CN110716657B - 旋钮装置 - Google Patents

Abstract

本公开提出一种旋钮装置，包括底座、上盖、中心柱、磁铁、磁力传感器及信号处理电路。上盖具有盖部以及立设于盖部的侧壁，中心柱具有第一端用于连接底座以及第二端用于连接上盖，且中心柱被侧壁环绕，磁铁环绕中心柱而设置于底座或上盖，磁力传感器设置于中心柱的侧面，信号处理电路电性连接于磁力传感器。当上盖旋转时，磁铁会相对于磁力传感器旋转，磁力传感器所感测到的磁力将对应地改变，信号处理电路通过磁力传感器所感测到的磁力变化以判断上盖与底座的相对转动方向。

Description

旋钮装置

技术领域

本公开有关于一种旋钮装置，且特别有关于能够接受多种操作输入的磁力感测式旋钮装置。

背景技术

随着各种使用触控面板的装置的普遍化，也发展出触控笔等不同种类的辅助输入设备，而能让使用者有更多的操作输入方式。例如，市场上推出了一种旋钮装置，当旋钮装置与用户要操作的电子产品链接时，用户可以通过按压旋钮装置来对该电子产品输入确认的指令，也可通过旋转这个旋钮装置来提供选单的选项选择的指令。因此，如何改善旋钮装置的机械结构与电路设计，以符合用户的需求，也是亟待解决的问题。

发明内容

本公开有鉴于上述的课题，而以提出一种能够接受多种操作输入方式的磁力感测旋钮装置。

做为第一实施方式，本公开提出一种旋钮装置，包括：一底座；一上盖，具有一盖部以及立设于该盖部的一侧壁；一中心柱，具有一第一端设置用于连接该底座以及一第二端设置用于连接该上盖，且该中心柱被该侧壁环绕；一或多个磁铁，环绕该中心柱而设置于该底座和该上盖的至少其中之一；一磁力传感器，设置于该中心柱的一侧面；以及一信号处理电路，电性连接于该磁力传感器。当该上盖相对于该底座旋转时，该一或多个磁铁会相对于该中心柱及该磁力传感器旋转，该磁力传感器会对应地感测到具有不同的数值的多个磁力信号，该信号处理电路通过该磁力传感器所感测到的该多个磁力信号，来判断该上盖与该底座的一相对转动方向，以输出一顺时针转动信号或一逆时针转动信号。做为第二实施方式，该一或多个磁铁包含有一第一磁铁，呈现螺旋状地环绕该中心柱，并且设置于该底座和该上盖的至少其中之一。

做为第三实施方式，该一或多个磁铁包含具有实质上相同的一磁场强度的多个第二磁铁，该多个第二磁铁呈现螺旋状地环绕该中心柱，并且设置于该底座和该上盖的至少其中之一。

做为第四实施方式，该一或多个磁铁包含环绕该中心柱的多个第三磁铁，该多个第三磁铁分别与该中心柱具有实质上相同的距离并且设置于该底座和该上盖的至少其中之一，该多个第三磁铁的多个磁场强度呈现沿着顺时针方向单调地增加或沿着顺时针方向单调地减少。

做为第五实施方式，该中心柱固定地连接于该底座并且可旋转地连接于该上盖，该一或多个磁铁环绕该中心柱而设置于该上盖，当该上盖相对于该底座旋转时，该一或多个磁铁会相对于该中心柱及该磁力传感器旋转。

做为第六实施方式，该中心柱固定地连接于该上盖并且可旋转地连接于该底座，该一或多个磁铁环绕该中心柱而设置于该底座，当该上盖相对于该底座旋转时，该一或多个磁铁会相对于该中心柱及该磁力传感器旋转。

做为第七实施方式，还包含一按压开关，电性连接于该信号处理电路，并且设置于该上盖与该中心柱之间，当该上盖受力而靠近该底座时，该按压开关会被触发，该信号处理电路会判断该按压开关被触发，而输出一按压信号。

做为第八实施方式，还包含一按压开关，电性连接于该信号处理电路，并且设置于该中心柱与该底座之间，当该上盖受力而靠近该底座时，该按压开关会被触发，该信号处理电路会判断该按压开关被触发，而输出一按压信号。

做为第九实施方式，当该上盖受力而与该底座靠近时，会将该磁力传感器与该一或多个磁铁的相对位置错置，该信号处理电路通过该磁力传感器所感测到的多个磁力信号而判断该上盖与该底座的一相对位置较靠近，而输出一按压信号。

通过上述的各实施方式，本公开提出了能够接受多种操作输入以增加功能性及便利性的磁力感测式旋钮装置，而能提供用户更多样化的输入方式。

附图说明

图1显示根据本公开一实施例的旋钮装置的立体图。

图2A显示磁铁与磁力传感器的示意图。

图2B显示磁铁与磁力传感器之间的距离相对于磁力传感器所输出电压的曲线图。

图3A显示根据本公开另一实施例的旋钮装置的纵剖面图。

图3B显示图3A的旋钮装置沿A-A'线横剖面的俯视图。

图4A显示根据本公开另一实施例的旋钮装置的纵剖面图。

图4B显示图4A的旋钮装置的沿B-B'线横剖面的俯视图。

图5A显示根据本公开另一实施例的旋钮装置的纵剖面图。

图5B显示图5A的旋钮装置的沿C-C'线横剖面的俯视图。

图6A显示根据本公开另一实施例的旋钮装置的纵剖面图。

图6B显示图6A的旋钮装置的沿D-D'线横剖面的俯视图。

图7A显示根据本公开另一实施例的旋钮装置的纵剖面图。

图7B显示图7A的旋钮装置的沿E-E'线横剖面的俯视图。

图8显示根据上述实施例的旋钮装置的动作检测方法的流程图。

【符号说明】

1                 旋钮装置

10                底座

12                中心柱

13、H              磁力传感器

20                上盖

21                盖部

14、22             侧壁

23、23A～23H、M     磁铁

30                弹性体

具体实施方式

以下的说明提供了许多不同的实施例，用来实施本公开的不同特征。以下特定例子所描述的组件和排列方式，仅用来精简地表达本公开，而并非用以限制本公开。例如，第一特征在一第二特征上或上方的结构的描述包括了第一和第二特征之间直接接触，或是以另一特征设置于第一和第二特征之间，以致于第一和第二特征并不是直接接触。

本说明书的第一以及第二等词汇，仅作为清楚对其进行解释目的，并非用以对应于以及限制权利要求。此外，第一特征以及第二特征等词汇，并非限定是相同或是不同的特征。

于此使用的空间上相关的词汇，例如上方或下方等，仅用以简易描述附图上的一组件或一特征相对于另一组件或特征的关系。除了附图上描述的方位外，还包括不同的方位使用或是操作的装置。附图中的形状、尺寸、以及厚度可能为了清楚说明的目的而未依照比例绘制或是被简化，仅提供说明的用。

图1显示根据本公开一实施例的旋钮装置1的立体图。如图1所示，本公开的旋钮装置1是由底座10以及套住底座10的上盖20所构成。上盖20可以朝向底座10的方向按压，也可以相对于底座10旋转。

当旋钮装置1放置于具有触控屏幕的装置并且建立联机后，可以通过操作旋钮装置1来对触控屏幕所显示的画面进行操作。例如，当此旋钮装置1与具有触控屏幕的装置通过WIFI或蓝牙等方式建立联机后，触控屏幕可显示具有多个选项的选单，用户通过旋转旋钮装置1来标示所欲选取的选项，并且通过按下旋钮装置1来确认所选定的选项。在另一实施例中，底座10的底面也可以包含预设的电极图样，通过设置电极图样与触控屏幕间所产生的不同形式的触控信号，来代表不同种类的输入信号。例如，设置电极图样是否与触控屏幕接触、设置电极图样产生不同的电压信号或设置电极图样的导电度等方式，使旋钮装置1对触控屏幕产生不同种类的输入信号。

在下列的实施例中，采用磁力感测的技术来做为旋钮装置判别各种输入动作的检测技术。图2A显示磁铁与磁力传感器的示意图。图2B显示磁铁与磁力传感器之间的距离相对于磁力传感器所输出电压的曲线图。在图2A的实施例中，磁力传感器H可以采用霍尔传感器(Hall effect sensor)等方式实施，当磁铁M距离磁力传感器H的距离不同或极性不同，磁力传感器H感测到的磁场强度也会不同，磁力传感器H所输出的电压也会对应地变化。如图2B所示，横轴为磁铁M相对于磁力传感器H的距离，纵轴为磁力传感器H的输出电压。在图2B中分别画出磁铁M的N极与磁力传感器H相隔不同距离时相对于磁力传感器H的输出电压的曲线、以及磁铁M的S极与磁力传感器H相隔不同距离时相对于磁力传感器H的输出电压的曲线。在本实施例中，由于磁铁M的N极相对于磁力传感器H的距离变化与输出电压的关系并没有保持在一致的变化趋势(随着磁铁M的N极与磁力传感器H之间的距离由近至远，磁力传感器H所对应的输出电压先升后降)，可用于检测距离的范围较小。因此，以下的实施例选用磁铁M的S极来做磁力变化的感测，使说明较为简洁明了。在另一实施例中，若磁力传感器H的特性不同或经过适当地设置磁铁M的N极与磁力传感器H之间的距离，也可以采用磁铁M的N极与磁力传感器H的搭配来完成后述的旋钮装置的实施例。

以下的实施例中，旋钮装置1另包括中心柱，设置为固定地连接于底座10及上盖20的其中之一，并且可旋转地连接于底座10及上盖20的另一。因此，当中心柱固定地连接于底座10，而上盖20相对于底座10旋转时，上盖20和中心柱也会相对地旋转。当中心柱固定地连接于上盖20时，而上盖20相对于底座10旋转时，底座10和中心柱也会相对地旋转。此外，通过将磁力传感器H设置于中心柱的侧面(lateral surface)，并将磁铁M设置于底座10及上盖20的至少其中之一，当上盖20相对于底座10旋转时，磁铁M会磁铁会相对于中心柱及磁力传感器H旋转，磁力传感器H将感测到不同数值大小的磁力信号，通过判断磁力信号间的磁力变化，旋钮装置1可对应地输出顺时针转动信号或逆时针转动信号。

图3A显示根据本公开另一实施例的旋钮装置1的纵剖面图。图3B显示图3A的旋钮装置1沿A-A'线横剖面的俯视图。在实施例1当中，旋钮装置1的详细构造如图3A和图3B所示，旋钮装置1包括底座10、中心柱12、磁力传感器13、磁铁23、上盖20及信号处理电路(未图标)。底部10的外表面可以设置吸附构件或磁铁等组件(未图标)来提供吸附的功能，而能固设于所操作的装置上。底座10的外表面也可以设置电极图样(未图示)，设置用于与能感测电极图样的装置接触并电性连接以传收信号。在本实施例中，中心柱12的第一端固定地连接于底座10的内表面，并且中心柱12的第二端可旋转地连接于上盖20，磁力传感器13设置中心柱12的侧面以向外检测磁力。磁力传感器13可以采用霍尔传感器等方式实施，会根据感测到的磁场强度而对应地输出电压。信号处理电路可以采用微处理器、微控制器、数字信号处理器及特殊应用集成电路等方式实施，信号处理电路电性连接于磁力传感器13，依据磁力传感器13的输出电压的变化来判断旋钮装置1所应输出的对应信号。在本实施例中，底座10和中心柱12皆设置为圆柱形，在其他实施例中，若不妨碍上盖20与底座10间的相对旋转，底座10和中心柱12也可以分别设置为其他合适的形状或尺寸，例如，三角形或方形等。此外，中心柱12的侧面也可以设置孔槽以容纳磁力传感器13，也可将磁力传感器13包覆于中心柱12的侧面的表面下。

在本实施例中，上盖20包括盖部21及立设于盖部21的侧壁22，盖部21的内表面可旋转地连接于中心柱12的第二端，并且中心柱12被侧壁22环绕。例如，盖部21和中心柱12可以分别具有轴心和对应的容纳孔等结构(皆未图标)，以实现可旋转地连接的功能。在本实施例中，由端点T开始，侧壁22的厚度沿着逆时针方向呈现单调地(monotonically)增加，并且磁铁23沿着侧壁22的内壁的圆周方向设置而呈现螺旋状地环绕该中心柱12，并且磁铁23可以采用黏着剂或者连接部件等方式与侧壁22固定连接。如图3B所示，磁铁23沿着逆时针方向逐渐靠近中心柱12，磁铁23靠近中心柱12的一侧设置为磁铁23的S极，磁铁23靠近侧壁22的一侧设置为磁铁23的N极，并且磁铁23靠近中心柱12的一侧的磁场强度设置为均匀的分布，使磁力传感器13所感测的磁场强度主要由磁力传感器13与磁铁23之间的距离而决定。在其他实施例中，上盖20的盖部21及侧壁22也可以依据人体工学等设计考虑，而采用不同的形状或尺寸。例如，盖部21的外表面及侧壁22的外表面可以设置为具有至少部分凹陷区域，而便于用户的手指按压或握持；侧壁22和盖部21之间也可以呈现不同的角度；盖部21及侧壁22也可以不用完全地密闭。在另一实施例中，上盖20的侧壁22也可以设置为均匀的厚度，并且使用一个或多个连接部件(未图示)来固定磁铁23，使磁铁23呈现逐渐靠近中心柱12的设置方式。在其他实施例中，侧壁22的厚度也可以设置为沿着顺时针方向呈现单调地增加或者沿着顺时针方向呈现单调地减少。

在本实施例中，中心柱12与盖部21之间另设置弹性体30，当上盖20受力时，底座10与上盖20可以通过压缩弹性体30而彼此靠近。此外，旋钮装置1可以另包含有按压开关(未图示)，电性连接于信号处理电路，用以检测用户的按压动作，以对应的输出按压信号。例如：按压开关可以设置于弹性体30处，当使用者按压上盖20时，弹性体30会压缩使得上盖20与底座10的距离接近并且触发按压开关，信号处理电路判断按压开关被触发，而对应地输出按压信号。当按压旋钮装置1的外力消失时，底座10与上盖20会因为弹性体30的弹力而回复至预设的距离，而使按压开关处于未被触发的状态。

在旋钮装置1未受到外力的状态下，也就是未被使用者操作的状态下，如图3A所示，磁力传感器13的感测面(即磁力传感器13主要用于检测磁力的区域)会面向磁铁23。又如图3B所示，磁铁23具有一个沿着逆时针方向而逐渐接近中心柱12的螺旋构造。磁力传感器13所感测到的磁场强度，会受到磁力传感器13的感测面与螺旋状磁铁23之间的距离(例如：图3B中箭头的长度)而变化。磁力传感器13距离螺旋状磁铁23越近，感测到的磁场强度越强并输出越低的电压，反的距离螺旋状磁铁23越远，感测到的磁场强度越弱并输出越高的电压。

在图3B的实施例中，当使用者以顺时针方向旋转旋钮装置1时，上盖20相对于底座10进行顺时针方向旋转，磁力传感器13与磁铁23的距离逐渐减少，磁力传感器13所感测到的磁场强度逐渐增加，而对应的磁力信号(即输出电压)会逐渐降低，信号处理电路会依据磁力传感器13所输出的磁力信号逐渐降低，而对应地输出顺时针旋转信号至外部装置。此外，为了提高检测的正确性，可以设置磁力传感器13至少连续两次感测到增强的磁场强度，使磁力传感器13至少连续两次的磁力信号都降低，信号处理电路才判定旋钮装置1往顺时针方向旋转，并输出顺时针旋转信号至外部装置。另一方面，当使用者沿着逆时针方向旋转光学旋钮装置1时，上盖20相对于底座10进行逆时针方向旋转，磁力传感器13与磁铁23的距离逐渐增加，磁力传感器13所感测到的磁场强度逐渐降低，而对应的磁力信号(即输出电压)会逐渐增加，信号处理电路会依据磁力传感器13的磁力信号逐渐增加，而对应地输出逆时针旋转信号至外部装置。此外，为了提高检测的正确性，可以设置磁力传感器13至少连续两次感测到减弱的磁场强度，使磁力传感器13至少连续两次的磁力信号都增加，信号处理电路才判定旋钮装置1往逆时针方向旋转，并输出逆时针旋转信号至外部装置。此外，信号处理电路也可以依据磁力传感器13所输出的磁力信号的变化量来判断旋钮装置1的旋转角度。在上述的实施例的端点T处，磁力传感器13与磁铁23的距离变化不同于其他部分在逆时针方向呈现单调地减少，而是在距离上呈现一个突然的增加。因此，可以由信号处理电路以算法特别处理此区域的特殊情况，以输出正确的顺时针旋转信号或逆时针旋转信号。例如：信号处理电路使用上述的机制，磁力传感器13的两次输出电压都必须是相同的增加或相同的减少，才判断是顺时针旋转信号或逆时针旋转信号。

图4A显示根据本公开另一实施例的旋钮装置1的纵剖面图。图4B显示图4A的旋钮装置沿B-B'线横剖面的俯视图。图4A和图4B的实施例与图3A和图3B的实施例大部分相同，主要的差异在于磁铁23以沿着逆时针方向逐渐靠近中心柱12的方式固设于上盖20，上盖20的盖部21和磁铁23之间可以使用黏着剂或物理结构(例如：容纳槽、卡扣件等结构；皆未图示)等方式来固定连接，并且侧壁22设置为具有均匀的厚度。在图4A和图4B的实施例中，旋钮装置1的其他组件与运行方式与图3A和图3B的实施例相同或相似，并且标示相同的组件符号，可参照前述的说明而不再赘述。

在上述的实施例中，磁铁23靠近中心柱12的一侧的磁场设置为均匀的分布。在另一实施例中，也可以将磁铁23面向中心柱12的磁场强度设置为不均匀的分布，例如：由端点T开始，将磁铁23的磁场强度设置为沿着逆时针方向单调地增加。因此，使得上盖20相对于底座10旋转时，磁力传感器13能够对应地感测磁场强度的变化，使信号处理电路能够输出正确的顺时针旋转信号或逆时针旋转信号。在其他实施例中，磁铁23的磁场强度也可以设置为沿着顺时针方向呈现单调地增加或者沿着顺时针方向呈现单调地减少。

在上述的实施例中，磁铁23除了使用一个磁铁以螺旋状的方式环绕中心柱，也可以采用多个磁铁环绕中心柱的方式实施。例如，图5A显示根据本公开另一实施例的旋钮装置1的纵剖面图。图5B显示图5A的旋钮装置的沿C-C'线横剖面的俯视图。在本实施例当中，旋钮装置1的详细构造如图5A和图5B所示，将前述实施例的磁铁23改以多个磁场强度不同的磁铁23A～23H实施，并且将侧壁22设置为均匀的厚度，其余的构造与图3A和图3B的实施例相同，并且标示相同的组件符号。如图5B所示，8个磁场强度不同的磁铁23A～23H按照磁场强度的数值大小按序等间隔地排列于上盖20的侧壁22的内壁面圆周上，并且磁铁23A～23H均以磁铁的S极面向中心柱12。虽然磁铁23A～23H与磁力传感器13之间的距离没有改变，但因为每个磁铁23A～23H本身的磁场强度不同，因此在旋转旋钮装置1时，磁力传感器13也可以感测到增强或减弱的磁力信号。因此，可以根据与图3A和图4A的实施例完全相同的方式，信号处理电路判定旋钮装置1往逆时针或顺时针方向旋转(即图5B中，上盖20相对于底座10进行逆时针或顺时针方向旋转)，并输出表示逆时针旋转或顺时针旋转信号至外部装置。在另一实施例中，磁铁的数目也可以依据不同的设计考虑而增减，并且可以按照磁场强度大小但不等间隔地排列于上盖20的侧壁22的内壁面。在另一实施例中，也可以采用相同磁场强度的多个磁铁，并且上盖20的侧壁22的厚度设置为不均匀(如图3B所示)，并将多个磁铁设置于侧壁22，也能达到上述实施例的技术技术效果。

图6A显示根据本公开另一实施例的旋钮装置1的纵剖面图。图6B显示图6A的旋钮装置的沿D-D'线横剖面的俯视图。在本实施例中，旋钮装置1的详细构造如图6A和图6B所示，旋钮装置1包括底座10、中心柱12、磁力传感器13、磁铁23、上盖20及信号处理电路(未图标)。底座10还包括从底座10的内表面朝向上方延伸的侧壁14。在本实施例中，中心柱12的第一端可旋转地连接于底座10，并且中心柱12的第二端固定地连接于上盖20的内表面。在本实施例中，底座10和中心柱12皆设置为圆柱形，在其他实施例中，若不妨碍上盖20与底座10间的相对旋转，底座10和中心柱12也可以分别设置为其他合适的形状或尺寸例如，三角形或方形等。

在本实施例中，上盖20包括盖部21、立设于盖部21的侧壁22，盖部21的内表面连接于中心柱12的第二端，并且中心柱12被侧壁14环绕。侧壁14又被侧壁22环绕。磁力传感器13可以采用霍尔传感器等方式实施，会根据感测到的磁场强度而对应地输出电压。信号处理电路可以采用微处理器、微控制器、数字信号处理器及特殊应用集成电路等方式实施，信号处理电路电性连接于磁力传感器13，依据磁力传感器13的输出电压的变化来判断旋钮装置1所应输出的对应信号。

底座10和中心柱12可以分别具有轴心和对应的容纳孔等结构(皆未图标)，以实现可旋转地连接的功能。在本实施例中，由端点T开始，侧壁14的厚度在逆时针方向呈现单调地增加，并且磁铁23沿着侧壁14的内壁的圆周方向设置而呈现螺旋状地环绕中心柱12。如图6B所示，磁铁23沿着逆时针方向逐渐靠近中心柱12，磁铁23靠近中心柱12的一侧设置为磁铁23的S极，磁铁23靠近侧壁14的一侧设置为磁铁23的N极，并且磁铁23靠近中心柱12的一侧的磁场强度设置为均匀的分布，使磁力传感器13所感测的磁场强度主要由磁力传感器13与磁铁23之间的距离而决定。在另一实施例中，底座10的侧壁14也可以设置为均匀的厚度，并且使用一个或多个连接部件(未图示)来固定磁铁23，使磁铁23呈现螺旋状逐渐靠近中心柱12的设置方式。在其他实施例中，侧壁14的厚度也可以设置为沿着顺时针方向呈现单调地增加或者沿着顺时针方向呈现单调地减少。在其他实施例中，底座10也可以不设置侧壁14，而采用黏着剂或物理结构(例如：容纳槽、卡扣件等结构；皆未图示)等方式来固定连接底座10和磁铁23，使磁铁23呈现螺旋状逐渐靠近中心柱12的设置方式。

在本实施例中，中心柱12与底座10之间设置弹性体30，当上盖20受力时，底座10与上盖20可以通过压缩弹性体30而彼此靠近。此外，旋钮装置1可以另包含有按压开关(未图示)，电性连接于信号处理电路，用以检测用户的按压动作，以对应的输出按压信号。例如：按压开关可以设置于弹性体30处，当使用者按压上盖20时，弹性体30会压缩使得上盖20与底座10的距离接近并且触发按压开关，信号处理电路判断按压开关被触发，而对应地输出按压信号。当按压旋钮装置1的外力消失时，底座10与上盖20会因为弹性体30的弹力而回复至预设的距离，而使按压开关处于未被触发的状态。

在旋钮装置1在未受到外力的状态下，也就是未被使用者操作的状态下，如图6A所示，磁力传感器13的感测面(即磁力传感器13主要用于检测磁力的区域)会面向磁铁23。又如图6B所示，磁铁23具有一个沿着逆时针方向而逐渐接近中心柱12的螺旋构造。磁力传感器13所接收到磁场强度，会受到磁力传感器13的感测面与螺旋状磁铁23之间的距离而变化。磁力传感器13距离螺旋状磁铁23越近，感测到的磁场强度越强并输出越低的电压，反的距离螺旋状磁铁23越远，感测到的磁场强度越弱并输出越高的电压。

在图6B的实施例中，当使用者以顺时针方向旋转旋钮装置1时，上盖20相对于底座10进行顺时针方向旋转，磁力传感器13与磁铁23的距离逐渐减少，磁力传感器13所感测到的磁场强度逐渐增加，而对应的磁力信号(即输出电压)会逐渐降低，信号处理电路会依据磁力传感器13的磁力信号逐渐降低，而对应地输出顺时针旋转信号至外部装置。此外，为了提高检测的正确性，可以设置磁力传感器13至少连续两次感测到增强的磁场强度，使磁力传感器13的磁力信号都降低，信号处理电路才判定旋钮装置1往顺时针方向旋转，并输出表示顺时针旋转信号至外部装置。另一方面，当使用者沿着逆时针方向旋转光学旋钮装置1时，上盖20相对于底座10进行逆时针方向旋转，磁力传感器13与磁铁23的距离逐渐增加，磁力传感器13所感测到的磁场强度逐渐降低，而对应的磁力信号会逐渐增加，信号处理电路会依据磁力传感器13的磁力信号逐渐增加，而对应的输出逆时针旋转信号至外部装置。此外，为了提高检测的正确性，可以设置磁力传感器13至少连续两次感测到减弱的磁场强度，使磁力传感器13的磁力信号增加，信号处理电路才判定旋钮装置1往逆时针方向旋转，并输出表示逆时针旋转的信号至外部装置。此外，信号处理电路也可以依据磁力传感器13的磁力信号的变化量来判断旋钮装置1的旋转角度。在上述的实施例的端点T处，磁力传感器13与磁铁23的距离变化不同于其他部分在逆时针方向呈现单调地减少，而是在距离上呈现一个突然的增加。因此，可以由信号处理电路以算法特别处理此区域的特殊情况，以输出正确的顺时针旋转信号或逆时针旋转信号。例如：信号处理电路使用上述的机制，磁力传感器13的两次输出电压都必须是相同的增加或相同的减少，才判断是顺时针旋转信号或逆时针旋转信号。

图7A显示根据另一实施例的旋钮装置1的纵剖面图。图7B显示图7A的旋钮装置的沿E-E'线横剖面的俯视图。在本实施例当中，旋钮装置1的详细构造如图7A和图7B所示，将前述实施例的磁铁23改以多个磁场强度不同的磁铁23A～23H实施，并且将侧壁14设置为均匀的厚度，其余的构造与图6A和图6B的实施例相同，并且标示相同的组件符号。如图7B所示，8个磁场强度不同的磁铁23A～23H按照磁场强度的数值大小按序等间隔地排列于底座10的侧壁14的内壁面圆周上，并且磁铁23A～23H均以磁铁的S极面向中心柱12。虽然磁23A～23H与磁力传感器13之间的距离没有改变，但因为每个磁铁23A～23H本身的磁场强度不同，因此在旋转旋钮装置1时，磁力传感器13也可以感测到增强或减弱的磁力信号。因此，可以根据与图6A和图6B的实施例完全相同的方式，信号处理电路判定旋钮装置1往逆时针或顺时针方向旋转(即图7B中，上盖20相对于底座10进行逆时针或顺时针方向旋转)，并输出表示逆时针旋转或顺时针旋转信号至的外部装置。在另一实施例中，磁铁的数目也可以依据不同的设计考虑而增减，并且可以按照磁场强度但不等间隔地排列于底座10的侧壁14的内壁面。在另一实施例中，也可以采用相同磁场强度的多个磁铁，并且底座10的侧壁14的厚度设置为不均匀(如图6B所示)，并将多个磁铁设置于侧壁14，也能达到上述实施例的技术技术效果。

在上述的实施例中，旋钮装置1也可以不设置按压开关，通过适当地设置磁铁和磁力传感器间的位置，当上盖20受力而靠近底座10时，磁力传感器13与磁铁的相对位置会错置，并且设置信号处理电路依据磁力传感器13此时的输出电压，而判断上盖20与底座10的相对位置较靠近，而输出按压信号。例如：设置上盖20被按压时，磁力传感器13不会感测到磁场强度；或者设置上盖20被按压时，磁力传感器13会感测到与磁铁23不同的磁场强度(例如：设置为更强于磁铁23的最大磁场强度或者更弱于磁铁23的最小磁场强度)。

接着说明用来检测本公开的旋钮装置的动作检测方法。图8显示根据本公开上述实施例的旋钮装置的动作检测方法的流程图。如图8所示，在步骤S1，将旋钮装置放置于具有触控屏幕的外部装置并建立联机。在步骤S2，磁力传感器进行磁力感测并输出电压。接着，前进到步骤S3进行下一次的磁力感测，磁力传感器输出电压。然后，在步骤S4，依据步骤S3所输出的电压与在步骤S2所输出的电压，判断输出电压是否有增大或减小。如果电压没有改变或变化量未超过预设的门限值，则回到步骤S2。如果电压有增大或减小，则代表旋钮装置被转动，因此在步骤S5输出旋转指令至外部机器，完成后回到步骤S2继续进行磁力感测。在此，可以进一步依据输出电压的增大而输出代表朝向第一方向(例如逆时针方向)旋转的旋转指令至外部机器，依据输出电压的减小而输出代表朝向第二方向(例如顺时针方向)旋转的旋转指令至外部机器。

根据上述的旋钮装置及其动作检测方法，本公开增加了旋钮装置的操作方式，大大地提升旋钮装置的功能性及便利性。

上述已公开的特征能以任何适当方式与一或多个已公开的实施例相互组合、修饰、置换或转用，并不限定于特定的实施例。

本公开虽以各种实施例公开如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本公开的范围，本领域技术人员，在不脱离本公开的构思和范围内，当可做些许的变动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本公开的范围，本公开的保护范围当视权利要求为准。

Claims (7)

1.一种旋钮装置，包括：

一底座；

一上盖，具有一盖部以及立设于该盖部的一侧壁；

一中心柱，具有一第一端设置用于连接该底座以及一第二端设置用于连接该上盖，且该中心柱被该侧壁环绕；

多个磁铁，环绕该中心柱而设置于该底座和该上盖的至少其中之一；

一磁力传感器，设置于该中心柱的一侧面；以及

一信号处理电路，电性连接于该磁力传感器；

其中当该上盖相对于该底座旋转时，该多个磁铁会相对于该中心柱及该磁力传感器旋转，该磁力传感器会对应地感测到具有不同的数值的多个磁力信号，当该信号处理电路通过该磁力传感器至少连续两次感测到的该多个磁力信号的减少，则判断该上盖与该底座的一相对转动方向，以输出一顺时针转动信号，当该信号处理电路通过该磁力传感器至少连续两次感测到的该多个磁力信号的增加，则判断该上盖与该底座的该相对转动方向，以输出一逆时针转动信号；

其中，该多个磁铁分别与该中心柱具有实质上相同的距离，该多个磁铁的多个磁场强度呈现沿着顺时针方向单调地减少。

2.如权利要求1所述的旋钮装置，其中该中心柱固定地连接于该底座并且可旋转地连接于该上盖，该多个磁铁环绕该中心柱而设置于该上盖，当该上盖相对于该底座旋转时，该多个磁铁会相对于该中心柱及该磁力传感器旋转。

3.如权利要求1所述的旋钮装置，其中该中心柱固定地连接于该上盖并且可旋转地连接于该底座，该多个磁铁环绕该中心柱而设置于该底座，当该上盖相对于该底座旋转时，该多个磁铁会相对于该中心柱及该磁力传感器旋转。

4.如权利要求1所述的旋钮装置，另包含一按压开关，电性连接于该信号处理电路，并且设置于该上盖与该中心柱之间，当该上盖受力而靠近该底座时，该按压开关会被触发，该信号处理电路会判断该按压开关被触发，而输出一按压信号。

5.如权利要求1所述的旋钮装置，另包含一按压开关，电性连接于该信号处理电路，并且设置于该中心柱与该底座之间，当该上盖受力而靠近该底座时，该按压开关会被触发，该信号处理电路会判断该按压开关被触发，而输出一按压信号。

6.如权利要求1所述的旋钮装置，其中当该上盖受力而与该底座靠近时，会将该磁力传感器与该多个磁铁的相对位置错置，该信号处理电路通过该磁力传感器所感测到的该多个磁力信号而判断该上盖与该底座的一相对位置较靠近，而输出一按压信号。

7.一种旋钮装置，包括：

一底座；

一上盖，具有一盖部以及立设于该盖部的一侧壁；

一中心柱，具有一第一端设置用于连接该底座以及一第二端设置用于连接该上盖，且该中心柱被该侧壁环绕；

一磁铁，环绕该中心柱而设置于该底座和该上盖的至少其中之一；

一磁力传感器，设置于该中心柱的一侧面；以及

一信号处理电路，电性连接于该磁力传感器；

其中当该上盖相对于该底座旋转时，该磁铁会相对于该中心柱及该磁力传感器旋转，该磁力传感器会对应地感测到具有不同的数值的多个磁力信号，当该信号处理电路藉由该磁力传感器至少连续两次感测到的该多个磁力信号减少时，则判断该上盖与该底座的一相对转动方向，以输出一顺时针转动信号，当该信号处理电路通过该磁力传感器至少连续两次感测到的该多个磁力信号的增加，则判断该上盖与该底座的该相对转动方向，以输出一逆时针转动信号；

其中，该磁铁呈现螺旋状地环绕该中心柱，并且该磁铁与该中心柱之间的距离沿着逆时针方向单调地减少。

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