专利名称：含有一体化触摸开关的指端传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及备有生物检测元件的指端传感器，用来测取如在EP 0 805 247A1中公布的按照权利要求1前序部分的指纹。
为了验证，例如流动设备用户，可以使用个人证件号。除此以外，惯用的还有通过生物传感元件测取人身特有的可靠特征，例如指纹(手指纹路)，然后根据测取的结果，确定允许或者拒绝使用一种设备或者进入一个房间。一个人既可以单独使用这样的测取生物特征的方式，也可以结合使用证件号码来防止误用，再一次突出提高可靠性。
根据已知，还可以利用一个压电膜一类的器件作为生物传感元件使用，通过对电极场进行控制，求算局部部位之间的电容差，辩认手指纹路。另外根据已知，根据手指纹路的净高差与对电极电场之间的关系，利用电容器电场直接测取指纹。
这类指端传感器应该、特别是出于节能方面的原因，仅只在通过触摸时方才激活和求算。根据已知，为此还要加装接近开关，以此与生物传感元件耦合。这样又牵涉到较高的费用。
本发明的任务所依附的基础是，创造一种在开头中介绍的指端传感器，可以利用特别简单和节能的方式，通过按压或释放传感元件进行激活或去激活。
此项任务通过权利要求1的特征得以解决。本发明的优选实施例的形式见其他权利要求的记载。
本发明的指端传感器的外壳是由一个底件和一个可以和底件作相对移动的可推上件构成的。传感元件和/或上件用一个弹簧作有效连接，从而产生使传感元件和上件与底件彼此分离的预应力。另外，在底件上装有一个使指端传感器激活或去激活的开关触点，当压下传感元件时，开关触点闭合，产生激活作用；当不按压传感元件时，开关触点断开，于是使传感元件去激活。
采用本发明能够以简单节能的方式进行激活或去激活。其中最为有利的是，使用者可以通过触摸传感区的中部进行测取，在这个部位所需的手指压力很小。这样就能保证肯定能够测取到指纹。另外，当传感元件接触到开关触点时，使用者会感觉到由于触摸产生的机械“响应”(发出声响)。利用按压时间来保证有充分接触传感器的时间。另外的一个优点是，可以将本发明的指端传感器整体化装在普通电话机的键盘上，特别是手机上。
按照本发明的优选实施例，弹簧是由一件片簧构成的，被固定在底件上，在其中部有一段朝向传感元件隆起部位，顶在传感元件的背面。这种片簧成本便宜，能够形成扁平结构。同时还可以将此类片簧作为闭合开关触点用的接触元件使用，这样就再不另外需要电子元件。
上件最好是在四周沿着朝向传感区的走向倾斜。这样就能够以简单的方式利落地找准传感区，能够容易找到准确的手指位置。
上件的有利方式是将其周边部位以机械的方式装在底件开口以内。采用一个非常简单的实施例就能够实现，不必再粘接或焊接导向的散件。
例如利用ABS塑料，外壳可以采用简单的注塑法制成塑料部件。上件的色泽可以在机械设计过程中实现。
现借助附图示例对本发明做详细说明。
图1按照本发明的指端传感器处于传感元件未被压下状态、即处于去激活状态的剖面图，图2图1中的指端传感器的俯视图，图3图1中的指端传感器处于传感元件已被压下状态、即处于激活状态的剖面图。
图1至3所示是一个备有生物检测传感元件2的指端传感器1。在传感元件2的上方有一个水平的传感面3，它具有这样的特征，即当将一个手指放在传感面上面时，就能够测取它的纹路，也就是指纹。传感元件2的电源以及在上方传感面3与在图中未绘出的电子计算单元之间的导电连接是通过挠性导线4实现的。后者通过相应的接触部位5与上方传感面3保持连接。
传感元件2装在一个外壳中，后者主要是由一个底件6和一个上件7构成的。底件6主要是一种盆状结构，具有一个水平盆底8，底面是矩形，还有立边9，由盆底8的边缘垂直向上延伸。
上件7是由一段上方水平上件段10、一个中心呈矩形的开孔11、沿着水平上件段10的外缘向下延伸的垂直立边段12、以及由立边段12的下缘向内水平延伸的(即朝向传感元件2延伸)导向段13构成的。
由图1及图3明显可见，上件7的水平导向段13穿过底件6的立边9的在图中未作详细表示的导向孔。这种导向孔沿着底件立边9的加宽的上端边14向下方垂直扩展一段距离。由于是这样的结构，上件7的导向段13能够在底件-立边的导向孔中沿着垂直方向向下推移，所以整个上件7连同固定在水平上件段10下端的传感元件2能够沿着垂直方向与底件6作相对推移。
传感元件2是一种水平矩形结构，大于上件7上的开孔11，所以能够越过开孔11的四边向外伸展，将其端边的上缘固定在水平上件段10的下缘上，从而在上件7的开孔11的范围内形成相应的传感区，从上方可以触及，手指可以放在上面。
在底件6的水平盆底段8和传感元件2之间装有一个片簧状的弹簧15，其尺寸大于盆底段8的整个宽度，由图1和3可见，是固定在底件6两端的立边9上。这件弹簧15穿过立边9外伸，使其端段16向上垂直翻折。这样的垂直端段16向上翻折，沿着与立边段12之间保持很小的间距延展，从而能够沿着水平方向移动，但不会触碰立边段12。弹簧15向上竖立的终端段16用来作为将指端传感器1支架在图中未绘出的外壳上的一个开孔之问。于是能够将指端传感器1压进这种形式的外壳开口中，在此情况下，在终端段16上外伸的突头17就起到对外壳的止挡作用。
权利要求
1．指端传感器，备有一个用于测取指纹的生物传感元件(2)，通过机械按压或释放传感元件(2)产生激活或去激活的作用，其特征在于传感器外壳是由一个底件(6)和一个可以和底件(6)作相对移动的可推上件(7)构成的；传感元件(2)支挂在上件上，传感元件(2)和/或上件(7)用一个弹簧(15)作有效连接，从而产生使传感元件(2)和上件(7)与底件(6)彼此分离的预应力，在底件(6)上装有一个用于使指端传感器(1)激活或去激活的开关触点(18)，当压下传感元件(2)时，开关触点闭合，产生激活作用；当不按压传感元件(2)时，开关触点断开，于是使传感元件(2)去激活。
2．如权利要求1的指端传感器，其特征在于弹簧(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，顶在传感元件(2)的背面。
3．如权利要求1或2的指端传感器，其特征在于接触开关(18)设在传感元件(2)下方的中部。
4．如上述各权利要求之一的指端传感器，其特征在于上件(7)具备朝向传感区的连续走向的斜度。
5．如上述各权利要求之一的指端传感器，其特征在于上件(7)的边框部分采用机械方式坐落在底件(6)的导向开口之中。
全文摘要
指端传感器，备有一个生物传感元件(2)，用于测取指纹，通过触摸或释放传感元件(2)，产生激活或去激活的作用。
文档编号G06T7/00GK1227738SQ9910258
公开日1999年9月8日 申请日期1999年3月3日 优先权日1998年3月3日
发明者D·豪德奥 申请人:西门子公司