一种具有弹性波传感器的边框组件及交互平板的制作方法

1.本实用新型涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种具有弹性波传感器的边框组件及交互平板。


背景技术：

2.随着科技发展的不断进步，众多带有手写输入系统的电子装置开始进入市场，例如具有手写功能的手机、电子书和平板电脑等智能终端。
3.传统技术中，带书写功能的电子设备会通过模拟出不同介质的书写效果以丰富其书写功能，其需要对电子设备进行不同的模式设置或者属性设置，例如将电子设备的书写模式设置为不同的笔迹模式、颜色等。而通常情况下，电子设备通过对触摸物品的触摸面积或触摸投影面积的范围进行识别，从而实现不同模式、属性功能，这样的识别方式模式有限，且识别精度、效果较差。
4.因此，在现有方案中，电子设备会在传统技术上增加弹性波传感器，实现通过不同大小、材质的触摸物品精确识别不同书写模式的效果，但是，由于电子设备内部安装空间狭小，导致弹性波传感器之间，以及弹性波传感器与电子设备本身的连接受限，导线缺乏走线空间，增加了电子设备的装配难度，提高了生产过程中的人力及时间成本，也增加了电子设备的故障率。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例的目的之一在于：提供一种具有弹性波传感器的边框组件，通过在框体上设置固定件以对弹性波传感器之间的导线进行限位，以降低导线与弹性波传感器及电子设备之间的装配难度，从而解决现有技术中存在的上述问题。
6.本实用新型实施例的目的之二在于：提供一种交互平板，通过固定件与框体之间形成的走线通道，以提高其装配效率，降低其生产过程中的各项成本以及故障率。
7.为达上述目的之一，本实用新型采用以下技术方案：
8.一方面，提供一种具有弹性波传感器的边框组件，包括多段框体，多段所述框体依次相连并围合限定出用于安装显示模组的安装区域；多个弹性波传感器，多个所述弹性波传感器分别间隔设置在所述安装区域的周部，且任意相邻的两个所述弹性波传感器之间通过导线连接；每段所述框体上至少设有一个固定件，所述固定件与所述框体之间形成有走线通道，所述走线通道沿所述框体长度方向延伸设置，以使所述导线从所述走线通道穿过并沿所述框体的长度方向和/或绕所述安装区域的周部设置。
9.为达上述目的之二，本实用新型采用以下技术方案：
10.另一方面，提供一种交互平板，包括如上所述的具有弹性波传感器的边框组件以及显示模组，所述显示模组设置于所述安装区域并与所述框体相连接；所述显示模组包括oc以及背光组件，所述oc以及所述背光组件的边缘均固定于所述框体。
11.本实用新型的有益效果为：本实用新型的具有弹性波传感器的边框组件，在每段
框体上设置至少一个固定件，并通过固定件对弹性波传感器之间以及弹性波传感器与交互平板本身之间的连接导线进行限位。导线从固定件与框体之间所形成的走线通道穿过并依次连接各弹性波传感器以及交互平板本身，由于走线通道沿框体长度方向延伸设置并形成于框体与固定件之间，从而使得导线能够沿框体的长度方向和/或绕安装区域的周部设置，固定在框体边沿以及安装区域外围，让交互平板内部走线更具有条理性，也降低了交互平板的装配难度，提高产品装配效率，最终得以降低人力、时间成本以及故障率。
附图说明
12.下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
13.图1为本实用新型实施例所述交互平板后视图(去除背板、oc及显示模组)；
14.图2为本实用新型实施例所述交互平板背面轴测图(去除背板、oc及显示模组)；
15.图3为图2的a部放大视图；
16.图4为本实用新型实施例所述具有弹性波传感器的边框组件结构示意图；
17.图5为本实用新型实施例所述具有弹性波传感器的边框组件结构局部爆炸视图；
18.图6为本实用新型实施例所述框体、固定件及弹性波传感器装配示意图之一；
19.图7为本实用新型实施例所述具有弹性波传感器的边框组件结构剖面视图；
20.图8为本实用新型实施例所述框体、固定件及弹性波传感器装配示意图之二；
21.图9为图8的a-a方向剖视图。
22.图中：10、框体；11、上边框；12、下边框；13、固定件；131、走线通道；132、进出线口；133、引线缺口；134、压板；135、安装缺口；14、走线面；15、容置腔；151、开口；16、滤光条；161、抵压面；17、红外pcb板；18、定位台；181、第一定位板；182、第二定位板；20、安装区域；30、弹性波传感器；40、玻璃面板；41、上沿；42、下沿；43、侧沿；44、黑边区域；50、转角件。
具体实施方式
23.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅
表示第一特征水平高度小于第二特征。
26.如图1-图5所示，本实施例提供一种具有弹性波传感器的边框组件，应用于具有书写功能的电子设备中，本实施例以应用于交互平板为例，交互平板可以通过触控技术对显示在显示屏上的内容进行操作和实现人机交互操作，其集成了投影机、白板、幕布、音响、电视机以及视频会议终端等一种或多种功能。在实际应用中，交互平板的硬件部分由显示屏和智能处理系统等部分所构成，由整体结构件结合到一起，同时也由专用的软件系统作为支撑，其中显示屏具有触控功能。用户可通过手指或触控笔对显示屏进行触控操作，智能处理系统根据用户输入的触控操作生成书写笔迹并显示在显示屏中，或根据用户输入的触控操作生成控制操作以处理显示屏中的显示内容。
27.典型的，交互平板安装有至少一类操作系统，其中，操作系统包括但不限定于安卓系统、鸿蒙系统、linux系统及windows系统。通过操作系统对通过显示屏接收到的触控操作进行处理。进一步的，交互平板可基于操作系统安装至少一个应用程序，例如交互平板中安装有白板应用。其中，该白板可以为操作系统自带的应用程序，也可以为从第三方设备或者服务器中下载的应用程序。
28.该具有弹性波传感器的边框组件包括多段框体10，多段框体10依次相连并围合限定出用于安装显示模组(图未示)的安装区域20，所述的框体10可以为钣金边框或型材边框，本实施例中采用型材边框结构为例，在其应用于交互平板的状态下，显示模组设置于安装区域20，框体10作为显示模组的边框结构设置在显示模组的周部并与显示模组连接，在交互平板的背部还设置有背板，背光组件设置在oc与背板之间。交互平板的具体结构没有具体限定，与显示模组结构相匹配的，框体10可以是多段式相互拼接形成的边框组件，框体10均布置在显示模组的外沿并与显示模组外沿形状相匹配。在一般情况下，显示模组的正投影方向上的形状为矩形，而一段框体10的长度会根据框体10间的连接结构而定，框体10长度与显示模组的其中一侧沿43边长相匹配，具体的，单段框体10长度会比与之对应的显示模组的侧沿43长度略长或略短，当单段框体10略短于对应的侧沿43时，框体10间可通过转角件50等连接部件实现连接，当单段框体10略长于对应的侧沿43时，框体10间可通过焊接、扣接或一体成型的方式实现连接，钣金结构的框体10可通过辊压、折弯等工艺，而型材边框则可通过挤压工艺实现一体成型，以矩形显示模组为例，显示模组分别具有两相对的长边以及短边呈矩形结构。
29.钣金结构的框体10相较于型材结构的框体10而言具有加工效率更高，加工难度低以及轻量化的特点，其加工成本也更低，而型材结构的框体10则具有更高的结构强度。
30.上述的显示模组还包括led(light emitting diode)显示屏、oled(organic light-emitting diode)显示屏、lcd(liquid crystal display)显示屏等。
31.在已有的解决方案中，触摸屏通过红外或者电容等方案，识别触摸物品(如手指和书写笔)的接触面积、位置、移动速度等信息。
32.电容屏又称电容式触摸屏，其原理是利用人体或电容笔的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ito，最外层是一薄层矽土玻璃保护层，夹层ito涂层作为工作面，四个角上引出四个电极，内层ito为屏蔽层以保证良好的工作环境。当电容笔触摸在金属层上时，电容笔和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是电容笔从接触点吸走一个很小的电流。
这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。
33.而红外线技术触摸屏(infrared touch screen technology)由装在触摸屏外框上的红外线发射与接收感测元件构成，在屏幕表面上，形成红外线探测网，任何触摸物品可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。红外线式触控屏的实现原理与表面声波式触控相似，它使用的是红外线发射与接收感测元件。这些元件在屏幕表面形成红外线探测网，触控操作的物体(比如触控笔)可以改变触点的红外线，进而被转化成触控的坐标位置而实现操作的响应。在红外线式触控屏上，屏幕的四边排布的电路板装置有红外发射管和红外接收管，对应形成横竖交叉的红外线矩阵。
34.本实施例以红外触控屏为例，触摸物品能够在屏幕上形成触控投影面积，红外触控屏以根据触摸物品在其书写面上形成的触控投影面积来判断书写笔迹的粗细、颜色以及书写的功能。不同尺寸的触摸物品通过阻挡红外触控屏上的检测线，从而根据检测线被阻挡形成的面积来判断触控投影面积的范围。
35.同理，在电容触控屏的应用下，不同尺寸的触摸物品通过改变电容触控屏的书写面的接触面积，从而根据接触面面积的大小来判断触控投影面积的范围。
36.可以理解的，为了保护显示屏不被触摸物品划伤，安装区域20上覆盖有玻璃面板40，玻璃面板40的边缘与框体10相连接，以使本实施例所述的oc以及背光组件被限定在玻璃面板40以及背板之间。因此，本实施例所述的交互平板的正面，指的是交互平板盖设有玻璃面板40的一侧面。
37.为了让交互平板拥有更高的书写模式识别性能，该边框组件还包括多个弹性波传感器30，多个弹性波传感器30分别间隔设置在安装区域20的周部，且任意相邻的两个弹性波传感器30之间通过导线(图未示)连接。本实施例中，多个弹性波传感器30之间通过ffc数据线缆实现依次连接，ffc数据线缆具体为柔性扁平电缆(flexible flat cable)，是一种用pet绝缘材料和极薄的镀锡扁平铜线，通过压合而成的数据线缆，具有柔软、随意弯曲折叠、厚度薄、体积小、连接简单、拆卸方便、易解决电磁屏蔽(emi)等优点。
38.触摸物品通过与玻璃面板40解除，从而利用弹性波传感器30识别触摸物品的种类，从而完成基于不同触摸物品的交互方式，如：
39.1.不同物体的点触、长触和滑动产生不同的效果。如手指上下滑动为上下移动窗口，手写笔的滑动为留下某种颜色或笔锋的书写笔迹，橡皮擦滑动为擦除相应的书写内容。
40.2.根据不同应用，确定触摸的优先级。如在电子黑板应用中，如果手写笔在书写的过程中，蓝色手写笔的优先级低于用于批改的红色手写笔，此时应用可以让红色的笔迹置于蓝色笔迹之上，或者红色手写笔在批注时，蓝色笔无法显示笔迹。
41.3.不同物体的构成组合的输入模式。如检测到手写笔从屏幕右上方、手指从屏幕左下方同时向二者中心移动，若移动距离和速度超过设定阈值，则识别为截图；与之相对应地，如果是两个不同手指向中心移动，则识别为缩放手势。
42.当触摸物品与玻璃面板40触碰(包括点触、滑动)时，会产生具有特征的弹性波，该弹性波从接触点开始，沿着玻璃面板40向四周传播，或者向玻璃面板40内侧传播。而玻璃面板40的背面绕其周部通过丝网印刷形成有黑边区域44，黑边区域44一般用于遮挡交互平板设置在框体10侧的电子部件以及导线，从而让交互平板正面在使用过程中看起来更加美观
舒适，多个弹性波传感器30均设置于黑边区域44，具体为设置在玻璃面板40的背面，通过粘接的方式粘贴于玻璃面板40，以使在玻璃面板40的正面方向上，弹性波传感器30均被黑边区域44所遮挡。
43.进一步，玻璃面板40包括相对的两侧沿43以及分别与侧沿43两端相衔接的上沿41及下沿42，上沿41及下沿42形成长边，两侧沿43形成短边，以使从玻璃面板40呈矩形，多个弹性波传感器30分别设置在玻璃面板40的四个角部，以及上沿41及下沿42的中部，让其能够精确采集弹性波信号。
44.如图5-图9所示，在本实施例中，对于具有弹性波传感器的边框组件以及交互平板而言，靠近玻璃面板40中心的方向为内侧，即为图中箭头所指示的“内”的方向，远离玻璃面板40中心的方向为外侧，即为图中箭头所指示的“外”的方向，在用户使用交互平板时，玻璃面板40朝向用户的一侧为前侧，即为图中箭头所指示的“前”的方向，反之，交互平板背向用户的一侧为后侧，即为图中箭头所指示的“后”的方向。
45.为了提高具有弹性波传感器的边框组件及交互平板的装配效率，降低其装配难度，每段框体10上至少设有一个固定件13，固定件13与框体10之间有一定间隙，并将该间隙限定为走线通道131，走线通道131沿框体10长度方向延伸设置，以使导线从走线通道131穿过并沿框体10的长度方向和/或绕安装区域20的周部设置，走线通道131沿框体10长度方向上的两端贯通形成有进出线口132，弹性波传感器30可设置在固定件13的相对两侧，导线与其中一弹性波传感器30连接后，从其中一进出线口132进入走线通道131，使导线能够紧沿框体10方向延伸，随后从另一进出线口132穿出与另一弹性波传感器30连接，本实施例中，由于边框组件的上边框11与下边框12的中部均设置有固定件13，因此，设置在玻璃面板40上沿41与下沿42中部的弹性波传感器30设置在固定件13的中部。
46.任意两相邻的弹性波传感器30之间至少设置有一个固定件13，使任意两相邻的弹性波传感器30能够通过两者之间的走线通道131对其导线进行限位，多道走线通道131沿各框体10形成了一个矩形的通道结构，实现走线，导线能够紧随框体10延伸方向布置，让交互平板内部走线更具有条理性，也降低了交互平板的装配难度，装配过程中，首先将多个弹性波传感器30分别粘接在玻璃面板40对应的边缘处，并采用长度合适的导线依次将相邻的弹性波传感器30进行连接，随后再将固定件13装配上边框11，在该过程中，导线需要被限定在固定件13与框体10之间的走线通道131中，导线的两端分别从进出线口132伸出，从而提高产品装配效率，最终得以降低人力、时间成本以及故障率。
47.具体的，框体10内呈中通结构，形成有沿其长度方向设置的容置腔15，任意两相邻的框体10的容置腔15通过转角件50的连接形成连通，在框体10的前侧靠近内侧的位置，即靠近安装区域20的一侧上开设有沿框体10方向延伸的开口151，开口151与容置腔15连通并设置有滤光条16，滤光条16可拆卸地嵌置于框体10上并覆盖开口151。
48.在容置腔15中设置有用于实现红外触摸功能的红外pcb板17以及红外管，红外pcb板17沿容置腔15的长度方向设置，红外管与红外pcb板17电连接并正对开口151方向设置，通过滤光条16射出红外线或对红外线进行接收，红外管所射出的红外线与玻璃面板40相互平行，而框体10的前侧靠近内侧的位置上，凸出设置有定位台18，具体的，位于走线面14的相对两侧分别为前侧以及后侧，走线面14的前侧设置有朝安装区域20方向，即在框体10沿厚度方向凸出设置的定位台18，定位台18包括两相对设置的第一定位板181与第二定位板
182，第一定位板181与第二定位板182间隔设置，两者间形成有上述的开口151，并且，滤光条16设置在第一定位板181与第二定位板182之间，在实际应用中，第一定位板181的其中一侧面能够抵顶在玻璃面板40的边沿处，实现玻璃面板40的其中一个自由度的限位，而滤光条16的相对两侧则卡接在第一定位板181与第二定位板182上，滤光条16与第一定位板181固定的一侧，即滤光条16在靠近玻璃面板40的一侧形成有凸出于框体10设置的抵压面161，抵压面161用于抵紧玻璃面板40的正面，实现玻璃面板40的另一个自由度的限位。
49.为了让玻璃面板40能够完全稳定地置于边框组件上，固定件13上设置有压板134，压板134一端与固定件13连接，压板134的另一端朝框体10内侧，即靠近安装区域20方向延伸，压板134的延伸长度需小于黑边区域44的宽度，避免压板134影响交互平板的显示效果，压板134与抵压面161框体10之间配合形成用于固定玻璃面板40的抵压空间，抵压面161与压板134分别置于玻璃面板40的相对两侧面，以使玻璃面板40被固定于抵压空间，实现玻璃面板40最后一个自由度上的限位。
50.进一步，多个压板134为多个，使玻璃面板40固定得更加稳定，任意两相邻的压板134之间形成有可用于安装弹性波传感器30的安装缺口135，安装缺口135为避位结构，具体，设有安装缺口135的固定件13优选为固定在上边框11以及下边框12中部的固定件13，这样，设置在玻璃面板40上沿41以及下沿42中部的弹性波传感器30就能够设置在安装缺口135中。
51.作为走线通道131的具体实施方案，框体10靠近安装区域20的一侧，具体为框体10的内侧，位于定位台18的后侧，形成有走线面14，走线面14具体与玻璃面板40的设置方向相互垂直，本实施例中，走线面14为凹陷于框体10设置的凹槽结构，固定件13优选呈“z”字形结构，固定件13一侧固定于框体10的后侧，其中部与走线面14相互平行并朝框体10前侧方向延伸并至少部分遮盖于走线面14，与走线面14之间限定出走线通道131，固定件13的另一侧形成上述的压板134，朝框体10内侧方向延伸，这样，固定件13的中部与走线面14就能够因凹槽结构的存在形成有扁平的间隙，以供ffc数据线缆平铺设置。
52.本实施例中，由于弹性波传感器30粘贴在玻璃面板40上，弹性波传感器30的接口与走线通道131相互垂直，因此，导线在连接弹性波传感器30之后，需要扭转90
°
方可进入走线通道131之中。而位于两条相邻框体10上的弹性波传感器30之间的连接，为了避免影响交互平板的显示效果，导线需要延相邻框体10之间所形成的转角部设置，在导线转角的位置上，可通过粘接的方式将导线以接近于直角方式的粘贴在相邻框体10间的转角部，保证黑边区域44在转角处能够遮挡导线。
53.如图8-图9所示，为了让设置在固定件13中部的弹性波传感器30也能够通过走线通道131实现对导线的限位，固定件13上开设有与走线通道131相连通的引线缺口133。固定件13的中部部分遮挡走线槽，以使固定件13靠近框体10前侧的一端能够与定位台18之间间隔形成引线缺口133，引线缺口133优选与安装缺口135相对应，这样，设置在固定件13中部的弹性波传感器30上的导线就能够从引线缺口133延伸进入走线通道131当中，同样，在这个过程中，导线需要扭转90
°
。引线缺口133的存在是为了避免固定件13长度过长，在水平方向上与弹性波传感器30重合，导致进出线口132无法正对弹性波传感器30的情况，弹性波传感器30的导线可以从固定件13靠近前侧的引线缺口133进入走线通道131，最终从进出线口132穿出走线通道131。
54.通过实施上述的技术方案，能够实现导线除了与弹性波传感器30连接的部分以外的部分均沿着框体10延伸方向所设置，贴近框体10，保证导线走线的合理性，提高交互平板内部的装配结构紧凑性，降低交互平板的故障率。
55.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
56.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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实用新型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一定指的是相同的实施例或示例。
57.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
58.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。