JP2005051421A

JP2005051421A - Rotation angle detector and electronic equipment provided therewith

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Publication number: JP2005051421A
Application number: JP2003204801A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Nishikawa; 紀之西川
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify a constitution, to improve assembling properties, and to reduce manufacturing costs. <P>SOLUTION: This rotation angle detector is provided with two rotating members 20, 21 which are relatively and freely rotatably connected, and a rotation locking mechanism 22 which locks relative rotations of the two rotating members 20, 21 at a plurality of prescribed relative angle positions. The rotation locking mechanism 22 has a movable body 25 which is energized from one rotating member 20 toward the surface of the other rotating member 21, and a plurality of recessed parts 27 with which each movable body 25 is engaged at a prescribed relative angle position being the surface 21a of the other rotating member 21. The rotation locking mechanism 22 is provided with a state detecting means 31 which detects relative angle positions of the two rotating members 20, 21 by detecting the state of the movable body 25 along the energization direction when the movable body 25 is locked inside the recessed part 27 by relatively rotating the two rotating members 20, 21. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対的に回転自在に連結された２つの回転部材を有する回転角度検出装置及びこれを備えた携帯電話、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ノートパソコン等の電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、携帯電話機やＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ノートパソコン等の電子機器において、非使用時に持ち運びを向上させるために、２つの筐体を重ね合わせて小型化を図ったものが知られている。特に携帯電話機については、両筐体の一端に設けられたヒンジを互いに回転自在に連結させた折り畳み式携帯電話機や、両筐体を同一軸線回りに互いに回動自在に連結させたスライド回転式携帯電話機等が知られている。
また、上記携帯電話機をより多機能的に使用するため、両筐体を開閉する際に、その開閉角度を検出すると共に該角度に応じて、例えば、通話のＯＮ、ＯＦＦやメールの作成、待ち受け等の各機能の切替等を行なっている。このような開閉角度を検出する装置は、様々なものが提供されているが、その１つとして、例えば、特許文献１に示す開閉角度検出装置が知られている。
【０００３】
上記開閉角度検出装置は、折り畳式携帯電話機等に採用されるものであり、第１ヒンジ部を有する第１筐体と、第２ヒンジ部を有する第２筐体とを備えており、両ヒンジ部が互いに回転自在に連結されている。これにより第１筐体及び第２筐体が、開閉自在とされている。また、第１ヒンジ部は、その側面に曲面部を有し、該曲面上に異なる長さで並列した所定数の電極を有している。また、第２ヒンジ部は、前記曲面部に圧接する所定数のスプリング端子を有している。なお、第１筐体及び第２筐体が重ね合わされた状態では、電極とスプリング端子とは全て接触している状態である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この開閉角度検出装置によれば、第１筐体を回転させると、該筐体と同時に第１ヒンジ部も回転する。即ち、長さの異なる電極が回転する。これにより、第１筐体の角度に応じて電極とスプリング端子との接触個所が変化する。つまり、所定数の電極とスプリング端子との接離関係によって、第１筐体と第２筐体との開閉角度検出を行なっている。
【０００５】
また、更に別の開閉角度を検出する装置として、例えば、特許文献２に示す開閉検出構造が知られている。
該開閉検出構造は、折り畳式携帯電話機等に採用されるものであり、第１ヒンジ部を有する第１筐体と、第２ヒンジ部を有する第２筐体とを備えており、両ヒンジ部が互いに回転自在に連結されている。これにより第１筐体及び第２筐体が、開閉自在とされている。また、第１ヒンジ部の側面に形成された凸部に係合する楕円状のＯリングを有するリフタを備えており、該リフタは、第２筐体の内部に設けられたホルダの取付穴に摺動可能に保持されるようになっている。また、ホルダに隣接して、センサが配されている。なお、第１筐体及び第２筐体が重ね合わされた状態では、リフタとセンサとは接触してない状態である。
【０００６】
この開閉検出構造によれば、第１筐体を回転させると、該筐体と同時に第１ヒンジ部も回転する。すると、第１ヒンジ部の凸部に係合しているＯリングの楕円形状によって、第１ヒンジ部の回転運動が直線運動に変換されてリフタに伝達する。これにより、リフタが取付穴からホルダに隣接配置されているセンサに向けて移動する。そして、例えば、第１筐体を９０°開いたときに、リフタがセンサに接触して開閉状態が検出されるようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１２７８５５号公報（段落番号００１９−００３２段落、第１、２図）
【特許文献２】
特許第２８５２２６６号公報（段落番号００１１−００１５段落、第１、３図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１に記載の開閉角度検出装置では、第１ヒンジ部及び第２ヒンジ部に、複数の電極やスプリング端子を設ける必要があるので、構成が複雑となり、組み立てに等時間かかるという不都合があった。また、特許文献２に記載の開閉検出構造においても、第１ヒンジ部に凸部を形成したり、Ｏリングを有するリフタ及びセンサ等を精度良く配置する必要があるので、上記開閉角度検出装置と同様に、構成が複雑であり、組み立て等に時間を要していた。
また、これら開閉角度検出装置や開閉検出構造は、主に、折り畳み式の携帯電話機等の電子機器に採用することが前提であり、スライド回転式の携帯電話機等に用いることは困難であった。
【０００９】
【発明の目的】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、構成の容易化、組立性の向上化及び製作コストの低減を図ることができる回転角度検出装置及びこれを備えた電子機器を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、相対的に回転自在に連結された２つの回転部材と、該２つの回転部材の相対回転を複数の所定の相対角度位置において係止する回転係止機構とを備え、該回転係止機構は、一方の回転部材から他方の回転部材の表面に向けて付勢される可動体と、前記他方の回転部材の表面であって、前記可動体が前記所定の相対角度位置においてそれぞれ係合する複数の凹部とを有し、前記２つの回転部材を相対回転させて前記可動体を前記凹部に係合させたときに、前記付勢方向に沿う前記可動体の状態を検知して前記２つの回転部材の相対角度位置を検出する状態検出手段を設けて回転角度検出装置を構成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の回転角度検出装置において、前記可動体を付勢する部材がスプリングであると共に、前記状態検出手段が圧力センサであって、該圧力センサにより前記スプリングの弾発力を検知することで前記可動体の付勢方向に沿う位置を検出するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の回転角度検出装置において、前記可動体を付勢する部材がスプリングであると共に、前記状態検出手段が、前記可動体に向けて光を出射する光照射部と、前記可動体で反射された前記光を受光する光受光部とからなり、前記光照射部から出射された光が前記光受光部で受光するまでの時間を測定することで前記可動体の付勢方向に沿う状態を検知するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転角度検出装置において、前記可動体が球状体であると共に、前記複数の凹部がそれぞれ前記可動体より小さな径を有し、且つ径の異なる球状の凹部であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転角度検出装置を構成する前記一方の回転部材が一方の筐体側に設けられ、且つ前記他方の回転部材が他方の筐体側に設けて電子機器を構成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の電子機器において、情報を表示する表示部と、該表示部の表示を制御する制御部とを備え、該制御部が、前記状態検出手段により検出された前記２つの回転部材の相対角度位置に応じて前記表示部に表示する前記情報を変更するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る回転角度検出装置及び電子機器の第１実施形態について、図１から図７を参照して説明する。なお、本実施形態では、電子機器として携帯電話機を例にとって説明する。
本実施形態の携帯電話機（電子機器）１は、図１に示すように、第１の筐体（一方の筐体）２、第２の筐体（他方の筐体）３及び両筐体２、３を回転可能に連結する連結部８を備えている。これら第１の筐体２及び第２の筐体３は、互いに重ね合わせて配置することができると共に、第１の筐体２の対向面２ａに垂直な回転軸Ａ回りに相対的に回転自在とされている。これにより、両筐体２、３は、互いに重ね合わされる閉状態と、回転軸Ａ回りに略１８０度回転した開状態とをとりえるようになっている。即ち、本実施形態の携帯電話機１は、第１の筐体２及び第２の筐体３を回転させて互いに開閉することができる回転式の携帯電話機である。この回転機構については、後に詳しく説明する。
【００１７】
上記第１の筐体２の対向面２ａには、押圧可能な通話キー等の各種操作キーからなる操作部５が設けられている。また、対向面２ａの先端部には、マイクロフォン６が配されている。また、第１の筐体２の側面２ｂには、複数の押圧可能な第２操作部７が該側面２ｂから突出するように配されている。
【００１８】
上記第２の筐体３の外面３ａには、情報を表示する表示部１０が設けられている。この表示部１０は、第１の筐体２及び第２の筐体３の開閉状態にかかわらず、常に外方に露出するよう配されている。また、外面３ａの先端部には、スピーカ１１が配されている。更に、筐体３の内部には、上記表示部１０の表示を制御する制御部１２が内蔵されている。該制御部１２は、上記操作部５及び第２操作部７の入力に基づいて各種情報を表示部１０に表示させたり、通話機能やメール機能或いは不図示のカメラ機能等の各機能の制御を行なっている。
なお、該制御部１２は、第１の筐体２の内部に内蔵されていても構わない。
【００１９】
また、上記連結部８は回転角度検出装置４を備え、この回転角度検出装置４は、図２に示すように、相対的に回転自在に連結された第１の回転部材（一方の回転部材）２０と第２の回転部材（他方の回転部材）２１とからなる２つの回転部材と、両回転部材２０、２１の相対回転を複数の所定の相対角度位置において係止する回転係止機構２２とを備えている。
上記両回転部材２０、２１は、略円柱状に形成されており、両回転部材２０、２１のうち第１の回転部材２０は第１の筐体２に設けられ、第２の回転部材２１は第２の筐体３に設けられている。また、これら両回転部材２０、２１は、上記回転軸Ａを中心軸とする軸部材２３によって上述したように相対的に回転自在に連結されている。即ち、両筐体は２、３は、両回転部材２０、２１を介して回転軸Ａ回りに回転自在されている。なお、本実施形態において、両筐体２、３は、図４に示すように、一方向側において１８０°回転できるようになっている。
【００２０】
上記回転係止機構２２は、図２に示すように、ボール（可動体、球状体）２５と、第１の回転部材２０から第２の回転部材２１の表面に向けてボール２５を付勢するスプリング（付勢部材）２６と、第２の回転部材２１の表面に設けられてスプリング２６により付勢されたボール２５を各相対角度位置においてスプリング２６の付勢方向に沿う異なる位置で係合する凹部２７とを有している。
上記第１の回転部材２０には、軸部材２３から所定距離Ｒだけ離間した位置に上記ボール２５を収納できる径の開口凹部３０が形成され、該開口凹部３０内に上記ボール２５が上記スプリング２６を介して収納されている。これにより、ボール２５は、常に第２の回転部材２１の内面２１ａに当接するように付勢されている。
【００２１】
上記凹部２７は、図３に示すように、ボール２５の対向位置、即ち、回転軸Ａを中心として所定距離Ｒだけ離間した位置に複数形成されており、また、各位置でそれぞれ径の異なる球状となるように形成されている。
本実施形態においては、凹部２７は、０度から１８０度の間において、４５度の角度毎に計５箇所形成されている。また、各凹部２７の直径は、上記０度位置が最も大きく、１８０度位置に向かって徐々に直径が小さくなるように設定されている。つまり、最も径の大きい凹部２７内にボール２５が係合した場合には、該ボール２５はスプリング２６により付勢されているので、開口凹部３０の底面からの距離が最も離れた状態となる。このように、ボール２５は、各凹部２７に係合する際、スプリング２６の付勢方向に沿う異なる位置で係合されるようになっている。
【００２２】
また、図５に示すように、第１の筐体２と第２の筐体３とを重ねた状態を上記０度位置（初期状態）となるように設定されている。即ち、ボール２５が、最も径の大きい凹部２７内に係合するようになっている。また、この初期位置から第１の筐体２を固定した状態で、図７に示すように、第２の筐体３を１８０度回転させたときを開いた位置としている。即ち、ボール２５が、最も径の小さい凹部２７に係合するようになっている。つまり、両筐体２、３が、係止する上記各相対角度位置は、第１の筐体２に対して第２の筐体３を０度、４５度、９０度、１３５度及び１８０度回転させた位置に設定されている。
【００２３】
更に、回転角度検出装置４は、両筐体２、３を相対回転、即ち、両回転部材２０、２１を相対回転させてボール２５を凹部２７内に係合させたときに、スプリング２６の付勢方向に沿うボール２５の状態、例えば、位置を検出する状態検出手段３１を備えている。また、該状態検出手段３１は、スプリング２６の弾発力を測定して電圧に変換する圧力センサ３２と、該圧力センサ３２の電圧値を読み取る検出部３３とを有している。
上記圧力センサ３２は、開口凹部３０の底面に配されおり、スプリング２６の弾発力に応じて変化する電圧を検知するようになっている。
上記検出部３３は、圧力センサ３２の電圧を読み取り、ボール２５の位置を電圧変化として検出するようになっている。つまり、開口凹部３０の底面からボール２５までの距離は、第２の回転部材２１の内面２１ａ形状に応じて異なるが、同時にスプリング２６もボール２５の位置変化により圧縮力を受けるので、ボール２５の位置に応じて弾発力が異なる。従って、ボール２５の位置を弾発力に応じた電圧値に置き換えて間接的に検出するようになっている。
【００２４】
また、検出部３３は、ボール２５の位置に応じた制御信号を制御部１２に送るようになっており、制御部１２は、送られてきた制御信号、即ち、ボール２５の状態（位置）に応じて表示部１０に表示される情報を適時変更するようになっている。
なお、検出部３３には、ボール２５が最も大きい径の凹部２７に係合、即ち、両筐体２、３が重なった状態のときの電圧値が予め閾値として設定されている。
【００２５】
このように構成された携帯電話機１の使用について以下に説明する。
この携帯電話機１を携行する際は、図４及び図５に示すように、第１の筐体２及び第２の筐体３が重なって互いに閉じた初期状態となっている。この際、図５に示すように、ボール２５は、最も径の大きい凹部２７内に係合している。この状態においては、ボール２５を付勢しているスプリング２６が最も伸張しているので、スプリング２６に作用する圧縮力は小さい状態となっている。そのため、圧力センサ３２が測定する弾発力も小さく、同様に電圧値も小さい。なお、検出部３３は、上述したように、圧力センサ３２から読み取った電圧値が、予め設定されている閾値と一致しているので、ボール２５が最も径の大きい凹部２７内に位置、即ち、第１の筐体２及び第２の筐体３が重ね合わされた状態であることを検出すると共に、その旨を制御部１２に知らせる。
制御部１２は、これを受けて図５に示すように、表示部１０を縦画面として使用し、表示される情報、例えば、写真の向きや文字等を縦画面に合うように制御する。
【００２６】
次に、両筐体２、３を開いて使用する場合には、例えば、第１の筐体２を固定した状態で、第２の筐体３を図４に示す方向に向けて回転させる。第２の筐体３を回転させると、図２に示すように、第２の回転部材２１が回転軸Ａを中心として回転する。即ち、ボール２５に対して各凹部２７が回転する。すると、ボール２５が、凹部２７の開口部より離脱し、該ボール２５が円滑に開口凹部３０の底面方向、即ち、スプリング２６の付勢方向に抗する方向に移動する。そして、最終的にボール２５が、完全に凹部２７から抜け、第２の回転部材２１の内面２１ａに接触する。
【００２７】
また、この状態は、ボール２５と開口凹部３０の底面との距離が最も近づいた状態、即ち、スプリング２６が最も圧縮力を受けて最大に収縮し、弾発力が最大となっている状態である。圧力センサ３２は、該弾発力に応じた電圧値を測定する。また、検出部３３は、電圧が変化したことを受けてボール２５の状態（位置）が変化、即ち、第２の筐体３が回転操作されていることを検出すると共に、その旨を制御部１２に知らせる。
【００２８】
そして、第２の筐体３を４５度回転、即ち、所定の相対角度位置まで回転させると、ボール２５は、図３に示す４５度位置に形成された凹部２７内に係合するので、両筐体２、３が係止状態となる。この際、ボール２５が再度凹部２７内に移動して嵌るので、スプリング２６が伸張して、該スプリング２６に作用していた圧縮力が低減する。この際、凹部２７は、初期位置（０度位置）の凹部２７よりも若干小さい径に形成されているので、ボール２５が０度位置の凹部２７よりも付勢方向に向けて移動しない。即ち、ボール２５は、付勢方向に沿う異なる位置で係合される。そのため、スプリング２６の弾発力は、０度位置よりも若干大きくなる。また、圧力センサ３２は、該弾発力に応じた電圧値を検出する。
【００２９】
また、検出部３３は、上記４５度位置で更に電圧が変化したことを受けて、ボール２５が４５度位置に形成された凹部２７内に位置、即ち、第２の筐体３が４５度回転した状態であることを検出すると共に、その旨を制御信号により制御部１２に知らせる。制御部１２は、これを受けると、電圧値の違いから第２の筐体３が、閉状態から９０度回転位置に向かって回転操作されていると判断して、表示部１０に表示する情報を９０度位置にあった表示に変更するように制御を開始し始める。
【００３０】
そして、第２の筐体３を次の所定の相対角度位置である９０度位置に向けて更に回転させると、再度ボール２５が凹部２７から抜け、第２の回転部材２１の内面２１ａに接触するので、上述したと同様に検出部３３が、電圧変化により第２の筐体３が再度回転操作されていることを検出すると共に、その旨を制御部１２に知らせる。
【００３１】
第２の筐体３が、図６に示すように９０度位置に達すると、図３に示す該９０度位置に形成された凹部２７内にボール２５が係合し、両筐体２、３が係止状態となる。この際、該位置に形成された凹部２７は、４５度位置の凹部２７よりも若干小さい径に形成されているので、ボール２５が４５度位置の凹部２７よりも付勢方向に向けて移動しない。そのため、スプリング２６の弾発力は、４５度の位置よりも若干大きくなり、圧力センサ３２は、該弾発力に応じた電圧値を検出する。
【００３２】
検出部３３は、更に電圧が変化したことを受けてボール２５の位置が９０度位置に形成された凹部２７内に位置、即ち、第２の筐体３が９０度回転した状態であることを検出すると共に、その旨を制御部１２に知らせる。
該制御部１２は、これを受けて、図６に示すように、表示部１０を横画面として使用し、表示される情報、例えば、写真の向きや文字等を横画面に合うように表示変更を行なう。
特に、制御部１２は、９０度位置に達した時に、表示部１０の変更を行なうのではなく、第２の筐体３が４５度位置に達したときに予め制御を開始しているので、時間的な遅れを生じさせずに直ちに表示切替を行なうことができる。
【００３３】
また、第２の筐体３を上記９０度位置から図７に示す１８０度位置まで更に回転させた場合も同様に、検出部３３が、スプリング２６の弾発力に応じた電圧値の違いから、一旦第２の筐体３が開操作されたことを検出した後、ボール２５が開いた位置に形成された凹部２７内に係合されたことを検出すると共に、制御部１２にその旨を知らせる。
該制御部１２は、これを受けて、図７に示すように、表示部１０を反転縦画面として使用し、表示される情報、例えば、写真の向きや文字等を反転縦画面に合うように表示変更を行なう。このときも、上記と同様に制御部１２は、開いた位置に達した時に、表示部１０の変更を行なうのではなく、第２の筐体３が１３５度位置に達したときに予め制御を開始しているので、時間的な遅れを生じさせずに直ちに表示切替を行なうことができる。
【００３４】
ここで、第２の筐体３の回転操作の際、所定の相対角度位置毎に、ボール２５がスプリング２６により付勢されて凹部２７内に係合するので回転操作に抵抗が加わる。これにより、携帯電話機１の使用者等は、ボール２６と各凹部２７とのひっかかりによるクリック感（抵抗感）を得ながら回転操作を行うことができる。従って、使用者は、このクリック感により第２の筐体３が正確に所定の相対角度位置に配されたことの認識を容易に行なうことができると共に、明確な操作感を得ることができる。
また、各相対角度位置で両筐体２、３が係止するので、操作中に第２の筐体３ががたつくことがなく、操作中の安定性が向上する。特に、両筐体２、３を重ねた初期状態時は、凹部２７の径が最も大きいので、両筐体２、３の係止状態がより安定している。従って、携帯電話機１を携行している最中に、不意の力が加わって両筐体２、３が開状態となることが防止される。
【００３５】
上述したように、この回転角度検出装置４によれば、スプリング２６によりボール２５を第２の回転部材２１の内面２１ａに付勢させ、各凹部２７により変化した付勢方向に沿うボール２５の位置を検出するだけで、両回転部材２０、２１の回転角度検出を行なうことができ、従来のように複数の電極、端子等の複雑な構成を必要とせず、容易に構成することができる。従って、組立作業の効率性が向上すると共に製作コストの低減化を図ることができる。更に、相対角度位置毎に、両回転部材２０、２１を係止した状態で該回転角度を検出するので、測定の信頼性を向上することができる。
【００３６】
また、スプリング２６、圧力センサ３２等の容易な構成部品等で構成できるので、更なる構成の容易化、部品コストの低減を図ることができる。また、付勢方向に沿うボール２５の位置変化は、直接的にスプリング２６の弾発力に作用するので、複雑な測定を行なうことなく、該弾発力を測定するだけで容易且つ確実にボール２５の位置を検出することができる。従って、両回転部材２０、２１の回転角度の検出を高精度に行なうことができる。
【００３７】
また、各凹部２７がそれぞれ径の異なる球状の凹部２７であるので、確実且つ容易にボール２５を付勢方向に沿う異なる位置で係合させることができ、回転角度に応じた差異を明確にすることができる。また、ボール２５を各凹部２７内に係合させたり、該係合を解く際に、各凹部２７が球状であるので、ボール２５が滑らかに移動する、即ち、付勢方向に向けて円滑に移動する。従って、ボール２５及び凹部２７にかかる負担が低減し、耐久性を向上させることができる。
【００３８】
更に、上述した電子機器１によれば、上記の構成且つ組み立てが容易な回転角度検出装置４を備えているので、全体的な製作コストを低減することができる。また、所定の相対角度位置毎に両筐体２、３を係止できるので、該位置で両筐体２、３のがたつきが抑えられ、操作性の向上を図ることができる。また、相対角度位置毎に回転係止機構４によりボール２５が凹部２７内に係合するので、両筐体の回転操作を行なう使用者等は、クリック感（抵抗感）を感じながら回転操作を行なえ、明確な操作感が得ることができる。
【００３９】
また、制御部１２が、位置検出機構３１により検出されたボール２５の位置に応じて、即ち、両筐体２、３の回転角度に応じて表示部１０に表示する情報を変更するので、視認性を向上させることができ、より多機能的に使用することができる。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態を、図８を参照して説明する。この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、状態検出手段３１が、スプリング２６の弾発力を測定することにより、ボール２５の状態（位置）を検出していたのに対し、第２実施形態では、ボール２５に光Ｌを照射する共とに、反射された該光Ｌを受光することによりボール２５の位置を検出する点である。
【００４１】
即ち、本実施形態の状態検出手段４０は、図８に示すように、開口凹部３０の底面に、ボール２５に向けて上記光Ｌを照射する光照射部４１と、ボール２５で反射された光Ｌを受光する光受光部４２とを有している。
本実施形態の状態検出手段４０では、光照射部４１から光Ｌが照射されてから、ボール２５で反射して光受光部４２で受光されるまでの時間を測定することで、ボール２５の状態（位置）の検出が行なえる。また、光受光部４２は、検出したボール２５の位置を制御部１２に知らせる。このように、光Ｌの往復時間によりボール２５の位置を検出するので、ボール２５の微小変化にも対応でき、高精度に回転角度を検出することができる。また、光照射部４１及び光受光部４２の容易な構成で状態検出手段４０を構成することができる。
なお、本実施形態においては、完全な球状のボール２５に光Ｌを照射したが、図９に示すように、第２回転部材２の表面に接触する側を球状とし、状態検出手段４０側を平面とする半球状の球状体でも構わない。この場合には、光Ｌが平面部分に照射されるので、より正確に時間を測定することができる。また、球状体を安定させるため、平面部分とスプリング２６とを連結することが好ましい。
【００４２】
なお、本発明の技術分野は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態では、付勢部材としてスプリングを採用したが、これに限られず、球状体を第２の回転部材の内面に向けて付勢する付勢部材であれば構わない。但し、より容易な構成にするためスプリング等の弾性体を使用することが好ましい。
また、各凹部を径の異なる球状としたが、球状に限られず、ボールが係合する孔であれば良い。但し、回転部材を回転させた時に、ボールにかかる負担を低減するため球状であることが好ましい。更に、各凹部を連結するように、０度位置から１８０度位置に向けて徐々に幅の狭くなるテーパ溝を形成しても構わない。この場合には、ボールが凹部から脱したときでも、回転角度に応じて抵抗感を常に得ることができる。
【００４３】
また、電子機器として、回転式の携帯電話機としたが、本発明は、携帯電話機に限られるものではなく、２つの筐体を備え、両筐体が回転軸回りに相対的に回転する電子機器であれば構わない。例えば、ＰＤＡやデジタルカメラ等でも構わない。
更に、回転角度に応じて、表示部の表示する情報を変更したが、情報以外に各機能のモード切替ができるように設定しても構わない。例えば、メール機能としては、０度位置では受信待機モードとし、９０度位置に回転させた場合にはメール作成モードに切り替わると共に表示の向きが変更するように設定しても良い。このように、筐体の回転角度に応じて各種の機能を自由に設定して構わない。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の回転角度検出装置よれば、付勢部材により球状体を他方の回転部材の内面に付勢させ、該内面の各凹部により変化した付勢方向に沿う球状体の各位置を検出するだけで、両回転部材の回転角度検出を行なうことができる。そのため、従来のように複数の電極、端子等の複雑な構成を必要とせず、単に球状体の付勢方向に沿う位置を検出する容易な構成で済む。従って、組立作業の効率性が向上すると共に製作コストの低減化を図ることができる。更に、相対角度位置毎に、両回転部材を係止した状態で該回転角度を検出するので、測定の信頼性を向上することができる。
【００４５】
更に、本発明の電子機器によれば、上記回転角度検出装置を備えているので、全体的な製作コストを低減することができる。また、所定の相対角度位置毎に両筐体を係止できるので、該位置で両筐体のガタ等が抑えられ、操作性の向上を図ることができる。また、相対角度位置毎に回転係止機構により球状体が凹部内に係合するので、両筐体の回転操作を行なう際、クリック感（抵抗感）を感じながら回転操作を行なえ、明確な操作感が得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る携帯電話機を示す斜視図であって、第２の筐体が第１の筐体に対して１８０度回転した状態を示す図である。
【図２】図１に示す携帯電話機に配設されている本発明の回転角度検出装置を示す側方断面図である。
【図３】図２に示す回転角度検出装置の第２の回転部材の内面を示す平面図である。
【図４】図１に示す携帯電話機において、両筐体が重なった初期状態を示す斜視図である。
【図５】図４に示す状態の携帯電話機の平面図であって、ボールが０度位置に形成された凹部内に係合している状態を示す図である。
【図６】図５に示す状態から第２の筐体を９０度回転させ、ボールが９０度位置に形成された凹部内に係合している状態を示す図である。
【図７】図５に示す状態から第２の筐体を１８０度回転させ、ボールが１８０度位置に形成された凹部内に係合している状態を示す図である。
【図８】位置検出機構の他の例を示す側方断面図である。
【図９】図８の位置検出機構において、球状体の他の例を示す側方断面図である。
【符号の説明】
Ｌ光
１携帯電話機（電子機器）
２第１の筐体（一方の筐体）
３第２の筐体（他方の筐体）
４回転角度検出装置
８連結部
１０表示部
１２制御部
２０第１の回転部材（一方の回転部材）
２１第２の回転部材（他方の回転部材）
２２回転係止機構
２５ボール（可動体、球状体）
２６スプリング（付勢部材）
２７凹部
３１、４０状態検出手段
３２圧力センサ
４１光照射部
４２光受光部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation angle detection device having two rotation members that are relatively rotatably connected, and an electronic device such as a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), and a notebook personal computer equipped with the rotation angle detection device.
[0002]
[Prior art]
As is well known, in an electronic device such as a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), and a notebook personal computer, two casings are overlapped to be miniaturized in order to improve carrying when not in use. ing. In particular, with respect to mobile phones, a foldable mobile phone in which hinges provided at one end of both housings are rotatably connected to each other, and a sliding rotary mobile phone in which both housings are rotatably connected to each other around the same axis. A telephone is known.
In addition, in order to use the mobile phone in a more versatile manner, when opening and closing both housings, the opening and closing angles are detected, and depending on the angle, for example, ON / OFF of a call, creation of mail, standby Etc. are switched. Various devices for detecting such an opening / closing angle are provided. As one of the devices, for example, an opening / closing angle detection device shown in Patent Document 1 is known.
[0003]
The opening / closing angle detection device is employed in a folding cellular phone or the like, and includes a first housing having a first hinge portion and a second housing having a second hinge portion. The hinge parts are connected to each other so as to be rotatable. Thereby, the first casing and the second casing can be freely opened and closed. The first hinge portion has a curved surface portion on its side surface, and has a predetermined number of electrodes arranged in parallel at different lengths on the curved surface. The second hinge portion has a predetermined number of spring terminals that are in pressure contact with the curved surface portion. In the state where the first housing and the second housing are overlapped, the electrode and the spring terminal are all in contact with each other (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
According to this opening / closing angle detection device, when the first casing is rotated, the first hinge portion is also rotated simultaneously with the casing. That is, the electrodes having different lengths rotate. Thereby, the contact part of an electrode and a spring terminal changes according to the angle of a 1st housing | casing. That is, the opening / closing angle detection between the first housing and the second housing is performed based on the contact / separation relationship between the predetermined number of electrodes and the spring terminals.
[0005]
As another device for detecting another opening / closing angle, for example, an opening / closing detection structure shown in Patent Document 2 is known.
The open / close detection structure is employed in a foldable mobile phone or the like, and includes a first casing having a first hinge part and a second casing having a second hinge part. The parts are connected to each other so as to be rotatable. Thereby, the first casing and the second casing can be freely opened and closed. In addition, a lifter having an elliptical O-ring that engages with a convex portion formed on a side surface of the first hinge portion is provided, and the lifter is attached to a mounting hole of a holder provided inside the second housing. It is slidably held. A sensor is arranged adjacent to the holder. Note that the lifter and the sensor are not in contact with each other when the first housing and the second housing are overlapped.
[0006]
According to this open / close detection structure, when the first casing is rotated, the first hinge portion also rotates simultaneously with the casing. Then, due to the elliptical shape of the O-ring engaged with the convex portion of the first hinge portion, the rotational motion of the first hinge portion is converted into a linear motion and transmitted to the lifter. As a result, the lifter moves from the mounting hole toward the sensor disposed adjacent to the holder. For example, when the first housing is opened 90 °, the lifter comes into contact with the sensor to detect the open / closed state.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-127855 (paragraph numbers 0019-0032, FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2852266 (paragraph numbers 0011-0015, FIGS. 1, 3)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the open / close angle detection device described in Patent Document 1, since it is necessary to provide a plurality of electrodes and spring terminals on the first hinge part and the second hinge part, the configuration becomes complicated and it takes an equivalent time to assemble. There was an inconvenience. Also, in the open / close detection structure described in Patent Document 2, it is necessary to form a convex portion in the first hinge part, or to accurately arrange a lifter and a sensor having an O-ring. Similarly, the configuration is complicated and it takes time to assemble.
In addition, these opening / closing angle detection devices and opening / closing detection structures are mainly premised on use in electronic devices such as foldable mobile phones, and it has been difficult to use them in slide-rotating mobile phones.
[0009]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotation angle detection device capable of facilitating the configuration, improving the assemblability, and reducing the manufacturing cost, and the same. To provide electronic equipment.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The invention according to claim 1 includes two rotating members that are relatively rotatably coupled, and a rotation locking mechanism that locks relative rotation of the two rotating members at a plurality of predetermined relative angular positions. The rotation locking mechanism includes a movable body biased from one rotating member toward the surface of the other rotating member, and a surface of the other rotating member, wherein the movable body has the predetermined relative angle. A plurality of recesses that engage each other at a position, and when the movable member is engaged with the recesses by relatively rotating the two rotating members, the state of the movable member along the biasing direction is The present invention is characterized in that a rotation angle detection device is configured by providing state detection means for detecting and detecting a relative angle position of the two rotation members.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the rotation angle detecting device according to the first aspect, the member that urges the movable body is a spring, and the state detecting means is a pressure sensor, and the pressure sensor The position along the biasing direction of the movable body is detected by detecting the spring force of the spring.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the rotation angle detection device according to the first aspect, the member that urges the movable body is a spring, and the state detection means emits light toward the movable body. The light irradiation unit includes a light receiving unit that receives the light reflected by the movable body, and measures the time until the light emitted from the light irradiation unit is received by the light receiving unit. It is characterized in that a state along the urging direction of the movable body is detected.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the rotation angle detection device according to any one of the first to third aspects, the movable body is a spherical body, and the plurality of recesses are each smaller than the movable body. It is a spherical recess having a diameter and a different diameter.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, the one rotation member constituting the rotation angle detection device according to any one of the first to fourth aspects is provided on one housing side, and the other rotation member is provided. Is provided on the other housing side to constitute an electronic device.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, in the electronic device according to the fifth aspect of the present invention, the electronic device includes a display unit that displays information and a control unit that controls display of the display unit, and the control unit includes the state detection unit. The information displayed on the display unit is changed according to the detected relative angular position of the two rotating members.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of a rotation angle detection device and an electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, a mobile phone will be described as an example of the electronic device.
As shown in FIG. 1, the cellular phone (electronic device) 1 of the present embodiment includes a first housing (one housing) 2, a second housing (other housing) 3, and both housings 2. 3 is rotatably connected. The first casing 2 and the second casing 3 can be arranged so as to overlap each other, and are relatively rotatable around a rotation axis A perpendicular to the facing surface 2 a of the first casing 2. It is said that. Thereby, both the housing | casing 2 and 3 can take the closed state which mutually overlaps, and the open state which rotated about the rotating shaft A about 180 degree | times. That is, the mobile phone 1 of the present embodiment is a rotary mobile phone that can open and close each other by rotating the first housing 2 and the second housing 3. This rotating mechanism will be described in detail later.
[0017]
On the facing surface 2a of the first casing 2, an operation unit 5 including various operation keys such as a call key that can be pressed is provided. A microphone 6 is disposed at the tip of the facing surface 2a. A plurality of pressable second operation portions 7 are arranged on the side surface 2b of the first housing 2 so as to protrude from the side surface 2b.
[0018]
A display unit 10 for displaying information is provided on the outer surface 3 a of the second casing 3. The display unit 10 is always arranged so as to be exposed to the outside regardless of whether the first casing 2 and the second casing 3 are opened or closed. A speaker 11 is disposed at the tip of the outer surface 3a. Further, a control unit 12 that controls the display of the display unit 10 is built in the housing 3. The control unit 12 displays various information on the display unit 10 based on inputs from the operation unit 5 and the second operation unit 7, and controls each function such as a call function, a mail function, or a camera function (not shown). Is doing.
The control unit 12 may be built in the first housing 2.
[0019]
Moreover, the said connection part 8 is provided with the rotation angle detection apparatus 4, and this rotation angle detection apparatus 4 is connected to the 1st rotation member (one rotation member) relatively rotatably connected as shown in FIG. 20 and a second rotating member (the other rotating member) 21, and a rotation locking mechanism 22 that locks the relative rotation of both rotating members 20 and 21 at a plurality of predetermined relative angular positions. It has.
The two rotating members 20 and 21 are formed in a substantially cylindrical shape, and the first rotating member 20 of the rotating members 20 and 21 is provided in the first housing 2, and the second rotating member 21 is It is provided in the second housing 3. Further, both the rotating members 20 and 21 are relatively rotatably connected as described above by the shaft member 23 having the rotation axis A as the central axis. In other words, the two housings 2 and 3 are freely rotatable around the rotation axis A via both rotating members 20 and 21. In the present embodiment, the two housings 2 and 3 can be rotated 180 ° in one direction as shown in FIG.
[0020]
As shown in FIG. 2, the rotation locking mechanism 22 urges the ball 25 (movable body, spherical body) 25 and the ball 25 from the first rotating member 20 toward the surface of the second rotating member 21. A spring (biasing member) 26 and a ball 25 provided on the surface of the second rotating member 21 and biased by the spring 26 are engaged at different positions along the biasing direction of the spring 26 at each relative angular position. And a recess 27.
The first rotating member 20 is formed with an opening recess 30 having a diameter capable of accommodating the ball 25 at a position separated from the shaft member 23 by a predetermined distance R, and the ball 25 is inserted into the opening recess 30 in the spring 26. It is stored through. Thereby, the ball 25 is always urged so as to contact the inner surface 21a of the second rotating member 21.
[0021]
As shown in FIG. 3, a plurality of the concave portions 27 are formed at positions facing the ball 25, that is, positions separated by a predetermined distance R around the rotation axis A, and spherical shapes having different diameters at each position. It is formed to become.
In the present embodiment, a total of five recesses 27 are formed for each 45 ° angle between 0 ° and 180 °. The diameter of each recess 27 is set such that the 0 degree position is the largest and the diameter gradually decreases toward the 180 degree position. That is, when the ball 25 is engaged in the concave portion 27 having the largest diameter, the ball 25 is urged by the spring 26, so that the distance from the bottom surface of the opening concave portion 30 is the farthest. Thus, the balls 25 are engaged at different positions along the urging direction of the spring 26 when engaging the respective recesses 27.
[0022]
Further, as shown in FIG. 5, the state in which the first casing 2 and the second casing 3 are overlapped is set to the 0 degree position (initial state). That is, the ball 25 is adapted to engage with the concave portion 27 having the largest diameter. Further, when the first casing 2 is fixed from the initial position, the second casing 3 is rotated 180 degrees as shown in FIG. That is, the ball 25 engages with the concave portion 27 having the smallest diameter. That is, the relative angular positions at which the two housings 2 and 3 are locked are 0 degrees, 45 degrees, 90 degrees, 135 degrees, and 180 degrees with respect to the first housing 2. It is set to the rotated position.
[0023]
Further, the rotation angle detection device 4 is attached to the spring 26 when the housings 2 and 3 are relatively rotated, that is, when both the rotating members 20 and 21 are relatively rotated and the ball 25 is engaged in the recess 27. A state detection means 31 is provided for detecting the state of the ball 25 along the direction of force, for example, the position. The state detection means 31 has a pressure sensor 32 that measures the elasticity of the spring 26 and converts it into a voltage, and a detector 33 that reads the voltage value of the pressure sensor 32.
The pressure sensor 32 is disposed on the bottom surface of the opening recess 30 and detects a voltage that changes according to the resilience of the spring 26.
The detection unit 33 reads the voltage of the pressure sensor 32 and detects the position of the ball 25 as a voltage change. That is, the distance from the bottom surface of the opening recess 30 to the ball 25 differs depending on the shape of the inner surface 21a of the second rotating member 21, but at the same time, the spring 26 also receives a compressive force due to a change in the position of the ball 25. The resilience varies depending on the position. Therefore, the position of the ball 25 is indirectly detected by replacing it with a voltage value corresponding to the elastic force.
[0024]
Further, the detection unit 33 sends a control signal corresponding to the position of the ball 25 to the control unit 12, and the control unit 12 changes the sent control signal, that is, the state (position) of the ball 25. Accordingly, the information displayed on the display unit 10 is changed in a timely manner.
In the detection unit 33, a voltage value when the ball 25 is engaged with the concave portion 27 having the largest diameter, that is, when both the casings 2 and 3 are overlapped, is set in advance as a threshold value.
[0025]
The use of the mobile phone 1 configured as described above will be described below.
When the mobile phone 1 is carried, as shown in FIGS. 4 and 5, the first casing 2 and the second casing 3 overlap each other and are in an initial state in which they are closed. At this time, as shown in FIG. 5, the ball 25 is engaged in the concave portion 27 having the largest diameter. In this state, since the spring 26 that urges the ball 25 is most extended, the compressive force acting on the spring 26 is small. Therefore, the resilience measured by the pressure sensor 32 is small, and the voltage value is also small. As described above, since the voltage value read from the pressure sensor 32 matches the preset threshold value, the detection unit 33 is positioned in the recess 27 having the largest diameter, that is, While detecting that the 1st housing | casing 2 and the 2nd housing | casing 3 are the state superimposed, it notifies the control part 12 of that.
In response to this, the control unit 12 uses the display unit 10 as a vertical screen as shown in FIG. 5, and controls the displayed information, for example, the orientation of the photograph, characters, etc., to fit the vertical screen.
[0026]
Next, when both the housings 2 and 3 are opened and used, for example, the second housing 3 is rotated in the direction shown in FIG. 4 while the first housing 2 is fixed. When the second casing 3 is rotated, the second rotating member 21 rotates about the rotation axis A as shown in FIG. That is, each recess 27 rotates with respect to the ball 25. Then, the ball 25 is detached from the opening of the recess 27, and the ball 25 smoothly moves in the direction of the bottom surface of the opening recess 30, that is, the direction against the biasing direction of the spring 26. Finally, the ball 25 completely comes out of the recess 27 and comes into contact with the inner surface 21 a of the second rotating member 21.
[0027]
Further, this state is a state where the distance between the ball 25 and the bottom surface of the opening recess 30 is the shortest, that is, a state where the spring 26 receives the most compressive force and contracts to the maximum, and the elastic force is maximum. is there. The pressure sensor 32 measures a voltage value corresponding to the elasticity. In addition, the detection unit 33 detects that the state (position) of the ball 25 has changed in response to the change in voltage, that is, that the second housing 3 has been rotated, and the control unit 33 Tell 12.
[0028]
When the second casing 3 is rotated 45 degrees, that is, rotated to a predetermined relative angular position, the ball 25 engages in the recess 27 formed at the 45 degree position shown in FIG. The housings 2 and 3 are locked. At this time, since the ball 25 is again moved and fitted into the recess 27, the spring 26 is extended, and the compressive force acting on the spring 26 is reduced. At this time, since the concave portion 27 is formed to have a slightly smaller diameter than the concave portion 27 at the initial position (0-degree position), the ball 25 does not move in the biasing direction than the concave portion 27 at the 0-degree position. That is, the balls 25 are engaged at different positions along the urging direction. Therefore, the resilience of the spring 26 is slightly larger than the 0 degree position. Further, the pressure sensor 32 detects a voltage value corresponding to the elasticity.
[0029]
In response to the further change in voltage at the 45 degree position, the detection unit 33 is positioned in the recess 27 formed at the 45 degree position, that is, the second housing 3 is rotated 45 degrees. The control unit 12 is notified by a control signal. Upon receiving this, the control unit 12 determines that the second housing 3 is rotated from the closed state toward the 90-degree rotation position from the difference in voltage value, and displays information on the display unit 10. The control is started so as to change the display to the display at the 90 degree position.
[0030]
When the second casing 3 is further rotated toward the next predetermined relative angular position of 90 degrees, the ball 25 comes out of the recess 27 again and contacts the inner surface 21a of the second rotating member 21. Therefore, as described above, the detection unit 33 detects that the second casing 3 is rotated again due to a voltage change, and notifies the control unit 12 accordingly.
[0031]
When the second housing 3 reaches the 90 degree position as shown in FIG. 6, the ball 25 engages in the recess 27 formed at the 90 degree position shown in FIG. Is locked. At this time, since the concave portion 27 formed at the position is formed to have a slightly smaller diameter than the concave portion 27 at the 45 degree position, the ball 25 does not move toward the biasing direction than the concave portion 27 at the 45 degree position. . Therefore, the elastic force of the spring 26 is slightly larger than the 45 degree position, and the pressure sensor 32 detects a voltage value corresponding to the elastic force.
[0032]
In response to the change in voltage, the detection unit 33 determines that the position of the ball 25 is in the concave portion 27 formed at the 90 degree position, that is, the second housing 3 is rotated by 90 degrees. At the same time, the controller 12 is notified of this.
In response to this, the control unit 12 uses the display unit 10 as a horizontal screen, as shown in FIG. 6, and changes the displayed information, for example, the orientation of the photograph, characters, etc. to fit the horizontal screen. To do.
In particular, the control unit 12 does not change the display unit 10 when reaching the 90 degree position, but starts the control in advance when the second housing 3 reaches the 45 degree position. The display can be switched immediately without causing a time delay.
[0033]
Similarly, when the second casing 3 is further rotated from the 90-degree position to the 180-degree position shown in FIG. 7, the detection unit 33 similarly detects a difference in voltage value according to the elasticity of the spring 26. , Once it is detected that the second housing 3 has been opened, it is detected that the ball 25 is engaged in the recess 27 formed at the open position, and the control unit 12 is informed accordingly. Inform.
In response to this, the control unit 12 uses the display unit 10 as an inverted vertical screen, as shown in FIG. 7, so that the displayed information, for example, the orientation of the photograph and the characters, etc. fit the inverted vertical screen. Change the display. Also at this time, similarly to the above, the control unit 12 does not change the display unit 10 when the open position is reached, but performs control in advance when the second casing 3 reaches the 135 degree position. Since it has started, it is possible to immediately switch the display without causing a time delay.
[0034]
Here, when the second casing 3 is rotated, the ball 25 is urged by the spring 26 and engaged in the recess 27 at every predetermined relative angular position, so that resistance is added to the rotating operation. Thereby, the user of the mobile phone 1 can perform the rotation operation while obtaining a click feeling (resistance feeling) due to the catch between the ball 26 and each recess 27. Therefore, the user can easily recognize that the second casing 3 is accurately placed at the predetermined relative angular position by the click feeling, and can obtain a clear operation feeling.
Moreover, since both the housings 2 and 3 are locked at each relative angular position, the second housing 3 does not rattle during operation, and stability during operation is improved. In particular, in the initial state in which the two casings 2 and 3 are overlapped, the diameter of the recess 27 is the largest, so that the locking state of the two casings 2 and 3 is more stable. Accordingly, it is possible to prevent both housings 2 and 3 from being opened due to an unexpected force applied while carrying the mobile phone 1.
[0035]
As described above, according to this rotation angle detection device 4, the ball 25 is urged by the spring 26 against the inner surface 21 a of the second rotation member 21, and the position of the ball 25 along the urging direction changed by each recess 27. The rotation angle of both rotary members 20 and 21 can be detected only by detecting the above, and a complicated configuration such as a plurality of electrodes and terminals as in the prior art is not required and can be easily configured. Therefore, the efficiency of assembly work can be improved and the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, since the rotation angle is detected in a state where both the rotation members 20 and 21 are locked for each relative angle position, the measurement reliability can be improved.
[0036]
Further, since it can be configured with easy components such as the spring 26 and the pressure sensor 32, the configuration can be further simplified and the cost of components can be reduced. In addition, since the change in the position of the ball 25 along the biasing direction directly affects the elastic force of the spring 26, the ball can be easily and reliably measured only by measuring the elastic force without performing complicated measurement. 25 positions can be detected. Therefore, it is possible to detect the rotation angle of both rotary members 20 and 21 with high accuracy.
[0037]
Moreover, since each recessed part 27 is the spherical recessed part 27 from which each diameter differs, the ball | bowl 25 can be engaged reliably and easily in the different position along a biasing direction, and the difference according to a rotation angle is clarified. be able to. Further, when the balls 25 are engaged in or released from the respective recesses 27, the respective recesses 27 are spherical, so that the balls 25 move smoothly, that is, smoothly toward the urging direction. Moving. Therefore, the burden on the ball 25 and the recess 27 is reduced, and the durability can be improved.
[0038]
Furthermore, according to the electronic apparatus 1 described above, since the rotation angle detection device 4 that is configured and easy to assemble is provided, the overall manufacturing cost can be reduced. Moreover, since both the housing | casing 2 and 3 can be latched for every predetermined | prescribed relative angle position, shakiness of both the housing | casing 2 and 3 can be suppressed in this position, and the operativity can be aimed at. In addition, since the ball 25 is engaged in the recess 27 by the rotation locking mechanism 4 at each relative angular position, a user who performs the rotation operation of both the housings performs the rotation operation while feeling a click feeling (resistance feeling). And a clear operational feeling can be obtained.
[0039]
Further, since the control unit 12 changes the information displayed on the display unit 10 according to the position of the ball 25 detected by the position detection mechanism 31, that is, according to the rotation angle of both the casings 2 and 3, Can be improved and can be used more multifunctionally.
[0040]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the state detection means 31 detects the state (position) of the ball 25 by measuring the elasticity of the spring 26. On the other hand, in the second embodiment, the position of the ball 25 is detected by receiving the reflected light L while irradiating the ball 25 with the light L.
[0041]
That is, as shown in FIG. 8, the state detection unit 40 of the present embodiment includes a light irradiation unit 41 that irradiates the light L toward the ball 25 on the bottom surface of the opening recess 30, and light reflected by the ball 25. And a light receiving portion 42 for receiving L.
In the state detection means 40 of the present embodiment, the state of the ball 25 is measured by measuring the time from when the light L is irradiated from the light irradiation unit 41 until it is reflected by the ball 25 and received by the light receiving unit 42. (Position) can be detected. In addition, the light receiving unit 42 notifies the control unit 12 of the detected position of the ball 25. As described above, since the position of the ball 25 is detected by the reciprocation time of the light L, it is possible to cope with a minute change of the ball 25 and to detect the rotation angle with high accuracy. Further, the state detection means 40 can be configured with an easy configuration of the light irradiation unit 41 and the light receiving unit 42.
In this embodiment, the light L is irradiated onto the perfect spherical ball 25. However, as shown in FIG. 9, the side that contacts the surface of the second rotating member 2 is spherical, and the state detecting means 40 side is A hemispherical spherical body that is a flat surface may be used. In this case, since the light L is irradiated onto the flat portion, the time can be measured more accurately. In order to stabilize the spherical body, it is preferable to connect the flat portion and the spring 26.
[0042]
The technical field of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in each of the above embodiments, the spring is employed as the urging member. However, the present invention is not limited to this, and any urging member that urges the spherical body toward the inner surface of the second rotating member may be used. However, it is preferable to use an elastic body such as a spring in order to make the configuration easier.
Moreover, although each recessed part was made into the spherical shape from which a diameter differs, it is not restricted to a spherical shape, What is necessary is just a hole which a ball engages. However, a spherical shape is preferable in order to reduce the burden on the ball when the rotating member is rotated. Furthermore, you may form the taper groove | channel which becomes narrow gradually from 0 degree position toward 180 degree position so that each recessed part may be connected. In this case, even when the ball is removed from the recess, a sense of resistance can always be obtained according to the rotation angle.
[0043]
Further, although the rotary mobile phone is used as the electronic device, the present invention is not limited to the mobile phone, and the electronic device includes two housings and both housings rotate relatively around the rotation axis. If it is okay. For example, a PDA or a digital camera may be used.
Furthermore, although the information displayed on the display unit is changed according to the rotation angle, it may be set so that the mode of each function can be switched in addition to the information. For example, the mail function may be set so that the reception standby mode is set at the 0 degree position, and the display direction is changed while switching to the mail creation mode when rotated to the 90 degree position. As described above, various functions may be freely set according to the rotation angle of the housing.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the rotation angle detection device of the present invention, the spherical body is urged to the inner surface of the other rotating member by the urging member, and the spherical body along the urging direction changed by each concave portion of the inner surface is provided. Only by detecting each position, the rotation angle of both rotating members can be detected. Therefore, a complicated configuration such as a plurality of electrodes and terminals as in the prior art is not required, and a simple configuration that simply detects the position along the biasing direction of the spherical body is sufficient. Therefore, the efficiency of assembly work can be improved and the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, since the rotation angle is detected in a state where both rotating members are locked for each relative angle position, the reliability of the measurement can be improved.
[0045]
Furthermore, according to the electronic apparatus of the present invention, since the rotation angle detection device is provided, the overall manufacturing cost can be reduced. Moreover, since both housing | casing can be latched for every predetermined | prescribed relative angle position, the play of both housing | casing etc. can be suppressed in this position, and the operativity can be aimed at. In addition, since the spherical body is engaged in the recess by the rotation locking mechanism at each relative angle position, when rotating both housings, the rotation operation can be performed while feeling a click feeling (resistance feeling), and a clear operation A feeling can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a mobile phone according to a first embodiment of the present invention, in which a second housing is rotated 180 degrees with respect to the first housing.
2 is a side sectional view showing a rotation angle detection device of the present invention disposed in the mobile phone shown in FIG.
3 is a plan view showing an inner surface of a second rotating member of the rotation angle detecting device shown in FIG. 2. FIG.
4 is a perspective view showing an initial state where both housings overlap each other in the mobile phone shown in FIG. 1;
5 is a plan view of the mobile phone in the state shown in FIG. 4, showing a state in which a ball is engaged in a recess formed at a 0 degree position. FIG.
6 is a view showing a state in which the second housing is rotated 90 degrees from the state shown in FIG. 5 and the ball is engaged in a recess formed at a 90-degree position. FIG.
7 is a view showing a state in which the second housing is rotated 180 degrees from the state shown in FIG. 5 and the ball is engaged in a recess formed at a 180 degree position. FIG.
FIG. 8 is a side sectional view showing another example of the position detection mechanism.
9 is a side cross-sectional view showing another example of a spherical body in the position detection mechanism of FIG. 8. FIG.
[Explanation of symbols]
L light
1 Mobile phone (electronic equipment)
2 First housing (one housing)
3 Second housing (the other housing)
4 Rotation angle detector
8 connecting parts
10 Display section
12 Control unit
20 First rotating member (one rotating member)
21 Second rotating member (the other rotating member)
22 Rotation locking mechanism
25 balls (movable, spherical)
26 Spring (biasing member)
27 recess
31, 40 State detection means
32 Pressure sensor
41 Light irradiation part
42 Light receiver

Claims

Two rotating members that are relatively rotatably coupled;
A rotation locking mechanism that locks the relative rotation of the two rotating members at a plurality of predetermined relative angular positions;
The rotation locking mechanism includes a movable body biased from one rotating member toward the surface of the other rotating member, and a surface of the other rotating member, wherein the movable body is at the predetermined relative angular position. A plurality of recesses that engage with each other,
When the two rotating members are relatively rotated and the movable body is engaged with the recess, the state of the movable body along the urging direction is detected to detect the relative angular position of the two rotating members. A rotation angle detecting device comprising state detecting means for performing the operation.

The rotation angle detection device according to claim 1,
The member for urging the movable body is a spring, and the state detecting means is a pressure sensor, and the position along the urging direction of the movable body by detecting the elastic force of the spring by the pressure sensor. A rotation angle detecting device characterized by detecting the rotation angle.

The rotation angle detection device according to claim 1,
The member that urges the movable body is a spring, and the state detecting means emits light toward the movable body, and a light receiving section that receives the light reflected by the movable body And detecting the state along the biasing direction of the movable body by measuring a time until the light emitted from the light irradiation unit is received by the light receiving unit. Rotation angle detection device.

In the rotation angle detection device according to any one of claims 1 to 3,
The rotation angle detecting device, wherein the movable body is a spherical body, and the plurality of concave portions are spherical concave portions each having a smaller diameter than the movable body and having different diameters.

The one rotation member constituting the rotation angle detection device according to any one of claims 1 to 4 is provided on one housing side, and the other rotation member is provided on the other housing side. An electronic device characterized by that.

The electronic device according to claim 5,
A display unit that displays information, and a control unit that controls display of the display unit,
The electronic device, wherein the control unit changes the information displayed on the display unit in accordance with a relative angular position of the two rotating members detected by the state detection unit.