(57)【要約】      （修正有）【課題】アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置、バイオメトリクス認証ユニット及び端末装置を提供する。【解決手段】アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置を適用可能な端末装置１００は、ディスプレイスクリーンと１２０バイオメトリクス認証モジュール１４０を備える。バイオメトリクス認証モジュールは、ディスプレイスクリーンの下方に固定して設置され、且つ、バイオメトリクス認証モジュールとディスプレイスクリーンの間に隙間が存在する。バイオメトリクス認証モジュールと該ディスプレイスクリーンの下表面を別体で設計することにより、該バイオメトリクス認証モジュールの取り外し難さを低下させて、端末装置の保守性を向上させることができる。さらに、アンダースクリーンバイオメトリクス認証モジュールを生産する際の複雑度を低下させるとともに歩留まりを向上させ、さらに生産コストを削減させる。【選択図】図１
2020107344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダースクリーンバイオメトリクス検出を実施するためのディスプレイスクリーンを有する端末装置に適用可能なアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置であって、
前記端末装置の中間フレームに取り付けられ、前記中間フレームにより前記ディスプレイスクリーンの下方に配置されるように構成され、指が照らされると生成され、指の指紋情報を持っている、前記ディスプレイスクリーンの上の指からの光を受光し、この光を電気信号に変換するための光検知アレイを有する光学バイオメトリクスセンサを含むバイオメトリクス認証モジュールを備え、
前記バイオメトリクス認証モジュールのバイオメトリクス収集領域は、前記ディスプレイスクリーンのディスプレイ領域内にあり、前記中間フレームは、前記バイオメトリクス認証モジュールの取り付け領域における孔が形成されており、前記バイオメトリクス認証モジュールは、前記ディスプレイスクリーンに接触することなく、前記バイオメトリクス認証モジュールと前記ディスプレイスクリーンとの間に隙間を形成するように、孔に隣接する前記中間フレームの下表面に取り外し可能に固定され、前記中間フレームの前記孔は、前記ディスプレイスクリーンの上の指からの光が前記中間フレームを通過して光学バイオメトリクスセンサにより受光されることを可能にするように構成される、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
【請求項２】
前記隙間の幅は、前記端末装置が落下又は衝撃を受けるときに、前記バイオメトリクス認証モジュールと前記ディスプレイスクリーンがタッチしない最小距離となる第１距離以上である、請求項１に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
【請求項３】
前記隙間の幅の範囲が０．５ｍｍ〜１ｍｍである、請求項２に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
【請求項４】
前記ディスプレイスクリーンの下表面のエッジが、フォームにより前記中間フレームの上表面に取り付けられ、前記隙間の幅は、前記フォームの厚さを含む、請求項２に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
【請求項５】
前記中間フレームの上表面において、前記孔のエッジに傾角が設けられており、
前記傾角により、前記中間フレームの上表面の孔の幅を前記中間フレームの下表面の孔の幅より大きくすることができる、請求項１に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
【請求項６】
前記傾角は、前記バイオメトリクス認証モジュールが指からより多くの光を受光するように、前記バイオメトリクス認証モジュールの光の視野を増加させるように構成される、請求項５に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
【請求項７】
前記中間フレームの下表面は、前記孔の周辺領域で下方に延びて突起構造を形成し、前記バイオメトリクス認証モジュールは、前記突起構造の下表面に取り付けられ、前記突起構造は、前記バイオメトリクス認証モジュールと前記ディスプレイスクリーンとの間の距離を増加させるように構成される、請求項５に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
【請求項８】
前記中間フレームの上表面には、前記孔の周辺領域に段差構造が設けられている、請求項７に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
【請求項９】
前記段差構造は、前記孔の周辺領域で前記中間フレームの厚さを薄くすることで、前記孔の周辺領域の少なくとも一部を前記中間フレームの本体よりも薄くし、前記段差構造は、前記中間フレームの下表面の前記突起構造を覆う範囲を有する、請求項８に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
【請求項１０】
前記中間フレームの下表面には、前記突起構造を取り込んでいる凸リングが形成され、前記凸リングは、前記段差構造の範囲内に位置し、前記バイオメトリクス認証モジュールが前記凸リング内に固定されるように、前記凸リングの下表面が、前記突起構造の下表面を超えている、請求項８に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
【請求項１１】
前記中間フレームの下表面は、前記孔の周辺領域で上方に延びて凹溝構造を形成し、前記バイオメトリクス認証モジュールは、前記凹溝構造に取り付けられる、請求項５に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
【請求項１２】
モジュール支持体をさらに備え、前記モジュール支持体は、前記バイオメトリクス認証モジュールと前記中間フレームとの間の固定接続を実施するためのコネクタとして機能する、請求項１に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
【請求項１３】
前記モジュール支持体の上表面は、前記孔の周りの前記中間フレームの下表面の領域に固定的に接続される、請求項１２に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
【請求項１４】
前記モジュール支持体は、前記バイオメトリクス認証モジュールの側表面に設けられており、前記モジュール支持体の上表面と前記バイオメトリクス認証モジュールの上表面は共に孔の周りの前記中間フレームの下表面の領域に固定されている、請求項１３に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置。
【請求項１５】
アンダースクリーンバイオメトリクス検出を実施できる端末装置であって、
ディスプレイスクリーンと、
前記ディスプレイスクリーンの下方に配置され、前記ディスプレイスクリーンを支持するための中間フレームと、
前記端末装置の前記中間フレームに取り付けられ、前記ディスプレイスクリーンから分離されるように構成され、物体が照らされると生成され、物体のバイオメトリクス情報を持っている、前記ディスプレイスクリーンの上の物体からの光を受光し、この光を電気信号に変換するための光検知アレイを有する光学バイオメトリクスセンサを含むバイオメトリクス認証モジュールと、を備え、
前記中間フレームは、前記バイオメトリクス認証モジュールの取り付け領域における孔が形成されており、前記バイオメトリクス認証モジュールは、前記ディスプレイスクリーンに接触することなく、前記バイオメトリクス認証モジュールと前記ディスプレイスクリーンとの間に隙間を形成するように、孔に隣接する前記中間フレームの下表面に取り外し可能に固定され、前記中間フレームの前記孔は、前記ディスプレイスクリーンの上の物体からの光が前記中間フレームを通過して前記光学バイオメトリクスセンサにより受光されることを可能にするように構成される端末装置。
【請求項１６】
前記隙間の幅は、前記端末装置が落下又は衝撃を受けるときに、前記バイオメトリクス認証モジュールと前記ディスプレイスクリーンがタッチしない最小距離となる第１距離以上である、請求項１５に記載の端末装置。
【請求項１７】
前記中間フレームの上表面において、前記孔のエッジに傾角が設けられており、
前記傾角により、前記中間フレームの上表面の孔の幅を前記中間フレームの下表面の孔の幅より大きくし、前記バイオメトリクス認証モジュールが物体からより多くの光を受光できるようにする、請求項１５に記載の端末装置。
【請求項１８】
前記中間フレームの下表面は、前記孔の周辺領域で下方に延びて突起構造を形成し、前記バイオメトリクス認証モジュールは、前記突起構造の下表面に取り付けられ、前記突起構造は、前記バイオメトリクス認証モジュールと前記ディスプレイスクリーンとの間の距離を増加させるように構成される、請求項１７に記載の端末装置。
【請求項１９】
前記中間フレームの上表面には、前記孔の周辺領域に段差構造が設けられており、前記段差構造は、前記中間フレームの下表面の前記突起構造を覆う範囲を有する、請求項１８に記載の端末装置。
【請求項２０】
ディスプレイスクリーンと中間フレームを有する端末装置に適用可能なバイオメトリクス認証ユニットであって、
物体が照らされると生成され、物体のバイオメトリクス情報を持っている、前記ディスプレイスクリーンの上の物体からの光を受光し、この光を電気信号に変換するための光検知アレイを有する光学バイオメトリクスセンサを含むバイオメトリクス認証モジュールを備え、
前記バイオメトリクス認証モジュールは、前記端末装置の前記中間フレームに取り付けられ、前記ディスプレイスクリーンから分離されるように構成され、前記中間フレームは、前記バイオメトリクス認証モジュールの取り付け領域における孔が形成されており、前記バイオメトリクス認証モジュールは、前記ディスプレイスクリーンに接触することなく、前記バイオメトリクス認証モジュールと前記ディスプレイスクリーンとの間に隙間を形成するように、孔に隣接する前記中間フレームの下表面に取り外し可能に固定され、前記中間フレームの前記孔は、前記ディスプレイスクリーンの上の物体からの光が前記中間フレームを通過して前記光学バイオメトリクスセンサにより受光されることを可能にするように構成されるバイオメトリクス認証ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施例は、生体認証技術分野に関し、より具体的には、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置、バイオメトリクス認証ユニット及び端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアンダースクリーン指紋認証手段は、光学又は超音波指紋認証モジュールを有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）スクリーンの底部に貼り合わせるものであり、つまり、光学指紋認証モジュールであっても超音波指紋認証モジュールであっても、スクリーンの底部の発光層と緊密に接着しなければならない。
【０００３】
このような従来の指紋認証モジュールの固定形態としては、アンダースクリーン指紋認証を実現するものの、通常、指紋認証モジュールとＯＬＥＤスクリーンの締結が要求されることにより、以下の問題がある。
【０００４】
１．ＯＬＥＤスクリーンは高コストで且つ非常に壊れやすいため、指紋認証モジュールを貼り合わせられることによりＯＬＥＤスクリーンが壊れやすい。
【０００５】
２．指紋認証モジュールを直接ＯＬＥＤスクリーンに貼り合わせると交換しにくく、さらに、指紋認証モジュールを交換するときにＯＬＥＤスクリーンの破損が発生しやすい。つまり、指紋認証モジュールとＯＬＥＤスクリーンとが一体に粘着されるため、指紋認証モジュールに破損が生じた場合、指紋認証モジュールを取り外すときにＯＬＥＤスクリーンが壊れやすい。
【０００６】
３．指紋認証モジュールを直接ＯＬＥＤスクリーンに貼り合わせるプロセスが複雑である。
【０００７】
以上の問題から、従来のアンダースクリーン指紋認証モジュールでは、歩留まりが低く、高コストで、且つ貼り合わせプロセスが複雑であるなどの問題が回避できないため、端末装置のコストと複雑さとが増加して、保守性を低下させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置、バイオメトリクス認証ユニット及び端末装置を提供する。解決しようとする技術的問題は、アンダースクリーンバイオメトリクス認証モジュールとＯＬＥＤスクリーンが一体的に固定されることにより、メンテナンスが困難で、スクリーンが壊れやすく、且つ貼り合わせプロセスのコストが高いなどの問題である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１態様によれば、ディスプレイスクリーンとバイオメトリクス認証モジュールを備え、前記バイオメトリクス認証モジュールは前記ディスプレイスクリーンの下方に固定して設置され、且つ前記バイオメトリクス認証モジュールと前記ディスプレイスクリーンの間に隙間が存在するアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置を提供する。
【００１０】
本願の実施例では、該バイオメトリクス認証モジュールと該ディスプレイスクリーンの下表面を別体で設計することにより、該バイオメトリクス認証モジュールの取り外し難さを低下させて、端末装置の保守性を向上させることができる。さらに、該アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置を生産するときに該バイオメトリクス認証モジュールを該ディスプレイスクリーンの下方に取り付ける複雑さを低下させるとともに、該アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の歩留まりを向上させ、さらに生産コストを削減させる。また、該バイオメトリクス認証モジュールのバイオメトリクス認証安定性と特性に悪影響を及ぼさない。
【００１１】
いくつかの実施形態において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は前記バイオメトリクス認証モジュールを前記ディスプレイスクリーンの下方に固定して設置するための固定フレームをさらに備える。
【００１２】
いくつかの実施形態において、前記固定フレームは中間フレームを含み、前記ディスプレイスクリーンの下表面のエッジが前記中間フレームの上表面に貼り合わせられ、且つ、前記バイオメトリクス認証モジュールが前記中間フレームに固定される。
【００１３】
いくつかの実施形態において、前記中間フレームは、前記バイオメトリクス認証モジュールの取り付け領域に孔が形成され、前記バイオメトリクス認証モジュールは前記孔の真下に固定して設置される。
【００１４】
いくつかの実施形態において、前記孔の寸法が前記バイオメトリクス認証モジュールの寸法以下である。
【００１５】
いくつかの実施形態において、前記バイオメトリクス認証モジュールの側表面が前記孔の孔壁に固定して接続されるか、又は、前記バイオメトリクス認証モジュールの上表面のエッジが前記中間フレームの下表面に固定して接続される。
いくつかの実施形態において、前記固定フレームはさらに、
前記バイオメトリクス認証モジュールを前記中間フレームに固定するモジュールブラケットを含む。
【００１６】
いくつかの実施形態において、前記バイオメトリクス認証モジュールの側表面が前記モジュールブラケットの内側表面に固定して接続されるか、又は、前記バイオメトリクス認証モジュールの上表面が前記モジュールブラケットの下表面に固定して接続され、且つ、前記モジュールブラケットの外側表面が前記孔の孔壁に固定して接続されるか、又は、前記モジュールブラケットの上表面が前記中間フレームの下表面に孔開口エッジで固定して接続される。
【００１７】
いくつかの実施形態において、前記モジュールブラケットの上表面が前記バイオメトリクス認証モジュールの上表面より高く、前記隙間は、前記モジュールブラケットの上表面と前記バイオメトリクス認証モジュールの上表面との高さ差を含む。
【００１８】
いくつかの実施形態において、前記モジュールブラケットは空洞構造が設置され、前記バイオメトリクス認証モジュールは少なくとも部分的に前記空洞構造内に収納して固定される。
【００１９】
いくつかの実施形態において、前記空洞構造の最上部エッジが内へ延びて環状固定部を構成し、前記バイオメトリクス認証モジュールの上表面が前記環状固定部の下表面に固定して接続される。
【００２０】
いくつかの実施形態において、前記固定接続は、
ネジによる固定、両面テープによる固定、接着剤による固定、溶接による固定及び結合による固定の方式で行われる。
【００２１】
いくつかの実施形態において、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、フォームテープをさらに備え、前記ディスプレイスクリーンの下表面のエッジが前記フォームテープにより前記中間フレームの上表面に貼り合わせられ、前記隙間の幅は前記フォームテープの厚さを含む。
【００２２】
いくつかの実施形態において、前記中間フレームの上表面において、前記孔の外周領域に段差構造が形成され、前記隙間の幅は前記段差構造の高さ差を含む。
【００２３】
いくつかの実施形態において、前記中間フレームの上表面において、前記ディスプレイスクリーンに向いている孔開口エッジに面取り処理により傾角が形成される。
【００２４】
いくつかの実施形態において、前記傾角は、前記中間フレームの下表面における前記ディスプレイスクリーンに背向した孔開口エッジまで延びており、前記隙間は前記傾角の所在する面の前記ディスプレイスクリーンに垂直な方向での投影の高さを含む。
【００２５】
いくつかの実施形態において、前記中間フレームの下表面において、前記ディスプレイスクリーンに背向した孔開口エッジに、突起構造が下へ延在している。
【００２６】
いくつかの実施形態において、前記中間フレームの下表面の前記突起構造に隣接する外周領域に、前記突起構造を取り囲んでいる凸リングが形成され、前記凸リングの下表面が前記突起構造の下表面より高く、前記バイオメトリクス認証モジュールは前記凸リング内に固定されている。
【００２７】
いくつかの実施形態において、前記中間フレームの下表面において、前記ディスプレイスクリーンに背向した孔開口エッジに、凹溝構造が上へ延在しており、前記バイオメトリクス認証モジュールは前記凹溝構造内に固定されている。
【００２８】
いくつかの実施形態において、前記固定フレームは、前記バイオメトリクス認証モジュールが固定された後蓋を含む。
【００２９】
いくつかの実施形態において、前記隙間の幅は、前記端末装置が振動状態であるときに前記バイオメトリクス認証モジュールが前記ディスプレイスクリーンにタッチしない最小距離となる第１距離以上である。
【００３０】
いくつかの実施形態において、前記隙間の幅の範囲が０．５ｍｍ−１ｍｍである。
【００３１】
第２態様によれば、モジュールブラケットとバイオメトリクス認証モジュールを備え、前記バイオメトリクス認証モジュールが前記モジュールブラケットによりディスプレイスクリーンの下方に固定されたとき、前記バイオメトリクス認証モジュールと前記ディスプレイスクリーンの間に隙間が存在するバイオメトリクス認証ユニットを提供する。
【００３２】
いくつかの実施形態において、前記バイオメトリクス認証モジュールの側表面が前記モジュールブラケットの内側表面に固定して接続されるか、又は、前記バイオメトリクス認証モジュールの上表面が前記モジュールブラケットの下表面に固定して接続され、且つ、前記モジュールブラケットの外側表面が前記孔の孔壁に固定して接続されるか、又は、前記モジュールブラケットの上表面が前記中間フレームの下表面に孔開口エッジで固定して接続される。
【００３３】
いくつかの実施形態において、前記モジュールブラケットの上表面が前記バイオメトリクス認証モジュールの上表面より高く、前記バイオメトリクス認証モジュールが前記モジュールブラケットによりディスプレイスクリーンの下方に固定されたとき、前記隙間は、前記モジュールブラケットの上表面と前記バイオメトリクス認証モジュールの上表面との高さ差を含む。
【００３４】
いくつかの実施形態において、前記モジュールブラケットは空洞構造が設置され、前記バイオメトリクス認証モジュールは少なくとも部分的に前記空洞構造内に収納して固定される。
【００３５】
いくつかの実施形態において、前記空洞構造の最上部エッジが内へ延びて環状固定部を構成し、前記バイオメトリクス認証モジュールの上表面が前記環状固定部の下表面に固定して接続される。
【００３６】
いくつかの実施形態において、前記固定接続は、ネジによる固定、両面テープによる固定、接着剤による固定、溶接による固定及び結合による固定の方式で行われる。
【００３７】
いくつかの実施形態において、前記隙間の幅は、前記ディスプレイスクリーンとバイオメトリクス認証ユニットを含む端末装置が振動状態であるとき、前記光学指紋モジュールと前記ディスプレイスクリーンがタッチしない最小距離となる第１距離以上である。
いくつかの実施形態において、前記隙間の幅の範囲が０．５ｍｍ−１ｍｍである。
【００３８】
第３態様によれば、第１態様及び第１態様のいずれかの実施形態に記載のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置、又は、第２態様及び第２態様のいずれかの実施形態に記載のバイオメトリクス認証ユニットを備える端末装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を適用可能な携帯端末の平面模式図である。
【図２】図１に示される携帯端末のＡ’−Ａ’矢視部分断面模式図である。
【図３】ディスペンシング方式でバイオメトリクス認証モジュールをディスプレイスクリーンの下表面に貼り合わせたアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の代表例の平面模式図である。
【図４】バイオメトリクス認証モジュールをディスプレイスクリーンの下表面に貼り合わせた別のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の代表例の側断面模式図である。
【図５】本発明の実施例によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の概略設計図である。
【図６】本発明の実施例による別のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の概略設計図である。
【図７】本発明の実施例によるバイオメトリクス認証ユニットの概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例における技術案を説明する。
【００４１】
インテリジェント端末がフルスクリーンの時代に入るに伴い、スマート端末の前面にある指紋ボタンのスペースがフルスクリーンで減少されていくため、アンダースクリーン（Ｕｎｄｅｒ−ｄｉｓｐｌａｙ又はＵｎｄｅｒ−ｓｃｒｅｅｎ）バイオメトリクス認証技術は注目を集めている。いわゆるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置とは、バイオメトリクス認証モジュール（たとえば、紋認証モジュール）をディスプレイスクリーンの下方に取り付けることで、ディスプレイスクリーンの表示領域内部にバイオメトリクス認証操作を行うことを可能にする。
【００４２】
通常の応用場面として、本発明の実施例によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、ディスプレイスクリーンとバイオメトリクス認証モジュールを装備した任意の端末装置に適用できる。たとえば、スマートフォン、タブレットＰＣやほかの小型パーソナルポータブルデバイス、たとえばパーソナルデジタルアシスタント（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ、ＰＤＡ）、電子書籍（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｂｏｏｋ、Ｅ−ｂｏｏｋ）等が挙げられる。上記端末装置では、バイオメトリクス認証モジュールはディスプレイスクリーンの下方に設置され、且つ光学バイオメトリクス認証、超音波バイオメトリクス認証又はその他タイプの指バイオメトリクス認証を行うことができ、ユーザーがディスプレイスクリーンを介して操作するときに、ユーザーのバイオメトリクス（たとえば指紋）について検出と認証を行うことができる。
【００４３】
理解しやすくするために、以下、スマートフォンを前記端末装置、光学指紋モジュールを前記バイオメトリクス認証モジュールとする応用場面を例にして、本願によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置について説明するが、これに制限されない。
【００４４】
図１と図２に示されるように、図１はアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置を適用可能な端末装置１００の正面模式図、図２は図１に示される端末装置１００のＡ’−Ａ’矢視部分断面構造模式図である。具体的に、前記端末装置１００はスマートフォンであり、ディスプレイスクリーン１２０とバイオメトリクス認証モジュール１４０を備え、前記ディスプレイスクリーン１２０は表示領域１０２を有し、前記バイオメトリクス認証モジュール１４０は前記ディスプレイスクリーン１２０の下方に設置される。
【００４５】
前記ディスプレイスクリーン１２０は自発光ディスプレイスクリーンとしてもよく、自発光表示ユニットを表示画素として、たとえば、有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）ディスプレイスクリーン又はマイクロ発光ダイオード（Ｍｉｃｒｏ−ＬＥＤ）ディスプレイスクリーンが挙げられ、別の代替実施形態では、前記ディスプレイスクリーン１２０は液晶ディスプレイスクリーン（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ、  ＬＣＤ）又はその他の受動発光ディスプレイスクリーンであってもよく、本願では、それについて制限しない。一方、前記ディスプレイスクリーン１２０は具体的にタッチディスプレイスクリーンであり、画面表示だけでなく、ユーザーによるタッチや押圧操作を検出して、ユーザーにマンマシンインタフェースを提供する。たとえば、一実施例において、前記端末装置１００はタッチセンサを含んでもよく、具体的に、前記タッチセンサはタッチパネル（Ｔｏｕｃｈ  Ｐａｎｅｌ、ＴＰ）であってもよく、前記ディスプレイスクリーン１２０の表面に設置されてもよいし、部分的に又は全体として前記ディスプレイスクリーン１２０の内部に集積して、前記タッチディスプレイスクリーンを形成してもよい。
【００４６】
前記バイオメトリクス認証モジュール１４０は、具体的には、光学バイオメトリクス認証モジュール、たとえば光学指紋モジュールであり、主にユーザーのバイオメトリクス情報（たとえば指紋画像情報）を収集する役割を果たし、本実施例において、前記バイオメトリクス認証モジュール１４０は、少なくとも前記ディスプレイスクリーン１２０の下方の局所領域に設置されて、前記バイオメトリクス認証モジュール１４０のバイオメトリクス収集領域（又は感知領域）１３０が少なくとも部分的に前記ディスプレイスクリーン１２０の表示領域１０２に位置するようにする。
【００４７】
一実施例として、具体的には、前記バイオメトリクス認証モジュール１４０は、光検知アレイを含む光学バイオメトリクスセンサ、たとえば光学指紋センサを有し、前記光検知アレイは複数の光検知ユニットを含み、且つ前記光検知アレイの所在する領域が前記バイオメトリクス認証モジュール１４０のバイオメトリクス収集領域１３０である。図１に示されるように、前記バイオメトリクス収集領域１３０は前記ディスプレイスクリーン１２０の表示領域１０２に位置するため、ユーザーが前記端末装置をアンロックしたりその他のバイオメトリクス認証をしたりするとき、前記ディスプレイスクリーン１２０に位置するバイオメトリクス収集領域１３０を指で押圧するだけで、バイオメトリクス入力操作を行うことができる。バイオメトリクス収集検出が前記ディスプレイスクリーン１２０の表示領域１０２の内部で行えるため、上記構造を有する端末装置１００は、指紋ボタン（たとえばＨｏｍｅボタン）を設置するためのスペースを正面に配置する必要がなく、したがって、フルスクリーンの形態を取り得るため、前記ディスプレイスクリーン１２０の表示領域１０２は略前記端末装置１００の正面全体となり得る。
【００４８】
なお、図１と図２に示される実施例では、前記バイオメトリクス認証モジュールがアンダースクリーン光学バイオメトリクス認証モジュールである場合を例にしたが、別の実施形態において、前記端末装置１００のバイオメトリクス認証モジュールとして、超音波又はその他のタイプのバイオメトリクス認証モジュールも使用でき、指紋認証場面に用いる場合、それに対応して、前記光学バイオメトリクスセンサも、超音波指紋センサ又はその他のタイプのバイオメトリクスセンサに代替されてもよい。本願では、指紋センサのタイプと具体的な構造について特に制限がなく、上記指紋センサは、端末装置のディスプレイスクリーンの内部で指紋認証を行えるという特性要件を満足できればよい。
【００４９】
本実施例では、前記ディスプレイスクリーン１２０としてＯＬＥＤディスプレイスクリーンが使用される場合を例にして、前記ディスプレイスクリーン１２０はアレイ状に配列されたＯＬＥＤ表示ユニットアレイを含み、前記バイオメトリクス認証モジュール１４０は、前記ＯＬＥＤディスプレイスクリーン１２０の前記バイオメトリクス収集領域１３０に位置するＯＬＥＤ表示ユニット（すなわちＯＬＥＤ光源）をバイオメトリクス検出認証のための励起光源とすることができる。勿論、なお、別の代替実施形態において、該バイオメトリクス認証モジュール１４０は、内蔵光源又は外付け光源を用いてバイオメトリクス検出認証のための光信号を提供してもよい。このような場合、該アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、ＯＬＥＤディスプレイスクリーンなどの自発光ディスプレイスクリーンだけでなく、非自発光ディスプレイスクリーン、たとえば液晶ディスプレイスクリーン又はその他の受動発光ディスプレイスクリーンに適用できる。また、前記バイオメトリクス認証モジュール１４０の光検知アレイは、具体的に光検出器（Ｐｈｏｔｏ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）アレイであり、アレイ状に分布している複数の光検出器を含み、前記光検出器は前記光検知ユニットとしてもよい。
【００５０】
指が前記バイオメトリクス収集領域１３０にタッチ、押圧又はアプローチ（説明の便宜上、本願では、押圧と総称する）するとき、前記バイオメトリクス収集領域１３０の表示ユニットからの光が指で反射されて反射光を形成し、前記反射光はユーザーの指のバイオメトリクス情報を持つ。たとえば、前記光がユーザーの指表面の指紋で反射された後、指の指紋の山線と谷線による反射光が異なるため、反射光はユーザーの指紋情報を持つようになる。前記反射光は、前記ディスプレイスクリーン１２０に戻ってその下方にあるバイオメトリクス認証モジュール１４０の光検出器アレイにより受光されて、対応した電気信号であるバイオメトリクス検出信号に変換される。前記端末装置１００は、前記バイオメトリクス検出信号に基づいてユーザーのバイオメトリクス情報を取得して、さらにバイオメトリクスマッチング認証を行い、それにより現在ユーザーの身元認証を完成して当該ユーザーが前記端末装置１００に対応操作をする権限があるか否かを確認する。
【００５１】
別の代替実施形態では、前記バイオメトリクス認証モジュール１４０は、前記ディスプレイスクリーン１２０の下方の全領域に亘って設置され、それにより前記バイオメトリクス収集領域１３０は前記ディスプレイスクリーン１２０全体の全表示領域１０２に亘って拡張されて、フルスクリーンバイオメトリクス認証を実現する。
【００５２】
なお、具体的には、前記端末装置１００はさらに保護カバープレート１１０を含む。具体的には、前記保護カバープレート１１０は、たとえばガラスカバープレート又はサファイアカバープレートなどの透明カバープレートであってもよく、前記ディスプレイスクリーン１２０の上方に位置し且つ前記端末装置１００の正面に被覆され、且つ前記保護カバープレート１１０の表面に保護層がさらに設置される。従って、本実施例では、指で前記ディスプレイスクリーン１２０を押圧するとは、本質的に指で前記ディスプレイスクリーン１２０上にあるカバープレート１１０又は前記カバープレート１１０に被覆される保護層の表面を押圧することを意味する場合もある。
【００５３】
一方、前記バイオメトリクス認証モジュール１４０の下方に回路基板１５０、たとえば可撓性回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＣ）がさらに設置され、前記バイオメトリクス認証モジュール１４０はボンディングパッドで前記回路基板１５０に溶接され、前記回路基板１５０によりその他の周辺回路又は前記端末装置１００の他の素子に電気的に相互接続して信号を伝送する。たとえば、前記バイオメトリクス認証モジュール１４０は、前記回路基板１５０で前記端末装置１００の処理ユニットからの制御信号を受信したり、前記回路基板１５０で前記バイオメトリクス検出信号を前記端末装置１００の処理ユニット又は制御ユニットなどに出力したりする。
【００５４】
一実施形態として、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の代表例において、バイオメトリクス認証モジュールがディスプレイスクリーンの下表面に接着されるのが一般的である。たとえば、図３に示されるように、バイオメトリクス認証モジュール１４０は、接着材料１６０を用いてディスペンシング方式でディスプレイスクリーン１２０の下表面に完全に固定される。
【００５５】
図４に示されるように、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の別の代表例において、保護カバープレート２１０の下表面はＯＬＥＤディスプレイスクリーン２２０の上表面に貼り合わせられ、バイオメトリクス認証モジュール２４０は接着材料２３０を用いてディスペンシング方式でＯＬＥＤディスプレイスクリーン２２０の下表面に貼り合わせられ、且つバイオメトリクス認証モジュール２４０の下表面が回路基板２５０に溶接で固定されている。具体的に、接着材料２３０は、バイオメトリクス認証モジュール２４０の外側壁に形成されて、バイオメトリクス認証モジュール２４０の外側壁とディスプレイスクリーン２２０の下表面を確実に貼り合わせて固定する。また、ＯＬＥＤディスプレイスクリーン２２０の下表面エッジは、フォームテープ２６０で中間フレーム２７０の上表面に貼り合わせられ、中間フレーム２７０は、バイオメトリクス認証モジュール２４０の存在する領域に凹溝構造を有し、該凹溝構造はバイオメトリクス認証モジュール２４０及びその下方にある回路基板２５０に逃し空間を提供する。また、中間フレーム２７０と後蓋２９０の間に電池２８０が設置されてもよい。
【００５６】
以上から明らかなように、図４に示される設計構造は、アンダーディスプレイ指紋認証を実現するものの、バイオメトリクス認証モジュールとディスプレイスクリーンの締結が要求されることにより、以下の問題がある。
【００５７】
１．ＯＬＥＤディスプレイスクリーン２２０は高コストで且つ非常に壊れやすいため、バイオメトリクス認証モジュール２４０とＯＬＥＤディスプレイスクリーン２２０を貼り合わせる過程でＯＬＥＤディスプレイスクリーン２２０が壊れやすい。
【００５８】
２．バイオメトリクス認証モジュール２４０を直接ＯＬＥＤディスプレイスクリーン２２０に貼り合わせると交換しにくく、さらに、バイオメトリクス認証モジュール２４０を交換するときにＯＬＥＤディスプレイスクリーン２２０の破損が発生しやすい。つまり、バイオメトリクス認証モジュール２４０とＯＬＥＤディスプレイスクリーン２２０が一体に接着されるため、バイオメトリクス認証モジュール２４０に破損が生じたら、ＯＬＥＤディスプレイスクリーン２２０の下表面からバイオメトリクス認証モジュール２４０を取り外すときにＯＬＥＤディスプレイスクリーンを壊しやすい。
【００５９】
３．バイオメトリクス認証モジュール２４０を直接ＯＬＥＤディスプレイスクリーン２２０の下表面に貼り合わせるプロセスが複雑である。
【００６０】
以上の問題から、上記構造を有するアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の生産過程で、歩留まりが低く、高コストで、且つ貼り合わせプロセスが複雑であるなどの問題が回避できないため、端末装置のコストと複雑さを増加させ、保守性を低下させる。
【００６１】
従って、上記問題を解決するために、本発明の実施例は、従来のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置ではバイオメトリクス認証モジュールとディスプレイスクリーンを貼り合わせるプロセスが複雑で、貼り合わせコストが高く、且つ、貼り合わせ過程とメンテナンス過程にディスプレイスクリーンが壊れやすい等の問題を解決できるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置を提供する。
【００６２】
図５と図６はともに本発明の実施例によるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の概略構成図である。具体的には、図５又は図６に示されるように、該アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、ディスプレイスクリーン３２０とバイオメトリクス認証モジュール３４０を備える。該ディスプレイスクリーン３２０は、図１と図２に示されるＯＬＥＤディスプレイスクリーン１２０であってもよく、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、図１と図２に示されるバイオメトリクス認証モジュール１４０であってもよい。該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該ディスプレイスクリーン２２０の下方に固定して設置され、且つ該ディスプレイスクリーン３２０との間に隙間３９０が存在する。該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、指紋又はその他のバイオメトリクスを収集し、且つそのバイオメトリクス収集領域が少なくとも部分的に、示されるディスプレイスクリーン３２０の表示領域に位置する。該ディスプレイスクリーン３２０と該バイオメトリクス認証モジュール３４０の具体的な構造、機能及びバイオメトリクス検出認証過程については、前記ＯＬＥＤディスプレイスクリーン１２０とバイオメトリクス認証モジュール１４０の説明を参照すればよいため、ここで重複説明を省略する。
【００６３】
本発明の実施例では、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該ディスプレイスクリーン３２０に直接接触せず、すなわち、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０は別体で設計されており、一好適実施形態として、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該端末装置の内部にある取り外しやすいデバイスに固定して接続されることで該ディスプレイスクリーン３２０の下方に取り付けられ、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０の間に隙間３９０が存在し、上記取り外しやすいデバイスは、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０の間にある固定フレームとしてもよい。言い換えれば、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、その他の補助素子を介して非接触方式で該ディスプレイスクリーン３２０の下方に固定して設置されることが可能である。たとえば、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該固定フレームに固定され、該固定フレームを介して該ディスプレイスクリーン３２０の下方に固定して設置される。それによって、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０が完全に干渉しなくなり、該バイオメトリクス認証モジュール３４０を着脱するときの該ディスプレイスクリーン３２０の破損を防止する。
【００６４】
該隙間の幅は、該端末装置が落下又は衝撃などの振動状態であるときに該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０が接触しない最小距離となる第１距離以上としてもよい。たとえば、該隙間の幅の範囲が０．５ｍｍ−１ｍｍであってもよい。なお、該範囲は該隙間の例示的な範囲に過ぎず、本実施例はそれに制限されない。
【００６５】
特定の実施形態として、該アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置が携帯端末（たとえばスマートフォン）に用いられる場合、図５に示されるように、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０は、該携帯端末の中間フレーム３７０又はその他の部材によって該ディスプレイスクリーン３２０の下方に固定されて、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０の間に隙間３９０を形成させる。本実施例において、図５に示される中間フレーム３７０を例にすると、該中間フレーム３７０は、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０の間にある固定フレームとする。該中間フレーム３７０は、ディスプレイスクリーン３２０と後蓋の間に設置されて、内部にある各種ユニットのフレームを載置し、その内部の各種ユニットは、電池、マザーボード、カメラ、フラットケーブル、各種センサ、マイク、受話器などの部品を含むが、それらに制限されない。本実施例では、該中間フレーム３７０により該バイオメトリクス認証モジュール３４０が固定され、且つ該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０の間に隙間３９０が存在することにより、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０は完全に干渉しなくなり、該バイオメトリクス認証モジュール３４０を着脱するときの該ディスプレイスクリーン３２０の破損を避ける。
【００６６】
具体的には、該中間フレーム３７０は金属又は合金材料から構成されてもよく、また、プラスチック材料から構成されてもよい。このような場合、該中間フレーム３７０は携帯端末のフレームと一体成形可能である。いわゆる一体成形とは、内部中間フレームとフレームが一体化されることを意味する。たとえば、フレームは簡単な金属額縁であってもよく、又は中間フレームに金属と類似する塗料を塗布したものであってもよい。さらに、該中間フレーム３７０は、たとえば、内中間フレーム１と外中間フレーム２を含む複合中間フレームとしてもよく、内中間フレーム１は携帯電話の部品を載置し、外中間フレーム２は内中間フレーム１外に配置されて、外縁に携帯電話のボタンが装備されており、内中間フレーム１と外中間フレーム２は一体となる。携帯電話の中間フレームを内中間フレームと外中間フレームに設計して、内外中間フレームを一体化させるため、携帯電話に衝撃が印加されるとき、先ず外中間フレームは摩耗されるようになり、外中間フレームにはボタンしかなく、外中間フレームを容易に交換できるため、低コストであり、さらに、内外中間フレーム間に弾性材料がさらに設置されてもよく、内外中間フレームは弾性層の弾力により押し締められて相対固定されるため、外中間フレームに衝撃力が印加されるときに、弾性層により内中間フレームへの衝撃が緩和される。
【００６７】
なお、上記実施例では、該中間フレーム３７０が固定フレームである場合を例にしたが、別の実施形態において、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該端末装置の内部にある取り外しやすい任意のデバイスに固定して接続されることで、該ディスプレイスクリーン３２０の下方に取り付けられて、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０の間に隙間３９０を存在させる。上記バイオメトリクス認証モジュール３４０は、非接触方式で該ディスプレイスクリーン３２０の下方に固定して設置できればよい。別の実施形態において、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該携帯端末の後蓋、マザーボード及び電池などの取り外しやすいデバイスに固定されて、さらに該ディスプレイスクリーン３２０の下方に固定して設置される。
【００６８】
本発明の実施例では、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、非接触方式で該ディスプレイスクリーン３２０の下方に設置され、且つ該ディスプレイスクリーン３２０の下表面に接触しない。すなわち、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０は完全に干渉しなくなるため、該バイオメトリクス認証モジュール３４０を取り外すときの該ディスプレイスクリーン３２０の破損を避ける。また、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０の下表面が接触しないため、両者間に一定の隙間３９０が維持されており、該隙間３９０はいずれの補助材料が充填されていないエアギャップ（ａｉｒ  ｇａｐ）であってもよく、ディスプレイスクリーン３２０が押圧されるか、又は端末装置が落下し又は衝撃を印加されるときに、該バイオメトリクス認証モジュール３４０が該ディスプレイスクリーン３２０の下表面に接触することを回避するとともに、該バイオメトリクス認証モジュール３４０のバイオメトリクス認証安定性と特性に悪影響を及ぼすことがない。つまり、本実施例では、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０の下表面を別体で設計することで、該バイオメトリクス認証モジュール３４０を取り外すときの難しさを低下させて、端末装置の保守性を向上させることができる。さらに、該アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の生産過程に、該バイオメトリクス認証モジュール３４０を該ディスプレイスクリーン３２０の下方に取り付けるときの複雑さを低下させて、該アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の歩留まりを向上させ、さらに生産コストを削減させる。また、該バイオメトリクス認証モジュール３４０のバイオメトリクス認証安定性と特性に悪影響を及ぼすことがない。
【００６９】
本実施例は、該バイオメトリクス認証モジュール３４０が該中間フレーム３７０の下表面に固定される場合を例にする。該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該中間フレーム３７０の下表面に設置されて、該中間フレーム３７０により該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０の間に隙間３９０を存在させる。
【００７０】
図５に示されるように、該ディスプレイスクリーン３２０の下表面のエッジは該中間フレーム３７０の上表面に貼り合わせられ、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該ディスプレイスクリーン３２０の下方に設置され且つ該中間フレーム３７０に固定され、且つ該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０の間に隙間３９０が存在する。該ディスプレイスクリーン３２０の下表面のエッジは該中間フレーム３７０の上表面に貼り合わせられるとは、該ディスプレイスクリーン３２０と該中間フレーム３７０が、該ディスプレイスクリーン３２０の下表面のエッジが該中間フレーム３７０の上表面に貼り合わせられるように、互いに固定して接続されることを意味する。
【００７１】
別の代替実施形態では、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該中間フレーム３７０の上表面に設置されて、該ディスプレイスクリーン３２０との間に所定幅の隙間を維持してもよい。特定の実施形態において、該中間フレーム３７０の該バイオメトリクス認証モジュール３４０の取り付け領域に凹溝構造が形成され、該中間フレーム３７０は該凹溝構造内に固定され、該凹溝構造はバイオメトリクス認証モジュール３４０を収納する空間を提供する。
【００７２】
以下、該バイオメトリクス認証モジュール３４０が該中間フレーム３７０の下表面に設置される場合を例にして説明する。なお、該バイオメトリクス認証モジュール３４０が光学方式でバイオメトリクス検出を行う場合、たとえば光学指紋認証モジュールを用いる場合、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該ディスプレイスクリーン３２０からの光信号が指で反射されてなる反射光を検出する必要がある。従って、さらに、該バイオメトリクス認証モジュール３４０が該中間フレーム３７０の下表面に設置される場合、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は上記反射光を受光できるように、一好適実施形態において、該中間フレーム３７０は、該バイオメトリクス認証モジュール３４０の取り付け領域に孔３７１が形成され、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は該孔３７１の下方に設置され、且つその光検知アレイが該孔３７１を介して該ディスプレイスクリーン３２０の下表面に正対して設置される。本実施例において、該中間フレーム３７０の孔３７１の寸法は、該バイオメトリクス認証モジュール３４０の寸法以下である。
【００７３】
このような構造設計を用いると、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は該中間フレーム３７０に直接固定して接続されることが可能である。具体的には、該バイオメトリクス認証モジュール３４０の側表面が該孔３７１の孔壁に固定して接続されるか、又は、該バイオメトリクス認証モジュール３４０の上表面エッジが該中間フレーム３７０の下表面の該孔３７１周囲にある領域に固定して接続される。本発明の実施例では、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該中間フレーム３７０が直接固定して接続される方式は例示的な説明に過ぎず、本発明の実施例はそれに制限されない。別の実施形態において、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、接続部品により該中間フレーム３７０に固定して接続されてもよい。たとえば、図５に示されるように、該アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該中間フレーム３７０の接続部品として両方を固定して接続するためのモジュールブラケット３３０をさらに備える。たとえば、該バイオメトリクス認証モジュール３４０の側表面が上記モジュールブラケット３３０の内側表面に固定して接続されるか、又は、該バイオメトリクス認証モジュール３４０の上表面エッジが該モジュールブラケット３３０の下表面に固定して接続され、上記モジュールブラケット３３０の外側表面が該孔３７１の孔壁に固定して接続されるか、又は、該モジュールブラケット３３０の上表面が該中間フレーム３７０の下表面の該孔３７１周囲にある領域（すなわち孔開口エッジの箇所）に固定して接続される。又は、図５に示されるように、該バイオメトリクス認証モジュール３４０の側表面は該モジュールブラケット３３０の内側表面に固定され、且つ該バイオメトリクス認証モジュール３４０の上表面エッジ及び該モジュールブラケット３３０の上表面は同時に該中間フレーム３７０の下表面の該孔３７１周囲にある領域（すなわち孔開口エッジの箇所）に固定される。上記固定接続は、ネジによる固定、両面テープによる固定、接着剤による固定、溶接による固定及び結合による固定の接続方式を含むが、それらに制限されない。
【００７４】
本実施例では、該バイオメトリクス認証モジュール３４０とディスプレイスクリーン３２０の間に隙間が存在することをさらに確保するために、上記モジュールブラケット３３０の上表面を該バイオメトリクス認証モジュール３４０の上表面より高くする。また、上記モジュールブラケット３３０の上表面が該バイオメトリクス認証モジュール３４０の上表面より高いため、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は該モジュールブラケット３３０の少なくとも１つの表面に固定して接続される。このように、該バイオメトリクス認証モジュール３４０とモジュールブラケット３３０の間の接触面積を増大して、両面テープによる固定又は接着剤による固定の方式で該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該モジュールブラケット３３０を固定して接続する場合、固定接続の安定性を高める。
【００７５】
別の実施形態において、該バイオメトリクス認証モジュール３４０とモジュールブラケット３３０を固定して接続するときの安定性を高めるために、上記モジュールブラケット３３０はさらに空洞構造が設置される。該空洞構造は、該中間フレーム３７０の孔３７１に位置合わせして設置され、該バイオメトリクス認証モジュール３４０に収納空間を提供し、且つ該バイオメトリクス認証モジュール３４０は少なくとも部分的に該空洞構造に収納して固定される。たとえば、該バイオメトリクス認証モジュール３４０の側表面は該空洞構造により上記モジュールブラケット３３０の内側表面に固定して接続される。さらに、該バイオメトリクス認証モジュール３４０が該空洞構造により上記モジュールブラケット３３０に固定して接続される場合に所定の安定性を提供するために、一実施例として、該空洞構造の形状は、該バイオメトリクス認証モジュール３４０の形状である。別の実施例として、空洞構造をさらに最適化できる。たとえば、該モジュールブラケット３３０の空洞構造の最上部エッジは内へ延びて環状固定部を構成し、且つ該バイオメトリクス認証モジュール３４０の上表面エッジは該環状固定部の下表面に固定され、該環状固定部の上表面と該モジュールブラケット３３０本体の上表面は面一になる。上記モジュールブラケット３３０の環状固定部により、該バイオメトリクス認証モジュール３４０を該空洞構造の内部において該モジュールブラケット３３０により安定的に接続することができ、且つ、この場合、該モジュールブラケット３３０の上表面が該バイオメトリクス認証モジュール３４０の上表面より高く、両者間の高さ差により該ディスプレイスクリーン３２０と該バイオメトリクス認証モジュール３４０の間の隙間の幅が増大される。本発明の実施例では、上記モジュールブラケット３３０は主に、該バイオメトリクス認証モジュール３４０を該中間フレーム３７０に固定して接続し、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０の間に隙間を存在させる役割を果たす。本発明の実施例では、上記モジュールブラケット３３０の具体的な構造について特に限定しない。
【００７６】
また、端末装置の中間フレーム３７０としては、金属製中間フレーム又はアルミニウム製中間フレームが利用可能であり、厚さの過不足により該ディスプレイスクリーン３２０と該バイオメトリクス認証モジュール３４０の間の隙間の幅の要件を満たせない。従って、本発明の実施例の該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０の間の隙間の十分な幅を確保するために、本発明の実施例では、該中間フレーム３７０の構造設計をさらに最適化できる。
【００７７】
実際の製品では、該中間フレーム３７０の厚さが薄い場合、一実施例として、該中間フレーム３７０における該バイオメトリクス認証モジュール３４０の取り付け領域について増肉処理を施す。たとえば、図５に示されるように、該中間フレーム３７０は、上記取り付け位置に孔３７１が形成され、且つ該中間フレーム３７０の孔３７１のエッジが下へ延びて突起構造を構成し、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は直接又はモジュールブラケット３３０により該突起構造の下表面に固定される。さらに、該バイオメトリクス認証モジュール３４０の載置し易さから、本発明の一好適実施例では、該中間フレームの下表面において、該突起構造に隣接する外周領域に、該突起構造を取り囲んでいる凸リングが形成され、該凸リングの下表面が該突起構造の下表面より高く、該バイオメトリクス認証モジュールは該凸リング内に固定される。たとえば、図５に示される実施例では、該中間フレーム３７０の下表面において、該段差構造の領域に該孔３７１を取り囲んでいる凸リングがさらに設置され、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該中間フレーム３７０に取り付けられた後に該凸リングの内側に位置する。該凸リングは、該中間フレーム３７０を該孔３７１の外周領域で薄くした後にも高強度を有することを確保する一方、その内側にあるバイオメトリクス認証モジュール３４０を保護する。一好適実施形態として、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該モジュールブラケット３３０により該凸リングに固定される。一方、別の実施形態において、該中間フレーム３７０の厚さが厚い場合、一実施例として、該中間フレーム３７０における該バイオメトリクス認証モジュール３４０の取り付け領域について薄肉化処理を施す。たとえば、図６に示されるように、該中間フレーム３７０の下表面に直接凹溝構造を設置してもよく、該孔は該凹溝構造に設置される。言い換えれば、該中間フレームの下表面において、該ディスプレイスクリーンに背向した孔開口エッジに、凹溝構造が上へ延在しており、該バイオメトリクス認証モジュールは該凹溝構造に固定される。
【００７８】
さらに、図５に示されるように、該アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、端末装置に用いられる場合、カバープレート３１０、回路基板３５０及びフォームテープ３６０をさらに備える。該カバープレート３１０は、透明保護カバープレート、たとえばガラスカバープレート又はサファイアカバープレートであってもよく、該ディスプレイスクリーン３２０を覆い、且つ該カバープレート３１０の下表面は該ディスプレイスクリーン３２０の上表面（すなわち表示面）に貼り合わせられる。該回路基板３５０は、プリント基板又は可撓性回路基板であり、該バイオメトリクス認証モジュール３４０を支持するものであり、且つ該バイオメトリクス認証モジュール３４０は該回路基板３５０によって周辺素子又は外部回路に接続される。該ディスプレイスクリーン３２０の下表面エッジは該フォームテープ３６０で該中間フレーム３７０の上表面に貼り合わせられる。本実施例において、該フォームテープ３６０は、該ディスプレイスクリーン３２０と該中間フレーム３７０を貼り合わせる以外、該ディスプレイスクリーン３２０の下表面と該中間フレーム３７０の上表面の間に所定の距離を提供するための所定の厚さを有し、上記距離は、該ディスプレイスクリーン３２０と該バイオメトリクス認証モジュール３４０の間の隙間３９０の一部となる。
【００７９】
一方、該中間フレーム３７０が所定の厚さを有する場合、該中間フレーム３７０の厚さを活用するために、該中間フレーム３７０の上表面において、該孔３７１の外周領域について薄肉化処理を行うことで、該孔の外周領域に段差構造を形成し、すなわち該中間フレーム３７０の該孔３７１の外周領域での厚さを該中間フレーム３７０の本体の厚さ未満にする。該段差構造の高さ差は同様に該ディスプレイスクリーン３２０と該バイオメトリクス認証モジュール３４０の間の隙間３９０の一部となる。且つ、該中間フレーム３７０の孔３７１の該ディスプレイスクリーン３２０に向いている孔開口エッジは、面取り処理により傾角として形成されることができ、該傾角は反射光が該中間フレーム３７０の孔３７１から該バイオメトリクス認証モジュール３４０に入ることに役立ち、それにより該アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置のバイオメトリクス検出特性と検出効率を向上させる。さらに、該傾角は該中間フレームの下表面の該ディスプレイスクリーンに背向した孔開口エッジに延びて、このように、該隙間は、該傾角の所在する面の該ディスプレイスクリーンに垂直な方向での投影の高さを含む。
【００８０】
本発明の実施例では、該バイオメトリクス認証モジュール３４０が中間フレーム３７０に固定して接続される場合を例にし、該バイオメトリクス認証モジュール３４０とディスプレイスクリーン３２０の間に隙間が存在することが確保される。なお、別の代替実施形態において、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該端末装置の内部にある取り外しやすい任意のデバイスに固定して接続されることで該ディスプレイスクリーン３２０の下方に取り付けられ、且つ、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０の間に隙間３９０を存在させてもよい。たとえば、別の実施例において、図５に示される該中間フレーム３７０に取り付ける実施形態の代わりに、該アンダースクリーンバイオメトリクス認証モジュールを用いた端末装置はさらに後蓋を備え、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は直接又はモジュールブラケット３３０により該後蓋に固定して接続される。
【００８１】
以上の分析から分かるように、本発明の実施例では、バイオメトリクス認証モジュール３４０とディスプレイスクリーン３２０を別体で設計し、たとえば、バイオメトリクス認証モジュール３４０を中間フレーム３７０又は後蓋構造部材に固定することによって、従来のアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置では、バイオメトリクス認証モジュール３４０をディスプレイスクリーン３２０に直接貼り合わせることにより取り外しにくく、ディスプレイスクリーン３２０が壊れやすく、貼り合わせプロセスが実施されにくいなどの問題を解決する。また、本発明の実施例では、該バイオメトリクス認証モジュール３４０と該ディスプレイスクリーン３２０の下表面の間に隙間が形成されており、該隙間によって該ディスプレイスクリーン３２０が押圧されるか、又は該端末装置が落下し又は衝撃を印加される等の条件において、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は該ディスプレイスクリーン３２０の下表面に接触しないことが確保されて、該ディスプレイスクリーン３２０が壊れることが回避される。
【００８２】
なお、図５と図６に示される実施例におけるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の構造は例示的なものに過ぎない。具体的に、図５又は図６に示されるアンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、同様にスマートフォン又はその他の端末装置に適用でき、且つ該アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置は、同様にディスプレイスクリーン３２０とバイオメトリクス認証モジュール３４０を備える。該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該端末装置の内部にある中間フレーム３７０により非接触方式で該ディスプレイスクリーン３２０の下方に設置できる。該ディスプレイスクリーン３２０の上表面にカバープレート３１０が覆い、該ディスプレイスクリーン３２０の下表面エッジはフォームテープ３６０で中間フレーム３７０の上表面に貼り合わせられ、且つ、該バイオメトリクス認証モジュールは回路基板３５０に接続され、該回路基板３５０によって周辺素子又は外部回路に接続される。さらに、該中間フレーム３７０は孔３７１が設置され、且つ該バイオメトリクス認証モジュール３４０は該孔３７１の下方に設置され、それにより、該孔３７１を介して該ディスプレイスクリーン３２０から戻る反射光を受光できる。図６に示される実施例において、該中間フレーム３７０の孔３７１の寸法は該バイオメトリクス認証モジュール３４０の寸法より大きく、このように、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、モジュールブラケット３３０によって該中間フレーム３７０に固定される必要がある。
【００８３】
また、図６に示されるように、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該モジュールブラケット３３０の下表面に取り付けられ、且つ該モジュールブラケット３３０は開口３３１（空洞構造）を有し、該モジュールブラケット３３０の開口３３１は該中間フレーム３７０の孔３７１に互いに位置合わせし、それによって、反射光は該中間フレーム３７０の孔３７１と該モジュールブラケット３３０の開口３３１を通過して該バイオメトリクス認証モジュール３４０により受光される。該開口３３１を有するモジュールブラケット３３０、孔３７１を有する該中間フレーム３７０及び該中間フレーム３７０の上表面と該ディスプレイスクリーン３２０の下表面との間の距離は該ディスプレイスクリーン３２０と該バイオメトリクス認証モジュール３４０の間の隙間を構成する。あるいは、該バイオメトリクス認証モジュール３４０は、該モジュールブラケット３３０の開口３３１の内部に取り付けられ、たとえば該バイオメトリクス認証モジュール３４０の外側表面は該開口３３１の内側面に固定される。また、該中間フレーム３７０の下表面は、該孔３７１の周囲領域に凹溝構造が構成され、該凹溝構造は該モジュールブラケット３３０を収納し、且つ該モジュールブラケット３３０の上表面エッジは該中間フレーム３７０の凹溝構造の表面に固定される。
【００８４】
本発明の実施例では、さらに、バイオメトリクス認証モジュールとモジュールブラケットを備えるバイオメトリクス認証ユニットを提供し、該バイオメトリクス認証ユニットは、前記アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置又は端末装置に用いられる場合、直接該端末装置の中間フレーム又は固定フレームに取り付け、該アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置又は該端末装置のバイオメトリクス認証モジュールに破損が生じたとき、破損したバイオメトリクス認証ユニットを交換でき、それにより、アンダースクリーンバイオメトリクス認証装置の交換・メンテナンスやデバイス交換の複雑さを低下させて、ディスプレイスクリーンへの破損を減少させる。
【００８５】
図７は本発明の実施例によるバイオメトリクス認証ユニットの概略ブロック図である。図７に示されるように、該バイオメトリクス認証ユニットは、モジュールブラケット３３０とバイオメトリクス認証モジュール３４０を備え、該モジュールブラケット３３０と該バイオメトリクス認証モジュール３４０の具体的な構造及びそれらの構造関係について、前記図５と図６についての関連説明を参照すればよいため、ここで重複説明を省略する。
【００８６】
なお、本発明の実施例と添付した特許請求の範囲に使用される用語は特定実施例を説明する目的のためであり、本発明の実施例を制限するものではない。たとえば、文脈から他の意味を明確に示していない限り、本発明の実施例と添付した特許請求の範囲に使用される単数形の「一種」、「上記」や「該」は複数形をも含む。
【００８７】
当業者にとって、本明細書に開示されている実施例に基づいて説明された各例示的な部材は電子ハードウェア、又はコンピュータソフトウェアや電子ハードウェアの組み合わせとして実現できることが明らかなことである。これらの機能がハードウェアで実行されるか、ソフトウェアで実行されるかは、技術案の特定用途及び設計制限条件による。当業者であれば、本発明の実施例の範囲を逸脱せずに、特定用途ごとに異なる方法で説明された機能を実現できる。当業者が分かるように、説明の便宜上、上記説明された装置及び部材は、物理的に分離しても、分離しなくてもよい。必要に応じてそのうちの一部又は全部の部材を用いて本発明の実施例の目的を実現できる。以上の内容は、本発明の実施例の実施形態に過ぎず、本発明の実施例の保護範囲はそれに制限されず、当業者であれば、本発明の実施例に開示されている技術範囲を逸脱することなく、容易に想到し得る変更や置換は、本発明の実施例の保護範囲に含まれるべきである。従って、本発明の実施例の保護範囲は特許請求の範囲による保護範囲を基準にする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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