CN204965394U - 触控板和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种触控板和电子设备。该电子设备包括:外壳;与所述外壳相关联的触控板,所述触控板包括:能够由所述电子设备的用户接触的触摸组件;与所述触摸组件相关联的力组件;通过机械紧固件与所述力组件机械地互联的致动器;以及由此能够向所述用户提供触觉反馈。

Description

触控板和电子设备
技术领域
本申请通常地涉及一种用于在计算设备中提供触觉反馈的电磁致动器,并且更具体地涉及一种被机械和电气固定到力输出平板的电磁致动器。
背景技术
触觉(Haptics)是通过向用户施加力、振动或动作而与触摸的感觉相关的触感反馈技术。这种机械刺激可以被用于响应于输入命令或系统状态提供触感反馈。触觉设备可以包含施加力或动作以用于向用户提供触摸反馈的致动器。
触觉致动器的一个示例响应于电刺激提供机械动作。一些触觉反馈机构使用诸如振动电机之类的机械技术,如中心质量被移动以在共振频率处产生振动的蜂窝电话机中的振动提示。其他触觉反馈机构使用附接到触摸板或触摸屏的力发生装置以产生可以由用户感知到的移动。触觉反馈的质量可以依赖于在触觉反馈机构和触摸屏之间的机械的和电气的互联。
实用新型内容
可以使用连接到触摸板的致动器提供触觉反馈。可以通过致动器驱动信号控制致动器。当电子设备的用户与触摸板交互时,用户可以做出姿势并且执行其他触摸相关的任务。当用户期望选择屏幕上的对象或执行通常与按钮或按键致动事件相关联的类型的其他任务时,用户可以向下按压触控板(trackpad)的表面。当检测到足够的力时,可以做出适合的动作并且可以将驱动信号应用到致动器。
致动器可以使触摸板移动。例如,致动器可以驱动耦合构件到平面的触摸板构件的边缘中。可以在力传感器下方形成柔性垫以帮助允许触摸板构件在致动器运行时横向移动(相对于平面的触摸板构件的平面在平面内)。这可以改善致动器的效率。致动器可以响应于按钮按压和按钮释放事件、或响应于达到电子设备中的其他标准的满足,移动触摸板。
本公开的一个实施例可以采用用于在电子设备中提供触觉反馈的方法的形式。该方法包括由传感器感测第一输入力、以及经由反馈机构提供与第一输入力相对应的第一反馈、由该传感器感测至少部分地处于与第一输入力相反的方向的第二输入力、以及经由反馈机构提供与第二输入力相对应的第二反馈。
本公开的另一个实施例可以采用用于电子设备的触觉设备的形式。触觉设备包括被配置为感测用户输入的传感器和与传感器通信的反馈机构。反馈机构被配置为向用户提供反馈。反馈可以随着基于由传感器感测到的输入的反馈而变化。
本发明的又一个实施例可以采用用于计算设备的触控板的形式,该计算设备包括处理器。触控板包括限定用户输入表面的触摸组件以及与处理器通信的传感器。传感器被配置为感测在触摸组件上的用户力。触控板还包括与触摸组件相连接并且被配置为选择性地使触摸组件移动的致动器。致动器在某一方向并且以某一速度移动触摸组件以向用户提供反馈,其中反馈至少部分地基于下击(down-stroke)的用户输入力的大小和加速度。
由致动器提供的触觉反馈的质量与致动器和触摸组件之间的互联的质量直接地相关。致动器到触摸组件的稳固的电气和机械连接对于提供高质量用户体验所必需的这种触觉反馈是至关重要的。在一些实施例中,诸如螺钉和垫圈之类的机械紧固件可以被用于提供在触控板的致动器和触摸组件之间的稳固的电气和机械互联。
根据一个方面,提供一种电子设备,该电子设备包括:外壳;与所述外壳相关联的触控板,所述触控板包括:能够由所述电子设备的用户接触的触摸组件;与所述触摸组件相关联的力组件;通过机械紧固件与所述力组件机械地互联的致动器;以及由此能够向所述用户提供触觉反馈。
根据另一个方面,提供一种触控板,该触控板包括:力组件;通过至少一个柔性垫与所述力组件相关联的触摸组件;机械地附接到所述力组件的吸引平板;与所述吸引平板电磁地关联的致动器;以及电气地和机械地连接到所述致动器的电子板。
附图说明
图1是包括触控板的电子设备的透视图;
图2是说明计算机系统的框图;
图3是示出包括通过力组件连接到致动器的触摸板的触摸组件的示意图;
图4是力组件、触摸组件和致动器的一个实施例的分解图;
图5是在具有与力组件互联的致动器的组装实施方式中示出的、图4中说明的实施例的侧视图;
图6是图5的互联点的一个实施例的侧视图;
图7是图5的互联点的一个替代的实施例的侧视图;
图8是在致动器和设备板之间的电磁连接的一个实施例;
图9是力组件、触摸组件和致动器组件的替代的实施例的分解图;
图10是图9的实施例的组装视图;
图11是对图10的组件沿线11-11剖切的侧截面图;
图12是说明用于制造触控板的一个方法的流程图;
图13是说明用于制造触控板的替代的方法的流程图。
具体实施方式
可以参考下面的详细描述、结合如下简要描述的附图理解本公开。要注意的是,为了说明清楚的目的,附图中的某些元件可以不按比例绘制。贯穿各个图中的每个图相同的参考标号表示相同的结构。
当用户与便携式电子设备交互时,可以请求他或她向便携式电子设备提供某些输入以便设备确定用户的需求和/或希望。例如,可以请求用户指示用户希望访问各种应用中的哪些应用。这些应用可以是在触摸屏上的图标,并且用户可以触摸这些图标中的一个图标以选择和访问那个应用。还可以提示用户调整诸如声音、图片质量等之类的便携式电子设备的某些功能。这可以通过触摸显示在触摸屏并且与那个功能相关联的指示器而进行。在便携式电子设备上的一些应用中,可以提示用户触摸在触摸屏上的数字或字母以向便携式电子设备提供特定的输入。例如,用户可以通过在特定的位置输入标记来拼写单词或完成表单。
在所有以上情况中,用户想要确保适合的应用图标或代表他或她的真实意图的部分屏幕被触摸。为了满足用于确认的这个需求,用户可能期望对此触摸的物理确认。可以通过便携式电子设备在视觉上做出这样的物理确认,便携式电子设备可以在显示屏上确认用户的指示已经被接收。类似地并且在一些实施例中,用户可以希望以触觉反馈的形式从便携式电子设备接收他或她的命令或输入已经被接收的物理确认。可以通过从便携式电子设备向用户的身体应用力、振动或动作以触感反馈的形式做出这种反馈。在一些实施例中,这种力或振动被施加到与便携式电子设备接触的、或便携式电子设备可接近的用户的身体部分。在一些实施例中,此可接近的部分是可以在对用户所希望选择的应用或其他功能做出选择的过程期间,与设备的触摸屏相接触的他或她的一个手指或多个手指。为了提供这种触觉反馈,一些便携式电子设备可以包含向触控板或触摸屏应用力或动作、并且依次向用户提供触摸反馈的致动器。
通常,在这里描述的实施例可以采用用于向用户提供触觉反馈的触觉组件的形式。触觉致动器可以响应于输入信号或输出信号、或作为输出信号的一部分,提供触觉输出。致动器可以改变它的输出以便塑造和控制触觉响应从而塑造和控制由用户体验到的感觉。在一些实施例中,致动器可以被电磁地控制。这里描述的实施例可以被包含到诸如触控板、鼠标、显示器或其他输入(输出)设备之类的各种电子或电气设备。触觉设备可以被包含到诸如膝上型计算机、智能电话、数字音乐播放器、平板计算设备、便携式计算设备、反馈或输出用装置、汽车、触摸屏等之类的电子设备。
参考图1,便携式电子设备可以采用膝上型计算机系统11的形式并且通常包括安装在外壳22上的显示器21。显示器21可以提供用于电子设备11的图像或视频输出。显示器21可以是基本上任何尺寸并且可以置于电子设备11上的任何位置。在一些实施例中,显示器21可以是液晶显示屏幕、等离子屏幕、发光二极管屏幕等。显示器21除了显示来自电子设备21的输出还可以起到输入设备的作用。例如,显示器21可以包括可以将用户的输入捕获到显示器21的电容触摸传感器、红外触摸传感器或类似传感器。在这些实施例中,用户可以在显示器21上按压以便向电子设备11提供输入。在替代的实施例中,显示器21可以与电子设备11分开或在电子设备11的外部,但可以与其通信以针对电子设备提供视觉输出。
再次参考图1,计算机系统11还可以包括诸如键盘23之类的用户接口以允许用户向计算机系统11提供输入。例如,一种类型的输入可以是用户的触摸或由用户的手指24施加在触控板14上的力的量,而另一种类型的输入可以基于在电子设备11内的加速度计。除了改变提供给用户的反馈,电子设备的触觉设备和/或处理器可以向触觉设备不同地注册不同的输入。换句话说,当用户改变他或她的输入以接收不同类型的反馈时,那些各种输入也可以由系统注册为彼此不同的。
图2是说明根据示例实施例的包括触觉设备的计算机系统的原理图。计算机系统包括处理单元12、控制器13以及触控板14。控制器13可以执行指令和实施与这里所述的便携式电子设备相关联的操作。使用来自设备存储器的指令,控制器13可以管理对在电子设备11的组件之间的输入和输出数据的接收和处理。可以在一个计算机芯片或多个芯片中实施控制器13。可以针对控制器13使用各种架构,诸如微处理器、专用集成电路(ASIC)等。虽然计算机系统包括处理器12和控制器13,但是在一些实施例中,如这里所述,可以通过处理单元12实施控制器13的功能,而控制器13可以被省略。控制器13连同操作系统可以执行计算机代码和处理数据。操作系统可以是诸如iOS、Windows、Unix或特殊用途操作系统或本领域已知的其他系统之类的熟知的系统。控制器13可以包括存储能力以存储操作系统和数据。控制器13还可以包括应用软件以实施与便携式电子设备11相关联的各种功能。
触控板14可以包括至少一个可选的位置传感器16、至少一个触摸传感器17、以及至少一个力传感器18、以及一个或多个致动器19以及触控板的平板表面15。在一些实施例中,触摸传感器17可以是通过互电容或通过自电容感测手指或其他触摸的电容式传感器。在其他实施例中,应变仪、电阻式传感器、光学传感器等可以被用来感测触摸。
在一些实施例中,位置传感器16可以是加速度计、动作传感器、光学传感器、霍尔传感器、电容式传感器等。触摸传感器17、位置传感器16、力传感器18中的每个传感器和致动器19耦接到触控板14和控制器13和/或处理单元12。力传感器18可以被配置为确定可以由用户施加在触觉设备上的输入力,并且加速度传感器16可以被配置为确定由用户施加在触觉设备上的输入力的输入速度和/或加速度。
在一个实施例中可以是电容式传感器的触摸传感器17可以确定由用户做出的一个或多个触摸在触觉设备上的位置。触摸传感器17和力传感器18分别检测在触控板14上的触摸的位置和力,并且向控制器13发送相应的信号。致动器构件19可以与处理器12和/或输入传感器通信,并且可以响应于来自处理器的一个或多个信号向触控板14的表面的全部或一部分提供移动。例如,致动器19可以响应于一个或多个输入信号并且基于所述一个或多个输入信号以各种方式移动反馈表面。应当理解的是,力传感器18可以检测非二进制的量的力。即,可以在从最小值到最大值范围的值的连续区内检测施加的力。所述力可以是在此连续区内绝对确定或相关的、或所述力可以被分配到连续区内的若干等级或带中的一个等级或带中。触控板14可以以这种方式不同于或关闭或开启、或闭合或断开、或类似的开关或其他常规的输入设备。
在一些实施例中,力传感器18可以是电容式传感器。这样的传感器可以通过互电容或通过自电容检测力。在一个实施例中,力传感器18可以包括由间隙分开的多个电极。电极可以被构成为阵列的形式、作为电极片、单一电极对、被分为电极的子集的结构等。通常,间隙将成对的电极分开(例如,每对电极中的一个电极位于间隙的对应一侧),但这不是必要的。间隙可以是空气间隙、凝胶、泡沫等。
当在触觉设备(或其他相关联的设备)的表面施加力时,间隙可以压缩并且在间隙的每侧的电极可以相互靠近。电极之间的距离的减少可以增大电极之间的电容;这种电容的增大可以与施加在表面上的力相关。或者,单一行或单一层的电极可以置于间隙的一侧。在表面上施加力的对象和一个或多个电极之间的电容可以随着间隙的减小而增大,这随着力增大而发生。此外,电容的变化可以与施加的力相关。应当理解的是,距离的增大(例如,间隙的增大)可以与减小的力相关。
在其他实施例中,力传感器18可以是超声的力传感器。可以向触控板14(或其他结构或设备)的表面发射超声能量。反射能量的量可以在物体接触表面时和/或在物体在表面上施加力时变化。相应地,由超声接收器接收的能量的量可以与施加的力相关。
在其他实施例中,力传感器可以是光学的力传感器、电阻式的力传感器、应变传感器、热电传感器等。作为另一个示例,力传感器18可以是一个或多个应变仪。当在结构上施加力时,可以通过一个或多个腿(leg)或其他支撑件传送力。这些腿可以响应于施加的力弯曲或偏斜。应变仪可以被安装到腿上,或一个应变仪安装到每个腿上,或应变仪的任何组合可以被安装到腿的任何组合上。腿的变形可以使应变仪弯曲从而引起可测量的应变。施加的力越大,变形越大以及应变越大。以这种方式,应变可以以非二进制的方式与力相关。
作为前述的一个示例,图4示出示例触控板的分解图,在图的底部是板的外表面(例如,分解图是倒置的以使得触控板的内部在图4的顶部)。力组件26可以限定在其中的多个腿,并且可以在每个腿上安装应变仪。当在触控板表面施加力时,在力组件26中形成的腿可以以前面所述的方式偏斜或变形。每个腿可以具有安装在其上的应变仪(未示出)以测量相应的应变以便估计施加的力。
这里描述的一些实施例可以采用用于和诸如计算机系统11之类的相关联的电子设备共同使用的触觉设备的形式。触觉设备可以基于输入到触觉设备的若干不同的输入改变提供给用户的输出。另外,触觉设备可以基于用户输入改变提供给计算机设备11的一个或多个输入。到计算机设备11的输入可以包括基于系统状态、应用活动、传感器数据等的处理器或设备命令。因此,触觉设备可以基于一个或多个特征、设置、或输入(如提供给特定应用)改变反馈,以及从触觉设备提供给计算机11的输入的类型。
作为另一个示例,触觉设备可以提供根据在电子设备上运行的特定应用、力输入构件(例如,用户的食指、拇指、手掌)、输入力的量、输入力的速度或加速度、施加输入力的时间长度、电子设备的位置、和/或可以被提供给触觉设备、电子设备或两者的组合的各种其他类型的数据输入,提供变化的反馈。应当注意的是,可以由用户、触觉设备和/或电子设备11提供用来改变触觉设备的输出的数据输入。
下面描述用于提供触觉反馈的一个实施例。当使用触控板14向计算机系统11提供输入时,用户可以在触控板14上移动他或她的手指到期望的位置。用户还可以在期望的位置处触摸触控板14以提供输入。触摸传感器17和力传感器18分别检测在触控板14上的触摸的位置和力并且产生被发送到控制器13的对应信号。控制器13与在计算机系统11内部的处理单元12通信,并且处理单元12通常可以针对某些操作指示控制器13。作为一个非限制的示例,处理单元12和控制器13结合起来可以使用这些信号以确定触摸的位置是否与特定的应用或用户界面(UI)元素相关。如果位置在特定的应用或UI元素的范围之内,那么处理单元12进一步确定力信号是否超过阈值。如果这样,那么处理器12可以验证力信号为应用或UI元素的选择。换句话说,如果力信号不是错误信号,那么控制器13激活致动器19,致动器在用户的手指24下方移动触控板14的表面。用户可以感测此动作,从而响应于应用或UI元素选择体验触觉反馈。位置传感器16检测触控板14在致动事件之后相对于致动器19移动多少,或反之亦然,并且在一些实施例中位置传感器16可以被省略。
在另一个实施例中,触控板14可以检测诸如用户触摸或用户力之类的用户输入。在这个示例中,基本上任何类型的被检测的用户输入可以用于向用户提供反馈。基于用户输入,触控板14可以被处理器12激活以移动或振动来向用户提供触觉反馈。在一些情况下,用户输入可以与特定的应用或UI元素相关,在这种情况下,可以分析用户输入的位置来确定是否期望反馈。在其他情况下,仅仅对用户输入的检测可以是足以发起触觉反馈的。应当注意的是,可以不仅响应于用户输入提供触觉反馈(上面提供了其示例),还可以响应于系统运行、软件状态、用户输入的缺乏、用户输入在UI元素上通过(例如,在窗口、图标等上方拖动光标)、和/或计算机系统11的任何其他运行状况提供触觉反馈。
参考图3,触控板14和致动器19的示意图被示出。如上所述,向用户提供的触觉反馈的质量可以依赖于将致动器19固定到可以是触控板14的用户感测表面的电气和机械互联的质量。在一个实施例中,一个或多个致动器19位于触控板14的下方并且通过力组件26与其耦接以向触控板14提供振动或其他动作。在另一个实施例中,致动器19可以与触控板14分开放置并且通过力组件26与其耦接。在任一实施例中,触控板14和致动器通过力组件26的耦接将在下面参考图4-13被更详细地描述。
参考图4,在一个实施例中,包括力组件26、触摸组件25、以及致动器19的输入设备的分解图被示出。吸引平板27和电子设备板28也被示出。当致动器通电时,致动器19和吸引平板27之间的交互向接触组件25提供触觉输出;通常,致动器可以磁性地吸引吸引平板27,从而移动触控板14。当致动器19断电时,它不再磁性地吸引平板27,并且通过由凝胶平板或凝胶结构施加的恢复力,触控板14可以返回到它的空挡/空载位置。
吸引平板27可以贴在力组件上而致动器贴在接触组件25或触控板的其他表面上。柔性结构52可以将触控板(更具体地说,触控板的结构层)附接到在力组件26中形成的臂。柔性垫可以将在输入设备的表面上施加的力传送到腿,如在力组件18中形成的C形切口内的延长部所示。安装在腿上的力组件18可以测量力。通常,力组件18可以位于柔性结构52和腿的接触点附近,但这并不是必要的。
可以通过在力组件中切割出一系列C形槽将腿与力组件26的剩余部分统一地形成;在当前实施例中每个这样的槽限定唯一的腿。可以将力组件18连接到诸如内部平板或外壳之类的相关联的电子设备的结构部分。因此,腿可以通过弯曲或变形允许触控板表面相对于力组件的某种折曲或位移。如前所述,这种变形可以被一个或多个力传感器18感测到并且用于确定或估计施加的力。
支撑结构可以位于柔性结构52和触摸组件25之间。支撑结构可以被形成为正方形或长方形的,在支撑结构中间形成X形状的对角交叉梁(例如,从一个对角相对的角延伸到另一个角)。此特定形状可以加固触控板同时仍然允许向力传感器18传递力,并且可以比平面的支撑结构更轻。
参考图5,在图4中说明的实施例的侧视图在其中致动器19与力组件26在互联点29处互联的组装实施方式中被示出,该实施方式将在下面图6和图7中被进一步描述。致动器19还在互联点31处电磁和机械地稳固地连接到板28,将在下面图8中被进一步详细描述。如上所述,致动器19到力组件26以及致动器19到电子板28的稳固的互联对于确保通过与包括触摸板表面14的触摸板组件25交互而向电子设备的用户提供高质量的触觉反馈是重要的。
参考图6,在一个实施例中,图5的互联点29的侧视图在展开图中被示出。致动器19被示出为通过诸如螺钉32之类的机械紧固件与力组件26机械地互联。螺钉32可以被旋入到附接到力组件26以及力组件26的一部分的嵌件33中。嵌件33可以粘附到、压配到、或附接到力组件26。可以在致动器19和力组件26之间包括垫片34以促进致动器19与力组件26的连接。在致动器19和力组件26之间的这种稳固的机械互联使得致动器19的振动的、横向的或其他移动被有效地传递到力组件26,从那里再传递到触摸组件25,以使得用户可以受益于如这里所述的触觉反馈。
参考图7,图6的互连点29的替代的实施例的侧视图在展开图中被示出。在这个实施例中,除了被旋入到嵌件33并且被用于连接致动器19和力组件26的螺钉32之外,垫圈35可以被用于进一步将致动器19与力组件26互联。垫圈35可以是压配到致动器19中的凹槽中的塑料环。旋入嵌件33与垫圈35配合以使得致动器19相对于力组件26的移位移动被最小化或消除。即,可以通过使用在一个实施例中可以是塑料环的垫圈35,维持与其他可实现的情况相比更紧密的容限,所述塑料环可以是柔韧的以便减少或消除在嵌件33和致动器19之间的间隙。在致动器19在致动器19和嵌件33之间的凹槽36中不移动的情况下,由箭头37表示的致动器19在横向方向上的移动可以因此被实现。
参考图8,在一个实施例中,通过图5的互联点31的展开图说明在致动器19和设备板28之间的电磁连接。在一个实施例中,诸如螺钉38之类的导电的机械紧固件被用于通过导电的凸出元件连接致动器19和电路板28。螺钉38提供从致动器印刷电路板(PCB)41到凸出的部分39然后到螺钉38,从那里再到电路板28的电通路。以这种方式,可以做出在电路板28和致动器板41之间的稳固的电磁互联。
参考图9,包括力组件42、触摸组件43以及致动器44的输入设备的替代实施例的分解图被示出。吸引平板45和电子设备板46也被示出。当通过设备板46通电时,力组件42、致动器44以及吸引平板45的交互向触摸组件43提供力,并且通常参考其他实施例如上所述。触摸组件43包括玻璃覆盖层/顶平板47、触摸传感器层48和触摸接地层49,触摸接地层49在某些实施例中还可以是加固层或结构性支撑层。可以在吸引平板45和力传感器组件42之间附接静电放电夹(或其他结构)51。在一些实施例中,夹51可以由金属、导电合金、导电陶瓷、具有在其中形成的导电通路的硬的非导电材料等制成。在其他实施例中,夹51可以由导电织物构成,并且可以用导电粘合剂将夹51附接到平板45和组件42上。导电织物的使用可以允许夹51随着设备的操作或在组件随着时间相对于彼此移位时移动、弯曲或折曲。
如图9所示,力组件42可以是H形的。此形状可以允许或增强力组件在力传感器18占据的一个区域或多个区域中的局部弯曲,从而增强传感器检测力的能力。在图9所示的视图中在力传感器位于力组件的底侧上的前提下,它们在图中不可见。
某些实施例可以包含用来加固和/或稳固力组件42、触摸组件43、致动器44和/或顶部平板47中的任何或全部的加固件。加固件50可以贴在力组件42中的若干元件中的任何元件上。例如,可以接近或邻接于吸引平板45将它附接到力组件42。在其他实施例中,加固件可以贴在力传感器组件42和顶部平板43(或贴到顶部平板43上的触摸组件、折曲件、粘合剂、或其他层)之间。例如,这样的实施例在图11的横截面中被示出。加固件50可以由任何合适的材料构成,其示例包括碳纤维、钢、铝、陶瓷等。加固件50可以被用在包括图4所示的实施例在内的各种实施例中。
参考图10,图9的分解图的组装图以底视图的形式被示出。电路板46在焊盘53处被焊接到致动器44以针对致动器44提供电力连接。力组件42在可以是兼容的泡沫或凝胶垫的柔性垫52处(图9)与接触组件43接触。因此,在力组件42的横向的动作可以将剪切应力施加到凝胶或泡沫垫52的范围内,力组件42可以相对于顶部平板47至少略微横向地移动。
通过一对螺钉54,致动器44被稳固地机械地附接到板46。在致动器44和板46之间的这种稳固的机械互联使得致动器44的振动的、横向的或其他移动通过致动器44和吸引平板45被有效地传递到力组件42然后传递到触摸组件43,所述吸引平板45通过如图10所示的一对销55被稳固地固定到力组件42。这种稳固的互联确保用户可以从如这里所述的更精确的触觉反馈受益。
参考图11,沿图10中的线11-11剖切的组件的侧截面图被示出。螺钉54被示出为将致动器44机械地固定到设备板组件46。为了提供触觉反馈,致动器44电磁地移动在销55处被固定到力组件42的吸引平板45。移动力组件42又通过移动触控板的整个结构而引起触觉反馈。应当理解的是,力组件42通过凝胶垫52连接到触摸组件43,而致动器44贴到板46并且通过机械紧固件最终贴到板49。因此当致动器44磁性地吸引致动板45时,两者可以移动得彼此更靠近。这可以引起在触摸组件43中的移动,因为它牢固地贴在致动器44上。本质上,致动器44可以向吸引平板45移动,吸引平板45可以牢固地和/或固定地连接到外罩的物体的一部分或否则被阻止移动。
致动器44、板46和接触组件43向平板45和力组件42的移动使得凝胶垫42受到剪切应力。当致动器被断电时,凝胶垫施加使致动器(从而使包括触摸组件在内的触控板的大部分)远离吸引平板45移动的恢复力。相应地,对致动器的迅速通电或断电可以使得触控板反复快速地来回移动,从而向触摸触控板的用户提供触觉输出。
通过将致动器44稳固地附接到板组件46,可以是焊接接合53的电气互联没有从设备板组件46或致动器44松开或分离。因此,触觉反馈可以被稳固和可靠地提供到诸如设备11之类的电子设备上的触控板14的用户的手指24。
参考图12,用于制造包括触觉反馈设备的触控板的方法包括在步骤56处提供触摸组件,触摸组件可以包括还可以向用于用户的身体接触的触控板、传感器平板以及玻璃平板提供结构刚度的接地平板49。在步骤57处,致动器被连接到力组件。在一些实施例中,可以通过螺钉机械地连接致动器以提供致动器与力组件的稳固互联。在致动器和力组件之间的这种稳固的机械互联使得致动器的振动的、横向的或其他移动被有效地传递到力组件。在一些实施例中,可以使用垫圈进一步将致动器互联到力组件。垫圈可以是压配到致动器中的凹槽中的塑料环。可以使用旋入的嵌件与垫圈配合使得致动器相对于力组件的移位移动被最小化或消除。即,可以通过使用在一个实施例中可以是柔韧的塑料环的垫圈,维持与其他可实现的情况相比更紧密的容限,所述塑料环可以减少或消除在嵌件和致动器之间的间隙。
在步骤58处,设备板也通过螺钉的方式被稳固地连接到力组件。在一个实施例中,使用导电螺钉通过导电的凸出元件连接致动器和电路板。螺钉提供从致动器印刷电路板(PCB)到凸出的部分然后到螺钉和电路板的电通路。以这种方式,可以在电路板和致动器板之间做出稳固的电磁互联。在步骤59中触摸组件与力组件相关联,步骤59可以包括在力组件和触摸组件之间放置可以是泡沫或凝胶垫的柔性垫52。
参考图13,用于制造包括触觉反馈设备的触控板的替代的方法包括在步骤61处提供包括玻璃覆盖层、塑料(PET)触摸传感器层、以及触摸接地层的触摸组件,触摸接地层在某些实施例中还可以提供结构刚度。在步骤62处,电路板被焊接到致动器以提供针对致动器的电力连接。在一些实施例中,致动器可以通过螺钉被稳固地机械连接到电路板。
在步骤63处,吸引平板通过销被稳固地固定到力组件,从而使得致动器的振动的、横向的或其他的移动通过致动器被有效地传递到力组件然后传递到触摸组件。在步骤64处,触摸组件与力组件相关联,该步骤可以包括在力组件和触摸组件之间放置可以是一个或多个泡沫或凝胶垫的柔性垫52。
前面的描述以解释的目的使用特定的术语提供对所述实施例的深入理解。但是,对于本领域技术人员将清晰的是,所述特定的细节不是实行所述实施例所要求的。因此,前面对这里所述的特定实施例的描述是为了说明和描述的目的被呈现的。它们不意图穷尽实施例或将实施例限制到所公开的明确形式。对于本领域普通技术人员将清晰的是,基于以上教导,可以做出许多修改和改变。

Claims (17)

1.一种电子设备,其特征在于,该电子设备包括:
外壳;
与所述外壳相关联的触控板,所述触控板包括:
能够由所述电子设备的用户接触的触摸组件;
与所述触摸组件相关联的力组件;
通过机械紧固件与所述力组件机械地互联的致动器;以及
由此能够向所述用户提供触觉反馈。
2.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,该电子设备进一步包括通过机械紧固件电磁地连接到所述致动器的电子电路板。
3.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述机械紧固件是螺钉。
4.如权利要求3所述的电子设备,其特征在于,该电子设备进一步包括位于所述螺钉和所述致动器之间的垫圈。
5.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述触摸组件通过至少一个柔性垫与所述力组件相关联。
6.如权利要求5所述的电子设备,其特征在于,所述柔性垫是泡沫垫。
7.如权利要求5所述的电子设备,其特征在于,所述柔性垫是凝胶垫。
8.如权利要求4所述的电子设备,其特征在于,所述垫圈是压配到所述致动器中的塑料环。
9.如权利要求8所述的电子设备,其特征在于,所述塑料环是柔韧的。
10.一种触控板,其特征在于,该触控板包括:
力组件;
通过至少一个柔性垫与所述力组件相关联的触摸组件;
机械地附接到所述力组件的吸引平板;
与所述吸引平板电磁地关联的致动器;以及
电气地和机械地连接到所述致动器的电子板。
11.如权利要求10所述的触控板,其特征在于,所述电子板在一个或多个焊接点处被焊接到所述致动器。
12.如权利要求10所述的触控板,其特征在于,所述电子板通过螺钉被机械地连接到所述致动器。
13.如权利要求10所述的触控板,其特征在于,所述柔性垫由凝胶形成。
14.如权利要求10所述的触控板,其特征在于,该触控板进一步包括与所述力组件邻接的加固件。
15.如权利要求10所述的触控板,其特征在于,该触控板进一步包括安装在所述力组件上的至少一个力传感器。
16.如权利要求10所述的触控板,其特征在于,所述力组件是H形的。
17.如权利要求10所述的触控板,其特征在于,所述力组件是矩形的,具有在相对的角之间延伸的对角交叉梁。
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