一种可感应手指按压力的电子装置及压力感应配件

摘要

一种可感应手指按压力的电子装置：包括主体部，所述主体部为一平板式设备，其正面为一屏幕，背面可定义为第一夹压面；包括背板部，所述背板部为一刚性板体，其贴附在主体部背面，其正面可定义为第二夹压面。第一、二夹压面之间留有间隙，设置有压感部，其为具有压力感应功能的传感器部件，其可将第一、二夹压面施加在其上的夹压力转换为电信号，以输入到平板式设备之中。这种电子装置不仅可以实现感应手指按压力的功能，且具有结构简单、容易实现、成本低的优点，有利于手指按压力感应功能的普及化。

说明书

技术领域

本发明涉及一种平板式电子装置，尤其是一种可感应手指按压力的平板式电子装置；本发明还涉及一种压力感应配件，尤其是一种用于平板式电子装置的压力感应配件。

背景技术

平板式电子产品，如平板手机、平板电脑，其一般可通过手指在正面屏幕上的触摸进行操控。一般来说，其屏幕只能单调地判断手指是否在某位置发生触碰，而无法感应到手指触碰时的按压力度。

为了提高产品的操控性，有人提出为这种电子产品增加感应手指按压力的功能。然而，在目前的方案中，其一般为将一层压力感应层设置在屏幕上(如屏幕顶部、中部或底部)，其会导致屏幕结构复杂化，且需要改变电子产品的内部结构设计，不仅实现起来比较困难，且会大幅地增加电子产品的整机成本。由此，这种带有手指按压力感应功能的平板式电子产品，其价格往往较高，不利于这项功能的普及化。

发明内容

本发明的目的为提供一种可感应手指按压力的电子装置，相比于现有技术，其具有结构简单、容易实现、成本低的优点，因而有利于手指按压力感应功能的普及化，所采用的具体方案如下：

一种可感应手指按压力的电子装置，其特征为：

包括一主体部，所述主体部为一平板式设备，所述平板式设备的正面为一屏幕，背面可定义为第一夹压面；

包括一背板部，所述背板部为一刚性板体，其贴附在主体部背面，其正面可定义为第二夹压面，所述第一、二夹压面之间留有间隙；以及，

还包括压感部，所述压感部夹设在第一、二夹压面之间，其为具有压力感应功能的传感器部件，其可将第一、二夹压面施加在其上的夹压力转换为电信号，所述电信号可输入到平板式设备之中。

由此：

首先，当使用者的手指在这种电子装置的屏幕上按压时，背板部同时对主体部具有支托作用，使得手指在屏幕上的按压力经由主体部传递到夹设在第一、二夹压面之间的压感部上，也就是说，第一、二夹压面在压感部上施加有与手指按压力相对应的夹压力，通过探测该夹压力，将其转换为电信号，并输入到平板式设备之中，即可对手指在屏幕上的按压力进行探测。

其次，平板式设备(如手机、平板电脑)一般具有刚性结构，而背板部为一刚性板体，具体来说，其可以为硬质塑料、金属、玻璃、木材等较硬质材料制作而成的板体(可以为平板或非平板，如弧形板)，使得第一、二夹压面不易变形，由此，当手指在屏幕上按压时，第一、二夹压面施加在压感部上的夹压力，一般与手指在屏幕上的按压力成线性关系，通过测量该夹压力，即可准确、灵敏地得出手指在屏幕上的按压力。

最后，在本方案中，背板部设置在平板式设备背面，而压感部被夹设在主体部与背板部之间，避免了将压力感应层设置到触控屏幕中的复杂结构，且一般也不需要改变平板式设备的内部结构，因此实现起来非常容易，其成本也比较低。因此，这种方案有利于按压力感应功能在平板式电子产品中的普及化。

在本发明的一具体方案中，所述压感部固定在第一夹压面上。将压感部固定在第一夹压面上，也就是说，压感部被设置在平板式设备背面，使得压感部可以更加方便地与平板式设备进行电路连接。所述压感部可以为嵌设在平板式电子装置背面的压力感应器；优选地，所述压感部为设有压力感应元件的薄型电路板，如柔性电路板(FPC)，其可通过胶层粘紧在第一夹压面之上，由此几乎不会影响到平板式设备的内部结构，其实现起来更加容易。

在本发明的另一具体方案中，所述压感部固定在第二夹压面上。将压感部固定在第二夹压面上，也就是说，压感部被固定在背板的正面，由此，带有压感部的背板将可以作为一外接配件与平板式设备进行搭配，而不是集成在平板式设备的内部，不仅可进一步减少对平板式设备内部结构的影响，同时也使得消费者在购买平板式设备时可以自主地选择是否搭配该背板部。所述压感部可通过一定的电连接结构或通信部件，如弹性顶针与平板式设备相互连接。优选地，所述压感部为一设有压力感应元件的薄型电路板，如柔性电路板，其粘紧在第二夹压面上，以减少其厚度。

在本发明的一优选方案中，所述背板部还设有包围在平板式设备侧边的包边，由此，背板部构成一套设在平板式设备背面的壳体，当使用者持握该电子装置时，该包边可减少或避免手掌与平板式设备侧边接触，由此减少或避免了其对压力感应准确度的影响。

本发明还提供一种压力感应配件，其特征为：

所述压力感应配件的主体为一背板部，所述背板部为一刚性板体；

还包括固定机构，所述固定机构可将该配件贴紧地固定在一平板式设备的背面，并由此定义背板部与该平板式设备相互靠近的一面为正面；

还包括压感部，所述压感部设置在背板部的正面，其为具有压力感应功能的传感器部件；以及，

还包括通信部，所述通信部可与平板式设备进行通信，以将压感部探测到的压力值发送到与其相固定的平板式设备中。

所述背板部可以为硬质塑料、金属、玻璃、木材等较硬质材料制作而成的板体(可以为平板或非平板，如弧形板)。所述固定机构可以为一定的吸合机构(如吸盘、磁铁)、卡合结构（如卡槽、卡齿)、套合结构(如将背板部制作为一保护套而从背面套在平板式设备的机身上)或粘合机构(如软性黏胶)。压感部可以为嵌设在背板部正面的压力感应器，优选地，其也可以为设有压力感应元件的薄型电路板，如柔性电路板(FPC)，采用柔性电路板，可以有效地减少压力感应配件的厚度。通信部可以为无线通信部件(如蓝牙、NFC)或有线通信部件(如USB线)，优选地，其也可以为弹性顶针构成的接口部件，弹性顶针一般为最简单的连接方式。

优选地，所述压力感应配件一平板式电子装置的保护壳，其包括设有可包围在平板式设备侧边的包边，使用者持握时，其包边可减少或避免手掌与平板式设备侧边接触，由此减少或避免了其对压力感应准确度的影响。

由此，当上述压力感应配件通过其固定结构贴紧地固定在一平板式设备的背面时，平板式设备的背面与背板部正面分别构成了第一、二夹压面，而压感部则被夹设在第一、二夹压面之间，其感应到的压力值可通过通信部发送到平板式设备中，其实现压力感应的原理与前文的描述相同，在此不做重复说明。

上述平板式设备，一般为平板手机、平板电脑等手持式电子产品或其主体部分(至少包括屏幕、主板及主体框架)。压感部或其压力感应元件，为能够将压力信号转换为电信号的结构或元件，可以但不限于为压力感应电阻、压力感应电容、压电陶瓷、压敏晶体管或微机电压力传感器等结构或元件。在本说明书中，平板式装置的正面是指其设有屏幕的一面，背板部的正面是指其靠近平板式装置的一面。

附图说明

图1为实施例一的电子装置整体示意图；

图2为实施例一的电子装置的拆分示意图；

图3为实施例一的电子装置的侧面及原理示意图；

图4为实施例一的电子装置的一具体方案示意图；

图5为实施例二的电子装置的拆分示意图；

图6为实施例三的电子装置的拆分示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1—3所示，可感应手指按压力的电子装置100，包括主体部10、背板部20以及压感部30。主体部10为一平板式手机，其正面为一屏幕11，背面12设有第一连接端13，背面12可定义为第一夹压面；背板部20的主体为一刚性板体(可以为硬质塑料、金属、玻璃、木材等较硬质材料制作而成的平面或非平面板体)，其通过一定的固定机构(图中无画出)，如吸合机构(如吸盘、磁铁)、卡合结构(如分别设置在手机10机身与背板部20的卡槽和卡齿)、套合结构(如将背板部20制作为一手机套而从背面套在手机10的机身上)或粘合机构(如软性黏胶)贴附在手机10的背面，背板部20的正面21可定义为第二夹压面；压感部30为粘紧在第二夹压面21上的FPC部件，使得当背板部20贴附在手机10的背面时，压感部30被夹设在第一、二夹压面12、21之间的间隙中。FPC部件30的四角分别设有四个压力感应元件31(如压力感应电阻、压力感应电容、压电陶瓷、压敏晶体管或微机电压力传感器等元件)，除此之外，其还设有作为第二连接端的弹性顶针(pogopin)32，弹性顶针32通过设置在FPC之中的线路与压力感应元件31相互连接或通信，当背板部20贴附在手机10的背面时，弹性顶针32刚好顶住第一连接端13，使得压力感应元件31能够与手机10进行电连接或通信。

如图3所示，当使用者的手指40在屏幕11上按压时，背板部20同时具有支托作用，使得手指40在屏幕11上的按压力f0经由手机10的机体传递到各压力感应元件上，由于手机10、背板部20均有为刚性结构，最终，压力f0可以全部转化为施加在四个压力感应元件31上的夹压力f1，使得四个压力感应元件31上的夹压力f1不仅与手指40的按压力f0成线性关系，还可根据手指40在屏幕11上按压位置的不同而呈现不同的分配比例，总而言之，通过探测夹压力f1，将其转换为电信号，并输入到手机10之中，即可对手指40在屏幕11上的按压力进行探测。

在实际的商业方案中，背板部20可以作为一手机壳(如手机的电池盖)，与手机10构成一终端产品进行销售；或者，手机10本身也可以为一终端产品，而背板部20则另外作为一个附加配件(压力感应配件)进行销售。无论如何，上述结构都可以在手机10上增加手指按压力的探测功能，其一般也不需要改变手机10的内部结构，因而实现起来非常容易，其成本也比较低，有利于按压力感应功能的普及化应用。

如图4所示，在本实施例的一具体方案中，背板部20还设有包围在手机10侧边的包边22，由此，背板部20构成了套设在手机10背面的壳体，当使用者持握手机10时，使用者的其他手掌或手指41可夹压在包边上而不是在手机的侧边上，避免了手掌或手指41与手机10侧边接触，由此避免了其对压力感应准确度的影响。

实施例二

如图5所示，在实施例一的基础上，将压感部30改为设置在手机10的背面12(即第一夹压面)，则构成本发明的实施例二，由此，压感部30可以直接与手机10的主板连接，省去了弹性顶针等连接部件。具体地，压感部30可以为嵌设并稍微凸出于手机10背面壳体的压力感应元件31，或者为一层粘紧在手机背面的FPC部件。

实施例三

如图6所示，在实施例一或二的基础上，将手机10改为平板电脑10'，并根据平板电脑的尺寸，适当增加力学感应元件31的数量，则构成本发明的实施例三。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。