CN108469876A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种电子设备，包括：本体，本体呈中空结构；屏幕，屏幕安装在本体上并与本体围设成一收容腔；以及顶起组件，包括凸轮结构及顶起件，凸轮结构可转动地安装在本体上并与顶起件传动配合，顶起件收纳在收容腔中并在凸轮结构的驱动作用下相对于屏幕运动，以顶起屏幕局部并在屏幕外表面形成至少一个凸起部。至少一个凸起部用于模拟实体按键以便于用户输入信息，有效提升用户的使用体验感。

Description

电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种带有触摸屏幕的电子设备。

背景技术

随着科学技术日新月异，人们的生活水平不断提高，以手机、pad为主流的电子设备越来越普及。上述电子设备大多采用触摸屏幕进行人机交互，当电子设备被切换到输入模式时，触摸屏幕局部将会出现输入界面，例如，九宫格中文拼音输入界面，用户可通过触摸输入界面中的多个键格来输入信息。

但是，用户通过触摸屏幕输入信息时，需要用户的眼睛不停地注视着输入界面，以确保能够准确无误地触摸到输入界面指定的键格区域，进而向电子设备输入正确的指令信息。然而，目前的许多环境下（例如：行走过程中、会议过程中等），用户无法做到一直注视着触摸屏幕进行输入信息，一旦触摸屏幕移出了用户视线，将使得用户无法实现准确无误地输入信息，进而降低了输入效率，且用户体验感不高。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种输入效率高且能够提升用户体验感的电子设备。

本发明提供一种电子设备，包括：本体，所述本体呈中空结构；屏幕，所述屏幕安装在所述本体上并与所述本体围设成一收容腔；以及顶起组件，包括凸轮结构及顶起件，所述凸轮结构可转动地安装在所述本体上并与所述顶起件传动配合，所述顶起件收纳在所述收容腔中并在所述凸轮结构的驱动作用下相对于所述屏幕运动，以顶起所述屏幕局部并在所述屏幕外表面形成至少一个凸起部。

进一步地，所述顶起件包括：安装板及至少一个顶头，至少一个顶头装设在所述安装板朝向屏幕的一面，且与所述屏幕输入界面的键格一一对应。

进一步地，其特征在于，所述凸轮结构包括转轴、凸轮及支架，所述支架设置于所述收容腔中，所述本体上开设有第一轴孔，所述支架上开设有第二轴孔，所述转轴的两端分别转动装设于所述第一轴孔和所述第二轴孔，所述凸轮固定设置在所述转轴上并能够随所述转轴一同转动，以驱使所述顶起件相对于所述屏幕运动。

进一步地，所述第一轴孔包括圆孔段，所述转轴的截面直径与所述圆孔段的孔径相适配，以便于所述转轴能够相对于所述圆孔段转动。

进一步地，所述第一轴孔还包括多边孔段，所述多边孔段的孔径大于所述圆孔段的孔径，所述转轴延伸出所述收容腔的一端设有止转部，所述止转部与所述多边孔段配合以止转所述转轴进行转动。

进一步地，所述转轴朝向所述支架的一端设有止挡部，所述止挡部的截面直径大于所述第二轴孔的孔径，所述止挡部能够止挡于所述支架的侧壁。

进一步地，所述顶起组件还包括导向件，所述导向件为一导柱，所述导柱固定设置在所述收容腔中，所述安装板对应所述导柱的位置开设有导向孔，所述导柱可滑动地贯穿所述导向孔，所述安装板在所述导柱和所述导向孔的导向配合作用下进行运动。

进一步地，所述导柱靠近屏幕的一端沿径向凸设有限位部，所述限位部的外径大于导向孔的孔径，以用于限位所述安装板过渡朝向所述屏幕的方向移动。

进一步地，所述顶起组件还包括弹性件：所述弹性件为拉伸弹力件，所述弹性件的两端分别连接于所述安装板与所述本体，所述弹性件的拉伸弹力以提供所述安装板的复位力；及\或所述弹性件为压缩弹力件，所述弹性件套设在所述导柱上，其两端分别抵持在所述安装板与所述导柱的限位部之间，所述弹性件的压缩弹力以提供所述安装板的复位力。

进一步地，所述顶起组件还包括驱动单元及传动单元，所述驱动单元固定设置在所述收容腔中，所述传动单元传动连接于所述驱动单元和所述凸轮结构，所述驱动单元动作并通过所述传动单元带动所述凸轮结构转动。

本发明的电子设备通过顶起组件顶起屏幕局部并使屏幕外表面形成凸起部，且凸起部与屏幕输入界面中的键格相对应，以模拟实体按键进行输入信息。由于每个实体按键的中间凸起且相邻两个实体按键之间具有间隙。因此，用户无需看屏幕即可通过触摸手感找到对应的按键，从而明显提高了用户输入效率，并有效提升用户的使用体验感。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施例的电子设备的主视图。

图2是图1所示的电子设备的侧视图。

图3是图1所示的电子设备沿III-III线的剖面示意图。

图4是图1所示的电子设备沿IV-IV线的剖面示意图。

图5是图1所示的电子设备另一角度的侧视图。

图6是本发明另一实施例的电子设备的剖视图。

图7是本发明另一实施例的电子设备的剖视图。

主要元件符号说明

电子设备100，本体10，收容腔11，第一轴孔12，圆孔段121，多边孔段122，屏幕20，凸起部21，顶起组件30，凸轮结构31，转轴311，止转部3111，止挡部3112，凸轮312，支架313，第二轴孔3131，顶起件32，安装板321，顶头322，导向孔323，导柱33，限位部331，弹性件34，驱动单元36，传动单元37，输入界面A。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参阅图1至图6，本发明一实施例提供一种电子设备100，其包括：本体10，屏幕20，及顶起组件30。本体10大致中空框体结构，屏幕20安装在本体10的一侧，以便于用户通过屏幕20进行人机交互。屏幕20与本体10围设成一收容腔11。顶起组件30包括凸轮结构31及顶起件32。凸轮结构31可转动地安装在本体10上并与顶起件32传动配合，顶起件32收纳在收容腔11中并在凸轮结构31的驱动作用下沿垂直于屏幕20的方向运动，以顶起屏幕20局部并在屏幕20外表面形成至少一个凸起部21。在本实施例中，至少一个凸起21能够模拟实体按键进行输入信息，由于每个实体按键的中间凸起且相邻两个实体按键之间具有间隙。因此，用户无需看屏幕20即可通过触摸手感找到对应的按键，进而实现向电子设备100输入信息，即所谓的“盲打”输入模式。

在本实施例中，屏幕20为一种柔性触摸屏，其可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出影音效果；同时，此柔性触摸屏还可在受力时发生拉伸、弯折之类的形变，以便于将屏幕20改变成适合不同需求的形状。

可以理解，电子设备100还包括收纳在收容腔11内的电池、微处理器（CPU）、电路板（图未示）。该电池用于向电子设备提供电源；该微处理器用于解释以及处理电子设备100软件中的数据，并执行相应的控制指令；该电路板作为电子设备的电子元器件的支撑体，并作为各个电子元器件之间电气连接的载体。

屏幕20包括触摸检测部件和触摸屏控制器，触摸检测部件位于屏幕20的前面，用于检测用户的触摸位置，接受后送触摸屏控制器；而触摸屏控制器则是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给微处理器，同时接受微处理器发来的命令并加以执行。优选地，屏幕20为电容屏，电容屏表面涂有透明电导层ITO，电压连接到四角，微小直流电散布在屏表面，形成均匀电场，用户手指触屏时，人体作为耦合电容一极，电流从屏四角汇集形成耦合电容另一极，通过触摸屏控制器计算电流传到碰触位置的相对距离得到触摸的坐标。

在本实施例中，顶起件32包括安装板321及至少一个顶头322。安装板321大致呈矩形板状，且与屏幕20的形状尺寸相适应；至少一个顶头322装设在安装板321朝向屏幕20的一面。

凸轮结构31包括转轴311、凸轮312及支架313，支架313固定设置于收容腔11的底面，本体10上开设有第一轴孔12，支架313上开设有第二轴孔3131，转轴311的两端分别转动装设于第一轴孔12和第二轴孔3131中；凸轮312固定设置在转轴311的近似中央位置，并能够随转轴311一同转动。用户通过转动转轴311以带动凸轮312转动，同时凸轮312驱使顶起件32沿垂直于屏幕20的方向运动，以将顶起件32上的顶头322升起并抵触于屏幕20的下表面；继续转动转轴311，凸轮312进一步驱使顶起件32的顶头322上升，柔性屏幕20局部由于受到对应顶头322向上抵持力的作用，以使该区域凸出于屏幕20的其它区域，从而形成模拟实体按键的凸起部21。

具体地，第一轴孔12包括圆孔段121及多边孔段122，圆孔段121位于本体10的内侧，多边孔段122位于本体10的外侧，且多边孔段122的孔径大于圆孔段121的孔径。转轴311的截面直径与圆孔段121及第二轴孔3131的孔径相适配，以便于转轴311能够相对于圆孔段121及第二轴孔3131转动。

转轴311延伸出收容腔11的一端设有止转部3111，止转部3111呈多边环状结构，并与多边孔段122相适配。在转轴311转动过程中，止转部3111位于多边孔段122的外侧，当需要对转轴311进行止转时，用户推动转轴311朝向收容腔11运动，以使止转部3111收纳在多边孔段122并止抵在多边孔段122与圆孔段121之间形成的台肩上。优选地，止转部3111的外缘为正六边形，相应地，多边孔段122为正六边形孔。但不限于此，止转部3111的外缘也可为其它多边形，相应地，多边孔段122应为与止转部3111的外缘相适配的多边形孔。

转轴311远离止转部3111的另一端设有止挡部3112，止挡部3112的截面直径大于第二轴孔3131的孔径，当转轴311沿轴线远离支架313运动时，止挡部3112能够止挡于支架313的侧壁上，从而避免转轴311由第二轴孔3131脱出，提升了顶起组件30的稳定性。

当电子设备100被切换到输入模式时，屏幕20上局部将会出现输入界面A。在本实施例中，以九宫格输入界面A为例进行说明，九宫格输入界面A一般用在手机、PAD之类的电子设备上，其通过将26个字母分组放入3×3的键格里，从而形成适合于人体工程学的输入界面A。相应地，顶头322的数量为九个，并分别位于在屏幕20的下方，九个顶头322在安装板321的排布方式与九宫格输入界面A中的九键格排布方式相对应。在本实施例中，每一个顶头322的高度H1为1mm~15mm，优选地，3mm~8mm，但不限于此。

在用户不需要输入信息时，或者用户不需要移出屏幕20进行输入信息时，该电子设备100的屏幕20和普通屏幕一样，其表面为平面的光滑屏幕，顶起件32上的九个顶头322分别位于屏幕20的下方且不对屏幕20释加压力。

在用户需要移出屏幕20进行输入信息时，即需要切换到“盲打”模式，凸轮结构31驱动顶起件32沿垂直于屏幕20的方向运动，以将顶起件32上的九个顶头322升起并抵触于屏幕20的下表面；凸轮结构31进一步驱动顶起件32的九个顶头322上升，柔性屏幕20九宫格输入界面A中的九个键格区域由于分别受到对应顶头322向上抵持力的作用，以使九个键格区域发生形变并凸出于屏幕20的其它区域，从而形成模拟实体按键的九个凸起部21。

可以理解，上述实施例中的凸起部21的数量并不限于九个，其排布方式也不限于九宫格输入界面A中的九键格排布方式。还可以根据实际需要来设置不同数量及不同排布方式的顶头322。在一些实施例中，可以根据电子设备100的屏幕20的尺寸大小来设定凸起部21的数量及排布方式。例如，6寸以下的屏幕20更适用于九宫格的输入规则。优选地，采用九宫格的输入规则所需凸起部21的数量为9-20个，较优的为16个。因为，在此种情况下，屏幕20的尺寸较小，屏幕20的张力决定了不适宜采用较为密集的按键凸起；同时，若在较小尺寸的屏幕20上形成过多的凸起部21，则每相邻两个凸起部21之间不易于产生凹凸不平的区别感，进而无法使用户在“盲打”模式中实现快速输入信息的目的。对于6寸以上的屏幕20，可同时适用九宫格的输入规则和26字母的输入规则；特别是8寸以上屏幕20更适用于26字母的输入规则。优选地，采用26字母输入规则所需凸起部21的数量为26-35个。

在本实施例中，由多个凸起部21形成的按键区域位于在电子设备100屏幕20的下侧（即用户正常使用电子设备100时，屏幕20靠近用户的一侧），其面积占屏幕20面积的1/4-2/3。可以理解，多个凸起部21形成的按键区域面积在屏幕20上的占比不易过小，也不易过大，过小则难以在多个凸起部21之间形成较佳的凹凸感；过大则会超出了用户手指的操作范围，降低用户输入信息的效率，更不易单手操作。

顶起组件30还包括导向件，该导向件用于导向安装板321运动。在本实施例中，该导向件为一导柱33，导柱33固定设置在本体10的收容腔11中，安装板321对应导柱33的位置开设有导向孔323，导柱33可滑动地贯穿导向孔323，安装板321在导柱33和导向孔323的导向配合作用下进行运动。优选地，导柱33及导向孔323的数量分别为两个，也可以分别为一个、或两个以上。

可以理解，导柱33垂直于屏幕20设置，相应地，导向孔323为直孔，安装板321在导柱33和导向孔323的导向配合作用下进行垂直运动；导柱33也可以倾斜于屏幕20设置，相应地，导向孔323为斜孔，安装板321在导柱33和导向孔323的导向配合作用下进行倾斜运动。

可以理解，导柱33的截面可以为圆形，相应地，导向孔323为圆孔；导柱33的截面也可以为方形，相应地，导向孔323也应为方孔，此时能够进一步防止安装板321转动；但不限于此，只要保持导柱33的截面形状与导向孔323的形状相匹配，且便于导向安装板321的滑动即可。

在本实施例中，导柱33靠近屏幕20的一端沿径向凸设有限位部331，限位部331大致成环状结构。限位部331的外径大于导向孔323的孔径，以用于限位安装板321过渡朝向屏幕20的方向移动，进一步防止顶头322过渡抵压屏幕20。优选地，限位部331到屏幕20之间的距离S小于顶头322的高度H1，且顶头322的高度H1与屏幕20间距S之差即是凸起部21的高度H2，在本实施例中，凸起部21的高度H2取值范围为1mm~10mm，优选地，3mm~8mm，但不限于此。

顶起组件30还包括弹性件34，弹性件34用于提供安装板321的复位力。优选地，弹性件34可以为拉簧、弹力筋之类的拉伸弹力件，也可为弹簧、弹片之类压缩弹力件。当弹性件34为拉伸弹力件时，弹性件34的两端分别连接于安装板321与本体10，其弹性件34的拉伸弹力以提供安装板321的复位力。当弹性件34为压缩弹力件时，弹性件34套设在导柱33上，其两端分别抵持在安装板321与导柱33的限位部331之间，其弹性件34的压缩弹力以提供安装板321的复位力。

请同时参阅图7，根据本发明另一实施例的电子设备，顶起组件30还包括驱动单元36及传动单元37，驱动单元36固定设置在收容腔11的内侧壁，传动单元37传动连接于驱动单元36和转轴311。驱动单元36电性连接于电子设备100的微处理器，当电子设备100的微处理器接受用户的指令并需要将输入模式切换为“盲打”模式时，促使驱动单元36动作并通过传动单元37带动转轴311转动，从而实现自动切换输入方式的效果。优选地，驱动单元36为伺服电机，且能够进行正反转运动，传动单元37为传动带，但不限于此。

可以理解，在屏幕20的输入界面A或本体10上还可设有“凸起”之类的功能按键，该功能按键电性连接于微控制器，以用于启动驱动单元36动作。在实际应用中，当用户需要切换“盲打”输入模式时，通过按压该“凸起”按键以将用户的请求信息反馈给电子设备100中的微控制器，然后，该微控制器控制驱动单元36驱动凸轮结构31转动，并通过顶起件32顶起屏幕20局部且在屏幕20外表面形成凸起部21。凸起部21使得屏幕20表面具有凹凸感，用户根据该凹凸触感识别出手指所在输入区域，从而使用户无需一直注视到按键区域，即可实现信息的准确输入，有效提升输入效率。

上述电子设备100通过顶起组件30顶起屏幕20局部并使屏幕20外表面形成凸起部21，且凸起部21与屏幕20输入界面A中的键格相对应，以模拟实体按键进行输入信息。由于每个实体按键的中间凸起且相邻两个实体按键之间具有间隙。因此，用户无需看屏幕20即可通过触摸手感找到对应的按键，从而明显提高了用户输入效率，并有效提升用户的使用体验感。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

本体，所述本体呈中空结构；

屏幕，所述屏幕安装在所述本体上并与所述本体围设成一收容腔；以及顶起组件，包括凸轮结构及顶起件，所述凸轮结构可转动地安装在所述本体上并与所述顶起件传动配合，所述顶起件收纳在所述收容腔中并在所述凸轮结构的驱动作用下相对于所述屏幕运动，以顶起所述屏幕局部并在所述屏幕外表面形成至少一个凸起部。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述顶起件包括：安装板及至少一个顶头，至少一个顶头装设在所述安装板朝向屏幕的一面，且与所述屏幕输入界面的键格一一对应。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述凸轮结构包括转轴、凸轮及支架，所述支架设置于所述收容腔中，所述本体上开设有第一轴孔，所述支架上开设有第二轴孔，所述转轴的两端分别转动装设于所述第一轴孔和所述第二轴孔，所述凸轮固定设置在所述转轴上并能够随所述转轴一同转动，以驱使所述顶起件相对于所述屏幕运动。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第一轴孔包括圆孔段，所述转轴的截面直径与所述圆孔段的孔径相适配，以便于所述转轴能够相对于所述圆孔段转动。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述第一轴孔还包括多边孔段，所述多边孔段的孔径大于所述圆孔段的孔径，所述转轴延伸出所述收容腔的一端设有止转部，所述止转部与所述多边孔段配合以止转所述转轴进行转动。

6.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述转轴朝向所述支架的一端设有止挡部，所述止挡部的截面直径大于所述第二轴孔的孔径，所述止挡部能够止挡于所述支架的侧壁。

7.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述顶起组件还包括导向件，所述导向件为一导柱，所述导柱固定设置在所述收容腔中，所述安装板对应所述导柱的位置开设有导向孔，所述导柱可滑动地贯穿所述导向孔，所述安装板在所述导柱和所述导向孔的导向配合作用下进行运动。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述导柱靠近屏幕的一端沿径向凸设有限位部，所述限位部的外径大于导向孔的孔径，以用于限位所述安装板过渡朝向所述屏幕的方向移动。

9.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述顶起组件还包括弹性件：

所述弹性件为拉伸弹力件，所述弹性件的两端分别连接于所述安装板与所述本体，所述弹性件的拉伸弹力以提供所述安装板的复位力；及\或

所述弹性件为压缩弹力件，所述弹性件套设在所述导柱上，其两端分别抵持在所述安装板与所述导柱的限位部之间，所述弹性件的压缩弹力以提供所述安装板的复位力。

10.根据权利要求1、2、4-9任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述顶起组件还包括驱动单元及传动单元，所述驱动单元固定设置在所述收容腔中，所述传动单元传动连接于所述驱动单元和所述凸轮结构，所述驱动单元动作并通过所述传动单元带动所述凸轮结构转动。