CN210183307U - 触摸组件和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种触摸组件和电子设备，触摸组件包括触摸板、霍尔元件、磁性元件和处理器；所述磁性元件和所述霍尔元件之一与所述触摸板固定连接，随所述触摸板运动；所述霍尔元件用于在相对所述磁性元件运动时，感应由所述磁性元件产生的磁场而输出检测信号；所述处理器用于根据所述检测信号输出触摸信号。采用本申请提供的触摸组件，只要使霍尔元件和电磁元件之间的距离变化使得磁场强度变化，霍尔元件的两个输出电极输出的检测信号可以被处理器识别，即可以实现触摸组件触摸指令的触发；相比于采用触点开关形式的触摸板，本申请实施例提供的触摸组件在使用时，只需要用户较小程度按压即可触发生成触摸信号，可以适应不同用户的操作习惯。

Description

触摸组件和电子设备

技术领域

本申请涉及计算机硬件技术领域，具体涉及一种触摸组件；另外，本申请还涉及一种采用前述触摸组件的电子设备。

背景技术

诸如笔记本电脑等电子设备可能安装实现鼠标功能的触摸板。具体的，触摸板实现接收用户点击、触发相应指令信号的组件包括触点开关和弹性件。弹性件设置在触点开关的两个触点之间；当作用在弹性件上的外力大于弹性件形变产生的回弹力时，触点开关的两个触点可以接触而产生指令信号。

采用上述触摸板，为了产生触发指令，作用在弹性件上的外力一定要使触点开关的两个触点接触，用户按压触摸板的力度必须使弹性件达到特定的形变程度；也就是,如果用户的指尖按压力较小，则需要根据触摸板中弹性件的特性增大自己的动作力度，才能使触点开关接触而产生指令信号。

实用新型内容

本申请提供一种触摸组件，以解决背景技术中提及的技术问题；另外，本申请实施例还提供一种采用前述触摸组件的电子设备。

一方面，本申请提供一种触摸组件，包括触摸板、霍尔元件、磁性元件和处理器；

所述磁性元件和所述霍尔元件之一与所述触摸板固定连接，随所述触摸板运动；

所述霍尔元件用于在相对所述磁性元件运动时，感应由所述磁性元件产生的磁场而输出检测信号；

所述处理器用于根据所述检测信号输出触摸信号。

可选的，所述触摸组件包括：

弹性件，用于在外力作用在所述触摸板时，产生使所述触摸板回复至设定位置的弹性力。

可选的，在所述触摸组件中，所述霍尔元件的数量为多个；各个所述霍尔元件均与所述磁性元件相对地设置；

按压所述触摸板的不同位置时，所述触摸板的对应位置处运动而带动对应的所述霍尔元件移动。

可选的，在所述触摸组件中，各个所述霍尔元件通过自身的输入电极串联连接。

可选的，在所述触摸组件中，所述磁性元件为薄膜电磁铁。

可选的，所述的触摸组件包括骨架；

所述弹性件的一端与所述骨架连接，另一端与所述触摸板连接；

所述霍尔元件和所述磁性元件中未与所述触摸板固定连接的部件固定在所述骨架上。

可选的，在所述触摸组件中，所述骨架形成一凹槽；

所述触摸板、所述霍尔元件、所述磁性元件和所述弹性件均设置在所述凹槽内。

可选的，所述触摸组件还包括触点检测部；

所述触点检测部设置在所述触摸板的按压面侧。

可选的，在所述触摸组件中，所述触点检测部为电容式触点检测部。

本申请提供一种电子设备，包括主体部和如前所述的触摸组件；

所述主体部用于向所述霍尔元件和所述处理器供电，以及接收所述处理器生成的触摸信号。

采用本申请提供的触摸组件，只要使霍尔元件和电磁元件之间的距离变化使得磁场强度变化，霍尔元件的两个输出电极输出的检测信号可以被处理器识别，即可以实现触摸组件触摸指令的触发；相比于采用触点开关形式的触摸板，本申请实施例提供的触摸组件在使用时，只需要用户较小程度按压即可触发生成生成触摸信号，可以适应不同用户的操作习惯。

附图说明

图1是实施例提供的触摸组件的简化示意图；

图2是实施例提供的触摸组件的截面示意图；

图3实施例提供的确定检测阈值的流程图；

其中：11-触摸板，12-磁性元件，13-霍尔元件，14-弹性件，15-骨架，151- 凹槽，16-触点检测部，161-第一绝缘层，162-第一电容层，163-第二绝缘层， 164-第二电容层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

图1是实施例提供的触摸组件的简化示意图。如图1所示，本申请实施例提供的触摸组件包括触摸板11、霍尔元件13和磁性元件12。另外，本申请提供的触摸组件还包括处理器。

触摸板11作为用户按压所述触摸组件、实现对触摸组件操作的操作部件。霍尔元件13和磁性元件12之一与触摸组件固定连接，并可随触摸板11的运动而运动。

在霍尔元件13和磁性元件12之一随触摸板11运动时，二者发生相对运动而使相对距离发生变化；因为霍尔元件13相对磁性元件12距离的发生变化，霍尔元件13所处位置处、由磁性元件12产生的磁场也发生变化；另外，霍尔元件13的输入电极与电源连接，使得霍尔元件13处在通电工作的状态。

根据霍尔原理的工作原理可知，电流和磁场同时作用在霍尔元件13时，霍尔元件13形成霍尔效应，使得霍尔元件13的两个输出电极形成一定的电势差。当霍尔元件13所处位置处磁场强度变化时，穿过霍尔元件13的磁通量对应的发生变化。而因为磁通量变化，霍尔元件13的两个输出电极形成的电势差大小对应的变化，使得霍尔元件13的两个输出电极输出检测信号。

处理器与霍尔元件13的输出电极连接，可以接收霍尔元件13输出的检测信号，并根据检测信号生成触摸信号，并输出触摸信号。

采用前述结构的触摸组件，只要使霍尔元件13和电磁元件之间的距离变化使得磁场强度变化，霍尔元件13的两个输出电极输出的检测信号可以被处理器识别，即可以实现触摸信号的触发；相比于采用触点开关形式的触摸组件，本申请实施例提供的触摸组件在使用时，只需要用户较小程度按压即可触发生成触摸信号，可以适应不同用户的操作习惯。

如图1所示，本申请实施例提供的触摸组件中，磁性元件12与触摸板11 固定连接，可以随触摸板11的运动而相对磁性元件12运动，继而感应由磁性元件12产生的磁场；在其他实施例中，也可以使霍尔元件13与触摸板11固定连接，而使磁性元件12设置在与霍尔元件13相对的一侧。

图2是实施例提供的触摸组件的截面示意图。如图2所示，实际应用中的触摸组件也包括前述的触摸板11、霍尔元件13和磁性元件12，并且前述各个部件的位置关系和作用如前文所述；另外，实际应用中的触摸组件还包括处理器；并且，本申请实施例中，磁性元件12固定在触摸板11上。

请继续参见图2，本申请实施例提供的触摸组件还包括弹性件14，弹性件 14的一端与触摸板11固定连接；另外，霍尔元件13和磁性元件12之间具有一间隙。在外力作用在触摸板11上、使触摸板11带动磁性元件12移动时，弹性件14发生弹性形变而产生弹性回复力；而在作用在触摸板11上的外力解除时，弹性件14形变产生的弹性回复力可以使触摸板11回复至设定位置。如此，用户解除对触摸组件中触摸板11的按压时，触摸板11可以恢复原状。

具体应用中，弹性件14与触摸板11的连接方式可以根据弹性件14的材料特性、弹性件14在触摸组件中安装位置的不同而不同。例如，如图2所示，本申请实施例中，弹性件14环绕触摸板11设置，与触摸板11粘接连接或者一体设置；在另外一些实施例中，在弹性件14为金属弹性件14的情况下，也可以采用粘接、焊接地方式实现弹性件14与触摸板11的固定连接。

另外，在弹性件14具有较差的导电、导磁特性，并且具有较好的弹性形变特性的情况下，其也可以直接将弹性件14设置在磁性元件12和霍尔元件13之间。

请继续参见图2，本申请实施例提供的触摸组件还包括骨架15。前述的弹性件14的一端与触摸板11连接，另一端与骨架15固定连接。另外，为了实现霍尔元件13和磁性元件12的位置确定，霍尔元件13固定在骨架15上。

进一步地，为了使得触摸组件能够模块化的安装。骨架15可以采用树脂材料制作，并且形成一凹槽151；前述的触摸板11、霍尔元件13、磁性元件12和弹性元件均设置在凹槽151内，并且在没有外力按压的情况下，触摸板11的按压面直接与凹槽151的槽口平齐。

除了具有前述的结构外，请进一步的参见图2，本申请实施例提供的触摸组件还可以包括触点检测部16；触点检测部16设置在触摸板11的按压面侧，可以用于检测用户按压触摸板11的位置。本申请实施例中，触点检测部16为电容式触点检测部16。

在触点检测部16为电容式触点检测部16的情况下，触点检测部可以包括位于最外侧的第一绝缘层161，位于第一绝缘层161内侧的第一电容层162，位于第一电容层162内侧的第二绝缘层163和位于第二绝缘层163内侧的第二电容层164。在第一电容层162的四个角或者四个侧边设置对应引出电极；引出电极通电使第一电容层162和第二电容层164之间形成电容，并且引出电极的电流为高频电流。

当用户手指触压第一绝缘层161时，因为手指为导电体，其和第一电容层 162中的接触点形成等效电容；而电容本身具有通高频、阻低频的作用，用户手指和第一电容层162形成的电容使高频信号通过等效电容接地，根据各个引出电极的电量变化可以确定用户手指在第一绝缘层161表面的按压点，继而确定用户的手指的按压点。

采用前述的触点检测部，通过将触压电检测部不同的位置关联为不同的触发信号，可以仅设置一个霍尔元件13和磁性元件12，形成代表不同特性的不同的触摸信号。当然，在其他实施例中，触点检测部并不限于前述的电容式的检测部，也可以采用电阻时的检测部、声波反射式的检测部；其他类型的检测部结构可以参照相应的现有技术文献，本申请不再做具体介绍。

在其他实施例中，也可以不设置前述的触压点检测部，而仅设置一层方便用户触摸的按压接触层，此按压接触层可以仅是一层绝缘层。

请继续参见图2，本申请实施例提供的触摸板11中，霍尔元件13的数量为两个。两个霍尔元件13均与磁性元件12相对地设置。实际应用中，在按压触摸板11不同位置处时，触摸板11对应位置处运动，并带动对应的霍尔元件13 移动，实现对应位置处霍尔元件13输出检测信号。如此，触摸组件中实际上有两个触摸按键。

当然，在其他实施例中，霍尔元件13的数量也可以是一个或者其他数量的多个，本申请实施例并不做特别的限定。

实际应用中，各个霍尔元件13可以通过输入电极串联连接，此时通过各个霍尔元件13的电流大小相同；这样的结构可以减少触摸组件与其他部件连接时的引线数量。当然，在其他实施例一种，各个霍尔元件13的输入电极也可以并联连接。

本实施例的触摸组件中，仅设置一个同时对应两个霍尔元件13的磁性元件 12，因此两个霍尔元件13对应的磁感应强度相同。在其他实施例中，可以分别设置对应各个霍尔元件13的磁性元件，并且各个磁性元件的磁性强度可以不同。

本申请实施例中，为了使得霍尔元件13输出的检测信号强度较大、不同磁场强度下的信号差别度较大，在满足尺寸要求的情况下，磁性元件12的磁性强度应当尽可能地增加；为了满足前述需求，本申请实施例中的磁性元件12采用了薄膜电磁铁，以在通电的情况下利用电磁感应生成较大的磁场强度。当然，在其他实施例中，也可以使用永磁铁作为磁性元件12。

本实施中，弹性件14为金属材料制作；为了避免弹性件14直接与第二电容层164导通，在弹性件14和第二电容层164之间设置了第三绝缘层。

本实施例提供的触摸组件中，骨架15也为金属材料制成，并且骨架15本身形成了一避免磁铁磁通量外漏的半封闭区域。在其他实施例中，骨架15也可以为其他材料制成，并不影响本实施例中触摸组件功能的实现。

在实际应用中，处理器还可以统计一段时间内采集的输出信号的大小，并对采集到的输出信号进行处理，确定用户实际按压力的大小，并根据用户实际按压力的大小确定合适的检测信号作为触发形成触摸信号的检测阈值；图3实施例提供的确定检测阈值的流程图；如图3，确定检测阈值的步骤包括 S101-S103。

S101：统计一段时间内用户点击触摸组件形成的检测信号。

S102:对检测信号进行统计处理，获取概率最大值对应的检测信号。

S103:将概率最大值对应的检测信号作为触发生成触摸信号的检测阈值。

具体应用中，可以通过确定统计检测信号的电势差的平均值、标准差等信息确定电势差的正态分布参数，再根据正态分布参数确定检测阈值。

除了提供前述的触摸组件外,本实用新型实施例还提供一种采用前述触摸组件的电子设备。电子设备包括主体部和如前所述的触摸组件。主体部用于向货物元件和处理其供电，并接收处理器生成的触摸信号。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的但不限于具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种触摸组件，其特征在于：包括触摸板、霍尔元件、磁性元件和处理器；

所述磁性元件和所述霍尔元件之一与所述触摸板固定连接，随所述触摸板运动；

所述霍尔元件用于在相对所述磁性元件运动时，感应由所述磁性元件产生的磁场而输出检测信号；

所述处理器用于根据所述检测信号输出触摸信号。

2.根据权利要求1所述的触摸组件，包括：

弹性件，用于在外力作用在所述触摸板时，产生使所述触摸板回复至设定位置的弹性力。

3.根据权利要求2所述的触摸组件，其中：

所述霍尔元件的数量为多个；各个所述霍尔元件均与所述磁性元件相对地设置；

按压所述触摸板的不同位置时，所述触摸板的对应位置处运动而带动对应的所述霍尔元件移动。

4.根据权利要求3所述的触摸组件，其中：

各个所述霍尔元件通过自身的输入电极串联连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的触摸组件，其中：

所述磁性元件为薄膜电磁铁。

6.根据权利要求2-4任一项所述的触摸组件，包括骨架；

所述弹性件的一端与所述骨架连接，另一端与所述触摸板连接；

所述霍尔元件和所述磁性元件中未与所述触摸板固定连接的部件固定在所述骨架上。

7.根据权利要求6所述的触摸组件，其中：

所述骨架形成一凹槽；

所述触摸板、所述霍尔元件、所述磁性元件和所述弹性件均设置在所述凹槽内。

8.根据权利要求1-4任一项所述的触摸组件，还包括触点检测部；

所述触点检测部设置在所述触摸板的按压面侧。

9.根据权利要求8所述的触摸组件，其中：

所述触点检测部为电容式触点检测部。

10.一种电子设备，其特征在于：包括主体部和如权利要求1-9任一项所述的触摸组件；

所述主体部用于向所述霍尔元件和所述处理器供电，以及接收所述处理器生成的触摸信号。

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