KR102330096B1 - 디스플레이로 영상 데이터가 전송되지 않는 구간에 생체 정보를 획득하기 위한 방법 및 전자 장치 - Google Patents

디스플레이로 영상 데이터가 전송되지 않는 구간에 생체 정보를 획득하기 위한 방법 및 전자 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생체 센서를 포함한 전자 장치에서 디스플레이로 영상 데이터가 전송되지 않는 구간에 생체 정보를 획득하는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 디스플레이, 상기 디스플레이의 적어도 일부 영역에 형성된 생체 센서, 및 상기 디스플레이 및 상기 생체 센서와 기능적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 생체 인증과 관련된 사용자 입력을 확인하고, 상기 사용자 입력에 적어도 기반하여, 상기 디스플레이를 통해 제공될 영상 데이터가 상기 디스플레이로 전송되는 제 1 구간과 영상 데이터가 상기 디스플레이로 전송되지 않는 제 2 구간 중 상기 제 2 구간의 미리 지정된 시간을 연장하여 설정하고, 및 상기 연장하여 설정된 제 2 구간동안 상기 생체 센서를 이용하여, 상기 생체 인증과 관련된 상기 사용자의 생체 정보를 획득하도록 설정될 수 있다. 본 발명은 그 밖에 다양한 실시예를 더 포함할 수 있다.

Description

디스플레이로 영상 데이터가 전송되지 않는 구간에 생체 정보를 획득하기 위한 방법 및 전자 장치{A METHOD AND AN ELECTRONIC DEVICE FOR ACQUIRING BIOMETRIC INFORMATION DURING A PERIOD WHEN VIDEO DATA IS NOT TRANSMITTED TO A DISPLAY}
본 발명은 생체 센서를 포함한 전자 장치에서 디스플레이로 영상 데이터가 전송되지 않는 구간에 생체 정보를 획득하는 방법에 관한 것이다.
최근, 전자 장치는 사용자 인증 등을 위하여 사용자의 생체 정보를 인식하는 기능이 추가되고 있다. 예를 들면, 전자 장치는 생체 센서로서, 지문 인식 모듈, 근섭 센서 모듈, 조도 센서 모듈, 또는 홍채 센싱 모듈 등을 포함할 수 있다.
종래의 전자 장치는 상기 생체 센서가 디스플레이의 스크린이 위치하지 않는 비표시 영역에 주로 배치되고 있다. 예를 들면, 상기 생체 센서는 디스플레이의 스크린이 배치된 전면에서, 상기 스크린의 상측에 위치한 영역이나, 또는 상기 스크린의 하측에 위치한 영역에 배치될 수 있다.
한편, 전자 장치의 전체적인 사이즈는 동일하게 유지하면서도 상기 스크린의 면적이 보다 커지기를 원하는 사용자들의 수요(需要) 가 증가하고 있다.
상기 사용자들의 수요를 충족시키기 위하여 생체 센서를 디스플레이의 스크린이 배치된 영역 내부에 배치하는 방안이 고려되고 있다. 그런데, 상기 방안에 따른 전자 장치는 디스플레이를 구동하기 위한 신호들과 생체 센서로부터의 신호 간에 상호 간섭이 발생될 수 있으며, 생체 센서의 데이터를 처리하기 위한 충분한 시간 확보가 어려운 문제점이 있을 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예는 디스플레이와 생체 센서 간의 상호 간섭을 줄이고, 생체 센서의 데이터를 처리하기 위한 충분한 시간을 확보하여, 생체 센서의 인식 정확도를 높일 수 있는 전자 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 디스플레이, 상기 디스플레이의 적어도 일부 영역에 형성된 생체 센서, 및 상기 디스플레이 및 상기 생체 센서와 기능적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 생체 인증과 관련된 사용자 입력을 확인하고, 상기 사용자 입력에 적어도 기반하여, 상기 디스플레이를 통해 제공될 영상 데이터가 상기 디스플레이로 전송되는 제 1 구간과 영상 데이터가 상기 디스플레이로 전송되지 않는 제 2 구간 중 상기 제 2 구간의 미리 지정된 시간을 연장하여 설정하고, 및 상기 연장하여 설정된 제 2 구간 동안 상기 생체 센서를 이용하여, 상기 생체 인증과 관련된 상기 사용자의 생체 정보를 획득하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 디스플레이, 상기 디스플레이의 적어도 일부 영역에 형성된 생체 센서, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 생체 인증과 관련된 사용자 입력을 확인하고, 및 상기 사용자 입력의 상기 확인에 적어도 기반하여 상기 디스플레이를 통해 제공되는 영상 데이터가 표시되는 제 1 구간 및 표시되지 않는 제 2 구간 중 상기 제 2 구간에 상기 생체 센서를 이용하여 상기 생체 인증과 관련된 상기 사용자의 생체 정보를 획득하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 생체 센서와 디스플레이 간의 간섭을 줄이기 위한 전자 장치의 운영 방법은, 상기 전자 장치가 사용자의 생체 정보를 감지하는 상태인 경우, 상기 디스플레이를 구동하는 복수의 신호들 중에서 어느 하나인 기준 신호의 블랭크 구간을 연장하는 동작, 및 상기 연장된 기준 신호의 블랭크 구간에 상기 생체 센서를 구동하여 상기 사용자의 생체 정보를 감지하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예는 디스플레이와 생체 센서 간의 상호 간섭을 줄이고, 생체 센서의 데이터를 처리하기 위한 충분한 시간을 확보하여, 생체 센서의 인식 정확도를 높일 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에서의 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이를 구동하기 위한 신호들의 구동 파형도이다.
도 8은 한 실시예에 따른 디스플레이를 구동하기 위한 신호의 구동 파형도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 디스플레이를 구동하기 위한 신호의 구동 파형도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 일 예이다.
도 11은 디스플레이의 스크린 영역에 생체 센서가 실장된 구조를 나타낸 전자 장치의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 생체 인식 상태인 경우에 플리커 현상을 저감하는 방법을 설명한 예시이다.
도 13은 플리커 현상을 저감하기 위한 다른 방법을 설명한 예시이다.
도 14는은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 연속된 블랭크 구간 동안 사용자의 생체 정보를 부분적으로 획득 및 매칭하여 사용자 인증을 수행하는 방법을 설명한 도면이다.
도 15는 다양한 실시예에 따른 지문 센싱 영역을 설명한 도면이다.
도 16a 및 도 16b는 디스플레이와 생체 센서의 적층 구조에 따른 생체 정보의 획득 방법을 나타낸 예시이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 일 예이다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 다른 일 예이다.
도 20은 다양한 실시예에 따른 디스플레이 및 디스플레이 드라이버를 도시한 구성도이다.
도 21은 디스플레이 패널 중에서 지문 센서에 대응하는 패널 영역의 발광 전원부를 분리한 예시이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1을 참조하여, 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)가 기재된다. 전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 및 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(110)는 구성요소들(110-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(130)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 미들웨어(143), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(145), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(147) 등을 포함할 수 있다. 커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. 커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(141)은 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147)에서 전자 장치(101)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나에 전자 장치(101)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(145)는 어플리케이션(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(150)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(160)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(160)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다. 통신 인터페이스(170)는, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(102), 제 2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(106)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(106))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은 근거리 통신(164)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 근거리 통신은(164)은 WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(162)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(102,104), 또는 서버(106)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(201)의 블록도이다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(210), 통신 모듈(220), (가입자 식별 모듈(224), 메모리(230), 센서 모듈(240), 입력 장치(250), 디스플레이(260), 인터페이스(270), 오디오 모듈(280), 카메라 모듈(291), 전력 관리 모듈(295), 배터리(296), 인디케이터(297), 및 모터(298) 를 포함할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(210)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(221))를 포함할 수도 있다. 프로세서(210) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(220)은 통신 인터페이스(170)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(220)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227), NFC 모듈(228) 및 RF 모듈(229)를 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(221)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(224)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(201)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(224)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(230)(예: 메모리(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(232) 또는 외장 메모리(234)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(232)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(201)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(240)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(201)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 제스처 센서(240A), 자이로 센서(240B), 기압 센서(240C), 마그네틱 센서(240D), 가속도 센서(240E), 그립 센서(240F), 근접 센서(240G), 컬러(color) 센서(240H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(240I), 온/습도 센서(240J), 조도 센서(240K), 또는 UV(ultra violet) 센서(240M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(240)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(201)는 프로세서(210)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(240)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(210)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(240)을 제어할 수 있다.
입력 장치(250)는, 예를 들면, 터치 패널(252), (디지털) 펜 센서(254), 키(256), 또는 초음파 입력 장치(258)를 포함할 수 있다. 터치 패널(252)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(252)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(252)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(254)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(256)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(258)는 마이크(예: 마이크(288))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(260)(예: 디스플레이(160))는 패널(262), 홀로그램 장치(264), 프로젝터(266), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(262)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(262)은 터치 패널(252)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 패널(262)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 터치 패널(252)과 일체형으로 구현되거나, 또는 터치 패널(252)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치(264)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(266)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, HDMI(272), USB(274), 광 인터페이스(optical interface)(276), 또는 D-sub(D-subminiature)(278)를 포함할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(270)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(280)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(145)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 스피커(282), 리시버(284), 이어폰(286), 또는 마이크(288) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 카메라 모듈(291)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(295)은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(295)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(296)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(296)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(297)는 전자 장치(201) 또는 그 일부(예: 프로세서(210))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(298)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(201))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다. 한 실시예에 따르면, 프로그램 모듈(310)(예: 프로그램(140))은 전자 장치(예: 전자 장치(101))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, AndroidTM, iOSTM, WindowsTM, SymbianTM, TizenTM, 또는 BadaTM를 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 프로그램 모듈(310)은 커널(320)(예: 커널(141)), 미들웨어(330)(예: 미들웨어(143)), (API(360)(예: API(145)), 및/또는 어플리케이션(370)(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 서버(106) 등)로부터 다운로드 가능하다.
커널(320)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(321) 및/또는 디바이스 드라이버(323)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(321)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수를 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(321)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부를 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(323)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다. 미들웨어(330)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(370)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 사용할 수 있도록 API(360)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(370)으로 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330) 는 런타임 라이브러리(335), 어플리케이션 매니저(341), 윈도우 매니저(342), 멀티미디어 매니저(343), 리소스 매니저(344), 파워 매니저(345), 데이터베이스 매니저(346), 패키지 매니저(347), 커넥티비티 매니저(348), 노티피케이션 매니저(349), 로케이션 매니저(350), 그래픽 매니저(351), 또는 시큐리티 매니저(352) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(335)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(335)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수 처리를 수행할 수 있다. 어플리케이션 매니저(341)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)의 생명 주기를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(342)는 화면에서 사용되는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(343)는 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱을 이용하여 미디어 파일의 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(344)는 어플리케이션(370)의 소스 코드 또는 메모리의 공간을 관리할 수 있다. 파워 매니저(345)는, 예를 들면, 배터리의 용량 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보를 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 파워 매니저(345)는 바이오스(BIOS: basic input/output system)와 연동할 수 있다. 데이터베이스 매니저(346)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)에서 사용될 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(347)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 갱신을 관리할 수 있다.
커넥티비티 매니저(348)는, 예를 들면, 무선 연결을 관리할 수 있다. 노티피케이션 매니저(349)는, 예를 들면, 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 이벤트를 사용자에게 제공할 수 있다. 로케이션 매니저(350)는, 예를 들면, 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(351)는, 예를 들면, 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(352)는, 예를 들면, 시스템 보안 또는 사용자 인증을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화(telephony) 매니저 또는 전술된 구성요소들의 기능들의 조합을 형성할 수 있는 하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330)는 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 미들웨어(330)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다. API(360)는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(370)은, 예를 들면, 홈(371), 다이얼러(372), SMS/MMS(373), IM(instant message)(374), 브라우저(375), 카메라(376), 알람(377), 컨택트(378), 음성 다이얼(379), 이메일(380), 달력(381), 미디어 플레이어(382), 앨범(383), 와치(384), 헬스 케어(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보) 제공 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 전자 장치와 외부 전자 장치 사이의 정보 교환을 지원할 수 있는 정보 교환 어플리케이션을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 노티피케이션 릴레이 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달하거나, 또는 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 또는 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션을 설치, 삭제, 또는 갱신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어(예: 프로세서(210)), 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현(예: 실행)될 수 있으며, 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트 또는 프로세스를 포함할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 메모리(130))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)는, 디스플레이(160), 상기 디스플레이(160)의 적어도 일부 영역에 형성된 생체 센서(240I), 및 상기 디스플레이(160) 및 상기 생체 센서(240I)와 기능적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서(410)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서(410)는, 생체 인증과 관련된 사용자 입력을 확인하고, 상기 사용자 입력에 적어도 기반하여, 상기 디스플레이(160)를 통해 제공될 영상 데이터(VD)가 상기 디스플레이(160)로 전송되는 제 1 구간과 영상 데이터(VD)가 상기 디스플레이(160)로 전송되지 않는 제 2 구간 중 상기 제 2 구간의 미리 지정된 시간을 연장하여 설정하고, 및 상기 연장하여 설정된 제 2 구간동안 상기 생체 센서(240I)를 이용하여, 상기 생체 인증과 관련된 상기 사용자의 생체 정보를 획득하도록 설정될 수 있다. 상기 프로세서(410)는 상기 생체 정보의 인증에 필요한 최소한의 생체 정보(예: 생체 정보가 지문인 경우 지문을 인증하기 위해 필요한 최소한의 특징점의 갯수(예: 약 5개)를 포함하는 생체 정보)를 획득한 경우, 상기 제 2 지정된 시간으로 연장된 상기 제 2 구간을 상기 제 1 지정된 시간으로 변경할 수 있다. 상기 프로세서(410)는, 상기 제 1 구간과 상기 제 2 지정된 시간으로 연장된 상기 제 2 구간의 길이 차이에 적어도 기반하여 리프레쉬 레이트(refresh rate)를 산출하고, 산출된 리프레쉬 레이트가 미리 저장된 임계값(Threshold)보다 작은 경우 상기 디스플레이(160)를 통해 지정된 이미지를 출력할 수 있다. 상기 지정된 배경 이미지는, 깜박임이 포함된 사용자 인터페이스, 또는 특정 밝기 이하로 조정된 이미지를 포함할 수 있다. 상기 제 2 구간은, 수평 동기 신호, 수직 동기 신호, 데이터 인에이블 신호, 또는 적어도 하나의 클럭 펄스가 출력되지 않는 구간 중에서 적어도 일부일 수 있다. 상기 생체 센서(240I)는 제 1센서 영역 및 제 2 센서 영역을 포함하고, 상기 프로세서(410)는, 상기 제 2 지정된 시간으로 연장된 상기 제 2 구간에 상기 제 1 센서 영역에 대응되는 생체 정보를 획득하고, 및 상기 제 2 지정된 시간으로 연장된 다른 제 2 구간에 상기 제 2 센서 영역에 대응되는 생체 정보를 획득하도록 설정될 수 있다. 상기 프로세서(410)는, 상기 제 2 구간 이후에 상기 영상 데이터(VD)가 표시되는 제 3 구간에 상기 제 1 센서 영역에 대응되는 생체 정보와 미리 저장된 생체 정보의 매칭 동작을 수행하고, 상기 다른 제 2 구간 이후에 상기 영상 데이터(VD)가 표시되는 제 4 구간에 상기 제 2 센서 영역에 대응되는 생체 정보와 상기 미리 저장된 생체 정보의 매칭 동작을 수행하도록 설정될 수 있다. 상기 프로세서(410)는, 상기 제 1 센서 영역에 대응되는 생체 정보의 상기 매칭 동작을 통해 상기 사용자가 인증되는 경우, 상기 제 2 센서 영역에 대응되는 생체 정보의 상기 매칭 동작의 수행을 금하도록(refrain from matching) 설정될 수 있다. 상기 프로세서(410)는, 상기 제 2 지정된 시간으로 연장된 상기 제 2 구간 이후에 상기 영상 데이터(VD)가 표시되는 제 3 구간에 상기 제 1 센서 영역에 대응되는 생체 정보와 미리 저장된 생체 정보의 매칭 동작을 수행하고, 상기 다른 제 2 구간 이후에 상기 영상 데이터(VD)가 표시되는 제 4 구간에 상기 제 1 센서 영역에 대응되는 생체 정보 및 상기 제 2 센서 영역에 대응되는 생체 정보와 상기 미리 저장된 생체 정보의 매칭 동작을 수행하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)는 디스플레이(160), 상기 디스플레이(160)의 적어도 일부 영역에 형성된 생체 센서(240I), 및 프로세서(410)를 포함하고, 상기 프로세서(410)는, 생체 인증과 관련된 사용자 입력을 확인하고, 및 상기 사용자 입력의 상기 확인에 적어도 기반하여 상기 디스플레이(160)를 통해 제공되는 영상 데이터(VD)가 표시되는 제 1 구간 및 표시되지 않는 제 2 구간 중 상기 제 2 구간에 상기 생체 센서(240I)를 이용하여 상기 생체 인증과 관련된 상기 사용자의 생체 정보를 획득하도록 설정될 수 있다. 상기 프로세서(410)는, 제 1 지정된 시간으로 지정된 상기 제 2 구간을 상기 제 1 지정된 시간보다 연장된 제 2 지정된 시간으로 변경하도록 설정될 수 있다. 상기 프로세서(410)는, 상기 생체 정보의 상기 획득이 완료된 경우, 상기 제 2 지정된 시간으로 연장된 상기 제 2 구간을 상기 제 1 지정된 시간으로 변경하도록 설정될 수 있다. 상기 프로세서(410)는 상기 제 2 구간에 상기 생체 센서(240I)의 적어도 일부 영역에 대응되는 제 1 생체 정보를 획득하고, 및 다른 제 2 구간에 상기 생체 센서(240I)의 다른 적어도 일부 영역에 대응되는 제 2 생체 정보를 획득하도록 설정될 수 있다. 상기 프로세서(410)는, 상기 제 2 구간 이후에 상기 영상 데이터(VD)가 표시되는 제 3 구간에 상기 제 1 생체 정보 및 미리 저장된 생체 정보의 매칭 동작을 수행하고, 및 상기 다른 제 2 구간 이후에 상기 영상 데이터(VD)가 표시되는 제 4 구간에 상기 제 2 생체 정보 및 상기 미리 저장된 생체 정보의 매칭 동작을 수행하도록 설정될 수 있다. 상기 프로세서(410)는, 상기 제 1 생체 정보에 대한 상기 매칭이 성공하는 경우, 상기 제 2 생체 정보에 대한 상기 매칭 동작의 수행을 금하도록(refrain from matching) 설정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성 블록도이다.
도 4를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))는 프로세서(410), 센서 드라이버(420), 또는 디스플레이 드라이버(430)를 포함할 수 있다.
프로세서(410)(예: 프로세서(120))는, 예를 들면, 어플리케이션 프로세서(410)(application processor) 커뮤니케이션 프로세서(410)(communication processor) 등을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(410)는 어플리케이션을 구동하고, 전자 장치(101)의 구성 요소들(예컨대, 센서 드라이버(420), 및 디스플레이 드라이버(430))을 제어할 수 있다.
센서 드라이버(420)는, 예를 들면, 터치 스크린(예: 터치 패널(252))과 생체 센서(예: 생체 센서(240I))를 제어할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 센서 드라이버(420)는 터치 스크린을 제어하기 위한 터치 센서 드라이버(420) 및 생체 센서를 제어하기 위한 생체 센서 드라이버(420)로 분리되어 구성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 센서 드라이버(420)에 구성된 터치 센서 드라이버(420) 및 생체 센서 드라이버(420)는 통합되어 단일로 구성될 수 있다. 생체 센서는, 예를 들면, 근접 센서, 조도 센서, 지문 센서, 또는 홍채 센서일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 생체 센서는 다양한 방식을 이용하는 생체 센서일 수 있다. 예를 들면, 상기 생체 센서는 초음파 방식, 또는 정전 방식으로 구성된 생체 센서일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 생체 센서의 적어도 일부는 디스플레이(예: 디스플레이(160))의 스크린 영역(표시 영역)의 적어도 일부 영역에 배치될 수 있다.
디스플레이 드라이버(430)는, 예를 들면, 디스플레이(예: 디스플레이(160))를 제어할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 드라이버(430)는, 프로세서(410)의 제어 하에, 전자 장치(101)가 생체 센서를 이용해 사용자의 신체 정보를 감지하는 상태인지 여부에 기초하여 디스플레이(160)를 서로 다르게 제어할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 드라이버(430)는 전자 장치(101)가 생체 센서 이용해 사용자의 신체 정보를 감지하지 않는 상태인 경우 일반적인 방식으로 디스플레이(160)를 구동할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 드라이버(430)는 전자 장치(101)가 생체 센서를 이용해 사용자의 신체 정보를 감지하는 상태인 경우 디스플레이(160)를 구동하기 위한 적어도 하나의 신호들 사이의 블랭크 구간을 연장시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기에서, 전자 장치(101)가 일반적인 방식으로 디스플레이(160)를 구동한다는 것은, 예를 들면, 디스플레이(160)가 지정된 리프레쉬 레이트(refresh rate)(예컨대, 60 Hz) 구동에 기초하여 이미지(즉, 이미지 프레임)을 표시하도록 제어하는 것을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기에서, 디스플레이(160)를 구동하기 위한 적어도 하나의 신호들은, 예를 들면, 수직 동기 신호(V-sync), 수평 동기 신호(H-sync), 또는 데이터 인에이블 신호(data enable signal)(DE)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 블랭크 구간은, 예를 들면, 디스플레이(160)를 구동하기 위한 적어도 하나의 신호가 출력되지 않는 구간(예: 로우 구간 또는 디스에이블 상태인 구간)의 적어도 일부를 의미할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 디스플레이(160)를 구동하기 위한 적어도 하나의 신호들 중 어느 하나를 기준 신호로 지정할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 기준 신호로서 수직 동기 신호(V-sync)를 지정하고, 수직 동기 신호(V-sync)가 출력되지 않는 구간의 적어도 일부를 블랭크 구간으로 지정할 수 있다. 또는, 전자 장치(101)는, 예를 들면, 수평 동기 신호(H-sync)를 기준 신호로 지정하고, 수평 동기 신호(H-sync)가 출력되지 않는 구간의 적어도 일부를 블랭크 구간으로 지정할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 블랭크 구간은 프로세서(410)가 디스플레이(160)에게 영상 데이터를 전송하지 않는 구간일 수 있다. 예를 들면, 프로세서(410)는 데이터 인에이블 신호(data enable signal)(DE)에 동기하여 디스플레이(160)에게 영상 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(410)는 데이터 인에이블 신호(data enable signal)(DE)가 출력되지 않는 구간(예: 로우 상태 또는 디스에이블 상태)을 블랭크 구간으로 지정하고, 상기 지정된 블랭크 구간에 영상 데이터를 전송하지 않을 수 있다. 예를 들면, 프로세서(410)는 상기 지정된 블랭크 구간의 길이를 전자 장치(101)가 신체 정보를 감지하는 상태인지 여부에 기초하여 가변하도록 설정될 수 있다. 상기에서, 데이터 인에이블 신호(data enable signal)(DE)가 출력되지 않는 블랭크 구간은 제 1 프레임과 제 2 프레임 사이의 적어도 일부 구간으로서, 수직 동기 신호(V-sync)의 출력 구간, 수직 동기 신호(V-sync)의 출력 구간 이전의 일부 구간, 또는 수직 동기 신호(V-sync)의 출력 구간 이후의 일부 구간을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 데이터 인에이블 신호(data enable signal)(DE)가 출력되지 않는 블랭크 구간은 수평 동기 신호(H-sync)의 출력 구간, 수평 동기 신호(H-sync)의 출력 구간 이전의 일부 구간, 또는 수평 동기 신호(H-sync)의 출력 구간 이후의 일부 구간을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)는 영상 데이터가 전송되지 않는 기간 동안 생체 센서에 의해 사용자의 생체 정보를 획득하도록 함으로써, 디스플레이(160)로 전송되는 영상 데이터와 생체 센서에서 처리된 신호 간의 상호 간섭을 줄일 수 있고, 사용자의 생체 정보를 통한 사용자 인증의 정확도를 높일 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 흐름도이다.
동작 510에서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(410))는, 예를 들면, 디스플레이(160)의 스크린 영역을 통해 사용자 입력을 감지할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 스크린 영역에 위치한 터치 스크린 또는 생체 센서(240I)로부터 제공된 신호를 감지할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 상기 터치 스크린을 통해 사용자의 터치 입력을 감지하거나, 또는, 상기 생체 센서(240I)를 통해 사용자의 지문 입력을 감지할 수 있다.
동작 520에서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(410))는, 예를 들면, 생체 센서(240I)를 통해 사용자의 지문 입력을 감지하는 상태인지 판단할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 특정 어플리케이션의 실행시에 사용자 인증을 요청하는 사용자 인터페이스를 디스플레이(160)를 통해 제공할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 잠금 상태 또는 슬립 상태에서 특정 키를 통한 사용자 입력이 감지되면 사용자 인증을 요청하는 사용자 인터페이스를 디스플레이(160)를 통해 제공할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 상기에서 언급한 적어도 하나의 사용자 인터페이스들을 제공하는 기간을 생체 센서(240I)를 통해 사용자의 지문 입력을 감지하는 상태인 것으로 판단할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 생체 센서(240I)를 통해 사용자의 지문 입력을 감지하는 상태가 아닌 경우 동작 530을 수행하고, 생체 센서(240I)를 통해 사용자의 지문 입력을 감지하는 상태인 경우 동작 540를 수행할 수 있다.
동작 530에서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(410))는, 예를 들면, 일반적인 방식으로 디스플레이(160)를 구동할 수 있다.
동작 540에서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(410))는, 디스플레이(160)를 일반적인 방식과는 다르게 구동할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 디스플레이(160)를 구동하기 위한 적어도 하나의 신호들 사이의 블랭크 구간을 연장시킬 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 디스플레이(160)를 구동하기 위한 신호들 사이의 블랭크 구간을 연장시킴과 아울러, 사용자의 생체 정보, 예컨대 지문 정보의 입력을 요청하기 위해 지정된 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 상기에서, 지정된 사용자 인터페이스는, 예를 들면, 디스플레이(160)의 플리커 현상을 최소화할 수 있도록 설정된 배경 이미지 또는 이미지 효과를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 흐름도이다.
동작 610에서, 전자 장치(101)의 프로세서(410))는, 생체 인증과 관련된 사용자 입력을 감지할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(410)는, 특정 조건에 기초하여 생체 정보를 획득하는 동작을 트리거할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(410)는 생체 정보를 획득하도록 지정된 디스플레이(160)의 적어도 일부 영역에 대한 사용자의 터치를 감지한 것에 응답하여 생체 정보를 획득하는 동작을 트리거할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(410)는, 특정 어플리케이션의 실행시 또는 전자 장치의 슬립 상태 또는 전자 장치의 잠금 상태에서 특정 키의 입력이나 지정된 터치가 입력된 것에 응답하여 지문 인증을 요구하는 사용자 인터페이스를 출력하고, 상기 사용자 인터페이스의 출력시에 생체 정보를 획득하도록 지정된 디스플레이(160)의 적어도 일부 영역에 대한 사용자의 터치를 감지한 것에 응답하여 지문 정보를 획득하는 동작을 트리거할 수 있다.
동작 620에서, 프로세서(410)는, 예를 들면, 생체 정보를 획득하는 동작이 트리거되면, 디스플레이(160)를 구동하는 복수의 구동 신호 중 어느 하나인 기준 신호의 블랭크 구간에 생체 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(410)는 수직 동기 신호(V-sync), 수평 동기 신호(H-sync), 또는 데이터 인에이블 신호(data enable signal)(DE) 중 어느 하나를 기준 신호로 지정하고, 상기 지정된 기준 신호가 출력되지 않는 구간 중 적어도 일부인 블랭크 구간에 생체 센서(240I)를 구동하여 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 블랭크 구간은 프로세서(410)가 디스플레이(160)에게 영상 데이터를 전송하지 않는 구간일 수 있다. 예를 들면, 프로세서(410)는 데이터 인에이블 신호(data enable signal)(DE)가 출력되지 않는 구간을 블랭크 구간으로 지정하고, 상기 지정된 블랭크 구간에 영상 데이터를 전송하지 않을 수 있다. 예를 들면, 프로세서(410)는 영상 데이터가 전송되지 않는 상기 지정된 블랭크 구간을 연장시키고, 연장된 블랭크 구간 동안 생체 센서(240I)를 이용하여 생체 인증과 관련된 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 620에서, 프로세서(410)는, 예를 들면, 지문 정보의 획득을 트리거하는 사용자의 터치에 적어도 기반하여, 디스플레이(160)를 통해 제공되는 영상 데이터가 디스플레이(160)로 전송되는 제 1 구간과 영상 데이터가 디스플레이(160)로 전송되지 않는 제 2 구간 중에서 상기 제 2 구간을 미리 지정된 시간으로부터 연장된 시간으로 연장하여 설정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이를 구동하기 위한 신호들의 구동 파형도이다.
도 7을 참조하면, 디스플레이(160)를 구동하기 위한 신호는, 예를 들면, INT_FrSync, V_Sync, H-Sync, VDEN, 또는 VCLK 를 포함할 수 있다. 도 7에서, VD는 디스플레이 드라이버(430)(또는, 프로세서(410))가 디스플레이(160)로 공급하는 데이터 전압(예: 영상 데이터)을 의미할 수 있다.
INT_FrSync는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버(430)가 디스플레이(160)에게 프레임(즉, 이미지 프레임) 전송의 시작을 알리는 동기 신호일 수 있다.
V-Sync 는, 예를 들면, 1 프레임 구간(1 이미지 프레임 구간)을 정의하는 수직 동기 신호일 수 있다. 예를 들면, 첫 번째 V_Sync가 출력된 시점으로부터 두 번째 V-Sync 가 출력되는 시점까지가 1 프레임 구간으로 정의될 수 있다. 예를 들면, V-Sync 는 로우 상태(디스에이블 상태)로부터 하이 상태(인에이블 상태)로 천이됨으로써, 특정 프레임이 시작되는 시점을 정의할 수 있다.
H-Sync 는, 예를 들면, 1 수평 구간을 정의하는 수평 동기 신호일 수 있다. 상기에서, 1 수평 구간은, 예를 들면, 디스플레이 드라이버(430)에 구성된 소스 드라이버(또는, 데이터 드라이버)가 디스플레이에게 1 수평 라인 분량(디스플레이의 1 행에 해당하는 화소들에 공급하기 위한 분량)의 데이터 전압들(VD)을 디스플레이(160)에게 공급하는 기간을 의미할 수 있다.
VDEN 는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버(430)(또는, 프로세서(410))가 디스플레이(160)에게 데이터 전압(VD)(예: 영상 데이터)을 공급하는 기간을 정의하기 위한 데이터 인에이블 신호(data enable signal)(DE)일 수 있다. 예를 들면, 데이터 전압(VD)은 VDEN가 하이 상태인 구간에 디스플레이 드라이버(430)로부터 디스플레이(160)로 공급될 수 있다.
VCLK 는, 예를 들면, 적어도 하나의 클럭 펄스를 의미할 수 있다. 적어도 하나의 클럭 펄스는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버(430)의 소스 드라이버에 구성된 데이터 쉬프트 레지스터(data shift register)가 1 수평 라인 분량의 데이터 전압(VD)들을 래치(latch)하기 위한 쉬프트 클럭(shift clock)을 생성하는데 이용될 수 있다. 또는, 적어도 하나의 클럭 펄스는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버(430)의 게이트 드라이버에 구성된 게이트 쉬프트 레지스터(gate shift register)가 1 수평 라인에 해당하는 디스플레이(160)의 게이트 라인을 스캔하기 위한 스캔 펄스(스캔 신호 또는 주사 신호)를 생성하는데 이용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 블랭크 구간(710 or 720)은 프로세서(410)가 디스플레이(160)에게 영상 데이터를 전송하지 않는 구간일 수 있다. 예를 들면, 프로세서(410)는 데이터 인에이블 신호(data enable signal)(DE)에 동기하여 디스플레이(160)에게 영상 데이터를 전송하므로, 프로세서(410)는 데이터 인에이블 신호(data enable signal)(DE)가 출력되지 않는 구간(로우 상태 또는 디스에이블 상태)을 블랭크 구간(710 or 720)으로 지정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 데이터 인에이블 신호(data enable signal)(DE)가 출력되지 않는 블랭크 구간(710 or 720)은 제 1 프레임과 제 2 프레임 사이의 적어도 일부 구간으로서, 수직 동기 신호(V-sync)의 출력 구간(713), 수직 동기 신호(V-sync)의 출력 구간 이전의 일부 구간(711), 또는 수직 동기 신호(V-sync)의 출력 구간 이후의 일부 구간(715)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 데이터 인에이블 신호(data enable signal)(DE)가 출력되지 않는 블랭크 구간(710 or 720)은 수평 동기 신호(H-sync)의 출력 구간(723), 수평 동기 신호(H-sync)의 출력 구간 이전의 일부 구간(721), 또는 수평 동기 신호(H-sync)의 출력 구간 이후의 일부 구간(725)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(410)는, 상기 정의된 복수의 블랭크 구간 중 적어도 하나의 구간을 연장시키고, 연장된 블랭크 구간 동안 생체 센서(240I)생체 센서(240I)를 통해 사용자의 생체 정보(예컨대, 지문 정보)를 획득할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 프로세서(410)는 연속된 데이터 인에이블 신호(VDEN)들 사이에 해당하는 블랭크 구간에 생체 센서(240I)를 통해 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)는 데이터 인에이블 신호(VDEN)가 로우 상태인 블랭크 구간에 생체 센서(240I)를 구동함으로써 디스플레이(160)의 영상 데이터와 생체 센서(240I)에서 감지된 신호 간의 상호 간섭을 줄일 수 있고, 생체 센서(240I)의 인식 정확도를 높일 수 있다.
도 8은 한 실시예에 따른 디스플레이를 구동하기 위한 신호의 구동 파형도이다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는, 디스플레이(160)를 구동하기 위한 복수의 신호들 중 어느 하나를 기준 신호로 정의하고, 상기 기준 신호들 사이의 연속된 블랭크 구간들을 이용하여 사용자의 생체 정보를 획득 및 매칭하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 이하의 예시에서는, 상기 기준 신호가 데이터 인에이블 신호(VDEN)인 것으로 하지만, 다양한 실시예에 따른 기준 신호는 데이터 인에이블 신호(VDEN) 이외에도 수평 동기 신호(H_Sync) 또는 수직 동기 신호(V_Sync)일 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 생체 센서(240I)를 통해 사용자의 생체 정보(예컨대, 지문 정보)를 획득하기 위한 시간을 확보하기 위해 생체 센서(240I)를 이용해 사용자의 생체 정보를 획득하는 기간을 연장시킬 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 생체 인식 상태인 경우, 수직 동기 신호(V_sync) 또는 수평 동기 신호(H_sync)의 블랭크 구간을 일시적으로 증가시킬 수 있다. 또는, 전자 장치(101)는, 생체 인식 상태인 경우, 적어도 하나의 클럭 펄스(예: VCLK)의 블랭크 구간을 조정하거나, 리프레쉬 레이트(refresh rate)를 조정할 수 있다. 상기에서, 리프레쉬 레이트(refresh rate)를 조정하는 것은, 예를 들면, 이미지 프레임의 리프레쉬 주기를 노멀 구동시에 비해 늘리는 것으로, 기본적으로 설정된 프레임 주파수보다 낮은 프레임 주파수로 표시 영상을 리프레쉬 시키는 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 리프레쉬 레이트(refresh rate)를 조정하는 방법은 이미지 프레임 주파수를 노멀 구동을 위한 N(N은 양의 정수) Hz에서 1 Hz ~ N/2 Hz 로 낮춰서 구동하는 방식을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 디스플레이(160)를 구동하는 데이터 인에이블 신호(VDEN)가 로우 상태인 블랭크 구간에 생체 센서(240I)를 이용해 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 사용자의 지문 입력을 감지하는 상태인 경우에 상기 블랭크 구간을 연장시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, 한 실시예에 따른 전자 장치(101)(예: 프로세서(410))는 생체 센서(240I)를 통해 사용자의 지문 입력을 감지하지 않는 상태(즉, 노멀 상태)인 경우, 연속된 데이터 인에이블 신호(VDEN)들 사이의 블랭크 구간을 제 1 시간(801)으로 설정할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 생체 센서(240I)를 통해 사용자의 지문 입력을 감지하는 상태(즉, 센싱 상태)인 경우, 연속된 데이터 인에이블 신호(VDEN)들 사이의 블랭크 구간을 제 1 시간(801)보다 긴 제 2 시간(802)으로 설정할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 제 2 시간(802)으로 설정된 블랭크 구간 동안 생체 센서(240I)를 구동하여 사용자의 생체 정보(예컨대, 지문 정보)를 획득할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 생체 인식 상태인 경우, 제 1 데이터 인에이블 신호(VDEN1)와 제 2 데이터 인에이블 신호(VDEN2) 사이에 해당하는 블랭크 구간을 제 1 시간(801)보다 긴 제 2 시간(802)으로 설정하고, 제 2 데이터 인에이블 신호(VDEN2)와 제 3 데이터 인에이블 신호(미도시) 사이에 해당하는 블랭크 구간을 제 1 시간(801)보다 긴 제 3 시간(803)으로 설정할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 제 2 시간(802) 및 제 3 시간(803)은 서로 동일하게 설정할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제 2 시간(802) 및 제 3 시간(803)을 서로 다르게 설정할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 제 1 데이터 인에이블 신호(VDEN1)와 제 2 데이터 인에이블 신호(VDEN2) 사이인 제 2 시간(802)의 블랭크 구간 동안 사용자의 생체 정보를 모두 획득한 경우(또는, 사용자 인증에 필요한 최소한의 생체 정보를 획득한 경우), 제 2 데이터 인에이블 신호(VDEN2)와 제 3 데이터 인에이블 신호(미도시) 사이인 제 3 시간(803)의 블랭크 구간의 길이를 제 2 시간(802)보다 짧게 설정할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 제 3 시간(803)을 제 1 시간(801)과 동일 또는 유사하게 설정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 전자 장치의 상황 정보에 기반하여 상기 제 2 시간(802)와 제 3 시간(803)의 길이를 동적으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 제 2 시간(802)인 구간 또는 제 3 시간(803)인 구간에 수행중인(예: 백그라운드에서 수행중인) 기능에 따라 제 2 시간(802)과 제 3 시간(803)의 길이를 다양하게 설정할 수 있다. 다른 실시예에서, 전자 장치(101)는 디스플레이에 표시되는 이미지의 속성(예: 제 2 시간(802)인 구간 또는 제 3 시간(803)인 구간에 표시되고 있거나 제 2 시간(802)인 구간 또는 제 3 시간(803)인 구간 이후에 표시 될 이미지의 변화, 또는 생체 센서 위치에 대응되는 영역에 표시되는 이미지의 색상 등)에 기초하여 제 2 시간(802)과 제 3 시간(803)의 길이를 다양하게 가변할 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 디스플레이(160)를 구동하기 위한 신호의 구동 파형도이다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 디스플레이(160)를 구동하기 위한 복수의 신호들 중 어느 하나를 기준 신호로 정의하고, 상기 기준 신호들 사이의 연속된 블랭크 구간들을 이용하여 사용자의 생체 정보를 부분적으로 획득 및 매칭하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 이하의 예시에서는, 상기 기준 신호가 데이터 인에이블 신호(VDEN)인 것으로 하지만, 기준 신호는 데이터 인에이블 신호(VDEN) 이외에도 수평 동기 신호(H-Sync) 또는 수직 동기 신호(V-Sync)일 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 디스플레이(160)를 구동하는 적어도 하나의 신호의 블랭크 구간을 이용하여 사용자의 생체 정보를 획득하고, 연속된 블랭크 구간 동안 사용자의 생체 정보를 부분적으로 획득 및 매칭하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 디스플레이(160)의 스크린 영역이 생체 정보를 센싱하기 위한 특정 영역(즉, 사용자가 지문 정보를 입력하도록 설정된 영역)을 포함할 수 있으며, 상기 특정 영역은 복수의 서브 영역으로 구분하여 미리 정의될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 상기 각 블랭크 구간 동안 상기 복수의 서브 영역 중에서 선택된 적어도 하나의 영역을 통해 사용자의 생체 정보를 부분적으로 획득하고, 해당 블랭크 구간에 이어서 디스플레이(160)를 구동하는 적어도 하나의 신호가 출력되는 구간 동안 부분적으로 획득된 생체 정보가 미리 저장된 생체 정보와 매칭되는지 확인할 수 있다.
도 9를 참조하면, 다른 실시예에 따른 전자 장치(101)는 생체 센서(240I)를 통해 사용자의 지문 입력을 감지하지 않는 상태(즉, 노멀 상태)인 경우, 연속된 데이터 인에이블 신호(VDEN)들 사이의 블랭크 구간을 제 1 시간(901)으로 설정할 수 있다.
예를 들면, 전자 장치(101)는 생체 인식 상태인 경우, 제 1 데이터 인에이블 신호(VDEN1)와 제 2 데이터 인에이블 신호(VDEN2) 사이에 해당하는 블랭크 구간을 제 1 시간(901)보다 긴 제 2 시간(902)으로 설정하고, 제 2 데이터 인에이블 신호(VDEN2)와 제 3 데이터 인에이블 신호(VDEN3) 사이에 해당하는 블랭크 구간을 제 1 시간(901)보다 긴 제 3 시간(904)으로 설정하고, 제 3 데이터 인에이블 신호(VDEN3)와 제 4 데이터 인에이블 신호(미도시) 사이에 해당하는 블랭크 구간을 제 1 시간(901)보다 긴 제 4 시간(906)으로 설정할 수 있다.
전자 장치(101)는, 예를 들면, 제 2 시간(902)의 블랭크 구간 동안 스크린에 위치하고 생체 정보를 획득하기 위한 복수의 서브 영역 중에서 선택된 어느 하나의 영역을 통해 사용자의 생체 정보 중에서 일부분을 획득할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 제 2 시간(902)의 블랭크 구간 이후의 제 2 데이터 인에이블 신호(VEDN2)의 출력 구간 동안 제 2 시간(902)의 블랭크 구간에 획득된 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보와 비교하여, 그들이 서로 매칭되는지 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 획득된 사용자의 생체 정보와 미리 저장된 생체 정보가 서로 매칭되면 노멀 구동 상태로 전환할 수 있다.
전자 장치(101)는, 예를 들면, 획득된 사용자의 생체 정보와 미리 저장된 생체 정보가 서로 매칭되지 않으면 제 3 시간(904)의 블랭크 구간 동안 스크린에 위치하고 생체 정보를 획득하기 위한 복수의 서브 영역 중에서 선택된 다른 하나의 영역을 통해 사용자의 생체 정보 중에서 다른 일부분을 획득할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 제 3 시간(904)의 블랭크 구간 이후의 제 3 데이터 인에이블 신호(VEDN3)의 출력 구간 동안 제 3 시간(904)의 블랭크 구간에 획득된 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보와 비교하여, 그들이 서로 매칭되는지 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 획득된 사용자의 생체 정보와 미리 저장된 생체 정보가 서로 매칭되면 노멀 구동 상태로 전환할 수 있다.
전자 장치(101)는, 예를 들면, 획득된 사용자의 생체 정보와 미리 저장된 생체 정보가 서로 매칭되지 않으면 제 4 시간(906)의 블랭크 구간 동안 스크린에 위치하고 생체 정보를 획득하기 위한 복수의 서브 영역 중에서 선택된 또 다른 하나의 영역을 통해 사용자의 생체 정보 중에서 또 다른 일부분을 획득할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 제 4 시간(906)의 블랭크 구간 이후의 제 4 데이터 인에이블 신호(미도시)의 출력 구간 동안 제 4 시간(906)의 블랭크 구간에 획득된 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보와 비교하여, 그들이 서로 매칭되는지 확인할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제 2 시간 내지 제 4 시간(902, 904, 906)을 제 1 시간(901)과 동일 또는 유사하게 설정할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 생체 정보 획득을 위한 블랭크 구간의 증가를 위해 프로세서 또는 디스플레이 드라이버(430) IC(display driver IC(DDI))를 다음과 같이 제어할 수 있다.
1. 전자 장치가 노멀 모드( normal mode)인 경우
1.1. 디스플레이(160)에 포함된 센서(예: 터치 센서 또는 지문 센서)를 통한 센서 데이터 수집, 전자 장치(101)의 동작 상태, 또는 UI/UX((user interfaces & user experience) 시나리오에 기초하여 지문 센싱 모드 활성화될 수 있음.
1.2. 어플리케이션 프로세서(AP)(예: 프로세서 410)가 DDI(430)에게 특정 명령을 전송하고, DDI(430)는 상기 특정 명령에 응답하여 블랭크 구간을 확대할 수 있음.(단, DDI(430)는 별도의 어플리케이션 프로세서(410)의 제어 없이 상기 1.1에서 언급된 조건에 기초하여 블랭크 구간을 확대할 수 있음)
1.3. DDI(430)는 프레임 시작시점에 수직 동기 신호(V_Sync) 및/또는 수평 동기 신호(H-Sync)와 동기하여 블랭크 구간의 확대를 시작할 수 있음.
1.4. 블랭크 구간이 확대되면 플리커 발생 여부를 확인 후 지문 센싱을 시작할 수 있음.
1.4.1. DDI(430) 또는 프로세서(410)는 블랭크 구간이 확대됨에 따라 이미지의 플리커가 발생될 수 있는 수준인지 확인할 수 있음. 상기에서, 플리커 발생 여부를 판단하는 기준은 리프레쉬 레이트(refresh rate)일 수 있으며, DDI(430) 또는 프로세서(410)는 리프레쉬 레이트가 50 이하이면 플리커가 발생될 수 있는 것으로 결정할 수 있음. 대안적으로, DDI(430) 또는 프로세서(410)는 리프레쉬 레이트 외에도, 프레임 레이트(frame rate) 등의 Threshold를 플리커 발생 여부를 판단하는 기준으로 삼을 수 있음. 한 실시예에 따르면, DDI(430) 또는 프로세서(410)는 블랭크 구간이 확대에 따른 리프레쉬 레이트(refresh rate)의 변화에 기초하여 지문 정보를 부분적으로 획득하고 매칭할 수 있음.
1.4.2. DDI(430) 또는 프로세서(410)는 플리커가 발생되는 것으로 결정되면, 디스플레이(160)를 통해 출력되는 배경 이미지의 밝기를 줄이거나, 및/또는 디스플레이(160)를 통해 플리커 인식을 최소화할 수 있는 배경 이미지를 출력할 수 있음.
1.5. DDI(430) 또는 프로세서(410)는 지문 센싱이 완료되면 노멀 구동 상태로 전환할 수 있음.
2. 전자 장치가 self refresh 또는 저전력 상태인 경우
2.1. 프로세서(410)는 슬립 상태이고, 디스플레이(160)에 포함된 센서(예: 터치 센서 또는 지문 센서)를 통한 센서 데이터 수집, 전자 장치(101)의 동작 상태, 또는 UI/UX((user interfaces & user experience) 시나리오에 기초하여 지문 센싱 모드가 활성화될 수 있음.
2.2. DDI(430)에 포함된 프레임 버퍼(frame buffer)를 활용하여 특정 화면(상기 1.4.2.와 동일 또는 유사한 배경 이미지일 수 있음)을 출력하고 블랭크 구간을 확대시킬 수 있음. DDI(430)는 획득된 지문 정보와 저장된 지문 정보가 매칭되는지 확인하고, 두 지문 정보가 매칭되면 프로세서(410)를 웨이크업(Wake-up)시켜, 획득된 지문 데이터를 프로세서(410)에게 전송할 수 있음.
2.3. DDI(430) 또는 프로세서(410)는 지문 센싱이 완료되면 노멀 구동 상태로 전환할 수 있음.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)의 일 예이다.
도 10a를 참조하면, 한 실시예에 따른 전자 장치(1000)(예: 전자 장치(101))는, 전면에 디스플레이(1010)(예: 디스플레이(160))가 배치되고, 생체 센서(1011)(예: 생체 센서(240I))는 디스플레이(1010)의 스크린 영역의 적어도 일부에 대응하도록 위치할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이(1010)의 스크린 영역의 일측(예컨대, 하측)에는 조작 버튼(예컨대, 홈 버튼)(1020)이 배치되고, 디스플레이(1010)의 스크린 영역의 타측(예컨대, 상측)에는 카메라(1030) 및 적어도 하나의 센서(1040)가 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 생체 센서(1011)는 디스플레이(1010)의 액티브 영역(active area) 또는 블랙 매트릭스 영역(black matrix area)에 형성될 수 있다.
상기에서 생체 센서(1011)가 디스플레이(1010)의 스크린 영역의 적어도 일부에 대응하도록 위치한다는 것은, 예를 들면, 생체 센서(1011)가 디스플레이(1010)의 적어도 일부 영역 내부에 배치된다는 것을 의미하거나, 또는 생체 센서(1011)가 상기 디스플레이(1010)의 적어도 일부 영역과 중첩되도록 상기 디스플레이(1010)의 상부에 배치되는 것을 의미하거나, 또는 생체 센서(1011)가 상기 디스플레이(1010)의 적어도 일부 영역과 중첩되도록 상기 디스플레이(1010)의 하부에 배치되는 것을 의미할 수 있다. 또한, 생체 센서(1011)가 상기 디스플레이(1010)의 상부 또는 하부에 배치되는 경우, 생체 센서(1011)는 접착층(미도시) 등을 통해 상기 디스플레이(1010)의 표면(상부면 또는 하부면)에 직접적으로 부착될 수 있다. 또는, 생체 센서(1011)가 디스플레이(1010)의 상부 또는 하부에 배치되는 경우, 생체 센서(1011)와 디스플레이(1010) 사이에는 적어도 하나의 다른 부품이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면 생체 센서(1011)는 디스플레이(1010)의 하부에 배치 될 수 있다. 예컨대 상기 생체 센서(1011)은 상기 생체 센서(1011)에 대응하는 디스플레이(1010)의 일정 영역에 접근한 객체(예: 사용자의 손가락)의 생체 정보를 획득 할 수 있다.
도 10b를 참조하면, 어떤 실시예에 따른 전자 장치(1000)는, 디스플레이(1010)의 스크린 영역이 전자 장치(1000)의 전면 전체로 확대되고, 생체 센서(1011)는 스크린 영역의 적어도 일부에 위치할 수 있다. 발명의 한 실시예에 따르면 생체 센서 (1011)는 스크린 영역의 하부에 배치될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 생체 센서(1011)의 형성 위치는 도 5를 참조하여 구체적으로 후술하기로 한다. 예를 들면, 전자 장치(1000)는 전면에서 물리 키(예컨대, 사용자 조작 버튼(1020))가 삭제되고, 스크린 영역은 상기 물리 키(1020)가 삭제된 영역(예컨대, 전자 장치의 전면 중에서 홈 버튼이 위치한 하측 영역), 카메라(1030) 및 적어도 하나의 센서(1040)가 위치한 영역(예컨대, 전자 장치의 전면 중에서 상측 영역)으로 확대될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 카메라(1030) 및 적어도 하나의 센서(1040)는 디스플레이(1010)의 스크린 영역의 적어도 일부에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 상기 물리 키(1020)가 삭제된 스크린 영역의 적어도 일부에는, 상기 물리 키(1020)를 대신하여, 터치 센서 또는 압력 센서를 이용한 사용자 조작 버튼이 배치될 수 있다. 상기에서, 디스플레이(1010)의 스크린 영역이 확대된다는 것은, 동일한 크기의 전자 장치(1000)에 있어서 디스플레이(1010)의 스크린 영역이 차지하는 면적이 더 넓어졌다는 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 도 10b에 도시된 디스플레이(1010)의 스크린 영역이 차지하는 면적은, 도 10a에 도시된 디스플레이(1010)의 스크린 영역이 차지하는 면적보다 넓을 수 있다.
도 11은 디스플레이(160)의 스크린 영역에 생체 센서(240I)가 실장된 구조를 나타낸 전자 장치(101)의 단면도이다.
도 11를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(1000))의 단면 구조는, 예를 들면, 글래스(1110), 접착층(1120), 터치 센서(1130)(예: 터치 패널(252)), 디스플레이(1140)(예: 디스플레이(160)), 또는 PCB(1190)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(1000)는 디스플레이(1140)의 적어도 일부 영역(1101)에 대응하도록 사용자의 생체 정보를 감지하기 위한 생체 센서(1130, 1144, 1180)(예: 생체 센서(911))가 실장될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(1140)의 적어도 일부 영역(1101)은 도 10a 또는 도 10b에서 디스플레이(1010)의 스크린 영역 중에서 생체 센서(1011)가 형성된 영역과 동일 또는 유사한 영역일 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 생체 센서(1130, 1144, 1180)는, 디스플레이(1140)의 일부 영역(예: 하나의 영역 또는 복수의 영역)에 대응하도록 위치하거나, 또는 디스플레이(1140)의 전체 스크린 영역(예컨대, 디스플레이의 액티브 영역)에 대응하도록 위치할 수 있다.
생체 센서(1130, 1144, 1180)는, 예를 들면, 디스플레이(1140)의 상부(도 11의 상측 방향)에 위치한 생체 센서(1130)이거나, 디스플레이(1140)의 적어도 일부 영역에 내장된 생체 센서(1144)이거나, 또는 디스플레이(1140)의 하부(도 11의 하측 방향)에 위치한 생체 센서(1180)일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 생체 센서(1130, 1144, 1180)는 광학 방식의 이미지 센서, 초음파 방식의 송/수신 모듈 또는 정전 방식의 송/수신 전극 패턴을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 생체 센서(1130)는 접착층(1120)과 디스플레이(1140)사이에 위치할 수 있다. 또는, 생체 센서(1130)는, 도시하지 않았으나, 글래스(1110)와 접착층(1120) 사이에 위치할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 생체 센서(1130)는 정전 방식의 송/수신 전극 패턴을 포함하여 구성될 수 있으며, 디스플레이(1140)에서 출력되는 빛의 투과율을 높이기 위해 투명한 전극으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 생체 센서(1130)는 초음파 방식의 송/수신 모듈도 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 생체 센서(1144)는, 디스플레이(1140)의 액티브 영역(active area) 또는 블랙 매트릭스 영역(black matrix area)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 생체 센서(1144)는, 디스플레이(1140)를 구성하는 적색 화소(1141), 녹색 화소(1142), 또는 청색 화소(1143)의 적어도 일부와 동일층에 위치한 포토 다이오드(PD), 또는 포토 트랜지스터로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 생체 센서(1144)는 디스플레이(1140)로부터 출력되는 빛을 광원으로 이용하는 광학식 지문 센서일 수 있다. 예를 들면, 생체 센서(1144)는 디스플레이(1140)로부터 출력된 후 사용자의 지문으로부터 반사된 빛을 감지하여 사용자의 지문 정보(1102)를 획득할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 광학 방식으로 구성된 생체 센서(1144)는 디스플레이(1140)와는 별도로 마련된 광원 장치가 출력한 빛을 광원으로 이용하여 사용자의 지문 정보(1102)를 획득할 수 있다. 상기에서, 디스플레이(1140)와는 별도로 마련된 광원 장치는, 예를 들면, 적외선 LED(infra red light emitting diode)(미도시)일 수 있다. 적외선 LED는, 예를 들면, 디스플레이(1140)의 하부에 위치하거나, 디스플레이(1140)의 테두리 영역 일부에 위치할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 생체 센서(1180)는 디스플레이(1140)의 하부에 위치할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(1140)의 하부에는 생체 센서(1180)와, 생체 센서(1180)의 실장 공간을 확보하기 위한 실링 구조물(1151, 1152)이 위치할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 생체 센서(1180)는 디스플레이(1140)로부터 출력되는 빛을 광원으로 이용하는 광학식 지문 센서일 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 생체 센서(1180)는 디스플레이(1140)와는 별도로 마련된 광원 장치가 출력한 빛을 광원으로 이용하여 사용자의 지문 정보(1102)를 획득할 수 있다. 실링 구조물(1151, 1152)은, 예를 들면, 외부 충격으로부터 생체 센서(1180)를 보호하기 위한 것일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 생체 센서(1180)는 실링 구조물(1151, 1152)에 의해 형성된 내부 공간(예컨대, 실링 구조물(1111, 1152) 사이의 공간)에 위치할 수 있다. 생체 센서(1180)는, 예를 들면, 베이스 기판(1190) 상에 형성되어 디스플레이(1140)와 기판(1190) 사이에 위치할 수 있다. 생체 센서(1180)와 디스플레이(1140) 사이에는, 예를 들면, 충격 완화 또는 이물질 유입을 방지하기 위한 탄성체(1171, 1172)(예: 플라스틱, 스폰지 또는 고무 등)가 형성될 수 있다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)가 생체 인식 상태인 경우에 플리커 현상을 저감하는 방법을 설명한 예시이다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 디스플레이(1040)(예: 디스플레이(160))를 구동하기 위한 신호들 사이의 블랭크 구간을 연장시킴과 아울러, 사용자의 생체 정보, 예컨대 지문 정보의 입력을 요청하는 동안 지정된 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 상기에서, 지정된 사용자 인터페이스는, 예를 들면, 디스플레이(1040)의 플리커 현상을 최소화할 수 있도록 설정된 배경 이미지를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, DDI(430) 또는 프로세서(410)는 지문 인식 상태에서 블랭크 구간을 연장시키고, 블랭크 구간의 연장으로 인한 플리커의 발생 여부를 예측할 수 있다. 예를 들면, DDI(430) 또는 프로세서(410)는 블랭크 구간의 연장으로 인해 조정되는 리프레쉬 레이트를 미리 저장된 임계값(threshold)와 비교하고, 비교 결과에 기초하여 플리커의 발생 여부를 결정할 수 있다.
한 실시예에 따르면, DDI(430) 또는 프로세서(410)는 플리커가 발생되는 것으로 결정되면, 디스플레이(1040)를 통해 출력되는 배경 이미지의 밝기를 줄이거나, 및/또는 디스플레이(1040)를 통해 플리커 인식을 최소화할 수 있는 배경 이미지를 출력할 수 있다. 예를 들면, DDI(430) 또는 프로세서(410)는 플리커가 발생되는 것으로 결정되면, 도 12에 도시한 바와 같이, 깜빡임이 포함된 UI(예: 망막 스캔처럼 하나의 선이 손가락 부위를 향해 내려오는 스캔하는 것 같은 효과)를 배경 이미지로 표시하여 사용자가 생체 정보를 획득하기 위해 발생하는 플리커라는 인식을 방지할 수 있다. 또는, DDI(430) 또는 프로세서(410)는 플리커가 발생되는 것으로 결정되면, 도 13에 도시한 바와 같이, 디스플레이(1040)의 특정 밝기 이하로 어둡게 조절하여 사용자에게 깜빡임이 인지되는 것을 둔화시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 전자 장치(101)는 전자 장치(101)의 상황 정보에 적어도 기반하여 복수개의 플리커 저감 방식 중 적어도 하나를 선택할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 주변 조도, 현재 디스플레이(1040)에 표시중인 콘텐츠의 종류, 현재 구동중인 어플리케이션, 또는 손가락의 위치 등에 기초하여 플리커 저감 방식을 선택할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(1040)를 부분적으로 제어하여 플리커 저감 방식을 선택적으로 제공할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)가 연속된 블랭크 구간 동안 사용자의 생체 정보를 부분적으로 획득 및 매칭하여 사용자 인증을 수행하는 방법을 설명한 도면이다. 도 15는 다양한 실시예에 따른 지문 센싱 영역을 설명한 도면이다.
도 14를 참조하면, 전자 장치(101)는, 예를 들면, 생체 정보를 센싱하도록 디스플레이(1040)의 스크린 영역 적어도 일부에 위치한 특정 영역(1410)을 복수의 서브 영역(1411, 1413, 1415)으로 구분하여 정의할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 서브 영역(1411, 1413, 1415)은 제 1 서브 영역(1411), 제 2 서브 영역(1413), 또는 제 3 서브 영역(1415)을 포함할 수 있다. 제 1 내지 제3 서브 영역(1411, 1413, 1415)은, 예를 들면, 도 14에 도시된 바와 같이, 수직 방향으로 배열되고 서로 동일한 면적을 가질 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 도 15에 도시된 바와 같이, 특정 영역(1510)(예: 특정 영역(1410))의 제 1 내지 제3 서브 영역(1511, 1513, 1515)은 수평 방향으로 배열되고 서로 동일한 면적을 가질 수 있다. 대안적으로, 제 1 내지 제3 서브 영역(1511, 1513, 1515)에 대한 구분은 사선/직선/원형 등 사용성을 고려하여 형태의 제한 없이 구분될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 데이터 인에이블 신호(VDEN)들 사이의 블랭크 구간(1411, 1433, 1435) 동안 사용자의 생체 정보를 부분적으로 획득할 수 있다.
예를 들면, 전자 장치(101)는 데이터 인에이블 신호(VDEN)들 사이의 제 1 블랭크 구간(1431) 동안 제 1 서브 영역(1411)에 위치한 생체 센서(240I)(예: 지문 센서)를 구동하여 사용자의 생체 정보의 일부를 획득하고, 획득된 정보를 프로세서(410)(예: 어플리케이션 프로세서(410)) 또는 DDI(1420) 또는 센서 IC로 전송할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 프로세서(410)는 제 1 블랭크 구간(1431) 이후에 데이터 인에이블 신호(VDEN)가 출력되는 기간(1441) 동안 제 1 블랭크 구간(1431)에 획득한 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보와 비교하여, 그들이 서로 매칭되는지 확인할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는, 연산량을 줄이기 위해 제 1 서브 영역(1411)을 통해 획득한 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보 중 제 1 서브 영역(1411)에 대응하는 위치의 생체 정보와 매칭되는지 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 획득된 사용자의 생체 정보와 미리 저장된 생체 정보가 서로 매칭되면 노멀 구동 상태로 전환할 수 있다.
전자 장치(101)는, 예를 들면, 획득된 사용자의 생체 정보와 미리 저장된 생체 정보가 서로 매칭되지 않으면 데이터 인에이블 신호(VDEN)들 사이의 제 2 블랭크 구간(1433) 동안 제 2 서브 영역(1413)에 위치한 생체 센서(240I)(예: 지문 센서)를 구동하여 사용자의 생체 정보의 일부를 획득하고, 획득된 정보를 프로세서(410)(예: 어플리케이션 프로세서(410)) 또는 DDI(1420) 또는 센서 IC로 전송할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 프로세서(410)는 제 2 블랭크 구간(1433) 이후에 데이터 인에이블 신호(VDEN)가 출력되는 기간(1443) 동안 제 1 및 제 2 블랭크 구간(1431, 1433)에 획득한 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보와 비교하여, 그들이 서로 매칭되는지 확인할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는, 연산량을 줄이기 위해 제 2 서브 영역(1413)을 통해 획득한 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보 중 제 2 서브 영역(1413)에 대응하는 위치의 생체 정보와 매칭되는지 확인할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제 1 서브 영역(1411) 및 제 2 서브 영역(1413)을 통해 획득한 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보 중 제 1 서브 영역(1411) 및 제 2 서브 영역(1413)에 대응하는 위치의 생체 정보와 매칭되는지 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 획득된 사용자의 생체 정보와 미리 저장된 생체 정보가 서로 매칭되면 노멀 구동 상태로 전환할 수 있다.
전자 장치(101)는, 예를 들면, 획득된 사용자의 생체 정보와 미리 저장된 생체 정보가 서로 매칭되지 않으면 데이터 인에이블 신호(VDEN)들 사이의 제 3 블랭크 구간(1435) 동안 제 3 서브 영역(1415)에 위치한 생체 센서(240I)(예: 지문 센서)를 구동하여 사용자의 생체 정보의 일부를 획득하고, 획득된 정보를 프로세서(410)(예: 어플리케이션 프로세서) 또는 DDI(1420)(예: DDI(430)) 또는 센서 IC(예: 센서 드라이버(420))로 전송할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 프로세서(410)는 제 3 블랭크 구간(1435) 이후에 데이터 인에이블 신호(VDEN)가 출력되는 기간(1445) 동안 제 1 내지 제 3 블랭크 구간(1431, 1433, 1435)에 획득한 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보와 비교하여, 그들이 서로 매칭되는지 확인할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는, 연산량을 줄이기 위해 제 3 서브 영역(1415)을 통해 획득한 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보 중 제 3 서브 영역(1415)에 대응하는 위치의 생체 정보와 매칭되는지 확인할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제 1 서브 영역(1411) 내지 제 3 서브 영역(1415)을 통해 획득한 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보 중 제 1 서브 영역(1411) 내지 제 3 서브 영역(1415)에 대응하는 위치의 생체 정보와 매칭되는지 확인할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 매칭하는 동작은 모든 영역(예: 제 1 서브 영역(1411) 내지 제 3 서브 영역(1415))의 생체 정보를 획득 한 이후에 노멀 구동 상태에서 수행할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 획득된 사용자의 생체 정보와 미리 저장된 생체 정보가 서로 매칭되면 노멀 구동 상태로 전환할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 획득된 사용자의 생체 정보와 미리 저장된 생체 정보가 서로 매칭되지 않으면 사용자 인증이 실패한 것으로 결정하고, 사용자 인증의 실패를 알리기 위한 메시지를 디스플레이(1040)를 통해 출력할 수 있다.
도 16a 및 도 16b는 디스플레이와 생체 센서의 적층 구조에 따른 생체 정보의 획득 방법을 나타낸 예시이다.
도 16a 및 도 16b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 디스플레이(1610)(예: 디스플레이(260)), 또는 디스플레이(1610)의 하부에 위치한 생체 센서(1620)(예: 생체 센서(240J))를 포함할 수 있다.
디스플레이(1610)의 스크린 영역은, 예를 들면, 적어도 일부에 사용자의 생체 정보를 획득하기 위한 센싱 영역(1611, 1613, 1615)을 포함할 수 있다. 디스플레이(1610)의 센싱 영역(1611, 1613, 1615)은, 예를 들면, 생체 센서(1620)의 적어도 일부(1621, 1623, 1625)와 중첩되도록 위치할 수 있다.
예를 들면, 디스플레이(1610)의 센싱 영역(1611, 1613, 1615)은 제 1 내지 제 3 서브 영역(1611, 1613, 1615)을 포함하고, 상기 제 1 내지 제 3 서브 영역(1611, 1613, 1615)은 생체 센서(1620)는 제 1 내지 제 3 센서 영역(1621, 1623, 1625)과 동일 또는 유사한 면적을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 내지 제 3 서브 영역(1611, 1613, 1615) 각각에 해당하는 ⓐ' 영역, ⓑ' 영역, 또는 ⓒ' 영역의 면적은 제 1 내지 제 3 센서 영역(1621, 1623, 1625) 각각에 해당하는 ⓐ 영역, ⓑ 영역, 또는 ⓒ 영역의 면적과 동일 또는 유사할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치는 생체 센서(1620)의 제 1 내지 제 3 센서 영역(1621, 1623, 1625)을 순차적으로 구동하여 사용자의 생체 정보를, 부분적으로 그리고 순차적으로, 획득할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 생체 센서(1620)의 제 1 센서 영역(1621)을 구동하여 사용자의 생체 정보(예컨대, 지문 정보) 중에서 제 1 부분(1631)의 정보를 획득하고, 생체 센서(1620)의 제 2 센서 영역(1623)을 구동하여 사용자의 생체 정보 중에서 제 2 부분(1633)의 정보를 획득하고, 생체 센서(1620)의 제 3 센서 영역(1625)을 구동하여 사용자의 생체 정보 중에서 제 3 부분(1635)의 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 생체 센서는 정전 방식, 광학 방식, 초음파 방식으로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 생체 센서를 이용하여 디스플레이를 구동하는 복수의 신호들 중 어느 하나인 기준 신호의 블랭크 구간에서 생체 정보를 획득하는 경우, 상기 생체 센서를 영역별로 나누어 구동할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 광학 방식으로 구성된 생체 센서의 경우 영역별로 광원을 별도로 제어할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 데이터 인에이블 신호(VDEN)의 제 1 블랭크 구간(1431)에 ⓐ' 영역에 해당하는 디스플레이 영역(초음파 센서의 경우 발진부)만을 온(on) 하고, ⓐ 영역에 위치한 생체 센서를 이용하여 생체 정보를 획득할 수 있다. 또는, 전자 장치는 데이터 인에이블 신호(VDEN)의 제 2 블랭크 구간(1433)에 ⓑ' 영역 에 해당하는 디스플레이 영역(초음파 센서의 경우 발진부)만을 온(on) 하고, ⓑ 영역 에 위치한 생체 센서를 이용하여 생체 정보를 획득할 수 있다. 또는, 전자 장치는 데이터 인에이블 신호(VDEN)의 제 3 블랭크 구간(1435)에 ⓒ' 영역 에 해당하는 디스플레이 영역(초음파 센서의 경우 발진부)만을 온(on) 하고, ⓒ 영역에 위치한 생체 센서를 이용하여 생체 정보를 획득할 수 있다. 상기 방법은 생체 센서가 초음파 방식인 경우뿐만 아니라 생체 센서가 정전 용량 방식인 경우에도 적용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 생체 센서(240I)와 디스플레이(160) 간의 간섭을 줄이기 위한 전자 장치(101)의 운영 방법은, 상기 전자 장치(101)가 사용자의 생체 정보를 감지하는 상태인 경우, 상기 디스플레이(160)를 구동하는 복수의 신호들 중에서 어느 하나인 기준 신호의 블랭크 구간을 연장하는 동작, 및 상기 연장된 기준 신호의 블랭크 구간에 상기 생체 센서(240I)를 구동하여 상기 사용자의 생체 정보를 감지하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 사용자의 생체 정보를 감지하지 않는 상태인 경우, 상기 기준 신호의 블랭크 구간을 제 1 시간으로 설정하는 동작, 및 상기 사용자의 생체 정보를 감지하는 상태인 경우, 상기 기준 신호의 블랭크 구간을 상기 제 1 시간보다 긴 제 2 시간으로 변경하는 동작을 더 포함할 수 있다. 상기 감지된 사용자의 생체 정보와 미리 저장된 생체 정보가 매칭되면, 상기 연장된 기준 신호의 블랭크 구간을 제 1 시간으로 변경하는 동작을 더 포함할 수 있다. 상기 연장된 기준 신호에 기초하여 리프레쉬 레이트(refresh rate)를 산출하는 동작, 및 산출된 리프레쉬 레이트가 미리 저장된 임계값(Threshold)보다 작은 경우 플리커가 발생될 수 있는 것으로 결정하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 디스플레이(160)를 구동하는 복수의 신호는 수평 동기 신호, 수직 동기 신호, 데이터 인에이블 신호, 및 적어도 하나의 클럭 펄스를 포함할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 흐름도이다. 이하, 도 14 내지 도 17을 결부하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 생체 정보를 획득하는 방법을 설명한다.
동작 1711에서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(410))는, 예를 들면, 특정 어플리케이션의 실행시에 사용자 인증을 요청하는 사용자 인터페이스를 디스플레이를 통해 제공하거나, 또는 잠금 상태 또는 슬립 상태에서 특정 키를 통한 사용자 입력이 감지되면 사용자 인증을 요청하는 사용자 인터페이스를 디스플레이를 통해 제공할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 상기에서 언급한 적어도 하나의 사용자 인터페이스들을 제공하는 기간을 생체 센서를 통해 사용자의 지문 입력을 감지하는 상태인 것으로 판단할 수 있다.
동작 1713에서, 전자 장치(101)의 센서 드라이버(420) 또는 DDI(430)는, 예를 들면, 디스플레이를 구동하기 위한 복수의 신호들 중에서 기준 신호로 정의된 어느 하나에 기초하여 사용자의 생체 정보를 부분적으로 획득할 수 있다. 예를 들면, 센서 드라이버(420) 또는 DDI(430)는, 기준 신호로서 데이터 인에이블 신호(VDEN)를 이용할 수 있다. 예를 들면, 센서 드라이버(420) 또는 DDI(430)는 연속된 데이터 인에이블 신호(VDEN)들 사이의 제 1 블랭크 구간(1431) 동안 제 1 서브 영역(1521)에 위치한 생체 센서(예: 지문 센서)를 구동하여 사용자의 생체 정보의 일부를 획득할 수 있다. 예를 들면, 센서 드라이버(420) 또는 DDI(430)는 제 1 블랭크 구간(1431) 동안 생체 센서(1520)의 제 1 센서 영역(1521)에 해당하는 ⓐ 영역에 입력되는 지문 정보를 감지할 수 있다.
동작 1713 및 동작 1715에서, 전자 장치(101)의 센서 드라이버(420) 또는 DDI(430)는, 예를 들면, 제 1 블랭크 구간(1431) 이후에 데이터 인에이블 신호(VDEN)가 출력되는 기간(1441) 동안 제 1 블랭크 구간(1431)에 획득한 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보와 비교하여, 그들이 서로 매칭되는지 확인할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제 1 블랭크 구간(1431)에 획득한 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보가 서로 매칭되는 경우 동작 1719를 수행하고, 또는 제 1 블랭크 구간(1431)에 획득한 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보가 매칭되지 않는 경우 동작 1721를 수행할 수 있다.
동작 1719에서, 전자 장치(101)의 센서 드라이버(420) 또는 DDI(430)는, 예를 들면, 사용자의 생체 정보에 대한 인증이 성공하였음을 알리는 신호를 프로세서(410)에 전달할 수 있다. 상기에서, 센서 드라이버(420) 또는 DDI(430)로부터 프로세서(410)로 전달되는 인증 성공 신호는 프로세서(410)가 슬립 상태 또는 저전력 상태인 경우에 프로세서(410)를 웨이크업시키는 신호일 수 있다. 전자 장치(101)의 센서 드라이버(420) 또는 DDI(430)는, 예를 들면, 인증 성공을 알리는 신호를 프로세서(410)에 전달함과 아울러 사용자의 인증 정보 또는 인증된 사용자에 관한 정보를 프로세서(410)에 전달할 수 있다.
동작 1721에서, 전자 장치(101)의 센서 드라이버(420) 또는 DDI(430)는, 예를 들면, 연속된 데이터 인에이블 신호(VDEN)들 사이의 제 2 블랭크 구간(1433) 동안 제 1 서브 영역(1523)에 위치한 생체 센서(예: 지문 센서)를 구동하여 사용자의 생체 정보의 일부를 획득할 수 있다. 예를 들면, 센서 드라이버(420) 또는 DDI(430)는 제 2 블랭크 구간(1433) 동안 생체 센서(1520)의 제 1 센서 영역(1523)에 해당하는 ⓑ 영역에 입력되는 지문 정보를 감지할 수 있다.
동작 1723 및 동작 1725에서, 전자 장치(101)의 센서 드라이버(420) 또는 DDI(430)는, 예를 들면, 제 2 블랭크 구간(1433) 이후에 데이터 인에이블 신호(VDEN)가 출력되는 기간(1443) 동안 제 1 및 제 2 블랭크 구간(1431, 1433)에 획득한 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보와 비교하여, 그들이 서로 매칭되는지 확인할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제 1 및 제 2 블랭크 구간(1431, 1433)에 획득한 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보가 서로 매칭되는 경우 동작 1727를 수행하고, 또는 제 1 및 제 2 블랭크 구간(1431, 1433)에 획득한 사용자의 생체 정보의 일부를 미리 저장된 생체 정보가 매칭되지 않는 경우 제 3 센서 영역(1525)에 해당하는 ⓒ 영역에 입력되는 지문 정보를 마저 획득하여 매칭 동작을 수행할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 매칭을 수행하는 동작(예: 동작 1715 및 동작 1723)은 복수개의 영역에 대응하는 사용자의 지문 정보를 획득한 이후(예: ⓐ영역에 대한 지문 정보 및 ⓑ 영역에 대한 지문 정보를 획득한 이후)에 수행할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)는 전자 장치의 상황 정보에 기반하여 복수개의 센싱 영역(예: ⓐ 영역 내지 ⓒ 영역)에 대한 매칭 동작을 언제 수행할 것인지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 입력 장치(250) 또는 센서 모듈(240)을 통해 획득한 정보에 적어도 기반하여, 복수개의 센싱 영역 중 몇 개의 영역에 대응하는 사용자의 지문 정보를 획득한 이후 매칭 동작을 수행할 지 결정할 수 있다. 한 실시예에 따르면 전자 장치(101)는 사용자의 손가락의 크기, 획득한 지문 정보의 충분성(예: 특징점의 수 등), 주변 밝기, 또는 화면에 표시중인 이미지의 속성 중 적어도 하나에 기반하여 매칭 동작을 수행할 시점을 결정할 수 있다.
동작 1727에서, 전자 장치(101)의 센서 드라이버(420) 또는 DDI(430)는, 예를 들면, 사용자의 생체 정보에 대한 인증이 성공하였음을 알리는 신호를 프로세서(410)에 전달할 수 있다. 상기에서, 센서 드라이버(420) 또는 DDI(430)로부터 프로세서(410)로 전달되는 인증 성공 신호는 프로세서(410)가 슬립 상태 또는 저전력 상태인 경우에 프로세서(410)를 웨이크업시키는 신호일 수 있다. 전자 장치(101)의 센서 드라이버(420) 또는 DDI(430)는, 예를 들면, 인증 성공을 알리는 신호를 프로세서(410)에 전달함과 아울러 사용자의 인증 정보 또는 인증된 사용자에 관한 정보를 프로세서(410)에 전달할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는, 예를 들면, 획득된 사용자의 모든 생체 정보와 미리 저장된 생체 정보가 서로 매칭되지 않으면 사용자 인증이 실패한 것으로 결정하고, 사용자 인증의 실패를 알리기 위한 메시지를 디스플레이를 통해 출력할 수 있다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 일 예이다.
도 18을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1800)(예: 전자 장치(101))는 적어도 하나의 프로세서(예: 제 1 프로세서(1810), 또는 제 2 프로세서(1820)), 메모리(1830)(예: 메모리(130)), 디스플레이(1840)(예: 디스플레이(1040)), 또는 적어도 하나의 센서(1850)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(1810 or 1820)는, 예를 들면, 프로세서(120)와 동일 또는 유사한 것일 수 있다.
제 1 프로세서(1810)(예: 메인 프로세서)는, 예를 들면, 전자 장치(1800)의 전반적인 구동을 제어할 수 있다.
제 2 프로세서(1820)(예: 저전력 프로세서, 또는 센서 HUB)는, 예를 들면, 전자 장치(1800)가 슬립 상태인 경우, 제 1 프로세서(1810)를 웨이크 업 하지 않고, 적어도 하나의 센서(1850)를 통해 획득되는 센서 정보, 또는 사용자로부터 획득되는 입력을 처리할 수 있다. 예를 들면, 제 2 프로세서(1820)는 적어도 하나의 센서(1850) 또는 디스플레이(1840)를 제 1 프로세서(1810)와는 독립적으로 제어할 수 있다.
메모리(1830)는, 예를 들면, 사용자 어플리케이션 등을 저장하기 위한 일반 영역, 또는 지문 센싱을 위한 정보를 등 보안에 민감한 정보를 저장하기 위한 보안 영역을 포함할 수 있다.
디스플레이(1840)는, 예를 들면, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널(1842), 및 디스플레이 패널(1842)에 포함된 복수의 픽셀들 중 적어도 일부를 제어하여 표시 정보를 제공하도록 설정된 디스플레이 구동 모듈(예: display driver IC(DDI(1841))를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 센서(1850)는, 예를 들면, 디스플레이(1840)에 대한 사용자의 지문을 감지하기 위한 생체 센서(1851)(예: 생체 센서(240I)), 또는 디스플레이(1840)에 대한 사용자의 터치를 감지하기 위한 터치 센서(1852)(예: 터치 패널(252))를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(1850)는 광학 방식의 지문 센서로서 센서 모듈(240)과 동일 또는 유한 것일 수 있다. 한 실시예에 따르면 생체 센서(1851)는 디스플레이(1840)에서 출력되는 빛을 광원으로 사용하는 광학식 지문 센서(예: 이미지 센서), 초음파 지문 센서를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 생체 센서(1851)는 정전 용량 방식으로 구동되는 지문 센서일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(1850)는 사용자 입력에 응답하여, 디스플레이 구동 모듈(1841)을 통해 디스플레이 패널(1842)에 포함된 복수의 픽셀들을 구동할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(1850)는, 사용자 입력 또는 사용자의 생체 정보를 획득하기 위해 디스플레이 패널(1842)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 생체 센서(1851)는 사용자의 생체 정보를 획득하기 위해 디스플레이 패널(1842)를 제어하여 디스플레이 패널(1842)로부터 방출되는 빛을 이용할 수 있다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 다른 일 예이다.
도 19를 참조하면, 전자 장치(1900)(예: 전자 장치(101))는 적어도 하나의 프로세서(예: 제 1 프로세서(1910), 또는 제 2 프로세서(1920)), 메모리(1930)(예: 메모리(130)), 디스플레이(1940)(예: 디스플레이(1040)), 또는 적어도 하나의 센서(1950)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(1910 or 1920)는, 예를 들면, 프로세서(120)와 동일 또는 유사한 것일 수 있다. 적어도 하나의 센서(1950)는, 예를 들면, 디스플레이(1940)에 대한 사용자의 지문을 감지하기 위한 생체 센서(1951)(예: 생체 센서(240I)), 또는 디스플레이(1940)에 대한 사용자의 터치를 감지하기 위한 터치 센서(1952)(예: 터치 패널(252))를 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(1900)(예: 전자 장치(101))는 복수개의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 복수개의 컨트롤러는, 예를 들면, 제 1 제어부(1912), 제 2 제어부(1922), 제 3 제어부(1943), 제 4 제어부(1953), 또는 제 5 제어부(1960)를 포함할 수 있다. 상기 복수개의 컨트롤러 각각은, 예를 들면, 전자 장치(1900)를 구성하는 모듈들에 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 복수개의 컨트롤러 각각은 제 1 프로세서(1910), 제 2 프로세서(1920), DDI(1941)(예: 디스플레이 구동 모듈(1841)), 또는 생체 센서(1951) 에 포함될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(1900)는 각 모듈에 포함된 컨트롤러를 이용하여 해당 모듈을 제어할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1900)는 제 1 제어부(1912)를 이용하여 제 1 프로세서(1910)을 제어하고, 제 2 제어부(1922)를 이용하여 제 2 프로세서(1920)을 제어할 수 있다. 또는, 전자 장치(1900)는 제 3 제어부(1943)를 이용하여 DDI(1941)를 제어하고, 제 4 제어부(1953)를 이용하여 생체 센서(1951)를 제어할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(1900)는 하나의 컨트롤러를 메인 컨트롤러로 지정하고, 지정된 메인 컨트롤러를 통해 나머지 컨트롤러를 제어함으로써 전자 장치(1900)에 포함된 모듈들을 모두 제어할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1900)는 메인 컨트롤러를 이용하여 나머지 컨트롤러들을 제어할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1900)는 제 5 제어부(1960))를 이용하여 제 1 제어부(1912), 제 2 제어부(1922), 제 3 제어부(1943), 또는 제 4 제어부(1953)를 제어할 수 있다. 제 5 제어부(1960)는 전자 장치(1900)를 구성하는 모듈 중 어느 하나에 포함된 메인 컨트롤러일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(1900)는, 메인 컨트롤러를 지정할 수 있고, 지정된 메인 컨트롤러에 의해 다른 컨트롤러들을 제어할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1900)는 메인 컨트롤러를 제 5 제어부(1960)에서 제 1 제어부(1912)로 변경할 수 있고, 변경된 제 1 제어부(1912)를 이용하여 나머지 컨트롤러인, 제 2 제어부 내지 제 5 제어부(1922, 1943, 1953, 1960)를 제어할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(1900)는 하나의 컨트롤러를 이용하여, 전자 장치(1900) 모듈들을 직접적으로 제어할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1900)는 제 1 프로세서(1910)에 포함된 제 1 제어부(1912)를 이용하여 제 2 프로세서(1920), 메모리(1930), 디스플레이(1940), 및/또는 적어도 하나의 센서(1950) 등을 직접 제어할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(1900)는 하나의 컨트롤러를 이용하여, 디스플레이(1940)와 적어도 하나의 센서(1950)를 직접 제어할 수 있다. 예를 들면, 생체 센서(1951)가 디스플레이(1940)를 광원으로 사용하는 광학식 지문 센서인 경우, 전자 장치(1900)는 하나의 컨트롤러를 이용하여 디스플레이(1940)와 생체 센서(1951)를 제어함으로써, 사용자의 지문 정보를 용이하게 획득할 수 있다.
도 20은 다양한 실시예에 따른 디스플레이 및 디스플레이 드라이버를 도시한 구성도이다.
도 20을 참조하면, 디스플레이(2010)(예: 디스플레이(160))는, 예를 들면, 표시 영역(스크린 영역)(2011)과, 비표시영역(2012)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(2010)는 서로 교차하는 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)과 다수의 데이터 라인(DL1~DLm)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차되는 영역에는 화소(P)가 형성될 수 있다. 각 화소(P)들은, 예를 들면, 유기 발광 다이오드(OLED)와, 유기 발광 다이오드를 구동하기 위한 화소 구동 회로를 포함할 수 있다. 디스플레이(2010)를 구동하는 디스플레이 드라이버(예: DDI(1741))는, 예를 들면, 게이트 드라이버(2020), 데이터 드라이버(2030), 타이밍 컨트롤러(2040), 및 인터페이스 블록(2040)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 표시 영역(2011)은 지문 센서가 배치된 제 1 영역(2013)을 포함하며, 제 1 영역(2013)은 다른 영역과는 별도로(독립적으로) 제어될 수 있다.
예를 들면, 각 화소(P)에 구비된 화소 구동 회로는 적어도 하나의 박막 트랜지스터, 및 적어도 하나의 커패시터, 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 박막 트랜지스터는 게이트 라인(GL)으로부터 공급되는 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 전압을 커패시터에 충전할 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 박막 트랜지스터는 커패시터에 충전된 데이터 전압에 따라 유기 발광 다이오드로 공급되는 전류량을 제어할 수 있다.
게이트 드라이버(2020)는, 예를 들면, 타이밍 컨트롤러(2040)로부터 제공된 적어도 하나의 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)에 스캔 신호를 공급할 수 있다. 예를 들면, 게이트 드라이버(2020)는 스캔 신호(scan signal, 또는 스캔 펄스(scan pulse))를 출력하는 게이트 쉬프트 레지스터(gate shift register)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 스캔 신호는 각 화소에 순차적으로 공급되는 것으로, 단일 또는 복수의 신호로 구성될 수 있다. 예를 들면, 스캔 신호가 복수의 신호로 구성될 경우, 각 게이트 라인(GL)은 복수의 스캔 신호를 각 화소에 공급하기 위한 복수의 라인으로 구성될 수 있다.
데이터 드라이버(2030)는, 예를 들면, 타이밍 컨트롤러(2040)로부터 제공된 적어도 하나의 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 타이밍 컨트롤러(2040)로부터 제공되는 영상 데이터(RGB)를 데이터 전압으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 데이터 드라이버(2030)는 다수의 감마 보상 전압들을 이용하여 데이터 전압을 생성할 수 있다. 예를 들면, 데이터 드라이버(2030)는 생성된 데이터 전압을 복수의 화소에 라인 단위, 예를 들면 행 단위로 순차적으로 공급할 수 있다. 예를 들면, 데이터 드라이버(2030)는 샘플링 신호를 출력하는 데이터 쉬프트 레지스터(data shift register)와, 샘플링 신호에 응답하여 영상 데이터를 행 단위로 래치(latch)하는 래치 회로(latch circuit)와, 래치된 영상 데이터를 아날로그 계조 전압(픽셀 전압 또는 화소 전압)으로 변환하는 디지털 아날로그 컨버터(digital analog converter) 등을 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(2040)는, 예를 들면, 인터페이스 블록(2050)으로부터 제공되는 영상 데이터(RGB)를 디스플레이(2010)의 크기 및 해상도에 맞게 정렬할 수 있다. 예를 들면, 타이밍 컨트롤러(2040)는 정렬된 영상 데이터(RGB)를 데이터 드라이버(2030)에 공급할 수 있다. 예를 들면, 타이밍 컨트롤러(2040)는 인터페이스 블록(2050)으로부터 제공된 적어도 하나의 동기 신호들(SYNC)을 이용해 다수의 제어 신호(GCS, DCS)를 전송할 수 있다. 예를 들면, 다수의 제어 신호(GCS, DCS)는 적어도 하나의 게이트 제어 신호(GCS)와, 적어도 하나의 데이터 제어 신호(DCS)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 드라이버(2020)의 구동 타이밍을 제어하는 신호일 수 있다. 예를 들면, 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 드라이버(2030)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호일 수 있다. 예를 들면, 동기 신호들(SYNC)은 도트 클럭(DCLK: dot clock), 데이터 인에이블 신호(DE: data enable signal), 수평 동기신호(H-sync), 또는 수직 동기신호(V-sync) 등을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 인터페이스 블록(2050)은 프로세서(예: 프로세서(830)), 예컨대 어플리케이션 프로세서로부터 영상 데이터(RGB)를 수신하고, 수신된 영상 데이터(RGB)를 타이밍 컨트롤러(2040)로 전송할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스 블록(2050)은 적어도 하나의 동기 신호(SYNC)를 생성하여 타이밍 컨트롤러(2040)로 전송할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스 블록(2050)은 전원 공급부(2050)(예: 전원 공급부(860))가 디스플레이(2010)에 적어도 하나의 구동 전압(ELVDD, ELVSS)을 공급하도록 제어할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전원 공급부(2060)는 디스플레이(2010)의 구동에 필요한 적어도 하나의 구동 전압(ELVDD, ELVSS)을 생성하고, 생성된 구동 전압(ELVDD, ELVSS)을 디스플레이(2010)에 공급할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전원 공급부(2060)는 단일 또는 복수개로 구성되어, 적어도 하나의 구동 전압(ELVDD, ELVSS)을 지문 센서가 배치된 제 1 영역(2013) 및 제 1 영역(2013)을 제외한 영역(예: 제 2 영역)에 대하여 구동 전압을 서로 독립적으로 공급할 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 구동 전압은 예를 들면, ELVDD, ELVSS, 게이트 온 전압, 게이트 오프 전압, 또는 초기화 전압을 포함할 수 있다. 예를 들면, 게이트 온 전압은 디스플레이에 구비된 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 턴온시키기 위한 전압일 수 있다. 예를 들면, 게이트 오프 전압은 디스플레이에 구비된 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 턴오프시키기 위한 전압일 수 있다. 예를 들면, 초기화 전압은 화소 구동 회로에 구비된 적어도 하나의 노드를 초기화시키기 위한 전압일 수 있다.
도 21은 디스플레이 패널 중에서 지문 센서에 대응하는 패널 영역의 발광 전원부를 분리한 예시이다.
도 21을 참조하면, 광학식 지문 센서에서 디스플레이 패널(2100)에서 발생되는 빛이 아닌 별도의 광원(예: IR LED)를 쓰는 경우, 픽셀을 제어하는 트랜지스터가 해당 광원에 반응하여 휘도 조절이 용이하지 않을 수 있다. 따라서, 지문 센서의 동작시 해당 영역의 디스플레이만 전원을 일시적으로 오프 상태로 전환할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전원 공급 회로(2112)에서 디스플레이 패널(2100) 전체에 공급되는 전원 배선(2114)과 별도로 지문 센서가 위치한 디스플레이 영역(2108)에 연결되는 전원 배선(2106)을 구비하고, 지문 센서가 실장된 디스플레이 영역의 전원을 제어 할 수 있다. 예컨대, 제어 회로(2110)는 상기 지문센서에 대응하는 패널 영역(2108)에 대응하는 일부 영역의 ELVSS 전압을 ELVDD와 같은 전압으로 조정할 수 있다. 발명의 한 실시예에 따르면, 제어 회로(2110)는 상기 지문 센서가 위치한 디스플레이 영역(2108)에 대한 전원을 오프 상태로 설정할 수 있다. 제어 회로(2110)(예: DDI 1741)는 지문 센서의 성능이 변하지 않는 범위 내에서 상기 지문 센서가 위치한 디스플레이 영역(2108)에서 지문 센서의 광원에 의한 화질의 영향을 최소화하는 알고리즘을 포함할 수 있다. 발명의 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 사용자의 터치 입력을 감지하거나 사용자의 입력이 가까이 다가올 경우, 상기 사용자의 입력에 대응하는 영역 또는 입력을 감지하고, 해당 부분의 전원을 오프시킬 수 있다. 발명의 한 실시예에 따르면 회로의 분리 설계시 저항차가 발생하여 휘도차가 생길 수가 있으므로 제어 회로(예: DDI 1741)에 의해 이 부분을 보상할 수 있다. 또한 해당 부분의 전원을 공급을 일시적으로 차단함으로서 발생할 수 있는 특성의 히스테리시스(hysteresis)를 고려한 보상 알고리즘이 제어부(예: DDI 1741)에 포함 될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 생체 센서 동작 시 해당 영역에 표시되는 정보에 깜빡임 현상이 발생할 수 있으므로 생체 센서에 대응되는 영역의 픽셀만을 적어도 일시적으로 오프(OFF)할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치의 디스플레이는 생체 센서에 대응되는 영역으로 공급되는 VDEN 신호 라인을 별도로 제어할 수 있도록 구성하여 생체 인식 구간 동안에 VDEN 신호를 일시적으로 공급하지 않을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시 예는 디스플레이와 생체 센서 간의 상호 간섭을 줄이고, 생체 센서의 데이터를 처리하기 위한 충분한 시간을 확보하여, 생체 센서의 인식 정확도를 높일 수 있다.
본 문서에서 기술된 구성 요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성 요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성 요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
101, 102, 104, 201: 전자 장치
120, 210: 프로세서
130, 230: 메모리
160, 260: 디스플레이
410: 프로세서
420: 센서 드라이버
430: 디스플레이 드라이버

Claims (20)

  1. 디스플레이;
    상기 디스플레이의 적어도 일부 영역과 중첩되도록 배치된 생체 센서;
    상기 디스플레이를 구동하는 DDI(display driver IC); 및
    프로세서를 포함하고;
    상기 프로세서는,
    제 1 구간에 상기 DDI가 상기 디스플레이로 영상 데이터를 전송하도록 제어하고,
    제 2 구간에 상기 DDI가 상기 디스플레이로 영상 데이터를 전송하지 않도록 제어하되, 상기 제 2 구간의 길이를 제 1 시간으로 설정하고,
    생체 인증과 관련된 사용자 입력을 수신하는 것에 응답하여, 상기 제 2 구간의 길이를 제 1 시간보다 긴 제 2 시간으로 설정하고, 및
    상기 제 2 시간으로 설정된 상기 제 2 구간 동안, 상기 생체 센서를 이용하여, 상기 사용자의 생체 정보를 획득하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 구간의 길이와 상기 제 2 시간으로 설정된 제 2 구간의 길이 차이에 기반하여, 리프레쉬 레이트(refresh rate)를 산출하고, 및
    산출된 리프레쉬 레이트가 미리 저장된 임계값(Threshold)보다 작은 경우, 플리커를 줄이기 위한 지정된 이미지를 상기 디스플레이를 통해 출력하는,
    전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 생체 정보의 획득이 완료되면, 상기 제 2 구간의 길이를 상기 제 2 시간으로부터 상기 제 1 시간으로 복원하는,
    전자 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지정된 이미지는,
    깜박임이 포함된 사용자 인터페이스, 또는 특정 밝기 이하로 조정된 이미지를 포함하는, 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 구간은,
    수평 동기 신호가 출력되지 않는 구간,
    수직 동기 신호가 출력되지 않는 구간,
    데이터 인에이블 신호가 출력되지 않는 구간, 및
    적어도 하나의 클럭 펄스가 출력되지 않는 구간 중에서
    적어도 하나의 구간인, 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 생체 센서와 중첩되도록 배치된 상기 디스플레이의 일부분은, 제 1 서브 영역 및 제 2 서브 영역을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 구간과 상기 제 2 구간이 번갈아가면서 반복되도록 설정하고,반복되는 상기 제 2 구간들 중에서 제 1 블랭크 구간 동안 상기 제 1 서브 영역을 통해 상기 생체 정보의 제 1 부분을 획득하고, 및
    반복되는 제 2 구간들 중에서 상기 제 1 블랭크 구간 이후의 제 2 블랭크 구간 동안 상기 제 2 서브 영역을 통해 상기 생체 정보의 제 2 부분을 획득하는,
    전자 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    반복되는 상기 제 1 구간들 중에서 상기 제 1 블랭크 구간과 상기 제 2 블랭크 구간 사이의 제 1 구간에, 상기 제 1 부분에 대한 인증 동작을 수행하고, 및
    반복되는 상기 제 1 구간들 중에서 상기 제 2 블랭크 구간 이후의 제 1 구간에, 상기 제 2 부분에 대한 인증 동작을 수행하는,
    전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 부분에 대한 인증을 성공하면, 상기 제 2 부분에 대한 인증을 수행하지 않는,
    전자 장치.
  9. 삭제
  10. 디스플레이로 영상 데이터가 전송되지 않는 구간에 생체 정보를 획득하기 위한 전자 장치의 운영 방법에 있어서,
    제 1 구간에 DDI(display driver IC)가 상기 디스플레이로 영상 데이터를 전송하도록 제어하는 동작;
    제 2 구간에 상기 DDI가 상기 디스플레이로 영상 데이터를 전송하지 않도록 제어하되, 상기 제 2 구간의 길이를 제 1 시간으로 설정하는 동작;
    생체 인증과 관련된 사용자 입력을 수신하는 것에 응답하여, 상기 제 2 구간의 길이를 제 1 시간보다 긴 제 2 시간으로 설정하는 동작; 및
    상기 제 2 시간으로 설정된 상기 제 2 구간 동안, 생체 센서를 이용하여, 상기 사용자의 생체 정보를 획득하는 동작을 포함하고,
    상기 제 1 구간의 길이와 상기 제 2 시간으로 설정된 제 2 구간의 길이 차이에 기반하여, 리프레쉬 레이트(refresh rate)를 산출하는 동작; 및
    산출된 리프레쉬 레이트가 미리 저장된 임계값(Threshold)보다 작은 경우, 플리커를 줄이기 위한 지정된 이미지를 상기 디스플레이를 통해 출력하는 동작을 더 포함하는,
    방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 생체 정보의 획득이 완료되면, 상기 제 2 구간의 길이를 상기 제 2 시간으로부터 상기 제 1 시간으로 복원하는 동작을 더 포함하는,
    방법.
  12. 삭제
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 지정된 이미지는,
    깜박임이 포함된 사용자 인터페이스, 또는 특정 밝기 이하로 조정된 이미지를 포함하는, 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 구간은,
    수평 동기 신호가 출력되지 않는 구간,
    수직 동기 신호가 출력되지 않는 구간,
    데이터 인에이블 신호가 출력되지 않는 구간, 및
    적어도 하나의 클럭 펄스가 출력되지 않는 구간 중에서
    적어도 하나의 구간인,
    방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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