CN205427813U - 具有环形振动结构的触摸屏组件及触摸显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有环形振动结构的触摸屏组件及触摸显示设备。触摸屏组件包括触摸屏、压电驱动板及压电陶瓷单元；触摸屏通过压电驱动板与压电陶瓷单元连接；压电陶瓷单元沿触摸屏的边缘贴合在触摸屏上，形成环形振动结构；触摸屏用于检测触摸动作，并在检测到触摸动作时通过压电驱动板驱动压电陶瓷单元产生振动。本实用新型将压电陶瓷单元贴合在触摸屏边缘，形成环形振动结构，触摸屏检测到触摸动作时，通过压电驱动板驱动压电陶瓷单元产生振动。由于压电陶瓷单元贴合在触摸屏边缘并形成环形振动结构，因而利用该环形振动结构代替振动马达振动可加强触摸屏触摸时的触感。同时，由于不再需要振动马达，也避免了振动马达对设备内部的电磁干扰。

Description

具有环形振动结构的触摸屏组件及触摸显示设备

技术领域

本实用新型涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种具有环形振动结构的触摸屏组件及触摸显示设备。

背景技术

在移动终端中常用的振动马达的原理是利用偏心电机产生振动。偏心电机转动时，安装在电机转子上的偏心凸轮做圆周运动，从而产生离心力，由于离心力方向随凸轮的转动而不断变化，从而产生振动。将偏心电机与手机的控制电路结合起来，当接收到信号并需要以振动方式提醒的时候，手机的控制电路就会发出信号，控制偏心电机转子带动凸轮转动，从而产生振动提示用户。

但是，振动马达在温度较低时触感会明显下降，在零下10度以下甚至不能工作，在车载终端上使用时触感也会明显下降(因车载终端使用时无需握在用户手中)。而且振动马达不能立即启动和停止，且机械噪音大，对内部的硬件也会有强烈的电磁干扰，不适合用在对电磁兼容性要求极其严格的车载坏境)。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种具有环形振动结构的触摸屏组件及触摸显示设备，旨在提高触摸触感。本实用新型是这样实现的：

一种具有环形振动结构的触摸屏组件，包括触摸屏、压电驱动板及压电陶瓷单元；所述触摸屏通过所述压电驱动板与所述压电陶瓷单元连接；所述压电陶瓷单元沿所述触摸屏的边缘贴合在所述触摸屏上，形成环形振动结构；

所述触摸屏用于检测触摸动作，并在检测到触摸动作时通过所述压电驱动板驱动所述压电陶瓷单元产生振动。

进一步地，所述触摸屏为矩形；所述压电陶瓷单元包括两个L形的压电陶瓷片；其中一个压电陶瓷片按其形状沿所述触摸屏的上边缘及左边缘贴合在所述触摸屏上，另一个压电陶瓷片按其形状沿所述触摸屏的下边缘及右边缘贴合在所述触摸屏上，从而使这两个压电陶瓷片在所述触摸屏上形成未封闭的矩形环形振动结构；所述压电驱动板与这两个压电陶瓷片连接，用于在所述触摸屏检测到触摸动作时驱动这两个压电陶瓷片同时产生振动。

进一步地，所述压电驱动板包括主控芯片、第一滤波器、第二滤波器、第一放大器、第二放大器和DC-DC升压电路；所述主控芯片上设置有第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚；

所述DC-DC升压电路与所述压电驱动板的电源输入端连接，用于将从所述电源输入端输入的电压升压后发送到所述第一放大器和第二放大器；

所述主控芯片通过所述第三引脚与所述DC-DC升压电路连接，用于通过所述第三引脚发送第三PWM信号到所述DC-DC升压电路，以控制所述DC-DC升压电路的输出电压；

所述主控芯片还用于通过所述第一引脚发送第一PWM信号到所述第一滤波器进行滤波；所述第一滤波器用于将滤波后的第一PWM信号发送到所述第一放大器进行放大；所述第一放大器用于将放大后的第一PWM信号发送到所述两个压电陶瓷片的正极；

所述主控芯片还用于通过所述第二引脚发送第二PWM信号到所述第二滤波器进行滤波；所述第二滤波器用于将滤波后的第二PWM信号发送到所述第二放大器进行放大；所述第二放大器用于将放大后的第二PWM信号发送到所述两个压电陶瓷片的负极；

所述主控芯片还通过所述第四引脚与所述第一放大器和第二放大器的控制端连接。

进一步地，所述压电陶瓷片与所述触摸屏之间位于所述触摸屏四角的位置设有缓冲结构。

进一步地，所述触摸屏为电容式触摸屏。

进一步地，所述压电陶瓷单元为锆钛酸铅压电陶瓷。

一种触摸显示屏组件，包括显示屏和与所述显示屏连接的显示驱动板，还包括如上所述的任意一种触摸屏组件；所述触摸屏组件的触摸屏贴合在所述显示屏的表面。

进一步地，所述触摸屏组件的压电驱动板集成在所述显示驱动板上。

一种触摸显示设备，包括如上所述的任意一种触摸显示屏组件。

与现有技术相比，本实用新型通过将压电陶瓷单元贴合在触摸屏的边缘，形成环形振动结构，触摸屏检测到触摸动作时，通过压电驱动板驱动压电陶瓷单元产生振动。由于该压电陶瓷单元贴合在触摸屏的边缘，并形成环形振动结构，因而，利用该环形振动结构代替振动马达产生振动可大大加强触摸屏在触摸时的触感，触摸的实时性更好，温度范围更宽。同时，由于不再需要振动马达，也避免了振动马达对设备内部的电磁干扰。

附图说明

图1：本实用新型提供的具有环形振动结构的触摸屏组件的组成示意图；

图2：本实用新型提供的具有环形振动结构的触摸屏组件的结构示意图；

图3：本实用新型提供的具有环形振动结构的触摸屏组件中的压电驱动板组成示意图；

图4：本实用新型提供的触摸显示屏组件结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型提供的具有环形振动结构的触摸屏组件包括触摸屏1、压电驱动板3及压电陶瓷单元2。触摸屏1通过压电驱动板3与压电陶瓷单元2连接。压电陶瓷单元2沿触摸屏1的边缘贴合在触摸屏1上，形成环形振动结构。触摸屏1检测触摸动作，并在检测到触摸动作时通过压电驱动板3驱动压电陶瓷单元2产生振动。

具体来说，触摸屏1检测到触摸动作时，向压电驱动板3发送一个高电平信号，压电驱动板3接收到该高电平信号时，驱动压电陶瓷单元2产生振动。压电陶瓷单元2之所以沿触摸屏1的边缘贴合，并采用这种环形振动结构，除了装配需要的原因外，还在于使压电陶瓷单元2所产生的振动覆盖触摸屏1的各方位，以加强触摸时的触感，使得在触摸屏1的任何位置触摸时都可以感到足够明显的触感。因此，该环形振动结构并非必须是封闭的环形，也可以是未封闭的环形，只要能够保证压电陶瓷单元2的振动兼顾到触摸屏1的各方位即可。

如图2所示，触摸屏1采用矩形触摸屏。压电陶瓷单元2包括两个L形的压电陶瓷片21。其中一个压电陶瓷片21按其形状沿触摸屏1的上边缘及左边缘贴合在触摸屏1上，另一个压电陶瓷片21按其形状沿触摸屏1的下边缘及右边缘贴合在触摸屏1上。这样，相当于两个L形倒扣，形成一个矩形形状，从而使这两个压电陶瓷片21在触摸屏1上形成未封闭的矩形环形振动结构。压电驱动板3同时与这两个压电陶瓷片21连接，在触摸屏1检测到触摸动作时驱动这两个压电陶瓷片21同时产生振动，从而加强触感。由于从触摸屏1检测到触摸动作到两个压电陶瓷片21产生振动的时间间隔极短，人的神经难以分辨，从而感觉是在点击触摸屏的同时就产生触感。

结合图2和图3，压电驱动板3包括主控芯片31、第一滤波器32、第二滤波器34、第一放大器33、第二放大器35和DC-DC升压电路37，主控芯片31上设置有第一引脚311、第二引脚312、第三引脚313和第四引脚314。主控芯片31可采用AVR单片机、AT单片机等单片机。

DC-DC升压电路37与压电驱动板3的电源输入端36连接，将从电源输入端36输入的电压升压后发送到第一放大器33和第二放大器35。

主控芯片31通过第三引脚313与DC-DC升压电路37连接，通过第三引脚313发送第三PWM信号到DC-DC升压电路37，以控制DC-DC升压电路37的输出电压。DC-DC升压电路37是通过主控芯片31发送的第三PWM信号的占空比来控制输出电压的。DC-DC升压电路37是一个开关直流升压电路，也可采用一些专门的高压集成的芯片来完成开关直流升压的功能。

主控芯片31还通过第一引脚311发送第一PWM信号到第一滤波器32进行滤波，第一滤波器32用于将滤波后的第一PWM信号发送到第一放大器33进行放大，第一放大器33用于将放大后的第一PWM信号发送到两个压电陶瓷片21的正极。

主控芯片31还通过第二引脚312发送第二PWM信号到第二滤波器34进行滤波，第二滤波器34用于将滤波后的第二PWM信号发送到第二放大器35进行放大，第二放大器35用于将放大后的第二PWM信号发送到两个压电陶瓷片21的负极。

第三PWM信号是用于控制DC-DC升压电路37的输出电压的。DC-DC升压电路37的输出电压是根据两个压电陶瓷片21振动所需的电压而确定的，用于提供第一放大器33和第二放大器35放大第一PWM信号和第二PWM信号所需电压。第一PWM信号和第二PWM信号各自依次经滤波和幅值放大后，达到驱动压电陶瓷片21的电压。第一PWM信号和第二PWM信号相位相反，并分别发送到两个电压陶瓷片的正极和负极，从而产生足够的驱动电压，以驱动两个压电陶瓷片21振动。

本实用新型中，第一放大器33和第二放大器35是相同的，第一滤波器32和第二滤波器34也是相同的。主控芯片31通过第四引脚314与第一放大器33和第二放大器35的控制端连接，以控制第一放大器33和第二放大器35动作。

如图2所示，在压电陶瓷片21与触摸屏1之间位于触摸屏1四角的位置还设有缓冲结构4，如弹性垫片，从而在压电陶瓷片21与触摸屏1之间的相应位置形成缓冲。本实用新型实施例所用触摸屏1为电容式触摸屏，压电陶瓷单元2为锆钛酸铅压电陶瓷。

如图4所示，本实用新型还提供一种触摸显示屏组件，包括显示屏5和与显示屏5连接的显示驱动板，还包括如上的任意一种触摸屏组件。触摸屏组件的触摸屏1贴合在显示屏5的表面。图4所示为由显示屏5向触摸屏1的视角，一般而言，触摸屏1的面积大于显示屏5。本实用新型的触摸显示屏组件中，环形振动结构可能处于显示屏5的外围，并非贴合在显示屏5上。触摸屏组件的压电驱动板3集成在显示驱动板上，这样可以提高显示屏组件的集成度。

本实用新型还提供了一种触摸显示设备，包括如上的任意一种触摸显示屏组件。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有环形振动结构的触摸屏组件，其特征在于，包括触摸屏、压电驱动板及压电陶瓷单元；所述触摸屏通过所述压电驱动板与所述压电陶瓷单元连接；所述压电陶瓷单元沿所述触摸屏的边缘贴合在所述触摸屏上，形成环形振动结构；

所述触摸屏用于检测触摸动作，并在检测到触摸动作时通过所述压电驱动板驱动所述压电陶瓷单元产生振动。

2.如权利要求1所述的具有环形振动结构的触摸屏组件，其特征在于，所述触摸屏为矩形；所述压电陶瓷单元包括两个L形的压电陶瓷片；其中一个压电陶瓷片按其形状沿所述触摸屏的上边缘及左边缘贴合在所述触摸屏上，另一个压电陶瓷片按其形状沿所述触摸屏的下边缘及右边缘贴合在所述触摸屏上，从而使这两个压电陶瓷片在所述触摸屏上形成未封闭的矩形环形振动结构；所述压电驱动板与这两个压电陶瓷片连接，用于在所述触摸屏检测到触摸动作时驱动这两个压电陶瓷片同时产生振动。

3.如权利要求2所述的具有环形振动结构的触摸屏组件，其特征在于，所述压电驱动板包括主控芯片、第一滤波器、第二滤波器、第一放大器、第二放大器和DC-DC升压电路；所述主控芯片上设置有第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚；

所述DC-DC升压电路与所述压电驱动板的电源输入端连接，用于将从所述电源输入端输入的电压升压后发送到所述第一放大器和第二放大器；

所述主控芯片通过所述第三引脚与所述DC-DC升压电路连接，用于通过所述第三引脚发送第三PWM信号到所述DC-DC升压电路，以控制所述DC-DC升压电路的输出电压；

所述主控芯片还用于通过所述第一引脚发送第一PWM信号到所述第一滤波器进行滤波；所述第一滤波器用于将滤波后的第一PWM信号发送到所述第一放大器进行放大；所述第一放大器用于将放大后的第一PWM信号发送到所述两个压电陶瓷片的正极；

所述主控芯片还用于通过所述第二引脚发送第二PWM信号到所述第二滤波器进行滤波；所述第二滤波器用于将滤波后的第二PWM信号发送到所述第二放大器进行放大；所述第二放大器用于将放大后的第二PWM信号发送到所述两个压电陶瓷片的负极；

所述主控芯片还通过所述第四引脚与所述第一放大器和第二放大器的控制端连接。

4.如权利要求2所述的具有环形振动结构的触摸屏组件，其特征在于，所述压电陶瓷片与所述触摸屏之间位于所述触摸屏四角的位置设有缓冲结构。

5.如权利要求1所述的具有环形振动结构的触摸屏组件，其特征在于，所述触摸屏为电容式触摸屏。

6.如权利要求1所述的具有环形振动结构的触摸屏组件，其特征在于，所述压电陶瓷单元为锆钛酸铅压电陶瓷。

7.一种触摸显示屏组件，包括显示屏和与所述显示屏连接的显示驱动板，其特征在于，还包括如权利要求1至6中任一权利要求所述的触摸屏组件；所述触摸屏组件的触摸屏贴合在所述显示屏的表面。

8.如权利要求7所述的触摸显示屏组件，其特征在于，所述触摸屏组件的压电驱动板集成在所述显示驱动板上。

9.一种触摸显示设备，其特征在于，包括如权利要求7或8所述的触摸显示屏组件。