用于力感测的装置及电子设备制造方法及图纸

一种用于力感测的装置(10)及电子设备(1)。该电子设备(1)包括第一可变形部分(21)和第二可变形部分(22)。该装置(10)包括运算放大器(32，105)和连接为环路的四个分支(101

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于力感测的装置及电子设备


[0001]本公开内容涉及人机交互的
，并且特别地涉及用于力感测的装置和方法以及电子设备。

技术介绍

[0002]近几十年来已经见证了在人们日常生活中的各种电子设备的快速发展。为了方便使用，开发了许多输入装置来帮助用户与电子设备进行交互。力敏感输入装置或应变敏感输入装置正变得越来越流行，这是因为它们为用户与各种类型的电子设备之间的交互提供了非常方便的力感测方法。例如，用户可以通过用手指或触控笔(stylus)简单地触摸、按压、敲击、抓握或拉伸操作界面向移动电话或计算机输入指令。
[0003]设置有力敏感输入装置或应变敏感输入装置的操作界面通常位于电子设备的可变形部分例如柔性显示器上的虚拟键盘或虚拟按钮、塑料外壳的弹性部分、金属壳体的变薄部分等处。力敏感输入装置或应变敏感输入装置对操作界面的变形进行检测，即，对由操作引起的力或应变进行检测，并且从而使得电子设备能够识别出这样的操作。图1是常规技术中电子设备的力敏感输入装置或应变敏感输入装置的示意性结构图。如图1所示，力敏感输入装置或应变敏感输入装置包括模数比较器4和位于电子设备1的操作界面2处的力感测电路3。力感测电路3被配置成生成电信号并且将该电信号传输至模数比较器4。模数比较器4被配置成将该信号与由预设阈值信号限定的阈值进行比较，并且输出其状态指示比较结果的信号。阈值指示由电子设备识别出的变形程度。然后，将该结果传输至控制器(或处理器)5，并且控制器(或处理器)5基于信号的状态确定操作区域是否变形。
[0004]用于对力敏感输入装置或应变敏感输入装置的性能进行评估的关键因素是灵敏度，该灵敏度是指能够引起从模数比较器4输出的信号状态的变化的力的最小变化。高度敏感的输入装置能够检测到力的较小变化，并且因此可以相应地给出更精确的响应。例如，高灵敏度意味着甚至操作界面2上的轻微的敲击或触摸也可以被控制器5检测到。如图1所示，输入装置的灵敏度基本上由力感测电路3的灵敏度和模数比较器4中的模数转换的分辨率确定。在实践中，模数转换所需的电流将随着分辨率的增加呈指数上升，从而导致高的功耗，这与电子设备的发展的最小化和便携化趋势不兼容。在一些应用场景中，控制器(或处理器)5可以直接基于从力感测电路输出的模拟信号来确定操作区域是否变形，并且在这种情况下，模数转换是非必要的。
[0005]因此，力感测电路的灵敏度对于提高电子设备的力敏感输入装置的性能或应变敏感输入装置的性能是非常重要的。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，根据本公开内容的实施方式提供了下述技术方案。
[0007]在第一方面，根据本公开内容的实施方式提供了一种用于力感测的装置。该装置被应用于电子设备，该电子设备包括第一可变形部分和第二可变形部分。该装置包括运算
放大器、第一分支、第二分支、第三分支和第四分支。第一分支连接在运算放大器的第一输入端子与供应第一电压的第一端子之间。第二分支连接在第一输入端子与供应第二电压的第二端子之间，其中，第一电压不同于第二电压。第三分支连接在运算放大器的第二输入端子与第一端子之间。第四分支连接在第二输入端子与第二端子之间。第一分支、第二分支、第三分支和第四分支中的第一应变敏感分支包括附接至第一可变形部分的第一应变传感器。第一分支、第二分支、第三分支和第四分支中的第二应变敏感分支包括附接至第二可变形部分的第二应变传感器。当第一可变形部分发生应变时，第二可变形部分发生应变。
[0008]在一个实施方式中，第一应变敏感分支在第一端子、第二端子、第一输入端子或第二输入端子中的一者处与第二应变敏感分支连接。当第一可变形部分经受第一类型的应变时，第一应变传感器的电参数增加并且第二应变传感器的电参数减小。当第一可变形部分经受第二类型的应变时，第一应变传感器的电参数减小并且第二应变传感器的电参数增加。电参数为电阻或电容。第一类型的应变为压缩而第二类型的应变为拉伸，或者第一类型的应变为拉伸而第二类型的应变为压缩。
[0009]在一个实施方式中，当第一可变形区域经受第二类型的应变时，第二可变形部分经受第一类型的应变。当第一可变形区域经受第一类型的应变时，第二可变形部分经受第二类型的应变。
[0010]在一个实施方式中，第一应变敏感分支不与第二应变敏感分支连接。当第一可变形部分经受第一类型的应变时，第一应变传感器的电参数和第二应变传感器的电参数都增加。当第一可变形部分经受第二类型的应变时，第一应变传感器的电参数和第二应变传感器的电参数都减小。电参数为电阻或电容。第一类型的应变为压缩而第二类型的应变为拉伸，或者第一类型的应变为拉伸而第二类型的应变为压缩。
[0011]在一个实施方式中，当第一可变形区域经受第一类型的应变时，第二可变形部分经受第一类型的应变。当第一可变形区域经受第二类型的应变时，第二可变形部分经受第二类型的应变。
[0012]在一个实施方式中，电子设备还包括第三可变形部分。第一分支、第二分支、第三分支和第四分支中的第三应变敏感分支包括附接至第三可变形部分的第三应变传感器。第一应变敏感分支在第一端子、第二端子、第一输入端子或第二输入端子中的另一者处与第三应变敏感分支连接。当第一可变形部分经受第一类型的应变时，第三应变传感器的电参数减小。当第一可变形部分经受第二类型的应变时，第三应变传感器的电参数增加。
[0013]在一个实施方式中，当第一可变形区域经受第二类型的应变时，第三可变形部分经受第一类型的应变。当第一可变形区域经受第一类型的应变时，第三可变形部分经受第二类型的应变。
[0014]在一个实施方式中，电子设备还包括第三可变形部分。第一分支、第二分支、第三分支和第四分支中的第三应变敏感分支包括附接至第三可变形部分的第三应变传感器。第一应变敏感分支不与第三应变敏感分支连接。当第一可变形部分经受第一类型的应变时，第三应变传感器的电参数增加。当第一可变形部分经受第二类型的应变时，第二应变传感器的电参数减小。
[0015]在一个实施方式中，当第一可变形区域经受第一类型的应变时，第三可变形部分经受第一类型的应变。当第一可变形区域经受第二类型的应变时，第三可变形部分经受第
二类型的应变。
[0016]在一个实施方式中，电子设备还包括第四可变形部分。第一分支、第二分支、第三分支和第四分支中的第四应变敏感分支包括附接至第四可变形部分的第四应变传感器。当第一可变形部分经受第一类型的应变时，第四应变传感器的电参数增加。当第一可变形部分经受第二类型的应变时，第四应变传感器的电参数减小。
[0017]在一个实施方式中，当第一可变形区域经受第一类型的应变时，第四可变形部分经受第一类型的应变。当第一可变形区域经受第二类型的应变时，第四可变形部分经受第二类型的应变。
[0018]在一个实施方式中，电参数为电阻。第一应变传感器、第二应变传感器、第三应变传感器和第四应变传感器中的每个应变传感器包括应变仪。
[0019]在一个实施方式中，电参数为电容。第一应变传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于力感测的装置，所述装置被应用于电子设备，其中，所述电子设备包括第一可变形部分和第二可变形部分，并且所述装置包括：运算放大器；第一分支，所述第一分支连接在所述运算放大器的第一输入端子与供应第一电压的第一端子之间；第二分支，所述第二分支连接在所述第一输入端子与供应第二电压的第二端子之间，其中，所述第一电压不同于所述第二电压；第三分支，所述第三分支连接在所述运算放大器的第二输入端子与所述第一端子之间；以及第四分支，所述第四分支连接在所述第二输入端子与所述第二端子之间；其中，所述第一分支、所述第二分支、所述第三分支和所述第四分支中的第一应变敏感分支包括附接至所述第一可变形部分的第一应变传感器；其中，所述第一分支、所述第二分支、所述第三分支和所述第四分支中的第二应变敏感分支包括附接至所述第二可变形部分的第二应变传感器；其中，当所述第一可变形部分发生应变时，所述第二可变形部分发生应变。2.根据权利要求1的装置，其中，所述第一应变敏感分支在所述第一端子、所述第二端子、所述第一输入端子或所述第二输入端子中的一者处与所述第二应变敏感分支连接；其中，当所述第一可变形部分经受第一类型的应变时，所述第一应变传感器的电参数增加并且所述第二应变传感器的电参数减小；并且当所述第一可变形部分经受第二类型的应变时，所述第一应变传感器的电参数减小并且所述第二应变传感器的电参数增加；其中，所述电参数为电阻或电容；并且其中，所述第一类型的应变为压缩而所述第二类型的应变为拉伸，或者所述第一类型的应变为拉伸而所述第二类型的应变为压缩。3.根据权利要求2的装置，其中，当所述第一可变形区域经受所述第二类型的应变时，所述第二可变形部分经受所述第一类型的应变；并且当所述第一可变形区域经受所述第一类型的应变时，所述第二可变形部分经受所述第二类型的应变。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一应变敏感分支不与所述第二应变敏感分支连接；其中，当所述第一可变形部分经受第一类型的应变时，所述第一应变传感器的电参数和所述第二应变传感器的电参数都增加；并且当所述第一可变形部分经受第二类型的应变时，所述第一应变传感器的电参数和所述第二应变传感器的电参数都减小；并且其中，所述电参数为电阻或电容；并且
其中，所述第一类型的应变为压缩而所述第二类型的应变为拉伸，或者所述第一类型的应变为拉伸而所述第二类型的应变为压缩。5.根据权利要求4所述的装置，其中，当所述第一可变形区域经受所述第一类型的应变时，所述第二可变形部分经受所述第一类型的应变；并且当所述第一可变形区域经受所述第二类型的应变时，所述第二可变形部分经受所述第二类型的应变。6.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述电子设备还包括第三可变形部分，其中，所述第一分支、所述第二分支、所述第三分支和所述第四分支中的第三应变敏感分支包括附接至所述第三可变形部分的第三应变传感器；其中，所述第一应变敏感分支在所述第一端子、所述第二端子、所述第一输入端子或所述第二输入端子中的另一者处与所述第三应变敏感分支连接；并且其中，当所述第一可变形部分经受第一类型的应变时，所述第三应变传感器的电参数减小；并且当所述第一可变形部分经受所述第二类型的应变时，所述第三应变传感器的电参数增加。7.根据权利要求6所述的装置，其中，当所述第一可变形区域经受所述第二类型的应变时，所述第三可变形部分经受所述第一类型的应变；并且当所述第一可变形区域经受所述第一类型的应变时，所述第三可变形部分经受所述第二类型的应变。8.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述电子设备还包括第三可变形部分，其中，所述第一分支、所述第二分支、所述第三分支和所述第四分支中的第三应变敏感分支包括附接至所述第三可变形部分的第三应变传感器；其中，所述第一应变敏感分支不与所述第三应变敏感分支连接，并且其中，当所述第一可变形部分经受所述第一类型的应变时，所述第三应变传感器的电参数增加；并且当所述第一可变形...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷内寛直，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：