專利名稱：電子裝置及其調整方法
技術領域：
本發明涉及一種電子裝置及其調整方法，且特別涉及一種振動強度不受壓電材料退極化影響的電子裝置及其調整方法。
背景技術：
隨著人性的需求及科技的進步，手機的功能亦隨之一日千里，而其不變的是強調科技與人性的互動，針對此項，最直接的就是當使用屏幕上的某些功能或玩游戲時亦希望手機也能適時地予以回應，好讓人與手機能有更進一步的互動，而最直接的回應之一就是手機允予適當的振動。目前使手機振動的方式不外乎就是利用偏軸轉動慣量(EccentricRotating Mass, ERM)或壓電(piezo)元件來達到振動的效果,如果為達到較快速的反應，壓電元件為其較佳的選擇。壓電元件的驅動方式為利用跨加電壓于壓電材料兩端形成電場驅使壓電元件振動，而隨著跨加電壓愈大其振動強度(vibration strength)亦愈大,但隨著電場長時間操作下使得壓電材料會有退極化的問題產生，使得振動強度變小。發明內容
本發明提供一種電子裝置及其振動強度調整方法，可使電子裝置的振動強度不因壓電材料退極化的影響而變小。
本發明提出一種電子裝置，包括一壓電元件、一電容傳感器、一控制單元以及一驅動單元。其中壓電元件依據驅動電壓而產生振動。電容傳感器耦合于壓電元件的兩側，以感測該壓電元件的兩側間的一電容值。控制單元耦接電容傳感器，依據上述電容值與預設電容值輸出調整電壓。驅動單元耦接控制單元與壓電元件，依據調整電壓與預設電壓輸出驅動電壓。
在本發明的一實施例中，上述的控制單元計算電容值與預設電容值的差值，并據以輸出調整電壓。
在本發明的一實施例中，上述的電容傳感器包括一第一電極以及第二電極，第一電極以及第二電極分別設置于壓電元件的兩側，上述電容值產生于第一電極與第二電極之間。
本發明還提出一種電子裝置調整方法，其中電子裝置包括用以產生振動的一壓電元件，以及設置于壓電元件兩側的電容傳感器，電子裝置調整方法包括下列步驟。檢測壓電元件的兩側間的一電容值 。依據上述電容值與預設電容值輸出調整電壓。依據調整電壓與預設電壓輸出驅動電壓。
在本發明的一實施例中，上述依據電容值與預設電容值輸出調整電壓的步驟包括下列步驟。計算電容值與預設電容值的差值。依據差值輸出調整電壓。
在本發明的一實施例中，上述的驅動電壓為調整電壓與預設電壓的和。
在本發明的一實施例中，上述的壓電元件的材質包括石英、電氣石、氧化鋅、聚合物、陶瓷材料或復合材料。
在本發明的一實施例中，上述的預設電容值為壓電元件未出現退極化情形時所檢測到的電容值，預設電壓為壓電元件未出現退極化情形時驅動壓電元件的電壓。
基于上述，本發明依據檢測設置于壓電元件兩側的電容傳感器所檢測得到的電容值與預設電容值來產生調整電壓，并依據此調整電壓來產生驅動壓電元件的驅動電壓，以避免壓電材料的退極化問題影響到壓電元件的振動強度。
為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。


圖1繪示為本發明一實施例的電子裝置的示意圖。
圖2繪示為本發明一實施例的電子裝置調整方法流程圖。
主要元件符號說明
100:電子裝置
102:壓電元件
104:電容傳感器
104a、104b:電極
106:控制單元
108:驅動單元
Va:調整電壓
Vs:預設電壓
Vd:驅動電壓
S202 S206:電子裝置的振動強度調整步驟具體實施方式
圖1繪示為本發明一實施例的電子裝置的示意圖。電子裝置100包括一壓電元件102、一電容傳感器104、一控制單元106以及一驅動單元108。壓電材料具有電能-機械能的轉換特性，當其受到電壓驅動時會產生機械應力，因而發生形變，進而產生振動的效果，其可例如以石英、電氣石、氧化鋅、聚合物、陶瓷材料或復合材料等壓電材料構成。
在本實施例中，電容傳感器104耦合于壓電元件102的兩側，以感測壓電元件102的兩側間的一電容值。進一步來說，電容傳感器104可包括一第一電極104a以及一第二電極104b,其中第一電極104a以及第二電極104b分別設置于壓電兀件102的兩側，上述電容值產生于第一電極104a與第二電極104b之間。
控制單元106耦接電容傳感器104與驅動單元108，控制單元106可依據電容傳感器104所檢測到的電容值以及一預設電容值來產生一調整電壓Va。其中預設電容值為壓電元件102尚未出現退極化情形時，電容傳感器104所檢測到的電容值，而調整電壓Va的電壓值可通過經驗值內建計算。另外，驅動單元108還耦接至壓電元件102，其依據調整電壓Va與一預設電壓Ns輸出一驅動電壓Vd至 壓電元件102，以驅動壓電元件102產生振動的效果。其中預設電壓Vs為壓電元件102未出現退極化情形時驅動壓電元件102的電壓。
如上所述，當壓電元件102未出現退極化情形時，電容傳感器104所感測到的電容值為預設電容值，此時控制單元106可不需輸出調整電壓Va (或其電壓值為O)，而驅動單元108則將預設電壓Vs作為驅動電壓Vd，并將其施加到壓電元件102上，以驅動壓電元件102產生振動。
而當壓電元件102隨時間經過而出現退極化的情形時，電容傳感器104所檢測到的電容值將受到退極化的影響而下降，此時控制單元106便可依據電容值的變化情形來輸出調整電壓Va。舉例來說，控制單元106可計算出現退極化情形時的電容傳感器104所檢測到的電容值與預設電容值間的差值，并依據此電容差值來輸出調整電壓Va，當此電容差值越大時，控制單元106隨之輸出越大的調整電壓Va。
另一方面，驅動單元108則可依據調整電壓Va與預設電壓Vs來輸出驅動電壓VcL舉例來說，驅動單元108可例如以一加法器來實施，將調整電壓Va與預設電壓Vs相加后的結果作為驅動電壓Vd輸出至壓電元件102，以驅動壓電元件102產生振動。如此通過控制單元106與驅動單元108反映壓電元件102的退極化情形來調整施加于壓電元件102上的驅動電壓Vd，便可調整壓電元件102的振動強度，當壓電元件102的退極化情形越嚴重時，驅動電壓Vd的電壓值隨之增加，以避免電子裝置100的振動強度受到壓電元件102的退極化影響而減小。
值得注意的是，在其它實施例中，上述控制單元106決定其所輸出的調整電壓Va的電壓值的方式并不限于依據電容值與預設電容值間的差值，驅動單元108決定其所輸出的驅動電壓Vd的電壓值的方式亦不限于將調整電壓Va與預設電壓Vs相加。調整電壓Va與驅動電壓Vd的變化情形也可依據較復雜的函數來決定，而不限于上述實施例所舉的方式。
圖2繪示為本發明一實施例的電子裝置調整方法流程圖。請參照圖2，綜上所述，電子裝置調整方法可包括下列步驟。首先，檢測壓電元件的兩側間的一電容值(步驟S202)。接著，依據電容值與預設電容值輸出調整電壓(步驟S204)，其中預設電容值為壓電元件未出現退極化情形時所檢測到的電容值。舉例來說，可先計算電容值與預設電容值的差值，然后再依據此差值來輸出調整電壓，當電容差值越大時，輸出的調整電壓亦隨之越大。最后，依據調整電壓與預設電壓輸出驅動電壓(步驟S206)，以驅動壓電元件產生振動。其中預設電壓為壓電元件未出現退極化情形時驅動壓電元件的電壓，而驅動電壓的電壓值可例如為調整電壓與預設電壓的和。
綜上所述，本發明利用控制單元依據檢測電容傳感器兩端得到的電容值與預設電容值間的差值來產生調整電壓，并利用驅動單元依據此調整電壓來產生驅動電壓，以依據壓電材料的退極化程度不同產生對應的驅動電壓來維持電子裝置的振動強度，有效解決壓電材料的退極化造成振動強度減小的問題。
雖然本發明已以實施例公開如上，然其并非用以限定本發明，本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護范圍當視所附權利要求書所界定者為準。
權利要求
1.一種電子裝置，包括: 一壓電元件，依據一驅動電壓而產生振動； 一電容傳感器，耦合于該壓電元件的兩側，以感測該壓電元件的兩側間的一電容值； 一控制單元，耦接該電容傳感器，依據該電容值與一預設電容值輸出一調整電壓；以及 一驅動單元，耦接該控制單元與該壓電元件，依據該調整電壓與一預設電壓輸出該驅動電壓。
2.如權利要求1所述的電子裝置，其中該控制單元計算該電容值與該預設電容值的差值，并據以輸出該調整電壓。
3.如權利要求1所述的電子裝置，其中該驅動電壓為該調整電壓與該預設電壓的和。
4.如權利要求1所述的電子裝置，其中該壓電元件的材質包括石英、電氣石、氧化鋅、聚合物、陶瓷材料或復合材料。
5.如權利要求4所述的電子裝置，其中該預設電容值為該壓電元件未出現退極化情形時該電容傳感器所檢測到的電容值，該預設電壓為該壓電元件未出現退極化情形時驅動該壓電元件的電壓。
6.如權利要求1所述的電子裝置，其中該電容傳感器包括: 一第一電極；以及 一第二電極，該第一電極以及該第二電極分別設置于該壓電元件的兩側。
7.一種電子裝置調整方法，該電子裝置包括用以產生振動的一壓電元件，以及設置于該壓電元件兩側的一電容傳感器，該電子裝置調整方法包括: 檢測該壓電元件的兩側間的一電容值； 依據該電容值與一預設電容值輸出一調整電壓；以及 依據該調整電壓與一預設電壓輸出該驅動電壓。
8.如權利要求7所述的電子裝置調整方法，其中依據該電容值與該預設電容值輸出該調整電壓的步驟包括: 計算該電容值與該預設電容值的差值；以及 依據該差值輸出該調整電壓。
9.如權利要求7所述的電子裝置調整方法，其中該驅動電壓為該調整電壓與該預設電壓的和。
10.如權利要求7所述的電子裝置調整方法，其中該壓電元件的材質包括石英、電氣石、氧化鋅、聚合物、陶瓷材料或復合材料。
11.如權利要求10所述的電子裝置調整方法，其中該預設電容值為該壓電元件未出現退極化情形時所檢測到的電容值，該預設電壓為該壓電元件未出現退極化情形時驅動該壓電元件的電壓。
全文摘要
一種電子裝置及其調整方法。依據耦合于該壓電元件的兩側的電容傳感器所測得的電容值與預設電容值來產生調整電壓，并依據此調整電壓來產生驅動壓電元件的驅動電壓，以避免壓電材料的退極化問題影響到電子裝置的振動強度。
文檔編號H03H3/04GK103138701SQ20121000836
公開日2013年6月5日 申請日期2012年1月12日 優先權日2011年11月24日
發明者沈玟璋, 曾緒祥 申請人:宏達國際電子股份有限公司