确定转动操作构件的转动方向和转动量的电子设备的制作方法

本发明涉及包括转动操作构件的电子设备。

更具体地，本发明涉及转动操作构件(诸如转动环和转动拨盘)的结构，该转动操作构件用于被使用者转动以操作摄像设备。本发明能够被应用于音频设备、汽车、飞机、医疗设备等的转动操作构件(诸如转动环和转动拨盘)，以及摄像设备的转动操作构件。

背景技术：

在诸如数码相机的一些摄像设备中，使用者能够通过转动诸如拨盘的转动操作构件来选择功能和用于拍摄的设定。为了检测这样的转动操作构件的转动，使用了磁性传感器。

例如，日本特开2013-073726号公报公开了这样的结构：该结构包括转动操作构件、巨磁阻(gmr)传感器和环状转动磁体，其中环状转动磁体具有沿着周向交替配置的s极和n极。转动磁体与转动操作构件一起转动并且gmr传感器确定转动操作构件的转动方向和转动量。

然而，在日本特开2013-073726号公报中公开的现有技术中，应当在转动中的一次点击(click)期间检测在不同方向上的水平磁场。

因而，转动磁体的磁极节距应当为点击节距的一半。

这意味着转动磁体的磁极数量应当为在转动操作构件的一次转动期间总点击数量的两倍。

由于磁极的数量越大导致磁体的尺寸越大，所以在以上现有技术中可能会阻碍转动操作构件的小型化。

然而，如果各磁极小型化，则所产生的磁通密度相应降低。

具有许多磁极的结构不能获得足够的磁通密度，这可能有损磁场检测的可靠性。

技术实现要素：

本发明提供能够小型化且具有高检测可靠性的转动操作构件。

因此，本发明提供一种电子设备，其包括：转动操作构件，其相对于转动轴线被可转动地保持；点击机构，其被构造为通过使所述转动操作构件转动而在各预定转动角度处提供咔哒感；磁场产生构件，其具有以规则间隔配置的不同磁性的磁极；第一磁场检测部，其具有第一检测轴线并且被构造为检测通过所述磁场产生构件产生的与第一方向相关的磁场的变化；第二磁场检测部，其具有第二检测轴线并且被构造为检测通过所述磁场产生构件产生的与第二方向相关的磁场的变化，所述第二方向与所述第一方向不同；和计算单元，其被构造为基于所述与第一方向相关的磁场的变化和所述与第二方向相关的磁场的变化来计算所述转动操作构件的转动量和转动方向，其中，通过由于所述转动操作构件的转动造成的所述第一磁场检测部和所述第二磁场检测部与所述磁场产生构件的位置关系的改变而引起所述与第一方向相关的磁场的变化和所述与第二方向相关的磁场的变化。

根据本发明，提供这样的转动操作构件：该转动操作构件紧凑且稳定地检测转动，而不受到不同的组装状态、外力等的影响。

从以下参照附图对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1a和图1b是根据本发明的第一实施方式的电子设备的外观图。

图2是根据本实施方式的电子设备的系统框图。

图3是图1a和图1b中示出的电子设备中的转动操作构件的结构的分解图。

图4a和图4b是图1a和图1b中示出的电子设备中的转动操作构件的截面图。

图5a至图5f是示出根据本实施方式的磁体和霍尔ic的配置的图。

图6a和图6b分别是示出根据本实施方式的磁场与通过霍尔ic产生的信号之间的关系的曲线图和表格。

图7是示出根据本发明的磁场与通过霍尔ic产生的信号之间的关系的曲线图。

图8a是示出根据本实施方式的磁场与通过霍尔ic产生的信号之间的关系的曲线图。

图8b是示出在产生中断事件的情况下的转动检测处理的流程图。

图9a至图9c是示出根据本实施方式的磁体与点击构件之间的位置关系的图。

图10是示出根据本发明的第二实施方式的转动操作构件的结构的分解图。

图11是根据本实施方式的转动操作构件的截面图。

图12a至图12e是示出根据本实施方式的磁体和霍尔ic的配置的图。

图13a和图13b是均示出根据本发明的第三实施方式的磁体和霍尔ic的配置的图。

图14是根据本发明的第四实施方式的电子设备的外观图。

具体实施方式

现在将参照图1a、图1b和图2说明本发明的第一实施方式的电子设备。应当注意的是，在本实施方式中，本发明应用于作为电子设备的摄像设备。

图1a和图1b是示出包括本发明的转动操作构件的摄像设备的外观图。

图1a是摄像设备100的正面立体图，图1b是摄像设备100的背面立体图。快门钮61是用于被操作以提供拍摄指令的部件。模式选择开关60是用于被操作以转换各种模式的部件。

拨盘71是用于被转动以改变诸如快门速度和镜头光圈等各种设定值的转动操作构件。

电源开关72是用于被操作以打开和关闭摄像设备100的部件。液晶屏40是采用薄膜晶体管(tft)和有机电致发光(oel)的显示装置。液晶屏40示出摄像设备的各种设定和由摄像设备拍摄到的图像。

转动操作构件200是能够顺时针和逆时针转动且对转动量不具有任何限制的拨盘状构件。转动操作构件200用于执行诸如选择拍摄模式、选择聚焦点、显示并选择图像以及设定菜单的各种操作。

转动操作构件200还用于调节选择框的位置、显示一连串图像等。按钮270被按下以执行操作并且主要用于选择选项。

通信端子10建立摄像设备100与可拆卸拍摄镜头(未示出)之间的通信。

取景器16是具有聚焦屏(未示出)的平视式取景器(eye-levelfinder)，通过该聚焦屏，使用者目视检查被摄体的光学像的焦点和通过镜头单元(未示出)可视的构图。

图2是摄像设备100的系统框图。

非易失性存储器101存储用于在后述cpu150操作时执行的程序。在本实施方式中，非易失性存储器101是闪速rom(flashrom)，然而，非易失性存储器101可以是其它类型的非易失性存储器。

ram102临时存储处理过的图像数据或由摄像设备100拍摄的图像缓冲。ram102在后述cpu150操作时还被用作工作存储器。

在本实施方式中，ram执行这些功能，然而，具有足够的访问速度的其它类型的存储器也可以执行这些功能。

电源105用于摄像设备100。电源105包括电池和ac适配器，并且电源105直接地或经由dc-dc转换器(未示出)等将电力供应到摄像设备100的各个块。

电源开关72用于摄像设备100。如图1b所示，在本实施方式中，电源开关72具有机械的on和off位置。

电源开关72并非必须具有这样的机械的on和off位置。电源开关72可以是按动开关、电开关等。

当电源105插入摄像设备100、但电源开关72处于off状态时，摄像设备100不能执行摄像功能并且停留在低耗电状态。

当电源105插入摄像设备100并且电源开关72处于on状态时，摄像设备100能够执行摄像功能。

cpu150控制摄像设备100的所有部件。cpu150实现摄像功能、即摄像设备的基本功能。

cpu150还响应于后述霍尔ic检测方案中转动操作构件200的检测结果来实现其它功能，诸如切换摄像设备100的模式的功能、更新液晶屏40的显示信息的功能等。

计时器151具有测量预定时间的功能。在图2中，计时器151并入cpu150中，然而，计时器151也可以布置在cpu150之外。

计时器151具有响应于来自cpu150的指令而使时间测量启动和停止的功能。

计时器151还具有在始终执行时间测量的同时以规则时间间隔在cpu150中产生中断事件的功能。

计数器152具有对后述转动操作构件200的操作数量进行计数的功能。

在图2中，计数器152内置在cpu150中，然而，计数器152也可以布置在cpu150之外。

在图2中，计数器152对转动操作构件200的操作数量进行计数，然而，计数器152可以对由使用者操作的任何部分的操作数量进行计数。

霍尔ic241是包括横向磁场检测部122和纵向磁场检测部121的磁性传感器ic，其中横向磁场检测部122被构造为检测预定方向上的磁场，纵向磁场检测部被构造为检测与预定方向上的磁场正交的磁场。

在图2中，霍尔ic241布置在cpu150之外，然而，霍尔ic241可以内置在cpu150中。

霍尔ic241的横向磁场检测部122具有预定的上阈值和预定的下阈值，并且在所检测到的磁通密度超过上阈值或降到下阈值之下时输出预定信号。霍尔ic241的纵向磁场检测部121也具有预定的上阈值和预定的下阈值，并且在所检测到的磁通密度超过上阈值或降到下阈值之下时输出预定信号。

霍尔ic241响应于来自cpu150的指令在预定时刻读取由横向磁场检测部122或纵向磁场检测部121检测到的磁通密度。

磁体251是具有沿着周向以规则节距交替配置的s极和n极的环状永磁体。

磁体251与转动操作构件200一起一体地转动。霍尔ic241检测磁通密度中的变化，并且cpu150计算转动操作构件200的转动方向和转动量。应当注意的是，将参照图3在以下说明磁体251的细节。

现在将参照图3、图4a和图4b说明转动操作构件200的结构。

图3是转动操作构件200的结构的示例的分解立体图。

图4a是沿着穿过后述球构件211的中心的线截取的转动操作构件200的截面图，图4b是沿着穿过霍尔ic241的中心的线截取的转动操作构件200的截面图。

转动操作构件200是用于被使用者顺时针和逆时针转动的构件。基座构件210可转动地保持转动操作构件200。

基座构件210在三个固定部210a、210b和210c处固定于摄像设备100的背盖110(在图3、图4a和图4b中未示出)。

环形磁体保持构件230通过螺钉231固定于转动操作构件200的内侧。

磁体251具有环形形状和以规则节距交替配置的n极和s极。

作为磁场产生构件的磁体251具有各n极和s极的极化表面251a，并且产生与各极化表面251a正交的磁场。

磁体251具有磁场产生构件的功能，具有以规则节距交替配置的相反磁极。

磁场产生构件、即磁体251在正交于转动操作构件200的转动轴线的平面中在磁场产生构件与转动轴线之间产生磁场。

作为磁场产生构件的磁体251以预定角度固定于转动操作构件200。磁体251和磁体保持构件230随着转动操作构件200的转动而一起一体地转动。

以使球构件211能够在正交于转动操作构件200的转动轴线的方向上来回移动的方式使球构件211保持于基座构件210的球保持部210d。

弹簧构件212在朝向磁体保持构件230的锯齿形边缘230f的方向上对球构件211施力。

锯齿形边缘230f具有沿着磁体保持构件230的外周以规则节距交替形成的凹部230g和凸部230h。

当使用者转动转动操作构件200时，球构件211沿着锯齿形边缘230f在球保持部210d中来回移动，这为使用者提供了咔哒感(clickfeeling)。

球构件211和锯齿形边缘230f构成点击机构(clickmechanism)，该点击机构为转动操作构件200在各预定转动角度处提供了咔哒感。

霍尔ic241确定磁场在两个方向(后述纵向磁场和横向磁场)上的强度。

霍尔ic241安装于基板240。基板240具有基板定位孔240a和240b。通过使基板固定板250的凸台250d和250e嵌合到基板定位孔240a和240b中来以使得霍尔ic241面对磁体251的极化表面251a的方式定位霍尔ic241。

该结构使霍尔ic241能够检测从磁体251的极化表面251a产生的磁场。以下将说明检测方法的细节。

基板固定板250具有三个安装部250a、250b和250c。通过螺钉260a、260b和260c使基板固定板250和基座构件210在安装部250a、250b和250c以及固定部210a、210b和210c处联接到并固定于背盖110(在图3、图4a和图4b中未示出)。

当转动操作构件200在这些环境下转动时，磁体251与转动操作构件200一起一体地转动，这为绕着霍尔ic241的磁场提供了变化。

因而，能够通过利用霍尔ic241检测磁场中的变化来检测转动操作构件200的转动。

当操作转动操作构件200时，使用按钮270。使用者能够利用转动操作构件200选择操作菜单中的选项并且利用按钮270进入选项。

保持按钮270，使得按钮270能够在转动操作构件200的转动轴线方向上滑动。

当按下按钮270时，橡胶开关280被按钮270移动并且橡胶开关280的导电部281与基板上的电极焊盘接触。以该方式检测按钮开关的操作。

现在将参照图5a至图5f说明由磁体251产生的磁场和通过霍尔ic241对磁场的检测。

图5a示出从拨盘的转动轴线方向观察的磁体251和霍尔ic241，图5b示出从与转动轴线正交的方向(所示出的箭头c的方向)观察的磁体251和霍尔ic241。

磁体251具有二十个磁极，该二十个磁极由以规则节距交替配置的十个n极和十个s极构成。

磁体251是由环形磁体制成的磁场产生构件，该环形磁体具有以规则节距交替配置的n极和s极。

磁体251可以是由20个磁体制成的磁场产生构件，这20个磁体以规则节距配置为圆形。

霍尔ic241被布置为面对磁体251的极化表面251a，并且霍尔ic241的检测部241a与磁体251的宽度方向中心对齐。

霍尔ic241确定磁场在磁体251的中心轴线方向(拨盘的转动轴线方向(箭头a的方向))上的磁通密度和磁场在磁体251的周向的切线方向(箭头b的方向)上的磁通密度，并且输出表示各磁场的状态的预定信号。

以下将说明从霍尔ic241输出的信号的细节。

图5c和图5d是在从与拨盘的转动轴线正交的方向(箭头c的方向)观察磁体251的情况下霍尔ic241附近的区域的放大图。

图5c示出霍尔ic241的检测部241a与s极的在图面的横向上的中心对齐的状态。

图5d示出在磁体251绕着拨盘的转动轴线从图5c中示出的状态转动之后、霍尔ic241的检测部241a与s极和n极之间的边界对齐的状态。

磁体251具有极性各向异性取向(polaranisotropyorientation)。

这意味着磁体251内部的磁场不在与极化表面251a正交的直线上。

具体地，如在磁体内磁场254中示出的，磁体251内部的磁场相对于s极的极化表面251a正交地向上、朝向n极弯曲并且相对于n极的极化表面251a正交地向下。

在磁体251外部，如在磁场253a和磁场253b中示出的，磁通相对于n极正交地向上，然后朝向s极弯曲。

同样地，图5e示出霍尔ic241的检测部241a与n极的在图面的横向上的中心对齐的状态。图5f示出在使检测部241a从图5d中示出的状态相对移动一个磁极之后、霍尔ic241的检测部241a与s极和n极之间的边界对齐的状态。

这里，在图5a中箭头a的方向上的磁场被定义为纵向磁场253a，在图5a中箭头b的方向上的磁场被定义为横向磁场253b。

在图5c中示出的状态下，霍尔ic241的检测部241a检测纵向磁场253a、但是不检测横向磁场253b。

相反，在图5d中示出的状态下，检测部241a检测横向磁场253b、但是不检测纵向磁场253a。

在图5c与图5d之间的状态下，检测部241a既检测纵向磁场253a又检测横向磁场253b，其中纵向磁场253a和横向磁场253b的强度取决于转动位置。

这意味着图5c示出了纵向磁场253a最大而横向磁场253b为零的状态，图5d示出了纵向磁场253a为零而横向磁场253b最大的状态。

尽管磁体251绕着转盘的转动轴线转动，但是由霍尔ic241的检测部241a检测到的纵向磁场253a和横向磁场253b的值根据转动位置而在零与各自的最大值之间变化。

现在将参照图6a和图6b说明在拨盘的转动期间磁场的变化与从霍尔ic241输出的信号之间的关系的细节。

图6a是示出纵向磁场的强度与横向磁场的强度之间的关系以及确定了这些磁场的强度的霍尔ic241的输出的曲线图。横轴示出转动操作构件200的转动角度，纵轴示出磁场强度和信号输出值。

如上所述，本实施方式的转动操作构件200包括弹簧构件212以及由锯齿形边缘230f和球构件211构成的点击机构，并且转动操作构件200随着逐次点击而转动。

在图6a中，横轴示出了点击位置i至iv，并且相邻点击位置之间的距离与用于一次点击的角度对应。球构件211在点击位置i至iv处与凹部230g接触。

在图6a中，纵向磁通密度301和横向磁通密度302示于最上方区域。纵向磁通密度301是通过霍尔ic241检测的纵向磁场253a的磁通密度(参照图5c)。

横向磁通密度302是通过霍尔ic241检测的横向磁场253b的磁通密度(参照图5d)。

这里假定转动操作构件200以恒定速度顺时针转动。如图6a清楚地示出的，各磁通密度相对于零在最大值与最小值之间周期性变化。

在转动角度i，纵向磁通密度301为由点301a表示的最大程度。在相同状态下，横向磁通密度302为由点302a表示的零。

这意味着通过霍尔ic241检测的磁场仅包含箭头a的方向上的分量而不包含箭头b的方向上的分量(如图5c所示)。

转动操作构件200从该状态继续转动，纵向磁通密度301在由点301b表示的状态下变为零。在相同状态下，横向磁通密度302到达由点302b表示的最小值。

这意味着通过霍尔ic241检测的磁场仅包含箭头b的方向上的分量而不包含箭头a的方向上的分量(如图5d所示)，并且磁场方向与箭头b的方向相反。

当由于转动操作构件200的连续转动而使状态前进到由点301c和302c表示的状态时，通过霍尔ic241检测的磁场仅包含与箭头a的方向相反的方向上的分量而不包含箭头b的方向上的分量(如图5e所示)。

此时，转动操作构件200实质上转动了从转动角度i到转动角度ii的一次点击。当状态前进到由点301d和302d表示的状态时，磁场仅包含箭头b的方向上的分量而不包含箭头a的方向上的分量(如图5f所示)。

在图5c与图5d之间的时间、图5d与图5e之间的时间以及图5e与图5f之间的时间期间，纵向磁通密度301和横向磁通密度302的值根据转动操作构件200的转动角度而变化。

如上所述，当转动操作构件200实质上转动一次点击时，磁体251转动一个磁极并且纵向磁通密度301和横向磁通密度302均前进实质上半个周期。

这意味着通过纵向磁通密度301和横向磁通密度302均仅前进半个周期产生周期与一个磁极节距对应的周期性信号。

cpu150具有信号产生单元的功能，该信号产生单元被构造为产生第一信号和第二信号，第一信号和第二信号均具有与预定转动角度的两倍对应的周期，该预定转动角度具有等于或小于预定转动角度的预定偏移量。

通过确定两个信号的顺序和最大值的次数来计算转动操作构件200的转动量和转动方向。

cpu150具有计算单元的功能，该计算单元被构造为根据与第一方向相关的磁场中的变化和与第二方向相关的磁场中的变化来计算转动操作构件200的转动量和转动方向。

现在将说明通过霍尔ic241输出的信号。图6a示出与纵向磁通密度301和横向磁通密度302重叠的霍尔ic241的上阈值307a和下阈值307b。

霍尔ic241周期性地对穿过检测部241a的磁通采样。

当通过霍尔ic241确定的纵向磁通密度或横向磁通密度超过上阈值307a或降到下阈值307a之下时，霍尔ic241在其内部改变纵向磁场信号303或横向磁场信号304的状态。

现在将详细地说明改变信号的状态的方式。基于纵向磁通密度301产生纵向磁场信号303，基于横向磁通密度302产生横向磁场信号304。

当各磁通密度超过上阈值307a时，相应信号的状态从h(hi)改变到l(lo)。当各磁通密度降到下阈值307b之下时，相应信号的状态从l(lo)改变到h(hi)。

否则，保持信号的当前值。

例如，在图6a中的转动角度i，纵向磁通密度301在上阈值307a之上。

因此，纵向磁场信号303处于l状态。另一方面，由于超出了上阈值307a，横向磁通密度302仍然未降到下阈值307b之下。

因此，横向磁通密度302也处于l状态(图6b中的状态1)。

而在该状态之后转动操作构件200转动期间，霍尔ic241对磁通密度周期性地采样并且更新纵向磁场信号303和横向磁场信号304。在此之后，状态前进到点302e。

在该状态下，横向磁通密度302在下阈值307b之下。紧随其后的是，霍尔ic241确定转动角度ia处在采样时的磁通密度。

霍尔ic241检知横向磁通密度302已降到下阈值307b之下，并且将横向磁场信号304的状态从l改变到h。

此时，纵向磁通密度301未处于下阈值307b之下，并且纵向磁场信号303停留在l状态(图6b中的状态2)。

当状态因转动操作构件200的连续转动而超过点301e时，纵向磁通密度301降到下阈值307b之下。

紧随其后的是，霍尔ic241确定在转动角度ib处的磁通密度。霍尔ic241检测到纵向磁通密度301降到下阈值307b之下，并且将纵向磁场信号303的状态从l改变到h。

此时，横向磁通密度302未在上阈值307a之上，并且横向磁场信号304停留在h状态(图6b中的状态3)。

当状态因转动操作构件200的连续转动而前进到点302f时，横向磁通密度302超过上阈值307a。

紧随其后在转动角度iia处采样时，横向磁场信号304的状态从h改变到l，但是纵向磁场信号303停留在h状态(图6b中的状态4)。

当状态前进到点301f时，纵向磁通密度301超过上阈值307a。紧随其后在转动角度iib处采样时，纵向磁场信号303将状态从h改变到l。然而，横向磁场信号304停留在l状态(图6b中的状态1)。

以该方式，在磁体251与转动操作构件200一起一体地以恒定速度转动的同时，霍尔ic241输出纵向磁场信号303和横向磁场信号304，其中，纵向磁场信号303具有矩形波形和与纵向磁通密度301的周期相同的周期，横向磁场信号304具有矩形波形和与横向磁通密度302的周期相同的周期。

在该结构中，具有模拟波形(analogwaveform)的纵向磁通密度301和横向磁通密度302被转换成具有矩形波形的信号，这使cpu150能够基于纵向磁通密度301和横向磁通密度302容易地执行处理。

这里，使用了纵向磁场信号303和横向磁场信号304的互斥或(xor(exclusiveor))。基于这些信号的逻辑和(logicalsum)产生的信号成为所示的脉冲信号305。

如图6a清楚地示出的，脉冲信号305具有矩形波形和这样的周期：该周期为纵向磁场信号303和横向磁场信号304的周期的一半。脉冲信号305的周期与转动操作构件200的一次点击对应。

这意味着能够通过监视脉冲信号305来检测转动操作构件200在一次点击期间的转动。

如上所述，在本实施方式的转动操作构件中，为转动操作构件200提供咔哒感的锯齿形边缘230f的节距与磁体251的磁极节距相等。

转动操作构件200在一次点击期间的转动使纵向磁场信号303和横向磁场信号303仅前进半个周期，这使得不能仅通过使用一个信号检测在一次点击期间的转动。

为了解决该问题，如果磁体251的磁极节距被设计为锯齿形边缘230f的节距的一半，则一次点击使纵向磁场信号303和横向磁场信号304前进一个周期。

然而，磁极之间的距离由于与极化过程相关的限制而具有下限；于是，所引起的磁极数量的增加可能增加磁体的尺寸。

在本实施方式中，纵向磁场信号303和横向磁场信号304的互斥或被用于产生这样的信号：该信号前进一个周期而不改变与一次点击对应的磁极节距。这防止了磁体的尺寸增加。

另外，本实施方式的单个霍尔ic241检测纵向磁场和横向磁场两者，这防止了纵向磁场信号和横向磁场信号以不期望的方式彼此偏移。

可选地，可以使用两个霍尔ic，使得一个霍尔ic检测磁体251的纵向磁场，另一个霍尔ic检测磁体251的横向磁场。以下将在第三实施方式的说明中说明该机构的细节。

应当注意的是，在该情况下，霍尔ic之间的位置关系的移位影响检测性能，这使得必须精确地布置两个霍尔ic。

在本实施方式中，由于单个霍尔ic检测两个方向上的磁场，所以磁体和霍尔ic之间的位置关系对检测性能的影响少。

因此，本实施方式提供这样的转动操作构件：该转动操作构件由于在组装过程、外力、环境改变等期间的错位引起的部件之间的移位而受到的影响少。

图6a在底部示出转动方向信号306。转动方向信号306表示转动操作构件200的转动方向。l状态表示转动操作构件200正在顺时针转动的状态，h状态表示转动操作构件200正在逆时针转动的状态。

现在将说明转动方向信号306的产生细节。

图6b示出包含纵向磁场信号303和横向磁场信号304的状态的可能组合的表格。基于信号的状态(h和l)的组合存在状态1至4这四种状态。

例如，状态1对应于转动角度i与转动角度ia之间的信号状态的组合。

由于横向磁场信号304在转动角度ia处改变，所以在转动角度ia与转动角度ib之间信号状态的组合处于状态2。

同样，在转动角度ib与转动角度iia之间，信号状态的组合处于状态3，在转动角度iia与转动角度iib之间信号状态的组合处于状态4，并且在转动角度iib与转动角度iiia之间信号状态的组合再次处于状态1。

在转动操作构件200正在顺时针转动的同时，纵向磁场信号303和横向磁场信号304的状态的组合以状态1、状态2、状态3、状态4和状态1的顺序改变。

在转动操作构件200正在逆时针转动的同时，信号状态的组合的改变以状态1、状态4、状态3、状态2和状态1的顺序改变，其细节将在以下说明。

因而，能够通过监视纵向磁场信号303和横向磁场信号304的状态改变来确定转动操作构件200的转动方向。

霍尔ic241在其内部执行该处理，并且将所确定的转动方向输出为h(逆时针转动的情况)或l(顺时针转动的情况)。

现在将参照图7说明转动操作构件200的逆时针转动情况下的信号处理。

在图7中，为与图6a中的信号相同的信号提供相同的附图标记，并且以下将仅说明与图6a的不同之处。

图7示出转动操作构件200从给定的点击位置iv逆时针转动到点击位置i的状态。

基于纵向磁通密度301和横向磁通密度302分别产生纵向磁场信号303和横向磁场信号304，如顺时针转动的情况那样，基于纵向磁场信号303和横向磁场信号304产生脉冲信号305。

现在将如图6b中那样说明纵向磁场信号303和横向磁场信号304的状态的组合。由于在角度iv与角度iva之间纵向磁场信号303处于l状态且横向磁场信号304处于h状态，所以信号状态的组合处于状态2。

由于在角度iva与角度ivb之间纵向磁场信号303处于l状态且横向磁场信号304处于l状态，所以信号状态的组合处于状态1。

同样，在角度ivb与角度iiia之间信号状态的组合处于状态4，在角度iiia与角度iiib之间信号状态的组合处于状态3，在角度iiib与角度iia之间信号状态的组合处于状态2。在转动操作构件200正在转动的同时，信号状态的组合以状态2、状态1、状态4、状态3和状态2的顺序改变。

如上所述，该顺序表示转动操作构件200的逆时针转动，使得霍尔ic241输出了处于h(逆时针转动)状态的转动方向信号306。

现在将参照图8a和图8b说明基于脉冲信号305和转动方向信号306检测转动操作构件200的转动用的信号处理。

图8a示出在转动操作构件200通过两次点击从转动角度i顺时针转动到转动角度iii、然后通过两次点击逆时针转动回到角度i期间的纵向磁通密度、横向磁通密度以及其它信号。

图8b是示出基于脉冲信号305和转动方向信号306通过cpu150进行的转动检测处理的流程图。

本实施方式的信号处理根据转动方向信号306的输出而选择脉冲信号305的上升沿和下降沿中的任意一者。

具体地，当转动方向信号306处于l状态(顺时针转动)时，在图中示出的上升沿(305a1、305a2和305a3)处执行转动操作构件200的转动检测处理。

当转动方向信号306处于h状态(逆时针转动)时，在下降沿(305b1、305b2、305b3和305b4)处执行转动检测处理。

现在将沿着图8a中的转动角度说明转动检测处理。

在从转动角度i到转动角度ii的一次顺时针点击期间，转动方向信号306停留在表示顺时针转动的l状态。

因此，在脉冲信号305的下降沿305b1没有执行处理。当转动操作构件200从该状态继续转动时，在转动角度ic处球构件211越过锯齿形边缘230f的凸部230h。

当状态由于转动操作构件200的继续转动而前进到脉冲信号305的上升沿305a1时，cpu150确定转动操作构件200转动了一次点击，并且cpu150执行了诸如改变摄像设备100的设定的预定操作。

当由于转动操作构件200的连续转动使状态前进到球构件211与凹部230g接触的转动角度ii时，完成了用于一次点击的操作。对于从转动角度ii到转动角度iii的下一次点击重复相同的处理。

现在将说明转动操作构件200在转动角度iii处开始逆时针转动的情况。如上所述，使用者逐次点击地转动拨盘。

因此，期望的是，转动操作构件200经常在诸如转动角度iii等的给定的点击位置处反方向转动。

在该情况下，纵向磁通密度301和横向磁通密度302具有关于转动角度iii的对称波形。

在从转动角度iii到转动角度ii的一次点击期间，脉冲信号305直到转动角度iiic处不具有上升沿和下降沿，在转动角度iiic处球构件211越过锯齿形边缘230f的凸部230h。

这是因为横向磁通密度302未降到下阈值307b之下，从而防止了横向磁场信号304的状态被改变。

在转动角度iiic之后，纵向磁通密度301降到下阈值307b之下，并且在转动角度iiib处采样时，纵向磁场信号303的状态从l改变到h。这产生脉冲信号305的下降沿305b3。

与此同时，纵向磁场信号303和横向磁场信号304的状态的组合被改变从而使转动方向信号306的状态从l改变到h。

当转动方向信号306处于h状态时，在脉冲信号305的下降沿处执行转动检测处理。因而，cpu150识别到以上下降沿305b3从而在下降沿305b3处执行转动检测处理。

当球构件211在转动角度ii处与凹部230g接触时，完成第一次逆时针点击。

对于从转动角度ii到转动角度i的下一次逆时针点击重复相同的处理。

如果如在顺时针转动的情况下那样在从转动角度iii到转动角度ii期间仅使用脉冲信号305的上升沿，则在转动角度iii与转动角度ii之间未识别到上升沿。

于是，cpu150因而不能检测到转动。这意味着cpu150未能检测到第一次逆时针点击。结果，未检测到使用者期望的转动。

如所示出的，在逆时针转动期间的上升沿305a3存在于转动角度ii与转动角度iic之间。

现在将说明被使用者转动的转动操作构件200。

在使用者操作转动操作构件200的同时，转动操作构件200克服弹簧构件212的施力转动(例如，从转动角度ii到转动角度iic)，然后球构件211越过凸部230h从而使弹簧在转动方向(例如，从转动角度iic到转动角度iii)上对拨盘施力。在转动期间重复该过程。

因此，表示在一次点击期间的转动的信号的沿应当优选地存在于转动角度iic与转动角度iii之间，在转动角度iic与转动角度iii之间作为使用者有意转动转动操作构件200的结果球构件211越过了凸部230h。

这是因为，如果如上所述在转动角度ii与转动角度iic之间检测到转动，则由于转动操作构件200的抖动等可能在使用者不期望的时刻检测到转动。

此外，如果仅在上升沿和下降沿中的任意一者处检测转动，则在球构件211越过凸部230h之前会在脉冲信号305的沿处不适宜地检测到顺时针或逆时针转动。

因此，在球构件211越过凸部230h之后未检测到转动。

为了解决这些问题，根据如上所述的转动方向信号306的值，转换待使用的脉冲信号305的沿，这防止了在反转操作中的第一次点击时的故障。

这还使得无论转动方向如何每次球构件211越过凸部230h都能够检测到转动，这提供了几乎不发生故障且正确地响应于使用者的意愿的转动操作构件。

另外，即使在球构件211越过凸部230h期间执行反转操作，上述控制也能够使转动操作反映使用者的意愿、同时防止故障。

图8b是上述转动检测处理的流程图。现在将参照流程图说明cpu150的实际操作。

当产生脉冲信号305的上升沿或下降沿时，在cpu150中产生中断事件以执行转动检测处理(步骤s100)。

在步骤s101中，cpu150确定脉冲信号305是否处于h状态。如果脉冲信号305处于h状态，则处理进行到步骤s102，并且cpu150确定转动方向信号306是否处于l状态。

如果转动方向信号306处于l状态，则处理进行到步骤s103，并且cpu150确定转动操作构件200顺时针转过一次点击。

然后，处理进行到步骤s104，在步骤s104中完成转动检测处理。如果在步骤s102中转动方向信号306不处于l状态(转动方向信号306处于h状态)，则处理进行到步骤s104且不执行任何处理。

当在步骤s101中脉冲信号305不处于h状态(脉冲信号305处于l状态)时，处理进行到步骤s111并且cpu150确定转动方向信号306是否处于h状态。

如果转动方向信号306处于h状态，则处理进行到s112并且cpu150确定转动操作构件200逆时针转过一次点击。然后，处理进行到步骤s104，在步骤s104中完成转动检测处理。

如果在步骤s111中转动方向信号306不处于h状态(转动方向信号306处于l状态)，则处理进行到步骤s104且不执行任何处理，在步骤s104中完成转动检测处理。

如下，该流程图与图8a中信号的波形对应。

当在下降沿305b1处产生中断事件时，在步骤s101中选择no并且在步骤s111中选择no。因而该处理采用图8b中的路线(4)并且不执行处理。

当在上升沿305a1处产生中断事件时，在步骤s101中选择yes并且在步骤s102中选择yes。因而该处理采用路线(1)并且cpu150确定转动操作构件200实质上已经顺时针转过一次点击。

同样，当在下降沿305b3处产生中断事件时，在步骤s101中选择no并且在步骤s111中选择yes。因而该处理采用路线(3)并且cpu150确定转动操作构件200实质上已经逆时针转过一次点击。

当在上升沿305a3处产生中断事件时，在步骤s101中选择yes并且在步骤s102中选择no。因而该处理采用路线(2)并且不执行处理。

如上所述，根据图8b中的流程图的处理无论转动操作构件200的方向如何都防止了故障，从而执行反映使用者的意愿的转动检测处理。

现在将参照图9a至图9c说明磁体251与磁体保持构件230之间的位置关系。

图9a至图9c是示出霍尔ic241与磁体251之间的位置关系的示意性俯视图。

图9a示出霍尔ic241面对磁体251的s极并且球构件211位于锯齿形边缘230f的凹部230g的状态。

图9b示出霍尔ic241面对磁体251的n极并且球构件211位于锯齿形边缘230f的凹部230g的状态。

图9c示出霍尔ic241面对磁体251的s极与n极之间的边界并且球构件211位于凸部230h的顶端处的状态。

图9a至图9c中的角度i、ii、iii和iv分别与图6至图8中的相应转动角度对应。

当转动操作构件200顺时针转过一次点击时，状态从图9a改变到图9b。

当转动操作构件200逆时针转过一次点击时，状态从图9b改变到图9a。

应当注意的是，图9a中的状态与图5c中的状态对应，图9b中的状态与图5e中的状态对应。

此外，图9c中的状态与图5d中的状态对应。在图9a和图9b中示出的状态下，转动操作构件200未被操作。在图9c中示出的状态下，转动操作构件200正在转动。

另外，在磁体251的磁极数量等于转动操作构件200的点击数量的情况下，上述控制实现了对拨盘的转动方向和转动量的确定。

通过防止磁极数量的增加，这有助于磁体的小型化，进而使转动操作构件整体小型化。

即使不需要使磁体小型化，这也实现了转动检测节距的细化，从而有助于高精度转动检测。

在本实施方式中，磁体251是具有规则节距的二十个磁极的环状磁体。可选地，磁体251可以由均在各自的两端具有两个磁极(s极和n极)的十个磁体构成，该十个磁体以相反的磁极彼此相邻的方式配置成圆形，这也提供了类似的有利效果。

在本实施方式中，磁体251与转动操作构件200一起一体地转动。可选地，磁体251和转动操作构件200可以布置在不同的位置，但是磁体251可以与转动操作构件200连动转动，这也提供了类似的有利效果。

这里说明了布置于摄像设备100的背盖110的转动操作构件200。然而，本实施方式不限于该转动操作构件200并且能够应用于其它转动操作构件，诸如图1中所示的拨盘71。

现在将参照图10和图11说明本发明的第二实施方式。

将对与第一实施方式中的元件相同的元件提供相同的附图标记，并且将省略对这些元件的详细说明。

在本实施方式中，磁体251与霍尔ic241之间的位置关系不同于第一实施方式中所说明的位置关系，因而现在将仅说明区别。

图10是示出转动操作构件200的结构的示例的分解立体图，其中霍尔ic241布置于磁体251的内部空间。图11是沿着穿过霍尔ic241的中心的线截取的转动操作构件200的截面图。

基板240的一部分向上弯折以提供基板上弯部240c。霍尔ic241安装于该基板上弯部240c。

基板保持构件290通过螺钉291固定于基板固定板250以覆盖橡胶开关280和基板240。

基板保持构件290包括基板保持部290a，并且基板上弯部240c安装于基板保持部290a。

磁体251固定于转动操作构件200与磁体保持构件230之间，并且极化表面251a布置于磁体251的内表面。

霍尔ic241被布置为面对磁体251的内极化表面251a。

现在将参照图12a至图12e说明由磁体251产生的磁场和通过布置于磁体251的内部空间的霍尔ic241对磁场的检测。

将对与第一实施方式中的元件相同的元件提供相同的附图标记，因而将省略对这些元件的详细说明。

在第二实施方式中，作为单个电子装置的霍尔ic241包括第一磁场检测部和第二磁场检测部。

图12a示出从拨盘的转动轴线方向观察的磁体251和霍尔ic241。磁体251和霍尔ic241被布置为磁体251的宽度方向上的中心与霍尔ic241的检测部241a在转动轴线方向(磁体251的内部)上不对齐。

霍尔ic241确定磁场在与磁体251的转动轴线正交的方向(与拨盘的转动轴线正交的方向或者箭头a的方向)上的磁通密度和磁场在磁体251的周向的切线方向(箭头b的方向)上的磁通密度，并且霍尔ic241输出表示各磁场状态的预定信号。

图12b示出从与转动轴线正交的方向(与图中的箭头a的方向相反的方向)观察的磁体251和霍尔ic241。

磁体251具有位于内表面的极化表面251a，并且霍尔ic241以磁体251在厚度方向上的中心与霍尔ic241的检测部241a对齐的方式面对极化表面251a。

图12c和图12d是从拨盘的转动轴线方向(箭头c的方向)观察磁体251的三个磁极nsn的放大图。

图12c示出霍尔ic241的检测部241a与s极的在图面的横向上的中心对齐的状态。

图12d示出在磁体251绕着拨盘的转动轴线从图12c中示出的状态转动之后霍尔ic241的检测部241a与s极和n极之间的边界对齐的状态。

图12e是从拨盘的转动轴线方向(箭头c的方向)观察磁体251的图。

图12e示出霍尔ic241的检测部241a与n极的中心对齐的状态。图12d和图12e两者的组合类推了在磁体251绕着拨盘的转动轴线从图12e中示出的状态转动之后霍尔ic241的检测部241a与其中一个s极和n极之间的边界对齐的状态，因此，省略了该状态的图示。

如图5中示出的磁场那样，图12c至图12e中示出的磁场相对于n极的极化表面251a正交地向上、朝向s极弯曲并且相对于s极的极化表面251a正交地向下。

如图12e所示，从磁体251的极化表面251a产生的磁场仅形成在磁体251的内部空间中。

如上所述，在磁体251的磁场中，大部分分量与由箭头a和箭头b限定的平面平行，而非常少的分量在箭头c的方向上。

因此，仅将极化表面251a布置于磁体251的内表面减少了磁场漏出磁体251。

该结构减小了磁场对摄像设备中的图像传感器和电子元件的影响，并且也减小了对与摄像设备一起使用的外部设备的影响。

图12a和图12b中的箭头d、e和f示出外部磁场的从转动操作构件200的外部到霍尔ic241的检测部241a的方向。

现在将说明用于减小外部磁场对霍尔ic241的检测性能的影响的结构。

如图1b所示，转动操作构件200布置于摄像设备100的背盖110，并且霍尔ic241布置于背盖110附近。

因而，霍尔ic241多少受到外部磁场的影响。为了解决该问题，第二实施方式的背盖110由磁性金属构件制成。

鉴于外部磁场的箭头d和e的方向上的分量对通过霍尔ic241检测的磁场具有影响，将霍尔ic241布置在转动操作构件200的内部空间中。

因而，作为磁性金属构件的背盖110在一定程度上屏蔽这些分量。

在第二实施方式中，霍尔ic241的磁场检测轴线处于与转动轴线正交的方向(箭头a的方向)上和磁体251的周向的切线方向(箭头b的方向)上，并且不处于拨盘的转动轴线方向(箭头c的方向)上。

该结构消除了箭头f的方向上的外部磁场分量对通过霍尔ic241检测的磁场的影响，这减少了外部磁场的影响。

在上述第二实施方式中，环状磁体251具有位于内表面的极化表面并且霍尔ic241布置在磁体251的内部空间中的结构减少了磁场从磁体251到外部的泄漏。

在第二实施方式中，霍尔ic241布置成检测轴线沿着与转动轴线正交的方向(箭头a的方向)和磁体251的周向的切线方向(箭头b的方向)布置。

该结构消除了(箭头f的方向上的)外部磁场对通过霍尔ic241检测的磁场的影响。另外，在该结构中，与图8b中的流程图一致的处理提供了与第一实施方式的有利效果类似的有利效果。

现在将参照图13a和图13b说明第三实施方式。

将对与第一实施方式中的元件相同的元件提供相同的附图标记，并且将省略对这些元件的详细说明。

在本实施方式中，磁体251与霍尔ic241之间的位置关系与第一实施方式中说明的位置关系不同，因而现在将仅说明区别。

在本实施方式中，磁体251具有十二个磁极。

在图中，n极以空白示出，s极以阴影示出。霍尔ic241b检测一个方向上的磁场，霍尔ic241c检测另一方向上的磁场。

霍尔ic241b确定与第一实施方式中相同的纵向磁场方向上的磁通密度并且输出第一实施方式中示出的纵向磁场信号，霍尔ic241c确定与第一实施方式中相同的横向磁场方向上的磁通密度并且输出第一实施方式中示出的横向磁场信号。

如图13a所示，磁体251的磁极节距以p标示。霍尔ic241b被布置为距离霍尔ic241c两个节距。

如在图6a中的纵向磁通密度301和横向磁通密度302所示出的，由霍尔ic241b确定的磁通密度示出了从由霍尔ic241c确定的磁通密度的波形偏移了半个磁极节距的波形。

于是，基于这些磁通密度的纵向磁场信号和横向磁场信号彼此偏移半个磁极节距。因而cpu150能够通过计算纵向磁场信号和横向磁场信号的互斥或而产生与第一实施方式的脉冲信号305等同的信号。

还能够基于纵向磁场信号和横向磁场信号的状态改变来产生转动方向信号306。因而，能够通过采用与图8b中的流程图中示出的处理等同的处理来正确地检测转动操作构件200的转动。

应当注意的是，两个霍尔ic的配置不限于具有近似两个节距的配置。可选地，一个霍尔ic可以被布置为实质上距离另一霍尔ic偶数倍的磁极节距。该配置提供类似的有利效果。

应当注意的是，霍尔ic之间的位置关系的改变使纵向磁场信号303与横向磁场信号304之间的偏移改变。于是，霍尔ic应当相对于彼此布置在信号之间的偏移是允许的范围内。

在本实施方式中布置的两个检测部能够消除第一实施方式和第二实施方式中的检测两个方向上的磁场的单个器件。

这意味着能够通过使用均检测一个方向上的磁场的不昂贵的霍尔ic代替检测两个方向上的磁场的单个霍尔器件来检测转动操作构件200的转动，这降低了制造成本。

本发明不限于磁体251和两个霍尔ic。可选地，可以使用光反射器。

例如，图13b中示出的霍尔ic241b和霍尔ic241c可以被光反射器代替，所述光反射器彼此相距不同于偶数倍的磁极节距的2.5个节距，并且可以用具有高反射部和无反射部的组合的反射板来代替磁体251。

在该情况下，磁体251的空白部被高反射部代替，磁体251的阴影部被无反射部代替，使得通过两个光反射器产生与图6a中示出的纵向磁场信号303和横向磁场信号304等同的信号(这些等同信号均具有与磁极节距的两倍对应的周期)。

在该情况下，信号产生单元包括反射板和多个光电转换元件，其中，反射板在与预定转动角度的两倍对应的周期中转换光反射，多个光电转换元件被配置为具有与对应于预定转动角度的偶数倍的节距不同的节距。

因而，能够通过执行上述处理来检测转动操作构件200的转动。

在图13b中，霍尔ic241b和241c可以被刷电枢(brusharmature)代替，并且磁体251可以具有连续的图案，其中信号的状态在与磁极节距的两倍对应的周期中从h改变到l，这提供了类似的有利效果。

在该情况下，信号产生单元包括电路板和电枢，其中，电路板在与预定转动角度的两倍对应的周期中转换电阻，电枢被配置为具有与对应于预定转动角度的偶数倍的节距不同的节距并且确定电路板的电阻。

例如，本发明的转动操作构件200可以是绕着图14中示出的相机400的镜筒401布置的转动环402。

使用者能够通过调节转动环402的转动量和转动方向来为相机400的转动环402选择性地分配功能以执行选配功能。这里，选配功能是用于拍摄的辅助功能。

如在转动操作构件200的以上结构中那样，磁体251(未示出)布置在转动环402的内部空间中。

磁体251与转动环402一起或连动转动。转动环402具有点击机构并且随着逐次点击而转动。

霍尔ic241(未示出)面对磁体251地布置于相机400。

如在转动操作构件200的以上结构中那样，在该情况下，磁体251的磁极数量也与转动环402的点击数量相等。通过执行上述处理能够检测环状转动环402的转动。

其它实施方式

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(cpu)、微处理单元(mpu)读出并执行程序的方法。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求的范围应符合最宽泛的解释，以包括所有这样的变型、等同结构和功能。

本申请要求于2017年9月6日递交的日本专利申请no.2017-171176的优先权，其全部内容通过引用合并于此。