KR20230016939A - 전자 장치에서 udc 기반 지문 인식 및 촬영을 제공하는 방법 및 장치 - Google Patents

전자 장치에서 udc 기반 지문 인식 및 촬영을 제공하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시의 다양한 실시예들은 UDC 모듈을 갖는 전자 장치에서, UDC 모듈을 이용하여 지문 인식 모드 및 촬영 모드를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관하여 개시한다. 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 디스플레이 모듈, 카메라 모듈 및 센서 모듈을 포함하고, 상기 디스플레이 모듈의 아래에 형성된 UDC 모듈, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 UDC 모듈의 동작과 관련된 트리거를 감지하고, 상기 트리거 감지에 기반하여 상기 UDC 모듈의 동작 모드를 식별하고, 상기 동작 모드가 제1 지정된 동작 모드인 경우, 상기 디스플레이 모듈의 표시 영역 중 상기 UDC 모듈의 위치에 대응하는 UDC 영역의 투과율을 변경하고, 상기 UDC 모듈이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 상기 센서 모듈로 향하는 제1 경로를 설정하도록 상기 UDC 모듈을 제어하고, 상기 디스플레이 모듈의 광원이 상기 UDC 영역 상의 제1 외부 객체로부터 반사되어, 상기 제1 경로를 통해 상기 센서 모듈로 전달되는 빛에 기반하여 제1 이미지를 획득하고, 상기 동작 모드가 제2 지정된 동작 모드인 경우, 상기 디스플레이 모듈의 표시 영역 중 상기 UDC 모듈의 위치에 대응하는 UDC 영역의 투과율을 변경하고, 상기 UDC 모듈이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 상기 카메라 모듈로 향하는 제2 경로를 설정하도록 상기 UDC 모듈을 제어하고, 상기 전자 장치 외부의 제2 외부 객체로부터 반사되어, 상기 제2 경로를 통해 상기 카메라 모듈로 전달되는 빛에 기반하여 제2 이미지를 획득하도록 동작할 수 있다. 다양한 실시예들이 가능하다.

Description

전자 장치에서 UDC 기반 지문 인식 및 촬영을 제공하는 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING FINGERPRINT RECOGNITION AND PHOTOGRAPHING BASED ON UNDER DISPLAY CAMERA}
본 개시의 다양한 실시예들은 UDC(under display camera) 모듈을 갖는 전자 장치 및 그 전자 장치에서 UDC 모듈을 이용하여 지문 인식 모드 및 촬영 모드를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관하여 개시한다.
디지털 기술의 발달과 함께, PDA(personal digital assistant), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(personal computer), 및/또는 웨어러블 장치(wearable device)와 같은 다양한 유형의 전자 장치가 널리 사용되고 있다. 이러한 전자 장치는 기능 지지 및 증대를 위해, 전자 장치의 하드웨어적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분이 지속적으로 개발되고 있다.
최근 전자 장치는 그 기능 및 사용자의 선호도에 따라 다양한 크기로 출시되고 있으며, 넓은 시인성 확보와 조작의 편의성을 위한 대화면 터치 디스플레이를 포함할 수 있다. 전자 장치는, 광학 모듈로써, 내부 공간에서, 디스플레이 아래에 배치되는 적어도 하나의 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 카메라 모듈은 디스플레이의 적어도 일부를 통해 외부의 피사체를 촬영하도록 배치될 수 있다. 디스플레이는, 대화면 요구에 부응하고자, 실질적으로 커버 부재(예: 전면 커버)의 전체적인 영역을 통해 시각적으로 노출될 수 있도록 점차 그 영역이 확장될 수 있다. 디스플레이의 영역 확장에 부응하여, 커버 부재를 통해 배치되는 다양한 전자 부품들, 예를 들어, 적어도 하나의 카메라 모듈의 배치 구조 역시 이에 맞게 변경될 수 있다. 예컨대, 카메라 모듈이 커버 부재의 디스플레이 영역 이외의 영역(예: BM(black matrix) 영역 또는 비활성화 영역)에 배치될 경우, 디스플레이 영역이 확장되는데 한계가 있을 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 카메라 모듈은 디스플레이 아래에 배치될 수 있으며(예: UDC(under display camera) 구조), 디스플레이 패널은, 카메라 모듈과 대응되는 영역에 대한 픽셀들 및/또는 전기 배선의 배치 밀도를 낮춤으로써, 카메라 모듈이 동작할 수 있는 투과율을 갖도록 형성될 수 있다.
한편, 전자 장치는 사용자의 프라이버시 정보 또는 사생활 보호를 위해 다양한 보안 기능을 제공하고 있으며, 각 전자 장치마다 사용자 고유의 인증 수단이 개발되고 있다. 이러한 보안 기능 중에는 지문 인증 방법이 포함될 수 있다. 예를 들면, 지문 인증 방법은 작은 폼 팩터(form factor)의 전자 장치에 구현하기 용이하고 비교적 정확도 및 보안성이 높은 장점이 있어, 전자 장치의 인증 수단으로 많이 적용되고 있다.
전자 장치는 지문 센서(fingerprint sensor, 또는 fingerprint reader)를 이용하여 지문을 인식할 수 있다. 전자 장치에 포함되는 지문 센서는 유효 표면적을 줄이기 위해 사용자의 지문보다 작을 수 있는 소형 지문 센서로 구현되고 있다. 최근에는 디스플레이의 영역 확장에 부응하여, 지문 센서를 광학식 지문 센서로 구현하고, 지문 센서를 디스플레이 아래에 배치될 수 있다.
광학식 지문 센서의 경우 UDC 구조의 카메라 모듈과 비슷한 구조를 가질 수 있다. 하지만, 전자 장치는 카메라 모듈과 지문 센서를 별도로 각각 다른 영역에 배치하여 구현하고 있으나, 각각의 모듈의 원활한 구동을 위한 복잡한 디스플레이 구조가 요구될 수 있다.
다양한 실시예들에서는, 전자 장치에서 센서 모듈과 카메라 모듈을 통합한 UDC(under display camera) 모듈 및 그를 운영하는 방법 및 장치에 관하여 개시한다.
다양한 실시예들에서는, 전자 장치에서 광학 지문 센서 및 이와 유사한 구조를 갖는 UDC를 통합한 UDC 모듈을 이용하여, 지문 인식과 촬영을 병행할 수 있는 방법 및 장치에 관하여 개시한다.
다양한 실시예들에서는, UDC 모듈을 갖는 전자 장치에서, UDC 모듈을 이용하여 지문 인식 모드 및 촬영 모드(예: 일반 촬영 모드 또는 얼굴 인식 모드)를 지원할 수 있는 방법 및 장치에 관하여 개시한다.
다양한 실시예들에서는, UDC 모듈의 프리즘을 회전시켜 용도(예: 촬영 이미지 획득 또는 지문 이미지 획득)에 맞는 이미지 획득을 위하여 광 경로를 전환하고, 지문 인식 모드에서 촬영 모드 전환을 통하여 색분포(예: 피부색 정보)에 대한 판별을 통해 지문 이미지의 위조 여부를 판단할 수 있는 방법 및 장치에 관하여 개시한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 디스플레이 모듈, 카메라 모듈 및 센서 모듈을 포함하고, 상기 디스플레이 모듈의 아래에 형성된 UDC(under display camera) 모듈, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 UDC 모듈의 동작과 관련된 트리거를 감지하고, 상기 트리거 감지에 기반하여 상기 UDC 모듈의 동작 모드를 식별하고, 상기 동작 모드가 제1 지정된 동작 모드인 경우, 상기 디스플레이 모듈의 표시 영역 중 상기 UDC 모듈의 위치에 대응하는 UDC 영역의 투과도를 제1 투과도로 변경하고, 상기 UDC 모듈이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 상기 센서 모듈로 향하는 제1 경로를 설정하도록 상기 UDC 모듈을 제어하고, 상기 디스플레이 모듈의 광원이 상기 UDC 영역 상의 제1 외부 객체로부터 반사되어, 상기 제1 경로를 통해 상기 센서 모듈로 전달되는 빛에 기반하여 제1 이미지를 획득하고, 상기 동작 모드가 제2 지정된 동작 모드인 경우, 상기 디스플레이 모듈의 표시 영역 중 상기 UDC 모듈의 위치에 대응하는 UDC 영역의 투과도를 상기 제1 투과도와 다른 제2 투과도로 변경하고, 상기 UDC 모듈이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 상기 카메라 모듈로 향하는 제2 경로를 설정하도록 상기 UDC 모듈을 제어하고, 상기 전자 장치 외부의 제2 외부 객체로부터 반사되어, 상기 제2 경로를 통해 상기 카메라 모듈로 전달되는 빛에 기반하여 제2 이미지를 획득하도록 동작할 수 있다.
본 개시의 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, UDC(under display camera) 모듈의 동작과 관련된 트리거를 감지하는 동작, 상기 트리거 감지에 기반하여 상기 UDC 모듈의 동작 모드를 식별하는 동작, 상기 동작 모드가 제1 지정된 동작 모드인 경우, 디스플레이 모듈의 표시 영역 중 상기 UDC 모듈의 위치에 대응하는 UDC 영역의 투과도를 제1 투과도로 변경하고, 상기 UDC 모듈이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 상기 UDC 모듈의 센서 모듈로 향하는 제1 경로를 설정하도록 상기 UDC 모듈을 제어하는 동작, 상기 디스플레이 모듈의 광원이 상기 UDC 영역 상의 제1 외부 객체로부터 반사되어, 상기 제1 경로를 통해 상기 센서 모듈로 전달되는 빛에 기반하여 제1 이미지를 획득하는 동작, 상기 동작 모드가 제2 지정된 동작 모드인 경우, 디스플레이 모듈의 표시 영역 중 상기 UDC 모듈의 위치에 대응하는 UDC 영역의 투과도를 상기 제1 투과도와 다른 제2 투과도로 변경하고, 상기 UDC 모듈이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 상기 UDC 모듈의 카메라 모듈로 향하는 제2 경로를 설정하도록 상기 UDC 모듈을 제어하는 동작, 및 상기 전자 장치 외부의 제2 외부 객체로부터 반사되어, 상기 제2 경로를 통해 상기 카메라 모듈로 전달되는 빛에 기반하여 제2 이미지를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 개시의 다양한 실시예들에서는, 상기 방법을 프로세서에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체를 포함할 수 있다.
본 개시의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 개시의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 개시의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치 및 그의 동작 방법에 따르면, UDC(under display camera) 모듈을 갖는 전자 장치에서, UDC 모듈을 이용하여 지문 인식 모드 및 촬영 모드(예: 일반 촬영 모드 또는 얼굴 인식 모드)를 병행으로 구현할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 광학 지문 센서 및 이와 유사한 구조를 갖는 UDC를 통합한 UDC 모듈을 이용하여, 지문 인식과 촬영을 병행할 수 있도록 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 지문 인식을 위한 센서 모듈과 촬영을 위한 카메라 모듈을 UDC 구조로 통합하고, 이를 통해, 디스플레이 모듈 설계의 간소화 및 , 지문 인식 성능 향상 및 위조 보안성을 향상할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치는 디스플레이 모듈에서 UDC 모듈과 대응되는 영역에 대한 빛 투과율을 지정된 동작 모드에 기반하여 변경할 수 있고, 이로 인해, 지정된 동작 모드에 대응하는 보다 고품질의 광학식 지문 이미지를 획득할 수 있고, 지문 인식 성능을 향상할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 카메라 모듈과 센서 모듈의 단일화 설계(예: 단일 UDC 모듈 구현)에 의해 전자 장치의 실장 공간 확보 및 디스플레이 모듈 설계의 간소화가 가능하다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 UDC 모듈을 통해 지문 이미지와 함께 촬영 이미지(또는 컬러 이미지)를 획득할 수 있고, 촬영 이미지에 따른 색분포(예: 피부색 정보)를 이용하여 위조 지문 판별에 의한 보안성을 향상할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도면 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 UDC 모듈의 일부 단면 및 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 UDC 모듈의 일부 단면 및 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 전자 장치의 블록 구성의 예를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 따라 광원 밝기 별로 이미지를 획득하는 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 12는 일 실시예에 따라 위조 지문을 판별하는 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13a 및 도 13b는 일 실시예에 따라 위조 지문을 판별하는 동작 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치(CPU, central processing unit) 또는 어플리케이션 프로세서(AP, application processor)) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치(GPU, graphic processing unit), 신경망 처리 장치(NPU, neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서(ISP, image signal processor), 센서 허브 프로세서(sensor hub processor), 또는 커뮤니케이션 프로세서(CP, communication processor))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(inactive)(예: 슬립(sleep)) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(OS, operating system)(142), 미들 웨어(middleware)(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD(secure digital) 카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN(wide area network))와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB, enhanced mobile broadband), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC, massive machine type communications), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC, ultra-reliable and low-latency communications)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO, full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC, mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 2의 전자 장치(101)는 도 1의 전자 장치(101)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치(101)의 다른 실시예를 더 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(101)는, 측면 부재(210)(예: 측면 베젤 구조), 제1 지지 부재(211)(예: 브라켓 또는 지지 구조), 전면 플레이트(220)(예: 전면 커버), 디스플레이(300), 인쇄 회로 기판(240), 배터리(250), 제2 지지 부재(260)(예: 리어 케이스), 안테나(270), 및 후면 플레이트(280)(예: 후면 커버)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 제1 지지 부재(211), 또는 제2 지지 부재(260))를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(101)의 구성 요소들 중 적어도 하나는, 도 1을 참조한 설명 부분에서 설명한 바와 같은 전자 장치(101)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제1 지지 부재(211)는, 전자 장치(101) 내부에 배치되어 측면 부재(210)와 연결될 수 있거나, 측면 부재(210)와 일체로 형성될 수 있다. 제1 지지 부재(211)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제1 지지 부재(211)는, 일 면에 디스플레이(300)가 결합되고 타 면에 인쇄 회로 기판(240)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(240)에는, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)), 메모리(예: 도 1의 메모리(130)), 및/또는 인터페이스(예: 도 1의 인터페이스(177))가 장착될 수 있다.
배터리(250)(예: 도 1의 배터리(189))는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(250)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(240)과 실질적으로 동일 평면상에 배치될 수 있다. 배터리(250)는 전자 장치(101) 내부에 일체로 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 배터리(250)는 전자 장치(101)로부터 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(270)(예: 도 1의 안테나 모듈(197))는, 후면 플레이트(280)와 배터리(250) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(270)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(270)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 측면 부재(210) 및/또는 상기 제1 지지 부재(211)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 측면 부재(210)의 제1 지지 부재(211)는 전면 플레이트(220)를 향하는 제1 면(2101) 및 제1 면(2101)과 반대 방향(예: 후면 플레이트 방향)을 향하는 제2 면(2102)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, UDC(under display camera) 모듈(400)(예: 도 1의 카메라 모듈(180) 및 센서 모듈(176)(예: 지문 센서))은 제1 지지 부재(211)와 후면 플레이트(280) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, UDC 모듈(400)은 제1 지지 부재(211)의 제1 면(2101)으로부터 제2 면(2102)까지 연결된 관통홀(201)을 통해 전면 플레이트(220) 방향으로 돌출되거나 시각적으로 보이도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, UDC 모듈(400)의 관통홀(201)을 통해 돌출된 부분은 디스플레이(300)의 대응되는 위치에서 외부 환경을 검출하도록 배치될 수 있다. 다른 실시예로, UDC 모듈(400)이 디스플레이(300)와 제1 지지 부재(211) 사이에 배치될 경우, 관통홀(201)은 불필요할 수 있다.
도 3 및 도 4는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 UDC 모듈의 일부 단면 및 동작 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 전자 장치(101)는 제1 방향(예: z 축 방향)을 향하는 전면 커버(220)(예: 커버 부재, 전면 플레이트, 전면 윈도우 또는 제1 플레이트)와, 전면 커버(220)와 반대 방향으로 향하는 후면 커버(280)(예: 후면 커버 부재, 후면 플레이트, 후면 윈도우 또는 제2 플레이트) 및 전면 커버(220)와 후면 커버(280) 사이의 내부 공간(2001)을 둘러싸는 측면 부재(예: 도 2의 측면 부재(210))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 도 3 및 도 4에서는 전자 장치(101)의 디스플레이 모듈(160) 및 UDC(under display camera) 모듈(400)을 포함하는 일 측면의 단면도를 나타낼 수 있다. 도시된 바와 같이, 전자 장치(101)는 디스플레이 모듈(160) 및 디스플레이 모듈(160)(예: 도 2의 디스플레이(300)) 아래에 UDC 모듈(400)을 포함할 수 있다. 예를 들면, UDC 모듈(400)은 전자 장치(101)의 내부 공간(2001)에 배치되고, 디스플레이 모듈(160)의 아래에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, UDC 모듈(400)은 인쇄 회로 기판(240) 및 디스플레이 모듈(160)과 구조적 결합에 의해 형성될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, UDC 모듈(400)은 디스플레이 모듈(160)의 아래(예: 배면)에 배치되고, 인쇄 회로 기판(240)에 의해 지지될 수 있고, 인쇄 회로 기판(240)의 반도체(예: 프로세서(120), 메모리(130) 및/또는 인터페이스(177))와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, UDC 모듈(400)이 배치된 디스플레이 모듈(160)의 대응하는 영역(예: UDC 영역(350) 또는 투과 영역)은 디스플레이 모듈(160)의 다른 영역에 비해 상대적으로 픽셀의 밀도가 낮은 영역일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, UDC 모듈(400)은 센서 모듈(410)(예: 도 1의 센서 모듈(176)로, 예를 들면, 지문 센서 모듈) 및 카메라 모듈(420)(예: 도 1의 카메라 모듈(180))을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, UDC 모듈(400)의 센서 모듈(410) 및 카메라 모듈(420)은 하우징(401)의 내부 공간(402)에 배치되고, 적어도 부분적으로 수평 방향(예: y 축 방향 또는 x 축 방향)으로 서로 대면하게 배치될 수 있다. 일 실시예에 따라, UDC 모듈(400)의 센서 모듈(410)은 하우징(401)의 내부 공간(402)에서 일 면이 적어도 부분적으로 디스플레이 모듈(160)의 방향을 향하고, 타 면이 적어도 부분적으로 센서 모듈(410) 또는 카메라 모듈(420)을 향하도록 회전 가능하게 배치된 프리즘(prism)(430), 적어도 하나의 렌즈(411) 및 하우징(401)의 내부 공간(402)에서 프리즘(430) 및 렌즈(411)를 통과한 광의 적어도 일부를 획득하도록 배치된 적어도 하나의 제1 센서(413)(예: 지문 센서(fingerprint sensor))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, UDC 모듈(400)의 카메라 모듈(420)은 하우징(401)의 내부 공간(402)에서 일 면이 적어도 부분적으로 디스플레이 모듈(160)의 방향을 향하고, 타 면이 적어도 부분적으로 센서 모듈(410) 또는 카메라 모듈(420)을 향하도록 회전 가능하게 배치된 프리즘(430), 일정 간격으로 정렬된 복수의 렌즈들(421: 421a, 421b, 421c) 및 하우징(401)의 내부 공간(402)에서 프리즘(430) 및 복수의 렌즈들(421)을 통과한 광의 적어도 일부를 획득하도록 배치된 적어도 하나의 제2 센서(423)(예: 이미지 센서(image sensor))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프리즘(430)은, 투명한 광학 소자를 나타낼 수 있고, 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역(350)(또는 투과 영역)을 통해 입사되는 광(또는 빛)을 파장 별로 가르거나 내부 전반사를 통해 광의 진행 방향을 변경할 수 있다. 일 실시예에 따라, 프리즘(430)은 UDC 모듈(400)에서, 센서 모듈(410)과 카메라 모듈(420)에 의해 공통적으로 포함(또는 공유)될 수 있고, UDC 모듈(400)의 동작 모드에 기반하여 광의 진행 방향을 변경할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프리즘(430)은 제1 지정된 동작 모드(예: 센서 모듈(410)이 동작하는 모드, 예를 들면, 지문 인식 모드)에서 광 경로가 센서 모듈(410)로 설정되도록, 제1 면(431)이 디스플레이 모듈(160)의 방향을 향하고, 제2 면(432)이 센서 모듈(410)을 향하도록 회전될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프리즘(430)은 UDC 모듈(400)의 제1 지정된 동작 모드에서, 제1 면(431)을 통해 입사된 광이 제3 면(433)(예: 반사면)에 의한 반사(또는 굴절)를 통해, 광의 진행 방향(또는 광 경로)이 센서 모듈(410)의 방향(예: 제1 경로(D1))을 향하도록 할 수 있다. 예를 들면, 프리즘(430)은 제1 면(431)을 통해 입사된 광이 제3 면(433)에 의한 반사를 통해 제2 면(432)을 통과하여 제1 센서(413)로 전달되는 제1 경로(D1)를 설정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프리즘(430)은 제2 지정된 동작 모드(예: 카메라 모듈(420)이 동작하는 모드, 예를 들면, 촬영 모드 또는 얼굴 인식 모드)에서 광 경로가 카메라 모듈(420)로 설정되도록, 제2 면(432)이 디스플레이 모듈(160)의 방향을 향하고, 제1 면(431)이 카메라 모듈(420)을 향하도록 회전될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프리즘(430)은 UDC 모듈(400)의 제2 지정된 동작 모드에서, 제2 면(432)을 통해 입사된 광이 제3 면(433)(예: 반사면)에 의한 반사를 통해 광의 진행 방향(또는 광 경로)이 카메라 모듈(420)의 방향(예: 제2 경로(D2))을 향하도록 할 수 있다. 예를 들면, 프리즘(430)은 제2 면(432)을 통해 입사된 광이 제3 면(433)에 의한 반사를 통해 제1 면(431)을 통과하여 제2 센서(423)로 전달되는 제2 경로(D2)를 설정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, UDC 모듈(400)(예: 카메라 모듈)은 하우징(401)에서 소정의 구동 유닛(미도시)을 통해 프리즘(430)이 회전되도록 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, UDC 모듈(400)은 프리즘(430)의 방향을 변경(예: 회전)하도록 별도의 구동 유닛이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 도 3 및 도 4의 예시에서는 이해를 돕기 위해 프리즘(430)을 디스플레이 모듈(160)과 밀착된 구조로 개략 도시하였으나, 프리즘(430)은 하우징(401)의 내부 공간(402)에서 회전 가능한 설계로 구현될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, UDC 모듈(400)의 센서 모듈(410)은 디스플레이 모듈(160)에 적어도 부분적으로 형성된 UDC 영역(350)(또는 투과 영역)을 통해 전면 커버(220)의 외면으로부터 접촉된 손가락의 지문을 인식할 수 있는 광학식 지문 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(410)은 지정된 광원(예: 가시광 또는 적외선 광)에 반사된 지문 이미지(또는 영상)를 획득하는 광학식 방식의 지문 센서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 지정된 광원은, 예를 들면, 디스플레이 모듈(160)의 광원 또는 디스플레이 모듈(160) 아래에 별도로 구성 가능한 IR(infrared ray) 센서의 IR LED 광원이 이용될 수 있다. 예를 들면, IR 센서는 UDC 모듈(400)과 인접하게(또는 지정된 거리(예: 약 10 mm) 이내 위치) 배치할 수 있다. IR 센서는 IR LED 광원(빛)을 조사하고, 센서 모듈(410)은 IR LED 광원에 반사된 지문 이미지를 획득하도록 구현될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, UDC 모듈(400)의 카메라 모듈(420)은 디스플레이 모듈(160)에 적어도 부분적으로 형성된 UDC 영역(350)을 통해 전면 커버(220)의 외부로부터 입사되는 광을 인식하여 외부 객체(예: 피사체)에 대한 이미지를 획득할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 전면 커버(220)를 위에서 바라볼 때, UDC 모듈(400)의 광학적 투과율 향상을 위하여 형성되는 UDC 영역(350)(또는 투과 영역)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, UDC 영역(350)은 디스플레이 모듈(160)의 표시 영역의 일부로서 일정 투과율을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, UDC 영역(350)은 약 5% ~ 약 20% 범위의 투과율을 갖도록 형성될 수 있다. 일 실시예에 따라, 디스플레이 모듈(160)은 UDC 모듈(400)과의 대응 위치(예: UDC 영역(350))가 시각적으로 투명하게 처리되거나, 편광 특성이 제거될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)(예: 도 2의 디스플레이(300))은 OLED(organic light emitting diodes) 디스플레이, AMOLED(active matrix organic light emitted diode) 디스플레이 또는 LCD(liquid crystal display)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역(350)은 UDC 모듈(400)의 형상에 대응하여 그 크기가 서로 다를 수 있다.
일 실시예에 따라, 디스플레이 모듈(160)은, 디스플레이 모듈(160)을 위에서 바라볼 때, UDC 모듈(400)의 유효 구경(예: 프리즘(430)의 형상 및 크기)과 중첩되는 제1 영역(A1) 및 제1 영역(A1)을 둘러싸는 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 영역(A1)(예: UDC 영역(350))은 픽셀 밀도 및/또는 배선 밀도가 조절됨으로써, UDC 모듈(400)이 요구하는 광 투과율을 갖도록 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 영역(A2)은 디스플레이 모듈(160)의 일반 활성화 영역(active area)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 영역(A2)은 UDC 모듈(400)을 위한 광 투과율이 고려되지 않은 영역일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은, 제1 영역(A1)에서, 제1 배치 밀도를 갖도록 배치된 제1 복수의 픽셀들 및 제2 영역(A2)에서, 제1 배치 밀도보다 높은 제2 배치 밀도를 갖는 제2 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1 영역(A1)의 배선 밀도는 제2 영역(A2)의 배선 밀도보다 낮게 형성됨으로써, 투과율 향상에 도움을 줄 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 복수의 픽셀(pixels)이 설정된 간격 및 위치를 기반으로 배열된 형태로 구현될 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은 적어도 하나의 픽셀을 온(on) 상태 또는 오프(off) 상태로 동작할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 적어도 일부 영역(예: UDC 영역(또는 투과 영역)으로, UDC 모듈(400)이 배치된 위치에 대응되는 영역)에 대응되는 픽셀을 적어도 부분적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 동작과 관련된 트리거가 감지되는 경우, 대응하는 동작 모드(예: 제1 지정된 동작 모드 또는 제2 지정된 동작 모드)에서 UDC 모듈(400)이 배치된 위치에 대응되는 디스플레이 모듈(160)의 일부 영역(예: UDC 영역(350))에 대응하는 픽셀의 온/오프(예: 픽셀 온(pixel on)) 또는 픽셀 오프(pixel off))를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 제1 지정된 동작 모드에서 디스플레이 모듈(160)의 표시 영역 중 UDC 모듈(400)이 배치된 위치에 대응되는 UDC 영역(350)의 픽셀 온/오프 제어에 기반하여, UDC 영역(350)의 투과도를 변경(또는 조절)할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 UDC 영역(350)에 대응하는 적어도 하나의 픽셀의 온 제어에 기반하여 제1 투과도로 변경하거나, 또는 적어도 하나의 픽셀의 오프 제어에 기반하여 제2 투과도로 변경할 수 있다. 일 실시예에 따라, 투과도 변경(예: 제1 투과도 변경 또는 제2 투과도 변경)은 시각적으로 투명 또는 불투명하게 처리하는 것을 나타낼 수 있다. 예를 들어, UDC 영역(350)의 픽셀 온 제어에 기반한 제1 투과도 변경은, UDC 영역(350)을 시각적으로 불투명하게 처리하는 것을 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, UDC 영역(350)의 픽셀 오프 제어에 기반한 제2 투과도 변경은, UDC 영역(350)을 시각적으로 투명하게 처리하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 제1 투과도와 제2 투과도는 투과율(또는 투명도)(예: 시각적으로 투명하게 보이는 정도)이 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 투과도가 제2 투과도에 비해 투과율이 낮을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1 지정된 동작 모드(예: 지문 인식 모드)에 기반하여UDC 영역(350)의 픽셀 온 제어로 제1 투과도로 변경할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제2 지정된 동작 모드(예: 촬영 모드 또는 얼굴 인식 모드)에 기반하여 UDC 영역(350)의 픽셀 오프 제어로 제2 투과도로 변경할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제1 지정된 동작 모드에 따른 제1 투과도가 제2 지정된 동작에 따른 제2 투과도보다 투과율이 낮게 제어될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1 지정된 동작 모드(예: 지문 인식 모드)에서 UDC 영역(350)의 픽셀 온 제어(예: 제1 투과도 변경)에 기반하여 UDC 영역(350)을 시각적으로 불투명하게 처리하여, UDC 영역(350)에 의해 출력되는 빛에 의해 외부 객체(예: 사용자 손가락)에 반사된 지문 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 제1 지정된 동작 모드일 때, UDC 영역(350)의 픽셀 온 제어에 기반하여, 제1 투과도에서 지문 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제2 지정된 동작 모드(예: 촬영 모드 또는 얼굴 인식 모드)에서 UDC 영역(350)의 픽셀 오프 제어(예: 제2 투과도 변경)에 기반하여 UDC 영역(350)을 시각적으로 투명하게 처리하여, 보다 깨끗하고 선명한 촬영 이미지(예: 고화질 이미지)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 제2 지정된 동작 모드일 때, UDC 영역(350)의 픽셀 오프 제어에 기반하여, 제2 투과도에서 촬영 이미지를 획득할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 전자 장치의 블록 구성의 예를 개략적으로 도시하는 도면이다.
본 개시에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)는 스마트 폰, 태블릿 PC, 및/또는 랩탑 컴퓨터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 디바이스의 형태에 따라, 바(bar) 타입, 폴더블(foldable) 타입, 슬라이더블(slidable) 타입, 또는 롤러블(rollable) 타입의 다양한 형태의 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 도 5의 전자 장치(101)는 도 1을 참조한 설명 부분에서 설명한 바와 같은 전자 장치(101)의 구성 요소와 적어도 일부 동일 또는 유사할 수 있으며, 다른 실시예를 더 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)는 디스플레이 모듈(160), UDC 모듈(400), 메모리(130), 및/또는 프로세서(120)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(160)은 도 1을 참조한 설명 부분에서 설명한 바와 같은 디스플레이 모듈(160)에 대응하는 구성을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 다양한 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치 감지 회로(또는 터치 센서)(미도시), 터치의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 터치 패널(예: 디지타이저)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치 감지 회로, 압력 센서 및/또는 터치 패널에 기반하여 디스플레이 모듈(160)의 지정된 위치에 대한 신호(예: 전압, 광량, 저항, 전자기 신호 및/또는 전하량)의 변화를 측정함으로써 터치 입력 및/또는 호버링 입력(또는 근접 입력)을 감지할 수 있다.
일 실시예에 따라, 디스플레이 모듈(160)은 프로세서(120)의 제어 하에, 적어도 하나의 지정된 영역(예: 도 3 및 도 4의 UDC 영역(350))에 관련된 투과도 변경(예: 픽셀 온 제어에 의한 불투명 처리 또는 픽셀 오프 제어에 의한 투명 처리)을 시각적으로 제공하고, 지정된 영역(예: 도 3 및 도 4의 UDC 영역(350)) 및/또는 지정된 영역의 주변 영역에 기반하여 전자 장치(101)의 동작(예: 지문 인식 동작 또는 촬영 동작)과 관련된 동작 정보(예: UDC 모듈(400)의 위치 및/또는 동작 모드를 사용자에게 가이드 하기 위한 색상 정보)를 시각적으로 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 UDC 모듈(400)은 도 3 및 도 4를 참조한 설명 부분에서 설명한 바와 같은 UDC 모듈(400)에 대응하는 구성을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, UDC 모듈(400)은 센서 모듈(410) 및 카메라 모듈(420)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 센서 모듈(410)은 광학식 지문 센서를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 센서 모듈(410)을 이용한 센싱 데이터에 기반하여 지문 이미지를 등록하거나, 인증하도록 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(410)은 일 면이 적어도 부분적으로 디스플레이 모듈(160)의 방향을 향하고, 타 면이 적어도 부분적으로 센서 모듈(410) 또는 카메라 모듈(420)을 향하도록 회전 가능하게 배치된 프리즘(예: 도 3 및 도 4의 프리즘(430)), 적어도 하나의 렌즈(예: 도 3 및 도 4의 렌즈(411)) 및 프리즘 및 렌즈를 통과한 광의 적어도 일부를 획득하여 제1 이미지(예: 지문 이미지)를 획득하도록 설정된 지문 센서(예: 도 3 및 도 4의 제1 센서(413))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 카메라 모듈(420)은 도 1을 참조한 설명 부분에서 설명한 바와 같은 카메라 모듈(180)에 대응하는 구성을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(420)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(420)은 일 면이 적어도 부분적으로 디스플레이 모듈(160)의 방향을 향하고, 타 면이 적어도 부분적으로 센서 모듈(410) 또는 카메라 모듈(420)을 향하도록 회전 가능하게 배치된 프리즘(예: 도 3 및 도 4의 프리즘(430)), 하나 이상의 렌즈들(예: 도 3 및 도 4의 렌즈들(421)), 및 프리즘 및 렌즈들을 통과한 광의 적어도 일부를 획득하여 제2 이미지(예: 촬영 이미지(예: 피사체 또는 얼굴 이미지))를 획득하도록 설정된 이미지 센서(예: 도 3 및 도 4의 제2 센서(423))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 메모리(130)는 도 1을 참조한 설명 부분에서 설명한 바와 같은 메모리(130)에 대응하는 구성을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 전자 장치(101)에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 어플리케이션(예: 도 1의 프로그램(140)), 및 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 프로세서(120)에 의해 수행될 수 있는, 전자 장치(101)의 기능 실행 시에, 대응하는 동작 모드에 기반하여 UDC 모듈(400)의 광 경로를 제어하여, 대응하는 이미지를 획득하여 처리하는 것과 관련된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들면, 어플리케이션은 지문 인식 및 사용자 인증이 가능한 어플리케이션(예: 지문 인식 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 어플리케이션은 메모리(130) 상에 소프트웨어(예: 도 1의 프로그램(140))로서 저장될 수 있고, 프로세서(120)에 의해 실행 가능할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 프로세서(120)에 의해 수행될 수 있는 기능을 운영하는 것과 관련된 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(130)는 전자 장치(101)의 기능 실행 시에, 대응하는 동작 모드에 기반하여 UDC 모듈(400)의 광 경로를 제어하고, 광 경로를 통해 획득된 이미지를 처리하는 것과 관련된 하나 이상의 인스트럭션들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 메모리(130)는 프로세서(120)에 의해 실행될 수 있는 하나 이상의 인스트럭션들(또는 인스트럭션)을 저장할 수 있다.
일 실시예에 따라, 메모리(130)는 보안 영역(135)(예: 트러스트 존(trust zone))을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 보안 영역(135)은 전자 장치(101)의 인증과 관련된 사용자 정보 및/또는 인증 정보(예: 지문 정보)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 인증의 보안 강화를 위해, 메모리(130)에 보안 영역(135)을 별도로 설정할 수 있고, 보안 영역(135)은 내장형 보안칩 또는 내장형 보안 영역(예: eSE, embedded secure element)으로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(120)는 전자 장치(101)의 기능 실행 시에, 대응하는 동작 모드에 기반하여 UDC 모듈(400)의 광 경로를 제어하고, 광 경로를 통해 획득된 이미지를 처리하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 동작과 관련된 트리거를 감지하고, 트리거 감지에 기반하여 UDC 모듈(400)의 동작 모드를 식별하고, 식별된 동작 모드에 기반하여 UDC 모듈(400)의 광 경로 제어 및 디스플레이 모듈(160)의 표시 영역 중 UDC 모듈(400)의 위치에 대응하는 UDC 영역의 투과도(예: 제1 투과도 또는 제2 투과도)를 설정(예: 변경)할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 동작 모드가 제1 지정된 동작 모드인 경우, 디스플레이 모듈(160)의 표시 영역 중 UDC 모듈(400)의 위치에 대응하는 UDC 영역(또는 투과 영역)에 대응하는 픽셀의 온 제어에 기반하여, UDC 영역의 투과도를 제1 투과도로 변경(예: 시각적으로 불투명 처리)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 동작 모드가 제1 지정된 동작 모드인 경우, UDC 모듈(400)이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 센서 모듈(410)로 향하는 제1 경로를 설정하도록 UDC 모듈(400)을 제어(예: 프리즘(430) 회전 제어)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 디스플레이 모듈(160)의 광원(예: UDC 영역의 광원)이 UDC 영역 상의 제1 외부 객체(예: 손가락)로부터 반사되고, 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역을 통해 입사되어, 제1 경로를 통해 센서 모듈(410)로 전달되는 빛에 기반하여 제1 이미지(예: 지문 이미지)를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1 이미지에 대한 처리(예: 인증 동작 및/또는 위조 여부 판별 동작의 처리)를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 지정된 동작 모드는 지문 인식 모드를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 지문 인식 모드에서, UDC 모듈(400)을 지문 인식 모드로 활성화(예: 프리즘(430)의 현재 상태(예: 방향)에 기반하여 프리즘(430)의 회전 제어를 통한 광 경로 제어)하고, 제1 경로를 통해 획득된 이미지(예: 지문 이미지)에 기반하여 인증을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 동작 모드가 제2 지정된 동작 모드인 경우, 디스플레이 모듈(160)의 표시 영역 중 UDC 모듈(400)의 위치에 대응하는 UDC 영역(또는 투과 영역)에 대응하는 픽셀의 오프 제어에 기반하여, UDC 영역의 투과도를 제1 투과도와 다른 제2 투과도로 변경(예: 시각적으로 투명 처리)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 동작 모드가 제2 지정된 동작 모드인 경우, UDC 모듈(400)이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 카메라 모듈(420)로 향하는 제2 경로를 설정하도록 UDC 모듈(400)을 제어(예: 프리즘(430) 회전 제어)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 전자 장치(101)의 외부의 제2 외부 객체(예: 피사체 또는 사용자 얼굴)로부터 반사되고, 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역을 통해 입사되어, 제2 경로를 통해 카메라 모듈(420)로 전달되는 빛에 기반하여 제2 이미지(예: 촬영 이미지)를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제2 이미지에 대한 처리(예: 프리뷰 표시 동작, 저장 동작 및/또는 위조 여부 판별 동작의 처리)를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 지정된 동작 모드는 촬영 모드(예: 일반 촬영 모드 및/또는 얼굴 인식 모드)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 촬영 모드에서, UDC 모듈(400)을 촬영 모드로 활성화(예: 프리즘(430)의 현재 상태(예: 방향)에 기반하여 프리즘(430)의 회전 제어를 통한 광 경로 제어)하고, 제2 경로를 통해 획득된 이미지(예: 촬영 이미지)를 디스플레이 모듈(160)을 통해 표시(예: 프리뷰 이미지 표시)하거나, 메모리(130)에 저장할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 프로세서(120)는 상기의 기능 외에 전자 장치(101)의 다른 기능과 관련된 각종 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 지정된 어플리케이션 실행 시 그의 운영 및 화면 표시를 제어할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(120)는 외부 장치와 통신하여 데이터를 송수신하고, 송수신된 데이터를 디스플레이 모듈(160)을 통해 표시하도록 제어할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(120)는 터치 기반 또는 근접 기반의 입력 인터페이스에서 지원하는 다양한 터치 이벤트 또는 근접 이벤트 입력에 대응하는 입력 신호를 수신하고, 그에 따른 기능 운영을 제어할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(101)는 도 2에 도시된 구성 요소에 제한되지 않으며, 적어도 하나의 구성 요소가 생략되거나, 추가될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 음성 인식 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 음성 인식 모듈(미도시)은, eASR(embedded automatic speech recognition) 모듈 및/또는 eNLU(embedded natural language understanding)을 나타낼 수 있다.
본 개시에서 설명되는 다양한 실시예들은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터(computer) 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록 매체 내에서 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 기록 매체는 전자 장치(101)의 기능 실행 시에, 대응하는 동작 모드에 기반하여 UDC 모듈(400)의 광 경로를 제어하고, 광 경로를 통해 획득된 이미지를 처리하도록 제어하는 동작을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(101)는, 디스플레이 모듈(160), 카메라 모듈(420) 및 센서 모듈(410)을 포함하고, 상기 디스플레이 모듈(160)의 아래에 형성된 UDC(under display camera) 모듈(400), 및 프로세서(120)를 포함하고, 상기 프로세서(120)는, 상기 UDC 모듈(400)의 동작과 관련된 트리거를 감지하고, 상기 트리거 감지에 기반하여 상기 UDC 모듈(400)의 동작 모드를 식별하고, 상기 동작 모드가 제1 지정된 동작 모드인 경우, 상기 디스플레이 모듈(160)의 표시 영역 중 상기 UDC 모듈(400)의 위치에 대응하는 UDC 영역(350)의 투과도를 제1 투과도로 변경하고, 상기 UDC 모듈(400)이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 상기 센서 모듈(410)로 향하는 제1 경로(D1)를 설정하도록 상기 UDC 모듈(400)을 제어하고, 상기 디스플레이 모듈(160)의 광원이 상기 UDC 영역(350) 상의 제1 외부 객체로부터 반사되어, 상기 제1 경로를 통해 상기 센서 모듈(410)로 전달되는 빛에 기반하여 제1 이미지를 획득하고, 상기 동작 모드가 제2 지정된 동작 모드인 경우, 상기 디스플레이 모듈(160)의 표시 영역 중 상기 UDC 모듈(400)의 위치에 대응하는 UDC 영역(350)의 투과도를 상기 제1 투과도와 다른 제2 투과도로 변경하고, 상기 UDC 모듈(400)이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 상기 카메라 모듈(420)로 향하는 제2 경로(D2)를 설정하도록 상기 UDC 모듈(400)을 제어하고, 상기 전자 장치(101) 외부의 제2 외부 객체로부터 반사되어, 상기 제2 경로를 통해 상기 카메라 모듈(420)로 전달되는 빛에 기반하여 제2 이미지를 획득하도록 동작할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 UDC 모듈(400)의 상기 센서 모듈(410) 및 상기 카메라 모듈(420)은 하우징(401)의 내부 공간(402)에 배치되고, 적어도 부분적으로 수평 방향으로 서로 대면하게 배치되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 UDC 모듈(400)의 상기 센서 모듈(410)은 상기 하우징(401)의 내부 공간(402)에서 일 면이 상기 디스플레이 모듈(160)의 방향을 향하고, 타 면이 상기 센서 모듈(410) 또는 상기 카메라 모듈(420)을 향하도록 회전 가능하게 배치된 프리즘(prism)(430), 적어도 하나의 제1 렌즈(411) 및 하우징(401)의 내부 공간(402)에서 상기 프리즘(430) 및 상기 제1 렌즈(411)를 통과한 광의 적어도 일부를 획득하도록 배치된 적어도 하나의 제1 센서(413)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 UDC 모듈(400)의 카메라 모듈(420)은 상기 하우징(401)의 내부 공간(402)에서 일 면이 상기 디스플레이 모듈(160)의 방향을 향하고, 타 면이 상기 센서 모듈(410) 또는 상기 카메라 모듈(420)을 향하도록 회전 가능하게 배치된 상기 프리즘(430), 일정 간격으로 정렬된 복수의 제2 렌즈(421) 및 상기 하우징(401)의 내부 공간(402)에서 상기 프리즘(430) 및 상기 제2 렌즈(421)를 통과한 광의 적어도 일부를 획득하도록 배치된 적어도 하나의 제2 센서(423)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프리즘(430)은, 상기 센서 모듈(410)과 상기 카메라 모듈(420)에 의해 공유되고, 상기 UDC 모듈(400)의 지정된 동작 모드에 기반하여 광의 진행 방향을 변경하도록 동작할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제1 센서(413)는 상기 UDC 영역을 통해 접촉된 외부 객체의 지문 이미지를 획득하는 광학식 지문 센서를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 UDC 영역의 주변 영역에 인디케이팅 객체를 제공하도록 설정되고, 상기 인디케이팅 객체는, 상기 UDC 모듈(400)의 위치 및/또는 상기 동작 모드를 사용자에게 가이드 하기 위한 객체를 나타내고, 상기 UDC 모듈(400)이 활성화 되는 동안 표시되도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 UDC 영역 및/또는 상기 인디케이팅 객체를 지정된 컬러와 지정된 밝기로 제공하도록 동작할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 UDC 영역의 밝기를 지정된 횟수에 기반하여 순차적으로 변경하면서, 지정된 횟수에 대응하는 지정된 개수의 지문 이미지를 획득하도록 동작할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 기본 밝기에 기반하여 획득된 제1 지문 이미지에 기반하여 인증을 수행하고, 상기 제1 지문 이미지에 의한 인증 실패 시, 다음 밝기에 기반하여 획득된 제2 지문 이미지에 기반하여 순차적으로 인증을 수행하도록 동작할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 제1 지정된 동작 모드에서, 상기 UDC 영역의 픽셀 온(pixel on) 제어에 의해 상기 UDC 영역을 시각적으로 불투명하게 처리하여, 상기 제1 투과도로 변경을 제어하고, 상기 제2 지정된 동작 모드에서, 상기 UDC 영역의 픽셀 오프(pixel off) 제어에 의해 상기 UDC 영역을 시각적으로 투명하게 처리하여, 상기 제2 투과도로 변경을 제어하도록 동작할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 제1 지정된 동작 모드로 동작 시, 상기 UDC 모듈(400)의 상기 프리즘(430)의 방향을 제어하여, 상기 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역을 통해 상기 프리즘(430) 및 상기 제1 렌즈(411)를 통과한 광이 상기 제1 센서(413)로 입력되도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 제2 지정된 동작 모드로 동작 시, 상기 UDC 모듈(400)의 상기 프리즘(430)의 방향을 제어하여, 외부의 외부 객체로부터 반사되어, 상기 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역을 통해 상기 프리즘(430) 및 상기 제2 렌즈(421)를 통과한 광이 상기 제2 센서(423)로 입력되도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 제1 지정된 동작 모드에서, 광 경로가 상기 제1 센서(413)로 설정되도록, 상기 프리즘(430)의 제1 면이 상기 디스플레이 모듈(160)의 방향을 향하고, 상기 프리즘(430)의 제2 면이 상기 제1 센서(413)를 향하도록 회전하고, 상기 제1 면을 통해 입사된 광이 상기 프리즘(430)의 제3 면에 의한 반사를 통해 상기 제2 면을 통과하여 상기 제1 센서(413)로 전달되는 상기 제1 경로를 설정하도록 동작할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 제2 지정된 동작 모드에서, 광 경로가 상기 제2 센서(423)로 설정되도록, 상기 제2 면이 상기 디스플레이 모듈(160)의 방향을 향하고, 상기 제1 면이 상기 제2 센서(423)를 향하도록 회전하고, 상기 제2 면을 통해 입사된 광이 상기 제3 면에 의한 반사를 통해 상기 제1 면을 통과하여 상기 제2 센서(423)로 전달되는 상기 제2 경로를 설정하도록 동작할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 지정된 동작 모드의 결정에 기반하여, 상기 UDC 모듈(400) 내의 프리즘(430)이 현재 향하고 있는 방향을 식별하고, 상기 프리즘(430)이 상기 지정된 동작 모드에 대응하는 방향이 아닌 경우, 상기 프리즘(430)의 경로 설정을 위해 상기 프리즘(430)의 회전을 제어하도록 동작할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 UDC 모듈(400)의 동작이 인증 목적 또는 촬영 목적인지에 기반하여 상기 동작 모드를 식별하도록 동작할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 제1 이미지가 위조 이미지인지 여부를 판단하고, 제1 이미지가 정상 이미지인 것을 결정하는 경우, 상기 제1 이미지에 기반하여 인증을 수행하고, 상기 제1 이미지가 위조 이미지인 것을 결정하는 경우, 보안에 관련된 지정된 동작을 수행하도록 동작할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 제1 지정된 동작 모드에서 상기 UDC 모듈(400)의 현재 설정된 제1 경로를 제2 경로로 전환하도록, 프리즘(430)의 회전을 제어하고, 상기 카메라 모듈(420)을 이용하여, 상기 UDC 모듈(400)의 상기 제2 경로를 통해 전달된 광을 이용한 촬영 이미지를 획득하고, 상기 촬영 이미지에 기반하여 위조 여부를 판단하도록 동작할 수 있다.
이하에서는 다양한 실시예들의 전자 장치(101)의 동작 방법에 대해서 상세하게 설명한다. 다양한 실시예들에 따라, 이하에서 설명하는 전자 장치(101)에서 수행하는 동작들은, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 프로세싱 회로(processing circuitry)를 포함하는 프로세서(120)에 의해 실행될 수 있다. 일 실시예에 따라, 전자 장치(101)에서 수행하는 동작들은, 메모리(130)에 저장되고, 실행 시에, 프로세서(120)가 동작하도록 하는 인스트럭션들에 의해 실행될 수 있다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 동작 601에서, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 동작과 관련된 트리거를 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 사용자의 전자 장치(101) 사용에 기반하여 UDC 모듈(400)을 동작(또는 실행)하는 지정된 트리거를 감지할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 전자 장치(101)에서 지문 인증, 영상 촬영, 또는 얼굴 인증과 같이 외부 객체에 관련된 이미지를 획득하기 위하여 UDC 모듈(400)의 동작이 필요한 서비스(또는 어플리케이션 또는 기능) 실행을 트리거로 감지할 수 있다.
동작 603에서, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 동작 모드(예: 제1 지정된 동작 모드 또는 제2 지정된 동작 모드)를 식별할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 동작을 위한 트리거 감지에 기반하여 동작 모드를 식별할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 동작이 인증 목적 또는 촬영 목적인지에 기반하여 동작 모드를 식별할 수 있다. 일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 사용 목적이 지문 인증이 목적인 경우, 제1 지정된 동작 모드를 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 센서 모듈(410) 동작을 필요로 하는 경우, 제1 지정된 동작 모드(예: 지문 인식 모드)를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 사용 목적이 촬영 또는 얼굴 인증이 목적인 경우, 제2 지정된 동작 모드를 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 카메라 모듈(420) 동작을 필요로 하는 경우, 제2 지정된 동작 모드(예: 촬영 모드 또는 얼굴 인식 모드)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 제1 지정된 동작 모드(예: 지문 인식 모드)로 진입하게 되는 트리거는, 예를 들면, 사용자가 전자 장치(101)의 잠금 화면(또는 락스크린)에서 지문 인식을 통해 잠금 해제(unlock)를 수행하는 동작, 또는 전자 결제(예: 삼성 페이) 또는 웹사이트 로그인과 같이 사용자 본인 인증이 필요한 서비스에서 지문 인식을 통해 인증을 수행하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 사용자는 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역 상에 손가락을 터치하는 것에 의해 지문 인식을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이 모듈(160) 상에서의 지문 인식 수행은 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역을 길게 터치(예: 롱 터치)할 경우 지문 인식을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따라, 제2 지정된 동작 모드(예: 촬영 모드 또는 얼굴 인식 모드)로 진입하게 되는 트리거는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 카메라 모듈(420)의 구동과 관련된 어플리케이션(예: 카메라 어플리케이션)을 실행하는 동작, 또는 사용자 인증 방식으로 얼굴 인증 방식이 설정되고, 사용자 본인 인증이 필요한 서비스에서 얼굴 인식을 통해 인증을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
동작 605에서, 프로세서(120)는 동작 모드에 기반하여 UDC 모듈(400)의 광 경로 및 UDC 영역의 투과율을 설정(또는 제어)할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 동작 모드를 제1 지정된 동작 모드로 결정하는 경우, UDC 모듈(400)이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 센서 모듈(410)로 향하는 제1 경로(예: 도 3의 제1 경로(D1))를 설정하도록 UDC 모듈(400)을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 제1 지정된 동작 모드로 동작 시, UDC 모듈(400)의 프리즘(430)의 방향을 제어하여, 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역을 통해 프리즘(430) 및 렌즈(411)를 통과한 광이 제1 센서(413)(예: 지문 센서)로 입력되도록 할 수 있다. 일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 제1 경로 설정에 기반하여, 디스플레이 모듈(160)의 광원이 UDC 영역 상의 외부 객체(예: 손가락)로부터 반사되고, 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역을 통해 입사되어, 제1 경로를 통해 센서 모듈(410)로 전달되는 빛에 기반하여 제1 이미지(예: 지문 이미지)를 획득할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(120)는 지정된 동작 모드를 결정하는 경우, UDC 모듈(400)의 광 경로(예: 제1 경로 또는 제2 경로)를 설정하는 동작에 병렬적으로(또는 대략 동시적으로), 순차적으로 또는 역순차적으로 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역의 픽셀 온/오프 제어에 기반하여 투과도(예: 제1 투과도 또는 제2 투과도)를 변경(또는 설정)(예: 시각적으로 투명 또는 불투명 처리)할 수 있다.
일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 제1 지정된 동작 모드를 결정하는 경우, UDC 모듈(400)의 광 경로를 제1 경로로 설정하고, UDC 영역의 픽셀 온 제어에 기반하여 투과도를 제1 투과도로 변경(또는 설정)(예: 시각적으로 불투명 처리)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1 지정된 동작 모드에서 UDC 영역의 픽셀 온 제어(예: 제1 투과도 변경)에 기반하여 UDC 영역을 시각적으로 불투명하게 처리하여, UDC 영역에 의해 출력되는 빛에 의해 외부 객체(예: 사용자 손가락)에 반사된 지문 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 제1 지정된 동작 모드일 때, UDC 영역의 픽셀 온 제어에 기반하여, 제1 투과도(예: 시각적으로 불투명 처리 상태)에서 지문 이미지를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 동작 모드를 제2 지정된 동작 모드로 결정하는 경우, UDC 모듈(400)이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 카메라 모듈(420)로 향하는 제2 경로(예: 도 4의 제2 경로(D2))를 설정하도록 UDC 모듈(400)을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 제2 지정된 동작 모드로 동작 시, UDC 모듈(400)의 프리즘(430)의 방향을 제어하여, 외부의 외부 객체(예: 피사체 또는 사용자 얼굴)로부터 반사되어, 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역을 통해 프리즘(430) 및 렌즈(421)를 통과한 광이 제2 센서(423)(예: 이미지 센서)로 입력되도록 할 수 있다. 일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 제2 경로 설정에 기반하여, 제2 경로를 통해 카메라 모듈(420)로 전달되는 빛에 기반하여 제2 이미지(예: 촬영 이미지(예: 피사체 또는 얼굴 이미지))를 획득할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(120)는 지정된 동작 모드를 결정하는 경우, UDC 모듈(400)의 광 경로(예: 제1 경로 또는 제2 경로)를 설정하는 동작에 병렬적으로(또는 대략 동시적으로), 순차적으로 또는 역순차적으로 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역의 픽셀 온/오프 제어에 기반하여 투과도(예: 제1 투과도 또는 제2 투과도)를 변경(또는 설정)(예: 시각적으로 투명 또는 불투명 처리)할 수 있다.
일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 제2 지정된 동작 모드를 결정하는 경우, UDC 모듈(400)의 광 경로를 제2 경로로 설정하고, UDC 영역의 픽셀 오프 제어에 기반하여 투과도를 제1 투과도와 다른 제2 투과도로 변경(또는 설정)(예: 시각적으로 투명 처리)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제2 지정된 동작 모드에서 UDC 영역의 픽셀 오프 제어(예: 제2 투과도 변경)에 기반하여 UDC 영역을 시각적으로 투명하게 처리하여, 보다 깨끗하고 선명한 촬영 이미지(예: 고화질 이미지)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 제2 지정된 동작 모드일 때, UDC 영역의 픽셀 오프 제어에 기반하여, 제2 투과도(예: 시각적으로 투명 처리 상태)에서 촬영 이미지를 획득할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1 지정된 동작 모드 및/또는 제2 지정된 동작 모드에서, UDC 영역의 투과도 설정에 순차적으로 또는 대략 동시적으로 UDC 영역 및/또는 UDC 영역의 주변 영역에 인디케이팅 객체를 제공할 수 있다. 일 실시예에 따라, 인디케이팅 객체는 사용자에게 UDC 모듈(400)의 위치 및/또는 동작 모드를 사용자에게 가이드 하기 위한 객체를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 인디케이팅 객체는 UDC 영역을 지정된 컬러(예: 녹색, 적색, 황색, 또는 청색)로 제공(예: 표시)하는 것을 포함하거나, 및/또는 UDC 영역의 주변 영역을 지정된 모양(예: 도넛 모양)으로 지정된 컬러(예: 녹색, 적색, 황색, 또는 청색)로 제공(예: 표시)하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인디케이팅 객체는, 예를 들면, UDC 모듈(400)이 활성화 되는 동안 표시될 수 있고, UDC 모듈(400)이 비활성화 되는 동안 표시되지 않을 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 인디케이팅 객체는 UDC 모듈(400)의 동작 모드를 구별하기 위한 역할을 포함할 수 있다. 예를 들면, UDC 영역 및/또는 UDC 영역의 주변 영역을 통해, UDC 모듈(400)이 제1 지정된 동작 모드로 동작 시에, 제1 컬러(예: 녹색)로 인디케이팅 객체를 표시하고, UDC 모듈(400)이 제2 지정된 동작 모드로 동작 시에, 제2 컬러(예: 적색)로 인디케이팅 객체를 표시하여, UDC 모듈(400)의 동작 모드를 시각적으로 구별할 수 있도록 제공할 수 있다.
도 7은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
일 실시예에 따라, 도 7은 UDC 모듈(400)의 지정된 동작 모드(예: 제1 지정된 동작 모드 또는 제2 지정된 동작 모드)에 기반하여 UDC 모듈(400)의 광 경로를 설정하고, 설정된 광 경로를 통해 이미지를 획득하는 동작 예를 나타낼 수 있다.
도 7을 참조하면, 동작 701에서, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 동작 모드가 제1 지정된 동작 모드 또는 제2 지정된 동작 모드인지 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 도 6의 동작 603을 참조한 설명 부분에서 설명한 바에 대응하는 동작으로 동작 모드를 식별할 수 있다.
동작 701에서, 프로세서(120)는 제1 지정된 동작 모드를 결정하는 경우(예: 동작 701의 ‘예’), 동작 703에서, UDC 모듈(400)의 센서 모듈(410)(예: 지문 센서)로 신호(예: 광) 전달을 위한 제1 경로(예: 도 3의 제1 경로(D1))를 설정하도록 UDC 모듈(400)을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)이 이미지를 획득하기 위한 광 경로를 제1 경로로 설정하도록 UDC 모듈(400)의 프리즘(430)의 방향을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 프리즘(430)의 방향 제어에 기반하여 디스플레이 모듈(160)을 통해 프리즘(430) 및 렌즈(411)를 통과한 광이 제1 센서(413)(예: 지문 센서)로 입력되도록 할 수 있다.
동작 705에서, 프로세서(120)는 제1 경로를 통해 제1 이미지(예: 지문 이미지)를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 제1 경로 설정에 기반하여, 디스플레이 모듈(160)의 광원이 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역 상의 외부 객체(예: 손가락)로부터 반사되고, UDC 영역을 통해 입사되어, 제1 경로에 따라 센서 모듈(410)로 전달되는 빛에 기반하여 제1 이미지(예: 지문 이미지)를 획득할 수 있다.
동작 701에서, 프로세서(120)는 제2 지정된 동작 모드를 결정하는 경우(예: 동작 701의 ‘아니오’), 동작 707에서, UDC 모듈(400)의 카메라 모듈(420)(예: 이미지 센서)로 신호(예: 광) 전달을 위한 제2 경로(예: 도 4의 제2 경로(D2))를 설정하도록 UDC 모듈(400)을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)이 이미지를 획득하기 위한 광 경로를 제2 경로로 설정하도록 UDC 모듈(400)의 프리즘(430)의 방향을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 프리즘(430)의 방향 제어에 기반하여 디스플레이 모듈(160)을 통해 프리즘(430) 및 렌즈(421)를 통과한 광이 제2 센서(423)(예: 이미지 센서)로 입력되도록 할 수 있다.
동작 709에서, 프로세서(120)는 제2 경로를 통해 제2 이미지(예: 촬영 이미지(예: 피사체 또는 얼굴 이미지))를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)의 제2 경로 설정에 기반하여, 전자 장치(101)의 외부의 외부 객체(예: 피사체 또는 사용자 얼굴)로부터 반사되고, 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역을 통해 입사되어, 제2 경로에 따라 카메라 모듈(420)로 전달되는 빛에 기반하여 제2 이미지(예: 촬영 이미지)를 획득할 수 있다.
도 8은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
일 실시예에 따라, 도 8은 UDC 모듈(400)의 제1 지정된 동작 모드를 위한 UDC 모듈(400)의 제어에 기반하여 지문 이미지를 획득하고, 획득된 지문 이미지에 기반하여 지문 인증을 수행하는 동작 예를 나타낼 수 있다.
도 8을 참조하면, 동작 801에서, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 제1 지정된 동작 모드를 결정할 수 있다.
동작 803에서, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400) 내의 프리즘(430)의 현재 상태를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 프리즘(430)이 향하는 경로(예: 프리즘(430)이 현재 향하고 있는 방향)를 식별할 수 있다.
동작 805에서, 프로세서(120)는 프리즘(430)의 현재 상태를 판단하는 결과에 기반하여, 프리즘(430)이 UDC 모듈(400)의 제1 지정된 동작 모드에 대응하는 제1 방향을 향하고 있는지, 또는 제2 지정된 동작 모드에 대응하는 제2 방향을 향하고 있는지 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 프리즘(430)이 제1 경로 설정 상태인지 또는 제2 경로 설정 상태인지 판단할 수 있다.
동작 805에서, 프로세서(120)는 프리즘(430)의 방향이 제1 방향인 것을 판단하는 경우(예: 동작 805의 ‘예’), 동작 809로 진행하여, 동작 809 이하의 동작을 수행할 수 있다.
동작 805에서, 프로세서(120)는 프리즘(430)의 방향이 제1 방향이 아닌 것을 판단하는 경우(예: 동작 805의 ‘아니오’), 예를 들면, 프리즘(430)의 방향이 제2 방향인 경우, 동작 807에서, 프리즘(430)의 제1 경로 설정을 위해 프리즘(430)의 회전을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 센서 모듈(410)로 향하는 제1 경로를 설정하도록 프리즘(430)의 방향을 회전하도록 제어(예: 프리즘(430)의 현재 상태(예: 방향)에 기반하여 프리즘(430)의 회전 제어를 통한 광 경로 제어)할 수 있다.
동작 809에서, 프로세서(120)는 제1 경로를 통해 전달되는 광에 기반하여 이미지(예: 지문 이미지)를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는, 센서 모듈(410)을 이용하여, UDC 모듈(400)의 제1 경로의 프리즘(430) 및 렌즈(411)를 통해 전달된 광을 이용한 이미지(예: 지문 이미지) 획득을 제어할 수 있다.
동작 811에서, 프로세서(120)는 획득된 이미지에 대한 위조 여부를 판단하기 위한 지정된 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 획득된 이미지(예: 지문 이미지)가 미리 설정된 기준 조건에 대응하는지 여부를 분석하거나, 또는 UDC 모듈(400)의 동작을 제어(예: 프리즘(430) 방향 변경)하고, 카메라 모듈(420)을 통해 획득된 촬영 이미지를 이용하여 설정된 기준 조건에 대응하는지 여부를 분석할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 지문 이미지 및/또는 촬영 이미지에 적어도 기반하여, 제1 경로에서 획득된 이미지(예: 지문 이미지)의 위조 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따른 이미지의 위조 여부를 판단하는 동작과 관련하여 후술하는 도면을 참조하여 설명된다.
동작 813에서, 프로세서(120)는 획득된 이미지가 위조 이미지인지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 위조 여부를 판단하는 동작의 결과에 기반하여, 이미지가 위조 이미지에 대응하는지 여부를 결정할 수 있다.
동작 813에서, 프로세서(120)는 위조 이미지가 아닌 것을 결정하는 경우(예: 동작 813의 ‘아니오’), 예를 들면, 획득된 이미지가 정상 이미지인 것을 확인하는 경우, 동작 815에서, 획득된 이미지(예: 지문 이미지)에 기반하여 인증 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따른 이미지를 이용한 인증 동작과 관련하여 후술하는 도면을 참조하여 설명된다.
동작 813에서, 프로세서(120)는 위조 이미지인 것을 결정하는 경우(예: 동작 813의 ‘예’), 동작 817에서, 보안에 관련된 지정된 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 위조 이미지를 판단하는 경우, 제1 지정된 동작 모드(예: 지문 인식 모드)의 실행을 중단할 수 있고, 위조 지문과 관련된 지정된 알림을 시각적, 청각적 및/또는 촉각적 정보를 출력하도록 대응하는 구성 요소(예: 디스플레이 모듈(160), 음향 출력 모듈(155), 및/또는 햅틱 모듈(179))를 제어할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 따라 광원 밝기(예: 광원의 세기) 별로 이미지를 획득하는 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따라, 도 9는 UDC 모듈(400)의 제1 지정된 동작 모드에서 획득된 이미지를 이용하여 지문 인증을 수행하는 동작 예를 나타낼 수 있다.
도 9를 참조하면, 동작 901에서, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역(예: 도 3 및 도 4의 UDC 영역(350))의 픽셀 온 제어에 기반하여 지정된 컬러를 표시하도록 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 지문 인식 성능 향상을 위한 선명한 이미지 획득 및/또는 디스플레이 모듈(160)의 버닝 지연을 위해 UDC 영역을 지정된 컬러(예: 녹색, 적색, 황색, 또는 청색)로 제공할 수 있다.
동작 903에서, 프로세서(120)는 지정된 컬러의 밝기를 설정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 컬러의 밝기를 지정된 기본 밝기로 설정할 수 있다.
동작 905에서, 프로세서(120)는 지정된 컬러의 기본 밝기에 기반하여 센서 모듈(410)로 입사되는 이미지(예: 제1 지문 이미지)를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 지정된 컬러의 기본 밝기에 따른 광원이 UDC 영역 상의 외부 객체(예: 손가락)로부터 반사되어, 제1 경로를 통해 센서 모듈(410)로 전달되는 빛에 기반하여 제1 지문 이미지를 획득할 수 있다.
동작 907에서, 프로세서(120)는 획득된 이미지(예: 제1 지문 이미지)를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 기본 밝기에서 획득된 제1 지문 이미지를 메모리(130)의 지정된 영역(예: 보안 영역(135))에 임시 저장할 수 있다.
동작 909에서, 프로세서(120)는 지정된 밝기 별(또는 지정된 개수의) 이미지가 획득되었는지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)의 열화에 의한 밝기 감소나, 및/또는 인증 시점에서 주위 환경(예: 낮, 밤, 실내, 또는 실외)에 의한 이미지 품질 저하를 방지하기 위해, 디스플레이 모듈(160)에서 UDC 영역(예: UDC 영역의 지정된 컬러)의 광원 밝기를 순차적으로 변경하면서 하나 이상의 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 지정된 횟수에 기반하여 지정된 컬러의 밝기를 순차적으로 변경(예: 광원 밝기 증가)하면서 지정된 횟수에 대응하는 지정된 개수의 이미지를 획득할 수 있다. 이의 예가 도 10에 도시된다.
도 10을 참조하면, 도 10에서는 지정된 횟수가 3회이고, 3개의 이미지를 획득하는 예를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 디스플레이 모듈(160)에서 UDC 영역(1010)을 지정된 컬러(예: 녹색)로 표시할 수 있다. 일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 지정된 횟수의 첫 번째 동작에서, 지정된 컬러의 제1 밝기(1031)(예: 기본 밝기)에서 제1 지문 이미지(1011)를 획득 및 저장할 수 있다. 일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 지정된 횟수의 두 번째 동작에서, 지정된 컬러의 제2 밝기(1033)(예: 제1 밝기 보다 상대적으로 더 밝은 밝기)에서 제2 지문 이미지(1013)를 획득 및 저장할 수 있다. 일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 지정된 횟수의 세 번째 동작에서, 지정된 컬러의 제3 밝기(1035)(예: 제2 밝기 보다 상대적으로 더 밝은 밝기)에서 제3 지문 이미지(1015)를 획득 및 저장할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 지정된 컬러의 컬러 밝기를 지정된 횟수(예: 3회)동안 순차적으로 변경(예: 광원 밝기 증가)하면서 지정된 횟수에 대응하는 지정된 개수(예: 3개)의 이미지를 획득하여 저장할 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 동작 909에서, 프로세서(120)는 지정된 밝기 별 이미지가 모두 획득되지 않은 경우(예: 동작 909의 ‘아니오’), 동작 903으로 진행하여, 동작 903 이하의 동작을 수행할 수 있다.
동작 909에서, 프로세서(120)는 지정된 밝기 별 이미지가 모두 획득되는 경우(예: 동작 909의 ‘예’), 동작 911에서, 기본 밝기(예: 제1 밝기)에 기반하여 획득된 이미지(예: 제1 지문 이미지)를 선택할 수 있다.
동작 913에서, 프로세서(120)는 선택된 이미지에 기반하여 인증과 관련된 이미지 매칭을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 선택된 이미지와 사전 등록된 기준 이미지를 비교하고, 그의 일치(예: 유사도) 여부에 기반하여 인증의 성공 여부를 판단할 수 있다.
동작 913에서, 프로세서(120)는 이미지 매칭에 성공하는 경우(예: 동작 913의 ‘예’), 동작 915에서, 인증을 완료할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 이미지 매칭 성공에 기반하여, 지정된 동작(또는 기능)(예: 지문 인식을 통한 잠금 해제, 또는 사용자 본인 인증이 필요한 서비스에서 지문 인식을 통한 인증 동작)을 처리할 수 있다.
동작 913에서, 프로세서(120)는 이미지 매칭에 실패하는 경우(예: 동작 913의 ‘아니오’), 동작 917에서, 다음 이미지의 존재를 체크할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 임시 저장된 복수의 이미지들 중에서, 다른 밝기로 저장된 이미지의 존재 여부를 확인할 수 있다.
동작 917에서, 프로세서(120)는 다음 이미지가 존재하지 않는 경우(예: 동작 917의 ‘아니오’), 동작 921에서, 인증 실패에 따른 지정된 동작을 처리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 획득된 이미지에 의한 인증 실패에 관련된 지정된 알림을 시각적, 청각적 및/또는 촉각적 정보를 출력하도록 대응하는 구성 요소(예: 디스플레이 모듈(160), 음향 출력 모듈(155), 및/또는 햅틱 모듈(179))를 제어할 수 있다.
동작 917에서, 프로세서(120)는 다음 이미지가 존재하는 경우(예: 동작 917의 ‘예’), 동작 919에서, 다음 이미지(예: 다음 밝기(예: 제2 밝기)의 이미지(예: 제2 지문 이미지))를 선택하고, 동작 913으로 진행하여, 동작 913 이하의 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 지정된 밝기 별 지정된 개수의 이미지를 획득할 수 있고, 획득된 기본 밝기의 이미지에 대해 인증을 시도한 후 실패하는 경우, 변경된 밝기의 이미지에 대해 인증을 재시도할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 지정된 컬러의 밝기를 변경하면서 복수의 이미지를 획득할 수 있고, 복수의 이미지 중 최적의 이미지에 의한 인증 성공률을 높일 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 컬러의 밝기와 컬러를 함께 변경하면서 최적의 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제1 밝기와 제1 컬러에 기반하여 제1 이미지를 획득하고, 제2 밝기와 제2 컬러에 기반하여 제2 이미지를 획득하고, 제3 밝기와 제3 컬러에 기반하여 제3 이미지를 획득하도록 동작할 수도 있다.
도 11은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 12는 일 실시예에 따라 위조 지문을 판별하는 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13a 및 도 13b는 일 실시예에 따라 위조 지문을 판별하는 동작 예를 설명하기 위한 도면들이다.
일 실시예에 따라, 도 11은 UDC 모듈(400)의 제1 지정된 동작 모드에서 획득된 이미지의 위조 지문 여부를 판단하는 동작 예를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따라, 도 11에 따른 위조 지문 여부 판단 동작은, 제1 경로를 통한 이미지 획득 후에 수행할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 위조 지문 여부 판단 동작은, 제1 경로를 통한 이미지 획득 이전에, 제1 지정된 동작 모드 시작 시에 위조 지문 여부 판단을 수행하고, 그 결과에 따라 제1 경로를 통한 이미지를 획득하도록 할 수도 있다.
도 11을 참조하면, 동작 1101에서, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 디스플레이 모듈(160)의 UDC 영역(예: 도 3 및 도 4의 UDC 영역(350))의 픽셀 온 제어에 기반하여 지정된 컬러를 표시하도록 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 디스플레이 모듈(160)에서 UDC 모듈(400)의 위치에 대응하는 UDC 영역의 투과도 변경(또는 설정)(예: 시각적으로 불투명 처리)에 순차적으로 또는 대략 동시적으로 UDC 영역의 주변 영역을 지정된 컬러(예: 적색)로 지정된 모양(예: UDC 영역을 에워싸는 도넛 모양)으로 시각적으로 제공할 수 있다. 일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 사용자에게 동작 모드 전환 가이드 및/또는 지정된 광원을 제공하기 위한 인디케이팅 객체를 UDC 영역의 주변 영역을 통해 나타낼 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 디스플레이 모듈(160)의 표시 영역 중 UDC 영역의 주변 영역을 지정된 모양(예: 도넛 모양)으로 지정된 컬러(예: 녹색, 적색, 황색, 또는 청색)로 표시할 수 있다.
동작 1103에서, 프로세서(120)는 프리즘(430)의 방향 제어에 기반하여 UDC 모듈(400)의 동작 모드를 전환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 카메라 모듈(420)에 의한 촬영 이미지 획득을 위하여, UDC 모듈(400)의 현재 설정된 제1 경로를 제2 경로로 전환하도록, 프리즘(430)의 방향을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 동작 모드 전환(예: 제1 지정된 동작 모드에서 제2 지정된 동작 모드로 전환) 시에, UDC 영역의 픽셀 오프 제어에 기반하여 UDC 영역을 시각적으로 투명하게 처리할 수 있다.
동작 1105에서, 프로세서(120)는 카메라 모듈(420)에 기반하여 촬영 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는, 카메라 모듈(420)을 이용하여, UDC 모듈(400)의 제2 경로의 프리즘(430) 및 렌즈(421)를 통해 전달된 광을 이용한 이미지(예: 촬영 이미지) 획득을 제어할 수 있다.
동작 1107에서, 프로세서(120)는 촬영 이미지를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 획득된 촬영 이미지를 메모리(130)의 지정된 영역(예: 보안 영역(135))에 임시 저장할 수 있다.
동작 1109에서, 프로세서(120)는 촬영 이미지에 기반하여 지문 이미지(예: 제1 지정된 동작 모드에 따라 제1 경로를 통해 획득된 이미지)의 위조 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 촬영 이미지의 색분포(color distribution)(예: 피부색 정보) 분석에 기반하여 위조 여부를 판단할 수 있다. 이의 예가 도 12, 도 13a 및 도 13b에 도시된다.
도 12는 지문 이미지의 위조 여부 판별을 위한 예시를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 디스플레이 모듈(160)에서 UDC 영역(1210)의 픽셀 오프 제어로 UDC 영역(1210)을 투명하게 설정할 수 있고, UDC 영역(1210)의 주변 영역(1220)을 지정된 모양(예: 도넛 모양)으로 지정된 컬러(예: 녹색, 적색, 황색, 또는 청색)를 표시할 수 있다. 일 실시예에 따라 도 13a를 참조하면, UDC 영역(1210) 상에 위치되는 외부 객체(1230)가 사용자 손가락인 경우, 촬영 이미지(1305)는, 예를 들면, 도 13a의 예시 <1301>의 색분포(예: 피부색 정보)를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, UDC 영역(1210) 상에 위치되는 외부 객체(1230)가 복제된 이미지인 경우, 촬영 이미지(1305)는, 예를 들면, 도 13a의 예시 <1303>의 색분포를 가질 수 있다.
예를 들면, 사용자의 실제 피부의 경우, 촬영 이미지(1305)의 색분포가 주위 영역(1310) 대비 중앙 영역(1320)이 구별될 수 있고, 지정된 색이 나타날 수 있다. 반면, 복제 이미지의 경우, 주변 영역(1220)의 인디케이팅 객체에 기반한 광원에 의한 빛 반사가 없을 수 있고, 따라서 촬영 이미지(1305)가 주위 영역(1310)과 중앙 영역(1320)의 구분 없이 전체적으로 어둡게 나타날 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 상기와 같이 촬영 이미지(1305)의 색분포에 기반하여 UDC 영역(1210) 상에 위치된 외부 객체(1230)로부터의 이미지에 대해 위조 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따라, 도 12에서는 촬영 이미지(1305)를 이용하여 위조 여부를 판단하는 예를 도시하였으나, 다양한 실시예들이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예에 따라 도 13b를 참조하면, 프로세서(120)는 동작 모드의 전환(예: 제1 지정된 동작 모드에서 제2 지정된 동작 모드로 전환) 없이, 제1 지정된 동작 모드에서 제1 경로를 통해 획득된 지문 이미지(1335)를 이용하여 위조 여부를 판단할 수도 있다. 예를 들면, 도 13b에 예시한 바와 같이, 프로세서(120)는 UDC 영역(1210)의 픽셀 온 제어로 UDC 영역(1210)을 불투명하게 처리할 수 있고, UDC 영역(1210)의 픽셀 온에 따른 빛에 의해 반사되는 지문 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, UDC 영역(1210) 상에 위치되는 외부 객체(1230)가 사용자 손가락인 경우, 지문 이미지(1335)는, 예를 들면, 도 13b의 예시 <1311>의 이미지 분포를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, UDC 영역(1210) 상에 위치되는 외부 객체(1230)가 복제된 이미지인 경우, 지문 이미지(1335)는, 예를 들면, 도 13b의 예시 <1313>의 이미지 분포를 가질 수 있다.
예를 들면, 사용자의 실제 피부의 경우, 지문 이미지(1335)의 이미지 분포가 주위 영역(1330) 대비 중앙 영역(1340)이 구별될 수 있다. 반면, 복제 이미지의 경우, 주변 영역(1220)의 인디케이팅 객체에 기반한 광원에 의한 빛 반사가 없을 수 있고, 따라서 지문 이미지(1335)가 주위 영역(1330)과 중앙 영역(1340)의 구분 없이 전체적으로 어둡게 나타날 수 있다.
다시 도 11을 참조하면, 동작 1111에서, 프로세서(120)는 위조 여부를 판단하는 동작의 결과에 기반하여, 이미지가 위조 지문에 대응하는지 또는 정상 지문에 대응하는지 여부를 결정할 수 있다.
동작 1111에서, 프로세서(120)는 위조 지문을 결정하는 경우(예: 동작 1111의 ‘예’), 동작 1113에서, 보안에 관련된 지정된 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 위조 지문을 결정하는 경우, 제1 지정된 동작 모드(예: 지문 인식 모드)의 실행을 중단할 수 있고, 위조 지문과 관련된 지정된 알림을 시각적, 청각적 및/또는 촉각적 정보를 출력하도록 대응하는 구성 요소(예: 디스플레이 모듈(160), 음향 출력 모듈(155), 및/또는 햅틱 모듈(179))를 제어할 수 있다.
동작 1111에서, 프로세서(120)는 정상 지문을 결정하는 경우(예: 동작 1111의 ‘아니오’), 동작 1115에서, 획득된 이미지(예: 지문 이미지)에 기반하여 인증 동작을 수행할 수 있다.
도 14는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
일 실시예에 따라, 도 14는 UDC 모듈(400)의 제2 지정된 동작 모드에서 UDC 모듈(400)의 제어에 기반하여 촬영 이미지를 획득하는 동작 예를 나타낼 수 있다.
도 14를 참조하면, 동작 1401에서, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 제2 지정된 동작 모드를 결정할 수 있다.
동작 1403에서, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400) 내의 프리즘(430)의 현재 상태를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 프리즘(430)이 향하는 경로(예: 프리즘(430)이 현재 향하고 있는 방향)를 식별할 수 있다.
동작 1405에서, 프로세서(120)는 프리즘(430)의 현재 상태를 판단하는 결과에 기반하여, 프리즘(430)이 UDC 모듈(400)의 제1 지정된 동작 모드에 대응하는 제1 방향을 향하고 있는지, 또는 제2 지정된 동작 모드에 대응하는 제2 방향을 향하고 있는지 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 프리즘(430)이 제1 경로 설정 상태인지 또는 제2 경로 설정 상태인지 판단할 수 있다.
동작 1405에서, 프로세서(120)는 프리즘(430)의 방향이 제2 방향인 것을 판단하는 경우(예: 동작 1405의 ‘예’), 동작 1409로 진행하여, 동작 1409 이하의 동작을 수행할 수 있다.
동작 1405에서, 프로세서(120)는 프리즘(430)의 방향이 제2 방향이 아닌 것을 판단하는 경우(예: 동작 1405의 ‘아니오’), 예를 들면, 프리즘(430)의 방향이 제1 방향인 경우, 동작 1407에서, 프리즘(430)의 제2 경로 설정을 위해 프리즘(430)의 회전을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 UDC 모듈(400)이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 카메라 모듈(420)로 향하는 제2 경로를 설정하도록 프리즘(430)의 방향을 회전하도록 제어(예: 프리즘(430)의 현재 상태(예: 방향)에 기반하여 프리즘(430)의 회전 제어를 통한 광 경로 제어)할 수 있다.
동작 1409에서, 프로세서(120)는 제2 경로를 통해 전달되는 광에 기반하여 이미지(예: 촬영 이미지)를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는, 카메라 모듈(420)을 이용하여, UDC 모듈(400)의 제2 경로의 프리즘(430) 및 렌즈(421)를 통해 전달된 광을 이용한 이미지(예: 촬영 이미지) 획득을 제어할 수 있다.
동작 1411에서, 프로세서(120)는 제2 지정된 동작 모드의 서브 모드를 식별할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제2 지정된 동작 모드의 서브 모드는, 예를 들면, 촬영 모드 및 얼굴 인식 모드를 포함할 수 있고, 프로세서(120)는 사용자 입력에 의한 제2 지정된 동작 모드의 서브 모드가 촬영 모드인지, 또는 얼굴 인식 모드인지 판단할 수 있다.
동작 1413에서, 프로세서(120)는 서브 모드를 식별하는 결과에 기반하여 제2 지정된 동작 모드가 촬영 모드인지, 또는 얼굴 인식 모드인지 여부를 판단할 수 있다.
동작 1413에서, 프로세서(120)는 촬영 모드인 것을 결정하는 경우(예: 동작 1413의 ‘예’), 동작 1415에서, 획득된 이미지(예: 촬영 이미지)에 기반하여 프리뷰 표시 및/또는 촬영 동작을 수행할 수 있다.
동작 1413에서, 프로세서(120)는 얼굴 인식 모드인 것을 결정하는 경우(예: 동작 1413의 ‘아니오’), 동작 1417에서, 획득된 이미지(예: 촬영 이미지)에 기반하여 인증 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 촬영 이미지를 이용하여 얼굴 인식(또는 안면 인식)에 기반한 인증 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(101)에서 수행하는 동작 방법은, UDC(under display camera) 모듈(400)의 동작과 관련된 트리거를 감지하는 동작, 상기 트리거 감지에 기반하여 상기 UDC 모듈(400)의 동작 모드를 식별하는 동작, 상기 동작 모드가 제1 지정된 동작 모드인 경우, 디스플레이 모듈의 표시 영역 중 상기 UDC 모듈의 위치에 대응하는 UDC 영역의 투과도를 제1 투과도로 변경하고, 상기 UDC 모듈(400)이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 상기 UDC 모듈(400)의 센서 모듈(410)로 향하는 제1 경로를 설정하도록 상기 UDC 모듈(400)을 제어하는 동작, 상기 디스플레이 모듈(160)의 광원이 상기 UDC 영역 상의 제1 외부 객체로부터 반사되어, 상기 제1 경로를 통해 상기 센서 모듈(410)로 전달되는 빛에 기반하여 제1 이미지를 획득하는 동작, 상기 동작 모드가 제2 지정된 동작 모드인 경우, 디스플레이 모듈의 표시 영역 중 상기 UDC 모듈의 위치에 대응하는 UDC 영역의 투과도를 상기 제1 투과도와 다른 제2 투과도로 변경하고, 상기 UDC 모듈(400)이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 상기 UDC 모듈(400)의 카메라 모듈(420)로 향하는 제2 경로를 설정하도록 상기 UDC 모듈을 제어하는 동작, 및 상기 전자 장치(101) 외부의 제2 외부 객체로부터 반사되어, 상기 제2 경로를 통해 상기 카메라 모듈(420)로 전달되는 빛에 기반하여 제2 이미지를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 UDC 영역의 투과율을 변경하는 동작은, 상기 UDC 영역 및/또는 상기 UDC 영역의 주변 영역에 인디케이팅 객체를 지정된 컬러와 지정된 밝기로 제공하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 UDC 영역의 투과도를 변경하는 동작은, 상기 제1 지정된 동작 모드에서, 상기 UDC 영역의 픽셀 온(pixel on) 제어에 의해 상기 UDC 영역을 시각적으로 불투명하게 처리하여, 상기 제1 투과도로 변경을 제어하는 동작, 또는 상기 제2 지정된 동작 모드에서, 상기 UDC 영역의 픽셀 오프(pixel off) 제어에 의해 상기 UDC 영역을 시각적으로 투명하게 처리하여, 상기 제2 투과도로 변경을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(101)에서 수행하는 동작 방법은, 상기 제1 지정된 동작 모드에서 상기 제1 이미지를 획득하고, 상기 UDC 모듈(400)의 현재 설정된 제1 경로를 제2 경로로 전환하도록, 프리즘(430)의 회전을 제어하는 동작, 상기 카메라 모듈(420)을 이용하여, 상기 UDC 모듈(400)의 제2 경로를 통해 전달된 광을 이용한 촬영 이미지를 획득하는 동작, 상기 촬영 이미지에 기반하여 상기 제1 이미지의 위조 여부를 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 다양한 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 개시의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
101: 전자 장치
120: 프로세서
130: 메모리
160: 디스플레이 모듈
350: UDC 영역
400: UDC(under display camera) 모듈
410: 센서 모듈 (지문 센서)
420: 카메라 모듈
430: 프리즘
411, 421: 렌즈
413: 제1 센서 (지문 센서)
423: 제2 센서 (이미지 센서)

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    디스플레이 모듈;
    카메라 모듈 및 센서 모듈을 포함하고, 상기 디스플레이 모듈의 아래에 형성된 UDC(under display camera) 모듈; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 UDC 모듈의 동작과 관련된 트리거를 감지하고,
    상기 트리거 감지에 기반하여 상기 UDC 모듈의 동작 모드를 식별하고,
    상기 동작 모드가 제1 지정된 동작 모드인 경우, 상기 디스플레이 모듈의 표시 영역 중 상기 UDC 모듈의 위치에 대응하는 UDC 영역의 투과도를 제1 투과도로 변경하고, 상기 UDC 모듈이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 상기 센서 모듈로 향하는 제1 경로를 설정하도록 상기 UDC 모듈을 제어하고,
    상기 디스플레이 모듈의 광원이 상기 UDC 영역 상의 제1 외부 객체로부터 반사되어, 상기 제1 경로를 통해 상기 센서 모듈로 전달되는 빛에 기반하여 제1 이미지를 획득하고,
    상기 동작 모드가 제2 지정된 동작 모드인 경우, 상기 디스플레이 모듈의 표시 영역 중 상기 UDC 모듈의 위치에 대응하는 UDC 영역의 투과도를 상기 제1 투과도와 다른 제2 투과도로 변경하고, 상기 UDC 모듈이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 상기 카메라 모듈로 향하는 제2 경로를 설정하도록 상기 UDC 모듈을 제어하고,
    상기 전자 장치 외부의 제2 외부 객체로부터 반사되어, 상기 제2 경로를 통해 상기 카메라 모듈로 전달되는 빛에 기반하여 제2 이미지를 획득하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 UDC 모듈의 상기 센서 모듈 및 상기 카메라 모듈은 하우징의 내부 공간에 배치되고, 적어도 부분적으로 수평 방향으로 서로 대면하게 배치된 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 UDC 모듈의 상기 센서 모듈은, 상기 하우징의 내부 공간에서 일 면이 상기 디스플레이 모듈의 방향을 향하고, 타 면이 상기 센서 모듈 또는 상기 카메라 모듈을 향하도록 회전 가능하게 배치된 프리즘(prism)과, 적어도 하나의 제1 렌즈 및 하우징의 내부 공간에서 상기 프리즘 및 상기 제1 렌즈를 통과한 광의 적어도 일부를 획득하도록 배치된 적어도 하나의 제1 센서를 포함하고,
    상기 UDC 모듈의 카메라 모듈은, 상기 하우징의 내부 공간에서 일 면이 상기 디스플레이 모듈의 방향을 향하고, 타 면이 상기 센서 모듈 또는 상기 카메라 모듈을 향하도록 회전 가능하게 배치된 상기 프리즘과, 일정 간격으로 정렬된 복수의 제2 렌즈 및 상기 하우징의 내부 공간에서 상기 프리즘 및 상기 제2 렌즈를 통과한 광의 적어도 일부를 획득하도록 배치된 적어도 하나의 제2 센서를 포함하는 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 프리즘은,
    상기 센서 모듈과 상기 카메라 모듈에 의해 공유되고, 상기 UDC 모듈의 지정된 동작 모드에 기반하여 광의 진행 방향을 변경하도록 설정된 전자 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 센서는 상기 UDC 영역을 통해 접촉된 외부 객체의 지문 이미지를 획득하는 광학식 지문 센서를 포함하는 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 UDC 영역의 주변 영역에 인디케이팅 객체를 제공하도록 설정되고,
    상기 인디케이팅 객체는, 상기 UDC 모듈의 위치 및/또는 상기 동작 모드를 사용자에게 가이드 하기 위한 객체를 나타내고, 상기 UDC 모듈이 활성화 되는 동안 표시되도록 설정된 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 UDC 영역 및/또는 상기 인디케이팅 객체를 지정된 컬러와 지정된 밝기로 제공하도록 설정된 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 UDC 영역의 밝기를 지정된 횟수에 기반하여 순차적으로 변경하면서, 지정된 횟수에 대응하는 지정된 개수의 지문 이미지를 획득하도록 설정된 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 프로세서는,
    기본 밝기에 기반하여 획득된 제1 지문 이미지에 기반하여 인증을 수행하고,
    상기 제1 지문 이미지에 의한 인증 실패 시, 다음 밝기에 기반하여 획득된 제2 지문 이미지에 기반하여 순차적으로 인증을 수행하도록 설정된 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 지정된 동작 모드에서, 상기 UDC 영역의 픽셀 온(pixel on) 제어에 의해 상기 UDC 영역을 시각적으로 불투명하게 처리하여, 상기 제1 투과도로 변경을 제어하고,
    상기 제2 지정된 동작 모드에서, 상기 UDC 영역의 픽셀 오프(pixel off) 제어에 의해 상기 UDC 영역을 시각적으로 투명하게 처리하여, 상기 제2 투과도로 변경을 제어하도록 설정된 전자 장치.
  11. 제3항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 지정된 동작 모드로 동작 시, 상기 UDC 모듈의 상기 프리즘의 방향을 제어하여, 상기 디스플레이 모듈의 UDC 영역을 통해 상기 프리즘 및 상기 제1 렌즈를 통과한 광이 상기 제1 센서로 입력되도록 제어하고,
    상기 제2 지정된 동작 모드로 동작 시, 상기 UDC 모듈의 상기 프리즘의 방향을 제어하여, 외부의 외부 객체로부터 반사되어, 상기 디스플레이 모듈의 UDC 영역을 통해 상기 프리즘 및 상기 제2 렌즈를 통과한 광이 상기 제2 센서로 입력되도록 제어하도록 설정된 전자 장치.
  12. 제3항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 지정된 동작 모드에서, 광 경로가 상기 제1 센서로 설정되도록, 상기 프리즘의 제1 면이 상기 디스플레이 모듈의 방향을 향하고, 상기 프리즘의 제2 면이 상기 제1 센서를 향하도록 회전하고, 상기 제1 면을 통해 입사된 광이 상기 프리즘의 제3 면에 의한 반사를 통해 상기 제2 면을 통과하여 상기 제1 센서로 전달되는 상기 제1 경로를 설정하고,
    상기 제2 지정된 동작 모드에서, 광 경로가 상기 제2 센서로 설정되도록, 상기 제2 면이 상기 디스플레이 모듈의 방향을 향하고, 상기 제1 면이 상기 제2 센서를 향하도록 회전하고, 상기 제2 면을 통해 입사된 광이 상기 제3 면에 의한 반사를 통해 상기 제1 면을 통과하여 상기 제2 센서로 전달되는 상기 제2 경로를 설정하도록 구성된 전자 장치.
  13. 제3항에 있어서, 상기 프로세서는,
    지정된 동작 모드의 결정에 기반하여, 상기 UDC 모듈 내의 프리즘이 현재 향하고 있는 방향을 식별하고,
    상기 프리즘이 상기 지정된 동작 모드에 대응하는 방향이 아닌 경우, 상기 프리즘의 경로 설정을 위해 상기 프리즘의 회전을 제어하도록 설정된 전자 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 UDC 모듈의 동작이 인증 목적 또는 촬영 목적인지에 기반하여 상기 동작 모드를 식별하도록 설정된 전자 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 이미지가 위조 이미지인지 여부를 판단하고,
    제1 이미지가 정상 이미지인 것을 결정하는 경우, 상기 제1 이미지에 기반하여 인증을 수행하고,
    상기 제1 이미지가 위조 이미지인 것을 결정하는 경우, 보안에 관련된 지정된 동작을 수행하도록 설정된 전자 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 지정된 동작 모드에서 상기 UDC 모듈의 현재 설정된 제1 경로를 제2 경로로 전환하도록, 프리즘의 회전을 제어하고,
    상기 카메라 모듈을 이용하여, 상기 UDC 모듈의 상기 제2 경로를 통해 전달된 광을 이용한 촬영 이미지를 획득하고,
    상기 촬영 이미지에 기반하여 위조 여부를 판단하도록 설정된 전자 장치.
  17. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    UDC(under display camera) 모듈의 동작과 관련된 트리거를 감지하는 동작;
    상기 트리거 감지에 기반하여 상기 UDC 모듈의 동작 모드를 식별하는 동작;
    상기 동작 모드가 제1 지정된 동작 모드인 경우, 디스플레이 모듈의 표시 영역 중 상기 UDC 모듈의 위치에 대응하는 UDC 영역의 투과도를 제1 투과도로 변경하고, 상기 UDC 모듈이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 상기 UDC 모듈의 센서 모듈로 향하는 제1 경로를 설정하도록 상기 UDC 모듈을 제어하는 동작;
    상기 디스플레이 모듈의 광원이 상기 UDC 영역 상의 제1 외부 객체로부터 반사되어, 상기 제1 경로를 통해 상기 센서 모듈로 전달되는 빛에 기반하여 제1 이미지를 획득하는 동작;
    상기 동작 모드가 제2 지정된 동작 모드인 경우, 디스플레이 모듈의 표시 영역 중 상기 UDC 모듈의 위치에 대응하는 UDC 영역의 투과도를 상기 제1 투과도와 다른 제2 투과도로 변경하고, 상기 UDC 모듈이 이미지를 획득하기 위한 광 경로가 상기 UDC 모듈의 카메라 모듈로 향하는 제2 경로를 설정하도록 상기 UDC 모듈을 제어하는 동작; 및
    상기 전자 장치 외부의 제2 외부 객체로부터 반사되어, 상기 제2 경로를 통해 상기 카메라 모듈로 전달되는 빛에 기반하여 제2 이미지를 획득하는 동작을 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 UDC 영역의 투과율을 변경하는 동작은,
    상기 UDC 영역 및/또는 상기 UDC 영역의 주변 영역에 인디케이팅 객체를 지정된 컬러와 지정된 밝기로 제공하는 동작을 포함하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 UDC 영역의 투과도를 변경하는 동작은,
    상기 제1 지정된 동작 모드에서, 상기 UDC 영역의 픽셀 온(pixel on) 제어에 의해 상기 UDC 영역을 시각적으로 불투명하게 처리하여, 상기 제1 투과도로 변경을 제어하는 동작, 또는
    상기 제2 지정된 동작 모드에서, 상기 UDC 영역의 픽셀 오프(pixel off) 제어에 의해 상기 UDC 영역을 시각적으로 투명하게 처리하여, 상기 제2 투과도로 변경을 제어하는 동작을 포함하는 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1 지정된 동작 모드에서 상기 제1 이미지를 획득하고, 상기 UDC 모듈의 현재 설정된 제1 경로를 제2 경로로 전환하도록, 프리즘의 회전을 제어하는 동작,
    상기 카메라 모듈을 이용하여, 상기 UDC 모듈의 제2 경로를 통해 전달된 광을 이용한 촬영 이미지를 획득하는 동작,
    상기 촬영 이미지에 기반하여 상기 제1 이미지의 위조 여부를 판단하는 동작을 포함하는 방법.
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