专利名称：旋转感应装置及具有旋转感应装置的便携式电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种感应装置，尤其涉及一种旋转感应装置及一种具有旋转感应装置 的便携式电子装置。
背景技术：
目前的电子装置如手机等，通常具有游戏的功能。玩游戏时，通过上下左右按压方 向键来控制显示屏上的目标移动。但是，在用这些电子装置玩赛车游戏，用方向键来控制目 标的移动会很不方便，而且也缺乏赛车的真实感。另外，显示屏的显示方向随着电子装置的 旋转而旋转逐渐成为电子装置的一种发展方向。相应地，感测旋转的装置的市场需求也逐 渐增大

发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可以感测旋转的旋转感应装置。还有必要提供一种可以感测旋转的便携式电子装置。一种旋转感应装置，其包括电容模块、指针模块及侦测电路。所述电容模块包括上 基板及下基板。所述上基板上设有多个间隔设置的上极板。所述下基板上设有与所述多个 上极板一一相对且间隔设置的多个下极板。所述多个上极板及多个下极板均导电。所述指 针模块包括指针。所述指针转动地设于所述上基板与下基板之间。该指针包括第一端，该 第一端在随着所述指针相对于所述电容模块转动时位于不同的上极板和下极板之间。所述 侦测电路与所述多个上极板及多个下极板电性连接，用于侦测每个上极板与其对应的下极 板之间的电容值，并根据侦测到的电容值的变化计算所述第一端的位置。一种便携式电子装置，其包括本体及设于该本体内的旋转感应装置。所述旋转感 应装置包括电容模块、指针模块及侦测电路。所述电容模块包括上基板及下基板。所述上 基板上设有多个间隔设置的上极板。所述下基板上设有与所述多个上极板一一相对且间隔 设置的多个下极板。所述多个上极板及多个下极板均导电。所述指针模块包括转动地设置 于所述上基板与下基板之间的指针。该指针用于在相对于所述电容模块旋转时，沿该旋转 方向依次改变至少一个上极板与其对应的下极板之间的电容值。所述侦测电路与所述多个 上极板及多个下极板电性连接，用于侦测每个上极板与其对应的下极板之间的电容值，并 根据侦测到的电容值的变化计算所述指针的位置。所述旋转感应装置及便携式电子装置，通过设置所述电容模块及可相对于电容模 块旋转的指针，使得当指针相对于电容模块旋转时，电容模块上至少一个上极板及其对应 的下极板之间的电容发生变化，从而可以根据该电容的变化感测指针与电容模块之间的相 对旋转。


图1是第一实施方式提供的便携式电子装置的立体图。
图2是图1中的便携式电子装置的旋转感应装置的分解图。图3是图2中的旋转感应装置的另一视角分解图。图4是图2中的旋转感应装置的剖面示意图。图5是第二实施方式提供的旋转感应装置的分解图。图6是图5中的旋转感应装置的剖面示意图。
具体实施例方式下面将结合附图，作进一步的详细说明。如图1所示，为第一实施方式提供的一种便携式电子装置200的立体图。便携式 电子装置200包括本体202及设于该本体202内的旋转感应装置100。在本实施方式中，所 述便携式电子装置200为手机，该旋转感应装置100固设于该便携式电子装置200的背面。请参阅图2及图3，所述旋转感应装置100包括电容模块10及指针模块20。所述电容模块10包括下基板12及上基板14。在本实施方式中，下基板12及上基 板14为相对设置的圆形平板且不导电。下基板12在与上基板14相对的表面上设有多个 导电的长方形下极板122。多个下极板122间隔均勻地分布在一个圆环上。下基板12上还 开设有第一定位孔124，且第一定位孔124位于多个下极板122所在圆环的中心。所述上基 板14在与下基板12相对的表面上设有多个长方形上极板142。上极板142与下极板122 一一相对且导电。即，多个上极板142也间隔均勻分布在同一圆环上。上基板14的中心亦 开设有与第一定位孔124相对的第二定位孔144，且该第二定位孔144位于多个上极板142 所在圆环的中心。在本实施方式中，所述下基板12上设有100个下极板122，所述上基板 14上相应地设有100个上极板142，因此，每两个下极板122或两个上极板142之间的圆心 角为3. 6°。所述指针模块20设置于下基板12和上基板14之间，其包括圆柱形转轴22及转 动地设于转轴22上的指针24。转轴22的直径大致等于所述第一定位孔124和第二定位孔 144的内径，用于装设于第一定位孔124和第二定位孔144内。指针24设置于下基板12和上基板14之间。指针24包括连接部242及对称地 分设于该连接部242两端的第一端244及第二端246。所述连接部242的中心开设有轴孔 248。该轴孔248的内径大致等于所述转轴22的直径，使得转轴22可穿过轴孔248，以将 指针24转动地固定于转轴22上。轴孔248的中心到第一端244及第二端246的端部的长 度大于所述下极板122所在圆环的外半径。在下极板122所在圆环的圆周方向上，该第一 端244与第二端246的宽度大致等于下极板122和上极板142的宽度。在本实施方式中， 所述指针24具有磁性且不导电，所述第一端244为北极(N极)，所述第二端246为南极(S 极)。请一并参阅图4，组装该旋转感应装置100时，先将所述转轴22的一端插入所述第 一定位孔124并固定。然后，将所述指针24通过轴孔248可转动地套设于所述转轴22上。 最后，将所述转轴22的另一端插入所述第二定位孔144并固定，并使每个下极板122与一 个上极板142对准。每个下极板122、该下极板122对应的上极板142以及该下极板122与 上极板142之间的间隙构成一个平板电容器。因此，该旋转感应装置100上形成多个平板 电容器。每个平板电容器具有一个初始电容值，且该些平板电容器的初始电容值相等。所述第一端244及第二端246位于下极板122与上极板142之间，并可在不同的下极板122 和上极板142之间移动。该旋转感应装置100还包括侦测电路30。该侦测电路30同时与所述多个下极板 122、多个上极板142电性连接。该侦测电路30中存储所述初始电容值及一个阈值。该侦 测电路30用于侦测各下极板122与相应的上极板142之间的当前电容值，并将测得的多个 当前电容值与初始电容值进行比较，以计算第一端244和第二端246的位置，并根据第一端 244和第二端246的位置变化计算出电容模块10的旋转方向。使用所述便携式电子装置200时，可将所述便携式电子装置200放置在一个平台 (图未示)上，所述下基板12的外表面与平台接触。旋转所述本体202，所述电容模块10 随之旋转，所述指针24则在地磁场的作用下保持原有位置，因此所述电容模块10相对于所 述指针24旋转。当该指针24的第一端244与第二端246分别位于某一个下极板122及相 应的上极板142之间时，则由于该下极板122与上极板142之间的介质改变了，因此该下极 板122与上极板142所构成的电容器的电容值也会发生变化，而其它下极板122与上极板 142之间的电容值仍为初始电容值。在本实施方式中，当第一端244或第二端246位于某一 个下极板122及相应的上极板142之间时，该下极板122与上极板142之间的电容值变大。 所述侦测电路30侦测各下极板122与相应的上极板142之间的当前电容值，将侦测到的多 个当前电容值与初始电容值进行比较，若其中一个当前电容值与初始电容值之差大于一个 阈值，则表明第一端244与第二端246的其中之一位于该当前电容值所对应的下极板122 与上极板142之间，由此即可确定第一端244、第二端246的位置。当所述指针24旋转时， 所述第一端244、第二端246相对于电容模块10的位置逐渐变化，相应地，各下极板122与 上极板142之间的电容值沿该旋转方向依次变化。该侦测电路30根据所述第一端244、第 二端246与电容模块10的相对位置的变化，计算出所述电容模块10的旋转方向。该便携 式电子装置200即可根据电容模块10的旋转方向来控制该便携式电子装置200的运行。可以理解，所述指针24也可不包括所述第二端246，相应地，所述连接部242为南 极(S极)。所述下极板122和上极板142也可呈椭圆形、正方形等其它形状的环形分布，只 要使指针24的至少一端的端部到转轴22的中心轴线的距离大于下极板122和上极板142 到转轴22的中心轴线的距离即可，即指针24的至少一端始终位于下极板122所在环和上 极板142所在环之间。另外，所述下极板122和上极板142也可呈弧形分布。图5及图6所示为第二实施方式提供的旋转感应装置100a，其与第一实施方式提 供的旋转感应装置100的不同之处在于，所述上基板14a的中心开设有通孔144a，所述转轴 22a上设有定位环222a，且该转轴22a的一个端部设有螺纹224a，该转轴22a设有螺纹224a 的一端穿过通孔144a，并与螺栓226a螺合，从而使上基板14a可转动地设于定位环222a与 螺栓226a之间。所述指针24a固定于转轴22a上，该转轴22a的另一端可转动地插入第一 定位孔124a中。两个连接块16a将所述上基板14a与下基板12a固定连接，从而使该上基 板14a、下基板12a与转轴22a及指针24a可相对转动。将该旋转感应装置IOOa组装到便 携式电子装置(图未示)时，将转轴22a固定于便携式电子装置的本体，而上基板14a、下基 板12a则与本体转动连接，且下基板12a的外表面略突出于本体的背面。使用时，该上基板 14a、下基板12a相对于便携式电子装置的本体、转轴22a及指针24a转动。所述旋转感应装置通过设置所述电容模块及可相对于电容模块旋转的指针，使得当指针相对于电容模块旋转时，电容模块上至少一个上极板及其对应的下极板之间的电容 发生变化，从而可以根据该电容的变化感测指针与电容模块之间的相对旋转。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做 出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
一种旋转感应装置，其包括电容模块、指针模块及侦测电路；所述电容模块包括上基板及下基板，所述上基板上设有多个间隔设置的上极板，所述下基板上设有与所述多个上极板一一相对且间隔设置的多个下极板，所述多个上极板及多个下极板均导电；所述指针模块包括指针，所述指针转动地设置于所述上基板与下基板之间，该指针包括第一端，该第一端在随着所述指针相对于所述电容模块转动时位于不同的上极板和下极板之间；所述侦测电路与所述多个上极板及多个下极板电性连接，用于侦测每个上极板与其对应的下极板之间的电容值，并根据侦测到的电容值的变化计算所述第一端的位置。
2.如权利要求1所述的旋转感应装置，其特征在于，所述指针模块还包括转轴，该转轴 的一端固定于所述上基板上，另一端固定于所述下基板上，所述指针可转动地设于所述转 轴上。
3.如权利要求1所述的旋转感应装置，其特征在于，所述指针模块还包括转轴，所述上 基板与下基板固定连接，所述转轴与所述上基板及下基板转动连接，所述指针固设于所述 转轴上。
4.如权利要求2或3所述的旋转感应装置，其特征在于，所述指针还包括连接部和第二 端，所述连接部与所述转轴连接，所述第一端和第二端相对地设于所述连接部的两端。
5.如权利要求1所述的旋转感应装置，其特征在于，所述上极板与下极板均呈环状分布。
6.如权利要求1所述的旋转感应装置，其特征在于，所述指针具有磁性。
7.一种便携式电子装置，其包括本体及设于该本体内的旋转感应装置，其特征在于，所 述旋转感应装置包括电容模块、指针模块及侦测电路；所述电容模块包括上基板及下基板， 所述上基板上设有多个间隔设置的上极板，所述下基板上设有与所述多个上极板一一相对 且间隔设置的多个下极板，所述多个上极板及多个下极板均导电；所述指针模块包括指针， 所述指针转动地设置于所述上基板与下基板之间，该指针用于在相对于所述电容模块旋转 时，沿该旋转方向依次改变至少一个上极板与其对应的下极板之间的电容值；所述侦测电 路与所述多个上极板及多个下极板电性连接，用于侦测每个上极板与其对应的下极板之间 的电容值，并根据侦测到的电容值的变化计算所述指针的位置。
8.如权利要求7所述的便携式电子装置，其特征在于，所述指针模块还包括转轴，该转 轴的一端固定于所述上基板上，另一端固定于所述下基板上，所述指针可转动地设于所述 转轴上。
9.如权利要求7所述的便携式电子装置，其特征在于，所述指针模块还包括转轴，所述 上基板与下基板固定连接，所述转轴与所述上基板及下基板转动连接，所述指针固设于所 述转轴上。
10.如权利要求8或9所述的便携式电子装置，其特征在于，所述指针包括第一端，该第 一端在随着所述指针模块相对于所述电容模块转动时位于不同的上极板和下极板之间。
11.如权利要求10所述的便携式电子装置，其特征在于，所述指针还包括连接部和第 二端，所述连接部与所述转轴连接，所述第一端和第二端相对地设于所述连接部的两端。
12.如权利要求7所述的便携式电子装置，其特征在于，所述上极板与下极板均呈环状 分布。
13.如权利要求7所述的便携式电子装置，其特征在于，所述指针具有磁性。
全文摘要
一种旋转感应装置，其包括电容模块、指针模块及侦测电路。电容模块包括上基板及下基板。上基板上设有多个上极板。下基板上设有多个下极板。上极板及下极板一一相对且均导电。指针模块包括一指针。指针转动地设置于上基板与下基板之间。指针包括第一端，第一端在随指针相对于电容模块转动时位于不同的上极板和下极板之间。侦测电路用于侦测每个上极板与其对应的下极板之间的电容值，并根据电容值的变化计算第一端的位置。当指针相对于电容模块旋转时，电容模块上的电容值发生变化，旋转感应装置根据电容值的变化即可感测指针与电容模块之间的相对旋转。本发明还提供一种可以感测旋转的便携式电子装置。
文档编号G01D5/24GK101988837SQ200910305358
公开日2011年3月23日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者杨松龄 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司