TW201723751A - 輸入裝置以及具有該輸入裝置的電子設備 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種輸入裝置。所述輸入裝置包括：壓電振動構件；框架，被安置成接觸所述壓電振動構件的至少一個區域；以及連接構件，安置於所述壓電振動構件的一個表面上。所述壓電振動構件偵測自外部施加的壓力以產生電壓，並根據自外部裝置施加的訊號而振動。
Description
本發明是有關於一種輸入裝置，且更具體而言，是有關於一種偵測使用者的輸入以執行對應的功能並根據使用者的輸入回饋振動以執行多功能的輸入裝置及具有該輸入裝置的電子設備。
行動終端是具有聲音及影像通訊功能、資訊輸入/輸出功能及資料儲存功能中的一或多種功能的可攜式設備。另外，隨著行動終端的功能多樣化，行動終端正被實現為具有例如（舉例而言）拍攝照片或視訊、播放音樂或電影（moving picture）檔案、接收廣播、遊戲等複雜功能的多媒體播放器的形式。已針對硬體或軟體對行動終端應用了各種新的嘗試以實現多媒體播放器的複雜功能。舉例而言，目前已提供用於使使用者能夠更加容易且便捷地搜索或選擇各功能的使用者介面環境。
另外，由於行動終端被視為用於表達個人的個性的個人所屬物，因此需要各種設計形狀。所述設計形狀包括用於使使用者能夠更加容易地使用行動終端的結構修改及變形。使用者輸入單元可被視為結構修改及變形中的一者。
舉例而言，使用者輸入單元被實現為位於終端的前表面上的觸控螢幕或單獨設置的鍵以接收使用者的輸入。然而，觸控螢幕具有如下缺點：手指或尖筆會使所欲操控的目標物彎曲。用於解決所述缺點的單獨設置於終端的前表面或側表面上的鍵可有礙於達成終端的修長且簡單的設計。因此，可需要一種具有能夠解決所述缺點的新結構的使用者輸入單元。 （先前技術文獻） 韓國專利公開案第2014-0137667號
本發明提供一種具有兩種以上的多功能輸入裝置以及具有該輸入裝置的電子設備。
本發明亦提供一種設置於電子設備中且具有輸入偵測功能及回饋功能的輸入裝置以及具有該輸入裝置的電子設備。
本發明亦提供一種偵測使用者的輸入以產生預定訊號、執行電子設備的預定功能及根據對使用者的輸入進行的偵測產生振動回饋的輸入裝置。
根據示例性實施例，一種輸入裝置包括：壓電振動構件；框架，被安置成接觸所述壓電振動構件的至少一個區域；以及連接構件，安置於所述壓電振動構件的一個表面上，其中所述壓電振動構件偵測自外部施加的壓力以產生電壓，並根據自外部裝置施加的訊號而振動。
所述框架可包括：第一蓋體，被安置成面對所述壓電振動構件的一個表面；第二蓋體，與所述壓電振動構件的側表面間隔開並被安置成接觸所述第一蓋體的一個區域；以及第三蓋體，接觸所述壓電振動構件的另一表面的至少一部分並被安置成接觸所述第二蓋體的一個區域。
所述連接構件可安置於所述第一蓋體與所述壓電振動構件之間。
所述框架可自所述壓電振動構件的側表面覆蓋一個表面的至少一部分。
所述框架可被安置成支撐所述壓電振動構件的所述另一表面的邊緣。
所述壓電振動構件可被設置成彼此間隔開的至少兩個壓電振動構件，且在所述至少兩個壓電振動構件中的每一者上可安置有配線部，以將所述壓電振動構件連接至彼此。
根據另一示例性實施例，一種電子設備包括前殼體及後殼體，所述電子設備還包括：輸入裝置，安置於所述前殼體與所述後殼體之間，其中所述輸入裝置的至少一部分暴露至所述後殼體的外部。
所述輸入裝置可包括：壓電振動構件；框架，被安置成接觸所述壓電振動構件的至少一個區域；以及連接構件，安置於所述壓電振動構件的一個表面上。
所述電子設備可更包括安置於所述後殼體上的蓋體殼體，其中在所述蓋體殼體中可界定有開口，且所述框架可經由所述開口暴露至外部。
所述蓋體殼體與所述框架的至少一部分可具有同一平面。
所述連接構件可安置於所述壓電振動構件與所述框架的至少一部分之間。
所述連接構件可安置於所述壓電振動構件與所述蓋體殼體之間。
所述壓電振動構件可偵測由使用者施加的壓力以產生預定電壓並將所述所產生電壓施加至控制單元，並且根據自所述控制單元施加的訊號而振動。
在下文中，將參照附圖詳細闡述具體實施例。然而，本發明可實施為諸多不同形式，且不應被視為僅限於本文中所述的實施例。確切而言，提供該些實施例是為了使本發明將透徹及完整並將向熟習此項技術者充分傳達本發明的範圍。
圖1是根據示例性實施例的輸入裝置的剖視圖，且圖2是所述輸入裝置的立體圖。
參照圖1及圖2，根據示例性實施例的輸入裝置10可包括：框架100，設置於輸入裝置10中的預定空間中且框架100的至少一個區是開放的；壓電振動構件200，設置於框架100中；以及連接構件300，設置於壓電振動構件200與框架100的一部分之間。另外，輸入裝置10可更包括經由框架100的至少一部分而連接至壓電振動構件200的配線部400。此處，壓電振動構件200可包括壓電板210及安置於壓電板210的一個表面上的振動板220。根據示例性實施例的輸入裝置10可用於例如智慧型電話等電子設備以偵測使用者的推壓或觸控，進而使得壓電振動構件200產生預定壓力以將所產生的壓力施加至電子設備的控制單元（圖中未示出），且控制單元可輸入自壓電振動構件200傳輸的預定訊號以執行預定功能且可接著或同時地將預定訊號施加至壓電振動構件200以使得壓電振動構件200振動，藉此提供振動回饋至使用者。亦即，根據示例性實施例的輸入裝置可執行包括壓力偵測功能及振動回饋提供功能的多功能。以下將更詳細地闡述根據示例性實施例的輸入裝置的組件中的每一者。
1.框架
框架100設置於輸入裝置10的預定空間中。所述框架100可包括：第一蓋體110，安置於壓電振動構件200的一個表面上；第二蓋體120，安置於壓電振動構件200的側表面上；以及第三蓋體130，安置於壓電振動構件200的面對第一蓋體110的另一表面上。此處，其上安置有第一蓋體110的區域將被稱為壓電振動構件200的頂表面，且其上安置有第三蓋體130的區域將被稱為壓電振動構件200的底表面。
第一蓋體110被設置成覆蓋壓電振動構件200的一個表面，例如壓電振動構件200的上側。因此，第一蓋體110構成輸入裝置10的一側（即，輸入裝置10的上部部分）。第一蓋體110可包括：呈平的板形狀且具有預定厚度的平坦部111；垂直部112，在壓電振動構件200的方向上（即，在向下的方向上）自平坦部111的邊緣延伸；以及延伸部113，在遠離壓電振動構件200的方向上（即，在向外的方向上）自垂直部112延伸。亦即，第一蓋體110可具有自平坦部111的邊緣向下的預定台階狀部分。另外，第一蓋體110的平坦部111可與壓電振動構件200間隔開預定距離且因此具有與壓電振動構件200的尺寸相等或較壓電振動構件200的尺寸大的尺寸。另外，垂直部112可安置於平坦部110與壓電振動構件200的一個表面之間的高度處。第一蓋體110可具有與壓電振動構件200相同的形狀。亦即，第一蓋體110的平坦部111可具有與壓電振動構件200相同的形狀。舉例而言，如圖1中所示，第一蓋體110可具有圓形形狀。然而，根據壓電振動構件200的形狀或輸入裝置10的形狀，第一蓋體110可具有例如矩形形狀、正方形形狀及多邊形形狀等各種形狀。舉例而言，第一蓋體110可具有為1.97´104
千克/平方公分至0.72´106
千克/平方公分的彈性係數。另外，第一蓋體110可由具有上述彈性係數的各種材料製成。舉例而言，第一蓋體110可由例如磷青銅(phosphor bronze)、不銹鋼、鐵與鎳的合金（63.5Fe、36Ni、0.5Mn，所謂的INVAR）以及塑膠等材料製成。另外，第一蓋體110可具有為0.1毫米至0.4毫米的厚度。第一蓋體110可將由使用者的推壓或觸控產生的壓力傳遞至壓電振動構件200並將由壓電振動構件200產生的振動傳遞至使用者。另外，第一蓋體110經由連接構件300而向壓電振動構件200提供重量以增加壓電振動構件200的振動力。亦即，第一蓋體110可用作用於增大壓電振動構件200的振動的重量體。
第二蓋體120與壓電振動構件200的側表面間隔開。另外，第二蓋體120可被安置成覆蓋輸入裝置10的頂表面及底表面的至少一部分。亦即，第二蓋體120可與壓電振動構件200的側表面間隔開且接著自壓電振動構件200的上部部分及下部部分中的每一者延伸。另外，第二蓋體120可具有其中沿第一蓋體110（例如，第一蓋體110的中心部分）的邊緣界定有開口的圓形形狀。亦即，第一蓋體110可安置於具有其中在中心部分中界定有開口的環形形狀的第二蓋體120的內部。然而，根據壓電振動構件200的形狀及輸入裝置10的形狀，第二蓋體120可具有在其中心部分帶有開口的框架形狀，所述框架形狀具有例如矩形形狀及正方形形狀等各種形狀。另外，第二蓋體可包括：第一平坦部121，具有與第一蓋體110的平坦部111相同的平面；垂直部122，與壓電振動構件200的側表面間隔開以自第一平坦部121的邊緣向下延伸；以及第二平坦部123，自垂直部122的邊緣延伸至壓電振動構件200。亦即，第二蓋體120可包括彼此面對的第一平坦部121及第二平坦部123以及安置於第一平坦部121與第二平坦部123之間的垂直部122。因此，第二蓋體120可具有近似「ㄷ」形狀。第一平坦部121可具有與第一蓋體110的垂直部112接觸的側表面及與第一蓋體110的延伸部113接觸的底表面。因此，第一蓋體110的延伸部113可容置於具有近似「ㄷ」形狀的第二蓋體120中。此處，在第一平坦部121及第二平坦部123以及垂直部121與第一蓋體110的延伸部113之間可安置有黏合構件500以將第一蓋體110與第二蓋體120結合至彼此。作為另外一種選擇，第一蓋體110及第二蓋體112可藉由螺釘耦合而耦合至彼此或與彼此整合。根據彈性係數，第二蓋體120可由各種材料製成。舉例而言，第二蓋體可具有為1.97´104
千克/平方公分至0.72´106
千克/平方公分的彈性係數，且因此由具有所述彈性係數的磷青銅、不銹鋼或INVAR製成。亦即，第二蓋體120可由與第一蓋體110相同的材料製成。另外，第二蓋體120可具有為0.1毫米至0.4毫米的厚度。此處，第二蓋體120的第一平坦部121的厚度可大於垂直部122的厚度及等於或不同於第二平坦部123的厚度。因此，第二蓋體120可形成所述輸入裝置的外觀以防止壓電振動構件200因衝擊而分離或損壞。第二蓋體120的至少一個區可被切割或打開，且因此，可將配線部400引入至對應的區中。舉例而言，在第二蓋體120中，在垂直部122的預定區中可界定有具有預定尺寸的開口，且配線部400可經由所述開口連接至第二蓋體120。
第三蓋體130安置於第二蓋體120之下。亦即，第三蓋體130安置於第二蓋體120的第二平坦部123之下。第三蓋體130可包括：第一平坦部131，安置於第二蓋體120的第二平坦部123之下；垂直部132，沿第二蓋體120的第二平坦部123的內表面向上延伸；以及第二平坦部133，自垂直部132的邊緣至壓電振動構件200延伸。此處，第三蓋體131的第一平坦部131的頂表面可利用黏合構件而接觸（例如，黏著至）第二蓋體120的第二平坦部123的底表面。舉例而言，第三蓋體130可具有為3.97´104
千克/平方公分至0.72´106
千克/平方公分的彈性係數且因此可由磷青銅、不銹鋼或INVAR製成。亦即，第三蓋體130可由與第一蓋體110及第二蓋體120中的每一者相同的材料製成。另外，第三蓋體130可具有為0.1毫米至0.4毫米的厚度。此處，第三蓋體130的厚度可小於或等於第一蓋體110及第二蓋體120中的每一者的厚度。第三蓋體130可支撐壓電振動構件200的振動板220的邊緣，可藉由熔接或黏合而附裝至第二蓋體120以有利於振動板220的位移，且可具有與第一蓋體110相同的彎曲形狀以確保裝置在驅動時的位移空間。
如上所述，框架100具有被第一蓋體110覆蓋的上側、被第二蓋體120覆蓋的側表面以及被第三蓋體130部分地覆蓋的下側以在框架100中形成預定空間。另外，由於第三蓋體130僅覆蓋框架100的下側的一部分，因此框架100可在框架100的下部部分中具有圓形的開口。
2.壓電振動構件
壓電構件200可設置於框架100的內空間中並包括壓電板210及黏著至壓電板210的一個表面的振動板220。
壓電板210可具有圓形板形狀，所述圓形板形狀具有預定厚度。作為另外一種選擇，壓電板210可具有除圓形形狀之外的各種形狀，例如正方形形狀、矩形形狀、橢圓形形狀及多邊形形狀。亦即，根據輸入裝置的形狀，壓電板210可具有各種形狀。壓電板210可包括板體及安置於所述板體的至少一個表面上的壓電層。舉例而言，壓電板210可被設置成其中壓電層形成於板體的兩個表面上的雙壓電晶片（bimorph）型壓電裝置或其中壓電層形成於板體的一個表面上的單壓電晶片（unimorph）型壓電裝置。可對至少一個層進行堆疊以形成壓電層。較佳地，可將多個層堆疊於彼此上以形成壓電層。另外，可將電極安置於壓電層的上部部分及下部部分中的每一者上。亦即，可對所述多個壓電層及所述多個電極進行交替堆疊以達成壓電板210。此處，壓電層中的每一者可由例如鋯鈦酸鉛（Pb、Zr、Ti，PZT）、鈮酸鈉鉀（Na、K、Nb，NKN）、鈦酸鈉鉍（Bi、Na、Ti，BNT）或聚合物系壓電材料形成。另外，可在不同的方向或相同的方向上將壓電層極化且接著堆疊於彼此上。亦即，當在板體的一個表面上形成所述多個壓電層時，可在不同的方向或相同的方向上交替地設置壓電層中的每一者的極化（polarization）。所述板體可由例如金屬或塑膠等具有以下性質的材料形成：在維持其中堆疊有壓電層的結構的同時會產生振動。然而，壓電板210可不使用壓電層及所述板體。舉例而言，可將未進行極化的壓電層安置於壓電板210的中心部分上，且可將以彼此不同的方向進行極化的所述多個壓電層堆疊於所述壓電層的上部部分及下部部分上以形成壓電板210。
振動板220的至少一部分可固定至框架100。亦即，振動板220可具有預定寬度的邊緣，所述邊緣固定至框架100的第三蓋體130（具體而言，第三蓋體130的第二平坦部133）。因此，振動板220的邊緣可固定至第二平坦部133且接著利用螺釘進行耦合或利用黏合劑進行黏著。結果，由於振動板220利用螺釘進行耦合，因此，即使會因大的振動或碰撞造成衝擊或者因施加以高溫而造成熱衝擊，振動板220仍可被牢固地固定。振動板220可固定至框架100，且壓電板210可安置於振動板220的不面對框架100的第一蓋體110的一個表面上。作為另外一種選擇，壓電板310可黏著至振動板220的面對框架100的第一蓋體110的另一表面。振動板320可利用金屬或塑膠製成，且作為另外一種選擇，振動板320可藉由對彼此不同的材料進行堆疊而具有至少雙重結構。舉例而言，振動板220可由磷青銅、不銹鋼或INVAR製成。舉例而言，振動板220可具有為220.97´104
千克/平方公分至0.72´106
千克/平方公分的彈性係數。此處，壓電板210的大小可小於振動板220的大小。另外，除了振動板220的黏著至壓電板210的區域之外，振動板220可具有預定的彎曲區域。亦即，位於振動板220的黏著至壓電板210的區域外部的振動板220可具有預定的彎曲形狀，例如，向下彎曲且接著向上彎曲的形狀。另外，振動板220可在彎曲區域之外再次為平坦的，且所述平坦區域可接觸框架100。亦即，振動板220可具有與壓電板210接觸的平坦的第一區域、與框架100接觸的平坦的第二區域、以及位於第一區域與第二區域之間的彎曲的第三區域。
在壓電振動構件200的至少一部分上可更安置有防水層（圖中未示出）。所述防水層可塗佈有例如聚對二甲苯等防水材料。聚對二甲苯可形成於壓電板210的頂表面及側表面上以及振動板220的在其中壓電板210結合至振動板220的狀態下由壓電板210暴露出的頂表面及側表面上。亦即，聚對二甲苯可形成於壓電板210及振動板220的頂表面及側表面上。另外，聚對二甲苯可在其中壓電板210結合至振動板220的狀態下形成於壓電板210的頂表面及側表面上以及振動板220的頂表面、側表面及底表面上。亦即，聚對二甲苯可形成於壓電板210及振動板220的頂表面、側表面及底表面上。如上所述，聚對二甲苯可形成於壓電板210及振動板220的至少一個表面上以防止濕氣滲透至壓電振動構件200中並防止壓電振動構件200被氧化。另外，由於振動板220的硬度增大，因此振動板220的因應速度可得以提高。另外，可根據聚對二甲苯的塗佈厚度來調整諧振頻率。當然，聚對二甲苯可被施加至僅壓電板210或壓電板210的頂表面、側表面及底表面，或者連接至壓電板210且被施加至例如可撓性印刷電路板（flexible printed circuit board，FPCB）等用於向壓電板210供電的電源線。聚對二甲苯可形成於壓電板210上以防止濕氣滲透至壓電板210中並防止壓電板210被氧化。另外，可對聚對二甲苯的形成厚度進行調整以調整諧振頻率。可根據壓電板210及振動板220的材料及特性而將聚對二甲苯施加成彼此不同的厚度，且聚對二甲苯的厚度可較壓電板210及振動板220中的每一者的厚度小，例如具有為0.1微米至10微米的厚度。如上所述，為了施加所述聚對二甲苯，舉例而言，可首先在汽化器中對所述聚對二甲苯進行加熱及汽化以使聚對二甲苯成為二聚物狀態且第二步接著對聚對二甲苯進行加熱且將聚對二甲苯熱解成單體狀態，且因此，當將聚對二甲苯冷卻時，聚對二甲苯可自單體狀態轉換成聚合物狀態且因此被施加至壓電振動構件200的至少一個表面上。例如聚對二甲苯等防水層可形成於位於壓電振動構件300上的連接構件300上或形成於框架100的至少一部分上。
如上所述，壓電振動構件200可偵測因使用者的推壓或觸控而產生的壓力以產生預定電壓並將所產生電壓傳輸至電子設備的控制單元，藉此根據施加至控制單元的預定訊號而產生振動。亦即，壓電板210可偵測使用者的壓力以產生預定電壓並將所產生電壓傳輸至控制單元，且因此，壓電板210可根據自控制單元施加的預定訊號而振動以放大振動板220的振動，藉此將振動傳輸至使用者。因此，壓電振動構件200可充當具有觸覺回饋功能的壓力感測器。
3.連接構件
連接構件300安置於壓電振動構件200與框架100之間。亦即，連接構件300安置於壓電振動構件200與框架100之間。此處，連接構件300可安置於壓電振動構件200的中心部分與第一蓋體110的中心部分之間。連接構件300可沿振動板220與第一蓋體110中的每一者的形狀具有近似圓形形狀。然而，連接構件300可具有例如矩形形狀、正方形形狀及多邊形形狀等各種形狀，而並非僅限於所述形狀。連接構件300可安置於振動板220的中心部分處且具有與振動板220的面積的5%至50%對應的面積。當連接構件300所具有的面積超過振動板220的面積的50%時，振動板220的振動可能會被抑制，而當連接構件300所具有的面積小於振動板220的面積的5%時，使用者的壓力可能不會恰當地傳遞至振動構件200，或者壓電振動構件200的振動可能不會恰當地傳遞至第一蓋體110，且因此，第一蓋體110的重量可能不會恰當地傳遞至振動面板220。連接構件300可藉由黏合或其他方法固定至壓電振動構件200及框架100中的至少一者。舉例而言，連接構件300可固定至壓電振動構件200且可不固定至框架100但與框架100接觸，或者可固定至框架100且可不固定至壓電振動構件200但與壓電振動構件200接觸。然而，連接構件300可固定至壓電振動構件200及框架100兩者且因此而穩定地固定。此處，為了將連接構件300固定至壓電振動構件及框架100，可使用例如雙面膠帶等黏合劑，且例如雙面膠帶等黏合劑可具有為0.05毫米至1.0毫米的厚度。當然，由於連接構件300由例如橡膠或矽等黏合材料形成，因此連接構件300本身可黏著至壓電振動構件200及框架100。連接構件300可由聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate，PET）、聚胺基甲酸酯、聚碳酸酯、橡膠、矽或波龍（PORON）製成。另外，連接構件300可具有為20至90的硬度。舉例而言，當連接構件300是利用聚碳酸酯或聚對甲酸乙二酯製成時，硬度可為50至90，當利用矽製成時，硬度可為45至70，且當利用波龍製成時，硬度可為20至70。由於如上所述設置了連接構件300，因此可當產品掉落或對產品施加衝擊時防止產品被損壞。另外，可對壓電振動構件的振動進行集中以使振動力無損失地傳遞振動力，且當施加壓力時，可將所述力集中至裝置中以更加容易地輸出電壓。另外，可將用作重量體的第一蓋體110的重量傳遞至壓電振動構件200以充當用於增大壓電振動構件200的振動力的介質。
4.配線部
配線部400可將由壓電振動構件200產生的電壓傳輸至控制單元（圖中未示出）並將自控制單元傳輸的訊號施加至壓電振動構件200。亦即，配線部400可安置於壓電振動構件200與電子設備的控制單元之間以將由壓電振動構件200產生的電壓傳輸至控制單元並將自控制單元傳輸的訊號供應至壓電振動構件200以使得壓電振動構件200充當觸覺裝置。另外，配線部400可經由框架100的一部分而連接至壓電振動構件200。舉例而言，配線部400可經由在框架100的第二蓋體120的至少一部分中界定的開口而連接至壓電振動構件200。配線基板400可被設置為可撓性印刷電路板。亦即，可將至少一個導電線安置於可撓性膜上以形成配線部400。另外，配線部400可連接至其上安裝有輸入裝置10的電子設備1000（例如，行動終端）以將電力及/或訊號傳輸至行動終端及輸入裝置10。
構成輸入裝置10的組件中的每一者可利用黏合構件進行黏著。舉例而言，第一蓋體110及第二蓋體120可藉由黏合構件500而黏著至彼此，且另外，第二蓋體120及第三蓋體130可藉由黏合構件500而黏著至彼此。另外，振動板220可藉由黏合構件而黏著至第三蓋體130，且連接構件300可藉由黏合構件而黏著至第一蓋體110及振動板220中的至少一者。另外，為了將輸入裝置10固定至電子設備1000，黏合構件500可安置於第三蓋體130的底表面上。當然，所述蓋體亦可藉由除了黏合構件之外的其他方法而結合至彼此，例如，藉由熔接方式。
如上所述，在根據示例性實施例的輸入裝置10中，在具有預定空間的框架100中可設置有壓電振動構件200及連接構件300。另外，連接構件300將壓電振動構件200連接至框架100的一部分。因此，可藉由連接構件300將使用者的壓力傳遞至壓電振動構件200，且框架100的連接至連接構件300的所述一部分可用作重量體以增大壓電振動構件200的振動力，且接著，可經由連接構件300而將壓電振動構件的振動傳遞至框架100。所述輸入裝置10的壓電振動構件200可偵測因使用者的推壓或觸控而產生的壓力以產生預定電壓，且可經由配線部400而將所述電壓供應至控制單元，且接著，可經由配線部400而將壓電振動構件200的訊號供應至控制單元以使得壓電振動構件200能夠執行觸覺回饋功能。亦即，所述輸入裝置10可同時達成壓力感測器及觸覺裝置。
根據示例性實施例的輸入裝置可安置於例如智慧型電話等可攜式電子設備的後表面上。將參照圖3及圖4闡述在其後表面上安置有輸入裝置10的電子設備。
圖3A及圖3B分別是根據示例性實施例的輸入裝置所應用於的電子設備的前側立體圖及後側立體圖。另外，圖4是根據示例性實施例的輸入裝置所耦合至的電子設備的局部剖視圖。
參照圖3A及圖3B，電子設備1000包括用於界定電子設備1000的外觀的殼體1100。殼體1100可包括前殼體1110、後殼體1120及蓋體殼體1130。殼體1100可藉由對合成樹脂進行噴射成型（injection-molding）而形成或由例如不銹鋼（STS）、鈦（Ti）、鋁（Al）等金屬材料形成。例如電路板等各種組件可內建於前殼體1110與後殼體1120之間的空間中。另外，在前殼體1110與後殼體1120之間或前殼體1110與顯示單元1310之間的外部區中可安置有振動裝置。振動裝置可因使用者的觸控輸入而提供振動回饋且可使用振動馬達或壓電振動裝置，較佳地，使用壓電振動。此處，可使用參照圖1及圖2闡述的輸入裝置作為安置於前殼體1110的一側上的壓電振動裝置。
在前殼體1110上可安置有顯示單元1310、聲音輸出模組1320及照相機模組1330a。另外，在前殼體1110及後殼體1120的側表面上可安置有麥克風1340、側輸入單元1350及介面1360。顯示單元1310佔據前殼體1110的大部分前表面。亦即，顯示單元1310安置於電子設備主體的前表面上以輸出視覺資訊。聲音輸出模組1320及照相機模組1330a安置於顯示單元1310上方，且在顯示單元1310下方安置有前輸入單元1370。另外，顯示單元1310可與觸控感測器一起形成觸控螢幕。此處，被安置成與顯示單元1310接觸的壓電振動裝置可因應於使用者的輸入或觸控而提供回饋。在其中設置有觸控感測器的情形中，可將前輸入單元1370自終端的前表面移除。在此種情形中，可利用顯示單元1310及根據示例性實施例的輸入裝置10而達成對行動終端1000的終端主體進行的輸入操控。前輸入單元1370可包括觸控鍵及推壓鍵且在使用者感受到觸覺饋送的同時被操控。另外，側輸入單元1350可接收用於控制自聲音輸出模組1320輸出的聲音的強度的命令或用於對顯示單元1310的觸控辨識模式進行開關的命令。
在終端主體（即，後殼體1120）的後表面上可額外地安裝有照相機模組1330b。照相機模組1330b可具有與第一照相機1330a的攝影方向不同的攝影方向且可為具有與照相機模組1330a的畫素不同的畫素的照相機。靠近照相機模組1330b可安置有閃光燈（圖中未示出）。
在終端主體上安裝有用於向行動終端1000供電的電池1200。電池1200可內建於終端主體中或可拆卸地安置於終端主體的外部。另外，在終端主體的後表面上安置有使用根據示例性實施例的輸入裝置的後輸入單元1400。舉例而言，後輸入單元1400可靠近照相機模組1330b安置。亦即，電池1200及使用根據示例性實施例的輸入裝置的後輸入單元1400可安置於後殼體1120與蓋體殼體1130之間。輸入裝置10的至少一部分可插入至後殼體1120的預定區中以接觸蓋體殼體1130。舉例而言，如圖4中所示，在蓋體殼體1130的預定區中可界定有開口，且輸入裝置10的第一蓋體110可經由所述開口暴露。此處，蓋體殼體1130的外表面及輸入裝置10的頂表面可具有同一平面。亦即，輸入裝置10可不自蓋體殼體1130向外突出。
可對後輸入單元1400進行操控以接收用於控制行動終端1000的操作的命令，且可對輸入內容進行各種設定。舉例而言，後輸入單元1400可接收例如接通電源/關斷電源、開始、結束及滾動等命令以及例如對自聲音輸出模組1320輸出的聲音的強度進行調整及轉換至顯示單元1310的觸控辨識模式等命令。另外，根據示例性實施例的輸入裝置10可構成後輸入單元1400的一部分以對使用者命令的輸入作出反應，藉此提供振動。亦即，由於輸入裝置10安置於蓋體殼體1130的預定區中，因此可根據使用者的輸入（即，觸控或按壓壓力）而由壓電振動構件200的壓電板210及振動板220產生預定振動且接著將所述預定振動回饋至使用者。
圖5是根據另一示例性實施例的安裝於可攜式電子設備的後殼體上的輸入裝置的剖視圖。
參照圖5，根據另一示例性實施例的輸入裝置10可包括：壓電振動構件200，包括壓電板210及振動板220；連接構件300，安置於壓電振動構件200上；以及支撐件600，用於支撐壓電振動構件200的邊緣。由於壓電振動構件200及連接構件300的組成與根據示例性實施例闡述的壓電振動構件200及連接構件300的組成重複，因此將不再對其予以贅述，且將主要闡述相對於上述實施例的不同點。
壓電振動構件200及連接構件300可安置於後殼體1120上方，且連接構件300可接觸蓋體殼體1130。另外，在壓電振動構件200中，振動板220可面對後殼體1120，且壓電板210可安置於振動板220上。另外，用於支撐壓電振動構件200的支撐件600可安置於壓電振動構件200的邊緣（即，振動板220的邊緣）上。支撐件600可支撐壓電振動構件200並覆蓋壓電振動構件200的外部。支撐件600可沿振動板220的形狀具有近似圓形形狀並以支撐件600的預定寬度支撐振動板220的邊緣。另外，支撐件600可具有預定厚度，且因此，在振動板220與後殼體1120之間可維持有預定距離。舉例而言，支撐件600可具有為0.1毫米至0.5毫米的厚度，且因此，在後殼體1120與振動板220之間可維持有0.1毫米至0.5毫米的距離。根據另一實施例的輸入裝置可不提供用於覆蓋上側的框架100的一部分，而是支撐側部分的一部分。亦即，由於連接構件300連接至蓋體殼體1130，因此蓋體殼體1130的一部分可用作覆蓋輸入裝置10的上側的蓋體構件且亦用作重量體。
另外，根據另一示例性實施例的輸入裝置10可被設置成彼此間隔開預定距離的至少兩個輸入裝置10。舉例而言，如圖6中所示，各輸入裝置10可彼此間隔開預定距離以形成第一輸入裝置10a及第二輸入裝置10b。另外，配線部400（即，可撓性印刷電路板）可被設置成將彼此間隔開的第一輸入裝置10a及第二輸入裝置10b中的每一者連接至壓電板210。配線部400可包括：第一配線部410a及第二配線部410b，被設置成將第一輸入裝置10a及第二輸入裝置10b中的每一者連接至壓電板210；連接部420，將第一配線部410a與第二配線部410b連接至彼此；以及延伸部430，自第一配線部410a及第二配線部410b中的至少一者延伸並連接至焊墊部610。此處，焊墊部610可連接至電子設備1000，且電子設備1000的電力或訊號可藉由焊墊部610經由配線部400而被施加至第一輸入裝置10a及第二輸入裝置10b。
儘管輸入裝置10a、10b在上述實施例中安置於例如智慧型電話等可攜式電子設備的蓋體殼體1130或後殼體1120上，然而，輸入裝置亦可附裝至筆記型電腦的滑鼠墊或觸控螢幕並充當具有接通/關斷功能的按鈕。亦即，所述輸入裝置10a、10b可安置於包括輸入裝置10a、10b的電子設備1000的任意區域上且同時執行作為壓力感測器的功能以及作為向使用者提供回饋的觸覺裝置的功能，所述壓力感測器用於藉由偵測使用者的推壓或觸控而產生預定電壓。
根據另一示例性實施例的輸入裝置10的至少一部分由用於保護壓電振動構件200的蓋體構件700構成。亦即，如圖7中所示，可設置與連接構件300間隔開以覆蓋壓電振動構件200的至少一部分的蓋體構件700。蓋體構件700可藉由使根據示例性實施例的框架100的第一蓋體的形狀的一部分變形而形成。亦即，蓋體構件700可為藉由使框架100變形而形成的框架100的類型。此處，蓋體構件700的頂表面及連接構件300的頂表面可具有同一平面。蓋體構件700可由磷青銅、不銹鋼或INVAR製成。如上所述，由於設置了蓋體構件700，因此可減少在組裝制程中對壓電振動構件200的損壞，且在進行組裝時，蓋體構件700的結合表面可藉由熔接或黏合而進行附裝。蓋體構件700可藉由使根據示例性實施例而闡述的框架100的第一蓋體110變形而形成。亦即，蓋體構件700可藉由使框架100的至少一部分變形而形成。
圖8是根據再一示例性實施例的輸入裝置的剖視圖，且圖9是所述輸入裝置的立體圖。
參照圖8及圖9，根據再一示例性實施例的壓電振動裝置可包括：壓電振動構件200，包括壓電板210及振動板220；連接構件300，安置於壓電振動構件200的一個表面上；以及模組框架800，沿振動板220的邊緣安置。
壓電板210、振動板220以及連接構件300中的每一者可具有近似圓形形狀，所述近似圓形形狀具有預定厚度，且模組框架800可安置於振動板220的邊緣上。亦即，模組框架800可具有其中中心部分是開口的圓形環形狀。模組框架800可藉由使框架100的形狀變形而形成。亦即，模組框架800可利用安置於壓電振動構件200下方的第二蓋體120的一部分或第三蓋體130的一部分而形成。因此，模組框架800可為藉由使框架100變形而形成的框架100的類型。振動板220可附裝至模組框架800，且壓電板210可安置於模組框架800內的振動板220上方。另外，連接構件300可安置於壓電板210的上部中心部分上。此處，連接構件300可自模組框架800的表面突出。然而，當在模組框架800上安置有黏合構件且附裝蓋體殼體1130時，連接構件300的表面可接觸蓋體殼體1130。亦即，當黏合構件500設置於模組框架800上時，連接構件300可具有與黏合構件500相同的平面。模組框架800可藉由使根據示例性實施例闡述的框架100的第一蓋體120變形而形成。亦即，模組框架800可藉由使框架100的至少一部分變形而形成。
另外，模組框架800的至少一個區可具有開口的結構。亦即，如圖9中所示，當模組框架800具有環形形狀時，模組框架800的一部分可被移除。可經由已移除的區引入被設置為可撓性印刷電路板的配線部400，且所述可撓性印刷電路板可安置於模組框架800內部。亦即，所述可撓性印刷電路板可具有環形形狀且可安置於模組框架內部，且因此，所述可撓性印刷電路板可經由所述模組框架的開口而延伸至外部。
圖10是根據再一實施例的壓電振動裝置的剖視圖。
參照圖10，根據再一示例性實施例的壓電振動裝置可包括：壓電振動構件200，包括壓電板210及振動板220；以及模組框架800，沿振動板220的邊緣安置。
壓電板210及振動板220中的每一者可具有近似圓形形狀，所述圓形形狀具有預定厚度，且模組框架800可安置於振動板220的邊緣上。亦即，模組框架800可具有其中中心部分是開口的圓形環形狀。振動板220可附裝至模組框架800，且壓電板210可安置於模組框架800內的振動板220上方。亦即，振動板220可附裝至模組框架800的上部部分，且壓電板210可附裝至振動板220的下部部分。另外，在振動220的上部中心部分上及模組框架800上可安置有黏合劑900。安置於振動板220的上部中心部分上的黏合劑可附著至電子設備的蓋體殼體1130以充當用於傳遞壓電振動構件200的振動的連接構件。
如圖11中所示，所述黏合劑可安置於振動板220的整個頂表面上及模組框架800的整個頂表面上。
圖12A至圖14是說明根據示例性實施例的壓電振動裝置的特性的曲線圖，圖12A、圖12B、圖12C是說明因蓋體殼體的厚度而產生的振動加速度的曲線圖，圖13是說明在其中安裝有重量為100克的夾具（jig）的狀態下的振動加速度的曲線圖，且圖14是電壓輸出特性的曲線圖。如圖12A所示，當蓋體殼體1130具有0.2毫米的厚度時，振動加速度可為0.591 G，如圖12B所示，當蓋體殼體1130具有0.25毫米的厚度時，振動加速度可為0.478 G，且如圖12C中所示，當蓋體殼體1130具有0.3毫米的厚度時，振動加速度可為0.507 G。另外，如圖14中所示，當施加100克力（gf）的負載時，可輸出為3Vpp或大於3Vpp的電壓。
在根據示例性實施例的輸入裝置中，在設置於所述輸入裝置的預定空間中的框架內可設置有壓電振動構件及連接構件以使得連接構件能夠將壓電振動構件連接至所述框架的一部分。因此，可藉由所述輸入裝置而對使用者的輸入進行偵測以產生預定訊號，藉此使得電子設備能夠執行預定功能，且另外，可根據自所述電子設備施加的訊號產生振動回饋。亦即，可經由所述框架的一部分及連接構件而傳遞使用者的壓力，從而自壓電振動構件產生預定訊號，且當壓電振動構件振動時，所述框架的連接至連接構件的所述一部分可用作重量體以顯著地增大振動力。
另外，根據示例性實施例的所述輸入裝置可插入至在安置於例如智慧型電話等可攜式電子設備的後表面的蓋體殼體中界定的開口中且接著固定至後殼體，或可固定至後殼體以接觸蓋體殼體的內表面。因此，由於所述輸入裝置不會自蓋體殼體的表面突出，因此電子設備可具有修長及簡單的設計。
如上所述，已針對以上實施例具體闡述了本發明的技術觀念，然而應注意，上述實施例僅是出於說明目的而提供，而並非對本發明進行限制。可提供各種實施例以使得熟習此項技術者能夠理解本發明的範圍，但本發明並非僅限於此。
10‧‧‧輸入裝置
10a‧‧‧第一輸入裝置
10b‧‧‧第二輸入裝置
100‧‧‧框架
110‧‧‧第一蓋體
111‧‧‧平坦部
112、122、132‧‧‧垂直部
113、430‧‧‧延伸部
120‧‧‧第二蓋體
121、131‧‧‧第一平坦部
123、133‧‧‧第二平坦部
130‧‧‧第三蓋體
200‧‧‧壓電振動構件/壓電構件/振動構件
210‧‧‧壓電板
220‧‧‧振動板
300‧‧‧連接構件
400‧‧‧配線部/配線基板
410a‧‧‧第一配線部
410b‧‧‧第二配線部
420‧‧‧連接部
500‧‧‧黏合構件
600‧‧‧支撐件
610‧‧‧焊墊部
700‧‧‧蓋體構件
800‧‧‧模組框架
900‧‧‧黏合劑
1000‧‧‧電子設備
1100‧‧‧殼體
1110‧‧‧前殼體
1120‧‧‧後殼體
1130‧‧‧蓋體殼體
1200‧‧‧電池
1310‧‧‧顯示單元
1320‧‧‧聲音輸出模組
1330a‧‧‧照相機模組/第一照相機
1330b‧‧‧照相機模組
1340‧‧‧麥克風
1350‧‧‧側輸入單元
1360‧‧‧介面
1370‧‧‧前輸入單元
1400‧‧‧後輸入單元
10a‧‧‧第一輸入裝置
10b‧‧‧第二輸入裝置
100‧‧‧框架
110‧‧‧第一蓋體
111‧‧‧平坦部
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121、131‧‧‧第一平坦部
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410a‧‧‧第一配線部
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1000‧‧‧電子設備
1100‧‧‧殼體
1110‧‧‧前殼體
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1350‧‧‧側輸入單元
1360‧‧‧介面
1370‧‧‧前輸入單元
1400‧‧‧後輸入單元
結合附圖閱讀以下說明可更加詳細地理解示例性實施例，在附圖中：
圖1及圖2分別是根據示例性實施例的輸入裝置的剖視圖及立體圖。
圖3A、圖3B是包括根據示例性實施例的輸入裝置的電子設備的前側立體圖及後側立體圖。
圖4是根據示例性實施例的輸入裝置所耦合至的電子設備的局部剖視圖。
圖5及圖6分別是根據另一示例性實施例的輸入裝置的剖視圖及平面圖。
圖7是根據再一示例性實施例的輸入裝置的剖視圖。
圖8及圖9分別是根據再一示例性實施例的輸入裝置的剖視圖及立體圖。
圖10是根據再一示例性實施例的輸入裝置的剖視圖。
圖11是根據再一示例性實施例的輸入裝置的剖視圖。
圖12A至圖14是說明根據示例性實施例的輸入裝置的特性的曲線圖。
10‧‧‧輸入裝置
110‧‧‧第一蓋體
111‧‧‧平坦部
112、122、132‧‧‧垂直部
113‧‧‧延伸部
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200‧‧‧壓電振動構件/壓電構件
210‧‧‧壓電板
220‧‧‧振動板
300‧‧‧連接構件
500‧‧‧黏合構件
Claims (13)
- 一種輸入裝置，包括： 壓電振動構件； 框架，被安置成接觸所述壓電振動構件的至少一個區域；以及 連接構件，安置於所述壓電振動構件的一個表面上， 其中所述壓電振動構件偵測自外部施加的壓力以產生電壓，並根據自外部裝置施加的訊號而振動。
- 如申請專利範圍第1項所述的輸入裝置，其中所述框架包括： 第一蓋體，被安置成面對所述壓電振動構件的一個表面； 第二蓋體，與所述壓電振動構件的側表面間隔開並被安置成接觸所述第一蓋體的一個區域；以及 第三蓋體，接觸所述壓電振動構件的另一表面的至少一部分並被安置成接觸所述第二蓋體的一個區域。
- 如申請專利範圍第2項所述的輸入裝置，其中所述連接構件安置於所述第一蓋體與所述壓電振動構件之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的輸入裝置，其中所述框架自所述壓電振動構件的側表面覆蓋一個表面的至少一部分。
- 如申請專利範圍第1項所述的輸入裝置，其中所述框架被安置成支撐所述壓電振動構件的另一表面的邊緣。
- 如申請專利範圍第1項所述的輸入裝置，其中所述壓電振動構件被設置成彼此間隔開的至少兩個壓電振動構件，且 在所述至少兩個壓電振動構件中的每一者上安置有配線部，以將所述壓電振動構件連接至彼此。
- 一種電子設備，包括： 前殼體及後殼體；電子設備 輸入裝置，安置於所述前殼體與所述後殼體之間， 其中所述輸入裝置的至少一部分暴露至所述後殼體的外部。
- 如申請專利範圍第7項所述的電子設備，其中所述輸入裝置包括： 壓電振動構件； 框架，被安置成接觸所述壓電振動構件的至少一個區域；以及 連接構件，安置於所述壓電振動構件的一個表面上。
- 如申請專利範圍第8項所述的電子設備，更包括安置於所述後殼體上的蓋體殼體， 其中在所述蓋體殼體中界定有開口，且所述框架經由所述開口暴露至外部。
- 如申請專利範圍第9項所述的電子設備，其中所述蓋體殼體與所述框架的至少一部分具有同一平面。
- 如申請專利範圍第8項所述的電子設備，其中所述連接構件安置於所述壓電振動構件與所述框架的至少一部分之間。
- 如申請專利範圍第9項所述的電子設備，其中所述連接構件安置於所述壓電振動構件與所述蓋體殼體之間。
- 如申請專利範圍第8項至第12項中任一項所述的電子設備，其中所述壓電振動構件偵測由使用者施加的壓力以產生預定電壓並將所述所產生電壓施加至控制單元，並且根據自所述控制單元施加的訊號而振動。
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