KR102649915B1

KR102649915B1 - 분광 센서 제어 방법 및 이를 지원하는 전자 장치

Info

Publication number: KR102649915B1
Application number: KR1020160077492A
Authority: KR
Inventors: 이재성; 박민호; 이동현; 임대형; 최금선; 최종민; 허창룡
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2024-03-22
Also published as: KR20170143351A; US20190113387A1; WO2017222284A1; US10775239B2

Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따라, 전자 장치에 있어서, 빛을 출사하기 위한 발광 모듈, 상기 발광 모듈로부터 출사된 빛을 반사시키기 위한 반사 모듈, 분광 모듈 및 상기 분광 모듈에 의해 분산된 복수의 파장 대역들 중 적어도 하나의 파장 대역을 수신하기 위한 수광 모듈을 포함할 수 있다.

Description

분광 센서 제어 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 {METHOD FOR CONTROLLING SPECTROMETRIC SENSOR AND ELECTRONIC DEVICE IMPLEMENTING THE SAME}

본 발명의 다양한 실시예는 분광 센서 제어 방법 및 이를 지원하는 전자 장치에 관한 것으로, 분광 센서의 광원 편차를 보정하기 위한 발명이다.

최근 디지털 기술의 발달과 함께 이동통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistant), 전자수첩, 스마트 폰, 태블릿 PC(Personal Computer) 등과 같이 이동하면서 통신 및 개인정보 처리가 가능한 전자 장치가 다양하게 출시되고 있다.

상기 전자 장치는 통신 장치를 넘어서 의료 분야에 관한 데이터를 획득할 수 있다. 전자 장치에 분광 센서가 구비됨으로써, 전자 장치는 분광 센서를 활용하여 심박수 등의 의료 분야 데이터를 측정할 수 있다.

분광 센서는 대상 물질(예를 들어, 사용자의 신체의 일부)에 빛을 조사하여 획득되는 반사 산란광의 스펙트럼을 통해 물질을 분석할 수 있는 센서이다. 분광 센서는 광원을 포함하고, 광원은 표준 반사 물질의 표면에 빛을 조사하여 반사된 빛의 세기를 기준 백색(Reference White)으로 지정할 수 있다. 분광 센서는 상기 기준 백색을 기준으로 대상 물질의 반사 산란광 강도 비율을 통해 반사 또는 흡수 스펙트럼을 얻을 수 있다.

분광 센서에 사용되는 광원은 주변 환경과 사용 시간에 따라 고유 스펙트럼이 변화될 수 있으므로, 정확한 분광 분석을 위해서 일정 주기 또는 매 측정마다 표준 반사 물질을 이용하여 광원의 고유 스펙트럼 값을 측정하여 기준 백색 값을 보정해 주어야 한다. 그러나 분광 센서를 이용한 정확한 분석을 위해서는 일상생활에서 사용자가 표준 반사 물질을 따로 휴대해야 하며, 직접 보정 작업을 수행해야 하는 불편함이 발생할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예는 분광 센서를 포함하는 전자 장치에서 사용자가 별도의 표준 반사 물질을 휴대하거나 또는 주기적으로 직접 보정을 수행하는 불편함을 해소할 수 있으며, 자동으로 보정을 수행함으로써 정확한 스펙트럼 결과 값을 제공받을 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 방법은, 분광 센서를 포함하는 전자 장치에서 표준 반사 물질이 도포된 레이어를 포함하는 반사 모듈을 이용하여 분광 센서의 광원 편차를 보정함으로써, 사용자가 표준 반사 물질을 휴대하는 불편함을 줄일 수 있으며, 반사 모듈을 이용하여 자동으로 분광 센서의 광원 편차를 보정함으로써, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 다양한 실시예에 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 예시도이다.
도 5a 및 도 5b는 다양한 실시예에 따른 대상 물질에 대한 반사율을 나타낸 그래프이다.
도 6a 내지 도 6d는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분광 센서 보정을 위한 구조도이다.
도 7a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 예시도이다. 도 7b는 도 7a의 전자 장치의 분광 센서 보정을 위한 상세 구조도이다.
도 8a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분광 센서 보정을 위한 구조도이다. 도 8b는 도 8a의 구조를 통한 분광 센서 보정을 설명한 예시도이다. 도 8c는 도 8a의 구조를 통한 대상 물질 측정을 설명한 예시도이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분광 센서 보정을 나타낸 예시도이다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분광 센서 보정을 나타낸 예시도이다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분광 센서 보정을 나타낸 순서도이다.
도 12a 및 도 12b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분광 센서 보정을 나타낸 순서도이다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 예시도이다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다." 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상 "등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, 1) 적어도 하나의 A를 포함, 2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째, "등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 전자 장치와 제 2 전자 장치는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 전자 장치를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 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(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시예들에서, 전자 장치는 가전제품(home appliance)일 수 있다. 가전제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(예: Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 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(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자 장치(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

도 1은, 다양한 실시예에 따른, 네트워크 환경을 도시하는 블록도 100이다. 도1을 참조하여, 전자 장치 101, 102 또는 104 또는 서버 106가 네트워크 162 또는 근거리 통신 164를 통하여 서로 연결될 수 있다. 전자 장치 101는 버스 110, 프로세서 120, 메모리 130, 입출력 인터페이스 150, 디스플레이 160, 및 통신 인터페이스 170를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치 101는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.

버스 110는, 예를 들면, 구성요소들 110-170을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신 예: 제어 메시지 및/또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다.

프로세서 120는, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서 120는, 예를 들면, 전자 장치 101의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.

메모리 130는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리 130는, 예를 들면, 전자 장치 101의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리 130는 소프트웨어 및/또는 프로그램 140을 저장할 수 있다. 프로그램 140은, 예를 들면, 커널 141, 미들웨어 143, 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface(API)) 145, 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션") 147 등을 포함할 수 있다. 커널 141, 미들웨어 143, 또는 API 145의 적어도 일부는, 운영 시스템(operating system(OS))으로 지칭될 수 있다.

커널 141은, 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 141은 미들웨어 143, API 145, 또는 어플리케이션 프로그램 147에서 전자 장치 101의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.

미들웨어 143는, 예를 들면, API 145 또는 어플리케이션 프로그램 147이 커널 141과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다.

또한, 미들웨어 143는 어플리케이션 프로그램 147으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어 143는 어플리케이션 프로그램 147 중 적어도 하나에 전자 장치 101의 시스템 리소스 예: 버스 110, 프로세서120, 또는 메모리 130 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여할 수 있다. 예컨대, 미들웨어 143는 상기 적어도 하나에 부여된 우선 순위에 따라 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리함으로써, 상기 하나 이상의 작업 요청들에 대한 스케쥴링 또는 로드 밸런싱 등을 수행할 수 있다.

API 145는, 예를 들면, 어플리케이션 147이 커널 141 또는 미들웨어 143에서 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 150는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치 101의 다른 구성요소(들)에 전달할 수 있는 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스 150는 전자 장치 101의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.

디스플레이 160는, 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display(LCD)), 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode(OLED)) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems(MEMS)) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이 160는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이 160는, 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 170는, 예를 들면, 전자 장치 101와 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 170는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크 162에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치 104 또는 서버 106)와 통신할 수 있다.

무선 통신은, 예를 들면, 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면, LTE(long-term evolution), 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 사용할 수 있다. 또한, 무선 통신은, 예를 들면, 근거리 통신 164을 포함할 수 있다. 근거리 통신 164은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), NFC(near field communication), MST(magnetic stripe transmission), 또는 GNSS(global navigation satellite system) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

MST는 전자기 신호를 이용하여 전송 데이터에 따라 펄스를 생성하고, 상기 펄스는 자기장 신호를 발생시킬 수 있다. 전자 장치 101는 상기 자기장 신호를 POS(point of sales)에 전송하고, POS는 MST 리더(MST reader)를 이용하여 상기 자기장 신호는 검출하고, 검출된 자기장 신호를 전기 신호로 변환함으로써 상기 데이터를 복원할 수 있다.

GNSS는 사용 지역 또는 대역폭 등에 따라, 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 system 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 본 문서에서는, “GPS”는 “GNSS”와 혼용되어 사용(interchangeably used)될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크 162는 통신 네트워크(telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 전화 망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제 1 및 제 2 외부 전자 장치 102, 104 각각은 전자 장치 101와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 서버 106는 하나 또는 그 이상의 서버들의 그룹을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치 101에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치 102,104, 또는 서버 106에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치 101가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치 101는 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 101로 전달할 수 있다. 전자 장치 101는 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 201를 도시하는 블록도 200이다. 전자 장치 201는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치 101의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치 201는 하나 이상의 프로세서(예: AP(application processor)) 210, 통신 모듈 220, (가입자 식별 모듈 229, 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. 또한, 프로세서 210는, 사용자 관리 모듈 및 데이터 관리 모듈을 포함할 수 있다. 사용자 관리 모듈 및 데이터 관리 모듈은 도 4에서 설명하도록 한다.

프로세서 210는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서 210에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서 210는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서 210는 GPU(graphics processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 프로세서 210는 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(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.

통신 모듈 220은, 도 1의 통신 인터페이스 170와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈 220은, 예를 들면, 셀룰러 모듈 221, WiFi 모듈 222, 블루투스 모듈 223, GNSS 모듈 224(예: GPS 모듈, Glonass 모듈, Beidou 모듈, 또는 Galileo 모듈), NFC 모듈 225, MST 모듈 226, 및 RF(radio frequency) 모듈 227를 포함할 수 있다.

셀룰러 모듈 221은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈 221은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드) 229을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치 201의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈 221은 프로세서 210가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈 221은 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor)를 포함할 수 있다.

WiFi 모듈 222, 블루투스 모듈 223, GNSS 모듈 224, NFC 모듈 225 또는 MST 모듈 226 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈 221, WiFi 모듈 222, 블루투스 모듈 223, GNSS 모듈 224, NFC 모듈 225 또는 MST 모듈 226 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.

RF 모듈 227은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈 227은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈 221, WiFi 모듈 222, 블루투스 모듈 223, GNSS 모듈 224, NFC 모듈 225 또는 MST 모듈 226 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.

가입자 식별 모듈 229은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 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 234를 포함할 수 있다. 내장 메모리 232는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

외장 메모리 234는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리 234는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치 201와 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.

보안 모듈 236은 메모리 230보다 상대적으로 보안 레벨이 높은 저장 공간을 포함하는 모듈로써, 안전한 데이터 저장 및 보호된 실행 환경을 보장해주는 회로일 수 있다. 보안 모듈 236은 별도의 회로로 구현될 수 있으며, 별도의 프로세서를 포함할 수 있다. 보안 모듈 236은, 예를 들면, 탈착 가능한 스마트 칩, 시큐어 디지털(secure digital(SD)) 카드 내에 존재하거나, 또는 전자 장치 201의 고정 칩 내에 내장된 내장형 보안 요소(embedded secure element(eSE))를 포함할 수 있다. 또한, 보안 모듈 236은 전자 장치 201의 운영 체제(operating system(OS))와 다른 운영 체제로 구동될 수 있다. 예를 들면, JCOP(java card open platform) 운영 체제를 기반으로 동작할 수 있다.

센서 모듈 240은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치 201의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈 240은, 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(additionally or alternatively), 센서 모듈 240은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈 240은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치 201는 프로세서 210의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈 240을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서 210가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈 240을 제어할 수 있다.

입력 장치 250는, 예를 들면, 터치 패널(touch panel) 252,(디지털) 펜 센서(pen sensor) 254, 키(key) 256, 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치 258를 포함할 수 있다. 터치 패널 252은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널 252은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널 252은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.

(디지털) 펜 센서 254는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트(sheet)를 포함할 수 있다. 키 256는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치 258는 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, 또는 프로젝터 266를 포함할 수 있다. 패널 262은, 도 1의 디스플레이 160와 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 패널 262은, 예를 들면, 유연하게(flexible) 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널 262은 터치 패널 252과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 홀로그램 장치 264는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터 266는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치 201의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 260는 패널 262, 홀로그램 장치 264, 또는 프로젝터 266를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.

인터페이스 270는, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface) 272, USB(universal serial bus) 274, 광 인터페이스(optical interface) 276, 또는 D-sub(D-subminiature) 278를 포함할 수 있다. 인터페이스 270는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스 170에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally and alternatively), 인터페이스 270는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.

오디오 모듈 280은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈 280의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스 145에 포함될 수 있다. 오디오 모듈 280은, 예를 들면, 스피커 282, 리시버 284, 이어폰 286, 또는 마이크 288 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.

카메라 모듈 291은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈 295은, 예를 들면, 전자 장치 201의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈 295은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 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 296의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리 296는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.

인디케이터 297는 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 298는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전자 장치 201는 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFlo™) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 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 장치는 본 문서에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.

도 3은 다양한 실시예에 따른, 프로그램 모듈 310을 도시하는 블록도 300이다. 한 실시예에 따르면, 프로그램 모듈 310(예: 프로그램 140)은 전자 장치(예: 전자 장치 101에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제(operating system(OS)) 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램 147)을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, 안드로이드(android), iOS, 윈도우즈(windows), 심비안(symbian), 타이젠(tizen), 또는 바다(bada) 등이 될 수 있다.

프로그램 모듈 310은 커널 320, 미들웨어 330, 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface (API)) 360, 및/또는 어플리케이션 370을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈 310의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드(preload) 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치 102, 104, 서버 106 등)로부터 다운로드(download) 가능하다.

커널 320(예: 커널 141은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저 321 및/또는 디바이스 드라이버 323를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저 321는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수 등을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저 321는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부 등을 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버 323는, 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 330는, 예를 들면, 어플리케이션 370이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션 370이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 API 360를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션 370으로 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어 330(예: 미들웨어 143)는 런타임 라이브러리 335, 어플리케이션 매니저(application manager) 341, 윈도우 매니저(window manager) 342, 멀티미디어 매니저(multimedia manager) 343, 리소스 매니저(resource manager) 344, 파워 매니저(power manager) 345, 데이터베이스 매니저(database manager) 346, 패키지 매니저(package manager) 347, 연결 매니저(connectivity manager) 348, 통지 매니저(notification manager) 349, 위치 매니저(location manager) 350, 그래픽 매니저(graphic manager) 351, 보안 매니저(security manager) 352, 또는 결제 매니저 354 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

런타임 라이브러리 335는, 예를 들면, 어플리케이션 370이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리 335는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수에 대한 기능 등을 수행할 수 있다.

어플리케이션 매니저 341는, 예를 들면, 어플리케이션 370 중 적어도 하나의 어플리케이션의 생명 주기(life cycle)를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저 342는 화면에서 사용하는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저 343는 다양한 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱(codec)을 이용하여 미디어 파일의 인코딩(encoding) 또는 디코딩(decoding)을 수행할 수 있다. 리소스 매니저 344는 어플리케이션 370 중 적어도 어느 하나의 어플리케이션의 소스 코드, 메모리 또는 저장 공간 등의 자원을 관리할 수 있다.

파워 매니저 345는, 예를 들면, 바이오스(BIOS: basic input/output system) 등과 함께 동작하여 배터리(battery) 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보 등을 제공할 수 있다. 데이터베이스 매니저 346는 어플리케이션 370 중 적어도 하나의 어플리케이션에서 사용할 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저 347는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 업데이트를 관리할 수 있다.

연결 매니저 348는, 예를 들면, WiFi 또는 블루투스 등의 무선 연결을 관리할 수 있다. 통지 매니저 349는 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 사건(event)을 사용자에게 방해되지 않는 방식으로 표시 또는 통지할 수 있다. 위치 매니저 350는 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저 351는 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저 352는 시스템 보안 또는 사용자 인증 등에 필요한 제반 보안 기능을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치 101가 전화 기능을 포함한 경우, 미들웨어 330는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화 매니저(telephony manager)를 더 포함할 수 있다. 결제 매니저 354는 어플리케이션 370으로부터 결제를 위한 정보를 어플리케이션 370 또는 커널 320에 중계할 수 있다. 또한 외부 장치로부터 수신한 결제에 관련된 정보를 전자 장치 200 내부에 저장하거나 내부에 저장된 정보를 외부 장치에 전달할 수 있다.

미들웨어 330는 전술한 구성요소들의 다양한 기능의 조합을 형성하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 미들웨어 330는 차별화된 기능을 제공하기 위해 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 미들웨어 330는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다.

API 360(예: API 145)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, 타이젠(tizen)의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.

어플리케이션 370(예: 어플리케이션 프로그램 147)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, 시계 384, 결제 385, 건강 관리(health care)(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보 제공(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보 등을 제공) 등의 기능을 수행할 수 있는 하나 이상의 어플리케이션을 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 어플리케이션 370은 전자 장치(예: 전자 장치 101와 외부 전자 장치(예: 전자 장치 102, 104) 사이의 정보 교환을 지원하는 어플리케이션(이하, 설명의 편의 상, "정보 교환 어플리케이션")을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.

예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션(예: SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 건강 관리 어플리케이션, 또는 환경 정보 어플리케이션 등)에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치(예: 전자 장치 102, 104)로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 알림 전달 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다.

장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치(예: 전자 장치 102, 104)의 적어도 하나의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션 또는 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스 등)를 관리(예: 설치, 삭제, 또는 업데이트)할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 어플리케이션 370은 외부 전자 장치(예: 전자 장치 102, 104)의 속성(에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션 등)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션 370은 외부 전자 장치(예: 서버 106 또는 전자 장치 102, 104)로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션 370은 프리로드 어플리케이션(preloaded application) 또는 서버로부터 다운로드 가능한 제3자 어플리케이션(third party application)을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에 따른 프로그램 모듈 310의 구성요소들의 명칭은 운영 체제의 종류에 따라서 달라질 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 프로그램 모듈 310의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램 모듈 310의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서(예: 프로세서 210)에 의해 구현(implement)(예: 실행)될 수 있다. 프로그램 모듈 310의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면,"모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서 120)에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리 130가 될 수 있다.

컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM(compact disc read only memory), DVD(digital versatile disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM(read only memory), RAM(random access memory), 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.

다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다. 그리고 본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

도 4 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 분광 센서의 제어 방법 및 이를 지원하는 전자 장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 4a 및 도 4b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 예시도이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 전자 장치 400는 각종 전자 부품들과, 이들을 보호하기 위한 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 제 1 방향으로 제 1 하우징 401, 제 1 방향과 상당히 반대되는 제 2 방향으로 향한 제 2 하우징 402과 제 1 하우징 401 및 제 2 하우징 402 사이의 공간의 적어도 일부를 둘러싸는 측면 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 하우징 401은 전자 장치 400의 전면을 구성하는 커버일 수 있고 그 일부를 통해 디스플레이 405(예: 도 1의 160)가 위치할 수 있다. 예를 들어, 제 2 하우징 402은 전자 장치 400의 후면을 구성하는 커버일 수 있다.

도 4a를 참조하면, 분광 센서 410(spectrometer)의 발광 모듈 410a 및 수광 모듈 410b, 스피커 413, 전면 카메라 420a 중 적어도 하나는 제 1 하우징 401의 적어도 일부 영역에 위치할 수 있다. 또한, 제 1 하우징 401은 물리적인 홈 버튼을 포함할 수 있다.

도 4b를 참조하면, 분광 센서 430의 발광 모듈 430a 및 수광 모듈 430b 및 후면 카메라 420b 중 적어도 하나는 제 2 하우징 402의 적어도 일부 영역에 위치할 수 있다. 분광 센서 430은 도 2의 센서 모듈 260에 포함 될 수 있다.

분광 센서 410, 430의 발광 모듈 410a, 430a 및 수광 모듈 410b, 430b는 사용성 또는 제품 구조 등에 따라 다양하게 전자 장치 400에 배치될 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 다양한 실시예에 따른 대상 물질에 대한 반사율을 나타낸 그래프이다.

도 5a를 참조하면 전자 장치는 대상 물질과 표준 반사 물질에 각각 빛을 조사하여 각 물질의 반사 데이터를 획득할 수 있다. 도 5a는 각각의 물질로부터 반사되어 획득된 반사 데이터를 도시한 그래프이다. 도 5a에서 501 그래프는 표준 반사 물질의 반사 데이터를 도시한 그래프이며, 표준 반사 물질의 반사 데이터는 발광 모듈인 광원에서 조사된 빛이 표준 반사 물질에서 반사되어 수광 모듈에 의해 획득될 수 있다.

도 5a에서 502 그래프는 분석을 원하는 임의의 대상 물질의 반사 데이터를 도시한 그래프이며, 대상 물질의 반사 데이터는 발광 모듈인 광원에서 조사된 빛이 대상 물질에서 반사되어 수광 모듈에 의해 획득될 수 있다. 표준 반사 물질의 반사 데이터는 대상 물질을 측정하기 위한 기준 데이터일 수 있으며, 기준 데이터는 기준 백색(Reference White)일 수 있다. 표준 반사 물질은 다공성 물질일 수 있으며, 빛이 반사되는 성질을 가질 수 있다.

도 5b를 참조하면, 도 5b의 503 그래프는 앞서 언급한 분석을 원하는 임의의 대상 물질의 반사 데이터를 기준 데이터로 나눈 값을 도시화한 것일 수 있다. 기준 데이터로 분석을 원하는 대상 물질의 반사 데이터를 나누어 주면 대상 물질의 물체 고유의 빛의 반사율을 알 수 있다.

각각의 물질은 파장에 따라 반사(또는 흡수)하는 빛의 비율이 다르기 때문에, 각 물질의 적어도 일부 특성을 알기 위해서는 빛의 비율을 알아야 한다. 빛의 비율을 알기 위해서는 기준 데이터가 필요하며, 기준 데이터의 정확도가 보장되어야 한다. 전자 장치에 구비된 분광 센서는 기온, 습도, 사용 빈도 등에 따라 광원의 컨디션(예: 고유 스펙트럼)이 달라질 수 있기 때문에, 대상 물질에 대해 분광분석을 수행하기 전에 기준 데이터(예: 기준 백색)의 보정을 위한 동작을 수행해야 할 수 있다.

도 6a 내지 도 6d는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분광 센서 보정을 위한 구조도이다.

도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 분광 센서는 반사 모듈, 분광 모듈, 발광 모듈 및 수광 모듈로 구성될 수 있다.

반사 모듈은 반사 물질층을 포함할 수 있으며, 반사 물질층은 표준 반사 물질이 도포된 레이어 602를 포함할 수 있다. 표준 반사 물질이 도포된 레이어 602는 제 1 서브스트레이트(Substrate) 601 및 제 2 서브스트레이트 609중 하나의 일면에 위치할 수 있다.

제 1 서브스트레이트 601은 발광 모듈 607인 광원에서 발생한 빛을 투과 또는 반사시켜 분광 센서의 측정과 보정 작업을 할 수 있게 하는 기판일 수 있다.

표준 반사 물질이 도포된 레이어 602는 발광 모듈 607 및 수광 모듈 606의 전면에 배치될 수 있다. 표준 반사 물질이 도포된 레이어 602는 폴리테트라플루오르에틸렌 (Polytetrafluoroethylene, 이하 PTFE)를 도포한 레이어일 수 있다. PTFE는 450~25800nm 영역에서 95~99%의 반사율을 갖는 물질로서 광원 자체의 스펙트럼을 파악하기 위한 기준 백색(Reference White)으로 사용될 수 있다.

글래스 603은 외벽(external wall) 604a 및 격벽(isolation wall) 604b 상에 위치할 수 있다. 글래스 603은 발광 모듈 607에서 발생한 빛 및/또는 표준 반사 물질로 도포된 레이어 602에서 반사된 빛을 투과시킬 수 있다.

발광 모듈(Emitter) 607은 스펙트럼 즉, 반사 데이터를 획득하고자 하는 파장 대역을 포함하는 빛을 발생시킬 수 있다. 발광 모듈 607은 광원(light source)을 포함할 수 있다.

수광 모듈(Detector) 606은 분광된 빛의 강도를 측정하는 장치로, 입사된 광자(Photon)의 양을 전류로 바꾸어 측정할 수 있도록 하는 장치일 수 있다. 수광 모듈 606은 예를 들어, 포토다이오드(Photo Diode), 초전 검출기(Pyroelectric Detector)를 포함할 수 있다.

분광 모듈 605는 발광 모듈 607 즉, 광원으로부터 발생한 빛이 다양한 경로를 통해 수광 모듈 606에 도달하기 전에 이를 분광하여 파장별 분석이 가능하도록 하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 롱 패스(long pass) 필터, 쇼트 패스(short pass) 필터, 밴드 패스(band pass) 필터, 노치(notch) 필터, 회절 격자(diffraction grating), FPI(Fabry-Perot Interferometer), LVF(Linear Variable Filter), DLP(Digital Light Processing) 등을 포함할 수 있다. 추가로, 빛의 경로 및 형태를 조절하기 위한 반사판, 렌즈를 더 포함할 수 있다. 분광 모듈 605는 수광 모듈 606 상에 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 분광 모듈 605는 발광 모듈 607 상에 배치될 수 있다. 또는, 발광 모듈 607이 단파장 빛을 발생시키는 광원을 포함할 경우, 분광 모듈 605는 생략될 수도 있다.

분광 센서를 보정하기 위한 구조는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 608을 더 포함할 수 있다. ASIC 608은 발광 모듈 607 즉, 광원을 조절하기 위한 LED 드라이버 IC, MCU(Micro Controller Unit)(예: 도 1의 프로세서 120)와 수광 모듈 606을 조절하기 위한 OSC(오실로스코프(oscilloscope)), 아날로그 회로 칩 세트(예: AFE(Analog Front-end))를 포함하는 장치일 수 있다.

외벽 604a과 격벽 604b은 발광 모듈 607 즉, 광원에서 발생한 빛이 직접적으로 수광 모듈 606으로 유입되는 것을 방지하기 위한 구조물일 수 있다. 외벽 604a과 격벽 604b은 발광 모듈 607에서 발생한 빛이 표준 반사 물질이 도포된 레이어 602에 도달한 후 반사되어 수광 모듈 606로 유입되도록 할 수 있다.

한 실시예로, 도 6a에 도시된 구조도를 참조하면 반사 모듈은 표준 반사 물질이 도포된 레이어 602가 하나의 서브스트레이트 601의 일면에 밀착되고, 분광 센서의 전면에 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다.

다른 실시예로, 도 6b에 도시된 구조도를 참조하면 반사 모듈은 표준 반사 물질이 도포된 레이어 602가 하나의 서브스트레이트 601의 일면에 밀착되고, 분광 센서의 전면에 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 반사 모듈은 외벽 614a과 격벽 614b이 발광 모듈 607에서 발생한 빛이 직접적으로 수광 모듈 606으로 유입되는 것을 효과적으로 방지하기 위해 수광 모듈 606 및 발광 모듈 607의 일부를 가리도록 확장된 형태를 가질 수 있다.

다른 실시예로, 도 6c에 도시된 구조도를 참조하면 반사 모듈은 표준 반사 물질이 도포된 레이어 602가 하나의 서브스트레이트 601의 일면에 밀착되고, 표준 반사 물질이 도포된 레이어 602와 서브스트레이트 601은 분광 센서 상에 배치된 글래스 603에 밀착될 수 있다. 격벽 624b는 발광 모듈 607에서 나간 빛이 반사되어 수광 모듈 606으로 도달하기 위한 공간 확보를 위해 외벽 624a보다 높이가 낮은 형태를 가질 수 있다. 외벽 624a보다 높이가 낮은 격벽 624b은 글래스 603와 밀착되지 않을 수 있다.

다른 실시예로, 도 6d에 도시된 구조도를 참조하면 반사 모듈의 표준 반사 물질이 도포된 레이어 602가 하나의 서브스트레이트 601의 일면에 밀착되고, 표준 반사 물질이 도포된 레이어 602와 서브스트레이트 601은 분광 센서 상에 배치된 글래스 603에 밀착될 수 있다. 격벽 624b는 발광 모듈 607에서 나간 빛이 반사되어 수광 모듈 606으로 도달하기 위한 공간 확보를 위해 외벽 624a보다 높이가 낮은 형태를 가질 수 있다. 외벽 624a보다 높이가 낮은 격벽 624b은 글래스 603와 밀착되지 않을 수 있다. 또한, 분광 모듈 605는 발광 모듈 607 상에 배치될 수 있다. 앞서 설명한 도 6a 및 도 6b에서도 분광 모듈 607이 수광 모듈 606 상에 배치될 수 있다.

도 7a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 예시도이다. 도 7b는 도 7a의 전자 장치의 분광 센서 보정을 위한 상세 구조도이다.

도 7a를 참조하면, 전자 장치의 하우징 701(예: 도 4a의 하우징 제 1 하우징 401) 은 전자 장치의 전면을 구성하는 커버일 수 있고 그 일부를 통해 디스플레이가 위치할 수 있다. 전자 장치의 적어도 일부의 하우징 701을 통해 발광 모듈 710a 및 수광 모듈 710b, 스피커 713, 전면 카메라 720가 위치할 수 있다. 전자 장치의 적어도 일부의 하우징 701은 분광 센서 710에 근접한 위치에 발광 모듈 710a 또는 수광 모듈 710b를 외부로부터 개폐하기 위한 개폐부 750를 구비할 수 있다.

참조번호 780을 참조하면, 개폐부 750은 적어도 일부의 하우징 701 내부에 구비될 수 있다. 참조번호 790을 참조하면, 개폐부 750의 블레이드(blade)가 기계적으로 닫히면서 발광 모듈 710a 또는 수광 모듈 710b를 외부로부터 가리도록 할 수 있다. 블레이드 750의 내측면, 즉, 발광 모듈 710a 또는 수광 모듈 710b에 대향하는 일면에는 표준 반사 물질이 도포되어 있을 수 있거나, 표준 반사 물질이 도포된 레이어가 구비되어 있을 수 있다.

도 7b에는, 앞서 설명한 도 7a의 개폐부 750의 구조도가 개략적으로 도시되어 있다. 전자 장치의 개폐부 750은 전자 장치의 분광 센서와 인접하게 배치될 수 있다.

개폐부 750은 블레이드 750b, 블레이드 750b의 일면에 밀착된 표준 반사 물질이 도포된 레이어 750c, 블레이드 750b를 고정하고 블레이드 750b의 움직임을 가이드하는 상판 지지부 750a 및 하판 지지부 750d를 포함할 수 있다.

전자 장치는 글래스 703을 포함할 수 있으며, 상기 글래스 703은 상판 지지부 750a의 상단 또는 하판 지지부 750d의 하단에 실장될 수 있다. 또한, 상기 글래스 703은 발광 모듈 707 및 수광 모듈 706중 적어도 하나 상단에 위치할 수 있다. 한 실시예로, 도 7b에는 상판 지지부 750a의 상단에 실장된 글래스 703을 도시하였다.

광원의 고유 스펙트럼을 보정할 시에, 전자 장치는 ASIC 708가 구동 회로 761을 제어하도록 하여 모터 760을 구동시켜 개폐부 750을 닫아 발광 모듈 707 또는 수광 모듈 706을 가리도록 할 수 있다. 모터 760은 Rolling 모터 및 AF 모터 등을 포함할 수 있다.

도 8a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분광 센서 보정을 위한 구조도이다. 도 8b는 도 8a의 구조를 통한 분광 센서 보정을 설명한 예시도이다. 도 8c는 도 8a의 구조를 통한 대상 물질 측정을 설명한 예시도이다.

도 8a를 참조하면, 전자 장치는 서브스트레이트 857 상에 위치한 반사 모듈, 분광 모듈, 발광 모듈 및 수광 모듈을 포함할 수 있다. 전자 장치는 모듈들 상에 디스플레이 패널층을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널층은 반사형 편광판 801, 제 1 글래스 802, 제 1 투명전극 803, 액정층 804, 제 2 투명전극 805, 제 2 글래스 806, 편광판 807을 포함할 수 있다. 상기 패널층은 밀착(또는 부착)된 형태일 수 있다.

발광 모듈 855(Emitter)는 스펙트럼 즉, 반사 데이터를 획득하고자 하는 파장 대역을 포함하는 빛을 발생시킬 수 있다. 발광 모듈 855는 광원(light source)을 포함할 수 있다. 수광 모듈 854(Detector)는 분광된 빛의 강도를 측정하는 장치로, 입사된 광자(Photon)의 양을 전류로 바꾸어 측정할 수 있도록 하는 장치일 수 있다. 수광 모듈 854는 예를 들어, 포토다이오드(Photo Diode), 초전 검출기(Pyroelectric Detector)를 포함할 수 있다.

분광 모듈 853은 발광 모듈 855 즉, 광원으로부터 발생한 빛이 다양한 경로를 통해 수광 모듈 854에 도달하기 전에 이를 분광하여 파장별 분석이 가능하도록 하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 롱 패스(long pass) 필터, 쇼트 패스(short pass) 필터, 밴드 패스(band pass) 필터, 노치(notch) 필터, 회절 격자(diffraction grating), FPI(Fabry-Perot Interferometer), LVF(Linear Variable Filter), DLP(Digital Light Processing) 등을 포함할 수 있다. 추가로, 빛의 경로 및 형태를 조절하기 위한 반사판, 렌즈를 더 포함할 수 있다. 분광 센서 모듈에서 분광 모듈 853은 수광 모듈 854 상에 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 분광 모듈 853은 분광 센서의 발광 모듈 855 상에 배치될 수도 있다. 또 다른 실시예로 발광 모듈 855로부터 발생하는 빛이 단파장 LED인 경우 분광 장치 853은 수광 모듈 854 또는 발광 모듈 855 상에 배치되지 않을 수 있다.

상기 구조는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 856을 더 포함할 수 있다.

ASIC 856은 발광 모듈 855 즉, 광원을 조절하기 위한 LED 드라이버 IC, MCU(Micro Controller Unit) (예: 도 1의 프로세서 120) 와 수광 모듈 854를 조절하기 위한 OSC(오실로스코프(oscilloscope)), 아날로그 회로 칩 세트(예: AFE(Analog Front-end))를 포함하는 장치일 수 있다.

외벽 851a과 격벽 851b은 발광 모듈 855 즉, 광원에서 발생한 빛이 직접적으로 수광 모듈 854로 유입되는 것을 방지하기 위한 구조물일 수 있다. 외벽 851a과 격벽 851b은 광원에서 발생한 빛이 표준 반사 물질이 도포된 레이어 852에 도달한 후 반사되어 수광 모듈 854로 유입되도록 할 수 있다.

디스플레이 패널층의 액정층 804(예: TN LC)은 제 1 글래스 802 및 제 2 글래스 806의 사이에 위치하며, 제 1 글래스 802 및 제 2 글래스 806은 액정층 804의 액상 상태의 액정을 고정할 수 있다. 제 1 투명전극 803 및 제 2 투명전극 805는 액정의 배열을 제어할 수 있다. 제 1 투명전극 803 및 제 2 투명전극 805는 ASIC 856의 제어 하에 구동 회로 860에 대응하게 제어될 수 있다.

디스플레이 패널층은 반사형 편광판 801이 제 1 글래스 802 상단에 구비되고, 편광판 807이 제 2 글래스 806 하단에 구비되는 구조일 수 있다. 편광판 807은 반사 모듈과 인접한 위치에 위치할 수 있다.

반사 모듈의 표준 반사 물질 852는 외벽 851a과 격벽 851b 중 하나(예: 격벽 851b)의 일면(예: 반사형 편광판 801과 대향하는 면)에 도포될 수 있다. 또 다른 예로, 표준 반사 물질 852이 도포된 레이어가 분광 센서 모듈의 외벽 851a과 격벽 851b 중 하나(예: 격벽 851b)의 일면(예: 반사형 편광판 801과 대향하는 면) 상에 배치될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라, 전자 장치는 액정층 804에 가해지는 전압에 따라 분광 센서를 보정하거나 대상 물질의 반사 데이터를 획득할 수 있다. 액정층 804에 가해지는 전압에 따른 설명은 도 8b 및 도 8c를 참조하여 설명하도록 하겠다.

도 8b를 설명하기에 앞서, 액정층, 편광판 및 반사 편광판의 성질에 따라, 전자 장치가 분광 센서를 보정할 시에, 액정층에 전압이 인가될 수도 있고 인가되지 않을 수 있다. 도 8b에서는 한 실시예로, 통과 하는 빛의 편광 성질을 변경하기 위해서 액정층에 전압이 인가되지 않는 경우에 대해 설명하겠다.

도 8b를 참조하면 전자 장치가 분광 센서를 보정하는 경우, ASIC 856은 구동 회로 860을 제어하여 액정층 804에 전압을 가해지지 않도록 할 수 있다. 한 실시예로, 액정층 804는 전압이 가해지지 않은 경우, 통과하는 빛의 편광성질을 변경할 수 있다.

전자 장치는 발광 모듈 855에서 발생한 빛은 수직 편광 및 수평편광을 가질 수 있다. 상기 빛이 수직 편광만을 통과시키는 편광판 807을 통과하여, 수직 편광(또는 좌원 편광)될 수 있다. 이러한 편광판 807을 통과하여 수직 편광된 빛은 전원이 인가되지 않은 액정층 804를 통과하며 수평편광(또는 우원편광)이 될 수 있다. 액정층 804를 통과하여 수평편광(또는 우원편광)이 된 빛은 수직 편광만을 통과시키는 반사 편광판 801에서 반사될 수 있다. 반사된 빛은 전원이 인가되지 않은 액정층 804를 통과하여 편광 성질이 변경되어 다시 수직 편광(또는 좌원 편광)되고 수직 편광만을 통과시키는 편광판 807을 통과하며 수광 모듈 854에 도달할 수 있다.

상기와 같은 원리로, 도 8a를 참조하면, 발광 모듈 855에서 발생한 빛은 편광판 807 및 액정층 804를 지나 반사 편광판 801에 도달할 수 있다. 반사 편광판 801에서 반사된 빛이 격벽 851b 상에 도포된 표준 반사 물질 852에 도달할 수 있다. 표준 반사 물질 852에 도달하여 반사된 빛은 다시 편광판 807 및 액정층 804를 차례로 거쳐 반사 편광판 801에 도달할 수 있다. 반사 편광판 801에 도달한 빛은 다시 앞선 원리를 바탕으로 반사 편광판 801로부터 반사되어 액정층 804 및 편광판 807을 차례로 거쳐 수광 모듈 854에 도달할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라, 반사 편광판 801에 도달하여 반사되어 액정층 804 및 편광판 807을 차례로 거친 빛은 수광 모듈 854에 도달하기 전에, 분광 모듈 853에 먼저 도달할 수 있다.

분광 모듈 853은 상기 빛을 분광하여 파장별 분석이 가능하도록 하고, 수광 모듈 854는 표준 반사 물질 852의 반사 데이터를 획득할 수 있다. 획득된 반사 데이터는 기준 백색이 될 수 있다.

도 8c를 참조하면, 전자 장치가 분광 센서를 바탕으로 대상 물질의 반사 데이터를 측정하고자 하는 경우, ASIC 856는 구동 회로 860을 제어하여 액정층 804에 전압을 가해지도록 할 수 있다. 한 실시예로, 액정층 804는 전압이 가해지는 경우, 통과하는 빛의 편광 성질을 변경하지 않을 수 있다.

전자 장치는 발광 모듈 855에서 발생한 빛은 수직 편광 및 수평 편광을 가질 수 있다. 상기 빛이 수직 편광만을 통과시키는 편광판 807을 통과하였으므로 상기 빛은 수직 편광(또는 좌원 편광)될 수 있다. 이러한 편광판 807을 통과하여 수직 편광된 빛은 전원이 인가된 액정층 804를 통과하며 수직 편광(좌원 편광)이 유지될 수 있다. 상기 빛은 수직 편광만을 통과시키는 반사 편광판 801에서 통과될 수 있다. 통과된 빛은 대상 물질 890에 도달하고, 대상 물질 890에서 반사된 빛은 차례대로, 반사 편광판 801, 액정층 804, 편광판 807을 통과하며 수광 모듈 854에 도달할 수 있다.

상기와 같은 원리로, 도 8a를 참조하면, 발광 모듈 855에서 발생한 빛은 편광판 807 및 액정층 804를 지나 반사 편광판 801에 도달할 수 있다. 반사 편광판 801에서 통과된 빛이 대상 물질 890에 도달하고 대상 물질 890에서 반사된 빛이 다시 반사 편광판 801, 액정층 804 및 편광판 807을 차례로 거쳐 수광 모듈 854에 도달할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라, 편광판 807을 통과한 빛은 수광 모듈 854에 도달하기 전에, 분광 모듈 853에 먼저 도달할 수 있다. 분광 장치 853는 상기 빛을 분광하여 파장별 분석이 가능하도록 하고, 수광 모듈 854는 대상 물질 890의 반사 데이터를 획득할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 있어서, 전자 장치에 있어서, 빛을 출사하기 위한 발광 모듈, 상기 발광 모듈로부터 출사된 빛을 반사시키기 위한 반사 모듈, 분광 모듈 및 상기 분광 모듈에 의해 분산된 복수의 파장 대역들 중 적어도 하나의 파장 대역을 수신하기 위한 수광 모듈을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 분광 모듈은, 상기 발광 모듈 상단에 위치하며, 상기 발광 모듈로부터 출사된 빛을 복수의 파장 대역들로 분산할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 분광 모듈은, 상기 수광 모듈 상단에 위치하며 상기 반사 모듈로부터 반사된 빛을 복수의 파장 대역들로 분산할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 발광 모듈, 상기 반사 모듈, 상기 분광 모듈 및 상기 수광 모듈은 분광 센서(spectrometr)의 구성일 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 반사 모듈은, 상기 발광 모듈과 상기 수광 모듈의 사이에 형성된 격벽(isolation wall)의 적어도 일부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라 상기 격벽의 상부의 적어도 일부 영역에 형성된 반사 물질층을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라 상기 반사 모듈 상단에 형성되고, 상기 전자 장치의 일면의 적어도 일부를 형성하는 전기 변색 글래스 (electrochromic glass) 층이 형성될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라 상기 반사 모듈 상단에 형성된 디스플레이 패널층을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 프로세서를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 발광 모듈 또는 상기 수광 모듈에 대응하는 상기 디스플레이 패널층의 적어도 일부 영역의 색상 또는 투명도를 조절할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 반사 모듈은, 상기 발광 모듈 또는 상기 수광 모듈을 외부에 대하여 개폐하기 위한 개폐부의 적어도 일부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 발광 모듈과 대면하는 상기 개폐부의 적어도 일부 영역에는 반사 물질층이 형성될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 반사 모듈은, 상기 전자 장치의 하우징의 일면의 적어도 일부를 포함할 수 있다.

도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분광 센서 보정을 나타낸 예시도이다.

도 9를 참조하면, 전자 장치는 전자 장치와 상시 결합하는 액세서리와 결합할 수 있으며, 도 9에 도시된 액세서리는 덮개를 포함할 수 있다. 전자 장치의 전면에 대향하는 덮개의 일면 중, 전자 장치의 하우징의 일부에 노출된 발광 모듈 910a 및 수광 모듈 910b를 포함하는 분광 센서 910와 맞닿아지는 위치에 표준 반사 물질 950이 포함되어 있을 수 있다. 전자 장치는 자성을 띄는 물체(예: 자석)를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라, 전자 장치는 자기장을 감지할 수 있는 홀(hall) 센서를 구비함으로써 홀 센서의 측정값의 변화로 사용자가 자성을 띄는 물체를 포함하는 덮개로 전자 장치의 전면을 덮는 동작을 감지할 수 있다. 전자 장치가 감지한 경우, 전자 장치는 덮개에 포함되어 있는 표준 반사 물질 950을 이용하여 광원을 보정할 수 있다. 예를 들어 표준 반사 물질의 반사 데이터를 기준 백색으로 지정할 수 있다.

도 10은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분광 센서 보정을 나타낸 예시도이다.

도 10을 참조하면, 전자 장치 1000는 웨어러블 장치(예: 스마트 워치, 스마트 밴드 등)일 수 있다. 전자 장치 1000의 일 면(예: 충전용 도크 1050와 맞닿는 면)에 분광 센서 1002가 구비될 수 있다. 전자 장치의 충전용 도크 1050의 일 면(예: 전자 장치와 맞닿는 면)은 표준 반사 물질 1052이 도포되어 있을 수 있다. 전자 장치 1000는 충전용 도크 1050에 장착되었을 경우, 광원 보정을 수행할 수 있다. 전자 장치 1000는 충전용 도크 1050에 장착되었을 경우, 전자 장치 1000의 분광 센서 1002의 발광 모듈 1002a로부터 방출된 빛은 충전용 도크 1050의 표준 반사 물질 1052에 도달하고, 표준 반사 물질 1052로부터 반사된 빛은 전자 장치 1000의 분광 센서 1002의 수광 모듈 1002b가 수광할 수 있다. 수광 모듈은 수광된 빛을 바탕으로 광원을 보정할 수 있다. 예를 들어 표준 반사 물질의 반사 데이터를 기준 백색(reference white)으로 지정할 수 있다.

전자 장치 1000는 충전용 도크 1050에 장착되었음을 전자 장치의 충전 단자 1001 및 충전용 도크 1050의 충전 단자 1051의 임피더스를 통해 감지할 수 있다. 또 한 실시예로, 전자 장치 1000에 자성을 띄는 물체가 구비되고, 충전용 도크 1050에 홀 센서가 구비된 경우, 전자 장치 1000가 충전용 도크 1050에 장착되었음을 홀 센서의 측정 값의 변화로 판단할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라 전자 장치에 있어서 프로세서, 상기 프로세서의 제어에 따라 빛을 출사하는 발광 모듈, 분광 모듈 및 상기 분광 모듈에 의해 분산된 복수의 파장 대역들 중 적어도 하나의 파장 대역을 수신하기 위한 수광 모듈을 포함하고, 상기 프로세서는, 반사 모듈을 포함한 외부 장치와의 접촉을 감지하고, 상기 외부 장치의 상기 반사 모듈에 빛을 출사하도록 상기 발광 모듈을 제어하고, 상기 반사 모듈로부터 반사되어 상기 분광 모듈에 의해 분산된 복수의 파장 대역들 중 적어도 하나의 파장 대역을 바탕으로 분광 센서를 보정할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라 상기 분광 센서는, 상기 발광 모듈의 광원의 전압 또는 전류가 조절됨으로써 보정될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라 상기 외부 장치는 커버(cover) 또는 충전용 도크(dock) 중 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라 상기 커버는, 상기 반사 모듈이 상기 커버의 일면 중 상기 전자 장치의 발광 모듈 또는 수광 모듈 중 적어도 하나에 대향하는 일부에 포함될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라 상기 충전용 도크는, 상기 반사 모듈이 상기 충전용 도크의 일면 중 상기 전자 장치의 발광 모듈 또는 수광 모듈 중 적어도 하나에 대향하는 일부에 포함될 수 있다.

도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분광 센서 보정을 나타낸 순서도이다.

도 11을 참조하면, 동작 1101에서 분광 센서를 활성화 할 수 있다. 분광 센서는, 사용자의 분광 센서 활성화 요청에 반응하거나 특정 어플리케이션 실행 시에 활성화될 수 있다. 또는, 분광 센서는, 설정된 주기 마다 활성화 될 수 있다.

동작 1102에서 전자 장치는 활성화된 분광 센서를 이용하여 광원을 보정할 수 있다. 분광 센서를 이용한 광원 보정 동작은, 사용자의 요청에 의해 수행될 수도 있고, 기지정된 조건에 도달하면 전자 장치가 광원을 보정할 수 있다. 본원 발명은 광원을 보정하는 동작에 있어서, 다양한 방법을 개시하고 있다. 이는 도 8a 내지 도 11에서 서술하겠다.

동작 1103에서 전자 장치는 보정된 광원을 통해 대상 물질을 측정할 수 있다.

동작 1104에서 전자 장치는 동작 1103에서 측정한 대상 물질의 반사율 및/또는 흡수율을 환산할 수 있다. 동작 1105에서 전자 장치는 대상 물질의 반사율 및/또는 흡수율을 내부 분석 알고리즘을 통해 계산하여 결과값을 출력할 수 있다.

도 12a 및 도 12b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분광 센서 보정을 나타낸 순서도이다.

도 12a 및 도 12b는 앞서 설명한 도 11의 동작 1102와 관련된 순서도일 수 있다.

도 12a를 설명하기에 앞서, 전자장치는 분광 센서를 보정하는 것에 있어서, 매번 대상 물질을 측정할 때마다 분광 센서 보정을 수행할 수도 있고, 특정 주기마다 분광 센서를 보정하도록 설정될 수도 있다.

동작 1201에서, 전자 장치는 분광 센서를 활성화할 수 있다. 분광 센서는, 사용자의 분광 센서 활성화 요청에 반응하여 활성화될 수 있다. 분광 센서는, 설정된 주기 마다 활성화 될 수 있다.

동작 1202에서, 전자 장치는 표준 반사 물질을 발광부 및/또는 수광부 전면에 위치시킨 후, 발광부에서 출력되는 빛이 표준 반사 물질에 반사되어 수광부에 흡수되는 값을 측정할 수 있다. 전자 장치는 측정된 아날로그 데이터를 ADC(Analog-to-Digital Conveter)를 통해서 디지털 데이터로 변환할 수 있다.

동작 1203에서, 전자 장치는 변환된 디지털 데이터 중 최대치가 미리 지정된 유효 범위 내에 해당하는지를 판단할 수 있다. 한 실시예로, 미리 지정된 유효 범위는 e.g. 30,000 ± 5% 범위를 포함할 수 있다.

동작 1203 판단 결과, 변환된 디지털 데이터 중 최대치가 미리 지정된 유효 범위 내에 해당하지 않는다고 판단한 경우, 동작 1204에서 광원의 전압(또는 전류)을 조절하여 발광부에서 빛을 출력시킬 수 있다. 전자 장치는 발광부에서 출력되는 빛이 표준 반사 물질에 반사되어 수광부에 흡수되는 값을 다시 측정할 수 있다.

동작 1203 판단 결과, 변환된 디지털 데이터 중 최대치가 미리 지정된 유효 범위 내에 해당한다고 판단한 경우, 동작 1202에서 측정된 데이터를 기준 데이터, 예를 들어 기준 백색(Reference White)으로 결정하고 저장할 수 있다.

동작 1205 내지 1208에서, 발광부 및/또는 수광부의 전면에 위치한 표준 반사 물질을 제거하고, 측정하고자 하는 대상 물질에 대해 빛의 반사율 또는 흡수율을 얻어 알고리즘을 적용하여 결과값을 출력한다.

도 12b를 참조하면, 동작 1211에서 전자 장치는 전자 장치에 구비된 센서 모듈(예: 도 2의 센서 모듈 240)을 통해 온도 및/또는 습도를 측정하여 획득할 수 있다. 전자 장치의 광원은 기온, 습도, 사용 빈도 등으로부터 영향을 받을 수 있다.

동작 1212에서 전자 장치는 획득된 데이터와 전자 장치에 기저장된 데이터와의 차이 값을 산출할 수 있다. 기저장된 데이터는 예를 들면, 이전에 전자 장치가 대상 물질을 측정한 시점의 온도 및/또는 습도를 측정했을 때의 데이터일 수 있고, 전자 장치가 기설정된 주기에 따라 온도 및/또는 습도를 측정하여 업데이트된 데이터일 수 있다.

동작 1213에서 전자 장치는 산출된 차이 값과 기설정된 값의 크기를 비교할 수 있다.

동작 1213 비교 결과, 산출된 차이 값이 기설정된 값보다 큰 경우, 동작 1214에서 전자 장치는 표준 반사 물질을 발광부 및/또는 수광부 전면에 위치시킨 후, 발광부에서 출력되는 빛이 표준 반사 물질에 반사되어 수광부에 흡수되는 값을 측정할 수 있다. 전자 장치는 측정된 아날로그 데이터를 ADC(Analog-to-Digital Conveter)를 통해서 디지털 데이터로 변환할 수 있다.

동작 1215에서, 전자 장치는 변환된 디지털 데이터 중 최대치가 기설정된 범위 내에 해당하는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 기설정된 범위는 미리 지정된 유효 범위(e.g. 30,000 ± 5% 범위)를 포함할 수 있다.

동작 1215 판단 결과, 변환된 디지털 데이터 중 최대치가 기설정된 범위 내에 존재하지 않는다고 판단한 경우, 동작 1216에서 광원의 세기를 조정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 광원의 전압(또는 전류)을 조절하여 발광부에서 빛을 출력시킬 수 있다. 전자 장치는 발광부에서 출력되는 빛이 표준 반사 물질에 반사되어 수광부에 흡수되는 값을 다시 측정할 수 있다.

동작 1215 판단 결과, 변환된 디지털 데이터 중 최대치가 기설정된 범위 내에 존재한다고 판단한 경우, 동작 1214에서 측정된 데이터를 기준 데이터, 예를 들어 기준 백색(Reference White)으로 결정하고 저장할 수 있다.

동작 1213 비교 결과, 산출된 차이 값이 기설정된 값보다 작은 경우, 획득된 온도 및/또는 습도 데이터를 기반으로 한 다른 기능을 수행할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라, 전자 장치에 있어서, 반사 모듈을 포함하는 외부 장치와의 접촉을 감지하고 상기 전자 장치의 발광 모듈을 통해 상기 외부 장치의 상기 반사 모듈에 빛을 출사하고 상기 반사 모듈로부터 반사된 빛을 복수의 파장 대역들로 분산하고 상기 분산된 복수의 파장 대역들 중 적어도 하나의 대역을 수신하고 상기 수신된 대역을 바탕으로 분광 센서를 보정하는 동작을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라, 상기 감지하는 동작은, 상기 외부 장치가 자성을 띄는 물체를 포함하고 있는 경우, 상기 자성을 측정할 수 있는 센서로부터 측정되는 값의 변화를 감지하는 동작을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라, 상기 보정하는 동작은, 상기 발광 모듈의 광원의 전압 또는 전류를 조절하는 동작을 포함할 수 있다.

도 13은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 예시도이다.

도 13을 참조하면, 전자 장치 1300는 앞서 설명한 도 8a의 분광 센서 보정을 위한 구조를 포함할 수 있다. 전자 장치 1300는 대상 물질을 측정하고자 하는 사용자의 요청을 수신하는 경우, 분광 센서를 활성화 할 수 있다. 분광 센서가 활성화된 전자 장치 1300는 사용자가 대상 물질을 디스플레이 1301 가까이에 위치시키도록 안내할 수 있는 이미지 1310을 디스플레이 1301의 적어도 일부에 표시할 수 있다. 한 실시예로, 대상 물질은 사용자의 신체의 일부(예: 손가락)가 될 수 있으며, 사용자는 신체의 일부를 디스플레이 1301에 표시된 이미지 1310 상에 수 초간 터치하고 있을 수 있다.

전자 장치 1300는 발광 모듈이 방출한 빛이 사용자의 신체의 일부에 도달하고, 사용자의 신체의 일부에서 반사되는 빛을 수광 모듈이 수신할 수 있다. 수광 모듈은 수신된 빛을 통해 사용자의 신체의 일부의 반사 데이터를 획득할 수 있다.

한 실시예로, 전자 장치 1300의 수광 모듈이 획득하는 반사 데이터는 사용자의 신체의 일부의 혈류량에 따라 상이할 수 있다. 전자 장치 1300은 혈류량의 변화에 따라 상이하게 획득한 반사 데이터를 바탕으로 사용자의 심박수를 측정할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치의 플렉서블 디스플레이 및 그의 운용 방법에 대하여 본 명세서 및 도면을 통해 바람직한 실시예들에 대하여 설명하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위해 일반적인 의미에서 사용된 것일 뿐, 본 발명이 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다양한 실시예가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

101: 전자 장치
130: 메모리
602: 표준 반사 물질이 도포된 레이어
605: 분광 모듈
606: 수광 모듈
807: 발광 모듈

Claims

전자 장치에 있어서,
빛을 출사하기 위한 발광 모듈;
상기 발광 모듈로부터 출사된 빛을 반사시키기 위한 반사 모듈;
분광 모듈; 및
상기 분광 모듈에 의해 분산된 복수의 파장 대역들 중 적어도 하나의 파장 대역을 수신하기 위한 수광 모듈을 포함하고,
상기 반사 모듈은,
상기 발광 모듈과 상기 수광 모듈의 사이에 형성된 격벽의 적어도 일부를 포함하고, 상기 격벽의 상부의 적어도 일부 영역에 형성된 반사 물질층을 포함하는 전자 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 분광 모듈은 상기 발광 모듈 상단에 위치하며, 상기 발광 모듈로부터 출사된 빛을 복수의 파장 대역들로 분산하는 전자 장치
제 1 항에 있어서,
상기 분광 모듈은 상기 수광 모듈 상단에 위치하며, 상기 반사 모듈로부터 반사된 빛을 복수의 파장 대역들로 분산하는 전자 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 발광 모듈, 상기 반사 모듈, 상기 분광 모듈 및 상기 수광 모듈은 분광 센서(spectrometr)의 구성인 전자 장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 반사 모듈 상단에 형성되고, 상기 전자 장치의 일면의 적어도 일부를 형성하는 전기 변색 글래스 (electrochromic glass) 층이 형성된 전자 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 반사 모듈 상단에 형성된 디스플레이 패널층을 포함하는 전자 장치.
제 8 항에 있어서,
프로세서를 더 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 발광 모듈 또는 상기 수광 모듈에 대응하는 상기 디스플레이 패널층의 적어도 일부 영역의 색상 또는 투명도를 조절하도록 설정된 전자 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 반사 모듈은, 상기 발광 모듈 또는 상기 수광 모듈을 외부에 대하여 개폐하기 위한 개폐부의 적어도 일부를 포함하는 전자 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 발광 모듈과 대면하는 상기 개폐부의 적어도 일부 영역에는 반사 물질층이 형성된 전자 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 반사 모듈은,
상기 전자 장치의 하우징의 일면의 적어도 일부를 포함하는 전자 장치.
전자 장치에 있어서,
프로세서;
상기 프로세서의 제어에 따라 빛을 출사하는 발광 모듈;
분광 모듈; 및
상기 분광 모듈에 의해 분산된 복수의 파장 대역들 중 적어도 하나의 파장 대역을 수신하기 위한 수광 모듈을 포함하고,
상기 프로세서는,
반사 모듈을 포함한 외부 장치와의 접촉을 감지하고, 상기 외부 장치의 상기 반사 모듈에 빛을 출사하도록 상기 발광 모듈을 제어하고, 상기 반사 모듈로부터 반사되어 상기 분광 모듈에 의해 분산된 복수의 파장 대역들 중 적어도 하나의 파장 대역을 바탕으로 분광 센서를 보정하고, 상기 반사 모듈을 포함한 외부 장치의 반사율 및 흡수율을 내부 분석 알고리즘을 통해 계산하여 결과값을 출력하는 전자 장치.
제 13항에 있어서,
상기 분광 센서는, 상기 발광 모듈의 광원의 전압 또는 전류가 조절됨으로써 보정되는 전자 장치.
제 13항에 있어서,
상기 외부 장치는,
커버(cover) 또는 충전용 도크(dock) 중 하나를 포함하는 전자 장치.
제 15항에 있어서,
상기 커버는,
상기 반사 모듈이 상기 커버의 일면 중 상기 전자 장치의 발광 모듈 또는 수광 모듈 중 적어도 하나에 대향하는 일부에 포함된 전자 장치.
제 15항에 있어서,
상기 충전용 도크는,
상기 반사 모듈이 상기 충전용 도크의 일면 중 상기 전자 장치의 발광 모듈 또는 수광 모듈 중 적어도 하나에 대향하는 일부에 포함된 전자 장치.
전자 장치의 동작 방법에 있어서,
반사 모듈을 포함하는 외부 장치와의 접촉을 감지하는 동작;
상기 전자 장치의 발광 모듈을 통해 상기 외부 장치의 상기 반사 모듈에 빛을 출사하는 동작;
상기 반사 모듈로부터 반사된 빛을 복수의 파장 대역들로 분산하는 동작;
상기 분산된 복수의 파장 대역들 중 적어도 하나의 대역을 수신하는 동작;
상기 수신된 대역을 바탕으로 분광 센서를 보정하는 동작; 및
상기 반사 모듈을 포함한 외부 장치의 반사율 및 흡수율을 내부 분석 알고리즘을 통해 계산하여 결과값을 출력하는 동작을 포함하는 방법.
제 18항에 있어서,
상기 감지하는 동작은,
상기 외부 장치가 자성을 띄는 물체를 포함하고 있는 경우, 상기 자성을 측정할 수 있는 센서로부터 측정되는 값의 변화를 감지하는 동작을 포함하는 방법.
제 18항에 있어서,
상기 보정하는 동작은,
상기 발광 모듈의 광원의 전압 또는 전류를 조절하는 동작을 포함하는 방법.