振动装置、振动控制方法和电子设备与流程

本申请属于电子设备技术领域，具体涉及一种振动装置、振动控制方法和电子设备。

背景技术：

振动马达是手机、平板电脑、掌上游戏机等电子产品不可缺少的元器件，其为用户提供触觉反馈。相比于传统转子马达，线性马达在振动特性、响应时间、使用寿命、噪音等方面具有很大的优势，并且其能提供多种振动模式，为用户提供丰富多样而又细腻逼真的触觉反馈。

在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

振动马达中需要磁钢，从而其存在的磁场及电场会对电子设备周围的电路及器件产生干扰和影响。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种振动装置、振动控制方法和电子设备，能够解决振动马达中的磁钢会对周围的电路及器件产生干扰的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种振动装置，包括：

支撑结构；

压电形变元件，与所述支撑结构通过弹性结构连接；

质量块，设置于所述弹性结构上；

线路板，与所述压电形变元件通过线路连接，用于向所述压电形变元件输入交变电场，所述压电形变元件在交变电场作用下沿第一方向发生形变，在第一方向发生形变的所述压电形变元件带动所述弹性结构在第二方向发生形变，进而带动所述质量块沿所述第二方向运动。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括如第一方面所述的振动装置。

第三方面，本申请实施例提供了一种振动控制方法，包括：

接收振动触控信号；

根据所述振动触控信号，向所述线路板输入电压信号，以使所述线路板向所述压电形变元件输入交变电场。

在本申请实施例中，线路板向压电形变元件输入交变电场，压电形变元件在交变电场作用下沿第一方向发生形变，如沿x方向发生形变，在第一方向发生形变的压电形变元件带动弹性结构在第二方向发生形变，如沿z方向发生形变，进而带动质量块沿第二方向运动，实现提供振感的目的，且本申请的振动装置中无磁钢及线圈设计，因此，该振动装置不会产生磁场及电场，进而不会对周围其他电路及器件产生干扰。

附图说明

图1是本申请实施例的振动装置的结构示意图之一；

图2是本申请实施例的振动装置的结构示意图之二；

图3是本申请实施例的振动装置的结构示意图之三；

图4是本申请实施例的振动装置的结构示意图之四；

图5是本申请实施例的振动控制方法的流程示意图；

图6是本申请实施例的振动控制装置的模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的振动装置进行详细地说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本申请实施例提供了一种振动装置，包括：

支撑结构101；

压电形变元件102，与所述支撑结构101通过弹性结构103连接；

质量块104，设置于所述弹性结构103上；

线路板105，与所述压电形变元件102通过线路连接，用于向所述压电形变元件102输入交变电场，所述压电形变元件102在交变电场作用下沿第一方向发生形变，在第一方向发生形变的所述压电形变元件带动所述弹性结构103在第二方向发生形变，进而带动所述质量块104沿所述第二方向运动。

可选地，上述压电形变元件102为压电陶瓷板，也可以是形状记忆元件，磁致伸缩元件等可发生形变的元件。本申请中利用压电陶瓷的逆压电效应，在压电陶瓷上施加一个交变电场，使其发生伸缩形变，从而带动弹性结构伸展，该压电陶瓷板可以选用钛酸钡batio3、锆钛酸铅压电陶瓷pzt等材料。

可选地，上述质量块的材质为钨合金，通过弹性结构发生形变，带动该质量块运动，从而产生振感。

上述第一方向可以为图1中的x方向，所述第二方向可为图1中的z方向。

下面对压电陶瓷的工作原理进行如下说明。

逆压电效应：压电材料是指受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料，同时压电材料具有逆压电效应，逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象，当在压电材料表面施加电场(电压)，因电场作用时电偶极矩会被拉长，压电材料为抵抗变化，会沿电场方向伸长。这种通过电场作用而产生机械形变的过程称为“逆压电效应”，也叫电致伸缩效应。

电致伸缩实质上是把电能转化为机械能，以压电多晶体为例，其内部存在有自发形成的分子集团，即所谓“电畴”，它具有一定的极化，并且沿极化方向的长度往往与其他方向的长度不同。当有外加电场作用时，电畴会发生转动，使其极化方向与外加电场方向趋于一致，从而使该材料沿外加电场方向的长度将发生变化，表现为弹性应变。这种现象称为逆压电效应(电致伸缩效应)，当电场交替变化时，材料会随着电场极性的变化做周期性伸缩运动。

本申请实施例中，线路板向压电形变元件输入交变电场，压电形变元件在交变电场作用下沿第一方向发生形变，如沿x方向发生形变，在第一方向发生形变的压电形变元件带动弹性结构在第二方向发生形变，如沿z方向发生形变，进而带动质量块沿第二方向运动，实现提供振感的目的，且本申请的振动装置中无磁钢及线圈设计，因此，该振动装置不会产生磁场及电场，进而不会对周围其他电路及器件产生干扰。

可选地，如图2和图3所示，所述弹性结构103包括两个弹片1031，两个所述弹片1031分别设置在所述压电形变元件102的相对两侧；

其中，每个所述弹片1031的相对两个端部分别与所述压电形变元件102连接，且位于所述相对两个端部之间的中间部位朝远离所述压电形变元件102的方向凸出，且所述中间部位与所述压电形变元件102之间存在间隔；

所述质量块104设置于一个所述弹片1031的中间部位上，另一个所述弹片1031的中间部位与所述支撑结构101连接。

本申请实施例中，通过上述弹片来放大振动的幅度，振动的幅度可通过设置弹片的弯折角来实现，所述弹片采用具有一定弹性和刚性的金属或塑胶材料了。

可选地，所述支撑结构101包括：

第一壳体1011，另一个所述弹片1031的中间部位与所述第一壳体1011连接。

如图1所述，本申请实施例中，一个弹片设置在上述压电陶瓷板上，另一个弹片固定在第一壳体上，随着压电陶瓷板的伸缩而伸展，进而带动质量块运动。且上述线路板105可采用双面胶或者胶水固定在上述第一壳体上。

可选地，所述支撑结构101还包括：

第二壳体1012，所述第二壳体与所述第一壳体连接形成封闭空间；

所述第二壳体对应于所述质量块的位置设置有阻尼泡棉107。

本申请实施例中，第一壳体与第二壳体可采用点焊的方式焊接固定。将阻尼泡棉设置在上述第二壳体上，阻尼泡棉动力学特性随温度变化很小，保证了马达在高温及低温条件下的稳定运行，振感变化小，且避免了由于振子位移过大，剐蹭机壳而产生的噪音。

可选地，所述第二方向为与所述压电形变元件的第一表面垂直的方向，且所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第一表面为所述压电形变元件102与弹性结构103连接的表面。

如图1所示，所述第二方向为z方向，所述第一方向为x方向，即该振动装置为z轴线性振动装置。

可选地，如图2和图3所示，本申请实施例的振动装置，还包括：

设置于所述弹片的端部与所述压电形变元件之间的垫片106。

通过该垫片，实现弹片和压电形变元件的牢固连接。

本申请实施例中，如图1所示，给压电形变元件通正向电，由于压电材料具有逆压电效应，压电形变元件在x方向拉伸，固定在压电形变元件的弹片受到压电形变元件在x方向拉伸的作用，开始往两边伸展，顶部的弹片向下运动，进而带动质量块往下运动，直到底部。

如图4所示，当压电形变元件通反向电，压电形变元件在x方向收缩，固定在压电形变元件的弹片受到压电陶瓷在x方向收缩的作用，开始往两边收缩，顶部的弹片向上运动，进而带动质量块往上运动，直到顶部。如此反复给供电，压电形变元件反复形变，带动质量块在z方向上下运动，从而提供振感，给人体带来触觉反馈，达到提示的作用。

本申请实施例中，线路板向压电形变元件输入交变电场，压电形变元件在交变电场作用下沿第一方向发生形变，如沿x方向发生形变，在第一方向发生形变的压电形变元件带动弹性结构在第二方向发生形变，如沿z方向发生形变，进而带动质量块沿第二方向运动，实现提供振感的目的，且本申请的振动装置中无磁钢及线圈设计，因此，该振动装置不会产生磁场及电场，进而不会对周围其他电路及器件产生干扰。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括如上所述的振动装置。

可选地，所述线路板为所述电子设备的柔性电路板。

需要说明的是，本申请实施例的电子设备能够实现上述振动装置的所有实现方式，且能达到相同的技术效果，此处不再赘述。

如图5所示，本申请实施例还提供了一种振动控制方法，包括：

步骤501：接收振动触控信号。

步骤502：根据所述振动触控信号，向所述线路板输入电压信号，以使所述线路板向所述压电形变元件输入交变电场。

本申请实施例中，在接收到振动触控信号后，向线路板输入电压信号，以使所述线路板向所述压电形变元件输入交变电场，进而使得压电形变元件在交变电场作用下沿第一方向发生形变，在第一方向发生形变的所述压电形变元件带动所述弹性结构在第二方向发生形变，进而带动所述质量块沿所述第二方向运动，实现提供振感的目的，且本申请的振动装置中无磁钢及线圈设计，因此，该振动装置不会产生磁场及电场，进而不会对周围其他电路及器件产生干扰。

如图6所示，本申请实施例还提供了一种振动控制装置600，包括：

接收模块601，用于接收振动触控信号。

控制模块602，用于根据所述振动触控信号，向所述线路板输入电压信号，以使所述线路板向所述压电形变元件输入交变电场。

本申请实施例的振动控制装置，在接收到振动触控信号后，向线路板输入电压信号，以使所述线路板向所述压电形变元件输入交变电场，进而使得压电形变元件在交变电场作用下沿第一方向发生形变，在第一方向发生形变的所述压电形变元件带动所述弹性结构在第二方向发生形变，进而带动所述质量块沿所述第二方向运动，实现提供振感的目的，且本申请的振动装置中无磁钢及线圈设计，因此，该振动装置不会产生磁场及电场，进而不会对周围其他电路及器件产生干扰。

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。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。