超声波及压电触控装置及智能终端的制作方法

1.本发明涉及触控技术领域，具体公开了一种超声波及压电触控装置及智能终端。


背景技术：

2.目前市场上的触控检测方案主要以电容式触控方案为主，但是电容式触控方案无法实现振动反馈，且容易产生误触风险。虽然压感式按键技术可以实现振动反馈，规避误触风险，但是压感式按键技术有一个缺点就是必须按压才能产生振动反馈，也就是说，必须在壳体上产生一定的形变才能传导到传感器进而产生阻值或者电感值的变化，进而产生振动反馈，特别是在一些金属壳体的应用场景中，由于金属的形变量较小，就会产生振动灵敏度下降甚至失效的风险。因此提供一种触摸时振动反馈的装置是目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题。为此，本发明提出一种超声波及压电触控装置及智能终端，解决上述至少一个技术问题。
4.为了实现上述目的，本发明提供了一种超声波及压电触控装置，包括壳体、超声波接收模块、超声波发射模块、压电振动模块以及与所述超声波接收模块、所述超声波发射模块以及压电振动模块连接的控制模块，其中，所述超声波接收模块、所述超声波发射模块以及压电振动模块设置在所述壳体上，且所述超声波接收模块、所述超声波发射模块临近所述压电振动模块而设。
5.本发明还提供了一种智能终端，包括如上所述的超声波及压电触控装置。
6.另外，本发明的超声波及压电触控装置还可以具有如下附加的技术特征：
7.根据本发明的一些实施例，所述超声波接收模块与所述超声波发射模块集成在一个超声波收发模块上。
8.根据本发明的一些实施例，所述超声波收发模块与所述压电振动模块并排而设。
9.根据本发明的一些实施例，所述压电振动模块为环状结构，所述超声波收发模块位于所述环状结构内部，所述压电振动模块的中心与所述超声波收发模块的中心重合。
10.根据本发明的一些实施例，所述压电振动模块呈圆环形片状。
11.根据本发明的一些实施例，所述压电振动模块包括多个，多个所述压电振动模块采用阵列方式围绕所述超声波收发模块，多个所述压电振动模块构成的阵列整体中心与所述超声波收发模块的中心重合。
12.根据本发明的一些实施例，所述超声波收发模块包括超声波发射模块以及超声波接收模块。
13.根据本发明的一些实施例，所述超声波发射模块位于所述压电振动模块与超声波接收模块之间。
14.根据本发明的一些实施例，所述超声波发射模块与超声波接收模块的中心连线具有一中点，所述中点在所述壳体上的投影与所述压电振动模块的中心在所述壳体上的投影
重合。
15.根据本发明的一些实施例，所述压电振动模块位于所述超声波发射模块与超声波接收模块之间。
16.根据本发明的一些实施例，所述超声波发射模块与超声波接收模块均设置在所述压电振动模块上。
17.根据本发明的一些实施例，所述压电振动模块被支撑固定在所述壳体上，所述超声波发射模块与超声波接收模块位于所述压电振动模块的下方，并与所述压电振动模块不接触。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
19.本发明通过在壳体上设置超声波接收模块、超声波发射模块、压电振动模块，解决了以往电容式触控方案无物理振动反馈以及压感式按键只能按压的缺点，可以提供给用户触摸时振动反馈的体验，达到了类似真实物理按键的操作效果。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本发明一个实施例中超声波及压电触控装置的截面图；
22.图2为本发明另一个实施例中超声波收发模块与压电振动模块的位置关系图；
23.图3为本发明另一个实施例中超声波收发模块与多个压电振动模块的位置关系图；
24.图4为本发明另一个实施例中超声波及压电触控装置的截面图；
25.图5为本发明另一个实施例中超声波及压电触控装置的截面图；
26.图6为本发明另一个实施例中超声波及压电触控装置的截面图；
27.图7为本发明另一个实施例中超声波及压电触控装置的截面图。
28.附图标记如下：
29.超声波及压电触控装置100、壳体10、超声波收发模块11、超声波接收模块111、超声波发射模块110、压电振动模块12、中空部分120、加强板13、螺丝14。
30.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
33.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
36.以下将结合具体实施例进一步详细说明本发明的技术方案。
37.请参照图1-7，本发明的实施例提供了一种超声波及压电触控装置100，包括壳体10、超声波接收模块111、超声波发射模块110、压电振动模块12以及与超声波接收模块111、超声波发射模块110、压电振动模块12连接的控制模块，其中，超声波接收模块111、超声波发射模块110以及压电振动模块12设置在壳体10上，所述超声波接收模块111、超声波发射模块110临近压电振动模块12而设。
38.在一实施例中，壳体10具有上表面以及下表面，超声波收发模块11超声波发射模块110以及超声波接收模块111可以集成为一体成为超声波收发模块11的一体式模块，超声波收发模块11以及压电振动模块12均与壳体10的上表面固定连接。
39.具体地，本实施例中的超声波收发模块11可以实现触控检测，压电振动模块12可以实现振动反馈，通过设置超声波收发模块11、压电振动模块12的设置可以提供给用户触摸时振动反馈的体验，达到了类似真实的物理按键的操作效果，解决了以往电容式触控方案无物理振动反馈以及压感式按键只能按压的缺点。
40.值得一提的是，本实施例使用的压电振动模块12可以实现轻触、按压、深度按压等多模态输入效果，并且可以根据按压力度线性输出结果到控制模块，实现了针对各种力度按压的多级振动反馈效果。
41.在本发明的一个实施例中，如图1所示，超声波收发模块11位于压电振动模块12的一侧。此时，压电振动模块12的中心与超声波收发模块11的触控检测中心有所偏离，因此压电振动模块12的中心对应的振感中心与超声波收发模块11的中心对应的触控检测中心有所偏差，用户触摸时的振动反馈体验略差。
42.在本发明的另外一个实施例中，压电振动模块12为环状结构，超声波收发模块11位于环状结构的内部，具体地，超声波收发模块11的中心与环状结构的中心重合。压电振动模块12可以为圆环状、椭圆环状、矩形环状、三角形环状等环状结构，在此不做具体限定。
43.在一具体实施例中，如图2所示，压电振动模块12呈圆环形片状。压电振动模块12的中心位置具有中空部分120，超声波收发模块11位于中空部分120内，且压电振动模块12的中心与超声波收发模块11的中心重合，因此压电振动模块12的中心对应的振感中心与超声波收发模块11的中心对应的触控检测中心重合，此时，振动体验较佳。
44.在本发明的另外一个实施例中，压电振动模块12包括多个，多个压电振动模块12采用阵列方式围绕超声波收发模块11分布，多个压电振动模块12构成的阵列整体中心与超声波收发模块的中心重合。具体地，如图3所示，可以设置4个压电振动模块12，4个压电振动模块12采用阵列方式围绕超声波收发模块11，多个压电振动模块12构成的阵列整体中心与超声波收发模块11的中心重合，因此多个压电振动模块12构成的阵列整体中心对应的振感中心与超声波收发模块11的中心对应的触控检测中心重合，此时，振动体验较佳，同时还降低了装置的成本。
45.在一些其他实施例中，如图4所示，超声波发射模块110以及超声波接收模块111是彼此独立的模块。超声波发射模块110、超声波接收模块111、以及压电振动模块12均与壳体10固定连接，超声波发射模块110位于压电振动模块12与超声波接收模块111之间。此时，压电振动模块12的中心与超声波发射模块110以及超声波接收模块111构成的超声波收发模块11的中心有所偏离，因此压电振动模块12的中心对应的振感中心与超声波收发模块11的中心对应的触控检测中心有所偏差，振动体验略差。
46.在本发明的另外一个实施例中，超声波发射模块110与超声波接收模块111为彼此独立的模块，超声波发射模块110与超声波接收模块111的中心连线的中点在壳体10上的投影与压电振动模块12的中心在壳体10上的投影重合。
47.在本发明的一具体实施例中，如图5所示，压电振动模块12位于超声波发射模块110与超声波接收模块111之间。超声波发射模块110与超声波接收模块111的中心连线具有一中点，中点在壳体10上的投影与压电振动模块12的中心在壳体10上的投影重合。也就是说，压电振动模块12的中心与超声波收发模块11的中心位置保持一致，因此压电振动模块12的中心对应的振感中心与超声波收发模块11的中心对应的触控检测中心保持一致，有利于改善振动体验。
48.在本发明的一具体实施例中，如图6所示，压电振动模块12固定连接壳体10上，超声波发射模块110与超声波接收模块111均设置在压电振动模块12上，超声波发射模块110与超声波接收模块111与压电振动模块12接触连接，超声波发射模块110与超声波接收模块111的中心连线的中点在壳体10上的投影与压电振动模块12的中心在壳体10上的投影重合，因此压电振动模块12的中心对应的振感中心与超声波收发模块11的中心即超声波发射模块110与超声波接收模块111的中心连线的中点对应的触控检测中心保持一致，有利于振感的提升。
49.在本发明的另外一个实施例中，如图7所示，压电振动模块12被支撑固定在壳体10上，超声波发射模块110与超声波接收模块111位于压电振动模块12的下方，并与压电振动模块12不接触，超声波发射模块110与超声波接收模块111的中心连线的中点在壳体10上的投影与压电振动模块12的中心在壳体10上的投影重合。具体地，压电振动模块12固定在加强板13上，然后通过螺丝14将加强板13支撑固定在壳体10上。具体地，一方面保证了超声触控的效果，另一方面压电振动模块12与超声波发射模块110、超声波接收模块111之间的干扰比较小，避免压电振动模块12的振动对对超声波发射模块110、超声波接收模块111造成的干扰。同时压电振动模块12的中心对应的振感中心与超声波收发模块11的中心即超声波发射模块110与超声波接收模块111的中心连线的中点对应的触控检测中心保持一致，有利于振感的提升，改善了用户的振感体验。
50.在上述实施例中，超声波及压电触控装置100的整体厚度可以控制在1mm以内。
51.本实施例还提供了一种智能终端，包括如上所述的超声波及压电触控装置100。
52.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。