(57)【要約】  タッチセンシティブ面を持つ電子デバイスを提供する。タッチセンシティブ面のサブ領域だけに特化した縮小された読み出し回路によって、電力消費の低いディスプレイ内指紋認識という解決策が考えられる。
2020525891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイス（２００）であって、
タッチセンシティブ面（２５２）と、
前記タッチセンシティブ面内の第１領域（５００）と関連付けられているタッチ感知装置（２０３、９０３、１００２）と、
前記第１領域内の第２領域（８０１）と関連付けられている指紋認識装置（２０１、９０５、１００４）であって、前記指紋認識装置は、前記第２領域だけに割り当てられている読み出し回路（７０３、１２０５）を有し、前記第２領域は前記第１領域よりも小さい、指紋認識装置（２０１、９０５、１００４）と
を備える電子デバイス（２００）。
【請求項２】
前記第２領域は、前記タッチ感知装置からの出力に基づいて決定される、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記指紋認識装置は、前記第２領域に対応するスキャン回路（１２０３）を有する、何れかの前述の請求項に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記読み出し回路は、前記スキャン回路から部分行列を受信し、サブ画像を画像処理リソース（７０５、１２０６）に出力するように構成されている、請求項３に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記スキャン回路は、前記タッチ感知装置からの出力に基づいて複数のスイッチを起動し、起動された前記スイッチは、前記第２領域だけに対応する、請求項３または４に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記第１領域に対応する複数の発光体（１１０３）を更に備える、何れかの前述の請求項に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記複数の発光体のうちの少なくとも１つの発光体（１１０５）が前記タッチ感知装置からの出力に基づいて起動され、前記少なくとも１つの発光体は、前記第２領域に配置されるか、前記第２領域の近くに配置される、請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記第２装置は、
前記読み出し回路からの入力を受信し、
指紋認識処理を適宜実行する
ように構成されている画像処理リソース（７０５、１２０６）を含む、何れかの前述の請求項に記載の電子デバイス。
【請求項９】
タッチセンシティブ面を持つ電子デバイスにおける指紋認識を処理するための方法であって、
少なくとも１本の指が前記タッチセンシティブ面にタッチしていることをタッチ感知装置が検出する段階であって、前記タッチ感知装置は、前記タッチセンシティブ面内の第１領域と関連付けられている、段階と、
検出する前記段階に応じて、指紋認識装置が、検出された前記指の指紋認識のために前記第１領域内の第２領域だけをスキャンする段階であって、前記指紋認識装置は、前記第２領域だけに割り当てられている読み出し回路を含み、前記第２領域は前記第１領域よりも小さい、段階と
を備える方法。
【請求項１０】
前記第２領域は、前記タッチ感知装置からの出力に基づいて決定される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記タッチ感知装置からの出力に基づいて複数の発光体のうちの少なくとも１つの発光体を起動する段階であって、前記複数の発光体は前記第１領域に対応し、前記少なくとも１つの発光体は、前記第２領域に配置されるか、前記第２領域の近くに配置される、起動する段階
を更に備える、請求項９から１０の何れかに記載の方法。
【請求項１２】
前記タッチ感知装置からの出力に基づいて複数のスイッチを起動する段階であって、起動された前記スイッチは、前記第２領域だけに対応する、段階
を更に備える、請求項９から１１の何れかに記載の方法。
【請求項１３】
請求項９から１２に記載の方法の何れかを実行するための手段を備える電子デバイス。
【請求項１４】
少なくとも１つのプロセッサと、
少なくとも１つのメモリと
を備える装置であって、
前記少なくとも１つのメモリは、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行されるとき、前記装置に、請求項９から１２に記載の方法の何れかを実行させる命令を有する、
装置。
【請求項１５】
装置により実行されるとき、前記装置に、請求項９から１２に記載の方法の何れかを実行させる命令を備えるコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下の開示は、概して電子デバイス、より具体的には指紋認識機能とタッチ感知機能とを搭載する電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
指紋の感知および照合は、スマートフォン、タブレットパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、デスクトップＰＣ、携帯マルチメディアプレーヤ（ＰＭＰ）、ムービング・ピクチャ・エクスパーツ・グループ・フェース１またはフェース２（ＭＰＥＧ−１またはＭＰＥＧ−２）オーディオレイヤ−３（ＭＰ３）プレーヤ、またはウェアラブルデバイスなどの電子デバイスにおいて個人を識別または確認するために広く使用されている信頼性のある技術である。
【０００３】
特に、指紋を識別する一般的手法には、サンプル指紋またはその画像をスキャンすること、並びに、その画像、および／または指紋画像独自の特性を記憶することが含まれる。サンプル指紋の特性を、既にデータベースに入っている基準指紋の情報と比べて、確認などを目的とした人間の固有識別を決定することができる。
【０００４】
電子デバイス、より具体的には、例えば携帯デバイスにおける確認および／または認証には、指紋センサが特に有益かもしれない。このような指紋センサは、例えば、携帯電子デバイスの筐体に保持されてよく、指１本の指紋を感知するようにサイズ設定されてよい。
【０００５】
指紋センサが上記のように例えば電子デバイスまたはホストデバイスに統合されている場合は、特に、電子デバイス上の別のタスクまたはアプリケーションを実行している間に、より素早く認証を実行するのが望ましいかもしれない。つまり、場合によっては、ユーザが別個の認証段階で認証を実行する、例えば、タスクを切り替えながら認証を実行するのは望ましくないかもしれない。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、タッチセンシティブ面を備える電子デバイスを提供することである。
【０００７】
上述の目的および他の目的が独立請求項の主題により達成される。従属請求項、明細書および図からは更なる実装形態が明らかになる。
【０００８】
第１態様によれば、電子デバイスが提供される。電子デバイスは、タッチセンシティブ面と、当該タッチセンシティブ面内の第１領域と関連付けられているタッチ感知装置と、当該第１領域内の第２領域と関連付けられている指紋認識装置とを含む。指紋認識装置は、第２領域だけに割り当てられている、すなわち、第２領域だけを覆っている読み出し回路を含む。ここで、第２領域は第１領域よりも小さい。
【０００９】
この場合は、第２領域だけからのタッチ情報（例えば、部分行列（ｓｕｂ  ｍａｔｒｉｘ）／画素）が、指紋認識を目的として読み出し回路に方向付けられることになる。故に、第２領域、すなわちタッチ領域だけと関連する指紋認識の処理にまで縮小された読み出し回路を搭載することが可能である。
【００１０】
オプションとして、タッチ感知装置は、図２のタッチセンサ２０３、図９のマルチタッチセンサ９０３、図１０のタッチパネル１００２の何れかであってよく、第１領域は、図４の「アクティブ領域」４０５、図５の「アクティブ領域」５００、図８ａ／図８ｃの「アクティブ領域」８０５の何れかであってよく、指紋認識装置は、図２の指紋認識センサ２０１、図７の指紋認識処理機構、図９の高解像度タッチセンサ９０５、図１０のＯＰＤ１００４の何れかであってよく、読み出し回路は、図７の読み出し回路７０３、図１２ａの読み出し回路１２０５の何れかであってよく、第２領域は、図４の手掛かりの位置４０３、図５の検出された指タッチの位置４０５、図８ａ／図８ｃの高画像度局所的スキャンの位置８０３の何れかであってよい。
【００１１】
この専用読み出し回路のお陰で、ディスプレイ内指紋認識という解決策では、指１本分の領域が固定されている従来の手法、例えば、指紋を背面に搭載するという解決策を用いたＨｕａｗｅｉ  Ｐ９と同じくらい少ない電力が消費され得る。
【００１２】
第１態様に係る電子デバイスの第１の考えられる実装形態において、第２領域はタッチ感知装置からの出力に基づいて決定される。
【００１３】
タッチ感知装置からの出力、例えば、指タッチがどの位置で検出されるかに応じて、指紋認識でスキャンすべき場所（例えば、指をどこに置くか）が動的に決定される。これによって、指紋認識が必要とされる様々なシナリオ向けのＵＩ設計が充実し得る。オプションとして、別個の低解像度センサ（例えば、タッチ感知装置）により指の位置が知らされ、別個の高解像度センサ（例えば、指紋認識装置）により指紋認識が実行されると、指の位置検出および指紋認識の両方に高解像度が必要とされるフルディスプレイ指紋認識という解決策に比べて、多くの電力を節約することが可能になり得る。
【００１４】
第１態様そのものに係る、または、第１態様の第１実装形態に係る電子デバイスの第２の考えられる実装形態において、指紋認識装置は、第２領域に対応するスキャン回路を備える。
【００１５】
ディスプレイ（例えば、第１領域）内の限定された領域（すなわち、第２領域）をスキャンする必要があることから、ディスプレイ内指紋認識には、この限定された領域に対応する比較的小さな／縮小されたスキャン回路が大変役立ち得る。
【００１６】
第１態様そのものに係る、または、第１態様の上記実装形態の何れか１つに係る電子デバイスの第３の考えられる実装形態において、電子デバイスは、第１領域に対応する複数の発光体を更に含む。オプションで、これら複数の発光体のうちの少なくとも１つの発光体がタッチ感知装置からの出力に基づいて起動され、この少なくとも１つの発光体は第２領域に配置されるか、第２領域の近くに配置される。
【００１７】
このような発光体は、より優れた指紋認識、例えば、スキャン中の指の位置の周りを動的に照明することに寄与し得る。これらによって、指紋認識が必要とされる様々なシナリオ向けのＵＩ設計も充実し得る。
【００１８】
本発明の第２態様によれば、タッチセンシティブ面を有する電子デバイスにおいて指紋認識を処理するための方法が提供される。この方法は、少なくとも１本の指がタッチセンシティブ面にタッチしていることをタッチ感知装置が検出する段階であって、タッチ感知装置は、タッチセンシティブ面内の第１領域と関連付けられている、段階と、それに応じて、指紋認識装置が、検出された指の指紋認識のために第１領域内の第２領域だけをスキャンする段階であって、指紋認識装置は、第２領域だけに割り当てられている読み出し回路を含み、第２領域は第１領域よりも小さい、段階とを含む。
【００１９】
この場合は、指紋認識を目的として、第２領域だけからのタッチ情報（例えば、部分行列／画素）が読み出し回路に方向付けられることになる。故に、第２領域、すなわちタッチ領域だけと関連する指紋認識の処理にまで縮小された読み出し回路を搭載することが可能である。
【００２０】
本発明の第３態様によれば、上述の電子デバイスを動作させるための方法が提供される。
【００２１】
本発明の第４態様によれば、上述の方法を実行するための対応する手段を含む電子デバイスが提供される。
【００２２】
本発明の第５態様によれば、装置が提供される。この装置は、少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのメモリとを含み、少なくとも１つのメモリは、少なくとも１つのプロセッサにより実行されるとき、装置に、上述の方法の何れかを実行させる命令を有する。
【００２３】
本発明の第６態様によれば、コンピュータプログラム製品が提供される。コンピュータプログラム製品は、上述の方法を実行するように適合される。
【００２４】
本発明の第７態様によれば、ソフトウェアコードを備えるコンピュータプログラムが提供される。コンピュータプログラムは、上述の方法を実行するように適合される。
【００２５】
本発明の第８態様によれば、上述のコンピュータプログラムを備えるコンピュータ可読記憶媒体が提供される。
【００２６】
本発明の第９態様によれば、上述の電子デバイスに上述の方法を実行させるための命令を備えるコンピュータ可読記憶媒体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明の更なる実施形態について、以下の図との関連で説明する。
【図１】本開示の実施形態に係るネットワーク環境における電子デバイスの構成を示すブロック図である。
【図２】本開示の実施形態に係る電子デバイスの構成を示すブロック図である。
【図３】本開示の実施形態に係るプログラムモジュールの構成を示すブロック図である。
【図４】本開示の実施形態に係る電子デバイスを示す。
【図５ａ】ディスプレイ内のフルパネル指紋センサを動作させるためのオプションを示す電子デバイスの上面図である。
【図５ｂ】ディスプレイ内のフルパネル指紋センサを動作させるためのオプションを示す電子デバイスの上面図である。
【図５ｃ】ディスプレイ内のフルパネル指紋センサを動作させるためのオプションを示す電子デバイスの上面図である。
【図６ａ】ディスプレイ内指紋認識を動作させるためのシナリオを示す電子デバイスの上面図である。
【図６ｂ】ディスプレイ内指紋認識を動作させるためのシナリオを示す電子デバイスの上面図である。
【図６ｃ】ディスプレイ内指紋認識を動作させるためのシナリオを示す電子デバイスの上面図である。
【図６ｄ】ディスプレイ内指紋認識を動作させるためのシナリオを示す電子デバイスの上面図である。
【図７】本開示の実施形態に係る指紋認識処理機構を示す。
【図８ａ】本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識機構を示す。
【図８ｂ】本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識機構を示す。
【図８ｃ】本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識機構を示す。
【図９】本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。
【図１０】本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。
【図１１ａ】本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。
【図１１ｂ】本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。
【図１１ｃ】本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。
【図１１ｄ】本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。
【図１２ａ】本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。
【図１２ｂ】本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。
【図１２ｃ】本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。
【図１２ｄ】本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。
【図１３ａ】本開示の実施形態に係る読み出し回路への部分行列抽出を示す。
【図１３ｂ】本開示の実施形態に係る読み出し回路への部分行列抽出を示す。
【図１３ｃ】本開示の実施形態に係る読み出し回路への部分行列抽出を示す。
【図１３ｄ】本開示の実施形態に係る読み出し回路への部分行列抽出を示す。
【図１４】本開示の実施形態に係るステートマシンモデルの要約を示す。  これらの図では、同一の特徴、または少なくとも機能的に同等の特徴に対して同一の参照符号を使用する。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下の詳細な説明では添付の図面を参照する。これらの図面は本開示の一部を形成しており、そこには本発明が実施され得る具体的な態様が実例として示される。他の態様を利用できること、および、構造的または論理的な変更を本発明の範囲から逸脱することなく行えることが解る。従って、以下の詳細な説明は、本発明の範囲が添付の特許請求の範囲で定義されるように、限定的な意味で見なされるべきではない。
【００２９】
例えば、記載されている方法に関連する開示が、この方法を実行するように構成されている対応するデバイスまたはシステムについても適用され得ること、および、その逆もまた同様であることが解る。例えば、ある特定の方法の段階が記載されている場合は、この記載されている方法の段階または対応する機能を実行するためのユニット／モジュールが図で明確に説明または例示されていなくても、対応するデバイスがこのようなユニット／モジュールを含んでよく、その逆もまた同様である。更には、当業者であれば、別段の定めがない限り、本明細書に記載されている様々な例示的態様の特徴を互いに組み合わせてよいことが解るであろう。
【００３０】
更に、本開示において、「および／または」という言い回しは、関連付けられた記載用語のありとあらゆる組み合わせを含む。例えば、「Ａおよび／またはＢ」という言い回しは、Ａを含んでもよいし、Ｂを含んでもよいし、ＡおよびＢの両方を含んでもよい。
【００３１】
図１は、本開示の実施形態に係る電子デバイスの構成を示すブロック図である。
【００３２】
図１を参照すると、ネットワーク環境１００が、電子デバイス１０１、他の電子デバイス１０２および１０４、並びに／またはサーバ１０６を含んでよい。電子デバイス１０１は、バス１１０と、プロセッサ１２０と、メモリ１３０と、ユーザ入出力インタフェース／モジュール１５０と、表示モジュール１６０と、通信インタフェース／モジュール１７０と、他の同様のコンポーネントおよび／または他の適切なコンポーネントとを含んでよい。
【００３３】
バス１１０は、上記要素を相互接続し、かつ、上記要素間の通信（例えば、制御メッセージの配信）を容易にする回路であってよい。プロセッサ１２０は、バス１１０を通じて上記の他の要素（例えば、メモリ１３０、ユーザ入出力インタフェース／モジュール１５０、表示モジュール１６０、通信インタフェース／モジュール１７０など）からコマンドを受信してよく、受信されたコマンドを解釈してよく、解釈されたコマンドに従って計算またはデータ処理を実行してよい。メモリ１３０は、プロセッサ１２０または他の要素（例えば、ユーザ入出力インタフェース／モジュール１５０、表示モジュール１６０、通信インタフェース／モジュール１７０など）から受信される、または、プロセッサ１２０または他の要素により生成されるコマンドまたはデータを記憶してよい。
【００３４】
メモリ１３０は、カーネル１３１、ミドルウェア１３２、アプリケーション・プログラミング・インタフェース（ＡＰＩ）１３３、および少なくとも１つのアプリケーション１３４などといったプログラミングモジュールを含んでよい。上記プログラミングモジュールの各々がソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、または、これらのうちの２つまたはそれより多くの組み合わせで実装され得る。
【００３５】
カーネル１３１は、他のプログラミングモジュール（例えば、ミドルウェア１３２、ＡＰＩ１３３、およびアプリケーション１３４）により実装される動作または機能を実行するために使用されるシステムリソース（例えば、バス１１０、プロセッサ１２０、メモリ１３０など）を制御または管理してよい。加えて、カーネル１３１は、ミドルウェア１３２、ＡＰＩ１３３、またはアプリケーション１３４を使用することにより、電子デバイス１０１の個々の要素にアクセスすること、および、電子デバイス１０１の個々の要素を制御すること、または、電子デバイス１０１の個々の要素を管理することができるインタフェースを提供してよい。
【００３６】
ミドルウェア１３２は、ＡＰＩ１３３またはアプリケーション１３４がカーネル１３１と通信し、かつ、カーネル１３１とデータを交換するように、ＡＰＩ１３３またはアプリケーション１３４とカーネル１３１との間を行き来するのに役立ち得る。例えば、ミドルウェア１３２は、ＡＰＩ１３３またはアプリケーション１３４とカーネル１３１との間の通信の仲介物となるように構成され得る。加えて、１つまたは複数のアプリケーション１３４から受信される作動依頼に関連して、ミドルウェア１３２は、例えば、電子デバイス１０１のシステムリソース（例えば、バス１１０、プロセッサ１２０、メモリ１３０など）が使用され得る優先順位を１つまたは複数のアプリケーション１３４のうちの少なくとも１つに割り当てる方法を使用することにより、作動依頼の負荷分散を実行してよい。
【００３７】
ＡＰＩ１３３は、それを通じてアプリケーション１３４がカーネル１３１またはミドルウェア１３２により提供される機能を制御できるインタフェースであり、例えば、ファイル制御、ウィンドウ制御、画像処理、および／または文字制御などのための少なくとも１つのインタフェースまたは機能を含んでよい。
【００３８】
アプリケーション１３４は、例えば、ホームアプリケーション、ダイヤラアプリケーション、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）／マルチメディアメッセージサービス（ＭＭＳ）アプリケーション、インスタントメッセージ（ＩＭ）アプリケーション、ブラウザアプリケーション、カメラアプリケーション、アラームアプリケーション、コンタクトアプリケーション、音声ダイヤルアプリケーション、電子メール（ｅ−ｍａｉｌ）アプリケーション、カレンダアプリケーション、メディアプレーヤアプリケーション、アルバムアプリケーション、時計アプリケーション、並びに、任意の他の適切なアプリケーションおよび／または任意の他の同様のアプリケーションを含んでよい。更なる詳細については図３を参照されたい。
【００３９】
ユーザ入出力インタフェース／モジュール１５０は、コマンドまたはデータを、入出力手段（例えば、センサ、キーボード、および／またはタッチ画面など）を介したユーザからの入力として受信してよく、受信されたコマンドまたはデータを、バス１１０を通じてプロセッサ１２０またはメモリ１３０に配信してよい。表示モジュール１６０は、ユーザにビデオ、画像、および／またはデータなどを表示してよい。表示モジュール１６０は、上記要素からの受信された様々な情報（例えば、マルチメディアデータ、テキストデータ）を表示してよい。
【００４０】
通信インタフェース／モジュール１７０は、別の電子デバイス１０２との短距離通信接続を制御してよい。電子デバイス１０１が別の電子デバイスとペアリングされるとき、通信インタフェース１７０は、近隣電子デバイスからの信号の受信を待つスキャン動作、または、信号を放送するブロードキャスト動作を中断してよい。例えば、電子デバイス１０１が別の電子デバイス１０２とペアリングされることに応じて、通信インタフェース１７０は、近隣電子デバイスからの信号の受信を待つスキャン動作、または、信号を放送するブロードキャスト動作を中断する。電子デバイス１０１が別の電子デバイスとペアリングされるとき、通信インタフェース１７０は、スキャン動作またはブロードキャスト動作のサイクルを制御してよい。通信構成制御モジュール１７０に関する追加情報について、図２との関連で以下に説明する。
【００４１】
本開示の様々な実施形態によれば、電子デバイス１０１は、通信インタフェース１７０を使用して別の電子デバイスと通信してよい。例えば、通信インタフェース１７０は、別の電子デバイス１０４および／またはサーバ１０６などと通信してよい。通信インタフェース／モジュール１７０は、他の電子デバイス１０４および／またはサーバ１０６などと直接またはネットワーク１６２を通じて通信してよい。例えば、通信インタフェース／モジュール１７０は、電子デバイス１０１をネットワーク１６２に接続するように動作してよい。
【００４２】
図２は、本開示の実施形態に係る電子デバイスの構成を示すブロック図である。
【００４３】
図２を参照すると、電子デバイス２００は、例えば、図１に示す電子デバイス１０１であってよい。図２に示すように、電子デバイス２００のハードウェアは、１つまたは複数のアプリケーションプロセッサ（ＡＰ）２１０、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード２２４、通信モジュール２２０、メモリ２３０、センサモジュール２４０、入力モジュール２５０、表示モジュール２６０、インタフェース２７０、オーディオモジュール（例えば、オーディオコーダ／デコーダ（コーデック）２８０、カメラモジュール２９１、電力管理モジュール２９５、バッテリ２９６、インジケータ２９７、モータ２９８、並びに、任意の他の同様のコンポーネントおよび／または任意の他の適切なコンポーネントを含んでよい。
【００４４】
ＡＰ２１０（例えば、プロセッサ）は、１つまたは複数のＡＰ、または、１つまたは複数の通信プロセッサ（ＣＰ）を含んでよい。ＡＰ２１０は、オペレーティングシステム（ＯＳ）またはアプリケーションプログラムを実行してよく、そうすることによりＡＰ２１０に接続されている複数のハードウェア要素またはソフトウェア要素を制御してよく、マルチメディアデータを含む様々なデータに対する処理動作および算術演算を実行してよい。ＡＰ２１０は、システムオンチップ（ＳｏＣ）により実装され得る。本開示の様々な実施形態によれば、ＡＰ２１０は、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）（図示せず）を更に含んでよい。
【００４５】
ＳＩＭカード２２４は、加入者識別モジュールを実装するカードであってよく、電子デバイス１０１の特定の部分に形成されたスロットに挿入され得る。ＳＩＭカード２２４は、固有識別情報（例えば、集積回路カード識別子（ＩＣＣＩＤ））または加入者情報（例えば、国際移動体加入者識別（ＩＭＳＩ））を含んでよい。
【００４６】
通信モジュール２２０は、図１に示す通信インタフェース１７０であってよい。通信モジュール２２０は無線周波数（ＲＦ）モジュール２２９を含んでよい。通信モジュール２２０は、セルラモジュール２２１、Ｗｉ−Ｆｉモジュール２２３、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（ＢＴ）モジュール２２５、ＧＰＳモジュール２２７、および近距離無線通信（ＮＦＣ）モジュール２２８を更に含んでよい。通信モジュール２２０は、無線周波数を使用することにより無線通信機能を提供してよい。追加的または代替的に、通信モジュール２２０は、電子デバイス２００をネットワーク（例えば、インターネット、ＬＡＮ、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、遠隔通信ネットワーク、セルラネットワーク、衛星ネットワーク、および／または旧来の電話サービス（ＰＯＴＳ）など）に接続するためのネットワークインタフェース（例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カード）および変調器／復調器（モデム）などを含んでよい。
【００４７】
セルラモジュール２２１はＣＰを更に含んでよい。ＣＰは通信モジュール２２０によりデータの伝送および受信を制御してよい。図２に示すように、ＣＰ、電力管理モジュール２９５、およびメモリ２３０などといった要素は、ＡＰ２１０とは別個の要素として示される。しかしながら、本開示の様々な実施形態によれば、ＡＰ２１０は上記要素のうちの少なくとも幾つか（例えば、ＣＰ）を含んでよい。ＣＰはデータ回線を管理してよく、電子デバイス２００（例えば、電子デバイス１０１）と、ネットワークを通じて電子デバイスに接続されている複数の異なる電子デバイスとの間で通信を行う場合に通信プロトコルを変換してよい。
【００４８】
ＲＦモジュール２２９は、データの伝送および受信、例えば、ＲＦ信号または呼び出し電子信号の伝送および受信に使用され得る。図示はしないが、ＲＦユニット２２９は、送受信機、電力増幅器モジュール（ＰＡＭ）、周波数フィルタ、および／または低雑音増幅器（ＬＮＡ）などを含んでよい。加えて、ＲＦモジュール２２９は、無線通信、例えば導体または導線などで自由空間内の電磁波を伝送および受信するためのコンポーネントを更に含んでよい。
【００４９】
メモリ２３０は内部メモリ２３２を含んでよい。外部メモリ２３４も含まれ得る。メモリ２３０は、例えば、図１に示すメモリ１３０であってよい。本開示の様々な実施形態によれば、内部メモリ２３２は、例えば、揮発性メモリ（例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、および／または同期式ダイナミックＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）など）、および、不揮発性メモリ（例えば、ワンタイムプログラマブル・リードオンリメモリ（ＯＴＰＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、マスクＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ、ｎｏｔ  ＡＮＤ（ＮＡＮＤ）フラッシュメモリ、および／またはｎｏｔ  ＯＲ（ＮＯＲ）フラッシュメモリなど）のうちの少なくとも一方を含んでよい。本開示の様々な実施形態によれば、内部メモリ２３２はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）の形であってよい。外部メモリ２３４は、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣＦ）、セキュアデジタル（ＳＤ）、ｍｉｃｒｏ−ＳＤ、ｍｉｎｉ−ＳＤ、最先端のデジタル（ｘＤ）、および／またはメモリスティックなどといったフラッシュドライブを更に含んでよい。
【００５０】
センサモジュール２４０は、例えば、ジェスチャセンサ２４０Ａ、ジャイロセンサ２４０Ｂ、大気圧センサ２４０Ｃ、磁気センサ２４０Ｄ、加速度センサ２４０Ｅ、握力センサ２４０Ｆ、近接センサ２４０Ｇ、赤色、緑色および青色（ＲＧＢ）センサ２４０Ｈ、生体認証センサ２４０Ｉ、温度／湿度センサ２４０Ｊ、照度センサ２４０Ｋ、および紫外線（ＵＶ）センサ２４０Ｍのうちの少なくとも１つを含んでよい。センサモジュール２４０は、物理量を測定してよく、および／または、電子デバイス１０１の動作状態を検出してよく、並びに、測定または検出された情報を電気信号に変換してよい。センサモジュール２４０は、電子鼻センサ（図示せず）、筋電（ＥＭＧ）センサ（図示せず）、脳波（ＥＥＧ）センサ（図示せず）、心電（ＥＣＧ）センサ（図示せず）、および／または指紋センサ（図示せず）なども含んでよい。追加的または代替的に、センサモジュール２４０は、例えば、電子鼻センサ（図示せず）、ＥＭＧセンサ（図示せず）、ＥＥＧセンサ（図示せず）、ＥＣＧセンサ（図示せず）、および／または指紋センサなどを含んでよい。センサモジュール２４０は、中に含まれる１つまたは複数のセンサを制御するための制御回路（図示せず）を更に含んでよい。
【００５１】
入力デバイス２５０は、タッチパネル２５２、（デジタル）ペンセンサ２５４、キー２５６、超音波入力デバイス２５８、または入力感知モジュール２５９のうちの少なくとも１つを含んでよい。タッチパネル２５２は、静電容量法、抵抗法、赤外線法、または超音波法のうち少なくとも１つの方法を使用してよい。タッチパネル２５２は制御回路を更に含んでよい。タッチパネル２５２は、ユーザに触覚反応を提供するための触覚層を更に含んでよい。（デジタル）ペンセンサ２５４は、例えば、タッチパネル２５２の一部、または別個の認識シートを含んでよい。キー２５６は、物理的なボタン、光学キー、またはキーパッドを含んでよい。超音波入力デバイス２５８は、マイク（例えば、マイク２８８）を通じて、入力器具に発生した超音波を検出し、検出された超音波に対応するデータを決定してよい。入力感知モジュール２５９は、少なくとも１つの指紋認識センサ２０１、および少なくとも１つのタッチセンサ２０３を含んでよい。入力感知モジュール２５９は、同じ感知方法で入力を検出する指紋認識センサ２０１およびタッチセンサ２０３を含んでよい。例えば、入力感知モジュール２５９の指紋認識センサ２０１およびタッチセンサ２０３はどちらも、静電容量法で入力を検出してよい。入力感知モジュール２５９は、指紋認識センサ２０１またはタッチセンサ２０３から受信される入力を処理し、かつ、処理された入力をプロセッサに転送する、指紋認識センサ２０１およびタッチセンサ２０３に電気的に接続されている入力プロセッサを含んでよい。入力感知モジュール２５９はフレキシブル回路基板を含んでよく、入力感知モジュール２５９のタッチセンサ２０３、指紋認識センサ２０１、および入力プロセッサは、このフレキシブル回路基板に電気的に接続され得る。入力感知モジュール２５９は、電子デバイスの前部の下端キー（例えば、ホームキーまたはソフトキー）に対応する位置に配設され得る。例えば、入力感知モジュール２５９は、タッチセンサ２０３または指紋認識センサ２０１を通じてホームキーまたはソフトキーから受信されるユーザの指紋入力またはタッチ入力を検出してよい。入力感知モジュール２５９は、タッチセンサ２０３を使用して、電子デバイスの側面部に形成されるタッチ入力領域を通じて受信されるタッチ入力を検出し、指紋認識センサ２０１を通じて、ホームキーを使用して受信される指紋入力を検出してよい。入力感知モジュール２５９は、受信される入力を処理し、処理された入力をプロセッサに転送してよい。入力プロセッサおよび指紋認識センサ２０１は１チップの形で形成され得る。
【００５２】
表示モジュール２６０は、パネル２６２、ホログラム２６４、およびプロジェクタ２６６などを含んでよい。表示モジュール２６０は、例えば、図１に示す表示モジュール１６０であってよい。パネル２６２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）およびアクティブマトリクス有機発光ダイオード（ＡＭ−ＯＬＥＤ）ディスプレイなどであってよい。パネル２６２は、フレキシブル、透明、または装着可能であるように実装され得る。パネル２６２は、タッチパネル２５２および１つのモジュールを含んでよい。ホログラム２６４は、光の干渉を使用することにより空中に三次元画像を表示してよい。本開示の様々な実施形態によれば、表示モジュール２６０は、パネル２６２またはホログラム２６４を制御するための制御回路を更に含んでよい。
【００５３】
インタフェースモジュール２７０は、高細精度マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ（登録商標））モジュール２７２、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）モジュール２７４、光学インタフェースモジュール２７６、およびディー・サブミニチュア（Ｄ−ＳＵＢ）モジュール２７８などのうちの少なくとも１つを含んでよい。追加的または代替的に、インタフェース２７０は、例えば、ＳＤ／マルチメディアカード（ＭＭＣ）（図示せず）または赤外線データ協会（ＩｒＤＡ）（図示せず）向けの１つまたは複数のインタフェースを含んでよい。インタフェースモジュール２７０、またはそのサブモジュールの何れかは、別の電子デバイス（例えば、外部電子デバイス）、入力デバイス、および／または外部記憶デバイスなどとインタフェース接続するように構成され得る。
【００５４】
オーディオモジュール２８０は音声を電気信号に符号化／復号してよく、その逆もまた同様である。オーディオモジュール２８０は、スピーカ２８２、受信機２８４、イヤフォン２８６、および／またはマイク２８８に入力される、または、スピーカ２８２、受信機２８４、イヤフォン２８６、および／またはマイク２８８から出力される音声情報を符号化／復号してよい。
【００５５】
カメラモジュール２９１は、静止画像またはビデオを撮像してよい。本開示の様々な実施形態によれば、カメラモジュール２９１は、１つまたは複数の画像センサ（例えば、前面センサモジュールまたは背面センサモジュール図示せず）、画像信号プロセッサ（ＩＳＰ図示せず）、またはフラッシュＬＥＤ図示せず、を含んでよい。
【００５６】
電力管理モジュール２９５は、電子デバイス２００の電力を管理してよい。図示はしないが、電力管理モジュール２９５は、電力管理ＩＣ（ＰＭＩＣ）、充電器ＩＣ、および／またはバッテリ燃料ゲージなどを含んでよい。ＰＭＩＣはＩＣまたはＳｏＣ半導体に配設され得る。電子デバイス２００の充電方法は有線または無線の充電を含んでよい。充電器ＩＣはバッテリを充電してもよいし、充電器からの過剰電圧または過剰電流が電子デバイス２００に入るのを防止してもよい。本開示の様々な実施形態によれば、充電器ＩＣは、有線充電器ＩＣまたは無線充電器ＩＣのうちの少なくとも一方を含んでよい。無線充電器ＩＣは、磁気共鳴型、磁気誘導型、または電磁波型であってよく、例えば、コイルループ、共振回路、または整流器などの回路を含んでよい。バッテリゲージは、充電レベル、充電中の電圧、およびバッテリ２９６の温度などを測定してよい。バッテリ２９６は、例えば、電子デバイス２００に電力を供給してよい。バッテリ２９６は充電式バッテリであってよい。
【００５７】
インジケータ２９７は、電子デバイス２００または電子デバイスの一部（例えば、ＡＰ２１１）の１つまたは複数の状態（例えば、ブート状態、メッセージ状態、または充電状態）を示してよい。モータ２９８は電気信号を機械振動に変換してよい。
【００５８】
図示はしないが、電子デバイス２００は、モジュールＴＶをサポートするための処理ユニット（例えば、ＧＰＵ）を含んでよい。モジュールＴＶをサポートするための処理ユニットは、例えば、デジタルマルチメディア放送（ＤＭＢ）、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）、および／またはメディアフローなどといった規格に従ってメディアデータを処理してよい。
【００５９】
本開示の様々な実施形態によれば、電子デバイス２００の上記要素の各々は１つまたは複数のコンポーネントを含んでよく、関連要素の名称は電子デバイスのタイプに応じて変化してよい。本開示の様々な実施形態によれば、電子デバイス２００は上記要素のうちの少なくとも１つを含んでよい。上記要素のうちの幾つかが電子デバイス２００から省略されてもよいし、電子デバイス２００が追加要素を更に含んでもよい。加えて、本開示の様々な実施形態によれば、電子デバイス２００の要素のうちの幾つかが組み合わされて１つのエンティティになってよく、この１つのエンティティは、組み合わされる前に関連要素と同一の機能を実行してよい。
【００６０】
図３は、本開示の実施形態に係るプログラミングモジュールの構成を示すブロック図である。
【００６１】
図３を参照すると、プログラミングモジュール３００は、電子デバイス１０１（例えば、メモリ１３０）に含まれ（または記憶され）てもよいし、図１に示す電子デバイス２００（例えば、メモリ２３０）に含まれ（または記憶され）てもよい。プログラミングモジュール３００の少なくとも一部が、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、または、これらのうちの２つまたはそれより多くの組み合わせで実装され得る。プログラミングモジュール３００は、ハードウェア（例えば、電子デバイス２００）で実装されてよく、電子デバイス（例えば、電子デバイス１０１）に関連するＯＳ制御リソース、および／または、ＯＳで実行される様々なアプリケーション（例えば、アプリケーション３７０）を含んでよい。例えば、ＯＳは、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）、ｉＯＳ、およびＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）などであってよい。
【００６２】
図３を参照すると、プログラミングモジュール３００は、カーネル３２０、ミドルウェア３３０、ＡＰＩ３６０、および／またはアプリケーション３７０を含んでよい。
【００６３】
カーネル３２０（例えば、カーネル１３１）は、システムリソースマネージャ３２１および／またはデバイスドライバ３２３を含んでよい。システムリソースマネージャ３２１は、プロセッサマネージャ（（図示せず）、メモリマネージャ（図示せず）、およびファイルシステムマネージャ（図示せず）を含んでよい。システムリソースマネージャ３２１は、システムリソースの制御、割り振り、および／または回復などを実行してよい。デバイスドライバ３２３は、例えば、表示ドライバ（図示せず）、カメラドライバ（図示せず）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ドライバ（図示せず）、共有メモリドライバ（図示せず）、ＵＳＢドライバ（図示せず）、キーパッドドライバ（図示せず）、Ｗｉ−Ｆｉドライバ（図示せず）、および／またはオーディオドライバ（図示せず）を含んでよい。また、本開示の実施形態によれば、デバイスドライバ３２３は、プロセス間通信（ＩＰＣ）ドライバ（図示せず）を含んでよい。
【００６４】
ミドルウェア３３０は、アプリケーション３７０により一般的に使用される機能を提供するように予め実装された複数のモジュールを含んでよい。アプリケーション３７０が電子デバイス内の限定されたシステムリソースを効率的に使用できるように、ミドルウェア３３０は、ＡＰＩ３６０を通じてアプリケーション３７０に機能を提供してよい。例えば、図３に示すように、ミドルウェア３３０（例えば、ミドルウェア１３２）は、ランタイムライブラリ３３５、アプリケーションマネージャ３４１、ウィンドウマネージャ３４２、マルチメディアマネージャ３４３、リソースマネージャ３４４、電力マネージャ３４５、データベースマネージャ３４６、パッケージマネージャ３４７、接続マネージャ３４８、通知マネージャ３４９、位置マネージャ３５０、グラフィックマネージャ３５１、セキュリティマネージャ３５２、並びに、任意の他の適切なマネージャおよび／または任意の他の同様のマネージャのうちの少なくとも１つを含んでよい。
【００６５】
アプリケーション３７０の実行中にプログラミング言語を使用することにより新しい機能を追加すべく、ランタイムライブラリ３３５は、例えば、承諾者により使用されるライブラリモジュールを含んでよい。本開示の実施形態によれば、ランタイムライブラリ３３５は、入出力、メモリの管理、および／または数論的関数などに関連する機能を実行してよい。
【００６６】
アプリケーションマネージャ３４１は、例えば、アプリケーション３７０のうちの少なくとも１つのライフサイクルを管理してよい。ウィンドウマネージャ３４２は、画面で使用されるグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）リソースを管理してよい。マルチメディアマネージャ３４３は、様々なメディアファイルを再生するために使用されるフォーマットを検出してよく、関連フォーマットに適したコーデックを通じてメディアファイルを符号化または復号してよい。リソースマネージャ３４４は、アプリケーション３７０のうちの少なくとも１つのソースコード、メモリ、および／または記憶領域などといったリソースを管理してよい。
【００６７】
電力マネージャ３４５は、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）と共に動作してよく、バッテリまたは電力を管理してよく、動作に使用される電力情報などを提供してよい。データベースマネージャ３４６は、アプリケーション３７０のうちの少なくとも１つにより使用されることになっているデータベースの生成、検索、および／または変更が可能となるようにデータベースを管理してよい。パッケージマネージャ３４７は、パッケージファイルの形で分散されるアプリケーションのインストールおよび／または更新を管理してよい。
【００６８】
接続マネージャ３４８は、例えば、Ｗｉ−ＦｉおよびＢＴなどの無線接続を管理してよい。通知マネージャ３４９は、着信メッセージ、アポイントメント、および近接アラームなどといったイベントを、ユーザの邪魔にならないようにユーザへ表示または報告してよい。位置マネージャ３５０は電子デバイスの位置情報を管理してよい。グラフィックマネージャ３５１は、ユーザに提供されることになっているグラフィック効果、および／または、そのグラフィック効果に関連するＵＩを管理してよい。セキュリティマネージャ３５２は、システムセキュリティおよびユーザ認証などに使用される様々なセキュリティ機能を提供してよい。本開示の実施形態によれば、電子デバイス（例えば、電子デバイス１０１）が電話機能を有するとき、ミドルウェア３３０は、電子デバイスの音声電話通話機能および／またはビデオ電話通話機能を管理するための電話マネージャ（図示せず）を更に含んでよい。
【００６９】
ミドルウェア３３０は、上記の内部要素モジュールの様々な機能的組み合わせを通じて新しいミドルウェアモジュールを生成および使用してよい。差別化された機能を提供すべく、ミドルウェア３３０は、ＯＳのタイプに従って特化させたモジュールを提供してよい。ミドルウェア３３０はまた、既存の要素のうちの幾つかを動的に削除してもよいし、新しい要素を追加してもよい。それに従って、ミドルウェア３３０は、本開示の様々な実施形態で説明する要素のうちの幾つかを省略してもよいし、他の要素を更に含んでもよいし、これらの要素のうちの幾つかを、それぞれが同様の機能を実行し、かつ、異なる名称を有する要素に置き換えてもよい。
【００７０】
ＡＰＩ３６０（例えば、ＡＰＩ１３３）はＡＰＩプログラミング機能のセットであり、ＯＳに従って異なる構成を備えてよい。例えば、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）またはｉＯＳの場合は、１つのＡＰＩセットが各プラットフォームに提供され得る。
【００７１】
アプリケーション３７０（例えば、アプリケーション１３４）は、例えば、プリロードされたアプリケーションおよび／または第三者のアプリケーションを含んでよい。アプリケーション３７０（例えば、アプリケーション１３４）は、例えば、ホームアプリケーション３７１、ダイヤラアプリケーション３７２、ＳＭＳ／ＭＭＳアプリケーション３７３、ＩＭアプリケーション３７４、ブラウザアプリケーション３７５、カメラアプリケーション３７６、アラームアプリケーション３７７、コンタクトアプリケーション３７８、音声ダイヤルアプリケーション３７９、ｅ−ｍａｉｌアプリケーション３８０、カレンダアプリケーション３８１、メディアプレーヤアプリケーション３８２、アルバムアプリケーション３８３、時計アプリケーション３８４、並びに、任意の他の適切なアプリケーションおよび／または任意の他の同様のアプリケーションを含んでよい。
【００７２】
プログラミングモジュール３００の少なくとも一部が、非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶される命令により実装され得る。命令が１つまたは複数のプロセッサ（例えば、１つまたは複数のプロセッサ２１０）により実行されるとき、これら１つまたは複数のプロセッサは、その命令に対応する機能を実行してよい。非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、メモリ２３０であってよい。プログラミングモジュール３００の少なくとも一部が、例えば、１つまたは複数のプロセッサ２１０により実装（例えば、実行）され得る。プログラミングモジュール３００の少なくとも一部が、１つまたは複数の機能を実行するためのモジュール、プログラム、ルーチン、命令セット、および／またはプロセスを含んでよい。
【００７３】
本開示の実施形態に係るプログラミングモジュール（例えば、プログラミングモジュール３００）の要素の名称は、ＯＳのタイプに応じて変化してよい。本開示の実施形態に係るプログラミングモジュールは、上記要素のうちの１つまたは複数を含んでよい。代替的に、上記要素のうちの幾つかがプログラミングモジュールから省略され得る。代替的に、プログラミングモジュールは追加要素を更に含んでよい。本開示の実施形態に係るプログラミングモジュールまたは他の要素により実行される動作は、順次的方法、並列的方法、反復的方法、または発見的方法で処理され得る。また、これらの動作のうちの幾つかが省略されてもよいし、これらの動作に他の動作が追加されてもよい。
【００７４】
図４は本開示の実施形態に係る電子デバイスを示す。
【００７５】
図４を参照すると、電子デバイス４００（例えば、電子デバイス１０１、電子デバイス２００）の前部にタッチ画面領域４０１（例えば、ディスプレイ１６０）、タッチパネル２５２、タッチセンサ２０３、ディスプレイ２６０があってよい。指紋認識センサ２０１はタッチ画面領域４０１の１つまたは複数の領域に対応してよく、タッチセンサ２０３はタッチ画面の領域全体に対応してよい。電子デバイス４００は、画面に表示される目に見える手掛かり４０３により示される位置でユーザ指紋を検出してよい。手掛かり４０３は必要がなければ目に見えなくてよく、必要であれば目に見えるようになってよい。手掛かり４０３の位置はタッチ画面に固定されてもよいし、動的に決定されてもよい。電子デバイス４００は、タッチ画面を介してユーザの指紋入力および／またはタッチ入力を受信し、受信された指紋入力および／またはタッチ入力に対応する機能を提供してよい。指紋感知機能はディスプレイ上の任意の位置にあってよい。情報表示およびタッチ感知の両方の機能を果たす電子デバイスの部分は、「アクティブ領域」４０５である。図４はディスプレイ内指紋認識と呼ばれ得る。指紋認識または指紋認証は、２つの人間の指紋の一致を確認する自動化方法を指す。指紋は、個人を識別し、かつ、個人のアイデンティティを確認するために使用される多くの形の生体認証のうちの１つである。指紋認識に関するＷｉｋｉｐｅｄｉａのエントリは、ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ＿ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ（最終閲覧日：２０１７年３月１６日）で閲覧可能である。
【００７６】
図５ａから図５ｃは、本開示の実施形態に係るディスプレイ内のフルパネル指紋センサを動作させるためのオプションを示す電子デバイスの様々な上面図である。図５ａから図５ｃにおいて、指紋感知機能はディスプレイ上の任意の位置にあってよい。図５ａから図５ｃにおいて、情報表示およびタッチ感知の両方の機能を果たす電子デバイスの部分は、「アクティブ領域」５００（例えば、図４のアクティブ領域４０５）である。アクティブ領域５００のサイズ、形状および他の構成は様々な実施形態で変化し得ることを理解されたい。図５ａにおいて、ディスプレイは単一のタッチディスプレイとして構成され、フルパネル指紋センサは指紋４０５を一度に１つだけ撮像する。図５ｂにおいて、ディスプレイはマルチタッチディスプレイとして構成され、フルパネル指紋センサは指紋を一度に１つだけ撮像する。図５ｃにおいて、ディスプレイはマルチタッチディスプレイとして構成され、フルパネル指紋センサは実質的に一度に複数の指紋を撮像する。フルパネル指紋認識を提供することによって、パネル内の配置の自由を持たせることができ、複数の指のスキャンが可能になるかもしれず、指タイプの検出（例えば、親指、人差し指、中指、薬指、小指／左手／右手）のお陰でユーザインタフェース（ＵＩ）およびユーザ体験（Ｕｘ）を向上させることができるといった、ユーザ体験を充実させる複数の利点がもたらされる。
【００７７】
図６ａから図６ｄは、本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識を動作させるためのシナリオを示す電子デバイスの様々な上面図である。図５ａから図５ｃと同様に、指紋感知機能はディスプレイ上の任意の位置にあってよく、情報表示およびタッチ感知の両方の機能を果たす電子デバイスの部分は、「アクティブ領域」（例えば、図４、図５ａから図５ｃと同様）である。
【００７８】
図６ａにおいて、ディスプレイは、アクティブ領域にディスプレイ内の指紋認識を示すための目に見える手掛かり６０３がある、ロック画面ＵＩ６０１を示すように構成されている。ディスプレイは、ひとたび指紋認識に成功するとメイン画面ＵＩ６０５を示すように構成されている。
【００７９】
図６ｂにおいて、ディスプレイは、複数のＡＰＰアイコン（例えば、カメラ、通話、ビデオ、設定、および写真）があるメイン画面ＵＩ６０５を示すように構成されている。１つまたは複数のＡＰＰはロックされているかもしれず、それを開くためのロック解除手段が必要かもしれない。ディスプレイ内の指紋認識が必要であることを示すために、目に見える手掛かり６０４が示され得る。ディスプレイは、ひとたび指紋認識に成功するとＡＰＰ内画面ＵＩ６０７を示すように構成されている。当業者であれば、同様の機構がＡＰＰ内動作にも適用されることが解るであろう。例えば、ユーザがＡＰＰ内のボタンをタッチし、指紋認識に成功すると、ある特定の動作が進行し得る。指紋認識に失敗した場合は、ユーザが進行するためにボタンをタッチしたときでも、この特定の動作は進行しないかもしれない。
【００８０】
図６ｃにおいて、ディスプレイは、ディスプレイ内の指紋認識を進める必要があることを示すための目に見える手掛かり６０４がある、ＡＰＰ内画面ＵＩ６０７−１（例えば、金融取引）を示すように構成されている。ディスプレイは、ひとたび指紋認識に成功すると別のＡＰＰ内画面ＵＩ６０７−２（例えば、取引の成立を示すもの）を示すように構成されている。
【００８１】
図６ｄにおいて、ディスプレイは、（例えば、新しいＳＭＳが受信されたという）通知が示されているロック画面ＵＩ６０１を示すように構成されている。ディスプレイ内の指紋認識が必要であることを示すために、目に見える手掛かり６０３が示され得る。ディスプレイは、ひとたび指紋認識に成功するとＡＰＰ内画面ＵＩ６０７−３を示して、通知されたＳＭＳをロック画面から直接開けることを保証するように構成されている。
【００８２】
消費者向け電子デバイスにおける指紋認識では、静電容量感知、超音波、または光学感知などの様々な技術を使用する。これらの技術は、ディスプレイ内タッチのシナリオおよび／またはフルパネルタッチのシナリオでも機能する。特許出願ＵＳ２０１５／００３６０６５  Ａ１には、静電容量感知技術、ピエゾ電気感知技術、および超音波感知技術を含む任意のタイプの感知技術を採用できる指紋センサが記載されている。特許出願ＵＳ２０１５／０３３１５０８  Ａ１には、指紋認識を実行でき、かつ、フォトダイオードおよび発光体を通じた画像感知技術を使用する、統合ディスプレイおよびタッチセンサパネルが記載されている。特許出願ＵＳ２０１５／０１０９２１４  Ａ１には、静電容量感知技術または画像感知技術を使用できるタッチ指紋採取ディスプレイも記載されている。参考文献は全て全体として本明細書に組み込まれる。
【００８３】
図７は指紋認識処理機構（すなわち、指紋認識装置）を示す。この機構は、センサアレイ７０１、読み出し回路７０３、および画像処理回路７０５を備える。
【００８４】
読み出し回路は、感知された小さな値の容量を読み出してよい。概して、列方向の読み出し方式が使用され得る。これは、増幅段が後に続くスイッチで構成され得る。画像感知手法のアーキテクチャは極めて同様である。画像センサアーキテクチャは、通常は行選択ロジックにより一度に選択される行である画素のアレイで構成されている。これらの画素は、画素の選択された行をアナログ信号プロセッサ（ＡＳＰの）のバンクに接続する縦列バスに読み出される。これらのＡＳＰは、充電繰り返し、利得、サンプルホールド相関二重サンプリング、およびＦＰＮ抑制などの機能を実行する。静電容量感知手法または画像感知手法のこれらの例は、読み出し回路の密度がセンサアレイ７０１のサイズと関係していることを示す。アレイが大きくなるほど、読み出し回路の費用は増加する。アレイが大きくなるほど、システムの電力消費は増加する。静電容量センサにおける読み出し回路のアーキテクチャおよび実装の例について、Ｔｉａｏ、Ｙｕ−Ｓｈｅｎｇらの「Ａ  ＣＭＯＳ  ｒｅａｄｏｕｔ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｆｏｒ  ＬＴＰＳ−ＴＦＴ  ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ  ｓｅｎｓｏｒ．」Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ、２００５  ＩＥＥＥ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ．  ＩＥＥＥ、  ２００５．  ＤＯＩ：１０．１１０９／ＥＤＳＳＣ．２００５．１６３５３５３を参照する。この論文は全体として本明細書に組み込まれる。
【００８５】
指紋の画像がセンサアレイ７０１および読み出し回路７０３を介して取得された後、指紋認識を実行するには画像処理が必要である。画像処理回路７０５は、任意の必要な処理アルゴリズム、関連付けられているメモリ、および必要なデータベースを含んでよい。画像処理回路の例について、Ｆｏｓｓｕｍ、Ｅｒｉｃ  Ｒ．の「ＣＭＯＳ  ｉｍａｇｅ  ｓｅｎｓｏｒｓ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃａｍｅｒａ−ｏｎ−ａ−ｃｈｉｐ．」ＩＥＥＥ  ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ４４．１０（１９９７）：１６８９−１６９８．ＤＯＩ：１０．１１０９／１６．６２８８２４を参照する。この論文は全体として本明細書に組み込まれる。
【００８６】
本開示の発明者には、従来のディスプレイ内／フルパネル指紋認識の解決策を改善できることが分かっている。指紋認識には、従来のタッチセンサよりもはるかに高いセンサアレイ（例えば、７０１）の解像度が必要である。例として、制御フロンティア要件としては、５００ｐｐｉ解像度が必要である。これは、高レベルの認識が必要とされるときに画素密度を従来のスマートフォンディスプレイよりも高くすることができることを意味する。５００ｐｐｉ密度であれば、５インチ（１２７ミリメートル）の表示サイズに対して２１６８ｘ１２１１の画素アレイを表す。つまり、解像度の要件は非常に厳しいものであり得る。これは、読み出し部（例えば、７０３）および画像処理部（例えば、７０５）の拡大も必要であることを意味する。これは、ディスプレイの表面が大きくなるにつれて費用が増加することを示唆する。更には、センサアレイ（例えば、７０１）の電力供給および読み出し回路（例えば、７０３）の拡大によりディスプレイの表面が大きくなるにつれて、電力消費が増加するであろう。結果として得られるスキャン画像が拡大するので、画像処理（例えば、７０５）も大きくなり、費用および電力消費の両方に影響が及ぶ。最後になるが重要なこととして、フルスキャンと１本または複数の指の識別とを処理する遅延は、固定された指１本分の領域よりも大きいかもしれない。この遅延がユーザ体験に問題をもたらし、悪影響を及ぼすことがある。要約すると、ディスプレイ内／フルパネル指紋認識を実装するには、費用、電力消費、および処理の遅延といった側面のうちの１つまたは複数を考慮する必要がある。
【００８７】
図８ａから図８ｃは、本開示の実施形態に係る様々なディスプレイ内指紋認識機構を示す。
【００８８】
図８ａでは、指８０１の周りの高解像度画像８０３が識別される。従来技術と同様に、この動作は、スキャンマシンのパネルに小指を置いて長いフルスキャンを行うシナリオと同様であり、スキャンマシンは、小指が大きな紙上のどこかにある状態でその紙を出力する。従来技術と比べて、ディスプレイ内のアクティブ領域８０５全体のフルスキャンを実行する必要はない。１本または複数の指が局所的にスキャンされて指紋認識が容易になる。オプションとして、適合された解像度で１本または複数の指がスキャンされる。例えば、フルディスプレイ指紋認識の場合は、間近にフルサイズの画像センサがある。しかし、この画像センサは部分的に起動されて、１本または複数の指の周りの領域だけをスキャンすることができる。画像センサは、例えば、セキュリティ第一のシナリオの場合は高解像度、特定のＡＰＰの場合は低解像度などといった要求に応じてスキャン解像度を調整してよい。
【００８９】
このような局所的な指スキャン機構によって、フルディスプレイ高解像度スキャンと比べて、高解像度ながらもより小さなサイズの画像を提供することができる。最終的な局所的スキャンは、指紋１つ分の領域が固定されている手法のサイズおよび解像度において同等である。このような局所的スキャン機構によって、読み出し回路および関連付けられている画像処理の必要性が減る。この機構によって、サイズおよび解像度が、指紋１つ分の領域が固定されている手法のレベルに維持され得る。高画像センサアレイ（例えば、図７の７０１）をフルパネル内に維持する場合は、このような機構は、読み出し回路（例えば、図７の７０３）および／または画像処理部（例えば、図７の７０５）を縮小することにより全費用を削減し得る。これは特に、有機フォトダイオード行列が使用される場合、画像感知手法に当てはまる。高解像度行列の全費用は、有機センサアレイが使用される場合、読み出し回路と比べて低い。他の点において、センサ部の費用は、有機画像センサ手法で、読み出し回路部の費用と比べて低い。更には、電力消費を改善することができるだけでなく、処理遅延が実質的に影響を受けない。
【００９０】
図８ｂでは、タッチパネルがタッチされていない間に指紋システム／機能／センサの電源が切れ、タッチパネルがタッチされるときだけ指紋システム／機能／センサの電源が入る。この場合、タッチパネルは指の位置を直接知らせることができる。これによって、タッチパネルが指のタッチを示さない限りは、指紋センサの動作を停止して多くの電力を節約することが可能となる。タッチパネルが指のタッチを検出するとすぐに、タッチパネルコントローラは指の位置を検出し、指紋センサを起動して、位置特定された指の周りで局所的スキャンを実行してよい。指紋センサは、指紋パターンのデジタル画像を撮像するために使用される電子デバイスである。撮像された画像はライブスキャンと呼ばれる。このライブスキャンはデジタル処理されて、照合のために記憶および使用される生体認証テンプレート（抽出された特徴の集合）を作成する。光学、静電容量、ＲＦ、熱、ピエゾ抵抗、超音波、ピエゾ電気、ＭＥＭＳを含む多くの技術が使用されている。指紋センサに関するＷｉｋｉｐｅｄｉａのエントリは、ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ＿ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ＃Ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ＿ｓｅｎｓｏｒｓ（最終閲覧日：２０１７年４月１２日）で閲覧可能である。
【００９１】
図８ｃは、タッチパネルにより知らされた指の位置８０３の周りで高画像度局所的スキャンがいかにして実行されるかを示す。例えば、タッチセンシティブ面をタッチしている指が少なくとも１本あるかどうかを検出すべく、タッチパネルは、解像度が比較的低いタッチセンシティブ面のアクティブ領域をスキャンするように構成されている。少なくとも１本の指がタッチセンシティブ面をタッチしていることが検出された場合は、解像度が比較的高いタッチ領域（例えば、（Ｘ１、Ｙ１）など）が指紋認識のためにスキャンされる。読み出し回路はタッチ領域だけに割り当てられている。この場合は、タッチ領域に関連する指紋認識の処理にまで縮小された読み出し回路だけが搭載される。
【００９２】
図９は本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。図９において、タッチセンサ９０３（マルチタッチセンサ、例えば、図２のタッチセンサ２０３であってよい）は、タッチパネル（例えば、図２のタッチパネル２５２）に指のタッチがあるかどうかを検出するように構成されている。指のタッチが検出された場合は、指紋センサ９０５（例えば、図２の指紋認識センサ２０１）が起動されて指紋認識を実行する。指紋認識が完了した場合、または、指のタッチが検出されなかった場合は、指紋センサ９０５の動作が停止される。電子デバイスは、別のタッチセンサ９０７（例えば、図２のペンセンサ２５４）を含んでよい。指紋認識のためのディスプレイ内局所的スキャン機構は、マイクロコントローラ９０２により、または、ＡＰ９０１と共に制御され得る。マイクロコントローラ９０２は、ＡＰ９０１（例えば、図２のプロセッサ２１０）に統合され得る。
【００９３】
図１０は本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。カバーガラス１００１がタッチセンサ／パネル１００２の上に積層される。タッチセンサ／パネル１００２は透明であってよい。タッチセンサ１００２はディスプレイ１００３の上に積層される。ディスプレイ１００３と共に（ディスプレイの上または下に）指紋センサ１００４が積層される。ディスプレイの下にバックプレーン１００５が置かれる。タッチセンサ１００２は、関連付けられている読み出し回路と共に作動する解像度が比較的低いセンサ、および／またはコントローラ（例えば、図９の９０２）などを含んでよい。指紋センサ１００４は、関連付けられている読み出し回路を有する解像度が比較的高いセンサ、および／またはコントローラ（例えば、図９の９０２）、および／または画像処理などを含んでよい。解像度が比較的高いセンサは、有機フォトダイオード（ＯＰＤ）および／または発光体で構成されている画像感知技術を使用してよい。解像度が比較的低いタッチセンサは静電容量技術を使用してよい。タッチ画面は、情報処理システムの電子視覚ディスプレイの最上部に通常積み重ねられる入出力デバイスである。ユーザは、特別なスタイラスおよび／または１本または複数の指で画面をタッチすることにより、単純なジェスチャまたはマルチタッチのジェスチャを通じて入力を行うか情報処理システムを制御することができる。タッチ画面／タッチパネル／タッチセンシティブ面に関するＷｉｋｉｐｅｄｉａのエントリは、ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｔｏｕｃｈｓｃｒｅｅｎ（最終閲覧日：２０１７年３月１７日）で閲覧可能である。この業界で広く使用されているタッチ技術の詳細については、「Ｔｏｕｃｈ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｉｎ  ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅｓ  ｅｘｐｌａｉｎｅｄ」、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｌａｔｐａｎｅｌｓｈｄ．ｃｏｍ／ｆｏｃｕｓ．ｐｈｐ？ｓｕｂａｃｔｉｏｎ＝ｓｈｏｗｆｕｌｌ＆ｉｄ＝１３４８０４９３０３（最終閲覧日：２０１７年３月１７日）、「Ｈｏｗ  ｉｔ  ｗｏｒｋｓ：Ｔｈｅ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  ｔｏｕｃｈ  ｓｃｒｅｅｎｓ：Ｆｒｏｍ  ｓｉｎｇｌｅ−ｔｏｕｃｈ  ｔｏ  ｍｕｌｔｉｔｏｕｃｈ  ａｎｄ  ｗｈｙ  ａｌｌ  ｄｉｓｐｌａｙｓ  ａｒｅ  ｎｏｔ  ｅｑｕａｌ」、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｍｐｕｔｅｒｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ／ａｒｔｉｃｌｅ／２４９１８３１／ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ｈａｒｄｗａｒｅ／ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ｈａｒｄｗａｒｅ−ｈｏｗ−ｉｔ−ｗｏｒｋｓ−ｔｈｅ−ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−ｏｆ−ｔｏｕｃｈ−ｓｃｒｅｅｎｓ．ｈｔｍｌ（最終閲覧日：２０１７年３月１７日）を参照する。参考文献は全て全体として本明細書に組み込まれる。
【００９４】
ＯＰＤおよび／または発光体が近赤外（ＮＩＲ）領域で作動する場合は、画像センサがディスプレイの背後に置かれ得る。その波長で、ディスプレイは画像センサに対して「透明」なままである。別の実施形態において、ＯＰＤおよびディスプレイは並べてパターニングされ得る。この手法では、これによって、ディスプレイは、特許出願ＵＳ２０１５０３３１５０８（全体として本明細書に組み込まれる）で示すような目に見える領域で作動するときに「自由」な発光体として使用され得る。指紋センサがディスプレイの上方にある第３手法も考えられる。しかしながら、指紋センサの透明性によってこの解決策の費用がかかり、ディスプレイの性能に影響が及ぶ。
【００９５】
図１１ａから図１１ｄは、本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。図１１ａでは、複数の発光体１１０３が使用およびパターニングされてフルディスプレイ領域１１０１を覆う。画像センサ手法では、フォトダイオードにより受信された信号のＳ／Ｎ比を向上させるために発光体が必要とされ得る。発光体は指の底部を照明してよく、反射された光はフォトダイオードに受信される。このシステムでは照明が重要である。照明は電力消費にも影響を及ぼすことがある。画面全体に指を置く自由があるので、発光体はディスプレイ内タッチ領域１１０１全体に拡散してよい。ある実施形態では、検出された指を局所的に照明するための発光体を制御するのに指の検出および／または位置特定が使用される。このような局所的稲光という解決策によって、ディスプレイ内指紋認識という解決策の電力消費が改善され得る。図１１ｂでは、解像度が比較的低いスキャンプロセス（例えば、タッチセンサ）により、１本の指１１０２（複数の指であってよい）がｆ１位置で検出される。図１１ｃでは、検出された指の位置の近くで、または、検出された指の位置で／の周りで発光体１１０５のサブセット（１つの発光体であってよい）だけが起動される。図１１ｄでは、発光体１１０５のサブセットを用いて、検出された指の位置の周りで解像度が比較的高いスキャン１１０７が実行される。このように、電力を節約している間に効率を損なうことなくディスプレイ内指紋認識が処理される。このような局所的照明機構および局所的スキャン機構は、ＯＰＤおよびディスプレイが並べてパターニングされるときにも機能する。
【００９６】
図１２ａから図１２ｄは、本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。図１２ａにおいて、タッチパネル１２０１は、指のタッチおよび／または指の位置を検出するように構成されている。タッチパネルは静電容量タッチパネルであってよい。タッチパネルは、コントローラ１２０２（例えば、図９の９０２、図２の２１０）により管理されるタッチ検出プロセスおよび独自のスキャンプロセスで解像度が比較的低いセンサアレイを使用してよい。タッチパネルは、指紋スキャンプロセスに使用されることになる指の位置ｆｉを出力してよい。例えば、制御ロジック１２０３が、ｆｉ位置情報を受信するように構成されてよく、ディスプレイ上をタッチする１本または複数の指を局所的にスキャンする（Ｘｉ、Ｙｉ、ｗ、ｈ）領域を決定する。これは、制御ロジック１２０３のお陰で（ｗ×ｈ）画素だけが指の位置から読み出されることを意味し、制御ロジック１２０３は、行列１２０４（例えば、図７のセンサアレイ７０１）の正しい行および列を読み出し回路１２０５（例えば、図７の７０３）に接続するダイナミックプログラマブルスキャン回路であってよい。解像度が比較的高いサブスキャン画像は次いで、指紋認識のために画像処理１２０６（例えば、図７の７０５）へ渡され得る。このような動的な局所的スキャン機構では、従来技術と比べて小型化された画像処理と関連付けられている縮小された読み出し回路が提案される。読み出し回路および画像処理は、指紋１つ分の領域が固定されている手法の場合と同様に、指の画像を処理するように寸法決めされ得る。関連回路（例えば、読み出し回路、画像処理回路）の縮小によって、全費用の削減、電力消費の改善、および短い遅延時間での応答の提供が可能となる。要するに、指の周りの画像を動的にスキャンし、指紋センサアレイの他の部分を無視するための局所的スキャン機構が提案される。図１２ｂでは、大きなＸ×Ｙ読み出し回路がいかにしてより小さなｗ×ｈ読み出し回路１２０５に置き換えられ得るかを示す。関連付けられている画像処理（例えば、メモリ、プロセッサ、アルゴリズム、およびデータベース）も小型化され得る。図１２ｃでは、ダイナミックサブスキャン回路１２０３が、読み出し回路１２０５および関連付けられている画像処理１２０６（例えば、メモリ、プロセッサ、アルゴリズム、データベース）の小型化を可能にする（例えば、完全行列（ｆｕｌｌ  ｍａｔｒｉｘ）の解決策と比べて）比較的小さな／縮小された部分行列を配信するように構成されていることを示す。図１２ｄ（図１２ｃの上部に続く）では、ダイナミックサブスキャン回路１２０３が、指の位置を検出するための解像度が比較的低いセンサアレイ１２０１を用いて、解像度が比較的高いセンサアレイ１２０４による局所的スキャンを制御することを示す。
【００９７】
図１３ａから図１３ｄは、選択機構、例えばスイッチのアレイのお陰で、大きなＸ×Ｙ大センサアレイがいかにして読み出し回路に与えられたｗ×ｈ画素に縮小され得るかを示す。これらのスイッチは、検出された指の位置に従って起動され得る。図１３ａは、センサアレイ１３０１（例えば、センサアレイ７０１）が、複数のスイッチ／スイッチングトランジスタを含み得るスイッチアレイ１３０３と連結されることを示す。図１３ｂは、指の位置１３０５（例えば、ｆ１の周りの領域）に対応する／と一致するスイッチ（太字の１３０３−ａ、１３０３−ｂ）が起動されることを示す。任意の検出された指の位置と、スイッチをオンにする必要があるトランジスタの群とのマッピングは確定的かつ明白である。ひとたびマッピングが確立されると、最初の行を選択し、列の画素を読み出し、次の行に対する動作を順次的に実行することにより、読み出しプロセスが古典的に実行される。次いで、ｗ×ｈ画像が取得される。その構造は複数のアーキテクチャを取ることができる。アーキテクチャが何であろうと、目標は、指紋の周りに限定されたスキャンのサイズを最適化することである。図１３ｃは、重なりを持つ構造の別の例を示す。図１３ｄは、「二重の順序付け」を使用する構造の別の例を示す。二重数列とは、２つの添字により番号付けされる特定の要素の数列である。二重数列の更なる詳細については、Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆｍａｔｈ．ｏｒｇ／ｉｎｄｅｘ．ｐｈｐ？ｔｉｔｌｅ＝Ｄｏｕｂｌｅ＿ｓｅｑｕｅｎｃｅ＆ｏｌｄｉｄ＝３２３３７（最終閲覧日：２０１７年４月１２日）を参照する。順序付けは、行および列の両方に対して実行される。これによって、取得時間を失う一方で、アナログ部（次いで費用および電力）が劇的に削減される。この技術は、指紋スキャンが従来の撮像のように高速な読み出しプロセスを必要としないので適用可能である。アナログフロントエンド（ＡＦＥ）が指紋感知領域に連結され、アナログ応答信号を生成するように構成されている。アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）がアナログ応答信号をサンプリングし、そのサンプルをデジタル値に変換する。デジタル値は、プロセッサまたはＣＰＵなどのデジタルデバイスにより受信され得る。ＡＦＥの更なる適用について、出願ＵＳ２００９０２５２３８５  Ａ１およびＵＳ２０１７００７６０７９  Ａ１を参照する。これらの出願は全体として本明細書に組み込まれる。当業者であれば、上述のアーキテクチャ（または、その関連部分）の任意の組み合わせが可能であることが解るであろう。また、これらのスイッチングトランジスタ、および、指の位置に基づく関連付けられている制御（例えば、スイッチアレイ１３０３）は、読み出し回路および関連付けられている画像処理（メモリ、プロセッサ、アルゴリズム、データベース）の小型化を可能にする「ダイナミックサブスキャン回路」（例えば、図１２ａの動的制御選択ロジック、図１２ｂから図１２ｄのサブスキャン回路１２０３）を形成することができる。トランジスタをスイッチとして使用することに関する更なる情報については、「Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  ａｓ  ａ  Ｓｗ���ｔｃｈ」、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ−ｔｕｔｏｒｉａｌｓ．ｗｓ／ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ／ｔｒａｎ＿４．ｈｔｍｌ（最終閲覧日：２０１７、２０１７年６月２１日）を参照する。これは全体として本明細書に組み込まれる。
【００９８】
局所的スキャンのプロセスは１本の指に限定されない。ダイナミックサブスキャンは、パネル内に配置された任意の指に対して実行され得る。任意の指は順次的または並列的に処理され得る。例えば、複数の指が実質的に同時に画面をタッチした場合は、上述の局所的スキャン方法に従って、指の指紋認識が１本ずつ連続で実行され得る。特定の用途に応じて必要であれば、サブスキャンの解像度を下げることもできる。１つの用途が常に最大解像度を必要とするわけではないかもしれない。例えば、光の識別または指の検出などの用途には、低解像度（すなわち、１００ｐｐｉ）で十分かもしれない。
【００９９】
図１４は、本開示に係るシステム／方法／アルゴリズムを示す。システムはステートマシン１４００の形に要約される。指紋センサを複数の異なるモード、例えば、高解像度モード（Ｈｉ  Ｒｅｓモード）、低解像度モード（Ｌｏｗ  Ｒｅｓモード）の間で切り替え、動作を停止させてよい。Ｈｉ  Ｒｅｓモードは、指紋の高解像度画像が所望されるシナリオ、例えば、指紋認識、およびセキュリティの高い識別に使用され得る。さもなければ、Ｌｏｗ  Ｒｅｓモードは、例えば、指の検出、およびセキュリティが低い識別に使用され得る。指のタッチが検出されなかった場合は、指紋センサの動作を停止させて電力を節約してよい。よって、ほとんどの時間は指紋センサの動作が停止され、ひいては電力が節約される。１４０１を参照されたい。ここでは、指紋センサがオフ状態である。指紋センサは、必要（例えば、識別が必要、または指タイプ／位置検出が必要）な場合に限りウェークアップする。１４０２／１４１２を参照されたい。ここでは、タッチが検出される。１４０３／１４１３を参照されたい。ここでは、指紋センサが起動される。指紋センサおよび関連付けられている回路が起動され、次いで、ダイナミックサブスキャン／局所的スキャンおよび関連処理が、必要とされる限り実行される（例えば、複数の指のタッチ、指の追跡など）。１４０４／１４１４、局所的スキャンを参照されたい。１４０５／１４１５、画像処理を参照されたい。指紋認識処理からの出力が、それに従って動作できるアプリケーション（例えば、識別後のウェークアップ表示、指タイプの検出時のツール変更、変更モードなど）に与えられ得る。１４０６／１４１６、任意選択的なポストプロセスを参照されたい。ステートマシン１４００からは、当業者であれば、指紋センサを動的に起動する／指紋センサの動作を動的に停止させることができ、局所的スキャンを動的に実行できることが解るであろう。
【０１００】
複数の実装または実施形態のうちのただ１つとの関連で本開示の特定の特徴または態様を開示したかもしれないが、このような特徴または態様は、必要に応じて他の実装または実施形態の１つまたは複数の他の特徴または態様と組み合わされてよく、任意の所望の用途または任意の特定の用途に有益であるかもしれない。更に、「含む」、「有する」、「持つ（ｗｉｔｈ）」という用語、またはそれらの他の変形例が詳細な説明または特許請求の範囲の何れかで使用される範囲において、このような用語は、「備える」という用語と同様の方式で包括的であることを意図している。また、「例示的」、「例えば（ｆｏｒ  ｅｘａｍｐｌｅ）」および「例えば（ｅ．ｇ．）」という用語は、最良または最適であることではなく、例を意味しているに過ぎない。「連結」および「接続」という用語は、派生語と共に使用されているかもしれない。これらの用語は、２つの要素が、物理的または電気的に直接接触しているか、互いに直接接触していないかにかかわらず、互いに協働または相互作用することを示すために使用されているかもしれないことを理解されたい。
【０１０１】
以下の特許請求の範囲における要素は、対応する符号と共に特定の順序で記載されているが、特許請求の範囲の記述に、これらの要素のうちの幾つかまたは全てを実装するための特定の順序に関する別段の示唆がない限り、これらの要素がその特定の順序で実装されることに限定することを必ずしも意図しているわけではない。
【図１】
2020525891.tif 000003
【図２】
2020525891.tif 000004
【図３】
2020525891.tif 000005
【図４】
2020525891.tif 000006
【図５ａ】
2020525891.tif 000007
【図５ｂ】
2020525891.tif 000008
【図５ｃ】
2020525891.tif 000009
【図６ａ】
2020525891.tif 000010
【図６ｂ】
2020525891.tif 000011
【図６ｃ】
2020525891.tif 000012
【図６ｄ】
2020525891.tif 000013
【図７】
2020525891.tif 000014
【図８ａ】
2020525891.tif 000015
【図８ｂ】
2020525891.tif 000016
【図８ｃ】
2020525891.tif 000017
【図９】
2020525891.tif 000018
【図１０】
2020525891.tif 000019
【図１１ａ】
2020525891.tif 000020
【図１１ｂ】
2020525891.tif 000021
【図１１ｃ】
2020525891.tif 000022
【図１１ｄ】
2020525891.tif 000023
【図１２ａ】
2020525891.tif 000024
【図１２ｂ】
2020525891.tif 000025
【図１２ｃ】
2020525891.tif 000026
【図１２ｄ】
2020525891.tif 000027
【図１３ａ】
2020525891.tif 000028
【図１３ｂ】
2020525891.tif 000029
【図１３ｃ】
2020525891.tif 000030
【図１３ｄ】
2020525891.tif 000031
【図１４】
2020525891.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月9日(2020.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスであって、
タッチセンシティブ面と、
前記タッチセンシティブ面内の第１領域と関連付けられているタッチ感知装置と、
前記第１領域内の第２領域と関連付けられている指紋認識装置であって、前記指紋認識装置は、前記第２領域だけに割り当てられている読み出し回路を有し、前記第２領域は前記第１領域よりも小さい、指紋認識装置と
を備える電子デバイス。
【請求項２】
前記第２領域は、前記タッチ感知装置からの出力に基づいて決定される、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記指紋認識装置は、前記第２領域に対応するスキャン回路を有する、請求項１または２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記読み出し回路は、前記スキャン回路から部分行列を受信し、サブ画像を画像処理リソースに出力するように構成されている、請求項３に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記スキャン回路は、前記タッチ感知装置からの出力に基づいて複数のスイッチを起動し、起動された前記複数のスイッチは、前記第２領域だけに対応する、請求項３または４に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記第１領域に対応する複数の発光体を更に備える、請求項１から５の何れか一項に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記複数の発光体のうちの少なくとも１つの発光体が前記タッチ感知装置からの出力に基づいて起動され、前記少なくとも１つの発光体は、前記第２領域に配置されるか、前記第２領域の近くに配置される、請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記指紋認識装置は、
前記読み出し回路からの入力を受信し、
指紋認識処理を適宜実行する
ように構成されている画像処理リソースを含む、請求項１から７の何れか一項に記載の電子デバイス。
【請求項９】
タッチセンシティブ面を持つ電子デバイスにおける指紋認識を処理するための方法であって、
少なくとも１本の指が前記タッチセンシティブ面にタッチしていることをタッチ感知装置が検出する段階であって、前記タッチ感知装置は、前記タッチセンシティブ面内の第１領域と関連付けられている、段階と、
検出する前記段階に応じて、指紋認識装置が、検出された前記指の指紋認識のために前記第１領域内の第２領域だけをスキャンする段階であって、前記指紋認識装置は、前記第２領域だけに割り当てられている読み出し回路を含み、前記第２領域は前記第１領域よりも小さい、段階と
を備える方法。
【請求項１０】
前記第２領域は、前記タッチ感知装置からの出力に基づいて決定される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記タッチ感知装置からの出力に基づいて複数の発光体のうちの少なくとも１つの発光体を起動する段階であって、前記複数の発光体は前記第１領域に対応し、前記少なくとも１つの発光体は、前記第２領域に配置されるか、前記第２領域の近くに配置される、起動する段階
を更に備える、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記タッチ感知装置からの出力に基づいて複数のスイッチを起動する段階であって、起動された前記複数のスイッチは、前記第２領域だけに対応する、段階
を更に備える、請求項９から１１の何れか一項に記載の方法。
【請求項１３】
請求項９から１２の何れか一項に記載の方法を実行するための手段を備える電子デバイス。
【請求項１４】
少なくとも１つのプロセッサと、
少なくとも１つのメモリと
を備える装置であって、
前記少なくとも１つのメモリは、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行されるとき、前記装置に、請求項９から１２の何れか一項に記載の方法を実行させる命令を有する、
装置。
【請求項１５】
装置に、請求項９から１２の何れか一項に記載の方法を実行させるためのプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
カメラモジュール２９１は、静止画像またはビデオを撮像してよい。本開示の様々な実施形態によれば、カメラモジュール２９１は、１つまたは複数の画像センサ（例えば、前面センサモジュールまたは背面センサモジュール（図示せず））、画像信号プロセッサ（ＩＳＰ（図示せず））、またはフラッシュＬＥＤ（図示せず）を含んでよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
インジケータ２９７は、電子デバイス２００または電子デバイスの一部（例えば、ＡＰ２１０）の１つまたは複数の状態（例えば、ブート状態、メッセージ状態、または充電状態）を示してよい。モータ２９８は電気信号を機械振動に変換してよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
アプリケーション３７０の実行中にプログラミング言語を使用することにより新しい機能を追加すべく、ランタイムライブラリ３３５は、例えば、コンパイラにより使用されるライブラリモジュールを含んでよい。本開示の実施形態によれば、ランタイムライブラリ３３５は、入出力、メモリの管理、および／または数論的関数などに関連する機能を実行してよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
読み出し回路は、感知された小さな値の容量を読み出してよい。概して、列方向の読み出し方式が使用され得る。これは、増幅段が後に続くスイッチで構成され得る。画像感知手法のアーキテクチャは極めて同様である。画像センサアーキテクチャは、通常は行選択ロジックにより一度に選択される行である画素のアレイで構成されている。これらの画素は、画素の選択された行をアナログ信号プロセッサ（ＡＳＰ）のバンクに接続する縦列バスに読み出される。これらのＡＳＰは、充電繰り返し、利得、サンプルホールド相関二重サンプリング、およびＦＰＮ抑制などの機能を実行する。静電容量感知手法または画像感知手法のこれらの例は、読み出し回路の密度がセンサアレイ７０１のサイズと関係していることを示す。アレイが大きくなるほど、読み出し回路の費用は増加する。アレイが大きくなるほど、システムの電力消費は増加する。静電容量センサにおける読み出し回路のアーキテクチャおよび実装の例について、Ｔｉａｏ、Ｙｕ−Ｓｈｅｎｇらの「Ａ  ＣＭＯＳ  ｒｅａｄｏｕｔ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｆｏｒ  ＬＴＰＳ−ＴＦＴ  ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ  ｓｅｎｓｏｒ．」Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ、２００５  ＩＥＥＥ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ．  ＩＥＥＥ、  ２００５．  ＤＯＩ：１０．１１０９／ＥＤＳＳＣ．２００５．１６３５３５３を参照する。この論文は全体として本明細書に組み込まれる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
図１０は本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。カバーガラス１００１がタッチセンサ／パネル１００２の上に積層される。タッチセンサ／パネル１００２は透明であってよい。タッチセンサ１００２はディスプレイ１００３の上に積層される。ディスプレイ１００３と共に（ディスプレイの上または下に）指紋センサ１００４が積層される。ディスプレイの下にバックプレーン１００５が置かれる。タッチセンサ１００２は、関連付けられている読み出し回路と共に作動する解像度が比較的低いセンサ、および／またはコントローラ（例えば、図９の９０２）などを含んでよい。指紋センサ１００４は、関連付けられている読み出し回路と共に作動する解像度が比較的高いセンサ、および／またはコントローラ（例えば、図９の９０２）、および／または画像処理などを含んでよい。解像度が比較的高いセンサは、有機フォトダイオード（ＯＰＤ）および／または発光体で構成されている画像感知技術を使用してよい。解像度が比較的低いタッチセンサは静電容量技術を使用してよい。タッチ画面は、情報処理システムの電子視覚ディスプレイの最上部に通常積み重ねられる入出力デバイスである。ユーザは、特別なスタイラスおよび／または１本または複数の指で画面をタッチすることにより、単純なジェスチャまたはマルチタッチのジェスチャを通じて入力を行うか情報処理システムを制御することができる。タッチ画面／タッチパネル／タッチセンシティブ面に関するＷｉｋｉｐｅｄｉａのエントリは、ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｔｏｕｃｈｓｃｒｅｅｎ（最終閲覧日：２０１７年３月１７日）で閲覧可能である。この業界で広く使用されているタッチ技術の詳細については、「Ｔｏｕｃｈ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｉｎ  ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅｓ  ｅｘｐｌａｉｎｅｄ」、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｌａｔｐａｎｅｌｓｈｄ．ｃｏｍ／ｆｏｃｕｓ．ｐｈｐ？ｓｕｂａｃｔｉｏｎ＝ｓｈｏｗｆｕｌｌ＆ｉｄ＝１３４８０４９３０３（最終閲覧日：２０１７年３月１７日）、「Ｈｏｗ  ｉｔ  ｗｏｒｋｓ：Ｔｈｅ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  ｔｏｕｃｈ  ｓｃｒｅｅｎｓ：Ｆｒｏｍ  ｓｉｎｇｌｅ−ｔｏｕｃｈ  ｔｏ  ｍｕｌｔｉｔｏｕｃｈ  ａｎｄ  ｗｈｙ  ａｌｌ  ｄｉｓｐｌａｙｓ  ａｒｅ  ｎｏｔ  ｅｑｕａｌ」、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｍｐｕｔｅｒｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ／ａｒｔｉｃｌｅ／２４９１８３１／ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ｈａｒｄｗａｒｅ／ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ｈａｒｄｗａｒｅ−ｈｏｗ−ｉｔ−ｗｏｒｋｓ−ｔｈｅ−ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−ｏｆ−ｔｏｕｃｈ−ｓｃｒｅｅｎｓ．ｈｔｍｌ（最終閲覧日：２０１７年３月１７日）を参照する。参考文献は全て全体として本明細書に組み込まれる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
図１１ａから図１１ｄは、本開示の実施形態に係るディスプレイ内指紋認識対応の電子デバイスを示す。図１１ａでは、複数の発光体１１０３が使用およびパターニングされてフルディスプレイ領域１１０１を覆う。画像センサ手法では、フォトダイオードにより受信された信号のＳ／Ｎ比を向上させるために発光体が必要とされ得る。発光体は指の底部を照明してよく、反射された光はフォトダイオードに受信される。このシステムでは照明が重要である。照明は電力消費にも影響を及ぼすことがある。画面全体に指を置く自由があるので、発光体はディスプレイ内タッチ領域１１０１全体に拡散してよい。ある実施形態では、検出された指を局所的に照明するための発光体を制御するのに指の検出および／または位置特定が使用される。このような局所的照明という解決策によって、ディスプレイ内指紋認識という解決策の電力消費が改善され得る。図１１ｂでは、解像度が比較的低いスキャンプロセス（例えば、タッチセンサ）により、１本の指１１０２（複数の指であってよい）がｆ１位置で検出される。図１１ｃでは、検出された指の位置の近くで、または、検出された指の位置で／の周りで発光体１１０５のサブセット（１つの発光体であってよい）だけが起動される。図１１ｄでは、発光体１１０５のサブセットを用いて、検出された指の位置の周りで解像度が比較的高いスキャン１１０７が実行される。このように、電力を節約している間に効率を損なうことなくディスプレイ内指紋認識が処理される。このような局所的照明機構および局所的スキャン機構は、ＯＰＤおよびディスプレイが並べてパターニングされるときにも機能する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
図１３ａから図１３ｄは、選択機構、例えばスイッチのアレイのお陰で、大きなＸ×Ｙセンサアレイがいかにして読み出し回路に与えられたｗ×ｈ画素に縮小され得るかを示す。これらのスイッチは、検出された指の位置に従って起動され得る。図１３ａは、センサアレイ１３０１（例えば、センサアレイ７０１）が、複数のスイッチ／スイッチングトランジスタを含み得るスイッチアレイ１３０３と連結されることを示す。図１３ｂは、指の位置１３０５（例えば、ｆ１の周りの領域）に対応する／と一致するスイッチ（太字の１３０３−ａ、１３０３−ｂ）が起動されることを示す。任意の検出された指の位置と、スイッチをオンにする必要があるトランジスタの群とのマッピングは確定的かつ明白である。ひとたびマッピングが確立されると、最初の行を選択し、列の画素を読み出し、次の行に対する動作を順次的に実行することにより、読み出しプロセスが古典的に実行される。次いで、ｗ×ｈ画像が取得される。その構造は複数のアーキテクチャを取ることができる。アーキテクチャが何であろうと、目標は、指紋の周りに限定されたスキャンのサイズを最適化することである。図１３ｃは、重なりを持つ構造の別の例を示す。図１３ｄは、「二重の順序付け」を使用する構造の別の例を示す。二重数列とは、２つの添字により番号付けされる特定の要素の数列である。二重数列の更なる詳細については、Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆｍａｔｈ．ｏｒｇ／ｉｎｄｅｘ．ｐｈｐ？ｔｉｔｌｅ＝Ｄｏｕｂｌｅ＿ｓｅｑｕｅｎｃｅ＆ｏｌｄｉｄ＝３２３３７（最終閲覧日：２０１７年４月１２日）を参照する。順序付けは、行および列の両方に対して実行される。これによって、取得時間を失う一方で、アナログ部（次いで費用および電力）が劇的に削減される。この技術は、指紋スキャンが従来の撮像のように高速な読み出しプロセスを必要としないので適用可能である。アナログフロントエンド（ＡＦＥ）が指紋感知領域に連結され、アナログ応答信号を生成するように構成されている。アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）がアナログ応答信号をサンプリングし、そのサンプルをデジタル値に変換する。デジタル値は、プロセッサまたはＣＰＵなどのデジタルデバイスにより受信され得る。ＡＦＥの更なる適用について、出願ＵＳ２００９０２５２３８５  Ａ１およびＵＳ２０１７００７６０７９  Ａ１を参照する。これらの出願は全体として本明細書に組み込まれる。当業者であれば、上述のアーキテクチャ（または、その関連部分）の任意の組み合わせが可能であることが解るであろう。また、これらのスイッチングトランジスタ、および、指の位置に基づく関連付けられている制御（例えば、スイッチアレイ１３０３）は、読み出し回路および関連付けられている画像処理（メモリ、プロセッサ、アルゴリズム、データベース）の小型化を可能にする「ダイナミックサブスキャン回路」（例えば、図１２ａの動的制御選択ロジック、図１２ｂから図１２ｄのサブスキャン回路１２０３）を形成することができる。トランジスタをスイッチとして使用することに関する更なる情報については、「Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  ａｓ  ａ  Ｓｗｉ���ｃｈ」、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ−ｔｕｔｏｒｉａｌｓ．ｗｓ／ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ／ｔｒａｎ＿４．ｈｔｍｌ（最終閲覧日：２０１７年６月２１日）を参照する。これは全体として本明細書に組み込まれる。
【国際調査報告】
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