KR20210119647A - 센서를 포함하는 전자 장치 및 이를 이용한 생체 정보 획득 방법 - Google Patents

Abstract

적어도 하나의 광원을 포함하는 디스플레이, 상기 디스플레이의 일 면 또는 상기 디스플레이의 내부에 배치된 센서, 및 상기 디스플레이 및 상기 센서와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 디스플레이의 제1 영역에 배치된 적어도 하나의 광원에서 상기 디스플레이 외부의 객체에 대응하여 제1 광을 방출하고, 상기 제1 광에 기반하여 상기 객체의 제1 이미지를 획득하고, 상기 제1 이미지에서 적어도 하나의 제1 특징 점(feature point)을 추출하고, 상기 적어도 하나의 광원 중 상기 적어도 하나의 제1 특징 점과 제1 방향으로 대응하는 위치에 배치된 제1 광원에서 제2 광을 방출하고, 상기 제1 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 상기 객체의 물성 정보인 제1 물성 정보를 획득하여 등록하고, 사용자의 손가락이 상기 제1 영역에 접촉하는 경우 상기 적어도 하나의 광원에서 상기 제1 광을 방출하여 상기 손가락의 제2 이미지를 획득하고, 상기 손가락의 상기 제2 이미지에서 상기 적어도 하나의 제1 특징 점과 대응하는 제2 특징점을 감지한 경우 상기 제1 광원에서 제3 광을 방출하여 상기 제1 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 상기 손가락의 물성 정보인 제2 물성 정보를 획득하고, 및 상기 제2 이미지가 상기 제1 이미지와 대응하고, 상기 제2 물성 정보가 상기 제1 물성 정보와 대응하는 경우 인증되도록 설정된 전자 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

센서를 포함하는 전자 장치 및 이를 이용한 생체 정보 획득 방법{An electronic device including a sensor and a biometric information obtaining method using the same}

본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 센서를 포함하는 전자 장치 및 이를 이용한 생체 정보 획득 방법에 관한 것이다.

전자 장치는 생체 정보 획득 기능을 지원할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 지문 인식 기능을 지원할 수 있다. 지문 인식 기능을 제공하는 센서는 전자 장치의 외곽 중 표시 영역의 하단 주변부 또는 전자 장치의 케이스 후면에 배치될 수 있으며, 전자 장치는 이를 기반으로 지문 인증 기능을 지원할 수 있다.

최근, 큰 화면을 선호하는 사용자가 늘면서, 휴대용 전자 장치의 화면 크기를 증가시키기 위한 연구가 지속적으로 이뤄지고 있다. 예를 들어, 전자 장치의 비표시 영역(예: 베젤(bezel) 영역)에 배치되는 센서(예: 지문 센서)를 디스플레이의 표시 영역에 배치하여 비표시 영역을 감소시키거나 제거하여 큰 화면을 구현하고자 하는 시도가 지속적으로 이뤄지고 있다.

전자 장치의 디스플레이의 표시 영역의 넓이를 증가시키기 위해, 지문 센서를 디스플레이의 배면에 부착할 수 있다. 디스플레이의 배면에 지문 센서를 부착하는 인-디스플레이(In-display) 구조를 구현하는 경우, 지문 센서를 배치하면서도 표시 영역의 주변의 베젤(bezel)과 같은 비표시 영역의 넓이를 감소시킬 수 있다. 또한 지문 센서를 디스플레이의 배면에 부착하는 경우 지문 인식을 위한 광원을 별도로 배치하지 않고, 디스플레이에 포함된 광원(예: 백 라이트 유닛(BLU), 발광 다이오드(LED), 또는 유기 발광 다이오드(OLED))을 지문 센서의 광원으로 이용할 수 있다.

전자 장치는 지문이 센싱된 위치의 광원을 턴-온 하고 지문에서 반사된 광을 감지하여 지문의 형상을 이미지로 획득할 수 있다. 센서는 지문의 릿지(Ridge) 및/또는 벨리(Valley)에서의 반사율의 차이를 감지하여 지문의 이미지를 형성할 수 있다.

센서는 획득되는 광량의 차이에 기반하여 지문의 릿지 및/또는 벨리의 특성에 따른 반사율의 차이로 감지하고 이미지를 생성할 수 있다. 센서가 광량의 차이가 발생하는 이유를 확인하는 것은 용이하지 않을 수 있다. 예를 들어, 센서가 실제 손가락 지문의 릿지 및/또는 벨리에 의하여 광량의 차이가 발생하는 경우 및 지문의 이미지의 출력물에서 서로 다른 반사율을 갖는 부분에 의하여 광량의 차이가 발생하는 경우를 구분하는 것은 용이하지 않을 수 있다. 실제 손가락 지문 및 지문의 이미지의 출력물에 의해 실질적으로 동일한 광량의 획득되는 경우 실제 손가락 지문이 도용될 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면, 실제 손가락 지문을 지문의 이미지와 명확하게 구분하여 보안 성능을 증가시킨 생체 정보 획득 방법 및 이를 구현한 전자 장치를 제공하고자 한다.

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 광원을 포함하는 디스플레이, 상기 디스플레이의 일 면 또는 상기 디스플레이의 내부에 배치된 센서, 및 상기 디스플레이 및 상기 센서와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 디스플레이의 제1 영역에 배치된 적어도 하나의 광원에서 상기 디스플레이 외부의 객체에 대응하여 제1 광을 방출하고, 상기 제1 광에 기반하여 상기 객체의 제1 이미지를 획득하고, 상기 제1 이미지에서 적어도 하나의 제1 특징 점(feature point)을 추출하고, 상기 적어도 하나의 광원 중 상기 적어도 하나의 제1 특징 점과 제1 방향으로 대응하는 위치에 배치된 제1 광원에서 제2 광을 방출하고, 상기 제1 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 상기 객체의 물성 정보인 제1 물성 정보를 획득하여 등록하고, 사용자의 손가락이 상기 제1 영역에 접촉하는 경우 상기 적어도 하나의 광원에서 상기 제1 광을 방출하여 상기 손가락의 제2 이미지를 획득하고, 상기 손가락의 상기 제2 이미지에서 상기 적어도 하나의 제1 특징 점과 대응하는 제2 특징점을 감지한 경우 상기 제1 광원에서 제3 광을 방출하여 상기 제1 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 상기 손가락의 물성 정보인 제2 물성 정보를 획득하고, 및 상기 제2 이미지가 상기 제1 이미지와 대응하고, 상기 제2 물성 정보가 상기 제1 물성 정보와 대응하는 경우 인증되도록 설정될 수 있다.

또한, 본 문서에 개시되는 다른 실시 예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 광원을 포함하는 디스플레이, 상기 디스플레이의 일 면 또는 상기 디스플레이의 내부에 배치된 센서, 및 상기 디스플레이 및 상기 센서와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 디스플레이의 제1 영역에 배치된 적어도 하나의 광원에서 상기 디스플레이 외부의 객체에 대응하여 제1 광을 방출하고, 상기 제1 광에 기반하여 상기 객체의 제1 이미지를 획득하고, 상기 제1 영역의 주변 영역인 제2 영역에 배치된 제2 광원에서 제2 광을 방출하고, 상기 제2 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 상기 객체의 물성 정보인 제1 물성 정보를 획득하여 등록하고, 사용자의 손가락이 상기 제1 영역에 접촉하는 경우 상기 적어도 하나의 광원에서 상기 제1 광을 방출하여 상기 손가락의 제2 이미지를 획득하고, 상기 손가락의 상기 제2 이미지가 상기 제1 이미지와 지정된 정도 이상 대응하는 경우 상기 제2 광원에서 제3 광을 방출하여 상기 제2 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 상기 손가락의 물성 정보인 제2 물성 정보를 획득하고, 및 상기 제2 이미지가 상기 제1 이미지와 대응하고, 상기 제2 물성 정보가 상기 제1 물성 정보와 대응하는 경우 인증되도록 설정될 수 있다.

또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 생체 정보 획득 방법은, 디스플레이의 제1 영역에 배치된 적어도 하나의 광원에서 상기 디스플레이 외부의 객체에 대응하여 제1 광을 방출하는 동작, 상기 제1 광에 기반하여 상기 객체의 제1 이미지를 획득하는 동작, 상기 제1 이미지에서 적어도 하나의 제1 특징 점을 추출하는 동작, 상기 적어도 하나의 광원 중 상기 적어도 하나의 제1 특징 점과 제1 방향으로 대응하는 위치에 배치된 제1 광원에서 제2 광을 방출하는 동작, 상기 제1 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 상기 객체의 물성 정보인 제1 물성 정보를 획득하여 등록하는 동작, 사용자의 손가락이 상기 제1 영역에 접촉하는 경우 상기 적어도 하나의 광원에서 상기 제1 광을 방출하여 상기 손가락의 제2 이미지를 획득하는 동작, 상기 손가락의 상기 제2 이미지에서 상기 적어도 하나의 제1 특징 점과 대응하는 제2 특징점을 감지한 경우 상기 제1 광원에서 제3 광을 방출하여 상기 제1 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 상기 손가락의 물성 정보인 제2 물성 정보를 획득하는 동작, 및 상기 제2 이미지가 상기 제1 이미지와 대응하고, 상기 제2 물성 정보가 상기 제1 물성 정보와 대응하는 경우 인증되도록 설정하는 동작을 포함할 수 있다.

본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 지문 표면의 이미지뿐만 아니라 손가락 내부의 피부 특성을 감지하여 보안 성능을 강화할 수 있다.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 생체 정보를 획득하는 전자 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 생체 정보를 획득하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 전자 장치가 제1 광에 기반하여 객체의 제1 이미지를 획득하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 전자 장치가 제1 이미지에서 적어도 하나의 제1 특징 점을 추출하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 전자 장치가 제1 물성 정보를 획득하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 방출된 제2 광에 따른 광량 정보를 나타낸 도면이다.
도 10은 서로 다른 매질에서의 광량 정보를 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 광원과 객체 사이의 거리에 따른 광량 정보를 나타낸 그래프이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 광원과 센서 사이의 거리에 따른 관통 깊이를 나타낸 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 전자 장치가 객체의 제2 이미지에서 제2 특징 점을 감지하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 전자 장치가 제2 물성 정보를 획득하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 15는 다른 실시 예에 따른 전자 장치의 생체 정보를 획득하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 16은 다른 실시 예에 따른 전자 장치가 제1 물성 정보를 획득하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 17은 또 다른 실시 예에 따른 전자 장치가 제1 물성 정보를 획득하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 18은 또 다른 실시 예에 따른 전자 장치가 제1 물성 정보를 획득하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 19는, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은, 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 전자 장치의 후면 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는, 제1 면(또는 전면)(110A), 제2 면(또는 후면)(110B), 및 제1 면(110A) 및 제2 면(110B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(110C)을 포함하는 하우징(110)을 포함할 수 있다.

다른 실시 예(미도시)에서, 하우징(110)은, 도 1의 제1 면(110A), 제2 면(110B) 및 측면(110C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 면(110A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(102)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제2 면(110B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(111)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(111)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(110C)은, 전면 플레이트(102) 및 후면 플레이트(111)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조(또는 “측면 부재”)(118)에 의하여 형성될 수 있다.

어떤 실시 예에서, 후면 플레이트(111) 및 측면 베젤 구조(118)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.

도시된 실시 예에서, 상기 전면 플레이트(102)는, 상기 제1 면(110A)으로부터 상기 후면 플레이트(111) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제1 영역(110D)들을, 상기 전면 플레이트(102)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다.

도시된 실시 예(도 2 참조)에서, 상기 후면 플레이트(111)는, 상기 제2 면(110B)으로부터 상기 전면 플레이트(102) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제2 영역(110E)들을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다.

어떤 실시 예에서, 상기 전면 플레이트(102)(또는 상기 후면 플레이트(111))는 상기 제1 영역(110D)들(또는 상기 제2 영역(110E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 상기 전면 플레이트(102)(또는 상기 후면 플레이트(111))는 상기 제1 영역(110D)들 (또는 제2 영역(110E)들) 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.

상기 실시 예들에서, 상기 전자 장치(100)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(118)는, 상기와 같은 제1 영역(110D)들 또는 제2 영역(110E)들이 포함되지 않는 측면 쪽(예: 단변)에서는 제1 두께(또는 폭)을 가지고, 상기 제1 영역(110D)들 또는 제2 영역(110E)들을 포함한 측면 쪽(예: 장변)에서는 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 가질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 디스플레이(101), 오디오 모듈(103, 107, 114), 센서 모듈(104, 116, 119), 카메라 모듈(105, 112, 113), 키 입력 장치(117A, 117B, 117C), 발광 소자(106), 및 커넥터 홀(108, 109) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 전자 장치(100)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(117A, 117B, 117C), 또는 발광 소자(106))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.

디스플레이(101)는, 예를 들어, 전면 플레이트(102)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 상기 제1 면(110A), 및 상기 측면(110C)의 제1 영역(110D)들을 포함하는 전면 플레이트(102)를 통하여 상기 디스플레이(101)의 적어도 일부가 노출될 수 있다.

어떤 실시 예에서, 디스플레이(101)의 모서리는 상기 전면 플레이트(102)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성될 수 있다. 다른 실시 예(미도시)에서, 디스플레이(101)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(101)의 외곽과 전면 플레이트(102)의 외곽 간의 간격은 대체로 동일하게 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 하우징(110)의 표면(또는 전면 플레이트(102))는 디스플레이(101)가 시각적으로 노출됨에 따라 형성되는 화면 표시 영역을 포함할 수 있다. 일례로, 화면 표시 영역은 제1 면(110A), 및 측면의 제1 영역(110D)들을 포함할 수 있다.

도시된 실시 예에서, 화면 표시 영역(110A, 110D)은 사용자의 생체 정보를 획득하도록 구성된 센싱 영역(110F)을 포함할 수 있다. 여기서, “화면 표시 영역(110A, 110D)이 센싱 영역(110F)을 포함함”의 의미는 센싱 영역(110F)의 적어도 일부가 화면 표시 영역(110A, 110D)에 겹쳐질(overlapped) 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 다시 말해, 센싱 영역(110F)은 화면 표시 영역(110A, 110D)의 다른 영역과 마찬가지로 디스플레이(101)에 의해 시각 정보를 표시할 수 있고, 및 추가적으로 사용자의 생체 정보(예: 지문)를 획득할 수 있는 영역을 의미할 수 있다.

도시된 실시 예에서, 디스플레이(101)의 화면 표시 영역(110A, 110D)은 제1 카메라 장치(105)(예: 펀치 홀 카메라)가 시각적으로 노출될 수 있는 영역(110G)을 포함할 수 있다. 상기 제1 카메라 장치(105)가 시각적으로 노출된 영역(110G)은 가장자리의 적어도 일부가 화면 표시 영역(110A, 110D)에 의해 둘러싸일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제1 카메라 장치(105)는 복수의 카메라 장치를 포함할 수 있다.

다른 실시 예(미도시)에서, 디스플레이(101)의 화면 표시 영역(110A, 110D)의 일부에는 리세스 또는 개구부(opening)가 형성되고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 오디오 모듈(114), 제1 센서 모듈(104), 및 발광 소자(106) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

다른 실시 예(미도시)에서, 디스플레이(101)는 화면 표시 영역(110A, 110D)의 배면에, 오디오 모듈(114), 센서 모듈(104, 116, 119), 및 발광 소자(106) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

다른 실시 예(미도시)에서, 디스플레이(101)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.

어떤 실시 예에서, 상기 센서 모듈(104, 116, 119)의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(117A, 117B, 117C)의 적어도 일부는, 상기 측면(110C)(예: 제1 영역(110D)들 및/또는 상기 제2 영역(110E)들)에 배치될 수 있다.

오디오 모듈(103, 107, 114)은, 마이크 홀(103) 및 스피커 홀(107, 114)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(103)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시 예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(107, 114)은, 외부 스피커 홀(107) 및 통화용 리시버 홀(114)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는 스피커 홀(107, 114)과 마이크 홀(103)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(107, 114) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).

센서 모듈(104, 116, 119)은, 전자 장치(100)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(104, 116, 119)은, 하우징(110)의 제1 면(110A)에 배치된 제1 센서 모듈(104)(예: 근접 센서), 하우징(110)의 제2 면(110B)에 배치된 제2 센서 모듈(116)(예: TOF 카메라 장치), 상기 하우징(110)의 제2 면(110B)에 배치된 제3 센서 모듈(119)(예: HRM 센서) 및/또는 디스플레이(101)에 결합되는 제4 센서 모듈(예: 도 3의 센서(190))(예: 지문 센서)을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에서, 제2 센서 모듈(116)은 거리 측정을 위한 TOF 카메라 장치를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에서, 제4 센서 모듈(예: 도 3의 센서(190))는 적어도 일부가 화면 표시 영역(110A, 110D) 아래에 배치될 수 있다. 일례로, 제4 센서 모듈은 디스플레이(101)의 배면에 형성된 리세스(예: 도 3의 리세스(139))에 배치될 수 있다. 즉, 제4 센서 모듈(예: 도 3의 센서(190))은 화면 표시 영역(110A, 110D)으로 노출되지 않으며, 화면 표시 영역(110A, 110D)의 적어도 일부에 센싱 영역(110F)을 형성할 수 있다.

어떤 실시 예에서(미도시), 상기 지문 센서는 하우징(110)의 제1 면(110A)(예: 화면 표시 영역(110A, 110D))뿐만 아니라 제2 면(110B)에 배치될 수 있다.

다양한 실시 예에서, 전자 장치(100)는, 도시 되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

카메라 모듈(105, 112, 113)은, 전자 장치(100)의 제1 면(110A)으로 노출되는 제1 카메라 장치(105)(예: 펀치 홀 카메라 장치), 및 제2 면(110B)으로 노출되는 제2 카메라 장치(112), 및/또는 플래시(113)를 포함할 수 있다.

도시된 실시 예에서, 제1 카메라 장치(105)는 제1 면(110A) 중 화면 표시 영역(110D)의 일부를 통해 노출될 수 있다. 일례로, 제1 카메라 장치(105)는 디스플레이(101)의 일부에 형성된 개구(미도시)를 통해 화면 표시 영역(110D)의 일부 영역으로 노출될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 제2 카메라 장치(112)는 복수의 카메라 장치(예: 듀얼 카메라, 트리플 카메라)를 포함할 수 있다. 다만, 제2 카메라 장치(112)가 반드시 복수의 카메라 장치를 포함하는 것으로 한정되는 것은 아니며 하나의 카메라 장치를 포함할 수도 있다.

상기 카메라 장치들(105, 112)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(113)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 2개 이상의 렌즈들(적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(100)의 한 면에 배치될 수 있다.

키 입력 장치(117A, 117B, 117C)는, 하우징(110)의 측면(110C)에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서는, 전자 장치(100)는 상기 언급된 키 입력 장치(117A, 117B, 117C) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(117A, 117B, 117C)는 디스플레이(101) 상에 소프트 키와 같은 다른 형태로 구현될 수 있다. 어떤 실시 예에서, 키 입력 장치는 화면 표시 영역(110A, 110D)에 포함된 센싱 영역(110F)을 형성하는 센서 모듈(예: 도 3의 센서(190))을 포함할 수 있다.

발광 소자(106)는, 예를 들어, 하우징(110)의 제1 면(110A)에 배치될 수 있다. 발광 소자(106)는, 예를 들어, 전자 장치(100)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시 예에서, 발광 소자(106)는, 예를 들어, 제1 카메라 장치(105)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자(106)는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.

커넥터 홀(108, 109)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제1 커넥터 홀(108), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제2 커넥터 홀(109)(예를 들어, 이어폰 잭)을 포함할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 전자 장치의 분해 사시도이다.

도 3을 참조하면, 전자 장치(100)는, 측면 부재(140), 제1 지지 부재(142)(예: 브라켓), 전면 플레이트(120), 디스플레이(130)(예: 도 1의 디스플레이(101)), 인쇄 회로 기판(150), 배터리(152), 제2 지지 부재(160)(예: 리어 케이스), 안테나(170), 및 후면 플레이트(180)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 전자 장치(100)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제1 지지 부재(142), 또는 제2 지지 부재(160))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 1, 또는 도 2의 전자 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.

제1 지지 부재(142)는, 전자 장치(100) 내부에 배치되어 측면 부재(140)와 연결될 수 있거나, 측면 부재(140)와 일체로 형성될 수 있다. 제1 지지 부재(142)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제1 지지 부재(142)는, 일면에 디스플레이(130)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(150)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(150)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.

메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(100)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.

배터리(152)는 전자 장치(100)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(152)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(150)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(152)는 전자 장치(100) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(100)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.

안테나(170)는, 후면 플레이트(180)와 배터리(152) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(170)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(170)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시 예에서는, 측면 부재(140) 및/또는 상기 제1 지지 부재(142)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 전자 장치(100)는 디스플레이(130)에 결합되는 센서(190)를 더 포함할 수 있다. 센서(190)는 디스플레이(130) 배면에 형성된 리세스(139)에 배치될 수 있다. 센서(190)는 제1 플레이트(120)의 일부에 센싱 영역(예: 도 1의 센싱 영역(110F))을 형성할 수 있다.

도 4는 일 실시 예에 따른 생체 정보를 획득하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))를 나타낸 블록도(400)이다. 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 프로세서(410), 디스플레이(420), 센서(430), 및 레지스터(450)(예: 도 19의 메모리(1930))를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(410)는 디스플레이(420), 센서(430), 및 레지스터(450)와 작동적으로 연결될 수 있다. 프로세서(410)는 디스플레이(420)에 제1 제어 신호를 제공할 수 있다. 제1 제어 신호는 디스플레이(420)에 배치된 화소와 같은 적어도 하나의 광원이 광을 방출하는 위치, 방출하는 광의 양, 및/또는 광을 방출하는 타이밍을 설정할 수 있다. 프로세서(410)는 센서(430)에 제2 제어 신호를 제공할 수 있다. 제2 제어 신호는 센서(430)가 활성화되는 타이밍을 설정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(410)는 광원의 동작 타이밍 및 특정 센서(430)의 동작 타이밍을 동기화(synchronize)시키도록 설정될 수 있다.

일 실시 예에서, 디스플레이(420)는 영상을 표시할 수 있다. 디스플레이(420)는 영상을 표시하기 위해 광을 방출할 수 있다. 디스플레이(420)은 광을 방출하기 위한 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 광원은 디스플레이(420)에 어레이(array) 구조로 배치될 수 있다.

일 실시 예에서, 센서(430)는 디스플레이(420)의 일 면 또는 디스플레이(420)의 내부에 배치될 수 있다. 센서(430)는 디스플레이(420)에 어레이 형태로 적어도 하나 이상 분포될 수 있다. 센서(430)는 외부의 객체(440)로부터 디스플레이(420)로 반사되는 광을 집광하고, 집광된 광을 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서(430)는 렌즈와 같은 집광 소자 및 포토 다이오드(photo diode)와 같은 수광 소자를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 센서(430)는 디스플레이(420)의 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 센서(430)는 디스플레이(420)의 아래에 배치되고, 집광 소자(예: 렌즈)와 지문 이미지를 생성하는 이미지 센서를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 레지스터(450)는 특정 광원이 켜졌을 때 감지된 반사 광의 양을 기록할 수 있다. 프로세서(410)는 레지스터(450)에 저장된 반사 광의 양과 관련된 값을 획득할 수 있다. 프로세서(410)는 객체(440)와 관련된 생체 정보를 재구성할 수 있다. 예를 들어, 객체(440)가 사용자의 손가락인 경우, 프로세서(410)는 레지스터(450)로부터 받아 들인 반사 광의 양에 기반하여 지문의 이미지를 재구성할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(410)는 객체(440) 및 디스플레이(420)의 접촉에 대응하여 디스플레이(420)에 제1 제어 신호를 전달하여 디스플레이(420)의 방출 광을 설정할 수 있다. 프로세서(410)는 디스플레이(420)에서 광을 방출하는 위치, 세기, 패턴, 및/또는 타이밍을 설정할 수 있다. 예를 들어, 객체(440)가 사용자의 손가락인 경우, 지문 측정을 시작하게 되면, 프로세서(410)는 디스플레이(420)에 배치된 터치 센서에서의 지문 정보 또는 접촉 정보(예: 접촉 위치, 접촉 면적, 접촉 세기)를 바탕으로 지문의 측정 범위를 설정할 수 있다. 프로세서(410)는 측정 범위에 해당하는 적어도 하나의 광원들을 동작시키는 제1 제어 신호를 디스플레이(420)에 전달할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(410)는 객체(440) 및 디스플레이(420)의 접촉에 대응하여 센서(430)에 제2 제어 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 센서(430)가 적어도 하나 이상의 어레이 형태로 구성되어 있는 경우, 프로세서(410)는 객체(440)가 접촉한 디스플레이(420) 상의 영역, 디스플레이(420)의 일면, 또는 디스플레이(420) 아래에 배치된 센서(430)에 제2 제어 신호를 공급하여 센서(430)를 활성화시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(410)는 디스플레이(420)에서 광을 방출하는 영역에 대응하는 영역, 디스플레이(420)의 일면, 또는 디스플레이(420) 아래에 배치된 센서(430)를 작동시킬 수 있다. 프로세서(410)는 디스플레이(420)에서 광을 방출하는 동안 센서(430)를 활성화시켜 객체(440)로부터 반사되는 광을 감지할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(410)는 디스플레이(420)에서 광을 방출하는 영역과 디스플레이(420)의 두께 방향인 제1 방향으로 중첩되는 위치에 배치된 적어도 하나의 센서(430)를 활성화시킬 수 있다. 다른 예로, 프로세서(410)는 디스플레이(420)에서 광을 방출하는 영역과 제1 방향으로 중첩되는 위치 및 주변 영역에 배치된 복수의 센서(430)들을 활성화시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 센서(430)는 감지된 반사 광에 기반하여 센싱 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서(430)는 디스플레이(420)로부터 방출된 광 중 객체(440)에서 반사된 광의 양에 기반하여 센싱 데이터를 생성할 수 있다. 센싱 데이터는 레지스터(450)에 저장될 수 있다. 레지스터(450)는 센싱 데이터를 프로세서(410)에 전송할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(410)는 생체 정보 측정 범위에 해당하는 영역을 모두 스캔할 때까지 디스플레이(210)에서 광을 방출하도록 설정될 수 있다. 프로세서(410)는 생체 정보 측정 범위에 해당하는 영역의 측정이 종료되는 경우 저장된 센싱 데이터에 기반하여 생체 정보 측정 범위에서의 생체 정보와 관련된 이미지를 형성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(410)는 지문 센싱 영역에서의 사용자의 지문의 형태를 이미지로 형성할 수 있다.

도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))가 생체 정보를 획득하는 방법을 나타낸 흐름도(500)이다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100))의 프로세서(예: 도 4의 프로세서(410))는 동작 510에서, 디스플레이(예: 도 4의 디스플레이(420))의 제1 영역에 배치된 적어도 하나의 광원에서 디스플레이(420) 외부의 객체(예: 도 4의 객체(440))에 대응하여 제1 광을 방출할 수 있다. 제1 영역은 생체 정보 측정 범위에 해당하는 영역일 수 있다. 예를 들어, 제1 영역은 지문 센싱 영역일 수 있다. 제1 광은 디스플레이(420)의 화소에서 방출될 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 프로세서(410)는 동작 520에서, 제1 광에 기반하여 객체(440)의 제1 이미지를 획득할 수 있다. 프로세서(410)는 제1 광이 객체(440)에서 반사되는 양에 기반하여 객체(440)의 제1 이미지를 획득할 수 있다. 제1 이미지는 객체(440)의 표면 이미지일 수 있다. 예를 들어, 제1 이미지는 지문의 형태를 2차원 평면 상에 나타낸 이미지일 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 프로세서(410)는 동작 530에서, 제1 이미지에서 적어도 하나의 제1 특징 점(feature point)을 추출할 수 있다. 제1 특징 점은 제1 이미지를 다른 이미지로부터 구분하기 위한 특징을 포함하는 지점일 수 있다. 제1 특징 점은 주 특징 점(major feature point)일 수 있다. 예를 들어, 지문 이미지에서 제1 특징 점은 지문 형태의 중앙 부분, 지문의 릿지(ridge) 부분이 갈라지거나(bifurcation) 끊어지는(ending) 부분, 지문 형태의 패턴이 변화하는 경계 점, 또는 생체 정보 측정 범위의 가장자리(border)일 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 프로세서(410)는 동작 540에서, 적어도 하나의 광원 중 적어도 하나의 제1 특징 점과 제1 방향(디스플레이(420)의 두께 방향)으로 대응하는 위치에 배치된 제1 광원에서 제2 광을 방출할 수 있다. 제1 광원은 디스플레이(420)에 배치된 하나 이상의 광원 중 제1 특징 점과 디스플레이(420)의 두께 방향으로 중첩된 영역에 배치된 광원일 수 있다. 제2 광은 제1 광원에서 출력될 수 있다. 제2 광은 제1 광이 출력된 시점보다 지정된 시간이 경과한 시점에 출력될 수 있다. 제2 광은 제1 광보다 높은 세기로 출력될 수 있다.

일 실시 예에서, 제2 광은 제1 광원의 적어도 일부에서 출력될 수 있다. 예를 들어, 제2 광은 제1 광원의 적어도 일부와 중첩되거나 제1 광원의 적어도 일부를 이용하여 출력될 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 프로세서(410)는 동작 550에서, 제1 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 객체(440)의 물성 정보인 제1 물성 정보를 획득하여 등록할 수 있다. 제1 광원으로부터의 거리에 따라 객체(440) 내부에서 산란(scatter)되는 광의 패턴이 변화할 수 있다. 산란되는 광의 패턴이 변화하는 경우 객체(440)에서의 위치에 따라 광량이 달라질 수 있다. 객체(440)에서의 위치에 따른 광량은 객체(440)의 물성에 따라 달라질 수 있다. 객체(440)의 물성 정보는 객체(440)의 깊이에 따른 광량의 변화를 포함할 수 있다. 프로세서(410)는 객체(440)의 물성 정보를 획득하여 레지스터(예: 도 4의 레지스터(450))에 저장할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 프로세서(410)는 동작 560에서, 사용자의 손가락이 제1 영역에 접촉하는 경우 적어도 하나의 광원에서 제1 광을 방출하여 손가락의 제2 이미지를 획득할 수 있다. 제1 영역은 지문 센싱 영역일 수 있다. 제2 이미지는 손가락의 표면 형태를 2차원적으로 나타낸 표면 이미지일 수 있다. 프로세서(410)는 지문 센싱 영역에서 광을 방출하여 손가락의 표면 이미지를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 프로세서(410)는 동작 570에서, 손가락의 제2 이미지에서 적어도 하나의 제1 특징 점과 대응하는 제2 특징점을 감지한 경우 제1 광원에서 제3 광을 방출하여 제1 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 손가락의 물성 정보인 제2 물성 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(410)는 손가락의 제2 이미지에서 제2 특징점을 감지한 경우 제2 이미지를 제1 이미지와 매칭(matching)하는 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(410)는 손가락과 객체(440)의 물성 정보를 비교하기 위해 제3 광을 방출하여 손가락의 물성 정보를 획득할 수 있다.

일 실시 예에서, 제3 광은 제1 광원의 적어도 일부에서 출력될 수 있다. 예를 들어, 제3 광은 제1 광원의 적어도 일부와 중첩되거나 제1 광원의 적어도 일부를 이용하여 출력될 수 있다.

일 실시 예에서, 제3 광은 제2 광과 실질적으로 동일할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 프로세서(410)는 동작 580에서, 제2 이미지와 제1 이미지가 대응하고, 제2 물성 정보가 제1 물성 정보와 대응하는 경우 인증되도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(410)는 손가락의 표면 이미지가 객체(440)의 표면 이미지와 대응하고, 손가락의 물성 정보가 객체(440)의 물성 정보와 대응하는 경우 디스플레이(420)에 접촉한 손가락이 등록된 객체(440)와 대응하는 것으로 판단하고 인증되도록 설정될 수 있다. 프로세서(410)는 디스플레이(420)에 접촉한 손가락의 표면 이미지가 객체(440)의 표면 이미지와 대응하는 경우 접촉한 손가락의 물성 정보가 객체(440)의 물성 정보와 대응하는지 여부를 추가로 비교하여 보안 성능을 향상시킬 수 있다.

도 6은 일 실시 예에 따른 전자 장치(601)(예: 도 1의 전자 장치(100))가 제1 광에 기반하여 객체(440)의 제1 이미지(602)를 획득하는 동작을 나타낸 도면(600)이다.

일 실시 예에서, 전자 장치(601)는 디스플레이(420) 및 디스플레이(420)의 하부 면 또는 내부에 배치된 센서(430)를 포함할 수 있다. 디스플레이(420) 및 센서(430) 사이에는 제1 렌즈(621) 및 제2 렌즈(622)가 배치될 수 있다. 도 6에서는 렌즈 타입(lens type)의 집광 소자가 배치된 경우를 도시하였다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 마이크로 렌즈(micro lens), 시준기(collimator), 광 섬유(optical fiber), 핀 홀(pin hole)과 같은 다양한 종류의 집광 구조를 적용하여 센서(430)의 수광 소자로 광을 집광시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 디스플레이(420) 상의 생체 정보 측정 범위에 해당하는 제1 영역에 객체(440)가 접촉할 수 있다. 프로세서(예: 도 4의 프로세서(410))는 디스플레이(420)의 제1 영역에 객체(440)가 접촉하는 경우 디스플레이(420)의 제1 영역에 배치된 제1 광원이 광을 방출하도록 디스플레이(420)에 제1 제어 신호를 제공할 수 있다.

일 실시 예에서, 센서(430)는 디스플레이(420)로부터 방출된 이후 객체(440)에 의해 반사되어 되돌아오는 반사 광을 획득할 수 있다. 객체(440)로부터 반사된 광은 제1 렌즈(621) 및 제2 렌즈(622)에 의해 집광되어 센서(430)로 입사할 수 있다. 센서(430)는 객체(440)로부터 반사된 광의 양 및 패턴에 기반하여 객체(440)의 제1 이미지(602)를 획득할 수 있다. 센서(430)의 크기가 작아서 객체(440) 전체를 한 번에 이미지화(imaging) 할 수 없는 경우에, 센서(430)는 객체(440)의 일부를 이미지화 하여 부분 이미지를 획득할 수 있다. 제1 이미지(602)는 객체(440)의 일부를 이미지화 한 부분 이미지를 스티칭(stitching)하여 획득된 이미지일 수 있다. 제1 이미지(602)는 객체(440)의 형태를 2차원으로 표현한 표면 이미지일 수 있다. 예를 들어, 제1 이미지(602)는 지문의 릿지(Ridge) 및 벨리(Valley)를 표현한 이미지일 수 있다.

도 7은 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))가 제1 이미지(701)(예: 도 6의 제1 이미지(602))에서 적어도 하나의 제1 특징 점(710)을 추출하는 동작을 나타낸 도면(700)이다.

일 실시 예에서, 프로세서(예: 도 4의 프로세서(410))는 제1 이미지(701)에서 제1 특징 점(710)을 추출할 수 있다. 제1 특징 점(710)은 광학식 지문 센싱에서 진행하는 지문 매칭(Matching) 과정에서 사용되는 지점일 수 있다. 추출된 제1 특징 점(710)들 각각은 지정된 거리 이상 서로 이격될 수 있다. 제1 특징 점(710) 중 적어도 하나의 특징 점은 주 특징 점(710a)(major feature point)일 수 있다. 주 특징 점은 깊이 방향으로 피부의 물성 수치를 측정하는 레퍼런스(reference)가 되는 위치일 수 있다. 예를 들어, 주 특징 점(710a)은 지문 형태의 중앙 부분의 특징 점일 수 있다.

일 실시 예에서, 제1 특징 점(710)을 추출한 지문 이미지(702)에서 제1 특징 점(710)은 지문 형태의 중앙 부분, 지문의 릿지 부분이 갈라지거나 끊어지는 부분, 지문 형태의 패턴이 변화하는 경계 점, 또는 생체 정보 측정 범위의 가장자리일 수 있다.

도 8은 일 실시 예에 따른 전자 장치(801)(예: 도 1의 전자 장치(100))가 제1 물성 정보를 획득하는 동작을 나타낸 도면(800)이다.

일 실시 예에서, 프로세서(예: 도 4의 프로세서(410))는 제1 특징 점(710)과 제1 방향(디스플레이(420)의 두께 방향)으로 대응하는 위치에 배치된 제1 광원(810)에서 제2 광을 방출할 수 있다. 제1 광원(810)은 제1 특징 점(710)과 디스플레이(420)의 두께 방향으로 중첩되도록 배치된 광원일 수 있다. 제2 광은 제1 광보다 높은 세기로 방출될 수 있다. 제2 광은 방출되어 객체(440)의 물성 정보를 획득할 수 있다.

일 실시 예에서, 제2 광을 방출하여 제1 특징 점(710)을 중심으로 객체(440)의 깊이 방향으로의 물질과 관련된 파라미터들을 3차원적으로 추출할 수 있다. 예를 들어, 객체(440)가 손가락인 경우, 피부 물질을 측정하기 위해 제1 특징 점(710)의 위치에 해당하는 제1 광원(810)을 턴-온 한 이후, 제1 광원(810)에서의 거리에 기반하여 변화하는 제2 광의 세기를 센서(430)로 측정할 수 있다. 객체(440)의 물성이 균일하지 않고 객체(440)가 방향에 따른 특이점이 있는 경우, 제1 광원(810)을 턴-온 시키는 경우 보다 많은 물성 정보를 취득할 수 있고 인증 과정에서의 정확도를 증가시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 센서(430)는 제1 광원(810) 각각으로부터 멀어지는 방향으로 제2 광이 진행함에 따라 제2 광이 감소하는 정도를 측정하여 광량 정보를 획득할 수 있다. 제1 광원(810)으로부터의 거리에 따른 광량은 다음 수학식 1로 산출할 수 있다.

수학식 1에 따르면, 거리가 증가할수록 로그 스케일(log scale)로 광량은 감소하고, 감소하는 정도는 물질의 광자 흐름의 반감 계수(μ_eff)에 따라 설정될 수 있다.

일 실시 예에서, 지문 센싱 영역인 제1 영역 중 주 특징 점인 제1 특징 점(710)에 해당하는 위치에 해당하는 광원을 턴-온 시켜 제2 광을 방출하여 각각의 제1 특징 점(710) 주변의 물질 특성 값을 추출할 수 있다. 예를 들어, 제2 광을 방출하여 제1 특징 점(710) 주변의 피부의 광자 흐름의 반감 계수(μ_eff)를 추출할 수 있다. 광자 흐름의 반감 계수(μ_eff)는 제2 광의 흡수율 및 산란율의 함수로 객체(440)의 물성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 객체(440)가 피부인 경우, 정상적인 피부에서 광자 흐름의 반감 계수(μ_eff)는 균일한 값을 가질 수 있다. 다른 예로, 객체(440)가 피부인 경우, 피부 속 특정 위치에 경화된 피부 세포나 산란을 증가시키는 다른 요인(예: 암세포, 점, 굳은살)이 있는 경우 광자 흐름의 반감 계수(μ_eff)는 다른 요인이 존재하는 특정한 방향으로 균일하지 않은 값을 나타낼 수 있다. 프로세서(410)는 인증 동작에서 객체(440)의 광자 흐름의 반감 계수(μ_eff)를 이용하여 사용자를 인증할 수 있다.

도 9는 일 실시 예에 따른 방출된 제2 광(911, 931)에 따른 광량 정보(910, 920, 930, 940)를 나타낸 도면(900)이다.

일 실시 예에서, 제1 광량 정보(910) 및 제2 광량 정보(920)는 단일 점 광원(single point source)에 대한 객체(예: 도 8의 객체(440))에 대한 수치 해석 시뮬레이션 결과일 수 있다. 제1 광량 정보(910)는 전면(front side)에서의 광량 정보를 로그 스케일로 시각적으로 나타낸 결과일 수 있다. 제2 광량 정보(920)는 깊이 방향의 단면의 광량 정보를 시각적으로 나타낸 결과일 수 있다. 단일 점 광원에 대한 광량 정보를 분석하는 경우 광원으로부터 거리에 기반하여 지수적으로(exponentially) 광량이 감소하는 것을 알 수 있다. 제3 광량 정보(930) 및 제4 광량 정보(940)는 원형 광원(circular type source)에 대한 객체(440)에 대한 수치 해석 시뮬레이션 결과일 수 있다. 제3 광량 정보(930)는 전면에서의 광량 정보를 시각적으로 나타낸 결과일 수 있다. 제4 광량 정보(940)는 깊이 방향의 단면의 광량 정보를 시각적으로 나타낸 결과일 수 있다.

일 실시 예에서, 광은 객체(440) 내부에서 다음 수학식 2로 표현되는 방사 전송 방정식(radiation transport equation, RTE)에 따라 진행할 수 있다.

수학식 2에서 c는 물질 속에서의 빛의 속도, L은 위치 r, 시간 t에서 Ω 방향으로 진행하는 광의 단위 면적당 세기(light radiance), Q는 위치 r, 시간 t에서 Ω 방향으로 방출된 광의 단위 부피당 세기, μ_a는 빛의 흡수율(absorption coefficient), μ_s는 빛의 산란율(scattering coefficient), f는 물질 속에서 발생되는 산란 이벤트에서 Ω 방향으로 입사된 빛이 Ω 방향으로 산란되는 확률을 나타낼 수 있다.

일 실시 예에서, 방사 전송 방정식을 간략히 표현할 수 있다. 수학식 2는 광원(예: 도 8의 제1 광원(810)) 및 객체(440) 사이의 거리가 지정된 거리 이상이고, 물질의 산란율(μ_s)이 흡수율(μ_a)보다 지정된 비율 이상 커서 객체(440)를 이루는 물질이 산란 우세(scattering-dominant) 물질인 경우, 다음과 같은 수학식 3 및 수학식 4로 표현되는 확산 방정식(diffusion equation)으로 간략히 표현할 수 있다.

수학식 3 및 수학식 4에서 Ф는 광자 흐름(photon fluence), D는 확산 계수(diffusion coefficient), μ_s'는 (1-g)*μ_s, g는 이방성 요인(anisotropy factor), S는 단위 부피 당 광의 세기를 의미한다. 예를 들어, 광이 피부 속에서 진행하는 환경에서는 광원 및 센서(예: 도 8의 센서(430)) 사이의 거리가 지정된 거리 이상인 경우, 광의 분포를 수학식 3 및 수학식 4로 표현할 수 있다.

일 실시 예에서, 광원의 종류가 단일 점 광원인 경우, 단위 부피 당 광의 세기는 임펄스 함수로 모델링할 수 있어, 다음 수학식 5와 같은 관계가 성립한다.

수학식 5를 수학식 3 및 수학식 4에 적용하는 경우 확산 방정식을 헬름홀츠 방정식(Helmholtz equation)의 형태로 나타내고 수학식 6 및 수학식 7과 같은 분석 해(analytical solution)를 산출할 수 있다.

수학식 6 및 수학식 7에서 μ_eff는 물질에 의한 광자 흐름의 반감 계수(decay constant)일 수 있다. μ_eff는 광이 진행하는 객체(440)를 이루는 물질의 특성 값일 수 있다.

일 실시 예에서, 제1 광량 정보(910) 및 제2 광량 정보(920)를 참조하면, 광원(810)을 중심으로 광자 흐름이 원형 대칭적(circularly symmetric)으로 감소할 수 있다. 광자 흐름은 광이 통과하고 있는 물질 특성(μ_a, μ_s')에 기인할 수 있다.

도 10은 서로 다른 매질에서의 광량 정보(1010, 1020)를 나타낸 도면(1000)이다.

일 실시 예에서, 제5 광량 정보(1010)는 객체(예: 도 8의 객체(440))가 실제 사람의 피부인 경우의 광량 정보이고, 제6 광량 정보(1020)는 객체(440)가 실리콘과 같은 인공 물질인 경우의 광량 정보일 수 있다. 객체(440)를 이루는 물질의 특성에 따라 광량 정보가 변화할 수 있다.

일 실시 예에서, 객체(440)를 이루는 물질의 특성에 따라서 광원으로부터 거리에 따라 변화하는 광자 흐름이 상이할 수 있다. 실제 사람의 피부 세포에서의 광자 흐름 및 인공 물질에서의 광자 흐름은 서로 다를 수 있다. 프로세서(예: 도 4의 프로세서(410))는 광자 흐름이 변화하는 정도를 측정할 수 있다. 프로세서(410)는 지문을 측정하는 객체(440)를 이루는 물질의 특성을 획득할 수 있다.

일 실시 예에서, 수학식 6 및 수학식 7를 로그(logarithm) 처리하고, 거리에 따른 기울기를 구하여 다음과 같은 수학식 8을 획득할 수 있다.

수학식 8에서 광원에서의 거리를 멀리하고 기울기 측정을 통해 다음과 같은 수학식 9를 획득할 수 있다.

도 11은 일 실시 예에 따른 광원(예: 도 8의 제1 광원(810))과 객체(예: 도 8의 객체(440)) 사이의 거리에 따른 광량 정보를 나타낸 그래프(1100)이다.

일 실시 예에서, 수학식 7을 그래프로 표현하는 경우, 유효 자기 투자율(μ_eff)을 추출할 수 있다. 수학식 7을 표현한 그래프의 기울기 값은 객체(440)의 물질 특성인 유효 자기 투자율(μ_eff)일 수 있다.

일 실시 예에서, 제1 그래프(1110)는 도 10의 제5 광량 정보(1010)의 시뮬레이션 광량 정보를 시각적으로 표현한 그래프일 수 있다. 제2 그래프(1120)는 실제 피부에 광원(810)을 근접시켜 발광하고 센서(예: 도 8의 센서(430))를 광원(810)과 다른 거리에 위치시켜서 피부 반사 정도를 측정한 그래프일 수 있다. 제3 그래프(1130)는 제1 그래프(1110)를 로그 스케일로 표현한 그래프일 수 있다. 제4 그래프(1140)는 제2 그래프(1120)를 로그 스케일로 표현한 그래프일 수 있다.

일 실시 예에서, 제3 그래프(1130) 또는 제4 그래프(1140)에서 지정된 거리 이상인 경우를 참조하면, 거리에 따른 로그 스케일로 표현된 광량은 일정한 음의 기울기 값을 가질 수 있다. 일정한 음의 기울기 값은 유효 자기 투자율(μ_eff)의 음의 값과 실질적으로 동일할 수 있다. 거리에 따른 로그 스케일로 표현된 광량의 기울기는 측정하고 있는 피부의 물질 특성을 나타낼 수 있다. 프로세서(예: 도 4의 프로세서(410))는 측정하고 있는 객체(440)를 이루는 물질의 특성을 획득할 수 있다.

도 12는 일 실시 예에 따른 광원(예: 도 8의 제1 광원(810))과 센서(예: 도 8의 센서(430)) 사이의 거리에 따른 관통 깊이를 나타낸 도면(1200)이다. 관통 깊이는 광원(예: 도 8의 제1 광원(810))으로부터 디스플레이(예: 도 8의 디스플레이(420))의 두께 방향으로 광이 객체(440)를 통과하는 거리일 수 있다.

일 실시 예에서, 광원(810) 및 센서(430) 사이에서는 광량의 감소가 발생할 수 있다. 프로세서(예: 도 4의 프로세서(410))는 광이 객체(예: 도 8의 객체(440))를 관통함에 따라 광량의 감소를 시각적으로 나타낸 광량 정보에 기반하여 두께에 따른 물질의 특성을 획득할 수 있다.

일 실시 예에서, 제1 거리(1210), 제2 거리(1220), 및 제3 거리(1230)에서 거리에 따른 관통 깊이가 변화할 수 있다. 광원(810) 및 센서(430) 사이의 거리가 증가할수록 광의 산란이 증가하여 관통 깊이가 증가할 수 있다. 구체적으로, 물리적으로 주된 관통 깊이는 광원(810) 및 센서(430) 사이의 거리의 약 1/3 배일 수 있다. 예를 들어, 광원(810) 및 센서(430) 사이의 거리가 약 6㎜인 경우, 주된 관통 깊이는 약 2㎜일 수 있다.

일 실시 예에서, 광원(810)으로부터 서로 다른 거리에 배치된 센서(430)로 입사되는 광자들의 밀도를 시뮬레이션 할 수 있다. 광원(810)으로부터 이격된 센서(430)로 입사하는 광들은 객체(440)를 지정된 깊이까지 통과할 수 있다. 센서(430)로 입사하는 광은 바나나 형태(banana-shape)와 같은 곡선의 경로로 이동할 수 있다. 광의 경로의 깊이는 광원(810) 및 센서(430) 사이의 거리가 증가할수록 깊어질 수 있다. 광원(810) 및 센서(430) 사이의 거리를 조절하면서 측정하는 경우, 객체(440)의 깊이 방향으로 객체(440)의 물성이 변화하는지 여부를 측정할 수 있다. 객체(440)의 깊이 방향으로의 물성을 측정하는 경우 객체(440)의 표면 형태 및 객체(440)의 깊이 방향으로의 물성을 결합하여 객체(440)의 형태를 3차원적으로 획득할 수 있다.

도 13은 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))가 객체(440)(예: 손가락)의 제2 이미지(1302)에서 제2 특징 점(1320)을 감지하는 동작을 나타낸 도면이다.

일 실시 예에서, 전자 장치(100)의 디스플레이(420)의 지문 센싱 영역에 객체(440)가 접촉하는 경우, 프로세서(예: 도 4의 프로세서(410))는 객체(440)의 지문을 확인하여 전자 장치(100)의 잠금을 해제하도록 전자 장치(100)를 인증할 수 있다. 전자 장치(100)의 디스플레이(420)의 지문 센싱 영역에 객체(440)가 접촉하는 경우, 프로세서(410)는 제1 영역(1310)에서 제1 광을 방출하여 객체(440)의 제2 이미지(1302)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 객체(440)가 손가락인 경우, 제2 이미지(1302)는 객체(440)의 지문 형태의 일부를 표현한 표면 이미지일 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(410)는 제2 이미지(1302)에서 제2 특징 점(1320)을 감지할 수 있다. 프로세서(410)는 제2 특징 점(1320)이 제1 특징 점(예: 도 7의 제1 특징 점(710))과 대응하는지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(410)는 제2 특징 점(1320)이 제1 특징 점(710)과 대응하는 경우 객체(440)의 제2 이미지(1302)가 객체(440)의 제1 이미지(예: 도 6의 제1 이미지(602)와 매칭하는지 확인할 수 있다.

일 실시 예에서, 사용자가 지문 측정 위치인 제1 영역(1310)에 객체(440)를 접촉하는 경우 프로세서(410)는 제1 영역(1310)에 제1 방향으로 중첩된 디스플레이(420)의 광원이 동시에 턴-온 시켜 객체(440)의 지문을 측정하여 제2 이미지(1302)를 획득할 수 있다. 프로세서(410)는 제2 이미지(1302)에서 제1 특징 점(710)과 대응하는 제2 특징 점(1320)이 감지되는 경우 객체(440)의 제2 이미지(1302)가 객체(440)의 제1 이미지(602)와 대응(matching)하는지 여부를 판단할 수 있다. 제2 이미지(1302)가 제1 이미지(602)와 대응하는지 여부를 판단하는 특징점(710, 1320)의 개수는 한 개 이상일 수 있다.

도 14는 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))가 제2 물성 정보를 획득하는 동작을 나타낸 도면(1400)이다.

일 실시 예에서, 프로세서(예: 도 4의 프로세서(410))는 객체(440)의 제2 이미지(예: 도 13의 제2 이미지(1302))가 객체(440)의 제1 이미지(예: 도 6의 제1 이미지(602))와 대응하는 것으로 판단한 경우, 제1 광원(1410)에서 제3 광을 방출할 수 있다. 제3 광은 제1 광원(1410)에서 제2 특징 점(1320)과 대응하는 영역에 배치된 광원일 수 있다. 프로세서(410)는 제3 광을 이용하여 손가락(440)의 물성 정보인 제2 물성 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(410)는 제2 물성 정보를 객체(440)의 물성 정보인 제1 물성 정보와 비교할 수 있다. 프로세서(410)는 제2 이미지가 제1 이미지와 대응하고, 제2 물성 정보가 제1 물성 정보와 대응하는 경우 인증하도록 설정될 수 있다. 프로세서(410)는 객체(440)의 표면 이미지 및 물성 정보를 모두 확인하여 전자 장치(100)의 보안 성능을 향상시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 제3 광은 제1 광원의 적어도 일부에서 출력될 수 있다. 예를 들어, 제3 광은 제1 광원의 적어도 일부와 중첩되거나 제1 광원의 적어도 일부를 이용하여 출력될 수 있다.

일 실시 예에서, 제3 광은 제2 광과 실질적으로 동일할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(410)는 지문 인증 과정에서 획득한 제2 이미지(1302)에서 지문 등록 과정에서 사용된 주 특징 점 중 적어도 하나가 감지되는 경우, 감지된 주 특징 점에 해당하는 제1 광원(1410)을 턴-온 할 수 있다. 프로세서(410)는 제1 광원(1410) 주위로 감소되는 광량의 변화를 측정하여 객체(예: 손가락)(440)의 물성 정보인 제2 물성 정보를 추출할 수 있다. 프로세서(410)는 등록된 제1 물성 정보 및 제2 물성 정보의 유사한 정도를 비교하여 접촉한 객체(440) 및 등록된 객체(440)가 동일한 물질로 이루어져 있는지 여부를 매칭(matching) 과정에서 판단할 수 있다.

도 15는 다른 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 생체 정보를 획득하는 방법을 나타낸 흐름도(1500)이다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100))의 프로세서(예: 도 4의 프로세서(410))는 동작 1510에서, 디스플레이(예: 도 4의 디스플레이(420))의 제1 영역에 배치된 적어도 하나의 광원에서 디스플레이(420) 외부의 객체(예: 도 4의 객체(440))에 대응하여 제1 광을 방출할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 프로세서(410)는 동작 1520에서, 제1 광에 기반하여 객체(440)의 제1 이미지를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 프로세서(410)는 동작 1530에서, 제1 영역의 주변 영역인 제2 영역에 배치된 제2 광원에서 제2 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 제2 영역은 디스플레이(420) 상에서 제1 영역을 제외한 영역 중 적어도 일부 영역일 수 있다. 다른 예로, 제2 영역은 제1 영역을 둘러싸는 영역일 수 있다. 또 다른 예로, 제2 영역은 디스플레이(420) 상에서 제1 영역을 적어도 일부 포함하고 제1 영역보다 넓은 영역일 수 있다. 제2 광원에서 방출되는 제2 광은 제1 광보다 넓은 영역에서 방출될 수 있다. 제2 광은 제1 광보다 높은 세기로 방출될 수 있다. 제2 광은 제1 광이 방출된 시점 이후에 방출될 수 있다. 제2 광은 제1 광과 동시에 방출될 수도 있다. 제2 광이 제1 광과 동시에 방출될 경우, 지문 이미지는 제2 광이 방출된 위치로부터 멀어질수록 감소하는 단계적인 배경(gradated background)를 가질 수 있다. 지문 이미지는 배경을 제거하여 획득할 수 있다. 물성 정보는 배경의 위치에 따른 변화 정도로부터 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 프로세서(410)는 동작 1540에서, 제2 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 객체(440)의 물성 정보인 제1 물성 정보를 획득하여 등록할 수 있다. 프로세서(410)는 제2 광원으로부터의 거리에 따라 객체(440) 내부에서 산란되는 광의 패턴의 변화에 기반하여 객체(440)의 물성 정보를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 프로세서(410)는 동작 1550에서, 사용자의 손가락이 제1 영역에 접촉하는 경우 적어도 하나의 광원에서 제1 광을 방출하여 손가락의 제2 이미지를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 프로세서(410)는 동작 1560에서, 손가락의 제2 이미지가 제1 이미지와 지정된 정도 이상 대응하는 경우 제2 광원에서 제3 광을 방출하여 제2 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 손가락의 물성 정보인 제2 물성 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(410)는 손가락의 표면 이미지가 객체(440)의 표면 이미지와 동일하거나 지정된 유사도 이상으로 유사한 경우 제2 이미지가 제1 이미지와 대응하는 것으로 판단할 수 있다. 프로세서(410)는 손가락과 객체(440)의 물성 정보를 비교하기 위해 제3 광을 방출하여 손가락의 물성 정보를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 프로세서(410)는 동작 1570에서, 제2 이미지가 제1 이미지와 대응하고, 제2 물성 정보가 제1 물성 정보와 대응하는 경우 인증되도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 이미지(1302)가 제1 이미지(602)와 대응하는지 여부를 판단하는 특징점(710, 1320)이 적어도 하나 이상 대응하고, 제2 물성 정보가 제1 물성 정보와 대응하는 경우 인증되도록 설정될 수 있다.

도 16은 다른 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))가 제1 물성 정보를 획득하는 동작을 나타낸 도면(1600)이다.

일 실시 예에서, 프로세서(예: 도 4의 프로세서(410))는 객체(440)가 디스플레이(420)의 제1 영역에 접촉하는 경우, 제1 영역의 주변 영역인 제2 영역(1610)에 배치된 제2 광원에서 제2 광을 방출할 수 있다. 제2 영역(1610)은 센서(430)와 중첩되지 않은 영역일 수 있다. 프로세서(410)는 제2 영역(1610)으로부터 방출된 제2 광이 제2 영역(1610)으로부터 멀어지고, 객체(440)를 통과하면서 감소하는 정도를 측정할 수 있다. 프로세서(410)는 제2 영역(1610)으로부터 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 객체(440)의 물정 정보인 제1 물성 정보를 획득할 수 있다.

일 실시 예에서, 객체(440)의 물성 정보를 획득하기 위해 방출되는 제2 광의 광량이 지정된 양 이하일 경우 객체(440)의 물성 정보를 전체적(global)으로 측정할 수 있다. 프로세서(410)는 객체(440)의 물성 정보를 전체적(global)으로 측정하기 위해 렌즈(621, 622) 및 센서(430)가 배치된 영역 이외의 영역에 배치된 광원들을 턴-온 시킬 수 있다. 프로세서(410)는 센서(430)가 측정하는 영역 내에서 광원으로부터 멀어지는 방향으로 광의 세기가 감소하는 경향을 측정할 수 있다. 프로세서(410)는 광원의 세기가 지정된 세기 이하인 경우에도 객체(440)의 물성 정보를 측정할 수 있다. 또한, 객체(440)의 물성 정보를 측정하기 위해 광원을 전체적으로 구동하는 경우 프로세서(410)가 측정하는 물성 정보의 데이터 양을 감소시켜 처리 시간(processing time)을 감소시킬 수 있다.

도 17은 또 다른 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))가 제1 물성 정보를 획득하는 동작을 나타낸 도면(1700)이다.

일 실시 예에서, 프로세서(예: 도 4의 프로세서(410))는 제2 광을 방출하는 영역을 지정된 주기마다 변화시킬 수 있다. 프로세서(410)는 제2 광을 방출하는 영역을 동심 형태로 퍼지도록 변화시킬 수 있다. 도 17에서는 제2 광을 방출하는 영역이 도넛 형태인 경우를 도시하였다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 제2 광을 방출하는 영역은 동심 형태와 유사한 타원 형태, 다각형 형태, 자유 곡선 형태 등 다양한 형태로 퍼지면서 변화할 수 있다. 프로세서(410)는 제2 광을 방출하는 영역을 변화에 따른 제2 광의 광량의 변화 패턴에 기반하여 객체(440)의 물성을 획득할 수 있다.

일 실시 예에서, 광학식 지문 센싱을 위한 센서(430)가 2차원 어레이 형태가 아닌 점 감지 센서(point detect) 또는 단일한 포토 다이오트(photo diode)일 수 있다. 또는, 디스플레이(420)의 투과율이 낮아서 센서(430)에 도달하는 광량이 지정된 양 이하일 수 있다. 이 경우 객체(440)의 물성을 추출하기 위해 순차적 이미징(sequential imaging) 방식을 적용할 수 있다. 프로세서(410)는 렌즈(621, 622) 및 센서(430)의 중심 지점에서 거리가 멀어지는 동심원 형태로 디스플레이(420)에 배치된 광원(1711, 1721, 1731, 1741)을 동작시켜 순차적으로 광량을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1 주기에는 제1 패턴(1710), 제2 주기에는 제2 패턴(1720), 제3 주기에는 제3 패턴(1730), 제4 주기에는 제4 패턴(1740)으로 광원을 순차적으로 동작시킬 수 있다. 프로세서(410)는 제1 패턴(1710), 제2 패턴(1720), 제3 패턴(1730), 및 제4 패턴(1740)에 따른 광량 정보를 획득할 수 있다.

일 실시 예에서, 센서(430)가 CIS 타입 또는 TFT 타입의 2차원 이미지 센서인 경우 제1 패턴(1710), 제2 패턴(1720), 제3 패턴(1730), 및 제4 패턴(1740) 각각에서 총 방출된 광량을 이용하여 신호 대비 잡음비(signal to noise ratio, SNR)를 감소시킬 수 있다. 측정되는 객체(440) 기준으로 센서(430)의 위치가 동일한 상태에서 광원으로부터 거리가 변화할 수 있다. 프로세서(410)는 각각의 측정 결과를 조합하여 광원의 패턴(1710, 1720, 1730, 1740)이 변화함에 따라 변화하는 광량 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(410)는 광량 정보에 기반하여 객체(440)의 물성 정보를 획득할 수 있다.

도 18은 또 다른 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))가 제1 물성 정보를 획득하는 동작을 나타낸 도면(1800)이다.

일 실시 예에서, 프로세서(예: 도 4의 프로세서(410))는 제2 광을 방출하는 영역을 지정된 주기마다 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(410)는 제2 광을 방출하는 영역의 넓이를 지정된 주기마다 변화시킬 수 있다. 다른 예로, 프로세서(410)는 제2 광을 방출하는 영역의 넓이를 동일하게 유지하면서 지정된 주기마다 영역의 위치를 변화시킬 수 있다. 프로세서(410)는 제2 광을 방출하는 영역을 변화에 따른 제2 광의 광량의 변화 패턴에 기반하여 객체(440)의 물성을 획득할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(410)는 차동 발광(differential illumination) 방식으로 광원을 동작시킬 수 있다. 프로세서(410)는 제5 주기(1810)에는 제5 패턴(1811), 제6 주기(1820)에는 제6 패턴(1821), 제7 주기(1830)에는 제7 패턴(1831), 제8 주기(1840)에는 제8 패턴(1741)으로 광원을 순차적으로 동작시킬 수 있다. 프로세서(410)는 서로 다른 패턴으로 인하여 제2 광이 객체(440)로부터 반사된 정도를 측정하여 객체(440)의 물성 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(410)는 광원의 휘도가 지정된 휘도에 기반하여 턴-온 된 광원이 배치된 면적을 조정하여 객체(440)의 물성 정보를 획득할 수 있다.

도 19는, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(1900) 내의 전자 장치(1901)의 블럭도이다. 도 19를 참조하면, 네트워크 환경(1900)에서 전자 장치(1901)는 제 1 네트워크(1998)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1902)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1999)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1904) 또는 서버(1908)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1901)는 서버(1908)를 통하여 전자 장치(1904)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1901)는 프로세서(1920), 메모리(1930), 입력 장치(1950), 음향 출력 장치(1955), 표시 장치(1960), 오디오 모듈(1970), 센서 모듈(1976), 인터페이스(1977), 햅틱 모듈(1979), 카메라 모듈(1980), 전력 관리 모듈(1988), 배터리(1989), 통신 모듈(1990), 가입자 식별 모듈(1996), 또는 안테나 모듈(1997)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1901)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(1960) 또는 카메라 모듈(1980))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(1976)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(1960)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다

프로세서(1920)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1940))를 실행하여 프로세서(1920)에 연결된 전자 장치(1901)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1920)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1976) 또는 통신 모듈(1990))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1932)에 로드하고, 휘발성 메모리(1932)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1934)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(1920)는 메인 프로세서(1921)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1923)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(1923)는 메인 프로세서(1921)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1923)는 메인 프로세서(1921)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(1923)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1921)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1921)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1921)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1921)와 함께, 전자 장치(1901)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(1960), 센서 모듈(1976), 또는 통신 모듈(1990))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1923)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(1980) 또는 통신 모듈(1990))의 일부로서 구현될 수 있다.

메모리(1930)는, 전자 장치(1901)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1920) 또는 센서모듈(1976))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1940)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1930)는, 휘발성 메모리(1932) 또는 비휘발성 메모리(1934)를 포함할 수 있다.

프로그램(1940)은 메모리(1930)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1942), 미들 웨어(1944) 또는 어플리케이션(1946)을 포함할 수 있다.

입력 장치(1950)는, 전자 장치(1901)의 구성요소(예: 프로세서(1920))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1901)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(1950)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 장치(1955)는 음향 신호를 전자 장치(1901)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(1955)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

표시 장치(1960)는 전자 장치(1901)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(1960)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(1960)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(1970)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(1970)은, 입력 장치(1950)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(1955), 또는 전자 장치(1901)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1902))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(1976)은 전자 장치(1901)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. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(1976)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(1977)는 전자 장치(1901)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1902))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(1977)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(1978)는, 그를 통해서 전자 장치(1901)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1902))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(1978)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(1979)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(1979)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(1980)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(1980)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(1988)은 전자 장치(1901)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(1988)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(1989)는 전자 장치(1901)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(1989)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(1990)은 전자 장치(1901)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1902), 전자 장치(1904), 또는 서버(1908))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1990)은 프로세서(1920)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(1990)은 무선 통신 모듈(1992)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1994)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(1998)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1999)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치(1904)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(1992)은 가입자 식별 모듈(1996)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1998) 또는 제 2 네트워크(1999)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1901)를 확인 및 인증할 수 있다.

안테나 모듈(1997)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1997)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1997)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(1998) 또는 제 2 네트워크(1999)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1990)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1990)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(1997)의 일부로 형성될 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.

일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1999)에 연결된 서버(1908)를 통해서 전자 장치(1901)와 외부의 전자 장치(1904)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부 전자 장치(1902, 1904) 각각은 전자 장치(1901)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1901)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(1902, 1904, 또는 1908) 중 하나 이상의 외부 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1901)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1901)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1901)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1901)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 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. "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 문서에서 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, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(1901)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1936) 또는 외장 메모리(1938))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1940))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1901))의 프로세서(예: 프로세서(1920))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 저장매체’는 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. 예로, ‘비일시적 저장매체’는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.

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 스토어™)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 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 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,
   적어도 하나의 광원을 포함하는 디스플레이;
   상기 디스플레이의 일 면 또는 상기 디스플레이의 내부에 배치된 센서; 및
   상기 디스플레이 및 상기 센서와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
   상기 디스플레이의 제1 영역에 배치된 적어도 하나의 광원에서 상기 디스플레이 외부의 객체에 대응하여 제1 광을 방출하고,
   상기 제1 광에 기반하여 상기 객체의 제1 이미지를 획득하고,
   상기 제1 이미지에서 적어도 하나의 제1 특징 점(feature point)을 추출하고,
   상기 적어도 하나의 광원 중 상기 적어도 하나의 제1 특징 점과 제1 방향으로 대응하는 위치에 배치된 제1 광원에서 제2 광을 방출하고,
   상기 제1 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 상기 객체의 물성 정보인 제1 물성 정보를 획득하여 등록하고,
   사용자의 손가락이 상기 제1 영역에 접촉하는 경우 상기 적어도 하나의 광원에서 상기 제1 광을 방출하여 상기 손가락의 제2 이미지를 획득하고,
   상기 손가락의 상기 제2 이미지에서 상기 적어도 하나의 제1 특징 점과 대응하는 제2 특징점을 감지한 경우 상기 제1 광원에서 제3 광을 방출하여 상기 제1 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 상기 손가락의 물성 정보인 제2 물성 정보를 획득하고, 및
   상기 제2 이미지가 상기 제1 이미지와 대응하고, 상기 제2 물성 정보가 상기 제1 물성 정보와 대응하는 경우 인증되도록 설정된 전자 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 영역은 상기 사용자의 상기 손가락의 지문의 표면 형태를 감지하는 지문 센싱 영역인 전자 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 물성 정보를 등록하는 메모리를 더 포함하고,
   상기 적어도 하나의 프로세서는,
   상기 제1 이미지 및 상기 제1 특징 점을 상기 메모리에 등록하도록 설정된 전자 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
   실행 중인 어플리케이션이 지정된 인증 레벨 이상인 경우 상기 제2 물성 정보를 상기 제1 물성 정보와 비교하도록 설정된 전자 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 광량 정보는 상기 제1 광원으로부터의 상기 거리가 증가함에 따라 로그 스케일로 감소하는 광자 밀도 정보를 포함하는 전자 장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 광은 상기 제1 광과 동시에 방출되도록 설정된 전자 장치.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
   상기 제2 광으로부터 멀어지는 단계적 배경(gradient background)의 광량 정보로부터 상기 물성 정보를 획득하고,
   상기 단계적 배경을 제거한 부분에서 상기 제1 이미지를 획득하도록 설정된 전자 장치.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 제2 광의 세기는 상기 제1 광의 세기보다 큰 전자 장치
9. 전자 장치에 있어서,
   적어도 하나의 광원을 포함하는 디스플레이;
   상기 디스플레이의 일 면 또는 상기 디스플레이의 내부에 배치된 센서; 및
   상기 디스플레이 및 상기 센서와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
   상기 디스플레이의 제1 영역에 배치된 적어도 하나의 광원에서 상기 디스플레이 외부의 객체에 대응하여 제1 광을 방출하고,
   상기 제1 광에 기반하여 상기 객체의 제1 이미지를 획득하고,
   상기 제1 영역의 주변 영역인 제2 영역에 배치된 제2 광원에서 제2 광을 방출하고,
   상기 제2 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 상기 객체의 물성 정보인 제1 물성 정보를 획득하여 등록하고,
   사용자의 손가락이 상기 제1 영역에 접촉하는 경우 상기 적어도 하나의 광원에서 상기 제1 광을 방출하여 상기 손가락의 제2 이미지를 획득하고,
   상기 손가락의 상기 제2 이미지가 상기 제1 이미지와 지정된 정도 이상 대응하는 경우 상기 제2 광원에서 제3 광을 방출하여 상기 제2 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 상기 손가락의 물성 정보인 제2 물성 정보를 획득하고, 및
   상기 제2 이미지가 상기 제1 이미지와 대응하고, 상기 제2 물성 정보가 상기 제1 물성 정보와 대응하는 경우 인증되도록 설정된 전자 장치.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 영역은 상기 센서와 제1 방향으로 중첩된 영역 이외의 영역인 전자 장치.
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 센서는 점 감지 센서(point detector)이고,
    상기 제2 영역은 지정된 주기마다 순차적으로 변화하도록 설정된 전자 장치.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 광량 정보는 상기 지정된 주기마다 변화하는 상기 제2 영역으로부터의 거리에 따른 광량을 누적한 누적 정보를 포함하는 전자 장치.
13. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 물성 정보를 등록하는 메모리를 더 포함하는 전자 장치.
14. 청구항 13에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 이미지를 상기 메모리에 등록하도록 설정된 전자 장치.
15. 청구항 9에 있어서,
    실행 중인 어플리케이션이 지정된 인증 레벨 이상인 경우 상기 제2 물성 정보를 상기 제1 물성 정보와 비교하도록 설정된 전자 장치.
16. 전자 장치의 생체 정보 획득 방법에 있어서,
    디스플레이의 제1 영역에 배치된 적어도 하나의 광원에서 상기 디스플레이 외부의 객체에 대응하여 제1 광을 방출하는 동작;
    상기 제1 광에 기반하여 상기 객체의 제1 이미지를 획득하는 동작;
    상기 제1 이미지에서 적어도 하나의 제1 특징 점을 추출하는 동작;
    상기 적어도 하나의 광원 중 상기 적어도 하나의 제1 특징 점과 제1 방향으로 대응하는 위치에 배치된 제1 광원에서 제2 광을 방출하는 동작;
    상기 제1 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 상기 객체의 물성 정보인 제1 물성 정보를 획득하여 등록하는 동작;
    사용자의 손가락이 상기 제1 영역에 접촉하는 경우 상기 적어도 하나의 광원에서 상기 제1 광을 방출하여 상기 손가락의 제2 이미지를 획득하는 동작;
    상기 손가락의 상기 제2 이미지에서 상기 적어도 하나의 제1 특징 점과 대응하는 제2 특징점을 감지한 경우 상기 제1 광원에서 제3 광을 방출하여 상기 제1 광원으로부터의 거리에 따른 광량 정보에 기반하여 상기 손가락의 물성 정보인 제2 물성 정보를 획득하는 동작; 및
    상기 제2 이미지가 상기 제1 이미지와 대응하고, 상기 제2 물성 정보가 상기 제1 물성 정보와 대응하는 경우 인증되도록 설정하는 동작을 포함하는 방법.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 사용자의 상기 손가락의 지문의 표면 형태를 감지하는 지문 센싱 영역인 방법.
18. 청구항 16에 있어서, 상기 제1 광에 기반하여 상기 객체의 제1 이미지를 획득하는 동작은,
    상기 제1 이미지를 등록하는 동작을 포함하는 방법.
19. 청구항 16에 있어서,
    상기 제2 물성 정보가 상기 제1 물성 정보와 대응하는 경우 인증되도록 설정하는 동작은,
    실행 중인 어플리케이션이 지정된 인증 레벨 이상인 경우 상기 제2 물성 정보를 상기 제1 물성 정보와 비교하는 동작을 포함하는 방법.
20. 청구항 16에 있어서,
    상기 광량 정보는 상기 제1 광원으로부터의 상기 거리가 증가함에 따라 로그 스케일로 감소하는 광자 밀도 정보를 포함하는 방법.

Images