(57)【要約】【課題】回転体の回転量、更には回転方向を磁気的に非接触で検出する情報入力装置の回転体の構成を簡単にし、更には、情報入力装置の厚さをより薄くすることができるようにする。【解決手段】正逆回転可能な磁性回転体６と、該磁性回転体６の内又は外側に配置されたホール素子３を備え、磁性回転体６は、一方の主表面部がＮ極に、他方の主表面部がＳ極に着磁された主部７と、該主部７の少なくともいずれかの主表面部に形成され、該主部７の内側又は外側に突出し一定の配置ピッチＰで配置された複数の磁極歯９を有した磁性のある副部８からなる。そして、ホール素子３を、磁性回転体６の回転に伴って磁極歯９が近傍を通過する毎にその磁性回転体６から受ける磁界の強度変化を検出するような位置に配置してなる。【選択図】　　　　図１
2004020222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面方向の入力を受けて正逆回転可能な磁性回転体と、
上記磁性回転体の内又は外側に配置されたホール素子と、
を備えた情報入力装置であって、
上記磁性回転体は、一方の主表面部がＮ極に、他方の主表面部がＳ極に着磁された主部と、該主部の少なくともいずれかの主表面部に固定され、該主部からその内側又は外側に突出し一定の配置ピッチを以て形成された複数の磁極歯を有した磁性のある副部とからなり、
上記ホール素子が、上記磁性回転体の回転に伴って磁極歯が近傍を通過する毎にその磁性回転体から受ける磁力の強さの変化を検出するように配置されてなる
ことを特徴とする情報入力装置。
【請求項２】
上記磁性回転体の主部と副部とが別体の部材により形成されてなる
ことを特徴とする請求項１記載の情報入力装置。
【請求項３】
上記ホール素子の数が複数であり、
該複数のホール素子の位置が、互いに上記磁極歯の配置ピッチの整数倍からずれた距離離間するように設定され、
上記複数のホール素子の出力信号の位相関係から上記磁性回転体の回転方向を検出するようにしてなる
ことを特徴とする請求項１又は２記載の情報入力装置。
【請求項４】
上記ホール素子の数が１個であり、
上記回転体の回転により生じる上記ホール素子の出力波形が鋸歯状であり、該出力波形の上昇部分の傾斜と下降部分の傾斜とが異なり、
上記ホール素子の出力が基準電圧をよぎる時点からマックス（正のピーク値）又はミニマム（負のピーク値）になる時点に至る時間と、マックス（正のピーク値）又はミニマム（負のピーク値）になる時点から基準電圧をよぎる時点に至る時間との比較をし、その比較結果から上記回転体の回転方向を検出するようにしてなる
ことを特徴とする請求項１又は２記載の情報入力装置。
【請求項５】
上記磁性回転体の内側又は外側の、上記副部の磁極歯と磁気的に作用し合う位置に、その磁極歯と同じか又は逆の極性のクリック感発生用磁石を配置してなる
ことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の情報入力装置。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の情報入力装置の何れか一つが、上記磁性回転体の表面が直接に又は他の部材を介して外部から操作可能なるように露出せしめられてなる
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報入力装置、特に、回転体の操作により入力することができる情報入力装置と、それを用いた電子機器に関する。
【０００２】
【背景技術】
本願出願人会社等は回転体の操作により入力することができる情報入力装置について、例えば特願２００２−１３００１４等により種々の技術的提案を行ったが、その提案した技術の一つとして回転体の回転量、更には回転方向をマグネットとホール素子を用いて検出する技術がある。図８（Ａ）〜（Ｅ）はその技術の要部を成すホール素子を内蔵するホールＩＣについて説明をするためのもので、（Ａ）はホールＩＣのマグネットに対する位置関係を示す斜視図、（Ｂ）は回路図、（Ｃ）はホールＩＣをよぎるマグネットによる磁界の磁束密度の変化を示す波形図、（Ｄ）はホール素子の出力波形を示す波形図、（Ｅ）はホール素子の出力を増幅する増幅回路の出力波形を示す波形図（上側）と、増幅回路のアナログ出力を波形整形してディジタル波形にするシュミットトリガ回路の出力波形を示す波形図（下側）である。
【０００３】
ＭＡＧは図示しない回転体（操作ダイヤル）の下面にリング状に形成されたドーナツ状マグネットで、Ｓ極とそれに隣接するＮ極とで成す組を一定の角度ピッチで配置してなる。
ｈはホールＩＣで、ドーナツ状マグネットＭＡＧの例えば下側に配置されており、該マグネットＭＡＧの回転により、自身（ホールＩＣｈ自身）をよぎる該マグネットＭＡＧによる磁界の強度（磁束密度）を検出する。
【０００４】
ホールＩＣｈの内部回路は図８（Ｂ）に示すような構成を有しており、ＲＥＧは電源電圧Ｖｃｃを受けて安定した所定の電源電圧を出力するレギュレータ、ＨＤはホール素子で、自身が存在する位置での磁界の磁束密度に対応した出力電圧を発生する。図８（Ｃ）は磁束密度の変化を示し、図８（Ｄ）はその出力電圧の変化を示す。
Ａｍｐはホール素子ＨＤの出力を増幅する増幅回路、ＳＴは増幅回路Ａｍｐの出力を２値化するためのシュミットトリガ回路で、波形整形してＢｏｐレベルとＢｒｐレベルとの間で変化する、ディジタル的なきれいな矩形波を得ることができる。
【０００５】
図８（Ｅ）の上部はシュミットトリガ回路ＳＴの入力波形を、下部は出力波形をそれぞれ示す。Ｑはシュミットトリガ回路ＳＴの出力を増幅するトランジスタである。
このような情報入力装置においては、ドーナツ状マグネットＭＡＧがＳ極とＮ極の組の配置ピッチ回転する毎にホールＩＣｈから１周期の出力パルス［図８（Ｅ）の電圧のディジタル波形参照］が発生するので、その出力パルスをカウントすることにより回転量を算出することができる。
【０００６】
また、ホールＩＣｈをもう１個設け、二つのホールＩＣｈに上記Ｓ極とＮ極の組の配置ピッチの整数倍から稍ずれた角度の間隔を設け、その二つのホールＩＣｈ、ｈの出力パルスの位相関係を検出することにより回転方向を検出することもできる。
【０００７】
このような情報入力装置によれば、回転体の回転量や回転方向を非接触で検出することができるので、回転体側に回転検出用電極を設け、該回転体を保持する固定体（ベース）側にその回転検出用電極と接するブラシを設けてそのブラシと回転検出用電極との接触の有無を電気的に検出して回転検出をする接触型のものと比較して構造が簡単で、故障が少なく、動作の安定性を高くすることができるというような利点があるといえる。
【０００８】
図９（Ａ）、（Ｂ）はマグネットＭＡＧとホールＩＣｈを用いた情報入力装置の構造の概略を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は分解斜視図である。同図において、ａはベース、ｈはホールＩＣ、ｂはキートップ（回転体）、ＭＡＧは該キートップｂの裏面に固定されたドーナツ状（リング状）のマグネットであり、上記ホールＩＣｈは図９（Ａ）に示すように、該マグネットＭＡＧの真下に位置せしめられていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した背景技術には、第１に、マグネットＭＡＧとして、Ｓ極とそれに隣接するＮ極とで成す組を一定の角度ピッチで配置したもの、即ち、所定のピッチで，Ｓ極と、Ｎ極と交互に着磁したものを用いなければならず、このような着磁は面倒であるという問題があった。
第２に、上述した技術を具体化する場合、図９に示すように、ベースａに取り付けられたホールＩＣと、回転体ｂに取り付けられたマグネットＭＡＧとが上下に位置し合う形態になり、情報入力装置を厚くする要因になるという問題があった。
【００１０】
本発明はこのような問題点を解決すべく為されたものであり、回転体の回転量、更には回転方向を磁気的に非接触で検出する情報入力装置の回転体の構成を簡単にし、更には、情報入力装置の厚さをより薄くすることができるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の情報入力装置は、正逆回転可能な磁性回転体と、該磁性回転体の内又は外側に配置されたホール素子を備え、該磁性回転体は、一方の主表面部がＮ極に、他方の主表面部がＳ極に着磁された主部と、該主部の少なくともいずれかの主表面部に形成され、該主部からその内側又は外側に突出して一定の配置ピッチで形成された複数の磁極歯を有した磁性のある副部とからなり、上記ホール素子が、上記磁性回転体の回転に伴って磁極歯が近傍を通過する毎にその磁性回転体から受ける磁界のの強度変化を検出するように配置されてなることを特徴とする。
【００１２】
従って、請求項１の情報入力装置によれば、磁性回転体が、内側又は外側に突出し一定の配置ピッチの複数の磁極歯を有した磁性のある副部を有するので、該磁性回転体が回転するとホール素子は近傍を磁極歯が通ることによる磁界強度変化を検出するので、ホール素子の出力から磁性回転体の回転量を検出することが可能となる。
そして、それには、磁性回転体を回転方向に沿って一定ピッチでＮ極とＳ極と交互に着磁することは必要ではなく、単に、磁性回転体の主部を一方の表面部がＳ極に、他方の表面部がＮ極になるように着磁し、少なくとも一方の表面部に未着磁磁性体からなる副部を固定して、それによりその副部を着磁させれば磁性回転体を得ることができる。
従って、情報入力装置の構成を簡単にすることができ、製造が容易で、低価格化することが可能となる。
【００１３】
請求項２の情報入力装置は、請求項１記載の情報入力装置において、上記磁性回転体の主部と副部とが別体の部材により形成されてなることを特徴とする。
従って、請求項２の情報入力装置によれば、磁性回転体の主部と副部とが別体の部材なので、主部は回転量の検出精度に関する仕様の違いに無関係に大量に製造し、副部として検出精度の仕様に応じたピッチの磁極歯を有するものを仕様毎に提供することにより仕様に対応した磁性回転体を提供することが可能になる。従って、検出精度の仕様に対応した多種類の磁性回転体を比較的低価格で提供することができる。
【００１４】
請求項３の情報入力装置は、請求項１又は２記載の情報入力装置において、複数のホール素子を、互いに上記磁極歯の配置ピッチの整数倍からずれるように離間して配置し、該複数のホール素子の出力波形の位相関係から上記磁性回転体の回転方向を検出するようにしてなることを特徴とする。
従って、請求項３の情報入力装置によれば、複数あるホール素子のいずれか一つの出力により磁性回転体の回転量を検出することができると共に、複数のホール素子の出力の位相関係により回転方向を検出することができる。即ち、複数のホール素子を、互いに上記磁極歯の配置ピッチの整数倍からずれるように離間して配置すると、その磁性回転体を回転したとき複数のホール素子の出力には位相のずれが生じる。そして、位相のずれ方（一方のホール素子の出力波形が他方のホール素子の出力波形よりも位相が進むという位相のずれ方と、その逆の位相のずれ方がある。）は磁性回転体の回転方向により異なる。従って、その位相のずれ方を検出することにより磁性回転体の回転方向方向を検出することができるのである。
【００１５】
請求項４の情報入力装置は、請求項１又は２記載の情報入力装置において、ホール素子の数が１個であり、上記磁性回転体の回転により生じる上記ホール素子の出力波形が鋸歯状であり、該出力波形の上昇部分の傾斜と下降部分の傾斜とが異なり、上記ホール素子の出力が基準電圧をよぎる時点からマックス（正のピーク値）又はミニマム（負のピーク値）になる時点に至る時間と、マックス（正のピーク値）又はミニマム（負のピーク値）になる時点から基準電圧をよぎる時点に至る時間との比較をし、その比較結果から上記回転体の回転方向を検出するようにしてなることを特徴とする。
【００１６】
従って、請求項４の情報入力装置によれば、同じ回転方向におけるホール素子の鋸歯状の出力波形の基準値からピーク値に至る部分と、該ピーク値から基準値に至る部分の傾斜が異なることから、基準値からピーク値に変化するに要する時間とピーク値から基準値に変化するに要する時間の大小関係が異なる。従って、その大小関係から磁性回転体の回転方向を検出することができる。
依って、ホール素子が１個であっても回転量のみならず回転方向をも検出することができ、延いては、情報入力装置の構成部品数を少なくし、構造をより簡単にし、情報入力装置の低価格化を図ることができる。
【００１７】
請求項５の情報入力装置は、請求項１、２、３又は４記載の情報入力装置において、上記磁性回転体の内側又は外側の、上記副部の磁極歯と磁気的に作用し合う位置に、その磁極歯と同じか又は逆の極性のクリック感発生用磁石を配置してなることを特徴とする。
従って、請求項５の情報入力装置によれば、上記副部の磁極歯とクリック感発生用磁石とが磁気的に作用し合えるので、その間の反発力又は吸引力により上記磁極歯の配置ピッチ分移動する毎にクリック感が生じ、その磁極歯の配置ピッチを単位として磁性回転体を回転させることができる。
【００１８】
請求項６の電子機器は、請求項１〜５記載の情報入力装置のいずれか一つが、上記磁性回転体の上記上面全体が少なくとも外部から操作可能なるよう露出せしめられて取り付けられてなることを特徴とする。尚、この露出には磁性回転体が直接露出する場合と、磁性回転体がそれに取り付けたキートップ等、磁性回転体と一体的に設けられた部材を介して間接的に露出する場合が含まれるものとする。
従って、請求項６の電子機器によれば、請求項１〜５記載の情報入力装置のうちの用いる一つの情報入力装置の持つ上記利点を電子機器に活かすことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明は、基本的には、正逆回転可能な磁性回転体と、該磁性回転体の内又は外側に配置されたホール素子とを備え、上記磁性回転体は、一方の主表面部がＮ極に、他方の主表面部がＳ極に着磁された主部と、該主部の少なくともいずれかの主表面部に形成され、該主部の内側又は外側に突出し一定の配置ピッチの複数の磁極歯を有した磁性のある副部とからなり、上記ホール素子が、上記磁性回転体の回転に伴って磁極歯が近傍を通過する毎にその磁性回転体から受ける磁界のの強度変化を検出するように配置されてなるものであり、上記磁性回転体の主部と副部とは同じ部材により一体に形成しても良いが、別体の部材により組み合わせて形成するようにしても良い。
そして、別体の部材により形成すると、主部は回転量の検出精度に関する仕様の違いに無関係に大量に製造し、副部として検出精度の仕様に応じたピッチの磁極歯を有するものを仕様毎に提供することが可能になり、検出精度の仕様に対応した他種類の磁性回転体を比較的低価格に提供することができるという利点がある。
【００２０】
磁性回転体の主部は円盤状であっても良いが、ドーナツ状（リング状）であっても良い。因みに、円盤状の場合には、その内側に磁極歯が突出する副部を設けるという実施の態様はあり得ないということになる。
しかし、ドーナツ状（リング状）の主部を用いる場合には、その内側に磁極歯が突出する副部を設けるという実施の形態と、外側に磁極歯が突出する副部を設けるという実施の形態とがあり得る。その場合、どちらの形態を採っても良い。
【００２１】
上記ホール素子の数を複数にすると、その複数のホール素子の出力信号（パルス）の位相関係から回転方向をも検出することができるようにすることが可能である。その場合、該複数のホール素子の位置を、互いに上記磁極歯の配置ピッチの整数倍からずれるように離間して設定するようにすることが必要である。さもないと、複数のホール素子の出力信号に位相差が生ぜず、位相関係の違いから回転方向を検出するという技術を駆使することができないからである。
尚、ホール素子の数が１個でも、回転方向を検出できるようにすることができ得る。その場合、上記回転体の回転により生じるホール素子の出力波形が鋸歯状であり、該出力波形の上昇部分の傾斜と下降部分の傾斜とが異なるものをホール素子として用いることが必要である。
【００２２】
というのは、そのようなホール素子を用いると、ホール素子の出力が基準電圧をよぎる時点からマックス（正のピーク値）又はミニマム（負のピーク値）になる時点に至る時間と、マックス（正のピーク値）又はミニマム（負のピーク値）になる時点から基準電圧をよぎる時点に至る時間との比較をし、その比較結果から上記回転体の回転方向を検出することが可能となるからである。
尚、本発明の情報入力装置は、携帯電話機等の移動体通信端末装置等の他、例えば携帯情報端末等にも用いることができる等、各種電子機器に適用することができる。この場合、磁性回転体を直接電子機器の筐体外部に露出させるようにしても良いが、デザイン、操作性等から磁性回転体をキートップ等の部材に取り付ける構造にし、その部材を電子機器の筐体外部に露出させるようにした方が好ましいと言える。
【００２３】
尚、磁性回転体の内側又は外側の、上記副部の磁極歯と磁気的に作用し合う位置に、その磁極歯と同じか又は逆の極性のクリック感発生用磁石を配置し、該副部の磁極歯とクリック感発生用磁石との間の反発力又は吸引力により上記磁極歯の配置ピッチ分移動する毎にクリック感が生じるようにするし、その磁極歯の配置ピッチを単位を磁性回転体を回転させることができるようにしても良い。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説明する。
図１（Ａ）〜（Ｃ）は本発明情報入力装置の第１の実施例の概略構成を示すものであり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は分解斜視図、（Ｃ）は一部を示す斜視図である。図２（Ａ）〜（Ｄ）は本情報入力装置の動作原理を説明するためのもので、（Ａ）はホールＩＣが検知する磁束密度Φが大きくなるときの状態を、（Ｂ）は　ホールＩＣが検知する磁束密度Φが小さくなるときの状態をそれぞれ示す斜視図であり、（Ｃ）はホールＩＣが検知した磁束密度Φの変化例を示す波形図、（Ｄ）はホールＩＣの出力波形を示し、左のものは波形整形前のもの、右のものは波形整形後のものを示す。
【００２５】
図において、１はベースで、円板状を成し、その上面の周縁より稍内側に円形状の堤状部２が一体に突出形成されている。３は該ベース１の上面の堤状部２より内側の部分に配設されたホールＩＣで、磁界の強度を検出する機能を有すること前述の通りである。４はキートップで、円板状を成し、その周縁に下側に突出するスカート状部５を有し、該スカート状部５に上記堤状部２が例えば内嵌状に遊嵌されており、キートップ４をベース１に対して回転が可能なるようになっている。
【００２６】
６は磁性回転体で、上記キートップ４の裏面に固定されている。該磁性回転体６は、強磁性体からなるドーナツ状の主部７と、その上面に固定された磁性を有する副部８により構成されている。副部８は、ドーナツ状を成し、主部７からその内側に食み出す磁極歯９、９、・・・が一定の角度ピッチＰで設けられた形状を有する。
上記磁性回転体６の主部７は、上側主表面部が例えばＮ極に、下側主表面部がＳ極に着磁されており、図８（Ａ）に示すような従来のマグネットＭＡＧのように回転方向に沿ってＮ極、Ｓ極と交互に逆の極性に着磁することは一切行われていない。
【００２７】
そして、副部８は未着磁の比較的ヒステリシス特性の低い磁性体が例えばねじ止め、接着により主部７の上面に固定され、その固定により主部７の上面部の磁極（本例においてはＮ極）に着磁されるに至ったものであり、この副部８により図１（Ａ）、（Ｃ）に示すような磁力線１０が生じる。そして、上記ホールＩＣ３はその磁力線１０がよぎるようなところに位置するように位置設定されている。
従って、磁性回転体６はその回転により、図２（Ａ）に示すように、或る一つの磁極歯９がホールＩＣ３の上方に位置した状態になったり、図２（Ｂ）に示すように、磁極歯９の無い部分がホールＩＣ３の上方に位置した（ホールＩＣ３の上方に磁極歯９が位置しない）状態になったりする。そして、図２（Ａ）に示す状態のときはホールＩＣ３によって検知される磁束密度Φは大きく、図２（Ｂ）に示す状態のときはホールＩＣ３によって検知される磁束密度Φは小さい。
【００２８】
依って、磁性回転体６が回転したときのホールＩＣ３が検知する磁束密度の変化は図２（Ｃ）に示すようにな波形になり、その波形の１周期が磁性回転体６の磁極歯９の配置ピッチＰと対応する。即ち、磁極歯９の１配置ピッチＰ分磁性回転体６が回転する毎に磁束密度の変化を示す波形が１周期発生する。従って、その磁束密度を図２（Ｄ）に示すように電流或いは電圧に変換し、更に波形整形し、それをカウントすることにより回転量の検出をすることができる。
尚、磁極歯９、９、・・・の配置ピッチＰを小さくする程回転量の検出精度が高くなり、仕様により磁極歯９、９、・・・の配置ピッチＰの異なる磁性回転体６を用意する必要があるが、それは主部を共通に使用し、それに付随する副部として仕様に応じた配置ピッチＰの磁極歯を有するものを組み付けることにより為し得る。
【００２９】
図３（Ａ）、（Ｂ−１）、（Ｂ−２）は本発明情報入力装置の第２の実施例の要部を説明するためのもので、（Ａ）はホール素子を内蔵した複数（２個）のホールＩＣの配置位置を説明する平面図、（Ｂ−１）は或る回転方向（正方向）におけるその複数のホール素子の出力波形を、（Ｂ−２）はその回転方向とは逆の回転方向（逆方向）におけるその複数のホール素子の出力波形を示す。
本実施例は、ホール素子３の数を１個増やすことにより回転量のみならず、回転方向をも検出できるようにしたものである。
【００３０】
二つのホールＩＣ３ａ、３ｂは、互いに、上記磁性回転体６の副部８の磁極歯９の配置ピッチＰの整数倍から適宜ずれた角度離間して設けられている。磁極歯９の配置ピッチＰの整数倍ずれたところに配置すると、二つのホールＩＣ３ａ、３ｂの出力の位相に差が生ぜず、回転方向の検出が不可能であるから、そのように配置ピッチＰの整数倍から適宜ずれた角度離間して二つのホールＩＣ３ａ、３ｂを設けるのである。
【００３１】
図３（Ａ）及び（Ｂ−１）、（Ｂ−２）を参照して原理を説明する。図３では図示しないキートップ４（図１参照）を回転させると、二つのホール素子３ａ、３ｂからはそのキートップ４が上記副部８の磁極歯９の配置ピッチＰ分回転する毎に１周期（：λ）分の出力が発生する。
しかし、ホール素子３ａと３ｂの磁性回転体６の副部８の磁極歯９、９、・・・に対する位置関係が上述したように異なるので、図３（Ｂ−１）、（Ｂ−２）に示すように、二つのホール素子３ａ、３ｂの出力の位相は異なり、そして、回転方向の違いにより、その位相の異なり方が相違する。
【００３２】
例えば、一方向にキートップ４を回転させた場合には、例えば図３（Ｂ−１）に示すようにホール素子３ａの出力の方がホール素子３ｂよりも位相が進んでいたとすると、キートップ４を上記方向と逆方向に回転させた場合には、図３（Ｂ−２）に示すようにホール素子３ｂの出力の方がホール素子３ａよりも位相が進み、回転方向の違いにより位相関係が異なるのである。従って、その位相関係を検出することにより、即ち、ホール素子３ａと３ｂの出力のどちらの位相が早いか（或いは遅いか）を検出することにより回転方向を検出することができるのである。
【００３３】
図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明多機能スイッチの第３の実施例の要部を説明するためのもので、（Ａ）はホール素子の出力波形図、（Ｂ）は回転方向検出動作を示すフローチャートである。本実施例は、ホール素子の数を１個に減らしても回転量と回転方向の両方を検出することができるようにしたものであり、本実施例の第２の実施例との違いは、その点にのみ存在し、その外には違いはない。
【００３４】
本実施例は、ホール素子として、出力波形が厳密には正弦波形ではなく、０レベルからピーク（例えば正のピーク）に上昇する部分とピークから０レベルに下降する部分とで傾斜が異なるいびつな波形をしているものを用いる。
そして、ホール素子の出力が０レベルからピークに達するのに要する時間と、そのピークから０レベルに達するのに要する時間とを比較することにより回転方向を検出する。
【００３５】
即ち、従来例の説明のための図８においてはマグネットＭＡＧが回転するときのホール素子ＨＤの出力が（Ｄ）に示すように正弦波であるかのように示したが、正弦波にならないものがあり、図４に示す本実施例においてはそのようなホール素子ＨＤを用いる。そして、その出力は増幅するが、シュミットトリガ回路を用いて２値化することは回転方向の検出のためには行わない。但し、回転量を検出する回路においては２値化することは行っても良い。
【００３６】
本実施例においては、上述したようにホール素子として１個だけ用意し、マグネットによる磁界を受けるところに配置する。そして、そのマグネットが回転すると、そのホール素子の出力はある回転方向の場合には図４（Ａ−１）に示すようになり、それとは逆方向の場合には図４（Ａ−２）に示すようになる。
そして、図４（Ｂ）に示すフローの動作により回転方向を検出する。
【００３７】
（１）「Ｖｏを越えた？」
先ず、ホール素子の出力が基準電圧Ｖｏ（例えば０Ｖ）を越えたか否かを検出する。即ち、ホール素子の出力が上記基準電圧Ｖｏより低い電圧から上昇して所謂ゼロクロスしたか否かを判定する。その判定結果がＮｏ（：Ｎ）の場合には、Ｙｅｓ（：Ｙ）という判定結果が得られるまでその判定を繰り返す。
（２）「時間をｔ１にする。」
上記ステップ（１）の判定結果がＹになったとき、即ち、ゼロクロスしたとき、そのときの時間を以てｔ１とする。
【００３８】
（３）「ＭＡＸになった？」
次に、ＭＡＸ（正のピーク）になったか否かを判定する。判定結果がＮの場合にはＹという判定結果が得られるまでその判定を繰り返す。
（４）「時間をｔ２にする」
上記ステップ（３）の判定結果がＹになったとき、即ちホール素子の出力がＭＡＸ（正のピーク）になった時、そのときの時間を以てｔ２とする。
【００３９】
（５）「Ｖｏよりも下がった？」
次に、ホール素子の出力が基準電圧Ｖｏより下がったか否か、即ちゼロクロスしたか否かを判定する。判定結果がＮの場合にはＹという判定結果が得られるまでその判定を繰り返す。
（６）「時間をｔ３にする」
上記ステップ（５）の判定結果がＹになったとき、即ち、ゼロクロスしたとき、そのときの時間を以てｔ３とする設定を行う。
【００４０】
（７）「ｔ２−ｔ１＞ｔ３−ｔ２？」
次に、ｔ２−ｔ１、即ち、ホール素子の出力が基準電圧Ｖｏ（０Ｖ）からＭＡＸ（正のピーク）に達するまでに要した時間と、ｔ３−ｔ２、即ち、そのＭＡＸから基準電圧Ｖｏに低下するまでに要した時間とを比較する。
（８）「正方向と出力する」
上記ステップ（７）の判定結果がＹの場合、回転方向は正方向［図４（Ａ−１）に示すケース］であると出力する。
【００４１】
（９）「逆方向と出力する」
上記ステップ（７）の判定結果がＮの場合、回転方向は逆方向［図４（Ａ−２）に示すケース］であると出力する。
ステップ（８）或いは（９）が終わると回転方向検出ステップが終了する。
【００４２】
このような第３の実施例によれば、ホール素子の数が１個で済むから、多機能スイッチの製造価格をより低くすることができる。
【００４３】
図５（Ａ）、（Ｂ）は本発明情報入力装置の第４の実施例を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は副部の磁極歯とホールＩＣとクリック感発生用磁石との平面的位置関係を示す断面図である。本実施例はクリック感発生用磁石を設け、クリック感が発生するようにしたものである。
１１はベース１に設けたクリック感発生用磁石で、その上部は副部の磁極歯９の磁極（Ｎ極）と例えば異なる磁極（Ｓ極）に着磁されており、その磁極歯９、９、・・・・と磁気的に作用（この場合、吸引力が作用）し得る位置に位置設定されている。
【００４４】
従って、本実施例によれば、磁性回転体６を回転させた場合、クリック感発生用磁石１１に一つの磁極歯９が近づくと、吸引力が作用し、その磁極歯９がその磁石１１と対応するところに位置したときその吸引力は最大になる。従って、尚も磁性回転体６を回転させようとするとその吸引力に抗した力が必要となり、そのことがクリック感を生ぜしめ、延いては、磁性回転体６を磁極歯９の配置ピッチＰ単位で回転させることを可能にする。
尚、クリック感発生用磁石１１として、磁極歯９と吸引力が作用する磁極（異なる磁極のもの）のものが選ばれているが、必ずしもそのようにすることは不可欠ではなく、反発力が作用する磁極（同じ磁極のもの）ものを用いるようにしても良い。
【００４５】
図６（Ａ）、（Ｂ）は磁性回転体６の各別の変形例を示すもので、平面図である図６（Ａ）に示す変形例６ａは副部８の磁極歯９、９、・・・を外側を向くように形成したものである。その場合、ホールＩＣ３はドーナツ状磁性回転体６ａの外側に設けることになる。また、クリック感発生用磁石１１を設ける場合には当然にこれも外側に設けることになる。
【００４６】
尚、断面図である図６（Ｂ）に示す変形例６ｂは、主部７の両主表面に副部８を設け、側方から視て磁極歯９ｎ・９ｓ間にホールＩＣ３が位置するように治具１２で該ホールＩＣ３を支持し、ホールＩＣ３に磁力線が垂直に生じて、感度が良好になるようにしたものである。
このように、本発明は種々の態様で実施することができる。
【００４７】
図７（Ａ）、（Ｂ）は本発明情報入力装置を備えた電子機器である携帯電話機の一例を示すもので、（Ａ）は携帯電話機の回路構成の概要を示す回路ブロック図、（Ｂ）は正面形状を示す正面図である。図面において、１０１はアンテナ、１０２は送受信回路、１０３は送話部、１０４は受話部、１０５はＣＰＵ、１０６は該ＣＰＵ１０５が実行するプログラム等を記憶するＲＯＭ、１０７はＣＰＵ１０５がプログラムを実行する上で必要な一時的な記憶などをするＲＡＭ、１０８は表示装置駆動回路、１０９は該回路１０８により駆動されて表示をする表示装置で、一般に液晶表示パネルからなる。１１０は操作キー、４は本発明情報入力装置のキートップで、該操作キー１１０と本発明情報入力装置により操作部１１２が構成されている。
【００４８】
尚、図７（Ｂ）に示すように、上記アンテナ１０１は携帯電話機本体１１３の上部右端部から上側に伸縮可能に突出せしめられており、受話部１０４は装置本体１１３の上端部略中央に配置され、表示装置１０９がその受話部１０４の下側に位置せしめられ、その下に操作部１１２が配置され、装置本体１１３の下端部に送話部１０３が配置されている。そして、上記操作部１１２は、上部に上記多機能スイッチ１１１が配置され、その下にテンキー等の多数の操作キー１１０が配置された構成になっている。
【００４９】
このように、本発明情報入力装置は、小型、薄型であることが要求される携帯電話機に最適であるが、本発明情報入力装置の適用範囲はそれに限定されるものではなく、例えば携帯用情報端末等各種電子機器に及ぶ。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１の情報入力装置によれば、磁性回転体が、内側又は外側に突出し一定の配置ピッチの複数の磁極歯を有した磁性のある副部を有するので、該磁性回転体が回転するとホール素子は近傍を磁極歯が通ることによる磁界強度変化検出するので、ホール素子の出力から磁性回転体の回転量を検出することが可能である。
そして、それには、磁性回転体を回転方向に沿って一定ピッチでＮ極とＳ極と交互に着磁することは必要ではなく、単に、磁性回転体の主部を一方の表面部がＳ極に、他方の表面部がＮ極になるように着磁し、少なくとも一方の表面部に未着磁磁性体からなる副部を固定して、それによりその副部を着磁させれば磁性回転体を得ることができる。
従って、情報入力装置の構成を簡単にすることができ、製造が容易で、低価格化することが可能となる。
【００５１】
請求項２の情報入力装置によれば、上記磁性回転体の主部と副部とを別体の部材により形成してなるので、主部は回転量の検出精度に関する仕様の違いに無関係に大量に製造し、副部として検出精度の仕様に応じたピッチの磁極歯を有するものを仕様毎に提供することが可能になり、検出精度の仕様に対応した他種類の磁性回転体を比較的低価格に提供することができる。
【００５２】
請求項３の情報入力装置によれば、複数あるホール素子のいずれか一つの出力により回転体の回転量を検出することができると共に、複数のホール素子の出力の位相関係により回転方向を検出することができる。
【００５３】
請求項４の情報入力装置によれば、同じ回転方向におけるホール素子の鋸歯状の出力波形の基準値からピーク値に至る部分と、該ピーク値から基準値に至る部分の傾斜が異なることから、基準値からピーク値に変化するに要する時間とピーク値から基準値に変化するに要する時間の大小関係が異なる。従って、その大小関係から回転体の回転方向を検出することができる。
依って、ホール素子が１個であっても回転量のみならず回転方向をも検出することができ、延いては、情報入力装置の構成部品数を少なくし、構造をより簡単にし、情報入力装置の低価格化を図ることができる。
【００５４】
請求項５の情報入力装置によれば、上記副部の磁極歯とクリック感発生用磁石とが磁気的に作用し合えるので、その間の反発力又は吸引力により上記磁極歯の配置ピッチ分移動する毎にクリック感が生じ、その磁極歯の配置ピッチを単位を磁性回転体を回転させることができる。
【００５５】
請求項６の電子機器によれば、請求項１〜５記載の情報入力装置のうちの用いる一つの情報入力装置の持つ上記利点を電子機器に活かすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明情報入力装置の第１の実施例の概略構成を示すものであり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は分解斜視図、（Ｃ）は一部を示す斜視図である。
【図２】
（Ａ）〜（Ｄ）は本情報入力装置の動作原理を説明するためのもので、（Ａ）はホールＩＣが検知する磁束密度が大きいときの状態を、（Ｂ）は　ホールＩＣが検知する磁束密度が小さいときの状態をそれぞれ示す斜視図であり、（Ｃ）はホールＩＣが検知した磁束密度の変化例を示す波形図、（Ｄ）はホールＩＣの出力波形を示し、左のものは波形整形前のもの、右のものは波形整形後のものを示す。
【図３】（Ａ）、（Ｂ−１）、（Ｂ−２）は本発明情報入力装置の第２の実施例の要部を説明するためのもので、（Ａ）はホール素子を内蔵した複数（２個）のホールＩＣの配置位置を説明する平面図、（Ｂ−１）は或る回転方向（正方向）におけるその複数のホール素子の出力波形を、（Ｂ−２）はその回転方向とは逆の回転方向（逆方向）におけるその複数のホール素子の出力波形を示す。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は本発明多機能スイッチの第３の実施例の要部を説明するためのもので、（Ａ）はホール素子の出力波形図、（Ｂ）は回転方向検出動作を示すフローチャートである。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は本発明情報入力装置の第４の実施例を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は副部の磁極歯とホールＩＣとクリック感発生用磁石との平面的位置関係を示す断面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は磁性回転体の各別の変形例を示すもので、（Ａ）は一つの変形例を示す平面図、（Ｂ）は別の変形例を示す断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は本発明情報入力装置を備えた電子機器である携帯電話機の一例を示すもので、（Ａ）は携帯電話機の回路構成の概要を示す回路ブロック図、（Ｂ）は正面形状を示す正面図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｅ）は背景技術の理解のためにホール素子を内蔵するホールＩＣについて説明をするためのもので、（Ａ）はホールＩＣのマグネットに対する位置関係を示す斜視図、（Ｂ）は回路図、（Ｃ）はホールＩＣをよぎるマグネットによる磁界の磁束密度の変化を示す波形図、（Ｄ）はホール素子の出力波形を示す波形図、（Ｅ）はホール素子の出力を増幅する増幅回路の出力波形を示す波形図（上側）と、増幅回路のアナログ出力を波形整形してディジタル波形にするシュミットトリガ回路の出力波形を示す波形図（下側）である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は背景技術の理解のためにマグネットＭＡＧとホールＩＣｈを用いた情報入力装置の構造についての概略を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は分解斜視図である。
【符号の説明】
１・・・ベース、３・・・ホール素子（ホールＩＣ）、４・・・キートップ、
６・・・磁性回転体、７・・・磁性回転体の主部、８・・・副部、
９、９ｎ、９ｓ・・・磁極歯、１０・・・磁力線、
１１・・・クリック感発生用磁石、Ｐ・・・磁極歯の配置ピッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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