(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アプリケーションプロセッサ（ＡＰ）と、光学センサと、光学式指紋識別コンポーネントとを備える携帯端末に適用される光学式指紋検証方法であって、
前記携帯端末が指紋収集指示を受けたときに、前記携帯端末によって前記光学センサを制御して外部環境光強度を検出するステップ（２０１、３０３、４０３）と、
前記携帯端末によって前記光学式指紋識別コンポーネントを制御して指紋データを収集するステップ（２０２、３０５、４０９）と、
前記携帯端末の前記ＡＰによって前記指紋データが前記外部環境光強度に対応するターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するかどうかを判定（２０３、３０６、４１０）し、前記指紋データが前記ターゲット指紋テンプレートデータセットに一致する場合に、前記携帯端末によって指紋の検証が合格であると判定するステップ（２０４、３０７、４１１）とを含み、
前記携帯端末によって前記光学センサを制御して外部環境光強度を検出するステップは、
外部環境光の全強度を前記外部環境光強度として検出するように前記光学センサを制御するステップ、または
前記光学式指紋識別コンポーネントの内部光源が発する光と同じ波長を有する外部環境光の強度を検出するように前記光学センサを制御し、前記検出される外部環境光の強度を前記外部環境光強度として決定するステップを含む方法。
【請求項２】
前記外部環境光強度を含むターゲット外部環境光強度範囲、および複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係に従って、前記携帯端末の前記ＡＰによって前記ターゲット指紋テンプレートデータセットを取得するステップ（３０４、４０４）をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するために、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて前記指紋テンプレートデータセットを収集するように前記携帯端末によって前記光学式指紋識別コンポーネントを制御するステップ（３０１、４０１）と、
前記携帯端末の前記ＡＰによって、前記少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットに従って前記複数の外部環境光強度範囲と前記指紋テンプレートデータセットとの間の前記対応関係を確立させるステップ（３０２、４０２）とをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記光学式指紋識別コンポーネントは、内部光源を備えており、
少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するために、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて前記指紋テンプレートデータセットを収集するように前記携帯端末によって前記光学式指紋識別コンポーネントを制御するステップ（３０１）は、
前記内部光源の少なくとも２つの光強度において前記少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて少なくとも４つのオリジナル指紋データセットを収集するように前記光学式指紋識別コンポーネントの前記内部光源を前記携帯端末によって制御するステップと、
前記携帯端末によって、第１の外部環境光強度に基づいて収集された少なくとも２つのオリジナル指紋データセットからノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを選択し、前記ノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを前記第１の外部環境光強度に対応する指紋テンプレートデータセットとして決定するステップとを含み、
前記第１の外部環境光強度は、前記少なくとも２つの外部環境光強度から選択される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記携帯端末の前記ＡＰによって、前記外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さいかどうかを判定するステップ（４０５）と、
前記外部環境光強度が前記予め設定された強度よりも小さい場合に、前記携帯端末の前記ＡＰによって、現在の時間が予め設定された夜間期間内であるかどうかを検出するステップ（４０６）と、
前記現在の時間が前記予め設定された夜間期間内である場合に、前記指紋データを収集するように前記光学式指紋識別コンポーネントを制御するステップとをさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記携帯端末は、ジャイロスコープをさらに備え、
前記方法は、
前記現在の時間が前記予め設定された夜間期間外である場合に、前記ジャイロスコープによって前記携帯端末の角速度を測定するステップ（４０７）と、
前記携帯端末の前記角速度が予め設定された角速度よりも大きいことが検出された場合に、前記指紋データを収集しないように前記携帯端末によって前記光学式指紋識別コンポーネントを制御するステップ（４０８）とをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
アプリケーションプロセッサ（ＡＰ、５０１）と、光学センサ（５０２）と、光学式指紋識別コンポーネント（５０３）とを備える携帯端末（５００）であって、
前記光学センサ（５０２）は、前記携帯端末（５００）が指紋収集指示を受けたときに外部環境光強度を検出するように構成され、
前記光学式指紋識別コンポーネント（５０３）は、指紋データを収集するように構成され、
前記ＡＰ（５０１）は、前記指紋データが前記外部環境光強度に対応するターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するかどうかを判定し、前記指紋データが前記ターゲット指紋テンプレートデータセットに一致する場合に、指紋の検証が合格であると判定するように構成され、
前記光学センサ（５０２）は、
外部環境光の全強度を前記外部環境光強度として検出するように前記光学センサ（５０２）を制御し、あるいは
前記光学式指紋識別コンポーネント（５０３）の内部光源が発する光と同じ波長を有する外部環境光の強度を検出するように前記光学センサ（５０２）を制御し、前記検出される外部環境光の強度を前記外部環境光強度として決定することによって、前記外部環境光強度を検出するように構成される携帯端末（５００）。
【請求項８】
前記ＡＰ（５０１）は、前記外部環境光強度を含むターゲット外部環境光強度範囲、および複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係に従って、前記ターゲット指紋テンプレートデータセットを取得するようにさらに構成されている、請求項７に記載の携帯端末（５００）。
【請求項９】
前記光学式指紋識別コンポーネント（５０３）は、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するために、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて前記指紋テンプレートデータセットを収集するようにさらに構成され、
前記ＡＰ（５０１）は、前記少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットに従って前記複数の外部環境光強度範囲と前記指紋テンプレートデータセットとの間の前記対応関係を確立させるようにさらに構成されている、請求項８に記載の携帯端末（５００）。
【請求項１０】
前記光学式指紋識別コンポーネント（５０３）は、内部光源を備えており、
前記光学式指紋識別コンポーネント（５０３）が、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するために、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて前記指紋テンプレートデータセットを収集するとき、前記光学式指紋識別コンポーネント（５０３）は、
前記内部光源の少なくとも２つの光強度において前記少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて少なくとも４つのオリジナル指紋データセットを収集するように前記内部光源を制御し、
第１の外部環境光強度に基づいて収集された少なくとも２つのオリジナル指紋データセットからノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを選択し、前記ノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを前記第１の外部環境光強度に対応する指紋テンプレートデータセットとして決定するように構成され、
前記第１の外部環境光強度は、前記少なくとも２つの外部環境光強度から選択される、請求項９に記載の携帯端末（５００）。
【請求項１１】
前記ＡＰ（５０１）は、前記外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さいかどうかを判定するようにさらに構成され、
前記ＡＰ（５０１）は、前記外部環境光強度が前記予め設定された強度よりも小さい場合に、現在の時間が予め設定された夜間期間内であるかどうかを検出するようにさらに構成され、
前記光学式指紋識別コンポーネント（５０３）は、前記現在の時間が前記予め設定された夜間期間内である場合に、前記指紋データを収集するように構成されている、請求項７から１０のいずれか一項に記載の携帯端末（５００）。
【請求項１２】
前記携帯端末（５００）は、ジャイロスコープ（５０６）をさらに備え、
前記ジャイロスコープ（５０６）は、前記現在の時間が前記予め設定された夜間期間内でない場合に前記携帯端末（５００）の角速度を測定するように構成され、
前記ＡＰ（５０１）は、前記ジャイロスコープ（５０６）が前記携帯端末（５００）の前記角速度が予め設定された角速度よりも大きいことを検出した場合に、前記指紋データを収集しないように前記光学式指紋識別コンポーネント（５０３）の内部光源を制御するように構成されている、請求項１１に記載の携帯端末（５００）。
【請求項１３】
デジタルデータを交換するためのコンピュータプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項１から６のいずれか一項に記載の光学式指紋検証方法をコンピュータに実行させるように構成されている、コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、携帯端末の分野に関し、とくには光学式指紋検証方法および携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンなどの携帯端末が広く使用されるようになり、現代の生活においては、ほぼすべての人が携帯電話機を所有している。現時点において、携帯電話機は、一般に、携帯端末のロック解除およびモバイル決済などの種々の局面に適用することができる指紋識別技術を使用している。
【０００３】
光学式指紋識別技術が、優れた安定性および高い識別感度などの利点ゆえ、携帯端末のさまざまな指紋識別コンポーネントに広く適用されている。一般に、光学式指紋識別コンポーネントは、光源および光学式指紋検出コンポーネントを含む。光学式指紋識別のための画像形成原理は、以下のように説明することができる。光源が光を発し、光は、指紋が押し付けられた表示画面の表面を通過した後に、光学式指紋識別コンポーネントへと反射でき、光学式指紋識別コンポーネントが、反射光を受け取り、指紋画像が形成されるように光を処理のための指紋データへと変換する。指紋照合の原理は、光学式指紋識別コンポーネントが、形成された指紋画像を予め記憶された指紋画像と照合し、照合結果を得ることを指す。
【０００４】
しかしながら、光学式指紋識別コンポーネントが受け取る反射光は、外部環境光によって容易に影響され、収集される指紋データの偏差につながり、したがって指紋照合結果に影響が及ぶ可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする手段】
【０００５】
本開示の実施形態は、光学式指紋検証方法および携帯端末を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の実施形態は、光学式指紋検証方法を提供する。この方法は、アプリケーションプロセッサ（ＡＰ）と、光学センサと、光学式指紋識別コンポーネントとを含む携帯端末に適用される。この方法は、携帯端末が指紋収集指示を受けたときに、外部環境光強度を検出するように携帯端末によって光学センサを制御するステップと、指紋データを収集すべく携帯端末によって光学式指紋識別コンポーネントを制御するステップと、指紋データが外部環境光強度に対応するターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するかどうかを携帯端末によってＡＰを介して判断し、指紋データがターゲット指紋テンプレートデータセットに一致する場合に、携帯端末によって指紋の検証は合格であると判定するステップとを含むことができる。
【０００７】
一実施形態において、この方法は、外部環境光強度を含むターゲット外部環境光強度範囲、および複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係に従って、携帯端末のＡＰによってターゲット指紋テンプレートデータセットを取得するステップをさらに含む。
【０００８】
一実施形態において、この方法は、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するために、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて指紋テンプレートデータセットを収集するように携帯端末によって光学式指紋識別コンポーネントを制御するステップと、携帯端末のＡＰによって、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットに従って複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係を確立させるステップとをさらに含む。
【０００９】
一実施形態において、光学式指紋識別コンポーネントは、内部光源を備える。少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するために、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて指紋テンプレートデータセットを収集するように携帯端末によって光学式指紋識別コンポーネントを制御するステップは、内部光源の少なくとも２つの光強度において少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて少なくとも４つのオリジナル指紋データセットを収集するように光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を携帯端末によって制御するステップと、携帯端末によって、第１の外部環境光強度に基づいて収集された少なくとも２つのオリジナル指紋データセットからノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを選択し、ノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを第１の外部環境光強度に対応する指紋テンプレートデータセットとして決定するステップとを含み、第１の外部環境光強度は、少なくとも２つの外部環境光強度から選択される。
【００１０】
一実施形態において、この方法は、携帯端末のＡＰによって、外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さいかどうかを判定するステップと、外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さい場合に、携帯端末のＡＰによって、現在の時間が予め設定された夜間期間内であるかどうかを検出するステップと、現在の時間が予め設定された夜間期間内である場合に、指紋データを収集するように光学式指紋識別コンポーネントを制御するステップとをさらに含む。
【００１１】
一実施形態において、携帯端末は、さらにジャイロスコープを備える。この方法は、現在の時間が予め設定された夜間期間外である場合に、ジャイロスコープによって携帯端末の角速度を測定するステップと、携帯端末の角速度が予め設定された角速度よりも大きいことが検出された場合に、指紋データを収集しないように携帯端末によって光学式指紋識別コンポーネントを制御するステップとをさらに含む。
【００１２】
一実施形態において、携帯端末によって光学センサを制御して外部環境光強度を検出するステップは、外部環境光の全強度を外部環境光強度として検出するように光学センサを制御するステップ、または光学式指紋識別コンポーネントの内部光源が発する光と同じ波長を有する外部環境光の強度を検出するように光学センサを制御し、検出される外部環境光の強度を外部環境光強度として決定するステップを含む。
【００１３】
本開示の実施形態は、ＡＰと、光学センサと、光学式指紋識別コンポーネントとを含む携帯端末を提供する。光学センサは、携帯端末が指紋収集指示を受けたときに外部環境光強度を検出するように構成される。光学式指紋識別コンポーネントは、指紋データを収集するように構成される。ＡＰは、指紋データが外部環境光強度に対応するターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するかどうかを判定し、指紋データがターゲット指紋テンプレートデータセットに一致する場合に、指紋の検証が合格であると判定するように構成される。
【００１４】
一実施形態において、ＡＰは、外部環境光強度を含むターゲット外部環境光強度範囲、および複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係に従って、ターゲット指紋テンプレートデータセットを取得するようにさらに構成される。
【００１５】
一実施形態において、光学式指紋識別コンポーネントは、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するために、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて指紋テンプレートデータセットを収集するようにさらに構成される。ＡＰは、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットに従って、複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係を確立するようにさらに構成される。
【００１６】
一実施形態において、光学式指紋識別コンポーネントは、内部光源を備える。光学式指紋識別コンポーネントが、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するために少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて指紋テンプレートデータセットを収集するとき、光学式指紋識別コンポーネントは、内部光源の少なくとも２つの光強度において少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて少なくとも４つのオリジナル指紋データセットを収集するように内部光源を制御し、第１の外部環境光強度に基づいて収集された少なくとも２つのオリジナル指紋データセットからノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを選択し、ノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを第１の外部環境光強度に対応する指紋テンプレートデータセットとして決定するように構成され、第１の外部環境光強度は、少なくとも２つの外部環境光強度から選択される。
【００１７】
一実施形態において、ＡＰは、外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さいかどうかを判定するようにさらに構成される。ＡＰは、外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さいとき、現在の時間が予め設定された夜間期間内であるかどうかを検出するようにさらに構成される。光学式指紋識別コンポーネントは、現在の時間が予め設定された夜間期間内にあるときに指紋データを収集するように構成される。
【００１８】
一実施形態において、携帯端末は、さらにジャイロスコープを備える。ジャイロスコープは、現在の時間が予め設定された夜間期間を過ぎているときに携帯端末の角速度を測定するように構成される。ＡＰは、携帯端末の角速度が予め設定された角速度よりも大きいことがジャイロスコープによって検出されたときに、指紋データを収集しないように光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御するように構成される。
【００１９】
一実施形態において、光学センサは、外部環境光の全強度を外部環境光強度として検出するように光学センサを制御し、あるいは光学式指紋識別コンポーネントの内部光源が発する光と同じ波長を有する外部環境光の強度を検出するように光学センサを制御し、検出される外部環境光の強度を外部環境光強度として決定することによって、外部環境光強度を検出するように構成される。
【００２０】
本開示の実施形態は、ＡＰと、光学センサと、光学式指紋識別コンポーネントと、メモリと、１つ以上のプログラムとを含む携帯端末を提供し、光学式指紋識別コンポーネント。１つ以上のプログラムは、メモリに格納され、ＡＰによって実行されるように構成される。１つ以上のプログラムは、指紋収集指示を受けたときに外部環境光強度を検出するように光学センサを制御する動作と、指紋データを収集すべく光学式指紋識別コンポーネントを制御する動作と、指紋データが外部環境光強度に対応するターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するかどうかをＡＰによって判定し、指紋データがターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するとき、指紋の検証は合格であると判定する動作とを実行するための命令を含む。
【００２１】
本開示の実施形態は、光学式指紋検証装置を提供する。この装置は、ＡＰと、光学センサと、光学式指紋識別コンポーネントとを含む携帯端末に適用される。この装置は、検出ユニットと、収集ユニットと、判断ユニットと、判定ユニットとを含むことができる。検出ユニットは、携帯端末が指紋収集指示を受けたときに外部環境光強度を検出するように光学センサを制御するように構成される。収集ユニットは、指紋データを収集すべく光学式指紋識別コンポーネントを制御するように構成される。判断ユニットは、ＡＰによって指紋データが外部環境光強度に対応するターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するかどうかを判定するように構成される。判定ユニットは、判断ユニットが、指紋データがターゲット指紋テンプレートデータセットに一致すると判定した場合に、指紋の検証が合格であると判定するように構成される。
【００２２】
本開示の実施形態は、デジタルデータを交換するためのコンピュータプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体を提供し、コンピュータプログラムは、本開示の実施形態の第１の態様による方法の動作のすべてまたは一部をコンピュータに実行させるように構成される。
【００２３】
本開示の実施形態は、コンピュータプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品を提供し、コンピュータプログラムは、本開示の実施形態の第１の態様による方法の動作のすべてまたは一部をコンピュータに実行させるために実行される。
【００２４】
本発明の実施形態の技術的解決策をより明確にするために、本発明の実施形態の説明に使用される添付の図面を、ここで簡単に説明する。当然ながら、記載された図面は、あくまでも本発明のいくつかの実施形態にすぎない。当業者であれば、これらの図面に基づいて、いかなる創造的な努力も必要とせずに、他の図面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１ａ】本開示の一実施形態による光学式指紋識別コンポーネントの動作原理を示す概略図である。
【図１ｂ】本開示の一実施形態による携帯端末の構造図である。
【図１ｃ】本開示の別の実施形態による携帯端末の構造図である。
【図１ｄ】本開示のさらに別の実施形態による携帯端末の構造図である。
【図１ｅ】本開示の一実施形態による指紋識別領域を示す概略図である。
【図２】本開示の一実施形態による光学式指紋検証方法のフローチャートである。
【００２６】
【図３】本開示の別の実施形態による光学式指紋検証方法のフローチャートである。
【図４】本開示のさらに別の実施形態による光学式指紋検証方法のフローチャートである。
【図５】本開示の別の実施形態による携帯端末の構造図である。
【図６】本開示の一実施形態による光学式指紋検証装置のブロック図である。
【図７】本開示のさらに別の実施形態による携帯端末の構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施形態における技術的解決策を、本発明の実施形態における添付の図面を参照して、以下で明瞭かつ充分に説明する。当然ながら、説明される実施形態は、本発明の実施形態の一部にすぎず、すべての実施形態ではない。当業者であれば本発明の実施形態に基づいて創造的な労力を必要とすることなく得ることができる他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲に包含される。
【００２８】
本明細書、特許請求の範囲、および図面において使用される「第１の」、「第２の」、などの用語は、本明細書において、異なる主題を区別するために設定されているが、特定の順序を示すためのものではない。さらに、「・・・を含む」、「・・・を備える」、などの用語およびそのあらゆる他の変種は、非排他的であるように意図されている。例えば、一連のブロックまたはユニットを含み、あるいは備えるプロセス、方法、システム、製品、または装置は、列挙されたブロックまたはユニットを含み、あるいは備えることにとどまらず、むしろ、列挙されていない他のブロックおよびユニットをさらに含み、あるいは備えてもよく、プロセス、方法、システム、製品、または装置の固有のブロックまたはユニットをさらに含んでもよい。
【００２９】
本開示において言及される「実施形態」などの用語は、実施形態と組み合わせて説明される特定の特徴、構造、および特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれてよいことを意味する。本明細書における用語の多数回の使用は、必ずしも同じ１つの実施形態または同じ複数の実施形態を指すものではなく、それらは他の実施形態または重要でない実施形態と相互に排他的な独立の実施形態ではない。本明細書に記載の実施形態を他の実施形態と組み合わせることが可能であることを、当業者であれば明示または示唆によって理解することができる。
【００３０】
本開示の実施形態において説明される携帯端末は、携帯装置、車載装置、ウェアラブル装置、無線モデムに接続されたコンピューティング装置または他の処理装置、種々の形態のユーザ機器（ＵＥ）、移動局（ＭＳ）、端末装置、など、無線通信機能を有する種々の装置を含むことができる。説明を簡単にするために、上述の装置をまとめて携帯端末と称する。
【００３１】
本開示の実施形態を、以下で詳細に説明する。
【００３２】
本開示の実施形態をよりよく理解するために、本開示の実施形態によって提供される光学式指紋識別コンポーネントの動作原理を最初に詳細に説明する。図１ａを参照すると、図１ａは、本開示の一実施形態による光学式指紋識別コンポーネントの動作原理を示す概略図である。図１ａに示されるように、タッチ表示画面１１０および光学式指紋識別コンポーネント１２０が含まれる。光学式指紋識別コンポーネント１２０は、内部光源１２１と、検出装置１２２とを含む。検出装置１２２は、電荷結合素子（ＣＤＤ）アレイであってよい。光学式指紋識別コンポーネント１２０は、少なくとも１つの内部光源１２１と、少なくとも１つの検出装置１２２とを含む。内部光源１２１は、入射光を放つことができる。入射光は、タッチ表示画面の表面を通過でき、指と接触している領域において反射することができる。反射光が、検出装置１２２によって受光され、電気信号データに変換される。光学式指紋識別コンポーネント１２０は、全反射の原理に従って、指紋の隆起部分（指紋の尾根）に接触した入射光および指紋のくぼんだ部分（指紋の谷）に接触した入射光を識別することができる。
【００３３】
図１ａの点線によって示された拡大領域を参照すると、タッチ表示画面の表面に関して、指紋の尾根がタッチ表示画面の表面に接触している一方で、指紋の谷はタッチ表示画面の表面に接触していない。光学式指紋識別コンポーネント１２０によって生成された入射光が、指紋の谷へと放射されるとき、入射光は、空気と接触しているタッチ表示画面の表面へと放出される。この場合、入射光の入射角を設計することによって、入射光を全反射させることができる（タッチ表示画面の材料の屈折率が１より大きく、空気の屈折率はほぼ１に等しく、すなわちタッチ表示画面の材料の屈折率を空気の屈折率よりも大きくすることが必要である）。したがって、光学式指紋識別コンポーネント１２０は、全反射光を高い強度で受光することができる。光学式指紋識別コンポーネント１２０によって生成された入射光が、指紋の尾根へと放射されるとき、入射光は、指紋の隆起部分に接触しているタッチ表示画面の表面へと放出される。この場合、入射光は、指の隆起部分へと放射され、乱反射が生じる。したがって、光学式指紋識別コンポーネント１２０は、低い強度の乱反射光を受光することができる。光学式指紋識別コンポーネント１２０は、受光した光の強度に従って指紋画像を形成することができる。タッチ表示画面の材料の屈折率が空気の屈折率よりも大きいため、外部環境光が、容易にタッチ表示画面を通過して光学式指紋識別コンポーネントに進入でき、光学式指紋識別コンポーネントによって受光される反射光への干渉を引き起こす。
【００３４】
図１ｂを参照すると、図１ｂは、本開示の一実施形態による携帯端末の構造図である。図１ｂに示されるように、携帯端末１００は、アプリケーションプロセッサ（ＡＰ）１０１と、光学センサ１０２と、内部光源１０３１（図１ｂには示されていない）を含む光学式指紋識別コンポーネント１０３とを含む。ＡＰ１０１は、バス１０４を介して光学センサ１０２および光学式指紋識別コンポーネント１０３に接続される。
【００３５】
光学センサ１０２は、携帯端末が指紋収集指示を受信したときに現在の外部環境光強度を検出し、現在の外部環境光強度をＡＰ１０１に送信するように構成される。
【００３６】
指紋収集指示は、ユーザによって入力されても、ユーザのタッチに起因してタッチ表示画面によって生成されてもよく、タッチ表示画面は、指紋収集指示を携帯端末のＡＰ１０１に送信することができる。携帯端末が指紋収集指示を受信すると、光学センサ１０２が、現在の外部環境光強度を検出し、現在の外部環境光強度をＡＰ１０１へと送信する。光学センサ１０２は、外部環境光の全強度を検出することができる。一実施形態において、光学センサ１０２は、外部環境光から、内部光源１０３１によって放射された光の波長に等しい波長を有する環境光を検出することができる。
【００３７】
ＡＰ１０１は、複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係に従って、ＡＰが現在の外部環境光強度が或るターゲット外部環境光強度範囲に入ると判定した後に、そのターゲット外部環境光強度範囲に対応するターゲット指紋テンプレートデータセットを取得するように構成される。
【００３８】
光学式指紋識別コンポーネント１０３は、指紋データを収集すべく内部光源１０３１を制御するように構成される。
【００３９】
光学式指紋識別コンポーネント１０３の内部光源１０３１は、光を発することによって指紋データを収集することができる。
【００４０】
ＡＰ１０１は、指紋データがターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するかどうかを判定するようにさらに構成される。
【００４１】
ＡＰ１０１は、指紋データがターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するときに指紋の検証が合格であると判定するようにさらに構成される。
【００４２】
複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係を、携帯端末のメモリ（非一時的なメモリなど）に予め格納することができる。異なる外部環境光強度範囲のそれぞれが、異なる指紋テンプレートデータセットに対応することができる。例えば、外部環境光強度範囲は１〜５０であってよく、これは、指紋テンプレートデータセットのうちの第１の指紋テンプレートデータセットに対応し、外部環境光強度範囲は５１〜１００であってよく、これは、指紋テンプレートデータセットのうちの第２の指紋テンプレートデータセットに対応し、外部環境光強度範囲は１０１〜１５０であってよく、これは、指紋テンプレートデータセットのうちの第３の指紋テンプレートデータセットに対応し、外部環境光強度範囲は１５１〜２００であってよく、これは、指紋テンプレートデータセットのうちの第４の指紋テンプレートデータセットに対応する。第１の指紋テンプレートデータセットは、外部環境光強度が１〜５０の範囲に入るときに光学式指紋識別コンポーネント１０３によって収集されてよく、第２の指紋テンプレートデータセットは、外部環境光強度が５１〜１００の範囲に入るときに光学式指紋識別コンポーネント１０３によって収集されてよく、第３の指紋テンプレートデータセットは、外部環境光強度が１０１〜１５０の範囲に入るときに光学式指紋識別コンポーネント１０３によって収集されてよく、第４の指紋テンプレートデータセットは、外部環境光強度が１５１〜２００の範囲に入るときに光学式指紋識別コンポーネント１０３によって収集されてよい。現在の外部環境光強度が７５であるとき、ＡＰ１０１は、収集された指紋データとの照合に第２の指紋テンプレートデータセットを使用することができる。なお、光強度の上述の値は、同じ標準正規化処理に従って取得されることに注意すべきである。
【００４３】
外部環境光強度の違いに基づいて、光学式指紋識別コンポーネント１０３によって収集される指紋データが異なる可能性がある。光学式指紋識別コンポーネント１０３によって収集される指紋データが、外部環境光の影響を受ける可能性がある。同じ指紋テンプレートデータセットを使用して異なる外部環境光強度に基づいて照合を実行すると、照合の失敗が容易に生じ得る。本開示の実施形態においては、複数の指紋テンプレートデータセットを事前に収集することができ、最も高い一致度を有する指紋テンプレートデータセットが異なる外部環境光強度に基づいて照合を実行するために選択されるため、光学的指紋照合の成功率を改善することができる。
【００４４】
一実施形態において、光学式指紋識別コンポーネント１０３は、ＡＰ１０１が複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係に従ってターゲット外部環境光強度範囲に対応するターゲット指紋テンプレートデータセットを取得する前に、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて指紋テンプレートデータセットを収集するように内部光源１０３１を制御して少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するようにさらに構成される。
【００４５】
ＡＰ１０１は、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットに従って、複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係を確立するようにさらに構成される。
【００４６】
本開示の実施形態において、光学式指紋識別コンポーネント１０３は、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するために、少なくとも２つの外部環境光強度のそれぞれに基づいて指紋テンプレートデータセットを収集することができる。例えば、光学式指紋識別コンポーネント１０３は、外部環境光強度が２５であるときに第１の指紋テンプレートデータセットを収集し、外部環境光強度が７５であるときに第２の指紋テンプレートデータセットを収集し、外部環境光強度が１２５であるときに第３の指紋テンプレートデータセットを収集し、外部環境光強度が１７５であるときに第４の指紋テンプレートデータセットを収集することができる。ＡＰ１０１は、第１の指紋テンプレートデータセット、第２の指紋テンプレートデータセット、第３の指紋テンプレートデータセット、および第４の指紋テンプレートデータセットに従って、複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係を確立させることができる。例えば、複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係を、以下のように記述することができる。１〜５０の外部環境光強度範囲は、指紋テンプレートデータセットのうちの第１の指紋テンプレートデータセットに対応し、５１〜１００の外部環境光強度範囲は、指紋テンプレートデータセットのうちの第２の指紋テンプレートデータセットに対応し、１０１〜１５０の外部環境光強度範囲は、指紋テンプレートデータセットのうちの第３の指紋テンプレートデータセットに対応し、１５１〜２００の外部環境光強度範囲は、指紋テンプレートデータセットのうちの第４の指紋テンプレートデータセットに対応する。
【００４７】
一実施形態において、光学式指紋識別コンポーネント１０３は、以下のように少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するために少なくとも２つの外部環境光強度のそれぞれに基づいて指紋テンプレートデータセットを収集するように内部光源を制御することができる。
【００４８】
光学式指紋識別コンポーネント１０３は、内部光源の少なくとも２つの光強度において少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて少なくとも４つのオリジナル指紋データセットを収集するように内部光源を制御することができる。
【００４９】
光学式指紋識別コンポーネント１０３またはＡＰ１０１は、第１の外部環境光強度に基づいて収集された少なくとも２つのオリジナル指紋データセットからノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを選択し、ノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを第１の外部環境光強度に対応する指紋テンプレートデータセットとして決定することができる。第１の外部環境光強度は、少なくとも２つの外部環境光強度から選択される。
【００５０】
本開示の実施形態において、例えば、光学式指紋識別コンポーネント１０３は、第１の外部環境光強度が２５であるときに光源の第１の光強度（例えば、光源の第１の光強度が５０である）に基づいて第１のオリジナル指紋データセットを収集するように内部光源を制御し、第１の外部環境光強度が２５であるときに光源の第２の光強度（例えば、光源の第２の光強度が２００である）に基づいて第２のオリジナル指紋データセットを収集するように内部光源を制御し、第１のオリジナル指紋データセットのノイズと第２のオリジナル指紋データセットのノイズとを比較する。第２のオリジナル指紋データセットのノイズが第１のオリジナル指紋データセットのノイズよりも小さい場合、第２のオリジナル指紋データセットを、２５に等しい第１の外部環境光強度に対応する指紋テンプレートデータセットとみなすことができる。本開示の実施形態において、光学式指紋識別コンポーネント１０３は、異なる強度で光を放射するように内部光源を制御することができる。同じ外部環境光強度に基づき、内部光源は、ノイズの異なる指紋データを取得するために異なる光強度を使用することによって指紋を収集することができる。第１の外部環境光強度の場合において、第１の光強度の内部光源によって取得された指紋データのノイズが最小である場合、第１の光強度の内部光源によって取得された指紋データを、第１の外部環境光強度に対応する第１の指紋テンプレートデータセットとみなすことができる。指紋の照合が行われるとき、外部環境光強度が第１の外部環境光強度である場合、光学式指紋識別コンポーネント１０３は、第１の光強度で指紋データを収集するように内部光源を制御し、収集した指紋データを第１の外部環境光強度に対応する第１の指紋テンプレートデータセットと照合することができる。本開示の実施形態においては、指紋の照合の成功率を、ノイズの小さい指紋テンプレートデータセットを使用することによってさらに改善することができる。
【００５１】
一実施形態において、ＡＰ１０１は、現在の外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さいかどうかを判定するようにさらに構成される。
【００５２】
ＡＰ１０１は、現在の外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さいとき、現在の時間が予め設定された夜間期間内であるかどうかを検出するようにさらに構成される。
【００５３】
光学式指紋識別コンポーネント１０３は、現在の時間が予め設定された夜間期間内にあるときに指紋データを収集すべく内部光源を制御するようにさらに構成される。
【００５４】
予め設定された強度を、予め設定して携帯端末の非一時的なメモリに格納することができる。予め設定された強度を、日暮れ時の強度として設定することができる。一般に、現在の外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さい場合、現在の外部環境光強度が低いと判定することができる。ＡＰ１０１は、現在の時間が予め設定された夜間期間内であるかどうかをさらに判定することができる。本明細書において言及される予め設定された夜間期間は、１９時から６時までの期間であってよい。現在の時間が予め設定された夜間期間内であるとき、それは外部環境光強度が低いことを意味し、外部環境光強度が低いと検出された場合、現時点において検出された外部環境光強度は正確であると判定でき、光学式指紋識別コンポーネント１０３は、指紋データを収集するように内部光源を制御することができる。本開示の実施形態を実施することによって、現時点において検出された外部環境光強度が現在の外部環境光強度および現在の時間との組み合わせにおいて正確であるかどうかを判定することができ、したがって指紋の照合の成功率をさらに改善することができる。
【００５５】
一実施形態において、図１ｃに示されるように、携帯端末は、ジャイロスコープ１０５をさらに含む。
【００５６】
ジャイロスコープ１０５は、現在の時間が予め設定された夜間期間を過ぎているときに携帯端末の角速度を測定するように構成される。
【００５７】
ＡＰ１０１は、ジャイロスコープ１０５が検出する携帯端末の角速度が予め設定された角速度よりも大きいときに指紋データを収集しないように光学式指紋識別コンポーネント１０３の内部光源を制御するようにさらに構成される。
【００５８】
光学式指紋識別コンポーネント１０３は、ジャイロスコープ１０５が検出する携帯端末の角速度が予め設定された角速度よりも大きいときに指紋データを収集しないように光学式指紋識別コンポーネント１０３の内部光源を制御するようにさらに構成される。
【００５９】
現在の時間が予め設定された夜間期間を超えている場合、それは、現時点において測定された外部環境光強度が現在の時間に一致していないことを意味する。ジャイロスコープ１０５で携帯端末の角速度を測定することによって、携帯端末が移動状態にあるかどうかが判定される。現在の時間が昼間であり、携帯端末が移動状態にあり、現在の外部環境光強度が低い場合、携帯端末がユーザのポケット内またはバッグ内にあると判定することができる。携帯端末が受信した指紋収集指示は、誤ったトリガによって引き起こされている。したがって、ＡＰ１０１は、指紋収集指示の実行を拒否する。本開示の実施形態を実施することにより、現時点において測定された外部環境光強度が現在の時間に一致していないときに、携帯端末が受信した指紋収集指示が誤ったトリガによって引き起こされているかどうかが判定され、携帯端末が受信した指紋収集指示が誤ったトリガによって引き起こされていると判定される場合に、指紋収集指示は実行されない。したがって、誤ったトリガによって引き起こされる指紋収集を、光学式指紋識別コンポーネント１０３の内部光源を作動させることなく回避することができ、したがって光学式指紋識別コンポーネント１０３の電力消費を減らすことができる。
【００６０】
一実施形態において、図１ｄに示されるように、携帯端末は、タッチ表示画面１０６をさらに含む。
【００６１】
光学式指紋識別コンポーネントの指紋識別領域が、タッチ表示画面１０６の第１の領域に配置される。指紋収集指示は、タッチ表示画面１０６が第１の領域においてユーザのタッチ操作を検出したときに生じる。
【００６２】
本開示の実施形態において、ユーザがタッチ表示画面１０６の第１の領域に触れると、指紋収集指示が生成される。第１の領域は、タッチ表示画面１０６の任意の予め設定された領域であってよい。予め設定された領域は、タッチ表示画面１０６の左上側（図１ｅに示されるとおり）、上側、下側、左側、右側、などに位置することができる。第１の領域の面積は、指の指紋を受け入れるという要件を満たす。予め設定された領域の形状は、円形、楕円形、四角形（長方形など）、指の指紋のような形状、などであってよく、本明細書において限定されない。
【００６３】
本開示の実施形態において説明されるタッチ表示画面１０６は、薄膜トランジスタ−液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、などであってよい。
【００６４】
本開示の実施形態において説明されるタッチ表示画面１０６は、タッチ画面および表示画面を含むことができる。タッチ画面および表示画面は、重なり合っており、表示画面がタッチ画面の下面に設定されている。
【００６５】
本開示の実施形態において、ＡＰが指紋データの照合を実行するとき、異なる外部環境光強度に従って異なる指紋テンプレートデータセットを選択することができる。したがって、光学式の指紋の照合に対する外部環境光の影響を減らすことができるため、光学的な指紋の照合の成功率を向上させることができる。
【００６６】
図２を参照すると、図２は、本開示の一実施形態による光学式指紋検証方法のフローチャートである。この方法は、ＡＰと、光学センサと、内部光源を含む光学式指紋識別コンポーネントとを含む携帯端末に適用される。図２に示されるように、この方法は、以下を含む。
【００６７】
ブロック２０１において、携帯端末は、携帯端末が指紋収集指示を受信したときに、現在の外部環境光強度を検出するように光学センサを制御する。
【００６８】
ブロック２０２において、携帯端末は、指紋データを収集するために光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御する。
【００６９】
ブロック２０３において、携帯端末は、ＡＰによって指紋データが現在の外部環境光強度に対応するターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するかどうかを判定し、指紋データがターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するとき、ブロック２０４での動作が実行され、一致しない場合、ブロック２０５での動作が実行される。
【００７０】
ブロック２０４において、携帯端末は、指紋検証が合格であると判定する。
【００７１】
ブロック２０５において、携帯端末は、指紋検証は合格でないと判定する。
【００７２】
ブロック２０１および２０２における動作が同時に実行されてよく、すなわち携帯端末が指紋データを収集するときに現在の外部環境光強度を検出してもよいことに、注意すべきである。
【００７３】
本開示の実施形態においては、携帯端末が指紋データの照合を実行するときに、異なる外部環境光強度に応じて異なる指紋テンプレートデータセットを選択することができる。したがって、光学式の指紋の照合に対する外部環境光の影響を減らすことができるため、光学的な指紋の照合の成功率を向上させることができる。
【００７４】
本開示の一実施形態において、本方法は、現在の外部環境光強度を含むターゲット外部環境光強度範囲、および複数の外部環境光強度範囲と複数の指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係に従って、携帯端末によって、ＡＰを介してターゲット指紋テンプレートデータセットを取得することをさらに含むことができる。
【００７５】
携帯端末が現在の外部環境光強度を取得した後に、携帯端末は、現在の外部環境光強度を含むターゲット外部環境光強度範囲を決定することができ、次いで、携帯端末は、複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係に基づいて、ターゲット外部環境光強度範囲に対応する指紋テンプレートデータセットをターゲット指紋テンプレートデータセットとして取得する。
【００７６】
図３を参照すると、図３は、本開示の別の実施形態による光学式指紋検証方法のフローチャートである。この方法は、ＡＰと、光学センサと、内部光源を含む光学式指紋識別コンポーネントとを含む携帯端末に適用される。図３に示されるように、この方法は、以下を含む。
【００７７】
ブロック３０１において、携帯端末は、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するために、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて指紋テンプレートデータセットを収集するように光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御する。
【００７８】
一実施形態において、ブロック３０１における動作は、以下を含むことができる。
【００７９】
（１１）。携帯端末は、内部光源の少なくとも２つの光強度において少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて少なくとも４つのオリジナル指紋データセットを収集するように光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御する。
【００８０】
（１２）。携帯端末は、第１の外部環境光強度に基づいて収集された少なくとも２つのオリジナル指紋データセットからノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを選択し、ノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを第１の外部環境光強度に対応する指紋テンプレートデータセットとして設定する。第１の外部環境光強度は、少なくとも２つの外部環境光強度から選択される。
【００８１】
動作（１１）および（１２）を実行することにより、ノイズが最小である指紋テンプレートデータセットを使用することができ、したがって指紋の照合の成功率をさらに向上させることができる。
【００８２】
ブロック３０２において、携帯端末は、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットに従って、ＡＰによって複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係を確立させる。
【００８３】
ブロック３０３において、携帯端末は、携帯端末が指紋収集指示を受信したときに、現在の外部環境光強度を検出すべく光学センサを制御し、現在の外部環境光強度をＡＰへと送信する。
【００８４】
ブロック３０４において、ＡＰが現在の外部環境光強度が或るターゲット外部環境光強度範囲に入ると判定した後に、携帯端末は、複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係に従って、ターゲット外部環境光強度範囲に対応するターゲット指紋テンプレートデータセットをＡＰによって取得する。
【００８５】
ブロック３０５において、携帯端末は、指紋データを収集するために光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御する。
【００８６】
ブロック３０６において、携帯端末は、ＡＰによって指紋データがターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するかどうかを判定し、指紋データがターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するとき、ブロック３０７での動作が実行され、一致しない場合、ブロック３０８での動作が実行される。
【００８７】
ブロック３０７において、携帯端末は、指紋検証が合格であると判定する。
【００８８】
ブロック３０８において、携帯端末は、指紋検証は合格でないと判定する。
【００８９】
本開示の実施形態において、携帯端末が指紋テンプレートデータセットを収集するとき、複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係を、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて収集された少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットに従って確立させることができる。指紋データの照合を実行するときに、異なる外部環境光強度に応じて異なる指紋テンプレートデータセットを選択することができる。したがって、光学式の指紋の照合に対する外部環境光の影響を減らすことができるため、光学的な指紋の照合の成功率を向上させることができる。
【００９０】
図４を参照すると、図４は、本開示のさらに別の実施形態による光学式指紋検証方法のフローチャートである。この方法は、ＡＰと、光学センサと、ジャイロスコープと、内部光源を含む光学式指紋識別コンポーネントとを含む携帯端末に適用される。図４に示されるように、この方法は、以下を含む。
【００９１】
ブロック４０１において、携帯端末は、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するために、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて指紋テンプレートデータセットを収集するように光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御する。
【００９２】
ブロック４０２において、携帯端末は、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットに従って、ＡＰによって複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係を確立させる。
【００９３】
ブロック４０３において、携帯端末は、携帯端末が指紋収集指示を受信したときに、現在の外部環境光強度を検出すべく光学センサを制御し、現在の外部環境光強度をＡＰへと送信する。
【００９４】
ブロック４０４において、ＡＰが現在の外部環境光強度が或るターゲット外部環境光強度範囲に入ると判定した後に、携帯端末は、複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係に従って、ターゲット外部環境光強度範囲に対応するターゲット指紋テンプレートデータセットをＡＰによって取得する。
【００９５】
ブロック４０５において、携帯端末は、現在の外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さいかどうかをＡＰによって判定する。
【００９６】
ブロック４０６において、現在の外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さいとき、携帯端末は、現在の時間が予め設定された夜間期間内であるかどうかをＡＰによって検出し、現在の時間が予め設定された夜間期間内である場合に、ブロック４０９における動作が実行され、予め設定された夜間期間内でない場合には、ブロック４０７における動作が実行される。
【００９７】
ブロック４０７において、携帯端末は、ジャイロスコープによって携帯端末の角速度を測定する。
【００９８】
ブロック４０８において、携帯端末の角速度が予め設定された角速度よりも大きいことが検出されると、携帯端末は、ブロック４０９の動作の実行を拒否する。
【００９９】
ブロック４０９において、携帯端末は、指紋データを収集するために光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御する。
【０１００】
ブロック４１０において、携帯端末は、ＡＰによって指紋データがターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するかどうかを判定し、指紋データがターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するとき、ブロック４１１での動作が実行され、一致しない場合、ブロック４１２での動作が実行される。
【０１０１】
ブロック４１１において、携帯端末は、指紋検証が合格であると判定する。
【０１０２】
ブロック４１２において、携帯端末は、指紋検証は合格でないと判定する。
【０１０３】
本開示の実施形態において、携帯端末が指紋テンプレートデータセットを収集するとき、複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係を、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて収集された少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットに従って確立させることができる。指紋データの照合を実行するときに、異なる外部環境光強度に応じて異なる指紋テンプレートデータセットを選択することができる。したがって、光学式の指紋の照合に対する外部環境光の影響を減らすことができるため、光学的な指紋の照合の成功率を向上させることができる。本開示の実施形態を実施することにより、誤ったトリガによって引き起こされる指紋収集を、光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を作動させることなく回避することができ、したがって光学式指紋識別コンポーネントの電力消費を減らすことができる。
【０１０４】
図５を参照すると、図５は、本開示の別の実施形態による携帯端末の構造図である。携帯端末５００は、ＡＰ５０１と、光学センサ５０２と、光学式指紋識別コンポーネント５０３と、メモリ５０４と、１つ以上のプログラムとを含むことができる。光学式指紋識別コンポーネント５０３は、内部光源を含み、ＡＰ１０１は、バス５０５を介して光学センサ５０２、光学式指紋識別コンポーネント５０３、およびメモリ５０４に接続される。
【０１０５】
１つ以上のプログラムは、メモリ５０４に格納され、ＡＰ５０１によって実行されるように構成される。１つ以上のプログラムは、指紋収集指示の受信時に現在の外部環境光強度を検出するように光学センサ５０２を制御する動作と、指紋データを収集すべく光学式指紋識別コンポーネント５０３の内部光源を制御する動作と、指紋データが外部環境光強度に対応するターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するかどうかをＡＰ５０１によって判定し、指紋データがターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するとき、指紋の検証は合格であると判定する動作とを実行するための命令を含む。
【０１０６】
一実施形態において、１つ以上のプログラムは、外部環境光強度を含むターゲット外部環境光強度範囲、および複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係に従って、ＡＰ５０１によってターゲット指紋テンプレートデータセットを取得する動作を実行するための命令を含む。
【０１０７】
一実施形態において、１つ以上のプログラムは、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するように、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて指紋テンプレートデータセットを収集するように光学式指紋識別コンポーネント５０３の内部光源を制御する動作と、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットに従ってＡＰ５０１によって複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係を確立させる動作とを実行するための命令を含む。
【０１０８】
一実施形態において、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するように、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて指紋テンプレートデータセットを収集するように光学式指紋識別コンポーネント５０３の内部光源を制御することは、内部光源の少なくとも２つの光強度において少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて少なくとも４つのオリジナル指紋データセットを収集するように光学式指紋識別コンポーネント５０３の内部光源を制御することと、第１の外部環境光強度に基づいて収集された少なくとも２つのオリジナル指紋データセットからノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを選択し、ノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを第１の外部環境光強度に対応する指紋テンプレートデータセットとして決定することとを含むことができ、第１の外部環境光強度は、少なくとも２つの外部環境光強度から選択される。
【０１０９】
一実施形態において、１つ以上のプログラムは、ＡＰ５０１によって現在の外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さいかどうかを判定する動作と、現在の外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さい場合に、現在の時間が予め設定された夜間期間内であるかどうかをＡＰ５０１によって検出する動作と、現在の時間が予め設定された夜間期間内にある場合に、指紋データを収集すべく光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御する動作とを実行するための命令をさらに含む。
【０１１０】
一実施形態において、携帯端末はジャイロスコープ５０６をさらに含み、１つ以上のプログラムは、現在の時間が予め設定された夜間期間内にない場合に、ジャイロスコープによって携帯端末の角速度を測定する動作と、携帯端末の角速度が予め設定された角速度より大きいことが検出された場合に、指紋データを収集しないように光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御する動作とを実行するための命令を含む。
【０１１１】
本開示の実施形態においては、携帯端末が指紋データの照合を実行するときに、異なる外部環境光強度に応じて異なる指紋テンプレートデータセットを選択することができる。したがって、光学式の指紋の照合に対する外部環境光の影響を減らすことができるため、光学的な指紋の照合の成功率を向上させることができる。
【０１１２】
図６を参照すると、図６は、本開示の一実施形態による光学式指紋検証装置のブロック図である。装置６００は、ＡＰと、光学センサと、内部光源を含む光学式指紋識別コンポーネントとを含む携帯端末に適用される。装置６００は、検出ユニット６０１と、取得ユニット６０２と、収集ユニット６０３と、判断ユニット６０４と、判定ユニット６０５とを含むことができる。
【０１１３】
検出ユニット６０１は、携帯端末が指紋収集指示を受信したときに現在の外部環境光強度を検出し、現在の外部環境光強度をＡＰに送信するように、光学センサを制御するように構成される。
【０１１４】
取得ユニット６０２は、ＡＰが、外部環境光強度が或るターゲット外部環境光強度範囲に入ると判定した後に、ＡＰによって、そのターゲット外部環境光強度範囲に対応するターゲット指紋テンプレートデータセットを、複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係に従って取得するように構成される。
【０１１５】
収集ユニット６０３は、指紋データを収集すべく光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御するように構成される。
【０１１６】
判断ユニット６０４は、ＡＰによって指紋データがターゲット指紋テンプレートデータセットに一致するかどうかを判断するように構成される。
【０１１７】
判定ユニット６０５は、判断ユニットが、指紋データがターゲット指紋テンプレートデータセットに一致すると判定した場合に、指紋の検証が合格であると判定するように構成される。
【０１１８】
一実施形態において、収集ユニット６０３は、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するために、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて指紋テンプレートデータセットを収集するように光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御するようにさらに構成される。
【０１１９】
装置６００は、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットに従ってＡＰによって複数の外部環境光強度範囲と指紋テンプレートデータセットとの間の対応関係を確立させるように構成された確立ユニット６０６をさらに含む。
【０１２０】
一実施形態において、収集ユニット６０３が、少なくとも２つの指紋テンプレートデータセットを取得するために、少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて指紋テンプレートデータセットを収集するように光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御するときに、収集ユニット６０３は、内部光源の少なくとも２つの光強度において少なくとも２つの外部環境光強度に基づいて少なくとも４つのオリジナル指紋データセットを収集するように光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御し、第１の外部環境光強度に基づいて収集された少なくとも２つのオリジナル指紋データセットからノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを選択し、ノイズが最小であるオリジナル指紋データセットを第１の外部環境光強度に対応する指紋テンプレートデータセットとして決定するように構成される。第１の外部環境光強度は、少なくとも２つの外部環境光強度から選択される。
【０１２１】
一実施形態において、判断ユニット６０４は、ＡＰによって現在の外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さいかどうかを判定するようにさらに構成される。
【０１２２】
検出ユニット６０１は、現在の外部環境光強度が予め設定された強度よりも小さいときに、ＡＰによって現在の時間が予め設定された夜間期間内であるかどうかを検出するようにさらに構成される。
【０１２３】
収集ユニット６０３は、現在の時間が予め設定された夜間期間内にあるときに指紋データを収集すべく光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御するように構成される。
【０１２４】
一実施形態において、装置６００は、測定ユニット６０７および拒否ユニット６０８をさらに含む。
【０１２５】
測定ユニット６０７は、現在の時間が予め設定された夜間期間内にない場合に、ジャイロスコープによって携帯端末の角速度を測定するように構成される。
【０１２６】
拒否ユニット６０８は、携帯端末の角速度が予め設定された角速度よりも大きいことが検出されたときに、指紋データを収集しないように光学式指紋識別コンポーネントの内部光源を制御するように構成される。
【０１２７】
本開示の実施形態においては、携帯端末が指紋データの照合を実行するときに、異なる外部環境光強度に応じて異なる指紋テンプレートデータセットを選択することができる。したがって、光学式の指紋の照合に対する外部環境光の影響を減らすことができるため、光学的な指紋の照合の成功率を向上させることができる。
【０１２８】
さらに、本開示の実施形態は、図７に示されるとおりの別の携帯端末も提供する。説明の便宜上、本開示の実施形態に関連する部分が図示されているにすぎない。開示されていない特定の技術的詳細に関しては、方法の実施形態の説明を参照することができる。携帯端末は、携帯電話機、タブレット型コンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ポイント・オブ・セールス（ＰＯＳ）、車載型コンピュータ、などを含むことができる。本開示は、携帯電話機を例として取り上げる。
【０１２９】
図７は、本開示の実施形態によって提供される携帯端末に関連する携帯電話機の構造図を示している。図７を参照すると、携帯電話機は、無線周波数（ＲＦ）回路９１０と、メモリ９２０と、入力ユニット９３０と、表示ユニット９４０と、センサ９５０と、オーディオ回路９６０と、ワイヤレスフィディリティ（ＷｉＦｉ）コンポーネント９７０と、プロセッサ９８０と、電源９９０とを含むことができる。図７に示した構造が、携帯電話機についての限定を構成するものではないことを、当業者であれば理解できるであろう。この例示の図と比較して、含まれる構成要素がより多数でも、より少数でもよく、いくつかの構成要素の組み合わせまたは異なる構成要素の配置も可能であってよい。
【０１３０】
携帯電話機のそれぞれの構成要素を、図７を参照して詳細に説明する。
【０１３１】
ＲＦ回路９１０を、情報の受信および送信を行うように構成することができる。一般に、ＲＦ回路９１０は、これらに限られるわけではないがアンテナ、少なくとも１つの増幅器、トランシーバ、カプラ、低雑音増幅器（ＬＮＡ）、デュプレクサ、などを含む。さらに、ＲＦ回路９１０は、ネットワークおよび無線通信によって他の装置と通信してもよい。無線通信は、これらに限られるわけではないがグローバル移動体通信システム（ＧＳＭ）、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、電子メール、ショートメッセージングサービス（ＳＭＳ）、などを含む任意の通信規格またはプロトコルを使用することができる。
【０１３２】
メモリ９２０を、ソフトウェアプログラムおよび構成要素を格納するように構成することができる。プロセッサ９８０は、メモリ９２０に格納されたソフトウェアプログラムおよび構成要素を実行して、携帯電話機のさまざまな機能的アプリケーションおよびデータ処理を実施する。メモリ９２０は、主として、プログラム格納領域およびデータ格納領域を含む。プログラム格納領域は、オペレーティングシステム、少なくとも１つの機能に必要なアプリケーションプログラム、などを記憶することができる。データ格納領域は、携帯電話機の使用に応じて生成されたデータなどを記憶することができる。さらに、メモリ９２０は、高速ランダムアクセスメモリを含むことができ、少なくとも１つの磁気ディスク記憶装置などの不揮発性メモリ、フラッシュメモリ、または他の揮発性ソリッドステート記憶装置も含むことができる。
【０１３３】
入力ユニット９３０を、入力デジタルまたは文字情報、ならびに携帯電話機のユーザの設定および機能制御に関連するキー信号入力を受信するように構成することができる。具体的には、入力ユニット９３０は、指紋識別コンポーネント９３１（光学式指紋識別コンポーネントなど）、タッチ表示画面９３２、および他の入力装置９３３を含むことができる。指紋識別コンポーネント９３１は、ユーザによって入力された指紋データを収集することができる。入力ユニット９３０は、指紋識別コンポーネント９３１以外の他の入力装置９３３をさらに含むことができる。具体的には、他の入力装置９３３として、これらに限られるわけではないが物理的なボタン、機能ボタン（音量制御ボタン、オンオフボタン、など）、トラックボール、マウス、およびジョイスティックのうちの１つ以上を含むことができる。
【０１３４】
表示ユニット９４０を、ユーザによって入力された情報またはユーザに提供される情報ならびに携帯電話機のさまざまなメニューを表示するように構成することができる。表示ユニット９４０は、表示パネル９４１を含むことができる。随意により、表示パネル９４１を、液晶表示装置（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、などを用いることによって構成することができる。図７では、指紋識別コンポーネント９３１と表示パネル９４１とが、携帯電話機の入力および出力機能を実現するために２つの別々の構成要素として使用されているが、いくつかの実施形態においては、指紋識別コンポーネント９３１と表示パネル９４１とを、携帯電話機の入力および再生機能を実現するために統合してもよい。
【０１３５】
携帯電話機は、光学センサ９５１、運動センサ９５２、および他のセンサなどの少なくとも１つのセンサ９５０をさらに含むことができる。具体的には、光学センサ９５１は、環境光センサおよび近接センサを含むことができる。環境光センサは、周囲の光の明るさに応じて表示パネル９４１の輝度を調整することができる。近接センサは、携帯電話機が耳へと近づけられたときに表示パネル９４１および／またはバックライトをオフにすることができる。運動センサ９５２の一種類として、加速度センサが、さまざまな方向（一般的には、３軸）の加速度値を検出することができ、携帯電話機が静止しているときに重力の大きさおよび方向を検出することができ、携帯電話機の姿勢を認識するアプリケーション（例えば、横長／縦長の画面切り替え、関連のゲーム、および磁力計の姿勢較正）、振動認識に関する機能（例えば、歩数計およびノック）、などに適用されてよい。さらに、携帯電話機を、本明細書においてさらには説明しないが、気圧計、湿度計、温度計、および赤外線センサなどの他のセンサを備えるように構成することができる。
【０１３６】
オーディオ回路９６０、スピーカ９６１、およびマイクロホン９６２が、ユーザと携帯電話機との間の音声インタフェースを提供することができる。オーディオ回路９６０は、受け取った音声データを電気信号に変換し、電気信号をスピーカ９６１へと送ることができる。スピーカ９６１は、電気信号を音声信号に変換して出力する。一方で、マイクロホン９６２は、集音した音声信号を電気信号に変換する。オーディオ回路９６０は、電気信号を受け取り、電気信号を音声データに変換し、音声データを処理のためにプロセッサ９８０へと出力する。次いで、プロセッサ９８０は、例えばＲＦ回路９１０を使用することによって他の携帯端末へと音声データを送信し、あるいは音声データをさらなる処理のためにメモリ９２０に出力することができる。
【０１３７】
ＷｉＦｉは、近距離無線伝送技術である。携帯電話機は、ＷｉＦｉコンポーネント９７０を使用することによって、電子メールの受信および送信、ウェブページの閲覧、ストリーミングメディアへのアクセス、などにおいてユーザを手助けすることができる。ＷｉＦｉコンポーネント９７０は、ユーザに無線ブロードバンドインターネットアクセスを提供する。ＷｉＦｉコンポーネント９７０が図７に示されているが、ＷｉＦｉコンポーネント９７０は携帯電話機に必須ではなく、本開示の本質の範囲が変更されない限りにおいて、必要に応じて省略されてもよいことを理解できるであろう。
【０１３８】
プロセッサ９８０は、種々のインタフェースおよび配線を使用して携帯電話機のそれぞれの部分につながり、メモリ９２０に格納されたソフトウェアプログラムおよび／または構成要素を実行または実施し、メモリ９２０に格納されたデータを呼び出すことによって携帯電話機の種々の機能およびデータ処理を実行して、携帯電話機の全体を監視することができる携帯電話機の制御中心である。一実施形態において、プロセッサ９８０は、１つ以上の処理ユニットを含むことができる。一実施形態において、プロセッサ９８０は、アプリケーションプロセッサとモデムプロセッサとを統合することができ、アプリケーションプロセッサは主にオペレーティングシステム、ユーザインタフェース、およびアプリケーションを処理するように構成され、モデムプロセッサは主に無線通信を処理するように構成される。上述のモデムプロセッサがプロセッサ９８０に統合されなくてもよいことを、理解できるであろう。
【０１３９】
携帯電話機は、構成要素に電力を供給するための電源９９０（バッテリなど）をさらに含む。一実施形態においては、電力管理システムを使用することによって電源をプロセッサ９８０に論理的に結合させることで、電力管理システムを使用することによって充電、放電、および電力消費管理などの機能を実施することができる。
【０１４０】
図には示されていないが、携帯電話機は、本明細書においてさらには説明しないが、カメラおよびブルートゥースコンポーネントなどをさらに含むことができる。
【０１４１】
さらに、本開示の実施形態は、デジタルデータを交換するためのコンピュータプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体を提供し、コンピュータプログラムは、本開示の上述の方法の実施形態による方法の動作のすべてまたは一部を実行するために実行される。
【０１４２】
さらに、本開示の実施形態は、コンピュータプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品を提供し、コンピュータプログラムは、本開示の上述の方法の実施形態による方法の動作のすべてまたは一部を実行するために実行される。
【０１４３】
説明を便利かつ簡単にするために、上述の方法の実施形態が、一連のステップの組み合わせの形態で説明されていることに注意すべきである。しかしながら、いくつかのステップを本開示に従って同時に実行でき、あるいは他の順序で実行できるため、本開示がステップの順序によって限定されないことを、当業者であれば明確に理解することができる。さらに、上述の実施形態が、本開示にとって必ずしも必要でないかもしれない関連のステップまたは構成要素を含んでいる好ましい実施形態であることを、当業者であれば明確に理解することができる。
【０１４４】
上述の実施形態において、各々の実施形態は、異なる側面に焦点を当てて説明されているかもしれない。いくつかの実施形態において説明されていない部分は、他の実施形態における関連の説明を参照することができる。
【０１４５】
本開示によって提供されるいくつかの実施形態において開示された装置が、任意の他のやり方で実現され得ることを、理解すべきである。例えば、上述の装置の実施形態は、あくまでも例示であってよく、例えばユニットは単に論理機能に従って分割されているにすぎない。実際の実施においては、ユニットを他のやり方で分割することができ、例えば、複数のユニットまたは構成要素を組み合わせたり、別のシステムに統合したりすることができ、あるいはいくつかの機能が省略されても、実行されなくてもよい。さらに、上記の説明または検討における相互の結合あるいは直接的な結合または通信接続は、何らかのインタフェースを介してもよく、装置またはユニット間の間接的な結合または通信接続は、電気的、機械的、または他の形態であってよい。
【０１４６】
別々の構成要素として示されているユニットは、物理的に分かれていても、分かれていなくてもよく、ユニットとして説明されている構成要素は、物理的なユニットであっても、物理的なユニットでなくてもよく、すなわち１つの場所に位置しても、複数のネットワークユニットに分配されてもよい。本開示の実施形態の目的を実現するために、実際の必要性に応じてユニットのいくつかまたはすべてを選択することが可能である。
【０１４７】
また、本開示のそれぞれの実施形態におけるそれぞれの機能ユニットは、１つの処理ユニットに統合されてもよいし、別々の物理的実体として存在してもよい。２つ以上のユニットを１つのユニットに統合することも可能である。統合ユニットを、ハードウェアの形態または機能ソフトウェアユニットの形態で実現することができる。
【０１４８】
統合ユニットが機能ソフトウェアユニットの形態で実現され、別個の製品として販売または使用される場合、それをコンピュータ可読記憶媒体に格納することができる。この理解に基づいて、技術的解決策の一部または技術的解決策の本質的な部分（すなわち、関連技術への貢献を構成する部分）を、記憶媒体に格納され、本開示のそれぞれの実施形態において説明した方法のステップのすべてまたは一部をコンピュータ装置（例えば、パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワーク装置）に実行させるために使用されるいくつかの命令を含むソフトウェア製品の形態に具現化することができる。上述の記憶媒体は、ＵＳＢフラッシュディスク、モバイルハードディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ディスク、または光ディスクなど、プログラムコードを記憶することができる任意の媒体であってよい。
【０１４９】
本開示によって提供される方法のすべてまたは一部を、関連のハードウェアに命令するプログラムによって実現することができ、プログラムはコンピュータ可読メモリに格納されてよいことを、理解すべきである。メモリは、フラッシュディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気ディスク、光ディスク、などを含むことができる。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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