CN110086902A - 终端设备及终端设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种终端设备，包括：被驱动部件；壳体；驱动机构，所述驱动机构设置在所述壳体之内，所述驱动机构包括电源、环形压电构件和变形体，所述电源与所述环形压电构件电连接，所述变形体设置在所述环形压电构件上，所述变形体可随所述环形压电构件的变形而转动，所述变形体与所述被驱动部件相连，以驱动所述被驱动部件运动。本发明还公开一种终端设备的控制方法。该终端设备可以解决驱动机构存在电磁干扰、噪音较大、结构较为复杂、精度不高及体积较大的问题。

Description

终端设备及终端设备的控制方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种终端设备及终端设备的控制方法。

背景技术

拍摄功能是终端设备的基本功能之一，由终端设备的摄像头来完成。为了实现摄像头在不同方向上的工作，或者实现摄像头在工作状态与收纳状态之间的切换，通常需要采用驱动机构驱动摄像头运动。

现有的驱动机构通常包括电磁式电机和传动机构，电磁式电机通过传动机构实现与摄像头的传动连接，进而实现对摄像头的驱动。电磁式电机在工作的过程中会产生噪音，同时，电磁式电机所包含有线圈和磁场，较容易受到外界磁场的影响，并且电磁式电机产生的磁场也会导致终端设备的一些对电磁敏感的部件受到影响。此外，电磁式电机通过减速箱实现驱动控制，整个驱动机构结构复杂、占用空间较大，且精度不高。

发明内容

本发明公开一种终端设备，以解决现有驱动机构存在电磁干扰、噪音较大、结构较为复杂、精度不高及体积较大的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

一种终端设备，包括：

被驱动部件；

壳体；

驱动机构，所述驱动机构设置在所述壳体之内，所述驱动机构包括电源、环形压电构件和变形体，所述电源与所述环形压电构件电连接，所述变形体设置在所述环形压电构件上，所述变形体可随所述环形压电构件的变形而转动，所述变形体与所述被驱动部件相连，以驱动所述被驱动部件运动。

优选地，所述壳体开设有通孔，所述驱动机构还包括丝杠和丝杠套，所述丝杠套与所述丝杠配合，所述变形体通过所述丝杠和所述丝杠套与所述被驱动部件相连，以带动所述被驱动部件从所述通孔伸出或缩回。

优选地，所述驱动机构还包括耐磨片，所述丝杠与所述耐磨片的一侧的表面相连，所述耐磨片的另一侧的表面与所述变形体接触，所述丝杠随所述耐磨片转动。

优选地，所述耐磨片与所述变形体接触的表面的粗糙度大于所述耐磨片的其他表面的粗糙度。

优选地，所述丝杠粘接固定在所述耐磨片上。

优选地，所述丝杠设置有限位部，所述丝杠套设置在所述限位部与所述耐磨片之间，所述限位部与所述丝杠套限位配合。

优选地，所述耐磨片的材料为碳纳米材料。

优选地，所述耐磨片、所述变形体和所述环形压电构件在所述环形压电构件的中心线方向的投影的外轮廓重合。

优选地，所述变形体驱动所述被驱动部件转动。

优选地，所述壳体开设有通孔，所述驱动机构的数量设置为两个，其中一个驱动机构为第一驱动机构，另一个驱动机构为第二驱动机构，所述第一驱动机构包括所述电源、所述环形压电构件和所述变形体，所述第二驱动机构包括所述电源、所述环形压电构件、所述变形体、丝杠和丝杠套，所述丝杠套与所述丝杠配合，所述第二驱动机构的变形体通过所述丝杠和所述丝杠套与所述第一驱动机构的所述环形压电构件相连，所述第二驱动机构驱动所述被驱动部件从所述通孔伸出后，所述第一驱动机构驱动所述被驱动部件转动。

优选地，所述变形体为铜块。

一种终端设备的控制方法，应用于上述终端设备，所述控制方法包括：

接收第一指令；

根据所述第一指令控制所述电源向所述环形压电构件供电，使得所述驱动机构驱动所述被驱动部件运动。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本发明公开的终端设备利用环形压电构件的逆压电效应使得变形体可以转动，进而驱动被驱动部件运动，相比于背景技术所述的驱动方式而言，本发明实施例中，驱动机构无需线圈和磁铁，因此不会产生对环境有影响的电场和磁场，也就没有电磁干扰，当然也不会受周围环境中的电磁干扰。利用压电材料的逆压电效应进行驱动，环形压电构件和变形体在工作过程产生的机械振动为人耳朵听不到的超声振动，因此噪音很小。本发明提供的终端设备具有驱动机构精度较高，结构较为简单，体积较小的优点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：

图1为本发明实施例公开的终端设备的部分结构在摄像头处于收缩状态时的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的终端设备的部分结构在摄像头处于伸展状态时的结构示意图；

图3为本发明另一实施例公开的终端设备的部分结构的示意图；

图4为本发明又一实施例公开的终端设备的部分结构的示意图；

图5为本发明实施例公开的终端设备的控制方法的流程示意图。

附图标记说明：

100-被驱动部件、200-壳体、210-边框、211-通孔、220-内腔、300-驱动机构、300a-第一驱动机构、300b-第二驱动机构、310-电源、320-环形压电构件、330-变形体、340-丝杠、350-丝杠套、360-耐磨片、370-限位部。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

如图1和图2所示，本发明实施例公开一种终端设备，该终端设备包括被驱动部件100、壳体200和驱动机构300。其中，被驱动部件100可以包括光学部件、声学部件、传感部件、USB接口中的至少一种，这里的光学部件具体可以是摄像头、补光灯、指纹识别模组等部件，声学器件可以是受话器等器件。

壳体200为被驱动部件100和驱动机构300提供安装基础。

驱动机构300设置在壳体200内，驱动机构300与被驱动部件100相连，驱动机构300能够驱动被驱动部件100运动。本实施例中，驱动机构300包括电源310、环形压电构件320和变形体330。

环形压电构件320由压电材料制成，环形压电构件320设置在壳体200内。电源310与环形压电构件320电连接，进而为环形压电构件320的变形提供所需的电压。电源310可以是终端设备内的电路板，也可以是终端设备的电池。

变形体330设置在环形压电构件320上，变形体330可随环形压电构件320的变形，形成沿环形压电构件320的周向传播的行波。在优选的方案中，变形体330可以贴设在环形压电构件320上，进而更容易受环形压电构件320的影响而形成行波。

在具体的工作过程中，电源310向环形压电构件320施加电信号时，在压电材料的逆压电效应的作用下，环形压电构件320会发生交替伸缩变形，在电源310施加设定的频率和电压条件下，受环形压电构件320的影响，变形体330形成沿环形压电构件320的周向(即圆周方向)传播的行波，从而使得变形体330发生周期性振动。如图3所示，被驱动部件100可转动地设置于壳体200内，当变形体330发生周期性振动时，其可以直接驱动被驱动部件100在壳体200内转动。需要说明的是，也可以将被驱动部件100可转动地设置于壳体200外，当变形体330发生周期性振动时，其可以直接驱动被驱动部件100在壳体200外转动。

本发明实施例公开的终端设备利用环形压电构件320的逆压电效应使得变形体330发生周期性振动，进而驱动被驱动部件100运动，相比于背景技术所述的驱动方式而言，本发明实施例中，驱动机构300无需线圈和磁铁，因此不会产生对环境有影响的电场和磁场，也就没有电磁干扰，当然也不会受周围环境中的电磁干扰。利用压电材料的逆压电效应进行驱动，环形压电构件320和变形体330在工作过程产生的机械振动为人耳朵听不到的超声振动，因此噪音很小。本实施例提供的驱动机构具有结构较为简单，体积较小的优点。

另外，通过变形体330在工作过程中产生的超声振动来驱动被驱动部件100运动，超声振动的振幅通常在微米级别，在反馈到终端设备的控制***中，被驱动部件100的位置分辨率较高，能够实现较高精度的速度控制和位置控制。由于能够实现较高精度的位置控制，相比于现有技术中电机通常通过减速器控制移动精度而言，本发明实施例公开的终端设备还能避免使用减速器产生的噪音，这无疑能进一步降低噪音。

本发明实施例中，壳体200可以具有通孔211，该通孔211与壳体200的内腔220连通，该通孔211可供被驱动部件100穿过，进而进出壳体200。通常情况下，壳体200包括边框210，边框210开设有通孔211。不同结构的壳体200，形成边框210的部件则不同。例如，壳体200可以包括前壳、后盖和设置在两者之间的中框，边框210可以成型于中框上。此种情况下，边框210可以作为中框的一部分。再例如，壳体200可以包括前盖和后盖，边框210可以成型于后盖上。当然，通孔211还可以成型于壳体200的其他构件上，进而实现进出壳体200，并非限于开设在边框210上的通孔211。

进一步的实施例中，如图1和图2所示，为了实现被驱动部件100相对于壳体200的伸出和缩回，驱动机构还可以包括丝杠340和丝杠套350，丝杠套350与丝杠340配合，变形体330通过丝杠340和丝杠套350与被驱动部件100相连。具体地，丝杠340设置在变形体330上，在变形体330随环形压电构件发生形变时，变形体330与丝杠340之间产生摩擦，从而在摩擦力的作用下实现丝杠340绕自身轴线的转动。由于丝杠套350与丝杠340配合，在丝杠340沿自身轴线转动的过程中，丝杠套350沿丝杠340的轴线方向移动，进而带动被驱动部件100移动。例如，环形压电构件320每次振幅为1微米，每秒伸缩变形7万次左右，最终实现被驱动部件100完成数厘米的移动，从而能够满足被驱动部件100移动的需求。

丝杠套350与被驱动部件100相连，丝杠套350的移动带动被驱动部件100从通孔211伸出或缩回。本实施例中，电源310的电压方向可变，进而作用在环形压电构件320上的电场方向发生变化，在一个电场方向下，环形压电构件320的变形最终驱动丝杠340转动，进而使得丝杠套350带动被驱动部件100从通孔211伸出；当电场方向相反时，环形压电构件320的变形最终驱动丝杠340转动，进而使得丝杠套350带动被驱动部件100从通孔211缩回，从而实现被驱动部件100隐藏在壳体200的内腔220中。

如图4所示，另一实施例中，驱动机构300的数量可以设置为两个，其中一个驱动机构300为第一驱动机构300a，另一个驱动机构300为第二驱动机构300b。第一驱动机构300a包括前文所述的电源310、环形压电构件320和变形体330；第二驱动机构300b包括前文所述的电源310、环形压电构件320、变形体330、丝杠340和丝杠套350。该第二驱动机构300b的变形体330通过丝杠340和丝杠套350与第一驱动机构300a的环形压电构件320相连，进而可以驱动环形压电构件320移动，使得被驱动部件100可以从通孔211伸出或者缩回。第二驱动机构300b驱动被驱动部件100从通孔211伸出后，第一驱动机构300a的电源310通电，进而通过其环形压电构件320和变形体330驱动被驱动部件100转动，使得被驱动部件100可以在不同的方向上工作。例如，当被驱动部件100包括摄像头时，该摄像头在第一驱动机构300a的作用下可以实现前置拍摄、后置拍摄、全景拍摄等不同的工作状态。

如上文所述，在具体的工作过程中，变形体330形成沿环形压电构件320的周向传播的行波，变形体330与丝杠340之间产生相对的摩擦移动，从而驱动丝杠340转动。在摩擦的过程中，容易造成丝杠340产生较大的磨损。基于这一技术问题，在优选的方案中，本发明实施例公开的驱动机构300还可以包括耐磨片360，其中，耐磨片360的一侧的表面与丝杠340相连，耐磨片360的另一侧的表面与变形体330接触。在此种情况下，丝杠340通过耐磨片360实现与变形体330接触，变形体330与耐磨片360之间的摩擦，能够驱动耐磨片360转动，丝杠340与耐磨片360相连，因此丝杠340能够在耐磨片360的带动下转动。由于耐磨片360耐磨性能较高，因此能够避免丝杠340受到磨损。当然，也可以将丝杠340与变形体330接触的部位进行耐磨处理。另外，驱动机构300不包括丝杠340和丝杠套350时，也可以设置该耐磨片360，此时耐磨片360可以设置在被驱动部件100与变形体330之间。

耐磨片360由耐磨材料制成，在一种具体的实施方式中，耐磨片360的材料为碳纳米材料。

为了提高驱动效率，在可选的方案中，耐磨片360与变形体330接触的表面的粗糙度，可以大于耐磨片360其他表面的粗糙度，耐磨片360与变形体330接触的表面的粗糙度较高，有利于变形体330在形变过程中对耐磨片360的摩擦驱动。具体地，耐磨片360与变形体330相接触的表面可以设置有增大摩擦力的结构，例如耐磨片360与变形体330相接触的表面可以分布有凸起。

如上文所述，丝杠340与耐磨片360相连，耐磨片360能够带动丝杠340转动。具体地，丝杠340可以与耐磨片360固定相连。一种具体的实施方式中，丝杠340粘接固定在耐磨片360上，采用粘接的方式具有操作方便、固定牢固等优点。当然，丝杠340也可以与耐磨片360通过卡接结构、连接件(具体可以为螺纹连接件)等其他方式实现固定相连。

通常情况下，丝杠340与变形体330的接触面积较小，丝杠340受变形体330的摩擦较小，上述耐磨片360较容易设计成较大的面积，进而实现与变形体330的大面积接触，较大的接触面积无疑能够通过摩擦实现更大的驱动力。在更为优选的方案中，耐磨片360、变形体330和环形压电构件320在环形压电构件320的中心线方向的投影的外轮廓重合，此种情况下，在有限的空间内，能够较大程度地增大耐磨片360与变形体330的接触面积。

在驱动的过程中，丝杠套350沿着丝杠340的轴线方向移动，进而带动被驱动部件100移动，为了避免丝杠套350过量移动，在优选的方案中，丝杠340可以设置有限位部370，丝杠套350可以设置在限位部370与耐磨片360之间。限位部370与丝杠套350限位配合，从而能够限制丝杠套350的过度移动。限位部370的结构可以为多种，一种具体的实施方式中，限位部370为设置在丝杠340端部的限位片，限位片不但能发挥限位作用，而且由于厚度较薄而使得驱动机构300的整体重量较容易控制。具体的，限位部370可以固定在丝杠340上。

本发明实施例中，变形体330能够在环形压电构件320的作用下发生形变，变形体330可以为金属块，例如铜块。

环形压电构件320由压电材料制成，具体地，环形压电构件320可以由压电晶体、聚偏氟乙烯、压电陶瓷材料等压电材料制成。在优选的方案中，环形压电构件320由压电陶瓷材料制成，压电陶瓷材料具有较高的强度和耐高温性能。

基于本发明实施例公开的终端设备，如图5所示，本发明实施例还公开一种终端设备的控制方法，所公开的控制方法应用于上文实施例所述的终端设备。所公开的控制方法包括以下步骤：

S101、接收第一指令。

S102、根据第一指令控制电源310施加于环形压电构件320的电压方向，使得驱动机构300驱动被驱动部件100运动。

步骤S102中，电压方向不同，电源310施加于环形压电构件320上的电场方向则不同，在控制的过程中，电源310可以控制电场方向来控制被驱动部件100的运动方向。

本发明实施例公开的终端设备可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴设备(例如智能手表)、游戏机等电子设备，本发明实施例不限制终端设备的具体种类。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种终端设备，其特征在于，包括：

被驱动部件；

壳体；

驱动机构，所述驱动机构设置在所述壳体之内，所述驱动机构包括电源、环形压电构件和变形体，所述电源与所述环形压电构件电连接，所述变形体设置在所述环形压电构件上，所述变形体可随所述环形压电构件的变形而转动，所述变形体与所述被驱动部件相连，以驱动所述被驱动部件运动。

2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述壳体开设有通孔，所述驱动机构还包括丝杠和丝杠套，所述丝杠套与所述丝杠配合，所述变形体通过所述丝杠和所述丝杠套与所述被驱动部件相连，以带动所述被驱动部件从所述通孔伸出或缩回。

3.根据权利要求2所述的终端设备，其特征在于，所述驱动机构还包括耐磨片，所述丝杠与所述耐磨片的一侧的表面相连，所述耐磨片的另一侧的表面与所述变形体接触，所述丝杠随所述耐磨片转动。

4.根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述耐磨片与所述变形体接触的表面的粗糙度大于所述耐磨片的其他表面的粗糙度。

5.根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述丝杠粘接固定在所述耐磨片上。

6.根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述丝杠设置有限位部，所述丝杠套设置在所述限位部与所述耐磨片之间，所述限位部与所述丝杠套限位配合。

7.根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述耐磨片的材料为碳纳米材料。

8.根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述耐磨片、所述变形体和所述环形压电构件在所述环形压电构件的中心线方向的投影的外轮廓重合。

9.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述变形体驱动所述被驱动部件转动。

10.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述壳体开设有通孔，所述驱动机构的数量设置为两个，其中一个驱动机构为第一驱动机构，另一个驱动机构为第二驱动机构，所述第一驱动机构包括所述电源、所述环形压电构件和所述变形体，所述第二驱动机构包括所述电源、所述环形压电构件、所述变形体、丝杠和丝杠套，所述丝杠套与所述丝杠配合，所述第二驱动机构的变形体通过所述丝杠和所述丝杠套与所述第一驱动机构的所述环形压电构件相连，所述第二驱动机构驱动所述被驱动部件从所述通孔伸出后，所述第一驱动机构驱动所述被驱动部件转动。

11.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述变形体为铜块。

12.一种终端设备的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-11中任一项所述的终端设备，所述控制方法包括：

接收第一指令；

根据所述第一指令控制所述电源向所述环形压电构件供电，使得所述驱动机构驱动所述被驱动部件运动。