CN108370224A - 输入装置以及具有该输入装置的电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种输入装置。所述输入装置包括：压电振动构件；框架，被安置成接触所述压电振动构件的至少一个区域；以及连接构件，安置于所述压电振动构件的一个表面上。所述压电振动构件检测自外部施加的压力以产生电压，并根据自外部装置施加的信号而振动。
Description
技术领域
本发明涉及一种输入装置，尤其涉及一种检测使用者的输入以执行对应的功能并根据使用者的输入反馈振动以执行多功能的输入装置及具有该输入装置的电子设备。
背景技术
移动终端是具有声音及图像通讯功能、信息输入/输出功能及数据存储功能中的一或多种功能的可携式设备。另外，随着移动终端的功能多样化，移动终端正被实现为具有例如(举例而言)拍摄照片或视频、播放音乐或电影(moving picture)文件、接收广播、游戏等复杂功能的多媒体播放器的形式。已针对硬件或软件对移动终端应用了各种新的尝试以实现多媒体播放器的复杂功能。举例而言，目前已提供用于使使用者能够更加容易且便捷地搜索或选择各功能的使用者界面环境。
另外，由于移动终端被视为用于表达个人的个性的个人所属物，因此需要各种设计形状。所述设计形状包括用于使使用者能够更加容易地使用移动终端的结构修改及变形。使用者输入单元可被视为结构修改及变形中的一者。
举例而言，使用者输入单元被实现为位于终端的前表面上的触控屏幕或单独设置的键以接收使用者的输入。然而，触控屏幕具有如下缺点：手指或尖笔会使所欲操控的目标物弯曲。用于解决所述缺点的单独设置于终端的前表面或侧表面上的键可有碍于达成终端的修长且简单的设计。因此，可需要一种具有能够解决所述缺点的新结构的使用者输入单元。
(先前技术文献)
韩国专利公开案第2014-0137667号
发明内容
技术性课题
本发明提供一种具有两种以上的多功能输入装置以及具有该输入装置的电子设备。
本发明亦提供一种设置于电子设备中且具有输入检测功能及反馈功能的输入装置以及具有该输入装置的电子设备。
本发明亦提供一种检测使用者的输入以产生预定信号、执行电子设备的预定功能及根据对使用者的输入进行的检测产生振动反馈的输入装置。
解决问题的技术手段
根据示例性实施例，一种输入装置包括：压电振动构件；框架，被安置成接触所述压电振动构件的至少一个区域；以及连接构件，安置于所述压电振动构件的一个表面上，其中所述压电振动构件检测自外部施加的压力以产生电压，并根据自外部装置施加的信号而振动。
所述框架可包括：第一盖体，被安置成面对所述压电振动构件的一个表面；第二盖体，与所述压电振动构件的侧表面间隔开并被安置成接触所述第一盖体的一个区域；以及第三盖体，接触所述压电振动构件的另一表面的至少一部分并被安置成接触所述第二盖体的一个区域。
所述连接构件可安置于所述第一盖体与所述压电振动构件之间。
所述框架可自所述压电振动构件的侧表面覆盖一个表面的至少一部分。
所述框架可被安置成支撑所述压电振动构件的所述另一表面的边缘。
所述压电振动构件可被设置成彼此间隔开的至少两个压电振动构件，且在所述至少两个压电振动构件中的每一者上可安置有配线部，以将所述压电振动构件连接至彼此。
根据另一示例性实施例，一种电子设备包括前壳体及后壳体，所述电子设备还包括：输入装置，安置于所述前壳体与所述后壳体之间，其中所述输入装置的至少一部分暴露至所述后壳体的外部。
所述输入装置可包括：压电振动构件；框架，被安置成接触所述压电振动构件的至少一个区域；以及连接构件，安置于所述压电振动构件的一个表面上。
所述电子设备可更包括安置于所述后壳体上的盖体壳体，其中在所述盖体壳体中可界定有开口，且所述框架可经由所述开口暴露至外部。
所述盖体壳体与所述框架的至少一部分可具有同一平面。
所述连接构件可安置于所述压电振动构件与所述框架的至少一部分之间。
所述连接构件可安置于所述压电振动构件与所述盖体壳体之间。
所述压电振动构件可检测由使用者施加的压力以产生预定电压并将所述所产生电压施加至控制单元，并且根据自所述控制单元施加的信号而振动。
发明效果
在根据示例性实施例的输入装置中，在设置于所述输入装置的预定空间中的框架内可设置有压电振动构件及连接构件以使得连接构件能够将压电振动构件连接至所述框架的一部分。因此，可通过所述输入装置而对使用者的输入进行检测以产生预定信号，藉此使得电子设备能够执行预定功能，且另外，可根据自所述电子设备施加的信号产生振动反馈。亦即，可经由所述框架的一部分及连接构件而传递使用者的压力，从而自压电振动构件产生预定信号，且当压电振动构件振动时，所述框架的连接至连接构件的所述一部分可用作重量体以显着地增大振动力。
另外，根据示例性实施例的所述输入装置可插入至在安置于例如智能电话等可携式电子设备的后表面的盖体壳体中界定的开口中且接着固定至后壳体，或可固定至后壳体以接触盖体壳体的内表面。因此，由于所述输入装置不会自盖体壳体的表面突出，因此电子设备可具有修长及简单的设计。
附图说明
图1及图2分别是根据示例性实施例的输入装置的剖视图及立体图。
图3是包括根据示例性实施例的输入装置的电子设备的前侧立体图及后侧立体图。
图4是根据示例性实施例的输入装置所耦合至的电子设备的局部剖视图。
图5及图6分别是根据另一示例性实施例的输入装置的剖视图及平面图。
图7是根据再一示例性实施例的输入装置的剖视图。
图8及图9分别是根据再一示例性实施例的输入装置的剖视图及立体图。
图10是根据再一示例性实施例的输入装置的剖视图。
图11是根据再一示例性实施例的输入装置的剖视图。
图12至图14是说明根据示例性实施例的输入装置的特性的曲线图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细阐述具体实施例。然而，本发明可实施为诸多不同形式，且不应被视为仅限于本文中所述的实施例。确切而言，提供该些实施例是为了使本发明将透彻及完整并将向熟习此项技术者充分传达本发明的范围。
图1是根据示例性实施例的输入装置的剖视图，且图2是所述输入装置的立体图。
参照图1及图2，根据示例性实施例的输入装置(10)可包括：框架(100)，设置于输入装置(10)中的预定空间中且框架(100)的至少一个区是开放的；压电振动构件(200)，设置于框架(100)中；以及连接构件(300)，设置于压电振动构件(200)与框架(100)的一部分之间。另外，输入装置(10)可更包括经由框架(100)的至少一部分而连接至压电振动构件(200)的配线部(400)。此处，压电振动构件(200)可包括压电板(210)及安置于压电板(210)的一个表面上的振动板(220)。根据示例性实施例的输入装置(10)可用于例如智能电话等电子设备以检测使用者的推压或触控，进而使得压电振动构件(200)产生预定压力以将所产生的压力施加至电子设备的控制单元(图中未示出)，且控制单元可输入自压电振动构件(200)传输的预定信号以执行预定功能且可接着或同时地将预定信号施加至压电振动构件(200)以使得压电振动构件(200)振动，藉此提供振动反馈至使用者。亦即，根据示例性实施例的输入装置可执行包括压力检测功能及振动反馈提供功能的多功能。以下将更详细地阐述根据示例性实施例的输入装置的组件中的每一者。
1.框架
框架(100)设置于输入装置(10)的预定空间中。所述框架(100)可包括：第一盖体(110)，安置于压电振动构件(200)的一个表面上；第二盖体(120)，安置于压电振动构件(200)的侧表面上；以及第三盖体(130)，安置于压电振动构件(200)的面对第一盖体(110)的另一表面上。此处，其上安置有第一盖体(110)的区域将被称为压电振动构件(200)的顶表面，且其上安置有第三盖体(130)的区域将被称为压电振动构件(200)的底表面。
第一盖体(110)被设置成覆盖压电振动构件(200)的一个表面，例如压电振动构件(200)的上侧。因此，第一盖体(110)构成输入装置(10)的一侧(即，输入装置(10)的上部部分)。第一盖体(110)可包括：呈平的板形状且具有预定厚度的平坦部(111)；垂直部(112)，在压电振动构件(200)的方向上(即，在向下的方向上)自平坦部(111)的边缘延伸；以及延伸部(113)，在远离压电振动构件(200)的方向上(即，在向外的方向上)自垂直部(112)延伸。亦即，第一盖体(110)可具有自平坦部(111)的边缘向下的预定台阶状部分。另外，第一盖体(110)的平坦部(111)可与压电振动构件(200)间隔开预定距离且因此具有与压电振动构件(200)的尺寸相等或较压电振动构件(200)的尺寸大的尺寸。另外，垂直部(112)可安置于平坦部(110)与压电振动构件(200)的一个表面之间的高度处。第一盖体(110)可具有与压电振动构件(200)相同的形状。亦即，第一盖体(110)的平坦部(111)可具有与压电振动构件(200)相同的形状。举例而言，如图1中所示，第一盖体(110)可具有圆形形状。然而，根据压电振动构件(200)的形状或输入装置(10)的形状，第一盖体(110)可具有例如矩形形状、正方形形状及多边形形状等各种形状。举例而言，第一盖体(110)可具有为1.97×104千克/平方厘米至0.72×106千克/平方厘米的弹性系数。另外，第一盖体(110)可由具有上述弹性系数的各种材料制成。举例而言，第一盖体(110)可由例如磷青铜(phosphor bronze)、不锈钢、铁与镍的合金(63.5Fe、36Ni、0.5Mn，所谓的INVAR)以及塑胶等材料制成。另外，第一盖体(110)可具有为0.1毫米至0.4毫米的厚度。第一盖体(110)可将由使用者的推压或触控产生的压力传递至压电振动构件(200)并将由压电振动构件(200)产生的振动传递至使用者。另外，第一盖体(110)经由连接构件(300)而向压电振动构件(200)提供重量以增加压电振动构件(200)的振动力。亦即，第一盖体(110)可用作用于增大压电振动构件(200)的振动的重量体。
第二盖体(120)与压电振动构件(200)的侧表面间隔开。另外，第二盖体(120)可被安置成覆盖输入装置(10)的顶表面及底表面的至少一部分。亦即，第二盖体(120)可与压电振动构件(200)的侧表面间隔开且接着自压电振动构件(200)的上部部分及下部部分中的每一者延伸。另外，第二盖体(120)可具有其中沿第一盖体(110)(例如，第一盖体(110)的中心部分)的边缘界定有开口的圆形形状。亦即，第一盖体(110)可安置于具有其中在中心部分中界定有开口的环形形状的第二盖体(120)的内部。然而，根据压电振动构件(200)的形状及输入装置(10)的形状，第二盖体(120)可具有在其中心部分带有开口的框架形状，所述框架形状具有例如矩形形状及正方形形状等各种形状。另外，第二盖体可包括：第一平坦部(121)，具有与第一盖体(110)的平坦部(111)相同的平面；垂直部(122)，与压电振动构件(200)的侧表面间隔开以自第一平坦部(121)的边缘向下延伸；以及第二平坦部(123)，自垂直部(122)的边缘延伸至压电振动构件(200)。亦即，第二盖体(120)可包括彼此面对的第一平坦部(121)及第二平坦部(123)以及安置于第一平坦部(121)与第二平坦部(123)之间的垂直部(122)。因此，第二盖体(120)可具有近似形状。第一平坦部(121)可具有与第一盖体(110)的垂直部(112)接触的侧表面及与第一盖体(110)的延伸部(113)接触的底表面。因此，第一盖体(110)的延伸部(113)可容置于具有近似形状的第二盖体(120)中。此处，在第一平坦部(121)及第二平坦部(123)以及垂直部(121)与第一盖体(110)的延伸部(113)之间可安置有黏合构件(500)以将第一盖体(110)与第二盖体(120)结合至彼此。作为另外一种选择，第一盖体(110)及第二盖体(112)可通过螺钉藕合而藕合至彼此或与彼此整合。根据弹性系数，第二盖体(120)可由各种材料制成。举例而言，第二盖体可具有为1.97×104千克/平方厘米至0.72×106千克/平方厘米的弹性系数，且因此由具有所述弹性系数的磷青铜、不锈钢或(INVAR)制成。亦即，第二盖体(120)可由与第一盖体(110)相同的材料制成。另外，第二盖体(120)可具有为0.1毫米至0.4毫米的厚度。此处，第二盖体(120)的第一平坦部(121)的厚度可大于垂直部(122)的厚度及等于或不同于第二平坦部(123)的厚度。因此，第二盖体(120)可形成所述输入装置的外观以防止压电振动构件(200)因冲击而分离或损坏。第二盖体(120)的至少一个区可被切割或打开，且因此，可将配线部(400)引入至对应的区中。举例而言，在第二盖体(120)中，在垂直部(122)的预定区中可界定有具有预定尺寸的开口，且配线部(400)可经由所述开口连接至第二盖体(120)。
第三盖体(130)安置于第二盖体(120)之下。亦即，第三盖体(130)安置于第二盖体(120)的第二平坦部(123)之下。第三盖体(130)可包括：第一平坦部(131)，安置于第二盖体(120)的第二平坦部(123)之下；垂直部(132)，沿第二盖体(120)的第二平坦部(123)的内表面向上延伸；以及第二平坦部(133)，自垂直部(132)的边缘至压电振动构件(200)延伸。此处，第三盖体(131)的第一平坦部(131)的顶表面可利用黏合构件而接触(例如，黏着至)第二盖体(120)的第二平坦部(123)的底表面。举例而言，第三盖体(130)可具有为3.97×104千克/平方厘米至0.72×106千克/平方厘米的弹性系数且因此可由磷青铜、不锈钢或INVAR制成。亦即，第三盖体(130)可由与第一盖体(110)及第二盖体(120)中的每一者相同的材料制成。另外，第三盖体(130)可具有为0.1毫米至0.4毫米的厚度。此处，第三盖体(130)的厚度可小于或等于第一盖体(110)及第二盖体(120)中的每一者的厚度。第三盖体(130)可支撑压电振动构件(200)的振动板(220)的边缘，可通过熔接或黏合而附装至第二盖体(120)以有利于振动板(220)的位移，且可具有与第一盖体(110)相同的弯曲形状以确保装置在驱动时的位移空间。
如上所述，框架(100)具有被第一盖体(110)覆盖的上侧、被第二盖体(120)覆盖的侧表面以及被第三盖体(130)部分地覆盖的下侧以在框架(100)中形成预定空间。另外，由于第三盖体(130)仅覆盖框架(100)的下侧的一部分，因此框架(100)可在框架(100)的下部部分中具有圆形的开口。
2.压电振动构件
压电构件(200)可设置于框架(100)的内空间中并包括压电板(210)及黏着至压电板(210)的一个表面的振动板(220)。
压电板(210)可具有圆形板形状，所述圆形板形状具有预定厚度。作为另外一种选择，压电板(210)可具有除圆形形状之外的各种形状，例如正方形形状、矩形形状、椭圆形形状及多边形形状。亦即，根据输入装置的形状，压电板(210)可具有各种形状。压电板(210)可包括板体及安置于所述板体的至少一个表面上的压电层。举例而言，压电板(210)可被设置成其中压电层形成于板体的两个表面上的双压电晶片(bimorph)型压电装置或其中压电层形成于板体的一个表面上的单压电晶片(unimorph)型压电装置。可对至少一个层进行堆叠以形成压电层。较佳地，可将多个层堆叠于彼此上以形成压电层。另外，可将电极安置于压电层的上部部分及下部部分中的每一者上。亦即，可对所述多个压电层及所述多个电极进行交替堆叠以达成压电板(210)。此处，压电层中的每一者可由例如锆钛酸铅(Pb、Zr、Ti，PZT)、铌酸钠钾(Na、K、Nb，NKN)、钛酸钠铋(Bi、Na、Ti，BNT)或聚合物系压电材料形成。另外，可在不同的方向或相同的方向上将压电层极化且接着堆叠于彼此上。亦即，当在板体的一个表面上形成所述多个压电层时，可在不同的方向或相同的方向上交替地设置压电层中的每一者的极化(polarization)。所述板体可由例如金属或塑胶等具有以下性质的材料形成：在维持其中堆叠有压电层的结构的同时会产生振动。然而，压电板(210)可不使用压电层及所述板体。举例而言，可将未进行极化的压电层安置于压电板(210)的中心部分上，且可将以彼此不同的方向进行极化的所述多个压电层堆叠于所述压电层的上部部分及下部部分上以形成压电板(210)。
振动板(220)的至少一部分可固定至框架(100)。亦即，振动板(220)可具有预定宽度的边缘，所述边缘固定至框架(100)的第三盖体(130)(具体而言，第三盖体(130)的第二平坦部(133))。因此，振动板(220)的边缘可固定至第二平坦部(133)且接着利用螺钉进行耦合或利用黏合剂进行黏着。结果，由于振动板(220)利用螺钉进行耦合，因此，即使会因大的振动或碰撞造成冲击或者因施加以高温而造成热冲击，振动板(220)仍可被牢固地固定。振动板(220)可固定至框架(100)，且压电板(210)可安置于振动板(220)的不面对框架(100)的第一盖体(110)的一个表面上。作为另外一种选择，压电板(310)可黏着至振动板(220)的面对框架(100)的第一盖体(110)的另一表面。振动板(320)可利用金属或塑胶制成，且作为另外一种选择，振动板(320)可通过对彼此不同的材料进行堆叠而具有至少双重结构。举例而言，振动板(220)可由磷青铜、不锈钢或INVAR制成。举例而言，振动板(220)可具有为220.97×104千克/平方厘米至0.72×106千克/平方厘米的弹性系数。此处，压电板(210)的大小可小于振动板(220)的大小。另外，除了振动板(220)的黏着至压电板(210)的区域之外，振动板(220)可具有预定的弯曲区域。亦即，位于振动板(220)的黏着至压电板(210)的区域外部的振动板(220)可具有预定的弯曲形状，例如，向下弯曲且接着向上弯曲的形状。另外，振动板(220)可在弯曲区域之外再次为平坦的，且所述平坦区域可接触框架(100)。亦即，振动板(220)可具有与压电板(210)接触的平坦的第一区域、与框架(100)接触的平坦的第二区域、以及位于第一区域与第二区域之间的弯曲的第三区域。
在压电振动构件(200)的至少一部分上可更安置有防水层(图中未示出)。所述防水层可涂布有例如聚对二甲苯等防水材料。聚对二甲苯可形成于压电板(210)的顶表面及侧表面上以及振动板(220)的在其中压电板(210)结合至振动板(220)的状态下由压电板(210)暴露出的顶表面及侧表面上。亦即，聚对二甲苯可形成于压电板(210)及振动板(220)的顶表面及侧表面上。另外，聚对二甲苯可在其中压电板(210)结合至振动板(220)的状态下形成于压电板(210)的顶表面及侧表面上以及振动板(220)的顶表面、侧表面及底表面上。亦即，聚对二甲苯可形成于压电板(210)及振动板(220)的顶表面、侧表面及底表面上。如上所述，聚对二甲苯可形成于压电板(210)及振动板(220)的至少一个表面上以防止湿气渗透至压电振动构件(200)中并防止压电振动构件(200)被氧化。另外，由于振动板(220)的硬度增大，因此振动板(220)的因应速度可得以提高。另外，可根据聚对二甲苯的涂布厚度来调整谐振频率。当然，聚对二甲苯可被施加至仅压电板(210)或压电板(210)的顶表面、侧表面及底表面，或者连接至压电板(210)且被施加至例如可挠性印刷电路板(flexibleprinted circuit board，FPCB)等用于向压电板(210)供电的电源线。聚对二甲苯可形成于压电板(210)上以防止湿气渗透至压电板(210)中并防止压电板(210)被氧化。另外，可对聚对二甲苯的形成厚度进行调整以调整谐振频率。可根据压电板(210)及振动板(220)的材料及特性而将聚对二甲苯施加成彼此不同的厚度，且聚对二甲苯的厚度可较压电板(210)及振动板(220)中的每一者的厚度小，例如具有为0.1微米至10微米的厚度。如上所述，为了施加所述聚对二甲苯，举例而言，可首先在汽化器中对所述聚对二甲苯进行加热及汽化以使聚对二甲苯成为二聚物状态且第二步接着对聚对二甲苯进行加热且将聚对二甲苯热解成单体状态，且因此，当将聚对二甲苯冷却时，聚对二甲苯可自单体状态转换成聚合物状态且因此被施加至压电振动构件(200)的至少一个表面上。例如聚对二甲苯等防水层可形成于位于压电振动构件(300)上的连接构件(300)上或形成于框架(100)的至少一部分上。
如上所述，压电振动构件(200)可检测因使用者的推压或触控而产生的压力以产生预定电压并将所产生电压传输至电子设备的控制单元，藉此根据施加至控制单元的预定信号而产生振动。亦即，压电板(210)可检测使用者的压力以产生预定电压并将所产生电压传输至控制单元，且因此，压电板(210)可根据自控制单元施加的预定信号而振动以放大振动板(220)的振动，藉此将振动传输至使用者。因此，压电振动构件(200)可充当具有触觉反馈功能的压力传感器。
3.连接构件
连接构件(300)安置于压电振动构件(200)与框架(100)之间。亦即，连接构件(300)安置于压电振动构件(200)与框架(100)之间。此处，连接构件(300)可安置于压电振动构件(200)的中心部分与第一盖体(110)的中心部分之间。连接构件(300)可沿振动板(220)与第一盖体(110)中的每一者的形状具有近似圆形形状。然而，连接构件(300)可具有例如矩形形状、正方形形状及多边形形状等各种形状，而并非仅限于所述形状。连接构件(300)可安置于振动板(220)的中心部分处且具有与振动板(220)的面积的5％至50％对应的面积。当连接构件(300)所具有的面积超过振动板(220)的面积的50％时，振动板(220)的振动可能会被抑制，而当连接构件(300)所具有的面积小于振动板(220)的面积的5％时，使用者的压力可能不会恰当地传递至振动构件(200)，或者压电振动构件(200)的振动可能不会恰当地传递至第一盖体(110)，且因此，第一盖体(110)的重量可能不会恰当地传递至振动面板(220)。连接构件(300)可通过黏合或其他方法固定至压电振动构件(200)及框架(100)中的至少一者。举例而言，连接构件(300)可固定至压电振动构件(200)且可不固定至框架(100)但与框架(100)接触，或者可固定至框架(100)且可不固定至压电振动构件(200)但与压电振动构件(200)接触。然而，连接构件(300)可固定至压电振动构件(200)及框架(100)两者且因此而稳定地固定。此处，为了将连接构件(300)固定至压电振动构件及框架(100)，可使用例如双面胶带等黏合剂，且例如双面胶带等黏合剂可具有为0.05毫米至1.0毫米的厚度。当然，由于连接构件(300)由例如橡胶或硅等黏合材料形成，因此连接构件(300)本身可黏着至压电振动构件(200)及框架(100)。连接构件(300)可由聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚胺基甲酸酯、聚碳酸酯、橡胶、硅或波龙(PORON)制成。另外，连接构件(300)可具有为20至90的硬度。举例而言，当连接构件(300)是利用聚碳酸酯或聚对甲酸乙二酯制成时，硬度可为50至90，当利用硅制成时，硬度可为45至70，且当利用波龙制成时，硬度可为20至70。由于如上所述设置了连接构件(300)，因此可当产品掉落或对产品施加冲击时防止产品被损坏。另外，可对压电振动构件的振动进行集中以使振动力无损失地传递振动力，且当施加压力时，可将所述力集中至装置中以更加容易地输出电压。另外，可将用作重量体的第一盖体(110)的重量传递至压电振动构件(200)以充当用于增大压电振动构件(200)的振动力的介质。
4.配线部
配线部(400)可将由压电振动构件(200)产生的电压传输至控制单元(图中未示出)并将自控制单元传输的信号施加至压电振动构件(200)。亦即，配线部(400)可安置于压电振动构件(200)与电子设备的控制单元之间以将由压电振动构件(200)产生的电压传输至控制单元并将自控制单元传输的信号供应至压电振动构件(200)以使得压电振动构件(200)充当触觉装置。另外，配线部(400)可经由框架(100)的一部分而连接至压电振动构件(200)。举例而言，配线部(400)可经由在框架(100)的第二盖体(120)的至少一部分中界定的开口而连接至压电振动构件(200)。配线基板(400)可被设置为可挠性印刷电路板。亦即，可将至少一个导电线安置于可挠性膜上以形成配线部(400)。另外，配线部(400)可连接至其上安装有输入装置(10)的电子设备(1000)(例如，移动终端)以将电力和/或信号传输至移动终端及输入装置(10)。
构成输入装置(10)的组件中的每一者可利用黏合构件进行黏着。举例而言，第一盖体(110)及第二盖体(120)可通过黏合构件(500)而黏着至彼此，且另外，第二盖体(120)及第三盖体(130)可通过黏合构件(500)而黏着至彼此。另外，振动板(220)可通过黏合构件而黏着至第三盖体(130)，且连接构件(300)可通过黏合构件而黏着至第一盖体(110)及振动板(220)中的至少一者。另外，为了将输入装置(10)固定至电子设备(1000)，黏合构件(500)可安置于第三盖体(130)的底表面上。当然，所述盖体亦可通过除了黏合构件之外的其他方法而结合至彼此，例如，通过熔接方式。
如上所述，在根据示例性实施例的输入装置(10)中，在具有预定空间的框架(100)中可设置有压电振动构件(200)及连接构件(300)。另外，连接构件(300)将压电振动构件(200)连接至框架(100)的一部分。因此，可通过连接构件(300)将使用者的压力传递至压电振动构件(200)，且框架(100)的连接至连接构件(300)的所述一部分可用作重量体以增大压电振动构件(200)的振动力，且接着，可经由连接构件(300)而将压电振动构件的振动传递至框架(100)。所述输入装置(10)的压电振动构件(200)可检测因使用者的推压或触控而产生的压力以产生预定电压，且可经由配线部(400)而将所述电压供应至控制单元，且接着，可经由配线部(400)而将压电振动构件(200)的信号供应至控制单元以使得压电振动构件(200)能够执行触觉反馈功能。亦即，所述输入装置(10)可同时达成压力传感器及触觉装置。
根据示例性实施例的输入装置可安置于例如智能电话等可携式电子设备的后表面上。将参照图3及图4阐述在其后表面上安置有输入装置(10)的电子设备。
图3(a)及图3(b)分别是根据示例性实施例的输入装置所应用于的电子设备的前侧立体图及后侧立体图。另外，图4是根据示例性实施例的输入装置所耦合至的电子设备的局部剖视图。
参照图3，电子设备(1000)包括用于界定电子设备(1000)的外观的壳体(1100)。壳体(1100)可包括前壳体(1110)、后壳体(1120)及盖体壳体(1130)。壳体(1100)可通过对合成树脂进行喷射成型(injection-molding)而形成或由例如不锈钢(STS)、钛(Ti)、铝(Al)等金属材料形成。例如电路板等各种组件可内建于前壳体(1110)与后壳体(1120)之间的空间中。另外，在前壳体(1110)与后壳体(1120)之间或前壳体(1110)与显示单元(1310)之间的外部区中可安置有振动装置。振动装置可因使用者的触控输入而提供振动反馈且可使用振动马达或压电振动装置，较佳地，使用压电振动。此处，可使用参照图1及图2阐述的输入装置作为安置于前壳体(1110)的一侧上的压电振动装置。
在前壳体(1110)上可安置有显示单元(1310)、声音输出模块(1320)及照相机模块(1330a)。另外，在前壳体(1110)及后壳体(1120)的侧表面上可安置有麦克风(1340)、侧输入单元(1350)及界面(1360)。显示单元(1310)占据前壳体(1110)的大部分前表面。亦即，显示单元(1310)安置于电子设备主体的前表面上以输出视觉信息。声音输出模块(1320)及照相机模块(1330a)安置于显示单元(1310)上方，且在显示单元(1310)下方安置有前输入单元(1370)。另外，显示单元(1310)可与触控传感器一起形成触控屏幕。此处，被安置成与显示单元(1310)接触的压电振动装置可因应于使用者的输入或触控而提供反馈。在其中设置有触控传感器的情形中，可将前输入单元(1370)自终端的前表面移除。在此种情形中，可利用显示单元(1310)及根据示例性实施例的输入装置(10)而达成对移动终端(1000)的终端主体进行的输入操控。前输入单元(1370)可包括触控键及推压键且在使用者感受到触觉馈送的同时被操控。另外，侧输入单元(1350)可接收用于控制自声音输出模块(1320)输出的声音的强度的命令或用于对显示单元(1310)的触控辨识模式进行开关的命令。
在终端主体(即，后壳体(1120))的后表面上可额外地安装有照相机模块(1330b)。照相机模块(1330b)可具有与第一照相机(1330a)的摄影方向不同的摄影方向且可为具有与照相机模块(1330a)的像素不同的像素的照相机。靠近照相机模块(1330b)可安置有闪光灯(图中未示出)。
在终端主体上安装有用于向移动终端(1000)供电的电池(1200)。电池(1200)可内建于终端主体中或可拆卸地安置于终端主体的外部。另外，在终端主体的后表面上安置有使用根据示例性实施例的输入装置的后输入单元(1400)。举例而言，后输入单元(1400)可靠近照相机模块(1330b)安置。亦即，电池(1200)及使用根据示例性实施例的输入装置的后输入单元(1400)可安置于后壳体(1120)与盖体壳体(1130)之间。输入装置(10)的至少一部分可插入至后壳体(1120)的预定区中以接触盖体壳体(1130)。举例而言，如图4中所示，在盖体壳体(1130)的预定区中可界定有开口，且输入装置(10)的第一盖体(110)可经由所述开口暴露。此处，盖体壳体(1130)的外表面及输入装置(10)的顶表面可具有同一平面。亦即，输入装置(10)可不自盖体壳体(1130)向外突出。
可对后输入单元(1400)进行操控以接收用于控制移动终端(1000)的操作的命令，且可对输入内容进行各种设定。举例而言，后输入单元(1400)可接收例如接通电源/关断电源、开始、结束及滚动等命令以及例如对自声音输出模块(1320)输出的声音的强度进行调整及转换至显示单元(1310)的触控辨识模式等命令。另外，根据示例性实施例的输入装置(10)可构成后输入单元(1400)的一部分以对使用者命令的输入作出反应，藉此提供振动。亦即，由于输入装置(10)安置于盖体壳体(1130)的预定区中，因此可根据使用者的输入(即，触控或按压压力)而由压电振动构件(200)的压电板(210)及振动板(220)产生预定振动且接着将所述预定振动反馈至使用者。
图5是根据另一示例性实施例的安装于可携式电子设备的后壳体上的输入装置的剖视图。
参照图5，根据另一示例性实施例的输入装置(10)可包括：压电振动构件(200)，包括压电板(210)及振动板(220)；连接构件(300)，安置于压电振动构件(200)上；以及支撑件(600)，用于支撑压电振动构件(200)的边缘。由于压电振动构件(200)及连接构件(300)的组成与根据示例性实施例阐述的压电振动构件(200)及连接构件(300)的组成重复，因此将不再对其予以赘述，且将主要阐述相对于上述实施例的不同点。
压电振动构件(200)及连接构件(300)可安置于后壳体(1120)上方，且连接构件(300)可接触盖体壳体(1130)。另外，在压电振动构件(200)中，振动板(220)可面对后壳体(1120)，且压电板(210)可安置于振动板(220)上。另外，用于支撑压电振动构件(200)的支撑件(600)可安置于压电振动构件(200)的边缘(即，振动板(220)的边缘)上。支撑件(600)可支撑压电振动构件(200)并覆盖压电振动构件(200)的外部。支撑件(600)可沿振动板(220)的形状具有近似圆形形状并以支撑件(600)的预定宽度支撑振动板(220)的边缘。另外，支撑件(600)可具有预定厚度，且因此，在振动板(220)与后壳体(1120)之间可维持有预定距离。举例而言，支撑件(600)可具有为0.1毫米至0.5毫米的厚度，且因此，在后壳体(1120)与振动板(220)之间可维持有0.1毫米至0.5毫米的距离。根据另一实施例的输入装置可不提供用于覆盖上侧的框架(100)的一部分，而是支撑侧部分的一部分。亦即，由于连接构件(300)连接至盖体壳体(1130)，因此盖体壳体(1130)的一部分可用作覆盖输入装置(10)的上侧的盖体构件且亦用作重量体。
另外，根据另一示例性实施例的输入装置(10)可被设置成彼此间隔开预定距离的至少两个输入装置(10)。举例而言，如图6中所示，各输入装置(10)可彼此间隔开预定距离以形成第一输入装置(10a)及第二输入装置(10b)。另外，配线部(400)(即，可挠性印刷电路板)可被设置成将彼此间隔开的第一输入装置(10a)及第二输入装置(10b)中的每一者连接至压电板(210)。配线部(400)可包括：第一配线部(410a)及第二配线部(410b)，被设置成将第一输入装置(10a)及第二输入装置(10b)中的每一者连接至压电板(210)；连接部(420)，将第一配线部(410a)与第二配线部(410b)连接至彼此；以及延伸部(430)，自第一配线部(410a)及第二配线部(410b)中的至少一者延伸并连接至焊垫部(610)。此处，焊垫部(610)可连接至电子设备(1000)，且电子设备(1000)的电力或信号可通过焊垫部(610)经由配线部(400)而被施加至第一输入装置(10a)及第二输入装置(10b)。
尽管输入装置(10a)、(10b)在上述实施例中安置于例如智能电话等可携式电子设备的盖体壳体(1130)或后壳体(1120)上，然而，输入装置亦可附装至笔记本电脑的鼠标垫或触控屏幕并充当具有接通/关断功能的按钮。亦即，所述输入装置(10a)、(10b)可安置于包括输入装置(10a)、(10b)的电子设备(1000)的任意区域上且同时执行作为压力传感器的功能以及作为向使用者提供反馈的触觉装置的功能，所述压力传感器用于通过检测使用者的推压或触控而产生预定电压。
根据另一示例性实施例的输入装置(10)的至少一部分由用于保护压电振动构件(200)的盖体构件(700)构成。亦即，如图7中所示，可设置与连接构件(300)间隔开以覆盖压电振动构件(200)的至少一部分的盖体构件(700)。盖体构件(700)可通过使根据示例性实施例的框架(100)的第一盖体的形状的一部分变形而形成。亦即，盖体构件(700)可为通过使框架(100)变形而形成的框架(100)的类型。此处，盖体构件(700)的顶表面及连接构件(300)的顶表面可具有同一平面。盖体构件(700)可由磷青铜、不锈钢或INVAR制成。如上所述，由于设置了盖体构件(700)，因此可减少在组装制程中对压电振动构件(200)的损坏，且在进行组装时，盖体构件(700)的结合表面可通过熔接或黏合而进行附装。盖体构件(700)可通过使根据示例性实施例而阐述的框架(100)的第一盖体(110)变形而形成。亦即，盖体构件(700)可通过使框架(100)的至少一部分变形而形成。
图8是根据再一示例性实施例的输入装置的剖视图，且图9是所述输入装置的立体图。
参照图8及图9，根据再一示例性实施例的压电振动装置可包括：压电振动构件(200)，包括压电板(210)及振动板(220)；连接构件(300)，安置于压电振动构件(200)的一个表面上；以及模块框架(800)，沿振动板(220)的边缘安置。
压电板(210)、振动板(220)以及连接构件(300)中的每一者可具有近似圆形形状，所述近似圆形形状具有预定厚度，且模块框架(800)可安置于振动板(220)的边缘上。亦即，模块框架(800)可具有其中中心部分是开口的圆形环形状。模块框架(800)可通过使框架(100)的形状变形而形成。亦即，模块框架(800)可利用安置于压电振动构件(200)下方的第二盖体(120)的一部分或第三盖体(130)的一部分而形成。因此，模块框架(800)可为通过使框架(100)变形而形成的框架(100)的类型。振动板(220)可附装至模块框架(800)，且压电板(210)可安置于模块框架(800)内的振动板(220)上方。另外，连接构件(300)可安置于压电板(210)的上部中心部分上。此处，连接构件(300)可自模块框架(800)的表面突出。然而，当在模块框架(800)上安置有黏合构件且附装盖体壳体(1130)时，连接构件(300)的表面可接触盖体壳体(1130)。亦即，当黏合构件(500)设置于模块框架(800)上时，连接构件(300)可具有与黏合构件(500)相同的平面。模块框架(800)可通过使根据示例性实施例阐述的框架(100)的第一盖体(120)变形而形成。亦即，模块框架(800)可通过使框架(100)的至少一部分变形而形成。
另外，模块框架(800)的至少一个区可具有开口的结构。亦即，如图9中所示，当模块框架(800)具有环形形状时，模块框架(800)的一部分可被移除。可经由已移除的区引入被设置为可挠性印刷电路板的配线部(400)，且所述可挠性印刷电路板可安置于模块框架(800)内部。亦即，所述可挠性印刷电路板可具有环形形状且可安置于模块框架内部，且因此，所述可挠性印刷电路板可经由所述模块框架的开口而延伸至外部。
图10是根据再一实施例的压电振动装置的剖视图。
参照图10，根据再一示例性实施例的压电振动装置可包括：压电振动构件(200)，包括压电板(210)及振动板(220)；以及模块框架(800)，沿振动板(220)的边缘安置。
压电板(210)及振动板(220)中的每一者可具有近似圆形形状，所述圆形形状具有预定厚度，且模块框架(800)可安置于振动板(220)的边缘上。亦即，模块框架(800)可具有其中中心部分是开口的圆形环形状。振动板(220)可附装至模块框架(800)，且压电板(210)可安置于模块框架(800)内的振动板(220)上方。亦即，振动板(220)可附装至模块框架(800)的上部部分，且压电板(210)可附装至振动板(220)的下部部分。另外，在振动(220)的上部中心部分上及模块框架(800)上可安置有黏合剂(900)。安置于振动板(220)的上部中心部分上的黏合剂可附着至电子设备的盖体壳体(1130)以充当用于传递压电振动构件(200)的振动的连接构件。
如图11中所示，所述黏合剂可安置于振动板(220)的整个顶表面上及模块框架(800)的整个顶表面上。
图12至图14是说明根据示例性实施例的压电振动装置的特性的曲线图，图12是说明因盖体壳体的厚度而产生的振动加速度的曲线图，图13是说明在其中安装有重量为100克的夹具(jig)的状态下的振动加速度的曲线图，且图14是电压输出特性的曲线图。如图12(a)所示，当盖体壳体(1130)具有0.2毫米的厚度时，振动加速度可为0.591G，如图12(b)所示，当盖体壳体(1130)具有0.25毫米的厚度时，振动加速度可为0.478G，且如图12(c)中所示，当盖体壳体(1130)具有0.3毫米的厚度时，振动加速度可为0.507G。另外，如图14中所示，当施加100克力(gf)的负载时，可输出为3Vpp或大于3Vpp的电压。
如上所述，已针对以上实施例具体阐述了本发明的技术观念，然而应注意，上述实施例仅是出于说明目的而提供，而并非对本发明进行限制。可提供各种实施例以使得本领域技术人员能够理解本发明的范围，但本发明并非仅限于此。
Claims (13)
1.一种输入装置，包括：
压电振动构件；
框架，被安置成接触所述压电振动构件的至少一个区域；以及
连接构件，安置于所述压电振动构件的一个表面上，
其中所述压电振动构件检测自外部施加的压力以产生电压，并根据自外部装置施加的信号而振动。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其中所述框架包括：
第一盖体，被安置成面对所述压电振动构件的一个表面；
第二盖体，与所述压电振动构件的侧表面间隔开并被安置成接触所述第一盖体的一个区域；以及
第三盖体，接触所述压电振动构件的另一表面的至少一部分并被安置成接触所述第二盖体的一个区域。
3.根据权利要求2所述的输入装置，其中所述连接构件安置于所述第一盖体与所述压电振动构件之间。
4.根据权利要求1所述的输入装置，其中所述框架自所述压电振动构件的侧表面覆盖一个表面的至少一部分。
5.根据权利要求1所述的输入装置，其中所述框架被安置成支撑所述压电振动构件的另一表面的边缘。
6.根据权利要求1所述的输入装置，其中所述压电振动构件被设置成彼此间隔开的至少两个压电振动构件，且
在所述至少两个压电振动构件中的每一者上安置有配线部，以将所述压电振动构件连接至彼此。
7.一种电子设备，包括：
前壳体及后壳体；电子设备
输入装置，安置于所述前壳体与所述后壳体之间，
其中所述输入装置的至少一部分暴露至所述后壳体的外部。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述输入装置包括：
压电振动构件；
框架，被安置成接触所述压电振动构件的至少一个区域；以及
连接构件，安置于所述压电振动构件的一个表面上。
9.根据权利要求8所述的电子设备，还包括安置于所述后壳体上的盖体壳体，
其中在所述盖体壳体中界定有开口，且所述框架经由所述开口暴露至外部。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述盖体壳体与所述框架的至少一部分具有同一平面。
11.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述连接构件安置于所述压电振动构件与所述框架的至少一部分之间。
12.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述连接构件安置于所述压电振动构件与所述盖体壳体之间。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的电子设备，其中所述压电振动构件检测由使用者施加的压力以产生预定电压并将所述的产生的电压施加至控制单元，并且根据自所述控制单元施加的信号而振动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20180803 |