专利名称：具有旋转单元的便携式电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检测绕着旋转轴旋转的旋转角的设备。
背景技术：
新式便携式电子装备如移动电话包括用于提供图片和视频序列的 照相机单元。这种照相机可以旋转以便于图片或水平序列捕捉。为了 实现这个目的，便携式电子装备必须包括用于检测照相机单元的旋转 角的设备。欧洲专利No. 1 362 221描述了一种用于检测绕着旋转轴旋转的旋 转角的设备，且这种设备包括用于产生磁场的换能器磁体和用于检测 磁场的多个磁场灵敏传感元件，且将换能器磁体和多个磁场灵敏传感 元件布置成在绕着旋转轴旋转时使多个磁场灵敏传感元件相对于换能 器磁体环绕旋转轴。这种设备非常复杂并且几乎不可能在便携式电子 装备中实现。发明内容本发明的目的在于提出一种包括用于检测旋转单元的旋转角的设 备如照相机单元的便携式电子设备，与现有技术中的一种电子设备相 比，这种便携式电子设备更易于实现。本发明的另 一个目的在于提出 一种用于检测绕着旋转轴旋转的旋 转角的设备，与现有技术中的一种设备相比，这种设备的成本效率更为了实现这个目的，根据本发明的便携式电子设备的特征在于包括外壳；旋转单元，可相对于外壳使这种旋转单元旋转；以及 检测装置，这种检测装置用于检测旋转单元的旋转位置。这种检测装置包括磁发送器，这种磁发送器附接到旋转单元，用于提供磁场， 磁接收器，这种磁接收器附接到外壳并包括磁场传感器和磁通量 引导结构，这种磁通量引导结构用于增加通过磁场传感器的磁场。 根据本发明的用于检测旋转角的设备的特征在于包括 磁发送器，这种磁发送器附接到旋转单元，用于提供磁场， 磁接收器，这种磁接收器附接到外壳并包括磁场传感器和磁通量 引导结构，这种磁通量引导结构用于增加通过磁场传感器的磁场。根据本发明的示范性实施例，磁通量引导结构包括两个板，每个 板连接在磁场传感器的相对端部上。磁通量引导结构包括可透磁材料是有利的。 例如，磁发送器是磁体，且磁场传感器是霍尔效应传感器。 根据本发明的另 一个示范性实施例，旋转单元是用于捕捉图像和/ 或视频序列的照相机单元。便携式电子设备可包括图像处理装置，这 种图像处理装置用于根据由磁装置所检测的旋转位置对照相机单元所 捕捉的图像进行修改。便携式电子设备还可包括显示器，照相机单元 可包括照相机镜头，检测装置能够检测照相机单元的预定旋转位置， 在此位置时，显示器和照相机镜头在外壳的相对侧面上，且若该照相 机单元处于该预定旋转位置，则图像处理装置适于将照相机单元所捕 捉的图像反转。优选这种便携式电子设备是无绳电话或移动电话。 参考下面所描述的实施例就会明白本发明的这些和其它方面，并 参考下面所描述的实施例对本发明的这些和其它方面进行说明。
将通过示例并结合附图对本发明进行更详细的描述，在这些图中 图1示出了根据本发明的示范性实施例的便携式电子设备； 图2示出了根据本发明的示范性实施例的照相机单元和磁检测装 置的透—见图；图3示出了根据本发明的相同的示范性实施例的照相机单元和磁 检测装置的分解图；图4至图6示出了磁检测装置的结构的特别实施例；图7和图8示出了便携式电子设备以第一种操作模式和以第二种 操作模式的使用；以及图9和图IO是示出了磁检测装置的运行以检测照相机单元的旋转位置的截面图。
具体实施方式
参看图1,图中示出了根据本发明的示范性实施例的便携式电子设 备20。这种便携式电子设备既可以是无绳电话，也可以是移动电话。 不过，本领域中技术人员会明白，这种便携式电子设备也可以是其它 设备，如个人数字助理(PDA)、照相机等。无绳电话或移动电话包 括外壳26,外壳26包括键盘输入区21,键盘输入区21包括用于拨号 输入和其它功能的多个按钮开关22。显示单元23设在键盘输入区21 上方。设有位于电话20的相对端部的麦克风24和扬声器25，以分别 从周围区域接收音频信号并传输来自电信网络的音频信号。照相机单元1的外镜头是可以看到的，且照相机单元1结合在显 示单元23上方的电话20中。这种照相机单元能够捕捉示出关于被叫 方的信息如其面部的第一个图片。这种照相机单元还能够捕捉示出关 于主叫方的信息如其面部的第二个图片，以使主叫方可控制主叫方发 送到被叫方的信息。显示单元23可包括两个不同的帧，大尺寸的第一 个帧示出第一个图片，且第二个帧具有减小的尺寸并示出第二个图片。为了实现这种视频传输/接收，电话20包括音频和视频编码解码 器，即编码器和解码器(未示出)。作为示例，视频编码解码器基于 MPEG4或H.263纟见频编码/解码标准。类似地，音频编码解码器基于 如MPEG-AAC或G.729音频编码/解码标准。照相机单元1相对于电话20的外壳26旋转安装。该电话包括用于 检测照相才几单元的旋转角的磁检测装置。参看图2,该图更详细地示出了检测装置。照相机单元l包括包围 照相机镜头7的第一半壳层2a和第二半壳层2b。照相机单元1插在两 个半轴承3a和3b之间，半轴承以照相机单元能够在它们之中旋转的 方式相互耦接。这些半轴承3a和3b固定到电话20的外壳。可手动旋转这种照相机单元。为了实现这种目的，将固定到照相 机单元1的冠形齿轮4耦接到柔性板5，柔性板5固定到外壳。在照相机单元旋转时，冠形齿轮4与柔性板5之间的耦接使冠形齿轮4的轮 齿压在柔性板5上，且在旋转停止时，柔性板5位于两个轮齿之间。 轮齿的位置和数量取决于要实现的基本旋转。作为示例，确定轮齿的 尺寸以实现每个轮齿15度的旋转，且冠形齿轮4包括19个轮齿，以 实现270度的最大旋转。耦接到照相机单元1的带状线缆6允许由照相机单元捕捉的^见频 数据的传输，该线缆连接到一种连接器，这种连接器固定在附接到外 壳的印刷电路板(PCB )8。可将带状线缆6绕在翼型支架(foil support) 9上，并可从翼型支架9解下，翼型支架9固定到冠形齿轮4，以使翼 型支架9、冠形齿轮4和照相机单元1同时旋转。包括磁场传感器103 的磁接收器ll固定到PCB8，这种磁场传感器103如霍尔效应传感器。参看图3，该图示出了照相机单元和磁检测装置的分解图。可在该 分解图的每个侧面上看到包围照相机单元的两个半轴承3a和3b，且柔 性板5固定到半轴承3a。然后，该图示出了形成照相机单元的第一半 壳层2a和第二半壳层2b。根据示于该分解图中的本发明的示范性实施 例，半壳层2b、半冠形齿轮4b和翼型支架9用单片材料制成。类似地， 半壳层2a和半冠形齿轮4a也用单片材料制成。不过，本领域技术人 员会明白也可有其它替代形式，如翼型支架9和冠形齿轮4可以是固 定到两个半壳层2a和2b的組件的分离部件。照相机单元还包括照相 机镜头7和连接到带状线缆6的照相机传感器7a (如CMOS或CCD )。图3还示出了磁发送器10,如磁体，这种磁发送器10附接到半壳 层2a或2b中的一个，以使磁发送器和照相机单元同时旋转。磁场传 感器103附接到外壳，并且与附接到照相机单元的磁发送器10—起形 成检测装置。图4至图6更详细地示出了磁检测装置的结构的特别实施例。正 如前面所描述的那样，这种磁检测装置包括磁发送器10和磁接收器， 这种磁发送器10如磁体，这种磁发送器10附接到照相4几单元，且磁 接收器附接到电话的外壳并包括磁场传感器103，如霍尔效应传感器。图4示出了旋转磁体10内的磁场方向从南极S至北极N沿着X轴， 但磁接收器的最佳灵敏度轴可沿着Y轴。这样就需要其它部件来解决 这种问题。正如前面所描述的那样，磁体10绕着AA'轴旋转，且磁体10与磁场传感器103之间的距离可随着旋转磁体10的位置而变化。因此， 由磁场传感器接收的磁场可低于可由这种传感器检测的最小磁场阈 值。在这种情况下，磁检测装置往往并不正常运行。正如将在下面的 附图中详细地描述的那样，根据本发明的磁检测装置具有局部提高由 磁场传感器接收的磁场强度以解决这种问题的特性。图5示出了根据本发明的磁检测装置。这种磁检测装置包括S走转^兹体10;静止霍尔效应传感器103,这种传感器具有灵敏度区域104并焊接 在PCB8上；两个万兹通量引导元件105和106,这两个》兹通量引导元件105和106 以板的形式并包括可透磁材料，这些引导元件焊接在PCB8上并连接 在霍尔效应传感器103的相对側面上。这些引导元件沿着X轴从磁体IO接收磁场14 (请注意附图标记 14仅仅是象征性符号)并沿着Y轴设置磁场，这是霍尔效应传感器103 的最佳灵敏度方向。这样，这两个引导元件就增加流向霍尔效应传感 器103的灵敏度区域104的磁场强度。磁场传感器103以及磁通量引导 装置105和106形成》兹接收器11。图6是霍尔效应传感器周围的磁通量引导板的实施例的详细视图。 这两个引导板105和106位于PCB8的相对的端部上。上引导板105 覆盖霍尔效应传感器103的灵敏度区域104。下引导板106穿过PCB 的孔107以尽可能地位于靠近霍尔效应传感器103的位置。该实施例 提高由这两个引导板在灵敏度区域104所接收的磁场幅度。本领域技 术人员会明白这种磁通量引导结构可不同于前面所描述的两个引导板 结构。例如，下引导板可由PCB上的敷金属替代。根据本发明的这个实施例，磁检测装置仅包括几个器件且适合于 根据传感器的最佳灵敏度轴设置磁场。才艮据本发明的另一个实施例，照相才几单元的至少两个位置由这种 磁检测装置检测。根据示于图7中的照相机单元1的第一位置，照相机单元能够捕 捉示出如被叫方30的面部31的图片，在此位置时，照相机镜头与显 示单元23—样位于外壳的侧面上(即以+Z方向将照相4几镜头定向)。这种捕捉模式也称为自画像模式。这样，便携式电子设备20就能够显 示所捕捉的图片。根据示于图8中的照相机单元1的第二位置，照相机单元能够捕 捉示出被叫方30附近的第三方32的图片，在此位置时，照相机镜头 位于外壳上的与显示单元23相对的侧面上(即以-Z方向将照相才几镜头 定向)。这种捕捉模式也称为摄录一体机模式。这样，便携式电子设 备20就能够显示所捕捉的图片。正如图8所示出的那样，若并不在所 捕捉的图像上进行图像处理，则将第三方32的图像在显示单元上反转，这就是;艮据本i明的便携式^子设^-为什么包括用于反转图片的一常规 图像处理装置(未示出)以显示适当的图片的原因。这些图像处理装 置适合于根据照相机单元的位置反转所捕捉的图像，即在以-Z方向将 照相机镜头定向时，并且以由磁检测装置所提供的信息为基础。图9和图10示出了磁检测装置的运行以检测照相机单元的旋转位 置。根据这些视图，利用肋12将磁体10固定到半壳层2A,肋12是第 一半壳层2a的一部分。根据图9,当照相机单元处于示于图8中的摄录一体机模式时，磁 发送器10处于磁接收器11的远场，以使该接收器能够接收最小磁场 14(同样，附图标记14仅仅是象征性符号)并输出第一电压，该第一 电压启动图像处理装置以反转进行显示的图片。根据图10,当照相机单元处于示于图7中的自画像模式时，磁发 送器10处于磁接收器11的近场，以使该接收器能够接收最大磁场14 并输出第二电压，该第二电压并不启动图像处理装置。因此，当照相机单元处于前面所描述的两个位置之间的间歇位置 时，肋12基本上与PCB8对齐，且磁接收器11接收中间磁场14。因 此，若由磁接收器输出的电压高于阈值水平，则照相机单元处于其自 画像模式，且并不对图像进行处理。相反，若由磁接收器输出的电压 低于阈值水平，则照相机单元处于其摄录一体机模式，且利用图像处 理装置反转图像。图7至图IO示出了磁检测装置的运行，但本领域技术人员会明白，本发明并不限于磁接收器的这种特定位置。本发明可用于磁装置的其 它构造中，只要磁场传感器发送的阈值信号确定用于照相机单元的阈值旋转位置，这种照相机单元的阈值旋转位置对应于第一照相机模式 至第二照相机模式之间的切换，这样，图像处理装置就适合于根据用 于该给定旋转位置的由磁场传感器发送的信号值与阈值的比较修改用 于照相机单元的给定旋转位置(对应于第一或第二照相机模式)的由 照相机单元捕捉的图像。应注意，本发明既不受限于可以是两个以上的可用照相机模式的 数量，也不受限于由图像处理装置实现的处理功能，由图像处理装置 实现的处理功能可以是反转功能以外的其它几何变换，如旋转或平移。应注意，本发明并不受限于照相机单元的旋转位置，而是也可用 于其它任何旋转设备。根据本发明的磁检测装置还可特别地用在要求 低成本磁检测位置的任何设备中。应注意到，前面所提及的实施例是对本发明进行说明而并不是对 本发明进行限制，且本领域中技术人员将能够设计出许多替代实施例， 而并不背离由所附的权利要求书所限定的本发明的范围。在权利要求 书中，放在括号内的附图标记不应解释为对权利要求书进行限制。词 语"包括，，和类似的词语并不在总体上排除除了列于任何权利要求中 的元件或步骤以外的元件或步骤。元件的单数涵义并不排除这种元件 的复数涵义，反之亦然。可通过包括一些不同元件的硬件并且可通过 适当编程的计算机来实施本发明。在列出几种装置的设备权利要求中， 这些装置中的一些可以由硬件中的一个和相同的项目来体现。4叉在相 互不同的从属权利要求中引用某些度量并不表明这些度量的组合不能 够用来产生良好的效果。
权利要求
1. 一种便携式电子设备(20)，所述便携式电子设备(20)包括外壳(26)；旋转单元(1)，可相对于所述外壳使所述旋转单元(1)旋转；以及检测装置，所述检测装置用于检测所述旋转单元的旋转位置，所述检测装置包括磁发送器(10)，所述磁发送器(10)附接到所述旋转单元，用于提供磁场，磁接收器(11)，所述磁接收器(11)附接到所述外壳并包括磁场传感器(103)和磁通量引导结构，所述磁通量引导结构用于增加通过所述磁场传感器的磁场。
2. 如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于所述磁通 量引导结构包括两个板(105、 106),每个板连接在所述磁场传感器(103)的相对端部上。
3. 如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于所述磁通 量引导结构包括可透磁材料。
4. 如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于所述磁发 送器(10)是磁体。
5. 如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于所述磁场 传感器(103)是霍尔效应传感器。
6，如权利要求l所述的便携式电子设备，其特征在于所述旋转 单元是用于捕捉图像和/或视频序列的照相机单元。
7. 如权利要求6所述的便携式电子设备，其特征在于还包括用于根据由所述磁装置所检测的旋转位置对所述照相机单元所捕捉的图 像进行修改的图像处理装置。
8. 如权利要求7所述的便携式电子设备，其特征在于还包括显 示器(23)，所述照相机单元(1)包括照相机镜头(7),其中，所 述检测装置能够检测所述照相机单元的预定旋转位置，在此预定旋转 位置，所述显示器和所述照相机镜头在所述外壳(26)的相对側面上， 且若所述照相机单元处于所述预定旋转位置，则所迷图像处理装置适 于将所述照相机单元所捕捉的图像反转。
9. 如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于所述设备 是无绳电话或移动电话。
10. —种用于检测绕着旋转轴旋转的旋转角的设备，所述设备包括旋转磁发送器(10),所述磁发送器(10)用于提供磁场， 固定磁接收器(11),所述磁接收器(11)包括磁场传感器(103)和磁通量引导结构，所述磁通量引导结构用于增加通过所述磁场传感器的磁场。
全文摘要
本发明涉及一种便携式电子设备，这种便携式电子设备包括外壳；旋转单元，可相对于外壳使这种旋转单元旋转；以及检测装置，这种检测装置用于检测旋转单元的旋转位置。这种检测装置包括磁发送器(10)，这种磁发送器(10)附接到旋转单元，用于提供磁场；磁接收器(11)，这种磁接收器(11)附接到外壳并包括磁场传感器(103)和磁通量引导结构，这种磁通量引导结构用于增加通过磁场传感器的磁场。
文档编号H04M1/02GK101243303SQ200680029830
公开日2008年8月13日 申请日期2006年8月11日 优先权日2005年8月16日
发明者P·休古特 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司