[发明专利]具有集成支承件的压电触觉反馈装置

说明书

根据实施方式，一种装置包括：压电元件，其配置为将电压转换为机械应变；以及导电基板，压电元件紧固在该导电基板上，其中，导电基板包括位于导电基板的下侧上的集成支承件，其中，导电基板由集成支承件支承；其中，该装置配置为基于机械应变提供触觉反馈。

技术领域

本发明总体涉及电子设备的触摸用户接口，并且更具体地，本发明涉及具有触觉反馈的压电装置。

背景技术

触觉学的一个目的可以是向装置的用户提供触觉反馈。这个的最著名的示例之一就是振动反馈，例如，在现代手机中。传统上，这种功能使用惯性触觉致动器来实现，该惯性触觉致动器的操作原理是基于机械质量的运动。近来，用于触觉反馈的压电效应的应用通过压电致动器变得更加普遍。当在压电材料上施加电压时，在材料中感应出应变。反之亦然：当所施加的应力在压电材料中感应出应变时，可在材料上检测到电压。

压电触觉反馈装置通常通过将压电元件紧固至导电基板上来实现。当在压电元件上施加电压时，感应的应变使元件和基板都弯曲。当以适当的方式调制该电压时，通过压电元件和基板的运动产生触觉反馈。另外，当例如用户按压到装置上时，如果在压电元件中感应出任何应变，则可检测到所产生的电压。

发明内容

提供该发明内容是为了以简化的形式介绍将在下面的具体实施方式中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

本发明的目的是提供一种压电触觉反馈装置结构。该目的通过独立权利要求的特征来实现。在从属权利要求中描述了一些实施方式。

根据第一方面，一种装置包括：压电元件，其配置为将电压转换为机械应变；以及导电基板，压电元件紧固在该导电基板上，其中，导电基板包括位于导电基板的下侧上的集成支承件，其中，导电基板由集成支承件支承；其中，该装置配置为基于机械应变提供触觉反馈。集成支承件允许压电元件和导电基板足够弯曲以用于触觉反馈，同时防止压电元件的过度弯曲。

在第一方面的实施例中，通过冲压或通过弯曲导电基板的边缘将集成支承件形成到导电基板中。这允许精确地制造集成支承件，使得集成支承件防止压电元件过度弯曲，同时仍然允许用于触觉反馈的足够运动。

在第一方面的另一实施例中，通过将一个或多个附加结构紧固在导电基板的下侧上来形成集成支承件，这允许将集成支承件与基板分开制造。

在第一方面的另一实施例中，由电压引起的机械应变使压电元件和导电基板弯曲。当对该弯曲进行调制时，产生用于触觉反馈的运动。

在第一方面的另一实施例中，将电极紧固至压电元件的顶表面。这允许在压电元件的整个横截面上施加相同的电压。

在第一方面的另一实施例中，导电基板配置为压电元件的下电极，这允许在压电元件的整个横截面上施加电压。

在第一方面的另一实施例中，压电元件包括串联或并联电配置的多个压电层，这允许使用较低的电压来实现相同的弯曲量。

在第一方面的另一实施例中，压电元件或导电基板是圆形或椭圆形盘，这允许压电元件和基板在中心处有效地弯曲。

在第一方面的另一实施例中，压电元件或导电基板是多边形盘，这可使基板的制造更容易。

在第一方面的另一实施例中，集成支承件位于导电基板的外圆周上，以允许压电元件和导电基板在中心处相当大地弯曲。

在第一方面的另一实施例中，压电元件配置成将机械应变转换为电压以检测触摸。这允许同样的结构也用于触觉反馈和触摸感测两者。

在第一方面的另一实施例中，压电元件和导电基板电连接至导电膜，这允许使用导电膜来控制电压。