在手指生物识别传感器和设备外壳之间包括按钮开关的电子设备和相关方法

摘要

本发明题为“在手指生物识别传感器和设备外壳之间包括按钮开关的电子设备和相关方法”。本发明公开了一种电子设备，其可以包括具有顶侧和底侧的设备外壳。该电子设备还可以包括可以在设备外壳的顶侧上方移动的安装框架以及由安装框架承载的手指生物识别传感器。挠曲构件可以被耦接到设备外壳的底侧并被配置为相对于设备外壳向上偏置安装框架。可以在手指生物识别传感器和设备外壳的顶侧之间操作性地耦接按钮开关。

权利要求

1.一种电子设备，包括：

设备外壳壁，所述设备外壳壁具有顶侧和底侧；

安装框架，所述安装框架能够在所述设备外壳壁的所述顶侧上方移动；

手指生物识别传感器，所述手指生物识别传感器由所述安装框架承载；

挠曲构件，所述挠曲构件耦接到所述设备外壳壁的所述底侧并被配置为相对于所述设备外壳壁向上偏置所述安装框架；和按钮开关，所述按钮开关操作性地耦接在所述手指生物识别传感器和所述设备外壳壁的所述顶侧之间。

2.根据权利要求1所述的电子设备，还包括枢转限制器，所述枢转限制器由所述设备外壳壁的所述顶侧承载并与所述安装框架配合以限制所述安装框架的枢转。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述安装框架包括环形主体和从所述环形主体向下延伸的多个支撑腿。

4.根据权利要求3所述的电子设备，还包括将每个支撑腿耦接到所述挠曲构件的相应紧固件。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其中每个支撑腿在其中具有紧固件接收通道以接收相应的紧固件。

6.根据权利要求1所述的电子设备，还包括耦接到所述手指生物识别传感器的柔性电路基板。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其中所述柔性电路基板具有细长形状并从所述设备外壳壁的所述顶侧延伸到所述设备外壳壁的所述底侧。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述挠曲构件包括弹性平坦主体，所述弹性平坦主体在其中具有多个狭槽式开口。

9.根据权利要求1所述的电子设备，还包括由所述安装框架承载的位于所述手指生物识别传感器上方的覆盖层。

10.一种用于包括设备外壳壁的电子设备的输入设备，所述设备外壳壁具有顶侧和底侧，所述输入设备包括：

安装框架，所述安装框架能够在所述设备外壳壁的所述顶侧上方移动；

手指生物识别传感器，所述手指生物识别传感器由所述安装框架承载；

挠曲构件，所述挠曲构件耦接到所述设备外壳壁的所述底侧并被配置为相对于所述设备外壳壁向上偏置所述安装框架；和按钮开关，所述按钮开关操作性地耦接在所述手指生物识别传感器和所述设备外壳壁的所述顶侧之间。

11.根据权利要求10所述的输入设备，还包括枢转限制器，所述枢转限制器由所述设备外壳壁的所述顶侧承载并与所述安装框架配合以限制所述安装框架的枢转。

12.根据权利要求10所述的输入设备，其中所述安装框架包括环形主体和从所述环形主体向下延伸的多个支撑腿。

13.根据权利要求12所述的输入设备，还包括将每个支撑腿耦接到所述挠曲构件的相应紧固件。

14.根据权利要求13所述的输入设备，其中每个支撑腿在其中具有紧固件接收通道以接收相应的紧固件。

15.根据权利要求10所述的输入设备，还包括耦接到所述手指生物识别传感器的柔性电路基板。

16.一种制造电子设备的方法，包括：将安装框架定位成能够在设备外壳壁的顶侧上方移动；

将手指生物识别传感器定位成由所述安装框架承载；

将挠曲构件耦接到所述设备外壳壁的底侧以相对于所述设备外壳壁向上偏置所述安装框架；以及

将按钮开关操作性地耦接在所述手指生物识别传感器和所述设备外壳壁的所述顶侧之间。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括将枢转限制器定位成由所述设备外壳壁的所述顶侧承载并与所述安装框架配合以限制所述安装框架的枢转。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述安装框架包括环形主体和从所述环形主体向下延伸的多个支撑腿；并且进一步包括将每个支撑腿耦接到所述挠曲构件的相应紧固件。

19.根据权利要求16所述的方法，还包括将柔性电路基板耦接到所述手指生物识别传感器。

20.根据权利要求16所述的方法，还包括将覆盖层定位成由所述安装框架承载于所述手指生物识别传感器上方。

说明书

在手指生物识别传感器和设备外壳之间包括按钮开关的电子

设备和相关方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电子器件领域，并且更具体地，涉及手指生物识别传感器的领域。

背景技术

[0002] 指纹感测和匹配是用于个人识别或验证的可靠且广泛应用的技术。具体地，指纹识别的一种通用方法涉及扫描样本指纹或其图像并存储该图像和/或指纹图像的独特特
征。诸如出于验证的目的，可将样本指纹的特征与已在数据库中的参考指纹的信息进行比
较，以确定对人的正确识别。

[0003] 对于电子设备，更具体地，例如便携式设备中的验证和/或认证，指纹传感器可能特别有利。此类指纹传感器可例如由便携式电子设备的外壳承载，并且其尺寸可设定为感
测来自单个手指的指纹。

[0004] 在指纹传感器被集成到电子设备或主机设备中的情况下，例如，如上所述，可能希望更快速地进行认证，尤其是在电子设备上执行另一个任务或应用时。换句话讲，在某些情
况下，可能不希望让用户在独立的认证步骤中执行认证，例如，在任务之间切换以执行认
证。还可能希望指纹传感器执行除认证之外的其他功能。

发明内容

[0005] 一种电子设备可以包括具有顶侧和底侧的设备外壳。该电子设备还可以包括可以在设备外壳的顶侧上方移动的安装框架以及由安装框架承载的手指生物识别传感器。挠曲
构件可以被耦接到设备外壳的底侧并被配置为相对于设备外壳向上偏置安装框架。可以在
手指生物识别传感器和设备外壳的顶侧之间操作性地耦接按钮开关。

[0006] 该电子设备还可以包括由设备外壳的顶侧承载并与安装框架配合以限制安装框架枢转的枢转限制器。安装框架可以包括环形主体，以及例如从其向下延伸的多个支撑腿。

[0007] 该电子设备还可以包括将每个支撑腿耦接到挠曲构件的相应紧固件。例如，每个支撑腿中可以具有紧固件接收通道，以接收相应紧固件。

[0008] 该电子设备还可以包括耦接到手指生物识别传感器的柔性电路基板。例如，柔性电路基板可以具有细长形状并从设备外壳的顶侧延伸到设备外壳的底侧。

[0009] 例如，该挠曲构件可以包括弹性平坦主体，该弹性平坦主体中具有多个狭槽式开口。该电子设备还可以包括由安装框架承载的位于手指生物识别传感器上方的覆盖层。

[0010] 本发明的方法方面涉及一种制造电子设备的方法。该方法可以包括定位安装框架以能够在设备外壳的顶侧上方移动并定位手指生物识别传感器以由安装框架承载。该方法
还可以包括将挠曲构件耦接到设备外壳的底侧以相对于设备外壳向上偏置安装框架，以及
在手指生物识别传感器和设备外壳的顶侧之间操作性地耦接按钮开关。

附图说明

[0011] 图1是根据实施方案的电子设备的一部分的局部分解透视图。

[0012] 图2是根据实施方案的电子设备的一部分的另一个局部分解透视图。

[0013] 图3是根据实施方案的电子设备的输入设备的分解图。

[0014] 图4A是根据实施方案的电子设备的一部分的局部侧视图。

[0015] 图4B是图4A的电子设备的在输入设备被按下时的部分的局部侧面。

具体实施方式

[0016] 现在将参考其中示出了本发明的优选实施方案的附图而在下文更全面地描述本发明。然而，本发明可以多种不同的形式体现，并且不应将本发明理解为受限于本文所述的
实施方案。相反，提供这些实施方案是为了使得本公开为周密且完整的，并且将向本领域的
技术人员充分地表达本发明的范围。类似数字在全文中指类似元件。

[0017] 首先参考图1‑图3，电子设备20包括设备外壳21。设备外壳具有顶侧 22(例如，设备外壳外部)和底侧23(例如，设备外壳之内)。尽管电子设备20例示地处于具有用于执行相
应功能的键盘按键形式的输入设备26 的膝上型计算机的形式，但应当理解，该电子设备可
以是另一种电子设备的形式，例如，移动无线通信设备或智能电话、平板电脑、独立的键盘
或输入设备或其他电子设备。设备外壳21在其中可以具有开口25，以允许从顶侧22通过到
达底侧23。

[0018] 电子设备20还包括作为输入设备50或键盘按键的部分的安装框架 30，安装框架30能够在设备外壳21的顶侧22上方移动。安装框架30包括环形主体31。更具体地，环形主体
31被设定为矩形或正方形键盘按键形状，并且其中具有开口32。环形主体31还包括限定凸
部的支撑构件35，该凸部相对于环形主体31的顶部凹陷。当然，环形主体31可以具有另一种
环形，例如，为圆形。

[0019] 安装框架30还包括从环形主体31向下延伸的支撑腿33。例示地，有四个支撑腿33，其在环形主体31的角部处从环形主体向下延伸。尽管例示了四个支撑腿33，但可以有任意
数量的支撑腿，并且支撑腿可能不在角部。每个支撑腿33在其中具有相应的紧固件接收通
道36，以接收相应的紧固件58b，如下文将要更详细所述。

[0020] 手指生物识别传感器40承载于安装框架30的环形主体31中的开口32 之内。手指生物识别传感器40可以是电容式或基于电场的手指生物识别传感器，例如，并且可以被配
置为配合执行例如认证功能、导航功能和欺诈检测功能中的至少一种。在一些实施方案中，
手指生物识别传感器40可以是光学传感器或其他类型的手指生物识别传感器，如本领域的
技术人员将理解。

[0021] 覆盖层45由安装框架30承载于手指生物识别传感器40上方。更具体地，覆盖层45由凹陷部之内的支撑构件35承载，使得覆盖层与安装框架 30的顶部平齐或接近平齐。覆盖
层45可以包括蓝宝石、玻璃或其他介电材料，并可以为用户的手指限定手指放置表面。

[0022] 粘合剂环46耦接于覆盖层45和安装框架的支撑构件35之间(图 3)。粘合剂环46可以是预切割胶环的形式，将覆盖层45固定到支撑构件 35。

[0023] 集成电路(IC)41耦接到手指生物识别传感器40的底侧。IC 41可以是例如电平平移IC。IC 41可以执行其他和/或附加的功能，并可以定位在别处，例如，由柔性电路基板42
承载。

[0024] 柔性电路基板42耦接到或承载手指生物识别传感器40。柔性电路基板42例示性地具有细长形状并从设备外壳21的顶侧22延伸到设备外壳的底侧23。连接器可以耦接到柔性
电路基板42并可以与例如设备外壳21中别处的部件相邻。粘合剂耦接垫44(图1)可以耦接
例如设备外壳21内的柔性电路基板42，以将柔性电路基板保持或固定在适当位置。

[0025] 按钮开关51操作性地耦接于手指生物识别传感器40和设备外壳21的顶侧22之间。更具体地讲，按钮开关51可以安装到柔性电路基板42的底侧。按钮开关51可以基于设备外
壳的顶侧22上方的支撑构件30的向下移动而致动。换句话讲，例如，来自支撑构件30上用户
的手指的向下按压，并且更具体地，覆盖层45向下移动支撑构件以针对设备外壳21的顶侧
22 致动按钮开关。按钮开关51可以经由柔性电路基板42耦接到用于执行相应功能，例如通
电功能的电路。

[0026] 由耦接到设备外壳21的底侧23的挠曲构件55相对于设备外壳21向上偏置安装框架30。基于安装框架30的向上偏置，按钮开关51不会被正常致动(即，处于按下位置)。挠曲
构件55例示地具有弹性平坦主体56，其中包括狭槽式开口57。狭槽式开口57配合以允许弹
性平坦主体56在向下移动或按压时挠曲。紧固件58a通过挠曲构件55中的紧固件开口59a以
将挠曲构件耦接到设备外壳21的底侧23，例如，耦接到设备外壳21中的相应紧固件接收通
道27。紧固件58a可以包括螺钉、铆钉和/或其他紧固机构中的任一种。

[0027] 挠曲构件55的弹性平坦主体56在其角部具有紧固件开口59b，其与安装框架30的支撑腿33对准。相应的紧固件58b将挠曲构件55耦接到支撑腿33中的每个支撑腿，在相应紧
固件接收通道35内接收紧固件。

[0028] 另外参考图4A 和图4B ，电子设备20还可以包括由设备外壳21的顶侧 22承载的枢转限制器60。枢转限制器60与安装框架30配合，以限制安装框架枢转。换句话讲，在向下
按压到覆盖层45时，安装框架30在设备外壳21的顶侧22上方绕枢转限制器60以枢转运动方
式移动。本领域的技术人员应当理解，枢转限制器60可以减少x轴和y轴运动的量并将枢转
限制器60一侧的z轴运动限制到接近没有位移，而在枢转限制器相反侧可能有大约100微
米‑200微米的位移。应当理解，在一些实施方案中，电子设备 20可以不包括枢转限制器60。

[0029] 本领域的技术人员应当理解，在输入设备50或键盘按键中包括手指生物识别传感器40可以有利地允许执行多种功能。例如，可以基于按钮开关 51的操作或覆盖层45上的位
移或向下按压，发生给定功能，例如，通电。在按钮开关51操作期间，手指生物识别传感器40
可以执行例如认证功能。因此，可以在通电操作期间认证给定用户。

[0030] 方法方面涉及一种制造电子设备20的方法。该方法包括定位安装框架 30以能够在设备外壳21的顶侧22上方移动并定位手指生物识别传感器40 以由安装框架承载。该方
法还包括将挠曲构件55耦接到设备外壳21的底侧23以相对于设备外壳21向上偏置安装框
架30，在手指生物识别传感器和设备外壳的顶侧22之间操作性地耦接按钮开关51。

[0031] 本公开认识到使用本发明的技术中的个人信息数据(包括生物识别数据)可用于使用户受益。例如，可以将生物识别认证数据用于方便地访问设备特征部而不使用口令。在
其他示例中，收集用户生物识别数据，用于为用户提供关于其健康或健身水平的反馈。此
外，本公开还设想包括生物识别数据在内的个人信息数据有益于用户的其他用途。

[0032] 本公开还设想负责此类个人信息数据的收集、分析、公开、传送、存储或其他用途的实体将遵守已确立的隐私政策和/或隐私实践。具体地讲，此类实体应实施并坚持使用被
公认为满足或超出对维护个人信息数据的隐私性和安全性的行业或政府要求的隐私政策
和实践，包括使用符合或超过行业或政府标准的数据加密和安全方法。例如，来自用户的个
人信息应被收集用于实体的合法且合理的用途，并且不在这些合法使用之外共享或出售。
另外，此类收集应仅在用户知情同意之后进行。此外，此类实体应采取任何所需的步骤，以
保障和保护对此类个人信息数据的访问，并且确保有权访问个人信息数据的其他人遵守他
们的隐私政策和程序。另外，此类实体可使其本身经受第三方评估以证明其遵守广泛接受
的隐私政策和实践。

[0033] 尽管有前述情况，本公开还设想了用户有选择地阻止使用或访问个人信息数据的实施方案，个人信息数据包括生物识别数据，还设想了对基于云的服务中存储数据的用户
限制和/或限制对其的访问。即本公开设想可提供硬件元件和/或软件元件，以防止或阻止
对此类个人信息数据的访问。例如，在生物识别认证方法的情况中，本技术可以被配置为通
过提供安全信息来允许用户任选地绕过生物识别认证步骤，安全信息例如是本领域技术人
员已知的口令、个人识别号(PIN)、触摸手势或其他认证方法的个体或组合。在另一个示例
中，用户可以选择去除、禁用或限制对收集用户的个人健康或健身数据的特定健康相关应
用的访问。

[0034] 受益于前文描述及相关附图中所呈现的教导内容的本领域的技术人员将想到本发明的许多修改形式和其他实施方案。因此，应当理解，本发明不限于所公开的具体实施方
案，并且修改形式和实施方案旨在涵盖于所附权利要求书的范围内。