CN217467634U - 触控板、压力触控装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种触控板、压力触控装置及电子设备,触控板包括印制电路板、弹性支架以及致动装置,致动装置包括第一致动组件和第二致动组件,第一致动组件固定于印制电路板的第二板面上,第二致动组件固定于弹性支架朝向印制电路板的一面上,第一致动组件和第二致动组件之间通过磁场力产生相对移动,从而带动印制电路板相对于弹性支架振动,以提供振动反馈。本申请的致动装置结构简单、体积小,安装占用空间小,可以适用于轻薄的电子设备;第一致动组件和第二致动组件之间的磁场作用力大,使得振动强度较大,可以产生更好的振感;并且第一致动组件直接固定于印制电路板上,减少了中间部件传递振动力的延时,使得振动反馈响应速度更快。
Description
技术领域
本申请涉及触控技术领域,尤其涉及一种触控板、压力触控装置及电子设备。
背景技术
触控板通过触摸传感器感知用户手指的位置和移动,并在显示界面上控制指针移动。压力触控板取消常规触控板的物理按键,通过压力传感装置和触觉反馈装置代替物理按键,实现确认和调出菜单等操作。
为了延续用户对常规触控板的使用习惯,压力触控板通常会利用触觉反馈装置来模拟物理按键的按压和弹起的手感,用户体验的好坏很大程度上取决于触觉反馈装置的设计。
为此,如何改善触觉反馈装置的性能,以提高触控板的性能,成为需要解决的问题。
实用新型内容
本申请提供一种触控板、压力触控装置及电子设备,具有振动强度大、响应速度快等较优的触控反馈性能。
为了实现上述目的,本申请采用如下技术方案:
本申请的第一方面提供一种触控板,包括:
印制电路板,具有相对的第一板面和第二板面,所述第一板面上设置有触摸感测电极,用于在手指触摸或者按压所述触控板时感测收集的触摸位置并输出相对应的触摸感应信号;
弹性支架,所述弹性支架位于所述第二板面一侧,所述弹性支架具有悬臂,所述悬臂朝向所述第二板面的一侧安装有压力传感器,所述压力传感器用于在所述手指按压所述触控板时施加的压力作用下发生形变并输出相应的压力感应信号;
致动装置,所述致动装置包括第一致动组件和第二致动组件,所述第一致动组件固定在所述第二板面上,所述第二致动组件固定在所述弹性支架朝向所述印制电路板的一面,所述第一致动组件和所述第二致动组件之间通过磁场力产生相对移动,以带动所述印制电路板相对于所述弹性支架振动。
与现有技术相比,本申请的第一方面提供的触控板具有如下优点:
本申请提供的触控板,包括印制电路板、弹性支架以及致动装置,其中,致动装置包括第一致动组件和第二致动组件,第一致动组件固定于印制电路板的第二板面上,第二致动组件固定于弹性支架朝向印制电路板的一面上,第一致动组件和第二致动组件之间通过磁场力产生相对移动,从而带动印制电路板相对于弹性支架振动,以提供振动反馈。本申请的致动装置结构简单、体积小,安装占用空间小,可以适用于轻薄的电子设备;第一致动组件和第二致动组件之间的磁场作用力大,使得振动强度较大,可以产生更好的振感;并且第一致动组件直接固定于印制电路板上,减少了中间部件传递振动力的延时,使得振动反馈响应速度更快。此外,本申请第一致动组件和第二致动组件之间通过磁场力产生相对移动,避免了现有压电陶瓷形式致动器因公差带来的振动一致性差的问题。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述第一致动组件和所述第二致动组件中的一者被配置为产生交替变化的磁场;所述第一致动组件和所述第二致动组件中的另一者被配置为在所述交替变化的磁场的磁性力作用下,沿垂直于所述印制电路板的方向往复移动。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述第一致动组件被配置为产生所述交替变化的磁场,所述第二致动组件包括磁性件,所述磁性件在所述交替变化的磁场的磁性力作用下往复移动。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述第一致动组件包括线圈,所述线圈在通入交变电流时产生所述交替变化的磁场。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述第二致动组件包括永磁体。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述永磁体的磁极包括多个N极和多个S极,且所述永磁体的N极和S极的数量之和为大于1的奇数;所述多个N极和所述多个S极相互平行设置,且所述N极和所述S极沿第一方向交替排列,所述第一方向平行于所述印制电路板的板面,且垂直于所述磁极的延伸方向。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述永磁体的磁极包括多个N极和多个S极,所述多个N极和所述多个S极按照海尔贝克阵列排布。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述第二致动组件还包括导磁板,所述导磁板与所述永磁体粘接。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述触控板还包括安装于所述印制电路板的所述第二板面上的触摸控制器,所述触摸控制器与所述触摸感测电极电性连接;所述第一致动组件还包括驱动器,所述驱动器分别与所述触摸控制器和所述线圈电性连接;所述触摸控制器被配置为在所述触控板承受的压力大于或者等于预设阈值时,通过所述驱动器向所述线圈通入所述交变电流;所述触摸控制器分别与所述触摸感测电极和所述压力传感器电性连接,用于从所述触摸感测电极和所述压力传感器接收的触摸感应信号和压力感应信号并确定所述手指在所述触控板的触摸位置和所述手指施加的压力大小。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述线圈具有两个相对的长边部以及连接两个所述长边部的两个连接边部,所述长边部与所述永磁体的N极和S极之间的交界线相互平行;所述线圈为M匝,每个所述长边部包括并列设置的M条长边,其中M为大于零的整数;所述线圈的每个所述长边部均关于所述永磁体的N极和S极之间的交界线对称设置。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述线圈设置有多个,多个所述线圈沿所述第一方向间隔设置。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述永磁体设置有多个,每个所述永磁体对应一个所述线圈,或者,至少一个所述永磁体对应至少两个所述线圈;或者,所述永磁体设置有一个,所述永磁体与所有所述线圈相对应。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述线圈在所述永磁体上的投影位于所述永磁体内部。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述线圈为具有绝缘层的导线绕设形成,所述线圈固定设置于所述印制电路板的第二板面。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述线圈形成于所述印制电路板上。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述印制电路板上具有与所述第二板面平行的平面线圈层,所述平面线圈层构成所述线圈。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述平面线圈层为至少两层,至少两层所述平面线圈层沿垂直于所述第二板面的方向层叠设置。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述弹性支架朝向所述印制电路板的一面凹陷形成安装凹槽,所述第二致动组件固定于所述安装凹槽内。
作为本申请上述触控板的一种改进,所述触控板还包括补强板,所述补强板固定于所述印制电路板的第二板面上,所述补强板上设置有避让所述第二致动组件的避让孔。
本申请的第二方面提供一种压力触控装置,其包括盖板以及第一方面所述的触控板,所述盖板固定于所述触控板的印制电路板的第一板面上。
本申请的第二方面提供的压力触控装置,由于其包括第一方面所述的触控板,因此本申请的第二方面提供的压力触控装置也具有与第一方面所述的触控板的相同的优点。
本申请的第三方面提供一种电子设备,其包括:壳体;
第一方面所述的触控板或者第二方面所述的压力触控装置,所述触控板或者所述压力触控装置的弹性支架固定于所述壳体上。
本申请的第三方面提供的电子设备,由于其包括第一方面所述的触控板或者第二方面所述的压力触控装置,因此本申请的第三方面提供的电子设备也具有与第一方面所述的触控板或者第二方面所述的压力触控装置的相同的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一部分实施例,这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例一提供的压力触控装置的爆炸图;
图2为图1中压力触控装置的后视图;
图3为图2中A-A剖视图;
图4为本申请实施例二提供的压力触控装置的爆炸图;
图5为图4中压力触控装置的后视图;
图6为图5中B-B剖视图;
图7为本申请实施例三提供的压力触控装置的爆炸图;
图8为图7中压力触控装置的后视图;
图9为图8中C-C剖视图;
图10为图8中D-D剖视图;
图11为本申请实施例提供的第二致动组件的一结构示意图;
图12为本申请实施例提供的第二致动组件的另一结构示意图;
图13为本申请实施例提供的永磁体与线圈的俯视图;
图14为本申请实施例提供的第二致动组件与线圈的结构示意图;
图15为图14中E-E剖视图及受力分析示意图;
图16为本申请一实施例提供的永磁体、线圈及电路板的剖视图;
图17为本申请另一实施例提供的永磁体、线圈及电路板的剖视图;
图18为本申请一实施例提供的触控板的结构框架图;
图19为本申请另一实施例提供的触控板的结构框架图;
图20为本申请实施例提供的电子设备的结构框架图;
图21为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
附图标记说明:
100:印制电路板;110:第一板面;120:第二板面;130:触摸控制器;140:连接端子;150:触摸感测电极;
200:弹性支架;201:安装凹槽;210:支架本体;211:开环状通孔;2111:第一通孔;2112:第二通孔;2121:缺口;2122:连接通孔;220:悬臂;221:硅胶垫;230:固定部;240:避让开口;250:纵板;260:横板;
300:第一致动组件;310:线圈;311:长边部;3111:长边;312:连接边部;313:平面线圈层;320:驱动器;
400:第二致动组件;410:永磁体;411:子磁体部;420:导磁板;430:第一粘接胶;
500:补强板;510:避让孔;520:第二粘接胶;
600:柔性电路板;610:压力传感器;620:排线引脚;
700:盖板;710:第三粘接胶;800:电子设备;810:主机;820:壳体。
具体实施方式
触控板是一种应用于电子设备的控制屏幕光标的输入装置。触控板通过触摸传感器感知用户手指的位置和移动,并在显示界面上控制指针移动。压力触控板通过触觉反馈装置和压力传感装置代替物理按键,实现确认和调出菜单等功能操作,解决了传统触控板只能局部按压的问题。压力触控板可以根据用户的使用习惯,调节对用户按压动作的响应力度和振动反馈强度,为用户提供更便捷且舒适的操作体验。
为了延续用户对传统触控板的使用习惯,压力触控板一般会使用触觉反馈装置来模拟物理按键的按压和弹起的手感,用户体验的好坏很大程度上取决于触觉反馈装置的设计。为此,如何改善触觉反馈装置的性能,以提高触控板的性能,成为需要解决的问题。
在相关技术中,触觉反馈装置通常有压电陶瓷和线性马达两种方式。其中,压电陶瓷形式的触觉反馈装置,通常设置多个压电陶瓷,错位布置在电子设备壳体上,在压电陶瓷受按压操作产生形变而检测到压力时,控制单元输出脉冲信号给压电陶瓷,使得压电陶瓷极化方向产生电厂,进而产生机械形变,实现振动反馈。但是,多个压电陶瓷的装配高度存在公差,容易造成压电陶瓷的支点不共面,任一压力陶瓷的装配不到位均会导致按压和振动反馈一致性差的问题,并且,控制单元输入脉冲信号给压电陶瓷,需要高压区域,驱动电路复杂、设计难度大、工艺复杂、生产成本高。
对于线性马达形式的触觉反馈装置,线性马达直接固定于触摸面板的底部,通过特定的驱动信号驱动线性马达内部振子在垂直于触摸面板的方向来回摆动,从而带动马达整体振动,进而带动触摸面板振动,实现振动反馈。但是,触控板的弹性支架通常固定于电子设备的壳体上,弹性支架与触摸面板之间采用弹性垫连接,由于弹性垫的缓冲作用,使得触摸面板的振感小,影响用户体验;并且,线性马达的内部振子与触摸面板的震动不同步,导致触控板启停速度慢、响应延时高。线性马达内部结构复杂、工艺难度大,导致生产成本高,且线性马达厚度较大,占用电子设备的电池空间,无法适用于一些轻薄的电子设备。
有鉴于此,本申请提供一种触控板,其包括印制电路板、弹性支架以及致动装置,其中,致动装置包括永磁体和线圈,永磁体和线圈中的一者安装于印制电路板上,永磁体和线圈中的另一者安装于弹性支架上,在线圈通入交流电产生交替变化的磁场时,线圈在永磁体的磁场的激励下产生安培力,安培力的方向垂直于印制电路板的板面,由于线圈通入交流电产生交替变化的磁场,为此垂直于印制电路板的安培力方向来回变化,从而带动印制电路板相对于弹性支架振动,为触摸操作提供振动反馈。本申请的致动装置结构简单,安装占用空间小;并且,振动作用力直接作用在印制电路板上,减少中间部件传递的延时,响应速度更快,具有更好的振动反馈效果。
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
实施例一
图1为本申请实施例一提供的压力触控装置的爆炸图;图2为图1中压力触控装置的后视图;图3为图2中A-A剖视图。
结合图1至图3,本申请实施例提供一种触控板,其包括印制电路板100、弹性支架200以及致动装置。其中,致动装置响应于触控板接收到的压力大小进行振动反馈。
印制电路板100具有相对的第一板面110和第二板面120,印制电路板100的第一板面110上设置有触摸感测电极,触摸感测电极用于在手指触摸或按压触控板时感测手指的触摸位置并输出相应的触摸感应信号;印制电路板100的第二板面120上安装有触摸控制器130,触摸控制器130用于根据触摸感应信号确定手指在触控板上的触摸位置。
弹性支架200位于印制电路板100的第二板面120一侧,弹性支架200朝向印制电路板100的一侧上安装有压力传感器610。弹性支架200用于支撑压力传感器610,并在触控板受到压力时,带动压力传感器610一起发生弹性形变,从而使得压力传感器610能够检测触控板受到的压力。
压力传感器610用于在手指按压触控板时施加的压力作用下发生形变,压力传感器610输出相应的压力感应信号,并且,压力传感器610与触摸控制器130电性连接,以将压力感应信号传输至触摸控制器130。其中,压力传感器610的类型可以有多种,例如,金属应变片或高分子材料等电阻型传感器、半导体应变片压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器等。可选的,压力传感器610为压阻式压力传感器,在压力传感器610受压力发生形变时,自身的阻抗会随之变化。压阻式压力传感器结构简单、灵敏度高。压阻式压力传感器包括四个可变电阻,四个可变电阻互联构成惠斯通电桥检测电路,经该检测电路将电阻变化转换为相应的电信号(电压或电流)输出,从而完成将压力转换成为电信号的过程。
弹性支架200上设置有多个压力传感器610,利于提高触控板压力检测的精度。在一些可能的实现方式中,触控板包括四个压力传感器610,分别设置于矩形印制电路板100的四个顶角位置。当然,这并不是对压力传感器610数量以及布置位置的限定,例如,四个压力传感器610还可以设置于矩形印制电路板100的四个侧边的中间处;再例如,触控板设置有六个压力传感器610,除了设置在矩形印制电路板100四个顶角位置的四个压力传感器610外,在矩形印制电路板100两个长边的中间处还可以设置有一个压力传感器610。
弹性支架200具有悬臂220,用于支撑压力传感器610。可选的,压力传感器220粘接在悬臂220上。其中,弹性支架200的结构形式可以有多种。
在一些实施例中,继续参照图1和图2,弹性支架200包括支架本体210以及悬臂220,其中,支架本体210大致呈矩形,支架本体210的长边沿X轴方向延伸,支架本体210的宽边沿Y轴方向延伸。在支架本体210靠近其宽边的区域设置有大致呈U型的开环状通孔211,位于开环状通孔211内的部分支架本体210形成悬臂220。在支架本体210宽边的两端分别设置有一个开环状通孔211,如此形成四个悬臂220,每个悬臂220上均分别安装一个压力传感器610。
其中,开环状通孔211包括两条沿X轴方向延伸的第一通孔2111以及连接两条第一通孔2111的第二通孔2112,第二通孔2112沿Y轴方向延伸,第二通孔2112位于两条第一通孔2111的远离支架本体210宽边的一侧。悬臂220靠近第二通孔2112的一端为自由端,悬臂220与支架本体210连接的一端为固定端。
在另一些实施例中,参照图4至图6,其中,图4为本申请实施例二提供的压力触控装置的爆炸图;图5为图4中压力触控装置的后视图;图6为图5中B-B剖视图。本申请实施例的弹性支架200包括纵板250以及横板260,横板260沿印制电路板100的长边方向(对应图中X轴方向)延伸,靠近印制电路板100的两个长边区域分别设置有一个横板260。纵板250沿印制电路板100的宽边方向(对应图中Y轴方向)延伸,纵板250的两端分别与两个横板260连接。纵板250垂直于横板260,且纵板250的两端分别与两个横板260的中心处连接,如此设置,方便在纵板250上设置安装致动装置的第二致动组件400。每个横板260的两个端部形成悬臂220,本实施例的弹性支架200设置有两个横板260,共形成四个悬臂220,分别位于矩形的印制电路板100的四个顶角处。
图1和图4示出的触控板,弹性支架200设置有一个,即在一个弹性支架200上形成四个悬臂220,四个悬臂220上分别安装一个压力传感器610。当然,触控板还可以包括多个弹性支架200,具体可以参照如下图7至图10示出的触控板。
在又一些实施例中,参照图7至图10,图7为本申请实施例三提供的压力触控装置的爆炸图;图8为图7中压力触控装置的后视图;图9为图8中C-C剖视图;图10为图8中D-D剖视图。本实施例的触控板包括两个弹性支架200,两个弹性支架200分别靠近于印制电路板100的两个宽边设置。弹性支架200为沿印制电路板100的宽边方向(对应图中Y轴方向)延伸的长条形结构,弹性支架200的两个端部形成悬臂220。本实施例的弹性支架200中间区域沿X轴方向的尺寸大于悬臂220沿X轴方向的尺寸,如此设置方便在弹性支架200的中间区域安装第二致动组件400。
可以理解的是,上述三个实施例中的弹性支架200并不能理解为对弹性支架200结构以及数量的限定,每个弹性支架200具有的悬臂220的数量也不限于上述的两个或者四个,例如,每个弹性支架200上还可以设置有三个或者六个悬臂220等。本领域技术人员可以考虑压力传感器610的数量、第二致动组件400的数量以及安装位置等实际结构,确定弹性支架200的结构。
在图1、图4以及图7中示出的触控板中,悬臂220朝向印制电路板100的一面粘接有硅胶垫221,硅胶垫221靠近于悬臂220的自由端。硅胶垫221用于弹性支撑印制电路板100,硅胶垫221与印制电路板100的第二板面120粘接。当然,硅胶垫221还可以是其他能够弹性支撑印制电路板100的弹性连接件,例如橡胶垫等。
在触控板受到压力时,压力通过悬臂220自由端的硅胶垫221传递至悬臂220上,悬臂220产生弹性变形,使得粘贴在悬臂220上的压力传感器610产生变形而检测到悬臂220受到的压力,经由印制电路板100上的触摸控制器130对各个压力传感器610检测的压力进行计算确定压力值,在压力值达到一定阈值时,向电子设备的系统上报以实现鼠标左键和右键的功能。在压力撤销后,悬臂220在硅胶垫221的作用下恢复至无受力的初始状态。
本申请实施例的弹性支架200还用于与电子设备的壳体固定连接,从而固定和支撑触控板。弹性支架200上设置有固定部230,固定部230用于与电子设备的支撑结构固定连接,从而将触控板安装于电子设备内。可选的,固定部230上开设有螺纹固定孔,螺纹固定孔用于与电子设备的支撑结构固定连接。固定部230可以是凸出于弹性支架200的凸台、柱体等。在一些实施例中,固定部230为固定在弹性支架200上的螺母。为了安装螺母,弹性支架200上设置有连接部。
结合图1和图2,连接部为设置在支架本体210边缘的连接缺口2121,螺母可以焊接在连接缺口2121上,从而将螺母固定于支架本体210上。沿矩形的支架本体210的长边和宽边分别设置有多个连接缺口2121,例如,沿矩形支架本体210的长边和宽边分别设置有三个连接缺口2121。其中,每个悬臂220的相对的宽边上分别设置有一个连接缺口2121,如此设置,可以提高悬臂220固定端的固定以及悬臂220自由端的变形。
结合图4和图5,连接部为设置在弹性支架200上的连接通孔2122,螺母可以铆接在连接通孔2122内,螺母还可以焊接在连接通孔2122内,例如,激光点焊。在横板260的端部分别设置有连接通孔2122,悬臂220位于该连接通孔2122和横板260的端部之间,如此设置可以提高悬臂220固定端的固定以及悬臂220自由端的变形。纵板250的两端分别设置有连接通孔2122,如此设置既可以提高弹性支架200安装的稳定性和可靠性,还利于提高纵板250的端部与横板260的中心处的结构稳定性。
结合图7和图8,连接部212为设置在弹性支架200上的连接通孔2122,悬臂220位于通孔和弹性支架200的端部之间,如此设置可以提高悬臂220固定端的固定以及悬臂220自由端的变形。螺母可以铆接在连接通孔2122内,螺母还可以焊接在连接通孔2122内,例如,激光点焊。
靠近悬臂220的连接通孔2122可以设置一个,如图4和图5所示;靠近悬臂220的连接通孔2122可以设置多个,多个连接通孔2122可以沿弹性支架200的延伸方向间隔布置,如图7和图8所示。连接通孔2122可以仅在靠近悬臂220的区域设置,例如图7和图8所示;连接通孔2122还可以设置在弹性支架200的其他区域,例如图4和图5中示出的在纵板250的端部设置有连接通孔2122。本申请实施例对连接通孔2122的数量以及布置方式不做限定。
本申请实施例的连接部为设置在弹性支架200上的连接缺口2121或者连接通孔2122,如此设置,不仅方便板状的弹性支架200的加工,还可以在板状的弹性支架200上设置比弹性支架200板厚尺寸更长的螺纹固定孔,以提高弹性支架200安装于电子设备壳体上时的稳定性和可靠性。
本申请实施例的触控板设置有多个压力传感器610,为了方便多个压力传感器610与印制电路板100上的触摸控制器130电性连接,本申请实施例的触控板还包括柔性电路板600,柔性电路板600设置在印制电路板100的第二板面120上。柔性电路板600与所有的压力传感器610电性连接,例如,柔性电路板600包括排线,柔性电路板600的排线与压力传感器610电性连接,排线可以设置成弯曲形状,例如S型,可以灵活调整压力传感器200的粘贴位置。再例如,柔性电路板600可以包括基板以及设置在基板内的金属走线,金属走线与压力传感器610电性连接。
本申请实施例的柔性电路板600设置有排线引脚620,用于与触摸控制器130电性连接,以将有压力传感器610检测的压力传输至触摸控制器630,以使触摸控制器130根据各压力传感器610检测的压力,计算出压力值,并在压力值达到一定阈值时,向电子设备的系统上报以实现鼠标左键和右键的功能。在印制电路板100的第二板面120上设置有连接端子140,连接端子140与排线引脚620电性连接,从而实现印制电路板100与柔性电路板600的电性连接。弹性支架200上设置有避让结构,以避让排线引脚620和连接端子140的电性连接,以提高柔性电路板600的排版利用率。
参照图1和图2,在支架本体210上设置有避让开口240,以避让排线引脚620和连接端子140。避让开口240可以是图中示出的矩形开口,当然,避让开口240还可以是圆形开口、椭圆形开口等其他形状的开口。
参照图4和图5,两个横板260和纵板250连接大致呈“工”字型,纵板250的两侧形成缺口,排线引脚620和连接端子140的连接位置与该缺口相对,无需额外设置避让结构,利于简化弹性支架200的结构。
参照图7和图8,弹性支架200设置有两个,排线引脚620和连接端子140的连接位置位于两个弹性支架200之间。
排线引脚620在柔性电路板600上的设置位置可以有多种,如图1所示,排线引脚620与压力传感器610设置于柔性电路板600的同一侧,例如,排线引脚620与压力传感器610设置于柔性电路板600朝向印制电路板100中心的一侧。如图4所示,排线引脚620与压力传感器610分别设置于柔性电路板600的两侧,例如,排线引脚620设置于柔性电路板600朝向印制电路板100的中心的一侧,压力传感器610设置于柔性电路板600朝向印制电路板100的边缘一侧。当然,排线引脚620和压力传感器610在柔性电路板600上的设置位置还可以是其他情形,如图7所示,压力传感器610设置于柔性电路板600的两端的端部,排线引脚620设置于柔性电路板600的中间且朝向印制电路板100中心的一侧。排线引脚620和压力传感器610的设置位置不限于图中示出的位置,本申请实施例对此不做限定。
柔性电路板600大致呈长条形,如图1和图4中示出的柔性电路板600,大致沿印制电路板100的宽边方向(对应图中Y轴方向)延伸;图7示出的柔性电路板600也大致沿Y轴方向延伸,但其中部位置向印制电路板100的中心位置凸出,以避让弹性支架200中间位置设置的第二致动组件400。当然,这并不是对柔性电路板600形状的限定,例如,柔性电路板600还可以沿印制电路板100的长边方向延伸;再例如,柔性电路板600还可以为异形的不规则形状。
在图1、图4以及图7中示出的柔性电路板600,每个柔性电路板600上分别设置有两个压力传感器610,每个触控板设置有两个柔性电路板600。这并不是对柔性电路板600数量以及柔性电路板600上设置的压力传感器610数量的限定。例如,一个柔性电路板600上可以设置三个压力传感器610,一个触控板可以设置一个或者三个柔性电路板600等。本申请实施例对此不作限定,本领域技术人员可以根据触控板内部结构布置、压力传感器610数量等实际情况设置柔性电路板600的数量及其上布置的压力传感器610的数量。
本申请实施例的触摸控制器130通过连接端子140和排线引脚620与所有压力传感器610电性连接,如此,触摸控制器130根据所有压力传感器610检测的压力传输至触摸控制器130,以使触摸控制器130根据各压力传感器610检测的压力,计算出压力值,并在压力值达到一定阈值时,向电子设备的系统上报以实现鼠标左键和右键的功能。
并且,触摸控制器130还与致动装置电性连接,并且进一步用于响应压力传感器610检测到的压力大小驱动致动装置进行振动反馈。在具体实施例中,触摸控制器130可以是集成压力检测和触摸位置检测的触控芯片,也可以是包括两个分离设置的用于检测压力的压力检测芯片和用于检测触摸位置的触控芯片。
结合图1、图4以及图7,本申请实施例的致动装置包括第一致动组件300和第二致动组件400,第一致动组件300固定在第二板面120上,例如,第一致动组件300粘接于印制电路板100的第二板面120上。第二致动组件400固定在弹性支架200朝向印制电路板100的一面,第二致动组件400可以粘接在弹性支架200朝向印制电路板100的一面。在一些实施例中,弹性支架200朝向印制电路板100的一面凹陷形成安装凹槽201,第二致动组件400固定于安装凹槽201内,如此使得第二致动组件400和第一致动组件300具有间隙,为第一致动组件300和第二致动组件400的相对移动预留空间,避免第一致动组件300和第二致动组件400在相对移动时不会撞击。
通常的,弹性支架200沿Z轴方向的厚度尺寸不大,因此,结合图3、图6以及图9,弹性支架200的部分整体朝向Z轴的负方向凹陷,形成安装凹槽201;换言之,弹性支架200朝向印制电路板100的一面朝向Z轴的负方向凹陷;弹性支架200背离印制电路板100的一面也朝向Z轴的负方向凹陷。其中,弹性支架200位于印制电路板100的Z轴的负方向一侧。
第一致动组件300和第二致动组件400之间通过磁场力产生相对移动,以带动印制电路板100相对于弹性支架200振动。其中,第一致动组件300和第二致动组件400之间通过磁场力产生的相对移动的方向垂直于印制电路板100的板面,即沿图中Z轴方向。
其中,第一致动组件300第二致动组件400中的一者被配置为产生交替变化的磁场;第一致动组件300和第二致动组件400中的另一者被配置为在交替变化的磁场的磁性力作用下,沿垂直于印制电路板100的方向(对应图中Z轴方向)往复移动。
可以理解的为,在第一致动组件300被配置为产生交替变化的磁场时,第二致动组件400被配置为在交变变化的磁场的磁性力作用下,沿垂直于印制电路板100的方向(对应图中Z轴方向)往复移动,由于力的作用是相互的,第一致动组件300沿Z轴往复移动,从而带动印制电路板100产生振动。或者,在第二致动组件400被配置为产生交替变化的磁场时,第一致动组件300被配置为在交变变化的磁场的磁性力作用下,沿垂直于印制电路板100的方向(对应图中Z轴方向)往复移动,从而带动印制电路板100产生振动。
在其中一种可能的实现方式中,第一致动组件300被配置为产生交替变化的磁场,第二致动组件400包括磁性件,磁性件在交替变化的磁场的磁性力作用下往复移动。
其中,第一致动组件300包括线圈310,线圈310在通入交变电流时产生交替变化的磁场,如此设置使得第一致动组件300结构简单,且安装占用空间小。结合图20,图20为本申请实施例提供的电子设备的结构框架图。本申请实施例的第一致动组件300还包括驱动器320,驱动器320分别与触摸控制器130和线圈310电性连接,触摸控制器130被配置为在触控板承受的压力大于或者等于预设阈值时,通过驱动器320向线圈310通入交变电流。其中,驱动器320可以是交流驱动器,用于为线圈310提供交变电流。
第二致动组件400包括的磁性件可以是磁铁,磁性件还可以是电磁铁。在本申请实施例中,第二致动组件400为永磁体410,能够长时间内保持磁性,并且结构简单,安装占用空间小。
在本申请实施例中,第一致动组件300包括线圈310,第二致动组件400包括永磁体410,永磁体410产生永磁场;线圈310在通入交流电时,产生交替变化的磁场。通入交流电的线圈310在永磁体410的永磁场内产生安培力,由于线圈310内通入的是交流电,电流方向变化,在永磁场不变的前提下,线圈310受到的安培力方向变化,如此循环,带动印制电路板100振动。
下面详细描述永磁体410的结构以及安培力的方向。图11为本申请实施例提供的第二致动组件的一结构示意图。
结合图11,永磁体410的磁极包括多个N极和多个S极。可以理解的是,在一个磁体上进行多极充磁形成具有多个N极和多个S极的磁体。例如,利用脉冲磁场对永磁体进行磁化,形成多个N极和多个S极。
在一些实现方式中,多个N极和多个S极相互平行设置,且N极和S极沿第一方向交替排列,第一方向平行于印制电路板100的板面,且垂直于磁极的延伸方向。在附图11中示出的方向中,N极和S极均沿Y轴方向延伸,多个N极和多个S极沿X轴方向交替排列,即,X轴方向为第一方向。N极和S极的数量之和为大于1的奇数,如此,永磁体410的N极和S极的交界线数量为大于或者等于2的偶数,与后续描述的所有线圈310的长边部311的总和为偶数相同。如图9所示,N极和S极的数量之和为3,永磁体410的N极和S极的交界线数量为2,线圈310的长边部311数量为2;再如图3和图6所示,N极和S极的数量之和为5,永磁体410的N极和S极的交界线数量为4,两个线圈310的长边部311数量为4。
在另一些实现方式中,多个N极和多个S极按照海尔贝克阵列(Halbach Array)排布。其中,按照海尔贝克阵列排布形成的永磁体410为直线型的海尔贝克阵列,由稀土永磁材料制成,直线型的海尔贝克阵列形成的永磁体410,其磁力线在一侧汇聚,其另一侧削弱磁力线。磁力线汇聚的一侧朝向线圈310,且在平行于印制电路板100板面的平面内磁力线强度最大。结合图12,图12为本申请实施例提供的第二致动组件的另一结构示意图。附图中,带有箭头的弧形虚线代表磁力线,带有箭头的实线的箭头指示一侧为N极。例如,向上的箭头表示N极在上、S极在下;向左的箭头表示N极在左、S极在右;其中,此处的方位词“上”指的是Z轴的正方向,“下”指的是Z轴的负方向,“左”指的是X轴的正方向,“右”指的是X轴的负方向。在图12示出的永磁体410的上表面的磁力线强度大于其下表面的磁力线强度,永磁体410的上表面朝向印制电路板。
继续结合图12,永磁体410包括多个子磁体部411,多个子磁体部411沿X轴方向按照“箭头朝上、左、下、右”的方式依次布置,也就是说,依次按照“N极在上S极在下、N极在左S极在右、N极在下S极在上、N极在右S极在左”的方式依次布置。在该排布方式中,永磁体410磁力线强度沿X轴最大的位置位于中线O处,相邻两个“N极在上S极在下”的子磁体部411和“N极在下S极在上”的子磁体部411关于中线O对称,中线O为“N极在左S极在右”或者“N极在右S极在左”的子磁体部411的N极和S极的分界线。线圈的长边部关于中线O对称,既可以使得线圈受到较大的Z轴安培力,还可以使得线圈受到的X轴安培力被抵消。
继续结合图1、图4以及图7,第二致动组件400还包括导磁板420,导磁板420与永磁体410粘接。其中,导磁板420可以是铁素体不锈钢板,导磁板420与永磁体410可以通过胶水、双面胶等粘接在一起。导磁板420起到提高永磁体410的作用。
永磁体410和导磁板420均容纳于弹性支架200上的安装凹槽201内,其固定方式可以有多种,例如永磁体410通过第一粘接胶430粘接于安装凹槽201内,再例如,永磁体410通过卡扣卡接于安装凹槽201内,又例如,永磁体410与安装凹槽201过盈连接。
图13为本申请实施例提供的永磁体与线圈的俯视图。结合图13,线圈310具有两个相对的长边部311以及连接两个长边部311的两个连接边部312,每个长边部311均与永磁体410的N极和S极之间的交界线相互平行,每个长边部311的延伸方向与永磁体410的N极和S极的延伸方向相同,在图12示出的方向中,长边部311沿Y轴方向延伸。
结合图13,连接边部312为弧形,使得线圈310大致呈圆角矩形状。当然,连接边部312还可以是直线型,具体参照图14,图14为本申请实施例提供的第二致动组件与线圈的结构示意图,此时线圈310大致呈矩形状。
通常的,线圈310为多匝。在本申请实施例中,线圈310为M匝,相应的,每个长边部311包括并列设置的M条长边3111,M条长边3111沿第二方向并列设置,第二方向垂直于永磁体410的磁极延伸方向,在附图13中示出的方向中,M条长边3111沿X轴方向并列设置。其中M为大于零的整数;例如,M可以是五、六。线圈310的每个长边部311均关于永磁体410的N极和S极之间的交界线对称设置。如此,永磁体410上的N极和S极的数量之和为大于或者等于三的奇数,例如,永磁体410上磁极可以按照“N极-S极-N极”的方式交替排布,或者,永磁体410上的磁极可以按照图示的形式“N极-S极-N极-S极-N极”的方式交替排布,当然,永磁体410上的磁极可以按照图示的形式“S极-N极-S极-N极-S极”的方式交替排布。本申请实施例对永磁体410上磁极的数量不做限定,本领域技术人员可以根据线圈310的数量等实际情况进行设置。
在此需要说明的是,线圈310的匝数可以是奇数,线圈310的匝数也可以是偶数,本申请实施例对此不作限定。在线圈310的匝数为奇数时,具体参照图15,图15为图14中E-E剖视图及受力分析示意图,与N极和S极的交界线正对的长边A只受到沿Z轴的安培力,且相对于其他位置的长边,长边A受到的安培力最大,利于提高振动反馈效果。
继续结合图15,分析本身实施例线圈310和永磁体410之间的相互作用力。在图15中,双层圆圈代表电流方向垂直于纸面向外的导线,线圈内画叉代表电流方向垂直于纸面向里的导线。带有箭头的弧线代表永磁体410的永磁场,磁力线从N极指向S极。以线圈310为五匝为例进行说明,长边部311具有沿X轴方向并列设置的五个长边3111,为方便描述,其中一个长边部311的五个长边3111分别用ABCDE表示。长边A与永磁体410的N极和S极的交界线正对,长边B和长边C关于永磁体410的N极和S极的交界线对称,长边D和长边E关于永磁体410的N极和S极的交界线对称。
根据左手定则,线圈310的两个长边部311受到的安培力均大致沿Z轴的正方向。其中,长边A与永磁体410的N极和S极的交界线正对,该处永磁体410的磁场强度最大,长边A受到的安培力F1沿Z轴正方向;位于长边A左侧长边B和长边C,在永磁体410的永磁场中受到的安培力相对Z轴向左倾斜,其中,长边B受到的安培力F2可以分解为沿Z轴正方向竖向分力F21和沿X轴正方向的水平分力F22,长边C受到的安培力F4可以分解为沿Z轴正方向的竖向分力F41和沿X轴正方向的水平分力F42;位于长边A右侧长边D和长边E,在永磁体410的永磁场中受到的安培力相对Z轴向右倾斜,其中,长边D受到的安培力F3可以分解为沿Z轴正方向的竖向分力F31和沿X轴负方向的水平分力F32,长边E受到的安培力F4可以分解为沿Z轴正方向的竖向分力F51和沿X轴负方向的水平分力F52。
由于长边B和长边C关于永磁体410的N极和S极的交界线对称,长边B的水平分力F22和长边C的水平分力F32大小相等、方向相反,从而抵消;由于长边D和长边E关于永磁体410的N极和S极的交界线对称,长边D的水平分力F42和长边E的水平分力F52大小相等、方向相反,从而抵消。由此,长边部311受到的水平分力相互抵消,长边部311在永磁体410的永磁场中受到的安培力为F1、F21、F31、F41、F51之和,且方向沿Z轴的正方向;此时线圈310带动印制电路板100相对于弹性支架200沿Z轴的正方向运动。
由于线圈310内通入的是交流电,长边部311的电流方向反复变化。例如,图中示出的长边A、长边B、长边C、长边D以及长边E的电流方向垂直于纸面向外;在长边A、长边B、长边C、长边D以及长边E的电流方向变为垂直于纸面向里时,长边A、长边B、长边C、长边D以及长边E受到的安培力沿Z轴的负方向,此时,线圈310带动印制电路板100相对于弹性支架200沿Z轴的负方向运动。如此往复,实现印制电路板100的振动反馈。
下面对线圈310的形成方式、数量以及与永磁体数量的对应关系做进一步说明。
结合图7以及图9,线圈310可以设置一个,此时,永磁体410的N极和S极的数量之和可以为三,N极和S极的交界线为两个,线圈310的两个长边部311分别正对两个N极和S极的交界线。
结合图1、图4以及图13和图14,线圈310可以设置有多个,多个线圈310沿第一方向(对应图中X轴方向)间隔设置。如此设置多个线圈310,利于提高印制电路板100受到的沿Z轴方向的振动力,进而利于提高振动反馈效果。
在设置有多个线圈310时,永磁体410可以设置有多个,每个永磁体410对应一个线圈310,也就是说,永磁体410的数量与线圈310的数量相同,永磁体410与线圈310一一对应,此时,永磁体410的磁极数量为三,如此设置方便线圈310的布置。例如,参照图7以及图9,永磁体410和线圈310分别设置有两个,每个永磁体410的N极和S极数量之和为3,每个永磁体410具有两个N极和S极的交界线,每个永磁体410对应一个线圈310可以理解为,每个永磁体410的两个N极和S极的交界线分别与同一个线圈310的两个长边部311相对。
或者,至少一个永磁体410对应至少两个线圈310,例如,结合图1和图3,一个永磁体410上对应两个线圈310,此时永磁体410上的N极和S极的数量之和为五,具有四个N极和S极的交界线;两个线圈310共有四个长边部311,每个长边部311分别与一个N极和S极的交界线相对。如此设置,可以使得至少两个线圈310共用一个永磁体410,避免设置过多的永磁体410影响磁场分布。
在设置有多个线圈310时,永磁体410设置有一个,永磁体410与所有线圈310相对,也就是说,所有的线圈310位于永磁体410内的磁场内。在线圈310设置有Q个时,所有线圈310的长边部311之和为2Q;此时,永磁体410具有2Q个N极和S极的交界线,每个交界线与一个长边部311相对。永磁体410的N极和S极的数量之和为2Q+1;其中,Q为大于或者等于2的整数。例如,参照图4和图6,线圈310设置有两个,共有四个长边部311;永磁体410设置有一个,该永磁体410具有4个N极和S极的交界线,每个交界线与一个长边部311相对。如此设置可以简化永磁体410的安装程序,利于提高触控板的组装效率。
如图1和图4示出的触控板中,致动装置包括一个永磁体410和两个线圈310,永磁体410对应两个线圈310;如图7示出的触控板中,致动装置包括两个永磁体410和两个线圈310,每个永磁体410对应一个线圈310。本申请实施例对永磁体410的数量以及线圈310的数量不做限定,本领域技术人员可以根据触控板内部的安装空间等实际情况进行设置。
在此需要说的是,即使本申请实施例的触控板设置有多个线圈310,多个线圈310均与驱动器320电性连接,即,通过一个驱动器320为所有线圈提供交流电,使得线圈310产生的安培力方向一致,利于提高致动装置振动反馈的一致性。并且,本申请实施例的线圈310仅采用驱动器320提供交流电即可,驱动简单,可以减少器件的使用,从而利于降低成本。
继续结合图13,线圈310在永磁体410上的投影位于永磁体410内部,也就是说,线圈310的边缘没有超出永磁体410的范围内,如此设置可以保证线圈310处于永磁体410的磁场中且位于磁场强度较大的部分,利于提供较大的振动力。
线圈310的形成方式可以有两种,在一种实现方式中,参照图16,图16为本申请一实施例提供的永磁体、线圈及电路板的剖视图。线圈310为具有绝缘层的导线绕设形成,线圈310固定于印制电路板100的第二板面120上,例如,线圈310粘接于第二板面120上。其中,具有绝缘层的导线可以是漆包线,相邻两个长边3111之间绝缘。在另一种可能的实现方式中,参照图17,图17为本申请另一实施例提供的永磁体、线圈及电路板的剖视图。线圈310形成于印制电路板100上,换言之,在制备印制电路板100过程中,在印制电路板100的基板上形成金属走线,金属走线螺旋布置形成线圈310,相邻金属走线之间绝缘;此时线圈310与印制电路板100一体成型,方便电性连接。此时,线圈310与永磁体410之间的间隙L为印制电路板100的第二板面120与永磁体410之间的距离。
在这两种形成方式中,线圈310均位于印制电路板100一侧,具体可以参照图18,图18为本申请一实施例提供的触控板的结构框架图。此时,永磁体410安装于弹性支架200形成的安装凹槽201中。如此设置,方便线圈310与驱动器320电性连接,无需布置额外过长的导线电性连接线圈310和驱动器320。但这并不是限制性的,例如可以参照图19,图19为本申请另一实施例提供的触控板的结构框架图。如图17所示,永磁体410安装于印制电路板100朝向弹性支架200的一面,线圈310设置于安装凹槽310内。
无论是线圈310固定于印制电路板100上,还是永磁体410固定于印制电路板100上,线圈310和永磁体410均具有较大的平面,与印制电路板100具有相对较大的接触面,如此使得印制电路板100以及安装于印制电路板100第一板面110上的盖板整个面板成为振动源,不仅利于提高振动的一致性,还利于提高振动反馈效果。
结合图16,印制电路板100上具有与第二板面120平行的平面线圈层313,平面线圈层313构成线圈310。也可以参照图13和图14,平面线圈层313为导线由内向外螺旋绕设形成。平面线圈层313为金属导线在XY平面内绕设形成的,平面线圈层313的每匝线圈均位于同一平面内。
结合图17,线圈310包括一层平面线圈层313,结构简单,形成方式简单、易操作。
结合图16,平面线圈层313为至少两层,至少两层平面线圈层313沿垂直于触第二板面120的方向(对应图中Z轴方向)层叠设置,当然,相邻两层平面线圈层313电性连接,如此线圈310设置一个连接端与驱动器320电性连接即可。平面线圈层313可以设置两层,也可以设置三层,本申请实施例对平面线圈层313的数量不做限定。此时,线圈310与永磁体410之间的间隙L为,靠近于永磁体410的平面线圈层313与永磁体410之间的距离。
继续参照图1、图4以及图7,本申请实施例的触控板还包括补强板500,补强板500固定于印制电路板100的第二板面120上,例如,补强板500通过第二粘接胶520粘接于印制电路板100的第二板面120上。补强板500上设置有避让第二致动组件400的避让孔510。当然,补强板500上还设置有避让孔避让柔性电路板600的排线引脚620和印制电路板100的连接端子140的连接。本申请实施例通过设置补强板500,用于增加触控板的刚性,减小用户按压触控板时产生的形变和塌陷。可选的,补强板500可以采用铝板或者钢板。
本申请实施例还设置有导电布,导电布电性连接补强板500和印制电路板100的参考地,用于减小印制电路板100受到的静电损害。
综上所述,本申请实施例提供的触控板,包括印制电路板100、弹性支架200以及致动装置,其中,致动装置包括第一致动组件300和第二致动组件400,第一致动组件300固定于印制电路板100的第二板面120上,第二致动组件400固定于弹性支架200朝向印制电路板100的一面上,第一致动组件300和第二致动组件400之间通过磁场力产生相对移动,从而带动印制电路板100相对于弹性支架200振动,以提供振动反馈。本申请的致动装置结构简单、体积小,安装占用空间小,可以适用于轻薄的电子设备;第一致动组件300和第二致动组件400之间的磁场作用力大,使得振动强度较大,可以产生更好的振感;并且第一致动组件300直接固定于印制电路板100上,减少了中间部件传递振动力的延时,使得振动反馈响应速度更快。此外,本申请第一致动组件300和第二致动组件400之间通过磁场力产生相对移动,避免了现有压电陶瓷形式致动器因公差带来的振动一致性差的问题。
实施例二
结合图1至图10,本申请实施例提供一种压力触控装置,其包括盖板700以及实施例一所述的触控板,盖板700固定于触控板的印制电路板100的第一板面110上。盖板700为压力触控装置的表面盖板,用于为手指的触摸或按压提供输入界面。盖板700也可以作为外观装饰板。盖板700可以采用玻璃或者麦拉(Mylar)等。盖板700在XY平面内的面积可以大于触摸区域,方便盖板700边缘的安装,避免盖板700安装于损坏印制电路板100上的元器件。盖板700与印制电路板100的第一板面110粘接,例如,盖板700通过第三粘接胶710与印制电路板100的第一板面110粘接。第三粘接胶710可以采用网格双面胶或OCA光学胶,第三粘接胶710在起到固定盖板700作用的同时,还可以减小盖板700板与印制电路板100上的触摸感测电极之间的空气间隙,增强触摸信号。
本申请实施例二提供的压力触控装置,与上述实施例一种提供的触控板的区别在于,本申请实施例二提供的压力触控装置还设置有盖板700,其他结构可以参考实施例一,在此不再赘述。
本申请实施例提供的压力触控装置,由于其包括上述实施例一中的触控板,因此,本申请实施例的压力触控装置也具有实施例一中触控板相同的优点,在此不再赘述。
实施例三
图20为本申请实施例提供的电子设备的结构框架图;图21为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
结合图20和图21,本申请实施例提供一种电子设备,其包括:
壳体820,用于提供安装结构。
实施例一的触控板或者实施例二的压力触控装置,触控板或者压力触控装置的弹性支架固定于壳体上。弹性支架与壳体上设置的安装结构固定连接,其中,安装结构可以是设置于壳体820上的支撑台、支撑柱等。本实施例的触控板或者压力触控装置的结构、功能和效果与上述实施例一和实施例二相同,具体可以参照上述实施例一和实施例二,在此不再进行赘述。
本申请实施例的电子设备800还包括主机810,主机810与触摸控制器130电性连接。一方面,触摸控制器130根据主机810的控制信号,向触摸感测电极150提供驱动信号以驱动进行电容式触摸检测,向驱动器320提供控制信号以控制驱动器320向线圈310提供交流电;另一方面,触摸控制器130用于在手指按压在触控板时接收触摸感测电极150和压力传感器610输出的触摸感应信号和压力感应信号,并基于上述触摸感应信号和压力感应信号确定手指位置信息和手指施加的压力大小;并将手指位置信息和手指施加的压力大小上报给主机810,在压力大小超过设定阈值时,主机810通过触摸控制器130控制驱动器320向线圈310提供交流电,以使线圈310在永磁体的作用下驱动印制电路板100振动,从而带动盖板700进行振动反馈。
本申请实施例的技术方案可以应用于各种电子设备,例如,智能手机、笔记本电脑、平板电脑、游戏设备等便携式或移动计算设备,以及电子数据库、汽车、银行自动柜员机(Automated Teller Machine,ATM)等其他电子设备。但本申请实施例对此并不限定。
在以上描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (20)
1.一种触控板,其特征在于,包括:
印制电路板,具有相对的第一板面和第二板面,所述第一板面上设置有触摸感测电极,用于在手指触摸或者按压所述触控板时感测收集的触摸位置并输出相对应的触摸感应信号;
弹性支架,所述弹性支架位于所述第二板面一侧,所述弹性支架具有悬臂,所述悬臂朝向所述第二板面的一侧安装有压力传感器,所述压力传感器用于在所述手指按压所述触控板时施加的压力作用下发生形变并输出相应的压力感应信号;
致动装置,所述致动装置包括第一致动组件和第二致动组件,所述第一致动组件固定在所述第二板面上,所述第二致动组件固定在所述弹性支架朝向所述印制电路板的一面,所述第一致动组件和所述第二致动组件之间通过磁场力产生相对移动,以带动所述印制电路板相对于所述弹性支架振动。
2.根据权利要求1所述的触控板,其特征在于,所述第一致动组件和所述第二致动组件中的一者被配置为产生交替变化的磁场;
所述第一致动组件和所述第二致动组件中的另一者被配置为在所述交替变化的磁场的磁性力作用下,沿垂直于所述印制电路板的方向往复移动。
3.根据权利要求2所述的触控板,其特征在于,所述第一致动组件被配置为产生所述交替变化的磁场,所述第二致动组件包括磁性件,所述磁性件在所述交替变化的磁场的磁性力作用下往复移动。
4.根据权利要求3所述的触控板,其特征在于,所述第一致动组件包括线圈,所述线圈在通入交变电流时产生所述交替变化的磁场。
5.根据权利要求4所述的触控板,其特征在于,所述第二致动组件包括永磁体。
6.根据权利要求5所述的触控板,其特征在于,所述永磁体的磁极包括多个N极和多个S极,且所述永磁体的N极和S极的数量之和为大于1的奇数;所述多个N极和所述多个S极相互平行设置,且所述N极和所述S极沿第一方向交替排列,所述第一方向平行于所述印制电路板的板面,且垂直于所述磁极的延伸方向。
7.根据权利要求5所述的触控板,其特征在于,所述永磁体的磁极包括多个N极和多个S极,所述多个N极和所述多个S极按照海尔贝克阵列排布。
8.根据权利要求5所述的触控板,其特征在于,所述第二致动组件还包括导磁板,所述导磁板与所述永磁体粘接。
9.根据权利要求6所述的触控板,其特征在于,所述触控板还包括安装于所述印制电路板的所述第二板面上的触摸控制器,所述触摸控制器与所述触摸感测电极电性连接;
所述第一致动组件还包括驱动器,所述驱动器分别与所述触摸控制器和所述线圈电性连接;
所述触摸控制器被配置为在所述触控板承受的压力大于或者等于预设阈值时,通过所述驱动器向所述线圈通入所述交变电流;
所述触摸控制器分别与所述触摸感测电极和所述压力传感器电性连接,用于从所述触摸感测电极和所述压力传感器接收的触摸感应信号和压力感应信号并确定所述手指在所述触控板的触摸位置和所述手指施加的压力大小。
10.根据权利要求9所述的触控板,其特征在于,所述线圈具有两个相对的长边部以及连接两个所述长边部的两个连接边部,所述长边部与所述永磁体的N极和S极之间的交界线相互平行;
所述线圈为M匝,每个所述长边部包括并列设置的M条长边,其中M为大于零的整数;所述线圈的每个所述长边部均关于所述永磁体的N极和S极之间的交界线对称设置。
11.根据权利要求9所述的触控板,其特征在于,所述线圈设置有多个,多个所述线圈沿所述第一方向间隔设置。
12.根据权利要求11所述的触控板,其特征在于,所述永磁体设置有多个,每个所述永磁体对应一个所述线圈,或者,至少一个所述永磁体对应至少两个所述线圈;
或者,所述永磁体设置有一个,所述永磁体与所有所述线圈相对应。
13.根据权利要求5-12任一项所述的触控板,其特征在于,所述线圈在所述永磁体上的投影位于所述永磁体内部。
14.根据权利要求5-12任一项所述的触控板,其特征在于,所述线圈为具有绝缘层的导线绕设形成,所述线圈固定设置于所述印制电路板的第二板面;
或者,所述线圈形成于所述印制电路板上。
15.根据权利要求7-11任一项所述的触控板,其特征在于,所述印制电路板上具有与所述第二板面平行的平面线圈层,所述平面线圈层构成所述线圈。
16.根据权利要求15所述的触控板,其特征在于,所述平面线圈层为至少两层,至少两层所述平面线圈层沿垂直于所述第二板面的方向层叠设置。
17.根据权利要求1-12任一项所述的触控板,其特征在于,所述弹性支架朝向所述印制电路板的一面凹陷形成安装凹槽,所述第二致动组件固定于所述安装凹槽内。
18.根据权利要求1-12任一项所述的触控板,其特征在于,所述触控板还包括补强板,所述补强板固定于所述印制电路板的第二板面上,所述补强板上设置有避让所述第二致动组件的避让孔。
19.一种压力触控装置,其特征在于,包括盖板以及权利要求1-18任一项所述的触控板,所述盖板固定于所述触控板的印制电路板的第一板面上。
20.一种电子设备,其特征在于,包括:
壳体;
权利要求1-18任一项所述的触控板或者权利要求19所述的压力触控装置,所述触控板或者所述压力触控装置的弹性支架固定于所述壳体上。
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