專利名稱：含有一體化觸摸開關(guān)的指端傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及備有生物檢測元件的指端傳感器，用來測取如在EP 0 805 247A1中公布的按照權(quán)利要求1前序部分的指紋。
為了驗證，例如流動設(shè)備用戶，可以使用個人證件號。除此以外，慣用的還有通過生物傳感元件測取人身特有的可靠特征，例如指紋(手指紋路)，然后根據(jù)測取的結(jié)果，確定允許或者拒絕使用一種設(shè)備或者進入一個房間。一個人既可以單獨使用這樣的測取生物特征的方式，也可以結(jié)合使用證件號碼來防止誤用，再一次突出提高可靠性。
根據(jù)已知，還可以利用一個壓電膜一類的器件作為生物傳感元件使用，通過對電極場進行控制，求算局部部位之間的電容差，辯認手指紋路。另外根據(jù)已知，根據(jù)手指紋路的凈高差與對電極電場之間的關(guān)系，利用電容器電場直接測取指紋。
這類指端傳感器應(yīng)該、特別是出于節(jié)能方面的原因，僅只在通過觸摸時方才激活和求算。根據(jù)已知，為此還要加裝接近開關(guān)，以此與生物傳感元件耦合。這樣又牽涉到較高的費用。
本發(fā)明的任務(wù)所依附的基礎(chǔ)是，創(chuàng)造一種在開頭中介紹的指端傳感器，可以利用特別簡單和節(jié)能的方式，通過按壓或釋放傳感元件進行激活或去激活。
此項任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征得以解決。本發(fā)明的優(yōu)選實施例的形式見其他權(quán)利要求的記載。
本發(fā)明的指端傳感器的外殼是由一個底件和一個可以和底件作相對移動的可推上件構(gòu)成的。傳感元件和/或上件用一個彈簧作有效連接，從而產(chǎn)生使傳感元件和上件與底件彼此分離的預(yù)應(yīng)力。另外，在底件上裝有一個使指端傳感器激活或去激活的開關(guān)觸點，當壓下傳感元件時，開關(guān)觸點閉合，產(chǎn)生激活作用；當不按壓傳感元件時，開關(guān)觸點斷開，于是使傳感元件去激活。
采用本發(fā)明能夠以簡單節(jié)能的方式進行激活或去激活。其中最為有利的是，使用者可以通過觸摸傳感區(qū)的中部進行測取，在這個部位所需的手指壓力很小。這樣就能保證肯定能夠測取到指紋。另外，當傳感元件接觸到開關(guān)觸點時，使用者會感覺到由于觸摸產(chǎn)生的機械“響應(yīng)”(發(fā)出聲響)。利用按壓時間來保證有充分接觸傳感器的時間。另外的一個優(yōu)點是，可以將本發(fā)明的指端傳感器整體化裝在普通電話機的鍵盤上，特別是手機上。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，彈簧是由一件片簧構(gòu)成的，被固定在底件上，在其中部有一段朝向傳感元件隆起部位，頂在傳感元件的背面。這種片簧成本便宜，能夠形成扁平結(jié)構(gòu)。同時還可以將此類片簧作為閉合開關(guān)觸點用的接觸元件使用，這樣就再不另外需要電子元件。
上件最好是在四周沿著朝向傳感區(qū)的走向傾斜。這樣就能夠以簡單的方式利落地找準傳感區(qū)，能夠容易找到準確的手指位置。
上件的有利方式是將其周邊部位以機械的方式裝在底件開口以內(nèi)。采用一個非常簡單的實施例就能夠?qū)崿F(xiàn)，不必再粘接或焊接導向的散件。
例如利用ABS塑料，外殼可以采用簡單的注塑法制成塑料部件。上件的色澤可以在機械設(shè)計過程中實現(xiàn)。
現(xiàn)借助附圖示例對本發(fā)明做詳細說明。


圖1按照本發(fā)明的指端傳感器處于傳感元件未被壓下狀態(tài)、即處于去激活狀態(tài)的剖面圖，圖2圖1中的指端傳感器的俯視圖，圖3圖1中的指端傳感器處于傳感元件已被壓下狀態(tài)、即處于激活狀態(tài)的剖面圖。
圖1至3所示是一個備有生物檢測傳感元件2的指端傳感器1。在傳感元件2的上方有一個水平的傳感面3，它具有這樣的特征，即當將一個手指放在傳感面上面時，就能夠測取它的紋路，也就是指紋。傳感元件2的電源以及在上方傳感面3與在圖中未繪出的電子計算單元之間的導電連接是通過撓性導線4實現(xiàn)的。后者通過相應(yīng)的接觸部位5與上方傳感面3保持連接。
傳感元件2裝在一個外殼中，后者主要是由一個底件6和一個上件7構(gòu)成的。底件6主要是一種盆狀結(jié)構(gòu)，具有一個水平盆底8，底面是矩形，還有立邊9，由盆底8的邊緣垂直向上延伸。
上件7是由一段上方水平上件段10、一個中心呈矩形的開孔11、沿著水平上件段10的外緣向下延伸的垂直立邊段12、以及由立邊段12的下緣向內(nèi)水平延伸的(即朝向傳感元件2延伸)導向段13構(gòu)成的。
由圖1及圖3明顯可見，上件7的水平導向段13穿過底件6的立邊9的在圖中未作詳細表示的導向孔。這種導向孔沿著底件立邊9的加寬的上端邊14向下方垂直擴展一段距離。由于是這樣的結(jié)構(gòu)，上件7的導向段13能夠在底件-立邊的導向孔中沿著垂直方向向下推移，所以整個上件7連同固定在水平上件段10下端的傳感元件2能夠沿著垂直方向與底件6作相對推移。
傳感元件2是一種水平矩形結(jié)構(gòu)，大于上件7上的開孔11，所以能夠越過開孔11的四邊向外伸展，將其端邊的上緣固定在水平上件段10的下緣上，從而在上件7的開孔11的范圍內(nèi)形成相應(yīng)的傳感區(qū)，從上方可以觸及，手指可以放在上面。
在底件6的水平盆底段8和傳感元件2之間裝有一個片簧狀的彈簧15，其尺寸大于盆底段8的整個寬度，由圖1和3可見，是固定在底件6兩端的立邊9上。這件彈簧15穿過立邊9外伸，使其端段16向上垂直翻折。這樣的垂直端段16向上翻折，沿著與立邊段12之間保持很小的間距延展，從而能夠沿著水平方向移動，但不會觸碰立邊段12。彈簧15向上豎立的終端段16用來作為將指端傳感器1支架在圖中未繪出的外殼上的一個開孔之問。于是能夠?qū)⒅付藗鞲衅?壓進這種形式的外殼開口中，在此情況下，在終端段16上外伸的突頭17就起到對外殼的止擋作用。
權(quán)利要求
1．指端傳感器，備有一個用于測取指紋的生物傳感元件(2)，通過機械按壓或釋放傳感元件(2)產(chǎn)生激活或去激活的作用，其特征在于傳感器外殼是由一個底件(6)和一個可以和底件(6)作相對移動的可推上件(7)構(gòu)成的；傳感元件(2)支掛在上件上，傳感元件(2)和/或上件(7)用一個彈簧(15)作有效連接，從而產(chǎn)生使傳感元件(2)和上件(7)與底件(6)彼此分離的預(yù)應(yīng)力，在底件(6)上裝有一個用于使指端傳感器(1)激活或去激活的開關(guān)觸點(18)，當壓下傳感元件(2)時，開關(guān)觸點閉合，產(chǎn)生激活作用；當不按壓傳感元件(2)時，開關(guān)觸點斷開，于是使傳感元件(2)去激活。
2．如權(quán)利要求1的指端傳感器，其特征在于彈簧(15)是一件片簧，被固定在底件(6)上，在其中部有一段向上隆起的部位，頂在傳感元件(2)的背面。
3．如權(quán)利要求1或2的指端傳感器，其特征在于接觸開關(guān)(18)設(shè)在傳感元件(2)下方的中部。
4．如上述各權(quán)利要求之一的指端傳感器，其特征在于上件(7)具備朝向傳感區(qū)的連續(xù)走向的斜度。
5．如上述各權(quán)利要求之一的指端傳感器，其特征在于上件(7)的邊框部分采用機械方式坐落在底件(6)的導向開口之中。
全文摘要
指端傳感器，備有一個生物傳感元件(2)，用于測取指紋，通過觸摸或釋放傳感元件(2)，產(chǎn)生激活或去激活的作用。
文檔編號G06T7/00GK1227738SQ9910258
公開日1999年9月8日 申請日期1999年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月3日
發(fā)明者D·豪德奧 申請人:西門子公司