KR20210014559A - Display, electronic device having the display, and method for estimating bio-information using the electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
광 감지 기능을 갖는 표시장치와 관련된다. 또한, 그 표시장치를 구비한 전자장치 및 그 전자장치에서 생체정보를 추정하는 기술에 관한 것이다. It relates to a display device having a light sensing function. Further, the present invention relates to an electronic device including the display device and a technology for estimating biometric information in the electronic device.
일반적으로 웨어러블 기기나 스마트 기기 등의 장치들은 영상을 표시하는 표시장치를 포함하며, 표시장치는 최근 영상을 표시하는 기능 이외에 화면의 특정 위치에 사용자의 손이나 터치 펜등이 접촉할 때 그 터치를 인식하는 터치 스크린을 포함한다. 최근 건강에 대한 관심이 증가하면서 그러한 웨어러블 기기나 스마트 기기 등의 장치에 별도의 광 센서를 탑재하여 비침습적으로 혈압과 같은 생체정보를 측정하는 기술이 연구되고 있다. 하지만 일반적인 장치들은 영상을 표시하는 표시장치와 광 감지 기능을 갖는 광 센서를 별도로 구비함으로써 소형화하기가 어렵다. In general, devices such as wearable devices and smart devices include a display device that displays an image, and the display device recognizes the touch when a user's hand or a touch pen touches a specific location on the screen in addition to the function of displaying a recent image. Includes a touch screen. Recently, as interest in health increases, a technology for non-invasively measuring biometric information such as blood pressure by mounting a separate optical sensor in such a device such as a wearable device or a smart device is being studied. However, it is difficult to reduce the size of general devices by separately including a display device displaying an image and an optical sensor having a light sensing function.
광 감지 기능을 갖는 표시장치가 제시된다. 또한, 그 표시장치를 구비한 전자장치 및 그 전자장치를 통해 생체정보를 추정하는 방법이 제시된다. A display device having a light sensing function is provided. In addition, an electronic device including the display device and a method of estimating biometric information through the electronic device are provided.
일 양상에 따르면, 표시장치는 광원 픽셀 및 디텍터 픽셀을 포함한 단위 픽셀의 어레이로 형성된 표시부, 각 광원 픽셀에 연결되는 광원 드라이버와 데이터 드라이버 및, 각 디텍터 픽셀에 연결되는 디텍터 드라이버를 포함하는 제어 드라이버 및, 제어 드라이버를 통해 표시부를 제1 모드, 제2 모드 또는 제3 모드로 동작시키는 제어부를 포함할 수 있다.According to an aspect, the display device includes a display unit formed of an array of unit pixels including a light source pixel and a detector pixel, a light source driver and a data driver connected to each light source pixel, and a control driver including a detector driver connected to each detector pixel, and And a control unit that operates the display unit in a first mode, a second mode, or a third mode through the control driver.
이때, 광원 픽셀은 하나 이상의 파장의 광을 조사하는 하나 이상의 LED(light emitting diode) 픽셀을 포함하고, 디텍터 픽셀은 대상체로부터 산란 또는 반사된 광을 수광하여 전기 신호로 변환하는 PD(photodiode) 픽셀을 포함할 수 있다.In this case, the light source pixel includes one or more light emitting diode (LED) pixels that irradiate light of one or more wavelengths, and the detector pixel includes a photodiode (PD) pixel that receives light scattered or reflected from the object and converts it into an electrical signal. Can include.
이때, 각 LED 픽셀은 2 트랜지스터 1 커패시터 구조를 갖고, PD 픽셀은 4 트랜지스터 또는 3 트랜지스터 구조를 가질 수 있다.In this case, each LED pixel may have a 2
제어부는 제1 모드에 해당하는 구동 데이터가 입력되면, 디텍터 드라이버를 비활성화하고, 구동 데이터를 기초로 광원 드라이버 및 데이터 드라이버를 통해 상기 표시부의 각 광원을 구동하여 영상을 표시할 수 있다.When driving data corresponding to the first mode is input, the controller may deactivate the detector driver and display an image by driving each light source of the display unit through a light source driver and a data driver based on the driving data.
구동 데이터는 단위 픽셀 어레이의 광원의 구동 순서, 파장 및 지속 시간 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.The driving data may include at least one of a driving sequence, a wavelength, and a duration time of the light source of the unit pixel array.
제어부는 제2 모드에 해당하는 구동 데이터가 입력되면, 디텍터 드라이버를 활성화하고, 구동 데이터를 기초로 광원 드라이버, 데이터 드라이버 및 디텍터 드라이버를 통해 표시부의 광원 및 디텍터를 구동하여 대상체로부터 광신호를 획득할 수 있다.When driving data corresponding to the second mode is input, the controller activates the detector driver, and drives the light source and the detector of the display unit through the light source driver, data driver, and detector driver based on the driving data to obtain an optical signal from the object. I can.
이때, 구동 데이터는 구동할 광원의 위치, 파장, 지속 시간 및, 구동할 디텍터의 위치를 포함할 수 있다.In this case, the driving data may include the position of the light source to be driven, the wavelength, the duration, and the position of the detector to be driven.
제어부는 제3 모드에 해당하는 구동 데이터가 입력되면, 디텍터 드라이버를 활성화하고, 구동 데이터를 기초로 광원 드라이버, 데이터 드라이버 및 디텍터 드라이버를 통해 표시부의 광원 및 디텍터를 구동하여 표시부의 제1 영역에서 영상을 출력하고 제2 영역에서 광신호를 획득할 수 있다.When the driving data corresponding to the third mode is input, the controller activates the detector driver, and drives the light source and the detector of the display unit through the light source driver, data driver, and detector driver based on the driving data, thereby Is output and an optical signal can be obtained in the second region.
이때, 구동 데이터는 제1 영역에 포함된 단위 픽셀 어레이의 각 광원의 구동 순서, 파장 및 지속 시간을 포함하고, 제2 영역에서 구동할 광원의 위치, 파장, 지속 시간 및 구동할 디텍터의 위치를 포함할 수 있다.In this case, the driving data includes the driving order, wavelength and duration of each light source of the unit pixel array included in the first region, and the position, wavelength, duration, and position of the detector to be driven in the second region. Can include.
또한, 표시장치는 표시부가 제2 모드 또는 제3 모드로 동작할 때, 제어부에 의해 활성화되고, 상기 표시부의 디텍터로부터 광신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 변환부를 더 포함할 수 있다.Further, the display device may further include a conversion unit that is activated by the control unit when the display unit operates in the second mode or the third mode, and converts the optical signal into a digital signal by receiving an optical signal from the detector of the display unit.
변환부는 단위 픽셀 어레이의 각 열(column)별로 디텍터들의 출력이 통합되어 연결되는 Mux(multiplexer)와 상기 Mux에 연결되는 ADC(analog-digital converter)를 포함하고, 단위 픽셀 어레이의 디텍터들의 입력은 각 행(row)별로 통합되어 디텍터 드라이버에 연결될 수 있다.The conversion unit includes a Mux (multiplexer) in which the outputs of detectors are integrated and connected for each column of the unit pixel array, and an analog-digital converter (ADC) connected to the Mux, and inputs of the detectors of the unit pixel array are each It can be integrated by row and connected to the detector driver.
변환부는 단위 픽셀 어레이의 각 디텍터의 출력에 연결되는 ADC(analog-digital converter)를 포함하고, 단위 픽셀 어레이의 디텍터들의 입력은 상기 디텍터 드라이버에 독립적으로 연결될 수 있다.The conversion unit includes an analog-digital converter (ADC) connected to an output of each detector of the unit pixel array, and inputs of the detectors of the unit pixel array may be independently connected to the detector driver.
변환부는 단위 픽셀 어레이의 각 열(column)별로 디텍터들의 출력이 통합되어 각각 연결되는 복수의 ADC(analog-digital converter)를 포함하고, 단위 픽셀 어레이의 디텍터들의 입력은 각 행(row)별로 통합되어 디텍터 드라이버에 연결될 수 있다.The conversion unit includes a plurality of analog-digital converters (ADCs) in which the outputs of the detectors are integrated and connected for each column of the unit pixel array, and the inputs of the detectors of the unit pixel array are integrated for each row. Can be connected to the detector driver.
변환부는 단위 픽셀 어레이의 각 디텍터의 출력에 각각 연결되는 복수의 ADC(analog-digital converter)를 포함하고, 단위 픽셀 어레이의 디텍터들의 입력은 통합되어 디텍터 드라이버에 연결될 수 있다.The conversion unit includes a plurality of analog-digital converters (ADCs) respectively connected to outputs of each detector of the unit pixel array, and inputs of the detectors of the unit pixel array may be integrated and connected to the detector driver.
일 양상에 따르면, 전자장치는 광원 픽셀 및 디텍터 픽셀을 포함하는 단위 픽셀의 어레이를 포함하고, 영상을 표시하는 제1 모드, 광신호를 획득하는 제2 모드, 또는 영상 표시 및 광신호를 획득하는 제3 모드로 동작하는 표시장치 및, 표시장치의 모드를 결정하고, 결정된 모드에 따라 표시장치의 동작을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.According to an aspect, the electronic device includes an array of unit pixels including a light source pixel and a detector pixel, and includes a first mode for displaying an image, a second mode for obtaining an optical signal, or for displaying an image and obtaining an optical signal. A display device operating in a third mode, and a processor that determines a mode of the display device and controls an operation of the display device according to the determined mode may be included.
프로세서는 제1 모드를 기본 모드로 설정하고, 대상체의 분석 요청이 수신되면 제2 모드 또는 제3 모드로 전환할 수 있다.The processor may set the first mode as a basic mode, and may switch to the second mode or the third mode when an analysis request from the object is received.
프로세서는 대상체의 분석 요청이 수신되면, 사용자의 요청, 상기 표시장치의 크기 및 성능 중의 적어도 하나를 기초로 제2 모드 및 제3 모드 중의 어느 하나를 선택할 수 있다.When a request for analysis of an object is received, the processor may select one of the second mode and the third mode based on at least one of the user's request and the size and performance of the display device.
프로세서는 제2 모드로 결정되면, 표시장치가 제1 모드로 동작하여 광신호 획득을 위한 가이드 정보를 표시하도록 제어하고, 소정 시간 후 표시장치가 제2 모드로 동작하여 대상체로부터 광신호를 획득하도록 제어할 수 있다.When the second mode is determined, the processor controls the display device to operate in the first mode to display guide information for acquiring an optical signal, and after a predetermined time, the display device operates in the second mode to acquire an optical signal from the object. Can be controlled.
프로세서는 제3 모드로 결정되면, 표시장치의 제1 영역에 광신호 획득을 위한 가이드 정보 또는 대상체의 분석 결과를 표시하고 제2 영역에서 광신호를 획득하도록 제어할 수 있다.When the third mode is determined, the processor may display guide information for acquiring an optical signal or an analysis result of an object in the first area of the display device and control to acquire an optical signal in the second area.
프로세서는 제2 모드 또는 제3 모드로 결정되면, 대상체로부터 제1 광신호를 획득하도록 표시장치를 제어하고, 획득된 제1 광신호를 기초로 대상체의 접촉위치를 분석하여 대상체의 분석을 위한 제2 광신호를 획득하도록 표시장치를 제어할 수 있다.When it is determined as the second mode or the third mode, the processor controls the display device to obtain a first optical signal from the object, and analyzes the contact position of the object based on the acquired first optical signal, 2 The display device can be controlled to acquire an optical signal.
또한, 전자장치는 대상체가 표시장치에 접촉할 때 상기 대상체의 지문 데이터를 획득하는 지문 센서를 더 포함할 수 있다.In addition, the electronic device may further include a fingerprint sensor that acquires fingerprint data of the object when the object contacts the display device.
프로세서는 지문 데이터를 기초로 대상체의 접촉위치를 분석하고, 분석 결과를 기초로 상기 표시장치가 광신호 획득 또는 가이드 정보를 표시하도록 제어할 수 있다.The processor may analyze the contact position of the object based on the fingerprint data, and control the display device to acquire an optical signal or display guide information based on the analysis result.
프로세서는 지문 데이터를 기초로 지문 특징점을 획득하고, 획득된 지문 특징점을 기준으로 상기 광신호 획득을 위해 구동할 광원 및 디텍터를 결정할 수 있다.The processor may acquire a fingerprint feature point based on the fingerprint data, and determine a light source and a detector to be driven to acquire the optical signal based on the acquired fingerprint feature point.
프로세서는 제2 모드 또는 제3 모드에 따라 대상체로부터 광신호가 획득되면, 획득된 광신호를 기초로 대상체를 분석하여 생체정보 추정, 지문 인증, 문서 스캔 및 이미지 스캔 중의 적어도 하나를 수행할 수 있다.When an optical signal is obtained from the object according to the second mode or the third mode, the processor may perform at least one of biometric information estimation, fingerprint authentication, document scanning, and image scanning by analyzing the object based on the obtained optical signal.
일 양상에 따르면, 전자장치는 광원 픽셀 및 디텍터 픽셀을 포함한 단위 픽셀의 어레이를 포함하고, 영상을 표시하는 제1 모드, 광신호를 획득하는 제2 모드, 또는 영상 표시 및 광신호를 획득하는 제3 모드로 동작하는 표시장치 및 생체정보 추정 요청이 수신되면 상기 표시장치가 제2 모드 또는 제3 모드로 동작하여 대상체로부터 제1 광신호를 획득하도록 제어하고, 획득된 제1 광신호를 기초로 생체정보를 추정할 수 있다.According to an aspect, the electronic device includes an array of unit pixels including a light source pixel and a detector pixel, and includes a first mode for displaying an image, a second mode for acquiring an optical signal, or a second mode for displaying an image and acquiring an optical signal. When a request for estimating biometric information and a display device operating in a three mode is received, the display device operates in a second mode or a third mode to control to obtain a first optical signal from an object, and based on the acquired first optical signal. Biometric information can be estimated.
표시장치는 대상체가 접촉하는 제1 영역 내의 하나 이상의 광원 및 디텍터 쌍을 구동하여 제1 광신호를 획득할 수 있다.The display device may obtain a first optical signal by driving one or more pairs of light sources and detectors within a first area in contact with the object.
프로세서는 제1 영역 내의 소정 기준점을 기초로 상기 제1 영역 내의 광원 및 디텍터 쌍을 결정할 수 있다.The processor may determine a light source and a detector pair in the first area based on a predetermined reference point in the first area.
소정 기준점은 제1 영역의 중심점 및 상기 대상체의 접촉에 따른 지문 데이터를 기초로 획득된 지문 특징점 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.The predetermined reference point may include at least one of a center point of the first area and a fingerprint feature point acquired based on fingerprint data according to a contact of the object.
표시장치는 제1 영역을 포함하는 제2 영역 내의 복수의 광원 및 디텍터 쌍을 구동하여 복수의 제2 광신호를 획득하면서 상기 제1 광신호를 획득할 수 있다.The display device may obtain the first optical signal while acquiring a plurality of second optical signals by driving a plurality of light source and detector pairs in a second region including the first region.
프로세서는 제2 광신호를 기초로 제1 광신호를 보정하고, 보정된 제1 광신호를 기초로 생체정보를 추정할 수 있다.The processor may correct the first optical signal based on the second optical signal, and estimate the biometric information based on the corrected first optical signal.
또한, 전자장치는 대상체가 표시장치에 접촉하여 가압할 때의 접촉 힘을 측정하는 힘 센서를 더 포함할 수 있다.In addition, the electronic device may further include a force sensor that measures a contact force when an object contacts the display device and presses it.
프로세서는 대상체가 표시장치에 접촉할 때 상기 디텍터 픽셀에 수광된 광량의 크기를 기초로 접촉면적을 획득하고, 상기 접촉 힘 및 접촉면적을 기초로 접촉압력을 획득하여, 접촉압력 및 광신호를 기초로 생체정보를 추정할 수 있다.The processor acquires a contact area based on the amount of light received by the detector pixel when the object contacts the display device, acquires a contact pressure based on the contact force and the contact area, and based on the contact pressure and the optical signal. Biometric information can be estimated with.
생체정보는 혈압, 혈관 나이, 동맥경화도, 대동맥압 파형, 혈관 탄성도, 스트레스 지수, 피로도, 피부 탄력도, 피부 나이, 중성지방, 콜레스테롤, 혈당 및 항산화 지수 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.The biometric information may include one or more of blood pressure, blood vessel age, arteriosclerosis, aortic pressure waveform, blood vessel elasticity, stress index, fatigue, skin elasticity, skin age, triglycerides, cholesterol, blood sugar and antioxidant index.
광 감지 기능을 갖는 표시장치를 제시함으로써 광신호를 획득하기 위한 위한 별도의 광 센서를 구비할 필요가 없어 전자장치를 소형화할 수 있으며, 획득된 광신호를 이용하여 생체정보 추정과 같은 다양한 기능을 수행할 수 있다. By presenting a display device having a light detection function, it is not necessary to have a separate optical sensor for acquiring an optical signal, so the electronic device can be miniaturized, and various functions such as biometric information estimation can be performed using the acquired optical signal. Can be done.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시부 구조를 도시한 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 표시장치의 다양한 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 디텍터의 다양한 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 표시장치가 광신호를 획득하는 모드로 동작하도록 구성된 구동 데이터의 예들을 도시한 것이다.
도 6은 일 실시예에 따른 전자장치의 블록도이다.
도 7a 및 도 7b는 표시장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8g는 표시장치에서 광신호 획득을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 전자장치의 블록도이다.
도 10a 내지 도 10c는 오실로메트릭 기반의 혈압 추정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 전자장치의 블록도이다.
도 12는 대상체의 접촉상태 판단을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 전자장치의 블록도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 생체정보 추정 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of a display device according to an exemplary embodiment.
2 illustrates a structure of a display unit according to an exemplary embodiment.
3A to 3C are diagrams for explaining various operation modes of the display device.
4A to 4D are diagrams for explaining various driving methods of the detector.
5A and 5B illustrate examples of driving data configured to operate in a mode in which the display device acquires an optical signal.
6 is a block diagram of an electronic device according to an exemplary embodiment.
7A and 7B are diagrams for explaining a method of operating a display device.
8A to 8G are diagrams for explaining acquisition of an optical signal in a display device.
9 is a block diagram of an electronic device according to another embodiment.
10A to 10C are diagrams for explaining oscillometric-based blood pressure estimation.
11 is a block diagram of an electronic device according to another embodiment.
12 is a diagram for describing determination of a contact state of an object.
13 is a block diagram of an electronic device according to another embodiment.
14 is a flowchart of a method of estimating biometric information according to an exemplary embodiment.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 기재된 기술의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings. Advantages and features of the described technology, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the drawings. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by terms. The terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another component. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. In addition, terms such as "... unit" and "module" described in the specification mean units that process at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.
이하, 표시장치의 실시예들을 도면들을 참고하여 자세히 설명하도록 한다. 본 실시예들의 표시장치는 광 감지 기능을 가지며 다양한 전자장치에 장착될 수 있다. 전자장치는 손목에 착용하는 스마트 워치, 스마트 밴드형, 헤드폰형, 헤어밴드 형 등의 다양한 형태의 웨어러블 기기, 스마트폰이나 태블릿 PC와 같은 모바일 기기, 데스크탑 PC, 노트북 PC, 네비게이션 장치 및 텔레비전 등의 각종 정보 처리 장치를 포함하는 것으로 특별히 이 예들에 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments of the display device will be described in detail with reference to the drawings. The display device of the present exemplary embodiments has a light sensing function and may be mounted on various electronic devices. Electronic devices include various types of wearable devices such as a smart watch worn on the wrist, a smart band type, a headphone type, and a headband type, a mobile device such as a smartphone or tablet PC, a desktop PC, a notebook PC, a navigation device, and a television. It includes various information processing devices and is not particularly limited to these examples.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 블록도이다. 1 is a block diagram of a display device according to an exemplary embodiment.
도 1을 참조하면, 표시장치(100)는 표시부(110), 제어부(120), 제어 드라이버(130,140,150) 및 변환부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
표시부(110)는 영상을 표시하는 디스플레이 패널을 포함한다. 디스플레이 패널은 사용자의 손이나 터치펜 등이 접촉할 때 그 터치를 인식하는 터치스크린을 포함할 수 있다. The
도 2는 일 실시예에 따른 표시부 구조를 도시한 것이다.2 illustrates a structure of a display unit according to an exemplary embodiment.
도 2를 참조하면, 일 실시예의 표시부(110)는 단위 픽셀(111)들이 어레이로 형성될 수 있다. 각 단위 픽셀(111)은 광원 픽셀과 디텍터 픽셀을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, in the
각 단위 픽셀(111)의 광원 픽셀은 발광 다이오드(light emitting diode, LED), 레이저 다이오드(laser diode, LD) 또는 형광체 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 광원 픽셀은 도시된 바와 같이 서로 다른 파장의 광을 조사하는 복수의 LED 픽셀(IR, Red, Green, Blue)을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 구조에 제한되는 것은 아니므로 도시된 예에서 일부의 LED 픽셀 예컨대, IR LED 픽셀은 제외될 수 있다. 또한, RGB가 아닌 백색(white)을 표현할 수 있도록 LED 픽셀을 구성하는 것도 가능하다. 각각의 LED 픽셀(IR, Red, Green, Blue)은 일반적인 액티브 매트릭스(active matrix) 구동 방식을 갖도록 구성될 수 있으며, 예컨대 2Tr 1C 구조 즉, 2 트랜지스터(transistor) 및 1 커패시터(capacitor)로 구성될 수 있다. The light source pixel of each
각 단위 픽셀(111)의 디텍터 픽셀은 광을 검출하고 검출된 광을 전기적인 신호(이하, '광신호'라 함)로 변환하는 포토 다이오드(photodiode, PD)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 도시된 바와 같이 각 단위 픽셀(111)의 디텍터 픽셀은 하나의 PD 픽셀(PD)을 포함할 수 있다. PD 픽셀(PD)은 일반적인 CIS(CMOS Image Sensor) 구성을 가질 수 있으며, 이에 제한되지 않고 4 트랜지스터(4Tr) 또는 3 트랜지스터(3Tr) 구조 등의 다양한 구조를 갖도록 구성될 수 있다.The detector pixel of each
다시 도 1을 참조하면, 제어부(120)는 구동 데이터를 기초로 제어 드라이버(130,140,150)를 제어하여 표시부(110)를 영상을 표시하는 제1 모드, 대상체로부터 광신호를 획득하는 제2 모드 및, 영상 표시 및 광신호 획득을 동시에 수행하는 제3 모드 중의 어느 하나로 동작하도록 할 수 있다. Referring to FIG. 1 again, the
제어 드라이버는 표시부(110)의 각 단위 픽셀의 광원 픽셀에 전기적으로 연결되는 광원 드라이버(130)와 데이터 드라이버(140) 및, 각 단위 픽셀의 디텍터 픽셀에 전기적으로 연결되는 디텍터 드라이버(150)를 포함할 수 있다. 이때, 광원 드라이버(130), 데이터 드라이버(140) 및 디텍터 드라이버(150)는 다중화기(Multiplexer, Mux)로 구성될 수 있다.The control driver includes a
구동 데이터는 표시장치(100)가 장착되거나 표시장치(100)와 유무선 통신으로 연결된 전자장치의 프로세서로부터 입력될 수 있으며, 각 단위 픽셀의 광원 및 디텍터의 구동과 관련된 데이터를 포함할 수 있다.The driving data may be input from a processor of an electronic device in which the
일 예로, 표시부(110)를 제1 모드로 동작시키기 위한 구동 데이터는 표시될 영상 데이터를 포함하며, 예컨대, 단위 픽셀 어레이의 각 광원의 구동 순서, 구동 파장 및 구동 지속 시간 등의 광원 데이터를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.For example, the driving data for operating the
다른 예로, 표시부(110)를 제2 모드로 동작시키기 위한 구동 데이터는 대상체로부터 광신호 획득을 위해 구동시킬 하나 이상의 광원-디텍터 쌍 또는 단일 디텍터에 관한 데이터를 포함할 수 있다. 예컨대, 구동시킬 광원의 위치, 구동 파장, 구동 지속 시간 등의 광원 데이터와, 구동시킬 디텍터의 위치와 같은 디텍터 데이터를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.As another example, driving data for operating the
다른 예로, 표시부(110)를 제3 모드로 동작시키기 위한 구동 데이터는, 표시부(110)의 제1 영역에 영상 데이터를 표시하기 위해 제1 영역에 포함된 단위 픽셀 어레이의 각 광원의 구동 순서, 구동 파장 및 지속 시간 등의 광원 데이터를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 영역은 물리적으로 연속된 하나의 영역만을 의미하는 것이 아니라 서로 분리된 둘 이상의 영역을 의미할 수 있다. 또한, 표시부(110)의 제2 영역에서 대상체로부터 광신호 획득을 위해 구동시킬 하나 이상의 광원-디텍터 쌍에 관한 데이터를 포함할 수 있다. 예컨대, 구동시킬 광원의 위치, 구동 파장, 구동 지속 시간 등의 광원 데이터와, 구동시킬 디텍터의 위치와 같은 디텍터 데이터를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.As another example, the driving data for operating the
변환부(160)는 제어부(120) 및 표시부(160)의 디텍터 픽셀(PD)과 전기적으로 연결될 수 있다. 변환부(160)는 제어부(120)의 제어에 따라 활성/비활성되고, 디텍터 픽셀(PD)로부터 출력되는 광신호를 디지털 신호로 변환하여 전자장치의 프로세서로 전달할 수 있다.The
도 3a 내지 도 3c는 표시장치의 다양한 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다.3A to 3C are diagrams for explaining various operation modes of the display device.
도 3a는 제1 모드로 동작하는 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 3a를 참조하면, 제어부(120)는 구동 데이터가 입력되면 표시부(110)의 동작 모드를 결정하고 제1 모드로 결정이 되면 디텍터를 구동하는 디텍터 드라이버(150) 및 디텍터로부터 광신호를 수신하는 변환부(160)를 비활성화할 수 있다. 또한, 광원 드라이버(130)와 데이터 드라이버(140)에 구동 데이터를 전달하여 단위 픽셀 어레이의 광원을 구동하여 영상을 표시하도록 할 수 있다. 이때, 광원 드라이버(130)는 제어부(120)로부터 수신된 구동 데이터를 기초로 각 광원을 구동하는 신호를 광원 픽셀로 출력하고, 데이터 드라이버(140)는 구동 데이터를 기초로 영상 데이터를 각 광원 픽셀로 출력하여 영상(ID)이 표시되도록 할 수 있다. 3A is a diagram for explaining an example of operating in a first mode. Referring to FIG. 3A, the
도 3b는 제2 모드로 동작하는 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 3b를 참조하면, 제어부(120)는 구동 데이터가 입력되면 표시부(110)의 동작 모드를 결정하고 제2 모드로 결정이 되면 디텍터를 구동하는 디텍터 드라이버(150) 및 디텍터로부터 광신호를 수신하는 변환부(160)를 활성화할 수 있다. 또한, 광원 드라이버(130)와 데이터 드라이버(140)에 구동 데이터 중의 LED 데이터를 전달하고, 디텍터 드라이버(150)에 구동 데이터 중의 PD 데이터를 전달할 수 있다. 광원 드라이버(130), 데이터 드라이버(140) 및 디텍터 드라이버(150)는 수신된 구동 데이터를 기초로 해당 위치의 광원(LEDi) 및 디텍터(PDi)를 구동하여 대상체(OBJ)로부터 광신호를 검출하도록 할 수 있다. 변환부(160)는 디텍터(PDi)에 의해 대상체(OBJ)로부터 검출된 광신호를 수신하고, 수신된 광신호를 디지털 신호로 변환하여 전자장치의 프로세서로 출력할 수 있다.3B is a diagram for explaining an example of operating in a second mode. Referring to FIG. 3B, the
도 3c는 제3 모드로 동작하는 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 3c를 참조하면, 제어부(120)는 구동 데이터가 입력되면 표시부(110)의 동작 모드를 결정하고 제3 모드로 결정이 되면 디텍터를 구동하는 디텍터 드라이버(150) 및 디텍터로부터 광신호를 수신하는 변환부(160)를 활성화할 수 있다. 또한, 광원 드라이버(130)와 데이터 드라이버(140)에 구동 데이터 중의 LED 데이터를 전달하고, 디텍터 드라이버(150)에 구동 데이터 중의 PD 데이터를 전달할 수 있다. 광원 드라이버(130) 및 데이터 드라이버(140)는 표시부(110)의 제1 영역의 광원을 구동하여 영상(ID)을 표시하도록 하고, 광원 드라이버(130), 데이터 드라이버(150) 및 디텍터 드라이버(160)는 표시부(110)의 제2 영역에서 소정 위치의 광원(LEDi) 및 디텍터(PDi)를 구동하여 대상체(OBJ)로부터 광신호를 검출하도록 할 수 있다. 변환부(160)는 디텍터(PDi)에 의해 대상체(OBJ)로부터 검출된 광신호를 수신하고, 수신된 광신호를 디지털 신호로 변환하여 전자장치의 프로세서로 출력할 수 있다.3C is a diagram for explaining an example of operating in a third mode. Referring to FIG. 3C, the
도 4a 내지 도 4d는 디텍터의 다양한 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 4a 내지 도 4d는 편의상 4개의 디텍터(PD1,PD2,PD3,PD4)를 포함하는 단위 픽셀 어레이를 예시하고 있으나 그 개수에 특별히 제한되는 것은 아니다. 4A to 4D are diagrams for explaining various driving methods of the detector. 4A to 4D illustrate a unit pixel array including four detectors PD1, PD2, PD3, and PD4 for convenience, but the number is not particularly limited.
도 4a를 참조하면, 제1 구동 방식은 변환부(160)가 하나의 ADC(analog-digtal converter)(161)를 포함하고, 그 ADC(161)는 단위 픽셀 어레이의 각 디텍터들(PD1,PD2,PD3,PD4)의 출력에 각각 연결될 수 있다. 또한, 단위 픽셀 어레이의 각 디텍터들(PD1,PD2,PD3,PD4)의 입력은 각각 독립적으로 디텍터 드라이버(150)에 연결될 수 있다. 이와 같이, 제1 구동 방식은 디텍터 드라이버(150)에 의해 선택된 어느 한 디텍터의 광신호가 ADC(161)로 출력되도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4A, in the first driving method, the
도 4b를 참조하면, 제2 구동 방식은 변환부(160)가 하나의 ADC(161)와 하나의 Mux(162)를 포함할 수 있다. Mux(162)는 각 열(column)별로 디텍터들을 통합한 각 회선에 연결될 수 있다. 예컨대, Mux(162)는 제1 열의 디텍터들(PD1,PD3)을 통합한 회선과 제2 열의 디텍터들(PD2,PD4)을 통합한 회선에 연결되고, 각 회선으로부터 입력된 광신호를 선택적으로 ADC(161)에 출력할 수 있다. 또한, 각 디텍터들의 입력은 각 행(row)별로 통합되어 디텍터 드라이버(150)에 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 행의 디텍터(PD1,PD2)의 입력을 통합한 회선과 제2 행의 디텍터(PD3,PD4)의 입력을 통합한 회선이 각각 디텍터 드라이버(150)에 연결될 수 있다. 이와 같이 제2 구동 방식은 디텍터 드라이버(150)에 의해 선택된 어느 한 행의 디텍터들의 출력이 동시에 Mux(162)에 입력되고, Mux(162)에 의해 선택된 광신호가 ADC(161)로 출력되도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4B, in the second driving scheme, the
도 4c를 참조하면, 제3 구동 방식은 변환부(160)가 복수의 ADC(161a,161b)를 포함할 수 있다. 복수의 ADC(161a,161b)는 각 열별로 디텍터들의 출력이 통합되어 각각 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 열의 ADC(161a)는 제1 열의 디텍터(PD1,PD3)의 출력을 통합한 회선에 연결되고, 제2 열의 ADC(161b)는 제2 열의 디텍터(PD2,PD4)의 출력을 통합한 회선에 연결될 수 있다. 또한, 각 디텍터들의 입력은 각 행별로 통합되어 디텍터 드라이버(150)에 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 행의 디텍터(PD1,PD2)의 입력을 통합한 회선과 제2 행의 디텍터(PD3,PD4)의 입력을 통합한 회선이 디텍터 드라이버(150)에 연결될 수 있다. 이와 같이, 제3 구동 방식은 디텍터 드라이버(150)에 의해 선택된 한 행의 디텍터들의 출력이 동시에 각 ADC(161a,161b)에 입력되도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4C, in the third driving method, the
도 4d를 참조하면, 제4 구동 방식은 변환부(160)가 복수의 ADC(161a,161b,161c,161d)를 포함하고, 각 ADC(161a,161b,161c,161d)는 대응되는 각 디텍터들(PD1,PD2,PD3,PD4)의 출력에 각각 연결될 수 있다. 또한, 각 디텍터들(PD1,PD2,PD3,PD4)의 입력은 하나로 통합되어 디텍터 드라이버(150)에 연결될 수 있다. 이와 같이, 제4 구동 방식은 모든 디텍터들(PD1,PD2,PD3,PD4)의 광신호가 각각 대응되는 ADC(161a,161b,161c,161d)로 한꺼번에 출력되도록 구성될 수 있다. 이때, 디텍터 드라이버(150)는 생략될 수 있다.Referring to FIG. 4D, in the fourth driving method, the
다만, 도 4a 내지 도 4d를 통해 설명한 구동 방식들에 제한되는 것은 아니며, 각 구동 방식의 변형, 둘 이상의 구동 방식의 조합 또는, 여기에 예시되지 않은 그 밖의 다양한 구동 방식을 갖도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제3 구동 방식을 변형하여, 변환부(160)가 하나의 ADC만을 포함하고 각 열의 디텍터를 통합한 각 회선들을 하나로 묶어 ADC에 연결하며, 각 열의 디텍터의 입력은 각각 디텍터 드라이버(150)에 독립적으로 연결하는 구성을 갖도록 할 수 있다. 즉, 디텍터의 구동 방식은 표시장치의 활용 목적, 표시장치의 사이즈 및 전자장치의 컴퓨팅 성능 등을 고려하여 ADC의 개수 및 회선의 복잡도 등을 조율함으로써 설계를 최적화할 수 있다.However, it is not limited to the driving methods described with reference to FIGS. 4A to 4D, and may be configured to have a modification of each driving method, a combination of two or more driving methods, or other various driving methods not illustrated herein. For example, by modifying the third driving method, the
도 5a 및 도 5b는 표시장치가 광신호를 획득하는 모드로 동작하도록 구성된 구동 데이터의 예들을 도시한 것이다. 다만, 이하의 예들은 단지 이해를 돕기 위함일 뿐 이에 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 5A and 5B illustrate examples of driving data configured to operate in a mode in which the display device acquires an optical signal. However, the following examples are for illustrative purposes only and should not be construed as being limited thereto.
도 5a를 참조하면, 18행 12열의 단위 픽셀 어레이를 갖는 표시부를 예시하고 있다. 도 5b는 광신호를 획득하는 제2 모드 또는 제3 모드에서의 다양한 구동 데이터의 예를 도시하고 있다. 구동 데이터 1은 30번 단위 픽셀의 광원(LED)과 114번 단위 픽셀의 디텍터(PD) 쌍을 이용하여 하나의 광신호를 획득하는 구동 데이터의 예로서, 단일 광 경로를 갖는 광신호를 획득할 수 있다. Referring to FIG. 5A, a display unit having a unit pixel array of 18 rows and 12 columns is illustrated. 5B shows an example of various driving data in a second mode or a third mode for acquiring an optical signal. Driving
구동 데이터 2는 어느 한 위치(30)의 광원과 복수의 위치(113,114,115)의 디텍터 쌍에 의한 복수의 광신호를 획득하는 구동 데이터의 예로서, 광원 위치를 고정한 상태에서 여러 광 경로의 광신호를 획득할 수 있다. Driving
구동 데이터 3은 복수 위치(30,31,32)의 광원과 어느 한 위치(114)의 디텍터 쌍에 의한 복수의 광신호를 획득하는 구동 데이터의 예로서, 디텍터 위치를 고정한 상태에서 여러 광 경로의 광신호를 획득할 수 있다. Driving
구동 데이터 4는 복수 위치(1,2,3,4,5,6)의 광원과 복수 위치(1,2,3,4,5,6)의 디텍터 쌍에 의한 복수의 광신호를 획득하는 구동 데이터의 예로서, 다양한 위치에서 여러 광 경로의 광신호를 획득할 수 있다.
구동 데이터 5는 둘 이상의 구동 데이터들 예컨대 구동 데이터 1과 구동 데이터 4를 조합한 구동 데이터의 예로서, 매 샘플링마다 시분할 방식으로 구동 데이터 1과 구동 데이터 4를 번갈아 구동시켜 복수의 광신호를 획득함으로써 보다 다양한 분석 목적에 활용할 수 있다.The driving
도 6은 일 실시예에 따른 전자장치의 블록도이다. 도 7a 및 도 7b는 표시장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8a 내지 도 8g는 표시장치에서 광신호를 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.6 is a block diagram of an electronic device according to an exemplary embodiment. 7A and 7B are diagrams for explaining a method of operating a display device. 8A to 8G are diagrams for explaining acquisition of an optical signal in a display device.
도 6을 참조하면, 전자장치(600)는 표시장치(610) 및 프로세서(620)를 포함한다. Referring to FIG. 6, the
표시장치(610)는 영상을 표시하는 제1 모드, 광신호를 획득하는 제2 모드 및, 영상 표시 및 광신호를 획득하는 제3 모드로 동작하는 표시부와, 구동 데이터를 기초로 표시부를 제1 모드, 제2 모드 또는 제3 모드로 동작하도록 하는 제어부를 포함한다. The
표시부는 단위 픽셀들의 어레이로 형성되며, 각 단위 픽셀은 광원 픽셀 및 디텍터 픽셀을 포함할 수 있다. 각 단위 픽셀의 광원 픽셀은 예컨대, 서로 다른 파장의 광을 조사하기 위한 복수의 LED 픽셀을 포함할 수 있다. 또한, 각 단위 픽셀의 디텍터 픽셀은 대상체로부터 광신호를 검출하는 PD 픽셀을 포함할 수 있다.The display unit is formed as an array of unit pixels, and each unit pixel may include a light source pixel and a detector pixel. The light source pixels of each unit pixel may include, for example, a plurality of LED pixels for irradiating light of different wavelengths. Also, the detector pixel of each unit pixel may include a PD pixel that detects an optical signal from an object.
또한, 표시장치(610)는 표시부 및 제어부와 전기적으로 연결되고 제어부의 제어에 따라 표시부를 해당 모드에 맞게 구동하는 제어 드라이버를 포함할 수 있다. 제어 드라이버는 광원 픽셀에 연결되는 광원 드라이버와 데이터 드라이버 및, 디텍터 픽셀에 연결되는 디텍터 드라이버를 포함할 수 있다.In addition, the
제어부는 프로세서(620)로부터 제1 모드에 해당하는 구동 데이터가 입력되면, 디텍터 드라이버를 비활성화하고 광원 드라이버 및 데이터 드라이버를 제어할 수 있다. 또한, 제2 모드 또는 제3 모드에 해당하는 구동 데이터가 입력되면 디텍터 드라이버를 활성화하고 광원 드라이버, 데이터 드라이버 및 디텍터 드라이버를 제어할 수 있다.When driving data corresponding to the first mode is input from the
또한, 표시장치(610)는 제2 모드 또는 제3 모드에 따라 획득된 광신호를 디지털 신호로 변환하여 프로세서(620)로 출력하는 변환부를 더 포함할 수 있다. 변환부는 전술한 바와 같이 하나 이상의 ADC 또는, 하나 이상의 Mux와 하나 이상의 ADC를 포함할 수 있다. In addition, the
도 1 내지 도 5b를 참조하여 표시장치(610)의 실시예들을 자세히 설명한 바 있으므로 이하 생략한다.Since exemplary embodiments of the
프로세서(620)는 전자장치(600)의 각종 기능을 처리한다. 예를 들어, 프로세서(620)는 표시장치(610)와 관련된 요청에 따라 표시장치(610)의 모드를 결정할 수 있다. 또한, 결정된 모드에 따라 구동 데이터를 생성하여 표시장치(610)의 제어부로 전달함으로써 표시장치(610)의 동작을 제어할 수 있다. 각 모드에 따른 구동 데이터의 예는 앞에서 설명한 바 있다.The
프로세서(620)는 제1 모드를 기본 모드(default mode)로 설정하고, 대상체의 분석 요청이 수신되면 표시장치(610)를 제2 모드 또는 제3 모드로 전환할 수 있다. 또한, 프로세서(620)는 제2 모드 또는 제3 모드에 따라 광신호 획득이 완료되면 자동으로 표시장치(610)를 제1 모드로 전환할 수 있다. The
프로세서(620)는 표시장치(610)를 제1 모드로 유지하면서 전자장치(600)에서 각종 영상 데이터가 처리되면 각종 영상 데이터를 포함한 구동 데이터를 생성하여 표시장치(610)의 제어부에 전달할 수 있다. 이때, 전자장치(600)에서 처리되는 영상 데이터는 TV(television) 컨텐츠, 전자장치(600)에 설치된 각종 애플리케이션에서 생성 및/또는 재생되는 동영상/정지영상, 전자장치(600)와 유무선 통신으로 연결되어 외부 장치로부터 수신된 각종 영상 데이터 등을 포함할 수 있다. When various image data are processed in the
프로세서(620)는 광신호를 이용한 대상체의 분석 요청이 수신되면 적절한 구동 데이터를 생성하여 표시장치(610)의 모드를 제2 모드 또는 제3 모드로 전환할 수 있다. 이때, 대상체의 분석 요청은 생체정보 추정, 지문 인증, 문서 스캔 및 이미지 스캔 등과 같이 광신호를 이용하여 처리 가능한 다양한 동작에 관한 요청을 포함할 수 있다. When a request for analysis of an object using an optical signal is received, the
예를 들어, 프로세서(620)는 사용자의 요청, 전자장치(600)의 종류, 대상체 분석 요청의 종류, 표시장치(610)의 크기 및/또는 성능 등을 고려하여 광신호 획득 모드를 결정할 수 있다. 일 예로, 사용자는 보다 정확한 생체정보 추정을 위해 표시장치(610)의 전체 영역을 이용하여 광신호를 획득하도록 제2 모드로 지정할 수 있다. 또는 사용자는 현재 시청중인 영상을 일부 영역에서 계속 감상하면서 나머지 영역에서 광신호를 획득하도록 제3 모드로 지정할 수 있다. For example, the
다른 예로, 대상체 분석 요청의 종류, 표시장치(610)의 크기 및/또는 성능 등에 따라 표시장치(610)의 광신호 획득 모드가 미리 정의될 수 있으며, 프로세서(620)는 대상체 분석 요청이 수신되면 표시장치(610)의 광신호 획득 모드를 미리 정의된 모드로 결정할 수 있다. 예컨대, 대상체 분석 요청이면 제3 모드로 정의될 수 있으며, 표시장치(610)의 성능이 상대적으로 낮거나 크기가 소형인 경우 제2 모드로 정의될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.As another example, the optical signal acquisition mode of the
프로세서(620)는 표시장치(610)가 제2 모드 또는 제3 모드로 동작하여 대상체로부터 광신호를 획득하면, 광신호를 기초로 대상체를 분석하여 사용자의 요청을 처리할 수 있다. 프로세서(620)는 대상체의 분석이 완료되면 대상체의 분석 결과를 영상 데이터로 생성하고 제1 모드 또는 제3 모드에서 분석 결과 영상 데이터를 표시하도록 적절한 구동 데이터를 생성하여 표시장치(610)의 제어부에 전달할 수 있다. When the
예를 들어, 도 7a를 참조하면, 프로세서(620)가 광신호 획득 요청에 따라 표시장치(610)의 모드를 제2 모드로 결정하면 (1)에 도시된 바와 같이 소정 광원(LED) 및 디텍터(PD)를 구동하는 구동 데이터를 생성하여 표시장치(600)의 제어부에 전달할 수 있다. 또한, 표시부(611)에 대상체가 접촉하여 광신호가 획득되면 광신호를 이용하여 혈압을 추정할 수 있다. For example, referring to FIG. 7A, when the
한편, 프로세서(620)는 광신호 획득을 위한 구동 데이터를 생성하기 전에 표시장치(600)가 제1 모드로 동작하여 광신호 획득을 위한 가이드 정보 예컨대, 접촉 위치, 접촉 상태, 접촉 압력 등의 정보를 표시하도록 구동 데이터를 생성하여 표시장치(600)의 제어부에 전달하고, 소정 시간 경과하면 제2 모드에서 광신호를 획득하도록 구동 데이터를 생성하여 제어부에 전달할 수 있다.Meanwhile, the
또한, 프로세서(620)는 (2)에 도시된 바와 같이 광신호 획득 또는 혈압 추정이 완료되면 표시장치(610)의 모드를 제1 모드로 전환하고 혈압 추정 결과를 표시부(611)에 출력하도록 구동 데이터를 생성할 수 있다.Further, as shown in (2), when the optical signal acquisition or blood pressure estimation is completed, the
도 7b를 참조하면, 프로세서(620)가 표시장치(610)의 모드를 제3 모드로 결정하면, 표시부(611)의 제1 영역(D1,D3)에서 광신호 획득을 위한 가이드 정보 및/또는 처리 결과를 출력하고 제2 영역(D2)에서 광신호를 획득하기 위해 구동할 광원(LED) 및 디텍터(PD)에 관한 정보를 포함한 구동 데이터를 생성할 수 있다. 도시된 바와 같이 제1 영역(D1,D3)은 둘 이상의 영역으로 분리되어 어느 한 영역(D1)에는 접촉압력을 시각적으로 가이드하는 정보를 표시하고, 다른 영역(D3)에는 제2 영역(D2)에서 광신호를 획득하는 도중 또는 광신호 획득이 완료된 이후의 처리 결과를 출력할 수 있다. 예컨대, 프로세서(620)는 광신호를 획득하는 도중에 사용자가 접촉압력을 증가시키도록 "좀 더 세게 누르세요"와 같은 텍스트를 표시할 수 있으며, 도시된 바와 같이 혈압 추정이 완료되면 혈압 추정값을 표시할 수 있다.Referring to FIG. 7B, when the
도 8a 내지 도 8g는 표시장치(610)가 제2 모드 또는 제3 모드로 동작하여 광신호를 획득할 때의 광원 및 디텍터 쌍의 구동 예이다. 표시장치(610)의 10행 10열로 이루어진 표시부의 영역을 예시하고 있다. 이때, 표시부 영역은 제2 모드에서의 전체 영역 또는 제3 모드에서의 광신호 획득 영역을 나타낸다. 8A to 8G are examples of driving a pair of light sources and detectors when the
표시장치(610)는 프로세서(620)에 의해 생성된 구동 데이터에 기초하여 광원 및 디텍터의 쌍을 구동하며 예컨대 혈압 추정을 위한 제1 광신호를 획득할 수 있다.The
일 예로, 도 8a를 참조하면 표시장치(610)는 하나의 광원(41) 및 디텍터(77) 쌍을 구동하여 대상체(OBJ)로부터 제1 광신호를 획득할 수 있다. 이때, 구동될 광원(41) 및 디텍터(77) 쌍은 미리 정의될 수 있다. As an example, referring to FIG. 8A, the
다른 예로, 도 8b를 참조하면 표시장치(610)는 대상체(OBJ)가 접촉하는 제1 영역(DA1) 내의 하나의 광원(41) 및 디텍터(77) 쌍을 구동하여 제1 광신호를 획득하면서 제1 영역(DA1)을 포함하는 제2 영역(DA2) 내의 복수의 광원 및 디텍터 쌍을 구동하여 복수의 제2 광신호를 획득할 수 있다. 이때, 제1 영역(DA1) 및 제2 영역(DA2)은 미리 설정될 수 있다. 표시장치(610)는 제2 영역(DA2)의 복수의 광원 및 디텍터 쌍이 구동하는 도중에, 제1 영역(DA1)의 광원(41) 및 디텍터(77) 쌍을 일정 시간 동안 연속적으로 동시 구동하거나 시분할 방식으로 순차 구동할 수 있다. As another example, referring to FIG. 8B, the
제2 영역(DA2)의 복수의 광원 및 디텍터 쌍은 제2 영역(DA2) 내의 전체 단위 픽셀의 광원 및 디텍터들의 조합으로 미리 정의될 수 있다. 예컨대, 동일한 단위 픽셀의 광원과 디텍터를 한 쌍으로 조합하거나, 제1 단위 픽셀의 광원과 소정 간격 떨어진 제2 단위 픽셀의 디텍터를 한 쌍으로 조합할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 다양한 단위 픽셀들을 조합할 수 있다.The plurality of light source and detector pairs in the second area DA2 may be predefined as a combination of light sources and detectors of all unit pixels in the second area DA2. For example, the light source and the detector of the same unit pixel may be combined as a pair, or the light source of the first unit pixel and the detector of the second unit pixel separated by a predetermined distance may be combined as a pair. However, the present invention is not limited thereto, and various unit pixels may be combined.
또는, 제2 영역(DA2)의 복수의 광원 및 디텍터 쌍은 제2 영역(DA2) 내의 선택된 일부의 단위 픽셀의 광원 및 디텍터들의 조합으로 미리 정의될 수 있다. 예컨대, 전자장치(600)의 성능, 표시장치(610)의 성능, 광신호 분석 목적, 광신호 분석에 요구되는 신속성 등을 고려하여 선택될 단위 픽셀이 미리 결정될 수 있다. 예컨대, 제1행, 제3행, 제5행 등과 같이 미리 정의된 행 간격 및/또는 제1열, 제3열, 제5열 등과 같이 미리 정의된 열 간격으로 선택될 수 있으며, 그 밖의 대각선 방향, 십자 방향 등으로 선택되는 것도 가능하다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 동시에 구동될 광원 및 디텍터의 쌍은 전술한 바와 같이 각 단위 픽셀의 광원 및 디텍터 또는 서로 이격된 두 개의 단위 픽셀의 광원 및 디텍터의 쌍으로 조합될 수 있다.Alternatively, the plurality of light source and detector pairs in the second area DA2 may be predefined as a combination of light sources and detectors of a selected portion of the unit pixels in the second area DA2. For example, a unit pixel to be selected may be predetermined in consideration of the performance of the
표시장치(610)는 제2 영역(DA2) 내의 전체 또는 선택된 복수의 광원 및 디텍터 쌍을 미리 정의된 패턴으로 구동할 수 있다. 이때, 미리 정의된 패턴은 행 방향 또는 열 방향으로 순차 구동하는 방식, 동시에 1회 이상 구동하는 방식, 원형/사각형 등의 형태로 구동하되 시계 또는 반시계 방향, 내부에서 외부로 퍼져 나가는 형태 또는 그 반대로 순차 및/또는 동시 구동할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.The
도 8c를 참조하면, 표시장치(610)는 다양한 방식으로 제2 영역(DA2) 내의 복수의 광원 및 디텍터 쌍을 구동하면서, 제1 영역(DA1) 내의 하나의 광원(41)과 복수의 디텍터(76,77,78)를 동시 또는 순차 구동하여, 대상체(OBJ)로부터 복수의 제1 광신호를 획득할 수 있다. Referring to FIG. 8C, the
도 8d를 참조하면, 표시장치(610)는 전술한 바와 같이 다양한 방식으로 제2 영역(DA2) 내의 복수의 광원 및 디텍터 쌍을 구동하면서, 제1 영역(DA1) 내의 복수의 광원(40,41,42)과 하나의 디텍터(77)를 동시 또는 순차 구동하여 대상체(OBJ)로부터 하나 이상의 제1 광신호를 획득할 수 있다. Referring to FIG. 8D, the
도 8e를 참조하면, 표시장치(610)는 전술한 바와 같이 다양한 방식으로 제2 영역(DA2) 내의 복수의 광원 및 디텍터 쌍을 구동하면서, 제1 영역(DA1) 내의 복수의 광원(40,41,42)과 복수의 디텍터(76,77,78)를 동시 또는 순차 구동하여 대상체(OBJ)로부터 복수의 제1 광신호를 획득할 수 있다.Referring to FIG. 8E, the
도 8f 및 도 8g를 참조하면, 프로세서(620)는 광신호 획득 요청이 수신되면 제1 영역의 소정 기준점을 기초로 구동할 하나 이상의 광원 및 디텍터를 결정할 수 있다. 8F and 8G, when an optical signal acquisition request is received, the
일 예로, 도 8f와 같이 제1 영역(DA1)의 소정 기준점은 제1 영역(DA1)의 중심점(AC)일 수 있다. 제1 영역(DA1)의 중심점으로부터 소정 거리 상의 광원(41)과 디텍터(77)를 제1 광신호를 획득하기 위한 광원과 디텍터로 결정할 수 있다. 이때, 광원 및 디텍터는 도 8c 내지 도 8e에 도시된 바와 같이 하나 이상 결정될 수 있다. 프로세서(620)는 캘리브레이션을 수행하여 대상체(OBJ)를 표시장치(610)에 복수회 접촉하도록 가이드하고, 대상체의 접촉 패턴을 분석하여 사용자별로 최적의 제1 영역(DA1)의 크기와, 제1 영역(DA1)의 중심점(AC)으로부터 광원 및 디텍터까지의 최적 거리를 결정할 수 있다.For example, as shown in FIG. 8F, the predetermined reference point of the first area DA1 may be the center point AC of the first area DA1. The
다른 예로, 도 8g와 같이 프로세서(620)는 대상체(OBJ)의 접촉에 따른 지문 데이터를 기초로 지문 특징점(FP)을 소정 기준점으로 획득하고, 획득된 지문 특징점(FP)을 기초로 제1 광신호를 획득하기 위한 광원 및 디텍터를 결정할 수 있다. 이때, 프로세서(620)는 지문 방향(FD)을 획득하고, 지문 특징점(FP)으로부터 지문 방향(FD) 상의 소정 거리 상의 광원 및 디텍터를 결정할 수 있다. 이때, 지문 데이터는 대상체의 접촉에 따라 표시장치(610)에 수광되는 광량의 분포 또는 후술하는 바와 같이 지문 센서를 이용하여 획득될 수 있다.As another example, as shown in FIG. 8G, the
프로세서(620)는 전술한 바와 같이 제1 광신호를 기초로 생체정보 추정, 지문 인증, 문서 스캔 및 이미지 스캔 등의 요청을 처리할 수 있다. 이때, 프로세서(620)는 복수의 제1 광신호가 획득되는 경우 복수의 제1 광신호들 중의 어느 하나를 선택하거나 둘 이상의 제1 광신호를 조합하여 다양한 요청을 처리할 수 있다. As described above, the
또한, 프로세서(620)는 전술한 바와 같이 제1 광신호와 함께 제2 영역에서 복수의 제2 광신호가 획득되는 경우 제2 광신호를 기초로 제1 광신호를 보정할 수 있다. 예컨대, 도 8b를 참조하면 제1 광신호를 획득하는 77번 단위 픽셀에 비해 대상체가 그 좌측에 있는 76번 단위 픽셀에 더 잘 접촉한 경우 76번 단위 픽셀에서 검출된 제2 광신호를 기초로 77번의 제1 광신호를 보정할 수 있다. 예컨대, 76번과 77번 광신호의 각 시점의 진폭들을 평균하는 방식과 같이 미리 정의된 다양한 보정식을 이용하여 77번 제1 광신호를 보정할 수 있다. 여기서, 76번 하나만을 예로 들었으나 이에 제한되는 것은 아니며 접촉상태가 상대적으로 양호한 복수의 제2 광신호를 선택하여 선택된 복수의 제2 광신호들을 기초로 제1 광신호를 보정할 수 있다.Also, as described above, when a plurality of second optical signals are acquired in the second region together with the first optical signal, the
또는, 프로세서(620)는 복수의 제2 광신호를 기초로 제1 광신호의 신뢰도를 평가할 수 있다. 예를 들어, 각 광신호로부터 추출된 특징점 예컨대 최대 진폭이 77번에서 멀어질수록 점차 증가하는 경우 제1 광신호의 신뢰도가 높지 않다고 판단하고 표시장치(610)의 모드를 제1 모드 또는 제3 모드로 전환하여 대상체의 재접촉을 가이드할 수 있다. 이때, 신뢰도를 판단하는 기준은 예시된 바에 제한되지 않는다.Alternatively, the
도 9는 다른 실시예에 따른 전자장치의 블록도이다. 도 10a 내지 도 10c는 오실로메트릭 기반의 혈압 추정을 설명하기 위한 도면이다. 9 is a block diagram of an electronic device according to another embodiment. 10A to 10C are diagrams for explaining oscillometric-based blood pressure estimation.
도 9 내지 도 10c를 참조하여, 전자장치(900)가 광신호를 통해 대상체를 분석하는 다양한 기능들 중에서 생체정보를 추정하는 기능을 설명한다. 이때, 생체정보는 혈압, 혈관 나이, 동맥경화도, 대동맥압 파형, 혈관 탄성도, 스트레스 지수, 피로도, 피부 탄력도, 피부 나이, 중성지방, 콜레스테롤, 혈당 및 항산화 지수 중의 하나 이상을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.A function of estimating biometric information among various functions of the electronic device 900 analyzing an object through an optical signal will be described with reference to FIGS. 9 to 10C. At this time, the biometric information may include one or more of blood pressure, blood vessel age, arterial stiffness, aortic pressure waveform, blood vessel elasticity, stress index, fatigue, skin elasticity, skin age, triglyceride, cholesterol, blood sugar, and antioxidant index. It is not limited thereto.
도 9에 도시된 바와 같이 일 실시예에 따르면 전자장치(900)는 표시장치(910), 프로세서(920) 및 힘 센서(930)를 포함할 수 있다. 표시장치(910) 및 프로세서(920)는 전술한 실시예들을 통해 자세히 설명한 바 있다.As shown in FIG. 9, according to an embodiment, the electronic device 900 may include a
프로세서(920)는 생체정보 추정 요청이 수신되면 표시장치(910)를 제2 모드 또는 제3 모드로 전환하기 위한 구동 데이터를 생성하여 표시장치(910)에 전송한다. When a request for estimating biometric information is received, the
일 예로, 프로세서(920)는 제2 모드로 결정되면 먼저 제1 모드로 동작하여 사용자에게 광신호 획득을 가이드하는 정보를 표시하도록 제1 구동 데이터를 생성하여 표시장치(910)에 전달할 수 있다. 이때, 가이드 정보는 대상체(예: 손가락)의 접촉 위치 및/또는 접촉 압력 등을 시각적으로 표시한 영상 데이터일 수 있다. 그 다음, 표시장치(910)에서 가이드 정보가 표시된 후 소정 시간이 경과하면, 표시장치(910)가 제2 모드로 동작하여 대상체로부터 광신호를 획득하도록 제2 구동 데이터를 생성하여 표시장치(910)에 전달할 수 있다.For example, if the second mode is determined, the
다른 예로, 프로세서(920)는 제3 모드로 결정되면 표시장치(910)가 제3 모드로 동작하여 제1 영역에 광신호 획득을 위한 가이드 정보 및/또는 생체정보 추정 결과를 표시하고 제2 영역에서 광신호를 획득하도록 구동 데이터를 생성하여 표시장치(910)에 전달할 수 있다.As another example, if the
한편, 프로세서(920)는 제2 모드 또는 제3 모드로 결정되면 먼저 대상체의 접촉위치 결정을 위한 제1 광신호를 획득하도록 제1 구동 데이터를 생성하여 표시장치(910)에 전달하고, 제1 광신호가 획득되면 제1 광신호를 기초로 대상체의 접촉위치를 분석할 수 있다. 또한, 프로세서(920)는 분석된 접촉위치를 기초로 생체정보 추정용 제2 광신호를 획득하도록 구동할 광원 및 디텍터를 결정하고 결정된 광원 및 디텍터에 관한 정보를 포함한 제2 구동 데이터를 생성하여 표시장치(910)에 전달할 수 있다. Meanwhile, when the second mode or the third mode is determined, the
예를 들어, 전술한 도 5b의 구동 데이터 4를 제1 구동 데이터로 생성하여 표시부의 전체 영역에서 대상체의 접촉에 따른 광량을 검출하고, 광량이 소정 임계치 이상인 단위 픽셀들의 영역을 피검체의 접촉위치로 추적할 수 있다. 또한, 추적 결과 도 5a의 단위 픽셀(17,19,137,139)을 꼭지점으로 하는 사각형 영역이 대상체의 접촉위치로 결정된 경우 도 5b의 구동 데이터 1을 제2 구동 데이터로 생성할 수 있다.For example, by generating the driving
힘 센서(930)는 표시장치(910)의 하단에 배치될 수 있으며, 사용자가 대상체를 표시장치(910)에 접촉하여 힘을 가할 때 그 접촉 힘을 측정할 수 있다. 사용자는 소정 시간 동안 광신호의 세기를 변화시키기 위해 표시장치(910)에 손가락을 접촉시킨 상태에서 점차 누르는 힘을 증가시키거나 소정 임계치 이상의 힘을 가한 상태에서 점차 누르는 힘을 감소시킬 수 있다.The
프로세서(920)는 힘 센서(930)로부터 측정된 접촉 힘 및 표시장치(910)로부터 광신호가 수신되면 접촉 힘 및 광신호를 기초로 생체정보를 추정할 수 있다. When the contact force measured from the
예를 들어, 도 10a는 대상체가 표시장치(910)에 접촉하여 점차 가압할 때 표시장치(910)의 디텍터 픽셀에 수광된 광량의 일부를 도시한 것이다. 이때, 디텍터 픽셀의 광량은 정전용량의 크기일 수 있다. 프로세서(920)는 디텍터 픽셀의 광량의 크기를 기초로 대상체가 표시부에 접촉한 접촉면적을 획득할 수 있다. For example, FIG. 10A illustrates a part of the amount of light received by the detector pixel of the
일 예로 광량의 크기가 소정 임계치(도 10a에서 8) 이상인 연속적인 영역을 관심영역(AI)으로 설정하고, 설정된 관심영역(AI) 내의 단위 픽셀들의 개수에 각 단위 픽셀의 크기를 곱한 값을 접촉면적으로 획득할 수 있다. 다른 예로, 관심영역 내의 픽셀들의 광량의 크기의 통계값(총합, 평균값, 중간값, 최대값, 최소값 등)과 접촉면적 간의 상관관계를 기초로 접촉면적을 획득할 수 있다. 일반적으로 사용자가 손가락을 표시부에 접촉한 상태에서 점차 누르는 힘을 증가시키면, 접촉면적은 일정 구간에서 증가하고 이때의 손가락이 접촉한 영역의 픽셀의 광량의 크기 또는 증가하게 된다. 이에 따라 광량의 크기의 통계값과 접촉면적 간의 일정한 상관 관계를 선형/비선형 함수로 미리 정의할 수 있다. As an example, a continuous area having a light amount equal to or greater than a predetermined threshold (8 in FIG. 10A) is set as the region of interest (AI), and the number of unit pixels in the set region of interest (AI) is multiplied by the size of each unit pixel. Can be obtained by area. As another example, the contact area may be obtained based on a correlation between a statistical value (a total, an average value, a median value, a maximum value, a minimum value, etc.) of the amount of light of the pixels in the ROI and the contact area. In general, when the user gradually increases the pressing force while the finger is in contact with the display, the contact area increases in a certain section, and the amount of light of the pixel in the area where the finger touches at this time increases or increases. Accordingly, a constant correlation between the statistic value of the amount of light and the contact area can be predefined as a linear/nonlinear function.
프로세서(920)는 접촉면적을 측정하기 위한 최적의 제1 구동 데이터 예컨대 도 5b의 구동 데이터 5를 생성하여 피검체의 접촉면적을 결정하고, 접촉면적이 결정되면 생체정보 추정용 광신호를 획득하기 위한 제2 구동 데이터를 생성하여 표시장치(910)에 전달할 수 있다.The
다만, 이에 제한되는 것은 아니며 전자장치(900)는 표시장치(910)의 상부 또는 하부에 장착되는 접촉면적 센서를 더 포함할 수 있고, 접촉면적 센서를 통해 접촉면적을 획득하는 것도 가능하다.However, the present invention is not limited thereto, and the electronic device 900 may further include a contact area sensor mounted on or below the
프로세서(920)는 이와 같이 접촉면적이 획득되면, 획득된 접촉면적과 힘 센서(930)에 의해 측정된 접촉 힘을 기초로 접촉압력을 획득할 수 있다. 예컨대, 접촉 힘을 접촉면적으로 나누어 접촉압력을 구할 수 있다. 프로세서(920)는 이와 같이 접촉압력이 구해지면 접촉압력과 광신호의 진폭을 기초로 오실로메트릭 기반으로 생체정보를 추정할 수 있다.When the contact area is obtained as described above, the
예를 들어, 도 10b는 사용자가 손가락으로 표시장치(910)에 접촉하여 접촉압력을 점차 증가시킬 때 표시장치(910)에 의해 측정된 광신호 예컨대 맥파신호를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 사용자가 손가락으로 표시장치(910)에 접촉한 상태에서 누르는 힘을 점차 증가시키면 광신호의 진폭 또한 일정 시간 동안 점차 증가하는 경향을 나타낸다. 프로세서(920)는 각 측정 시점에서 파형 엔벨로프(in1)의 플러스(+) 지점의 진폭값(in2)에서 마이너스(-) 지점의 진폭값(in3)을 빼서 피크-투-피크 지점을 추출하고, 도 10c에 도시된 바와 같이 추출된 각 측정 시점의 피크-투-피크 지점의 진폭을 동일한 측정 시점의 접촉압력을 기준으로 플롯(plot)하여 오실로메트릭 포락선(OW)을 획득할 수 있다.For example, FIG. 10B shows an optical signal, such as a pulse wave signal, measured by the
도 10c를 참조하면, 프로세서(920)는 획득된 오실로메트릭 포락선(OW)으로부터 생체정보 예컨대 혈압 추정을 위한 특징을 획득할 수 있다. 프로세서(720)는 오실로메트릭 포락선(OW)에서 최대 피크 지점의 진폭값(MA), 최대 피크 지점의 접촉 압력값(MP), 최대 피크 지점의 진폭값(MA) 대비 미리 설정된 비율(예: 0.5~0.7)에 해당하는 좌우 시간 지점에 대응하는 접촉 압력값(SP,DP) 등을 특징으로 획득할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 광신호의 파형 분석을 통해 최대 진폭값, 최대 진폭값에 대응하는 시간, 전진파와 반사파와 관련된 지점의 시간 및 진폭, 획득된 값들의 조합 등을 추가적인 특징으로 획득할 수 있다. Referring to FIG. 10C, the
프로세서(920)는 특징이 추출되면 미리 정의된 생체정보 추정 모델을 적용하여 생체정보를 추정할 수 있다. 생체정보 추정 모델은 덧셈, 뺄셈, 나눗셈, 곱셈, 로그값, 회귀식 등 특별히 제한됨이 없이 다양한 선형 또는 비선형 결합 함수식 형태로 정의될 수 있다. 예를 들어, 아래의 수학식 1은 간단한 형태의 선형 함수식을 예시하고 있다. When the feature is extracted, the
여기서, y는 구하고자 하는 생체정보 추정값을 의미하고, x는 추출된 특징값을 의미한다. a 및 b는 전처리 과정을 통해 미리 구해지는 값으로, 생체정보의 종류 및 사용자 특성에 따라 다르게 정의될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(920)는 평균 혈압, 이완기 혈압 및 수축기 혈압별로 정의된 위 수학식 1을 통해 각 혈압을 독립적으로 추정할 수 있다. 예컨대, 추출된 특징값(MP), 특징값(DP) 및특징값(SP)을 각각 정의된 함수식에 입력하여 평균 혈압, 이완기 혈압 및 수축기 혈압을 구할 수 있다.Here, y denotes an estimated biometric information to be obtained, and x denotes an extracted feature value. A and b are values obtained in advance through a pre-processing process, and may be differently defined according to the type of biometric information and user characteristics. For example, the
도 11은 다른 실시예에 따른 전자장치의 블록도이다. 도 12는 지문 검출을 통해 대상체의 접촉상태 판단을 설명하기 위한 도면이다.11 is a block diagram of an electronic device according to another embodiment. 12 is a diagram for explaining determination of a contact state of an object through fingerprint detection.
도 11을 참조하면 일 실시예에 따른 전자장치(1100)는 표시장치(1110), 프로세서(1120) 및 지문 센서(1130)를 포함할 수 있다. 전술한 전자장치(600,900)의 다양한 기능들은 본 실시예의 전자장치(1100)에서 수행될 수 있다. 전자장치(1100)는 도 9에서 설명한 힘 센서를 더 포함할 수도 있다. 표시장치(1110) 및 프로세서(1120)의 실시예들은 앞에서 설명한 바 있으므로 중복되지 않은 기능을 중심으로 설명한다. Referring to FIG. 11, an
지문 센서(1130)는 표시장치(1110)의 상부 또는 하부에 배치될 수 있다. 지문 센서(1130)는 광학식 또는 정전식 기반의 지문 센서일 수 있다. 지문 센서(1130)는 사용자가 광신호 획득을 위해 대상체를 접촉할 때의 지문 데이터를 획득할 수 있다. 여기서, 지문 데이터는 손가락의 지문 이미지만을 의미하는 것은 아니며 손가락 이외의 대상체의 접촉 이미지를 포함할 수 있다.The
도 12는 손가락 지문 이미지를 도시한 것으로, (1)은 지문이 표시부의 중심에 잘 접촉한 상태, (2)는 지문이 한쪽에 치우쳐 있는 상태를 도시한 것이다. 일 예로 프로세서(1120)는 지문 이미지(FI)가 획득되면 지문 특징점(FP)을 획득하고, 획득된 지문 특징점(FP)을 중심으로 소정 범위 내의 광원 및 디텍터를 구동하도록 하는 구동 데이터를 생성할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(1120)는 도 12의 (2)와 같이 지문 특징점(FP)이 너무 한쪽으로 치우쳐 있는 경우 그 지문 특징점(FP) 근처의 광원 및 디텍터를 구동하는 대신 사용자가 대상체를 다시 접촉하도록 가이드 정보를 표시장치(1110)를 통해 표시할 수 있다.12 shows a fingerprint image of a finger, where (1) shows a state in which the fingerprint is in good contact with the center of the display unit, and (2) shows a state in which the fingerprint is biased to one side. For example, when the fingerprint image FI is acquired, the
한편, 지문 센서(1130)는 초음파 기반의 초음파 센서일 수 있다. 초음파 센서는 사용자의 피검체가 접촉할 때 지문 검출 이외에 부가 정보 예컨대, 접촉하중 분포, 초음파 맥파신호 및/또는 혈류 신호 등을 검출할 수 있다. 프로세서(1120)는 표시장치(1110)를 통해 획득된 광신호 및 초음파 센서를 통해 획득된 부가 정보를 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다.Meanwhile, the
도 13은 다른 실시예에 따른 전자장치의 블록도이다.13 is a block diagram of an electronic device according to another embodiment.
도 13을 참조하면 전자장치(1300)는 표시장치(1310), 프로세서(1320), 저장부(1330) 및 통신부(1340)를 포함할 수 있다. 전술한 전자장치(600,900,1100)의 다양한 기능들은 본 실시예의 전자장치(1300)에서 수행될 수 있다. 따라서, 전자장치(1300)는 도 9의 힘 센서, 도 11의 지문 센서 구성을 더 포함할 수도 있다.Referring to FIG. 13, the
표시장치(1310)는 프로세서(1320)의 제어에 따라 제1 모드 또는 제3 모드로 동작하여 프로세서(1300)의 각종 처리 결과를 출력할 수 있다. 예를 들어, 표시장치(1310)는 생체정보 추정값 및/또는 가이드 정보를 시각적으로 출력할 수 있다. 또한, 생체정보 추정값이 정상 범위를 벗어나는 경우, 빨간 색 등을 사용하여 강조, 정상 범위를 함께 표시, 음성 경고 메시지 출력, 진동 강도 조절 등의 다양한 방식으로 경고 정보를 함께 출력할 수 있다. The
한편, 전자장치(1300)는 표시장치(1310) 외에 스피커 모듈 또는 햅틱 모듈 등의 비시각적 출력 수단을 포함할 수 있으며 비시각적 출력 수단을 통해 음성이나 진동, 촉감 등의 비시각적인 방식으로 출력할 수 있다. Meanwhile, the
저장부(1330)는 프로세서(1320)의 처리 결과를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1330)는 생체정보 추정을 포함한 대상체의 분석에 필요한 다양한 기준 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 기준 정보는 사용자의 나이, 성별, 건강 상태 등의 사용자 특성 정보를 포함할 수 있다. 또한, 기준 정보는 생체정보 추정 모델, 생체정보 추정 기준, 표시장치의 모드 전환 기준 등과 같은 다양한 정보를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. The
이때, 저장부(1330)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory: ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 등의 저장매체를 포함하며, 이에 제한되는 것은 아니다.At this time, the
통신부(1340)는 프로세서(1320)의 제어에 따라 유무선 통신 기술을 이용하여 외부 장치와 통신 연결하고 각종 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(1340)는 생체정보 추정 결과를 외부 기기에 전송하고, 외부 장치로부터 생체정보 추정에 필요한 각종 기준 정보를 수신할 수 있다. 이때, 외부 장치는 커프형 혈압 측정 기기, 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC 및 노트북 PC 등의 정보 처리 장치를 포함할 수 있다.The
이때, 통신 기술은 블루투스(bluetooth) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC), WLAN 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 적외선(Infrared Data Association, IrDA) 통신, WFD(Wi-Fi Direct) 통신, UWB(ultra-wideband) 통신, Ant+ 통신, WIFI 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 3G 통신, 4G 통신 및 5G 통신 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.At this time, the communication technology is Bluetooth communication, Bluetooth Low Energy (BLE) communication, Near Field Communication (NFC), WLAN communication, Zigbee communication, Infrared Data Association (IrDA) communication, WFD (Wi-Fi Direct) communication, ultra-wideband (UWB) communication, Ant+ communication, WIFI communication, Radio Frequency Identification (RFID) communication, 3G communication, 4G communication, and 5G communication. However, it is not limited thereto.
도 14는 일 실시예에 따른 전자장치가 생체정보를 추정하는 방법의 흐름도이다. 도 14는 도 6, 도 9, 도 11, 도 13의 전자장치에 의한 생체정보 추정 방법의 일 실시예이다. 앞에서 자세히 설명하였으므로 이하 간단하게 기술한다.14 is a flowchart of a method for estimating biometric information by an electronic device according to an exemplary embodiment. 14 illustrates an embodiment of a method for estimating biometric information by the electronic device of FIGS. 6, 9, 11, and 13; Since it has been described in detail above, it is briefly described below.
먼저, 전자장치는 표시장치 관련 요청을 수신할 수 있다(1410). 표시장치 관련 요청은 사용자나 외부 장치로부터 수신될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 표시장치 관련 요청을 광신호를 획득하는 생체정보 추정 요청과 그 밖의 영상 표시 요청으로 구분하여 설명한다. First, the electronic device may receive a request related to a display device (1410). A request for a display device may be received from a user or an external device. Hereinafter, for convenience of explanation, a request related to a display device is divided into a request for estimating biometric information to obtain an optical signal and a request for displaying other images.
그 다음, 수신된 표시장치 관련 요청을 기초로 표시장치의 모드를 결정할 수 있다(1420). 예를 들어, 단계(1410)에서 영상 표시 요청이 수신되면 표시장치를 기본 모드인 제1 모드로 결정할 수 있다. 또는, 단계(1410)에서 생체정보 추정 요청이 수신되면 표시장치의 모드를 사용자의 요청이나 미리 설정된 기준에 따라 제2 모드 또는 제3 모드 중의 하나로 결정할 수 있다. 이때, 미리 설정된 기준은 전자장치의 성능, 종류, 표시장치의 성능 및/또는 종류 등을 기초로 설정되며, 예컨대 표시장치의 크기가 작은 경우 광신호만을 획득하는 제2 모드로 설정되고, 표시장치의 크기가 상대적으로 큰 경우 영상 표시 및 광신호 획득을 동시에 수행하는 제3 모드로 설정될 수 있다.Then, the mode of the display device may be determined based on the received display device related request (1420). For example, when an image display request is received in
그 다음, 단계(1420)에서 제1 모드로 결정되면 표시장치를 제1 모드로 전환하고(1431) 표시장치에 영상데이터를 표시할 수 있다(1432). Thereafter, when the first mode is determined in
만약, 단계(1420)에서 제2 모드로 결정되면 표시장치를 제2 모드로 전환하고(1441), 표시장치는 대상체로부터 광신호를 측정할 수 있다(1442). 이때, 표시장치는 제2 모드로 전환하기 전에 제1 모드를 유지한 상태에서 맥파신호 측정을 위한 가이드 정보를 표시하고, 소정 시간 후 제2 모드로 전환하여 광신호를 측정할 수 있다. 만약, 단계(1420)에서 제3 모드로 결정되면 표시장치를 제3 모드로 전환하고(1451), 표시장치의 일부 영역에 가이드 정보를 포함한 영상 데이터를 표시하고, 표시장치의 나머지 영역에서 광신호를 측정할 수 있다(1452).If the second mode is determined in
한편, 제2 모드 제3 모드에서 광신호를 획득하는 단계(1442,1542)는 대상체가 접촉하는 제1 영역 내의 하나 이상의 광원 및 디텍터의 쌍을 구동하여 생체정보를 추정하기 위한 제1 광신호를 획득할 수 있다. 이때, 제1 영역을 포함하는 제2 영역 내의 복수의 광원 및 디텍터의 쌍을 구동하여 제2 광신호를 획득하면서 제1 광신호를 획득할 수도 있다.Meanwhile, in the steps of acquiring an optical signal in the second mode and the third mode (1442, 1542), a first optical signal for estimating biometric information is generated by driving a pair of one or more light sources and a detector in a first area that the object contacts. Can be obtained. In this case, a first optical signal may be obtained while acquiring a second optical signal by driving a pair of a plurality of light sources and a detector in a second area including the first area.
그 다음, 단계(1442,1452)에서 측정된 제1 광신호를 기초로 생체정보를 추정할 수 있다(1460). 단계(1442,1452)에서 제1 광신호와 함께 복수의 제2 광신호가 획득되는 경우 제2 광신호를 기초로 제1 광신호를 보정하고, 보정된 제1 광신호를 기초로 생체정보를 추정할 수 있다.Then, the biometric information may be estimated based on the first optical signal measured in
한편, 본 실시 예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.Meanwhile, the embodiments may be implemented as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all types of recording devices storing data that can be read by a computer system.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tapes, floppy disks, optical data storage devices, and the like, and are implemented in the form of carrier waves (for example, transmission over the Internet). Include. Further, the computer-readable recording medium is distributed over a computer system connected by a network, so that the computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the embodiments can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention belongs.
본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 개시된 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Those of ordinary skill in the art to which the present disclosure pertains will be able to understand that it may be implemented in other specific forms without changing the disclosed technical idea or essential features. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting.
100: 표시장치
110: 표시부
120: 제어부
130: 광원 드라이버
140: 데이터 드라이버
150: 디텍터 드라이버
160: 변환부
600,900,1100,1300: 전자장치
610,910,1110,1310: 표시장치
620,920,1120,1320: 프로세서
930: 힘센서
1130: 지문센서
1330: 저장부
1340: 통신부100: display device 110: display unit
120: control unit 130: light source driver
140: data driver 150: detector driver
160: conversion unit
600,900,1100,1300: electronic devices
610,910,1110,1310: display device
620,920,1120,1320: Processor
930: force sensor 1130: fingerprint sensor
1330: storage unit 1340: communication unit
Claims (33)
각 광원 픽셀에 연결되는 광원 드라이버와 데이터 드라이버 및, 각 디텍터 픽셀에 연결되는 디텍터 드라이버를 포함하는 제어 드라이버; 및
상기 제어 드라이버를 통해 표시부를 제1 모드, 제2 모드 또는 제3 모드로 동작시키는 제어부를 포함하는 표시장치.A display unit formed of an array of unit pixels including a light source pixel and a detector pixel;
A control driver including a light source driver and a data driver connected to each light source pixel, and a detector driver connected to each detector pixel; And
And a controller configured to operate the display unit in a first mode, a second mode, or a third mode through the control driver.
상기 광원 픽셀은 하나 이상의 파장의 광을 조사하는 하나 이상의 LED(light emitting diode) 픽셀을 포함하고,
상기 디텍터 픽셀은 대상체로부터 산란 또는 반사된 광을 수광하여 전기 신호로 변환하는 PD(photodiode) 픽셀을 포함하는 표시장치.The method of claim 1,
The light source pixel includes one or more light emitting diode (LED) pixels that irradiate light of one or more wavelengths,
The detector pixel includes a photodiode (PD) pixel that receives light scattered or reflected from an object and converts it into an electrical signal.
상기 각 LED 픽셀은 2 트랜지스터 1 커패시터 구조를 갖고,
상기 PD 픽셀은 4 트랜지스터 또는 3 트랜지스터 구조를 갖는 표시장치. The method of claim 2,
Each of the LED pixels has a 2 transistor 1 capacitor structure,
The PD pixel has a 4 transistor or 3 transistor structure.
상기 제어부는
제1 모드에 해당하는 구동 데이터가 입력되면, 디텍터 드라이버를 비활성화하고, 구동 데이터를 기초로 광원 드라이버 및 데이터 드라이버를 통해 상기 표시부의 각 광원을 구동하여 영상을 표시하는 표시장치.The method of claim 1,
The control unit
When driving data corresponding to the first mode is input, the detector driver is deactivated, and each light source of the display is driven through a light source driver and a data driver based on the driving data to display an image.
상기 구동 데이터는
단위 픽셀 어레이의 광원의 구동 순서, 파장 및 지속 시간 중의 적어도 하나를 포함하는 표시장치.The method of claim 4,
The driving data is
A display device including at least one of a driving sequence, a wavelength, and a duration time of a light source of a unit pixel array.
상기 제어부는
제2 모드에 해당하는 구동 데이터가 입력되면, 디텍터 드라이버를 활성화하고, 구동 데이터를 기초로 광원 드라이버, 데이터 드라이버 및 디텍터 드라이버를 통해 표시부의 광원 및 디텍터를 구동하여 대상체로부터 광신호를 획득하는 표시장치. The method of claim 1,
The control unit
A display device that activates a detector driver when driving data corresponding to the second mode is input, and obtains an optical signal from an object by driving a light source and a detector of the display unit through a light source driver, data driver, and detector driver based on the driving data .
상기 구동 데이터는
구동할 광원의 위치, 파장, 지속 시간 및, 구동할 디텍터의 위치를 포함하는 표시장치.The method of claim 6,
The driving data is
A display device including a position, a wavelength, a duration of a light source to be driven, and a position of a detector to be driven.
상기 제어부는
제3 모드에 해당하는 구동 데이터가 입력되면, 디텍터 드라이버를 활성화하고, 구동 데이터를 기초로 광원 드라이버, 데이터 드라이버 및 디텍터 드라이버를 통해 표시부의 광원 및 디텍터를 구동하여 표시부의 제1 영역에서 영상을 출력하고 제2 영역에서 광신호를 획득하는 표시장치. The method of claim 1,
The control unit
When driving data corresponding to the third mode is input, the detector driver is activated, and the light source and detector of the display unit are driven through the light source driver, data driver, and detector driver based on the driving data to output an image in the first area of the display unit. And obtains an optical signal in the second area.
상기 구동 데이터는
상기 제1 영역에 포함된 단위 픽셀 어레이의 각 광원의 구동 순서, 파장 및 지속 시간을 포함하고, 상기 제2 영역에서 구동할 광원의 위치, 파장, 지속 시간 및 구동할 디텍터의 위치를 포함하는 표시장치.The method of claim 8,
The driving data is
A display including the driving order, wavelength, and duration of each light source of the unit pixel array included in the first region, and including the position, wavelength, duration, and position of a detector to be driven in the second region Device.
상기 표시부가 제2 모드 또는 제3 모드로 동작할 때, 상기 제어부에 의해 활성화되고, 상기 표시부의 디텍터로부터 광신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 변환부를 더 포함하는 표시장치.The method of claim 1,
When the display unit operates in a second mode or a third mode, the display device further comprises a conversion unit that is activated by the control unit and receives an optical signal from a detector of the display unit and converts it into a digital signal.
상기 변환부는
단위 픽셀 어레이의 각 열(column)별로 디텍터들의 출력이 통합되어 연결되는 Mux(multiplexer)와 상기 Mux에 연결되는 ADC(analog-digital converter)를 포함하고,
단위 픽셀 어레이의 디텍터들의 입력은 각 행(row)별로 통합되어 상기 디텍터 드라이버에 연결되는 표시장치.The method of claim 10,
The conversion unit
Including a Mux (multiplexer) in which outputs of detectors are integrated and connected for each column of a unit pixel array and an analog-digital converter (ADC) connected to the Mux,
The input of the detectors of the unit pixel array is integrated for each row and connected to the detector driver.
상기 변환부는
단위 픽셀 어레이의 각 디텍터의 출력에 연결되는 ADC(analog-digital converter)를 포함하고,
단위 픽셀 어레이의 디텍터들의 입력은 상기 디텍터 드라이버에 독립적으로 연결되는 표시장치.The method of claim 10,
The conversion unit
Including an ADC (analog-digital converter) connected to the output of each detector of the unit pixel array,
Inputs of detectors of a unit pixel array are independently connected to the detector driver.
상기 변환부는
단위 픽셀 어레이의 각 열(column)별로 디텍터들의 출력이 통합되어 각각 연결되는 복수의 ADC(analog-digital converter)를 포함하고,
단위 픽셀 어레이의 디텍터들의 입력은 각 행(row)별로 통합되어 상기 디텍터 드라이버에 연결되는 표시장치.The method of claim 10,
The conversion unit
Including a plurality of ADCs (analog-digital converters) to which outputs of the detectors are integrated and connected to each column of the unit pixel array,
The input of the detectors of the unit pixel array is integrated for each row and connected to the detector driver.
상기 변환부는
단위 픽셀 어레이의 각 디텍터의 출력에 각각 연결되는 복수의 ADC(analog-digital converter)를 포함하고,
단위 픽셀 어레이의 디텍터들의 입력은 통합되어 상기 디텍터 드라이버에 연결되는 표시장치.The method of claim 10,
The conversion unit
Including a plurality of ADCs (analog-digital converter) each connected to the output of each detector of the unit pixel array,
A display device in which inputs of detectors of a unit pixel array are integrated and connected to the detector driver.
상기 표시장치의 모드를 결정하고, 결정된 모드에 따라 상기 표시장치의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하는 전자장치.A display device comprising an array of unit pixels including a light source pixel and a detector pixel and operating in a first mode for displaying an image, a second mode for acquiring an optical signal, or a third mode for displaying an image and acquiring an optical signal ; And
And a processor that determines a mode of the display device and controls an operation of the display device according to the determined mode.
상기 프로세서는
상기 제1 모드를 기본 모드로 설정하고, 대상체의 분석 요청이 수신되면 제2 모드 또는 제3 모드로 전환하는 전자 장치. The method of claim 15,
The processor is
An electronic device that sets the first mode as a basic mode and switches to a second mode or a third mode when an analysis request from an object is received.
상기 프로세서는
대상체의 분석 요청이 수신되면, 사용자의 요청, 상기 표시장치의 크기 및 성능 중의 적어도 하나를 기초로 제2 모드 및 제3 모드 중의 어느 하나를 선택하는 전자장치.The method of claim 16,
The processor is
When an analysis request from an object is received, an electronic device that selects one of a second mode and a third mode based on at least one of a user request and a size and performance of the display device.
상기 프로세서는
상기 제2 모드로 결정되면, 표시장치가 제1 모드로 동작하여 광신호 획득을 위한 가이드 정보를 표시하도록 제어하고, 소정 시간 후 상기 표시장치가 제2 모드로 동작하여 대상체로부터 광신호를 획득하도록 제어하는 전자장치.The method of claim 15,
The processor is
When the second mode is determined, the display device operates in a first mode to display guide information for obtaining an optical signal, and after a predetermined time, the display device operates in a second mode to obtain an optical signal from an object. Control electronics.
상기 프로세서는
상기 제3 모드로 결정되면, 표시장치의 제1 영역에 광신호 획득을 위한 가이드 정보 또는 대상체의 분석 결과를 표시하고 제2 영역에서 광신호를 획득하도록 제어하는 전자장치.The method of claim 15,
The processor is
When the third mode is determined, the electronic device displays guide information for acquiring an optical signal or an analysis result of an object in a first area of the display device and controls to acquire an optical signal in the second area.
상기 프로세서는
상기 제2 모드 또는 제3 모드로 결정되면, 대상체로부터 제1 광신호를 획득하도록 표시장치를 제어하고, 획득된 제1 광신호를 기초로 대상체의 접촉위치를 분석하여 대상체의 분석을 위한 제2 광신호를 획득하도록 표시장치를 제어하는 전자장치.The method of claim 15,
The processor is
When it is determined as the second mode or the third mode, the display device is controlled to obtain a first optical signal from the object, and the contact position of the object is analyzed based on the obtained first optical signal to provide a second An electronic device that controls a display device to acquire an optical signal.
대상체가 표시장치에 접촉할 때 상기 대상체의 지문 데이터를 획득하는 지문 센서를 더 포함하는 전자장치.The method of claim 15,
The electronic device further comprises a fingerprint sensor that acquires fingerprint data of the object when the object contacts the display device.
상기 프로세서는
상기 지문 데이터를 기초로 대상체의 접촉위치를 분석하고, 분석 결과를 기초로 상기 표시장치가 광신호 획득 또는 가이드 정보를 표시하도록 제어하는 전자장치. The method of claim 21,
The processor is
An electronic device that analyzes a contact position of an object based on the fingerprint data and controls the display device to acquire an optical signal or display guide information based on the analysis result.
상기 프로세서는
상기 지문 데이터를 기초로 지문 특징점을 획득하고, 획득된 지문 특징점을 기준으로 상기 광신호 획득을 위해 구동할 광원 및 디텍터를 결정하는 전자장치.The method of claim 22,
The processor is
An electronic device that acquires a fingerprint feature point based on the fingerprint data, and determines a light source and a detector to be driven to acquire the optical signal based on the acquired fingerprint feature point.
상기 프로세서는
상기 제2 모드 또는 제3 모드에 따라 대상체로부터 광신호가 획득되면, 획득된 광신호를 기초로 대상체를 분석하여 생체정보 추정, 지문 인증, 문서 스캔 및 이미지 스캔 중의 적어도 하나를 수행하는 전자장치.The method of claim 15,
The processor is
When an optical signal is obtained from an object according to the second mode or the third mode, an electronic device that analyzes the object based on the obtained optical signal to perform at least one of biometric information estimation, fingerprint authentication, document scanning, and image scanning.
생체정보 추정 요청이 수신되면 상기 표시장치가 제2 모드 또는 제3 모드로 동작하여 대상체로부터 제1 광신호를 획득하도록 제어하고, 획득된 제1 광신호를 기초로 생체정보를 추정하는 프로세서를 포함하는 전자장치.A display device including an array of unit pixels including a light source pixel and a detector pixel and operating in a first mode for displaying an image, a second mode for obtaining an optical signal, or a third mode for displaying an image and obtaining an optical signal; And
When a request for estimating biometric information is received, the display device operates in a second mode or a third mode to obtain a first optical signal from an object, and includes a processor for estimating biometric information based on the obtained first optical signal. Electronic devices.
상기 표시장치는
대상체가 접촉하는 제1 영역 내의 하나 이상의 광원 및 디텍터 쌍을 구동하여 제1 광신호를 획득하는 전자장치.The method of claim 25,
The display device
An electronic device that obtains a first optical signal by driving one or more pairs of light sources and detectors in a first area in contact with an object.
상기 프로세서는
상기 제1 영역 내의 소정 기준점을 기초로 상기 제1 영역 내의 광원 및 디텍터 쌍을 결정하는 전자장치.The method of claim 26,
The processor is
An electronic device that determines a pair of light sources and detectors in the first area based on a predetermined reference point in the first area.
상기 소정 기준점은
제1 영역의 중심점 및 상기 대상체의 접촉에 따른 지문 데이터를 기초로 획득된 지문 특징점 중의 적어도 하나를 포함하는 전자장치.The method of claim 27,
The predetermined reference point is
An electronic device comprising at least one of a center point of a first area and a fingerprint feature point acquired based on fingerprint data according to a contact of the object.
상기 표시장치는
상기 제1 영역을 포함하는 제2 영역 내의 복수의 광원 및 디텍터 쌍을 구동하여 복수의 제2 광신호를 획득하면서 상기 제1 광신호를 획득하는 전자장치.The method of claim 26,
The display device
An electronic device for acquiring the first optical signal while acquiring a plurality of second optical signals by driving a plurality of light sources and detector pairs in a second area including the first area.
상기 프로세서는
상기 제2 광신호를 기초로 상기 제1 광신호를 보정하고, 보정된 제1 광신호를 기초로 생체정보를 추정하는 전자장치.The method of claim 29,
The processor is
An electronic device for correcting the first optical signal based on the second optical signal and estimating biometric information based on the corrected first optical signal.
대상체가 표시장치에 접촉하여 가압할 때의 접촉 힘을 측정하는 힘 센서를 더 포함하는 전자장치. The method of claim 25,
An electronic device further comprising a force sensor that measures a contact force when an object contacts the display device and presses it.
상기 프로세서는
대상체가 표시장치에 접촉할 때 상기 디텍터 픽셀에 수광된 광량의 크기를 기초로 접촉면적을 획득하고, 상기 접촉 힘 및 접촉면적을 기초로 접촉압력을 획득하여, 접촉압력 및 상기 광신호를 기초로 생체정보를 추정하는 전자장치.The method of claim 31,
The processor is
When the object contacts the display device, a contact area is obtained based on the amount of light received by the detector pixel, and a contact pressure is obtained based on the contact force and the contact area, and based on the contact pressure and the optical signal. An electronic device that estimates biometric information.
상기 생체정보는
혈압, 혈관 나이, 동맥경화도, 대동맥압 파형, 혈관 탄성도, 스트레스 지수, 피로도, 피부 탄력도, 피부 나이, 중성지방, 콜레스테롤, 혈당 및 항산화 지수 중의 하나 이상을 포함하는 전자장치.
The method of claim 25,
The biometric information is
An electronic device comprising at least one of blood pressure, blood vessel age, arteriosclerosis, aortic pressure waveform, blood vessel elasticity, stress index, fatigue, skin elasticity, skin age, triglycerides, cholesterol, blood sugar, and antioxidant index.
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US16/906,149 US11538846B2 (en) | 2019-07-30 | 2020-06-19 | Display, electronic device having the display, and method of estimating bio-information using the electronic device |
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2020
- 2020-02-25 KR KR1020200022964A patent/KR20210014559A/en active Search and Examination
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