KR102357092B1 - 디스플레이 통합형 사용자 분류, 보안 및 지문 시스템 - Google Patents

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KR102357092B1
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사피 칸
예브게니 페트로비치 구세프
러셀 웨인 그룰크
잉 저우
프랭크 프레데릭 웨컬리
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Abstract

본 개시물은 전자 디바이스의 사용자의 생체 인증 관련 시스템, 방법 및 장치를 제공한다. 전자 디스플레이는 뷰잉 영역과 뷰잉 영역 내의 지문 판독 영역을 포함하는 정면을 가진 디스플레이용 커버 유리를 갖는다. 적어도 하나의 광감지 소자는 수신된 산란광을 검출하고 프로세서로 지문 이미지 데이터를 출력하도록 구성되고, 수신된 산란광은 지문 판독 영역 내의 정면과 적어도 부분적으로 광학 접촉하는 오브젝트와의 광의 상호작용으로부터 기인한다.

Description

디스플레이 통합형 사용자 분류, 보안 및 지문 시스템{DISPLAY-INTEGRATED USER-CLASSIFICATION, SECURITY AND FINGERPRINT SYSTEM}
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 개시물은 2014년 4월 28일에 출원되고 발명의 명칭이 "DISPLAY-INTEGRATED USER-CLASSIFICATION, SECURITY AND FINGERPRINT SYSTEM"인 미국 특허 가출원 No. 61/985,305 (Attorney Docket No. QUALP249PUS/144437P1), 및 2014년 9월 29일에 출원되고 발명의 명칭이 "DISPLAY-INTEGRATED USER-CLASSIFICATION, SECURITY AND FINGERPRINT SYSTEM"인 미국 특허 출원 No. 14/499,860 (Attorney Docket No. QUALP249US/144437) 에 대해 우선권을 주장한다. 이들 종래의 출원들의 개시물들은 본 개시물의 일부로 고려되며 참조로써 본 명세서에 통합된다.
기술 분야
본 개시물은 전자 디바이스의 사용자의 생체 인증에 대한 기술, 보다 구체적으로 지문 판독기와 통합된 사용자 입력/출력 인터페이스를 제공하는 전자 디스플레이에 관한 것이다.
지문 판독기는 암호 기반 보안을 교체 또는 강화하기 위한 보안 생체 조치로서 휴대 전화, 태블릿 및 노트북 등의 소비자 디바이스에서 인기를 끌고 있다. 통상적으로, 전용 지문 판독기는 휴대 디바이스의 표시 화면에 근접하여 분리되어 배치된다. 디스플레이 화면은, 사용자의 인증이 요구될 때 사용자가 지문 판독기를 터치하도록 하는 메시지를 표시할 수도 있다.
본 개시물의 시스템들, 방법들 및 디바이스들은 각각 여러 혁신적인 양태들을 가지며, 이들 중 어느 단일의 것도 단독으로 본원에 개시된 바람직한 속성들을 책임지지 않는다.
본 개시물에 기재된 청구물의 혁신적인 일 양태는, 뷰잉 영역과 뷰잉 영역 내의 지문 판독 영역을 포함하는 정면을 가진 디스플레이용 커버 유리를 갖는 전자 디스플레이를 포함하는 장치에서 구현될 수 있다. 그 전자 디스플레이는 수신된 산란광을 검출하도록 구성된 적어도 하나의 광감지 소자를 또한 포함하며, 수신된 산란광은 지문 판독 영역 내에서 정면과 적어도 부분적으로 광학 접촉하는 오브젝트와의 광의 상호작용으로부터 기인한다. 광감지 소자는 지문 이미지 데이터를 프로세서로 출력하도록 구성된다.
몇몇 구현예들에 따르면, 장치는 뷰잉 영역과 뷰잉 영역 내의 지문 판독 영역을 포함하는 정면을 가진 디스플레이용 커버 유리를 갖는 전자 디스플레이를 포함하고, 적어도 하나의 광감지 소자는 수신된 산란광을 검출하고 지문 이미지 데이터를 프로세서로 출력하도록 구성되고, 수신된 산란광은 지문 판독 영역 내에서 정면과 적어도 부분적으로 광학 접촉하는 오브젝트와의 광의 상호작용으로부터 기인한다.
몇몇 예들에서, 지문 판독 영역은 뷰잉 영역과 실질적으로 동연일 수도 있다.
몇몇 예들에서, 광감지 소자는, 디스플레이용 커버 유리의 정면을 포함하는 평면에 또는 평면 뒤에 배치될 수 있다.
몇몇 예들에서, 광감지 소자는 뷰잉 영역의 외부 및 뷰잉 영역의 주변 근접부 중 하나 또는 양자에 있을 수도 있다.
몇몇 예들에서, 광감지 소자는 카메라를 포함할 수도 있다. 카메라는 광학 축을 갖는 렌즈를 포함할 수 있고, 카메라는 광학 축이 정면에 대략 평행하도록 배치된다. 몇몇 예들에서, 카메라는 비디오 그래픽 어레이 마이크로 카메라를 포함할 수도 있다.
몇몇 예들에서, 전자 디스플레이는, 정면 뒤에서 정면에 근접하여 배치되고 수신된 산란 IR 광을 광감지 소자를 향해 리다이렉트하도록 구성되는 제 1 도광판을 포함할 수도 있다. 광감지 소자는 제 1 도광판에 광학 결합될 수도 있다. 몇몇 예들에서, 디스플레이용 커버 유리는 제 1 도광판을 포함할 수도 있다. 몇몇 예들에서, 산란광 중 적어도 일부는, 광감지 소자에 의해 검출되기 이전에 도광판 내에서 2회 이상의 내부 반사를 수행할 수도 있다.
몇몇 예들에서, 프로세서는, 지문 이미지 데이터에 기초하여, 사용자가 승인된 사용자인지 여부를 결정하도록 구성될 수도 있다.
몇몇 예들에서, 프로세서는, 지문 이미지 데이터에 기초하여, 사용자의 생체 인증을 확인하도록 구성될 수도 있다. 프로세서는, 사용자가 전자 디스플레이 화면과 상호작용하는 동안, 실시간으로 생체 인증을 확인하도록 구성될 수도 있다. 몇몇 예들에서, 생체 인증은 사용자의 신원을 결정하는 것, 사용자가 승인된 사용자임을 인증하는 것 또는 달리 지문을 분류하는 것 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 몇몇 예들에서, 전자 디스플레이는 원격 잠금 디바이스와 통신적으로 결합될 수 있고, 프로세서는 원격 잠금 디바이스가 생체 인증 이후 잠금 또는 잠금 해제되도록 할 수도 있다. 전자 디스플레이는 유선 또는 무선 통신 링크에 의해 원격 잠금 디바이스와 통신적으로 결합될 수도 있다. 몇몇 예들에서, 전자 디바이스는 착용 (wearable) 디바이스로서 구성될 수도 있다. 몇몇 예들에서, 프로세서는, 생체 인증, 사용자 맞춤형 콘텐츠에 기초하여, 전자 디스플레이가 존재하게 하도록 구성될 수도 있다. 프로세서는, 다수의 개별 사용자들의 각각에 대한 하나 이상의 특정 애플리케이션 프로파일 및 이러한 개별 사용자들의 사용 이력 및 선호도들에 응답하여 사용자 맞춤형 콘텐츠를 표시하도록 구성될 수도 있다. 몇몇 예들에서, 프로세서는, 연속적인 생체 인증 및 디스플레이 화면과 동시에 상호작용하는 다수의 사용자들의 생체 인증 중 하나 이상을 수행하도록 구성될 수도 있다.
몇몇 예들에서, 전자 디스플레이는, 전자 디스플레이와 통신적으로 결합하는 장치 또는 전자 디바이스의 사용자에게 입력/출력 인터페이스를 제공할 수도 있다.
몇몇 예들에서, 전자 디스플레이는 도광판 안으로 또는 도광판을 통해 광을 디렉팅하는 적어도 하나의 광원을 포함할 수도 있다. 적어도 하나의 광원은 액정 또는 전계 순차 컬러 디스플레이의 백라이트, 반사형 디스플레이의 프런트 라이트, 발광형 디스플레이, 및 커버 유리의 아트 워크 (art-work) 영역 아래에서 통과되어 방출되는 적외선 라이트 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 몇몇 예들에서, 적어도 하나의 광원은 뷰잉 영역 외부에 또는 뷰잉 영역 주변에 근접하여 배치될 수도 있다.
몇몇 예들에서, 전자 디스플레이는, 제 1 도광판 뒤에 배치되고 광원으로부터 수신된 광을 정면에 직교하는 실질적인 성분을 갖는 방향으로 리다이렉트하도록 구성되는 제 2 도광판을 포함할 수도 있다.
몇몇 예들에서, 광감지 소자는, 사용자 부속물의 표면에 의해 방사되는 적외선 광을 검출하도록 구성될 수도 있다. 프로세서는, 방사된 적외선의 측정에 기초하여 사용자 부속물의 라이브니스를 결정하도록 구성될 수도 있다.
몇몇 구현예들에 따르면, 장치는 뷰잉 영역과 뷰잉 영역 내의 지문 판독 영역을 포함하는 정면을 가진 디스플레이용 커버 유리를 갖는 전자 디스플레이를 포함하고, 적어도 하나의 광감지 소자는 수신된 산란광을 검출하고 지문 이미지 데이터를 프로세서로 출력하도록 구성되고, 수신된 산란광은 지문 판독 영역 내에서 정면과 적어도 광학 접촉하는 오브젝트와의 광의 상호작용으로부터 기인한다.
몇몇 예들에서, 광학 이미징 영역은 뷰잉 영역과 실질적으로 동연일 수도 있다.
몇몇 예들에서, 오브젝트는 사용자의 손가락 또는 다른 부속물일 수도 있고, 광학 이미징 영역은 지문 판독기로서 구성된다.
몇몇 예들에서, 오브젝트는 이미지화될 오브젝트 또는 사용자의 손가락 또는 다른 부속물이다. 이미지화될 오브젝트는 바코드 식별자 또는 암호화 워터마크 중 하나 이상을 포함하는 문서 또는 표시 이미지일 수도 있다.
몇몇 예들에서, 광감지 소자는 광학 축을 갖는 렌즈를 포함하는 카메라일 수도 있고, 카메라는 광학 축이 정면에 대략 평행하도록 배치될 수도 있다.
몇몇 예들에서, 프로세서는, 이미지 데이터에 기초하여 사용자의 생체 인증을 확인하도록 구성될 수도 있다. 전자 디스플레이는 원격 잠금 디바이스와 통신적으로 결합될 수도 있고, 프로세서는 원격 잠금 디바이스가 사용자의 인증 이후 잠금 또는 잠금 해제되도록 할 수도 있다. 몇몇 예들에서, 프로세서는, 생체 인증, 사용자 맞춤형 콘텐츠에 기초하여, 디스플레이하도록 구성될 수도 있다.
몇몇 구현예들에 따르면, 장치는 뷰잉 영역과 뷰잉 영역 내의 지문 판독 영역을 포함하는 정면을 가진 디스플레이용 커버 유리를 갖는 전자 디스플레이, 및 수신된 산란광을 검출하고 지문 이미지 데이터를 프로세서로 출력하기 위한 수단을 포함하고, 수신된 산란광은 지문 판독 영역 내에서 정면과 적어도 부분적으로 광학 접촉하는 오브젝트와의 광의 상호작용으로부터 기인한다.
몇몇 구현예들에 따르면, 방법은 수신된 산란광을 광감지 소자에 의해 검출하는 단계로서, 수신된 산란광은 전자 디스플레이의 디스플레이용 커버 유리의 정면에서 지문 판독 영역과 적어도 부분적으로 광학 접촉하는 오브젝트와의 광의 상호작용으로부터 기인하고, 정면은 뷰잉 영역을 가지며, 지문 판독 영역들은 뷰잉 영역 내에 있는, 상기 검출하는 단계; 및 지문 이미지 데이터를 광감지 소자로부터 프로세서로 출력하는 단계를 포함한다.
몇몇 예들에서, 방법은, 지문 이미지 데이터에 기초하여, 사용자가 승인된 사용자인지 여부를 프로세서에 의해 결정하는 단계를 포함할 수도 있다.
몇몇 예들에서, 방법은, 지문 이미지 데이터에 기초하여, 사용자의 생체 인증을 프로세서에 의해 확인하는 단계를 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기재된 요지의 하나 이상의 구현예들의 상세는 첨부되는 도면들 및 하기의 설명에서 제시된다. 다른 특징들, 양태들 및 이점들은 설명, 도면들, 및 청구항들로부터 명확해질 것이다. 하기 도면들의 상대 치수들은 축적대로 그려지지 않을 수도 있음에 주의한다. 다양한 도면들에서의 유사 도면 부호 및 표기는 유사 엘리먼트들을 나타낸다.
도 1 은 구현예에 따른 전자 디스플레이의 간소화된 블록 다이어그램을 도시한다.
도 2 는 구현예에 따른 전자 디스플레이의 횡단 입면도를 도시한다.
도 3 은 현재 개시된 기술들을 이용하여 획득된 카메라 이미지의 일례를 도시한다.
도 4 는 현재 개시된 기술들을 이용하여 획득된 다른 카메라 이미지의 일례를 도시한다.
도 5 는 만화경 (kaleidoscope) 효과의 일례를 도시한다.
도 6 은 다른 구현예에 따른 전자 디스플레이의 횡단 입면도를 도시한다.
도 7 은 전자 디스플레이가 원격 잠금 디바이스와 통신적으로 결합하는 배열체의 간소화된 블록도를 도시한다.
도 8 은 몇몇 구현예에 따른 지문 이미지 데이터를 획득하기 위한 프로세스 흐름도를 도시한다.
하기는 본 개시물의 혁신적인 양태들을 설명하기 위한 목적의 소정 구현예들에 관한 것이다. 하지만, 당업자는 본원의 교시가 다수의 상이한 방식으로 적용될 수 있다는 것을 용이하게 알 것이다. 설명된 구현예들은, 모션 (예를 들어, 비디오) 또는 정적 (예를 들어, 스틸 이미지) 에 있는지에 관계없이, 그리고 텍스쳐, 그래픽 또는 화보인지에 관계없이, 이미지를 디스플레이하도록 구성될 수 있는 임의의 디바이스 또는 시스템에서 구현될 수도 있다. 더 상세하게, 설명된 구현예들은 모바일 전화기들, 멀티미디어 인터넷 가능한 셀룰러 전화기들, 모바일 텔레비전 수신기들, 무선 디바이스들, 스마트폰들, 블루투스® 디바이스들, 개인 휴대 정보 단말 (PDA) 들, 무선 전자 메일 수신기들, 핸드-헬드 또는 휴대용 컴퓨터들, 넷북들, 노트북들, 스마트북들, 태블릿들, 프린터들, 복사기들, 스캐너들, 팩시밀리 디바이스들, GPS 수신기들/네비게이터들, 카메라들, MP3 플레이어들, 캠코더들, 게임 콘솔들, 손목 시계들, 시계들, 계산기들, 텔레비전 모니터들, 평판 디스플레이들, 전자 판독 디바이스들 (즉, e-리더들), 컴퓨터 모니터들, (오도미터 (odometer) 및 속도계 디스플레이들 등을 포함하는) 자동차 디스플레이들, 조정실 제어들 및/또는 디스플레이들, (차량 내의 후면 카메라의 디스플레이와 같은) 카메라 뷰 디스플레이들, 전자 사진들, 전자 빌보드들 또는 표지판들, 프로젝터들, 건축 구조들, 마이크로웨이브들, 냉장고들, 스테레오 시스템들, 카세트 레코더들 또는 플레이어들, DVD 플레이어들, CD 플레이어들, VCR들, 라디오들, 휴대용 메모리 칩들, 세탁기들, 건조기들, 세탁기/건조기들, 주차요금 징수기들, (전자기계 시스템들 (EMS), 마이크로전자기계 시스템들 (MEMS) 및 비-MEMS 애플리케이션들 내의) 패키징, 심미학적 구조들(예를 들어, 보석의 일부에 대한 이미지들의 디스플레이) 및 다양한 EMS 디바이스들과 같지만 이에 제한되지 않는 다양한 전자 디바이스들에 포함되거나 그와 연관될 수도 있다는 것이 고려된다. 본 명세서의 교시들은 또한, 전자 스위칭 디바이스들, 라디오 주파수 필터들, 센서들, 가속도계들, 자이로스코프들, 모션-감지 디바이스들, 자력계들, 소비자 전자기기에 대한 관성 컴포넌트들, 소비자 전자기기 제품들의 부품들, 버랙터, 액정 디바이스들, 전기영동 디바이스들, 구동 방식들, 제조 프로세스들 및 전자 테스트 장비와 같지만 이에 제한되지는 않는 비-디스플레이 애플리케이션들에서 사용될 수 있다. 따라서, 교시들은, 도면들에만 도시된 구현예들로 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 대신, 당업자에게 용이하게 명백할 바와 같이 넓은 적용가능성을 갖는다.
이하에서 설명되는 것은, 디스플레이 화면 영역 외부에 전용 지문 판독기를 반드시 사용하지 않고도 디스플레이 화면 영역 내에, 지문 또는 이미지화될 다른 오브젝트를 촬상하기 위한 새로운 기술이다. 그 기술은 또한, 사용자가 디스플레이 화면과 상호작용하는 동안 사용자의 실시간 생체 식별을 가능하게 한다. 몇몇 구현예에서, 디스플레이 화면은, 예를 들어 컴퓨터, 자동차, 도어, 가전 기기, 의료 디바이스 또는 다른 디바이스와 같은 원격 잠금 장치와 통신적으로 결합되는, 스마트 손목시계와 같은 착용 디바이스의 일부로서 구성된다. 이러한 구현예에서, 사용자의 지문은 착용 디바이스의 디스플레이 화면에 의해 이미지화될 수도 있고, 사용자의 신원의 인증 이후 원격 잠금 디바이스가 잠금 또는 잠금 해제하도록 원격 디바이스에 커맨드를 전송할 수도 있는 마이크로프로세서에 의해 프로세싱될 수도 있다.
본 개시물에 설명된 청구물의 특정 구현예들은, 다음의 잠재적인 장점들 중 하나 이상을 실현하기 위해 구현될 수 있다. 종래 기술에 비해, 현재 개시된 기술들은, 전자 디스플레이의 둘레 외측에 지문 판독기를 제공하기 보다는 전자 디스플레이의 둘레 내에 지문 판독 기능을 통합하는 보다 컴팩트한 전자 디바이스를 가능하게 한다. 또한, 전자 디스플레이가 터치 화면 사용자 인터페이스를 제공하는 경우, 현재 개시된 기술은 하나 이상의 사용자들이 디스플레이와 상호작용하는 동안 하나 이상의 사용자의 신원의 자동 및 연속 검증을 허용한다.
본 개시물에 기재된 청구물의 하나의 혁신적인 양태는, 예를 들어 이미지 센서 어레이 카메라들과 같은 하나 이상의 광감지 소자들을 포함하는 전자 디스플레이에서 구현될 수 있고, 각각의 광감지 소자는 디스플레이용 커버 유리의 평면 내에 또는 평면 뒤에 탑재된다. 비디오 그래픽 어레이 마이크로 카메라일 수도 있는 카메라는, 인간 지문의 이미지가 얻어질 수도 있는 이미지 데이터를 출력할 수도 있다. 몇몇 구현예에서, 디스플레이 화면은, 예를 들어 컴퓨터, 자동차, 도어, 가전 기기, 의료 디바이스 또는 다른 디바이스와 같은 원격 잠금 장치와 통신적으로 결합되는, 스마트 손목시계와 같은 착용 디바이스의 일부로서 구성된다. 이러한 구현예에서, 사용자의 지문은 착용 디바이스의 디스플레이 화면에 의해 이미지화될 수도 있고, 사용자의 신원의 인증 이후 원격 잠금 디바이스가 잠금 또는 잠금 해제하도록 원격 디바이스에 커맨드를 전송할 수도 있는 마이크로프로세서에 의해 프로세싱될 수도 있다.
몇몇 구현예들에서, 장치 또는 전자 디바이스는 입력/출력 (I/O) 인터페이스를 장치의 사용자에게 제공하기 위해 전자 디스플레이와 협업할 수도 있다. 전자 디스플레이는 뷰잉 영역을 포함하는 정면을 갖는다. 장치는 전자 디스플레이를 포함할 수도 있거나 또는 전자 디스플레이에 전기적으로 또는 무선으로 결합될 수도 있다. 장치는 프로세서, 제 1 도광판, 광원 및 하나 이상의 카메라들을 포함할 수도 있다. 도광판은 정면 뒤에서 정면에 근접하게 배치될 수도 있다. 몇몇 구현예들에서, 도광판이 디스플레이 층과 사용자 사이에 배치되도록, 도광판은 모바일 디바이스 컴퓨터 모니터, 텔레비전 등의 디스플레이 층과 평행하게 그 층에 근접하게 배치된 커버 유리 또는 렌즈를 포함할 수 있다. 본원에서 청구항에서 사용되는 바와 같은 용어 "도광판"의 보다 양호한 이해는, 출원 일련 번호 13/480,377, " FULL RANGE GESTURE SYSTEM" 및 출원 일련 번호 61/947,971, "LARGE AREA INTERACTIVE DISPLAY SCREEN"을 참조함으로써 얻어질 수 있고, 그 각각은 본 발명의 양수인에게 양도되며 모든 목적을 위해 그 전체가 본원에 참조로써 통합된다.
하나 이상의 카메라들은 뷰잉 영역 주변에 근접하여 배치될 수도 있다. 사용자 손가락과 같은 오브젝트, 또는 이미지화될 다른 오브젝트가 전기 디스플레이의 정면에 접촉하는 경우, 오브젝트로부터 산란된 광은 도광판 내의 총 내부 반사 (TIR) 를 거칠 수도 있다. TIR을 거친 광의 적어도 일부는 하나 이상의 카메라들에 도달할 수도 있다. 카메라는 이러한 TIR'd 광을 검출할 수 있고 검출된 TIR'd 광에 대한 이미지 데이터를 프로세서로 출력할 수도 있다. 프로세서는 이미지 데이터로부터 사용자의 지문을 인식할 수도 있다.
도 1 은 구현예에 따른 전자 디스플레이의 간소화된 블록 다이어그램을 도시한다. 전자 디스플레이 (100) 는 뷰잉 영역 (101) 을 포함하는 정면 (167)(도 2) 을 갖는 디스플레이용 커버 유리 (165)(도 2) 를 포함한다. 정면은 또한 광학 이미징 영역 (102) 을 포함한다. 광학 이미징 영역 (102) 은 또한 "지문 판독 영역"으로 지칭될 수도 있다. 도 1 에 예시된 바와 같이, 광학 이미징 영역 (102) 은 뷰잉 영역 (101) 내의 분리 영역일 수도 있다. 몇몇 예들에서, 광학 이미징 영역 (102) 은 뷰잉 영역 (101) 과 실질적으로 동연 (coextensive) 일 수도 있다. 전자 디스플레이 (100) 는 광을 검출하도록 구성된 적어도 하나의 광감지 소자 (133) 를 포함한다. 이하에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 광감지 소자 (133) 는, 오브젝트가 광학 이미징 영역 (102) 내에서 정면 (167) 과 적어도 부분적으로 광학 접촉하는 경우 오브젝트와의 광의 상호작용으로부터 기인하는, 산란고아을 수신할 수도 있다.
광감지 소자 (133) 는 오브젝트 이미지 데이터를 프로세서 (1004) 로 출력할 수도 있다. 몇몇 구현예들에서, 예를 들어, 광감지 소자 (133) 는 지문 이미지 데이터를 프로세서 (1004) 로 출력할 수도 있다. 프로세서 (1004) 는 광감지 소자 (133) 및 전자 디스플레이 (100) 의 다른 소자들과 통신적으로 결합될 수도 있다. 몇몇 구현예들에서, 프로세서 (1004) 는 전자 디스플레이 (100) 의 일체 부분일 수도 있다. 몇몇 구현예들에서, 도 1에 제안된 바와 같이, 프로세서 (1004) 는 전자 디스플레이 (100) 와 별개로 구성될 수도 있다. 몇몇 구현예들에서, 프로세서는 예를 들어 원격 서버에서 원격으로 위치할 수도 있다.
몇몇 구현예들에서, 프로세서 (1004) 는 사용자의 신원를 결정하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서 (1004) 는 공지된 및/또는 승인된 사용자의 지문 이미지 데이터와 광감지 소자 (133) 로부터 수신된 지문 이미지 데이터를 비교하도록 구성될 수도 있다. 그 결과, 프로세서 (1004) 는 광감지 소자 (133) 로부터 수신된 지문 이미지 데이터에 기초하여, 사용자가 승인된 사용자인지 여부에 대한 결정을 하도록 구성될 수도 있다. 몇몇 구현예들에서, 프로세서 (1004) 는, 지문 이미지 데이터에 기초하여, 사용자의 생체 인증을 확인하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 광학 이미징 영역 (102) 을 손가락 또는 다른 부속물과 계합할 때 얻어질 수도 있는 지문 이미지 데이터는, 사용자의 신원을 인증하기 위해서 공지된 지문 이미지의 데이터베이스와 비교될 수도 있다. 몇몇 구현예들에서, 프로세서는, 사용자가 전자 디스플레이 화면과 상호작용하는 동안, 사용자가 인가된 사용자인지 여부를 결정하고 실시간으로 생체 인증을 확인하도록 구성될 수도 있다. 그 결과, 전자 금융 거래 온라인 게임, 의료 기록 요청 등과 같은 애플리케이션에 대해 보다 안전한 사용자 인터페이스가 획득될 수도 있다.
몇몇 구현예들에서, 프로세서 (1004) 는, 생체 인증에 기초하여 전자 디스플레이가 현재의 사용자 맞춤형 콘텐츠를 야기하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 생체 인증을 확인하여, 프로세서 (1004) 는 전자 디스플레이가 사용자의 기밀 정보를 제공하거나, 또는 공지된 사용자 선호도에 기초하여 콘텐츠를 제공하게 하도록 구성될 수도 있다.
도 2 는 구현예에 따른 전자 디스플레이 (100) 의 횡단 입면도를 도시한다. 전자 디스플레이 (100) 는 ("커버 렌즈" 또는 "커버 유리"로도 지칭될 수 있는) 제 1 도광판 (165) 을 포함한다. 제 1 도광판 (165) 은 전자 디스플레이 (100) 의 정면 (167) 뒤쪽에 근접하여 배치될 수 있다. 몇몇 구현예들에서, 제 1 도광판 (165) 뒤에는 ("백라이트"로도 지칭될 수 있는) 제 2 도광판 (135) 이 배치될 수도 있다. 디스플레이 층 (145) 는 제 1 도광판 (165) 과 제 2 도광판 (135) 사이에 배치될 수도 있다.
예시된 구현예에서, 전자 디스플레이 (100) 는 광원 (131) 및 (본 명세서에서는 "카메라"로도 지칭될 수 있는) 광감지 소자 (133) 를 포함한다. 광원 (131) 은 예를 들어 발광 다이오드 (LED) 일 수 있다. 몇몇 구현예들에서, 광원 (131) 은 제 2 도광판 (135) 둘레 부근에 배치된 복수의 LED들을 포함할 수도 있다. 광원 (131) 은 적외선, 적색, 청색, 녹색 또는 다른 색 또는 색들의 조합, 또는 백색광을 출력할 수 있다. 예시된 구현예에서, 광원 (131) 은 제 2 도광판 (135) 의 에지 부근에 배치된다. 하지만, 다른 구현예들에서, 광원 (131) 은 액정 또는 전계 순차 컬러 디스플레이의 백라이트, 반사형 디스플레이 (예를 들어, 간섭측정 변조기(interferometric modulator)(IMOD) 디스플레이) 의 프런트 라이트, 발광형 디스플레이 (예를 들어, 유기 발광 다이오드 디스플레이) 로부터의 라이트, 또는 가시광에 불투명한 커버 유리의 아트 워크 (art-work) 영역 아래에서 통과되어 방출되는 적외선 라이트를 포함할 수도 있다.
몇몇 구현예들에서, 카메라 (133) 는 비디오 그래픽 어레이 (VGA) 마이크로 카메라이다. 카메라 (133) 는 흑백 카메라일 수도 있고, 광 필터를 포함할 수도 있다. 카메라 (133) 는 약 500 μm 직경의 렌즈를 포함할 수 있으며, 4mm 미만의 직경의 센서 패키지에 포함될 수도 있다. 그 결과, 카메라 (133) 는, 전자 디스플레이 (100) 의 적재 높이에 눈에 띄게 추가되지 않고 제 1 도광판 (165) 과 동일 평면 배치에 위치할 수 있다.
몇몇 구현예들에서, 제 1 도광판 (165) 과 제 2 도광판 (135) 중 하나 또는 양자는 광 전환 배열체 (미도시) 를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제 2 도광판 (105) 은, 정면 (167) 에 직교하는 실질적인 성분을 갖는 방향으로 광원 (131) 으로부터 수신된 광을 반사하는 격자 또는 마이크로구조 중 하나 이상을 갖는 광 전환 배열체를 포함할 수도 있다. 다른 광 전환 디바이스들은 본 개시물의 사상 내에 있으며, 예를 들어, 산란에 의해 빛을 전환하는 표면 거칠기 또는 회절에 의해 광을 전환하는 홀로그램 필름 및 표면 릴리프 격자를 포함한다.
이하 도 2의 세부도 A를 참조하면, 광 (142) 은 제 1 도광판 (165) 을 통과하여 오브젝트 (150) 와 상호작용할 수 있다. 오브젝트 (150) 는 제 1 도광판 (165) 의 상부면 (167) 과 적어도 부분적으로 광학 접촉한다. 오브젝트 (150) 는 사용자의 손가락 또는 다른 부속물이거나 또는 이미지화될 다른 오브젝트일 수도 있으며, 예컨대, 가시선 또는 IR 광 카메라에 의해 검출가능한 바코드 식별자 또는 암호화 워터마크를 포함하는 전자적으로 표시된 이미지 또는 문헌을 들 수 있다. 산란광 (146) 은 오브젝트 (150) 와 광 (142) 의 상호작용으로부터 기인한다. 광선 트레이스 (ray trace)(146(0)) 에 의해 도시된 바와 같이, 산란광 (146) 중 몇몇은 카메라 (133) 로 이동할 수도 있으며 제 1 도광판 (165) 에 의해 내부 반사되지 않으면서 카메라 (133) 에 의해 검출될 수도 있다. 산란광 (146) 의 적어도 몇몇은 TIR을 거칠 수도 있다. 예를 들어, 광선 트레이스 (146(1)) 에 의해 도시된 바와 같이, 산란광의 일부는 카메라 (133) 에 의해 검출되기 전에 단일 내부 반사를 거칠 수도 있다. 산란광의 일부는 카메라 (133) 에 의해 검출되기 이전에 2개, 3개 또는 그 초과의 내부 반사들을 거칠 수도 있음을 이해할 것이다. 카메라 (133) 는, 검출된 광의 이미지 데이터를 프로세서 (1004) (도 1) 로 출력할 수도 있다. 도 2의 세부도 A를 여전히 참조하면, 카메라 (133) 는 광학축 (134) 을 갖는 렌즈 (132) 를 포함할 수도 있음에 유의한다. 몇몇 구현예들에서, 카메라 (133) 는 정면 (167) 에 대략 평행하도록 배치될 수도 있다.
오브젝트 (150) 가 사용자의 손가락 또는 엄지와 같은 인간 디지트인 경우, 검출된 광의 이미지 데이터는 지문을 포함할 수도 있다. 보다 구체적으로, 몇몇 구현예들에서, 광원 (131) 으로부터의 광은 정면 (167) 과 광학 접촉하는 디지트의 표면과 상호작용할 것으로 사료된다. 손가락 피부 리지가 정면 (167) 과 접촉하게 되는 경우, 이들은 제 1 도광판 (165) 으로 광을 산란시킨다. 산란광 146(i)은 카메라 (133) 로 안내된 다음 카메라 (133) 에 의해 검출된다. 손가락 피부 리지 사이의 밸리들은 제 1 도광판 (165) 과 광학 접촉하지 않을 것이고, 이러한 밸리들에 의해 산란된 적어도 대부분의 광은 TIR을 거치지 않을 것이고 그 결과 카메라 (133) 에 도달하지 않을 것이다. 그 결과, 리지는 카메라 이미지에서 밝은 영역에 대응하고 밸리는 어두운 영역에 대응할 수도 있다.
도 3 은 현재 개시된 기술들을 이용하여 획득된 카메라 이미지의 일례를 도시한다. 도 3 에서, 보다 구체적으로, 시뮬레이팅된 지문의 이미지는 카메라 (133) 에 의해 얻어진 것으로 예시된다. 이로써 프로세서 (1004) 는 카메라 (133) 로부터 사용자의 터치 위치는 물론 사용자의 지문의 이미지를 수신할 수도 있다. 프로세서에 의해 실행된 컴퓨터 알고리즘은 지문 이미지를 해석하여 사용자의 신원을 결정하거나, 사용자가 승인된 사용자라는 것을 인증하거나, 또는 달리 지문을 분류할 수 있다.
몇몇 구현예들에서, 사용자는 전자 디스플레이 (100) 의 터치 화면 인터페이스를 통해 소프트웨어 및 컴퓨터 애플리케이션과 상호작용한다. 그 결과, 사용자는 정기적으로 디스플레이를 터치할 수도 있다. 본원에 개시된 지문 검출 기술들은, 사용자가 터치로 전자 디스플레이스 (100) 와 상호작용하는 경우 기간 동안 연속적으로 또는 간격을 두고 실행될 수도 있다. 결과적으로 사용자 신원 정보는 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자 맞춤형 콘텐츠는, 예를 들어, 다수의 개별 사용자들의 각각과 연관된 특정 애플리케이션 프로파일들 및/또는 이러한 개별 사용자들의 사용 이력 및 선호도들에 응답하여 제출될 수 있음이 고려된다. 몇몇 구현예들에서, 프로세서는 전자 디스플레이가 사용자의 기밀 정보를 제공할 수 있게 하거나, 또는 공지된 사용자 선호도에 기초하여 또는 최신 사용자 활동에 기초하여 콘텐츠를 제공하게 하도록 구성될 수도 있다. 또한, 연속적인 보안 인증을 제공할 수도 있고 및/또는 전자 디스플레이 (100) 와 동시에 작용하는 다수의 사용자를 추적할 수도 있다.
상기에 나타낸 바와 같이, 전자 디스플레이 (100) 의 뷰잉 영역 (101) 은 광학 이미징 영역 (지문 판독 영역)(102) 을 포함할 수도 있다. 몇몇 구현예들에서, 지문 판독 영역 (102) 은 뷰잉 영역과 실질적으로 동연일 수도 있다. 몇몇 구현예들에서, 지문 판독 영역 (102) 은 지문 검출에 응답하는 것으로 의도되는 뷰잉 영역의 특정 부분만을 포함할 수도 있고, 특정 부분은 뷰잉 영역보다 사이즈가 더 작다. 예를 들어, 이 영역에서 지문 검출이 발생할 것이라는 것을 사용자에게 알리기 위해 애플리케이션에 의해 뷰잉 영역 (101) 내에 제공된 전자 디스플레이 (100) 상에 가상 버튼이 존재할 수도 있다. 대안으로 또는 부가하여, 터치되는 겨우 인증을 수행하는 화면의 에지 또는 코너 가까이 특정 영역이 존재할 수도 있다 (예를 들어, 사용자에 의해 터치되는 경우, 전자 디스플레이 (100) 에 제공된 그래픽 사용자 인터페이스의 "시작" 버튼 또는 메뉴 버튼이 사용자 신원의 체크를 개시할 수도 있다).
도 2의 세부도 A를 다시 참조하면, 2개의 광선 트레이스들 (146(0) 및 146(1)) 이 예시되어 있지만, 오브젝트 (150) 의 이미지의 다수의 이산 반사들이 카메라 (133) 에 의해 검출될 수도 있음을 이해할 것이다. 본원에서는 이들 다수의 이산 반사들의 생성이 만화경 효과로서 지칭될 수도 있다. 도 4 는 현재 개시된 기술들을 이용하여 획득된 다른 카메라 이미지의 일례를 도시한다. 보다 구체적으로, 도 4는 카메라 (133) 의 시계 (field of view) 의 중간에서 단일 손가락 터치의 카메라 (133) 로부터의 예시적인 이미지를 예시한다. 나타낸 예에서, 터치의 다이렉트 이미지는 위치 (401) 에 있다. 위치 (401) 위 아래의 이미지 데이터는, 오브젝트 (150) 와 카메라 (133) 사이에 하나 이상의 내부 반사들을 수행한 광선으로부터 기인한다.
도 5 는 만화경 (kaleidoscope) 효과의 일례를 도시한다. 보다 구체적으로, 도 5는 카메라 (133) 에 의해 등록된 복수의 이미지들 각각이 각각의 가상 오브젝트의 위치에 관련될 수 있는 다른 각도로 오브젝트 (150) 로부터 산란되는 광에 대응하는 방법을 도시한다. 예를 들어 이미지 (i150) 는 오브젝트 (150) 의 직접적인 이미지에 대응한다. 이미지 (Iv1) 는 단일 내부 반사를 거친 광선으로부터 기인하고 가상 오브젝트 위치 (v1) 에 대응한다. 이미지 (Iv2) 는 2회의 내부 반사들을 거친 광선으로부터 기인하고 가상 오브젝트 위치 (v2) 에 대응한다. 몇몇 구현예들에서, 컴퓨터 알고리즘은 상이한 지문을 인식 및 분류하기 위한 (종래의 지문 판독기에서 이용가능하지 않은) 정보의 추가적인 차원을 위해 산란하는 손가락 리지의 각 정보를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 부가 정보는 손가락 리지의 3차원 프로파일의 근사치를 재구성하기 위해 사용될 수도 있다.
몇몇 구현예들에서, 카메라 (133) 는 적외선과 가시선 스펙트럼 모두에서 이미지를 촬상하고 및/또는 복수의 이미지들이 시계열로 캡쳐될 수 있다. 스펙트럼 및/또는 시간 정보는 오브젝트의 "라이브니스 (liveness) 테스트"를 수행하기 위해, 즉 그것이 살아있는 인간의 실제 디지트인지 여부를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 알고리즘을 스펙트럼 및/또는 시간 정보 및 신호 강도에 적용하여 맥박 산소측정법 (pulse-oximetry), 심박수, 피부 색, 글루코스 조성물 등을 결정할 수도 있다.
몇몇 구현예들에서, 카메라 (133) 는 열 적외선 파장에 민감한 픽셀 또는 픽셀들을 가질 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 하나 이상의 열 적외선 센서들은 전자 디스플레이 (100) 의 주변에 배치될 수도 있다. 이러한 구현예들에서, 조명으로부터 반사된다기 보다는 피부에 의해 열 적외선으로 방사된 광이 라이브니스 테스트를 위해 사용될 수 있다.
몇몇 구현예들에서, 필터링 및 콘트라스트 개선/이미지 선명화 알고리즘은 지문 인식 또는 분류를 개선하기 위해 카메라 이미지에 적용될 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 디컨벌루션 알고리즘을 다중 반사의 각각의 겹치는 부분을 분리하는 지문 패턴에 적용할 수도 있다.
몇몇 구현예들에서, 해상도를 향상시키고 지문 인식이나 분류를 개선하기 위해 카메라로부터의 스펙트럼, 시간, 및/또는 위상 정보를 이용하여 수퍼 해상도 알고리즘을 사용할 수도 있다.
몇몇 구현예들에서, 필름 또는 표면 처리는 지문 대조 또는 광학적 커플 링을 향상시키기 위해 도광판의 상면에 적용될 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 시스템의 감도를 향상시키기 위해 조명광의 강도에 변조를 적용할 수도 있다.
몇몇 구현예들에서, 레이저에 의해 생성된 것과 같은 간섭성 광이 조명광으로 사용될 수도 있다. 결과적인 스펙클 패턴은, 예를 들어, 시스템의 감도를 향상시키기 위해 사용될 수도 있다.
몇몇 구현예들에서, 편광된 광이 조명광으로 사용될 수도 있다. 카메라 센서는 이미지 콘트라스트 및 감도를 높이기 위해, 그리고 편광에 민감한 생물학적 마커 (예를 들면, 글루코오스 농도) 를 조사하기 위해 편광 필터(들)를 포함할 수 있다.
카메라는 라이브니스 테스트를 위해 (피부의 생물학적 마커에 해당하는 파장을 조사하여) "하이퍼스펙트럼" 필터 어레이 (적색, 녹색, 청색의 전형적인 세가지 색상과 다른 색상 또는 그보다 많은 색상을 갖는 필터) 를 포함할 수도 있다.
도 6 은 다른 구현예에 따른 전자 디스플레이의 횡단 입면도를 도시한다. 예시된 구현예에서, 전자 디스플레이 (600) 는 제 1 도광판 (165) 의 평면 아래에 위치하는 카메라 (133) 를 포함한다. 예를 들어, 프리즘 또는 다른 광 전환 배열체 (미도시) 는 제 1 도광판 (165) 의 에지에 근접하여 배치될 수도 있다. 프리즘 또는 다른 광 전환 배열체는 산란 IR 광 (146) 을 카메라 (133) 를 향해 리다이렉트할 수도 있다.
몇몇 구현예들에서, 착용 디바이스는 지문의 인식시 잠금해제될 수 있고 및/또는 원격 디바이스 (예를 들어, 컴퓨터, 자동차, 도어, 가전 기기, 의료 디바이스 또는 다른 디바이스) 를 잠금해제하도록 구성될 수도 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "착용 디바이스"의 의미는 (예를 들어, 암 밴드, 손목 밴드, 가슴 스트랩 등을 통해) 사용자에 의해 착용될 수 있는 디바이스, (예를 들어, 접착 재료를 통해) 사용자의 피부에 부착될 수 있는 디바이스, 및 적어도 일시적으로 사용자의 몸에 주입될 수 있는 디바이스를 포괄한다. 도 7 은 전자 디스플레이가 원격 잠금 디바이스와 통신적으로 결합하는 배열체의 간소화된 블록도를 도시한다. 전자 디스플레이는, 도시된 구현예에서, 예를 들어 손목 시계와 유사한 크기 및 형상 인자를 갖는 착용 디바이스로서 구성될 수도 있다. 전자 디스플레이 (700) 는 뷰잉 영역 (701) 과 뷰잉 영역 내에 배치된 지문 판독 영역 (702) 을 포함한다. 착용 디바이스는 유선 또는 무선 통신 링크에 의해 원격 잠금 디바이스와 통신적으로 결합될 수도 있다. 무선 통신 링크는 예를 들어 블루투스 또는 IEEE 802.11 표준에 준수할 수 있다.
도 1 및 도 2와 연계하여 상술된 구현예들과 유사하게, 전자 디스플레이 (700) 는 수신된 산란광을 검출하는 적어도 하나의 광감지 소자를 포함할 수 있으며, 수신된 산란광은 지문 판독 영역 (702) 과 광학 접촉하도록 배치되는 사용자의 손가락과 광의 상호작용으로부터 기인한다. 광감지 소자는 지문 이미지 데이터를 프로세서 (미도시) 로 출력할 수도 있다. 프로세서는 착용 디바이스 (700) 와 통신적으로 결합될 수 있고, 그리고 착용 디바이스 (700) 에 통합되었는지 아닌지, 지문 이미지 데이터에 기초하여 사용자의 생체 인증을 확인하도록 구성될 수도 있다. 프로세서는 원격 잠금 디바이스가 생체인식 인증이후 잠금 또는 잠금 해제되도록 할 수도 있다.
도 8 은 몇몇 구현예에 따른 지문 이미지 데이터를 획득하기 위한 프로세스 흐름도를 도시한다. 전자 디스플레이는 프로세스 (800) 를 실행하도록 구성될 수도 있다. 몇몇 구현예들에서, 광감지 소자 (133) 및 지문 판독 영역 (102) 을 포함하는 전자 디스플레이 (100) 는 프로세스 (800) 를 프로세서 (1004) 와 협업하여 실행하도록 구성될 수도 있다. 프로세스 (800) 는 광감지 소자로 수신된 산란광을 검출하는 블록 801에서 시작할 수 있다. 수신된 산란광은 사용자의 디지트의 광의 상호작용으로부터 기인할 수 있고, 디지트는 전자 디스플레이의 지문 판독 영역과 적어도 부분적으로 광학 접촉된다.
블록 803에서, 광감지 소자는 지문 이미지 데이터를 프로세서로 출력할 수도 있다. 선택적으로, 프로세서는, 사용자가 전자 디스플레이의 승인된 사용자인지 여부를 블록 805에서 결정할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서는 공지된 및/또는 승인된 사용자의 지문 이미지 데이터와 광감지 소자로부터 수신된 지문 이미지 데이터를 비교할 수도 있다. 선택적으로, 프로세서는 또한, 지문 이미지 데이터에 기초하여, 사용자의 생체 인증을 확인할 수도 있다 (블록 807). 예를 들어, 광감지 소자에 의해 출력된 지문 이미지 데이터는 사용자의 신원를 인증하기 위해 공지된 지문 이미지들의 데이터데이스와 비교될 수도 있다.
따라서, 전자 디바이스의 사용자의 생체 인증을 제공하기 위한 개선된 기술들이 개시되어 있다. 본 개시물에 기재된 구현예들에 대한 다양한 변경예들은 당업자들에게 쉽게 자명할 것이고, 본원에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시물의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변형들에 적용될 수도 있다. 따라서, 청구항은 본원에서 보여진 구현예들로 제한되도록 의도된 것은 아니며 본 개시물, 본 명세서에 개시된 원칙들과 신규의 특징들과 일치하는 광의의 범위를 제공하기 위한 것이다.
본원에서 사용된 바와 같이, 아이템들의 리스트의 "그 중 적어도 하나"를 지칭하는 문구는 단일 멤버들을 포함하여 이들 아이템들의 임의의 조합을 지칭한다. 일례로서, "a, b, 또는 c: 중 적어도 하나"는 a, b, c, a-b, a-c, b-c, 및 a-b-c를 포괄하도록 의도된다.
본원에서 개시된 실시형태들과 연계하여 설명된 다양한 예시적인 논리들, 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 프로세스들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들 양자 모두의 조합들로서 구현될 수도 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 교환가능성은 기능 측면에서 일반적으로 설명되고, 그리고 상술된 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 프로세서들에서 예시된다. 그러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들에 따라 달라진다.
본원에서 개시된 양태들과 연계하여 설명된 다양한 예시적인 논리들, 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들을 구현하기 위해 사용된 하드웨어 및 데이터 프로세싱 장치는, 범용 단일 또는 멀티 칩 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 반도체 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그래머블 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본원에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합에 의해 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서, 또는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들면, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로 구현될 수도 있다. 몇몇 구현예들에서, 특정 프로세스들 및 방법들은 소정의 기능에 특정한 회로부에 의해 수행될 수도 있다.
하나 이상의 예들에서는, 설명된 기능들은 하드웨어, 디지털 전자 회로, 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어, 및 본 명세서에 개시된 구조 및 이들의 구조 등가물 또는 그 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 본 명세서에 기재된 청구물의 구현예들은 또한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들로서, 즉, 데이터 프로세싱 장치에 의한 실행을 위해 컴퓨터 저장 매체에 인코딩되거나, 또는 데이터 프로세싱 장치의 동작을 제어하기 위한, 컴퓨터 프로그램 명령들의 하나 이상의 모듈들로서 구현될 수 있다.
소프트웨어로 구현되면, 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드를 통해 비일시적 매체와 같은 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 저장되거나 또는 송신될 수도 있다. 본원에 개시된 방법 또는 알고리즘의 프로세스들은, 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 상주할 수도 있는 프로세서 실행가능 소프트웨어 모듈에서 구현될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체들은 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전송을 가능하게 하는 임의의 매체를 포함하여 컴퓨터 저장 매체들 및 통신 매체들 양자를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수도 있다. 비제한적인 예로서, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스들, 또는 명령 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하기 위해 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수도 있다. 또한, 임의의 접속은 컴퓨터 판독 가능한 매체라고 적절히 칭해질 수도 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 디스크 (disk) 와 디스크 (disc) 는, 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피디스크 및 블루레이 디스크를 포함하며, 여기서 디스크 (disk) 는 통상 자기적으로 데이터를 재생하고, 디스크 (disc) 는 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 위의 조합들도 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다. 부가하여, 방법 또는 알고리즘의 동작들은 코드들 및/또는 명령들의 하나 또는 임의의 조합 또는 세트로서 머신 판독가능 매체 및/또는 컴퓨터 판독가능 매체 상에 상주할 수도 있고, 이들은 컴퓨터 프로그램 제품에 통합될 수도 있다.
부가적으로, 당업자는, 용어들 "상부" 및 "하부"가 종종 도면들을 설명하려는 용이함을 위해 사용되고, 적절히 배향된 페이지 상의 도면들의 배향에 대응하는 상대적인 포지션들을 표시하며, 구현된 바와 같이 디바이스의 적절한 배향을 반영하지는 않을 수도 있음을 용이하게 인식할 것이다.
별도의 구현예들의 맥락에서 본 명세서에 설명된 특정한 특성들은 또한, 단일 구현의 결합으로 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현의 맥락에서 설명된 다양한 특성들은 또한, 다수의 구현예들에서 별개로 또는 임의의 적절한 서브결합으로 구현될 수 있다. 또한, 특성들이 특정한 결합들에서 동작하는 것으로 위에서 설명되고 심지어 초기에는 그와 같이 청구될 수도 있지만, 청구된 결합으로부터의 하나 이상의 특성들은 몇몇 경우들에서, 그 결합으로부터 삭제될 수 있으며, 청구된 결합은 서브결합 또는 서브결합의 변경으로 안내될 수도 있다.
유사하게, 동작들이 특정한 순서로 도면들에 도시되지만, 이것은, 바람직한 결과들을 달성하기 위해, 그러한 동작들이 도시된 특정한 순서 또는 순차적인 순서로 수행되거나, 모든 도시된 동작들이 수행된다는 것을 요구하는 것으로서 이해되지는 않아야 한다. 추가적으로, 도면들은 흐름도의 형태로 하나 이상의 예시적인 프로세스들을 개략적으로 도시한다. 그러나, 도시되지 않은 다른 동작들이, 개략적으로 도시된 예시적인 프로세스들에 포함될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 부가적인 동작들은, 도시된 동작들 중 임의의 동작 이전, 이후, 그들과 동시에, 또는 그들 사이에서 수행될 수 있다. 특정한 환경들에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수도 있다. 또한, 위에서 설명된 구현예들에서의 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 모든 구현예들에서 그러한 분리를 요구하는 것으로서 이해되지는 않아야 하며, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들이 일반적으로, 단일 소프트웨어 제품에 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품들로 패키징될 수 있음을 이해해야 한다. 부가적으로, 다른 구현예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 존재한다. 몇몇 경우들에서, 청구항들에서 인용된 동작들은, 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 여전히 바람직한 결과들을 달성할 수 있다.

Claims (45)

  1. 뷰잉 영역, 및 상기 뷰잉 영역 내의 지문 판독 영역을 포함하는 정면을 가진 디스플레이용 커버 유리를 갖는, 전자 디스플레이;
    제 1 도광판; 및
    적어도 하나의 광감지 소자를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 광감지 소자는,
    수신된 산란광을 검출하는 것으로서, 상기 수신된 산란광은 상기 지문 판독 영역 내에서 상기 정면과 적어도 부분적으로 광학 접촉하는 오브젝트와의 광의 상호작용으로부터 기인하는, 상기 수신된 산란광을 검출하고;
    상기 광감지 소자의 시계 (field of view) 내에서, 상기 오브젝트의 다수의 이미지들을 등록하는 것으로서, 상기 다수의 이미지들 각각은 상기 오브젝트로부터 개개의 각도로 산란되고 상기 광감지 소자에 의해 검출되기 이전에 상기 제 1 도광판 내에서 개개의 수의 내부 반사들을 거치는 광에 대응하는, 상기 오브젝트의 다수의 이미지들을 등록하고; 그리고
    상기 다수의 이미지들의 이미지 데이터를 프로세서로 출력하도록 구성되며;
    상기 개개의 각도 및 상기 개개의 수의 내부 반사들은 상기 다수의 이미지들 각각에 대해 상이하고;
    상기 프로세서는 상기 이미지 데이터로부터, 상기 전자 디스플레이의 사용자의 지문을 인식하도록 구성되는, 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지문 판독 영역은 상기 뷰잉 영역과 동연 (co-extensive) 인, 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광감지 소자는, 상기 디스플레이용 커버 유리의 정면을 포함하는 평면에 또는 평면 뒤에 배치되는, 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광감지 소자는 상기 뷰잉 영역의 외부 및 상기 뷰잉 영역의 주변 근접부 중 하나 또는 양자에 있는, 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광감지 소자는 카메라를 포함하는, 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 카메라는 광학 축을 갖는 렌즈를 포함하고, 상기 카메라는 상기 광학 축이 상기 정면에 평행하도록 배치되는, 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 카메라는 비디오 그래픽 어레이 마이크로 카메라를 포함하는, 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도광판은 상기 정면 뒤에서 상기 정면에 근접하여 배치되고 상기 수신된 산란광을 상기 광감지 소자를 향해 리다이렉트하도록 구성되는, 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광감지 소자는 상기 제 1 도광판에 광학 결합되는, 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 디스플레이용 커버 유리는 상기 제 1 도광판을 포함하는, 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 산란광 중 적어도 일부는 상기 광감지 소자에 의해 검출되기 이전에 상기 도광판 내에서 2회 이상의 내부 반사를 거치는, 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 지문 이미지 데이터에 기초하여, 사용자가 승인된 사용자인지 여부를 결정하도록 구성되는, 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 지문 이미지 데이터에 기초하여, 사용자의 생체 인증을 행하도록 구성되는, 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 사용자가 전자 디스플레이 화면과 상호작용하는 동안, 실시간으로 생체 인증을 행하도록 구성되는, 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 생체 인증은 사용자의 신원을 결정하는 것, 상기 사용자가 승인된 사용자임을 인증하는 것 또는 달리 상기 지문을 분류하는 것 중 하나 이상을 포함하는, 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 전자 디스플레이는 원격 잠금 디바이스와 통신적으로 결합되고, 상기 프로세서는 상기 원격 잠금 디바이스가 상기 생체 인증 이후 잠금 또는 잠금 해제되도록 할 수도 있는, 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 전자 디스플레이는 유선 또는 무선 통신 링크에 의해 상기 원격 잠금 디바이스와 통신적으로 결합되는, 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 전자 디스플레이는 착용 디바이스로서 구성되는, 장치.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 생체 인증, 사용자 맞춤형 콘텐츠에 기초하여, 상기 전자 디스플레이가 존재하게 하도록 구성되는, 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 다수의 개별 사용자들의 각각에 대한 하나 이상의 특정 애플리케이션 프로파일들 및 이러한 개별 사용자들의 사용 이력 및 선호도들에 응답하여 상기 사용자 맞춤형 콘텐츠를 표시하도록 구성되는, 장치.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 연속적인 생체 인증 및 디스플레이 화면과 동시에 상호작용하는 다수의 사용자들의 생체 인증 중 하나 이상을 수행하도록 구성되는, 장치.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 디스플레이는, 상기 전자 디스플레이와 통신적으로 결합하는 전자 디바이스 또는 장치의 사용자에 입력/출력 인터페이스를 제공하는, 장치.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 디스플레이는 도광판 안으로 또는 도광판을 통해 광을 디렉팅하는 적어도 하나의 광원을 포함하는, 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원은 액정 또는 전계 순차 컬러 디스플레이의 백라이트, 반사형 디스플레이의 프런트 라이트, 발광형 디스플레이, 및 커버 유리의 아트 워크 (art-work) 영역 아래에서 통과되어 방출되는 적외선 라이트 중 하나 이상을 포함하는, 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원은 상기 뷰잉 영역 외부에 또는 상기 뷰잉 영역 주변에 근접하여 배치되는, 장치.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 디스플레이는 상기 제 1 도광판 뒤에 배치되고 광원으로부터 수신된 광을 상기 정면에 직교하는 성분을 갖는 방향으로 리다이렉트하도록 구성되는 제 2 도광판을 포함하는, 장치.
  27. 제 1 항에 있어서,
    상기 광감지 소자는, 사용자 부속물의 표면에 의해 방사되는 적외선 광을 검출하도록 구성되는, 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 방사되는 상기 적외선 광의 측정에 기초하여 상기 사용자 부속물의 라이브니스 결정을 하도록 구성되는, 장치.
  29. 뷰잉 영역, 및 상기 뷰잉 영역 내의 광학 이미징 영역을 포함하는 정면을 가진 디스플레이용 커버 유리를 갖는, 전자 디스플레이;
    제 1 도광판; 및
    적어도 하나의 광감지 소자를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 광감지 소자는,
    수신된 산란광을 검출하는 것으로서, 상기 수신된 산란광은 광학 이미징 영역 내에서 상기 정면과 광학 접촉하는 오브젝트와의 광의 상호작용으로부터 기인하는, 상기 수신된 산란광을 검출하고;
    상기 광감지 소자의 시계 내에서, 상기 오브젝트의 다수의 이미지들을 등록하는 것으로서, 상기 다수의 이미지들 각각은 상기 오브젝트로부터 개개의 각도로 산란되고 상기 광감지 소자에 의해 검출되기 이전에 상기 제 1 도광판 내에서 개개의 수의 내부 반사들을 거치는 광에 대응하는, 상기 오브젝트의 다수의 이미지들을 등록하고; 그리고
    상기 다수의 이미지들의 이미지 데이터를 프로세서로 출력하도록 구성되며;
    상기 개개의 각도 및 상기 개개의 수의 내부 반사들은 상기 다수의 이미지들 각각에 대해 상이하고;
    상기 프로세서는 상기 이미지 데이터로부터, 상기 오브젝트의 특성을 인식하도록 구성되는, 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 광학 이미징 영역은 상기 뷰잉 영역과 동연인, 장치.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 오브젝트는 사용자의 손가락 또는 다른 부속물이고, 상기 광학 이미징 영역은 지문 판독기로서 구성되는, 장치.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 오브젝트는 이미지화될 오브젝트 또는 사용자의 손가락 또는 다른 부속물인, 장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 이미지화될 오브젝트는 바코드 식별자 또는 암호화 워터마크 중 하나 이상을 포함하는 문서 또는 표시 이미지인, 장치.
  34. 제 29 항에 있어서,
    상기 광감지 소자는 광학 축을 갖는 렌즈를 포함하는 카메라이고, 그리고
    상기 카메라는 상기 광학 축이 상기 정면에 평행하도록 배치되는, 장치.
  35. 제 29 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 이미지 데이터에 기초하여 사용자의 인증을 행하도록 구성되는, 장치.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 전자 디스플레이는 원격 잠금 디바이스와 통신적으로 결합되고, 상기 프로세서는 상기 원격 잠금 디바이스가 상기 사용자의 인증 이후 잠금 또는 잠금 해제되도록 할 수도 있는, 장치.
  37. 제 35 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 인증에 기초하여 사용자 맞춤형 콘텐츠를 표시하도록 구성되는, 장치.
  38. 뷰잉 영역, 및 상기 뷰잉 영역 내의 지문 판독 영역을 포함하는 정면을 가진 디스플레이용 커버 유리를 갖는, 전자 디스플레이;
    제 1 도광판; 및
    광감지 소자에 의해 수신된 산란광을 검출하기 위한 수단으로서, 상기 수신된 산란광은 상기 정면의 상기 지문 판독 영역과 적어도 부분적으로 광학 접촉하는 오브젝트와의 광의 상호작용으로부터 기인하는, 상기 수신된 산란광을 검출하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 수신된 산란광을 검출하기 위한 수단은,
    상기 광감지 소자의 시계 내에서, 상기 오브젝트의 다수의 이미지들을 등록하는 것으로서, 상기 다수의 이미지들 각각은 상기 오브젝트로부터 개개의 각도로 산란되고 상기 광감지 소자에 의해 검출되기 이전에 상기 제 1 도광판 내에서 개개의 수의 내부 반사들을 거치는 광에 대응하는, 상기 오브젝트의 다수의 이미지들을 등록하고; 그리고
    상기 다수의 이미지들의 이미지 데이터를 프로세서로 출력하도록 구성되며;
    상기 개개의 각도 및 상기 개개의 수의 내부 반사들은 상기 다수의 이미지들 각각에 대해 상이하고;
    상기 프로세서는 상기 이미지 데이터로부터, 상기 전자 디스플레이의 사용자의 지문을 인식하도록 구성되는, 장치.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 지문 판독 영역은 상기 뷰잉 영역과 동연인, 장치.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 지문 이미지 데이터에 기초하여, 사용자가 승인된 사용자인지 여부를 결정하도록 구성되는, 장치.
  41. 제 38 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 지문 이미지 데이터에 기초하여, 사용자의 생체 인증을 행하도록 구성되는, 장치.
  42. 광감지 소자에 의해 수신된 산란광을 검출하는 단계로서, 상기 수신된 산란광은 전자 디스플레이의 디스플레이용 커버 유리의 정면의 지문 판독 영역과 적어도 부분적으로 광학 접촉하는 오브젝트와의 광의 상호작용으로부터 기인하고, 상기 정면은 뷰잉 영역을 가지며, 상기 지문 판독 영역들은 상기 뷰잉 영역 내에 있는, 상기 수신된 산란광을 검출하는 단계; 및
    지문 이미지 데이터를 상기 광감지 소자로부터 프로세서로 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 광감지 소자는, 상기 광감지 소자의 시계 내에서, 상기 오브젝트의 다수의 이미지들을 등록하는 것으로서, 상기 다수의 이미지들 각각은 상기 오브젝트로부터 개개의 각도로 산란되고 상기 광감지 소자에 의해 검출되기 이전에 제 1 도광판 내에서 개개의 수의 내부 반사들을 거치는 광에 대응하는, 상기 오브젝트의 다수의 이미지들을 등록하고; 그리고 상기 다수의 이미지들의 이미지 데이터를 프로세서로 출력하도록 구성되며;
    상기 개개의 각도 및 상기 개개의 수의 내부 반사들은 상기 다수의 이미지들 각각에 대해 상이하고;
    상기 프로세서는 상기 이미지 데이터로부터, 상기 전자 디스플레이의 사용자의 지문을 인식하도록 구성되는, 방법.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 지문 판독 영역은 상기 뷰잉 영역과 동연인, 방법.
  44. 제 42 항에 있어서,
    상기 지문 이미지 데이터에 기초하여, 사용자가 승인된 사용자인지 여부를 프로세서에 의해 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  45. 제 42 항에 있어서,
    상기 지문 이미지 데이터에 기초하여, 사용자의 생체 인증을 프로세서에 의해 행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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