触控板力度检测装置及电子设备的制作方法

本实用新型涉及触碰压力检测领域，尤指一种触控板力度检测装置及电子设备。

背景技术：

目前市场上存在的便携手机、平板电脑等电子设备，主要的操作是通过触摸屏完成的。触摸屏因为其易于操作和越来越低廉的价格越来越普及，触摸屏独特的优势在于可以帮助用户不用再频繁的移动鼠标和敲击键盘就可以达到相同的操作目的。触摸屏的组成一般包含触摸面板、触摸响应组件、触摸控制系统和驱动等。触摸响应组件主要采用的技术方案包含电阻型、电容型、红外型、表面声波型等等，这些技术方案除了自生技术的局限性外，都有一个共同的缺点，就是它们通常为平面结构或类平面结构，同时对材料也有限制，比如电容技术不能兼容金属材质，电阻技术不能兼容较硬的材质。

随着技术的发展和进步，已经出现了可以判断按压位置的触摸设备和触摸屏，例如常用的电容屏等；该方案主要通过触点的电容或电阻改变值确定触点的按压情况，其结构较为复杂，成本较高，制造较复杂，厚度限制较多；但当今的便携式设备在设计时对空间、成本、制造等要求非常苛刻，导致上述设备在应用时的局限性较强，成本较高。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种触控板力度检测装置，以实现在较小体积的基础上完成按压力度的检测。

为达上述目的，本实用新型所提供的触控板力度检测装置，所述装置包含触控板、控制电路板、卡合件、补强片、处理模块和一个或多个传感器；所述卡合件用于支撑所述触控板为所述触控板在按压时提供形变空间；所述补强片用于将所述控制电路板固定于所述触控板一侧；所述传感器设置于所述补强片上，用于根据与所述控制电路板贴合的所述触控板在按压时产生的形变量生成力度检测信号；所述控制电路板相对于所述补强片的另一侧贴设于所述触控板上，用于将所述传感器采集获得的所述力度检测信号输入至所述处理模块；所述处理模块用于根据所述力度检测信号获得力度检测数据。

在上述触控板力度检测装置中，优选的，所述控制电路板的边缘与所述卡合件之间具有一预定间距，所述预定间距用于为所述控制电路板提供形变空间。

在上述触控板力度检测装置中，优选的，所述补强片与所述控制电路板之间还设有支撑垫，所述支撑垫用于为所述控制电路板的边缘与所述补强片之间提供预设间距，通过所述预定间距用于为所述控制电路板提供形变空间。

在上述触控板力度检测装置中，优选的，所述控制电路板通过双面胶层贴设于所述触控板上。

在上述触控板力度检测装置中，优选的，所述装置还包含柔性电路板和连接器；所述柔性电路板与所述传感器相连，用于获取所述传感器采集获得的所述力度检测信号；所述连接器分别连接所述控制电路板和所述柔性电路板，用于提供所述传感器与所述控制电路板之间的连接通道；其中，所述柔性电路板通过双面胶贴设于所述控制电路板相对于所述触控板的另一侧。

在上述触控板力度检测装置中，优选的，所述传感器包含压电陶瓷传感器、电阻式应变片、光纤光栅传感器、薄膜压电传感器中一个或多个。

在上述触控板力度检测装置中，优选的，当所述传感器包含偶数个时，所述传感器之间两两串联，并构成传感器总数一半的数据传输通道。

本实用新型还提供一种电子设备，所述电子设备包含壳体、触控板力度检测装置和计算模块；所述触控板贴设于所述壳体一侧，用于根据外部按压生成形变信号；所述控制电路板通过双面胶贴设于所述触控板相对于所述壳体的另一侧；所述卡合件集成或固定于所述壳体上，用于支撑所述触控板为所述触控板在按压时提供形变空间；所述补强片固定于所述卡合件上，用于将所述控制电路板固定于所述触控板一侧；所述传感器设置于所述补强片上，用于根据与所述控制电路板贴合的所述触控板在按压时产生的形变量生成力度检测信号；所述控制电路板相对于所述补强片的另一侧贴设于所述触控板上，用于将所述传感器采集获得的所述力度检测信号输入至所述处理模块；所述处理模块用于根据所述力度检测信号获得力度检测数据；所述计算模块与所述处理模块相连，用于根据所述力度检测数据输出预设指令。

在上述电子设备中，优选的，所述电子设备还包含塑胶件，所述补强片与所述塑胶件之间通过螺钉固定；所述塑胶件固定安装于所述壳体上，用于为所述补强片提供固定支撑。

在上述电子设备中，优选的，所述塑胶件与所述壳体之间通过热熔方式、焊接方式、螺钉方式、卡扣方式中一种或多种的组合固定。

本实用新型所提供的触控板力度检测装置及电子设备可以多维度的提供交互和输入信息，提升用户的使用体验；同时，其特殊的传感检测技术和安装方式，极大的提升了结构的适应性，完全适于各种复杂结构环境。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：

图1为本实用新型所提供的触控板力度检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例所提供的电子设备的安装结构示意图；

图3为本实用新型一实施例所提供的电子设备的剖面图；

图4为本实用新型一实施例所提供的触控板力度检测装置应用于电子设备上的剖切示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。

请参考图1所示，本实用新型所提供的触控板力度检测装置，具体包含触控板101、控制电路板102、卡合件103、补强片104、处理模块105和一个或多个传感器106；所述卡合件103用于支撑所述触控板101为所述触控板101在按压时提供形变空间；所述补强片104用于将所述控制电路板102固定于所述触控板101一侧；所述传感器106设置于所述补强片104上，用于根据与所述控制电路板102贴合的所述触控板101在按压时产生的形变量生成力度检测信号；所述控制电路板102相对于所述补强片104的另一侧贴设于所述触控板101上，用于将所述传感器106采集获得的所述力度检测信号输入至所述处理模块105；所述处理模块105用于根据所述力度检测信号获得力度检测数据；其中，所述传感器可包含压电陶瓷传感器、电阻式应变片、光纤光栅传感器、薄膜压电传感器等具有检测形变信号的传感器中一个或多个。所述控制电路板可为常用的pcba板，所述控制电路板可通过双面胶层贴设于所述触控板上；所述触控板可为常用硬质基板，该基板并不限于异形或非异形玻璃、木板、钢板；所述卡合件与所述补强片可为钢板或其他硬质材质，所述卡合件的作用在于固定所述触摸板，实际工作中所述卡合件可为使用所述触控板力度检测装置的电子设备的外壳，例如当笔记本设备使用所述触控板力度检测装置时，则可利用触摸屏周围的壳体作为支撑结构，使其延展预定尺寸成为所述卡合件予以支撑固定用户用于按压的触控板；所述补强片则可为z字形结构，其作用在于辅助固定控制电路板，实际使用时，该补强片可通过外部构建固定于所述卡合件上，也可如卡合件一样集成于所述电子设备的外壳上，本领域相关技术人员可根据实际需要选择使用，本实用新型在此不做任何限制。

通过上述结构使得用户在按压所述触控板时，由所述触控板因碰撞产生形变信号，该信号由传感器采集后交由至安设于所述控制电路板上的处理模块，处理模块根据所述形变信号计算获得用户按压产生的压力值；该处由形变信号计算压力值得方式可采用现有技术实现，例如形变信号的强弱与用户按压触控板时的力度大小决定，为此根据形变信号的强弱即可获得用户按压压力的等效参数，以该等效参数即可等效确定触控板上的力度情况；以此提高用户多维度的交互和操作方式，同时，其特殊的传感检测技术和安装方式，极大的提升了结构的适应性，完全适于各种复杂结构环境。

在本实用新型一实施例中，所述控制电路板的边缘与所述卡合件之间具有一预定间距，所述预定间距用于为所述控制电路板提供形变空间。进一步的，所述补强片与所述控制电路板之间还设有支撑垫，所述支撑垫用于为所述控制电路板的边缘与所述补强片之间提供预设间距，通过所述预定间距用于为所述控制电路板提供形变空间。通过上述结构可有效提高与触控板相接的控制电路板的适应性，精准后续采集到的形变信号结果，避免形变信号因控制电路板结构限制所导致的不必要的信号衰减；所述支撑垫在实际工作中可采用软胶垫。

在本实用新型一实施例中，所述触控板力度检测装置还可包含柔性电路板和连接器；所述柔性电路板与所述传感器相连，用于获取所述传感器采集获得的所述力度检测信号；所述连接器分别连接所述控制电路板和所述柔性电路板，用于提供所述传感器与所述控制电路板之间的连接通道；其中，所述柔性电路板通过双面胶贴设于所述控制电路板相对于所述触控板的另一侧。

在本实用新型一实施例中，当所述传感器包含偶数个时，所述传感器之间两两串联，并构成传感器总数一半的数据传输通道。当然实际工作中也可采用串并联组合的方式进行连接，本领域相关技术人员可根据实际需要选择使用，本实用新型在此并不做过多限制。

请参考图2及图3所示，本实用新型还提供一种电子设备，所述电子设备包含壳体201、触控板力度检测装置和计算模块；所述触控板302贴设于所述壳体一侧，用于根据外部按压生成形变信号；所述控制电路板303通过双面胶贴设于所述触控板302相对于所述壳体的另一侧；所述卡合件301集成或固定于所述壳体上，用于支撑所述触控板302为所述触控板302在按压时提供形变空间；所述补强片304固定于所述卡合件上，用于将所述控制电路板303固定于所述触控板302一侧；所述传感器305设置于所述补强片304上，用于根据与所述控制电路板303贴合的所述触控板302在按压时产生的形变量生成力度检测信号；所述控制电路板303相对于所述补强片304的另一侧贴设于所述触控板302上，用于将所述传感器采集获得的所述力度检测信号输入至所述处理模块；所述处理模块用于根据所述力度检测信号获得力度检测数据；所述计算模块与所述处理模块相连，用于根据所述力度检测数据输出预设指令。其中，所述补强片304与所述控制电路板303之间可通过支撑垫306连接，补强片304与所述卡合件301之间可通过中间层307连接，该中间层307可为塑料、胶体等；所述电子设备还可包含塑胶件，所述补强片304与所述塑胶件之间通过螺钉固定；所述塑胶件固定安装于所述壳体上，用于为所述补强片304提供固定支撑；所述塑胶件与所述壳体之间可通过热熔方式、焊接方式、螺钉方式、卡扣方式中一种或多种的组合固定；各传感器305的控制电路即柔性电路板308可通过双面胶贴设于控制电路板303上(未图示胶体结构)。

具体的，为更清楚的说明本实用新型所提供的触控板力度检测装置，以下以实际生产中笔记本为例，对上述各实施例做整体说明，本领域相关技术人员当可知，该些实例仅为便于理解上述各实施例，并不对其做进一步限定。

所述触控板力度检测装置主要由四片传感器fpc和一片控制板fpc组成。其中，控制板fpc通过连接器和触控板pcba连接，以进行i2c通信，而整个电子设备主要由pmma面板(触控板)、c壳、塑胶件(plasticlayer)、两个支架(holder)即补强片、触控板pcba、力度感应模组控制板fpc、4个力度传感器fpc及计算模块(未图示)组成。再请参考图3及图4所示，笔记本操作面板pmma401贴装(安设)在操作面的壳体上，pmma下方贴装触控板的pcba402(双面胶贴合)，传感器fpc403采用双组分固化胶404贴装在支架上406(holder)，支架406和触控板pcba402之间采用软胶垫405连接；塑胶件(plasticlayer)通过热熔的方式安装在笔记本操作面的壳体上，而支架和塑胶件之间通过螺钉锁紧；柔性电路板fpc通过焊接方式与4片传感器fpc相连接，且其和触控板pcba之间通过双面胶贴合；在该结构中传感器类型既可以是压电陶瓷传感器，也可以是应变传感器(电阻式应变片)；控制芯片407等元件设置于或通过固化胶贴设于pcba402上。

本领域内的技术人员应明白，本实用新型的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本实用新型可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本实用新型可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本实用新型是参照根据本实用新型实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。