本實(shí)用新型涉及壓電振動技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種觸覺反饋模塊及按鈕。

背景技術(shù)：

觸覺反饋技術(shù)是一種通過作用力、振動等一系列動作為使用者再現(xiàn)觸感的人機(jī)交互方式。壓電振動模塊是觸覺反饋技術(shù)中的主要硬件，其可以提供低功耗、振動清晰的觸覺反饋。且觸覺反饋可以給用戶提供更加深入的體驗(yàn)、為更正確的操作提供反饋。

現(xiàn)有技術(shù)中的觸覺反饋由振動馬達(dá)提供，振動馬達(dá)會造成設(shè)備整體的振動，不能提供局部定點(diǎn)的精確反饋。并且，通過振動馬達(dá)實(shí)現(xiàn)的觸覺反饋耗能較高，不符合環(huán)保節(jié)能的需求。

因而，如何實(shí)現(xiàn)振動模塊的局部定點(diǎn)的精確反饋以及減少能耗成為為人們亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種觸覺反饋模塊及按鈕，以緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的振動模塊無法實(shí)現(xiàn)局部定點(diǎn)的精確反饋以及能耗較高的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了下列技術(shù)方案：

技術(shù)方案1的實(shí)用新型，提供了一種觸覺反饋模塊，包括底板、通過支撐塊連接于底板上的金屬板、位于金屬板上方中心的小塊、貼附于所述金屬板的壓電體、以及設(shè)置于所述底板上方并且與所述金屬板電連接的驅(qū)動電路；

所述金屬板在與所述驅(qū)動電路導(dǎo)通后傳遞電信號至壓電體，所述壓電體接收電信號后產(chǎn)生振動量，所述振動量集中于小塊以使所述小塊產(chǎn)生觸覺反饋。

另外，技術(shù)方案2的實(shí)用新型，在技術(shù)方案1的觸覺反饋模塊的基礎(chǔ)上，所述金屬板為矩形。

另外，技術(shù)方案3的實(shí)用新型，在技術(shù)方案2的觸覺反饋模塊的基礎(chǔ)上，所述金屬板的四個(gè)角的下部均設(shè)置有支撐塊。

另外，技術(shù)方案4的實(shí)用新型，在技術(shù)方案3的觸覺反饋模塊的基礎(chǔ)上，所述壓電體為矩形，并且，所述壓電體的頂點(diǎn)位于所述金屬板側(cè)邊的中點(diǎn)。

另外，技術(shù)方案5的實(shí)用新型，在技術(shù)方案4的觸覺反饋模塊的基礎(chǔ)上，所述壓電體貼合于所述金屬板下方。

另外，技術(shù)方案6的實(shí)用新型，在技術(shù)方案5的觸覺反饋模塊的基礎(chǔ)上，所述壓電體貼合于所述金屬板上方。

另外，技術(shù)方案7的實(shí)用新型，在技術(shù)方案6的觸覺反饋模塊的基礎(chǔ)上，所述壓電體為單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。

另外，技術(shù)方案8的實(shí)用新型，在技術(shù)方案7的觸覺反饋模塊的基礎(chǔ)上，所述小塊由金屬材料或者高分子材質(zhì)制成。

另外，技術(shù)方案9的實(shí)用新型，在技術(shù)方案9的觸覺反饋模塊的基礎(chǔ)上，所述壓電體由陶瓷、PVDF或者電致伸縮材料中的任一種制成。

技術(shù)方案10的實(shí)用新型，在上述任一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，提供了一種觸覺反饋按鈕，包括上述任一技術(shù)方案所述的觸覺反饋模塊。

本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果：

技術(shù)方案1的實(shí)用新型，由于提供了一種觸覺反饋模塊，包括底板、通過支撐塊連接于底板上的金屬板、位于金屬板上方中心的小塊、貼附于所述金屬板的壓電體、以及設(shè)置于所述底板上方并且與所述金屬板電連接的驅(qū)動電路；金屬板在與驅(qū)動電路導(dǎo)通后傳遞電信號至壓電體，壓電體接收電信號后產(chǎn)生振動量，且金屬板從角部到中心的振動量逐漸增大，小塊位于金屬板上方的中心位置，因而，振動量可集中于小塊以使小塊產(chǎn)生強(qiáng)烈的觸覺反饋。

本實(shí)用新型提供的觸覺反饋模塊取代了傳統(tǒng)的振動馬達(dá)的整體振動模式，因而與傳動的振動模式相比能耗較低。并且，本實(shí)施例提供的觸覺反饋模塊可將較大范圍內(nèi)的振動轉(zhuǎn)化為小范圍的局部振動，從而實(shí)現(xiàn)了局部定點(diǎn)的精確反饋。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸覺反饋模塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸覺反饋模塊在壓電體位于金屬板上部時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸覺反饋模塊在壓電體位于金屬板下部時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸覺反饋模塊的主視圖。

圖標(biāo)：100－底板；200－金屬板；300－小塊；400－壓電體；500－支撐塊；600－驅(qū)動電路。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

實(shí)施例1提供了一種觸覺反饋模塊，包括底板100、通過支撐塊500連接于底板100上的金屬板200、位于金屬板200上方中心的小塊300、貼附于金屬板200的壓電體400、以及設(shè)置于底板100上方并且與金屬板200電連接的驅(qū)動電路600。金屬板200在與驅(qū)動電路600導(dǎo)通后傳遞電信號至壓電體400，壓電體400接收電信號后產(chǎn)生振動量，且金屬板200從角部到中心的振動量逐漸增大，小塊300位于金屬板200上方的中心位置，因而，振動量可集中于小塊300以使小塊300產(chǎn)生強(qiáng)烈的觸覺反饋。

實(shí)施例2提供了一種觸覺反饋按鈕，包括實(shí)施例1中的觸覺反饋模塊。因而，該觸覺反饋按鈕同樣可以實(shí)現(xiàn)局部定點(diǎn)強(qiáng)烈振動。

下面結(jié)合附圖對實(shí)施例1和實(shí)施例2進(jìn)行詳細(xì)描述：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸覺反饋模塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸覺反饋模塊在壓電體位于金屬板上部時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸覺反饋模塊在壓電體位于金屬板下部時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸覺反饋模塊的主視圖。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種觸覺反饋模塊，請一并參照圖1至圖4，包括底板100、通過支撐塊500連接于底板100上的金屬板200、位于金屬板200上方中心的小塊300、貼附于金屬板200的壓電體400、以及設(shè)置于底板100上方并且與金屬板200電連接的驅(qū)動電路600。

以上述及的觸覺反饋模塊的工作過程詳細(xì)描述如下：

金屬板200在與驅(qū)動電路600導(dǎo)通后傳遞電信號至壓電體400，壓電體400接收電信號后產(chǎn)生振動量，且金屬板200從角部到中心的振動量逐漸增大，小塊300位于金屬板200上方的中心位置，因而，振動量可集中于小塊300以使小塊300產(chǎn)生觸覺反饋。

以上述及的觸覺反饋模塊能夠產(chǎn)生的有益效果在于:

本實(shí)施例提供的觸覺反饋模塊取代了傳統(tǒng)的振動馬達(dá)的整體振動模式，因而與傳動的振動模式相比能耗較低。并且，本實(shí)施例提供的觸覺反饋模塊可將較大范圍內(nèi)的振動轉(zhuǎn)化為小范圍的局部振動，從而實(shí)現(xiàn)了局部定點(diǎn)的精確反饋。

以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)舉例，為了達(dá)到更好的觸覺感知效果，在虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備上的定點(diǎn)位置設(shè)置一個(gè)或多個(gè)本實(shí)用新型述及的觸覺反饋模塊，在體驗(yàn)者觸碰到該觸覺反饋模塊對應(yīng)的小塊300位置時(shí)，觸覺反饋模塊啟動，金屬板200在與驅(qū)動電路600導(dǎo)通后傳遞電信號至壓電體400，壓電體400接收電信號后產(chǎn)生振動量，金屬板200從角部到中心的振動量逐漸增大，小塊300位于金屬板200上方的中心位置，振動量集中于小塊300以使小塊300產(chǎn)生強(qiáng)烈的觸覺反饋，從而實(shí)現(xiàn)了局部定點(diǎn)的精確反饋，體驗(yàn)者可以得到更好的沉浸式觸覺體驗(yàn)效果。

本實(shí)施例的可選方案中，金屬板200為矩形，金屬板200的矩形結(jié)構(gòu)不限定為長方形或者正方形。壓電體400為矩形，壓電體400的矩形結(jié)構(gòu)不限定為長方形或者正方形。并且，壓電體400的頂點(diǎn)位于金屬板200側(cè)邊的中點(diǎn)。

較為優(yōu)選地，金屬板200為正方形結(jié)構(gòu)，壓電體400為正方形結(jié)構(gòu)，且壓電體400的四個(gè)頂點(diǎn)位于金屬板200的側(cè)邊中點(diǎn)位置。即壓電體400的輪廓線與金屬板200的側(cè)邊中點(diǎn)的順次連線重合。或者，壓電體400相對于金屬板200旋轉(zhuǎn)45°。

以上述及的金屬板200與壓電體400的形狀和結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生的有益效果在于：

壓電體400的四角位于金屬板200的側(cè)邊的中點(diǎn)，金屬板200的四角通過支撐塊500固定于底板100，即金屬板200的四角相對于底板100不能產(chǎn)生振動，距離金屬板200的四角越遠(yuǎn)，產(chǎn)生的振動量越大，因而金屬板200的中心位置產(chǎn)生的振動量最大，從而實(shí)現(xiàn)局部強(qiáng)烈震感。

本實(shí)施例的可選方案中，為了將金屬板200固定于底板100，在金屬板200的四個(gè)角的下部均設(shè)置有支撐塊500。

其中，支撐塊500與金屬板200的連接方式不限定為固定連接、插接等。固定連接可以避免支撐塊500與金屬板200之間的松動，提高支撐塊500和金屬板200的整體穩(wěn)定性和可靠性。優(yōu)選地，固定連接的方式為焊接。優(yōu)選地，插接的方式例如榫卯連接。金屬板200上設(shè)置有凹槽，支撐塊500設(shè)置有榫頭，且上述凹槽與上述榫頭適配。

其中，支撐塊500與底板100的連接方式不限定為固定連接、插接等。固定連接可以避免支撐塊500與底板100之間的松動，提高支撐塊500和底板100的整體穩(wěn)定性和可靠性。優(yōu)選地，固定連接的方式為焊接。優(yōu)選地，插接的方式例如榫卯連接。底板100上設(shè)置有凹槽，支撐塊500設(shè)置有榫頭，且上述凹槽與上述榫頭適配。

關(guān)于壓電體400與金屬塊的相對位置，可以設(shè)置多種，以下作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

例如：較為優(yōu)選地，請參照圖3(壓電體400用虛線表示)，壓電體400貼合于金屬板200下方。更為具體地，壓電體400的四角設(shè)置于金屬板200下表面的側(cè)邊的中點(diǎn)。壓電體400的振動量向上傳遞至金屬板200，并由金屬板200傳遞至位于金屬板200中心位置的小塊300。

又如：較為優(yōu)選地，請參照圖2(壓電體400用實(shí)線表示)，壓電體400貼合于金屬板200的上方。更為具體地，壓電體400的四角設(shè)置于金屬板200上表面的側(cè)邊的中點(diǎn)。壓電體400的振動量向上傳遞至位于壓電體400中心位置的小塊300。

再如：較為優(yōu)選地，金屬板200上方和下方均設(shè)置有壓電體400，且位于金屬板200上方的壓電體400和位于金屬板200下方的壓電體400相對于金屬板200對稱設(shè)置，并且，位于金屬板200上方的壓電體400與位于金屬板200下方的壓電體400的振動幅度同步以避免振動效果的抵消，具體而言，當(dāng)位于金屬板200上方的壓電體400向上振動時(shí)，位于金屬板200下方的壓電體400同步向上振動；當(dāng)位于金屬板200上方的壓電體400向下振動時(shí)，位于金屬板200下方的壓電體400同步向下振動。

本實(shí)施例的可選方案中，為了提供更強(qiáng)的局部觸覺反饋，壓電體400設(shè)置為單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。即壓電體400由單層壓電材料制成，或者壓電體400由多層壓電材料制成。較為優(yōu)選地，壓電體400由多層壓電材料制成，多層壓電材料可以實(shí)現(xiàn)振動量的疊加，從而提供觸覺強(qiáng)度的疊加。

本實(shí)施例的可選方案中，本實(shí)施例提供的壓電體400的材料包括但不限定于：無機(jī)壓電材料、有機(jī)壓電材料或復(fù)合壓電材料。無機(jī)壓電材料優(yōu)選為壓電陶瓷和壓電晶體，壓電陶瓷壓電性強(qiáng)、介電常數(shù)高，可以加工成任意形狀。壓電晶體，例如石英，介電常數(shù)低，但穩(wěn)定性好。有機(jī)壓電材料，例如聚偏氟乙烯，材質(zhì)柔韌，低密度，低阻抗和高壓電常數(shù)。復(fù)合壓電材料是無機(jī)壓電陶瓷和有機(jī)高分子樹脂構(gòu)成的壓電復(fù)合材料，兼?zhèn)錈o機(jī)和有機(jī)壓電材料的性能。

上述可選方案中，更為優(yōu)選地，壓電體400由陶瓷、PVDF(聚偏氟乙烯)或者電致伸縮材料中的任一種制成。

本實(shí)施例的可選方案中，小塊300由金屬材料或者高分子材質(zhì)制成。

本實(shí)施例的可選方案中，小塊300設(shè)置為矩形、圓形中的任意一種。

本實(shí)施例的可選方案中，小塊300與金屬板200的連接方式不限定為一體連接、插接、粘結(jié)等。一體連接可以避免小塊300與金屬板200之間的松動，提高觸覺反饋模塊的穩(wěn)定性和可靠性。較為優(yōu)選地，小塊300與金屬板200焊接。另外，考慮到插接的方式方便組裝和拆卸，較為優(yōu)選地，小塊300與金屬板200榫卯連接，其中，小塊300上設(shè)置有榫頭，金屬板200上設(shè)置有凹槽，上述榫頭與上述凹槽適配。另外，小塊300與金屬板200還可以采用粘結(jié)的方式，粘結(jié)劑優(yōu)選為熱熔型粘結(jié)劑。粘合劑可以是，但不限定于環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂可以在保證粘合力的同時(shí)，并吸收外部沖擊的壓力。

本實(shí)施例的可選方案中，對小塊300進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，具體而言，小塊300上部包覆有塑封部，且該塑封部的底部與金屬板200連接。塑封部由硅樹脂、氨基甲酸乙酯、橡膠聚合物中的一種或多種材料組成，以上所列物質(zhì)一方面可以提高小塊300的耐久性，減緩該觸覺反饋模塊被氧化的速度，另一方面可以增加金屬板200與小塊300的粘結(jié)強(qiáng)度，避免金屬板200與小塊300在受到外部沖擊時(shí)發(fā)生脫落的故障。具體而言，采用了該觸覺反饋模塊的電子設(shè)備例如智能手機(jī)，會由于使用者或者操作者的不慎而導(dǎo)致電子設(shè)備受到較大的力學(xué)沖擊而造成觸覺反饋模塊的破損，并且，由于金屬板200和小塊300的材料和受力上的差異導(dǎo)致金屬板200和小塊300在受到?jīng)_擊時(shí)易于分離。塑封部與小塊300的粘結(jié)強(qiáng)度高，且不容易從小塊300上脫落，接觸端子密封于塑封部內(nèi)可以顯著提高小塊300的耐久性。

另外，還需要補(bǔ)充的是，本實(shí)施例的可選方案中，底板100為彈性材料。底板100的材料不限定為纖維材料或金屬材料。

另外，還需要補(bǔ)充的是，壓電體400能夠產(chǎn)生相對于底板100的上下方向的振動量。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供了一種觸覺反饋按鈕，包括實(shí)施例1中的觸覺反饋模塊。

具體而言：

以上述及的觸覺反饋按鈕包括殼體和觸覺反饋模塊。其中，觸覺反饋模塊，包括底板100、通過支撐塊500連接于底板100上的金屬板200、位于金屬板200上方中心的小塊300、貼附于金屬板200的壓電體400、以及設(shè)置于底板100上方并且與金屬板200電連接的驅(qū)動電路600。

金屬板200在與驅(qū)動電路600導(dǎo)通后傳遞電信號至壓電體400，壓電體400接收電信號后產(chǎn)生振動量，且金屬板200從角部到中心的振動量逐漸增大，小塊300位于金屬板200上方的中心位置，因而，振動量可集中于小塊300以使小塊300產(chǎn)生強(qiáng)烈的觸覺反饋。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。