JP7765079B2 - Fingerprint authentication device - Google Patents
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Description
本発明は、指紋認証装置に関する。 The present invention relates to a fingerprint authentication device.
下記特許文献1には、端末装置に設けられた指紋読み取り装置において、指紋読み取り部に、導電性を有し且つ基板にグランド電位に接続したプレートを設け、ユーザの指が指紋読み取り部に置かれたときに、当該プレートを介して、ユーザの指に帯電した静電気を除去する技術が開示されている。 Patent Document 1 below discloses a technology in which a fingerprint reader installed in a terminal device has a conductive plate connected to the substrate at ground potential in the fingerprint reader section, and when a user's finger is placed on the fingerprint reader section, static electricity stored on the user's finger is removed via the plate.
しかしながら、上記特許文献1の技術は、プレートをネジやバネ等によって指紋読み取り装置に固定する構成を採用しているため、プレートを固定するための固定部をプレートに設ける必要があるため、プレートのサイズが大型化し、結果的に装置全体のサイズが大型化する虞がある。 However, the technology in Patent Document 1 uses a configuration in which the plate is fixed to the fingerprint reading device using screws, springs, etc., which requires the plate to be provided with a fixing portion for fixing the plate, which increases the size of the plate and, as a result, may increase the size of the entire device.
一実施形態に係る指紋認証装置は、操作者の指の指紋を検出する検出面を有する指紋センサ部と、指紋センサ部が実装された基板と、基板に被せて設けられる金属フレームと、基板を保持する保持部材とを備えた指紋認証装置であって、金属フレームと基板との間において、指紋センサ部の近傍に設けられ、金属フレームを基板のグランド電位に接続させる導電性弾性体を備える。 A fingerprint authentication device according to one embodiment includes a fingerprint sensor unit having a detection surface that detects the fingerprint of an operator's finger, a substrate on which the fingerprint sensor unit is mounted, a metal frame that is placed over the substrate, and a holding member that holds the substrate. The fingerprint authentication device also includes a conductive elastic body that is placed between the metal frame and the substrate near the fingerprint sensor unit and connects the metal frame to the ground potential of the substrate.
一実施形態に係る指紋認証装置によれば、装置全体のサイズの大型化を抑制することができる。 According to one embodiment of the fingerprint authentication device, it is possible to prevent the overall size of the device from increasing.
以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。 One embodiment will be described below with reference to the drawings.
(指紋認証装置100の構成)
図1は、一実施形態に係る指紋認証装置100の外観斜視図である。図2は、一実施形態に係る指紋認証装置100の分解斜視図である。図3は、一実施形態に係る指紋認証装置100の図1におけるA-A断面線による断面図である。図4は、一実施形態に係る指紋認証装置100の下側(Z軸負側)から視た外観斜視図である。
(Configuration of fingerprint authentication device 100)
Fig. 1 is an external perspective view of a fingerprint authentication device 100 according to an embodiment. Fig. 2 is an exploded perspective view of the fingerprint authentication device 100 according to an embodiment. Fig. 3 is a cross-sectional view of the fingerprint authentication device 100 according to an embodiment taken along the AA cross-sectional line in Fig. 1. Fig. 4 is an external perspective view of the fingerprint authentication device 100 according to an embodiment as viewed from the bottom (negative side of the Z axis).
なお、以降の説明では、便宜上、X軸方向を左右方向とし、Y軸方向を前後方向とし、Z軸方向を上下方向とする。但し、X軸正方向を右方向とし、Y軸正方向を前方向とし、Z軸正方向を上方向とする。これらは、装置内の相対的な位置関係を示すものであり、装置の設置方向や操作方向を限定するものではなく、装置内の相対的な位置関係が同等なものは、設置方向や操作方向が異なっているものも全て、本発明の権利範囲に含まれるものである。 For the sake of convenience, in the following explanation, the X-axis direction will be referred to as the left-right direction, the Y-axis direction as the front-back direction, and the Z-axis direction as the up-down direction. However, the positive X-axis direction will be referred to as the right direction, the positive Y-axis direction as the forward direction, and the positive Z-axis direction as the upward direction. These indicate relative positional relationships within the device and do not limit the installation direction or operating direction of the device. Anything that has the same relative positional relationship within the device, even if the installation direction or operating direction is different, is within the scope of the present invention.
図1に示す指紋認証装置100は、例えば、自動車等の車両の車室内に搭載された操作パネルに設けられ、操作者の指の指紋を検出する装置である。 The fingerprint authentication device 100 shown in Figure 1 is a device that is installed, for example, on an operation panel mounted in the passenger compartment of a vehicle such as an automobile, and detects the fingerprint of an operator's finger.
図1~図4に示すように、指紋認証装置100は、金属フレーム110、指紋センサ部120、フレキシブル基板130、保持部材140、および導電性弾性体150を備える。 As shown in Figures 1 to 4, the fingerprint authentication device 100 includes a metal frame 110, a fingerprint sensor unit 120, a flexible substrate 130, a holding member 140, and a conductive elastic body 150.
金属フレーム110は、フレキシブル基板130の基部131の上側に重ねて設けられる、金属製の部材である。金属フレーム110は、上方からの平面視において、フレキシブル基板130の基部131に実装された指紋センサ部120を取り囲む矩形枠状を有する。金属フレーム110は、導電性を有し、導電性弾性体150を介して、フレキシブル基板130のグランド電位に接続されている。 The metal frame 110 is a metal member that is placed on top of the base 131 of the flexible substrate 130. When viewed from above, the metal frame 110 has a rectangular frame shape that surrounds the fingerprint sensor unit 120 mounted on the base 131 of the flexible substrate 130. The metal frame 110 is conductive and is connected to the ground potential of the flexible substrate 130 via the conductive elastic body 150.
金属フレーム110は、指紋センサ部120の検出面120Aに操作者の指が置かれる際に、操作者の指が接触することにより、操作者に帯電している静電気を、フレキシブル基板130のグランド電位に逃がすことにより、指紋センサ部120が静電気により破壊されることを防止することができる。金属フレーム110は、保持部材140との間でフレキシブル基板130の基部131および導電性弾性体150を挟み込む(図3参照)。 When an operator places his/her finger on the detection surface 120A of the fingerprint sensor unit 120, the metal frame 110 dissipates static electricity stored on the operator through contact with the metal frame 110 to the ground potential of the flexible substrate 130, thereby preventing damage to the fingerprint sensor unit 120 due to static electricity. The metal frame 110 sandwiches the base 131 of the flexible substrate 130 and the conductive elastic body 150 between itself and the holding member 140 (see Figure 3).
金属フレーム110は、平面部111、隆起部112、および4本の爪部113を有する。平面部111は、指紋センサ部120の検出面120Aと平行な部分である。平面部111の中央には、上方からの平面視において矩形状の開口部111Aが形成されている。開口部111Aは、指紋センサ部120の検出面120Aの少なくとも一部を露出させるために形成されている。 The metal frame 110 has a flat portion 111, a raised portion 112, and four claw portions 113. The flat portion 111 is parallel to the detection surface 120A of the fingerprint sensor unit 120. An opening 111A that is rectangular when viewed from above is formed in the center of the flat portion 111. The opening 111A is formed to expose at least a portion of the detection surface 120A of the fingerprint sensor unit 120.
隆起部112は、絞り成形によって平面部111から上方に隆起した部分であり、開口部111Aの縁部に沿って、開口部111Aを取り囲む矩形状に形成されている。4本の爪部113は、「被固定部」の一例であり、平面部111の4つの角部の各々の近傍から、下方に延設されて設けられている、薄板状の部分である。 The raised portion 112 is a portion that is raised upward from the flat portion 111 by drawing, and is formed in a rectangular shape that surrounds the edge of the opening 111A. The four claw portions 113 are an example of a "fixed portion" and are thin plate-like portions that extend downward from the vicinity of each of the four corners of the flat portion 111.
具体的には、2本の爪部113は、平面部111の右縁部(X軸正側の縁部)における前端部(Y軸正側の端部)および後端部(Y軸負側の端部)から、下方に延設されて設けられている。また、他の2本の爪部113は、平面部111の左縁部(X軸負側の縁部)における前端部(Y軸正側の端部)および後端部(Y軸負側の端部)から、下方に延設されて設けられている。 Specifically, the two claws 113 extend downward from the front end (end on the positive side of the Y-axis) and rear end (end on the negative side of the Y-axis) of the right edge (edge on the positive side of the X-axis) of the flat portion 111. The other two claws 113 extend downward from the front end (end on the positive side of the Y-axis) and rear end (end on the negative side of the Y-axis) of the left edge (edge on the negative side of the X-axis) of the flat portion 111.
各爪部113は、先端部にスリット113Aが形成されている。各爪部113は、保持部材140の側面140Cおよび下面140Bに沿って略直角に折り曲げられ、スリット113A内に保持部材140の突起141が挿入された状態で、保持部材140の突起141がカシメられることにより、保持部材140の突起141に固定される。金属フレーム110は、4本の爪部113の各々が4つの突起141の各々に固定されることにより、導電性弾性体150を圧縮した状態で、保持部材140に固定される。なお、組み立て手順の詳細はあらためて後述する。 Each claw 113 has a slit 113A formed at its tip. Each claw 113 is bent at approximately a right angle along the side surface 140C and bottom surface 140B of the holding member 140, and with the protrusions 141 of the holding member 140 inserted into the slits 113A, the protrusions 141 of the holding member 140 are crimped and fixed to the protrusions 141 of the holding member 140. With each of the four claws 113 fixed to each of the four protrusions 141, the metal frame 110 is fixed to the holding member 140 with the conductive elastic body 150 compressed. Details of the assembly procedure will be described later.
指紋センサ部120は、フレキシブル基板130の基部131の上面に実装される、薄板状の部材である。指紋センサ部120は、上方からの平面視において矩形状を有する。指紋センサ部120は、その上面に検出面120Aを有し、当該検出面120Aにおいて、操作者の指の指紋を検出する。例えば、指紋センサ部120は、検出面120Aに置かれた指の指紋を光学的に検出し、検出された指紋のパターンを示す指紋検出信号を出力することができる。ただし、指紋センサ部120の検出方式は、光学式に限らず、静電式等の他の検出方式であってもよい。 The fingerprint sensor unit 120 is a thin plate-like member mounted on the upper surface of the base 131 of the flexible substrate 130. When viewed from above, the fingerprint sensor unit 120 has a rectangular shape. The fingerprint sensor unit 120 has a detection surface 120A on its upper surface, and detects the fingerprint of an operator's finger on this detection surface 120A. For example, the fingerprint sensor unit 120 can optically detect the fingerprint of a finger placed on the detection surface 120A and output a fingerprint detection signal indicating the detected fingerprint pattern. However, the detection method of the fingerprint sensor unit 120 is not limited to optical, and other detection methods such as electrostatic detection may also be used.
フレキシブル基板130は、「基板」の一例である。フレキシブル基板130は、導電性の回路が折り曲げ可能且つ絶縁性を有する樹脂製且つシート状の部材で被覆された基板である。フレキシブル基板130は、指紋センサ部120によって検出された指紋検出信号を、外部へ伝達することができる。 The flexible substrate 130 is an example of a "substrate." The flexible substrate 130 is a substrate in which a conductive circuit is covered with a bendable, insulating resin sheet-like member. The flexible substrate 130 can transmit fingerprint detection signals detected by the fingerprint sensor unit 120 to the outside.
図1~図3に示す例では、フレキシブル基板130は、基部131、折り返し部132、平面部133、引き出し部134、および接続部135を有する。基部131は、上方からの平面視において矩形状を有し、指紋センサ部120が実装される部分である。また、基部131は、保持部材140の上面に重ねて設けられることにより、保持部材140によって支持される。 In the example shown in Figures 1 to 3, the flexible substrate 130 has a base portion 131, a folded portion 132, a flat portion 133, a lead-out portion 134, and a connection portion 135. The base portion 131 has a rectangular shape when viewed from above, and is the portion on which the fingerprint sensor unit 120 is mounted. The base portion 131 is supported by the holding member 140 by being placed on top of the holding member 140.
折り返し部132は、基部131の右端部(X軸正側の端部)から下方(Z軸負方向)に延びる部分であり、フレキシブル基板130の延びる方向を、右方向(X軸正方向)から左方向(X軸負方向)へ折り返し、平面部133と接続する部分である。平面部133は、折り返し部132の下端部(Z軸負側の端部)から左方向(X軸負方向)に延びる部分であり、保持部材140の下面140Bの位置決め突起142に位置決めされた状態で、弾性ブロック136を介して図示しない相手部品と下面140Bとの間に挟持される部分である。 The folded portion 132 extends downward (in the negative direction of the Z axis) from the right end (end on the positive side of the X axis) of the base portion 131, folding the extension direction of the flexible substrate 130 from the right (positive direction of the X axis) to the left (negative direction of the X axis) and connecting to the flat portion 133. The flat portion 133 extends leftward (in the negative direction of the X axis) from the bottom end (end on the negative side of the Z axis) of the folded portion 132, and is sandwiched between a mating component (not shown) and the underside 140B via the elastic block 136 when positioned by the positioning protrusion 142 on the underside 140B of the holding member 140.
引き出し部134は、平面部133の左端部(X軸負側の端部)から下方(Z軸負方向)に延びる部分である。接続部135は、引き出し部134の終端部に設けられており、外部へと繋がるコネクタ(図示省略)に接続される部分である。 The draw-out portion 134 extends downward (in the negative Z-axis direction) from the left end (the end on the negative X-axis side) of the flat portion 133. The connection portion 135 is provided at the end of the draw-out portion 134 and is connected to a connector (not shown) that leads to the outside.
保持部材140は、フレキシブル基板130の基部131の下側に重ねて設けられる、樹脂製且つ平板状の部材である。保持部材140は、上方からの平面視において、略矩形状を有する。保持部材140は、その上面である支持面140Aにフレキシブル基板130の基部131が配置されることにより、フレキシブル基板130の基部131を下側から支持する。 The holding member 140 is a flat, resin member that is placed on the underside of the base 131 of the flexible substrate 130. When viewed from above, the holding member 140 has a generally rectangular shape. The base 131 of the flexible substrate 130 is placed on the support surface 140A, which is its upper surface, and the holding member 140 supports the base 131 of the flexible substrate 130 from below.
保持部材140の下面140Bにおける4つの角部の各々には、4つの突起141の各々が下方(Z軸負方向)に突出して設けられている。4つの突起141の各々は、「固定部」の一例であり、上述したように、金属フレーム110の爪部113が有するスリット113A内に挿入された状態でカシメられることにより、爪部113を固定する。 Four protrusions 141 are provided at each of the four corners of the underside 140B of the holding member 140, protruding downward (in the negative Z-axis direction). Each of the four protrusions 141 is an example of a "fixing portion," and, as described above, is inserted into the slit 113A of the claw portion 113 of the metal frame 110 and crimped to fix the claw portion 113.
本実施形態では、突起141のカシメ方法として、圧力および熱を加える熱カシメを用いているが、これに限らず、その他のカシメ方法(例えば、圧力のみを加えるカシメ方法)を用いてもよい。なお、図4で示された突起141は、カシメによって高さ方向に圧縮され、高さ寸法よりも径方向の寸法が大きな略円柱形状であるが、圧縮前の突起141は、図5に示すように、高さ寸法が径方向の寸法より大きな略円柱形状である。 In this embodiment, the protrusion 141 is crimped using thermal crimping, which applies pressure and heat, but other crimping methods (for example, crimping methods that apply pressure only) may also be used. Note that the protrusion 141 shown in Figure 4 is compressed in the height direction by crimping, and has a roughly cylindrical shape with a radial dimension greater than its height. However, the protrusion 141 before compression has a roughly cylindrical shape with a height dimension greater than its radial dimension, as shown in Figure 5.
導電性弾性体150は、導電性および弾性を有する部材である。導電性弾性体150は、フレキシブル基板130の基部131の上面のグランドパターン(図示省略)上、且つ、指紋センサ部120の周囲の近傍に設けられる。図示を省略するが、基部131に形成されているグランドパターンは、指紋認証装置100が搭載される装置のグランド電位に接続される。 The conductive elastic body 150 is a member that is conductive and elastic. The conductive elastic body 150 is provided on a ground pattern (not shown) on the upper surface of the base 131 of the flexible substrate 130, and in the vicinity of the periphery of the fingerprint sensor unit 120. Although not shown, the ground pattern formed on the base 131 is connected to the ground potential of the device in which the fingerprint authentication device 100 is installed.
導電性弾性体150は、保持部材140に金属フレーム110が固定されることにより、金属フレーム110と基部131によって挟持される。これにより、導電性弾性体150は、金属フレーム110をフレキシブル基板130のグランド電位に接続させる。本実施形態では、導電性弾性体150は、導電性を有する両面テープによって、フレキシブル基板130の基部131の上面のグランドパターンに接着されている。但し、これに限らず、例えば、導電性弾性体150は、導電性を有する両面テープによって、金属フレーム110の平面部111の下面(グランドパターンと対向する位置)に接着されてもよい。 When the metal frame 110 is fixed to the holding member 140, the conductive elastic body 150 is sandwiched between the metal frame 110 and the base 131. As a result, the conductive elastic body 150 connects the metal frame 110 to the ground potential of the flexible substrate 130. In this embodiment, the conductive elastic body 150 is adhered to the ground pattern on the upper surface of the base 131 of the flexible substrate 130 with conductive double-sided tape. However, this is not limiting, and for example, the conductive elastic body 150 may be adhered to the lower surface of the flat portion 111 of the metal frame 110 (at a position facing the ground pattern) with conductive double-sided tape.
なお、本実施形態において、導電性弾性体150は、導電性ウレタン、導電性シリコン、導電性ポリエチレン、および導電性フォームのいずれかである。また、本実施形態において、指紋認証装置100は、指紋センサ部120の周囲の近傍における対角する2つの位置に設けられた2つの導電性弾性体150を備える。但し、導電性弾性体150の数および配置位置は、これに限らない。 In this embodiment, the conductive elastic body 150 is made of any of conductive urethane, conductive silicone, conductive polyethylene, and conductive foam. Furthermore, in this embodiment, the fingerprint authentication device 100 includes two conductive elastic bodies 150 provided at two diagonally opposite positions near the periphery of the fingerprint sensor unit 120. However, the number and arrangement of the conductive elastic bodies 150 are not limited to this.
以上のように構成された指紋認証装置100は、金属フレーム110の開口部111Aから露出した指紋センサ部120の検出面120Aに、操作者の指が置かれることにより、当該検出面120Aによって操作者の指の指紋を検出することができる。そして、指紋認証装置100は、フレキシブル基板130を通じて、検出された指紋のパターン等を示す指紋検出信号を外部へ出力することができる。この際、指紋認証装置100は、操作者の指が金属フレーム110の隆起部112に接触することにより、操作者に帯電している静電気を、金属フレーム110および導電性弾性体150を介して、フレキシブル基板130のグランド電位に逃がすことで、指紋センサ部120の静電気による破壊を防ぐことができる。 The fingerprint authentication device 100 configured as described above can detect the operator's fingerprint by placing the operator's finger on the detection surface 120A of the fingerprint sensor unit 120 exposed through the opening 111A of the metal frame 110. The fingerprint authentication device 100 can then output a fingerprint detection signal indicating the detected fingerprint pattern, etc., to the outside via the flexible substrate 130. At this time, when the operator's finger comes into contact with the raised portion 112 of the metal frame 110, the fingerprint authentication device 100 dissipates the static electricity stored on the operator to the ground potential of the flexible substrate 130 via the metal frame 110 and the conductive elastic body 150, thereby preventing damage to the fingerprint sensor unit 120 due to static electricity.
(指紋認証装置100の組み立て手順)
図5~図8は、一実施形態に係る指紋認証装置100の組み立て手順を説明するための図である。なお、以下の組み立て手順を説明するにあたり、予め、ハンダバンプ等によりフレキシブル基板130の基部131に指紋センサ部120が実装されているものとする。
(Assembling Procedure of Fingerprint Authentication Device 100)
5 to 8 are diagrams for explaining the assembly procedure of the fingerprint authentication device 100 according to one embodiment. Note that, in explaining the assembly procedure below, it is assumed that the fingerprint sensor unit 120 has been mounted in advance on the base 131 of the flexible substrate 130 by solder bumps or the like.
まず、図5に示すように、保持部材140を、フレキシブル基板130の基部131と平面部133との間に配置することにより、保持部材140によってフレキシブル基板130を保持した状態にする。このとき、フレキシブル基板130の基部131が、保持部材140の支持面140Aによって保持された状態とする。 First, as shown in FIG. 5, the holding member 140 is placed between the base 131 and the flat portion 133 of the flexible substrate 130, thereby holding the flexible substrate 130 with the holding member 140. At this time, the base 131 of the flexible substrate 130 is held by the support surface 140A of the holding member 140.
また、図5に示すように、フレキシブル基板130の基部131の上面における対角する2つの位置(いずれも、グランドパターン上)の各々に、導電性弾性体150を設置する。 Furthermore, as shown in Figure 5, conductive elastic bodies 150 are installed at each of two diagonal positions (both on the ground pattern) on the top surface of the base 131 of the flexible substrate 130.
そして、図6に示すように、フレキシブル基板130の基部131に対し、金属フレーム110を被せる。このとき、金属フレーム110の平面部111と、フレキシブル基板130の基部131の間で、導電性弾性体150が押し潰されるようにする。 Then, as shown in Figure 6, the metal frame 110 is placed over the base 131 of the flexible substrate 130. At this time, the conductive elastic body 150 is crushed between the flat surface 111 of the metal frame 110 and the base 131 of the flexible substrate 130.
次に、図7に示すように、金属フレーム110が有する4本の爪部113の各々を、保持部材140の下面140Bに沿うように、内側に向けて略直角に折り曲げる。これにより、4本の爪部113の各々のスリット113A内に、保持部材140が有する突起141が挿入される。 Next, as shown in Figure 7, each of the four claws 113 on the metal frame 110 is bent inward at a substantially right angle so as to align with the underside 140B of the holding member 140. This causes the protrusions 141 on the holding member 140 to be inserted into the slits 113A of each of the four claws 113.
そして、図8に示すように、保持部材140が有する4つの突起141の各々を高さ方向に圧縮してカシメることにより、金属フレーム110が有する4本の爪部113の各々を、保持部材140に固定する。これにより、金属フレーム110は、導電性弾性体150を介してフレキシブル基板130のグランド電位に接続された状態で、保持部材140に固定されて、図4に示される状態となる。 Then, as shown in FIG. 8, each of the four protrusions 141 on the holding member 140 is compressed in the height direction and crimped, thereby fixing each of the four claws 113 on the metal frame 110 to the holding member 140. As a result, the metal frame 110 is fixed to the holding member 140 while connected to the ground potential of the flexible substrate 130 via the conductive elastic body 150, resulting in the state shown in FIG. 4.
このとき、金属フレーム110の平面部111と、フレキシブル基板130の基部131の間で、導電性弾性体150が押し潰されているため、その復元力によって金属フレーム110とフレキシブル基板130との両方に強く当接し、導電性弾性体150を介して金属フレーム110のグランド電位への接続状態は、安定的に維持される。また、導電性弾性体150が緩衝材としても機能し、金属フレーム110の爪部113の曲げ位置や関連する部品の寸法バラつきを吸収し、金属フレーム110はガタつきのない固定状態に維持される。 At this time, the conductive elastic body 150 is crushed between the flat portion 111 of the metal frame 110 and the base portion 131 of the flexible substrate 130, and its restoring force causes it to abut firmly against both the metal frame 110 and the flexible substrate 130, maintaining a stable connection of the metal frame 110 to the ground potential via the conductive elastic body 150. The conductive elastic body 150 also functions as a buffer, absorbing variations in the bending position of the claw portions 113 of the metal frame 110 and dimensional variations in related components, maintaining the metal frame 110 in a fixed state without any rattle.
(効果)
以上説明したように、一実施形態に係る指紋認証装置100は、操作者の指の指紋を検出する検出面120Aを有する指紋センサ部120と、指紋センサ部120が実装されたフレキシブル基板130と、フレキシブル基板130に被せて設けられ、検出面120Aに置かれた指が接触可能な金属フレーム110と、フレキシブル基板130を保持する保持部材140とを備えた指紋認証装置100であって、金属フレーム110とフレキシブル基板130との間において、指紋センサ部120の近傍に設けられ、金属フレーム110をフレキシブル基板130のグランド電位に接続させる導電性弾性体150を備える。
(effect)
As described above, the fingerprint authentication device 100 according to one embodiment comprises a fingerprint sensor unit 120 having a detection surface 120A for detecting the fingerprint of an operator's finger, a flexible substrate 130 on which the fingerprint sensor unit 120 is mounted, a metal frame 110 that is provided over the flexible substrate 130 and that can be contacted by a finger placed on the detection surface 120A, and a holding member 140 that holds the flexible substrate 130. The fingerprint authentication device 100 further comprises a conductive elastic body 150 that is provided between the metal frame 110 and the flexible substrate 130, in the vicinity of the fingerprint sensor unit 120, and that connects the metal frame 110 to the ground potential of the flexible substrate 130.
これにより、一実施形態に係る指紋認証装置100は、金属フレーム110をグランド電位へ接続させるために必要なネジ止め部等が不要となるため金属フレーム110の面積を小さくでき、且つ、導電性接着剤のように意図せずに広がってしまう等の虞がないため導電性弾性体150と指紋センサ部120との間のクリアランスを小さくできるため、装置全体のサイズの大型化を抑制することができる。 As a result, the fingerprint authentication device 100 according to one embodiment does not require screw fastening parts or the like required to connect the metal frame 110 to ground potential, allowing the area of the metal frame 110 to be reduced. Furthermore, since there is no risk of the conductive adhesive unintentionally spreading, as with conductive adhesive, the clearance between the conductive elastic body 150 and the fingerprint sensor unit 120 can be reduced, thereby preventing the overall size of the device from increasing.
一実施形態に係る指紋認証装置100において、保持部材140は、突起141を有し、金属フレーム110は、爪部113を有し、爪部113が保持部材140の突起141に固定されることにより、導電性弾性体150を圧縮した状態で、保持部材140に固定される。 In one embodiment of the fingerprint authentication device 100, the holding member 140 has a protrusion 141, and the metal frame 110 has a claw portion 113. The claw portion 113 is fixed to the protrusion 141 of the holding member 140, thereby fixing the conductive elastic body 150 to the holding member 140 in a compressed state.
これにより、一実施形態に係る指紋認証装置100は、導電性弾性体150を圧縮した状態を安定的に維持できるため、部品寸法がばらついても金属フレーム110のガタが発生することがなく、金属フレーム110の固定状態およびグランド電位への接続状態を安定的に維持することができる。 As a result, the fingerprint authentication device 100 according to one embodiment can stably maintain the state in which the conductive elastic body 150 is compressed, so that even if the dimensions of the components vary, the metal frame 110 does not rattle, and the fixed state of the metal frame 110 and its connection to the ground potential can be stably maintained.
一実施形態に係る指紋認証装置100において、金属フレーム110は、検出面120Aと平行な平面部111と、平面部111の中央部に形成され、検出面120Aの少なくとも一部を露出させる開口部111Aと、開口部111Aを取り囲むように隆起して設けられた隆起部112と、平面部111の縁部から下方に延設された複数の爪部113とを有し、複数の爪部113の各々は、保持部材140の側面140Cおよび下面140Bに沿って折り曲げられている。 In one embodiment of the fingerprint authentication device 100, the metal frame 110 has a flat portion 111 parallel to the detection surface 120A, an opening 111A formed in the center of the flat portion 111 and exposing at least a portion of the detection surface 120A, a raised portion 112 that is provided by being raised so as to surround the opening 111A, and a plurality of claw portions 113 that extend downward from the edge of the flat portion 111, each of which is bent along the side surface 140C and the bottom surface 140B of the holding member 140.
これにより、一実施形態に係る指紋認証装置100は、金属フレーム110を一枚の金属板から絞り工程や曲げ工程等からなる一連のプレス加工で一体成形できるため、部品の製造を容易にすることができる。 As a result, the fingerprint authentication device 100 according to one embodiment can easily manufacture the part, since the metal frame 110 can be integrally formed from a single metal plate through a series of press processes, including drawing and bending processes.
一実施形態に係る指紋認証装置100において、保持部材140は、複数の突起141を下面140Bに有し、複数の爪部113の各々は、先端部にスリット113Aを有し、当該スリット113A内に突起141が挿入されて突起141がカシメられることにより、突起141に固定される。 In one embodiment of the fingerprint authentication device 100, the holding member 140 has multiple protrusions 141 on its underside 140B, and each of the multiple claws 113 has a slit 113A at its tip, and the protrusions 141 are inserted into the slits 113A and crimped to be fixed to the protrusions 141.
これにより、一実施形態に係る指紋認証装置100は、比較的簡単な作業で、別部品を用いることなく金属フレーム110を保持部材140に固定することができる。また、金属フレーム110の固定状態を安定的に維持することができる。 As a result, the fingerprint authentication device 100 according to one embodiment can secure the metal frame 110 to the holding member 140 with a relatively simple procedure and without using any additional parts. Furthermore, the fixed state of the metal frame 110 can be stably maintained.
一実施形態に係る指紋認証装置100において、導電性弾性体150は、導電性ウレタン、導電性シリコン、導電性ポリエチレン、および導電性フォームのいずれかである。 In one embodiment of the fingerprint authentication device 100, the conductive elastic body 150 is made of conductive urethane, conductive silicone, conductive polyethylene, or conductive foam.
これにより、一実施形態に係る指紋認証装置100は、金属フレーム110を固定および接地させるための、好適な導電性および弾性を得ることができる。 This allows the fingerprint authentication device 100 of one embodiment to have suitable conductivity and elasticity for fixing and grounding the metal frame 110.
また、一実施形態に係る指紋認証装置100は、指紋センサ部120の周囲における対角する2つの位置に設けられた2つの導電性弾性体150を備える。 Furthermore, the fingerprint authentication device 100 according to one embodiment includes two conductive elastic bodies 150 provided at two diagonal positions around the fingerprint sensor unit 120.
これにより、一実施形態に係る指紋認証装置100は、金属フレーム110をバランスよく安定的に支持することができ、且つ、4つの導電性弾性体150を備える構成と比較して、係るコストを抑制することができる。 As a result, the fingerprint authentication device 100 according to one embodiment can stably support the metal frame 110 in a well-balanced manner, and can reduce costs compared to a configuration including four conductive elastic bodies 150.
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形または変更が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the present invention as set forth in the claims.
100 指紋認証装置
110 金属フレーム
111 平面部
111A 開口部
112 隆起部
113 爪部(被固定部)
113A スリット
120 指紋センサ部
120A 検出面
130 フレキシブル基板(基板)
131 基部
132 折り返し部
133 平面部
134 引き出し部
135 接続部
136 弾性ブロック
140 保持部材
140A 支持面
140B 下面
140C 側面
141 突起(固定部)
142 位置決め突起
150 導電性弾性体
100 Fingerprint Authentication Device 110 Metal Frame 111 Plane Part 111A Opening Part 112 Raised Part 113 Claw Part (Fixed Part)
113A Slit 120 Fingerprint sensor section 120A Detection surface 130 Flexible substrate (substrate)
131 Base portion 132 Folded portion 133 Planar portion 134 Pull-out portion 135 Connection portion 136 Elastic block 140 Holding member 140A Support surface 140B Lower surface 140C Side surface 141 Protrusion (fixing portion)
142 Positioning protrusion 150 Conductive elastic body
Claims (6)
前記指紋センサ部が実装された基板と、
前記基板に被せて設けられる金属フレームと、
前記基板を保持する保持部材と
を備えた指紋認証装置であって、
前記金属フレームと前記基板との間において、前記指紋センサ部の近傍に設けられ、前記金属フレームを前記基板のグランド電位に接続させる導電性弾性体を備える
ことを特徴とする指紋認証装置。 a fingerprint sensor unit having a detection surface for detecting the fingerprint of an operator's finger;
a substrate on which the fingerprint sensor unit is mounted;
a metal frame provided to cover the substrate;
a holding member for holding the substrate,
a conductive elastic body provided between the metal frame and the substrate in the vicinity of the fingerprint sensor unit, the conductive elastic body connecting the metal frame to a ground potential of the substrate.
前記金属フレームは、被固定部を有し、前記被固定部が前記保持部材の前記固定部に固定されることにより、前記導電性弾性体を圧縮した状態で、前記保持部材に固定される。
ことを特徴とする請求項1に記載の指紋認証装置。 The holding member has a fixing portion,
The metal frame has a fixed portion, and the fixed portion is fixed to the fixing portion of the holding member, whereby the conductive elastic body is fixed to the holding member in a compressed state.
2. The fingerprint authentication device according to claim 1.
前記検出面と平行な平面部と、
前記平面部の中央部に形成され、前記検出面の少なくとも一部を露出させる開口部と、
前記開口部を取り囲むように隆起して設けられた隆起部と、
前記平面部の縁部から下方に延設された複数の前記被固定部と
を有し、
複数の前記被固定部の各々は、
前記保持部材の側面および下面に沿って折り曲げられている
ことを特徴とする請求項2に記載の指紋認証装置。 The metal frame is
a flat surface parallel to the detection surface;
an opening formed in a center portion of the planar portion and exposing at least a portion of the detection surface;
a raised portion that is raised so as to surround the opening;
a plurality of the fixed portions extending downward from an edge of the flat portion,
Each of the plurality of fixed portions is
The fingerprint authentication device according to claim 2 , wherein the holding member is bent along the side and bottom surfaces of the holding member.
複数の前記固定部を前記下面に有し、
複数の前記被固定部の各々は、
先端部にスリットを有し、当該スリット内に前記固定部が挿入されて前記固定部がカシメられることにより、前記固定部に固定される
ことを特徴とする請求項3に記載の指紋認証装置。 The holding member is
The fixing portion has a plurality of fixing portions on the lower surface,
Each of the plurality of fixed portions is
The fingerprint authentication device according to claim 3, wherein the tip portion has a slit, and the fixing portion is inserted into the slit and crimped to be fixed to the fixing portion.
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の指紋認証装置。 5. The fingerprint authentication device according to claim 1, wherein the conductive elastic body is one of conductive urethane, conductive silicone, conductive polyethylene, and conductive foam.
ことを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の指紋認証装置。 The fingerprint authentication device according to any one of claims 1 to 5, further comprising two of the conductive elastic bodies provided at two diagonal positions around the fingerprint sensor portion.
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