JPH11281402A - 波形整形回路、回転検出装置及び回転検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 調整工程を設けず、経時変化の影響を受ける
ことなく、より高精度で回転方向及び回転角度を検出す
る。 【解決手段】 初期動作時においては所定の信号レベル
に基づいて、また、初期動作時を除く動作状態では各検
出信号に対応するそれぞれ二つのピークホールド信号に
基づいて、第１基準レベル信号ＳREF1及び第２基準レベ
ル信号ＳREF2を生成し、第１検出信号Ａ及び第２検出信
号の波形整形を行うので、波形整形を行う第１基準信号
レベルＳREF1及び第２基準信号レベルＳREF2を自動的に
最適な値とすることができ、調整工程を設けることな
く、経時変化の影響も低減して、確実に回転方向及び回
転角度を検出することが可能となる。さらに初期動作状
態においては、ピークホールド信号のサンプリング周波
数を高くするので、より迅速に第１基準信号レベルＳRE
F1及び第２基準信号レベルＳREF2を自動的に最適な値と
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波形整形回路、回
転検出装置及び回転検出方法に係り、特に、回転体を用
いて情報を入力することが可能な情報処理装置に用いら
れ、回転方向及び回転角度を検出するために用いられる
波形整形回路、回転検出装置及び回転検出方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、腕時計などの小型機器のモード切
替装置や時刻修正装置などとして、図２１に示すような
回転ベゼルＢＺを使用したものが知られている。これら
の装置は、メカニカルスイッチを回転ベゼルＢＺの動作
により切り替えるものであり、例えば、腕時計の胴にピ
ンを貫通させて、このピンで回路バネを押すことによっ
てモードの切り替えを行う装置がある。この装置では、
ピンが回転ベゼルＢＺの裏側の面に係合されており、使
用者が回転ベゼルＢＺを回転させてピンの位置を移動さ
せることにより複数の回路の切り替えを行うようになっ
ている。また、卓上テープ印字装置などでは、ロータリ
ースイッチを使用する回転式文字入力装置が用いられて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
なピン等のメカニカルスイッチを回転ベゼルの回転動作
により切り替える構成の入力装置で、文字入力のように
数十個にもおよぶ多数の回路の切り替えを行うには構造
が複雑となるため、装置が大がかりなものになってしま
い、腕時計などの小型携帯情報機器などに搭載すること
は困難であるという問題点があった。

【０００４】また、上述した回転式文字入力装置には、
小型・薄型化されているものがなく、腕時計型などの小
型情報処理装置には搭載されていなかった。さらに他種
類の文字入力を行う回転式文字入力装置を腕時計などの
小型携帯情報器に搭載した場合を想定すると、装置構成
が簡単で、経時変化の影響を受けずに、高精度で回転位
置を検出し、正確に文字を入力することが可能な装置が
望まれる。

【０００５】さらにまた、回転検出を光エンコーダで行
う場合を想定すると、光センサ（発光ダイオード＋フォ
トダイオード）の出力信号の波形整形を行う波形整形回
路を設ける必要があるが、この波形整形回路において、
光センサの出力レベルの個体差及び経時変化の影響を受
けないように構成できれば、出荷時の出力レベル調整工
程を省略でき、製造コストを低減できるとともに、メン
テナンスフリーの回転位置検出装置を構成することがで
きる。

【０００６】そこで、本発明の第１の目的は、光センサ
の個体差及び経時変化の影響を受けることなく、より高
精度な波形整形を行うことが可能な波形整形回路及び波
形整形方法並びにより高精度で回転方向及び回転角度を
検出することが可能な検出装置及び回転検出方法を提供
することにある。また、本発明の第２の目的は、光セン
サの出力信号の波形整形を行うに際し、迅速に基準レベ
ル信号（スレッショルド信号）を設定することができる
波形整形回路、回転検出装置、波形整形方法及び回転検
出方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の構成は、初期状態において所定の信
号レベルを保持するとともに、入力信号の正ピーク信号
レベルを第１ピークホールド信号として保持する第１ピ
ークホールド手段と、初期状態において前記所定の信号
レベルを保持するとともに、前記入力信号の負ピーク信
号レベルを第２ピークホールド信号として保持する第２
ピークホールド手段と、前記第１ピークホールド信号及
び前記第２ピークホールド信号に基づいて、基準レベル
信号を生成し出力する基準レベル信号生成手段と、前記
入力信号を前記基準レベル信号と比較することにより前
記入力信号の波形整形を行って波形整形信号として出力
する波形整形手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００８】請求項２記載の構成は、請求項１記載の構
成において、前記第１ピークホールド手段は、所定周期
を有するタイミングにおいてサンプリングを行い前記入
力信号の信号レベルを前記第１ピークホールド信号とし
て保持し、前記第２ピークホールド手段は、所定周期を
有するタイミングにおいてサンプリングを行い前記入力
信号の信号レベルを前記第２ピークホールド信号として
保持する、ことを特徴としている。

【０００９】請求項３記載の構成は、請求項２記載の構
成において、前記タイミングの周期は、動作開始時から
所定時間の間、前記所定時間経過後おける前記タイミン
グの周期よりも短く設定される、ことを特徴としてい
る。

【００１０】請求項４記載の構成は、請求項１ないし請
求項３のいずれかに記載の構成において、前記初期状態
において保持される前記所定の信号レベルは、想定され
る前記入力信号のうち最も信号レベルが低い前記入力信
号の最大信号レベルと、想定される前記入力信号の信号
レベルのうち最も信号レベルが高い前記入力信号の最小
信号レベルと、の間の信号レベルに設定される、ことを
特徴としている。

【００１１】請求項５記載の構成は、初期状態において
所定の信号レベルを保持するとともに、入力信号の正ピ
ーク信号レベルを第１ピークホールド信号として保持す
る第１ピークデテクタと、初期状態において前記所定の
信号レベルを保持するとともに、前記入力信号の負ピー
ク信号レベルを第２ピークホールド信号として保持する
第２ピークデテクタと、前記第１ピークホールド信号及
び前記第２ピークホールド信号に基づいて、基準レベル
信号を生成し出力する基準レベル信号生成回路と、前記
入力信号を前記基準レベル信号と比較することにより前
記入力信号の波形整形を行って波形整形信号として出力
するコンパレータと、を備えたことを特徴としている。

【００１２】請求項６記載の構成は、吸収領域と反射領
域とを有する所定の光学パターンが形成された反射部材
と、前記反射部材に第１検出光を照射し、前記反射部材
により反射された前記第１検出光を受光して前記光学パ
ターンに対応する第１検出信号を出力する第１検出手段
と、前記第１検出手段と回転中心に対して所定角度離間
して配設され、前記反射部材に第２検出光を照射し、反
射された前記第２検出光を受光して前記光学パターンに
対応する第２検出信号を出力する第２検出手段と、初期
状態において所定の第１信号レベルを保持するととも
に、前記第１検出信号の正ピーク信号レベルを第１ピー
クホールド信号として保持する第１ピークホールド手段
と、初期状態において所定の第１信号レベルを保持する
とともに、前記第１検出信号の負ピーク信号レベルを第
２ピークホールド信号として保持する第２ピークホール
ド手段と、前記第１ピークホールド信号及び前記第２ピ
ークホールド信号に基づいて、第１基準レベル信号を生
成し出力する第１基準レベル信号生成手段と、前記第１
検出信号を前記第１基準レベル信号と比較することによ
り前記第１検出信号の波形整形を行って波形整形信号と
して出力する第１波形整形手段と、初期状態において所
定の第２信号レベルを保持するとともに、前記第２検出
信号の正ピーク信号レベルを第３ピークホールド信号と
して保持する第３ピークホールド手段と、初期状態にお
いて所定の第２信号レベルを保持するとともに、前記第
２検出信号の負ピーク信号レベルを第４ピークホールド
信号として保持する第４ピークホールド手段と、前記第
３ピークホールド信号及び前記第４ピークホールド信号
に基づいて、第２基準レベル信号を生成し出力する第２
基準レベル信号生成手段と、前記第２検出信号を前記第
２基準レベル信号と比較することにより前記第２検出信
号の波形整形を行って第２波形整形信号として出力する
第２波形整形手段と、前記第１波形整形信号及び前記第
２波形整形信号に基づいて前記反射部材の前記第１検出
手段及び前記第２検出手段に対する相対的な回転方向及
び回転角度を算出する信号処理手段と、を備えたことを
特徴としている。

【００１３】請求項７記載の構成は、吸収領域と透過領
域とを有する所定の光学パターンが形成された光透過部
材と、前記光透過部材に第１検出光を照射し、前記光透
過部材を透過した前記第１検出光を受光して前記光学パ
ターンに対応する第１検出信号を出力する第１検出手段
と、前記第１検出手段と回転中心に対して所定角度離間
して配設され、前記光透過部材に第２検出光を照射し、
前記光透過部材を透過した前記第２検出光を受光して前
記光学パターンに対応する第２検出信号を出力する第２
検出手段と、初期状態において所定の第１信号レベルを
保持するとともに、前記第１検出信号の正ピーク信号レ
ベルを第１ピークホールド信号として保持する第１ピー
クホールド手段と、初期状態において所定の第１信号レ
ベルを保持するとともに、前記第１検出信号の負ピーク
信号レベルを第２ピークホールド信号として保持する第
２ピークホールド手段と、前記第１ピークホールド信号
及び前記第２ピークホールド信号に基づいて、第１基準
レベル信号を生成し出力する第１基準レベル信号生成手
段と、前記第１検出信号を前記第１基準レベル信号と比
較することにより前記第１検出信号の波形整形を行って
波形整形信号として出力する第１波形整形手段と、初期
状態において所定の第２信号レベルを保持するととも
に、前記第２検出信号の正ピーク信号レベルを第３ピー
クホールド信号として保持する第３ピークホールド手段
と、初期状態において所定の第２信号レベルを保持する
とともに、前記第２検出信号の負ピーク信号レベルを第
４ピークホールド信号として保持する第４ピークホール
ド手段と、前記第３ピークホールド信号及び前記第４ピ
ークホールド信号に基づいて、第２基準レベル信号を生
成し出力する第２基準レベル信号生成手段と、前記第２
検出信号を前記第２基準レベル信号と比較することによ
り前記第２検出信号の波形整形を行って第２波形整形信
号として出力する第２波形整形手段と、前記第１波形整
形信号及び前記第２波形整形信号に基づいて前記反射部
材の前記第１検出手段及び前記第２検出手段に対する相
対的な回転方向及び回転角度を算出する信号処理手段
と、を備えたことを特徴としている。

【００１４】請求項８記載の構成は、請求項６または請
求項７記載の構成において、前記第１ピークホールド手
段は、所定第１周期を有するタイミングにおいてサンプ
リングを行い前記第１検出信号の信号レベルを前記第１
ピークホールド信号として保持し、前記第２ピークホー
ルド手段は、所定第１周期を有するタイミングにおいて
サンプリングを行い前記第１検出信号の信号レベルを前
記第２ピークホールド信号として保持し、前記第３ピー
クホールド手段は、所定第２周期を有するタイミングに
おいてサンプリングを行い前記第２検出信号の信号レベ
ルを前記第３ピークホールド信号として保持し、前記第
４ピークホールド手段は、所定第２周期を有するタイミ
ングにおいてサンプリングを行い前記第２検出信号の信
号レベルを前記第４ピークホールド信号として保持す
る、ことを特徴としている。

【００１５】請求項９記載の構成は、請求項８記載の構
成において、前記第１周期は、動作開始時から所定時間
の間、前記所定時間経過後における前記第１周期よりも
短く設定され、前記第２周期は、動作開始時から所定時
間の間、前記所定時間経過後における前記第２周期より
も短く設定される、ことを特徴としている。

【００１６】請求項１０記載の構成は、請求項６ないし
請求項９のいずれかに記載の構成において、前記初期状
態において保持される前記所定の第１信号レベルは、想
定される前記第１検出信号のうち最も信号レベルが低い
前記第１検出信号の最大信号レベルと、想定される前記
第１検出信号のうち最も信号レベルが高い前記第１検出
信号の最小信号レベルと、の間の信号レベルに設定さ
れ、前記初期状態において保持される前記所定の第２信
号レベルは、想定される前記第２検出信号のうち最も信
号レベルが低い前記第２検出信号の最大信号レベルと、
想定される前記第２検出信号のうち最も信号レベルが高
い前記第２検出信号の最小信号レベルと、の間の信号レ
ベルに設定される、ことを特徴としている。

【００１７】請求項１１記載の構成は、請求項６ないし
請求項１０のいずれかに記載の構成において、前記第１
基準レベル信号生成手段は、前記第１ピークホールド信
号及び前記第２ピークホールド信号の電圧差を所定の第
１分圧比で分圧して前記第１基準レベル信号を生成し、
前記第２基準レベル信号生成手段は、前記第３ピークホ
ールド信号及び前記第４ピークホールド信号の電圧差を
所定の第２分圧比で分圧して前記第２基準レベル信号を
生成する、ことを特徴としている。

【００１８】請求項１２記載の構成は、請求項６ないし
請求項１１のいずれかに記載の構成において、前記光学
パターンを前記第１検出手段及び前記第２検出手段に対
して相対的に回転させた場合に出力される前記第１検出
信号の位相と前記第２検出信号の位相とが１／４波長ず
れるように前記第１検出手段と前記第２検出手段との間
の離間角度を設定したことを特徴としている。

【００１９】請求項１３記載の構成は、請求項６ないし
請求項１１のいずれかに記載の構成において、前記光学
パターンは、前記吸収領域と、前記反射領域あるいは前
記透過領域とが、前記回転中心を中心とした角度θ2が
３６０／ｎ［゜］（ｎは偶数）となるように交互に形成
され、前記第１検出手段または前記第２検出手段のそれ
ぞれと、前記回転中心とを結ぶ線がなす角度θ1が θ1＝（θ2×ｍ）＋θ2／２ （ただし、ｍは整数 ） とされていることを特徴としている。

【００２０】請求項１４記載の構成は、請求項６記載の
構成において、前記反射部材は、円環状の回転ベゼルに
形成されており、前記第１検出手段及び前記第２検出手
段は、使用者の手首に巻き付けることが可能なバンド部
を有し、前記回転ベゼルが回転可能の取り付けられる腕
時計型本体側に形成されていることを特徴としている。

【００２１】請求項１５記載の構成は、吸収領域と反射
領域とを有する所定の光学パターンが形成された反射部
材と、前記反射部材に第１検出光を照射し、前記反射部
材により反射された前記第１検出光を受光して前記光学
パターンに対応する第１検出信号を出力する第１光セン
サと、前記第１検出手段と回転中心に対して所定角度離
間して配設され、前記反射部材に第２検出光を照射し、
反射された前記第２検出光を受光して前記光学パターン
に対応する第２検出信号を出力する第２光センサと、初
期状態において所定の第１信号レベルを保持するととも
に、前記第１検出信号の正ピーク信号レベルを第１ピー
クホールド信号として保持する第１ピークデテクタと、
初期状態において所定の第１信号レベルを保持するとと
もに、前記第１検出信号の負ピーク信号レベルを第２ピ
ークホールド信号として保持する第２ピークデテクタ
と、前記第１ピークホールド信号及び前記第２ピークホ
ールド信号に基づいて、第１基準レベル信号を生成し出
力する第１基準レベル信号生成回路と、前記第１検出信
号を前記第１基準レベル信号と比較することにより前記
第１検出信号の波形整形を行って波形整形信号として出
力する第１コンパレータと、初期状態において所定の第
２信号レベルを保持するとともに、前記第２検出信号の
正ピーク信号レベルを第３ピークホールド信号として保
持する第３ピークデテクタと、初期状態において所定の
第２信号レベルを保持するとともに、前記第２検出信号
の負ピーク信号レベルを第４ピークホールド信号として
保持する第４ピークデテクタと、前記第３ピークホール
ド信号及び前記第４ピークホールド信号に基づいて、第
２基準レベル信号を生成し出力する第２基準レベル信号
生成回路と、前記第２検出信号を前記第２基準レベル信
号と比較することにより前記第２検出信号の波形整形を
行って第２波形整形信号として出力する第２コンパレー
タと、前記第１波形整形信号の信号レベル遷移タイミン
グに前記第２波形整形信号のサンプリングを行って第１
サンプリングデータを得るとともに、前記第２波形整形
信号の信号レベル遷移タイミングに前記第１波形整形信
号のサンプリングを行って第２サンプリングデータを
得、前記第１サンプリングデータ及び前記第２サンプリ
ングデータに基づいて前記反射部材の前記第１検出手段
及び前記第２検出手段に対する相対的な回転方向及び回
転角度を算出する信号処理回路と、を備えたことを特徴
としている。

【００２２】請求項１６記載の構成は、吸収領域と反射
領域とを有する所定の光学パターンが形成された反射部
材に第１検出光を照射し、前記反射部材により反射され
た前記第１検出光を受光して前記光学パターンに対応す
る第１検出信号を出力する第１検出工程と、前記第１検
出光の照射位置と、回転中心に対して所定角度離間した
位置に第２検出光を照射し、反射された前記第２検出光
を受光して前記光学パターンに対応する第２検出信号を
出力する第２検出工程と、初期状態において所定の第１
信号レベルを保持するとともに、前記第１検出信号の正
ピーク信号レベルを第１ピークホールド信号として保持
する第１ピークホールド工程と、初期状態において所定
の第１信号レベルを保持するとともに、前記第１検出信
号の負ピーク信号レベルを第２ピークホールド信号とし
て保持する第２ピークホールド工程と、前記第１ピーク
ホールド信号及び前記第２ピークホールド信号に基づい
て、第１基準レベル信号を生成し出力する第１基準レベ
ル信号生成工程と、前記第１検出信号を前記第１基準レ
ベル信号と比較することにより前記第１検出信号の波形
整形を行って波形整形信号として出力する第１波形整形
工程と、初期状態において所定の第２信号レベルを保持
するとともに、前記第２検出信号の正ピーク信号レベル
を第３ピークホールド信号として保持する第３ピークホ
ールド工程と、初期状態において所定の第２信号レベル
を保持するとともに、前記第２検出信号の負ピーク信号
レベルを第４ピークホールド信号として保持する第４ピ
ークホールド手段と、前記第３ピークホールド信号及び
前記第４ピークホールド信号に基づいて、第２基準レベ
ル信号を生成し出力する第２基準レベル信号生成工程
と、前記第２検出信号を前記第２基準レベル信号と比較
することにより前記第２検出信号の波形整形を行って第
２波形整形信号として出力する第２波形整形工程と、前
記第１波形整形信号及び前記第２波形整形信号に基づい
て前記反射部材の前記第１検出手段及び前記第２検出手
段に対する相対的な回転方向及び回転角度を算出する信
号処理工程と、を備えたことを特徴としている。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に図面を参照して本発明の好適
な実施形態について説明する。 ［１］ 実施形態 ［１．１］ 実施形態の構成 ［１．１．１］ 腕時計型データ情報処理装置の構成 図１に本発明の回転検出装置を有する腕時計型データ情
報処理装置の正面図を示す。腕時計型情報処理装置１０
０の本体１０１の上部（紙面手前側）には、円環状に形
成された回転ベゼル１０２が本体１０１に対して摺動可
能に配置されている。また、回転ベゼル１０２の上面に
は、等間隔に「ア、イ、ウ、……、９、：、〜」の文字
等が印刷等により形成されている。回転ベゼル１０２の
内周側には、カバーガラス１０３が配設されており、こ
のカバーガラス１０３の下面側（紙面奥側）に、腕時計
型情報処理装置１００に入力された情報等が表示される
表示部１０４が配設されている。表示部１０４の図面上
側には回転ベゼル１０２上に形成された文字等の１つを
指示する指示マーク１１０が印刷等により形成されてい
る。また、本体１０１の周囲には、確定スイッチ１０
５、削除スイッチ１０６、濁点スイッチ１０７および原
点スイッチ１０８がそれぞれ配設されている。なお、こ
れらのスイッチは、カバーガラス１０３上に設けるよう
にしてもよい。

【００２４】図２に腕時計型情報処理装置１００から回
転ベゼル１０２を取り外した状態を示す。図２に示すよ
うに、本体１０１には孔３１ａ，３１ｂが形成されてお
り、この孔３１ａ，３１ｂ内に第１検出手段として機能
する第１センサユニット３２と第２検出手段として機能
する第２センサユニット３３とがそれぞれ配置されてい
る。この場合において、第１センサユニット３２と回転
ベゼル１０２の回転中心Ｏとを結ぶ線と、第２センサユ
ニット３３と回転中心Ｏとを結ぶ線とが角度θ1を形成
するように第１センサユニット３２および第２センサユ
ニット３３がそれぞれ配置されている。また、第１セン
サユニット３２は、上述した指示マーク１１０が指示す
る文字等（図２の場合「ア」）の下方（図２の紙面奥
側）に配置されている。なお、角度θ1については後述
する。

【００２５】図３に、図２のIV−IV線に沿って視た図を
示す。図３に示すように、回転ベゼル１０２の下面に
は、回転ベゼル１０２の上面に形成された文字等に対応
する位置に光学パターン４１が形成されている。この光
学パターン４１が形成された面の下方にはセンサーカバ
ーガラス４２が本体１０１に取り付けられている。この
とき、本体１０１とセンサカバーガラス４２の間にはパ
ッキン４３が配設されており、これによりセンサカバー
ガラス４２の下部への水等の侵入を防止することができ
る。センサカバーガラス４２の下方には、第１センサユ
ニット３２が配設されている。第１センサユニット３２
は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）４４と、フォトダ
イオード４５と、ＬＥＤ４４とフォトダイオード４５と
の間に配置される遮光板４４ａと、基板４６とから構成
されており、ＬＥＤ４４が光学パターン４１に向けて第
１検出光Ｌ１を射出、照射し、その反射光をフォトダイ
オード４５が受光し、受光した第１検出光Ｌ１に基づい
て第１検出信号Ａを生成する。同様に第２センサユニッ
ト３３は、ＬＥＤ４６（図７参照）と、フォトダイオー
ド４７（図７参照）と、ＬＥＤ４６とフォトダイオード
４７との間に配置される遮光板と、基板とから構成され
ており、ＬＥＤ４６が光学パターン４１に向けて第２検
出光Ｌ２を射出、照射し、その反射光をフォトダイオー
ド４７が受光し、受光した第２検出光Ｌ２に基づいて第
２検出信号Ｂを生成する。このように第１センサユニッ
ト３２の生成した第１検出信号Ａ及び第２センサユニッ
ト３３が生成した第２検出信号Ｂが後述する情報処理部
８１（図６参照）によってカウントされ、これにより回
転ベゼル１０２の回転角度及び回転っ方向を検出してい
る。

【００２６】第１センサユニット３２の基板４６の下側
には、接点バネ４７が設けられており、この接点バネ４
７により第１センサユニット３２及び第２センサユニッ
ト３３と腕時計型情報処理装置１００のＣＰＵ等が電気
的に接続されている。なお、接点バネ４７の代わりにリ
ード線を設けるようにしてもよい。図２および図３に示
すように、本体１０１の上部には、円周上に溝３４が形
成されている。一方、図３に示すように回転ベゼル１０
２の下面には、下側に突出する突条４６が形成されてお
り、この突条４６が溝３４に摺動可能に嵌合されてい
る。また、回転ベゼル１０２の図中右側の側面と本体１
０１との間にはＯリング４７が配置されており、これに
より腕時計型情報処理装置１００内部への水や光などの
侵入を防止している。

【００２７】［１．１．２］ 光学パターンについて 次に、光学パターン４１について説明する。図４は、反
射部材として機能する回転ベゼル１０２の下面を示す図
である。光学パターン４１は、図４に示すように、ＬＥ
Ｄ４４の照射する光を吸収する吸収領域４１ａとＬＥＤ
４４の光を反射する反射領域４１ｂとが交互に形成され
ている。このとき、吸収領域４１ａと反射領域４１ｂと
は、回転中心Ｏを中心とした角度θ2毎に形成されてい
る。この場合において、上述した回転ベゼル１０２の上
面に形成された文字等がｎ個（ｎは偶数）の場合には、
θ2＝３６０／ｎ［゜］となる。

【００２８】第１センサユニット３２は、使用者が回転
ベゼル１０２を回転させたときに、図５（ａ）に示す光
学パターン４１の吸収領域４１ａと反射領域４１ｂとを
交互に読み取ることにより、図５（ｂ）に示すような略
正弦波形を有する第１検出信号Ａを生成することができ
る。一方、第２センサユニット３３も同様に、図５
（ｃ）に示すような略正弦波形を有する第２検出信号Ｂ
を生成することとなる。この場合において、第１検出信
号Ａと第２検出信号Ｂの位相は、後に詳述するように、
１／４波長だけずれるように吸収領域４１ａ及び反射領
域４１ｂ並びに第１センサユニット３２及び第２センサ
ユニット３３の配置が設定されている。

【００２９】［１．１．３］ センサユニットの配置 次に、第１センサユニット３２と第２センサユニット３
３との間の角度θ2について説明する。本実施形態で
は、 θ1＝（θ2×ｍ）＋θ2／２ （ただし、ｍは整数） となるように第１センサユニット３２および第２センサ
ユニット３３が配置されている。これにより、回転ベゼ
ル１０２が使用者により回転させられた場合には、第１
センサユニット３２が生成する第１検出信号Ａと第２セ
ンサユニット３３が生成する第２検出信号Ｂに１／４の
位相差が生じることになる。

【００３０】図５に示すように、回転ベゼル１０２を時
計回りに回転させた場合には、第２センサユニット３３
の生成する第２検出信号Ｂに第１センサユニット３２の
生成する第１検出信号Ａより１／４の位相進みが生じ、
回転ベゼル１０２を反時計回りに回転させた場合には、
第２センサユニット３３の生成するパルス信号に第１セ
ンサユニット３２の生成するパルス信号より１／４の位
相遅れが生じることになる。このような位相遅れ・位相
進みを検知することによって後述するように回転ベゼル
１０２の回転方向を検出することが可能となっている。

【００３１】［１．１．４］ 機能構成 次に、上述のように検出された回転ベゼル１０２の回転
角度および回転方向から文字等の情報を生成して表示部
１０４に表示し、情報を格納する機能構成について図６
を用いて説明する。情報処理部１１１は、パルス数カウ
ンタ及び正／逆反転検出部を有しており、第１センサユ
ニット３２が生成する第１検出信号Ａおよび第２センサ
ユニット３３が生成する第２検出信号Ｂに基づいて情報
データを生成し、ユーザにより確定された情報データの
メモリ１１３への格納を行うものである。このとき、情
報処理部１１１は、回転ベゼル１０２の回転位置に対応
した情報データが記憶された情報テーブル１１２を参照
することにより情報信号を生成する。このようにして生
成された情報信号に基づいてキャラクタージェネレータ
１１４が表示部１０４に文字等の情報を表示する。

【００３２】原点スイッチ１０８は、腕時計型情報処理
装置１００を情報入力状態に切り替えるものであり、原
点スイッチ１０８がオンされると、情報処理部８１のパ
ルス数カウンタが０にリセットされ、第１センサユニッ
ト３２および第２センサユニット３３により回転ベゼル
１０２の回転角度および回転方向の検出を開始するよう
になっている。確定スイッチ１０５、削除スイッチ１０
６は、情報処理部８１において生成された情報データを
それぞれ確定あるいは削除するものである。濁点スイッ
チ１０７は、情報処理部１１１において生成された情報
が仮名文字の場合には、濁点を付加するものである。ま
た、情報が英文字の場合には、濁点スイッチ１０７は小
文字と大文字とを切り替える機能を持っている。なお、
情報処理部１１１が生成する情報は文字情報に限らず、
改行などの文字編集や、この情報処理装置におけるモー
ド切換（例えば、時間表示モードと文字入力モードとを
切り換える）などの指令データを生成することも可能で
ある。この場合、情報テーブル１１２には、文字編集や
モード切換などの指令情報が回転ベゼル１０２の回転位
置に対応して記憶されており、検出された回転ベゼル１
０２の回転位置に基づいて情報処理部８１が指令データ
を生成することとなる。

【００３３】［１．１．５］ 情報処理部及びセンサユ
ニットの構成 ［１．１．５．１］ 情報処理部の原理説明 次に情報処理部１１１、第１センサユニット３２及び第
２センサユニット３３の構成の説明に先立ち、情報処理
部１１１の主要部の原理説明を行う。図７に情報処理部
１１１の主要部の原理説明図を示す。情報処理部１１１
は、電源電圧ＶDDを所定分圧比で分圧して所定の信号レ
ベル（第１信号レベル及び第２信号レベル相当）の初期
信号電圧ＶINITを生成する初期信号レベル生成回路ＰIN
ITと、初期状態において初期信号電圧ＶINITを保持する
とともに、第１センサユニット３２の出力した第１検出
信号Ａの正ピーク信号レベルを第１ピークホールド信号
ＳPH1として保持する第１ピークホールド回路ＰＨ１
と、初期状態において初期信号電圧ＶINITを保持すると
ともに、第１検出信号Ａの負ピーク信号レベルを第２ピ
ークホールド信号ＳPH2として保持する第２ピークホー
ルド回路ＰＨ２と、第１ピークホールド信号ＳPH1及び
第２ピークホールド信号ＳPH2を分圧し、第１基準レベ
ル信号ＳR1を生成し出力する第１分圧回路ＳＰ１（第１
基準レベル信号生成手段相当）と、第１検出信号Ａを第
１基準レベル信号ＳR1と比較することにより第１検出信
号Ａの波形整形を行って波形整形信号ＳAとして出力す
る第１コンパレータＣＰ１（第１波形整形手段相当）
と、初期状態において初期信号電圧ＶINITを保持すると
ともに、第２検出信号Ｂの正ピーク信号レベルを第３ピ
ークホールド信号ＳPH3として保持する第３ピークホー
ルドＰＨ３と、初期状態において初期信号電圧ＶINITを
保持するとともに、第２検出信号Ｂの負ピーク信号レベ
ルを第４ピークホールド信号ＳPH4として保持する第４
ピークホールド回路ＰＨ４と、第３ピークホールド信号
ＳPH3及び第４ピークホールド信号ＳPH4を分圧し、第２
基準レベル信号ＳR2を生成し出力する第２分圧回路ＳＰ
２（第２基準レベル信号生成手段相当）と、第２検出信
号Ｂを第２基準レベル信号ＳR2と比較することにより第
２検出信号Ｂの波形整形を行って第２波形整形信号ＳB
として出力する第２コンパレータＣＰ２（第２波形整形
手段相当）と、第１波形整形信号ＳAの信号レベル遷移
タイミングに第２波形整形信号ＳBのサンプリングを行
って第１サンプリングデータを得るとともに、第２波形
整形信号ＳBの信号レベル遷移タイミングに第１波形整
形信号ＳAのサンプリングを行って第２サンプリングデ
ータを得、第１サンプリングデータ及び第２サンプリン
グデータに基づいて光学パターンの第１センサユニット
３２及び第２センサユニット３３に対する相対的な回転
方向及び回転角度を算出する信号処理ユニットＳＰＵ
と、初期化信号ＩＮＩＴ入力時に初期信号レベル生成回
路ＰINITを第１〜第４ピークホールド回路ＰＨ１〜ＰＨ
４を接続するとともに、第１センサユニット３２を第１
ピークホールド回路ＰＨ１及び第２ピークホールド回路
ＰＨ２から切り離し、第２センサユニット３３を第３ピ
ークホールド回路ＰＨ３及び第４ピークホールド回路Ｐ
Ｈ４から切り離すスイッチＳＷ１〜ＳＷ４と、を備えて
構成されている。

【００３４】本構成によれば、初期信号レベル生成回路
ＰINITは、電源電圧ＶDDを所定分圧比で分圧して所定の
信号レベル（第１信号レベル及び第２信号レベル相当）
の初期信号電圧ＶINITを生成する。そして、初期化信号
ＩＮＩＴが入力されると、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、
初期信号レベル生成回路ＰINITを第１〜第４ピークホー
ルド回路ＰＨ１〜ＰＨ４を接続するとともに、第１セン
サユニット３２を第１ピークホールド回路ＰＨ１及び第
２ピークホールド回路ＰＨ２から切り離し、第２センサ
ユニット３３を第３ピークホールド回路ＰＨ３及び第４
ピークホールド回路ＰＨ４から切り離す。これにより、
第１ピークホールド回路ＰＨ１〜第４ピークホールド回
路ＰＨ４は、初期信号電圧ＶINITを保持する。これによ
り第１分圧回路ＳＰ１は、第１基準レベル信号ＳR1の電
圧として初期信号電圧ＶINITを第１コンパレータＣＰ１
出力し、第２分圧回路ＳＰ２は、第２基準レベル信号Ｓ
R2として、初期信号電圧ＶINITを第２コンパレータＣＰ
２に出力する。

【００３５】これらの結果、第１コンパレータＣＰ１
は、第１検出信号Ａを第１基準レベル信号ＳR1、すなわ
ち、初期信号電圧ＶINITと比較することにより第１検出
信号Ａの波形整形を行って波形整形信号ＳAとして出力
する。また、第２コンパレータＣＰ２は、第２検出信号
Ｂを第２基準レベル信号ＳR2、すなわち、初期信号電圧
ＶINITと比較することにより第２検出信号Ｂの波形整形
を行って波形整形信号ＳBとして出力する。信号処理ユ
ニットＳＰＵは、第１波形整形信号ＳAの信号レベル遷
移タイミングに第２波形整形信号ＳBのサンプリングを
行って第１サンプリングデータを得るとともに、第２波
形整形信号ＳBの信号レベル遷移タイミングに第１波形
整形信号ＳAのサンプリングを行って第２サンプリング
データを得、第１サンプリングデータ及び第２サンプリ
ングデータに基づいて光学パターンの第１センサユニッ
ト３２及び第２センサユニット３３に対する相対的な回
転方向及び回転角度を算出する。

【００３６】従って、第１センサユニット３２及び第２
センサユニット３３の特性、より具体的には、第１検出
信号Ａあるいは第２検出信号Ｂの電圧及び振幅の影響を
受けることなく、波形整形のための初期値（スレッショ
ルド電圧初期値）の設定を行え、調整工程を設けなくと
も、確実に正確な回転方向及び回転角度を算出すること
ができる。そして、初期化信号ＩＮＩＴの入力が終了す
ると、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、初期信号レベル生成
回路ＰINITを第１〜第４ピークホールド回路ＰＨ１〜Ｐ
Ｈ４から切り離すとともに、第１センサユニット３２を
第１ピークホールド回路ＰＨ１及び第２ピークホールド
回路ＰＨ２に接続し、第２センサユニット３３を第３ピ
ークホールド回路ＰＨ３及び第４ピークホールド回路Ｐ
Ｈ４に接続する。これにより、第１ピークホールド回路
ＰＨ１は、第１センサユニット３２の出力した第１検出
信号Ａの正ピーク信号レベルを第１ピークホールド信号
ＳPH1として保持し、第２ピークホールド回路ＰＨ２
は、第１センサユニット３２の出力した第１検出信号Ａ
の負ピーク信号レベルを第２ピークホールド信号ＳPH2
として保持する。

【００３７】一方、第３ピークホールド回路ＰＨ３は、
第２センサユニット３３の出力した第２検出信号Ｂの正
ピーク信号レベルを第３ピークホールド信号ＳPH3とし
て保持し、第４ピークホールド回路ＰＨ４は、第２セン
サユニット３３の出力した第２検出信号Ｂの負ピーク信
号レベルを第４ピークホールド信号ＳPH4として保持す
る。これにより第１分圧回路ＳＰ１は、第１ピークホー
ルド信号ＳPH1及び第２ピークホールド信号ＳPH2を分圧
し、第１基準レベル信号ＳR1として第１コンパレータＣ
Ｐ１に出力する。

【００３８】また、第２分圧回路ＳＰ２は、第３ピーク
ホールド信号ＳPH3及び第４ピークホールド信号ＳPH4を
分圧し、第２基準レベル信号ＳR2として第２コンパレー
タＣＰ２に出力する。これらの結果、第１コンパレータ
ＣＰ１は、第１検出信号Ａを第１基準レベル信号ＳR1と
比較することにより第１検出信号Ａの波形整形を行って
波形整形信号ＳAとして出力する。また、第２コンパレ
ータＣＰ２は、第２検出信号Ｂを第２基準レベル信号Ｓ
R2と比較することにより第２検出信号Ｂの波形整形を行
って波形整形信号ＳBとして出力する。

【００３９】信号処理ユニットＳＰＵは、第１波形整形
信号ＳAの信号レベル遷移タイミングに第２波形整形信
号ＳBのサンプリングを行って第１サンプリングデータ
を得るとともに、第２波形整形信号ＳBの信号レベル遷
移タイミングに第１波形整形信号ＳAのサンプリングを
行って第２サンプリングデータを得、第１サンプリング
データ及び第２サンプリングデータに基づいて光学パタ
ーンの第１センサユニット３２及び第２センサユニット
３３に対する相対的な回転方向及び回転角度を算出する
こととなる。従って、第１センサユニット３２及び第２
センサユニット３３の特性、より具体的には、第１検出
信号Ａあるいは第２検出信号Ｂの電圧及び振幅の影響を
受けることなく、回転方向及び回転角度を算出すること
ができるので、経時変化の影響を受けることなく回転方
向及び回転角度を算出することができる。

【００４０】［１．１．５．２］ 情報処理部及びセン
サユニットの具体的構成 次に情報処理部及びセンサユニットの具体的構成につい
て図８を参照して説明する。第１センサユニット３２
は、第１検出光Ｌ１を射出するＬＥＤ（Light Emitting
Diode）４４と、光学パターン４１により反射された第
１検出光Ｌ１を受光し、第１トランジスタＱ１を介して
第１検出信号Ａとして出力するフォトダイオード４５
と、を備えて構成されている。また、第２センサユニッ
ト３３も同様に第２検出光Ｌ２を射出するＬＥＤ４６
と、光学パターン４１により反射された第２検出光Ｌ２
を受光し、第２トランジスタＱ２を介して第２検出信号
Ｂとして出力するフォトダイオード４７と、を備えて構
成されている。

【００４１】情報処理部１１１は、大別すると、第１検
出信号Ａを第１サンプリングタイミング信号ＳＡＭＰ１
に基づいてサンプリングし、ホールドする第１サンプリ
ングホールド回路１２０と、第１サンプリングホールド
回路１２０にホールドされた第１検出信号Ａに基づいて
第１基準レベル信号ＳREF1を生成し、出力する第１基準
レベル信号生成回路１２１と、第１サンプリングホール
ド回路１２０の出力信号、すなわち、第１検出信号Ａと
第１基準レベル信号ＳREF1とを比較することにより第１
検出信号Ａの波形整形を行って第１波形整形信号ＳAを
出力する第１コンパレータ１２２と、第２検出信号Ｂを
第２サンプリングタイミング信号ＳＡＭＰ２に基づいて
サンプリングし、ホールドする第２サンプリングホール
ド回路１２３と、第２サンプリングホールド回路１２３
にホールドされた第２検出信号Ｂに基づいて第２基準レ
ベル信号ＳREF2を生成し、出力する第２基準レベル信号
生成回路１２４と、第２サンプリングホールド回路１２
３の出力信号、すなわち、第２検出信号Ｂと第２基準レ
ベル信号ＳREF2とを比較することにより第２検出信号Ｂ
の波形整形を行って第２波形整形信号ＳBを出力する第
２コンパレータ１２５と、第１波形整形信号ＳA及び第
２波形整形信号ＳBに基づいて光学パターンの第１セン
サユニット３２及び第２センサユニット３３に対する相
対的な回転方向及び回転角度を算出する信号処理ユニッ
ト１２６と、第１サンプリングタイミング信号ＳＡＭＰ
１に基づいて第１センサユニット３２を動作可能状態と
し、第１サンプリングホールド回路１２０に第１検出信
号Ａのサンプリングを行わせるための第１スイッチＳ１
及び第２スイッチＳ２と、第２サンプリングタイミング
信号ＳＡＭＰ２に基づいて第２センサユニット３３を動
作可能状態とし、第２サンプリングホールド回路１２３
に第２検出信号Ｂのサンプリングを行わせるための第３
スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４と、を備えて構成さ
れている。

【００４２】［１．１．５．２．１］ 信号処理ユニッ
トの構成 信号処理ユニット１２６は、第１波形整形信号ＳA及び
第２波形整形信号ＳBに基づいて光学パターンの第１セ
ンサユニット３２及び第２センサユニット３３に対する
相対的な回転方向（＝正方向あるいは逆方向）を検出
し、正逆判定信号ＳRDを出力する正／逆判定回路１３０
と、第１波形整形信号ＳAのエッジ検出を行い、第１エ
ッジ検出信号ＳE1を出力する第１エッジ検出回路１３１
と、正逆判定信号ＳRD及び第１エッジ検出信号ＳE1に基
づいて光学パターンの第１センサユニット３２及び第２
センサユニット３３に対する回転角度に対応するカウン
ト値を求める第１アップダウンカウンタ１３２と、第１
アップダウンカウンタ１３２のＬＳＢ値を１／２分周し
て第１コントロール信号ＣＮＴ１を生成する１／２分周
回路１３３と、第１コントロール信号ＣＮＴ１に基づい
て第１サンプリングタイミング信号ＳＡＭＰ１を生成し
出力する第１タイミングジェネレータ１３４と、第２波
形整形信号ＳBのエッジ検出を行い、第２エッジ検出信
号ＳE2を出力する第２エッジ検出回路１３５と、正逆判
定信号ＳRD及び第２エッジ検出信号ＳE2に基づいて光学
パターンの第１センサユニット３２及び第２センサユニ
ット３３に対する回転角度に対応するカウント値を求め
る第２アップダウンカウンタ１３６と、第２アップダウ
ンカウンタ１３６のＬＳＢ値を１／２分周して第２コン
トロール信号ＣＮＴ２を生成する１／２分周回路１３７
と、第２コントロール信号ＣＮＴ２に基づいて第２サン
プリングタイミング信号ＳＡＭＰ２を生成し出力する第
２タイミングジェネレータ１３８と、を備えて構成され
ている。

【００４３】［１．１．５．２．２］ 基準レベル信号
生成回路の構成 次に基準レベル信号生成回路の構成について説明する。
この場合において、第１基準レベル信号生成回路１２１
と第２基準レベル信号生成回路１２４とは、同一構成で
あるので、第１基準レベル信号生成回路１２１について
図９を参照して説明する。第１基準レベル信号生成回路
１２１は、第１検出信号Ａの正ピーク信号レベルを第１
ピークホールド信号ＳP1として保持する第１ピークホー
ルド回路１４０と、第１検出信号Ａの負ピーク信号レベ
ルを第２ピークホールド信号ＳP2として保持する第２ピ
ークホールド回路１４１と、第１ピークホールド信号Ｓ
P1と第２ピークホールド信号ＳP2の差電圧を分圧して、
第１基準レベル信号ＳREF1を生成し出力する分圧回路１
４２と、初期化信号ＩＮＩＴ入力時に第１検出信号Ａの
第１ピークホールド回路１４０への入力を禁止する第１
スイッチ１４３と、初期化信号ＳINIT入力時に第１検出
信号Ａの第２ピークホールド回路１４１への入力を禁止
する第２スイッチ１４４と、電源電圧を所定分圧比で分
圧して初期信号電圧ＶINITを生成する分圧回路１４５
と、初期化信号ＩＮＩＴ入力時に分圧回路１４５を第１
ピークホールド回路１４０に接続する第３スイッチ１４
６と、初期化信号ＩＮＩＴ入力時に分圧回路１４５を第
２ピークホールド回路１４１に接続する第４スイッチ１
４７と、を備えて構成されている。

【００４４】ここで、図１０を参照して、初期信号電圧
ＶINITの設定について説明する。初期信号電圧ＶINIT
は、想定される第１検出信号Ａのうち最も信号レベルが
低い、すなわち、第１センサユニット３２の感度が最も
小の場合に得られるであろう第１検出信号Ａの最大信号
電圧ＶMINMAXと、想定される第１検出信号Ａのうち最も
信号レベルが高い、すなわち、第１センサユニット３２
の感度が最も大の場合に得られるであろう第１検出信号
Ａの最小信号電圧ＶMAXMINと、の間の電圧（信号レベ
ル）に設定される。これにより確実に波形整形を行うこ
とができる。

【００４５】［１．１．５．２．２］ タイミングジェ
ネレータの構成 次にタイミングジェネレータの構成について説明する。
この場合において、第１タイミングジェネレータ１３４
と第２タイミングジェネレータ１３８とは、同一構成で
あるので、第１タイミングジェネレータ１３４について
図１１を参照して説明する。第１タイミングジェネレー
タ１３４は、所定の基準周波数を有する基準周波数信号
ｆREFを生成し出力する発振器１５０と、基準周波数信
号ｆREFを分周して、高い周波数（例えば、８ｋ［Ｈ
ｚ］）を有する第１周波数信号ｆHと、低い周波数（例
えば、５１２［Ｈｚ］）を有する第２周波数信号ｆL
と、を生成し出力する分周器１５１と、第２周波数信号
ｆL及び第１コントロール信号ＣＮＴ１の論理積（ＡＮ
Ｄ）をとって、第１論理積信号ＡＮＤ１を出力するＡＮ
Ｄ回路１５２と、第１周波数信号ｆH及び第１コントロ
ール信号ＣＮＴ１の反転信号の論理積（ＡＮＤ）をとっ
て、第２論理積信号ＡＮＤ２を出力するＡＮＤ回路１５
３と、第１論理積信号ＡＮＤ１及び第２論理積信号ＡＮ
Ｄ２の論理和（ＯＲ）をとって、論理和信号ＯＲ１を出
力するＯＲ回路１５４と、論理和信号ＯＲ１を所定時間
遅延させて遅延論理和信号ＤＯＲ１として出力する遅延
回路１５５と、論理和信号ＯＲ１及び遅延論理和信号Ｄ
ＯＲ１の論理積（ＡＮＤ）をとって、第１サンプリング
タイミング信号ＳＡＭＰ１を出力するＡＮＤ回路１５６
と、を備えて構成されている。

【００４６】ここで、第１タイミングジェネレータ１３
４の動作について図８及び図１２を参照して説明する。
第１タイミングジェネレータ１３４の発振器１５０は、
所定の基準周波数を有する基準周波数信号ｆREFを分周
器１５１に出力する。分周器１５１は、基準周波数信号
ｆREFを分周して、高い周波数（例えば、８ｋ［Ｈ
ｚ］）を有する第１周波数信号ｆHと、低い周波数（例
えば、５１２［Ｈｚ］）を有する第２周波数信号ｆL
と、を生成し、第１周波数信号ｆHをＡＮＤ回路１５３
に出力し、第２周波数信号ｆLをＡＮＤ回路１５２に出
力する。これらの動作と並行して、初期化信号ＩＮＩＴ
が“Ｈ”レベルとなると、１／２分周回路１３３は、リ
セットされ、第１コントロール信号ＣＮＴ１は、“Ｌ”
レベルとなる。

【００４７】この結果、ＡＮＤ回路１５２から出力され
る第１論理積信号ＡＮＤ１は、“Ｌ”レベルとなる。一
方、第１コントロール信号ＣＮＴ１の反転信号の信号レ
ベルは“Ｈ”レベルとなり、第１周波数信号ｆH及び第
１コントロール信号ＣＮＴ１の反転信号の論理積（ＡＮ
Ｄ）をとることにより、第１周波数信号ｆHに同期し
て、ＡＮＤ回路１５３の出力する第２論理積信号ＡＮＤ
２は“Ｈ”レベルとなる。従って、ＯＲ回路１５４は、
第１周波数信号ｆHの周波数で“Ｈ”レベルとなる論理
和信号ＯＲ１を遅延回路１５５及びＡＮＤ回路１５６に
出力する。これにより、遅延回路１５５は、論理和信号
ＯＲ１を所定時間遅延させて遅延論理和信号ＤＯＲ１と
してＡＮＤ回路１５６に出力し、ＡＮＤ回路１５６は、
遅延論理和信号ＤＯＲ１及び論理和信号ＯＲ１の論理積
をとり、第１サンプリング信号ＳＡＭＰ１を生成する。

【００４８】これらの結果、第１サンプリング信号ＳＡ
ＭＰ１は、遅延回路１５５により所定時間遅延された後
に、第１周波数信号ｆHの周波数（例えば、８ｋ［Ｈ
ｚ］）で“Ｈ”レベルとなる信号となる。その後、第１
エッジ検出信号ＳE1が“Ｈ”レベルとなることにより、
第１アップダウンカウンタ１３２のＬＳＢ値が“Ｈ”と
なることにより、第１コントロール信号ＣＮＴ１がＨ”
レベルとなる。この結果、ＡＮＤ回路１５３から出力さ
れる第２論理積信号ＡＮＤ２は、“Ｌ”レベルとなる。
一方、第２周波数信号ｆH及び第１コントロール信号Ｃ
ＮＴ１の反転信号の論理積（ＡＮＤ）をとることによ
り、第２周波数信号ｆLに同期して、ＡＮＤ回路１５２
の出力する第１論理積信号ＡＮＤ１は“Ｈ”レベルとな
る。従って、ＯＲ回路１５４は、第２周波数信号ｆLの
周波数で“Ｈ”レベルとなる論理和信号ＯＲ１を遅延回
路１５５及びＡＮＤ回路１５６に出力する。

【００４９】これにより、遅延回路１５５は、論理和信
号ＯＲ１を所定時間遅延させて遅延論理和信号ＤＯＲ１
としてＡＮＤ回路１５６に出力し、ＡＮＤ回路１５６
は、遅延論理和信号ＤＯＲ１及び論理和信号ＯＲ１の論
理積をとり、第１サンプリング信号ＳＡＭＰ１を生成す
る。これらの結果、第１サンプリング信号ＳＡＭＰ１
は、遅延回路１５５により所定時間遅延された後に、第
２周波数信号ｆLの周波数（＝例えば、５１２［Ｈ
ｚ］）で“Ｈ”レベルとなる信号となり、その後、再び
初期化信号ＩＮＩＴが“Ｈ”レベルとなるまで、動作を
継続することとなる。従って、初期動作時のみ、第１サ
ンプリングタイミング信号ＳＡＭＰ１の周波数を高くす
ることができるため、迅速に第１基準レベル信号ＳREF1
を通常動作状態の信号レベルに移行させることができ、
迅速、かつ、正確に通常動作状態に移行させることが可
能となるのである。

【００５０】［１．１．６］ 情報処理部及びセンサユ
ニットの具体的動作 次に、情報処理部１１、１第１センサユニット３２及び
第２センサユニット３３の具体的な初期動作及び通常動
作について図８を参照して説明する。 ［１．１．６．１］ 初期動作 初期動作においては、初期化信号ＩＮＩＴが“Ｈ”レベ
ルとされる。まず、基準レベル信号生成回路の動作につ
いて説明する。以下の説明においては、第１基準レベル
信号生成回路１２１と第２基準レベル信号生成回路１２
４とは、同一構成であるので、第１基準レベル信号生成
回路１２１の動作を主として説明する。初期化信号ＩＮ
ＩＴが“Ｈ”レベルとなると、第１スイッチ１４３入力
時に第１検出信号Ａの第１ピークホールド回路１４０へ
の入力を禁止すべく、オフ（開）状態となる。また、第
２スイッチ１４４は、第１検出信号Ａの第２ピークホー
ルド回路１４１への入力を禁止すべく、オフ（開）状態
となる。一方、第３スイッチ１４６は、分圧回路１４５
を第１ピークホールド回路１４０に接続すべく、オン
（閉）状態となる。また、第４スイッチ１４７は、初期
化信号ＩＮＩＴ入力時に分圧回路１４５を第２ピークホ
ールド回路１４１に接続すべく、オン（閉）状態とな
る。さらに分圧回路１４５は、電源電圧を所定分圧比で
分圧して初期信号電圧ＶINITを生成する。

【００５１】これらの結果、第１ピークホールド回路１
４０は、初期信号電圧ＶINITを第１ピークホールド信号
ＳP1として保持し、第２ピークホールド回路１４１は、
初期信号電圧ＶINITを第２ピークホールド信号ＳP2とし
て保持する。分圧回路１４２は、第１ピークホールド信
号ＳP1と第２ピークホールド信号ＳP2の差電圧を分圧し
て、初期信号電圧ＶINITを有する第１基準レベル信号Ｓ
REF1を第１コンパレータ１２２に出力する。同様にし
て、第２基準レベル信号生成回路１２４は、初期信号電
圧ＶINITを有する第２基準レベル信号ＳREF2を第２コン
パレータ１２５に出力する。また、第１アップダウンカ
ウンタ１３２、１／２分周回路１３３、第２アップダウ
ンカウンタ１３６及び１／２分周回路１３７は、初期化
信号ＩＮＩＴが“Ｈ”レベルとされることにより初期化
される。このとき、第１タイミングジェネレータ１３４
は、“Ｌ”レベルの第１コントロール信号ＣＮＴ１（図
１２参照）に基づいて第１サンプリングタイミング信号
ＳＡＭＰ１を生成し第１スイッチＳ１及び第２スイッチ
Ｓ２に出力する。

【００５２】同様に、第２タイミングジェネレータ１３
８は、“Ｌ”レベルの第２コントロール信号ＣＮＴ２に
基づいて第２サンプリングタイミング信号ＳＡＭＰ２を
生成し第３スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４に出力す
ることとなる。このとき、第１サンプリング信号ＳＡＭ
Ｐ１は、上述したように、遅延回路１５５により所定時
間遅延された後に、第１周波数信号ｆHの周波数（例え
ば、８ｋ［Ｈｚ］）で“Ｈ”レベルとなる信号となって
いるので、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２は、
第１サンプリングタイミング信号ＳＡＭＰ１に基づい
て、すなわち、第１周波数信号ｆHの周波数で第１セン
サユニット３２を動作可能状態とし、第１サンプリング
ホールド回路１２０に第１検出信号Ａのサンプリングを
行わせることとなる。同様に、第２サンプリング信号Ｓ
ＡＭＰ２は、第２タイミングジェネレータ１３８により
第１周波数信号ｆHと同様の初期動作状態における高い
周波数を有する信号となっているので、第３スイッチＳ
３及び第４スイッチＳ４は、第２サンプリングタイミン
グ信号ＳＡＭＰ２に基づいて、高い周波数で第２センサ
ユニット３３を動作可能状態とし、第２サンプリングホ
ールド回路１２３に第２検出信号Ｂのサンプリングを行
わせることとなる。

【００５３】これらにより、第１コンパレータ１２２
は、第１サンプリングホールド回路１２０にホールドさ
れた第１検出信号Ａ及び第１基準レベル信号生成回路１
２１の出力した第１基準レベル信号ＳREF1、すなわち、
第１検出信号Ａと初期信号電圧ＶINITとを比較すること
により第１検出信号Ａの波形整形を行って第１波形整形
信号ＳAを信号処理ユニット１２６の第１エッジ検出回
路及び正／逆判定回路１３０に出力する。また、第２コ
ンパレータ１２５は、第２サンプリングホールド回路１
２３にホールドされた第２検出信号Ｂ及び第２基準レベ
ル信号ＳREF2、すなわち、第２検出信号Ｂと初期信号電
圧ＶINITとを比較することにより第２検出信号Ｂの波形
整形を行って第２波形整形信号ＳBを信号処理ユニット
１２６の第２エッジ検出回路１３５及び正／逆判定回路
１３０に出力することとなる。

【００５４】［１．１．６．２］ 通常動作 上記初期動作の後、初期化信号ＩＮＩＴが“Ｌ”レベル
となると、通常胴債に移行する。まず、基準レベル信号
生成回路の動作について説明する。以下の説明において
は、第１基準レベル信号生成回路１２１と第２基準レベ
ル信号生成回路１２４とは、同一構成であるので、第１
基準レベル信号生成回路１２１の動作を主として説明す
る。初期化信号ＩＮＩＴが“Ｌ”レベルとなると、第１
スイッチ１４３は、第１検出信号Ａの第１ピークホール
ド回路１４０への入力を許可すべく、オン（閉）状態と
なる。また、第２スイッチ１４４は、第１検出信号Ａの
第２ピークホールド回路１４１への入力を許可すべく、
オン（閉）状態となる。一方、第３スイッチ１４６は、
分圧回路１４５を第１ピークホールド回路１４０と非接
続とすべく、オフ（開）状態となる。また、第４スイッ
チ１４７は、分圧回路１４５を第２ピークホールド回路
１４１と非接続とすべく、オフ（開）状態となる。

【００５５】これらの結果、第１ピークホールド回路１
４０は、第１検出信号Ａの正ピーク信号レベルを第１ピ
ークホールド信号ＳP1として保持し、第２ピークホール
ド回路１４１は、第１検出信号Ａの負ピーク信号レベル
を第２ピークホールド信号ＳP2として保持する。従っ
て、分圧回路１４２は、第１ピークホールド信号ＳP1と
第２ピークホールド信号ＳP2の差電圧を分圧して、第１
基準レベル信号ＳREF1を生成し、第１基準レベル信号Ｓ
REF1を第１コンパレータ１２２に出力する。同様にし
て、第２基準レベル信号生成回路１２４は、第２基準レ
ベル信号ＳREF2を生成し、第２基準レベル信号ＳREF2を
第２コンパレータ１２５に出力する。このとき、第１タ
イミングジェネレータ１３４は、“Ｌ”レベルの第１コ
ントロール信号ＣＮＴ１（図１２参照）に基づいて第１
サンプリングタイミング信号ＳＡＭＰ１を生成し第１ス
イッチＳ１及び第２スイッチＳ２に出力する。同様に、
第２タイミングジェネレータ１３８は、“Ｌ”レベルの
第２コントロール信号ＣＮＴ２に基づいて第２サンプリ
ングタイミング信号ＳＡＭＰ２を生成し第３スイッチＳ
３及び第４スイッチＳ４に出力することとなる。このと
き、第１サンプリング信号ＳＡＭＰ１は、上述したよう
に、遅延回路１５５により所定時間遅延された後に、第
１周波数信号ｆHの周波数（例えば、８ｋ［Ｈｚ］）で
“Ｈ”レベルとなる信号となっているので、第１スイッ
チＳ１及び第２スイッチＳ２は、第１サンプリングタイ
ミング信号ＳＡＭＰ１に基づいて、すなわち、第１周波
数信号ｆHの周波数で第１センサユニット３２を動作可
能状態とし、第１サンプリングホールド回路１２０に第
１検出信号Ａのサンプリングを行わせることとなる。

【００５６】同様に、第２サンプリング信号ＳＡＭＰ２
は、第２タイミングジェネレータ１３８により第１周波
数信号ｆHと同様の初期動作状態における高い周波数を
有する信号となっているので、第３スイッチＳ３及び第
４スイッチＳ４は、第２サンプリングタイミング信号Ｓ
ＡＭＰ２に基づいて、高い周波数で第２センサユニット
３３を動作可能状態とし、第２サンプリングホールド回
路１２３に第２検出信号Ｂのサンプリングを行わせるこ
ととなる。これらにより、第１コンパレータ１２２は、
第１サンプリングホールド回路１２０にホールドされた
第１検出信号Ａ及び第１基準レベル信号生成回路１２１
の出力した第１基準レベル信号ＳREF1とを比較すること
により第１検出信号Ａの波形整形を行って第１波形整形
信号ＳAを信号処理ユニット１２６の第１エッジ検出回
路及び正／逆判定回路１３０に出力する。

【００５７】また、第２コンパレータ１２５は、第２サ
ンプリングホールド回路１２３にホールドされた第２検
出信号Ｂ及び第２基準レベル信号ＳREF2とを比較するこ
とにより第２検出信号Ｂの波形整形を行って第２波形整
形信号ＳBを信号処理ユニット１２６の第２エッジ検出
回路１３５及び正／逆判定回路１３０に出力することと
なる。これにより、信号処理ユニット１２６の正／逆判
定回路１３０は、、第１波形整形信号ＳA及び第２波形
整形信号ＳBに基づいて光学パターンの第１センサユニ
ット３２及び第２センサユニット３３に対する相対的な
回転方向（＝正方向あるいは逆方向）を検出し、正逆判
定信号ＳRDを第１アップダウンカウンタ１３２及び第２
アップダウンカウンタ１３６に出力する。一方、第１エ
ッジ検出回路１３１は、第１波形整形信号ＳAのエッジ
（立ち上がり及び立下がり）検出を行い、第１エッジ検
出信号ＳE1を第１アップダウンカウンタ１３２に出力す
る。

【００５８】この結果、第１アップダウンカウンタ１３
２は、第１エッジ検出信号ＳE1及び正逆判定信号ＳRDに
基づいてカウント値のアップカウントあるいはダウンカ
ウントを行うこととなり、第１アップダウンカウンタ１
３２のカウント値は、光学パターンの第１センサユニッ
ト３２及び第２センサユニット３３に対する回転角度に
相当するものとなる。また、第２エッジ検出回路１３５
は、第２波形整形信号ＳBAのエッジ（立ち上がり及び立
下がり）検出を行い、第２エッジ検出信号ＳE2を第１ア
ップダウンカウンタ１３２に出力する。この結果、第２
アップダウンカウンタ１３６は第２エッジ検出信号ＳE2
及び正逆判定信号ＳRDに基づいてカウント値のアップカ
ウントあるいはダウンカウントを行うこととなり、第２
アップダウンカウンタ１３６のカウント値は、光学パタ
ーンの第１センサユニット３２及び第２センサユニット
３３に対する回転角度に相当するものとなる。

【００５９】これに伴い、１／２分周回路１３３は、第
１アップダウンカウンタ１３２のＬＳＢ値を１／２分周
して第１コントロール信号ＣＮＴ１を生成し、第１タイ
ミングジェネレータ１３４に出力し、１／２分周回路１
３７は、第２アップダウンカウンタ１３６のＬＳＢ値を
１／２分周して第２コントロール信号ＣＮＴ２を生成
し、第２タイミングジェネレータに出力する。第１タイ
ミングジェネレータ１３４は、第１コントロール信号Ｃ
ＮＴ１に基づいて第１サンプリングタイミング信号ＳＡ
ＭＰ１を生成し第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２
に出力する。また、第２タイミングジェネレータ１３８
は、第２コントロール信号ＣＮＴ２に基づいて第２サン
プリングタイミング信号ＳＡＭＰ２を生成し第３スイッ
チＳ３及び第４スイッチＳ４に出力することとなる。こ
のとき、第１サンプリング信号ＳＡＭＰ１は、上述した
ように、遅延回路１５５により所定時間遅延された後
に、第２周波数信号ｆLの周波数（例えば、５１２［Ｈ
ｚ］）で“Ｈ”レベルとなる信号となっているので、第
１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２は、第１サンプリ
ングタイミング信号ＳＡＭＰ１に基づいて、すなわち、
第２周波数信号ｆLの周波数で第１センサユニット３２
を動作可能状態とし、第１サンプリングホールド回路１
２０に第１検出信号Ａのサンプリングを行わせることと
なる。

【００６０】同様に、第２サンプリング信号ＳＡＭＰ２
は、第２タイミングジェネレータ１３８により第２周波
数信号ｆLと同様の低い周波数を有する信号となってい
るので、第３スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４は、第
２サンプリングタイミング信号ＳＡＭＰ２に基づいて、
低い周波数で第２センサユニット３３を動作可能状態と
し、第２サンプリングホールド回路１２３に第２検出信
号Ｂのサンプリングを行わせることとなる。これらによ
り、第１コンパレータ１２２は、第１サンプリングホー
ルド回路１２０にホールドされた第１検出信号Ａ及び第
１基準レベル信号生成回路１２１の出力した第１基準レ
ベル信号ＳREF1とを比較することにより第１検出信号Ａ
の波形整形を行って第１波形整形信号ＳAを信号処理ユ
ニット１２６の第１エッジ検出回路及び正／逆判定回路
１３０に出力する。また、第２コンパレータ１２５は、
第２サンプリングホールド回路１２３にホールドされた
第２検出信号Ｂ及び第２基準レベル信号ＳREF2とを比較
することにより第２検出信号Ｂの波形整形を行って第２
波形整形信号ＳBを信号処理ユニット１２６の第２エッ
ジ検出回路１３５及び正／逆判定回路１３０に出力する
こととなる。

【００６１】これにより、信号処理ユニット１２６の正
／逆判定回路１３０は、第１波形整形信号ＳA及び第２
波形整形信号ＳBに基づいて光学パターンの第１センサ
ユニット３２及び第２センサユニット３３に対する相対
的な回転方向（＝正方向あるいは逆方向）を検出し、正
逆判定信号ＳRDを第１アップダウンカウンタ１３２及び
第２アップダウンカウンタ１３６に出力する。一方、第
１エッジ検出回路１３１は、第１波形整形信号ＳAのエ
ッジ（立ち上がり及び立下がり）検出を行い、第１エッ
ジ検出信号ＳE1を第１アップダウンカウンタ１３２に出
力する。この結果、第１アップダウンカウンタ１３２
は、第１エッジ検出信号ＳE1及び正逆判定信号ＳRDに基
づいてカウント値のアップカウントあるいはダウンカウ
ントを行うこととなり、第１アップダウンカウンタ１３
２のカウント値は、光学パターンの第１センサユニット
３２及び第２センサユニット３３に対する回転角度に相
当するものとなる。また、第２エッジ検出回路１３５
は、第２波形整形信号ＳBAのエッジ（立ち上がり及び立
下がり）検出を行い、第２エッジ検出信号ＳE2を第１ア
ップダウンカウンタ１３２に出力する。この結果、第２
アップダウンカウンタ１３６は第２エッジ検出信号ＳE2
及び正逆判定信号ＳRDに基づいてカウント値のアップカ
ウントあるいはダウンカウントを行うこととなり、第２
アップダウンカウンタ１３６のカウント値は、光学パタ
ーンの第１センサユニット３２及び第２センサユニット
３３に対する回転角度に相当するものとなる。

【００６２】以上の説明のように、信号処理ユニット１
２６は、第１波形整形信号ＳA及び第２波形整形信号ＳB
に基づいて光学パターン、ひいては、回転ベゼル１０２
の第１センサユニット３２及び第２センサユニットに対
する相対的な回転角度及び回転方向を算出することとな
る。このようにして、図１３に示すように、第１検出信
号Ａの振幅が小さく、第２検出信号Ｂの振幅が大きい場
合でも、図１４（ａ）に示すように、第１基準レベル信
号ＳREF1を第１検出信号Ａの変動に合わせて順次適正な
信号レベルとするため、図１４（ｂ）に示した理想的な
第１波形整形信号に近い第１波形整形信号ＳAを得るこ
とができ、調整工程を設けなくても、調整工程を設ける
ことなく、自動的に順次検出精度を高くして、確実に回
転ベゼル１０２の回転方向及び回転角度を検出すること
が可能となる。また図１５に示すように、第１検出信号
Ａの振幅が大きく、第２検出信号Ｂの振幅が小さい場合
でも、図１６（ａ）に示すように、第１基準レベル信号
ＳREF1を第１検出信号Ａの変動に合わせて順次適正な信
号レベルとするため、図１６（ｂ）に示した理想的な第
１波形整形信号に近い第１波形整形信号ＳAを得ること
ができ、調整工程を設けることなく、自動的に順次検出
精度を高くして、確実に回転ベゼル１０２の回転方向及
び回転角度を検出することが可能となる。

【００６３】［１．１．６．３］ 動作のまとめ 上記動作を要約すれば、初期動作状態においては、第１
検出信号Ａ及び第２検出信号Ｂを波形整形を行う初期ス
レッショルド電圧として初期信号電圧ＶINITを用いて、
波形整形して第１波形整形信号ＳA及び第２波形整形信
号ＳBを生成するとともに、サンプリング周波数を高く
することにより、迅速に波形整形を行うコンパレータの
第１基準信号レベルＳREF1及び第２基準信号レベルＳRE
F2を自動的に最適な値とすることができる。従って、調
整工程を設けることなく、経時変化の影響も低減して、
確実に回転ベゼル１０２の回転方向及び回転角度を検出
することが可能となる。

【００６４】［１．２］次に回転方向検出及び回転位置
検出動作について図１７ないし図１９を参照して説明す
る。 ［１．２．１］ 正方向に回転している場合 回転ベゼル１０２が正方向に回転している場合には、図
１７に符号で示す場合のように第２波形整形信号ＳB
のピークの手前で回転方向を逆転した場合及び図１１に
符号で示す場合のように第２波形整形信号ＳBのピー
クを越えてから回転方向を逆転した場合のいずれにおい
ても、図１８に示すように、第１波形整形信号ＳAの立
ち上がりタイミングにおいては、第２波形整形信号ＳB
＝“Ｌ”となり、第１波形整形信号ＳAの立ち下がりタ
イミングにおいては、第２波形整形信号ＳB＝“Ｈ”と
なる。同様に、回転ベゼル１０２が正方向に回転してい
る場合には、第２波形整形信号ＳBの立ち上がりタイミ
ングにおいては、第１波形整形信号ＳA＝“Ｈ”とな
り、第２波形整形信号ＳBの立ち下がりタイミングにお
いては、第１波形整形信号ＳA＝“Ｌ”となる。

【００６５】従って、信号処理ユニット５３は、例え
ば、図１９に示すように、第１波形整形信号ＳAの立ち
上がりタイミング→第２波形整形信号ＳBの立ち上がり
タイミング→第１波形整形信号ＳAの立ち下がりタイミ
ング→第２波形整形信号ＳBの立ち下がりタイミング→
……における第２波形整形信号ＳB及び第２波形整形信
号ＳBを観測し、第２波形整形信号ＳB＝“Ｌ”→第１波
形整形信号ＳA＝“Ｈ”→第２波形整形信号ＳB＝“Ｈ”
→第１波形整形信号ＳA＝“Ｌ”→……となっていれ
ば、回転ベゼル１０２が正方向に回転していると判断
し、正方向に対応するカウントアップ（またはカウント
ダウン）を行い、原点位置にカウント値を加算して回転
ベゼル１０２の回転位置を検出することとなる。この場
合において、第１波形整形信号ＳAの信号遷移タイミン
グ及び第２波形整形信号ＳDIFの信号遷移タイミングの
双方を用いて相互に信号レベルを参照しているので、位
置検出精度は、第１検出信号及び第２検出信号の周期の
１／８周期となる。従って、一のセンサユニットを用い
る場合と比較して、倍の精度で位置を検出することがで
きる。

【００６６】［１．２．２］ 逆方向に回転している場
合 また、回転ベゼル１０２が逆方向に回転している場合に
は、図１７に示すように、第１波形整形信号ＳAの立ち
上がりタイミングにおいては、第２波形整形信号ＳB＝
“Ｈ”となり、第１波形整形信号ＳAの立ち下がりタイ
ミングにおいては、第２波形整形信号ＳB＝“Ｌ”とな
る。同様に、回転ベゼルが逆方向に回転している場合に
は、第２波形整形信号ＳBの立ち上がりタイミングにお
いては、第１波形整形信号ＳA＝“Ｌ”となり、第２波
形整形信号ＳBの立ち下がりタイミングにおいては、第
１波形整形信号ＳA＝“Ｈ”となる。従って、信号処理
ユニット５３は、例えば、図１９に示すように、第１波
形整形信号ＳAの立ち上がりタイミング→第２波形整形
信号ＳBの立ち下がりタイミング→第１波形整形信号ＳA
の立ち下がりタイミング→第２波形整形信号ＳBの立ち
上がりタイミング→……における第１波形整形信号ＳA
及び第２波形整形信号ＳBを観測し、第２波形整形信号
ＳB＝“Ｈ”→第１波形整形信号ＳA＝“Ｈ”→第２波形
整形信号ＳB＝“Ｌ”→第１波形整形信号ＳA＝“Ｌ”→
……となっていれば、回転ベゼル１０２が逆方向に回転
していると判断し、逆方向に対応するカウントアップ
（またはカウントダウン）を行い、原点位置にカウント
値を加算して回転ベゼル１０２の回転位置を検出するこ
ととなる。この場合においても、第１波形整形信号ＳA
の信号遷移タイミング及び第２波形整形信号ＳDIFの信
号遷移タイミングの双方を用いて相互に信号レベルを参
照しているので、位置検出精度は、第１検出信号及び第
２検出信号の周期の１／８周期となる。従って、一のセ
ンサユニットを用いる場合と比較して、倍の精度で位置
を検出することができる。

【００６７】［１．３］ 腕時計型情報処理装置の情報
入力方法および動作 次に、上記の腕時計型情報処理装置１００の情報入力方
法および動作について説明する。まず、使用者は、予め
定められた原点位置に回転ベゼル１０２を合わせてお
く。本実施形態では、原点位置を図２に示す状態、すな
わち、「ア」が指示マーク１１０に指示されている状態
にする。この状態で使用者は原点スイッチ１０８を押下
し、これにより腕時計型情報処理装置１００は情報入力
状態となり、第１センサユニット３２および第２センサ
ユニット３３が回転ベゼル１０２の回転角度および回転
方向の検出を開始する。そして、使用者は入力したい情
報、例えば、文字「カ」を入力したい場合には、図２０
に示すように、回転ベゼル１０２上に形成された「カ」
が指示マーク１１０に指示される位置に回転ベゼルを反
時計回りに回転させる。このとき、パルス数検出センサ
ユニット３２は回転ベゼル１０２の回転角度θを検出
し、第２センサユニット３３は、回転ベゼル１０２の回
転方向を検出する。このように検出された回転角度およ
び回転方向に基づいて入力情報「カ」が情報処理部８１
により生成され、表示部１０４に表示される。この状態
で確定スイッチ１０５を押下すると文字「カ」が確定
し、次の情報の入力待ち状態になる。また、削除スイッ
チ１０６を押下すると、「カ」が削除され、入力待ち状
態となる。また、濁点スイッチ１０７を押下すると、
「ガ」が表示部１０４に表示される。

【００６８】［１．４］ 効果 本発明に係る情報処理装置は、文字などの情報やモード
選択など指令情報などの多数の情報の入力を可能とする
場合にも、構成が簡易であるため小型化が容易である。
従って、上述したように腕時計型とすることが可能であ
る。また、腕時計型情報処理装置１００は、上述したよ
うに回転ベゼル１０２を回転させて情報を入力するに際
し、第１波形整形信号ＳAの信号遷移タイミング及び第
２波形整形信号ＳBの信号遷移タイミングの双方を用い
て相互に信号レベルを参照しているので、位置検出精度
は、第１検出信号及び第２検出信号の周期の１／８周期
とすることができ、高精度で回転ベゼル１０２の回転位
置を検出して、確実に情報入力を行うことが可能とな
る。また、互いに連関する第１波形整形信号ＳA及び第
２波形整形信号ＳBを相互に参照しているため、センサ
ユニットの経時変化の影響を低減することができる。

【００６９】［２］ 変形例 ［２．１］ 第１変形例 上記実施形態においては、第１センサユニット３２及び
第２センサユニット３３として、反射型のセンサを用い
ていたが、光学パターン４１を光透過部材で形成し、光
学パターン４１に吸収領域（非透過領域）及び透過領域
を設けることにより透過型のセンサユニットを用いても
同様の効果を得ることが可能となる。 ［２．２］ 第２変形例 また、本発明に係る回転検出装置は、上述した腕時計型
の情報処理装置に限らず、携帯電話などの他のタイプの
情報処理装置等にも応用することも可能である。この場
合、回転部分は回転ベゼルに限らず、円盤状、円筒状、
半球状等の他の形状を用いることができる。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、初期動作時においては
所定の第１信号レベルに基づいて、また、初期動作時を
除く動作状態においては、第１ピークホールド信号及び
第２ピークホールド信号に基づいて、第１基準レベル信
号を生成し、第１検出信号を第１基準レベル信号と比較
することにより前記第１検出信号の波形整形を行って波
形整形信号として出力するとともに、初期状態において
は所定の第２信号レベルに基づいて、また、通常動作状
態においては、第３ピークホールド信号及び第４ピーク
ホールド信号に基づいて、第２基準レベル信号を生成
し、第２検出信号を第２基準レベル信号と比較すること
により第２検出信号の波形整形を行って第２波形整形信
号として出力するので、波形整形を行う第１基準信号レ
ベル及び第２基準信号レベルを自動的に最適な値とする
ことができ、調整工程を設けることなく、経時変化の影
響も低減して、確実に回転方向及び回転角度を検出する
ことが可能となる。

【００７１】さらに動作開始時から所定時間の間、すな
わち、初期動作状態において、第１ピークホールド手段
及び第２ピークホールド手段におけるサンプリングのタ
イミング周期である第１周期を所定時間経過後、すなわ
ち、通常動作状態における第１周期よりも短く設定し、
動作開始時から所定時間の間、すなわち、初期動作状態
において、第３ピークホールド手段及び第４ピークホー
ルド手段におけるサンプリングのタイミングの周期であ
る第２周期を所定時間経過後、すなわち、通常動作状態
における第２周期よりも短く設定するので、迅速に波形
整形を行う第１基準信号レベル及び第２基準信号レベル
を自動的に最適な値とすることができ、より迅速な回転
検出が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る腕時計型情報処理装
置の正面図である。

【図２】 図１の腕時計型情報処理装置から回転ベゼル
を取り外した状態を示す図である。

【図３】 図１のIV−IV線に沿って視た図である。

【図４】 回転ベゼルの下面を示す図である。

【図５】 回転ベゼルに形成された光学パターンと、第
１検出信号及び第２検出信号との関係を説明する図であ
る。

【図６】 腕時計型情報処理装置の入力情報信号を生成
するための機能構成ブロック図である。

【図７】 情報処理部の原理説明図である。

【図８】 センサユニット及び情報処理部の具体的構成
ブロック図である。

【図９】 第１基準レベル信号生成回路の概要構成ブロ
ック図である。

【図１０】 初期信号電圧ＶINITの設定の説明図であ
る。

【図１１】 第１タイミングジェネレータの概要構成ブ
ロック図である。

【図１２】 第１タイミングジェネレータの動作タイミ
ングチャートである。

【図１３】 実施形態の波形整形動作を説明する図（そ
の１）である。

【図１４】 実施形態の波形整形動作を説明する図（そ
の２）である。

【図１５】 実施形態の波形整形動作を説明する図（そ
の３）である。

【図１６】 実施形態の波形整形動作を説明する図（そ
の４）である。

【図１７】 回転方向検出及び回転位置検出動作を説明
する図（その１）である。

【図１８】 回転方向検出及び回転位置検出動作を説明
する図（その２）である。

【図１９】 回転方向検出及び回転位置検出動作を説明
する図（その２）である。

【図２０】 図２に示す腕時計型情報処理装置の回転ベ
ゼルを反時計回りにθ［゜］回転させた状態を示す図で
ある。

【図２１】 従来の回転ベゼルを備える腕時計を示す斜
視図である。

【符号の説明】

３２…第１センサユニット ３３…第２センサユニット ４１…光学パターン ４１ａ…吸収領域 ４１ｂ…反射領域、 ４４、４６…ＬＥＤ ４５、４７…フォトダイオード ５０…第１波形整形回路 ５１…第１アップダウン判定回路 ５２…第１正／逆判定回路 ５３…第２波形整形回路 ５４…第２アップダウン判定回路 ５５…第２正／逆判定回路 ５６…第１検出タイミング生成回路 ５７…第２検出タイミング生成回路 １００…腕時計型情報処理装置 １０２…回転ベゼル １１１…情報処理部 １１２…情報テーブル １１３…メモリ １１４…キャラクタジェネレータ １２０…第１サンプリングホールド回路 １２１…第１基準レベル生成回路 １２２…第１コンパレータ １２３…第２サンプリングホールド回路 １２４…第２基準レベル生成回路 １２５…第２コンパレータ １２６…信号処理ユニット １３０…正／逆反転回路 １３１…第１エッジ検出回路 １３２…第１アップダウンカウンタ １３３…１／２分周回路 １３４…第１タイミングジェネレータ １３５…第２エッジ検出回路 １３６…第２アップダウンカウンタ １３７…１／２分周回路 １３８…第２タイミングジェネレータ

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 初期状態において所定の信号レベルを保
   持するとともに、入力信号の正ピーク信号レベルを第１
   ピークホールド信号として保持する第１ピークホールド
   手段と、 初期状態において前記所定の信号レベルを保持するとと
   もに、前記入力信号の負ピーク信号レベルを第２ピーク
   ホールド信号として保持する第２ピークホールド手段
   と、 前記第１ピークホールド信号及び前記第２ピークホール
   ド信号に基づいて、基準レベル信号を生成し出力する基
   準レベル信号生成手段と、 前記入力信号を前記基準レベル信号と比較することによ
   り前記入力信号の波形整形を行って波形整形信号として
   出力する波形整形手段と、 を備えたことを特徴とする波形整形回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載の波形整形回路において、 前記第１ピークホールド手段は、所定周期を有するタイ
   ミングにおいてサンプリングを行い前記入力信号の信号
   レベルを前記第１ピークホールド信号として保持し、 前記第２ピークホールド手段は、所定周期を有するタイ
   ミングにおいてサンプリングを行い前記入力信号の信号
   レベルを前記第２ピークホールド信号として保持する、 ことを特徴とする波形整形回路。
3. 【請求項３】 請求項２記載の波形整形回路において、 前記タイミングの周期は、動作開始時から所定時間の
   間、前記所定時間経過後における前記タイミングの周期
   よりも短く設定される、 ことを特徴とする波形整形回路。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載の波形整形回路において、 前記初期状態において保持される前記所定の信号レベル
   は、想定される前記入力信号のうち最も信号レベルが低
   い前記入力信号の最大信号レベルと、想定される前記入
   力信号の信号レベルのうち最も信号レベルが高い前記入
   力信号の最小信号レベルと、の間の信号レベルに設定さ
   れる、 ことを特徴とする波形整形回路。
5. 【請求項５】 初期状態において所定の信号レベルを保
   持するとともに、入力信号の正ピーク信号レベルを第１
   ピークホールド信号として保持する第１ピークデテクタ
   と、 初期状態において前記所定の信号レベルを保持するとと
   もに、前記入力信号の負ピーク信号レベルを第２ピーク
   ホールド信号として保持する第２ピークデテクタと、 前記第１ピークホールド信号及び前記第２ピークホール
   ド信号に基づいて、基準レベル信号を生成し出力する基
   準レベル信号生成回路と、 前記入力信号を前記基準レベル信号と比較することによ
   り前記入力信号の波形整形を行って波形整形信号として
   出力するコンパレータと、 を備えたことを特徴とする波形整形回路。
6. 【請求項６】 吸収領域と反射領域とを有する所定の光
   学パターンが形成された反射部材と、 前記反射部材に第１検出光を照射し、前記反射部材によ
   り反射された前記第１検出光を受光して前記光学パター
   ンに対応する第１検出信号を出力する第１検出手段と、 前記第１検出手段と回転中心に対して所定角度離間して
   配設され、前記反射部材に第２検出光を照射し、反射さ
   れた前記第２検出光を受光して前記光学パターンに対応
   する第２検出信号を出力する第２検出手段と、 初期状態において所定の第１信号レベルを保持するとと
   もに、前記第１検出信号の正ピーク信号レベルを第１ピ
   ークホールド信号として保持する第１ピークホールド手
   段と、 初期状態において所定の第１信号レベルを保持するとと
   もに、前記第１検出信号の負ピーク信号レベルを第２ピ
   ークホールド信号として保持する第２ピークホールド手
   段と、 前記第１ピークホールド信号及び前記第２ピークホール
   ド信号に基づいて、第１基準レベル信号を生成し出力す
   る第１基準レベル信号生成手段と、 前記第１検出信号を前記第１基準レベル信号と比較する
   ことにより前記第１検出信号の波形整形を行って波形整
   形信号として出力する第１波形整形手段と、 初期状態において所定の第２信号レベルを保持するとと
   もに、前記第２検出信号の正ピーク信号レベルを第３ピ
   ークホールド信号として保持する第３ピークホールド手
   段と、 初期状態において所定の第２信号レベルを保持するとと
   もに、前記第２検出信号の負ピーク信号レベルを第４ピ
   ークホールド信号として保持する第４ピークホールド手
   段と、 前記第３ピークホールド信号及び前記第４ピークホール
   ド信号に基づいて、第２基準レベル信号を生成し出力す
   る第２基準レベル信号生成手段と、 前記第２検出信号を前記第２基準レベル信号と比較する
   ことにより前記第２検出信号の波形整形を行って第２波
   形整形信号として出力する第２波形整形手段と、 前記第１波形整形信号及び前記第２波形整形信号に基づ
   いて前記反射部材の前記第１検出手段及び前記第２検出
   手段に対する相対的な回転方向及び回転角度を算出する
   信号処理手段と、 を備えたことを特徴とする回転検出装置。
7. 【請求項７】 吸収領域と透過領域とを有する所定の光
   学パターンが形成された光透過部材と、 前記光透過部材に第１検出光を照射し、前記光透過部材
   を透過した前記第１検出光を受光して前記光学パターン
   に対応する第１検出信号を出力する第１検出手段と、 前記第１検出手段と回転中心に対して所定角度離間して
   配設され、前記光透過部材に第２検出光を照射し、前記
   光透過部材を透過した前記第２検出光を受光して前記光
   学パターンに対応する第２検出信号を出力する第２検出
   手段と、 初期状態において所定の第１信号レベルを保持するとと
   もに、前記第１検出信号の正ピーク信号レベルを第１ピ
   ークホールド信号として保持する第１ピークホールド手
   段と、 初期状態において所定の第１信号レベルを保持するとと
   もに、前記第１検出信号の負ピーク信号レベルを第２ピ
   ークホールド信号として保持する第２ピークホールド手
   段と、 前記第１ピークホールド信号及び前記第２ピークホール
   ド信号に基づいて、第１基準レベル信号を生成し出力す
   る第１基準レベル信号生成手段と、 前記第１検出信号を前記第１基準レベル信号と比較する
   ことにより前記第１検出信号の波形整形を行って波形整
   形信号として出力する第１波形整形手段と、 初期状態において所定の第２信号レベルを保持するとと
   もに、前記第２検出信号の正ピーク信号レベルを第３ピ
   ークホールド信号として保持する第３ピークホールド手
   段と、 初期状態において所定の第２信号レベルを保持するとと
   もに、前記第２検出信号の負ピーク信号レベルを第４ピ
   ークホールド信号として保持する第４ピークホールド手
   段と、 前記第３ピークホールド信号及び前記第４ピークホール
   ド信号に基づいて、第２基準レベル信号を生成し出力す
   る第２基準レベル信号生成手段と、 前記第２検出信号を前記第２基準レベル信号と比較する
   ことにより前記第２検出信号の波形整形を行って第２波
   形整形信号として出力する第２波形整形手段と、 前記第１波形整形信号及び前記第２波形整形信号に基づ
   いて前記反射部材の前記第１検出手段及び前記第２検出
   手段に対する相対的な回転方向及び回転角度を算出する
   信号処理手段と、 を備えたことを特徴とする回転検出装置。
8. 【請求項８】 請求項６または請求項７記載の回転検出
   装置において、 前記第１ピークホールド手段は、所定第１周期を有する
   タイミングにおいてサンプリングを行い前記第１検出信
   号の信号レベルを前記第１ピークホールド信号として保
   持し、 前記第２ピークホールド手段は、所定第１周期を有する
   タイミングにおいてサンプリングを行い前記第１検出信
   号の信号レベルを前記第２ピークホールド信号として保
   持し、 前記第３ピークホールド手段は、所定第２周期を有する
   タイミングにおいてサンプリングを行い前記第２検出信
   号の信号レベルを前記第３ピークホールド信号として保
   持し、 前記第４ピークホールド手段は、所定第２周期を有する
   タイミングにおいてサンプリングを行い前記第２検出信
   号の信号レベルを前記第４ピークホールド信号として保
   持する、 ことを特徴とする回転検出装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の回転検出装置において、 前記第１周期は、動作開始時から所定時間の間、前記所
   定時間経過後における前記第１周期よりも短く設定さ
   れ、 前記第２周期は、動作開始時から所定時間の間、前記所
   定時間経過後における前記第２周期よりも短く設定され
   る、 ことを特徴とする回転検出装置。
10. 【請求項１０】 請求項６ないし請求項９のいずれかに
    記載の回転検出装置において、 前記初期状態において保持される前記所定の第１信号レ
    ベルは、想定される前記第１検出信号のうち最も信号レ
    ベルが低い前記第１検出信号の最大信号レベルと、想定
    される前記第１検出信号のうち最も信号レベルが高い前
    記第１検出信号の最小信号レベルと、の間の信号レベル
    に設定され、 前記初期状態において保持される前記所定の第２信号レ
    ベルは、想定される前記第２検出信号のうち最も信号レ
    ベルが低い前記第２検出信号の最大信号レベルと、想定
    される前記第２検出信号のうち最も信号レベルが高い前
    記第２検出信号の最小信号レベルと、の間の信号レベル
    に設定される、 ことを特徴とする回転検出装置。
11. 【請求項１１】 請求項６ないし請求項１０のいずれか
    に記載の回転検出装置において、 前記第１基準レベル信号生成手段は、前記第１ピークホ
    ールド信号及び前記第２ピークホールド信号の電圧差を
    所定の第１分圧比で分圧して前記第１基準レベル信号を
    生成し、 前記第２基準レベル信号生成手段は、前記第３ピークホ
    ールド信号及び前記第４ピークホールド信号の電圧差を
    所定の第２分圧比で分圧して前記第２基準レベル信号を
    生成する、 ことを特徴とする回転検出装置。
12. 【請求項１２】 請求項６ないし請求項１１のいずれか
    に記載の回転検出装置において、 前記光学パターンを前記第１検出手段及び前記第２検出
    手段に対して相対的に回転させた場合に出力される前記
    第１検出信号の位相と前記第２検出信号の位相とが１／
    ４波長ずれるように前記第１検出手段と前記第２検出手
    段との間の離間角度を設定したことを特徴とする回転検
    出装置。
13. 【請求項１３】 請求項６ないし請求項１１のいずれか
    に記載の回転検出装置において、 前記光学パターンは、前記吸収領域と、前記反射領域あ
    るいは前記透過領域とが、前記回転中心を中心とした角
    度θ2が３６０／ｎ［゜］（ｎは偶数）となるように交
    互に形成され、 前記第１検出手段または前記第２検出手段のそれぞれ
    と、前記回転中心とを結ぶ線がなす角度θ1が θ1＝（θ2×ｍ）＋θ2／２ （ただし、ｍは整数 ） とされていることを特徴とする回転検出装置。
14. 【請求項１４】 請求項６記載の回転検出装置におい
    て、 前記反射部材は、円環状の回転ベゼルに形成されてお
    り、 前記第１検出手段及び前記第２検出手段は、使用者の手
    首に巻き付けることが可能なバンド部を有し、前記回転
    ベゼルが回転可能の取り付けられる腕時計型本体側に形
    成されていることを特徴とする回転検出装置。
15. 【請求項１５】 吸収領域と反射領域とを有する所定の
    光学パターンが形成された反射部材と、 前記反射部材に第１検出光を照射し、前記反射部材によ
    り反射された前記第１検出光を受光して前記光学パター
    ンに対応する第１検出信号を出力する第１光センサと、 前記第１検出手段と回転中心に対して所定角度離間して
    配設され、前記反射部材に第２検出光を照射し、反射さ
    れた前記第２検出光を受光して前記光学パターンに対応
    する第２検出信号を出力する第２光センサと、 初期状態において所定の第１信号レベルを保持するとと
    もに、前記第１検出信号の正ピーク信号レベルを第１ピ
    ークホールド信号として保持する第１ピークデテクタ
    と、 初期状態において所定の第１信号レベルを保持するとと
    もに、前記第１検出信号の負ピーク信号レベルを第２ピ
    ークホールド信号として保持する第２ピークデテクタ
    と、 前記第１ピークホールド信号及び前記第２ピークホール
    ド信号に基づいて、第１基準レベル信号を生成し出力す
    る第１基準レベル信号生成回路と、 前記第１検出信号を前記第１基準レベル信号と比較する
    ことにより前記第１検出信号の波形整形を行って波形整
    形信号として出力する第１コンパレータと、 初期状態において所定の第２信号レベルを保持するとと
    もに、前記第２検出信号の正ピーク信号レベルを第３ピ
    ークホールド信号として保持する第３ピークデテクタ
    と、 初期状態において所定の第２信号レベルを保持するとと
    もに、前記第２検出信号の負ピーク信号レベルを第４ピ
    ークホールド信号として保持する第４ピークデテクタ
    と、 前記第３ピークホールド信号及び前記第４ピークホール
    ド信号に基づいて、第２基準レベル信号を生成し出力す
    る第２基準レベル信号生成回路と、 前記第２検出信号を前記第２基準レベル信号と比較する
    ことにより前記第２検出信号の波形整形を行って第２波
    形整形信号として出力する第２コンパレータと、 前記第１波形整形信号及び前記第２波形整形信号に基づ
    いて前記反射部材の前記第１検出手段及び前記第２検出
    手段に対する相対的な回転方向及び回転角度を算出する
    信号処理回路と、 を備えたことを特徴とする回転検出装置。
16. 【請求項１６】 吸収領域と反射領域とを有する所定の
    光学パターンが形成された反射部材に第１検出光を照射
    し、前記反射部材により反射された前記第１検出光を受
    光して前記光学パターンに対応する第１検出信号を出力
    する第１検出工程と、 前記第１検出光の照射位置にと、回転中心に対して所定
    角度離間した位置に第２検出光を照射し、反射された前
    記第２検出光を受光して前記光学パターンに対応する第
    ２検出信号を出力する第２検出工程と、 初期状態において所定の第１信号レベルを保持するとと
    もに、前記第１検出信号の正ピーク信号レベルを第１ピ
    ークホールド信号として保持する第１ピークホールド工
    程と、 初期状態において所定の第１信号レベルを保持するとと
    もに、前記第１検出信号の負ピーク信号レベルを第２ピ
    ークホールド信号として保持する第２ピークホールド工
    程と、 前記第１ピークホールド信号及び前記第２ピークホール
    ド信号に基づいて、第１基準レベル信号を生成し出力す
    る第１基準レベル信号生成工程と、 前記第１検出信号を前記第１基準レベル信号と比較する
    ことにより前記第１検出信号の波形整形を行って波形整
    形信号として出力する第１波形整形工程と、 初期状態において所定の第２信号レベルを保持するとと
    もに、前記第２検出信号の正ピーク信号レベルを第３ピ
    ークホールド信号として保持する第３ピークホールド工
    程と、 初期状態において所定の第２信号レベルを保持するとと
    もに、前記第２検出信号の負ピーク信号レベルを第４ピ
    ークホールド信号として保持する第４ピークホールド手
    段と、 前記第３ピークホールド信号及び前記第４ピークホール
    ド信号に基づいて、第２基準レベル信号を生成し出力す
    る第２基準レベル信号生成工程と、 前記第２検出信号を前記第２基準レベル信号と比較する
    ことにより前記第２検出信号の波形整形を行って第２波
    形整形信号として出力する第２波形整形工程と、 前記第１波形整形信号及び前記第２波形整形信号に基づ
    いて前記反射部材の前記第１検出手段及び前記第２検出
    手段に対する相対的な回転方向及び回転角度を算出する
    信号処理工程と、 を備えたことを特徴とする回転検出方法。