KR20190095005A - 터치입력장치의 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법 및 터치입력장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법은 상기 블랙화면모드에서 객체에 의해 가해지는 소정의 제1임계치 이상의 제1압력을 감지하는 단계, 상기 제1압력이 감지된 이후에 연속하여 상기 제1압력과 상이한 소정의 제2임계치 이상의 제2압력이 감지되었는지 여부를 판단하는 단계, 상기 제2압력이 감지된 경우, 상기 객체의 지문을 인식하는 단계, 상기 인식된 지문이 상기 터치입력장치에 기 등록된 지문과 동일한지 여부를 판단하는 단계 및 상기 인식된 지문이 상기 기 등록된 지문과 동일한 경우 소정의 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

터치입력장치의 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법 및 터치입력장치{FINGERPRINT SENSING MEHOTD BASED ON TOUCH PRESSURE IN BLACK SCREEN MODE OF TOUCH INPUT APPARATUS AND TOUCH INPUT APPRARATUS FOR THE SAME}
본 발명은 터치입력장치의 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법 및 터치입력장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 블랙화면모드에서 터치 압력 감지만으로도 손쉽게 지문 인증이 가능하도록 하기 위한, 터치입력장치의 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법 및 터치입력장치에 관한 것이다.
스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 컴퓨터, 내비게이션 장치, 키오스크(KIOSK) 등과 같은 컴퓨팅 시스템의 조작을 위해 다양한 종류의 입력 장치들이 이용되고 있다. 그 중에서도 터치 스크린(터치 감지 디스플레이)은 쉽고 간편한 조작성으로 인해 컴퓨팅 시스템에서의 이용이 증가하고 있다. 또한, 노트북 컴퓨터에서는 터치패널을 사용하여 모니터에 표시된 화면이나 프로그램의 실행을 제어하도록 구성하고 있다. 이러한 터치감지 수단을 사용하면 사용자 인터페이스가 간편해진다.
기술의 발전과 더불어 전자 장치에 저장된 개인 정보의 보안의 필요성이 중요시되고 있다. 이를 위하여, 패턴락 또는 비밀번호 등의 보안 설정을 통하여 전자 장치의 제3 자의 접근을 차단하는 방법이 주로 사용되어 왔다.
근래에는, 전자 장치의 전면에 실장된 홈 키 버튼을 이용하여 사용자의 지문을 인증하고, 지문 인증이 성공되면 전자 장치의 접근을 허가하는 방식의 보안 방법도 사용되고 있다.
일반적으로 지문 인증이 실행되기 위하여는 전자 장치의 활성화가 선행되어야 한다. 따라서, 전자 장치가 블랙화면모드(idle mode 또는 sleep mode)에 있는 경우, 사용자는 지문 인증 이전에 홈 버튼 또는 전원
버튼을 눌러서 전자 장치를 활성화 모드(active mode 또는 wake-up mode)로 전환시켜야만 지문 인증이 가능하였다. 이러한 지문 인증 방식은 별도의 홈 버튼 또는 전원 버튼를 눌러야만 하는 추가적인 절차로 인한 불편함이 존재하였으므로, 블랙화면모드에서도 바로 지문 인증이 가능하도록 하는 필요성이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 블랙화면모드에서 터치 압력 감지만으로도 손쉽게 지문 인증이 가능하도록 하는 데에 그 목적이 있다.
특히, 다단계 압력 감지로, 제1 압력이 감지될 때와 제2 압력이 감지될 때의 동작이 상이하도록 구현하여, 사용자의 간단한 동작만으로도 터치입력장치에서 다양한 동작이 수행되도록 하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법은 상기 블랙화면모드에서 객체에 의해 가해지는 소정의 제1임계치 이상의 제1압력을 감지하는 단계, 상기 제1압력이 감지된 이후에 연속하여 상기 제1압력과 상이한 소정의 제2임계치 이상의 제2압력이 감지되었는지 여부를 판단하는 단계, 상기 제2압력이 감지된 경우, 상기 객체의 지문을 인식하는 단계, 상기 인식된 지문이 상기 터치입력장치에 기 등록된 지문과 동일한지 여부를 판단하는 단계 및 상기 인식된 지문이 상기 기 등록된 지문과 동일한 경우 소정의 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 입력 장치는 블랙화면모드에서 객체에 의해 가해지는 소정의 제1임계치 이상의 제1압력을 감지하는 압력 센서, 상기 객체의 지문을 인식하는 지문 센서 및 상기 제1압력이 감지된 이후에 연속하여 상기 제1압력과 상이한 소정의 제2임계치 이상의 제2압력이 감지되었는지 여부를 판단하며, 상기 제2압력이 감지된 경우, 상기 감지된 제2압력에 따라 인식된 지문이 상기 터치입력장치에 기 등록된 지문과 동일한지 여부를 판단하며, 상기 인식된 지문이 상기 기 등록된 지문과 동일한 경우 소정의 동작을 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 블랙화면모드에서 터치 압력 감지만으로도 복잡한 추가적인 절차 없이 손쉽게 지문 인증이 가능해진다.
특히, 다단계 압력 감지로, 제1 압력이 감지될 때와 제2 압력이 감지될 때의 동작이 상이하도록 구현되어, 사용자의 간단한 동작만으로도 터치입력장치에서 다양한 동작이 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치입력장치에 대한 블록도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지문 센서 및 압력 센서를 포함하는 터치입력장치를 설명하기 위해 참조되는 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치입력장치의 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법에 대한 순서도
도 4는 도 3에 따른 지문 센싱 방법을 기술하기 위해 참조되는 도면
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 터치입력 장치를 설명한다.
본 명세서에서 설명되는 터치입력장치(1000)에는 터치 스크린이 구비된 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말 장치, PDA(personal digital assistants), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device), 키오스크(KIOSK) 등이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 한가지 실시형태의 터치입력장치(1000)에 대한 블록도로서, 본 발명이 스마트폰에 적용된 한가지 예를 보여주고 있다.
터치입력장치(1000)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(130), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(140), 제어부(180) 및 전원 공급부(160) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 장치를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니며, 본 명세서 상에서 설명되는 장치는 위에서 열거된 구성요소들보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
무선 통신부(110)는, 터치입력장치(1000)와 무선 통신 시스템 사이, 터치입력장치(1000)와 다른 터치입력장치(1000) 사이, 또는 터치입력장치(1000)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 터치입력장치(1000)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 무선 통신부(110)는, 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 터치입력장치(1000)에 내장되거나 외장될 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity) 등과 같은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
근거리 통신 모듈(114)은 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등의 기술을 이용하여 근거리 통신(Short range communication)을 지원하기 위한 것이다.
위치정보 모듈(115)은 장치의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있지만, 장치의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이(200)에 표시되거나 메모리(140)에 저장될 수 있다.
마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 터치입력장치(1000)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다.
사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 터치입력장치(1000)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 터치입력장치(1000)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
센싱부(130)는 장치 내 정보, 장치를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(130)는 근접센서(131, proximity sensor), 조도 센서(132, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor) 등을 포함할 수 있다. 또한, 도2에서 상술할 지문 센서(500)를 포함할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이(200), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이(200)는 예를 들면 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 등으로 구성할 수 있다. 디스플레이(200)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 터치입력장치(1000)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 터치입력장치(1000)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
디스플레이(200)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이(200)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이(200)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다. 한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우와 윈도우의 배면 상의 디스플레이 사이에 배치되거나, 윈도우의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 실시형태에 따라서는 디스플레이(200)에 터치센서에서 감지된 신호로부터 터치 여부 및 터치 위치를 감지하기 위한 컨트롤러가 구비될 수 있다. 이 경우에 컨트롤러는 감지된 터치 위치를 제어부(180)로 전송한다. 또는, 디스플레이(200)는 터치센서에서 감지된 신호 또는 이를 디지털로 변환한 데이터를 제어부(180)로 전송하고, 제어부(180)가 터치 여부 및 터치 위치를 판단하도록 구성할 수도 있다.
음향 출력부(152)는 음악이나 음성 등의 오디오 신호를 출력하기 위한 것으로서 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다. 햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 광출력부(154)는 터치입력장치(1000)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 터치입력장치(1000)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.
메모리(140)는 터치입력장치(1000)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(140)는 터치입력장치(1000)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 터치입력장치(1000)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 터치입력장치(1000)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 터치입력장치(1000)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(140)에 저장되고, 터치입력장치(1000) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 장치의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 터치입력장치(1000)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(140)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 메모리(140)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 터치입력장치(1000)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 터치입력장치(1000)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함할 수 있으며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 장치의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 장치의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(140)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 장치 상에서 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지문 센서(500) 및 압력 센서(450, 460)를 포함하는 터치입력장치(1000)를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 커버층(100), 커버층(100) 하부에 배치된 지문 센서(500), 지문 센서(500) 하부에 배치된 터치 센서(600), 터치 센서(600) 하부에 배치된 디스플레이(200)을 포함할 수 있다. 그리고, 일 실시예에 따라 압력 센서(450, 460)는 디스플레이(200) 하부에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 지문 센서(500)는 커버층(100) 및 터치 센서(600) 사이에 배치될 수 있다. 또는 다른 실시예에 따라 지문 센서(500)는 디스플레이(200) 상부 뿐 아니라, 디스플레이(200) 하부에 위치할 수도 있으며, 디스플레이(200) 내에 구비될 수도 있다.
지문 센서(500)는, 일 예로 복수 개의 캐패시턴스들의 배열로 구성된 캡(cap)들을 포함하여 캡 방식으로 손가락의 지문을 감지할 수 있다. 다른 예로, 지문 센서(500)는, 디스플레이(200)에서 반사되는 빛을 수광하는 수광 센서들을 포함하여 광학 방식으로 손가락의 지문을 감지할 수도 있다. 이 경우, 디스플레이(200)의 불규칙한 홀에 의한 빛의 회절로 인하여 지문 센서(500)로 입력되는 지문의 이미지의 왜곡이 발생될 수 있기 때문에, 디스플레이(200) 및 지문 센서(500) 사이에 핀 홀 레이어(pin hole layer, 미도시)가 더 마련될 수 있다. 핀 홀 레이어는, 디스플레이(200)에서 반사되는 빛의 회절을 감쇄시켜 왜곡이 최소화된 지문 이미지를 지문 센서(500)가 획득하도록 할 수 있다. 또 다른 예로, 지문 센서(500)는 피에조 필름(piezo)을 구비하여 초음파 방식으로 손가락의 지문을 감지할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 미드프레임(300)은, 예컨대 터치 입력 장치(1000)의 최외곽 기구인 하우징(320)과 함께 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 회로기판 및/또는 배터리가 위치할 수 있는 실장공간 (310) 등을 감싸는 기능을 수행할 수 있다. 이때, 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 회로기판에는 메인보드(main board)로서 중앙 처리 유닛인 CPU(central processing unit) 또는 AP(application processor) 등이 실장되어 있을 수 있다. 미드프레임(300)을 통해 디스플레이(200)과 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 회로기판 및/또는 배터리가 분리되고, 디스플레이(200)에서 발생하는 전기적 노이즈 및 회로기판에서 발생하는 노이즈가 차단될 수 있다.
터치 입력 장치(1000)에서 터치 센서(600) 또는 커버층(100)이 디스플레이(200), 미드프레임(300), 및 실장공간(310)보다 넓게 형성될 수 있으며, 이에 따라 하우징(320)이 터치 센서(600)와 함께 디스플레이(200), 미드프레임(300) 및 회로기판을 감싸도록, 하우징(320)이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 터치 센서(600)를 통해 터치 위치를 검출하고, 터치 위치를 검출하는데 사용되는 전극 및 디스플레이를 구동하는데 사용되는 전극과는 다른, 별도의 센서를 배치하여 압력 감지부로 사용하여 터치 압력을 검출할 수 있다. 이때, 터치 센서(600)는 디스플레이(200)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.
이하에서 압력 검출을 위한 구성을 총괄하여 압력 감지부로 지칭한다. 예컨대, 실시예에서 압력 감지부는 압력 센서(450,460)를 포함할 수 있다.
또한, 압력 감지부는 예컨대, 에어갭(airgap)으로 이루어진 스페이서층(420)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
실시예에 따라 스페이서층(420)은 에어갭(air gap)으로 구현될 수 있다. 스페이서층은 실시예에 따라 충격 흡수 물질로 이루어질 수 있다. 스페이서층(420)은 실시예에 따라 유전 물질(dielectric material)로 채워질 수 있다. 실시예에 따라 스페이서층(420)은 압력의 인가에 따라 수축하고 압력의 해제시에 원래의 형태로 복귀하는 회복력을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 실시예에 따라 스페이서층(420)은 탄성폼(elastic foam)으로 형성될 수 있다. 또한, 스페이서층이 디스플레이(200) 하부에 배치되므로, 투명한 물질이거나 불투명한 물질일 수 있다.
또한, 기준 전위층은 디스플레이(200)의 하부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 기준 전위층은 디스플레이(200) 하부에 배치되는 미드프레임(300)에 형성되거나 미드프레임(300) 자체가 기준 전위층 역할을 할 수 있다. 또한, 기준 전위층은 미드프레임(300) 상부에 배치되고 디스플레이(200)의 하부에 배치되며, 디스플레이(200)를 보호하는 기능을 수행하는 커버(미도시)에 형성되거나, 커버 자체가 기준 전위층 역할을 할 수 있다. 터치 입력 장치(1000)에 압력 인가시 디스플레이(200)가 휘어지고, 디스플레이(200)가 휘어짐에 따라 기준 전위층과 압력 센서(450,460)와의 거리가 변할 수 있다. 또한, 기준 전위층과 압력 센서(450,460) 사이에는 스페이서층이 배치될 수도 있다. 구체적으로, 디스플레이(200)와 기준 전위층이 배치된 미드프레임(300) 사이 또는 디스플레이(200)와 기준 전위층이 배치된 커버 사이에 스페이서층이 배치될 수 있다.
터치 센서(600)에 포함된 전극과 구분이 명확하도록, 압력을 검출하기 위한 센서(450 및 460)를 압력 센서(450,460)로 지칭한다. 이때, 압력 센서(450,460)는 디스플레이(200)의 전면이 아닌 후면에 배치되므로 투명 물질뿐 아니라 불투명 물질로 구성되는 것도 가능하다. 디스플레이(200)가 LCD 패널인 경우, 백라이트 유닛으로부터 빛이 투과되어야 하므로, 압력 센서(450,460)는 ITO와 같은 투명한 물질로 구성될 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치입력장치의 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법을 기술하고자 한다.
도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 압력 센서(450, 460)는 블랙화면모드에서 객체에 의해 가해지는 제1압력(P1)을 감지할 수 있다(S100). 도 4a의 블랙화면모드란 터치입력장치의 대기 모드로 저전력인 상태를 의미한다. 일 실시예에 따라 객체는 손가락 또는 펜 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 제1압력(P1)은 소정의 제1임계치(Th1) 이상의 압력을 포함할 수 있다. 제1임계치에 대한 정보는 메모리(140)에 기 저장되어 있을 수 있다.
제어부(180)는 제1압력이 감지되면, 도 4c에 도시한 바와 같이, 감지된 제1압력에 기초하여 디스플레이(200)에 적어도 하나의 아이콘을 출력할 수 있다(S200). 일 실시예에 따라 출력되는 아이콘의 종류, 개수 및/또는 배치 위치, 크기 등은 미리 설정되어 메모리(140)에 기 저장되어 있을 수 있다. 도 4c에서는 시계 아이콘이 상부에 배치되고, 카메라 아이콘과 동영상 아이콘이 터치 부분의 양 옆에 출력되었으나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다.
도 3에 미도시하였으나, 제어부(180)는 제1압력이 감지되면 지문 센서(500)를 활성화하여 지문 인식을 하기 위한 준비를 할 수 있다. 이는 제2압력을 감지하기 위한 준비 단계로, 예를 들어, 제1압력이 감지된 디스플레이(200) 상의 해당 터치 영역의 해상도가 높아지도록 설정할 수 있다.
제어부(180)는 도 4d와 같이 연속하여 제1압력과 상이한 소정의 제2압력(P2)이 감지되었는지 여부를 판단할 수 있다(S300). 일 실시예에 따른 제2압력(P2)은 소정의 제2임계치(Th2) 이상의 압력을 포함할 수 있다. 제2임계치에 대한 정보는 메모리(140)에 기 저장되어 있을 수 있다. 일 실시예에 따라 제2임계치는 제1임계치보다 크기가 클 수 있다. 예를 들어, 제1임계치는 200GF(gramforce)이고, 제2임계치는 400GF로 설정되어, 제어부(180)는 최초로 200GF 이상의 제1압력이 가해진 후, 연속으로 400GF 이상의 제2압력이 가해졌는지 여부를 판단할 수 있다.
만일 제어부(180)가 제2압력이 감지된 것으로 판단한 경우, 객체의 지문을 인식할 수 있다(S400). 그리고, 도 4e와 같이 인식된 객체의 지문(점선 영역) 이미지를 디스플레이(200)에 출력할 수 있다(S500). 도 4e에 도시한 바와 같이, 지문 이미지를 제2압력이 가해진 위치에 출력할 수도 있고, 제2압력이 가해진 위치와 소정 거리 이격된 부분에 출력할 수도 있다. 출력되는 위치나 출력되는 지문 이미지의 크기, 및/또는 소정 거리 이격 정도는 미리 설정되어 메모리(140)에 저장될 수 있다.
제어부(180)는 제2압력으로 인식된 지문이 최초에 기 등록된 지문과 동일한지 여부를 판단할 수 있다(S600). 도 3에 미도시하였으나, 제어부(180)는 최초에 제2압력이 감지되면 지문을 스캔하여 미리 등록하는 지문등록단계를 수행할 수 있다. 즉, 제2압력으로 지문을 인식하기 위해 최초에 지문을 등록할 때에도 제2압력인 상태에서 지문을 스캔받는 것이다. 이러한 작업은 반복 수행될 수 있다. 최초에 등록된 지문과 제2압력으로 인식된 지문이 동일한 것으로 판단한 경우, 제어부(180)는 제2압력에 따른 소정의 동작을 수행할 수 있다(S700). 예를 들어, 도 4f에 도시한 바와 같이, 잠금해제모드로 진입할 수 있다. 또는, 미리 설정된 어플리케이션이 바로 수행되도록 설정할 수 있다.
그밖에, 다른 실시예에 따라 추가 인증 절차를 더 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2임계치 이상 크기의 제2압력이 가해졌더라도, 제2압력이 가해진 시간 및/또는 면적을 추가로 고려하여, 추가 인증 절차를 수행하며, 이에 따라 잠금해제모드로 진입함과 동시에 서로 다른 어플리케이션이 바로 수행되도록 설정할 수도 있다. 구체적으로, 제2압력이 제1시간 및/또는 제1면적으로 가해진 경우, 제1어플리케이션이 바로 수행되고, 제2압력이 제2시간 및/또는 제2면적으로 가해진 경우, 제2어플리케이션이 바로 수행되도록 할 수도 있다. 만일 제어부(180)가 제2압력으로 인식된 지문이 기 등록된 지문과 동일하지 않은 것으로 판단한 경우, 도 4g와 같이 인증 재시도 메시지를 출력할 수 있다.(S800)
S300단계에서, 제2압력이 감지되지 않은 것으로 판단한 경우, 제어부(180)는 디스플레이(200)에 대한 제1압력이 해제되었는지 여부를 판단할 수 있다(S900). 본 발명에서 제1압력의 해제는 일반터치(2D)까지 해제되는 경우 또는 제1압력만 해제되고 일반터치(2D)는 유지된 상태를 포함할 수 있다. 만일, 제1압력이 해제되었다고 판단한 경우, 출력된 적어도 하나의 아이콘은 사라지고, 다시 도 4a와 같은 초기의 블랙화면모드로 진입하도록 제어할 수 있다(S1000). 반면, 제1압력이 해제되지 않은 상태에서 적어도 하나의 아이콘 중 어느 하나가 터치되면, 터치된 아이콘에 할당된 동작을 실행할 수 있다(S1100, S1200). 예를 들어, 도 4c와 같이 카메라 아이콘과 동영상 아이콘이 출력된 상태에서, 도 4h와 같이 카메라 아이콘을 터치하면, 도 4i와 같이 카메라 아이콘이 실행된다.
한편, 지금까지 본 발명의 일 실시예로, 제2임계치가 제1임계치보다 크기가 큰 것을 예로 들었으나, 이와 반대로, 제2임계치가 제1임계치보다 크기가 작은 경우에도 전술한 예가 동일/유사하게 적용될 수 있다. 즉, 두번째 가해진 압력이 첫번째 가해진 압력보다 크기가 작은 경우, 지문이 인식되는 것으로 설정할 수도 있다.
또한, 본 발명의 경우, 두번의 압력이 가해지는 경우 지문이 인식되는 것으로 기술하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 제한되지 않고, 세번 이상의 압력이 가해지는 경우에 지문이 인식되는 것으로 설정하여, 전술한 예가 동일/유사하게 적용될 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 디스플레이를 포함하는 터치입력장치의 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법에 있어서,
    상기 블랙화면모드에서 객체에 의해 가해지는 소정의 제1임계치 이상의 제1압력을 감지하는 단계;
    상기 제1압력이 감지된 이후에 연속하여 상기 제1압력과 상이한 소정의 제2임계치 이상의 제2압력이 감지되었는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 제2압력이 감지된 경우, 상기 객체의 지문을 인식하는 단계;
    상기 인식된 지문이 상기 터치입력장치에 기 등록된 지문과 동일한지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 인식된 지문이 상기 기 등록된 지문과 동일한 경우 소정의 동작을 수행하는 단계;를 포함하는, 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제2임계치는 상기 제1임계치 크기보다 큰, 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 감지된 제1압력에 기초하여 상기 디스플레이에 적어도 하나의 아이콘을 출력하는 단계;를 더 포함하는, 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1압력이 감지된 이후에 상기 적어도 하나의 아이콘이 출력된 상태에서 상기 적어도 하나의 아이콘 중의 하나가 터치되면, 터치된 아이콘에 할당된 동작을 실행하는 단계;를 더 포함하는, 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 객체의 지문을 출력하는 단계;를 더 포함하는, 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 소정의 동작은 잠금해제모드로 진입하는 것인, 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    지문등록모드에서 상기 제2압력이 감지되면 지문을 스캔하여 등록하는 지문등록단계;를 더 포함하는, 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1압력이 감지되면 지문센서를 활성화하는, 블랙화면모드에서 압력으로 인한 지문 센싱 방법.
  9. 터치입력장치에 있어서,
    블랙화면모드에서 객체에 의해 가해지는 소정의 제1임계치 이상의 제1압력을 감지하는 압력 센서;
    상기 객체의 지문을 인식하는 지문 센서; 및
    상기 제1압력이 감지된 이후에 연속하여 상기 제1압력과 상이한 소정의 제2임계치 이상의 제2압력이 감지되었는지 여부를 판단하며, 상기 제2압력이 감지된 경우, 상기 감지된 제2압력에 따라 인식된 지문이 상기 터치입력장치에 기 등록된 지문과 동일한지 여부를 판단하며, 상기 인식된 지문이 상기 기 등록된 지문과 동일한 경우 소정의 동작을 수행하는 제어부;를 포함하는, 터치입력장치.
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