(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部を複数の縁枠で取り囲んでなり、上表面と下表面とを備え、各前記縁枠上に複数の収容溝を形成し、各前記収容溝が前記上表面及び前記下表面を貫通する第１スルーホールと第２スルーホールを形成する枠体と、
前記枠体の中空部上を覆う導光板と、
前記枠体の第１スルーホール内に形成する複数の第１電極と、
前記枠体の第２スルーホール内に形成する複数の第２電極と、
各発光ダイオードは前記枠体の各収容溝内に設けられて前記導光板の周囲に周設され、第１電極ピンと第２電極ピンとを備え、前記第１電極ピンは前記第１スルーホールを挿通して前記第１電極と電気的に接続し、第２電極ピンが前記第２スルーホールを挿通して前記第２電極と電気的に接続することで、前記第１電極ピン及び前記第２電極ピンを前記枠体の下表面に露出させる複数の発光ダイオードと、含むことを特徴とする、
指紋認証パネルの導光構造。
【請求項２】
前記第１電極は、前記枠体の上表面において互いに導通することを特徴とする請求項１に記載の指紋認証パネルの導光構造。
【請求項３】
前記第１電極の少なくともいずれかが、前記枠体の下表面まで延伸することを特徴とする請求項２に記載の指紋認証パネルの導光構造。
【請求項４】
前記第２電極は、前記枠体の上表面において互いに導通することを特徴とする請求項１に記載の指紋認証パネルの導光構造。
【請求項５】
前記第２電極の少なくともいずれかが、前記枠体の下表面まで延伸することを特徴とする請求項４に記載の指紋認証パネルの導光構造。
【請求項６】
両対応する前記収容溝内に嵌設され、また各々前記第１電極と電気的に接続する一対のＩＲ送受信機を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の指紋認証パネルの導光構造。
【請求項７】
前記各発光ダイオードは、下方に向かって位置決め凸部を凸設しており、前記枠体の各収容溝の中に、前記各収容溝から下方に向かって延伸して前記各位置決め凸部と対応する位置決め溝を形成し、前記各位置決め凸部を前記各位置決め溝内に嵌合させることを特徴とする請求項１に記載の指紋認証パネルの導光構造。
【請求項８】
前記各位置決め凸部は、前記各発光ダイオードの第１電極ピンと第２電極ピンの間に位置することを特徴とする請求項７に記載の指紋認証パネルの導光構造。
【請求項９】
前記枠体の前記第１スルーホールと前記第２スルーホールの間にストッパーを形成することを特徴とする請求項１に記載の指紋認証パネルの導光構造。
【請求項１０】
前記枠体の下表面は、下方に向かって少なくとも１個の位置決めポストを延伸することを特徴とする請求項１に記載の指紋認証パネルの導光構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指紋認証パネルの導光構造に関し、特に、電子機器上に応用され、指の載置に供すると共に指紋を採取する時に必要な輝度を提供できる指紋認証パネルの導光構造枠に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばスマートフォン、ノートブックパソコン、ＵＳＢフラッシュメモリー、更にはスマートドアロック等のような電子機器は、個人のメール又は写真等の重要情報を保存したりロック解除、盗難防止等のために効果的に用いられる必要がある。
【０００３】
従来の電子機器は、大半がパスワード設定方式により、悪意又は故意に重要情報を盗取する人を防止し、或いは泥棒の侵入を防止していた。しかしながら、一般のユーザがパスワードを使用して設定する時、パスワードを忘れないように、自身或いは家族の誕生日等の重要な数字でパスワードの設定を行っていたため、下心がある人に各種方式を利用されてパスワードを盗まれ、重要情報の外部流出が起きていた。
【０００４】
よって、盗難防止の機能性を向上するため、現在電子機器では、徐々に指紋認証の機能が用いられるようになってきた。指紋認証の利点は、他人が模造できないため秘密保持の効果を大幅にアップできる。図１に示す現在のスマートフォンＡは、ほぼ生活必需品となり、大半のユーザがスマートフォンＡを通じてメールの送受信、又は個人の秘密情報を保存している。
【０００５】
よって、スマートフォンＡの大半は、指紋認証の機能を導入することで、盗難防止の効果を強調している。例えば、スマートフォンＡ上に指紋認証エリアＢを設置し、ユーザの指紋の読み取りを通じて、ロック解除の効果によりスマートフォンＡにログインできるようになっている。
【０００６】
現在の指紋認証機器は、主に回路基板上に画像キャプチャ装置が設けられ、また画像キャプチャ装置の上方に導光板を設け、導光板の側辺に発光ダイオードを設け、発光ダイオードから発せられる光を利用して導光板内に導入し、更にユーザが指紋認証エリアに指を置いた時、導光板を利用して指の輝度を増すことで、画像キャプチャ装置に指紋を読み取らせて指紋の照合を行う。
【０００７】
しかし、現在の指紋認証機器の大半は、発光ダイオードと画像キャプチャ装置を同時に回路基板に設けるため製造工程のプロセスが煩雑となり、また製造コストも増していた。
【０００８】
既存の別の指紋認証機器は、画像キャプチャ装置と導光板と発光ダイオードを一緒に統合してから回路基板上に固定する。ただし、このタイプの指紋認証機器は、その全体的な構造設計及び体積が非常に大きいため、スマートフォンに搭載する時、スマートフォンの体積が大きくなり、軽薄で、持ち運びに便利という効果を満たすことができない。
【０００９】
そこで、電子機器に応用でき、指の載置に供すると共に指紋を採取する時に必要な輝度を提供でき、且つ同時に体積軽薄化を満たすことができる指紋認証パネルの導光構造及びその製造方法を如何に提供するかが、本発明の解決しようとする技術手段及びその主要目的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の問題点に鑑み、本発明は指紋認証パネルの導光構造及びその製造方法に関し、特に、電子機器上に応用され、指の載置に供すると共に指紋を採取する時に必要な輝度を提供できる指紋認証パネルの導光構造及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明に係る指紋認証パネルの導光構造及びその製造方法は、中空部を有する枠体と複数の発光ダイオードと導光板とを含む。枠体は、プラスチック材料及び金属材料が混ざった複合材料で射出成形されてからレーザーダイレクトストラクチャリング（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）工程で枠体上に模様を彫刻した後、更に電気めっき或いは化学めっき方式で枠体の模様上に複数の導電部を形成することで、導電線路を備えた枠体を形成する。更に複数の発光ダイオードをＳＭＴ工程で枠体の導電部に実装し、それら発光ダイオードから投射された光を導光板内に投射させることができる。
【００１２】
これによって、枠体をレーザーダイレクトストラクチャリング工程において電気めっきを結合した方式によって形成することで、枠体を極小化させることができ、電子機器に応用された時、電子機器の軽薄短小化という要求を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来のスマートフォンの立体図である。
【図２】本発明の導光構造の使用状態の断面図である。
【図３】本発明の導光構造の分解図である。
【図４】本発明の導光構造の立体図である。
【図５】本発明の枠体の平面図である。
【図６】本発明の導光構造の背面図である。
【図７】本発明の導光構造の正面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図２に示すように、本発明は、指紋認証パネルに用いる導光構造に関し、指紋認証パネルの導光構造１０は、主に回路基板Ｃに設けられ、また画像キャプチャ装置Ｄを被覆するために用いられる。
【００１５】
本実施例は、スマートフォン内に設けられるものを主要な実施態様とし、指紋認証パネルの導光構造１０は、回路基板Ｃに設けられると共に画像キャプチャ装置Ｄを被覆する以外に、指紋認証パネルの導光構造１０を保護板Ｅで更に覆い、指紋認証パネルの導光構造１０が回路基板Ｃ及び保護板Ｅの間に固定される。本実施例において、保護板Ｅは、ガラス、プラスチック或いは透視可能ないかなる材質でも製造できる。
【００１６】
図３及び図４に示すように、前記導光構造は、枠体２０と導光板３０と複数の第１電極４０、複数の第２電極５０と複数の発光ダイオード６０と一対のＩＲ送受信機７０とを含む。
【００１７】
図５及び図６に示すように、前記枠体２０は、複数の縁枠で取り囲んでなり、その枠体２０の中央に中空部２１を形成させ、且つ枠体２０は上表面２２と上表面２２と対向する下表面２３とを備える。各縁枠上に複数の収容溝２４を形成しており、各収容溝２４が上表面２２から下表面２３の方向に向かって延伸し、位置決め溝２５と上表面２２及び下表面２３を貫通する第１スルーホール２６と第２スルーホール２７を形成し、第１スルーホール２６と第２スルーホール２７の間にストッパー２８を形成しており、且つ枠体２０の下表面２３が下方に向かって少なくとも１個の位置決めポスト２９を延伸する。
【００１８】
図３に示すように、導光板３０は枠体２０の上表面２２に設けられて枠体２０の中空部２１部分を覆う。
【００１９】
図３、図５及び図６に示すように、それら第１電極４０は第１スルーホール２６内に形成される。本実施例においてそれら第１電極４０は、枠体２０の上表面２２まで延伸して互いに電気的に接続し、且つ少なくとも１個の第１電極４０が枠体２０の下表面２３まで延伸する。
【００２０】
それら第２電極５０は、第２スルーホール２７内に形成される。本実施例においてそれら第２電極５０は枠体２０の上表面２２まで延伸して互いに電気的に接続し、且つ少なくとも１個の第２電極５０が枠体２０の下表面２３まで延伸する。第１電極４０と第２電極５０は、枠体２０において互いに間隔をあけており、導通しない。
【００２１】
特に、本実施例内の枠体２０と第１電極４０と第２電極５０は、射出成形にレーザーダイレクトストラクチャリング（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）を結合することで形成される。射出成形にレーザーダイレクトストラクチャリング（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）を結合するのは、プラスチック材料及び金属材料が混ざった複合材料を射出成形方式で成形してからレーザーダイレクトストラクチャリング、電気めっき等の工程技術により、第１電極４０と第２電極５０を直接枠体２０上に形成させることで、枠体２０の厚みを下げてその枠体２０が一番薄型化の効果を奏させるためである。当然、枠体２０と第１電極４０と第２電極５０は金属射出成形工程で形成することもでき、本実施例が最適化の効果のみで説明する。
【００２２】
各発光ダイオード６０は、各収容溝２４内に設けられて導光板３０の周囲に周設される。各発光ダイオード６０は、側方発光ゾーン６１を有し、各側方発光ゾーン６１が導光板３０の側辺に位置し、且つ各発光ダイオード６０の下方に位置決め凸部６２、第１電極ピン６３及び第２電極ピン６４を延伸して形成し、位置決め凸部６２が第１電極ピン６３と第２電極ピン６４の間に位置し、且つ第１電極ピン６３及び第２電極ピン６４の長さは位置決め凸部６２の長さを上回る。
【００２３】
図５、図７、図８及び図９に示すように、前記各発光ダイオード６０の位置決め凸部６２は、収容溝２４の位置決め溝２５内に嵌設されると共にストッパー２８の上方に設けられる。第１電極ピン６３は、第１スルーホール２６を挿通して枠体２０の下表面２３に露出して、第１電極４０と互いに電気的に接続する。第２電極ピン６４は、第２スルーホール２７を挿通して枠体２０の下表面２３に露出して第２電極５０と互いに電気的に接続する。
【００２４】
一対のＩＲ送受信機７０は、ＩＲ送信機７１以とＩＲ受信機７２とを含み、ＩＲ送受信機７０が枠体２０の両対向縁枠上に設けられる。本実施例において、枠体２０は２つの短辺縁枠と２つの長辺縁枠で取り囲んでからなる。２つの短辺縁枠と２つの長辺縁枠は、対向して設けられ、該一対のＩＲ送受信機７０が２つの長辺縁枠上に設けられ、つまりＩＲ送信機７１がうちの１つの長辺縁枠の収容溝２４内に設けられ、ＩＲ受信機７２が別の長辺縁枠の収容溝２４内に設けられ、ＩＲ送信機７１とＩＲ受信機７２を互いに対応して設置させる。また、ＩＲ送信機７１とＩＲ受信機７２はいずれも各発光ダイオードと同じ位置決め凸部７３と第１電極ピン７４と第２電極ピン７５とを備え、第１スルーホール２６及び第２スルーホール２７内の第１電極４０及び第２電極５０と互いに電気的に接続でき、また第１電極ピン７４と第２電極ピン７５を枠体２の下表面２３に露出させる。
【００２５】
同時に図２、図３及び図６を参照する。本実施例内の指紋認証パネルの導光構造１０は回路基板Ｃ上に取り付けられた時、主に枠体２０の下表面２３に延伸する第１電極４０及び第２電極５０を通じて回路基板Ｃと電気的に接続し、且つこれら発光ダイオード６０と該一対のＩＲ送受信機７０の第１電極ピン６３、７４及び第２電極ピン６４、７５を通じて回路基板Ｃと電気的に接続することで、回路基板Ｃを通じて回路導通後、発光ダイオード６０と該一対のＩＲ送受信機７０を駆動する。
【００２６】
ユーザの指を導光板３０上に置くと、該一対のＩＲ送受信機７０を通じて指の置き信号を受信して発光ダイオード６０を駆動し、それら発光ダイオード６０から光が発せられ、各発光ダイオード６０の側方発光ゾーン６１を通じて光を出射し、光を導光板３０の側辺から導光板３０内に入射させることで、導光板３０に照らして、回路基板Ｃ上の画像キャプチャ装置Ｄに指の上の指紋を明確に読み取らせることができる。
【００２７】
本実施例において、主に枠体２０上に収容溝２４を形成しており、それら発光ダイオード６０及び該一対のＩＲ送受信機７０を収容溝２４内に収容させてから発光ダイオード６０及びＩＲ送受信機７０上の位置決め凸部６２７３を通じて枠体２０の位置決め溝２４と互いに嵌合するため、発光ダイオード及びＩＲ送受信機７０を枠体２０上に効果的に固定させることができる。
【００２８】
このほかに、枠体２０の高さを効果的に下げ、またＬＤＳ工程を通じて枠体を製造することで、指紋認証パネルの導光構造薄型化の要求を満たすことができる。電子機器に使用される時も電子機器の厚さを効果的に改善して電子機器の薄型化要求を満たすことができ、電子機器組み立ての時間を減らし、効果的に製造工数を短縮し、組み立て効率をアップしてコスト削減の効果を奏することもできる。
【００２９】
上述の説明は、単に本発明の最良の実施例を挙げたまでであり、本発明を限定しない。その他本発明の開示する要旨を逸脱することなく完成された同等効果の修飾または置換はいずれも後述の特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ    スマートフォン
Ｂ    指紋認証エリア
Ｃ    回路基板
Ｄ    画像キャプチャ装置
Ｅ    保護板
１０  指紋認証パネルの導光構造
２０  枠体
２１  中空部
２２  上表面
２３  下表面
２４  収容溝
２５  位置決め溝
２６  第１スルーホール
２７  第２スルーホール
２８  ストッパー
２９  位置決めポスト
３０  導光板
４０  第１電極
５０  第２電極
６０  発光ダイオード
６１  側方発光ゾーン
６２  位置決め凸部
６３  第１電極ピン
６４  第２電極ピン
７０  ＩＲ送受信機
７１  ＩＲ送信機
７２  ＩＲ受信機
７３  位置決め凸部
７４  第１電極ピン
７５  第２電極ピン
【要約】
【課題】指紋認証パネルの導光構造を提供することを課題とする。
【解決手段】指紋認証パネルの導光構造であって、枠体と導光板と複数の第１電極と複数の第２電極と複数の発光ダイオードとを含む。枠体上では中空部を有し、導光板で中空部を覆わせ、且つ枠体上に複数の収容溝を有し、各収容溝内に枠体を貫通する第１スルーホールと第２スルーホールを設ける。それら第１電極が第１スルーホール内に設けられ、それら第２電極が第２スルーホール内に設けられる。各発光ダイオードは収容溝内に収容され、第１電極ピンと第２電極ピンとを備え、第１電極ピンが第１スルーホールを挿通して第１電極と電気的に接続し、第２電極ピンが第２スルーホールを挿通して第２電極と電気的に接続し、且つ第１電極ピンと第２電極ピンが枠体の下方に露出される。これを介して回路基板上に応用することで、画像キャプチャ装置を被覆する指紋認証パネルの導光構造を提供する。
【選択図】図４【図１】
0006026606.tif 000002
【図２】
0006026606.tif 000003
【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】
0006026606.tif 000008
【図８】
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【図９】
0006026606.tif 000010