, 발광 다이오드(LED) 및 텅스텐 광원, 광섬유 광원이 사용될 수 있다. 만약, 광 섬유 광원이 사용되는 경우 한 쌍의 광섬유 또는 갈라진 섬유가 반사 레이저 빔을 광검출기에 향하도록 이용될 수 있다.

그리고 투광부(31)에 적외선 필터(infrared filter)(도시하지 않음)가 구비되어 있다면, 광원부(33)로는 적외선 발광 다이오드(LED)를 사용할 수 있다. 적외선 필터 및 적외선 광원을 사용하는 경우, 광원부(33) 이외 외부로부터 입사되는 자연광, 실내의 형광등과 같은 조명기구로부터 입사되는 잡광을 필터링하고 광원부(33)에 의해 조사되어 피사체(45)에 의해 반사된 반사광(47)만 입사되기 때문에 이미지 센서(37)는 피사체(45)의 이동에 더욱 민감하게 된다.

렌즈(35)는 투광부(31)를 통해 입사한 빛이 이미지 센서(37)에 초점화 될 수 있도록 하는 역할을 한다. 렌즈(35)로는 종래의 볼록 렌즈, 구형 또는 실린더형 미러, GRIN 렌즈, 또는 몰드 비구면 렌즈가 이용될 수 있으며, 넓은 범위의 이미지를 촬상 할 수 있는 어안 렌즈 등과 같은 광각 렌즈를 사용할 수 있다. 그리고 도 3에는 하나의 렌즈(35)가 구비되어 있지만, 다양한 렌즈들로 이루어진 렌즈군이 사용 될 수 있음은 물론이다.

렌즈(35)의 초점은 투광부(31)의 표면에 맞추어져 있기 때문에 투광부(31)에 접촉하는 피사체(45)의 이미지가 이미지 센서(37)에 선명하게 형성된다. 따라서 피사체(45)가 사용자의 손가락인 경우, 투광부(31)에 접한 손가락의 지문 형태가 이미지 센서(37)에 의해 선명하게 인식될 수 있다.

이미지 센서(37)는 렌즈(35)의 하부에 위치하면서 피사체(45)에 의한 반사광(47)을 수광한 후 일정한 전기 신호를 생성하여 제어부(43)에 전달한다. 이미지 센서(37)는 표면에 복수 개의 픽셀(pixel)을 구비하는 일반적인 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 소자일 수 있다. 그리고 이미지 센서(37)는 인쇄회로기판(도시하지 않음) 상에 실장되어 외부의 제어부(43)와 연결된다. 상기 인쇄회로기판은 하드 인쇄회로기판(Hard Printed Circuit Board) 또는 플렉서블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다.

이미지 센서(37)는 윈도우(window) 기능을 가지기 때문에 각각의 모드에 따라, 도 4a 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 촬상 영역을 다르게 할 수 있다. 예를 들면, 등록된 사용자임을 인식하는 지문인식 모드인 경우 이미지 센서(37)는 제어부(43)의 제어 신호에 의해 300X300과 같은 고해상도로 변경되고(도 4a 참조) 입력 모드인 경우 이미지 센서(37)는 20X20과 같은 저해상도로 변경된다(도 4b 참조). 이와 같이, 입력 모드 또는 지문인식 모드 인지에 따라서 이미지 센서(37)의 촬상 영역을 조정하기 때문에 지문인식은 물론 정보를 용이하게 입력할 수 있다.

제어부(43)는 이미지 센서(37)에 의해 수광된 피사체(45)의 이미지를 영상처리 하여 지문인식 및 정보의 입력이 이루어지게 한다.

즉, 제어부(43)는 지문인식 모드인 경우 이미지 센서(37)에 의해 수광된 정보를 이용하여 손가락 지문 이미지를 생성하고, 이를 미리 저장되어 있는 등록된 지문 이미지와 비교하여 인가된 사용자임을 판단한다. 지문의 비교에 의해서 입력된 지문이 등록된 지문과 일치하는 경우 제어부(43)는 이미지 센서(37)의 촬상 영역을 줄여서(도 4b 참조) 입력모드로 변환하고 피사체의 움직임에 따른 정보의 입력이 이루어지게 한다. 그리고 입력된 지문이 등록된 지문과 일치하지 않는 경우, 제어부(43)는 입력장치(30) 및 이를 구비한 휴대 단말기(도시하지 않음)가 작동되지 않는 정지 모드로 변환한다.

입력 모드인 경우 제어부(43)는 이미지 센서(37)의 수광 영역을, 도 4b에 도시된 바와 같이, 지문인식 모드에 비해 줄인다. 그리고 제어부(43)는 투광부(31)에 위치하는 피사체(45)를 연속적으로 촬영하여 생성된 프레임(frame)의 일부가 후속 프레임에서 어느 위치에 있는지를 파악한 후 이를 이용하여 모션 벡터(motion vector)를 구해서 피사체(45)의 이동 방향을 트랙킹(tracking) 함으로써 정보의 입력이 이루어지게 한다. 피사체(45)의 이동에 따라서 입력장치(30)가 장착되어 있는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 단말기의 디스플레이부에는 포인터 또는 커서 등이 이동하고, 사용자는 원하는 메뉴 등이 위치하는 지점에 포인터 또는 커서 등을 위치시킬 수 있다.

그리고 제어부(43)는 입력 모드인 경우 이미지 센서(37)의 촬상 영역을 줄임 과 동시에 축소된 이미지 센서(37)에 의해 촬상된 이미지의 해상도를 낮추기 위해 서브샘플링(subsampling)을 실시한다. 예를 들어, 이미지 센서(37) 전체의 해상도 즉, 지문인식 모드일 때의 해상도가 300X300인 경우 입력 모드일 때 제어부(43)는 윈도우(window) 기능을 이용하여 100X100의 해상도로 줄일 수 있는데, 일반적으로 이와 같은 100X100의 해상도는 손가락 등과 같은 피사체(45)의 움직임을 인식하기에는 해상도가 너무 크기 때문에 서브샘플링을 이용하여 해상도를 20X20 정도로 낮춘다.

이하에서는 도 5를 참조하면서 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력장치(30)의 작동에 대해서 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력장치(30)의 작동을 나타내는 상태 천이도이다.

도 5를 참조하면, 보안 모드인 경우 입력장치(30)는 초기에 정지 모드(idle mode) 상태에 있고 사용자가 입력장치(30)를 이용하여 정보를 입력하기 위해서는 지문 인식 모드에서 지문 인증을 받아야 한다. 지문인식 모드에서 지문이 인증된 경우 입력 모드로 변환되어 사용자가 원하는 각종 정보를 입력장치(30)를 이용해서 입력할 수 있다. 그리고 지문인식 모드에서 지문 인증에 실패한 경우 다시 정지 모드로 돌아간다.

입력장치(30)가 비보안 모드인 경우에는 피사체(45)의 움직임을 주기적으로 관찰하여 움직임이 검출되는 즉시 지문인식 모드를 거치지 않고 정지 모드에서 바로 입력 모드로 변환된다. 따라서 사용자는 정지 모드에서 지문 인증을 거치지 않고도 입력장치(30)를 이용하여 정보를 입력할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력장치(30)가 장착된 휴대 단말기(50)의 사시도이다.

도 6을 참조하면, 휴대 단말기(50)는 디스플레이부(51) 및 본체부(53)로 이루어지고, 디스플레이부(51)는 스위블 힌지(swivel hinge)(59)에 의해 본체부(53)에 대해 회전 가능하게 결합되어 있다. 본체부(53)에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력장치(30) 및 단말기(50)의 작동에 필요한 각종 장치 등이 구비되어 있고 그 일면에는 각종 문자 또는 숫자를 입력할 수 있는 키버튼(61)이 구비되어 있다. 그리고 키버튼(61)의 상부에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력장치(30)의 투광부(31)가 외부로 노출되어 있고 그 측면에는 인증버튼(57)이 구비되어 있다.

디스플레이부(51)는 키버튼(61) 또는 본 실시 예에 따른 입력장치(30)에 의해 입력되는 각종 정보 등이 표시된다. 그리고 디스플레이부(51)가 회전하여 본체부(53)의 상면을 덮는 경우, 본체부(53)에 구비된 키버튼(61) 및 입력장치(30)의 투광부(31)가 밀폐된다.

보안 모드 상태에 있는 경우 사용자가 인증버튼(57)을 누르면 입력장치(30)는 정지 모드에서 지문인식 모드로 변환된다. 그리고 사용자는 지문인식을 위해서 손가락을 투광부(31)에 위치시키는데, 이때 제어부(43)는 이미지 센서(37)를 윈도윙(windowing) 하여 촬상 영역을 크게 한다. 지문인식 모드에서 지문 인증에 성공하면 입력 모드로 변환되고 인증에 실패하면 다시 정지 모드로 변환된다. 그리고 입력 모드에서 사용자는 보안 상태에 있는 경우 이를 해제할 수 있고, 비보안 모드에 있는 경우 보안 모드로 변경할 수 있다.

입력 모드에서 사용자는 한 손으로 본체부(53)를 파지한 상태에서 엄지 손가락 또는 검지 손가락 등을 투광부(31)에 접촉한 상태에서 2차원적으로 이동하면서 정보를 입력한다. 손가락 등과 같은 피사체(45)의 움직임은 디스플레이부(51)에서 포인터(55)로 표시되어 피사체(45)의 움직임에 따라서 원하는 메뉴 목록에 포인터(55)가 위치할 수 있도록 한다. 그리고 확인 스위치 등을 눌러서 포인터(55)가 위치한 메뉴를 실행한다. 디스플레이부(51)가 본체부(53)에 대해 포개져서 광 포인팅 장치(30)가 외부로 노출되지 않는 경우에 제어부(43)는 휴대 단말기(50)를 정지 모드로 변환한다.

본 실시 예에서는 폴더형 휴대 단말기를 도시하였지만, 본 발명은 이에 국한되는 것은 아니며 바 타입 또는 슬라이드 타입의 휴대 단말기에 적용될 수 있고 나아가 휴대용 컴퓨터 등과 같은 일반적인 전자 장치에도 적용될 수 있음은 물론이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력장치(30) 및 이를 구비한 휴대 단말기(50)는 지문인식 기능에 의해 휴대용 컴퓨터 또는 휴대용 전화기 등에 저장된 개인 신용 정보 또는 신상 정보 등을 보호할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력장치(30) 및 이를 구비한 휴대 단말기(50)는 손가락 등을 투광부(31) 상에서 이동하면서 포인터 등을 원하는 장소로 이동하거나 메뉴 바(menu bar)에서 원하는 메뉴를 활성화할 수 있기 때문에, 그래픽 유저 인터페이스(GUI)를 구현할 수 있기 때문에 사용이 편리하다.

이상에서 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명의 다양한 변경예와 수정예도 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 지문인식은 물론 정보를 입력할 수 있는 입력장치 및 이를 구비한 휴대 단말기를 제공할 수 있다.

Claims (12)

1. 빛이 투과할 수 있는 투광부와;

   상기 투광부에 근접한 피사체를 향해 빛을 조사하는 광원부와;

   상기 피사체에 의해 반사된 빛을 수광하며 윈도우 기능을 갖는 이미지 센서와;

   지문인식 모드인 경우 상기 이미지 센서의 촬상 영역을 확대하고 촬상된 지문이미지를 미리 입력된 지문 이미지와 비교하여 등록된 사용자임을 인증하며, 입력 모드인 경우 상기 이미지 센서의 촬상 영역을 축소하고 상기 피사체의 움직임을 인식하여 정보의 입력이 이루어지게 하는 제어부를 포함하는 입력장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 이미지 센서는 시모스(CMOS) 이미지 센서이고,

   상기 제어부는 상기 지문인식 모드인 경우 상기 이미지 센서의 모든 픽셀을 이용하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 지문인식 모드에서 지문 인증에 실패한 경우 상기 입력 장치를 정지 모드로 변환하고, 지문 인식에 성공한 경우 상기 입력장치를 상기 입력 모드로 변환하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 입력 모드로의 전환 시 상기 지문인식 모드를 거쳐야 하는 보안 모드 및 상기 지문인식 모드를 거치지 않는 비보안 모드를 식별하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 입력 모드인 경우 서브샘플링에 의해 상기 이미지 센서의 해상도를 낮추는 것을 특징으로 하는 입력장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 광원부는 일정한 각도를 가지고 상기 투광부의 측면에서 빛을 조사하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 투광부에는 적외선 필터가 구비되어 있고, 상기 광원부는 적외선을 상기 투광부에 조사하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 투광부와 상기 이미지 센서 사이에는 상기 투광부를 통해 입사한 빛이 상기 이미지 센서의 표면에 결상되도록 하는 렌즈가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 입력장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 하나의 입력장치를 포함하는 휴대 단말기에 있어서,

   상기 휴대 단말기는 상기 입력장치가 장착되는 본체부와;

   상기 본체부와 결합하고 상기 입력장치에 의해 입력된 정보가 표시되는 디스플레이부를 구비하며,

   상기 투광부는 상기 본체부의 일면에 노출되는 휴대 단말기.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 투광부 상에서 상기 피사체의 이동에 대응하여 상기 디스플레이부에는 포인터가 소정의 위치로 이동하는 휴대 단말기.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 휴대 단말기는 정지 모드에서 상기 지문인식 모드로 변환하는 인증 버튼을 구비하고,

    상기 제어부는 상기 인증 버튼이 실행되는 경우 상기 정지 모드에서 상기 지문인식 모드로 변환하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
12. 제 9 항에 있어서,

    상기 투광부가 상기 디스플레이부에 의해 밀폐되는 경우 상기 입력장치는 정지 모드로 변환하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.

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