CN111477114A - 可折叠的电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种可折叠的电子设备，包括：第一折叠主体和第二折叠主体，所述第一折叠主体上设有第一电极片和第二电极片，且所述第一电极片和所述第二电极片相对设置并形成有一间隙；所述第二折叠主体上设有介质层，所述第一折叠主体与所述第二折叠主体转动连接；其中，其中，随着所述第一折叠主体与所述第二折叠主体的相对转动，所述介质层位于所述间隙内，且在所述第一电极片上的正投影面积逐渐增大或减小。本申请能够实现第一折叠主体相对于所述第二折叠主体的旋转角度的连续检测，提高了角度检测的精度，并且还能避免受到磁场等干扰影响检测结果。

Description

可折叠的电子设备

技术领域

本申请涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种可折叠的电子设备。

背景技术

随着电子设备的发展，具有折叠屏的电子设备的应用越来越广泛，以折叠屏手机为例，可以通过手机的转动动作实现人机交互、功能扩展等。但是若手机能够实现通过转动动作进行人机交互、功能扩展，还需要手机能够较为准确地检测到折叠屏手机的折叠角度(或者称为转动角度)。

目前，为了检测到折叠屏手机的折叠角度，一种方式是：采用霍尔传感器感应磁场强度的变化，但是当用户在磁场环境下使用折叠屏手机时，磁场环境可能会对霍尔传感器造成干扰，甚至影响检测结果。还有一种方式是：通过多个间隔布置的光发射器和多个光接受器来实现折叠角度检测，由于折叠屏手机的折叠空间有限，所能布置的光接收器的数量也有限，导致所能检测的折叠角度受限，并且只能检测到固定数量(由所布置的光接收器的数量确定)的特定折叠角度，不能满足高精度角度检测的需求，光接收器的数量较多也会导致成本的增加，以及占用较多的中央处理器(central processing unit，CPU)的检测端口资源。

发明内容

本申请实施例提供了一种可折叠的电子设备，以解决现有技术中可折叠的电子设备检测折叠角度的方式易受干扰影响检测结果，以及只能检测到固定数量的特定折叠角度，不能满足高精度角度检测的需求的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提供了一种可折叠的电子设备，包括：

第一折叠主体，所述第一折叠主体上设有第一电极片和第二电极片，且所述第一电极片和所述第二电极片之间相对设置并形成有一间隙；

第二折叠主体，所述第二折叠主体上设有介质层，所述第一折叠主体与所述第二折叠主体转动连接；

其中，随着所述第一折叠主体与所述第二折叠主体的相对转动，所述介质层位于所述间隙内，且在所述第一电极片上的正投影面积逐渐增大或减小。

这样，本申请的上述方案中，当随着所述第一折叠主体与所述第二折叠主体的相对转动，且所述介质层位于所述间隙内时，所述介质层在所述第一电极片上的正投影面积逐渐增大或减小，这样通过检测第一电极片和第二电极片之间的电容值，可以确定所述第一折叠主体相对于所述第二折叠主体的旋转角度，从而实现第一折叠主体相对于所述第二折叠主体的旋转角度的连续检测，提高了角度检测的精度，并且还能避免受到磁场等干扰影响检测结果。

附图说明

图1表示本申请实施例的可折叠的电子设备的示意图之一；

图2表示本申请实施例的可折叠的电子设备的示意图之二；

图3表示本申请实施例的可折叠的电子设备的示意图之三；

图4表示本申请实施例的电极片与介质层的安装示意图；

图5表示本申请实施例的电极片与介质层的位置示意图之一；

图6表示本申请实施例的电极片与介质层的位置示意图之二；

图7表示本申请实施例的检测电路的示意图。

附图标记说明：

1、第一折叠本体；

11、第一电极片；

12、第二电极片；

2、第二折叠本体；

21、介质层；

3、转轴；

4、检测电路；

5、匹配电路。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种可折叠的电子设备，包括：第一折叠主体1和第二折叠主体2。

所述第一折叠主体1上设有第一电极片11和第二电极片12，且所述第一电极片11和所述第二电极片12相对设置并形成有一间隙；所述第二折叠主体2上设有介质层21，所述第一折叠主体1与所述第二折叠主体2转动连接；其中，随着所述第一折叠主体1与所述第二折叠主体2的相对转动，所述介质层21位于所述间隙内，且在所述第一电极片11上的正投影面积逐渐增大或减小。

可选地，所述可折叠的电子设备还可以包括：转轴3；所述第一折叠主体1和所述第二折叠主体2通过所述转轴3转动连接。如：第一折叠主体1和第二折叠主体2上分别设有开孔，所述转轴3穿设于第一折叠主体1和第二折叠主体2上的开孔，以实现转轴3与所述第一折叠主体1和所述第二折叠主体2之间的连接；并且所述转轴3与所述第一折叠主体1和所述第二折叠主体2之间活动连接，以保证第一折叠本体1可以围绕所述转轴相对于第二折叠本体2转动，或者说第二折叠本体2可以围绕所述转轴3相对于所述第一折叠本体1转动。

可选地，所述第二折叠主体2具有：至少部分所述介质层21位于所述间隙内的状态，该状态具体可以是：在所述第一折叠主体1相对于所述第二折叠主体2转动的全部旋转角度下，均具有所述介质层21的至少部分区域位于所述间隙内的状态；该状态具体还可以是：在所述第一折叠主体1相对于所述第二折叠主体2转动的预定旋转角度范围内时，具有所述介质层21的至少部分区域位于所述间隙内的状态，以及在所述第一折叠主体1相对于所述第二折叠主体2转动的超出所述预定旋转角度范围内时，具有所述介质层21位于所述间隙外的状态。

其中，在所述介质层21位于所述间隙内时，所述第一折叠主体1相对于所述第二折叠主体2的旋转角度不同，所述介质层21的不同区域位于所述间隙内，即随着所述第一折叠主体1与所述第二折叠主体2的相对转动，所述介质层21位于所述间隙内，且在所述第一电极片11上的正投影面积逐渐增大或减小。

本申请的上述方案中，当随着所述第一折叠主体1与所述第二折叠主体2的相对转动，且所述介质层21位于所述间隙内时，所述介质层21在所述第一电极片2上的正投影面积逐渐增大或减小，即第一电极片11、第二电极片12以及介质层21等效构成电容的电容值不同，这样通过检测第一电极片11和第二电极片12之间的电容值，以及根据预先建立的电容值与旋转角度之间的对应关系，即可确定所述第一折叠主体1相对于所述第二折叠主体2的旋转角度，该方案可以实现第一折叠主体1相对于所述第二折叠主体2的旋转角度的连续检测，从而提高了角度检测的精度，并且还能避免受到磁场等干扰影响检测结果。

可选地，所述第一电极片11和所述第二电极片12的形状、大小可以相同，且第一电极片11和第二电极片12正对设置，即第一电极片11在所述第二电极片12上的正投影区域与所述第二电极片12重合所在的区域，以保证在满足电容值检测条件的情况下尽可能少的占用电子设备的空间；当然，还可以是在误差允许的范围内满足电容检测条件的情况下，可以第一电极片11在所述第二电极片12上的正投影区域与所述第二电极片12所在的区域也可以不完全重合，本申请实施例不以此为限。

可选地，所述第一折叠主体1包括第一连接部，所述第一电极片11和所述第二电极片12设置于所述第一连接部；所述第二折叠主体2包括第二连接部，所述介质层21设置于所述第二连接部；其中，所述第一连接部和所述第二连接部通过转轴3转动连接。

例如：第一连接部和第二连接部上分别设有开孔，所述转轴3穿设于第一连接部和第二连接部上的开孔，以实现转轴3与所述第一连接部和所述第二连接部之间的连接；并且所述转轴3与所述第一连接部和所述第二连接部之间活动连接，以保证第一折叠本体1可以围绕所述转轴3相对于第二折叠本体2转动，或者说第二折叠本体2可以围绕所述转轴3相对于所述第一折叠本体1转动。

又例如：所述第一连接部上设有开孔(可以为通孔或盲孔)，所述转轴3和所述第二连接部为一体结构；其中，所述转轴3插设于所述开孔内，且所述转轴3与所述第一连接部之间活动连接，以保证第一折叠本体1可以围绕所述转轴3相对于第二折叠本体2转动，或者说第二折叠本体2可以围绕所述转轴3相对于所述第一折叠本体1转动。

如图3所示，所述第一连接部10上设有开槽101，所述第一电极片11设置于所述开槽101的第一内壁，所述第二电极片12设置于所述开槽101的第二内壁；其中，所述第一内壁和所述第二内壁沿所述转轴3的轴向相对设置；所述第二连接部20上设有突起，所述介质层21设置于所述突起上。

可选地，该突起可以是与第二连接部20一体成型，并将该介质层21设置在所述突起上，或者所述突起由介质材料制备而成，即形成为所述介质层21。

可选地，该可折叠的电子设备中可以设置一组第一电极片11、第二电极片12和介质层21；也可以是设置多组，具体设置形式可以参考以上实施例，这里不再赘述。

需要说明的是，图3给出了一种可折叠的电子设备的示例，具体的第一连接部10、第二连接部20和转轴3的配合形式还可以是除此之外的其他形式，如：转轴3可以只设置于第一连接部10与第二连接部20相连接的位置，或者转轴3与第一连接部10和第二连接部20中的一个一体成型，且转轴3与第一连接部10和第二连接部20中的另一个转动连接等，需满足第一折叠主体1与第二折叠主体2之间可以实现转动连接即可，本申请实施例不以此为限。

还需要说明的是，图3给出了一种第一电极片11、第二电极片12和介质层21在该可折叠的电子设备中的设置位置的示例，如图3中设置在底部位置；具体的第一电极片11、第二电极片12和介质层21还可以设置于其他位置，如顶部位置、中间位置等，本申请实施例不以此为限。

还需要说明的是，图3给出了一种第一电极片11、第二电极片12和介质层21相对位置的示例，如图3中第一电极片11和第二电极片12远离第一折叠主体1设置，介质层21远离第二折叠主体2设置；具体的第一电极片11、第二电极片12和介质层21相对位置还可以是其他形式，如第一电极片11和第二电极片12靠近第一折叠主体1设置，介质层靠近第二折叠主体2设置等，需满足随着所述第一折叠主体1与所述第二折叠主体2的相对转动，所述介质层21位于所述间隙内，且在所述第一电极片11上的正投影面积逐渐增大或减小即可，本申请实施例不以此为限。

如图4所示，所述第一电极片11和所述第二电极片12的形状可以为扇形，且所述转轴2穿设于所述第一电极片11和所述第二电极片12的扇形圆心。

所述介质层21的形状也可以为扇形，且所述转轴3穿设于所述介质层21的扇形圆心。

需要说明的是，第一电极片11和第二电极片12的形状，可以与介质层2121的形状相同或不同，具体的，第一电极片11、第二电极片12和介质层21的形状还可以是除上述实施例外的其他形状，或者其具体形状也可以根据第一折叠本体1和第二折叠本体2的形状确定等，本申请不以此为限。

可选的，扇形的圆心角范围可以是小于或等于180度，例如：当扇形的圆心角度数为90度时，可以实现第一折叠主体1相对于第二折叠主体2旋转角度在0～180度范围内的检测，如第一折叠主体1相对于第二折叠主体2的旋转角度从0增加到90度时，介质层21在所述间隙内的面积逐渐增大，即电容值逐渐增大，则第一折叠主体1相对于第二折叠主体2的旋转角度从90度增加到180度时，介质层21在所述间隙内的面积逐渐减小，即电容值逐渐减小；通过检测电容值增大或减小的变化趋势可以确定该旋转角度是在0～90度的范围或是90～180度的范围；或者还可以结合重力传感器、陀螺仪等检测第一折叠主体1和/或第二折叠主体2的朝向、旋转方向等来确定该旋转角度是在0～90度的范围或是90～180度的范围。

当扇形的圆心角度数为180度时，可以实现第一折叠主体1相对于第二折叠主体2旋转角度在1～360度范围内的检测。具体的扇形的圆心角的度数可以依据可折叠设备所能折叠的角度等选择，本申请实施例不以此为限。

可选地，所述第一电极片11和所述第二电极片12可以为铜极片；所述介质层21可以为石墨介质层。

本申请的实施例中，通过采用石墨材料作为介质层，可以提高第一电极片11与第二电极片12之间的介电常数，从而可以保证在电极片的面积更小的情况下，有效检测到电容变化，且其检测精度高，抗干扰能力强，还能够克服电子设备中的安装空间受限的问题。

具体的，电容计算公式如下：

其中，C为第一电极片11与第二电极片12之间的电容值；k为静电力常数；S为第一电极片11和第二电极片12相对部分的面积；ε为介电常数；h为第一电极片11与第二电极片12之间间隙的距离。

其中，ε与第一电极片11与第二电极片12之间的物质材料有关。当以空气作为介质时，对应的ε约为1；以石墨作为介质时，对应的的ε约为7。从而在选择以石墨作为介质时可以提高第一电极片11与第二电极片12之间的介电常数，从而可以保证在电极片的面积更小的情况下，有效检测到电容变化。

当第一折叠本体1相对于第二折叠本体2处于展开状态时，介质层21相对于第一电极片11和第二电极片12的位置关系如图5所示；当第一折叠本体1相对于第二折叠本体2处于扣合状态时，介质层21相对于第一电极片11和第二电极片12的位置关系如图6所示；可见第一折叠本体1相对于第二折叠本体旋转时，介质层21处于第一电极片11与第二电极片12之间的面积发生改变，如当介质层21与电极片的重叠面积越来越来越大时，两电极片之间的介电常数越来越大，电容值也越来越大。当然通过对电容值的量化可以实现折叠角度的量化。

如图7所示，所述可折叠的电子设备还包括：检测电路4和处理器。

所述检测电路4与所述第一电极片11和所述第二电极片12中的一个连接；所述第一电极片11和所述第二电极片12中的另一个接地；所述检测电路用于采集所述第一电极片11和所述第二电极片12之间的电容值；

所述处理器与所述检测电路4连接；所述处理器用于根据所述检测电路4采集到的所述电容值，确定所述第一折叠主体1与所述第二折叠主体2之间的旋转角度。

例如：所述检测电路4可以与所述第一电极片11连接，所述第二电极片12中的接地；或者，所述检测电路4与所述第二电极片12中连接，所述第一电极片11接地。

可选地，所述检测电路4可以为电磁波比吸收率(Specific Absorption Rate，SAR)检测电路，如：所述第一电极片11和第二电极片12中的一个与主板上的SAR传感器(Sar_Sensor)检测通道引角连接，所述第一电极片11和所述第二电极片12中的另一个与接地(GND)引脚连接。所述SAR检测电路路还可以具有天线检测引脚，用于连接SAR检测天线。

可选地，所述可折叠的电子设备还包括：匹配电路5；所述SAR检测电路4通过所述匹配电路5与所述第一电极片11和所述第二电极片12中的一个连接。所述匹配电路5用于调整匹配，起到抗干扰的作用。

例如：所述匹配电路5可以包括：电阻元件R、电感元件L和电容元件C；所述电阻元件R的第一端与所述检测电路4连接，所述电阻元件R的第二端分别与所述电感元件L的第一端、所述电容元件C的第一端连接；所述电感元件L的第二端与所述第一电极片11和所述第二电极片12中的一个连接；所述电容元件C的第二端接地。

需要说明的是，本申请实施例中的匹配电路5还可以采用以上实施例外的其他结构，如包括多个电阻元件、电感元件、电容元件的其他组合形式等，本申请实施例不以此为限。

本申请的实施例中，在所述介质层位于所述间隙内时，所述第一折叠主体相对于所述第二折叠主体的旋转角度不同，所述介质层的不同区域位于所述间隙内，即第一电极片11和第二电极片12之间的电容值不同，从而通过对电容值的量化可以实现折叠角度的量化，进而实现第一折叠主体相对于所述第二折叠主体的旋转角度的连续检测，从而提高了角度检测的精度，并且还能避免受到磁场等干扰影响检测结果。

本申请的实施例中，采用石墨材料作为介质层21，可以提高第一电极片11与第二电极片12之间的介电常数，从而可以保证在电极片的面积更小的情况下，有效检测到电容变化，且其检测精度高，抗干扰能力强，还能够克服电子设备中的安装空间受限的问题。

此外，本申请实施例中，检测电路4还通过匹配电路5与第一电极片11和第二电极片12中的一个连接，以起到抗干扰的作用。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述的是本申请的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本申请所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可折叠的电子设备，其特征在于，包括：

第一折叠主体，所述第一折叠主体上设有第一电极片和第二电极片，且所述第一电极片和所述第二电极片相对设置，所述第一电极片和所述第二电极片之间形成有一间隙；

第二折叠主体，所述第二折叠主体上设有介质层，所述第一折叠主体与所述第二折叠主体转动连接；

其中，随着所述第一折叠主体与所述第二折叠主体的相对转动，所述介质层至少部分位于所述间隙内，且所述介质层在所述第一电极片上的正投影面积逐渐增大或者逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的可折叠的电子设备，其特征在于，

所述第一折叠主体包括第一连接部，所述第一电极片和所述第二电极片设置于所述第一连接部；

所述第二折叠主体包括第二连接部，所述介质层设置于所述第二连接部；

其中，所述第一连接部和所述第二连接部通过转轴转动连接。

3.根据权利要求2所述的可折叠的电子设备，其特征在于，

所述第一连接部上设有开槽，所述第一电极片设置于所述开槽的第一内壁，所述第二电极片设置于所述开槽的第二内壁；其中，所述第一内壁和所述第二内壁沿所述转轴的轴向相对设置；

所述第二连接部上设有突起，所述介质层设置于所述突起上。

4.根据权利要求2所述的可折叠的电子设备，其特征在于，所述第一电极片和所述第二电极片的形状为扇形，所述转轴穿设于所述第一电极片和所述第二电极片的扇形圆心。

5.根据权利要求2所述的可折叠的电子设备，其特征在于，所述介质层的形状为扇形，且所述转轴穿设于所述介质层的扇形圆心。

6.根据权利要求1所述的可折叠的电子设备，其特征在于，所述第一电极片和所述第二电极片为铜极片。

7.根据权利要求1所述的可折叠的电子设备，其特征在于，所述介质层为石墨介质层。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的可折叠的电子设备，所述可折叠的电子设备还包括：

检测电路，所述检测电路与所述第一电极片和所述第二电极片中的一个连接；所述第一电极片和所述第二电极片中的另一个接地；所述检测电路用于采集所述第一电极片和所述第二电极片之间的电容值；

处理器，所述处理器与所述检测电路连接；所述处理器用于根据所述检测电路采集到的所述电容值，确定所述第一折叠主体与所述第二折叠主体之间的旋转角度。

9.根据权利要求8所述的可折叠的电子设备，其特征在于，所述检测电路为电磁波比吸收率检测电路。

10.根据权利要求9所述的可折叠的电子设备，其特征在于，所述可折叠的电子设备还包括：

匹配电路，所述电路为电磁波比吸收率检测电路通过所述匹配电路与所述第一电极片和所述第二电极片中的一个连接。

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