CN202916763U

CN202916763U - 一种具有霍尔器件的电子设备

Info

Publication number: CN202916763U
Application number: CN 201220594940
Authority: CN
Inventors: 甘淼
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2022-11-12

Abstract

本实用新型提供了一种具有霍尔器件的电子设备，包括设备本体，设置在所述设备本体内的处理器，以及设置在所述设备本体第一表面的显示屏，还包括：霍尔器件，设置于所述设备本体内部，且连接所述处理器；保护盖，设置在所述设备本体上，所述保护盖相对于所述设备本体处于第一位置时，所述保护盖遮盖所述设备本体的第一表面；所述保护盖相对于所述设备本体处于第二位置时，所述设备本体的第一表面显露；感应磁铁，设置于所述保护盖内部，通过所述保护盖相对于所述设备本体的位置变化，实现所述霍尔器件相对于感应磁铁的磁场位置变化。本实用新型提供的电子设备，通过保护盖的位置变化实现显示屏的唤醒和关闭，且性能稳定，使用时间长，减薄了保护板厚度。

Description

一种具有霍尔器件的电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，尤其涉及一种具有霍尔器件的电子设备。

背景技术

随着科技的发展，智能化和美观化已经成为了移动终端的两大发展趋势，尤其以触屏智能手机、平板电脑、视频音频播放器等为主，又尤以智能触屏手机为甚。随着触屏手机的屏幕越来越大，厚度越来越薄，对手机屏幕的保护就更加的谨慎。

目前保护手机的最佳措施是给手机添加保护壳或保护套，具有覆盖所述手机屏幕的保护盖，但是这样在唤醒屏幕时，需要手动按Power按键才可以点亮屏幕，增加了手机显示屏唤醒的步骤，造成手机使用繁琐。目前最好的解决办法是在设备中添加Sensor传感器，通过光敏，压敏等外界条件变化实现在保护盖覆盖时关闭屏幕，移除保护盖时屏幕唤醒点亮。

但是Sensor传感器受周围光线强弱，压力条件等环境因素影响较大，性能不稳定，导致有时依然需要手动按Power按键才可以点亮唤醒屏幕。

霍尔效应是指当固体导体有电流通过，且放置在与电场垂直的磁场内，导体内的电荷载子受到洛伦兹力而偏向一边，继而产生电压。本申请人考虑在保护盖上内置一个有固定磁场的感应磁铁，在电子设备本体中设置一个霍尔器件，使所述霍尔器件能够受到稳定磁场的影响，从而不受外界环境的影响，使信号不稳定，但是在保护盖上设置感应磁铁会增加保护盖的厚度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种电子设备，通过保护盖的位置变化实现显示屏的唤醒和关闭，且性能稳定，使用时间长，厚度较薄。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种电子设备，包括设备本体，设置在所述设备本体内的处理器，以及设置在所述设备本体第一表面的显示屏，还包括：

霍尔器件，设置于所述设备本体内部，且连接所述处理器；

保护盖，设置在所述设备本体上，所述保护盖相对于所述设备本体处于第一位置时，所述保护盖遮盖所述设备本体的第一表面；所述保护盖相对于所述设备本体处于第二位置时，所述设备本体的第一表面显露；

所述保护盖包括两个面层和至少一个夹层；

感应磁铁，设置于所述保护盖内部，且嵌于所述保护盖的夹层与所述感应磁铁形状相匹配的孔内；当所述保护盖相对于所述设备本体处于第一位置时，所述霍尔器件位于所述感应磁铁的磁场内；当所述保护盖相对于所述设备本体处于第二位置时，所述霍尔器件位于所述感应磁铁磁场外。

优选的，所述保护盖的一边铰接于所述设备本体一边。

优选的，所述保护盖包括，嵌套部和面板；所述嵌套部包括底板和侧壁以及所述底板和侧壁形成的具有一个开口的壳体，所述设备本体嵌套于所述壳体内，所述壳体的开口与所述设备本体的第一表面相匹配；

所述面板包括两个面层和至少一个夹层；

感应磁铁，设置于所述面板内部，且嵌于所述面板的夹层与所述感应磁铁形状相匹配的孔内；

所述面板相对于所述设备本体处于第一位置时，所述面板遮盖所述设备本体的第一表面；所述面板相对于所述设备本体处于第二位置时，所述设备本体的第一表面通过所述开口显露。

优选的，所述保护盖的面层为塑料面层、真皮面层、PU面层、超细纤维面层。

优选的，所述保护盖的夹层为金属箔夹层或玻璃纤维夹层。

优选的，所述感应磁铁，设置于所述面板内部，位于所述设备本体的右上部，且嵌于所述面板的夹层与所述感应磁铁形状相匹配的孔内。

优选的，所述电子设备为手机、平板电脑、笔记本电脑或视频播放器。

优选的，所述电子设备为手机、平板电脑。

相比较现有技术，本实用新型提供的电子设备通过在设备本体中设置了霍尔器件，在所述保护盖表面或内部设置了感应磁铁，通过保护盖与所述设备本体的相对位置变化，且当所述保护盖相对于所述设备本体处于第一位置时，所述霍尔器件位于所述感应磁铁的磁场内，通过所述霍尔器件的电子受到洛伦兹力而聚集，从而在电子聚集的方向上产生一个电场，此一电场将会使后来的电子受到电力作用而平衡掉磁场造成的洛伦兹力，使得后来的电子能顺利通过不会偏移，即霍尔效应。通过处理器的计算得到霍尔电压值与所述预设值进行对比，实现触屏显示器的唤醒和关闭。由于本实用新型使用霍尔器件检测感应磁铁的磁场强度，所以不会受到外界环境的影响较小，检测的信号稳定，性能稳定，使电子设备使用寿命延长。另外，实验证明由于所述感应磁铁嵌在所述面板的夹层与所述感应磁铁形状相匹配的孔内；使所述感应磁铁占的厚度降低了0.1~0.5mm。

附图说明

图1为本实用新型一种电子设备一个实施例所述保护盖200相对于设备本体100处于第二位置时的示意图结构示意图；

图2为本实用新型一种电子设备一个实施例所述保护盖200相对于设备本体100处于第二位置时的另一种结构示意图；

图3为本实用新型一种电子设备一个实施例所述保护盖200相对于设备本体100处于第一位置时的示意图示意图；

图4为本实用新型一种电子设备一个实施例所述保护盖200相对于设备本体100处于第一位置时的结构示意图；

图5为本实用新型一种电子设备一个实施例中感应磁铁和霍尔器件的位置示意图；

图6为本实用新型一种电子设备一个实施例中感应磁铁在保护盖内位置示意图；

图7本实用新型提供的一种电子设备的一个实施例中第一成型板和第二成型板示意图。

具体实施方式

为了进一步了解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点而不是对本实用新型专利要求的限制。

本实用新型中所指的霍尔效应是指当固体导体有电流通过，且放置在与电场垂直的磁场内，导体内的电荷载子受到洛伦兹力而偏向一边，继而产生电压。

本实用新型中所指的处理器为实现电子设备运算、处理、信号接收和信号发送功能的电子元件。

本实用新型所指的霍尔器件为利用霍尔效应，通过测量霍尔电压或电动势并将电压值信号传输给处理器的电子元件。

目前在智能移动终端中多使用触屏显示屏，大多数的保护壳不具备唤醒和关闭触屏显示器的功能，能够实现该功能的也是由于在移动终端中设置了Sensor传感器，通过保护盖的覆盖和移除，获得光信号或压力信号，光信号和压力信号通过Sensor传感器转化为电信号，处理器接受电信号，通过运算控制触屏显示屏的唤醒和关闭。但是Sensor传感器受到使用环境的影响，其光信号或压力信号不稳定，导致通过保护盖的位置变换无法唤醒或关闭屏幕，造成屏幕长时间处于唤醒状态，不仅费电，而且缩短了触屏显示器的使用寿命，为了解决上述技术问题，本实用新型提供了以下技术方案：

一种电子设备，包括设备本体，设置在所述设备本体内的处理器，以及设置在所述设备本体第一表面的显示屏，还包括：

霍尔器件，设置于所述设备本体内部，且连接所述处理器；

所述保护盖包括两个面层和至少一个夹层；

本实用新型提供的电子设备在设备本体上设置有霍尔器件，在保护盖表面或保护壳内部设置了感应磁铁。通过保护盖与所述设备本体的相对位置变化，且当所述保护盖相对于所述设备本体处于第一位置时，所述霍尔器件位于所述感应磁铁的磁场内，通过所述霍尔器件的电子受到洛伦兹力而聚集，从而在电子聚集的方向上产生一个电场，此一电场将会使后来的电子受到电力作用而平衡掉磁场造成的洛伦兹力，使得后来的电子能顺利通过不会偏移，此称为霍尔效应。而产生的内建电压称为霍尔电压。

假设所述霍尔器件为一个长方体，长度分别为a、b、d，磁场垂直于ab平面。当电流经过ad平面的方向，电流I=nqv(ad)，而n为电荷密度。设霍尔电压为V_H，霍尔器件沿霍尔电压方向的电场为V_H/a。设磁场强度为B、v为电荷速率，q为电荷量。计算可以得到霍尔电压，以下为霍尔电压的计算公式。当电场力与洛伦兹力相等时即Fe=Fm时

F_e=F_m

qV_H/a=qvB

V_H/a=BI/(nqad)

V_H=BI(nqd)

当霍尔器件获得磁场强度、电流电压信号后，将所述电压信号传输给处理器，然后所述处理器按照上述公式进行计算，得出霍尔电压并通过预设的值进行控制信号的输出，控制触屏显示器自动唤醒或关闭。当所述保护盖相对于所述设备本体处于第一位置时，所述霍尔器件位于所述感应磁铁的磁场内，霍尔器件获得磁场强度等参数信号，并传输给处理器，处理器通过计算得出霍尔电压，与处理器中预设的霍尔电压值进行比较为非0，能够使触屏显示屏关闭。当所述保护盖相对于所述设备本体处于第二位置时，所述霍尔器件位于所述感应磁铁的磁场外，此时，霍尔器件获得的磁场强度参数为0，霍尔感应电压也为0，处理器通过与预设的霍尔电压值比较为0，则触屏显示器被唤醒。

优选的所述霍尔电压为一系列的预设值，处理器通过得出的霍尔电压的大小与其预设值进行比较，从而实现调整屏幕亮度，当达到最大预设值时，触屏显示器完全关闭，即亮度最低。反之，随着磁场强度逐渐减弱，霍尔电压值也逐渐减小，触屏显示值逐渐调整亮度至最大。这样当霍尔器件逐渐进入和退出磁场时，处理器会逐渐调整触屏显示器的亮度，从而使得所述触屏显示器不会因为突然的唤醒和关闭导致短路，延长了屏幕的使用寿命。

本实用新型中，所述保护盖包括两个面层和至少一个夹层；感应磁铁，设置于所述保护盖内部，且嵌于所述保护盖的夹层与所述感应磁铁形状相匹配的孔内；作为优选的例子，所述保护盖的面层为塑料面层、真皮面层、PU面层、超细纤维面层。使所述保护盖的表面具有一定的柔软度和良好的手感；所述保护盖的夹层为金属箔夹层或玻璃纤维夹层，更优选为玻璃纤维层，为所述保护盖提供支撑，使所述保护盖具有挺度和硬度，不会轻易弯折和损坏。

所述夹层优选为2层以上，且均具有与所述感应磁铁形状相匹配的孔，能够使所述感应磁铁潜入所述夹层形成的孔中；

所述夹层优选为1~2层，且具有具有与所述感应磁铁形状相匹配的孔，所述面层具有与所述感应磁铁形状相匹配的凹槽，使所述感应磁铁潜入所述夹层的同时能够潜入所述面层中。

上述两种感应磁铁的嵌入方式均能够降低所述保护盖的总厚度0.1~0.5mm。所述感应磁铁、夹层中的孔以及面层的凹槽形状没有特殊规定，可以为圆形也可以为长方形，或其他不规则的图形。具体形状按照电子设备的要求进行剪裁。

参见图1，示出了本实用新型一种电子设备一个实施例的一种结构示意图，图2示出了本实用新型一种电子设备一个实施例的另一种结构示意图，所述电子设备可以包括：

设备本体100，保护盖200以及处理器、霍尔器件和感应磁铁（图中未示出）。

其中，处理器设置在设备本体100内，所述设备本体100即是所述电子设备的用于处理以及输出处理结果的主要组成部分，其除了包括本实施例中所述的处理器外，必然还包括设置在其内的存储器、发射器、接收器以及其他必要的电路组成元器件和其他硬件结构，另外根据电子设备的类型不同而不同，还可以包括显示器、扬声器、传感器等。另外感应磁铁201和霍尔器件103的位置优选如如图5所示。

所述保护盖200设置在所述设备本体100上，其可以保护所述设备本体100。该保护盖200相对于所述设备本体100处于第一位置时，遮盖所述设备本体100的第一表面101；该保护盖200相对与所述设备本体100处于第二位置时，该设备本体的第一表面101显露。也即保护盖可以保护设备本体的第一表面，若所述设备本体包括显示屏幕，则该显示屏幕可以位于设备本体第一表面，从而可以保护所述显示屏幕。

所述第一位置和第二位置为所述保护盖相对与所述设备本体的两种不同状态，其中所述第二位置可以是指只要所述保护盖不遮盖所述设备本体第一表面，使该第一表面裸露的所处任一位置，其并不是限定某一具体的位置。

图1和图2即为所述保护盖200相对与设备本体100处于不同第二位置时的示意图；

图3和图4为所述保护盖200相对于设备本体100处于第一位置时的示意图，且虚线部分为被所述保护盖遮盖的所述设备本体的第一表面。

一种可能情况为：所述保护盖与该设备本体铰接，从而通过转动遮盖或者不遮盖所述设备本体的第一表面。

另一种可能情况为：所述保护盖包括，嵌套部和面板；所述嵌套部包括底板和侧壁以及所述底板和侧壁形成的具有一个开口的壳体，所述设备本体嵌套于所述壳体内，所述壳体的开口与所述设备本体的第一表面相匹配；

所述面板包括两个面层和至少一个夹层；

面板沿设备本体一侧转动，使其可以处于关闭，即封闭所述设备本体，遮挡其第一表面的状态，或者处于打开，设备本体第一表面裸露的状态。

当然保护盖与设备本体的结构关系并不仅限于上述两种情况。所述保护盖还可以与所述设备本体为一体化结构。

如图6所示，为保护盖200中内嵌感应磁铁201以及面层202和夹层203的结构示意图。将面层和一层夹层剥开，能够看到嵌在孔内的感应磁铁201。

所述霍尔器件和处理器设置在设备本体100内，所述感应磁铁设置在保护盖200表面或内部，可以检测保护盖200相对于设备本体100所处的位置所形成不同磁场变化，从而通过处理器计算的霍尔电压值与预设霍尔电压值进行比较。当所述保护盖200处于所述第一位置时的，可以使处理操作体在第一操控模式下的操作；当所述保护盖200处于所述第二位置时，可以处理操作体在第二操作模式下的操作。所述第一操控模式和所述第二操控模式不同，所述第一操控模式可以是指保护盖处于第一位置时设备本体接收操作体操作的模式，例如屏幕关闭，第二操控模式可以是指保护盖处于第二位置时设备本体接收操作体操作的模式，即屏幕唤醒。

其中，在保护盖200处于不同位置时，处理器工作于不同的处理模式处理操作体的操作。当保护盖200位于所述第一位置时，处理器工作于第一处理模式处理操作体在第一操控模式下的操作。当保护盖200由第一位置切换到第二位置时，则处理器即由第一处理模式切换至第二处理模式处理操作体在第二操控模式下的操作。反之亦然，即保护盖由第二位置切换到第一位置时，处理器即从第二处理模式切换至第一处理模式。

其中，处理器处理操作体在第一操控模式下的操作，或者处理操作体在第二操作模式下的操作具体的，是依据操作体对所述设备本体，或者通过保护盖对所述设备本体的操作而触发的控制指令，依据控制指令而进行的相应的业务处理。

例如，所述电子设备为平板电脑、手机或者音乐播放器或者视频播放器、笔记本电脑等设置有保护盖的具有触摸屏的设备时，当处理器检测到保护盖处于第一位置，遮盖电子设备的触摸屏时，切换至第一处理模式，关闭触摸屏，但是触摸感应单元处于工作状态。此时保护盖与所述触摸屏相匹配，触碰保护盖上的相应位置，处理器即可接收到通过保护盖触碰触摸屏而产生的触点信息。当所述触点信息对应不同的请求操作时，如打开电子设备的某一应用程序，或者启动电子设备的某一功能时，处理器即会执行该请求操作。

再例如，保护盖上设置有对应触摸屏相应感应区域的按钮时（所述按钮只是向用户提供按下的手感，即向用户提供用户按下按钮给用户手指的支撑力），可以通过按压保护盖上的相应按钮，向处理器传递请求，如请求打开电子设备的音乐播放功能播放音乐，并通过按压保护盖上的其他按钮，请求对音量、音质、歌曲切换等进行选择。当然电子设备也可以设置对应保护盖处于第一位置时的特定功能，比如检测到保护盖处于第一位置时，即启动音乐播放器，音乐播放器可暂时不输出歌曲。在检测到操作题通过操作保护盖而触发的第一控制指令时，触发音乐播放器输出歌曲并可以根据第一控制指令进行歌曲选择，音量调节等操作。从而达到用户盲控制的需求，即用户不用看该电子设备就能够实现对按键的操作。

当然若保护盖处于第二位置时，电子设备即启动了某个应用，则保护盖切换至第一位置时，所述处理器可以将该应用关闭，或者继续运行该应用，并检测通过保护盖对设备本体的操作而控制该应用的运行，例如该应用为音乐播放应用。在保护盖处于第一位置时，用户可以通过保护盖继续对该应用进行选择控制，从而处理器可以继续根据用户的选择操作，进行相应的处理。

按照本实用新型，所述保护盖可以为塑料保护盖，真皮保护盖或PU保护盖，本实用新型不做具体限定。另外如图5所示，所述感应磁铁201优选嵌于所述保护盖内部，所述霍尔器件103优选设置于所述设备本体的右上角，当所述保护盖与所述设备本体相对处于第二位置时，所述感应磁铁与所述霍尔器件相对位置也相匹配，及优选在所述第二位置下，所述感应磁铁也位于所述保护盖的左上角，且当保护盖位于第二位置时，所述霍尔器件全部位于所述感应磁铁的磁场中。

另一种情况，所述保护盖包括第一成型板和第二成型板，所述第一成型板起到保护所述本体触屏显示器的作用，所述第二成型板为所述电子设备本体的后盖，所述第一成型板与所述第二成型板一体成型可以一体成型，成型方法可以选用本领域技术人员熟知的一体成型方法。所述第一成型板和第二成型板可以使用相同或不同材料制成，本实用新型不做限制。

另外，所述第二成型板上还包括有加强筋，在所述第一成型板内部和/或所述第二成型板的表面形成有装饰图案或商品标示，如图7所示为为本实用新型方法制备的工件的示意图其中a为保护盖。b为手机电池后壳，c为加强筋，d为装饰图案。

以上对本实用新型提供的一种电子设备进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种具有霍尔器件的电子设备，包括设备本体，设置在所述设备本体内的处理器，以及设置在所述设备本体第一表面的显示屏，其特征在于，还包括：

霍尔器件，设置于所述设备本体内部，且连接所述处理器；

所述保护盖包括两个面层和至少一个夹层；

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述保护盖的一边铰接于所述设备本体一边。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述保护盖包括，嵌套部和面板；所述嵌套部包括底板和侧壁以及所述底板和侧壁形成的具有一个开口的壳体，所述设备本体嵌套于所述壳体内，所述壳体的开口与所述设备本体的第一表面相匹配；

所述面板包括两个面层和至少一个夹层；

4.根据权利要求2或3所述的电子设备，其特征在于，所述保护盖的面层为塑料面层、真皮面层、PU面层、超细纤维面层。

5.根据权利要求2或3所述的电子设备，其特征在于，所述保护盖的夹层为金属箔夹层或玻璃纤维夹层。

6.根据权利要求2或3所述的电子设备，其特征在于，所述感应磁铁，设置于所述面板内部，位于所述设备本体的右上部，且嵌于所述面板的夹层与所述感应磁铁形状相匹配的孔内。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为手机、平板电脑、笔记本电脑或视频播放器。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为手机、平板电脑。