利用安装有摄像机的便携式终端的指纹输入装置及其指纹输入用外置光学设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用安装有摄像机的便携式终端的指纹输入装置及其指纹输入用外置光学设备。根据本发明专利技术，即使现有的便携式终端并不内置有用于指纹输入的构成要素，也可以利用本发明专利技术的外置光学设备而通过光学式指纹输入方法生成指纹图像。为此，外置光学设备以被安装到便携式终端的外置型配备，并内置有折光仪以及镜。外置光学设备可以在不妨碍现有的便携式终端的摄像机和发光二极管的主要的用途的前提下，根据需要而通过光学式指纹输入方法生成用户的指纹图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用诸如智能手机之类的安装有摄像机的便携式终端来输入用户指纹图像的指纹输入装置以及用于该指纹输入装置的外部光学设备。
技术介绍
将具有较高的不变性和唯一性的用户生物信息用于利用信息设备的个人认证过程的技术很常见，其中，指纹识别具有与结构的简单性形成对比的卓越的性能，因此成为了相对于其他手段而最受瞩目、最普遍化的认证手段。作为获取指纹信息的常用的方法为使用诸如棱镜之类的光折射设备的光学方法。如图1所示，现有的光学指纹输入装置由如下的要素来构成：光源1，照射指纹识别用光；棱镜3，使手指接触；镜头4，用于使从棱镜3发光的指纹影像成像；指纹传感器(image sensor)5，用于将在镜头4成像的指纹影像转换为电信号。光学式指纹输入装置根据棱镜3和光源1的布置结构而分为散射式装置和吸收式装置。从光源1照射的光入射到棱镜3，并在与棱镜3的指纹接触面3a接触的指纹的谷和脊反射、吸收或散射，从而形成指纹影像，之后通过棱镜3的发光面3b发光。从棱镜3发光而形成的指纹影像通过镜头4而在指纹传感器5成像，从而能够获取数字指纹图像。棱镜3具有三角形形状的剖面，并以预定角度以上的角度变更光路，因此无论通过何种方式，指纹输入装置都不可避免与半导体类型等相比而具有相对较大的体积。因此，难以将光学式指纹输入装置采用到具有较薄的面板形状的移动设备。作为替代方案，韩国公开专利第2005-90884号使用板状的折光仪来代替三角形形状的折光仪，从而公开了具有较薄的厚度的指纹输入装置。在该指
纹输入装置中，光源布置于折光仪的侧表面，从而能够利用在折光仪内部散射的光获取指纹影像。该装置通过使用较薄的折光仪而取得了实现了整体厚度较薄的指纹输入装置的成果。然而，如果参照该专利技术的图13及其说明等，该专利技术所提供的指纹输入装置仍然内置于移动设备的内部。如果指纹输入装置内置于终端，则终端只能由于该指纹输入装置而具有预定厚度以上的厚度。因此，这种现有的方法不仅不符合近期的终端的厚度越来越薄的趋势，而且，当然还存在着无法应用于以往被生产而使用中的便携式终端的问题。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提供一种如下的外置光学设备：直接利用诸如智能手机之类的安装有摄像机的便携式终端，通过光学指纹输入方式而将用户指纹输入到便携式终端内部，并生成该用户指纹图像。本专利技术的另一目的在于提供一种能够在需要输入指纹时安装在便携式终端并重新拆卸的外置光学设备。本专利技术的又一目的在于提供一种借助上述的外置光学设备和便携式终端而操作的光学式指纹输入装置。技术方案为了达到上述的目的，本专利技术提供一种光学式指纹输入装置，包括：便携式终端，将摄像机部和发光二极管(LED)部配备在同一个外表面；外置光学设备，被安装在所述便携式终端的所述外表面。外置光学设备包括：折光仪、第一镜(Mirror)、第二镜、遮光部、光入射部。折光仪在上部具备有使指纹接触的指纹接触面，并且在下部具备有光入射面，在前端部具备有发光面，从所述发光二极管的上部隔离地被安装，而且其形状为板状。第一镜配备于所述摄像机部的上侧，并将从所述发光面发光的指纹影像反射到所述摄像机部；第二镜配备于所述折光仪的两个侧表面和后表面的外侧空间部，并将从所述发光二极管发出的光反射到所述折光仪。遮光部布置于所述第二镜和折光仪之间，并通过阻断而防止从所述第二镜反射的光直接入射到折光仪。然而，为了使从所述第二镜反射的光的一部分入射到所述光入射面，光入射部布置于所述光入射面的下侧。据此，便携
式终端的摄像机部利用从第一镜反射而入射的指纹影像来生成指纹图像。根据实施例，外置光学设备还可以包括：至少一个光路校正单元，配备于所述发光面与所述第一镜之间，使从所述发光面发光的指纹影像反射或折射，以使从所述发光面到所述摄像机部之间的光路长度变为所述摄像机部的最小焦距以上。例如，所述光路校正单元可以是：第三镜，将从所述发光面发光的指纹影像的行进方向改变90°；第四镜，将从所述第三镜反射的指纹图像的行进方向改变90°，并使其入射到第一镜。另外，所述第二镜可以配备于从所述折光仪的两个侧表面以及后表面中选择的一个表面的外侧，而且所述遮光部可以布置于所述第二镜和所述选择到的表面中间。在此，所述遮光部可以是布置于所述第二镜和折光仪之间的遮光膜或遮光壁，或者可以是形成于所述选择到的表面上的遮光膜(Layer)。此外，所述光入射部可以形成为狭缝形态，或者可以以扩散板的形态配备。对形成为狭缝形态的情况而言，镜以从所述折光仪隔离的方式被布置在所述光入射面的下侧，从而形成使从所述第二镜反射的光的一部分流入的狭缝。镜使所述流入的光反射或散射而入射到所述光入射面。扩散板布置于所述光入射面的下侧，并用于使被所述第二镜反射而流入的光入射到所述光入射面。根据本专利技术的另一实施例的外置光学装置可以在内部包含指纹获取用光源，以代替便携式终端的发光二极管。在此情况下，外置光学设备不需要第二镜。有益效果根据本专利技术，即使现有的便携式终端未在内部安装用于指纹输入的构成要素，也可以利用本专利技术的外置光学设备而通过光学指纹输入方法生成指纹图像。外置光学设备以被安装到安装有摄像机的现有的便携式终端的外置型配备，从而能够在不影响现有的便携式终端的摄像机和发光二极管的主要的用途的前提下，通过光学式指纹输入方法生成用户的指纹图像。因此，在现有的未内置指纹输入装置的便携式终端也可以使用利用用户指纹的认证方法，从而能够提高装置的安全性。本专利技术的指纹输入装置体现为从便携式终端分离并外置用于获取指纹图像的光学设备的形式，而且便携式终端并不内置有光学系统，因此，便携式
终端的厚度至少可以不受光学系统的限制。近期的便携式终端的摄像机部和发光二极管的布置距离相当接近，因此即使在无法将外置光学设备内的折光仪布置在发光二极管的上侧的情况下，本专利技术的外置光学设备仍然可以从发光二极管接收光而获取指纹。此外，本专利技术的外置光学设备在作为现成品的便携式终端确保与预先设定的焦距乃至最小可拍摄距离对应的光路，从而能够与便携式终端的机型无关地获取指纹。附图说明图1是示出现有的光学式指纹装置的图。图2是示出根据本专利技术的一实施例的透射式指纹输入装置的示意图。图3是概略性地示出根据图2的外置-光学设备的平面图。图4是图2的光折射设备的(a)左侧面图和(b)正面图。图5是示出根据本专利技术的另一实施例的透射式指纹输入装置的示意图。图6是为了说明本专利技术的外置光学设备的安装方法而提供的图。具体实施方式以下，参照附图而更为详细地说明本专利技术。参照图2以及图3，本专利技术的指纹输入装置200包含具备摄像机部211的便携式终端210和被安装在该便携式终端210外部的外置-光学设备230，而且便携式终端210从与外置光学设备230接触的用户指纹获取指纹图像。对便携式终端210而言，只要是内置有用于拍摄外部的被摄体而生成图像的摄像机部211，而且能够对该摄像机部211所生成的图像进行图像处理(Image Processing)，则可以采用任何的设备，并且还可以是移动终端或个人数字终端等具有与本专利技术的指纹输入无关的其他主要功能的设备。便携式终端210可以额外地内置有用于向外部照射光的发光二极管(LED)213。例如，近期的智能手机(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外置光学设备，为了获取用户的指纹图像而被安装在将发光二极管和摄像机部配备于同一个外表面的便携式终端的所述外表面，其特征在于，包括：板状的折光仪，在上部具有使指纹接触的指纹接触面，在下部具有光入射面，在前端部具有发光面，并从所述发光二极管的上部隔离而安装；第一镜，配备于所述摄像机部的上侧，将从所述发光面出射的指纹影像反射到所述摄像机部；第二镜，配备于所述折光仪的两个侧表面和后表面的外侧空间部，用于将从所述发光二极管出射的光反射到所述折光仪；遮光部，布置于所述第二镜与折光仪之间，通过阻断而防止由所述第二镜反射的光直接入射到所述折光仪；以及光入射部，布置于所述光入射面的下侧，用于使由所述第二镜反射的光的一部分入射到所述光入射面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.26 KR 10-2014-00225661.一种外置光学设备，为了获取用户的指纹图像而被安装在将发光二极管和摄像机部配备于同一个外表面的便携式终端的所述外表面，其特征在于，包括：板状的折光仪，在上部具有使指纹接触的指纹接触面，在下部具有光入射面，在前端部具有发光面，并从所述发光二极管的上部隔离而安装；第一镜，配备于所述摄像机部的上侧，将从所述发光面出射的指纹影像反射到所述摄像机部；第二镜，配备于所述折光仪的两个侧表面和后表面的外侧空间部，用于将从所述发光二极管出射的光反射到所述折光仪；遮光部，布置于所述第二镜与折光仪之间，通过阻断而防止由所述第二镜反射的光直接入射到所述折光仪；以及光入射部，布置于所述光入射面的下侧，用于使由所述第二镜反射的光的一部分入射到所述光入射面。2.如权利要求1所述的外置光学设备，其特征在于，还包括：至少一个光路校正单元，配备于所述发光面与所述第一镜之间，用于使从所述发光面出射的指纹影像被反射或折射，以使从所述发光面到所述摄像机部之间的光路长度成为所述摄像机部的最小焦距以上。3.如权利要求2所述的外置光学设备，其特征在于，所述光路校正单元为如下的构成要素：第三镜，将从所述发光面出射的指纹影像的行进方向转换90°；以及第四镜，将由所述第三镜反射的指纹影像的行进方向转换90°并入射到第一镜。4.如权利要求1至3中的任意一项所述的外置光学设备，其特征在于，所述第二镜配备于从所述折光仪的两个侧表面以及后表面中选择的一个表面的外侧，所述遮光部布置于所述第二镜与选择的表面之间。5.如权利要求4所述的外置光学设备，其特征在于，所述遮光部是如下的构成要素：布置于所述第二镜与折光仪之间的遮光板或遮光壁；或者形成于所述选择的表面上的遮光膜。6.如权利要求1所述的外置光学设备，其特征在于，所述光入射部是如下的镜：在所述光入射面的下侧以与所述折光仪隔离的方式布置，从而形成用于使由所述第二镜反射的光的一部分流入的狭缝，并使流入的光被反射或散射而入射到所述光入射面。7.如权利要求1所述的外置光学设备，其特征在于，所述光入射部是如下的扩散板：布置于所述光入射面的下侧，用于使由所述第二镜反射而流入的光入射到所述光入射面。8.一种外置光学设备，为了获取用户的指纹图像而被安装在具备摄像机部的便携式终端的外表面，其特征在于，包括：板状的折光仪，在上部具有用于使指纹接触的指纹接触面，在下部具有光入射面，并在前端部具有发光面；光源，配备于所述折光仪的两个侧表面和后表面的外侧空间部，并发射用于获取所述指纹图像的光；遮光部，通过阻断而防止从所述光源出射的光直接入射到所述折光仪；光入射部，布置于所述光入射面的下侧，用于使由所述光源发射的光入射到所述光入射面；以及第一镜，配备于所述摄像机部的上侧，用于使从所述发光面出射的指纹影像被反射到所述摄像机部。9.如权利要求8所...

【专利技术属性】
技术研发人员：申尧植，安锺宇，
申请(专利权)人：友尼嗯可缪尼体有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR