CN211956411U - 触摸反馈模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种触摸反馈模组及电子设备。触摸反馈模组包括振动组件、应变检测器件和压电器件，其中，应变检测器件和压电器件设置在振动组件的不同区域，应变检测器件用于检测振动组件的触摸状态，压电器件用于根据振动组件的触摸状态产生相应振动，并带动振动组件振动。上述触摸反馈模组及电子设备，振动组件在被触摸发生形变时带动应变检测器件一起伸缩，根据应变检测器件形变的大小可检测到振动组件的触摸状态，压电器件产生对应的驱动信号至振动组件，驱动振动组件产生相应程度的振动。采用压电器件，可以将厚度做的更加轻薄，将应变检测器件集成到触摸反馈模组中具有更高的集成度，方便系统维修和更换，提高了使用可靠性。

Description

触摸反馈模组及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种触摸反馈模组及电子设备。

背景技术

随着科学技术的发展，智能手机和平板电脑等电子设备越来越多的应用到人们的日常生活和工作中，这些电子设备都能够通过内部安装的振动装置来带动电子设备振动，进而达到提醒用户有新信息的目的。

传统的振动装置中应用较多的为线性马达，线性马达通过振子在相反的两个方向上往复振动，实现电子设备的往复振动。但线性马达由于其结构限制，导致其整体尺寸较大，厚度较厚，不能满足于现有主流方案的轻薄设计概念，传统的线性马达使用可靠性低。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的线性马达使用可靠性低的问题，提供一种触摸反馈模组及电子设备。

一种触摸反馈模组，包括：

振动组件；

用于检测所述振动组件的触摸状态的应变检测器件；

用于根据所述振动组件的触摸状态产生相应振动，并带动所述振动组件振动的压电器件；所述应变检测器件和所述压电器件设置在所述振动组件的不同区域。

一种电子设备，包括上述的触摸反馈模组。

上述触摸反馈模组及电子设备，振动组件在被触摸发生形变时，带动应变检测器件一起伸缩，根据应变检测器件形变的大小可检测到振动组件的触摸状态，压电器件根据振动组件的触摸状态产生相应程度的振动，并带动振动组件产生相应程度的振动。该结构的触摸反馈模组采用压电器件，可以将厚度做的更加轻薄，减小了体积，且振动组件发生形变时可以对其进行触摸状态检测，并可以根据检测结果使振动组件产生相应程度的振动。将应变检测器件集成到触摸反馈模组中具有更高的集成度，方便系统维修和更换，提高了使用可靠性。

在其中一个实施例中，所述振动组件为设置有导电线路的基板，所述应变检测器件和所述压电器件设置在所述基板的不同区域。应变检测器件用于检测基板的触摸状态，压电器件用于驱动基板产生振动，将应变检测器件和压电器件设置在基板的不同区域可以避免两个器件工作相互干扰，提高工作性能。

在其中一个实施例中，所述振动组件包括触摸板和设置有导电线路的基板，所述基板设置于所述触摸板，所述应变检测器件和所述压电器件设置在所述基板远离所述触摸板一侧的不同区域。可以检测基板的触摸状态并根据基板的触摸状态驱动基板发生相应程度的振动，且基板设置在触摸板原理用户操作界面的一侧，应变检测器件和压电器件均设置在基板上可以避免外界环境的干扰，延长使用寿命。

在其中一个实施例中，所述振动组件为触摸板，所述应变检测器件和所述压电器件设置在所述触摸板的不同区域。应变检测器件和压电器件设置在触摸板靠近基板一侧的不同区域可以检测触摸板的触摸状态并根据触摸板的触摸状态驱动触摸板发生相应程度的振动，且应变检测器件和压电器件均设置在触摸板上可以时检测到的触摸状态更加准确，从而使据此产生的振动程度更为准确。

在其中一个实施例中，所述振动组件包括触摸板和设置有导电线路的基板，所述基板设置于所述触摸板，所述应变检测器件设置在所述触摸板靠近所述基板的一侧，所述压电器件设置在所述基板远离所述触摸板的一侧。应变检测器件设置在触摸板上可以检测触摸板的触摸状态，压电器件设置在基板上可以根据触摸板的触摸状态驱动基板发生相应程度的振动，应变检测器件和压电器件设置在不同的结构上可以避免工作时造成相互干扰，从而提高工作准确性。

在其中一个实施例中，触摸反馈模组还包括连接件，所述基板通过所述连接件可拆卸设置在所述触摸板上，可使基板和触摸板的位置固定，且方便拆除替换，从而提高工作性能。

在其中一个实施例中，所述应变检测器件的数量为两个以上，各所述应变检测器件关于所述压电器件对称分布。当应变检测器件的数量为两个以上时，可以检测到振动组件多处的形变，各应变检测器件关于压电器件对称分布，可以使感测和反馈能够比较准确的对应起来，提高检测结果的准确性。

在其中一个实施例中，触摸反馈模组还包括绝缘保护层，所述绝缘保护层设置于所述压电器件除与所述振动组件接触面的其他表面。在压电器件除与振动组件接触面的其他表面设置绝缘保护层可以保护压电器件免受水汽等影响，减少了压电器件的腐蚀等受损情况，有利于延长压电器件的使用寿命和使用安全性，从而提高触摸反馈模组的使用可靠性。

在其中一个实施例中，所述压电器件通过粘胶剂设置于所述振动组件。采用粘胶剂将应压电器件粘贴在振动组件上，可以使压电器件和振动组件的位置固定，提高工作稳定性，且成本小，实施简单。

附图说明

图1为一个实施例中振动装置的结构图；

图2为另一个实施例中振动装置的结构图；

图3为又一个实施例中振动装置的结构图；

图4为一个实施例中振动装置的俯视图；

图5为另一个实施例中振动装置的俯视图；

图6为一个实施例中触控模组的结构图；

图7为另一个实施例中触控模组的结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型进行更加全面的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在一个实施例中，提供一种触摸反馈模组，包括振动组件100、应变检测器件200和压电器件300，其中，应变检测器件200和压电器件300设置在振动组件100的不同区域，应变检测器件200用于检测振动组件100的触摸状态，压电器件300用于根据振动组件100的触摸状态产生相应振动100，并带动振动组件100振动。振动组件在被触摸发生形变时，带动应变检测器件200一起伸缩，根据应变检测器件200形变的大小可检测到振动组件的触摸状态，压电器件300 根据振动组件的触摸状态产生相应程度的振动，进而带动振动组件振动。该结构的触摸反馈模组采用压电器件300，可以将厚度做的更加轻薄，减小了体积，且振动组件发生形变时通过应变检测器件200可以对其进行触摸状态检测，并可以根据检测结果驱动压电器件300产生相应程度的振动。将应变检测器件200 集成到触摸反馈模组中具有更高的集成度，方便系统维修和更换，提高了使用可靠性。

具体地，振动组件作为应变检测器件200和压电器件300的承载体，其内部(包括底部、顶部或中间等位置)设置有导电线路，用于与应变检测器件200 和压电器件300电性连接，可以提供驱动电压和输出信号。压电器件300根据振动组件的触摸状态产生相应程度的振动，进而带动振动组件振动，压电器件 300的类型并不是唯一的，例如可以为压电陶瓷301，压电陶瓷301作为压电器件300检测灵敏度好，且体积小，厚度薄，有利于减小触摸反馈模组的体积，使用便捷。

应变检测器件200的类型也不是唯一的，例如可以为应变片201 (strain-gage,STG)，应变片201作为应变检测器件200可以检测到细微的形变，当振动组件100发生形变时，带动设置于振动组件100上的应变检测器件 200也发生伸缩从而使阻值发生变化，结合惠斯通电桥设计原理，将其对应的阻值变化转换为电流/电压变量信号，便可以计算出振动组件100的形变，检测振动组件的触摸状态。应变检测器件200的设置方式并不是唯一的，例如可以是集成在振动组件100内，即在制作振动组件100中的导电线路时一起制作得到其应变检测器件200的电路，将应变检测器件200集成在振动组件100内可以提高触摸反馈模组的一体化程度，或者应变检测器件200也可以通过贴附固定在振动组件100上，再通过导电胶水等方式使其与振动组件100中的导电线路进行电性连接，将应变检测器件200贴附固定在振动组件100上，当应变检测器件200或振动组件100中的结构出现故障时，便于更换，且只需要更换故障器件，避免了整体报废，减少了触摸反馈模组的维修和使用成本。

在一个实施例中，振动组件为设置有导电线路的基板，应变检测器件200 和压电器件300设置在基板的不同区域。应变检测器件200用于检测基板的触摸状态，压电器件300用于根据基板的触摸状态产生相应的振动，并带动基板一起振动，将应变检测器件200和压电器件300设置在基板的不同区域可以避免两个器件工作相互干扰，提高工作性能。

设置有导电线路的基板的结构并不是唯一的，例如基板可以包括印刷线路板和硬质基板，印刷线路板和硬质基板固定设置，应变检测器件200和压电器件300均设置于印刷线路板，并与印刷线路板电性连接。具体地，印刷线路板和硬质基板固定设置的方式并不是唯一的，例如可粘贴固定，操作简单。应变检测器件200和压电器件300与印刷线路板电性连接的方式也不是唯一的，例如可采用导电胶水将应变检测器件200和压电器件300粘贴在印刷线路板上，不仅可以使应变检测器件200和压电器件300的位置固定，提高工作稳定性，还能实现应变检测器件200和压电器件300与印刷线路板电性连接，保障各器件的正常运行。采用固定设置的印刷线路板和硬质基板作为基板，当印刷线路板或硬质基板中的结构出现故障时，便于更换，且只需要更换故障器件，避免了整体报废，减少了触摸反馈模组的维修和使用成本。

或者，基板也可以为金属基印刷电路板，金属基印刷电路板在电路板上设置金属板以提高金属基印刷电路板的散热性能，金属板可以为不锈钢板，金属板与电路板之间通过绝缘的导热层连接，导热层可为预浸有聚丙烯的玻璃纤维层或导热树脂层，金属基印刷电路板包括内嵌的导电线路，将金属基印刷电路板作为基板结构一体性好，有利于提高工作稳定性。

在一个实施例中，振动组件包括触摸板和设置有导电线路的基板，基板设置于触摸板，应变检测器件200和压电器件300设置在基板远离触摸板一侧的不同区域。具体地，基板和触摸板层叠设置，一般来说，触摸板的尺寸大于基板的尺寸，在本实施例中，应变检测器件200和压电器件300均设置在基板远离触摸板一侧的不同区域，可以检测基板的触摸状态并根据基板的触摸状态驱动基板发生相应程度的振动，且基板设置在触摸板原理用户操作界面的一侧，应变检测器件200和压电器件300均设置在基板上可以避免外界环境的干扰，延长使用寿命。

在一个实施例中，振动组件为触摸板，应变检测器件200和压电器件300 设置在触摸板的不同区域。应变检测器件200和压电器件300设置在触摸板的不同区域可以检测触摸板的触摸状态并根据触摸板的触摸状态驱动触摸板发生相应程度的振动，且应变检测器件200和压电器件300均设置在触摸板上可以时检测到的触摸状态更加准确，从而使据此产生的振动程度更为准确。

在一个实施例中，振动组件包括触摸板和设置有导电线路的基板，基板设置于触摸板，应变检测器件200设置在触摸板上，压电器件300设置在基板上。应变检测器件200设置在触摸板上可以检测触摸板的触摸状态，压电器件300 设置在基板上可以根据触摸板的触摸状态驱动基板发生相应程度的振动，应变检测器件200和压电器件300设置在不同的结构上可以避免工作时造成相互干扰，从而提高工作准确性。

在一个实施例中，触摸反馈模组还包括连接件，基板通过连接件可拆卸设置在触摸板上，可使基板和触摸板的位置固定，从而提高工作性能。连接件的结构并不是唯一的，例如可以为螺丝等可拆卸器件，基板与触摸板可拆卸固定可以给触摸反馈模组提供稳定的工作环境，当基板或触摸板故障时，可拆卸固定方式也便于及时更换器件，减少了使用成本。具体地，可在基板上设置圆孔，请参见图6，触摸板上设置相应的可固定结构，通过螺丝穿过圆孔和可固定结构可将触摸反馈模组与触摸板固定，需要拆卸时将螺丝卸下即可，操作简单。可以理解，在其他实施例中，也可以采用其他方式连接基板和触摸板，例如将基板与触摸板粘贴固定，请参见图7，成本低，固定效果好，或其他方式，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，应变检测器件200的数量为两个以上，各应变检测器件 200关于压电器件300对称分布。当应变检测器件200的数量为两个以上时，可以检测到振动组件多处的形变，各应变检测器件200关于压电器件300对称分布，可以使感测和反馈能够比较准确的对应起来，提高检测结果的准确性。具体地，各个应变检测器件200的设置位置并不是唯一的，以压电器件300为长条状为例，应变检测器件200可以设置在压电器件300的短边两侧，此时不需要加宽振动组件100的宽度，不会对振动效果造成影响。可以理解，在其他实施例中，应变检测器件200也可以设置在压电器件300的长边两侧或其他位置，只要本领域技术人员认为可以实现即可。可扩展地，各应变检测器件200也可以分别设置在其他位置，可根据实际需求调整。

在一个实施例中触摸反馈模组还包括绝缘保护层400，绝缘保护层400设置于压电器件300除与振动组件100接触面的其他表面。绝缘保护层400设置于压电器件300表面，具体是指绝缘保护层400设置于压电器件300除与振动组件100接触一面的其他所有表面，若将与振动组件100接触的一面视为压电器件300的底面，则绝缘保护层400设置在压电器件300的顶面和各个侧面，绝缘保护层400可全部覆盖压电器件300的表面，提高防护效果，也可以按需求设置在部分压电器件300的表面，节约成本。在压电器件300表面设置绝缘保护层400可以保护压电器件300免受水汽等影响，减少了压电器件300的腐蚀等受损情况，有利于延长压电器件300的使用寿命和使用安全性，从而提高触摸反馈模组的使用可靠性。

绝缘保护层400的结构并不是唯一的，例如可以为UV胶，UV胶涂覆在压电器件300表面，UV固化材料中的光引发剂在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联化学反应，使UV胶在数秒钟内由液态转化为固态，固定设置在压电器件300表面，将空气中的水汽灰尘等隔离在压电器件300之外，实现对压电器件300的保护。或者，绝缘保护层400也可以为铝塑膜，可根据压电器件300的形状与尺寸选择合适规格的铝塑膜，铝塑膜设置在压电器件300表面，可以阻隔空气中的大部分水汽进入压电器件300，从而延长压电器件300的使用寿命，且铝塑膜的规格众多，也可以按照需求将铝塑膜裁剪成合适的形状后设置于压电器件300的表面，使用非常便捷。

在一个实施例中，绝缘保护层400包括铝塑膜和UV胶层，铝塑膜设置于压电器件300远离振动组件100的一面，UV胶层设置于压电器件300的各个侧面。压电器件300远离振动组件100的一面面积较大，采用铝塑膜设置于压电器件 300远离振动组件100的一面不仅可以为压电器件300提供绝缘保护，且操作较为简单，而压电器件300的各个侧面面积较小，且侧面可操作性空间有限，采用涂覆的方式将UV胶层设置于压电器件300的各个侧面可以减小操作难度，同时也可以为压电器件300提供绝缘保护。可以理解，在其他实施例中，绝缘保护层400也可以为其他结构，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，压电器件300通过粘胶剂设置于振动组件。采用粘胶剂将应压电器件300粘贴在振动组件上，可以使压电器件300和振动组件的位置固定，提高工作稳定性，且成本小，实施简单。胶粘剂101可以为胶水或胶膜，为保证牢固性和振动能量传递，胶粘剂101固化后的杨氏模量＞0.3GPa以上，＞1GPa效果更好。粘胶剂的类型并不是唯一的，例如可以为导电胶水，不仅可以起到位置固定的作用，还能实现压电器件300和振动组件电性连接，保障各器件的正常运行。

在一个实施例中，压电器件300包括两层以上的压电层，各个压电层层叠设置。压电器件300可以提供振动力，当压电器件300包括两层以上的压电层时，多层结构的压电器件300工作位移大，驱动电压小。可以理解，在其他实施例中，压电器件300也可以为其他结构，例如只包括一层压电层，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，压电器件300为无铅压电陶瓷。采用无铅压电陶瓷作为压电器件300可以避免对环境造成污染。具体地，压电器件300的基质材质并不是唯一的，例如可以为锆钛酸铅、铌酸钠钾、钛酸钡等基质体系，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

为了更好地理解上述实施例，以下结合一个具体的实施例进行详细的解释说明。在一个实施例中，请参见图3，压电器件300为压电陶瓷301，应变检测器件200为应变片201，振动组件包括基板时，其内部设有电路，将压电陶瓷 301的电极和应变片201的电极进行电性连接，提供驱动电压和输出信号，基板可以是Metal Core PCB(金属基印刷电路板)，也可以是采用印刷线路板(FPC) 再与硬质基板(如SUS)进行粘贴得到。压电陶瓷301为振动器模组提供振动力，其可以为单层结构或多层结构，多层结构可以有效降低驱动电压，压电陶瓷301 的基质材质可以为锆钛酸铅、铌酸钠钾、钛酸钡等基质体系，具体可以无铅系列材质，避免污染环境。

压电陶瓷301与振动组件100之间采用胶粘剂101进行粘接固定，胶粘剂 101可以为胶水或胶膜，为保证牢固性和振动能量传递，胶粘剂101固化后的杨氏模量＞0.3GPa以上，具体可以为＞1GPa。压电陶瓷301与振动组件100之间的电性能连接可以采用导电胶水进行电性连接，如银浆。为保护压电陶瓷301 避免水汽等影响，在压电陶瓷301压着固定后在其表面和外围设置一绝缘保护层400，其绝缘保护层400可以是单独的材料如UV胶或异形结构的铝塑膜等，也可以是组合结构，如上面设置一层铝塑膜再在四周涂覆UV胶。

为实现压力感测，在振动组件100上同时设置了应变片201用以进行检测基板的形变，通过不同的形变量得到不同的压力等级，然后再将对应的电流信号传递给控制器，让控制器做出对应的指令。应变片201可以是集成在基板中 (即在制作基板线路时一起得到其应变片201的电路)，也可以是单独的应变片 201薄膜通过贴附固定在基板上，再通过导电胶水使其与基板的电极进行电性连接。应变片201可以采用双片设计，增加检测精度，也可以为单片结构。

当振动组件包括基板与触摸板时，请参见图6和图7，应变检测器件200还可以设置在触摸板上，用于检测触摸板的触摸状态，利用振动组件在发生形变后带动应变片201发生一起伸缩从而阻值发生变化，结合惠斯通电桥设计原理，将其对应的阻值变化转换为电流/电压变量信号给到控制器，从而判定存在按压或震动变形，进一步让控制器发出其他相应的系统指令(如调动某一APP或实现某个功能开关)。应变片201可以设置在压电陶瓷301的短边两侧，请参见图 4，不需要加宽substrate宽度，不影响振动效果，也可以设置在长边两侧，请参见图5。利用压电陶瓷301模组替代传统的线性马达，可以将厚度做的更加轻薄，此外将应力感应模组集成到振动模组中具有更高的集成度，方便系统维修和更换。

上述触摸反馈模组，振动组件在被触摸发生形变时，带动应变检测器件200 一起伸缩，根据应变检测器件200形变的大小可检测到振动组件的触摸状态，压电器件300根据振动组件100的触摸状态产生相应程度的振动，并带动振动组件100产生相应程度的振动。该结构的触摸反馈模组采用压电器件300，可以将厚度做的更加轻薄，减小了体积，且振动组件发生形变时可以对其进行触摸状态检测，并可以根据检测结果驱动振动组件产生相应程度的振动。将应变检测器件200集成到触摸反馈模组中具有更高的集成度，方便系统维修和更换，提高了使用可靠性。

在一个实施例中，提供一种电子设备，包括上述的触摸反馈模组。触摸反馈模组可以感测用户的触控操作，并产生相应程度的振动反馈给用户。

上述电子设备，振动组件在被触摸发生形变时，带动应变检测器件200一起伸缩，根据应变检测器件200形变的大小可检测到振动组件的触摸状态，压电器件300根据振动组件100的触摸状态产生相应程度的振动，并带动振动组件100产生相应程度的振动。该结构的触摸反馈模组采用压电器件300，可以将厚度做的更加轻薄，减小了体积，且振动组件发生形变时可以对其进行触摸状态检测，并可以根据检测结果驱动振动组件产生相应程度的振动。将应变检测器件200集成到触摸反馈模组中具有更高的集成度，方便系统维修和更换，提高了使用可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种触摸反馈模组，其特征在于，包括：

振动组件；

用于检测所述振动组件的触摸状态的应变检测器件；

用于根据所述振动组件的触摸状态产生相应振动，并带动所述振动组件振动的压电器件；所述应变检测器件和所述压电器件设置在所述振动组件的不同区域。

2.根据权利要求1所述的触摸反馈模组，其特征在于，所述振动组件为设置有导电线路的基板，所述应变检测器件和所述压电器件设置在所述基板的不同区域。

3.根据权利要求1所述的触摸反馈模组，其特征在于，所述振动组件包括触摸板和设置有导电线路的基板，所述基板设置于所述触摸板，所述应变检测器件和所述压电器件设置在所述基板远离所述触摸板一侧的不同区域。

4.根据权利要求1所述的触摸反馈模组，其特征在于，所述振动组件为触摸板，所述应变检测器件和所述压电器件设置在所述触摸板的不同区域。

5.根据权利要求1所述的触摸反馈模组，其特征在于，所述振动组件包括触摸板和设置有导电线路的基板，所述基板设置于所述触摸板，所述应变检测器件设置在所述触摸板靠近所述基板的一侧，所述压电器件设置在所述基板远离所述触摸板的一侧。

6.根据权利要求3或5任意一项所述的触摸反馈模组，其特征在于，还包括连接件，所述基板通过所述连接件可拆卸设置在所述触摸板上。

7.根据权利要求1所述的触摸反馈模组，其特征在于，所述应变检测器件的数量为两个以上，各所述应变检测器件关于所述压电器件对称分布。

8.根据权利要求1所述的触摸反馈模组，其特征在于，还包括绝缘保护层，所述绝缘保护层覆盖所述压电器件的表面。

9.根据权利要求1所述的触摸反馈模组，其特征在于，所述压电器件通过粘胶剂设置于所述振动组件。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的触摸反馈模组。

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