專利名稱：具有旋轉單元的便攜式電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于檢測繞著旋轉軸旋轉的旋轉角的設備。
背景技術：
新式便攜式電子裝備如移動電話包括用于提供圖片和視頻序列的 照相機單元。這種照相機可以旋轉以便于圖片或水平序列捕捉。為了 實現(xiàn)這個目的，便攜式電子裝備必須包括用于檢測照相機單元的旋轉 角的設備。歐洲專利No. 1 362 221描述了一種用于檢測繞著旋轉軸旋轉的旋 轉角的設備，且這種設備包括用于產生磁場的換能器磁體和用于檢測 磁場的多個磁場靈敏傳感元件，且將換能器磁體和多個磁場靈敏傳感 元件布置成在繞著旋轉軸旋轉時使多個磁場靈敏傳感元件相對于換能 器磁體環(huán)繞旋轉軸。這種設備非常復雜并且?guī)缀醪豢赡茉诒銛y式電子 裝備中實現(xiàn)。發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提出一種包括用于檢測旋轉單元的旋轉角的設 備如照相機單元的便攜式電子設備，與現(xiàn)有技術中的一種電子設備相 比，這種便攜式電子設備更易于實現(xiàn)。本發(fā)明的另 一個目的在于提出 一種用于檢測繞著旋轉軸旋轉的旋 轉角的設備，與現(xiàn)有技術中的一種設備相比，這種設備的成本效率更為了實現(xiàn)這個目的，根據(jù)本發(fā)明的便攜式電子設備的特征在于包括外殼；旋轉單元，可相對于外殼使這種旋轉單元旋轉；以及 檢測裝置，這種檢測裝置用于檢測旋轉單元的旋轉位置。這種檢測裝置包括磁發(fā)送器，這種磁發(fā)送器附接到旋轉單元，用于提供磁場， 磁接收器，這種磁接收器附接到外殼并包括磁場傳感器和磁通量 引導結構，這種磁通量引導結構用于增加通過磁場傳感器的磁場。 根據(jù)本發(fā)明的用于檢測旋轉角的設備的特征在于包括 磁發(fā)送器，這種磁發(fā)送器附接到旋轉單元，用于提供磁場， 磁接收器，這種磁接收器附接到外殼并包括磁場傳感器和磁通量 引導結構，這種磁通量引導結構用于增加通過磁場傳感器的磁場。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，磁通量引導結構包括兩個板，每個 板連接在磁場傳感器的相對端部上。磁通量引導結構包括可透磁材料是有利的。 例如，磁發(fā)送器是磁體，且磁場傳感器是霍爾效應傳感器。 根據(jù)本發(fā)明的另 一個示范性實施例，旋轉單元是用于捕捉圖像和/ 或視頻序列的照相機單元。便攜式電子設備可包括圖像處理裝置，這 種圖像處理裝置用于根據(jù)由磁裝置所檢測的旋轉位置對照相機單元所 捕捉的圖像進行修改。便攜式電子設備還可包括顯示器，照相機單元 可包括照相機鏡頭，檢測裝置能夠檢測照相機單元的預定旋轉位置， 在此位置時，顯示器和照相機鏡頭在外殼的相對側面上，且若該照相 機單元處于該預定旋轉位置，則圖像處理裝置適于將照相機單元所捕 捉的圖像反轉。優(yōu)選這種便攜式電子設備是無繩電話或移動電話。 參考下面所描述的實施例就會明白本發(fā)明的這些和其它方面，并 參考下面所描述的實施例對本發(fā)明的這些和其它方面進行說明。


將通過示例并結合附圖對本發(fā)明進行更詳細的描述，在這些圖中 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的便攜式電子設備； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的照相機單元和磁檢測裝 置的透—見圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的相同的示范性實施例的照相機單元和磁 檢測裝置的分解圖；圖4至圖6示出了磁檢測裝置的結構的特別實施例；圖7和圖8示出了便攜式電子設備以第一種操作模式和以第二種 操作模式的使用；以及圖9和圖IO是示出了磁檢測裝置的運行以檢測照相機單元的旋轉位置的截面圖。
具體實施方式
參看圖1,圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的便攜式電子設 備20。這種便攜式電子設備既可以是無繩電話，也可以是移動電話。 不過，本領域中技術人員會明白，這種便攜式電子設備也可以是其它 設備，如個人數(shù)字助理(PDA)、照相機等。無繩電話或移動電話包 括外殼26,外殼26包括鍵盤輸入?yún)^(qū)21,鍵盤輸入?yún)^(qū)21包括用于撥號 輸入和其它功能的多個按鈕開關22。顯示單元23設在鍵盤輸入?yún)^(qū)21 上方。設有位于電話20的相對端部的麥克風24和揚聲器25，以分別 從周圍區(qū)域接收音頻信號并傳輸來自電信網絡的音頻信號。照相機單元1的外鏡頭是可以看到的，且照相機單元1結合在顯 示單元23上方的電話20中。這種照相機單元能夠捕捉示出關于被叫 方的信息如其面部的第一個圖片。這種照相機單元還能夠捕捉示出關 于主叫方的信息如其面部的第二個圖片，以使主叫方可控制主叫方發(fā) 送到被叫方的信息。顯示單元23可包括兩個不同的幀，大尺寸的第一 個幀示出第一個圖片，且第二個幀具有減小的尺寸并示出第二個圖片。為了實現(xiàn)這種視頻傳輸/接收，電話20包括音頻和視頻編碼解碼 器，即編碼器和解碼器(未示出)。作為示例，視頻編碼解碼器基于 MPEG4或H.263纟見頻編碼/解碼標準。類似地，音頻編碼解碼器基于 如MPEG-AAC或G.729音頻編碼/解碼標準。照相機單元1相對于電話20的外殼26旋轉安裝。該電話包括用于 檢測照相才幾單元的旋轉角的磁檢測裝置。參看圖2,該圖更詳細地示出了檢測裝置。照相機單元l包括包圍 照相機鏡頭7的第一半殼層2a和第二半殼層2b。照相機單元1插在兩 個半軸承3a和3b之間，半軸承以照相機單元能夠在它們之中旋轉的 方式相互耦接。這些半軸承3a和3b固定到電話20的外殼?？墒謩有D這種照相機單元。為了實現(xiàn)這種目的，將固定到照相 機單元1的冠形齒輪4耦接到柔性板5，柔性板5固定到外殼。在照相機單元旋轉時，冠形齒輪4與柔性板5之間的耦接使冠形齒輪4的輪 齒壓在柔性板5上，且在旋轉停止時，柔性板5位于兩個輪齒之間。 輪齒的位置和數(shù)量取決于要實現(xiàn)的基本旋轉。作為示例，確定輪齒的 尺寸以實現(xiàn)每個輪齒15度的旋轉，且冠形齒輪4包括19個輪齒，以 實現(xiàn)270度的最大旋轉。耦接到照相機單元1的帶狀線纜6允許由照相機單元捕捉的^見頻 數(shù)據(jù)的傳輸，該線纜連接到一種連接器，這種連接器固定在附接到外 殼的印刷電路板(PCB )8?？蓪罹€纜6繞在翼型支架(foil support) 9上，并可從翼型支架9解下，翼型支架9固定到冠形齒輪4，以使翼 型支架9、冠形齒輪4和照相機單元1同時旋轉。包括磁場傳感器103 的磁接收器ll固定到PCB8，這種磁場傳感器103如霍爾效應傳感器。參看圖3，該圖示出了照相機單元和磁檢測裝置的分解圖。可在該 分解圖的每個側面上看到包圍照相機單元的兩個半軸承3a和3b，且柔 性板5固定到半軸承3a。然后，該圖示出了形成照相機單元的第一半 殼層2a和第二半殼層2b。根據(jù)示于該分解圖中的本發(fā)明的示范性實施 例，半殼層2b、半冠形齒輪4b和翼型支架9用單片材料制成。類似地， 半殼層2a和半冠形齒輪4a也用單片材料制成。不過，本領域技術人 員會明白也可有其它替代形式，如翼型支架9和冠形齒輪4可以是固 定到兩個半殼層2a和2b的組件的分離部件。照相機單元還包括照相 機鏡頭7和連接到帶狀線纜6的照相機傳感器7a (如CMOS或CCD )。圖3還示出了磁發(fā)送器10,如磁體，這種磁發(fā)送器10附接到半殼 層2a或2b中的一個，以使磁發(fā)送器和照相機單元同時旋轉。磁場傳 感器103附接到外殼，并且與附接到照相機單元的磁發(fā)送器10—起形 成檢測裝置。圖4至圖6更詳細地示出了磁檢測裝置的結構的特別實施例。正 如前面所描述的那樣，這種磁檢測裝置包括磁發(fā)送器10和磁接收器， 這種磁發(fā)送器10如磁體，這種磁發(fā)送器10附接到照相4幾單元，且磁 接收器附接到電話的外殼并包括磁場傳感器103，如霍爾效應傳感器。圖4示出了旋轉磁體10內的磁場方向從南極S至北極N沿著X軸， 但磁接收器的最佳靈敏度軸可沿著Y軸。這樣就需要其它部件來解決 這種問題。正如前面所描述的那樣，磁體10繞著AA'軸旋轉，且磁體10與磁場傳感器103之間的距離可隨著旋轉磁體10的位置而變化。因此， 由磁場傳感器接收的磁場可低于可由這種傳感器檢測的最小磁場閾 值。在這種情況下，磁檢測裝置往往并不正常運行。正如將在下面的 附圖中詳細地描述的那樣，根據(jù)本發(fā)明的磁檢測裝置具有局部提高由 磁場傳感器接收的磁場強度以解決這種問題的特性。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的磁檢測裝置。這種磁檢測裝置包括S走轉^茲體10;靜止霍爾效應傳感器103,這種傳感器具有靈敏度區(qū)域104并焊接 在PCB8上；兩個萬茲通量引導元件105和106,這兩個》茲通量引導元件105和106 以板的形式并包括可透磁材料，這些引導元件焊接在PCB8上并連接 在霍爾效應傳感器103的相對側面上。這些引導元件沿著X軸從磁體IO接收磁場14 (請注意附圖標記 14僅僅是象征性符號)并沿著Y軸設置磁場，這是霍爾效應傳感器103 的最佳靈敏度方向。這樣，這兩個引導元件就增加流向霍爾效應傳感 器103的靈敏度區(qū)域104的磁場強度。磁場傳感器103以及磁通量引導 裝置105和106形成》茲接收器11。圖6是霍爾效應傳感器周圍的磁通量引導板的實施例的詳細視圖。 這兩個引導板105和106位于PCB8的相對的端部上。上引導板105 覆蓋霍爾效應傳感器103的靈敏度區(qū)域104。下引導板106穿過PCB 的孔107以盡可能地位于靠近霍爾效應傳感器103的位置。該實施例 提高由這兩個引導板在靈敏度區(qū)域104所接收的磁場幅度。本領域技 術人員會明白這種磁通量引導結構可不同于前面所描述的兩個引導板 結構。例如，下引導板可由PCB上的敷金屬替代。根據(jù)本發(fā)明的這個實施例，磁檢測裝置僅包括幾個器件且適合于 根據(jù)傳感器的最佳靈敏度軸設置磁場。才艮據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，照相才幾單元的至少兩個位置由這種 磁檢測裝置檢測。根據(jù)示于圖7中的照相機單元1的第一位置，照相機單元能夠捕 捉示出如被叫方30的面部31的圖片，在此位置時，照相機鏡頭與顯 示單元23—樣位于外殼的側面上(即以+Z方向將照相4幾鏡頭定向)。這種捕捉模式也稱為自畫像模式。這樣，便攜式電子設備20就能夠顯 示所捕捉的圖片。根據(jù)示于圖8中的照相機單元1的第二位置，照相機單元能夠捕 捉示出被叫方30附近的第三方32的圖片，在此位置時，照相機鏡頭 位于外殼上的與顯示單元23相對的側面上(即以-Z方向將照相才幾鏡頭 定向)。這種捕捉模式也稱為攝錄一體機模式。這樣，便攜式電子設 備20就能夠顯示所捕捉的圖片。正如圖8所示出的那樣，若并不在所 捕捉的圖像上進行圖像處理，則將第三方32的圖像在顯示單元上反轉，這就是;艮據(jù)本i明的便攜式^子設^-為什么包括用于反轉圖片的一常規(guī) 圖像處理裝置(未示出)以顯示適當?shù)膱D片的原因。這些圖像處理裝 置適合于根據(jù)照相機單元的位置反轉所捕捉的圖像，即在以-Z方向將 照相機鏡頭定向時，并且以由磁檢測裝置所提供的信息為基礎。圖9和圖10示出了磁檢測裝置的運行以檢測照相機單元的旋轉位 置。根據(jù)這些視圖，利用肋12將磁體10固定到半殼層2A,肋12是第 一半殼層2a的一部分。根據(jù)圖9,當照相機單元處于示于圖8中的攝錄一體機模式時，磁 發(fā)送器10處于磁接收器11的遠場，以使該接收器能夠接收最小磁場 14(同樣，附圖標記14僅僅是象征性符號)并輸出第一電壓，該第一 電壓啟動圖像處理裝置以反轉進行顯示的圖片。根據(jù)圖10,當照相機單元處于示于圖7中的自畫像模式時，磁發(fā) 送器10處于磁接收器11的近場，以使該接收器能夠接收最大磁場14 并輸出第二電壓，該第二電壓并不啟動圖像處理裝置。因此，當照相機單元處于前面所描述的兩個位置之間的間歇位置 時，肋12基本上與PCB8對齊，且磁接收器11接收中間磁場14。因 此，若由磁接收器輸出的電壓高于閾值水平，則照相機單元處于其自 畫像模式，且并不對圖像進行處理。相反，若由磁接收器輸出的電壓 低于閾值水平，則照相機單元處于其攝錄一體機模式，且利用圖像處 理裝置反轉圖像。圖7至圖IO示出了磁檢測裝置的運行，但本領域技術人員會明白，本發(fā)明并不限于磁接收器的這種特定位置。本發(fā)明可用于磁裝置的其 它構造中，只要磁場傳感器發(fā)送的閾值信號確定用于照相機單元的閾值旋轉位置，這種照相機單元的閾值旋轉位置對應于第一照相機模式 至第二照相機模式之間的切換，這樣，圖像處理裝置就適合于根據(jù)用 于該給定旋轉位置的由磁場傳感器發(fā)送的信號值與閾值的比較修改用 于照相機單元的給定旋轉位置(對應于第一或第二照相機模式)的由 照相機單元捕捉的圖像。應注意，本發(fā)明既不受限于可以是兩個以上的可用照相機模式的 數(shù)量，也不受限于由圖像處理裝置實現(xiàn)的處理功能，由圖像處理裝置 實現(xiàn)的處理功能可以是反轉功能以外的其它幾何變換，如旋轉或平移。應注意，本發(fā)明并不受限于照相機單元的旋轉位置，而是也可用 于其它任何旋轉設備。根據(jù)本發(fā)明的磁檢測裝置還可特別地用在要求 低成本磁檢測位置的任何設備中。應注意到，前面所提及的實施例是對本發(fā)明進行說明而并不是對 本發(fā)明進行限制，且本領域中技術人員將能夠設計出許多替代實施例， 而并不背離由所附的權利要求書所限定的本發(fā)明的范圍。在權利要求 書中，放在括號內的附圖標記不應解釋為對權利要求書進行限制。詞 語"包括，，和類似的詞語并不在總體上排除除了列于任何權利要求中 的元件或步驟以外的元件或步驟。元件的單數(shù)涵義并不排除這種元件 的復數(shù)涵義，反之亦然?？赏ㄟ^包括一些不同元件的硬件并且可通過 適當編程的計算機來實施本發(fā)明。在列出幾種裝置的設備權利要求中， 這些裝置中的一些可以由硬件中的一個和相同的項目來體現(xiàn)。4叉在相 互不同的從屬權利要求中引用某些度量并不表明這些度量的組合不能 夠用來產生良好的效果。
權利要求
1. 一種便攜式電子設備(20)，所述便攜式電子設備(20)包括外殼(26)；旋轉單元(1)，可相對于所述外殼使所述旋轉單元(1)旋轉；以及檢測裝置，所述檢測裝置用于檢測所述旋轉單元的旋轉位置，所述檢測裝置包括磁發(fā)送器(10)，所述磁發(fā)送器(10)附接到所述旋轉單元，用于提供磁場，磁接收器(11)，所述磁接收器(11)附接到所述外殼并包括磁場傳感器(103)和磁通量引導結構，所述磁通量引導結構用于增加通過所述磁場傳感器的磁場。
2. 如權利要求1所述的便攜式電子設備，其特征在于所述磁通 量引導結構包括兩個板(105、 106),每個板連接在所述磁場傳感器(103)的相對端部上。
3. 如權利要求1所述的便攜式電子設備，其特征在于所述磁通 量引導結構包括可透磁材料。
4. 如權利要求1所述的便攜式電子設備，其特征在于所述磁發(fā) 送器(10)是磁體。
5. 如權利要求1所述的便攜式電子設備，其特征在于所述磁場 傳感器(103)是霍爾效應傳感器。
6，如權利要求l所述的便攜式電子設備，其特征在于所述旋轉 單元是用于捕捉圖像和/或視頻序列的照相機單元。
7. 如權利要求6所述的便攜式電子設備，其特征在于還包括用于根據(jù)由所述磁裝置所檢測的旋轉位置對所述照相機單元所捕捉的圖 像進行修改的圖像處理裝置。
8. 如權利要求7所述的便攜式電子設備，其特征在于還包括顯 示器(23)，所述照相機單元(1)包括照相機鏡頭(7),其中，所 述檢測裝置能夠檢測所述照相機單元的預定旋轉位置，在此預定旋轉 位置，所述顯示器和所述照相機鏡頭在所述外殼(26)的相對側面上， 且若所述照相機單元處于所述預定旋轉位置，則所迷圖像處理裝置適 于將所述照相機單元所捕捉的圖像反轉。
9. 如權利要求1所述的便攜式電子設備，其特征在于所述設備 是無繩電話或移動電話。
10. —種用于檢測繞著旋轉軸旋轉的旋轉角的設備，所述設備包括旋轉磁發(fā)送器(10),所述磁發(fā)送器(10)用于提供磁場， 固定磁接收器(11),所述磁接收器(11)包括磁場傳感器(103)和磁通量引導結構，所述磁通量引導結構用于增加通過所述磁場傳感器的磁場。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種便攜式電子設備，這種便攜式電子設備包括外殼；旋轉單元，可相對于外殼使這種旋轉單元旋轉；以及檢測裝置，這種檢測裝置用于檢測旋轉單元的旋轉位置。這種檢測裝置包括磁發(fā)送器(10)，這種磁發(fā)送器(10)附接到旋轉單元，用于提供磁場；磁接收器(11)，這種磁接收器(11)附接到外殼并包括磁場傳感器(103)和磁通量引導結構，這種磁通量引導結構用于增加通過磁場傳感器的磁場。
文檔編號H04M1/02GK101243303SQ200680029830
公開日2008年8月13日 申請日期2006年8月11日 優(yōu)先權日2005年8月16日
發(fā)明者P·休古特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司