(57)【要約】【課題】指紋センサユニットをケースに組み付ける際の指紋センサの位置ずれを防止する。【解決手段】ケース（フロントケース４）と、指紋センサユニット（１２）を有する携帯電子機器（携帯電話機２）であって、指紋センサユニットが、金属部材（２８）と止水部材（３４）とを備える。金属部材（２８）は指紋センサ（２０）が固着される中央部（３０）と、中央部（３０）を囲う外周部（３８）と、中央部（３０）を複動可能に外周部に接続する接続部（４２）とを有する。止水部材（３４）は、中央部（３０）と外周部（３８）との隙間（４０）を封止するとともに、外周部（３８）が有する立壁部（４４）とケース（フロントケース４）との間を止水する。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、指紋センサユニットを有する携帯電子機器であって、
前記指紋センサユニットが、
指紋センサが固着される中央部と、前記中央部を囲う外周部と、前記中央部を複動可能に前記外周部に接続する接続部とを有する金属部材と、
前記中央部と前記外周部との隙間を封止するとともに、前記外周部が有する立壁部と前記ケースとの間を止水する止水部材と、
を備えることを特徴とする携帯電子機器。
【請求項２】
指紋センサを備え、ケースに設置される指紋センサユニットであって、
前記指紋センサが固着される中央部と、前記中央部を囲う外周部と、前記中央部を複動可能に前記外周部に接続する接続部とを有する金属部材と、
前記中央部と前記外周部との隙間を封止するとともに、前記外周部が有する立壁部と前記ケースとの間を止水する止水部材と、
を備えることを特徴とする指紋センサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、指紋センサユニットを備える携帯電話機などの携帯電子機器および指紋センサユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機などの電子機器には指紋センサユニットが搭載される。この指紋センサユニットは止水部材とともに指紋センサを備えている。止水部材はシリコンゴムなどの柔軟性を備え、この柔軟性が指紋センサの位置決め精度に影響する。
【０００３】
電子機器における押しボタンスイッチでは、押しボタン部がフレームでガイドされることにより、横方向のズレを阻止することが知られている（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６１３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、止水部材を備えた指紋センサユニットを携帯電話機のケースに組み付ける際に、止水部材によって指紋センサの位置がずれる、指紋センサの位置ずれでケースを閉じることができないなどの不都合を生じる。
【０００６】
従来、携帯電話機ではたとえば、図１３に示すように、指紋センサユニット１００が搭載される。この指紋センサユニット１００には指紋センサ１０２が固着される部材１０４−１と、ケース１０６側に取り付けられる部材１０４−２とが備えられる。部材１０４−１と部材１０４−２とは隙間１０８を設けて分離された別部材であり、これらは、シリコンゴムなどの止水性を備える柔軟性部材１１０で接続されている。このような柔軟性部材１１０で接続されても、部材１０４−１と部材１０４−２は隙間１０８を設けて分離状態である。このため、この指紋センサユニット１００をケース１０６の取付窓部１１２に組み付ける際に指紋センサ１０２の位置が変動し、指紋センサ１０２が正規の取付位置から外れるなどの位置ずれを生じるという課題がある。
【０００７】
そこで、本開示の技術の目的は上記課題に鑑み、指紋センサユニットをケースに組み付ける際の指紋センサの位置ずれを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本開示の技術の一側面によれば、ケースと、指紋センサユニットを有する携帯電子機器であって、前記指紋センサユニットが、金属部材と止水部材とを備える。金属部材は指紋センサが固着される中央部と、前記中央部を囲う外周部と、前記中央部を複動可能に前記外周部に接続する接続部とを有する。止水部材は、前記中央部と前記外周部との隙間を封止するとともに、前記外周部が有する立壁部と前記ケースとの間を止水する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の技術によれば、指紋センサユニットをケースに組み付ける際に、中央部の複動の方向に対して垂直の方向への動きを接続部が抑止することにより、指紋センサの位置ずれを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施の形態に係る携帯電話機の一例を示す斜視図である。
【図２】携帯電話機を示す分解斜視図である。
【図３】指紋センサユニットを示す分解斜視図である。
【図４】止水部材の設置前後の金属部材を示す図である。
【図５】止水部材を備える金属部材を背面側から示す斜視図である。
【図６】図４のＢのＡ−Ａ線切断端面、Ｂ−Ｂ線切断端面およびＣ−Ｃ線切断端面を示す切断端面図である。
【図７】指紋センサユニットが組み付けられた携帯電話機の一部を示す断面図である。
【図８】指紋センサユニットが組み付けられた携帯電話機の一部を示す断面図である。
【図９】指紋センサユニットの指紋センサの位置ずれの防止機能を説明するための図である。
【図１０】指紋センサユニットの指紋センサの位置ずれの防止機能を説明するための図である。
【図１１】押下荷重による金属部材および止水部材の変形を示す断面図である。
【図１２】変形例に係る止水部材の押下荷重による変形を示す断面図である。
【図１３】従来の指紋センサユニットが組み付けられた携帯電話機を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、一実施の形態に係る携帯電話機の一例を示している。
【００１２】
この携帯電話機２にはフロントケース４およびリアケース６が備えられる。フロントケース４の前面にはフロントカバー８が備えられる。これらフロントケース４、リアケース６およびフロントカバー８はたとえば、合成樹脂材料で成形された成形体である。フロントカバー８にはセンサ窓部１０が形成されている。したがって、この携帯電話機２ではセンサ窓部１０に指面を押し当てスライドさせ、指から指紋を検出できる。
【００１３】
図２は、携帯電話機２をフロントケース４、リアケース６、フロントカバー８および指紋センサユニット１２に分解して示している。
【００１４】
リアケース６には回路基板１４が設置され、この回路基板１４には指紋センサユニット取付部１６が設定されている。この指紋センサユニット取付部１６には、指紋センサユニット１２が組み付けられる。
【００１５】
リアケース６にはフロントケース４が合体され、フロントケース４のセンサ取付部１８に指紋センサユニット１２が固定される。このように、指紋センサユニット１２が組み付けられた携帯電話機２のフロントケース４にフロントカバー８が合体される。
【００１６】
図３は、指紋センサユニット１２を分解して示している。この指紋センサユニット１２には指紋センサ２０が備えられる。この指紋センサ２０には支持部材２２の前面側にセンサ部２４が設置されている。支持部材２２はたとえば、金属板であり、この金属板の角部を切り落とした多角形状である。センサ部２４の背面側にはフレキシブルケーブル２６が接続され、支持部材２２の背面側から引き出されている。
【００１７】
この指紋センサ２０は金属部材２８の中央部３０に両面接着シートなどの接着部材３２により固着される。この金属部材２８には指紋センサユニット１２の指紋センサ２０を包囲する止水部材３４が設置されている。この止水部材３４はシリコンゴムなどの止水材料で形成され、指紋センサユニット１２の高さ方向に突出した立壁を備えている。
【００１８】
金属部材２８の中央部３０には貫通孔３６が形成されており、この貫通孔３６から指紋センサ２０のフレキシブルケーブル２６が金属部材２８の背面側に引き出される。
【００１９】
図４のＡは、止水部材３４の設置前の金属部材２８を示している。この金属部材２８には既述の中央部３０の周囲に、中央部３０を包囲する外周部３８が形成されている。この外周部３８と中央部３０との間には隙間４０が形成されている。中央部３０の長手方向の縁部と外周部３８の間には一対の接続部４２が形成されている。各接続部４２は中央部３０を複動可能に外周部３８に接続している。これら中央部３０、外周部３８および接続部４２はたとえば、金属板の一体成形により、単一の金属部材２８として形成されている。各接続部４２は、中央部３０の幅より狭く形成されている。このような構成によれば、中央部３０は各接続部４２が持つ弾性により、外周部３８に複動可能に支持されている。
【００２０】
そして、外周部３８には隙間４０側の縁部に一対の立壁部４４が形成されている。各立壁部４４の端部には接続部４２の形成側に切欠き４６が設けられている。各立壁部４４は、外周部３８の面部に対して直交方向に立設されているので、外周部３８に対する補強部として機能する。つまり、外周部３８の剛性が立壁部４４によって高められている。
【００２１】
図４のＢは、止水部材３４の設置後の金属部材２８を示している。外周部３８には立壁部４４に沿い、立壁部４４を内包させた周回状の止水部材３４が形成されている。この止水部材３４は、中央部３０および外周部３８の背面側で隙間４０を跨がって設置されており、隙間４０には止水部材３４が埋め込まれている。そして、立壁部４４間の各切欠き４６は、止水部材３４に内包されている。また、指紋センサユニット１２の設置面である中央部３０の面部、この中央部３０に連続する接続部４２は止水部材３４から露出させている。
【００２２】
図５は、止水部材３４の設置後の金属部材２８を背面側から示している。
【００２３】
金属部材２８の背面側の止水部材３４は、外周部３８の外周面から中央部３０側に向かって窪む凹部４８が形成されている。そして、接続部４２の背面側には外周部３８の面部に一致する面部を備えた凸部の一例として、一対のリブ５０が形成されている。この実施の形態では、各リブ５０が金属部材２８の接続部４２に重なる位置で、接続部４２より広い幅に形成されている。この実施の形態では、各リブ５０が金属部材２８の接続部４２に重なる位置に形成されている。
【００２４】
そして、中央部３０の背面側に配置された止水部材３４には中央部３０の背面を露出させる複数の透孔部５１が形成されている。
【００２５】
図６のＡは、図４のＢのＡ−Ａ線断端面を示している。図６のＢは、図４のＢのＢ−Ｂ線断端面を示している。図６のＣは、図４のＢのＣ−Ｃ線断端面を示している。
【００２６】
各接続部４２は図６のＡに示すように、屈曲形状に成形され、指紋センサ２０の押圧方向と反対方向に外周部３８より中央部３０を突出させている。
【００２７】
外周部３８に形成された各立壁部４４は図６のＢおよびＣに示すように、中央部３０の高さ位置より突出した高さを備えている。各立壁部４４は、止水部材３４で被覆され、立壁部５２が形成されている。つまり、立壁部５２は外周部３８の立壁部４４によって補強されている。一方、中央部３０および外周部３８の背面側に止水部材３４が形成され、この止水部材３４から隙間４０および接続部４２が露出している。また、貫通孔３６の内壁面は止水部材３４で被覆されている。
【００２８】
止水部材３４の立壁部５２には、外周面部に中央部３０と平行方向に突出する突出曲面部５４が形成されている。この突出曲面部５４は、フロントケース４のセンサ取付部１８の内壁面に密着し、フロントケース４との間で止水機能を果たす。
【００２９】
このように、止水部材３４および接続部４２は中央部３０と外周部３８とを橋絡しており、止水部材３４および各接続部４２の持つ弾性により、外周部３８に中央部３０が複動可能に支持されている。
【００３０】
図７、図８および図９は、携帯電話機２における指紋センサユニット１２の組み付け工程を示している。
【００３１】
リアケース６には図７に示すように、回路基板１４に設定された指紋センサユニット取付部１６に、指紋センサ２０に対する押圧を検知するドームスイッチ５６が取り付けられている。このドームスイッチ５６を包囲して指紋センサユニット取付枠５８が回路基板１４に接着部材６０によって取り付けられている。
【００３２】
指紋センサユニット１２の組み付け前に、支持部材２２にはセンサ部２４が固定される。この場合、支持部材２２の背面側にはドームスイッチ５６を押下する操作部６２が備えられる。
【００３３】
この指紋センサユニット１２が設置されたリアケース６には、図８に示すように、フロントケース４が位置決めされる。
【００３４】
フロントケース４のセンサ取付部１８には図９に示すように、指紋センサユニット１２の止水部材３４が圧縮されて挿入される。外周部３８は、フロントケース４とリアケース６との間に挟み込まれて固定される。
【００３５】
フロントカバー８がフロントケース４に設置され、指紋センサユニット１２を覆う。
【００３６】
斯かる構成により、指紋センサユニット取付枠５８の上面にリブ５０を設置することにより、指紋センサユニット１２がリブ５０の介在により指紋センサユニット取付枠５８の上面に支持される。
【００３７】
止水部材３４は、中央部３０と外周部３８との隙間４０を封止するとともに、フロントケース４のセンサ取付部１８に圧縮状態で密着し、外周部３８が有する立壁部４４とフロントケース４との間を止水している。
【００３８】
図１０は、携帯電話機２に設置された指紋センサユニット１２の組み付け状態を示している。
【００３９】
中央部３０と外周部３８は、隙間４０を封止する止水部材３４の弾性的な保持に加え、一対の接続部４２によって接続され、ＸＹ軸方向の支持が図られている。このため、図１０に示す破線矢印ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２の四方に応力を受けても、指紋センサ２０の取付位置の変位を抑制でき、位置ずれを防止することができる。つまり、指紋センサ２０の進退方向（Ｚ軸方向）と直交する方向の変位ずれが防止される。
【００４０】
図１１のＡは、接続部４２の部分で切断した指紋センサユニット１２の一部を切断して示し、金属部材２８の中央部３０の変形前の状態を示している。金属部材２８の中央部３０は、止水部材３４だけでなく、接続部４２によって水平に維持される。
【００４１】
図１１のＢは、指紋センサ２０に対する押下荷重による金属部材２８の中央部３０の下降状態を示している。
【００４２】
センサ窓部１０に指を当て指紋センサ２０を押下すると、指紋センサ２０から押下荷重を受けた中央部３０が図１１のＢに示すように降下する。二点鎖線は降下前の状態を示している。
【００４３】
中央部３０の降下により、止水部材３４が変形し、同時に金属部材２８の接続部４２も押下荷重を受け止めて変形するが、この変形は外周部３８への波及変形を阻止している。これにより、止水部材３４の立壁部５２の倒れなどの変形が防止される。したがって、突出曲面部５４はセンサ取付部１８との密着状態が損なわれることなく、止水機能の低下を防止でき、安定した止水機能を維持することができる。
【００４４】
この実施の形態では、リブ５０が接続部４２の変形を支え、止水部材３４の立壁部５２の倒れ込みの防止に寄与している。
【００４５】
＜一実施の形態の作用および効果＞
【００４６】
(1) 以上説明したように、指紋センサユニット１２の組み付けの際、指紋センサ２０の位置ずれを防止でき、位置ずれによるフロントケース４の取付けが妨げられるといった不都合を回避することができる。
【００４７】
(2) 接続部４２で中央部３０と外周部３８とが接続された金属部材２８では、指紋センサ２０の押し込み荷重を接続部４２が受け止め、過剰な押下を防止できる。この結果、中央部３０が押し込まれ、シリコンゴムなどの止水部材３４が変形することによる、止水機能が損なわれるといった不都合を回避できる。
【００４８】
(3) 中央部３０の過剰な押下を止水部材３４にあるリブ５０が受け止め、止水部材３４の立壁部５２の倒れ込みを抑制し、止水機能が損なわれるのを防止できる。
【００４９】
(4) 指紋センサユニット１２の組立性のばらつきによる指紋センサ２０の位置ずれを改善でき、止水部材３４とフロントケース４との密着性を強化でき、止水機能を高めることができる。
【００５０】
＜変形例＞
【００５１】
上記実施の形態では、指紋センサユニット１２の背面側に一対のリブ５０を備えているが、図１２のＡに示すように、金属部材２８に既述の接続部４２を備えていれば、リブ５０を省略してもよい。この場合、図１２のＢに示すように、中央部３０が下降して変形しても、接続部４２によって荷重変形を防止でき、立壁部５２の倒れなどの波及的な変形を防止できる。この結果、突出曲面部５４とセンサ取付部１８の内壁面との密着状態を維持できるので安定した止水機能を維持できる。
【００５２】
以上説明したように、本開示の技術の最も好ましい実施の形態などについて説明した。本発明は上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が本開示の技術の範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
２  携帯電話機
４  フロントケース
６  リアケース
８  フロントカバー
１０  センサ窓部
１２  指紋センサユニット
１４  回路基板
１６  指紋センサユニット取付部
１８  センサ取付部
２０  指紋センサ
２２  支持部材
２４  センサ部
２６  フレキシブルケーブル
２８  金属部材
３０  中央部
３２  接着部材
３４  止水部材
３６  貫通孔
３８  外周部
４０  隙間
４２  接続部
４４  立壁部
４６  切欠き
４８  凹部
５０  リブ
５１  透孔部
５２  立壁部
５４  突出曲面部
５６  ドームスイッチ
５８  指紋センサユニット取付枠
６０  接着部材
６２  操作部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2015215683.tif 000012
【図１１】
2015215683.tif 000013
【図１２】
2015215683.tif 000014
【図１３】
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