CN111726029A - 终端设备和陶瓷结构件 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种终端设备和陶瓷结构件，属于终端技术领域。所述终端设备包括：终端壳体，以及设置在所述终端壳体内侧的第一压电元件和供电元件；所述第一压电元件与所述终端壳体相连；所述供电元件与所述第一压电元件相连，为所述第一压电元件提供电场。采用该终端设备具有振动效果好、设备成本低的优势。

Description

终端设备和陶瓷结构件

技术领域

本公开涉及终端技术领域，尤其涉及一种终端设备和陶瓷结构件。

背景技术

越来越多的终端设备能够实现振动触感。使用时，振动触感作为预设操作的反馈，例如触发按键、滑屏操作等。通过振动触感使得用户明确是否进行了有效操作。

通常，相关技术中提供的终端内设置有振动马达，通过振动马达振动实现振动触感。但是，相关技术中提供的振动马达无法兼顾成本和振动效果。

发明内容

本公开提供一种终端设备和陶瓷结构件，以解决相关技术中的缺陷。

根据本公开第一方面提供了一种终端设备，所述终端设备包括：终端壳体，以及设置在所述终端壳体内侧的第一压电元件和供电元件；

所述第一压电元件与所述终端壳体相连；

所述供电元件与所述第一压电元件相连，为所述第一压电元件提供电场。

可选择地，所述第一压电元件的振动方向沿所述终端壳体的厚度方向。

可选择地，所述终端壳体与所述第一压电元件相连处的厚度小于所述终端壳体位于所述第一压电元件周围处的厚度。

可选择地，所述终端设备包括至少两个按照预设规则排列，且独立可控的所述第一压电元件。

可选择地，所述第一压电元件与所述终端壳体一体成型。

可选择地，所述第一压电元件选自压电陶瓷，所述终端壳体包括陶瓷构件；所述第一压电元件与所述陶瓷构件一体成型。

可选择地，所述终端壳体包括：后盖、与所述后盖的边缘相连的侧边，以及与所述侧边连接并与所述后盖相对设置的前盖；

所述陶瓷构件选自所述后盖、所述侧边和/或所述前盖。

可选择地，所述终端壳体包括位于所述终端壳体外表面的按压面，所述终端设备还包括第二压电元件，所述第二压电元件在所述终端壳体内侧并与所述按压面处对应相连，所述按压面受压致所述第二压电元件形变输出电信号。

可选择地，所述第二压电元件与所述第一压电元件之间具有间隔。

可选择地，所述终端设备还包括控制器，

所述控制器与所述第二压电元件相连，接收所述第二压电元件输出的电信号；

所述控制器与所述供电元件相连，在接收所述第二压电元件输出的电信号后发送供电指令至所述供电元件。

根据本公开第二方面提供了一种陶瓷结构件，该陶瓷结构件包括：

第一陶瓷件，

第二陶瓷件，与所述第一陶瓷件连接，所述第二陶瓷件具备压电效应属性，用于在电场作用下振动。

可选地，所述第一陶瓷件与所述第二陶瓷件通过烧结方式连接为一体。

可选地，所述第二陶瓷件在与所述第一陶瓷件连接为一体后通过极化处理具备所述压电效应属性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

本公开实施例所提供的终端设备至少具有以下有益效果：

通过供电元件为第一压电元件提供外加电场，激发第一压电元件的压电效应使得第一压电元件产生振动。进而，第一压电元件与终端壳体相连，使得第一压电元件和终端壳体形成振动整体，有助于提高振感强度，并实现分布均匀的振动效果。并且，第一压电元件和供电元件成本低，兼顾了终端设备的振感效果和设备成本。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的终端设备的结构示意图；

图2是根据另一示例性实施例示出的终端设备的结构示意图；

图3、图4是根据不同示例性实施例示出的终端设备中第一压电元件的使用原理示意图；

图5是根据另一示例性实施例示出的终端设备的结构示意图；

图6是根据另一示例性实施例示出的终端设备的结构示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的终端设备的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

相关技术中提供的终端设备中的振动马达选自线性马达和线圈马达。其中，线圈马达的成本较低，但振源面积较小，通常为点振动，具有振感分布不均的缺陷。线性马达所实现的振感好，但其成本较高。

并且，相关技术中提供的振动马达都均有占用空间大的缺陷，增加了终端设备内部空间规划难度。

基于上述问题，本公开实施例提供了一种终端设备和陶瓷结构件。

第一方面，本公开实施例提供了一种终端设备，如图1所示，该终端设备包括终端壳体10。在一个实施例中，终端壳体10包括后盖11和侧边12。侧边12与后盖11的边缘相连，围合成腔体13。可选地，后盖11和侧边12为一体成型结构。或者，后盖11和侧边12为两组相互独立的元件，通过连接件(例如螺钉等)或连接结构(例如键槽结构等)实现连接。

并且，可选终端壳体10还包括与侧边12相连的前盖(图上未示出)，前盖与后盖11对应设置。示例地，前盖为用于安装显示屏的显示屏边框，或者，前盖为终端设备的保护盖板。

进一步地，该终端设备还包括设置在终端壳体10内侧，即腔体13内的第一压电元件21和供电元件22。其中，第一压电元件21包括连接面，通过连接面与终端壳体10相连。可选地，如图1所示，第一压电元件21的连接面与侧边12相连；或者如图2所示，第一压电元件21的连接面与后盖11相连。当然，还可选第一压电元件21的连接面与前盖相连。供电元件22可选为可控供电电路。

第一压电元件21的表面吸附有自由电子，具有压电效应。供电元件22为第一压电元件提供外加电场，在外加电场的作用下，第一压电元件21通过压电效应实现电能和机械能的转换。

如图3所示，当外电场作用于第一压电元件21上时，在外电场作用下，第一压电元件21产生形变(A状态和B状态之间的切换)，实现从电能到机械能的转换。其中，第一压电元件21可实现压缩形变(从状态A到状态B)，和拉伸形变(从状态B到状态A)。并且，第一压电元件21的形变方向以及形变程度均可通过外电场的方向和强度进行调控。

如图4所示，当第一压电元件21受压出现形变(即从状态A到状态B)时，第一压电元件21两侧释放电子，此时第一压电元件21输出电信号，实现从机械能到电能的转换。当解除对第一压电元件21的受压作用时，第一压电元件21恢复至原状(从状态B恢复到状态A)，第一压电元件21停止释放电子，不再输出电信号。

在本公开实施例中，通过供电元件22为第一压电元件21提供外电场实现第一压电元件21从电能到机械能的转换。通过调控供电元件22提供的电场的参数，例如强度、方向等，使得第一压电元件21产生快速形变，进而实现振动功能。并且，第一压电元件21与终端壳体10相连，因此第一压电元件21可带动终端壳体10同步振动，进而使得与终端壳体10接触的用户感知。

优选地，第一压电元件21与终端壳体10为面面相连，使得在终端壳体10上呈现出面状的振动源。进一步地，第一压电元件21在振动时出现整体形变，因此终端壳体10上对应与连接面相连的部分呈现出分布均匀的振感。

作为一种优选方案，第一压电元件21的振动方向沿终端壳体10的厚度方向，通过该第一压电元件21呈现出敲击振感。

并且，终端壳体10与第一压电元件21相连处的厚度小于终端壳体10位于第一压电元件21周围处的厚度。即，对终端壳体10与第一压电元件21相连处进行薄化处理，有助于增加振感，优化用户体验。需要说明的是，这种情况适用于先制备终端壳体10，之后将第一压电元件21安装在终端壳体10上的组装方案。

示例地，在终端壳体10的内侧面上连接第一压电元件21处形成凹陷，实现薄化，据此使得终端壳体10的外侧面保持平整，优化终端壳体10的视觉效果和触感。

在一个实施例中，如图5所示，终端设备包括至少两个按照预设规则排布，且独立可控的第一压电元件21。

关于预设排布规则，示例地，至少两个第一压电元件21沿侧边12排列。通常，终端设备包括设置在侧部的多个按键，通过在侧边12顺次设置的至少两个第一压电元件21，有助于在不设置实体按键的情况下实现不同按键的触感反馈，优化用户体验。

其中，可选地，至少两个第一压电元件21分别具有相配合的供电元件22。通过分别控制供电元件22实现多个第一压电元件21的独立调控。可选地，至少两个第一压电元件21具有一个供电元件22，该供电元件22包括单刀多掷开关，实现对不同第一压电元件21的供电。

相关技术中，振动马达的体积较大，难以在终端设备内部的狭小空间设置多个振动马达。但是在本公开实施例中，由于第一压电元件21与终端壳体10相连，结构集成度高；并且，第一压电元件21和供电元件22的体积较小，因此可在终端设备内部设置多个第一压电元件21，使得终端设备具有多个面状振动源。据此，既满足终端设备振动反馈的设计需求，又保障了终端设备内部的空间规划灵活性。

在一个实施例中，第一压电元件21与终端壳体10一体成型，进一步提高第一压电元件21和终端壳体10的结构集成度，并有助于简化制造工艺。

作为一种优选方案，第一压电元件21选自压电陶瓷，终端壳体包括有陶瓷构件，第一压电元件21与陶瓷构件一体成型。其中，该陶瓷构件可选为终端壳体10的后盖11或后盖11的一部分；陶瓷构件还可选为侧边12或侧边12的一部分；当然，陶瓷构件还可选为前盖或前盖的一部分。

压电陶瓷是一种具有压电效应的陶瓷器件，在制备时先形成陶瓷基体，之后再通过极化等步骤赋予该陶瓷基体压电效应，形成压电陶瓷。基于此，当第一压电元件21选自压电陶瓷，终端壳体10包括陶瓷构件时，可选采用模压一次成型陶瓷构件和第一压电元件21的陶瓷基体，陶瓷构件与陶瓷基体相连。之后对陶瓷基体进行极化等加工形成第一压电元件21。通过这样的方式，省略了陶瓷构件和第一压电元件21连接的加工步骤，简化制备流程。

在一个实施例中，如图6所示，终端壳体10的外表面上还包括有按压面14。终端设备还包括第二压电元件30，该第二压电元件30在终端壳体10的内侧并与按压面14处对应相连，例如第二压电元件30与终端壳体10的内表面对应按压面14处相连。并且，第二压电元件30包括信号输出端。按压面14受压激发第二压电元件30的压电效应，进而第二压电元件30通过信号输出端输出电信号。在该实施例中，利用第二压电元件30的压电效应实现了相关技术中机械式按键的触发功能。据此，有助于实现终端设备的无孔化设计，改善终端设备的密封性和防水性。并且，在这样的情况下，通过第一压电元件21可在当第二压电元件30被触发时提供反馈触感，优化用户体验。

此外，可选第一压电元件21与第二压电元件30之间具有间隔，避免按压面14受压导致第一压电元件21形变输出电信号，保障二者不干扰，独立工作。并且，当第二压电元件30也为压电陶瓷时，可选第二压电元件30的陶瓷基体与终端壳体10的陶瓷构件一体成型。

进一步地，该终端设备还包括控制器40，控制器40与第二压电元件30的信号输出端相连，用于接收第二压电元件30输出的电信号。控制器40还与供电元件22相连，在接收第二压电元件30输出的电信号后发送供电指令至供电元件22，进而控制控电器件22为第一压电元件21提供电场。其中，可选供电指令包括电场强度和电场方向等参数。

综上，本公开实施例提供的终端设备具有以下有益效果：

第一、通过供电元件22为第一压电元件21提供外加电场，激发第一压电元件21的压电效应，使得第一压电元件21产生振动。并且，第一压电元件21与终端壳体10相连，使得第一压电元件21和终端壳体10形成振动整体，有助于增强振感，并使得振感分布更为均匀，优化终端设备的振动反馈效果。

第二、供电元件22和第一压电元件21的体积小，与终端壳体10的集成度高，使得终端壳体10的腔体13具有更多地空间安装其他模组，提高了终端设备内部空间规划灵活度。

第三、第一压电元件21和供电元件22的成本低，易于加工制造，有效降低终端设备的成本。

第四、当采用包括第二压电元件30的按键时，通过第一压电元件21、供电元件22和第二压电元件30的配合，实现相关技术中按键触发和按压反馈的功能。并且，这样的方式有助于实现终端设备无孔化结构，改善终端设备密封性和防水性，优化用户体验。

第二方面，本公开实施例提供了一种陶瓷结构件。该陶瓷结构件包括第一陶瓷件和第二陶瓷件。其中，第二陶瓷件与第一陶瓷件连接，并且第二陶瓷件具备压电效应属性，用于在电场作用下振动。

通过与第二陶瓷件的压电效应实现了振动马达的振动功能。其中，第一陶瓷件可选为终端设备的外壳，例如前盖、后盖、或者侧边。第二陶瓷件可选为压电陶瓷。将该陶瓷结构件应用在终端设备中，提高了终端设备内部的组件集成度，减少了终端设备的内部空间规划时的限制。并且，采用该陶瓷结构件有助于降低终端设备的成本。

在一个实施例中，第一陶瓷件与第二陶瓷件通过烧结方式连接为一体。例如，采用模具制备第一陶瓷件和第二陶瓷件的陶瓷胚体，进一步通过烧结使得陶瓷坯体固化形成相连的第一陶瓷件和第二陶瓷件。

在一个实施例中，第二陶瓷件在与第一陶瓷件连接为一体后通过极化处理具备压电效应属性。通过极化处理使得第二陶瓷件内偶极子的方向取向一致，进而赋予第二陶瓷件压电效应属性。特别是采用烧结将第二陶瓷件和第一陶瓷件连接为一体后，对第二陶瓷件进行计划处理，避免了烧结高温环境影响极化效果。

图7是根据本公开的实施例示出的一种终端设备2600的示意图。例如，终端设备2600可以是移动电话，可穿戴设备，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图7，终端设备2600可以包括以下一个或多个组件：处理组件2602，存储器2604，电源组件2606，多媒体组件2608，音频组件2610，输入/输出(I/O)的接口2612，传感器组件2614，以及通信组件2616。

处理组件2602通常控制终端设备2600的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件2602可以包括一个或多个处理器2620来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件2602可以包括一个或多个模块，便于处理组件2602和其他组件之间的交互。例如，处理组件2602可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件2608和处理组件2602之间的交互。

存储器2604被配置为存储各种类型的数据以支持在终端设备2600的操作。这些数据的示例包括用于在终端设备2600上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器2604可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件2606为终端设备2600的各种组件提供电力。电源组件2606可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为终端设备2600生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件2608包括在所述终端设备2600和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件2608包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当终端设备2600处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件2610被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件2610包括一个麦克风(MIC)，当终端设备2600处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器2604或经由通信组件2616发送。在一些实施例中，音频组件2610还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口2612为处理组件2602和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件2614包括一个或多个传感器，用于为终端设备2600提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件2614可以检测到终端设备2600的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为终端设备2600的显示器和小键盘，传感器组件2614还可以检测终端设备2600或终端设备2600一个组件的位置改变，用户与终端设备2600接触的存在或不存在，终端设备2600方位或加速/减速和终端设备2600的温度变化。传感器组件2614可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件2614还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件2614还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件2616被配置为便于终端设备2600和其他设备之间有线或无线方式的通信。终端设备2600可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件2616经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件2616还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，终端设备2600可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器2604，上述指令可由终端设备2600的处理器2620执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (13)

1.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：终端壳体，以及设置在所述终端壳体内侧的第一压电元件和供电元件；

所述第一压电元件与所述终端壳体相连；

所述供电元件与所述第一压电元件相连，为所述第一压电元件提供电场。

2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第一压电元件的振动方向沿所述终端壳体的厚度方向。

3.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述终端壳体与所述第一压电元件相连处的厚度小于所述终端壳体位于所述第一压电元件周围处的厚度。

4.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备包括至少两个按照预设规则排列，且独立可控的所述第一压电元件。

5.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第一压电元件与所述终端壳体一体成型。

6.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第一压电元件选自压电陶瓷，所述终端壳体包括陶瓷构件，所述第一压电元件与所述陶瓷构件一体成型。

7.根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述终端壳体包括：后盖、与所述后盖的边缘相连的侧边，以及与所述侧边连接并与所述后盖相对设置的前盖；

所述陶瓷构件选自所述后盖、所述侧边和/或所述前盖。

8.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述终端壳体包括位于所述终端壳体外表面的按压面，

所述终端设备还包括第二压电元件，所述第二压电元件在所述终端壳体内侧并与所述按压面处对应相连，所述按压面受压致所述第二压电元件形变输出电信号。

9.根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述第二压电元件与所述第一压电元件之间具有间隔。

10.根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括控制器，

所述控制器与所述第二压电元件相连，接收所述第二压电元件输出的电信号；

所述控制器与所述供电元件相连，在接收所述第二压电元件输出的电信号后发送供电指令至所述供电元件。

11.一种陶瓷结构件，其特征在于，包括：

第一陶瓷件，

第二陶瓷件，与所述第一陶瓷件连接，所述第二陶瓷件具备压电效应属性，用于在电场作用下振动。

12.根据权利要求11所述的陶瓷结构件，其特征在于，所述第一陶瓷件与所述第二陶瓷件通过烧结方式连接为一体。

13.根据权利要求11所述的陶瓷结构件，其特征在于，所述第二陶瓷件在与所述第一陶瓷件连接为一体后通过极化处理具备所述压电效应属性。

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