KR20180105927A - 복수의 압전 소자를 구비하는 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 상기 전자 장치의 외면의 적어도 일부를 형성하는 하우징과, 상기 하우징의 일부 영역에 형성되고, 지정된 주파수 대역의 신호를 출력하기 위한 제 1 압전 소자와, 및 상기 하우징의 다른 일부 영역에 형성되고, 상기 제 1 압전 소자로부터 출력된 상기 신호가 상기 하우징의 적어도 일부에 접촉된 외부 객체에 반사된 반사 신호를 수신하기 위한 제 2 압전 소자를 포함할 수 있다.
다른 실시예도 가능하다.
다른 실시예도 가능하다.
Description
본 발명의 다양한 실시 예는 복수의 압전 소자를 구비하는 전자 장치에 관한 것이다.
최근 전자 장치의 집적도가 높아지고, 고도의 기술들이 개발됨에 따라 전자 장치에 다양한 기능들이 탑재되고 있다. 또한, 사용자와의 인터렉션을 위한 입출력 수단으로 터치스크린을 구비하는 전자 장치가 널리 활용되고 있다. 전자 장치는 개인 정보의 보호, 인터넷 뱅킹 및 결제 등을 위한 사용자 인증 수단으로써 지문 인식 센서를 구비할 수 있다.
지문 인식 센서는 광학 방식, 정전 방식 또는 초음파 방식 등으로 구현 될 수 있다. 초음파 방식의 지문 인식 센서는 음파를 발생시키는 압전 소자(예컨대, 발진부)를 통해 발생된 음파가 생체접촉에 반응하여 반사된 신호를 수신하여 지문 인식을 위한 데이터가 생성될 수 있다. 초음파 방식의 지문 인식 센서는 광학 방식, 정전 방식의 지문 인식 센서 보다 지문 형태 이외의 손가락 내 혈관 등의 생채 정보를 다양하게 인식할 수 있어 지문 인식 기술 분양에서 관심이 집중되고 있는 추세이다. 그러나, 초음파 방식으로 구현되는 지문 인식 센서는 터치 스크린의 디스플레이 영역 이외의 영역 즉, 디스플레이의 주변 영역에 실장되어야 하는 구조적인 이슈가 존재한다. 한편, 사용자는 전자 장치의 디스플레이 영역에서 터치는 물론, 지문을 인식하도록 하는 니즈(needs)를 요구할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 초음파 방식의 지문 인식 센서를 구비하는 전자 장치의 디스플레이 영역에서 터치와 지문 각각을 감지할 수 있는 전자 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 상기 전자 장치의 외면의 적어도 일부를 형성하는 하우징과, 상기 하우징의 일부 영역에 형성되고, 지정된 주파수 대역의 신호를 출력하기 위한 제 1 압전 소자와, 및 상기 하우징의 다른 일부 영역에 형성되고, 상기 제 1 압전 소자로부터 출력된 상기 신호가 상기 하우징의 적어도 일부에 접촉된 외부 객체에 반사된 반사 신호를 수신하기 위한 제 2 압전 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 전자 장치에 있어서, 상기 전자 장치의 외면을 형성하는 하우징과, 상기 하우징의 적어도 일부 영역에 형성된 제 1 압전 소자와, 상기 하우징의 다른 일부 영역에 형성된 제 2 압전 소자와, 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 전자 장치와 관련된 상황 정보를 확인하고, 상기 상황 정보에 적어도 기반하여, 상기 제 1 압전 소자를 제 1 동작 모드 및 상기 제 2 압전 소자를 제 2 동작모드로 지정하고, 그리고 상기 제 1 압전 소자 및 상기 제 2 압전 소자를 이용하여 지정된 기능을 수행하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 전자 장치에 있어서, 터치스크린; 상기 터치스크린의 적어도 일부 영역, 또는 다른 영역에 각각 배치된 복수의 초음파 센서들과, 상기 터치스크린, 상기 복수의 초음파 센서들 및 상기 메모리와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 복수의 초음파 센서들의 동작 정보 및 상기 전자 장치의 상태 정보 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 복수의 초음파 센서들 중 지정된 주파수 대역의 신호를 출력하기 위한 발진부에 대응하는 적어도 하나의 초음파 센서와, 상기 지정된 주파수 대역의 신호를 수신하기 위한 수신부에 대응하는 다른 적어도 하나의 초음파 센서를 선택하고, 상기 선택된 초음파 센서들을 이용해 지정된 기능을 수행하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 표시 영역에서 터치와 지문을 감지할 수 있도록 한 전자 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시한다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비하는 전자 장치를 도시한다.
도 5 내지 도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 복수의 초음파 센서가 다른 위치에 실장된 터치스크린 모듈의 단면을 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비한 전자 장치를 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비한 전자 장치를 도시한다.
도 11a, 11b, 11c 및 11d는 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비한 전자 장치의 지문 인식 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 12b는 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비한 레이어 구조를 도시한다.
도 13a, 13b 및 13c는 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서의 픽셀 구조를 도시한다.
도 14a, 14b 및 14c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 복수의 초음파 센서의 선택적 이용 방법을 설명하는 예시도이다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 지문 인식 상황의 예시도이다.
도 16a, 16b, 16c 및 16d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 지문 인식 상황의 예시도이다.
도 17은 다양한 실시에에 따른 전자 장치의 생체 정보 인증 방법을 도시한다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비하는 전자 장치를 도시한다.
도 5 내지 도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 복수의 초음파 센서가 다른 위치에 실장된 터치스크린 모듈의 단면을 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비한 전자 장치를 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비한 전자 장치를 도시한다.
도 11a, 11b, 11c 및 11d는 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비한 전자 장치의 지문 인식 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 12b는 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비한 레이어 구조를 도시한다.
도 13a, 13b 및 13c는 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서의 픽셀 구조를 도시한다.
도 14a, 14b 및 14c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 복수의 초음파 센서의 선택적 이용 방법을 설명하는 예시도이다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 지문 인식 상황의 예시도이다.
도 16a, 16b, 16c 및 16d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 지문 인식 상황의 예시도이다.
도 17은 다양한 실시에에 따른 전자 장치의 생체 정보 인증 방법을 도시한다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에서의 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시한다.
도 1을 참조하여, 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 및 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(110)는 구성요소들(110-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(130)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 미들웨어(143), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(145), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(147) 등을 포함할 수 있다. 커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. 커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(141)은 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147)에서 전자 장치(101)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나에 전자 장치(101)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(145)는 어플리케이션(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(150)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(160)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(160)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다. 통신 인터페이스(170)는, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 장치(예: 타겟 장치(102), 제 2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(106)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(106))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, 도1의 구성 164로 예시된 바와 같이, WiFi(wireless fidelity), LiFi(light fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한실시예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 “Beidou”) 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, “GPS”는 “GNSS”와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(162)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(102,104), 또는 서버(106)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(201)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(201)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(210), 통신 모듈(220), (가입자 식별 모듈(224), 메모리(230), 센서 모듈(240), 입력 장치(250), 디스플레이(260), 인터페이스(270), 오디오 모듈(280), 카메라 모듈(291), 전력 관리 모듈(295), 배터리(296), 인디케이터(297), 및 모터(298) 를 포함할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(210)에 연결된 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(221))를 포함할 수도 있다. 프로세서(210) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(220)(예: 통신 인터페이스(170))와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(220)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227), NFC 모듈(228) 및 RF 모듈(229)를 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(221)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(224)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(201)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(224)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(230)(예: 메모리(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(232) 또는 외장 메모리(234)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(232)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(201)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(240)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(201)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 제스처 센서(240A), 자이로 센서(240B), 기압 센서(240C), 마그네틱 센서(240D), 가속도 센서(240E), 그립 센서(240F), 근접 센서(240G), 컬러(color) 센서(240H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(240I), 온/습도 센서(240J), 조도 센서(240K), 또는 UV(ultra violet) 센서(240M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(240)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(201)는 프로세서(210)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(240)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(210)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(240)을 제어할 수 있다.
입력 장치(250)는, 예를 들면, 터치 패널(252), (디지털) 펜 센서(254), 키(256), 또는 초음파 입력 장치(258)를 포함할 수 있다. 터치 패널(252)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(252)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(252)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(254)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(256)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(258)는 마이크(예: 마이크(288))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(260)(예: 디스플레이(160))는 패널(262), 홀로그램 장치(264), 프로젝터(266), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(262)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(262)은 터치 패널(252)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 홀로그램 장치(264)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(266)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, HDMI(272), USB(274), 광 인터페이스(optical interface)(276), 또는 D-sub(D-subminiature)(278)를 포함할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(270)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(280)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(145)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 스피커(282), 리시버(284), 이어폰(286), 또는 마이크(288) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 카메라 모듈(291)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(295)은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(295)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(296)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(296)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(297)는 전자 장치(201) 또는 그 일부(예: 프로세서(210))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(298)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(201))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 한 실시예에 따른 프로그램 모듈(310)(예: 프로그램(140))은 전자 장치(예: 전자 장치(101))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, AndroidTM, iOSTM, WindowsTM, SymbianTM, TizenTM, 또는 BadaTM를 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 프로그램 모듈(310)은 커널(320)(예: 커널(141)), 미들웨어(330)(예: 미들웨어(143)), (API(360)(예: API(145)), 및/또는 어플리케이션(370)(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 서버(106) 등)로부터 다운로드 가능하다.
커널(320)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(321) 및/또는 디바이스 드라이버(323)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(321)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수를 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(321)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부를 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(323)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다. 미들웨어(330)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(370)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 사용할 수 있도록 API(360)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(370)으로 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330) 는 런타임 라이브러리(335), 어플리케이션 매니저(341), 윈도우 매니저(342), 멀티미디어 매니저(343), 리소스 매니저(344), 파워 매니저(345), 데이터베이스 매니저(346), 패키지 매니저(347), 커넥티비티 매니저(348), 노티피케이션 매니저(349), 로케이션 매니저(350), 그래픽 매니저(351), 또는 시큐리티 매니저(352) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(335)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(335)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수 처리를 수행할 수 있다. 어플리케이션 매니저(341)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)의 생명 주기를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(342)는 화면에서 사용되는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(343)는 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱을 이용하여 미디어 파일의 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(344)는 어플리케이션(370)의 소스 코드 또는 메모리의 공간을 관리할 수 있다. 파워 매니저(345)는, 예를 들면, 배터리의 용량, 온도 또는 전원을 관리하고, 이 중 해당 정보를 이용하여 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보를 결정 또는 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 파워 매니저(345)는 바이오스(BIOS: basic input/output system)와 연동할 수 있다. 데이터베이스 매니저(346)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)에서 사용될 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(347)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 갱신을 관리할 수 있다.
커넥티비티 매니저(348)는, 예를 들면, 무선 연결을 관리할 수 있다. 노티피케이션 매니저(349)는, 예를 들면, 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 이벤트를 사용자에게 제공할 수 있다. 로케이션 매니저(350)는, 예를 들면, 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(351)는, 예를 들면, 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(352)는, 예를 들면, 시스템 보안 또는 사용자 인증을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화(telephony) 매니저 또는 전술된 구성요소들의 기능들의 조합을 형성할 수 있는 하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330)는 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 미들웨어(330)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다. API(360)는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(370)은, 예를 들면, 홈(371), 다이얼러(372), SMS/MMS(373), IM(instant message)(374), 브라우저(375), 카메라(376), 알람(377), 컨택트(378), 음성 다이얼(379), 이메일(380), 달력(381), 미디어 플레이어(382), 앨범(383), 와치(384), 헬스 케어(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보) 제공 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 전자 장치와 외부 전자 장치 사이의 정보 교환을 지원할 수 있는 정보 교환 어플리케이션을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 노티피케이션 릴레이 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달하거나, 또는 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 또는 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션을 설치, 삭제, 또는 갱신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어(예: 프로세서(210)), 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현(예: 실행)될 수 있으며, 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트 또는 프로세스를 포함할 수 있다.
어플리케이션은, 예를 들면, framework에 구현되는 소프트웨어 모듈(프로그램), 라이브러리, 또는 백그라운드 서비스(프로그램) 등을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션은 프레임워크 레이어보다 상위 레이어에서 구현되는 소프트웨어 모듈(프로그램), 라이브러리, 또는 백그라운드 서비스(프로그램) 등을 포함할 수 있다. 또한, 어플리케이션은, 예를 들면, 사용자에게 서비스를 제공하기 위하여, 다양한 유저 인터페이스를 디스플레이를 통하여 표시할 수 있다.
이하에서는, 복수의 초음파 센서를 구비하는 전자 장치의 구성을 예시를 들어 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비하는 전자 장치를 도시한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(401)(예: 전자 장치(101 또는 201))는 적어도 둘 이상의 복수의 초음파 센서를 포함할 수 있으며, 터치스크린(420), 메모리(430)(예: 메모리(130 또는 230)) 및 프로세서(410)(예: 프로세서(120 또는 210))를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(401)는, 두 개의 초음파 센서를 구비하고 있으나, 둘 이상의 초음파 센서를 구비할 수도 있다. 전자 장치(401)는 도 1 또는 도 2에 도시된 전자 장치(101,201)의 전체 또는 일부 구성을 포함할 수 있다.
상기 터치스크린(420)은 전자 장치와 사용자의 인터렉션(interaction)을 위한 디스플레이(421)(예: 디스플레이(160 또는 260)) 및 터치 패널(422)(예: 터치 패널(252))를 포함할 수 있다. 터치스크린 (420)은 상기 프로세서와, 전기적으로 연결되고, 디스플레이(421)을 통해 각종 정보를 표시하고, 터치 패널(422) 상부면에 대한 오브젝트(예: 손가락)의 접촉에 반응하여 터치 신호를 생성하여 출력할 수 있다. 상기 디스플레이(421)는, 프로세서(410)의 제어 하에, 예를 들면, 사용자에게 각종 정보(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)를 표시할 수 있다. 또는 상기 디스플레이(421)은, 터치스크린 모듈, 또는 전자 장치의 동작 상태 및 그의 수행 동작과 관련된 사용자 인터페이스(UI: user interface) 화면을 표시할 수 있다. 상기 디스플레이(421)는 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) 디스플레이 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 터치 패널(422)은 사용자의 터치 입력 신호(예컨대, 터치 또는 근접)에 기반으로 터치된 접촉점을 인식하여 터치 입력의 위치값을 측정할 수 있다. 상기 터치 패널(422)은 상기 디스플레이(421) 위에 위치하는 애드 온 타입(add-on type)이나 디스플레이(421) 내에 삽입되는 온 셀 타입(on-cell type) 또는 인 셀 타입(in-cell type)으로 구현될 수 있다. 상기 터치 패널(422)는 저항막 방식(resistive type), 정전용량 방식(capacitive type) 및 전자 유도 방식(electromagnetic induction type), 광학식 방식 등이 적용될 수 있다.
상기 초음파 센서(441,442)는 터치스크린(420) 모듈 내에 인셀(in-cell) 구조로 일체화되어 형성되거나, 터치 스크린(420) 모듈과 별도의 구성으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 초음파 센서(441,442)는 터치스크린(420) 모듈을 보호하는 윈도우(window)의 전체 또는 일부를 지문 감지를 위한 영역으로 활용하는 전자 장치의 위치에 다양한 구조로 실장될 수 있다. 상기 윈도우는 터치스크린(420)의 전면에 부착되는 커버 클래스일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 지문 감지 영역은, 초음파 센서(441,442)가 하부에 배치된 윈도우의 영역일 수 있으며, 초음파 센서(441,442)가 배치된 위치에 따라 달라질 수 있다. 초음파 센서(441,442)의 실장 위치의 구체직인 예시는, 도 5 내지 도 10에서 설명하기로 한다.
일 실시예에 따르면, 각각의 초음파 센서(441, 442)는 압전 물질 예를 들어, PZT, PST, Quartz, (Pb, Sm)TiO3, PMN(Pb(MgNb)O3)-PT(PbTiO3), PVDF 또는 PVDF-TrFe 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 적어도 하나의 압전 소자를 포함할 수 있다. 압전 물질은 물질에 압력을 가했을 때 전위차(전압)이 발생되고, 반대로 물질에 전위차(전압)이 인가되면, 물리적 변위에 의해 진동이 발생되는 물질일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 초음파 센서(441,442)는 초음파를 출력하는 발진 모드 및 초음파를 수신하는 수신 모드 중 적어도 하나의 기능으로 동작하도록 구현될 수 있다. 발진 모드의 초음파 센서는 초음파(또는 사운드)를 발생시킬 수 있다. 예컨대, 발진 모드 초음파 센서는 프로세서(410)의 제어 하에 전압이 인가되면, 압전 소자를 구성하는 물질이 늘어나거나 줄어들어 진동을 발생시키고, 발생된 진동에 의해 터치스크린 윈도우 또는 디스플레이 등의 구성 요소에 진동을 일으켜 초음파(또는 사운드)가 발진될 수 있다.
수신 모드의 초음파 센서는 초음파(또는 사운드)를 수신할 수 있다. 상기 초음파 센서(441,442)는 압전 소자로 초음파가 입사되면, 압전 소자가 진동하며, 압전 소자의 진동에 의해 전위차(전압)가 발생됨에 따라 초음파 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 각각의 초음파 센서(441, 442) 중 발진 모드로 동작하는 어느 하나 초음파 센서에서 발진된 초음파가 전자 장치의 상부면에 접촉된 외부 객체(예, 사용자의 손 또는 손가락)로 전달되고, 외부 객체로 전달된 초음파는 외부 객체에 의해 반사되어 수신 모드로 동작하는 다른 하나의 초음파 센서로 전달될 수 있다. 수신 모드로 동작 중인 초음파 센서는, 외부 객체에 의해 반사된 초음파를 수신하고 이를 전기적 신호로 전환하여 외부 객체에 대응하는 생체 정보(예, 지문 데이터 또는 어쿠스틱 지문 이미지)를 프로세서(410)로 전달할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 초음파 센서 (441, 442)는 초음파 대역 이외의 가청 주파수 대역의 사운드 신호를 출력하는 리시버/스피커 모드로 동작하도록 구현될 수 있다. 예컨대, 리시버/스피커 모드로 동작하는 초음파 센서(441, 442)는 사운드 신호에 대응하는 전기적 신호를 인가하여 압전소자의 진동 발생을 유도하고, 진동 발생에 따라 가청 주파수 대역의 사운드를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 초음파 센서(441,442)의 생체 정보 인식 영역과, 상기 터치 패널(422)의 터치 감지 영역 또는 지문 인식 영역을 공유할 수 있다. 전자 장치(401)는 터치 패널과, 초음파 센서를 동시에 활성화하도록 제어할 수 있으며, 공유된 영역을 통해 사용자의 터치 신호와, 초음파 발진에 의해 반사된 초음파 신호를 수신할 수 도 있다. 예컨대, 상기 프로세서(410)는, 초음파 센서(441,442)와, 터치 패널(422)를 동시에 또는 선택적으로 활성화되도록 제어할 수 있다.
상기 프로세서(410)은 적어도 복수의 초음파 센서(441,442)와 터치스크린(420) 및 메모리(430)와 전기적으로 연결되며, 적어도 복수의 초음파 센서를 선택적으로 수신부 또는 발진부로 구동하기 위한 데이터를 처리할 수 있다. 상기 프로세서(401)은 적어도 복수의 초음파 센서로부터 전달된 신호를 기반으로 생체 정보(예, 지문 정보)를 분석하여 전자 장치의 기능 또는 어플리케이션의 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(410)는 초음파 센서(441,442) 중 일부는 전자 장치의 상황 정보를 기반으로 선택적으로 수신 모드 또는 발진 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 프로세서(410)는 초음파 센서(441,442) 중 일부는 디스플레이 상단부에 위치하여 리시버/ 또는 스피커 모드로 이용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(410)는 전자 장치와 관련된 상황 정보를 확인하고, 기 설정된 특정 조건의 발생 또는 상황 정보에 기반하여 각각의 초음파 센서(441,442)들의 동작 모드를 선택적으로 변경하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(410)는 제1 초음파 센서(441)를 수신 모드로 동작할 때, 제2 초음파 센서(442)를 발진 모드로 동작하도록 제어할 수 있다, 반대로, 프로세서(410)는 제1 초음파 센서(441)를 발진 모드로 동작할 때, 제2 초음파 센서(442)를 수신 모드로 동작하도록 제어할 수도 있다.
상기 메모리(430)는 공지의 휘발성 메모리(volatile memory) 및 비휘발성 메모리(non-volatile memory)를 포함할 수 있으며, 구체적인 구현 예에 있어서 한정되지 않는다. 메모리(430)는 하우징 내에 배치되어 전기적으로 프로세서(530)와 연결될 수 있다. 메모리(430)는 도 1의 메모리(130) 및/또는 도 2의 메모리(230)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
상기 메모리(430)는 사용자 인증을 위한 사용자 생체 정보(예, 지문정보)를 저장할 수 있다. 상기 프로세서(410)는 메모리에 저장된 사용자 생체 정보와, 초음파 센서를 통해 획득한 생체 정보를 비교하여 사용자가 권한을 가진 사용자인지 여부를 판단할 수 있다.
도 5 내지 도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 복수의 초음파 센서가 다른 위치에 실장된 터치스크린 모듈의 단면을 도시한다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(예, 전자 장치 (401))는, 두 개의 초음파 센서를 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 않으며, 둘 이상의 초음파 센서를 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(401)는, 두 개의 초음파 센서는 초음파를 수신하는 수신 모드 및 초음파를 발진하는 발진 모드 중 적어도 하나의 동작 모드로 동작할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(401)는 수신 모드로 동작하는 하는 초음파 센서가 배치된 위치에 대응하는 영역이 생체 정보 인식 영역이 될 수 있으며, 생체 정보 인식을 알림하는 정보를 디스플레이의 일부 영역에 출력하도록 제어할 수 있다. 이하, 도 5 내지 도 8은 두 개의 초음파 센서가 배치된 구조를 도시하는 것이며, 이에 한정하는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 전자 장치(401)는 도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 전자 장치(401)는 윈도우(510), 터치 패널(520), 제1 초음파 센서(530), 디스플레이(540) 및 제2 초음파 센서(535)가 순차적으로 적층된 구조일 수 있다.
윈도우(510)는 터치 패널(520) 상부 면에 위치하며, 터치스크린 모듈의 상기 구성들 중 가장 위쪽에 위치할 수 있다. 윈도우(510)의 상면은 전자 장치(예: 전자 장치(401))의 전면에 노출되며, 객체 (예컨대, 손, 손가락)가 접촉되는 영역일 수 있다. 상기 터치 패널(520)은 윈도우 하부면에 위치될 수 있다. 상기 터치 패널(520)은 윈도우(510)에 접촉된 객체에 대한 터치 신호(예, 터치 접촉 또는 근접)를 감지할 수 있다.
도 5의 실시예에 따르면, 제1 초음파 센서(530)는 터치 패널(520) 하부면에 위치하고, 상기 디스플레이(540) 상부면에 위치할 수 있다. 제2 초음파 센서(535)는 디스플레이(540) 하부면에 위치할 수 있다. 제1 초음파 센서(530) 및 제2 초음파 센서(535)는 수신 모드 또는 발진 모드로 중 적어도 하나의 모드로 동작하도록 구현될 수 있다. 일 예에서, 초음파 센서는 대략 1MHz 내지 10MHz 사이의 파장대에 대응하는 초음파를 발진하도록 구성될 수 있으며 또는 발진된 초음파가 사용자의 생체 접촉에 반응하여 반사된 초음파 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 복수의 초음파 센서 중 일부는 지문 센서로 이용될 수 있다. 예컨대, 발진 모드인 초음파 센서로부터 발진된 초음파가 사용자의 생체(예, 손가락 바닥)에 전달되는 경우, 초음파 일부는 지문의 골과 마루에 접촉하게 되고 다른 일부는 공기와 접촉하게 된다. 수신 모드의 초음파 센서는 손가락의 지문의 골과 마루에 의해 반사된 초음파를 수신하고, 반사된 초음파 신호에 따라 신호 강도를 나타내는 디지털 값으로 변환하고, 변환된 디지털 값을 이미지로 변환함으로써, 사용자의 생체 정보(예, 지문 이미지)를 생성할 수 있다.
한편, 디스플레이(540)는 생체 정보 인식 영역을 사용자가 인식할 수 있도록 소정의 이미지(예, 지문 형상의 이미지 또는 버튼 이미지)가 표시될 수 있다. 제1 초음파 센서(530) 및 제2 초음파 센서(535)가 배치된 위치에 대응하는 상부면은 생체 정보 인식 영역(또는 지문 감지 영역)이 될 수 있다. 도 5의 실시예의 경우, 생체 정보 인식 영역은, 디스플레이(540) 및 터치 패널(520)의 전 영역이 될 수 있다. 즉, 터치 패널(520)의 터치 감지 영역의 전체가 생체 정보 인식 영역과 중복될 수 있다.
다른 실시예에 따른 전자 장치(401)는 도 6에 도시된 바와 같이, 윈도우(610)가 터치 패널(620), 제1 초음파 센서(630) 및 제2 초음파 센서(635)의 가장 위쪽에 위치할 수 있다. 이때, 윈도우(610)는 터치 패널(620) 및 디스플레이(640)의 표시 사이즈보다 상대적으로 큰 사이즈로 형성될 수 있다. 상기 윈도우(610)는 터치 감지 영역과, 제1 초음파 센서(630)가 배치된 영역 및 제2 초음파 센서가 배치된 영역으로 구분될 수 있다. 일 예를 들어, 제1 초음파 센서(630)가 발진 모드로 동작하고, 제2 초음파 센서(635)가 수신 모드로 동작하는 경우, 제2 초음파 센서(635)가 배치된 영역이 생체 정보 인식 영역일 수 있다. 이 경우, 디스플레이(640)는 제2 초음파 센서(635)가 배치된 위치에 대응하는 영역에 생체 정보 인식 영역을 알림하는 소정의 이미지(예, 지문 형상의 이미지 또는 버튼 이미지)가 표시될 수 있다.
제1 초음파 센서(630)는 상단에 위치한 윈도우(610)로 진동을 전달하여 초음파를 발진시킬 수 있다. 그러면, 생체 정보 인식 영역에 접촉된 외부 객체로 초음파가 전달되며, 객체로부터 반사된 초음파는 생체 정보 인식 영역 하부에 배치된 제2 초음파 센서(635)로 수신될 수 있다. 제2 초음파 센서(635)는 객체로부터 반사되어 전달된 초음파 신호를 신호 강도를 나타내는 디지털 값으로 변환하고, 변환된 디지털 값을 이미지로 변환하여 생체 정보 인식 영역에 접촉된 객체에 해당하는 생체 정보를 획득할 수 있다.
다른 실시예에 따른 전자 장치(401)는 디스플레이 영역의 하부면에 두 개의 초음파 센서가 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(401)는 도 7에 도시된 바와 같이, 윈도우(610), 터치 패널(720), 디스플레이(740)가 순차적으로 배치되고, 디스플레이(740)의 제1 영역 하부에 제1 초음파 센서(730)가 디스플레이(740)의 제2 영역 하부에 제2 초음파 센서(735)가 배치될 수 있다. 도 7의 실시예에서 윈도우(710)는 터치 패널(720) 상부면에 위치할 수 있으며, 윈도우(710)는 터치 패널(720) 및 디스플레이(740) 영역과 실질적으로 동일한 사이즈를 갖도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 초음파 센서(730)는 초음파를 수신하는 수신 모드로 동작하고, 제2 초음파 센서(735)는 초음파를 발진하는 발진 모드로 동작할 수 있으며, 반대의 경우도 가능할 수 있다. 전자 장치(401)는 제1 초음파 센서(730)가 수신 모드일 경우, 제1 초음파 센서(730)가 배치된 위치에 대응하는 영역이 생체 정보 인식 영역일 수 있다. 또는, 제2 초음파 센서(735)가 수신 모드일 경우, 제2 초음파 센서(730)가 배치된 영역이 생체 정보 인식 영역일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전자 장치(401)는 제1 초음파 센서(730) 및 제2 초음파 센서(735) 둘 중 어느 하나가 수신 모드인 것으로 결정되면, 이에 응답하여 결정된 초음파 센서가 배치된 위치에 대응하는 디스플레이 영역에 생체 정보 인식 영역을 알림하는 소정의 이미지(예, 지문 형상의 이미지 또는 버튼 이미지)를 표시하도록 제어할 수 있다.
전자 장치 (401)는, 제1 초음파 센서(730) 또는 제2 초음파 센서(735) 중 수신 모드로 동작하는 어느 하나를 통해 생체 정보(예, 지문 정보)를 획득하고, 획득된 생체 정보를 기반으로 사용자 인증을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(401)는 도 8에 도시된 바와 같이, 두 개의 초음파 센서가 서로 다른 크기로 배치될 수 있다. 도 8의 실시예에서 제1 초음파 센서(830)는 터치 패널(820)과, 디스플레이(840) 사이에 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정하지 않고, 제1 초음파 센서(830)는 윈도우(810)와 터치 패널(820) 사이, 디스플레이(840) 하부면에 배치될 수도 있다. 이 경우, 제2 초음파 센서(835)는 윈도우(810), 터치 패널(820), 제2 초음파 센서(830) 및 디스플레이(840)의 배치 영역과 겹쳐지지 않는 영역 예를 들어, 주변 영역에 배치될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비한 전자 장치를 도시한다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(401))는 적어도 세 개의 초음파 센서를 포함할 수 있다. 초음파 센서의 배치 구조는 설명의 편의를 위하여 도시되었을 뿐, 각각의 초음파 센서의 배치 위치 및 크기는 다양한 형태로 구현될 수 있음은 당연하다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(401)는 전자 장치(401)를 구성하는 구성요소들과, 이들을 보호하기 위한 하우징을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(401)는, 도 9a에 도시된 바와 같은 구조로 배치된, 3개의 초음파 센서들을(930,935.937) 포함할 수 있다. 여기서, 도 9a는 초음파 센서를 포함한 디스플레이 모듈의 단면이며, 도 9b는 초음파 센서가 형성된 전자 장치(401)의 상면을 도시한다. 도 9b에서 점선 부분은 각각의 초음파 센서가 배치된 영역을 의미하나, 설명의 편의를 위하여 초음파 센서들의 식별 번호에 대응하는 식별부호로 도시하였다. 즉, 도 9b와 같이 상면으로 바라볼 때 전자 장치의 윈도우(910)는 제1 초음파 센서(930)가 배치된 영역 및 제2 초음파 센서(935)가 배치된 영역, 터치 감지 영역에 대응하는 크기로 제3 초음파 센서(397)가 배치된 영역으로 구분될 수 있다. 이는 발명의 설명의 위해 점섬으로 표현하였을 뿐, 시각화하여 구분되지 않는다.
9a의 단면을 보면, 전자 장치(401)는 윈도우(910)가 윈도우 하부면에 터치 패널(920), 제1 초음파 센서(930) 및 제2 초음파 센서(935)의 가장 위쪽에 위치할 수 있다. 이때, 윈도우(910)는 터치 패널(920) 및 디스플레이(940) 영역보다 상대적으로 큰 영역을 갖도록 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 3개의 복수의 초음파 센서들 중 일부는 가청주파수의 사운드를 출력하는 리시버 모드 및 초음파를 발진하는 발진 모드 중 적어도 하나의 모드로 동작하도록 제어하고, 다른 일부의 초음파 센서는 초음파를 수신하는 수신모드로 동작하도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 수신 모드로 동작하는 초음파 센서를 사용자의 지문을 인증하는 초음파 지문센서로 활용하도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 복수의 초음파 센서를 가청 주파수를 발생시키는 스피커 모드로 동작 변경이 가능하도록 구현할 수 있다. 일 예에서, 스피커 모드로 동작 변경이 가능한 초음파 센서는, 특정 음량 이상을 발생시킬 수 있도록 디스플레이 하부면이 아닌 디스플레이 옆쪽에 배치될 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비한 전자 장치를 도시한다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 전자 장치의 특정 조건 발생 또는 전자 장치(401)의 상황 정보에 따라 복수의 초음파 센서 중 초음파를 수신하는 수신 모드로 동작할 초음파 센서를 선택하거나, 수신 모드로 동작할 초음파 센서를 변경할 수 있다.
다른 예를 들어, 전자 장치(예: 전자 장치(401))는 도 10a 및 10b에 도시된 구조와 같이 6개 초음파 센서를 구비할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(예: 전자 장치(401))는 복수의 초음파 센서들 중 적어도 둘 이상의 초음파 센서를 수신 모드로 동작하도록 제어할 수 있으며, 전자 장치의 특정 조건 발생 또는 전자 장치의 상황 정보에 따라 수신 모드로 동작할 초음파 센서를 선택적으로 변경하도록 제어할 수 있다.
도 10a는 초음파 센서를 포함한 디스플레이 모듈의 단면이며, 도 10b는 초음파 센서가 형성된 전자 장치의 상면을 도시한다. 도 10b에서 점선 부분은 각각의 초음파 센서가 배치된 영역을 의미하나, 설명의 편의를 위하여 초음파 센서들의 식별 번호에 대응하는 식별부호로 도시하였다. 즉, 도 10b의 상면에서 점선으로 표시된 영역 각각 제1 초음파 센서(1030)가 배치된 영역, 제2 초음파 센서(1035)가 배치된 영역, 제3 초음파 센서(1033)가 배치된 영역, 제4 초음파 센서(1037)가 배치된 영역, 제5 초음파 센서(1034)가 배치된 영역, 제6 초음파 센서가 배치된 영역일 수 있다.
일 예에서, 전자 장치(401)는 어플리케이션의 기능 실행 시에는 제2 초음파 센서 만을 수신 모드로 동작하도록 제어할 수 있고, 음악 재생 어플리케이션의 기능 실행 시에는 제2, 제4 및 제5 초음파 센서를 스피커 모드 또는 수신 모드로 동작하도록 변경할 수 있다.
다른 예에서, 전자 장치(401)는 제1 기능과 관련하여 복수의 초음파 센서들 중 제1 초음파 센서(1030)를 수신 모드로 동작하다가, 제2 기능과 관련된 요청 수신 시, 제1 초음파 센서(1030)를 수신 모드에서 발진 모드로 동작하도록 제어할 수 있고, 제3 초음파 센서(1033)를 수신 모드로 변경하도록 제어할 수 있다.
도 11a, 11b, 11c 및 11d 는 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비한 전자 장치의 지문 인식 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11a, 11b, 11c 및 11d를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(401))는 1101에 도시된 바와 같이, 제1 초음파 센서(1130)가 일부 영역에 배치되고, 제2 초음파 센서(1135)가 다른 일부 영역에 배치될 수 있다. 여기서, 제1 초음파 센서(1130)는 발진 모드로 동작하며, 제2 초음파 센서(1135)는 수신 모드로 동작할 수 있다. 복수의 초음파 센서의 배치 구조는 디스플레이 타입에 따라 상이할 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
전자 장치는 제1 초음파 센서(1130)와 제2 초음파 센서(1135)의 두 개의 초음파 센서를 구비한 경우, 초음파 센서의 다양한 배치 구조의 단면을 설명하면, 먼저, 11b의 배치 구조와 같이, 윈도우(1110), 터치 패널(1120) 디스플레이(1140)이 순차적으로 적층되고, 제2 초음파 센서(1135a)가 디스플레이 하부에 배치되며, 제1 초음파 센서(1130)가 제2 초음파 센서(11355a)가 배치된 영역과 상이한 영역에 배치된 구조일 수 있다. 다른 예에서, 11c의 배치 구조와 같이, 터치 패널(1120)의 하부에 제2 초음파 센서(1135b)가 디스플레이의 인셀(in-cell) 구조일 수 있다. 또 다른 예에서, 11d의 배치 구조와 같이, 제2 초음파 센서(1135c)가 디스플레이(미도시)와 같은 층에 위치하거나, 디스플레이 옆에 위치된 구조일 수 있다.
상술한 구조들과 같이, 전자 장치는 복수의 초음파 센서들 중 수신 모드로 동작하는 초음파 센서와, 발진 모드로 동작하는 초음파 센서를 구별하고, 수신 모드로 동작하는 초음파 센서가 배치된 영역에 대응하는 디스플레이 영역에는 생체 정보 인식 영역을 알림하는 소정의 이미지를 표시하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 수신 모드로 동작하는 제1 초음파 센서(1130)에서 발생된 초음파는 윈도우를 통해 전달되며, 생체 정보 인식 영역에 접촉된 사용자의 생체 (예, 손가락)에 반사되어 디스플레이 하부에 위치한 제 2 초음파 센서(1135)에서 수신될 수 있다. 그러면, 수신 모드의 제 2 초음파 센서(1135)는 사용자 지문의 골과 마루에서 반사되는 초음파 신호를 신호 강도를 나타내는 디지털 값으로 변환하고, 변환된 디지털 값을 이미지로 변환하여 사용자의 생체 정보(예, 지문 이미지, 또는 지문 데이터)를 획득할 수 있다. 제 2 초음파 센서(1135)는 전기적으로 연결된 프로세서(예: 프로세서 (410))로 사용자의 생체 정보를 전달할 수 있다. 프로세서(401)는 초음파 센서로부터 전달된 사용자의 생체 정보와, 사용자 정보 매칭을 위해 메모리(예: 메모리 (430))에 저장된 사용자 생체 정보와 비교하여 권한을 가진 사용자로부터 획득된 생체 정보인지 판별하여 생체 정보 인증을 수행할 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 다양한 실시예에 따른 복수의 초음파 센서를 구비한 레이어 구조를 도시한다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 하부면에 초음파 센서가 배치되거나, 디스플레이에 인셀(in-cell)구조로 초음파 센서가 배치될 수 있다. 일 예에서, 디스플레이 하부면에 초음파 센서가 배치된 레이어 구조는 도 12a에 도시된 것과 같이, 윈도우(1210), 터치 패널(1220), 제1 초음파 센서(1230), 디스플레이(1240), 제2 초음파 센서(1235)의 레이어 구조일 수 있다. 여기서, 제1 초음파 센서(1230) 및 제2 초음파 센서(1235) 중 어느 하나는 특정 조건 발생 또는 전자 장치의 상태에 따라 초음파를 수신하는 수신 모드로 동작 할 수 있다.
제1 초음파 센서(1230) 및 제2 초음파 센서(1235)는 수신된 초음파 신호를 기반으로 사용자의 생체 정보(예, 지문 정보 또는 지문 이미지)로 변환하기 위해 적어도 하나의 블록 또는 픽셀을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 디스플레이에 인셀(in-cell)구조로 초음파 센서가 배치된 구조는 도 12b에 도시된 바와 같이, 윈도우(1210), 터치 패널(1220), 및 수신 모드로 동작하는 초음파 센서가 디스플레이에 인셀 된 디스플레이 센서 통합 모듈(1237)의 레이어 구조일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 초음파 센서는 수신된 초음파 신호를 기반으로 사용자의 생체 정보(예, 지문 정보 또는 지문 이미지)로 변환하기 위해 적어도 하나의 블록 또는 픽셀을 포함할 수 있다.
도 13a, 13b 및 13c는 다양한 실시예에 따른 초음파 센서의 픽셀 구조를 도시한다.
도 13a, 13b 및 13c을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 디스플레이에 인셀(in-cell)된 초음파 센서는 디스플레이를 구성하는 개개의 픽셀 군이 발광 픽셀과 함께 초음파 수신 픽셀 또는 발진 픽셀을 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 디스플레이를 구성하는 하나의 픽셀을 확대하여 살펴보면, 디스플레이는 복수의 픽셀군을 포함하여 구성될 수 있다. 각각의 픽셀군은 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 발광 픽셀과 함께 초음파 수신하거나 발진하는 초음파 픽셀(U)(예를 들어, 초음파 수신 픽셀 또는 초음파 발진 픽셀)를 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 13a 의 배치 구조의 픽셀군의 경우, 불루(B)) 및 초음파 픽셀(U)는 레드(R) 및 그린(G) 픽셀에 비해 상대적으로 작은 크기로 배치될 수 있다.
다른 예에 따르면, 13b의 배치 구조의 디스플레이의 픽셀은 RGBU 형태의 패턴으로 구성될 수 있으며, G 픽셀 중 일부를 초음파 픽셀(U)로 교체된 구성될 수 있다. 다른 예에 따르면, 13c의 배치 구조의 디스플레이의 픽셀은 그린(G), 레드(R) 및 블루(B)의 발광 픽셀은 동일한 크기로 배치되고, 초음파 픽셀(U)이 발광 픽셀들과 다른 크기로 하나의 픽셀군에 포함된 구성일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 초음파 픽셀은 디스플레이의 전제 영역이 아닌 일부 영역에만 포함될 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이의 상단부 또는 하단부에 초음파 센서를 배치해야 할 경우, 디스플레이의 상단 영역과 하단영역에 배치된 픽셀들에만 초음파 픽셀을 포함시킬 수 있으며, 디스플레이의 중앙 영역의 픽셀들은 초음파 픽셀이 포함되지 않은 레드, 그린, 블루의 발광 픽셀만을 포함하도록 구성될 수 있다.
도 14a, 14b 및 14c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 복수의 초음파 센서의 선택적 이용 방법을 설명하는 예시도이다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예, 전자 장치(401))는 초음파 센서의 동작 모드를 결정하고, 전자 장치의 특정 조건 발생 또는 전자 장치의 상황 정보에 따라 전자 장치에 구비된 초음파 센서의 동작 모드를 제1 동작 모드 또는 제2 동작 모드로 변경하도록 제어할 수 있다. 초음파 센서의 동작 모드는 초음파를 발진시키는 발진 모드, 초음파를 수신하는 수신 모드, 가청주파수의 사운드를 출력하는 리시버/스피커 모드 중 적어도 하나의 모드일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 14a에 도시된 바와 같이, 전자 장치(401)는 제1 초음파 센서(1430), 제2 초음파 센서(1431), 제3 초음파 센서(1432)를 포함할 수 있다. 도 14A에서 점선 부분은 각각의 초음파 센서가 배치된 영역을 의미하며, 제1 초음파 센서(1410)가 배치된 영역(1401a) 및 제2 초음파 센서(1431)가 배치된 영역(1401b), 제3 초음파 센서(1432)가 배치된 영역(1401c)으로 구분될 수 있다. 이는 발명의 설명의 위해 점선으로 표현하였을 뿐, 시각화하여 구분되지 않는다. 제2 초음파 센서(1431), 제3 초음파 센서(1432)는 윈도우(410), 터치 패널(1420), 디스플레이(1440)가 순차적으로 적층된 구조 하부에 배치될 수 있다.
14a의 구조를 가진 전자 장치(401)는 제1 초음파 센서(1410)가 발진 모드로 동작하도록 결정하고, 2 초음파 센서(1420), 제3 초음파 센서(1430)는 초음파를 수신하는 수신 모드로 동작하도록 결정할 수 있다. 전자 장치(401)는 제 1 초음파 센서(1410)에 전압을 인가하여 압전 소자에 진동을 발생시키고, 윈도우를 진동시켜 초음파를 발진시킬 수 있다. 전자 장치(401)는 제 2 초음파 센서(1420) 또는 제 3 초음파 센서(1430)가 배치된 영역의 상부에 접촉된 사용자의 지문에 반사된 초음파를 수신하고, 사용자의 지문 정보를 획득하여 초음파 지문 인증을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는, 전자 장치의 상황에 따라 초음파 센서(1420), 제3 초음파 센서(1430) 중 적어도 하나를 지문 인증을 위한 수신 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 전자 장치가 특정 어플리케이션을 실행하는 동안 제3 초음파 센서(1430) 가 배치된 영역에 대응하는 디스플레이 영역은 특정 어플리케이션과 관련된 화면을 표시하도록 제어하고, 제2 초음파 센서(1420) 가 배치된 영역에 대응하는 디스플레이 영역은 지문 인증을 위해, 생체 정보 인식 영역을 나타내는 적어도 하나의 이미지를 표시하도록 제어할 수 있다. 전자 장치는 제 2 초음파 센서(1420)를 이용하여 지문 인증을 수행할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전자 장치는 14b 및 14c에 도시된 바와 같이, 제1 초음파 센서(1430), 제2 초음파 센서(141431), 제3 초음파 센서(1432) 및 제4 초음파 센서(1433)와 같이 4개의 초음파 센서를 포함할 수 있다. 도 14b 및 도 14c에서 점선 부분은 각각의 초음파 센서가 배치된 영역을 의미하며, 제1 초음파 센서(1430)가 배치된 영역(1402a, 1403a,) 및 제2 초음파 센서(1431)가 배치된 영역(1402b, 1403b), 제3 초음파 센서(1432)가 배치된 영역(1402c, 1403c), 제 4 초음파(1433)가 배치된 영역(1402d, 1403d)으로 구분될 수 있다.
전자 장치(140)는 제1 초음파 센서(1430) 및 제4 초음파 센서(1432) 중 어느 하나를 선택적으로 발진 모드로 동작하도록 결정하고, 2 초음파 센서(1421), 제3 초음파 센서(1431) 중 어느 하나를 선택적으로 초음파를 수신하는 수신 모드로 동작하도록 결정할 수 있다.
일 예에서, 14b 와 같이, 전자 장치(401)는 제 1 초음파 센서(1430)를 발진 모드로 변경하여 초음파를 발생시키는 경우 제 1 초음파 센서(1430)와 인접한 제 2 초음파 센서(1431)를 수신 모드로 변경하여 지문 인증을 수행할 수 있다. 이 경우, 전자 장치는 제 2 초음파 센서(1431)가 배치된 영역에 대응하는 디스플레이 영역(1402b)에 지문 인증을 위해, 생체 정보 인식 영역을 나타내는 적어도 하나의 이미지를 표시하도록 제어할 수 있다.
반면에, 도 14c 와 같이 전자 장치(401)는 제 4 초음파 센서(1433)를 발진 모드로 변경하여 초음파를 발생시키는 경우 제 4 초음파 센서(1433)와 인접한 제 3 초음파 센서(1432)를 수신 모드로 변경하여 지문 인증을 수행할 수 있다. 이 경우, 전자 장치는 제3 초음파 센서(1432)가 배치된 영역에 대응하는 디스플레이 영역(1403c)에 지문 인증을 위해, 생체 정보 인식 영역을 나타내는 적어도 하나의 이미지를 표시하도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 제 1 초음파 센서가 스피커/ 리시버 모드로 동작하는 경우, 제 3 초음파 센서 및/또는 4 초음파 센서를 이용하여 지문인증을 수행할 수도 있다. 전자 장치에 구비된 초음파 센서의 동작 모드는 다양한 조건에 의해 변경될 수 있으며, 예를 들면, 실행중인 어플리케이션의 화면 정보, 각 초음파 센서의 동작 정보 등이 있을 수 있으나, 이에 한정하지 않으며, 설정에 따라 조건 변경이 가능하다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 지문 인식 상황의 예시도이다.
도 15a 및 도 15b를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예, 전자 장치(401))는 초음파 센서를 초음파 발진/수신하는 모드 이외에 가청 주파수 대역의 사운드 신호를 출력/ 수신하는 리시버 모드/ 스피커 모드로 활용할 수 있다. 전자 장치(401)는 미리 지정된 방식에 따라 각각의 초음파 센서의 동작모드를 변경하고, 변경된 동작 모드에 대응하는 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 전자 장치에서 다른 기능을 실행 중인 상태에서 개인 정보 보호 및 결제 정보의 교환을 위한 사용자 인증 기능을 요구할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(401)는 상대방 전자 장치와 통신 채널을 형성하여 호 연결된 상태일 수 있다. 이 때, 전자 장치(401)는 복수의 초음파 센서 중 일부를 가청 주파수 대역의 사운드 신호의 송수신을 위한 리시버 모드 /스피커 모드로 동작할 수 있다. 상대방 전자 장치와, 호 연결된 상태에서, 상대방 (예, 삼성 페이 고객 센터)은 전자 장치의 사용자에게 사용자 인증 확인 요청하는 신호를 전자 장치로 전달할 수 있다. 전자 장치(401)는 리시버/스피커 모드로 동작 중인 초음파 센서를 확인하고, 수신 모드로 이용할 초음파 센서를 선택할 수 있다.
그러면, 전자 장치(401)는 15a에 도시된 바와 같이, 통화 연결 화면에서 초음파 신호의 수신부로서 선택된 초음파 센서가 배치된 영역에 대응하여 사용자 인증을 위한 생체 정보 인증을 안내하는 화면을 초음파 센서가 배치된 영역의 디스플레이에 표시되도록 제어할 수 있다.
예컨대, 15a 및 15b에 도시된 전자 장치는 제1 초음파 센서(1510)가 배치된 영역, 제2 초음파 센서(1520)가 배치된 영역 및 제 3 초음파 센서(1530) 가 배치된 영역으로 구분될 수 있다. 전자 장치(401)는, 통화 기능이 활성화된 상태에서, 제1 초음파 센서(1510) 및 제3 초음파 센서(1530)를 가청 주파수를 출력하는 리시버/ 스피커 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 일 예를 들어, 전자 장치(401) 통화 기능이 활성화된 상태에서 초음파 발진 모드로 변경할 상황이 발생되면, 전자 장치(401)는 제1 초음파 센서(1510)를 스피커 모드에서 발진모드로 변경하도록 제어할 수 있다. 전자 장치는 통화 기능이 활성화된 상태에서 발진 모드로 변경할 상황이 발생 예를 들어, 사용자 인증 확인 요청신호가 발생되는 경우, 제3 초음파 센서(1530)를 통해 초음파를 발진하도록 제어하고, 제 2 초음파 센서(1520)는 초음파를 수신하는 수신 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.
전자 장치(401)의 사용자는 제1 초음파 센서(1510) 및 제3 초음파 센서(1530)를 선택적으로 활용하여 상대방과의 음성 신호에 대해 출력하고, 초음파 신호 발진을 통해 글래스에 진동을 발생시키고, 제2 초음파 센서(1520)를 이용하여 제1 초음파 센서 또는 제3 초음파 센서로부터 발진된 초음파로부터 반사된 초음파를 수신하여 지문 인증을 수행할 수 있다. 전자 장치는 제2 초음파 센서(1520)를 통해 획득한 지문 정보를 이용하여 메모리에 저장된 사용자 생체 정보와 매칭시켜 사용자가 권한이 인증됐다고 판단되는 경우, 상대방 전자 장치로 사용자 인증이 확인됐음을 확인하는 정보를 제공할 수 있다. 사용자는 별도의 사용자 인증 과정 없이 통화 중에 사용자 인증을 용이하게 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 미리 지정된 방식에 따라 선택적으로 제1 초음파 센서(1510), 제2 초음파 센서(1520) 및 제3 초음파 센서(1530)의 동작 모드를 변경할 수 있다. 전자 장치는 초음파 센서의 동작 모드에 따라 사용자 인증을 위해 생체 정보 인증을 안내하는 화면의 표시 위치 변경될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자장치와 기능적으로 연결된 터치 패널 또는 접촉 시 진동 변화를 감지하는 제 2 초음파 센서 또는 터치스크린을 이용해 사용자의 손가락이 접촉된 위치 정보를 확인하고, 확인된 위치에 대응하여 지문 인식을 생체 정보 인증을 안내하는 화면을 디스플레이 상에 표시할 수도 있다.
도 16a, 16b, 16c 및 16d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치지문 인식 상황의 예시도이다.
도 16a, 16b, 16c 및 16를 참조하면, 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 복수의 초음파 센서들 중 일부를 초음파 영역 이외의 가청 주파수 대역의 사운드를 출력하는 스피커 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 전자 장치는 초음파 센서가 스피커 모드로 활용 중인 상태에서 기 설정된 조건의 발생(예, 기 설정된 임계값 이상의 높은 사운드 요청 신호 )된 경우, 적어도 둘 이상의 초음파 센서를 선택하여 스피커 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 또한, 전자 장치는, 스피커 모드로 동작 중인 하나의 초음파 센서를 초음파 수신 모드로서 이용해야 할 경우, 초음파 센서를 스피커 모드에서 수신 모드로 변경하도록 제어하고, 다른 위치의 초음파 센서를 스피커 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 음악 재생 어플리케이션이 실행된 상태에서 디지털 저작 관리 컨텐츠와 같이 사용자 인증이 요구되는 상황이 발생되는 경우, 사용자 인증을 위해 생체 정보 인증을 안내하는 화면을 초음파 센서가 배치된 영역의 디스플레이에 표시되도록 제어할 수 있다.
예컨대, 16a에 도시된 전자 장치는 제1 초음파 센서(1610), 제2 초음파 센서(1620) 및 제 3 초음파 센서(1630)를 포함할 수 있다. 여기서, 설명의 편의를 위하여 영역을 구분하였을 뿐, 제1 초음파 센서(1610), 제2 초음파 센서(1620) 및 제 3 초음파 센서(1630)가 배치된 영역은 시각적으로 표현되지 않는다.
제1 초음파 센서(1610), 제2 초음파 센서(1620) 및 제 3 초음파 센서(1630)를 구비한 전자 장치는 전자 장치의 상황 정보에 따라 16b에 도시된 바와 같이, 제2 초음파 센서(1620)를 스피커 모드로 동작하도록 제어하거나, 16c 도시된 바와 같이, 제1 초음파 센서(1610)를 스피커 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 또는 16d에 도시된 바와 같이, 전자 장치는 음악을 재생할 때 기 설정된 음설정값보다 큰 음량으로 출력해야 하는 경우, 제1 초음파 센서(1610) 및 2 초음파 센서(1620)를 모두 스피커 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.
전자 장치는 음악 재생 시 사용자 인증을 위해 생체 정보 인증을 안내해야 할 경우, 복수의 초음파 센서 중 스피커 모드로 동작 중인 초음파 센서를 제외하고, 다른 초음파 센서를 사용자 인증을 위한 수신 모드로 변경하고, 생체 정보 인증을 안내하는 화면을 수신 모드로 변경된 초음파 센서가 배치된 디스플레이 영역에 표시하도록 제어할 수 있다.
도 17은 다양한 실시에에 따른 전자 장치의 생체 정보 인증 방법을 도시한다.
도 17을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예, 전자 장치(401) 또는 전자 장치의 프로세서(410))는, 1710 동작에서, 지문 인식 요청을 수신할 수 있다. 일 예를 들어, 지문 인식 요청은 사용자 입력에 의해 요청 신호일 수 있으며, 다른 전자 장치로부터의 요청 신호일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(401)는 잠금 상태에서 잠금 해제를 위한 인증 방법으로 지문 인식이 설정된 경우, 사용자의 잠금 해제 요청에 응답하여 지문 인식 요청이 발생됐음을 인지할 수 있다. 또는, 전자 장치(401)는 다른 전자 장치로부터 사용자 인증 확인 요청을 수신하거나, 권한을 갖는 사용자의 접근만을 허여하는 요청 신호가 발생된 경우 지문 인식 요청이 발생됐음을 인지할 수도 있다. 지문 인식 요청은 설정에 따라 변경될 수 있으며, 전자 장치는 다양한 상황에서 지문 인식 요청을 수신할 수 있다.
1720 동작에서, 전자 장치(401)는 지문 인식 요청 수신에 응답하여 복수의 초음파 센서 중 실장 위치를 기반으로 발진 모드로 동작할 센서와 수신 모드로 동작할 센서를 구별하여 선택할 수 있다.
일 예를 들어, 전자 장치(401)는, 초음파 센서 각각의 현재 동작 모드, 실행 중인 어플리케이션 정보 및 상황 정보 중 적어도 하나를 이용하여 발진 모드로 동작할 초음파 센서를 선택하고, 수신 모드로 동작할 초음파 센서를 선택할 수 있다. 여기서, 발진 모드와 수신 모드로 동작할 초음파 센서로 서로 상이한 초음파 센서를 선택할 수 있으나, 동일한 센서를 선택할 수도 있다.
1730 동작에서, 전자 장치(401)는 발진 모드로 선택된 초음파 센서에 전압을 인가하여 초음파 발진시킬 수 있다. 이 경우, 수신 모드로 선택된 초음파 센서가 배치된 디스플레이 영역에 지문 인증을 안내하는 화면을 표시할 수 있다. 그러면, 사용자는 지문 인증을 안내하는 화면을 통해 수신 모드로 선택된 초음파 센서가 배치된 위치에 대응하는 디스플레이 영역의 상부면에 사용자의 손을 접촉시킬 수 있다.
1740 동작에서, 전자 장치(401)는 발진된 초음파에 의한 진동을 통해 사용자의 손(예, 지문)에 반사된 초음파를 수신 모드로 동작하는 초음파 센서를 통해 수신할 수 있다. 1750 동작에서, 전자 장치(401)는 사용자의 손에 반사되어 수신된 초음파를 기반으로 사용자의 지문 영상(또는 이미지)를 획득할 수 있다.
1760 동작에서, 전자 장치(401)는 획득된 지문 영상을 기반으로 지문 인증을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(401)는 획득된 지문 영상이 메모리에 저장된 사용자 생체 정보와 비교하여 매칭되는 경우, 권한을 갖는 사용자임을 확인하고 잠금 해제하거나, 개인 정보 또는 보안 정보와 관련된 동작(예, 결제 승인 등)들을 수행할 수 있다. 반면에, 전자 장치(401)는 획득된 지문 영상이 메모리에 저장된 사용자 생체 정보와 매칭되지 않는 경우, 권한이 없는 사용자임을 확인하고, 개인 정보 또는 보안 정보와 관련된 동작(예, 결제 승인 등)들을 차단하거나, 전자 장치의 동작을 중단하도록 제어할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 메모리(130))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱((heuristic)하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
101: 전자 장치
120: 프로세서 130: 메모리
150: 입출력 인터페이스 170: 통신 인터페이스
160: 디스플레이
441: 제1 초음파 센서
442: 제2 초음파 센서
120: 프로세서 130: 메모리
150: 입출력 인터페이스 170: 통신 인터페이스
160: 디스플레이
441: 제1 초음파 센서
442: 제2 초음파 센서
Claims (19)
- 전자 장치에 있어서,
상기 전자 장치의 외면의 적어도 일부를 형성하는 하우징;
상기 하우징의 일부 영역에 형성되고, 지정된 주파수 대역의 신호를 출력하기 위한 제 1 압전 소자; 및
상기 하우징의 다른 일부 영역에 형성되고, 상기 제 1 압전 소자로부터 출력된 상기 신호가 상기 하우징의 적어도 일부에 접촉된 외부 객체에 반사된 반사 신호를 수신하기 위한 제 2 압전 소자를 포함하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 압전 소자 및 제2 압전 소자와 전기적으로 연결된 프로세서를 더 포함하고, 상기 프로세서는,
상기 전자 장치와 관련된 상황 정보를 확인하고;
상기 상황 정보가 제 1 조건을 만족하면, 상기 제 1 압전 소자의 동작 모드를 제 1 동작 모드로 설정하고; 및
상기 상황 정보가 제 2 조건을 만족하면, 상기 제 1 압전 소자의 동작 모드를 제 2 동작 모드로 설정하도록 설정된 전자 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드는 상기 지정된 주파수 대역이 초음파에 대응하는 주파수 범위이고, 상기 제 2 동작 모드는 상기 지정된 주파수 대역이 가청 주파수 범위인 전자 장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 제1 압전 소자 및 제2 압전 소자와 전기적으로 연결된 프로세서를 더 포함하고, 상기 프로세서는,
상기 반사 신호에 적어도 기반하여, 상기 외부 객체에 대한 이미지 데이터를 생성하도록 설정된 전자 장치. - 제1항에 있어서,
상기 하우징에 적어도 일부가 수용된 디스플레이를 더 포함하고,
상기 프로세서는, 상기 제 2 압전 소자에 대응하는 상기 디스플레이의 적어도 일부 영역에 상기 접촉을 유도하기 위한 그래픽 오브젝트를 표시하도록 설정된 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 지정된 주파수 대역의 신호를 출력하기 위한 제 3 압전 소자 및 상기 반사 신호를 수신하기 위한 제 4 압전 소자를 더 포함하고,
상기 제 1 압전 소자 및 상기 제 2 압전 소자가 서로 인접되어 배치되고, 상기 제 3 압전 소자 및 상기 제 4 압전 소자가 서로 인접되어 배치되는 전자 장치. - 제 6 항에 있어서,
프로세서를 더 포함하고, 상기 프로세서는,
상기 제 1 압전 소자를 초음파 발진 모드로 동작하는 경우, 상기 제 2 압전 소자를 초음파 수신 모드로 동작하고; 및
상기 제 3 압전 소자를 상기 초음파 발진 모드로 동작하는 경우, 상기 제 4 압전 소자를 상기 초음파 수신 모드로 동작하도록 설정된 전자 장치. - 하우징;
상기 하우징에 적어도 일부가 수용된 디스플레이;
상기 하우징의 적어도 일부 영역에 형성되고, 지정된 주파수 대역의 신호를 출력하기 위한 제 1 압전 소자; 및
상기 디스플레이의 적어도 일부 영역에 형성되고, 상기 신호가 상기 디스플레이의 적어도 일부에 접촉된 외부 객체에 반사된 반사 신호를 수신하기 위한 제 2 압전 소자를 포함하는 전자 장치. - 제8항에 있어서,
프로세서를 더 포함하고, 상기 프로세서는,
상기 전자 장치와 관련된 상황 정보를 확인하고,
상기 상황 정보가 제 1 조건을 만족하면, 상기 제 1 압전 소자의 동작 모드를 제 1 동작 모드로 설정하고; 및
상기 상황 정보가 제 2 조건을 만족하면, 상기 제 1 압전 소자의 동작 모드를 제 2 동작 모드로 설정하도록 설정된 전자 장치. - 제 8 항에 있어서,
프로세서를 더 포함하고,
상기 프로세서는 상기 반사 신호에 적어도 기반하여, 상기 외부 객체에 대응하는 이미지 데이터를 생성하도록 설정된 전자 장치. - 전자 장치에 있어서,
상기 전자 장치의 외면을 형성하는 하우징;
상기 하우징의 적어도 일부 영역에 형성된 제 1 압전 소자;
상기 하우징의 다른 일부 영역에 형성된 제 2 압전 소자; 및
프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
상기 전자 장치와 관련된 상황 정보를 확인하고;
상기 상황 정보에 적어도 기반하여, 상기 제 1 압전 소자를 제 1 동작 모드 및 상기 제 2 압전 소자를 제 2 동작모드로 지정하고; 및
상기 제 1 압전 소자 및 상기 제 2 압전 소자를 이용하여 지정된 기능을 수행하도록 설정된 전자 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 제 1 압전 소자를 이용하여 초음파 주파수 대역의 신호를 출력하고,
상기 제 2 압전 소자를 이용하여, 상기 하우징의 적어도 일부에 접촉된 외부 객체에 반사된 반사 신호를 수신하도록 설정된 전자 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 반사 신호에 적어도 기반하여, 상기 외부 객체에 대한 이미지 데이터를 생성하도록 설정된 전자 장치. - 전자 장치에 있어서,
터치스크린 모듈;
상기 터치스크린 모듈의 적어도 일부 영역, 또는 다른 영역에 각각 배치된 복수의 초음파 센서들; 및
상기 터치스크린 모듈, 상기 복수의 초음파 센서들 및 상기 메모리와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 복수의 초음파 센서들의 동작 정보 및 상기 전자 장치의 상태 정보 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 복수의 초음파 센서들 중 지정된 주파수 대역의 신호를 출력하기 위한 발진 모드로 동작하는 적어도 하나의 초음파 센서와, 상기 지정된 주파수 대역의 신호를 수신하기 위한 수신 모드로 동작하는 다른 적어도 하나의 초음파 센서를 선택하고,
상기 선택된 초음파 센서들을 이용해 지정된 기능을 수행하도록 설정된 전자 장치. - 제14항에 있어서,
상기 복수의 초음파 센서들은, 초음파를 발진시키는 발진 모드, 초음파를 수신하는 수신 모드, 가청주파수의 사운드를 발생하는 스피커 모드 중 적어도 하나의 모드로 동작하도록 설정된 전자 장치. - 제14항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 수신 모드로 선택된 초음파 센서가 배치된 위치에 대응하는 상기 디스플레이 적어도 일부 영역에 생체 정보 인증을 안내하는 사용자 인터페이스 화면을 표시하도록 설정된 전자 장치. - 제16항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 수신 모드에 대응하는 다른 적어도 하나의 초음파 센서를 통해 상기 디스플레이의 적어도 일부에 접촉된 외부 객체에 반사된 반사 신호를 수신하고,
상기 반사 신호에 기반하여, 상기 외부 객체에 대응하는 생체 정보를 생성하고,
상기 생성된 생체 정보를 기반으로 생체 정보 인증 기능을 수행하도록 설정된 전자 장치. - 제13항에 있어서,
터치스크린 모듈은 디스플레이를 포함하고,
상기 복수 개의 초음파 센서들 중 상기 적어도 하나의 초음파 센서가 상기 디스플레이의 측면에 배치되고, 상기 다른 적어도 하나의 초음파 센서가 상기 디스플레이의 하부면에 배치되는 전자 장치. - 제13항에 있어서,
상기 터치 스크린 모듈은 복수의 발광 소자들을 포함하고,
상기 복수 개의 초음파 센서들은 복수의 압전 소자들로 구성되고,
상기 복수의 압전 소자들 중 적어도 일부가 상기 복수의 발광 소자들 사이에 배치된 전자 장치.
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