KR20180104835A - 지문 검출 방법 및 이를 수행하는 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
일 실시 예에 따른 전자 장치는, 터치 센서 및 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이, 상기 디스플레이에 포함되거나, 상기 디스플레이의 배면에 배치된 지문 센서, 상기 디스플레이 및 상기 지문 센서와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 지정된 이벤트에 응답하여 상기 터치 센서의 동작을 정지시키거나(hold), 또는 상기 터치 센서의 동작 신호의 주파수를 낮추고, 상기 지문 센서를 활성화시키고, 상기 지문 센서로부터 지문 이미지를 획득하도록 설정될 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.
Description
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 지문 검출 방법 및 이를 수행하는 전자 장치에 관한 것이다.
생체인식(biometrics)은 인간의 신체적 또는 행동적 특성을 이용하여 사용자를 인식하는 방법이다. 생체인식이 유효하게 사용되기 위하여는 유일성, 영구성, 획득 가능성 등의 특징을 가져야 한다. 생체인식에 이용되는 생체 특성으로는 지문, 얼굴, 홍채, 정맥, 등이 있다. 일반적으로 사람의 지문은 유일하고, 일생에 걸쳐서 거의 변화가 없다. 이러한 지문의 특징과 사용자의 사용 편의성으로 인해 지문 인식은 생체인식 중에서 가장 널리 이용되고 있다.
이러한, 지문을 검출하기 위한 지문 센서는 개인 정보의 보호에 대한 관심이 상승함에 따라서 스마트폰, 태블릿 PC 등 다양한 휴대용 전자 장치에도 탑재되고 있다. 휴대용 전자 장치는 사용자로부터 획득한 지문 이미지를 기반으로 보안성이 요구되는 다양한 서비스를 안전하게 제공할 수 있다.
상기와 같은 지문 센서는 전자 장치의 외관 중 에 일부분(예: 물리 버튼)에 탑재되거나, 디스플레이에 중첩적으로 탑재될 수 있다. 그러나 상기 지문 센서는 전자 장치의 제한된 공간 내에 배치되므로 타 회로 구성으로부터 영향을 받기 쉽다. 이러한 타 회로 구성으로부터 영향은 지문 센서에 노이즈로 작용하여, 상기 지문 센서의 정확한 지문 이미지 검출에 장애 요인이 될 수 있다.
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 전자 장치에 포함된 지문 센서가 높은 정밀도 및 신뢰도를 가지고 사용자의 지문 이미지를 측정할 수 있도록, 전자 장치에 포함된 일부 모듈을 제어할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 디스플레이 패널, 사용자로부터의 입력을 감지하기 위한 터치 센서, 생체 센서, 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 생체 센서를 통해 상기 입력을 수신하고, 상기 생체 센서를 통해 상기 입력을 수신하는 동안, 상기 터치 센서로부터 감지된 신호를 무시(discard)하고, 및 상기 생체 센서를 통해 상기 입력에 대응하는 생체 정보를 획득할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 프레임 및 상기 제1 프레임의 후속(subsequent) 프레임인 제2 프레임을 표시하기 위한 디스플레이 패널, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이 구간(interval) 중 제1 지정된 구간 동안 사용자로부터의 입력을 감지하기 위한 터치 센서, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이 구간 중 상기 제1 지정된 구간과 겹치지 않는 제2 지정된 구간 동안 생체 정보를 검출하기 위한 생체 센서, 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 터치 센서를 통해, 상기 제1 지정된 구간 동안 상기 입력을 감지하고, 및 상기 생체 센서를 통해, 상기 제2 지정된 구간 동안 상기 입력에 대응하는 생체 정보를 획득할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 터치 센서 및 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이, 상기 디스플레이에 포함되거나, 상기 디스플레이의 배면에 배치된 지문 센서, 상기 디스플레이 및 상기 지문 센서와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 지정된 이벤트에 응답하여 상기 터치 센서의 동작을 정지시키거나(hold), 또는 상기 터치 센서의 동작 신호의 주파수를 낮추고, 상기 지문 센서를 활성화시키고, 상기 지문 센서로부터 지문 이미지를 획득하도록 설정될 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 지문 검출 방법은, 지정된 이벤트에 응답하여 터치 센서의 동작 신호의 주파수를 낮추는 동작, 지문 센서를 활성화시키는 동작, 및 상기 지문 센서로부터 지문 이미지를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 지문 검출을 개시하는 이벤트에 응답하여, 터치 센서 또는 무선 충전 모듈 등의 동작 방식을 변경함으로써 신뢰도 높은 지문 이미지를 검출할 수 있다. 이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면도를 나타낸다.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 3은 일 실시 예에 따른 초음파 지문 센서를 나타낸다.
도 4a 내지 도 4d는 다양한 실시 예에 따른 디스플레이와 지문 센서의 적층 구조를 나타낸다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 6은 일 실시 예에 따른 지문 검출 방법을 설명하기 위한 타이밍도(timing chart)를 나타낸다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 지문 검출 방법을 설명하기 위한 타이밍도를 나타낸다.
도 8은 일 실시 예에 따른 전자 장치와 무선 충전기 간의 전력 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 지문 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 3은 일 실시 예에 따른 초음파 지문 센서를 나타낸다.
도 4a 내지 도 4d는 다양한 실시 예에 따른 디스플레이와 지문 센서의 적층 구조를 나타낸다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 6은 일 실시 예에 따른 지문 검출 방법을 설명하기 위한 타이밍도(timing chart)를 나타낸다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 지문 검출 방법을 설명하기 위한 타이밍도를 나타낸다.
도 8은 일 실시 예에 따른 전자 장치와 무선 충전기 간의 전력 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 지문 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)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 "제1", "제2", "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, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 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: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 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 구성(또는 설정)된"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 구성(또는 설정)된 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 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 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 문맥 상 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 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시 예들에 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 PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 웨어러블 장치는 엑세서리 형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체 형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식 형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD 플레이어(Digital Video Disk player), 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, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 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 전자기기(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 실시 예에 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 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 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 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 디스플레이(110) 및 하우징(120)을 포함할 수 있다. 상기 디스플레이(110)는 실질적으로 전자 장치(100)의 전면 전체를 점유할 수 있다. 상기 전자 장치(101)의 전면에는 전자 장치(101)의 측면을 구성하는 하우징(120)의 일부가 노출될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치(101)는, 사용자로부터 기인하는 이벤트(예: 터치, 물리 버튼의 누름, 자이로 센서/가속도 센서에서 움직임 감지 등)에 응답하여, 사용자의 인증을 요하는 락 스크린(lock screen)을 디스플레이(110)에 출력할 수 있다. 예를 들면, 상기 락 스크린에는 상태 바(status bar), 날짜, 시계, 및 각종 아이콘이 포함될 수 있다. 상기 디스플레이(110) 상에 표시된 락 스크린 화면(표시 영역) 전부는 상기 디스플레이(110)에 포함된 터치 센서의 터치 검출 영역에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 락 스크린에는 사용자의 지문 인증을 요구하는 안내문(생체 인증 UI의 일례), 및 지문 검출 영역을 나타내는 가이드(115)가 출력될 수 있다. 상기 지문 검출 영역은 가이드(115)(생체 인증 UI의 일례)가 표시된 영역에 대응할 수 있으며, 디스플레이(110)의 터치 검출 영역 중 일부를 구성할 수 있다. 상기 가이드(115)가 표시된 영역에 대응되는 전자 장치(101) 내부에는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 지문 센서가 배치될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 사용자가 상기 가이드(115) 상에 자신의 손가락을 접촉하면 지문 인증 프로세스가 개시될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 지문 검출 영역은 상기 터치 검출 영역과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 이 경우 사용자의 지문을 검출할 수 있는 영역은 디스플레이(110) 상에 표시된 락 스크린 전체에 해당할 수도 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(201)는 커버 글래스(210), 디스플레이(220), 브래킷(230), 회로기판(240), 후면 하우징(rear housing)(250), 배터리(260), 및/또는 후면 커버(back cover)(270)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(201)는 도 2에 도시된 일부 구성을 포함하지 않을 수도 있고, 도 2에 도시되지 않은 구성을 추가로 포함할 수도 있다.
커버 글래스(210)는 디스플레이(210)에 의해 생성된 빛을 투과시킬 수 있다. 또한, 상기 커버 글래스(210) 상에서 사용자는 신체의 일부(예: 손가락)를 접촉하여 터치(전자 펜을 이용한 접촉을 포함함) 및/또는 지문 인증을 수행할 수 있다. 상기 커버 글래스(210)는, 예컨대, 강화 유리, 강화 플라스틱, 구부러질 수 있는(flexible) 고분자 소재 등으로 형성되어, 디스플레이(220) 및 상기 전자 장치(201)에 포함된 각 구성을 외부 충격으로부터 보호할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 커버 글래스(210)는 글래스 윈도우(glass window)로도 참조될 수 있다.
디스플레이(220)는 상기 커버 글래스(210) 밑에 배치 또는 결합되어, 상기 커버 글래스(210)의 통해 노출될 수 있다. 상기 디스플레이)(220)는 콘텐트(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 위젯, 또는 심볼 등)를 출력하거나, 사용자로부터 터치 입력(터치, 제스처, 호버링(hovering)을 수신할 수 있다. 상기 디스플레이(220)는, 예를 들어, 디스플레이 패널, 터치 패널, 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이(220)의 배면에는 구리(Cu) 또는 그래파이트(graphite)로 이루어진 박막, 시트(sheet), 또는 플레이트(plate)가 배치될 수 있다. 상기 디스플레이(220)의 적층 구조는 도 4a 내지 도 4b에서 보다 상세히 설명된다.
일 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이(220)의 디스플레이 패널은 액정 디스플레이(LCD; liquid crystal display) 패널, 발광 다이오드(LED; light-emitting diode) 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드(OLED; organic LED) 디스플레이 패널, 또는 마이크로 전자기계 시스템(MEMS; microelectromechanical systems) 디스플레이 패널, 또는 전자 종이(electronic paper) 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 또한 예를 들어, 상기 디스플레이(220)에 포함되는 터치 패널은 정전식 터치 패널, 감압식 터치 패널, 저항식 터치 패널, 또는 적외선 방식 터치 패널을 포함할 수 있다.
브래킷(bracket)(230)은 예를 들어, 마그네슘 합금으로 구성되어, 디스플레이(220)의 아래, 및 회로기판(240) 위에 배치될 수 있다. 상기 브래킷(230)은 상기 디스플레이(220) 및 상기 회로기판(240)과 결합되어 이들을 물리적으로 지지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 브래킷(230)에는 경년 변화에 따른 배터리(260)의 부풀어오름을 감안한 스웰링 갭(swelling gap)이 형성되어 있을 수 있다.
회로기판(240)은 예를 들어, 메인(main) 회로기판(240m), 및 서브(sub) 회로기판(240s)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 메인 회로기판(240m)과 상기 서브 회로기판(240s)은 브래킷(230) 밑에(below) 배치되고(disposed), 이들은 커넥터 또는 배선을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 회로기판들(240m, 240s)은, 예를 들어, 경성 인쇄 회로기판(rigid PCB; rigid printed circuit board)으로 구현될 수 있다. 상기 회로기판(240m, 240s)은 메인보드, PBA(printed board assembly)또는, 단순히 PCB로 참조될 수 있다. 상기 회로기판들(240m, 240s)에는 전자 장치(201)의 각종 전자 부품(예: 프로세서, 메모리, 등), 소자, 인쇄회로 등이 실장(mount) 또는 배치(arrange)될 수 있다.
후면 하우징(250)은 회로기판(240) 밑에 배치되어, 상기 전자 장치(201)의 각 구성을 수납할 수 있다. 후면 하우징(250)은 전자 장치(201)의 측면 외관을 형성할 수 있다. 상기 하우징(250)은 후면 케이스(rear case), 또는 리어 플레이트(rear plate) 등으로도 참조될 수 있다. 상기 후면 하우징(250)은 금속 소재로 이루어질 수 있다. 금속 소재로 이루어진 후면 하우징(250)은 중 측면 노출 영역은 금속 베젤(metal bezel)로도 참조될 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 금속 베젤 중 적어도 일부는, 지정된 주파수의 신호를 송수신하기 위한 안테나 방사체로 활용될 수도 있다.
배터리(260)는 화학 에너지와 전기 에너지를 양 방향으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 배터리(260)는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하여, 상기 전기 에너지를 디스플레이(220) 및 회로기판(240)에 탑재된 다양한 구성 또는 모듈에 공급할 수 있다. 상기 배터리(260)는 외부로부터 공급받은 전기 에너지를 화학 에너지로 변환하여 저장할 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 회로기판(240)에는 배터리(260)의 충방전을 관리하기 위한 전력 관리 모듈이 포함될 수 있다.
후면 커버(270)는 전자 장치(201)의 후면에 결합될 수 있다. 상기 후면 커버(270)는, 강화유리, 플라스틱 사출물, 및/또는 금속 등으로 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 후면 커버(270)는 상기 후면 하우징(250)과 일체로 구현되거나, 또는 사용자에 의해 착탈 가능(detachable)하도록 구현될 수도 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 초음파 지문 센서를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 초음파 지문 센서(320)는 디스플레이(310)의 배면에 배치될 수 있다. 상기 초음파 지문 센서(320)는 초음파 수신기(receiver; Rx)(321), 초음파 지문 센서(320) 내부의 회로 배선(322), 및 초음파 송신기(transmitter; Tx)(323)를 포함할 수 있다. 도 3에는 디스플레이(310), 초음파 수신기(321), 초음파 지문 센서(320) 내부의 회로 배선(322), 및 초음파 송신기(323)의 순서로 배치되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 다양한 배치 구성도 가능하다. 또한, 초음파 지문 센서(320) 위에 배치된 디스플레이(310)은 임의적 구성으로서, "Platen"으로 참조될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 초음파 송신기(323)는 특정 주파수의 초음파를 발생시킬 수 있다. 초음파 수신기(321)는 상기 초음파 송신기(323)에서 생성된 초음파의 반사파를 수신할 수 있다. 예를 들어, 초음파 송신기(323)가 초음파를 발생시키면, 상기 초음파는 디스플레이(310)와 사용자의 손가락(30) 간의 경계에 이를 수 있다. 상기 경계에서 상기 초음파의 일부는 반사되어, 초음파 수신기(321)에 도달할 수 있다. 초음파 수신기(321)는 수신된 반사파의 세기(intensity)를 감지할 수 있다. 지문 센서 IC는 상기 반사파의 세기에 기반하여 사용자의 지문 이미지를 생성할 수 있다.
일반적으로, (초)음파(acoustic wave or ultrasonic wave)가, 상이한 두 개의 매질(medium)을 통과하는 경우, 상기 (초)음파 중 일부는 상기 두 개의 매질의 경계에서 반사되고, 다른 일부는 통과할 수 있다. 이때, 상기 두 개의 매질의 음향 임피던스(acoustic impedance) 간 차이가 크면 상기 두 개의 매질의 경계에서 반사되는 반사파의 세기가 강해지고, 반대로, 상기 두 개의 매질의 음향 임피던스 간 차이가 작으면 상기 반사파의 세기가 약해진다.
인간의 피부의 음향 임피던스는 약 1.6×10^6 kg/m^2·sec이고, 공기(air)의 음향 임피던스는 약 400 kg/m^2·sec이다. 이와 같이 인간의 피부와 공기는 음향 임피던스에 있어서 현격한 차이를 가진다. 이러한 성질을 감안하여 도 3을 참조하면, 초음파 송신기(323)에서 생성된 초음파는, 손가락(30)의 지문이 디스플레이(310)에 직접 접촉하는 융선(ridge)(31)에서 적게 반사되고, 손가락(30)의 지문이 디스플레이(310)에 접촉하지 않는 골(valley)(32)에서 많이 반사된다. 초음파 수신기(321)는 상기 초음파의 반사파의 세기를 감지하여 손가락(30)의 지문 이미지의 생성에 기여할 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 다양한 실시 예에 따른 디스플레이와 지문 센서의 적층 구조를 나타낸다.
도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 디스플레이와 지문 센서의 적층 구조(400a 내지 400d)가 설명된다. 도 4a 내지 도 4d에 도시된 적층 구조(400a 내지 400d)는 예시로서, 도시된 예에 제한되지 않는다. 이하 설명에 있어서, 유사한 참조 부호는 유사한 구성을 나타내도록 의도되었으며, 중복된 설명은 생략될 수 있다.
도 4a에 도시된 일 실시 예에 따른 적층 구조(400a)는, 커버 글래스(410a), 편광판(polarizer)(420a), 터치 디스플레이(430a), 엠버(embo) 시트(440a), 및 초음파 지문 센서(450a)를 포함할 수 있다. 편광판(polarizer)(420a)은 야외 시인성을 향상시키기 위해 지정된 방향으로 편광된 빛을 통과시킬 수 있다. 엠버 시트(440a)는 커버 글래스(410a)는 외부 압력/충격을 완화시키는 "embossing cushion", 방열판 및/또는 접지 역할을 수행하는 Cu/Graphite sheet 등을 포함할 수 있다. 초음파 지문 센서(450a)는 도 3에서 기 설명한 바와 같이, 초음파 수신기(451a), 회로 배선(452a), 및 초음파 송신기(451a)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 적층 구조(400a)에서, 초음파 지문 센서(450a)는 엠버 시트(440a)의 배면 중 일부에 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 도 4a와 달리 초음파 지문 센서(450a)는 실질적으로 엠버 시트(440a)의 배면 중 전부에 부착될 수도 있다(예: 도 4c, 도 4d 참조). 또한, 다양한 실시 예에 따르면, 상기 초음파 지문 센서(450a)는, 엠버 시트(440a) 중에서 a-a' 부분을 잘라낸 공간에 안착될 수 있다. 이에 따라, 초음파 지문 센서(450a)는 터치 디스플레이(430a)의 배면에 배치될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 적층 구조(400b)는, 커버 글래스(410b), 편광판(420b), 터치 디스플레이(430b), 초음파 지문 센서(450b) 및 엠버 시트(440b)를 포함할 수 있다. 도 4a의 적층 구조(400a)와는 달리, 일 실시 예에 따른 적층 구조(400b)에 있어서 초음파 지문 센서(450b)(생체 센서의 일례)는 터치 디스플레이(430b)와 엠버 시트(440b) 사이에 배치될 수 있다.
도 4c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 적층 구조(400c)는, 커버 글래스(410c), 편광판(420c), 초음파 지문 센서의 수신기(451c)가 포함된 터치 디스플레이(430c), 초음파 지문 센서의 송신기(453c), 초음파 지문 센서의 회로 배선(452c), 및 엠버 시트(440b)를 포함할 수 있다.
상기 적층 구조(400c)에 있어서, 초음파 지문 센서의 수신기(451c)는 터치 디스플레이(430c)의 픽셀 어레이에 인셀(in-cell) 방식으로 포함될 수 있다. 초음파 지문 센서의 수신기(451c)는 인식 성능에 따라서 Grid 방식 Zigzag 방식 Symmetry 방식으로 배치될 수 있다.
도 4d를 참조하면, 일 실시 예에 따른 적층 구조(400d)는, 커버 글래스(410d), 편광판(420d), 초음파 지문 센서의 수신기(451d) 및 송신기(453d)가 포함된 터치 디스플레이(430d), 및 엠버 시트(440b)를 포함할 수 있다.
상기 적층 구조(400d)에 있어서, 초음파 지문 센서의 수신기(451d) 및 송신기(453d)는 인셀 방식으로 터치 디스플레이(430c)의 픽셀 어레이에 포함될 수 있다. 초음파 지문 센서의 수신기(451d) 및 송신기(453d)는 인식 성능에 따라서 Grid 방식 Zigzag 방식 Symmetry 방식으로 배치될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(501)는 디스플레이 패널(510), 디스플레이 구동 회로(DDI; display driving IC)(515), 터치 센서(520), 터치 센서 IC(525), 지문 센서(530), 지문 센서 IC(535), 햅틱 액추에이터(540), 배터리(550), 입출력 인터페이스(551), 무선 충전 모듈(552), 전력 관리 모듈(555), 메모리(560), 및/또는 프로세서(570)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(510)은 디스플레이 구동 회로(DDI)(515)로부터 공급받은 구동 신호를 수신할 수 있다. 디스플레이 패널(510)은 상기 영상 구동 신호에 기반하여 다양한 컨텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)를 표시할 수 있다. 본 문서에 있어서, 디스플레이 패널(510)은 터치 센서(520), 및/또는 지문 센서(530)를 포함하거나, 이들과 중첩적으로 결합될 수 있다(예: 도 4a 내지 도 4d 참조). 예를 들어, 디스플레이 패널(510) 및 터치 센서(520)가 결합하는 경우, 상기 결합체는 "터치스크린 디스플레이"또는 단순히 "디스플레이"로 참조될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이 구동 회로(DDI)(515)는 프로세서(570)(호스트)로부터 수신한 영상 데이터에 대응하는 영상 구동 신호를 미리 설정된 프레임률(frame rate)(수직 동기화(VSYNC) 신호의 주파수에 대응함)로 디스플레이 패널(510)에 공급할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이 구동 회로(515)는 그래픽 램, 인터페이스 모듈, 이미지 프로세싱 유닛(image processing unit), 멀티플렉서(multiplexer), 디스플레이 타이밍 컨트롤러(display timing controller: T-con), 소스 드라이버, 게이트 드라이버, 및/또는 발진기(oscillator) 등을 포함할 수 있다.
터치 센서(520)에서는 사용자로부터의 터치에 의해 지정된 물리량(예: 전압, 광량, 저항, 전하량, 커패시턴스 등)이 변화할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 터치 센서(520)는 디스플레이 패널(510)과 중첩되어 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 터치 센서(520)는 뮤츄얼(mutual) 커패시턴스 방식 및 셀프(self) 커패시턴스 방식을 지원하는 정전식 터치 센서(capacitive touch sensor)에 해당할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 터치 센서(520)는 전자 펜(예: 스타일러스 등)으로부터의 호버링 또는 접촉을 인식할 수 있는 전자 펜 센서(혹은, 디지타이저 센서)를 포함할 수도 있다.
터치 센서 IC(525)는 터치 센서(520)에서의 물리량의 변화를 감지하고, 상기 물리량(예: 전압, 저항, 커패시턴스 등)의 변화에 기반하여 터치가 이루어진 위치(X,Y)를 산출할 수 있다. 상기 산출된 위치 (좌표) 정보는 프로세서(570)에 제공될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 터치 센서 IC(525)는 터치 IC, 터치 스크린 IC, 터치 컨트롤러, 또는 터치 스크린 컨트롤러 IC 등으로 참조될 수 있다.
지문 센서(530)는 디스플레이(디스플레이 패널(510)과 터치 센서(520)의 결합체)에 포함되거나 상기 디스플레이의 배면에 배치될 수 있다(도 4a 내지 도 4d 참조). 상기 지문 센서(530)는, 예를 들어, 디스플레이 패널(510)의 표시 영역과 대응되는 면적(예: 실질적으로 동일한 면적) 혹은 디스플레이 패널(510)의 일부 면적에 대응하는 지문 검출 영역을 가질 수 있다. 상기 지문 센서(530)는 상기 지문 검출 영역에 접촉한 사용자의 지문 이미지를 검출 또는 획득(capture)할 수 있다. 도 5에서, 지문 센서(530)는 생체 센서의 일례로서 제시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 상기 지문 센서(530)는 홍채, 센서, 얼굴 등 사용자의 생체적 특징(혹은 생체 정보)을 검출할 수 있는 다양한 생체 센서로 대체될 수도 있다.
상기 지문 센서(530)는, 상기 지문 이미지를 획득하기 위해 이용되는 물리량에 따라서 광학식, 초음파식, 또는 정전용량방식으로 구분될 수 있다. 또 다른 측면에서, 상기 지문 센서(530)에는 지문을 면 단위로 인식하는 에어리어(area) 방식이 적용될 수 있다. 이하 설명에서, 이에 제한되지는 않으나 설명의 편의를 위해 지문 센서(530)는 에어리어 방식 및 초음파 방식이 적용된 지문 센서인 것으로 설명하기로 한다.
지문 센서 IC(535)는 상기 지문 센서(530)를 구동할 수 있고, 상기 지문 센서(530)의 적어도 일부 영역을 스캐닝(scanning)할 수 있다. 상기 지문 센서 IC(535)는 상기 스캐닝을 통해 지문 이미지를 획득(capture)할 수 있다. 상기 지문 센서 IC(535)가 지문 이미지를 프로세서(570)에 제공하면, 프로세서(570)는 상기 지문 이미지로부터 지문의 유니크(unique)한 특징(feature)을 추출하고, 상기 추출된 특징을 기반으로 지문을 식별(identify)할 수 있다. 예컨대, 지문의 특징점(fingerprint minutia)은 지문에 포함된 융선의 끝점(ridge ending), 크로스오버(crossover), 분기점(bifurcation), 코어(core), 델타(delta) 구멍(pore) 등 다양한 특징점을 포함할 수 있다.
상기 지문 센서 IC(535)는 초음파 지문 센서(530)를 동작시키기 위해 입력받은 DC 20V를 AC 330V/8MHz로 변환하여 상기 초음파 지문 센서(530)에 공급할 수 있다. 상기 초음파 지문 센서(530)의 초음파 송신기(Tx)는 상기 공급받은 교류 전력에 따라 물리적으로 진동을 하게 되며 진동에 의해 초음파를 생성할 수 있다. 상기 초음파 송신기(Tx)는 예컨대, PVDF(poly(vinylidene fluoride)) 또는 PTFE (polytetrafluoroethylene)와 같은 소재를 포함한 트랜스듀서(transducer)로 구현될 수 있다.
햅틱 액추에이터(540)는 프로세서(570)의 제어 명령에 따라서 상기 사용자에게 촉각적 피드백(예: 진동)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 액추에이터(550)는, 사용자로부터 터치 입력(예: 터치, 호버링, 포스 터치 포함)이 수신될 때, 상기 사용자에게 촉각적 피드백을 제공할 수 있다.
배터리(550)는 전력 관리 모듈(555)의 제어 하에 전기 에너지를 전자 장치(501)에 탑재된 다양한 회로 구성 또는 모듈에 공급할 수 있다. 또는 상기 배터리(550)는 전력 관리 모듈(555)의 제어 하에, 외부 장치(예: 무선 충전기(502)로부터 획득한 전기 에너지를 화학 에너지로 변환하여 이를 축적할 수 있다.
입출력 인터페이스(551)는, 예를 들면, 외부 장치로부터 획득한 명령, 데이터, 또는 전력을 전자 장치(101)의 다른 구성요소에 전달할 수 있는 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스(150)는 전자 장치(101)의 다른 구성요소로부터 획득한 명령, 데이터, 또는 전력을 외부 장치로 출력할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 입출력 인터페이스(551)는 다양한 규격, 예를 들어, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard-232), 또는 POTS(plain old telephone service)를 채택할 수 있다.
무선 충전 모듈(552)은 무선 충전기(502)와 자기적으로(magnetically) 유도 결합(inductive coupling)(557)될 수 있다. 상기 무선 충전 모듈(552)은 무선 충전기(502)로부터 무선으로 송출된 전력을 수신하거나, 부하 변조(load modulation)에 기반하여 상기 무선 충전기(502)와 통신할 수 있다. 무선 충전 모듈(552)은 이를 위해 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 포함할 수 있다. 상기 무선 통신 모듈(552)와 상기 무선 충전기(502)은 예를 들어, 전자기 유도 방식 및/또는 자기 공명 방식을 이용할 수 있다. 상기 전자기 유도 방식은 예를 들어, PMA(power matters alliance), WPC(wireless power consortium)와 같은 표준 단체가 제정한 프로토콜을 준수(compliant with)할 수 있고, 상기 자기 공명 방식은, 예를 들어, A4WP(alliance for wireless power)가 제정한 프로토콜을 준수할 수 있다.
전력 관리 모듈(555)은 배터리(550)의 충방전, 입출력 인터페이스(551) 및 무선 충전 모듈(552)을 통해 송수신되는 전력의 전달을 제어할 수 있다. 상기 전력 관리 모듈(555)은 PMIC(power management integrated circuit), 및 충전 IC(charger integrated circuit)등을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(555)은 입출력 인터페이스(551) 및 무선 충전 모듈(552)을 포함하는 의미로도 참조될 수 있다.
메모리(560)는 전자 장치(501)에 포함된 구성요소의 동작과 연관된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(560)는, 실행 시에, 프로세서(570)가 본 문서에 기재된 다양한 동작(예: 도 9에 도시된 각 동작)을 수행할 수 있도록 하는 명령어(instructions)를 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(560)에는 정당한(legitimate) 사용자에 의해 미리 등록된(enrolled) 적어도 하나의 등록 지문(enrolled fingerprint 또는 reference fingerprint)에 관한 데이터(예: 지문 템플릿(template))가 저장될 수 있다. 상기 등록 지문에 관한 데이터는 예컨대, 상기 메모리(560) 중 일정한 보안 정책이 적용된 메모리 공간인 트러스트 존(Trust Zone)에 저장될 수 있다.
프로세서(570)는 예를 들면, 전자 장치(501)에 포함된 구성요소들(510-560)과 전기적으로 연결되어, 상기 구성요소들(510-560)의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(570)는 지정된 이벤트가 발생하였는지 판단하고, 지정된 이벤트에 응답하여 지문 센서의 정확하고 신뢰도 높은 지문 이미지 검출을 위해 다양한 동작을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지정된 이벤트는, 상기 디스플레이 패널(510)에 지정된 UI(user interface)가 표시되는 것을 포함할 수 있다. 상기 지정된 UI는 사용자로부터의 생체 인증(예: 지문 인증)을 요하는 인터페이스로, 예컨대, "락 스크린" 또는 "지문 입력 인터페이스"일 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 지정된 이벤트는 생체 인증을 적어도 일부 요하는 인증 어플리케이션(예: Samsung PayTM 또는 Apple PayTM 등)의 실행 또는 인증 어플리케이션의 일부 UI가 표시되는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 지정된 이벤트는 인증 어플리케이션이 실행되거나, 인증 어플리케이션에서 결제 진행에 필요한 사용자의 생체 인증을 요청(예: 지문 입력을 요청)하는 UI(생체 인증 UI)를 표시하는 것을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 인증 어플리케이션은 카드사, 은행 등의 금융 어플리케이션을 포함할 수 있고, Samsung PayTM 또는 Apple PayTM 등의 결제 어플리케이션을 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 상기 지정된 이벤트는, 터치 센서(520)로부터 사용자에 의한 터치가 검출되는 것을 포함할 수 있다. 사용자가 디스플레이를 터치하고, 상기 디스플레이에 포함된 터치 센서(520)가 상기 터치를 검출하면 프로세서(570)는 상기 터치를 상기 지정된 이벤트로서 인식할 수 있다. 예컨대, 터치 센서의 전체 터치 검출 영역(즉, 디스플레이 전체 영역) 중 지문 센서(530)의 지문 검출 영역(예: 도 1의 115)에 대응하는 영역에 대한 터치는 상기 프로세서(570)에 의해 지정된 이벤트로서 인식될 수 있다. 또는, 이에 제한되지 않고, 상기 지정된 이벤트는 디스플레이 중 임의의 위치에서의 터치를 상기 지정된 이벤트로서 인식할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(570)는 상기 지정된 이벤트에 응답하여 지문 센서(530)를 활성화 또는 인에이블(enable)시키고, 상기 지문 센서(530)를 이용하여 지문 이미지를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(570)는 터치 센서(520)의 동작 신호가 논리 로우(logical low)인 기간 동안, 지문 센서(530)를 이용하여 사용자의 지문 이미지를 획득할 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 프로세서(570)는 상기 지정된 이벤트에 응답하여, 터치 센서(520)의 동작을 정지시키거나(hold), 또는 상기 터치 센서(520)의 동작 신호의 주파수를 낮출 수 있다. 또 다른 예를 들어, 프로세서(570)는 상기 지정된 이벤트에 응답하여, 터치 센서(520)의 동작 신호의 듀티 사이클(duty cycle)을 낮추거나, 상기 동작 신호의 세기(intensity)를 낮출 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 센서(520)는 뮤추얼 커패시턴스 방식 및 셀프 커패시턴스 방식을 모두 지원하는 정전식 터치 센서일 수 있다. 이 경우, 프로세서(570)는, 예를 들어, 상기 지정된 이벤트에 응답하여 터치 센서(520)의 동작 방식을 뮤추얼 커패시턴스 방식에서 셀프 커패시턴스 방식으로 전환할 수도 있다. 또 다른 예를 들어, 프로세서(570)는, 상기 지정된 이벤트에 응답하여 터치 센서(520)의 동작 방식을 셀프 커패시턴스 방식에서 뮤추얼 커패시턴스 방식으로 전환할 수도 있다. 요컨대, 프로세서(570)는 노이즈 발생이 적은 방식으로 상기 터치 센서(520)의 동작 방식을 전환할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 부가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively), 프로세서(570)는 상기 지정된 이벤트에 응답하여, 무선 충전기(502)로부터의 무선 전력의 수신을 정지시키거나(hold) 또는 상기 무선 전력의 전송 주파수를 상승시키도록 무선 충전 모듈(552)을 제어할 수 있다. 상기 전송 주파수의 제어를 위하여, 상기 프로세서(570)는 무선 충전 모듈(552)의 부하를 변조함으로써 상기 무선 충전기(502)와 통신할 수 있다(이른바, in-band 통신).
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(570)는 생체 센서(예: 지문 센서(530))를 통해 사용자로부터의 입력을 수신하는 동안, 터치 센서(520)로부터 감지된 신호(예: 터치 위치 정보)를 무시(discard)하고, 및 생체 센서(예: 지문 센서(530))를 통해 상기 입력에 대응하는 생체 정보(예: 지문 이미지)를 획득할 수 있다.
상기와 같은 프로세서(570)의 동작에 의하여, 디스플레이 패널(510), 터치 센서(520), 지문 센서(530), 및/또는 무선 충전 모듈(552) 간의 상호 영향(예: 노이즈)은 최소화될 수 있으며, 이는 각 구성에서의 오동작 방지, 및 정확한 동작에 기여할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(570)는 전술한 바와 같이 지문 이미지를 획득하면, 상기 지정된 이벤트가 발생하기 이전으로 터치 패널(520), 또는 무선 충전 모듈(552)의 상태를 되돌릴 수 있다. 예컨대, 상기 지정된 이벤트에 응답하여 터치 센서(520)의 동작 신호의 주파수가 낮추어졌다면, 프로세서(570)는 상기 터치 센서(520)의 동작 신호의 주파수를 원래대로 높일 수 있다.
상기 설명된 프로세서(570)의 동작은 일례로서, 전술한 기재에 제한되지 않는다. 예컨대, 본 문서의 다른 부분에 기재된 프로세서의 동작도 상기 프로세서(570)의 동작으로 이해될 수 있다. 또한, 본 문서에서, "전자 장치"의 동작으로 기재된 동작들 중 적어도 일부는 프로세서(570)의 동작으로 이해될 수도 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(570)의 동작 중 적어도 일부는 지문 센서 IC(535)에 의해 수행될 수도 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 지문 검출 방법을 설명하기 위한 타이밍도(timing chart)를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 패널을 구동하는 DDI의 동작 신호(610), 터치 센서를 구동하는 터치 센서 IC의 동작 신호(620), 초음파 지문 센서를 구동하는 지문 센서 IC의 동작 신호(630), 및 상기 초음파 지문 센서에 포함된 초음파 송신기(Tx) 및 수신기(Rx)의 동작 신호(631, 632)가 도시되어 있다. 상기 "동작 신호"는 명칭을 불문하고, 상기 동작 신호를 수신하는 모듈의 기능을 개시하도록 하는 신호에 해당할 수 있다. 예컨대, DDI의 동작 신호(510)는 수직 동기화 신호(VSYNC)일 수 있으며, 상기 수직 동기화 신호에 따라서 디스플레이 패널에 표시되는 이미지 프레임이 바뀔 수 있다.
일 실시 예에 따르면, DDI의 동작 신호(610)는 60Hz로 디스플레이 패널에 구동신호를 공급할 수 있다. 상기 구동신호에 기반하여 호스트(예: 프로세서)로부터 수신한 이미지(화면)가 디스플레이 패널에 출력될 수 있다. 또한, 터치 센서 IC는 120Hz로 터치 센서를 스캔할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 디스플레이 패널에 일반 화면(예: 홈 화면 등)을 출력하다가, t2 시점부터 생체 인증 UI를 포함한 생체 인증 화면을 표시할 수 있다. 상기 생체 인증 화면은, 예컨대, 결제 어플리케이션(예: Samsung PayTM, Apple PayTM 등), 금융 어플리케이션 등의 실행에 의해 디스플레이에 표시된 화면일 수 있다. 상기 생체 인증 화면의 표시(지정된 이벤트의 일례)에 응답하여 전자 장치는 터치 센서 IC의 스캔 주파수를 예를 들어, 20Hz로 낮추고, 지문 센서 IC에 인터럽트를 전송할 수 있다. 상기 인터럽트에 의해 지문 센서 IC는 일정한 동작 신호(630)를 초음파 지문 센서에 제공하여 상기 초음파 지문 센서를 활성화할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 t1 시점에, 터치 센서의 지정된 영역을 통해 사용자에 의한 터치(지정된 이벤트의 일례)를 검출할 수 있다. 전자 장치는 상기 터치에 응답하여, 당해 터치가 이루어진 스캔 주기가 종료된 t2 시점 이후부터 터치 센서 IC의 스캔 주파수를 20Hz로 낮추고, 지문 센서 IC에 인터럽트를 전송할 수 있다. 상기 인터럽트에 의해 지문 센서 IC는 일정한 동작 신호(630)를 초음파 지문 센서에 제공하여 상기 초음파 지문 센서를 활성화할 수 있다.
t2 시점 이후부터 디스플레이 패널은 DDI로부터 수신한 동작 신호(610)에 기반하여 생체 인증 화면을 출력할 수 있다. 터치 센서 IC는 하향 조정된 주파수(20Hz)를 가진 동작 신호(620)를 터치 센서에 제공할 수 있다. 또한, 초음파 지문 센서는, 지문 센서 IC의 제어 하에, 전술한 지정된 이벤트에 응답하여 t2 시점 이후부터 예컨대, t2 - t3 (20ms) 구간 동안 활성화될 수 있다(630). 상기 활성화된 초음파 지문 센서는, 터치 센서 IC가 터치 센서를 스캔하지 않는 기간, 즉, 상기 터치 센서에 대한 동작 신호(620)가 논리 로우인 기간 동안에 사용자의 지문 이미지를 검출할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 활성화된 초음파 지문 센서에 포함된 초음파 전송기(Tx)는, 지문 센서 IC로부터 공급받은 교류 전력에 기반하여 초음파를 발생시킬 수 있다. 상기 초음파 전송기(Tx)가 초음파를 발생하는 동안, 초음파 수신기(Rx)의 동작은 정지(block)될 수 있다. 반면, 상기 초음파 전송기(Tx)가 초음파를 발생하지 않는 구간 동안, 초음파 수신기(Rx)는 초음파의 반사파를 수신 (또는 샘플링)할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, t2 시점 이후부터 디스플레이 패널에 표시되는 제1 프레임 및 t3 시점 이후부터 디스플레이 패널에 표시되는 후속 제2 프레임에 있어서, 터치 센서는 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 출력 구간(interval) 중 제1 지정된 구간 동안 사용자로부터의 입력을 감지할 수 있다. 생체 센서는, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 기간 중 상기 제1 지정된 구간(터치 센서 IC(620)가 논리 하이인 구간)과 겹치지 않는 제2 지정된 구간(터치 센서 IC(620)가 논리 로우인 구간) 동안 생체 정보를 검출할 수 있다. 프로세서는, 상기 터치 센서를 통해 상기 제1 지정된 구간 동안 터치 입력을 감지하고, 상기 생체 센서를 통해, 상기 제2 지정된 구간 동안 상기 생체 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 생체 정보의 획득은, 상기 생체 센서의 활성화가 별도로 요청될 경우에 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 생체 센서의 활성화는, 지정된 UI(예: 생체 인증 UI)에 대한 일정한 입력이 수신된 이후에 이루어질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 지정된 구간(터치 센서 IC(620)가 논리 하이인 구간)은 조절될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 지정된 구간의 조절은, 터치 센서가 입력을 감지하기 위해 이용하는 신호의 듀티 사이클(duty cycle)을 낮추는 동작에 의하여 이루어지거나, 또는 상기 신호의 동작 주파수를 낮추는 동작에 의하여 이루어질 수도 있다. 상기 제1 지정된 구간의 조절에 의하여 생체 정보를 검출할 수 있는 구간(터치 센서 IC(620)가 논리 로우인 구간)은 증가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서는, 생체 정보의 입력이 없는 경우, 상기 터치 센서를 통해 상기 제1 지정된 구간(터치 센서 IC(620)가 논리 하이인 구간)에 더하여, 상기 제2 지정된 구간(터치 센서 IC(620)가 논리 로우인 구간)을 적어도 일부 포함하는 제3 구간 동안 터치 입력을 감지할 수도 있다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 지문 검출 방법을 설명하기 위한 타이밍도를 나타낸다.
도 7을 참조하면, "지정된 이벤트가 발생한 이후"의 터치 센서 IC의 동작 신호들(또는 터치 스캔 신호)(701 내지 704)이 도시되어 있다. 상기 동작 신호들(701 내지 704)은, 예컨대, 도 6에 도시된 t2 시점 이후의 터치 센서 IC의 동작 신호(620)를 대체할 수 있다.
일 실시 예(Case #1)에 따른 터치 센서 IC의 동작 신호(701)는 예를 들어, 20Hz의 주파수, 50%의 듀티 사이클을 가질 수 있다. 지문 센서 IC 및 지문 센서는 상기 터치 센서 IC의 동작 신호(701)가 논리 로우인 기간 동안 (도 7에서 사선 처리된 부분) 지문 이미지를 획득할 수 있다.
일 실시 예(Case #2)에 따른 터치 센서 IC의 동작 신호(702)는 예를 들어, 20Hz의 주파수, 30%의 듀티 사이클을 가질 수 있다. 지문 센서 IC 및 지문 센서는 상기 터치 센서 IC의 동작 신호(702)가 논리 로우인 기간 동안 (도 7에서 사선 처리된 부분) 지문 이미지를 획득할 수 있다. 터치 센서 IC의 동작 신호(702)는 터치 센서 IC의 동작 신호(701)보다 듀티 사이클이 낮으므로, 지문 이미지를 검출할 수 있는 시간을 더욱 길게 확보할 수 있다.
일 실시 예(Case #3)에 따른 터치 센서 IC의 동작 신호(703)는 예를 들어, 20Hz의 주파수, 30%의 듀티 사이클을 가지며, 추가로, 동작 신호(703)의 세기는 동작 신호(702)의 70%에 해당할 수 있다. 터치 센서 IC의 동작 신호(703)는 터치 센서 IC의 동작 신호(702)보다 신호 세기가 작으므로, 노이즈 저감에 따라 지문 이미지의 검출 정확도 및 신뢰도가 향상될 수 있다.
일 실시 예(Case #4)에 따른 터치 센서 IC의 동작 신호(704)는 예를 들어, 15Hz의 주파수를 가질 수 있다. 지문 센서 IC 및 지문 센서는 상기 터치 센서 IC의 동작 신호(704)가 논리 로우인 기간 동안 지문 이미지를 획득할 수 있다. 터치 센서 IC의 동작 신호(704)는 Case #1의 동작 신호(701)보다 주파수가 낮으므로, 지문 이미지를 검출할 수 있는 시간을 더욱 길게 확보할 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 전자 장치와 무선 충전기 간의 전력 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 전자 장치(801)는 무선 충전기(802)와 자기적으로 유도 결합(810)될 수 있다. 전자 장치(801)는 유도 결합된 자기장(810)을 통해 무선 충전기(802)로부터 무선으로 송출된 전력을 수신하거나, 무선 충전기(802)와 통신할 수 있다. 그러나, 유도 결합된 자기장(810) 및 상기 자기장(810)으로부터 유도된 전류는, 전자 장치(801의 지문 센서의 오동작을 유발할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(801)는 지문 검출을 야기하는 지정된 이벤트에 응답하여, 무선 충전기(802)로부터의 무선 전력의 수신을 정지시키거나 또는 상기 무선 전력의 전송 주파수를 상승시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 충전기(802)에서 전자 장치(801)로 전달되는 전력량은 주파수에 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 전달 전력량을 나타낸 그래프 820을 참조하면, 주파수 f2로 무선충전을 하는 경우 전달 전력은 상대적으로 낮고, 상기 주파수 f2보다 낮은 주파수 f1로 무선충전을 하는 경우 전달 전력은 상대적으로 높다. 예컨대, 전자 장치(801)는 저속 충전 모드로 전력을 무선 충전기(802)로부터 수신하는 경우 충전 주파수를 f2로 설정하고, 고속 충전 모드로 전력을 수신하는 경우 충전 주파수를 f1로 설정할 수 있다.
WPC 표준을 준수하는 경우, 전자 장치(801)는 100~200kHz의 충전 주파수를 사용할 수 있다. 예컨대, 150kHz로 무선 충전 중인 전자 장치(801)는 지문 검출을 야기하는 지정된 이벤트에 응답하여, 무선 충전기(802)로부터 수신되는 전력의 전송 주파수(예: 180kHz)를 상승시킬 수 있다.
상기와 같은 무선 충전 주파수의 조정은, 전자 장치(801)가 무선 충전기(802)로 in-band 통신을 통해 충전 주파수의 상승/하강을 지시하는 메시지를 전송함으로써 구현될 수 있다. 일 예를 들어, 유도 결합된 자기장(810)의 세기를 나타낸 그래프 830을 참조하면, 자기장(810)의 세기가 지정된 값보다 높으면 "1"이고 자기장(810)의 세기가 지정된 값보다 낮으면 "0"일 수 있다. 전자 장치(801)는 무선 충전 모듈의 부하를 변조함으로써 상기 자기장(810)의 세기를 제어할 수 있다. 이러한 in-band 통신에 기반하여 전자 장치(801)와 무선 충전기(802)는 서로 통신할 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 지문 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 일 실시 예에 따른 지문 검출 방법은 동작 901 내지 917을 포함할 수 있다. 상기 동작 901 내지 917은 예를 들어, 도 5에 도시된 전자 장치(501)에 의해 수행될 수 있다. 상기 동작 901 내지 917의 각 동작은, 예를 들어, 상기 전자 장치(501)의 프로세서(570)에 의해 수행(혹은, 실행)될 수 있는 인스트럭션(명령어)들로 구현될 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 예를 들어, 컴퓨터 기록 매체 또는 도 3에 도시된 전자 장치(501)의 메모리(560)에 저장될 수 있다. 이하에서는 동작 901 내지 917의 설명에 도 5의 참조부호를 이용하기로 한다.
동작 901에서 전자 장치(501)의 프로세서(570)는 지정된 이벤트가 발생하였는지 판단할 수 있다. 프로세서(570)는 상기 지정된 이벤트가 발생한 것으로 판단하면 동작 903으로 진행할 수 있고, 그러하지 않으면 상기 동작 901을 반복할 수 있다. 예를 들면, 상기 지정된 이벤트는, 상기 디스플레이 패널(510)에 지정된 UI 화면이 표시되는 것을 포함할 수 있다. 상기 지정된 UI 화면은 사용자로부터의 지문 인증을 요하는 화면일 수 있다. 또 다른 예를 들면, 상기 지정된 이벤트는, 터치 센서(520)로부터 사용자에 의한 터치가 검출되는 것을 포함할 수 있다.
동작 903에서, 상기 프로세서(570)는 지정된 이벤트에 응답하여 터치 센서의 동작 신호의 주파수를 낮출 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 프로세서(570)는 상기 지정된 이벤트에 응답하여, 터치 센서(520 의 동작을 정지시키거나, 상기 동작 신호의 듀티 사이클을 낮추거나, 상기 동작 신호의 세기를 낮출 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 센서(520)는 뮤추얼 커패시턴스 방식 및 셀프 커패시턴스 방식을 모두 지원하는 정전식 터치 센서일 수 있다. 이 경우, 프로세서(570)는, 상기 동작 903에서 터치 센서(520)의 동작 방식을 뮤추얼 커패시턴스 방식에서 셀프 커패시턴스 방식으로 전환할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(570)는, 상기 동작 903에서, 무선 충전기(502)로부터의 무선 전력의 수신을 정지시키거나 또는 상기 무선 전력의 전송 주파수를 상승시키도록 무선 충전 모듈(552)을 제어할 수도 있다.
동작 905에서, 상기 프로세서(570)는 지문 센서(530)를 활성화시킬 수 있다. 예컨대, 상기 프로세서(570)는 지문 센서 IC(535)를 웨이크업(wake-up)시킴으로써 상기 지문 센서(530)를 활성화시킬 수 있다.
동작 907에서, 상기 프로세서(570)는 지문 센서(530)를 이용하여 사용자의 지문 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(570)는 터치 센서(520)의 동작 신호가 논리 로우인 기간 동안, 지문 센서(530)를 이용하여 사용자의 지문 이미지를 획득할 수 있다.
동작 909에서, 상기 프로세서(570)는 동작 903에서 낮추어졌었던 터치 센서(520)의 동작 신호의 주파수를 원래대로 높일 수 있다. 이러한 주파수 상승은 일례로서, 다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(570)는 동작 903에서 수행하였던 동작 이전으로 터치 패널(520) 또는 무선 충전 모듈(552) 등의 상태를 되돌릴 수 있다.
동작 911에서, 상기 프로세서(570)는 동작 907에서 획득된 지문 이미지에 대응하는 지문과 메모리(560)에 저장된 등록 지문을 대조할 수 있다.
동작 913에서, 상기 프로세서(570)는 동작 911에서의 대조 결과에 기반하여 상기 획득된 지문과 등록 지문이 매칭되는지 판단할 수 있다. 상기 획득된 지문과 등록 지문이 매칭되면, 즉, 사용자 인증이 성공하면 동작 915로 진행할 수 있고, 그러하지 않은 경우 동작 917로 진행할 수 있다.
동작 915에서, 상기 프로세서(570)는 상기 획득된 지문과 등록 지문이 매칭되므로, 사용자 인증을 요하는 제1 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 기능은 프로세서(570)가 홈 화면(home screen)을 디스플레이 패널(510)에 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
동작 917에서, 상기 프로세서(570)는 상기 획득된 지문과 등록 지문이 매칭되지 않으므로, 사용자 인증이 실패한 후 수행되는 제2 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 기능은 사용자 지문을 다시 요청하는 메시지 또는 PIN(personal identification number) 인증으로의 전환을 안내하는 메시지를 디스플레이 패널(510)에 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 지문 검출을 개시하는 이벤트에 응답하여, 터치 센서 또는 무선 충전 모듈 등의 동작 방식을 변경함으로써 신뢰도 높은 지문 이미지를 검출할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 디스플레이 패널, 사용자로부터의 입력을 감지하기 위한 터치 센서, 생체 센서, 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 생체 센서를 통해 상기 입력을 수신하고, 상기 생체 센서를 통해 상기 입력을 수신하는 동안, 상기 터치 센서로부터 감지된 신호를 무시(discard)하고, 및 상기 생체 센서를 통해 상기 입력에 대응하는 생체 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 생체 센서는 상기 디스플레이 패널 밑에 배치되거나, 또는 상기디스플레이 패널에 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 생체 센서는, 초음파 송신기 및 초음파 수신기를 포함하는 초음파 지문 센서일 수 있다. 상기 초음파 송신기 또는 상기 초음파 수신기 중 적어도 하나는 상기 디스플레이 패널에 포함될 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 프레임 및 상기 제1 프레임의 후속(subsequent) 프레임인 제2 프레임을 표시하기 위한 디스플레이 패널, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이 구간(interval) 중 제1 지정된 구간 동안 사용자로부터의 입력을 감지하기 위한 터치 센서, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이 구간 중 상기 제1 지정된 구간과 겹치지 않는 제2 지정된 구간 동안 생체 정보를 검출하기 위한 생체 센서, 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 터치 센서를 통해, 상기 제1 지정된 구간 동안 상기 입력을 감지하고, 및 상기 생체 센서를 통해, 상기 제2 지정된 구간 동안 상기 입력에 대응하는 생체 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 생체 정보 입력이 없는 경우, 상기 터치 센서를 통해 상기 제1 지정된 구간, 및 상기 제2 지정된 구간을 적어도 일부 포함하는 제3 지정된 구간 동안 상기 입력을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 생체 센서의 활성화가 요청될 경우, 상기 제1 지정된 구간을 조절하고, 상기 조절된 제1 지정된 구간과 중첩되지 않는 구간에서 상기 생체 센서를 통해 상기 생체 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 생체 센서의 활성화는, 지정된 UI 화면의 표시, 또는 지정된 어플리케이션의 실행을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 지정된 구간의 조절은, 상기 터치 센서가 상기 입력을 감지하기 위해 이용하는 신호의 듀티 사이클(duty cycle)을 낮추는 동작에 의하여 이루어질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 지정된 구간의 조절은, 상기 터치 센서가 상기 입력을 감지하기 위해 이용하는 신호의 동작 주파수를 낮추는 동작에 의하여 이루어질 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는, 터치 센서 및 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이, 상기 디스플레이에 포함되거나, 상기 디스플레이의 배면에 배치된 지문 센서, 상기 디스플레이 및 상기 지문 센서와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 지정된 이벤트에 응답하여 상기 터치 센서의 동작을 정지시키거나(hold), 또는 상기 터치 센서의 동작 신호의 주파수를 낮추고, 상기 지문 센서를 활성화시키고, 상기 지문 센서로부터 지문 이미지를 획득하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 지문 이미지를 획득하면, 상기 터치 센서의 상기 동작 신호의 주파수를 높이도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지정된 이벤트는, 상기 디스플레이 패널에 지정된 UI(user interface) 화면이 표시되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지정된 이벤트는, 상기 터치 센서로부터 사용자에 의한 터치가 검출되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 터치는, 상기 터치 센서의 터치 검출 영역 중 상기 지문 센서의 지문 검출 영역에 대응하는 영역으로부터 검출될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지문 센서는, 상기 터치 센서의 상기 동작 신호가 논리 로우인 기간 동안 상기 지문 이미지를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 터치 센서의 상기 동작 신호의 듀티 사이클(duty cycle)을 낮추도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 터치 센서의 상기 동작 신호의 세기(intensity)를 낮추도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 터치 센서는 뮤츄얼 커패시턴스 방식 및 셀프 커패시턴스 방식을 지원하는 정전식 터치 센서(capacitive touch sensor)일 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 지정된 이벤트에 응답하여 상기 터치 센서의 동작 방식을 상기 뮤츄얼 커패시턴스 방식에서 상기 셀프 커패시턴스 방식으로 전환시키도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 충전기와 유도 결합(inductive coupling)되되, 상기 충전기로부터 무선으로 송출된 전력을 수신하는 무선 충전 모듈(wireless charger module)을 더 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 지정된 이벤트에 응답하여, 상기 충전기로부터의 상기 전력의 수신을 정지시키거나(hold) 또는 상기 전력의 전송 주파수를 상승시키도록 상기 무선 충전 모듈을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지문 센서는 초음파 지문 센서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 지문 검출 방법은, 지정된 이벤트에 응답하여 터치 센서의 동작 신호의 주파수를 낮추는 동작, 지문 센서를 활성화시키는 동작, 및 상기 지문 센서로부터 지문 이미지를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지문 검출 방법은 상기 지문 이미지가 획득되면, 상기 터치 센서의 상기 동작 신호의 주파수를 높이는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지정된 이벤트는, 상기 디스플레이 패널에 지정된 UI(user interface) 화면이 표시되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지정된 이벤트는, 상기 터치 센서로부터 사용자에 의한 터치가 검출되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지문 센서로부터 지문 이미지를 획득하는 동작은, 상기 터치 센서의 상기 동작 신호가 논리 로우인 기간 동안에 수행될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지문 검출 방법은 상기 터치 센서의 상기 동작 신호의 듀티 사이클(duty cycle)을 낮추는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지문 검출 방법은 상기 터치 센서의 상기 동작 신호의 세기(intensity)를 낮추는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 터치 센서는 뮤츄얼 커패시턴스 방식 및 셀프 커패시턴스 방식을 지원하는 정전식 터치 센서(capacitive touch sensor)일 수 있다. 상기 지문 검출 방법은 상기 지정된 이벤트에 응답하여 상기 터치 센서의 동작 방식을 상기 뮤츄얼 커패시턴스 방식에서 상기 셀프 커패시턴스 방식으로 전환시키는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지문 검출 방법은 상기 지정된 이벤트에 응답하여, 유도 결합된(inductively coupled) 충전기로부터 무선으로 송출되는 전력의 수신을 정지하거나(hold), 또는 상기 전력의 전송 주파수를 상승시키는 동작을 더 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 실시 예에 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(130)가 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 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 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 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 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
디스플레이 패널;
사용자로부터의 입력을 감지하기 위한 터치 센서;
생체 센서; 및
프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
상기 생체 센서를 통해 상기 입력을 수신하고; 및
상기 생체 센서를 통해 상기 입력을 수신하는 동안, 상기 터치 센서로부터 감지된 신호를 무시(discard)하고, 및 상기 생체 센서를 통해 상기 입력에 대응하는 생체 정보를 획득하도록 설정된 전자 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 생체 센서는 상기 디스플레이 패널 밑에 배치되거나, 또는 상기디스플레이 패널에 포함되는, 전자 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 생체 센서는, 초음파 송신기 및 초음파 수신기를 포함하는 초음파 지문 센서이고,
상기 초음파 송신기 또는 상기 초음파 수신기 중 적어도 하나는 상기 디스플레이 패널에 포함되는, 전자 장치. - 전자 장치에 있어서,
제1 프레임 및 상기 제1 프레임의 후속(subsequent) 프레임인 제2 프레임을 표시하기 위한 디스플레이 패널;
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이 구간(interval) 중 제1 지정된 구간 동안 사용자로부터의 입력을 감지하기 위한 터치 센서;
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이 구간 중 상기 제1 지정된 구간과 겹치지 않는 제2 지정된 구간 동안 생체 정보를 검출하기 위한 생체 센서; 및
프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
상기 터치 센서를 통해, 상기 제1 지정된 구간 동안 상기 입력을 감지하고, 및
상기 생체 센서를 통해, 상기 제2 지정된 구간 동안 상기 입력에 대응하는 생체 정보를 획득하도록 설정된 전자 장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 생체 정보 입력이 없는 경우, 상기 터치 센서를 통해 상기 제1 지정된 구간, 및 상기 제2 지정된 구간을 적어도 일부 포함하는 제3 지정된 구간 동안 상기 입력을 감지하는, 전자 장치. - 청구항 4에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 생체 센서의 활성화가 요청될 경우, 상기 제1 지정된 구간을 조절하고, 상기 조절된 제1 지정된 구간과 중첩되지 않는 구간에서 상기 생체 센서를 통해 상기 생체 정보를 획득하도록 설정된 전자 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 생체 센서의 활성화는, 지정된 UI(user interface)의 표시, 또는 지정된 어플리케이션의 실행을 포함하는, 전자 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 제1 지정된 구간의 조절은, 상기 터치 센서가 상기 입력을 감지하기 위해 이용하는 신호의 듀티 사이클(duty cycle)을 낮추는 동작에 의하여 이루어지는, 전자 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 제1 지정된 구간의 조절은, 상기 터치 센서가 상기 입력을 감지하기 위해 이용하는 신호의 동작 주파수를 낮추는 동작에 의하여 이루어지는, 전자 장치. - 전자 장치에 있어서,
터치 센서 및 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이;
상기 디스플레이에 포함되거나, 상기 디스플레이의 배면에 배치된 지문 센서; 및
상기 디스플레이 및 상기 지문 센서와 전기적으로 연결된 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는
지정된 이벤트에 응답하여 상기 터치 센서의 동작을 정지시키거나(hold), 또는 상기 터치 센서의 동작 신호의 주파수를 낮추고,
상기 지문 센서를 활성화시키고,
상기 지문 센서로부터 지문 이미지를 획득하도록 설정된, 전자 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 지문 이미지를 획득하면, 상기 터치 센서의 상기 동작 신호의 주파수를 높이도록 설정된 전자 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 지정된 이벤트는, 상기 디스플레이 패널에 지정된 UI(user interface)가 표시되는 것을 포함하는, 전자 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 지정된 이벤트는, 상기 터치 센서로부터 사용자에 의한 터치가 검출되는 것을 포함하는, 전자 장치. - 청구항 13에 있어서,
상기 터치는, 상기 터치 센서의 터치 검출 영역 중 상기 지문 센서의 지문 검출 영역에 대응하는 영역으로부터 검출되는, 전자 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 터치 센서의 상기 동작 신호가 논리 로우인 기간 동안 상기 지문 센서를 이용하여 상기 지문 이미지를 획득하는, 전자 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 터치 센서의 상기 동작 신호의 듀티 사이클(duty cycle)을 낮추도록 설정된, 전자 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 터치 센서의 상기 동작 신호의 세기(intensity)를 낮추도록 설정된, 전자 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 터치 센서는 뮤츄얼 커패시턴스 방식 및 셀프 커패시턴스 방식을 지원하는 정전식 터치 센서(capacitive touch sensor)이고,
상기 프로세서는, 상기 지정된 이벤트에 응답하여 상기 터치 센서의 동작 방식을 상기 뮤츄얼 커패시턴스 방식에서 상기 셀프 커패시턴스 방식으로 전환시키도록 설정된, 전자 장치. - 청구항 10에 있어서,
충전기와 유도 결합(inductive coupling)되되, 상기 충전기로부터 무선으로 송출된 전력을 수신하는 무선 충전 모듈(wireless charger module)을 더 포함하고,
상기 프로세서는, 상기 지정된 이벤트에 응답하여, 상기 충전기로부터의 상기 전력의 수신을 정지시키거나(hold) 또는 상기 전력의 전송 주파수를 상승시키도록 상기 무선 충전 모듈을 제어하는, 전자 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 지문 센서는 초음파 지문 센서를 포함하는, 전자 장치.
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