KR20230122423A - 피부의 최종 당화산물 데이터를 제공하는 전자 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

피부의 최종 당화산물 데이터를 제공하는 전자 장치 및 그의 동작 방법 Download PDF

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KR20230122423A
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김영걸
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삼성전자주식회사
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Abstract

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, UV 광선에 대응하는 제1 파장 대역의 광을 조사하도록 설정된 제1광원, 가시광선에 대응하는 제2 파장 대역의 광을 조사하도록 설정된 제2광원, 입사되는 광의 세기를 측정하고, 상기 측정한 광의 세기를 출력하는 감지회로, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1광원이 작동하는 동안 상기 감지회로에 의하여 측정된 상기 제1 파장 대역과 적어도 일부가 상이한 제3 파장 대역에 대응하는 광의 제1 세기를 상기 감지회로로부터 수신하고, 상기 제2광원이 작동하는 동안 상기 감지회로에 의하여 측정된 상기 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 각각 대응하는 광의 제2 세기를 상기 감지회로로부터 수신하며, 상기 수신한 광의 제1 세기 및 상기 수신한 적어도 하나의 광의 제2 세기를 기반으로, 피부의 최종 당화산물 데이터를 제공하도록 설정될 수 있다.

Description

피부의 최종 당화산물 데이터를 제공하는 전자 장치 및 그의 동작 방법 {ELECTRONIC DEVICE FOR PROVIDING ADVANCED GLYCATION END PRODUCTS DATA OF SKIN AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 개시는, 피부의 자가형광을 이용하여 최종 당화산물 데이터를 제공하는 전자 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
최종 당화산물(Advanced Glycation End products; AGE)은 메일라드 화학 반응(Maillard reaction)의 결과로 신체 기관의 단백질의 산화에서 형성된다. 피부에 누적된 당화산물(AGEs)은 혈당 과잉으로 인해 당과 조직내 단백질이 결합하여 기능성을 저하시키는 물질로 혈관기능 저하나 당뇨성 질환등으로 나타난다
피부 자가형광을 이용한 최종당화산물 검사(Skin Autofluorescence for Advanced Glycation End Products)는 인체 피부의 당화산물(AGEs)을 자가형광(Autofluorescence)으로 측정하는 것으로, 당뇨 등과 관련된 다양한 인체 질환들에 대한 진단 가능성을 향상시킨다.
분광기(Spectrometer)를 사용하여 최종 당화산물을 측정할 수 있으나, 분광기의 가격이 상대적으로 비싸고 부피가 큰 단점이 있다. 아울러, 특정 파장 대역만을 위한 대역 필터(Bandpass Filter)를 사용하여 최종 당화산물을 측정할 수 있으나, 대역 필터의 가격이 상대적으로 비싼 단점이 있다.
다양한 실시예에 따라서, 비침습적으로 피부의 자가형광량을 측정함으로써, 최종 당화산물 데이터를 제공하는 전자 장치 및 그의 동작 방법이 제공될 수 있다. 이에 따라, 소형화 및 저가화된 전자 장치를 통해 피부의 자가형광이 측정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 전자 장치는, UV 광선에 대응하는 제1 파장 대역의 광을 조사하도록 설정된 제1광원, 가시광선에 대응하는 제2 파장 대역의 광을 조사하도록 설정된 제2광원, 여기서 상기 제2 파장대역은 상기 제1 파장 대역과 적어도 일부 상이함, 입사되는 광의 세기를 측정하고, 상기 측정한 광의 세기를 출력하는 감지회로 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1광원이 작동하는 동안 상기 감지회로에 의하여 측정된 상기 제1 파장 대역과 적어도 일부가 상이한 제3 파장 대역에 대응하는 광의 제1 세기를 상기 감지회로로부터 수신하고, 상기 제2광원이 작동하는 동안 상기 감지회로에 의하여 측정된 상기 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 각각 대응하는 광의 제2 세기를 상기 감지회로로부터 수신하며, 상기 수신한 광의 제1 세기 및 상기 수신한 적어도 하나의 광의 제2 세기를 기반으로, 피부의 최종 당화산물 데이터를 제공하도록 설정된다.
다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 동작 방법은, UV 광선에 대응하는 제1 파장 대역의 광을 조사하도록 설정된 제1광원이 작동하는 동안 감지회로에 의하여 측정된 상기 제1 파장 대역과 적어도 일부가 상이한 제3 파장 대역에 대응하는 광의 제1 세기 및 가시광선에 대응하는 제2 파장 대역의 광을 조사하도록 설정된 제2광원이 작동하는 동안 상기 감지회로에 의하여 측정된 상기 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 대응하는 광의 제2 세기를 감지회로로부터 수신하는 동작 및 상기 수신한 광의 제1 세기 및 상기 적어도 하나의 광의 제2 세기를 기반으로, 피부의 당화산물을 제공하는 동작을 포함한다.
다양한 실시예에 따른, 전자 장치는, 입사되는 광의 세기를 측정하고, 상기 측정한 광의 세기를 출력하는 감지회로, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, UV 광선에 대응하는 제1 파장 대역의 광이 조사되는 동안, 상기 감지회로에 의하여 측정된 상기 제1 파장 대역과 적어도 일부가 상이한 제3 파장 대역에 대응하는 광의 제1 세기를 상기 감지회로로부터 수신하고, 가시광선에 대응하는 제2 파장 대역의 광이 조사되는 동안, 상기 감지회로에 의하여 측정된 상기 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 각각 대응하는 광의 제2 세기를 상기 감지회로로부터 수신하며, 여기서 상기 제2 파장대역은 상기 제1 파장 대역과 적어도 일부 상이함, 상기 수신한 광의 제1 세기 및 상기 수신한 적어도 하나의 광의 제2 세기를 기반으로, 피부의 당화산물 데이터를 제공하도록 설정된다.
다양한 실시예에 따라서, 비침습적으로 피부의 자가형광량을 정확하게 측정함으로써, 최종 당화산물 데이터를 제공할 수 있는 전자 장치 및 그의 작동 방법이 제공될 수 있다. 또한, 소형화 및 저가형 전자 장치를 통해 피부의 자가형광을 측정할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른, 자가형광의 파장-세기 그래프를 도시한 것이다.
도 4는 다양한 실시예에 따른, 유기체의 자가 형광 특성에 대한 테이블을 도시한 것이다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작에 대한 블록도이다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 제1 파장 대역의 광을 조사하는 상태의 블록도이다.
도 7은 다양한 실시예들에 따른 제1 파장 대역의 광의 파장-세기 그래프이ㄷ다.
도 8은 다양한 실시예들에 따른 제3 파장 대역의 광 및 RGB 센서 반응하는 광의 파장-세기 그래프이다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 제2 파장 대역의 광을 조사하는 상태의 블록도이다.
도 10은 다양한 실시예들에 따른 제2 파장 대역의 광의 파장-세기 그래프이다.
도 11은 다양한 실시예들에 따른 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 대응하는 광 및 RGB 센서 반응하는 광의 파장-세기 그래프이다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 각 파장 영역에서의 광의 세기 및 피부 반사도의 그래프이다.
도 13a는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 단면도이고, 도 13b는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 하면도이다.
도 14는, 일 실시예들에 따른 전자 장치의 적용예를 도시한 것이다.
도 15는, 다른 실시예들에 따른 전자 장치의 적용예를 도시한 것이다.
도 16은, 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(100)의 블록도이다. 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(100)는 제1광원(110), 제2광원(120), 감지회로(130), 프로세서(140), 디스플레이(150), 통신회로(160), 차광하우징(170) 및 구동모듈(180) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 제1광원(110) 및 제2광원(120)은 전자 장치(100)에 구비된 배터리(미도시)와 같은 전력 저장 장치 또는 외부로부터 전력을 공급 받아 작동되며, 작동시 각각의 설정된 파장 대역의 광을 조사할 수 있다.
제1광원(110)은, UV 광선에 대응하는 제1 파장 대역의 광을 조사하도록 설정될 수 있다. 구체적으로, UV 광선은 100 내지 400 [nm]의 단파장 대역일 수 있고, 제1 파장 대역은 UV 광선에 대응하는 100 내지 400 [nm]의 전체 또는 일부의 파장 대역을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1광원(110)은 UV-A 광선에 대응하는 315 내지 400 [nm]의 제1 파장 대역의 광을 조사할 수 있고, 특히 UV-A 광선의 파장 대역 중 특정 파장 영역의 광을 조사할 수 있다. 후술하는 것과 같이, 제1 파장 대역의 광을 흡수한 피부는 자가 형광을 통해 제1 파장 대역과 상이한 파장 대역의 광을 발산할 수 있다.
제2광원(120)은, 가시광선에 대응하는 제2 파장 대역의 광을 조사하도록 설정될 수 있다. 구체적으로, 가시광선은 380 내지 780 [nm]의 파장 대역일 수 있고, 제2 파장 대역은 가시광선의 전체 파장 대역을 포함하거나, 또는 특정한 색을 갖는 가시광선의 일부 파장 대역을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제2광원(120)은 가시광선에 대응하는 제2 파장 대역에 걸쳐 고르게 분포된 광을 조사할 수 있다. 다른 실시예로, 제2광원(120)은 가시광선 중 일부 파장 대역에 대응하는 제2 파장 대역의 광을 조사할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제1광원(110) 및/또는 제2광원(120)은, 전기에너지를 이용하여 광을 조사하는 전등일 수 있고, 그 종류로는 백열등, 방전등 또는 발광 다이오드(LED: light emitting diode) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1광원(110) 및/또는 제2광원(120)은, 단일 광원으로 구현될 수 있거나, 또는 복수 개의 서브 광원을 포함하도록 구현될 수도 있다.
감지회로(130)는, 입사되는 광의 세기를 측정할 수 있다. 감지회로(130)는 전자기파 중에서 광학적인 영역으로 분류할 수 있는 가시광선, 자외선 및/또는 적외선의 광 신호를 감지하여 전기적인 신호로 변환하는 광센서를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 감지회로(130)는 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 포토다이오드(photodiode)를 포함할 수 있다. 감지회로(130)는 측정한 광의 세기를 전기적 신호로 출력할 수 있다.
일 실시예로, 감지회로(130)는 RGB 센서(131)를 포함할 수 있다. RGB 센서는 Red 파장 대역, Green 파장 대역 및 Blue 파장 대역에 각각 대응하는 광을 구별하여 각각의 광의 세기를 측정할 수 있다. 일 실시예로, RGB 센서(131)는 미리 설정된 Red 파장 대역(예를 들어, 630 내지 780 [nm]), Green 파장 대역(예를 들어, 510 내지 540 [nm]) 및 Blue 파장 대역(예를 들어, 450~480 [nm])에 각각 포함되는 파장 대역의 광 세기를 구별하여 측정할 수 있다. 예를 들어, RGB 센서(131)는 Red, Green, Blue 컬러 필터 어레이(CFA, color filter array)를 통해 각각 입사되는 파장 대역의 세기를 측정할 수 있다. 다른 실시예로, 미리 설정된 Red 파장 대역, Green 파장 대역 및 Blue 파장 대역은 일부의 파장 대역이 서로 중첩될 수 있다.
RGB 센서(131)는 복수의 영역으로 입사되는 광의 세기를 각각 측정하는 어레이 형태로 배치된 복수의 픽셀로 구성되어, 복수의 영역을 통해 입사된 광의 세기를 측정할 수 있다. 일 실시예로, RGB 센서(131)는, 컬러 필터 어레이(CFA)가 복수의 영역으로 형성되며, 예를 들어 Bayer pattern 으로 배치될 수 있다. 또한, RGB 센서(131)는 Red 파장 영역의 광의 세기를 측정하는 R센서, Green 파장 영역의 광의 세기를 측정하는 G센서 및 Blue 파장 영역의 광의 세기를 측정하는 B센서로 구성될 수 있다.
일반적으로, 어레이 형태로 배치된 RGB 센서(131)는 복수의 픽셀이 Bayer pattern으로 배치되며, 각 픽셀은 하나의 색깔만 입사되는 구조로 되어 있어, Interpolation 과정(예: Demosaic)을 통해 각 색깔 별로 혼합되는 이미지 프로세싱 과정(Image Processing)을 거친다. 그러나, 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, RGB 센서에서 측정한 Blue 파장 대역의 광의 세기, Green 파장 대역의 광의 세기 또는 Red 파장 대역의 광의 세기 중 적어도 하나를 이미지 프로세싱을 거치지 않은 로데이터 상태(RAW Data)로 수신하도록 설정될 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는, 최종 당화산물 데이터를 확인하는 경우에는 인터폴레이션 과정을 수행하지 않으며, 감지 회로(130)를 통하여 일반적인 이미지를 촬영하는 경우에는 인터폴레이션 과정을 수행하도록 설정될 수도 있다.
예를 들어, RGB 센서(131)는 Gamma 또는 jpeg와 같은 이미지 프로세싱을 거치지 않은 로데이터 상태의 데이터를 출력한다. 여기서, RGB 센서(131)가 출력한 광 세기 데이터는 R, G, B 마다의 값(Component)을 갖는 2D 이미지가 되고, 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 복수의 픽셀에서 측정한 데이터의 대표 값을 추출한다. 대표 값의 산출 방법은 예를 들어, 평균 값(average), 중간 값(median) 또는 최빈 값(mode)을 사용할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 피부 영역별로 차이가 발생할 수 있기 때문에 각기 다른 영역(픽셀)에 대한 대표 값을 추출한 이후, 추출한 대표 값으로부터 다시 최종 대표 값을 산출할 수 있다.
일 실시예로, 피부로부터 반사된 반사광의 Highlight로 인해 복수의 픽셀 중 일부에서 광의 세기가 포화될 경우를 대비하여, 편광 필터를 사용하거나, 또는 해당 픽셀의 데이터를 대표 값 추출시 배제할 수 있다.
프로세서(140)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(140)는, 예를 들면, 전자 장치(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다. 프로세서(140)는, 예를 들면, 소프트웨어를 실행하여 프로세서(140)에 연결된 전자 장치(100)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(140)는 다른 구성요소(예: 감지회로(130) 또는 통신회로(160))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(미도시)에 로드하고, 휘발성 메모리에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. 메모리(미도시)는, 전자 장치(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다.
디스플레이(150)는, 전자 장치(100)의 외부(예: 사용자)로 시각적 정보를 제공하는 출력장치로, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(150)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(150)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치(touch), 제스처, 근접, 드래그(drag), 스와이프(swipe) 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다. 디스플레이(150)는 별도의 제어 회로를 통해 피부의 최종 당화산물 데이터를 시각적 정보로 제공할 수 있다.
통신회로(160)는, 무선 통신 모듈(예: 셀룰러 통신 모듈, WiFi(wireless fidelity) 통신 모듈, 블루투스(bluetooth) 통신 모듈, NFC(near field communication) 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 무선 통신 모듈 또는 유선 통신 모듈 중 대응하는 통신 모듈을 포함한 통신회로(160)는 제1 네트워크(예: 도 16의 제1 네트워크(1698) 또는 제2 네트워크(예: 도 16의 제2 네트워크(1699))를 통하여 외부 전자 장치(100)(예: 휴대용 단말기)과 통신할 수 있다. 통신회로(160)는 프로세서(140)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서(140)를 포함할 수 있다.
추가로, 통신회로(160)는 신호 또는 전력을 다른 전자 장치(100)(예: 휴대용 단말기)으로 송신하거나 다른 전자 장치(100)로부터 수신할 수 있는 안테나 회로(미도시)와 연결될 수 있다. 안테나 회로는 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 회로는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 네트워크(예: 도 16의 제1 네트워크(1698)) 또는 제2 네트워크(예: 도 16의 제2 네트워크(1699))와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신회로(160)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신회로(160)와 다른 전자 장치(100) 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 회로의 일부로 형성될 수 있다.
차광하우징(170)은, 피부에 밀착되는 일면이 개방되거나 또는 광의 투과가 가능하도록 투명하게 형성되며, 일면의 주위는 광을 차단하는 불투명한 재질로 형성될 수 있다. 차광하우징(170)은 외부로부터 내부로 광이 유입되거나, 내부의 광이 외부로 방출되지 않도록 차단할 수 있다.
일 실시예로, 제1광원(110), 제2광원(120), 감지회로(130, 예: RGB 센서(131)) 및 구동모듈(180)은 차광하우징(170)으로 둘러싸일 수 있고, 차광하우징(170)의 일면이 피부에 밀착된 상태에 차광하우징(170) 및 피부에 의해 외부로부터 광의 유입 또는 외부로 광의 누출이 차단될 수 있다.
구동모듈(180)은, 광학 렌즈(lense)의 이동 및/또는 셔텨(shutter)의 개폐를 구동하거나, 초점(focus) 및/또는 조리개(iris)를 제어하도록 구동할 수 있다. 일 실시예로, 구동모듈(180)에는 감지회로(130)에 포함된 광센서(예: RGB 센서(131))로 입사되는 광을 차단하도록 폐쇄되거나, 광센서로 입사되는 광이 통과되도록 개방되는 셔텨가 포함될 수 있다. 셔터는 광센서의 성능, 감도 및/또는 반응 시간을 고려하여, 광센서에서 측정한 광의 세기가 포화되거나 또는 광센서의 광 세기 감지에 부족하지 않은 개방시간으로 개방/폐쇄가 조절될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(100)는 그 제공 형태에 따라 다양한 회로를 더 포함할 수 있다. 디지털 기기의 컨버전스(convergence) 추세에 따라 변형이 매우 다양하여 모두 열거할 수는 없으나, 상기 언급된 구성 요소들과 동등한 수준의 구성 요소가 전자 장치(100)에 추가로 더 포함될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 그 제공 형태에 따라 상기한 구성 요소에서 특정 구성 요소들이 제외되거나 다른 구성 요소로 대체될 수 있음은 물론이다. 이는 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에겐 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
다양한 실시예들에 따르면, 본 개시에서 설명되는 동작들은, 특별한 언급이 없는 한, 전자 장치(100)의 프로세서(140)에 의해 수행되는 동작들일 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작을 설명하는 흐름도(200)이다. 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 프로세서(140))는, 동작 210에서, UV 광선에 대응하는 제1 파장 대역의 광을 조사하도록 설정된 제1광원(예: 도 1의 제1광원(110))이 작동하는 동안 감지회로(예: 도 1의 감지회로(130))에 의하여 측정된 상기 제1 파장 대역과 적어도 일부가 상이한 제3 파장 대역에 대응하는 광의 제1 세기 및 가시광선에 대응하는 제2 파장 대역의 광을 조사하도록 설정된 제2광원(예: 도 1의 제2광원(120))이 작동하는 동안 상기 감지회로에 의하여 측정된 상기 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 대응하는 적어도 하나의 광의 제2 세기를 감지회로로부터 수신할 수 있다.
감지회로(예: 도 1의 감지회로(130))는, 제1광원이 제1 파장 대역의 광을 조사하는 동안, 제1 파장 대역과 적어도 일부가 상이한 제3 파장 대역에 대응하는 광의 제1 세기를 측정할 수 있다. 제1광원의 제1 파장 대역의 광이 인체에 조사되는 경우, 인체로부터 제3 파장 대역에 해당하는 광이 제공될 수 있으며, 이에 대하여서는 후술하도록 한다. 또한, 감지회로는 제2광원이 제2 파장 대역의 광을 조사하는 동안, 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 대응하는 광의 제2 세기를 측정할 수 있다. 제2광원의 제2 파장 대역의 광이 인체에 조사되는 경우, 인체로부터 적어도 하나의 파장 대역에 해당하는 광이 제공될 수 있으며, 이에 대하여서는 후술하도록 한다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 동작 210에서, 제1광원이 작동하는 동안 감지회로에 의하여 측정된 제1 파장 대역과 적어도 일부가 상이한 제3 파장 대역에 대응하는 광의 제1 세기를 수신하는 동작과, 제2광원이 작동하는 동안 감지회로에 의하여 측정된 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 대응하는 적어도 하나의 광의 제2 세기를 수신하는 동작을 순차적으로 수행할 수 있다. 일 실시예로, 제3 파장 대역에 대응하는 광의 제1 세기를 수신한 이후에, 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 대응하는 적어도 하나의 광의 제2 세기를 수신하거나, 또는 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 대응하는 적어도 하나의 광의 제2 세기를 수신한 이후에, 제3 파장 대역에 대응하는 광의 제1 세기를 수신할 수 있다. 한편, 구현에 따라 적어도 일부 기간 동안 동시에, 양 광의 수신 세기 측정이 수행될 수도 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 프로세서(140))는, 동작 220에서, 상기 수신한 적어도 하나의 광의 제2 세기를 기반으로, 피부 반사도를 확인할 수 있다.
전자 장치는 제2광원이 제2 파장 대역의 광을 조사하는 동안, 감지회로가 측정한 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 대응하는 광의 제2 세기를 수신하고, 수신한 적어도 하나의 광의 제2 세기를 기반으로, 피부 반사도를 확인할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 프로세서(140))는, 동작 230에서, 상기 수신한 광의 제1 세기 및 피부 반사도를 기반으로, 피부의 당화산물 데이터를 제공할 수 있다.
구체적으로, 전자 장치는 감지회로로부터 수신한 광의 제1 세기를 기반으로 피부의 자가형광량을 확인할 수 있고, 감지회로로부터 수신한 적어도 하나의 광의 제2 세기를 기반으로 피부 반사도를 확인할 수 있다. 전자 장치는 확인한 피부의 자가형광량에 피부 반사도를 적용하여, 최종적으로 피부의 최종 당화산물 데이터를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는, 감지회로로부터 수신한 광의 제1 세기 및 적어도 하나의 광의 제2 세기를 기반으로 피부의 당화산물 데이터를 확인할 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치는, 확인한 피부의 당화산물 데이터를 시각적 정보로 디스플레이(도 1의 디스플레이(150))에 출력하거나 (또는, 다른 종류의 출력 장치를 통하여 출력), 또는 외부 장치(예: 도 15의 외부 장치(1510))에 전송하는 데이터로 통신회로(도 1의 통신회로(160))에 제공할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른, 자가형광의 파장-세기 그래프를 도시한 것이고, 도 4는 다양한 실시예에 따른, 유기체의 자가 형광 특성에 대한 테이블을 도시한 것이다.
자가형광(Autofuorescence)은, 분자 구조가 UV 광선이나 가시 광선을 흡수(Absorption)하게 되면 에너지 상태(Eergy State)가 바닥 상태(Ground State)에서 전자가 들뜬 상태(Excited state)가 되고, 에너지 상태가 들뜬 상태로부터 다른 상태(예를 들어, 들뜬 상태보다 에너지 준위가 상대적으로 낮은 상태)로 천이하면서, 에너지가 방출(Emission)됨에 따라 조사된 광보다 상대적으로 긴 파장 대역의 광을 발산하는 현상이다.
유기체에 포함된 다양한 분자마다 상이한 자가형광 특성을 갖는데, 최종 당화산물(Glycation Adduct)의 경우 370 [nm]에서 광의 세기가 가장 높은 파장 대역(UV-A 광선에 대응)의 광을 흡수하면, 450 [nm]에서 광의 세기가 가장 높은 파장 대역(가시광선의 Blue 파장 대역)의 광을 발산하는 특징을 갖는다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))는 피부의 자가형광을 여기시키는 제1 파장 대역의 광을 피부로 조사할 수 있고, 제1 파장 대역은 370 [nm]의 파장을 포함하는 대역일 수 있다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 동작에 대한 블록도(500)이다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 동작 510에서, 피부의 형광량을 측정하는 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로, 전자 장치는, 동작 511에서, UV 광선에 대응하는 제1 파장 대역의 광을 조사하도록 설정된 제1광원(예: 도 1의 제1광원(110))을 통해 제1 파장 대역의 광을 피부로 조사할 수 있다. 동작 511에서, 제1광원은 제1 파장 대역의 광을 단시간 조사시 인체에 유해하지 않은 정도로 미리 설정된 광의 세기로 조사할 수 있다.일 실시예로, 전자 장치는, 제1광원이 반사도를 사전에 알고 있는 표준 반사물체에 미리 설정된 광의 세기로 광을 조사하는 상태에서, 표준 반사물체로부터 반사된 제1 파장 대역의 광의 세기를 감지회로에서 측정하여, 조사한 광의 세기와 반사에 의해 측정되는 광의 세기 사이의 계수(coefficient)를 산출할 수 있다.
이후, 전자 장치는, 동작 513에서, 감지회로(예: 도 1의 감지회로(130) 또는 RGB 센서(131))를 통해 피부 형광을 측정할 수 있다. 일 실시예로, 전자 장치는, 제1 파장 대역의 광이 조사되는 동안, 피부의 형광량을 측정할 수 있다.
전자 장치는, 동작 515에서, 감지회로에서 측정한 제3 파장 대역에 대응하는 광의 제1 세기를 수신할 수 있다. 여기서, 제3 파장 대역은 UV 광선에 대응하는 제1 파장 대역과 적어도 일부가 상이하며, 예를 들어 가시광선에 대응하는 파장 대역일 수 있다. 일 실시예로, 제3 파장 대역은 후술하는 것과 같이, 광의 세기가 가장 높은 파장 대역(가시광선의 Blue 파장 대역)이 아닌, 가시광선의 Green 파장 대역으로 설정될 수 있다. 감지회로는 제3 파장 대역에 대응하는 광의 세기(AF_UV)를 측정하고, 전자 장치(예: 도 1의 프로세서(140))는 감지회로로부터 측정한 광의 세기(AF_UV)를 광의 제1 세기로 수신할 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치는, 제3 파장 대역에 대응하는 광의 세기(AF_UV)에 대하여, 0 ~ 1 사이에서 (측정된 광의 세기(AF_UV) / 조사한 광의 세기)로 플로팅(floating)하거나, 0 ~ 100 또는 0 ~ 255, 0 ~ 65535 기준의 단위 값으로 노멀라이징(normalizing)함으로써 계수(coefficient)를 산출할 수 있다. 이에 따라, 제1광원 및/또는 제2광원과 감지회로(예: 도 1의 감지회로(130) 또는 RGB 센서(131))의 생산 수율 편차를 보완할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 동작 520에서, 피부 반사도를 측정할 수 있다. 여기서, 동작 520이 동작 510 이후에 수행되는 것으로 표시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 피부 반사도를 측정하는 동작 520이 동작 510보다 먼저 수행되는 것도 가능할 수 있다.
구체적으로, 전자 장치는, 동작 521에서, 가시광선에 대응하는 제2 파장 대역의 광을 조사하도록 설정된 제2광원(예: 도 1의 제2광원(120))을 통해 제2 파장 대역의 광을 피부로 조사할 수 있다. 동작 521에서, 제2광원은 제2 파장 대역의 광을 미리 설정된 광의 세기로 조사할 수 있다. 일 실시예로, 전자 장치는, 제2광원이 반사도를 사전에 알고 있는 표준 반사물체에 미리 설정된 광의 세기로 광을 조사하는 상태에서, 표준 반사물체로부터 반사된 제2 파장 대역의 광의 세기를 감지회로에서 측정하여, 조사한 광의 세기와 반사에 의해 측정되는 광의 세기 사이의 계수(coefficient)를 산출할 수 있다.
이후, 전자 장치는, 동작 523에서, 감지회로(예: 도 1의 감지회로(130) 또는 RGB 센서(131))를 통해 피부의 반사도를 측정할 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치는, 동작 525에서, 감지회로에서 측정한 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 대응하는 광의 제2 세기를 수신할 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 광은, 가시광선에 대응하는 제2 파장 대역에 포함되는 파장 대역으로, 제2 파장 대역의 일부 파장 대역 또는 전체 파장 대역일 수 있다. 감지회로는 제2 파장 대역의 일부 파장 대역 또는 전체 파장 대역에 대응하는 광의 세기(AF_VR)를 측정하고, 전자 장치(예: 도 1의 프로세서(140))는 감지회로로부터 측정한 광의 세기(AF_VR)를 광의 제2 세기로 수신할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 동작 530에서, 최종 당화산물 데이터를 제공할 수 있다. 구체적으로, 전자 장치는, 동작 531에서, 동작 520에서 획득한 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역의 제2 세기를 기반으로 피부 반사도를 확인할 수 있다. 일 실시예로, 전자 장치는, 미리 설정된 광의 세기로 제2광원에서 조사한 제2 파장 대역의 광의 세기 및 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역의 제2 세기를 기반으로 피부 반사도를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는, 제2광원에서 조사한 제2 파장 대역의 광의 세기에 대비한, 감지회로에서 측정하여 수신한 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역의 제2 세기를 피부 반사도로 확인할 수 있다. 일 실시예에 따라, 확인한 피부 반사도는 (x - Min / (Max + Min)) 수식을 이용하여 0 ~ 1 사이로 플로팅(floating)하거나, 0 ~ 100 또는 0 ~ 255, 0 ~ 65535 기준의 단위 값으로 노멀라이징(normalizing)함으로써 계수(coefficient)를 산출할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 동작 532에서, 동작 510에서 획득한 제3 파장 대역인 광의 제1 세기 및 동작 531에서 확인한 피부 반사도를 기반으로 최종 당화물 데이터를 제공할 수 있다. 일 실시예로, 제3 파장 대역인 광의 제1 세기에 확인한 피부 반사도에 따른 반사광의 세기를 감산함으로써 최종 당화산물 데이터를 확인할 수 있다. 예를 들어, 각각의 단계에서 플로팅 또는 노멀라이징으로 스케일링(scaling)한 계수 사이의 차이로 최종 당화산물 데이터를 확인할 수 있다.
다른 실시예로, 피부 반사도를 확인하는 과정 없이, 동작 510에서 획득한 제3 파장 대역 광의 제1 세기에 동작 520에서 획득한 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역의 제2 세기를 감산하여 최종 당화산물 데이터를 확인할 수 있다. 여기서, 전자 장치는, 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역의 제2 세기에 적절한 스케일링(Scaling)을 적용하여 제3 파장 대역 광의 제1 세기로부터 감산할 수 있다.
이후에, 전자 장치는, 확인한 최종 당화산물 데이터를 기반으로, 사용자의 건강 상태를 확인할 수 있다. 피부의 자가형광은 연령(노화) 및/또는 당화혈색소(HbA1c)과 상관관계가 있을 수 있다. 임상 실험에 따른 측정데이터를 이용하여, 연령(ages) 및 당화혈색소(HbA1c)의 지표와 회귀(regression)를 만족하는 계수(coefficient)를 각각 생성할 수 있다. 예를 들어, 임상 실험에 따른 회귀 분석을 통해 연령 및 당화혈색소(HbA1c)과 자가형광량 사이의 상관관계를 분석함으로써, 자가형광량 데이터에 따른 건강 진단이 가능할 수 있다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 제1 파장 대역의 광을 조사하는 상태의 블록도이고, 도 7은 다양한 실시예들에 따른 제1 파장 대역의 광의 파장-세기 그래프이며, 도 8은 다양한 실시예들에 따른 제3 파장 대역의 광 및 RGB 센서 반응하는 광의 파장-세기 그래프이다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, UV 광선에 대응하는 제1 파장 대역의 광을 피부에 조사하도록 제1광원을 작동시킬 수 있다.
일 실시예로 도 7에 도시한 것과 같이, 제1 파장 대역은, UV-A 광의 파장 대역에 대응하는 파장 대역일 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 대역인 UV-A 광의 파장 대역은 315 내지 400 [nm]일 수 있다. 또한, 제1 파장 대역은 특정한 파장을 중심으로 상대적으로 좁은 파장 범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 대역의 광의 세기가 가장 높은 파장은 365 [nm]일 수 있다.
추가로, 제1광원은 인체에 조사되더라도 유해하지 않는 정도의 세기로 광을 조사하도록 미리 설정되고, 감지회로(130) 또는 RGB 센서(131)에서 측정하는 광의 제1 세기가 포화되거나 또는 부족하지 않은 결과 값이 나오는 시간 동안 작동되도록 설정될 수 있다.
도 8에 도시한 것과 같이, 제1 파장 대역의 광이 피부에 조사되면, 피부는 자가형광 현상에 따라 제1 파장 대역과 적어도 일부가 상이한 제3 파장 대역의 광(840)을 방출할 수 있다. 일 실시예로, 광의 세기가 가장 높은 파장이 365 [nm]인 제1 파장 대역의 UV-A 광을 피부로 조사함에 따라 반사 및 형광에 따른 광의 세기는 그래프 840(도 8)으로 나타난다. 여기서, 400 [nm] 주변의 광은 365 [nm]의 주변 파장의 광이 반사됨에 의한 것이며, 450 [nm] 이상의 광은 형광에 의한 것일 수 있다. 사람의 피부에 따라 Curve의 양상은 동일하지만 Curve의 높이(광의 세기)가 일부 상이할 수 있다.
도 8에 도시한 것과 같이, RGB 센서는 적어도 일부가 서로 상이한 파장 대역에 대응하는 광(810, 820, 830)의 세기를 각각 측정할 수 있다. 구체적으로, RGB 센서에는 Red 파장 영역의 광(810)의 세기를 측정하는 R센서, Green 파장 영역의 광(820)의 세기를 측정하는 G센서 및 Blue 파장 영역의 광(830)의 세기를 측정하는 B센서로 구성될 수 있다. RGB 센서는 도 8에 도시한 것과 같이, 서로 상이한 파장 영역에서의 반응 Curve(Response curve)를 갖는 R센서, G센서 및 B센서에서 Red 파장 영역(810), Green 파장 영역(820) 및 Blue 파장 영역(830)에 대응하는 광의 세기를 각각 측정할 수 있다.
감지회로는 제3 파장 대역의 광의 제1 세기를 측정할 수 있다. 제3 파장 대역은, 가시광선과 UV 사이의 제1 경계 파장 보다 크고, 가시광선과 적외선 사이의 제2 경계 파장 보다 작게 설정된 가시광선의 일부 파장 대역으로 설정될 수 있다.
일 실시예로, 제3 파장 대역은 가시광선 파장 대역 중 Green 파장 대역에 대응할 수 있고, 전자 장치는, 제1광원이 작동하는 동안, 감지회로로부터 Green 파장 대역에 대응하는 광의 세기를 광의 제1 세기로 수신할 수 있다. RGB 센서에 포함된 G센서에서 측정하는 Green 파장 대역의 광은 450 [nm] 인근의 파장을 갖는 피부 자가 형광을 상당 부분 포함하고, 동시에 제1광원에서 조사되어 반사된 제1 파장 대역의 광에 대한 반응성이 낮다. 따라서, 피부에서 반사된 제1 파장 대역의 광을 배척하고, 피부의 자가 형광에 따른 광의 세기를 측정할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 제2 파장 대역의 광을 조사하는 상태의 블록도이고, 도 10은 다양한 실시예들에 따른 제2 파장 대역의 광의 파장-세기 그래프이며, 도 11은 다양한 실시예들에 따른 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 대응하는 광 및 RGB 센서 반응하는 광의 파장-세기 그래프이다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 가시광선에 대응하는 제2 파장 대역의 광을 피부에 조사하도록 제2광원을 작동시킬 수 있다. 피부 색소(멜라닌)는 자가형광량에 영향을 줄 수 있기 때문에, 제2 파장 대역의 광의 조사 및 이에 따른 적어도 하나의 파장 대역에 대응하는 광의 세기를 이용하여 피부의 반사도를 확인할 수 있다.
다양한 실시예로, 제2 파장 대역은, 특정한 색온도를 갖는 가시광선의 전체 파장 대역, 또는 특정한 색을 갖는 가시광선의 일부 파장 대역일 수 있다. 일 실시예로 도 10에 도시한 것과 같이, 제2 파장 대역은, 가시광선의 전체 파장 대역에 고르게 분포하는 백색의 파장 대역일 수 있다. 예를 들어, 제2 파장 대역은 5500[K]의 색 온도를 갖는 백색광일 수 있고, 연색성(Color Rendition)이 높은 백색광일 수 있다.
다른 실시예로, 제2 파장 대역은, 특정한 색을 갖는 가시광선의 일부 파장 대역일 수 있다. 예를 들어, 가시광선의 일부 파장 대역은 피부의 자가형광과 관련성이 낮도록, 가시광선 중 상대적으로 파장이 긴 영역일 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 제2광원이 작동하는 동안, 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 대응하는 광의 제2 세기를 감지회로로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치는, 감지회로에서 측정한 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 대응하는 광의 제2 세기를 기반으로 피부 반사도를 확인할 수 있다. 피부 반사도는 최종 당화물 이외의 멜라닌 및/또는 헤모글로빈에 의해 반사된 광의 세기를 측정하기 위함이다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, RGB 센서에서 측정한 적어도 하나 이상의 광의 제2 세기를 기반으로 피부 반사도를 확인할 수 있다.
구체적으로, 도 11에 도시한 것과 같이, 피부 반사도(1140)는 사람의 피부마다 큰 차이를 가진다. 특히, 가시광선에 대응하는 제2 파장 대역의 광이 피부에 조사되었을 때, 반사되는 적어도 하나의 광은 RGB 센서(도 1의 RGB 센서(131))의 R센서, G센서 및 B센서에서 Red 파장 영역(1110), Green 파장 영역(1120) 및 Blue 파장 영역(1130)에 걸쳐 분포되며, 사람마다 파장 대역에 걸친 분포가 상이하게 나타날 수 있다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 각 파장 영역에서의 광의 세기 및 피부 반사도의 그래프이다. 일 실시예로, 전자 장치는, RGB 센서에서 측정한 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 광의 제2 세기를 기반으로 피부 반사도를 확인할 수 있다. 피부 반사도의 확인은 멜라닌(Melanin)의 분포를 추정하기 위한 목적에 따른 것이다.
도 12는 110 종의 Pantone Skin Patch에 대하여, 주변 광을 차단하고 백색광(5500 [K])을 조사한 상태에서 RGB 센서에서 측정한 광의 세기를 도시한 것이다. 특히, R센서에서 측정한 Red 파장 영역의 광 세기(1210) 및 G센서에서 측정한 Green 파장 영역의 광 세기(1220)를 도시한 것이고, Blue 파장 영역은 피부 반사도와의 연관성이 적어 배제하였다. 또한, 110 종의 Pantone Skin Patch에 대해 AGE Reader를 통한 피부 반사도를 측정한 결과(1230)를 도시하였다. 이를 비교하면, 피부 반사도(1130)은, 상대적으로 피부 반사도가 높은(반사된 광의 세기가 강한) patch에 대해서는 Red 파장 영역의 광 세기(1210)를 추종하고, 상대적으로 피부 반사도가 낮은(반사된 광의 세기가 약한) patch에 대해서는 Green 파장 영역의 광 세기(1220)를 추종한다. 따라서, RGB 센서를 이용한 피부 반사도의 모델(RGB Skin Reflectance Model)은 Red 파장 영역의 광 세기(Red) 및 Green 파장 영역의 광 세기(Green)을 이용한 하기의 수학식으로 설정할 수 있다.
여기서, , 및 는 조명 환경에 따라 변화될 수 있으며, 회귀분석(Regression)에 의해 추정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 감지회로로부터 Green 파장 대역의 광의 세기 또는 Red 파장 대역의 광의 세기 중 적어도 하나를 적어도 하나의 광의 제2 세기로 수신할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치는, Blue 파장 대역은, 피부 반사도와 관련성이 낮으므로, Green 파장 대역의 광의 세기 및 Red 파장 대역의 광의 세기만을 이용하여, 피부 반사도를 확인할 수 있다.
다른 실시예에 따른 전자 장치는, Green 파장 대역의 광의 세기, Red 파장 대역의 광의 세기 및 Blue 파장 대역의 광의 세기를 모두 이용하여 피부 반사도를 확인할 수 있다.
다른 실시예에 따른 전자 장치는, 멜라닌(Melanin)의 분포를 추정하기 위하여, 피부 반사도를 확인할 수 있다. 일 실시예로, RGB 센서의 출력 데이터를 이용하여 CIELAB으로 변환할 수 있다. RGB 센서의 측정 값을 Matlab의 RGB2LAB function을 이용하여 Lab값으로 변환하고, Lab값과 멜라닌의 분포 사이의 상관관계(correlation)를 이용하여 L, A 및 B의 계수를 추정함으로써, RGB 센서의 측정 값을 통해 멜라닌의 분포를 추정할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 전자 장치는, 미리 설정된 파장의 광 세기를 이용하여 멜라닌 지수(MI: Melanin Index) 및 홍반 지수(EI: Erythema Index)를 확인할 수 있다. 미리 설정된 파장은 사람 및 상황별 편차가 적은 파장으로 설정되며, 예를 들어, 568 [nm], 660 [nm] 및 890 [nm]로 설정될 수 있다. 예를 들어, 멜라닌 지수(MI) 및 홍반 지수(EI)는 광의 세기(R)를 이용하여 하기의 수식으로 확인할 수 있다.
다른 실시예로, 멜라닌 반사 특성 그래프에서 미리 설정한 예를 들어 복수의 파장의 측정 값 또는 복수의 파장 사이의 기울기 값을 이용하여 멜라닌의 분포를 추정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, RGB 센서에서 측정한 광의 세기 또는 확인한 멜라닌 지수 또는 분포를 기반으로 피부 반사도를 확인할 수 있다. 일 실시예로, 전자 장치는, 제2광원에서 조사하는 제2 파장 대역의 광의 세기 대비 RGB 센서에서 측정한 광의 세기를 이용하여 피부 반사도를 확인할 수 있다. 다른 실시예로, 전자 장치는, 확인한 멜라닌 지수 또는 멜라닌 분포에 따른 피부 반사도를 확인할 수 있으며, 여기서는 미리 저장된 멜라닌 지수 또는 멜라닌 분포에 따라 각각 매칭되는 피부 반사도의 관계에 따를 수 있다.
도 13a는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(1300)의 단면도이고, 도 13b는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(1300)의 하면도이다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1300)는 최적의 결과를 얻기 위하여 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 도 13a 및 도 13b에 도시한 구성은 예시를 나타낸 것이다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(1300)는 복수의 광원(1310), 편광 필터(1320), 포토 다이오드(1330) 및 차광 하우징(1340)을 포함할 수 있다.
복수의 광원(1310)은 각각 상이한 파장 대역의 광을 피부에 조사할 수 있도록 설정될 수 있다. 일 실시예로, 복수의 광원(1310)은 피부를 향하여 광을 조사하도록 배치되되, 정반사가 최소화되도록 비스듬하게 기울어지게 배치될 수 있다. 복수의 광원(1310)은 일 실시예로, UV 광선에 대응하는 파장 대역(예: 제1 파장 대역), 가시광선에 대응하는 파장 대역(예: 제2 파장 대역)의 광을 조사하도록 설정되거나, 또는 IR 광선에 대응하는 파장 대역의 광을 조사하도록 설정될 수도 있다. 또는, 복수의 광원(1310) 중 적어도 일부는 R 광원, G 광원, 또는 B 광원과 같은 서브 컬러 광원일 수도 있으며, 가시광선의 조사 시에, 가시광선(예를 들어, 백색 광)이 조사되도록 서브 컬러 광원이 구동될 수도 있음을 당업자는 이해할 것이다.
편광 필터(1320)는 복수의 광원(1310)으로부터 출력되어 반사된 적어도 일부의 광을 차단하기 위한 것으로, 포토 다이오드(1330)의 전방에 배치될 수 있다.
포토 다이오드(1330)는 가시광선 파장 대역의 전체의 광 세기를 측정할 수 있도록, R, G, B 대역의 광 세기를 각각 센싱하는 복수 개로 구비될 수 있다. 예를 들어, 포토 다이오드(1330)는 R, G, B, W 대역의 광 세기를 각각 센싱하는 복수 개 또는 R, G, G, B 대역의 광 세기를 각각 측정하는 복수 개로 구비될 수 있다.
차광 하우징(1340)는 피부에 밀착되는 일면이 개방되거나, 광이 투과되도록 투명하게 형성될 수 있고, 일면을 둘러싸는 주위는 광의 투과를 방지하도록 불투명한 재질로 형성될 수 있다.
도 14는, 일 실시예들에 따른 전자 장치(1400)의 적용예를 도시한 것이다. 일 실시예들에 따른 전자 장치(1400)는, 웨어러블 타입으로 사용자의 피부에 밀착되는 구성일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1400)는 하면이 사용자의 손목에 밀착되는 Watch 타입일 수 있다.
일 실시예에 따른 Watch 타입의 전자 장치(1400)에는 하면에 배치되어 사용자의 손목 피부로 광을 조사하는 제1광원(1410) 및 제2광원(1430)이 구비되고, 제1광원(1410) 및 제2광원(1420)에서 조사된 광에 따른 반사 또는 형광된 광의 세기를 측정하는 포토다이오드(1430)가 더 구비될 수 있다.
일 실시예에 따른 Watch 타입의 전자 장치(1400)는 포토다이오드(1430)를 통해 측정한 광의 세기를 기반으로 피부의 당화산물 데이터를 확인하고, 확인한 피부의 당화산물 데이터를 디스플레이(미도시)로 직접 표시하거나, 통신을 통해 연결된 외부 장치(예: 휴대폰)로 전송할 수 있다.
도 15는, 다른 실시예들에 따른 전자 장치(1520)의 적용예를 도시한 것이다. 다른 실시예에 따른 전자 장치(1520)는 통신을 통해 연결된 외부 장치(1510)(예: 휴대폰, 도 16의 전자 장치(1601))에 탑재되는 악세서리 타입일 수 있다. 다른 실시예에 따른 악세서리 타입의 전자 장치(1520)는 외부 장치(1510)와 통신하면서 연동하여 동작할 수 있고, 전원을 자체적으로 공급하거나 또는 외부 장치(1510)로부터 공급 받을 수 있다.
다른 실시예에 따른 악세서리 타입의 전자 장치(1520)는 피부로 UV 광선에 대응하는 제1 파장 대역의 광 및 가시광선에 대응하는 제2 파장 대역의 광을 각각 조사하는 광원(미도시) 및 외부 장치(1510)과 통신하는 통신회로(예: 도 1의 통신 회로(160))를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따른 악세서리 타입의 전자 장치(1520)는, 외부 장치(1510)(예: 휴대폰, 도 16의 전자 장치(1601))와 통신을 통해 연결되어, 외부 장치(1510)에 포함된 구성들을 활용할 수 있다. 예를 들어, 악세서리 타입의 전자 장치(1520)는 감지회로 또는 프로세서의 구성을 포함하지 않고, 외부 장치(1510)(예: 휴대폰)의 구성을 활용할 수 있다.
다른 실시예에 따른 악세서리 타입의 전자 장치(1520)와 통신을 통해 연결된 외부 장치(1510)(예: 휴대폰, 도 16의 전자 장치(1601))는, 피부로부터 반사 또는 형광에 의해 입사되는 광의 세기를 측정하고, 측정한 광의 세기를 출력하는 감지회로(예: 도 1의 감지회로(130), RGB 센서(131) 또는 도 16의 센서 회로(1676)) 및 프로세서(예: 도 16의 프로세서(1620))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 외부 장치(1510)(예: 도 16의 전자 장치(1601))는, 통신 회로(예: 도 16의 통신 모듈(1690))를 통해 악세서리 타입의 전자 장치(1520)와 통신하고, 통신을 통해 악세서리 타입의 전자 장치(1520)에서 광을 조사하는 상태를 수신할 수 있다. 외부 장치(1510)(예: 도 16의 전자 장치(1601))의 통신 회로(예: 도 16의 통신 모듈(1690))는 제1 파장 대역의 광이 조사되는 상태 또는 상기 제2 파장 대역의 광이 조사되는 상태를 프로세서(예: 도 16의 프로세서(1620))로 출력하도록 설정될 수 있고, 프로세서(예: 도 16의 프로세서(1620))는 수신한 제1 파장 대역의 광이 조사되는 상태 또는 상기 제2 파장 대역의 광이 조사되는 상태를 기반으로 감지회로(예: 도 1의 감지회로(130) 또는 RGB 센서(131)로부터 광의 제1 세기 및 적어도 하나의 광의 제2 세기를 수신할 수 있다.
도 16은, 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치(1601)의 블록도이다. 네트워크 환경(1600)에서 전자 장치(1601, 예를 들어 도 1의 전자 장치(100), 도 14의 전자 장치(1400) 또는 도 15의 외부 장치(1510))는 제 1 네트워크(1698)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1602)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1699)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1604) 또는 서버(1608)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(1601)는 서버(1608)를 통하여 전자 장치(1604)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(1601)는 프로세서(1620), 메모리(1630), 입력 모듈(1650), 음향 출력 모듈(1655), 디스플레이 모듈(1660), 오디오 모듈(1670), 센서 회로(1676), 인터페이스(1677), 연결 단자(1678), 햅틱 모듈(1679), 카메라 모듈(1680), 전력 관리 모듈(1688), 배터리(1689), 통신 모듈(1690), 가입자 식별 모듈(1696), 또는 안테나 모듈(1697)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1601)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(1678))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 회로(1676), 카메라 모듈(1680), 또는 안테나 모듈(1697))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1660))로 통합될 수 있다.
프로세서(1620)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1640))를 실행하여 프로세서(1620)에 연결된 전자 장치(1601)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(1620)는 다른 구성요소(예: 센서 회로(1676) 또는 통신 모듈(1690))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1632)에 저장하고, 휘발성 메모리(1632)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1634)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(1620)는 메인 프로세서(1621)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1623)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1601)가 메인 프로세서(1621) 및 보조 프로세서(1623)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(1623)는 메인 프로세서(1621)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1623)는 메인 프로세서(1621)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1623)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1621)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1621)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1621)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1621)와 함께, 전자 장치(1601)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1660), 센서 회로(1676), 또는 통신 모듈(1690))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(1623)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(1680) 또는 통신 모듈(1690))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(1623)(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, 인공지능이 수행되는 전자 장치(1601) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(1608))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(1630)는, 전자 장치(1601)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1620) 또는 센서 회로(1676))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1640)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1630)는, 휘발성 메모리(1632) 또는 비휘발성 메모리(1634)를 포함할 수 있다.
프로그램(1640)은 메모리(1630)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1642), 미들 웨어(1644) 또는 어플리케이션(1646)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(1650)은, 전자 장치(1601)의 구성요소(예: 프로세서(1620))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1601)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(1650)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(1655)은 음향 신호를 전자 장치(1601)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1655)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(1660)은 전자 장치(1601)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(1660)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(1660)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1670)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(1670)은, 입력 모듈(1650)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(1655), 또는 전자 장치(1601)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 회로(1676)은 전자 장치(1601)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 회로(1676)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(1677)는 전자 장치(1601)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(1677)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1678)는, 그를 통해서 전자 장치(1601)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(1678)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1679)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(1679)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1680)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(1680)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1688)은 전자 장치(1601)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(1688)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(1689)는 전자 장치(1601)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(1689)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1690)은 전자 장치(1601)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602), 전자 장치(1604), 또는 서버(1608)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1690)은 프로세서(1620)(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(1690)은 무선 통신 모듈(1692)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1694)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 대응하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(1698)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1699)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(1604)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(1692)은 가입자 식별 모듈(1696)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1698) 또는 제 2 네트워크(1699)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1601)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(1692)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(1enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(1ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1692)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1692)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(1692)은 전자 장치(1601), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1604)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(1699))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(1692)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(1697)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1697)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1697)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(1698) 또는 제 2 네트워크(1699)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1690)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1690)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(1697)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1697)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 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 제 2 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 제 2 네트워크(1699)에 연결된 서버(1608)를 통해서 전자 장치(1601)와 외부의 전자 장치(1604)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(1602, 또는 1104) 각각은 전자 장치(1601)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(1601)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(1602, 1104, 또는 1108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1601)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1601)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(1601)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1601)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(1601)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(1604)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(1608)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(1604) 또는 서버(1608)는 제 2 네트워크(1699) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(1601)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 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
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 대응하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 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: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 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 제 3 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(1601)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1636) 또는 외장 메모리(1638))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1640))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1601))의 프로세서(예: 프로세서(1620))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 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    UV 광선에 대응하는 제1 파장 대역의 광을 조사하도록 설정된 제1광원;
    가시광선에 대응하는 제2 파장 대역의 광을 조사하도록 설정된 제2광원-상기 제2 파장대역은 상기 제1 파장 대역과 적어도 일부 상이함-;
    입사되는 광의 세기를 측정하고, 상기 측정한 광의 세기를 출력하는 감지회로; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는:
    상기 제1광원이 작동하는 동안 상기 감지회로에 의하여 측정된 상기 제1 파장 대역과 적어도 일부가 상이한 제3 파장 대역에 대응하는 광의 제1 세기를 상기 감지회로로부터 수신하고,
    상기 제2광원이 작동하는 동안 상기 감지회로에 의하여 측정된 상기 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 각각 대응하는 광의 제2 세기를 상기 감지회로로부터 수신하며,
    상기 수신한 광의 제1 세기 및 상기 수신한 적어도 하나의 광의 제2 세기를 기반으로, 피부의 최종 당화산물 데이터를 제공하도록 설정된, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 파장 대역은, UV-A 광의 파장 대역에 대응하는 파장 대역인, 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 파장 대역은, 특정한 색온도를 갖는 가시광선의 전체 파장 대역, 또는 특정한 색을 갖는 가시광선의 일부 파장 대역인, 전자 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 파장 대역은, 가시광선과 UV 사이의 제1 경계 파장 보다 크고, 가시광선과 적외선 사이의 제2 경계 파장 보다 작게 설정된 가시광선의 일부 파장 대역인, 전자 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지회로에는, 입사되는 광의 세기를 측정하는 RGB 센서가 포함되고,
    상기 프로세서는, 상기 제1광원이 작동하는 동안, 상기 감지회로로부터 Green 파장 대역에 대응하는 광의 세기를 상기 광의 제1 세기로 수신하도록 설정된, 전자 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지회로에는, 입사되는 광의 세기를 측정하는 RGB 센서가 포함되고,
    상기 프로세서는, 상기 제2광원이 작동하는 동안, 상기 감지회로로부터 Green 파장 대역의 광의 세기 또는 Red 파장 대역의 광의 세기 중 적어도 하나를 상기 적어도 하나의 광의 제2 세기로 수신하도록 설정된, 전자 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 수신한 적어도 하나의 광의 제2 세기를 기반으로, 피부 반사도를 확인하고,
    상기 수신한 광의 제1 세기 및 상기 확인한 피부 반사도를 기반으로, 피부의 최종 당화산물 데이터를 제공하도록 설정된, 전자 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지회로에는, 입사되는 광의 세기를 측정하는 RGB 센서가 포함되고,
    상기 감지회로는, 상기 RGB 센서에서 측정한 Blue 파장 대역의 광의 세기, Green 파장 대역의 광의 세기 또는 Red 파장 대역의 광의 세기 중 적어도 하나를 이미지 프로세싱을 거치지 않은 로데이터 상태로 출력하도록 설정된, 전자 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지회로에는, 복수의 영역으로 입사되는 광의 세기를 각각 측정하는 복수의 픽셀이 포함되고,
    상기 감지회로는, 상기 복수의 픽셀에서 각각 측정한 광의 세기를 기반으로 설정된 대표 값을 출력하도록 설정된, 전자 장치.
  10. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    UV 광선에 대응하는 제1 파장 대역의 광을 조사하도록 설정된 제1광원이 작동하는 동안 감지회로에 의하여 측정된 상기 제1 파장 대역과 적어도 일부가 상이한 제3 파장 대역에 대응하는 광의 제1 세기 및 가시광선에 대응하는 제2 파장 대역의 광을 조사하도록 설정된 제2광원이 작동하는 동안 상기 감지회로에 의하여 측정된 상기 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 대응하는 광의 제2 세기를 감지회로로부터 수신하는 동작; 및
    상기 수신한 광의 제1 세기 및 상기 적어도 하나의 광의 제2 세기를 기반으로, 피부의 당화산물을 제공하는 동작을 포함하는, 전자 장치의 동작 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 파장 대역은, UV-A 광의 파장 대역에 대응하는 파장 대역인, 전자 장치의 동작 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 파장 대역은, 특정한 색온도를 갖는 가시광선의 전체 파장 대역, 또는 특정한 색을 갖는 가시광선의 일부 파장 대역인, 전자 장치의 동작 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제3 파장 대역은, 가시광선과 UV 사이의 제1 경계 파장 보다 크고, 가시광선과 적외선 사이의 제2 경계 파장 보다 작게 설정된 가시광선의 일부 파장 대역인, 전자 장치의 동작 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 감지회로에는, 입사되는 광의 세기를 측정하는 RGB 센서가 포함되고,
    상기 수신한 광의 제1 세기 및 상기 적어도 하나의 광의 제2 세기를 수신하는 동작은, 상기 제1광원이 작동하는 동안, 상기 감지회로로부터 Green 파장 대역에 대응하는 광의 세기를 상기 광의 제1 세기로 수신하는, 전자 장치의 동작 방법.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 감지회로에는, 입사되는 광의 세기를 측정하는 RGB 센서가 포함되고,
    상기 수신한 광의 제1 세기 및 상기 적어도 하나의 광의 제2 세기를 수신하는 동작은, 상기 제2광원이 작동하는 동안, 상기 감지회로로부터 Green 파장 대역의 광의 세기 또는 Red 파장 대역의 광의 세기 중 적어도 하나를 상기 적어도 하나의 광의 제2 세기로 수신하는, 전자 장치의 동작 방법.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 수신한 적어도 하나의 광의 제2 세기를 기반으로, 피부 반사도를 확인하는 동작;을 더 포함하고,
    상기 피부의 당화산물을 제공하는 동작은, 상기 수신한 광의 제1 세기 및 상기 확인한 피부 반사도를 기반으로, 피부의 최종 당화산물 데이터를 제공하는, 전자 장치의 동작 방법.
  17. 청구항 10에 있어서,
    상기 감지회로에는, 입사되는 광의 세기를 측정하는 RGB 센서가 포함되고,
    상기 수신한 광의 제1 세기 및 상기 적어도 하나의 광의 제2 세기를 수신하는 동작은, 상기 RGB 센서에서 측정한 Blue 파장 대역의 광의 세기, Green 파장 대역의 광의 세기 또는 Red 파장 대역의 광의 세기 중 적어도 하나를 이미지 프로세싱을 거치지 않은 로데이터 상태로 수신하는, 전자 장치의 동작 방법.
  18. 청구항 10에 있어서,
    상기 감지회로에는, 복수의 영역으로 입사되는 광의 세기를 각각 측정하는 복수의 픽셀이 포함되고,
    상기 수신한 광의 제1 세기 및 상기 적어도 하나의 광의 제2 세기를 수신하는 동작은, 상기 복수의 픽셀에서 각각 측정한 광의 세기를 기반으로 설정된 대표 값을 수신하는, 전자 장치의 동작 방법.
  19. 외부 장치에 있어서,
    입사되는 광의 세기를 측정하고, 상기 측정한 광의 세기를 출력하는 감지회로; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는:
    UV 광선에 대응하는 제1 파장 대역의 광이 조사되는 동안, 상기 감지회로에 의하여 측정된 상기 제1 파장 대역과 적어도 일부가 상이한 제3 파장 대역에 대응하는 광의 제1 세기를 상기 감지회로로부터 수신하고,
    가시광선에 대응하는 제2 파장 대역의 광이 조사되는 동안, 상기 감지회로에 의하여 측정된 상기 제2 파장 대역에 포함되는 적어도 하나의 파장 대역에 각각 대응하는 광의 제2 세기를 상기 감지회로로부터 수신하며-상기 제2 파장대역은 상기 제1 파장 대역과 적어도 일부 상이함-,
    상기 수신한 광의 제1 세기 및 상기 수신한 적어도 하나의 광의 제2 세기를 기반으로, 피부의 당화산물 데이터를 제공하도록 설정된, 외부 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제1 파장 대역의 광 또는 상기 제2 파장 대역의 광 중 적어도 하나를 조사하는 전자 장치와 통신하는 통신회로;를 더 포함하고,
    상기 통신회로는, 상기 제1 파장 대역의 광이 조사되는 상태 또는 상기 제2 파장 대역의 광이 조사되는 상태를 출력하도록 설정된, 외부 장치.
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