JP2013134505A - Pointing device and electronic device including the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pointing device for which uniformity of luminance at a peripheral edge part of a read area can be improved without increasing the number of light sources.SOLUTION: The pointing device includes: a sensor device 10 which has a read area 17 for detecting a motion of an object on an upper surface and detects the motion of the object by receiving light transmitted through the read area 17; a housing 20 provided with a cylindrical part 21 having an upper end annular part 22 surrounding the periphery of the read area 17 and a side face part 23 surrounding the periphery of the sensor device 10; LEDs 30A, 30B arranged on a lower side of the sensor device 10; a light guide 40 for guiding the light of the LEDs 30A, 30B to the side face part 23 so that the upper end annular part 22 is lighted by the light transmitted through the side face part 23; and a mask ring 50 provided between the read area 17 and the upper end annular part 22.

Description

本発明は、物体の動きを検知するための読み取り領域を上面に有し、前記読み取り領域を透過した光を受光することによって、前記物体の動きを検知するセンサ部を備えるポインティングデバイス及びそれを備える電子機器に関する。   The present invention has a reading device for detecting the movement of an object on the upper surface, and a pointing device including a sensor unit that detects the movement of the object by receiving light transmitted through the reading region and the same. It relates to electronic equipment.

従来から、コンピュータ等の電子機器、携帯電話等の携帯通信機器において、指の指紋を検出し、検出された指紋の動きを指先の動きとして、機器を操作制御するポインティングデバイスが知られている。このようなポインティングデバイスには、ノイズが発生しにくく、検出精度が高い指紋検出装置を備えることが要求されることがある。   2. Description of the Related Art Conventionally, a pointing device that detects a fingerprint of a finger in an electronic device such as a computer or a mobile communication device such as a mobile phone and controls the operation of the detected finger movement is known. Such a pointing device may be required to include a fingerprint detection apparatus that is less likely to generate noise and has high detection accuracy.

例えば、図1は、従来の指紋検出装置の概略図を示している。なお、図1(A)は、従来の指紋検出装置100の外観図を示し、図1(B)は、その内部構造を点線で示している。図1(A)、図1(B)に示すように、従来の指紋検出装置100は、基板110上にLED(発光ダイオード)を含む発光部120及びイメージセンサ130が配置され、イメージセンサ130上にイメージガイド140が配置されている。また、指紋検出装置100は、遮光性の合成樹脂からなるモールド部材150によって一体形成されている。   For example, FIG. 1 shows a schematic diagram of a conventional fingerprint detection apparatus. 1A shows an external view of a conventional fingerprint detection apparatus 100, and FIG. 1B shows the internal structure by dotted lines. As shown in FIGS. 1A and 1B, the conventional fingerprint detection apparatus 100 includes a light emitting unit 120 including an LED (light emitting diode) and an image sensor 130 disposed on a substrate 110. An image guide 140 is disposed on the screen. The fingerprint detection apparatus 100 is integrally formed by a mold member 150 made of a light-shielding synthetic resin.

また、指紋検出装置100の表面には、検出対象であるユーザの指紋を検出する指紋検出面160が設けられ、指紋検出面160には、発光部120とイメージガイド140とが露出した状態となっている。   Further, a fingerprint detection surface 160 for detecting a fingerprint of a user who is a detection target is provided on the surface of the fingerprint detection device 100, and the light emitting unit 120 and the image guide 140 are exposed on the fingerprint detection surface 160. ing.

このような指紋検出装置100を用いて指の指紋を検出する場合、ユーザが指紋検出面160に指先を接触させるように擦りつけることで、発光部120から照射された光がユーザの指内に入り、指内からの散乱光がイメージガイド140を介してイメージセンサ130に届く。これにより、イメージセンサ130は、ユーザの指紋を検出するための指紋画像を取得することが可能となる。   When a fingerprint of a finger is detected using such a fingerprint detection apparatus 100, the light emitted from the light emitting unit 120 enters the user's finger by rubbing the fingertip so that the user touches the fingerprint detection surface 160. The scattered light from the finger reaches the image sensor 130 through the image guide 140. Thereby, the image sensor 130 can acquire a fingerprint image for detecting a user's fingerprint.

なお、図1のようなイメージガイド方式の検出装置を備えたポインティングデバイス以外にも、例えば特許文献1に開示されているようなレンズ方式の検出装置を備えたポインティングデバイスも存在する。   In addition to the pointing device provided with the image guide type detection device as shown in FIG. 1, there is a pointing device provided with a lens type detection device as disclosed in, for example, Patent Document 1.

特表2008−510248号公報Special table 2008-510248 gazette

ポインティングデバイスは、上述した携帯通信機器等の表面に設けられる場合、携帯通信機器のデザインにも影響を与えるため、意匠としての見栄えも要求されることがある。例えば、物体の動きを検知するための読み取り領域(例えば図1の場合、指紋検出面160に相当)の周縁部を全体的に均一に発光させるイルミネーション機能を追加することが求められる場合がある。   When the pointing device is provided on the surface of the above-described portable communication device or the like, the pointing device also affects the design of the portable communication device, so that the appearance as a design may be required. For example, it may be required to add an illumination function that uniformly emits light at the entire periphery of a reading area (for example, corresponding to the fingerprint detection surface 160 in FIG. 1) for detecting the movement of an object.

しかしながら、この場合、周縁部を照らす光源の数を増やすことによって、周縁部を全体的に均一に発光させようとすると、光源の搭載スペースやコストの点で問題がある。逆に、光源の数を減らすと、周縁部のうち光源の光が当たる部分が当たらない部分よりも強く光ることによって点発光しているように見えるため、均一な輝度分布が得られないという問題がある。   However, in this case, increasing the number of light sources that illuminate the peripheral portion to cause the peripheral portion to emit light uniformly as a whole has problems in terms of light source mounting space and cost. On the contrary, if the number of light sources is reduced, it appears that spot light is emitted by shining stronger than the part where the light source hits in the peripheral part, so that a uniform luminance distribution cannot be obtained. There is.

そこで、本発明は、光源の数を増やさずに、読み取り領域の周縁部の輝度の均一性を高めることができる、ポインティングデバイス及びそれを備える電子機器の提供を目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a pointing device and an electronic apparatus including the pointing device that can improve the uniformity of luminance at the peripheral portion of the reading region without increasing the number of light sources.

上記目的を達成するため、本発明は、
物体の動きを検知するための読み取り領域を上面に有し、前記読み取り領域を透過した光を受光することによって、前記物体の動きを検知するセンサ部と、
前記読み取り領域の周りを囲む上端環状部と、前記センサ部の周りを囲む側面部とを有する筒状部が設けられたハウジングと、
前記センサ部の下側に配置された光源と、
前記上端環状部が前記側面部を伝達する光によって光るように、前記光源の光を前記側面部に導く導光部と、
前記読み取り領域と前記上端環状部との間に設けられた遮光部とを備える、ポインティングデバイス及びそれを備える電子機器を提供するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A sensor unit that has a reading area for detecting the movement of the object on the upper surface, and detects the movement of the object by receiving light transmitted through the reading area;
A housing provided with a cylindrical portion having an upper annular portion surrounding the reading area and a side surface surrounding the sensor portion;
A light source disposed below the sensor unit;
A light guide that guides the light of the light source to the side surface so that the upper annular portion shines with light transmitted through the side surface;
The present invention provides a pointing device and an electronic apparatus including the pointing device, each including a light shielding portion provided between the reading region and the upper end annular portion.

本発明によれば、光源の数を増やさずに、読み取り領域の周縁部の輝度の均一性を高めることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the luminance uniformity of the peripheral portion of the reading region without increasing the number of light sources.

従来の指紋検出装置100の概略図である。1 is a schematic diagram of a conventional fingerprint detection apparatus 100. FIG. 本発明の第1の実施形態であるポインティングデバイス200の斜視図である。1 is a perspective view of a pointing device 200 according to a first embodiment of the present invention. ポインティングデバイス200が携帯端末1に搭載された一例を示した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example in which a pointing device 200 is mounted on a mobile terminal 1. ポインティングデバイス200の分解斜視図である。2 is an exploded perspective view of a pointing device 200. FIG. ポインティングデバイス200の下面図を省略した五面図である。FIG. 6 is a five-side view in which a bottom view of the pointing device 200 is omitted. ポインティングデバイス200の図5に示したX−Xにおける断面図である。It is sectional drawing in XX shown in FIG. 5 of the pointing device 200. FIG. ポインティングデバイス200の図5に示したA−Aにおける断面図である。It is sectional drawing in AA shown in FIG. 5 of the pointing device 200. FIG. センサ装置10の概略図である。1 is a schematic view of a sensor device 10. FIG. 本発明の第2の実施形態であるポインティングデバイス300の断面図である。It is sectional drawing of the pointing device 300 which is the 2nd Embodiment of this invention. 中継基板65の斜視図である。7 is a perspective view of a relay board 65. FIG. 本発明の第3の実施形態であるポインティングデバイス400の平面図である。It is a top view of the pointing device 400 which is the 3rd Embodiment of this invention. ポインティングデバイス400の図11に示したB−Bにおける断面図である。It is sectional drawing in BB shown in FIG. 11 of the pointing device 400. FIG. マスクリング55が構成されてないポインティングデバイス400Aの断面図である。It is sectional drawing of 400 A of pointing devices in which the mask ring 55 is not comprised.

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。なお、「遮光」には、本発明の効果を損なわない程度に、光の透過を完全に遮らずに抑制することが含まれてもよい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that “shielding” may include suppressing light transmission without completely blocking the effect of the present invention.

図2は、本発明の第1の実施形態であるポインティングデバイス200の斜視図である。ポインティングデバイス200は、X,Y,Z軸によって定まる直交座標系において、XY平面の法線方向側から入力される操作入力を読み取り領域17で受ける操作インターフェイスである。この操作入力は、物体の動きによって生ずるものである。操作入力を生じさせる物体の具体例として、操作者の人体又はその一部、操作棒やタッチペンなどの操作入力補助具などが挙げられる。   FIG. 2 is a perspective view of the pointing device 200 according to the first embodiment of the present invention. The pointing device 200 is an operation interface that receives an operation input, which is input from the normal direction side of the XY plane, in the reading area 17 in an orthogonal coordinate system determined by the X, Y, and Z axes. This operation input is generated by the movement of the object. Specific examples of the object that causes the operation input include an operator's human body or a part thereof, and an operation input assisting tool such as an operation rod or a touch pen.

ポインティングデバイス200は、そのような物体の動きを接触又は非接触で検知するための読み取り領域17を表面に有している。操作者の人体の一部とは、例えば、腕又はその一部(例えば、手指、手のひらなど)、足又はその一部(例えば、足指、足の裏など)などが挙げられる。ポインティングデバイス200からの信号に基づいて、当該物体の動きに応じた操作入力内容を中央演算処理装置が内蔵された電子機器に把握させることができる。   The pointing device 200 has a reading area 17 on the surface for detecting the movement of such an object with or without contact. The part of the human body of the operator includes, for example, an arm or a part thereof (for example, a finger or a palm), a foot or a part thereof (for example, a toe or the sole of a foot), or the like. Based on the signal from the pointing device 200, the operation input content corresponding to the movement of the object can be grasped by the electronic device in which the central processing unit is built.

ポインティングデバイス200は、所定のホストに搭載又は接続される。ホストの具体例として、携帯端末(携帯電話、携帯ゲーム機、携帯情報端末機、音楽や映像の携帯プレーヤーなど)、ゲーム機、パーソナルコンピュータ、車両用コンピュータ、操作コントローラ、マウス、電化製品などの電子機器が挙げられる。ポインティングデバイス200とホストとの接続形態は、有線接続でもよいし、無線接続でもよい。また、ポインティングデバイス200自体が、操作コントローラやマウスなどの電子機器であってもよい。   The pointing device 200 is mounted on or connected to a predetermined host. Specific examples of the host include electronic devices such as portable terminals (mobile phones, portable game machines, portable information terminals, portable players for music and video), game machines, personal computers, vehicle computers, operation controllers, mice, and electrical appliances. Equipment. A connection form between the pointing device 200 and the host may be a wired connection or a wireless connection. The pointing device 200 itself may be an electronic device such as an operation controller or a mouse.

ポインティングデバイス200は、例えば、そのようなホストに搭載又は接続されるディスプレイの画面上に表示されるオブジェクトを、操作者が意図した操作内容に従って、移動させることができる。画面上に表示されるオブジェクトは、例えば、カーソルやポインタなどの指示表示である。キャラクターなどの表示物でもよい。また、操作者が所定の操作入力を与えることにより、その操作入力に対応する電子機器の所望の機能を発揮させることができる。   The pointing device 200 can move, for example, an object displayed on the screen of a display mounted on or connected to such a host according to the operation content intended by the operator. The object displayed on the screen is, for example, an instruction display such as a cursor or a pointer. A display object such as a character may be used. In addition, when an operator gives a predetermined operation input, a desired function of the electronic device corresponding to the operation input can be exhibited.

ポインティングデバイス200は、Z方向を法線方向とする上面に読み取り領域17が設けられている。また、ポインティングデバイス200は、読み取り領域17の周りを囲む上端環状部22と側面部23とを有する筒状部21が設けられたハウジング20を有している。ポインティングデバイス200は、読み取り領域17の周縁部である上端環状部22を内方から面発光させる機能を有している。すなわち、上端環状部22が、イルミネーションエリアである。   The pointing device 200 is provided with a reading region 17 on the upper surface with the Z direction as the normal direction. The pointing device 200 includes a housing 20 provided with a cylindrical portion 21 having an upper end annular portion 22 and a side portion 23 surrounding the reading area 17. The pointing device 200 has a function of causing the upper annular portion 22 that is the peripheral portion of the reading region 17 to emit light from the inside. That is, the upper annular portion 22 is an illumination area.

図3は、ポインティングデバイス200が携帯端末1に搭載された一例を示した斜視図である。携帯端末1は、ポインティングデバイス200が取り付けられた本体2を備えている。ポインティングデバイス200は、読み取り領域17及び上端環状部22が本体2の表面に露出するように、ハウジング20の側面部23(図2参照)が本体2の表面に形成された穴に嵌まった状態で、本体2に内蔵されている。上端環状部22が本体2の表面に露出していることによって、上端環状部22の発光が外部から視認できる。   FIG. 3 is a perspective view showing an example in which the pointing device 200 is mounted on the mobile terminal 1. The mobile terminal 1 includes a main body 2 to which a pointing device 200 is attached. In the pointing device 200, the side surface portion 23 (see FIG. 2) of the housing 20 is fitted in a hole formed on the surface of the main body 2 so that the reading region 17 and the upper annular portion 22 are exposed on the surface of the main body 2. In the main body 2. Since the upper end annular portion 22 is exposed on the surface of the main body 2, the light emission of the upper end annular portion 22 can be visually recognized from the outside.

なお、図3は、ポインティングデバイスが携帯端末に搭載される一例を示したものにすぎない。したがって、携帯端末等の電子機器は、ディスプレイが本体2に開閉可能に支持される図3のタイプとは異なるタイプの形状でもよい。例えば、ディスプレイが開閉せずに本体に固定されるタイプの電子機器でもよいし、ディスプレイが本体に対してスライド可能に支持されるタイプの電子機器でもよい。また、電子機器は、ディスプレイと一体となったタイプの機器でもよいし、ディスプレイが有線又は無線で接続されるタイプの機器でもよい。   Note that FIG. 3 is merely an example in which the pointing device is mounted on the mobile terminal. Therefore, the electronic device such as the portable terminal may have a shape different from the type in FIG. 3 in which the display is supported by the main body 2 so as to be opened and closed. For example, an electronic device of a type that is fixed to the main body without opening and closing the display may be used, or an electronic device of a type in which the display is slidably supported with respect to the main body. In addition, the electronic device may be a device that is integrated with the display, or may be a device that is connected to the display by wire or wirelessly.

次に、ポインティングデバイス200の構成について説明する。   Next, the configuration of the pointing device 200 will be described.

図4は、ポインティングデバイス200の分解斜視図である。ポインティングデバイス200は、センサ装置10と、ハウジング20と、LED30と、ライトガイド40と、マスクリング50と、中継基板60、フレキシブルプリント基板(FPC)70とを備えている。LED30が、上端環状部22を光らせるためのイルミネーション用発光素子である。ポインティングデバイス200は、LED30として、2個のLED30A,30Bを備えている。   FIG. 4 is an exploded perspective view of the pointing device 200. The pointing device 200 includes a sensor device 10, a housing 20, an LED 30, a light guide 40, a mask ring 50, a relay substrate 60, and a flexible printed circuit board (FPC) 70. The LED 30 is an illumination light emitting element for causing the upper end annular portion 22 to shine. The pointing device 200 includes two LEDs 30A and 30B as the LEDs 30.

図5は、ポインティングデバイス200の下面図を省略した五面図である。図6は、ポインティングデバイス200の図5に示したX−Xにおける断面図である。図7は、ポインティングデバイス200の図5に示したA−Aにおける断面図である。   FIG. 5 is a five-side view in which the bottom view of the pointing device 200 is omitted. 6 is a cross-sectional view of the pointing device 200 taken along the line XX shown in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the pointing device 200 taken along line AA shown in FIG.

センサ装置10は、物体の動きを検知するための読み取り領域17を上面に有し、読み取り領域17を透過した光を受光することによって、物体の動きを検知するセンサ部である。センサ装置10は、例えば、平面状に形成された読み取り領域17の法線方向がZ方向に一致するように、ハウジング20内に配置されている。センサ装置10は、検知された物体の動きに応じた信号を外部に出力する。   The sensor device 10 is a sensor unit that has a reading area 17 on the upper surface for detecting the movement of an object and detects the movement of the object by receiving light transmitted through the reading area 17. For example, the sensor device 10 is disposed in the housing 20 so that the normal direction of the reading region 17 formed in a planar shape coincides with the Z direction. The sensor device 10 outputs a signal according to the detected movement of the object to the outside.

ハウジング20は、円筒形状の筒状部21と、筒状部21の側面部23から外側に突き出たフランジ部24とを備えたケース又はカバーである。筒状部21は、所定の幅を有する上端環状部22と、上端環状部22から下方に延びる側面部23とを有している。上端環状部22は、例えば、読み取り領域17とZ方向の高さが一致するように、読み取り領域17の外側を円周方向に全周にわたって囲んでいる。側面部23は、センサ装置10の本体外側を円周方向に全周にわたって囲んでいる。側面部23は、イルミネーション用のLED30A,30Bから放射された光を上端環状部22に向けて上方に伝達する光路として機能する。フランジ部24は、ポインティングデバイス200を携帯端末等の電子機器に固定するための部位である。フランジ部24は、筒状部21との一体成形品でもよいし、筒状部21に取り付けられる別部品でもよい。   The housing 20 is a case or cover provided with a cylindrical tubular portion 21 and a flange portion 24 protruding outward from the side surface portion 23 of the tubular portion 21. The cylindrical part 21 has an upper end annular part 22 having a predetermined width and a side part 23 extending downward from the upper end annular part 22. For example, the upper annular portion 22 surrounds the outer side of the reading region 17 in the circumferential direction so as to coincide with the reading region 17 in the Z direction. The side portion 23 surrounds the outer side of the main body of the sensor device 10 in the circumferential direction over the entire circumference. The side surface portion 23 functions as an optical path that transmits light emitted from the illumination LEDs 30 </ b> A and 30 </ b> B upward toward the upper end annular portion 22. The flange part 24 is a part for fixing the pointing device 200 to an electronic device such as a portable terminal. The flange portion 24 may be an integrally molded product with the tubular portion 21 or may be a separate part attached to the tubular portion 21.

LED30A,30Bは、センサ装置10の下面19側の空間に配置された光源素子である。LED30から放射された光が、ライトガイド40及びハウジング20の側面部23を介して、上端環状部22に到達することによって、上端環状部22を面発光させることができる。なお、LED30は、その上面が発光するタイプでもよいし、その側面が発光するタイプでもよい。   The LEDs 30 </ b> A and 30 </ b> B are light source elements arranged in a space on the lower surface 19 side of the sensor device 10. The light emitted from the LED 30 reaches the upper end annular portion 22 via the light guide 40 and the side surface portion 23 of the housing 20, whereby the upper end annular portion 22 can emit light. The LED 30 may be of a type that emits light from its upper surface or a type that emits light from its side surface.

ライトガイド40は、上端環状部22が側面部23を伝達する光によって光るように、LED30A,30Bから放射された光を側面部23に導く導光部材である。ライトガイド40は、LED30A,30Bから放射された光を側面部23に効率良く導くことができるように、LED30A,30Bと同じセンサ装置10の下面19側の空間に配置されていると好適である。   The light guide 40 is a light guide member that guides the light emitted from the LEDs 30 </ b> A and 30 </ b> B to the side surface portion 23 so that the upper end annular portion 22 shines with the light transmitted through the side surface portion 23. The light guide 40 is preferably arranged in the same space on the lower surface 19 side of the sensor device 10 as the LEDs 30A and 30B so that the light emitted from the LEDs 30A and 30B can be efficiently guided to the side surface portion 23. .

マスクリング50は、読み取り領域17と上端環状部22との間に挟まれて設けられた遮光部材である。マスクリング50の中央部には、読み取り領域17が嵌まるように上下方向に貫通する開口部51が形成されている。図示の場合、マスクリング50は板材であり、その外形は円形である。   The mask ring 50 is a light shielding member provided between the reading region 17 and the upper annular portion 22. At the center of the mask ring 50, an opening 51 that penetrates in the vertical direction is formed so that the reading region 17 fits. In the case of illustration, the mask ring 50 is a board | plate material, and the external shape is circular.

したがって、このような構成を有するポインティングデバイス200によれば、イルミネーション用の光源がLED30Aと30Bの2個しかなくても、上端環状部22の輝度の均一性を高めることができる。   Therefore, according to the pointing device 200 having such a configuration, even if there are only two light sources for illumination, the LEDs 30A and 30B, the luminance uniformity of the upper annular portion 22 can be improved.

すなわち、LED30A,30Bがセンサ装置10の下面19側に配置されていることによって、LED30A,30B近傍の強い光がセンサ装置10に遮られてイルミネーションエリアである上端環状部22に漏れにくくなるため、上端環状部22の輝度の均一性を高めることができる。例えば、LED30A,30Bは、上端環状部22の上方からセンサ部10を透かして見たとき、読み取り領域17を挟んで互いに反対側に位置するように設置されていると、上端環状部22の輝度の均一性を高める点で好適である。   That is, because the LEDs 30A and 30B are arranged on the lower surface 19 side of the sensor device 10, strong light near the LEDs 30A and 30B is blocked by the sensor device 10 and is difficult to leak into the upper annular portion 22 that is an illumination area. The uniformity of the brightness of the upper annular portion 22 can be improved. For example, when the LEDs 30 </ b> A and 30 </ b> B are installed so as to be positioned on opposite sides of the reading region 17 when viewed through the sensor portion 10 from above the upper end annular portion 22, the luminance of the upper end annular portion 22 is determined. It is suitable at the point which improves the uniformity of.

また、ライトガイド40によって、LED30A,30Bの放射光を、読み取り領域17の周縁部周りに全周にわたって配置された側面部23に導くことができる。その結果、LED30A,30Bの放射光を、側面部23の上方に位置する上端環状部22の全周に効率的且つ一様に到達させることができるため、上端環状部22の輝度の均一性を高めることができる。   Further, the light guide 40 can guide the emitted light of the LEDs 30 </ b> A and 30 </ b> B to the side surface portion 23 disposed around the peripheral edge of the reading region 17 over the entire periphery. As a result, the emitted light of the LEDs 30A and 30B can be efficiently and uniformly made to reach the entire circumference of the upper annular portion 22 located above the side surface portion 23, so that the luminance uniformity of the upper annular portion 22 is improved. Can be increased.

さらに、マスクリング50によって、LED30A,30Bから放射されて側面部23を経由して上端環状部22に到達した光が、読み取り領域17に直接入射することを抑制することができる。これにより、上端環状部22に届いた光が読み取り領域17に漏れにくくなるため、上端環状部22の輝度の均一性を高めることができる。   Further, the mask ring 50 can suppress the light emitted from the LEDs 30 </ b> A and 30 </ b> B and reaching the upper annular portion 22 via the side surface portion 23 from directly entering the reading region 17. As a result, light reaching the upper annular portion 22 is less likely to leak into the reading area 17, so that the luminance uniformity of the upper annular portion 22 can be improved.

次に、ポインティングデバイス200の各構成について更に詳細に説明する。   Next, each configuration of the pointing device 200 will be described in more detail.

ライトガイド40は、ライドガイド40の中央部に開口部41が形成され、ハウジング20の側面部23に沿って周回するように設けられた導光板である。ライトガイド40をこのように設けることによって、LEDが側面部23に全周にわたって隣接して設けられていなくても、LED30A,30Bの放射光が側面部23の全周にわたって効率的且つ一様に到達するので、上端環状部22の輝度の均一性を効果的に高めることができる。また、ライトガイド40は、1個の部材で構成されてもよいし、複数の部材に分割されて構成されてもよい。   The light guide 40 is a light guide plate that has an opening 41 formed in the center of the ride guide 40 and is provided to circulate along the side surface 23 of the housing 20. By providing the light guide 40 in this manner, the emitted light of the LEDs 30A and 30B can be efficiently and uniformly distributed over the entire circumference of the side surface 23 even if the LEDs are not provided adjacent to the entire side surface 23. Thus, the luminance uniformity of the upper annular portion 22 can be effectively increased. Moreover, the light guide 40 may be comprised by one member, and may be divided | segmented into several members and comprised.

ライトガイド40は、LED30A,30Bから放射される光が透過可能な材質で形成されている。例えば、そのような材質として、シクロオレフィンポリマーが挙げられる。   The light guide 40 is formed of a material that can transmit light emitted from the LEDs 30A and 30B. For example, a cycloolefin polymer is mentioned as such a material.

LED30A,30Bは、センサ部10の下面19の下方の空間において、上端環状部22のXY平面内の中心O(図5参照)から等距離の位置に配置されている。中心Oは、ハウジング20の筒状部21のZ方向の軸線上に存在する。LED30A,30Bは、中心Oを通りZ方向に平行なA−A断面上に位置するように配置されている。このように、上端環状部22の中心Oから等距離の位置にLEDを配置することによって、上端環状部22の輝度の均一性を効果的に高めることができる。   The LEDs 30 </ b> A and 30 </ b> B are arranged at equidistant positions in the space below the lower surface 19 of the sensor unit 10 from the center O (see FIG. 5) in the XY plane of the upper annular portion 22. The center O exists on the axis line in the Z direction of the cylindrical portion 21 of the housing 20. The LEDs 30 </ b> A and 30 </ b> B are arranged so as to be positioned on an AA cross section passing through the center O and parallel to the Z direction. Thus, by arranging the LEDs at positions equidistant from the center O of the upper annular portion 22, the luminance uniformity of the upper annular portion 22 can be effectively improved.

特にポインティングデバイス200の場合、上端環状部22の上方から見たときに、中心Oに対して点対称の位置にLEDが2つのみ配置されているだけであるが、上端環状部22を全周にわたって均一に光らせることができる。   In particular, in the case of the pointing device 200, only two LEDs are arranged at point-symmetrical positions with respect to the center O when viewed from above the upper end annular portion 22. It can be made to shine evenly.

マスクリング50は、例えば、その上面52が読み取り領域17及び上端環状部22とZ方向の高さが一致するように、読み取り領域17の外側と上端環状部22の内側との隙間に円周方向に全周にわたって配置されたマスク部材である。読み取り領域17とマスクリング50の上面52と上端環状部22の上面との高さを揃えることによって、指先や操作入力補助具を読み取り領域17上で滑らす際の引っ掛かりを無くすことができるため、操作性が向上する。マスクリング50は、例えば、センサ装置10の本体から側方に突き出たフランジ部によって支えられている。   For example, the mask ring 50 has a circumferential direction in a gap between the outer side of the reading region 17 and the inner side of the upper annular portion 22 so that the upper surface 52 of the mask ring 50 coincides with the reading region 17 and the upper annular portion 22 in the Z direction. The mask member is arranged over the entire circumference. By aligning the heights of the reading area 17, the upper surface 52 of the mask ring 50 and the upper surface of the upper annular portion 22, it is possible to eliminate the hooks when sliding the fingertip and the operation input aid on the reading area 17. Improves. The mask ring 50 is supported by, for example, a flange portion protruding laterally from the main body of the sensor device 10.

また、マスクリング50がハウジング20の側面部23の内周側で固定される場合、接着剤で固定されてもよいし、嵌め合い構造によって固定されてもよい。また、遮光性のマスクリング50と光透過性のハウジング20が一体成形されてもよい。   Further, when the mask ring 50 is fixed on the inner peripheral side of the side surface portion 23 of the housing 20, it may be fixed with an adhesive or may be fixed with a fitting structure. Further, the light-shielding mask ring 50 and the light-transmissive housing 20 may be integrally formed.

マスクリング50は、LED30A,30Bの放射光と同じ波長域の光を遮光可能な遮光性を有している。マスクリング50は、例えば、遮光性材料から形成された部材でもよいし、遮光材によって被覆された部材でもよい。また、マスクリング50と読み取り領域17との間に遮光部材を配置してもよいし、マスクリング50と上端環状部22との間に遮光部材を配置してもよいし、マスクリング50の内部に遮光部材を配置してもよい。   The mask ring 50 has a light blocking property capable of blocking light in the same wavelength region as the emitted light of the LEDs 30A and 30B. For example, the mask ring 50 may be a member formed of a light shielding material or a member covered with a light shielding material. Further, a light shielding member may be disposed between the mask ring 50 and the reading area 17, a light shielding member may be disposed between the mask ring 50 and the upper annular portion 22, or the inside of the mask ring 50. A light shielding member may be disposed on the surface.

マスクリング50が、LED30A,30Bの放射光と同じ波長域の光を遮光可能な遮光性材質で形成されている場合、そのような材質として、例えば、黒色にマスキングされたポリカーボネートが挙げられる。黒色以外の他の彩色(例えば、白色)でマスキングされたポリカーボネートでもよい。   When the mask ring 50 is formed of a light blocking material capable of blocking light in the same wavelength range as the emitted light of the LEDs 30A and 30B, an example of such a material is polycarbonate masked in black. Polycarbonate masked with a color other than black (for example, white) may be used.

ハウジング20は、LED30A,30Bから放射される光(例えば、波長域が0.38μm〜0.75μmの白色光)が透過可能な材質で形成されている。例えば、そのような材質の具体例として、ポリカーボネート、ABS樹脂、AS樹脂、ABS樹脂とAS樹脂のコンパウンド、PMMAアロイなどが挙げられる。LED30A,30Bから放射される光は可視光であれば、白色以外の色の光でもよい(例えば、青色、赤色、緑色など)。また、ハウジング20は、LED30A,30Bから放射される光が透過可能であれば、発光面である上端環状部22又はハウジング20全体を保護するため、めっきされてもよい。また、ハウジング20の表面処理として、不連続蒸着(NCVM)処理を行ってもよい。NCVM処理によって、電波干渉や静電気を抑制できる。   The housing 20 is formed of a material that can transmit light emitted from the LEDs 30A and 30B (for example, white light having a wavelength range of 0.38 μm to 0.75 μm). For example, specific examples of such materials include polycarbonate, ABS resin, AS resin, compound of ABS resin and AS resin, PMMA alloy, and the like. The light emitted from the LEDs 30A and 30B may be light of a color other than white as long as it is visible light (for example, blue, red, green, etc.). Further, the housing 20 may be plated in order to protect the upper annular portion 22 that is a light emitting surface or the entire housing 20 as long as light emitted from the LEDs 30A and 30B can be transmitted. Further, as the surface treatment of the housing 20, a discontinuous vapor deposition (NCVM) treatment may be performed. The NCVM process can suppress radio wave interference and static electricity.

中継基板60は、センサ装置10の下面19側に配置され、センサ装置10の出力信号を外部に中継する基板である。中継基板60を備えることによって、センサ装置10の下面19の高さを高くすることができるため、センサ装置10の下側に配置されるLED30A,30Bの搭載スペースを容易に確保できる。LED30A,30Bは、側面部23の内側の側面と中継基板60の側面との間の空間に配置されている。LED30A,30Bがセンサ装置10の下側に配置できるように、中継基板60のXY方向の外形寸法は、センサ装置10のXY方向の外形寸法よりも短い。同様に、ライトガイド40は、側面部23の内側の側面と中継基板60の側面との間の空間に配置されている。中継基板60は、ライトガイド40の中央部に形成された開口部41に嵌まっている。中継基板60が開口部41に嵌まることによって、ポインティングデバイス200の全高を抑えることができる。   The relay board 60 is a board that is arranged on the lower surface 19 side of the sensor device 10 and relays the output signal of the sensor device 10 to the outside. By providing the relay substrate 60, the height of the lower surface 19 of the sensor device 10 can be increased, so that the mounting space for the LEDs 30A and 30B disposed below the sensor device 10 can be easily secured. The LEDs 30 </ b> A and 30 </ b> B are disposed in a space between the inner side surface of the side surface portion 23 and the side surface of the relay substrate 60. The outer dimensions of the relay substrate 60 in the XY direction are shorter than the outer dimensions of the sensor device 10 in the XY direction so that the LEDs 30A and 30B can be arranged below the sensor device 10. Similarly, the light guide 40 is disposed in a space between the inner side surface of the side surface portion 23 and the side surface of the relay substrate 60. The relay substrate 60 is fitted in the opening 41 formed in the center of the light guide 40. By fitting the relay substrate 60 into the opening 41, the overall height of the pointing device 200 can be suppressed.

また、中継基板60のZ方向の板厚を調整することによって、センサ装置10の高さを設計変更することなく、読み取り領域17の面高さを容易に調整できる。   Further, by adjusting the thickness of the relay substrate 60 in the Z direction, the surface height of the reading region 17 can be easily adjusted without changing the design of the height of the sensor device 10.

中継基板60は、センサ装置10の支持部材としても機能し、センサ装置10が実装される実装面をその上面に有している。中継基板60として、樹脂製のプリント基板(例えば、FR4に銅箔を取り付けたガラスエポキシ基板)を使用すると、軽量化や実装容易性の点で有利である。中継基板60の実装面にセンサ装置10が実装され、中継基板60の実装面とセンサ装置10の下面19が接触する。   The relay substrate 60 also functions as a support member for the sensor device 10 and has a mounting surface on which the sensor device 10 is mounted on the upper surface. Use of a resin printed board (for example, a glass epoxy board with a copper foil attached to FR4) as the relay board 60 is advantageous in terms of weight reduction and ease of mounting. The sensor device 10 is mounted on the mounting surface of the relay substrate 60, and the mounting surface of the relay substrate 60 and the lower surface 19 of the sensor device 10 are in contact with each other.

FPC70は、中継基板60の配線と不図示の携帯機器等の電子機器の本体とを接続する部材である。中継基板60は、FPC70に設けられたランド電極71(図4参照)に実装される。ランド電極71は、不図示の携帯機器等の電子機器の本体と接続される外部電極72(図4参照)に配線されている。FPC70を設けることによって、FPC70の設計変更(例えば、ランド電極71と外部電極72との配線構成の変更)だけで、中継基板60を設計変更することなく、端子機能が互いに相違する異機種の本体に接続することが可能になる。   The FPC 70 is a member that connects the wiring of the relay board 60 and the main body of an electronic device such as a portable device (not shown). The relay substrate 60 is mounted on a land electrode 71 (see FIG. 4) provided on the FPC 70. The land electrode 71 is wired to an external electrode 72 (see FIG. 4) connected to the main body of an electronic device such as a portable device (not shown). By providing the FPC 70, different types of main bodies having different terminal functions without changing the design of the relay substrate 60 only by changing the design of the FPC 70 (for example, changing the wiring configuration between the land electrode 71 and the external electrode 72). It becomes possible to connect to.

FPC70は、LED30A,30Bが実装されるランド電極を備えている。LED30A,30Bは、FPC70ではなく、中継基板60又はそれ以外の部材に実装されてもよい。   The FPC 70 includes land electrodes on which the LEDs 30A and 30B are mounted. The LEDs 30A and 30B may be mounted on the relay board 60 or other members instead of the FPC 70.

図8は、センサ装置10の概略図を示している。なお、図8(A)は、センサ装置10の断面図を示し、図8(B)は、センサ装置10の外観図を示している。センサ装置10は、例えば、ユーザの指紋を検出する指紋検出装置である。   FIG. 8 shows a schematic diagram of the sensor device 10. 8A shows a sectional view of the sensor device 10, and FIG. 8B shows an external view of the sensor device 10. The sensor device 10 is, for example, a fingerprint detection device that detects a user's fingerprint.

図8(A)、図8(B)に示すように、センサ装置10は、基板11と、発光部12と、イメージセンサ13と、イメージガイド14と、オーバーモールド部材15と、接着部材16とを有するように構成されている。   As shown in FIGS. 8A and 8B, the sensor device 10 includes a substrate 11, a light emitting unit 12, an image sensor 13, an image guide 14, an overmold member 15, and an adhesive member 16. It is comprised so that it may have.

センサ装置10は、図1の従来の指紋検出装置100で用いたモールド部材150の代わりに、可視光を遮断し且つ赤外光を透過するオーバーモールド部材15を用いたものである。また、センサ装置10の上側表面全体は、オーバーモールド部材15で覆われ、オーバーモールド部材15によって覆われたセンサ装置10の上側表面には、ユーザの指紋を検出するための指紋検出面として読み取り領域17が形成されている。   The sensor device 10 uses an overmold member 15 that blocks visible light and transmits infrared light, instead of the mold member 150 used in the conventional fingerprint detection device 100 of FIG. The entire upper surface of the sensor device 10 is covered with the overmold member 15, and the upper surface of the sensor device 10 covered with the overmold member 15 has a reading area as a fingerprint detection surface for detecting a user's fingerprint. 17 is formed.

また、上述のイルミネーション用のLED30は、センサ装置10の下面19側の空間に配置される。したがって、センサ装置10を覆う部材としてオーバーモールド部材15を用いる場合には、LED30から放射される光が、発光部12、イメージセンサ13及びイメージガイド14に直接到達しないようにする必要がある。   The illumination LED 30 described above is disposed in a space on the lower surface 19 side of the sensor device 10. Therefore, when using the overmold member 15 as a member covering the sensor device 10, it is necessary to prevent light emitted from the LED 30 from directly reaching the light emitting unit 12, the image sensor 13, and the image guide 14.

基板11は、LED30の放射光がイメージセンサ13等に直接入射することを防ぐため、LED30の放射光(典型的には、赤外光)を遮断する遮光性を有していると好適である。基板11は、例えば、遮光性材料から形成された部材でもよいし、遮光材によって被覆された部材でもよい。また、基板11の上面側に遮光部材を配置してもよいし、基板11の下面側に遮光部材を配置してもよいし、基板11の側面側に遮光部材を配置してもよいし、基板11の内部に遮光部材を配置してもよい。   It is preferable that the substrate 11 has a light shielding property to block the radiation light (typically infrared light) of the LED 30 in order to prevent the radiation light of the LED 30 from directly entering the image sensor 13 or the like. . The substrate 11 may be, for example, a member formed from a light shielding material or a member covered with a light shielding material. Further, a light shielding member may be disposed on the upper surface side of the substrate 11, a light shielding member may be disposed on the lower surface side of the substrate 11, a light shielding member may be disposed on the side surface side of the substrate 11, A light shielding member may be disposed inside the substrate 11.

基板11は、回路基板であり、基板11の上面に、発光部12、イメージセンサ13及びイメージガイド14を搭載する。   The substrate 11 is a circuit board, and the light emitting unit 12, the image sensor 13, and the image guide 14 are mounted on the upper surface of the substrate 11.

発光部12は、センサ装置10の読み取り領域17に置かれたユーザの指に対して光を照射する。発光部12は、例えばLED(発光ダイオード)基板12−1、LED12−2、充填樹脂12−3等により構成されたものであり、検出対象となる指に赤外光又は近赤外光を照射する。   The light emitting unit 12 irradiates light on the user's finger placed in the reading area 17 of the sensor device 10. The light emitting unit 12 is constituted by, for example, an LED (light emitting diode) substrate 12-1, an LED 12-2, a filling resin 12-3, and the like, and irradiates a finger to be detected with infrared light or near infrared light. To do.

イメージセンサ13は、例えば受光素子がマトリクス状に並んでいるエリア型指紋センサである。ユーザが、読み取り領域17に指先を接触させるように擦りつけると、発光部12から照射された光が読み取り領域17上の指内に入射する。また、指内に入射した光は、指表面の凹凸から再放射され、再放射された散乱光が、イメージガイド14を通り、イメージセンサ13に届く。このように、イメージセンサ13には、指表面の凹凸が明暗差として伝達され、イメージセンサ13は、伝達されたその明暗差からユーザの指紋画像を取得することが可能となる。   The image sensor 13 is, for example, an area fingerprint sensor in which light receiving elements are arranged in a matrix. When the user rubs the reading area 17 so that his / her fingertip contacts, the light emitted from the light emitting unit 12 enters the finger on the reading area 17. The light incident on the finger is re-emitted from the unevenness of the finger surface, and the re-emitted scattered light passes through the image guide 14 and reaches the image sensor 13. As described above, the unevenness of the finger surface is transmitted to the image sensor 13 as a light / dark difference, and the image sensor 13 can acquire a user's fingerprint image from the transmitted light / dark difference.

イメージガイド14は、イメージセンサ13上に配置され、センサ装置10の読み取り領域17に置かれたユーザの指内からの散乱光をイメージセンサ13に導く。イメージガイド14は、例えば無数の光ファイバ片が垂直から所定角度傾斜して配列して構成されたものであり、例えば直方体形状、又は発光部12に対向する角部をChamfer加工により面取りした形状を有していても良い。   The image guide 14 is disposed on the image sensor 13 and guides scattered light from the inside of the user's finger placed in the reading area 17 of the sensor device 10 to the image sensor 13. The image guide 14 is configured by, for example, innumerable optical fiber pieces arranged at a predetermined angle with respect to the vertical, and has, for example, a rectangular parallelepiped shape or a shape obtained by chamfering a corner portion facing the light-emitting portion 12 by a chafer processing. You may have.

また、イメージガイド14の側面には、検出対象の指内から出射する散乱光以外の光(例えば、発光部12からオーバーモールド部材15を介してイメージセンサ13に直接入射する光)を遮断するための遮光部材18が設けられている。   Further, on the side surface of the image guide 14, light other than scattered light emitted from the detection target finger (for example, light directly incident on the image sensor 13 from the light emitting unit 12 via the overmold member 15) is blocked. The light shielding member 18 is provided.

遮光部材18は、例えば、イメージガイド14の側面のうち、発光部12と真向かいとなる側面に設けてもよいし、発光部12と真向かいとなる側面を挟んだ両側面に設けてもよい。   For example, the light shielding member 18 may be provided on the side surface of the image guide 14 that is directly opposite to the light emitting unit 12 or may be provided on both side surfaces sandwiching the side surface that is directly opposite to the light emitting unit 12.

遮光部材18を設けることにより、発光部12とイメージガイド14とを隔てるオーバーモールド部材15の内壁部15aを介して、発光部12からの光がイメージガイド14に直接入射することを防ぐことができる。その結果、指先で反射して入射する光とのクロストークの発生が抑えられるため、イメージセンサ13は良好な指紋のコントラスト画像を検出することができる。   By providing the light shielding member 18, it is possible to prevent light from the light emitting unit 12 from directly entering the image guide 14 via the inner wall portion 15 a of the overmold member 15 that separates the light emitting unit 12 and the image guide 14. . As a result, since the occurrence of crosstalk with the light reflected by the fingertip and incident is suppressed, the image sensor 13 can detect a favorable fingerprint contrast image.

オーバーモールド部材15は、例えば可視光領域の光を遮断吸収し、赤外光領域の光を透過する樹脂であり、例えば主剤がエストラマー変性エポキシ樹脂、硬化剤が芳香族アミン、硬化促進剤が3級アミン等からなるトランスファーモールド樹脂である。   The overmold member 15 is, for example, a resin that blocks and absorbs light in the visible light region and transmits light in the infrared light region. For example, the main component is an elastomer-modified epoxy resin, the curing agent is an aromatic amine, and the curing accelerator is 3 It is a transfer mold resin made of a secondary amine or the like.

オーバーモールド部材15は、上述したように赤外光領域の光を透過するため、発光部12からの光は、読み取り領域17に置かれた指先に入射し、指先からの散乱光をイメージセンサ13に届けることが可能となる。   Since the overmold member 15 transmits light in the infrared region as described above, the light from the light emitting unit 12 is incident on the fingertip placed in the reading region 17 and the scattered light from the fingertip is converted into the image sensor 13. Can be delivered to.

また、オーバーモールド部材15の上面領域に、読み取り領域17が形成されている。オーバーモールド部材15は、従来のモールド部材150(図1参照)とは異なり、発光部12及びイメージガイド14を露出した構成ではなく、センサ装置10の上側表面全体を覆うように一体形成されている。   In addition, a reading region 17 is formed in the upper surface region of the overmold member 15. Unlike the conventional mold member 150 (refer to FIG. 1), the overmold member 15 is not formed so as to expose the light emitting unit 12 and the image guide 14 but is integrally formed so as to cover the entire upper surface of the sensor device 10. .

オーバーモールド部材15によって、読み取り領域17を含むセンサ装置10の上側表面全体を覆うことにより、オーバーモールド部材15と色調が異なる発光部12及びイメージガイド14が読み取り領域17に露出しないようにすることができる。これにより、センサ装置10の上側表面上の模様をなくして色調を同一にすることが可能となるため、センサ装置10が設けられる携帯通信機器等の電子機器の表面の意匠性を向上させながら、精度の高い指紋検出を行うことが可能となる。また、オーバーモールド部材15を用いることで、発光部12及びイメージガイド14を露出させるための研磨工程を省くことが可能となる。   By covering the entire upper surface of the sensor device 10 including the reading region 17 with the overmold member 15, the light emitting unit 12 and the image guide 14 having a color tone different from that of the overmold member 15 may be prevented from being exposed to the reading region 17. it can. Thereby, since it becomes possible to eliminate the pattern on the upper surface of the sensor device 10 and make the color tone the same, while improving the design of the surface of an electronic device such as a portable communication device in which the sensor device 10 is provided, It becomes possible to perform highly accurate fingerprint detection. Further, by using the overmold member 15, it is possible to omit a polishing process for exposing the light emitting unit 12 and the image guide 14.

オーバーモールド部材15は、可視光領域における例えば波長300nm〜650nm程度の透過率がほとんど0%に近く、赤外光領域における例えば0.7μm以上の波長域の透過率が急激に高くなっている。   The overmold member 15 has a transmittance in the visible light region of, for example, a wavelength of about 300 nm to 650 nm, which is almost 0%, and a transmittance in a wavelength region of, for example, 0.7 μm or more in the infrared light region is rapidly increased.

したがって、オーバーモールド部材15は、発光部12から照射された光のうち赤外光領域の光を透過すると共に、可視光領域の光を遮断吸収する。これにより、発光部12から読み取り領域17に置かれた指先に対して光を照射することが可能となり、また、指内からの散乱光をイメージセンサ13に届けることが可能となる。   Therefore, the overmold member 15 transmits the light in the infrared light region of the light emitted from the light emitting unit 12 and blocks and absorbs the light in the visible light region. As a result, it is possible to irradiate the fingertip placed on the reading area 17 from the light emitting unit 12, and it is possible to deliver scattered light from within the finger to the image sensor 13.

接着部材16は、イメージセンサ13とイメージガイド14との間を接着する部材であり、例えば低弾性の樹脂である接着剤を用いる。これにより、接着部材16は、イメージセンサ13とイメージガイド14間に所定の厚みを確保しながら接着して、イメージセンサ13とイメージガイド14とが剥離して生じるダークスポットの発生を防ぐことが可能となる。   The adhesive member 16 is a member that adheres between the image sensor 13 and the image guide 14, and uses, for example, an adhesive that is a low-elasticity resin. As a result, the adhesive member 16 adheres while ensuring a predetermined thickness between the image sensor 13 and the image guide 14 and can prevent the occurrence of dark spots caused by the separation of the image sensor 13 and the image guide 14. It becomes.

図9は、本発明の第2の実施形態であるポインティングデバイス300の断面図である。上述の実施形態と同様の点についての説明は省略する。ポインティングデバイス300は、上述のポインティングデバイス200のLED30A,30Bとライトガイド40と中継基板60とが、中継基板65とLED30Cに置き換えられたものである。   FIG. 9 is a sectional view of a pointing device 300 according to the second embodiment of the present invention. A description of the same points as in the above embodiment will be omitted. The pointing device 300 is obtained by replacing the LEDs 30A and 30B, the light guide 40, and the relay board 60 of the pointing device 200 described above with a relay board 65 and an LED 30C.

図10は、中継基板65の斜視図である。中継基板65の中央部には、開口部66が形成されている。開口部66を形成することによって、イルミネーション用の光源であるLED30を配置するスペースを容易に設けることができる。   FIG. 10 is a perspective view of the relay board 65. An opening 66 is formed at the center of the relay substrate 65. By forming the opening 66, it is possible to easily provide a space for disposing the LED 30 that is a light source for illumination.

図9に示されるように、開口部66によって形成された空間に配置されたLED30Cは、センサ装置10の下面19の中央部直下の空間において、上端環状部22の各点から等距離の位置に配置されている。このように配置されることによって、1個のLED30Cで、上端環状部22の輝度の均一性を高めることができる。図9の場合、LED30Cは、その発光面が下方に向くように、下面19に取り付けられているが、その発光面が上方に向くように、FPC70に取り付けられてもよい。また、LED30Cの側面から光が放射されてもよい。   As shown in FIG. 9, the LED 30 </ b> C arranged in the space formed by the opening 66 is located at a position equidistant from each point of the upper end annular portion 22 in a space immediately below the center of the lower surface 19 of the sensor device 10. Has been placed. By arranging in this way, the uniformity of the brightness of the upper annular portion 22 can be enhanced with one LED 30C. In the case of FIG. 9, the LED 30 </ b> C is attached to the lower surface 19 so that its light emitting surface faces downward, but may be attached to the FPC 70 so that its light emitting surface faces upward. Further, light may be emitted from the side surface of the LED 30C.

図9の場合、中継基板65の一部又は全部が導光部として機能してもよい。中継基板65が、センサ装置10の高さ調整機能と導光機能の両方を兼ねることによって、省スペース化と上端環状部22の輝度の均一化の両方を実現できる。   In the case of FIG. 9, a part or all of the relay substrate 65 may function as a light guide. Since the relay substrate 65 serves both as the height adjustment function and the light guide function of the sensor device 10, both space saving and uniform brightness of the upper annular portion 22 can be realized.

また、中継基板65の中央部に形成された開口部66の内側空間に、彩色フィルタ67を設けてもよい。彩色フィルタ67の色を変えるだけで、上端環状部22のイルミネーションの色を容易に変えることができる。また、中継基板65のレジスト色を変更することによって、上端環状部22のイルミネーションの色合いを容易に変更できる。   In addition, a color filter 67 may be provided in the inner space of the opening 66 formed in the center of the relay substrate 65. By simply changing the color of the color filter 67, the illumination color of the upper annular portion 22 can be easily changed. Further, by changing the resist color of the relay substrate 65, the color of the illumination of the upper annular portion 22 can be easily changed.

図11は、本発明の第3の実施形態であるポインティングデバイス400の平面図である。上述の実施形態と同様の点についての説明は省略する。ポインティングデバイス400は、上述のポインティングデバイス200のハウジング20とマスクリング50とが、ハウジング25とマスクリング55に置き換えられたものである。   FIG. 11 is a plan view of a pointing device 400 according to the third embodiment of the present invention. A description of the same points as in the above embodiment will be omitted. The pointing device 400 is obtained by replacing the housing 20 and the mask ring 50 of the pointing device 200 described above with a housing 25 and a mask ring 55.

ハウジング25は、角筒形状の筒状部26と、筒状部26の側面部28から外側に突き出たフランジ部29とを備えたケースである。筒状部26は、所定の幅を有する上端環状部27と、正方形状の上端環状部27から下方に延びる側面部28とを有している。マスクリング55は、読み取り領域17と上端環状部22との間に挟まれて設けられた遮光部材である。図示の場合、マスクリング55の外形は正方形状である。   The housing 25 is a case provided with a tubular portion 26 having a rectangular tube shape and a flange portion 29 protruding outward from a side surface portion 28 of the tubular portion 26. The cylindrical part 26 has an upper end annular part 27 having a predetermined width and a side part 28 extending downward from the square upper end annular part 27. The mask ring 55 is a light shielding member provided between the reading region 17 and the upper annular portion 22. In the illustrated case, the outer shape of the mask ring 55 is a square shape.

図12は、ポインティングデバイス400の図11に示したB−Bにおける断面図である。LED30A,30Bは、上端環状部27の二本の対角線b−f,d−hのうち一方の対角線b−fを含むB−B断面上に位置するように配置されている。   12 is a cross-sectional view of the pointing device 400 taken along the line BB shown in FIG. The LEDs 30 </ b> A and 30 </ b> B are arranged so as to be positioned on a BB cross section including one diagonal line bf of the two diagonal lines bf and dh of the upper annular portion 27.

上端環状部27の対角線上にある頂点部分は、上端環状部27の二辺の交点部分であるから(例えば、頂点部分bは、辺b−dと辺b−hの交点部分であるから)、この頂点部分の側面部28にライトガイド40によってLED30の放射光を導光することによって、LEDの放射光が上端環状部27に効率的に供給できるため、上端環状部27の輝度の均一性を効率的に高めることができる。   The apex portion on the diagonal line of the upper end annular portion 27 is an intersection portion of two sides of the upper end annular portion 27 (for example, the apex portion b is an intersection portion of the sides bd and bh). Since the emitted light of the LED 30 is guided to the side surface portion 28 of the apex portion by the light guide 40, the emitted light of the LED can be efficiently supplied to the upper end annular portion 27, so that the luminance uniformity of the upper end annular portion 27 is uniform. Can be increased efficiently.

次に、読み取り領域とイルミネーションエリアとの間に設けられる遮光部が有る場合と無い場合について、イルミネーションエリアの輝度の均一性を実験して得られた結果を説明する。   Next, a description will be given of results obtained by experimenting on uniformity of luminance in the illumination area with and without a light-shielding portion provided between the reading area and the illumination area.

マスクリング55が構成されたポインティングデバイス400の上端環状部27(図12参照)の輝度とマスクリング55が構成されてないポインティングデバイス400Aの上端環状部27A(図13参照)の輝度を測定した結果を以下に示す。イルミネーション用の光源の数も共に2個であり(LED30A,30B)、同じライトガイド40が使用されている。   The result of measuring the luminance of the upper annular portion 27 (see FIG. 12) of the pointing device 400 in which the mask ring 55 is configured and the luminance of the upper annular portion 27A (see FIG. 13) of the pointing device 400A in which the mask ring 55 is not configured. Is shown below. The number of illumination light sources is also two (LEDs 30A and 30B), and the same light guide 40 is used.

Figure 2013134505
マスクリング55が無い場合のMax輝度とは、図11に示される8つの輝度測定ポイントa〜hの中で最も高い輝度が測定された点bでの輝度測定値である。マスクリング55が無い場合のMin輝度とは、8つの輝度測定ポイントa〜hの中で最も低い輝度が測定された点dでの輝度測定値である。一方、マスクリング55が有る場合のMax輝度とは、8つの輝度測定ポイントa〜hの中で最も高い輝度が測定された点bでの輝度測定値である。マスクリング55が無い場合のMin輝度とは、8つの輝度測定ポイントa〜hの中で最も低い輝度が測定された点hでの輝度測定値である。
Figure 2013134505
The Max luminance when there is no mask ring 55 is a luminance measurement value at a point b where the highest luminance is measured among the eight luminance measurement points a to h shown in FIG. The Min luminance when there is no mask ring 55 is a luminance measurement value at a point d where the lowest luminance among the eight luminance measurement points a to h is measured. On the other hand, the Max luminance when the mask ring 55 is provided is a luminance measurement value at a point b where the highest luminance is measured among the eight luminance measurement points a to h. The Min luminance when there is no mask ring 55 is a luminance measurement value at a point h at which the lowest luminance among the eight luminance measurement points a to h is measured.

上端環状部の輝度の均一性Uは、
U=Min輝度/Max輝度×100%
で表されている。したがって、マスクリング55を設けることによって、LEDの数を増やさなくても、環状のイルミネーションエリアの輝度の均一性を高めることができる。
The luminance uniformity U of the upper annular portion is
U = Min luminance / Max luminance × 100%
It is represented by Therefore, by providing the mask ring 55, it is possible to improve the luminance uniformity of the annular illumination area without increasing the number of LEDs.

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形、改良及び置換を加えることができる。上述の実施例それぞれの各部の構成を組み合わせてもよい。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications, improvements, and modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Substitutions can be added. You may combine the structure of each part of the above-mentioned Example.

例えば、上述の実施例では、イルミネーションエリアとして、円状の上端環状部22と方形状の上端環状部27を例示した。しかしながら、上端環状部の形状は、三角形、五角形等の任意の多角形でもよいし、楕円形状でもよい。   For example, in the above-described embodiment, the circular upper end annular portion 22 and the rectangular upper end annular portion 27 are exemplified as the illumination area. However, the shape of the upper annular portion may be an arbitrary polygon such as a triangle or a pentagon, or may be an ellipse.

また、上述の実施例では、読み取り領域17の面形状として、四隅が丸みを帯びた正方形を例示した。しかしながら、読み取り領域17の形状は、三角形、五角形等の任意の多角形でもよいし、楕円形状でもよい。ハウジング20の筒状部についても、同様に、円筒状や方形の角筒状に限らず、三角形、五角形等の任意の多角形の筒形状でもよい。   Further, in the above-described embodiment, as the surface shape of the reading region 17, a square with four rounded corners is illustrated. However, the shape of the reading area 17 may be an arbitrary polygon such as a triangle or a pentagon, or may be an ellipse. Similarly, the cylindrical portion of the housing 20 is not limited to a cylindrical shape or a rectangular prismatic shape, but may be an arbitrary polygonal shape such as a triangle or a pentagon.

また、LED30の光をハウジング20の側面部23に導く導光部は、側面部23の底面側にハウジング20と一体にして設けてもよい。   In addition, the light guide that guides the light of the LED 30 to the side surface 23 of the housing 20 may be provided integrally with the housing 20 on the bottom surface side of the side surface 23.

1 携帯端末
2 本体
10 センサ装置
11 基板
12 発光部
13 イメージセンサ
14 イメージガイド
15 オーバーモールド部材
15a 内壁部
16 接着部材
17 読み取り領域
18 遮光部材
19 下面
20,25 ハウジング
21,26 筒状部
22,27 上端環状部
23,28 側面部
24,29 フランジ部
30,30A,30B,30C LED
40 ライトガイド
41 開口部
50,55 マスクリング
51 開口部
52 上面
60,65 中継基板
66 開口部
67 彩色フィルタ
70 FPC
100 指紋検出装置
110 基板
120 発光部
130 イメージセンサ
140 イメージガイド
150 モールド部材
160 指紋検出面
200,300,400,400A ポインティングデバイス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mobile terminal 2 Main body 10 Sensor apparatus 11 Board | substrate 12 Light emission part 13 Image sensor 14 Image guide 15 Overmold member 15a Inner wall part 16 Adhesive member 17 Reading area 18 Light-shielding member 19 Lower surface 20, 25 Housing 21, 26 Cylindrical part 22, 27 Upper end annular part 23, 28 Side part 24, 29 Flange part 30, 30A, 30B, 30C LED
40 Light Guide 41 Opening 50, 55 Mask Ring 51 Opening 52 Upper Surface 60, 65 Relay Board 66 Opening 67 Coloring Filter 70 FPC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Fingerprint detection apparatus 110 Board | substrate 120 Light emission part 130 Image sensor 140 Image guide 150 Mold member 160 Fingerprint detection surface 200,300,400,400A Pointing device

Claims (12)

物体の動きを検知するための読み取り領域を上面に有し、前記読み取り領域を透過した光を受光することによって、前記物体の動きを検知するセンサ部と、
前記読み取り領域の周りを囲む上端環状部と、前記センサ部の周りを囲む側面部とを有する筒状部が設けられたハウジングと、
前記センサ部の下側に配置された光源と、
前記上端環状部が前記側面部を伝達する光によって光るように、前記光源の光を前記側面部に導く導光部と、
前記読み取り領域と前記上端環状部との間に設けられた遮光部とを備える、ポインティングデバイス。
A sensor unit that has a reading area for detecting the movement of the object on the upper surface, and detects the movement of the object by receiving light transmitted through the reading area;
A housing provided with a cylindrical portion having an upper annular portion surrounding the reading area and a side surface surrounding the sensor portion;
A light source disposed below the sensor unit;
A light guide that guides the light of the light source to the side surface so that the upper annular portion shines with light transmitted through the side surface;
A pointing device comprising: a light-shielding portion provided between the reading region and the upper-end annular portion.
前記導光部は、前記側面部に沿って周回するように設けられた、請求項1に記載のポインティングデバイス。   The pointing device according to claim 1, wherein the light guide portion is provided so as to circulate along the side surface portion. 前記光源は、前記上端環状部の中心から等距離に位置するように配置された、請求項1又は2に記載のポインティングデバイス。   The pointing device according to claim 1, wherein the light source is disposed so as to be located at an equal distance from a center of the upper annular portion. 前記光源は、前記上端環状部の対角線を含む断面上に位置するように配置された、請求項3に記載のポインティングデバイス。   The pointing device according to claim 3, wherein the light source is disposed so as to be positioned on a cross section including a diagonal line of the upper end annular portion. 前記上端環状部は、方形状である、請求項4に記載のポインティングデバイス。   The pointing device according to claim 4, wherein the upper annular portion has a rectangular shape. 前記光源は、前記上端環状部の二本の対角線のうち一方の対角線を含む断面上に位置するように配置された、請求項5に記載のポインティングデバイス。   The pointing device according to claim 5, wherein the light source is disposed so as to be located on a cross section including one of the two diagonals of the upper annular portion. 前記センサ部の下側に配置された基板を備え、
前記光源は、前記側面部と前記基板との間に配置された、請求項1から6のいずれか一項に記載のポインティングデバイス。
Comprising a substrate disposed below the sensor unit;
The pointing device according to claim 1, wherein the light source is disposed between the side surface portion and the substrate.
前記光源は、前記上端環状部の各点から等距離に位置するように配置された、請求項1又は2に記載のポインティングデバイス。   The pointing device according to claim 1, wherein the light source is arranged so as to be located at an equal distance from each point of the upper end annular portion. 前記センサ部の下側に配置された基板を備え、
前記光源は、前記基板の中央部に配置された、請求項8に記載のポインティングデバイス。
Comprising a substrate disposed below the sensor unit;
The pointing device according to claim 8, wherein the light source is disposed at a central portion of the substrate.
前記基板が、前記導光部を備えた、請求項9に記載のポインティングデバイス。   The pointing device according to claim 9, wherein the substrate includes the light guide unit. 前記中央部に彩色フィルタを備える、請求項9又は10に記載のポインティングデバイス。   The pointing device according to claim 9, further comprising a color filter at the center. 請求項1から11のいずれか一項に記載のポインティングデバイスを備える電子機器。   An electronic apparatus comprising the pointing device according to any one of claims 1 to 11.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015212683A (en) * 2014-04-30 2015-11-26 群▲マイ▼通訊股▲ふん▼有限公司 Antenna structure and clock including the same

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