(57)【要約】【課題】入力部材の位置を確実に検出することが可能な入力装置を提供する。【解決手段】この回転入力装置３０は、基準交流信号Ａに基づいて、回転部材３１の位置に応じて基準交流信号Ａと所定の位相分ずれた出力交流信号Ｂを出力する静電式エンコーダ３８と、発振器４５が発振する基準交流信号Ａを基準交流信号Ａの１周期（１／２０秒）よりも長い時間間隔（１／１０秒間隔）毎にタイマ割込処理を行う制御部４２とを備えている。制御部４２は、タイマ割込処理の終了後次のタイマ割込処理の開始前の期間ｔ２で、出力交流信号Ｂの波形の立ち上がりエッジＢ１を検出し、立ち上がりエッジＢ１の検出結果に基づいて、基準交流信号Ａと出力交流信号Ｂとの位相差を求めるとともに、求めた位相差に基づいて、入力部材の位置を求めるように構成されている。【選択図】図２
2012018477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザによる操作により移動可能な入力部材と、
第１の交流信号を発振する信号発振部と、
前記信号発振部により発振された前記第１の交流信号に基づいて、前記入力部材の位置に応じて前記第１の交流信号と所定の位相分ずれた第２の交流信号を出力する静電式エンコーダと、
前記信号発振部が発振する前記第１の交流信号を前記第１の交流信号の１周期よりも長い所定の時間間隔毎にリセット処理をする制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記リセット処理の終了後次の前記リセット処理の開始前の期間で、前記静電式エンコーダから出力された前記第２の交流信号の波形の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出し、前記起点の検出結果に基づいて、前記第１の交流信号と前記第２の交流信号との位相差を求めるとともに、求めた前記位相差に基づいて、前記入力部材の位置を求めるように構成されている、入力装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記静電式エンコーダから出力された前記第２の交流信号の波形のうち１回目の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出せずに、２回目以降の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出するように構成されている、請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の交流信号の波形の１回目の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点から前記第１の交流信号の１周期分の時間が経過した後に、前記静電式エンコーダから出力された前記第２の交流信号の波形のうち２回目以降の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出する制御を行うように構成されている、請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記信号発振部が発振する前記第１の交流信号を前記第１の交流信号の２周期分と同じ時間間隔毎にリセット処理を行う制御を行うように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記信号発振部により発振された前記第１の交流信号の波形の１回目の立ち上がりの起点と、前記静電式エンコーダから出力された前記第２の交流信号の波形の２回目の立ち上がりの起点との位相差を求めるとともに、求めた前記位相差に基づいて、前記入力部材の位置を求めるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記リセット処理を行う期間と、前記第２の交流信号の波形の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出する期間とが重複しないように、前記第２の交流信号の波形の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出する制御を行うように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項７】
前記入力部材は、回転可能な回転部材を含み、
前記制御部は、前記第１の交流信号と前記第２の交流信号との位相差を求めるとともに、求めた前記位相差に基づいて、前記回転部材の角度位置を求めるように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項８】
ユーザによる操作により移動可能な入力部材と、
第１の交流信号を発振する信号発振部と、
前記信号発振部により発振された前記第１の交流信号に基づいて、前記入力部材の位置に応じて前記第１の交流信号と所定の位相分ずれた第２の交流信号を出力する静電式エンコーダと、
前記信号発振部が発振する前記第１の交流信号を前記第１の交流信号の１周期よりも長い所定の時間間隔毎にリセット処理をする制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記リセット処理の終了後次の前記リセット処理の開始前の期間で、前記静電式エンコーダから出力された前記第２の交流信号の波形の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出し、前記起点の検出結果に基づいて、前記第１の交流信号と前記第２の交流信号との位相差を求めるとともに、求めた前記位相差に基づいて、前記入力部材の位置を求めるように構成されている、入力装置を含む電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力装置および入力装置を含む電子機器に関し、特に、ユーザによる操作により移動可能な入力部材を備える入力装置および入力装置を含む電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ユーザによる操作により移動可能な入力部材を備える入力装置および電子機器が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、ユーザによる操作により移動可能なスケール（入力部材）と、基準信号（第１の交流信号）を発振する発振器（信号発振部）と、発振器により発振された基準信号に基づいて、スケールの位置に応じて基準信号と所定の位相分ずれた信号（第２の交流信号）を出力するトランスデューサ（静電式エンコーダ）と、発振器が発振する基準信号のリセット処理を行う制御ユニット（制御部）とを備える容量型位置測定トランスデューサ（入力装置を含む電子機器）が開示されている。また、容量型位置測定トランスデューサの制御ユニットは、基準信号のリセット処理の開始後にトランスデューサから出力された所定の位相分ずれた信号の波形の最初の立ち上がり起点を取得する処理を行うように構成されている。そして、制御ユニットは、基準信号のリセット処理の起点時と所定の位相分ずれた信号の最初の立ち上がり起点時との位相差を求めるとともに、求めた位相差に基づいて、スケールの位置を求める制御を行うように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平４−６７８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１による容量型位置測定トランスデューサ（入力装置を含む電子機器）では、基準信号（第１の交流信号）と、基準信号と所定の位相分ずれた信号（第２の交流信号）との位相差が僅かな位相差である場合に、制御ユニット（制御部）による基準信号のリセット処理の開始時から終了時までのリセット処理期間と、所定の位相分ずれた信号の最初の立ち上がり起点の取得処理期間とが重なる場合がある。このように複数の割込処理（リセット処理および起点の取得処理）が衝突する場合、ＣＰＵなどからなる制御ユニットは、通常、優先度の低い方の割込処理（起点の取得処理）を無視するため、基準信号のリセット処理を優先して、トランスデューサから出力された所定の位相分ずれた信号の波形の立ち上がり起点を取得する処理を行うことができない場合があるという不都合がある。このため、上記特許文献１による容量型位置測定トランスデューサ（入力装置を含む電子機器）では、スケール（入力部材）の位置を検出することができない場合があるという問題点があると考えられる。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、入力部材の位置を確実に検出することが可能な入力装置および入力装置を含む電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
この発明の第１の局面による入力装置は、ユーザによる操作により移動可能な入力部材と、第１の交流信号を発振する信号発振部と、信号発振部により発振された第１の交流信号に基づいて、入力部材の位置に応じて第１の交流信号と所定の位相分ずれた第２の交流信号を出力する静電式エンコーダと、信号発振部が発振する第１の交流信号を第１の交流信号の１周期よりも長い所定の時間間隔毎にリセット処理をする制御を行う制御部とを備え、制御部は、リセット処理の終了後次のリセット処理の開始前の期間で、静電式エンコーダから出力された第２の交流信号の波形の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出し、起点の検出結果に基づいて、第１の交流信号と第２の交流信号との位相差を求めるとともに、求めた位相差に基づいて、入力部材の位置を求めるように構成されている。
【０００８】
この第１の局面による入力装置では、上記のように、１周期よりも長い所定の時間間隔毎にリセット処理をする制御を行う制御部を、リセット処理の終了後次のリセット処理の開始前の期間で、静電式エンコーダから出力された第２の交流信号の波形の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出するように構成することによって、リセット処理後次のリセット処理までの期間が１周期よりも長くなるので、リセット処理後次のリセット処理前に、第２交流信号の１回目の立ち上がりまたは立ち下がり起点のみならず、２回目以降の立ち上がりまたは立ち下がり起点を検出することができる。これにより、制御部によるリセット処理期間と、第２の交流信号の波形の１回目の立ち上がり起点または立ち下がり起点とが重複する場合にも、第２の交流信号の２回目以降の立ち上がり起点または立ち下がり起点を検出することにより、第２の交流信号の波形の立ち上がり起点または立ち下がり起点を確実に検出することができる。その結果、第１の交流信号の位相と第２の交流信号の位相との位相差に関わらず、入力部材の位置を求めることができるので、入力部材の位置を確実に検出することができる。
【０００９】
上記第１の局面による入力装置において、好ましくは、制御部は、静電式エンコーダから出力された第２の交流信号の波形のうち１回目の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出せずに、２回目以降の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出するように構成されている。このように構成すれば、２回目以降の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出することにより、リセット処理期間と第２の交流信号の波形の立ち上がり起点または立ち下がり起点が属する期間とを異ならせることができるので、容易に、第２の交流信号の波形の立ち上がり起点または立ち下がり起点を確実に検出することができる。
【００１０】
この場合において、好ましくは、制御部は、第１の交流信号の波形の１回目の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点から第１の交流信号の１周期分の時間が経過した後に、静電式エンコーダから出力された第２の交流信号の波形のうち２回目以降の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、より確実に第２の交流信号の波形の立ち上がり起点または立ち下がり起点を検出することができる。
【００１１】
上記第１の局面による入力装置において、好ましくは、制御部は、信号発振部が発振する第１の交流信号を第１の交流信号の２周期分と同じ時間間隔毎にリセット処理を行う制御を行うように構成されている。このように構成すれば、第１の交流信号の２周期毎に第２の交流信号の波形の２回目の立ち上がり起点または立ち下がり起点を確実に検出することができるので、第１の交流信号の２周期毎に入力部材の位置を検出することができる。これにより、第１の交流信号を第１の交流信号の２周期よりも長い時間間隔毎にリセット処理を行う場合に比べて、検出期間を短くしながら確実に入力部材の位置を検出することができる。
【００１２】
上記第１の局面による入力装置において、好ましくは、制御部は、信号発振部により発振された第１の交流信号の波形の１回目の立ち上がりの起点と、静電式エンコーダから出力された第２の交流信号の波形の２回目の立ち上がりの起点との位相差を求めるとともに、求めた位相差に基づいて、入力部材の位置を求めるように構成されている。このように構成すれば、第１の交流信号の波形の１回目の立ち上がりの起点と第２の交流信号の２回目の立ち上がりの起点との位相差を求めることにより、位相差を求める演算パターンを１つにすることができるので、その分、容易に第１の交流信号と第２の交流信号との位相差を求める演算パターンを単純化することができる。
【００１３】
上記第１の局面による入力装置において、好ましくは、制御部は、リセット処理を行う期間と、第２の交流信号の波形の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出する期間とが重複しないように、第２の交流信号の波形の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、確実に第２の交流信号の波形の２回目の立ち上がり起点または立ち下がり起点を検出することができるので、第１の交流信号の位相と第２の交流信号の位相との位相差を求めることにより、入力部材の位置を確実に求めることができる。
【００１４】
上記第１の局面による入力装置において、好ましくは、入力部材は、回転可能な回転部材を含み、制御部は、第１の交流信号と第２の交流信号との位相差を求めるとともに、求めた位相差に基づいて、回転部材の角度位置を求めるように構成されている。このように構成すれば、入力部材が回転する回転部材である場合にも、確実に回転部材の角度位置を求めることができる。
【００１５】
この発明の第２の局面による入力装置を含む電子機器は、ユーザによる操作により移動可能な入力部材と、第１の交流信号を発振する信号発振部と、信号発振部により発振された第１の交流信号に基づいて、入力部材の位置に応じて第１の交流信号と所定の位相分ずれた第２の交流信号を出力する静電式エンコーダと、信号発振部が発振する第１の交流信号を第１の交流信号の１周期よりも長い所定の時間間隔毎にリセット処理をする制御を行う制御部とを備え、制御部は、リセット処理の終了後次のリセット処理の開始前の期間で、静電式エンコーダから出力された第２の交流信号の波形の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出し、起点の検出結果に基づいて、第１の交流信号と第２の交流信号との位相差を求めるとともに、求めた位相差に基づいて、入力部材の位置を求めるように構成されている。
【００１６】
この第２の局面による入力装置を含む電子機器では、上記のように、１周期よりも長い所定の時間間隔毎にリセット処理をする制御を行う制御部を、リセット処理の終了後次のリセット処理の開始前の期間で、静電式エンコーダから出力された第２の交流信号の波形の立ち上がりの起点または立ち下がりの起点を検出するように構成することによって、リセット処理後次のリセット処理までの期間が１周期よりも長くなるので、リセット処理後次のリセット処理前に、第２交流信号の１回目の立ち上がりまたは立ち下がり起点のみならず、２回目以降の立ち上がりまたは立ち下がり起点を検出することができる。これにより、制御部によるリセット処理期間と、第２の交流信号の波形の１回目の立ち上がり起点または立ち下がり起点とが重複する場合にも、第２の交流信号の２回目以降の立ち上がり起点または立ち下がり起点を検出することにより、第２の交流信号の波形の立ち上がり起点または立ち下がり起点を確実に検出することができる。その結果、第１の交流信号の位相と第２の交流信号の位相との位相差に関わらず、入力部材の位置を求めることができるので、入力部材の位置を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態による携帯電話機の構成を説明するための平面図である。
【図２】図１に示した本発明の一実施形態による携帯電話機の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】図１に示した本発明の一実施形態による携帯電話機の回転入力装置の構成を説明するための斜視図である。
【図４】図１に示した本発明の一実施形態による携帯電話機の回転入力装置の構成を説明するための分解斜視図である。
【図５】図１に示した本発明の一実施形態による携帯電話機の回転入力装置の構成を説明するための断面図である。
【図６】図１に示した本発明の一実施形態による携帯電話機の静電式エンコーダのロータの構成を説明するための平面図である。
【図７】図１に示した本発明の一実施形態による携帯電話機の静電式エンコーダのステータの構成を説明するための平面図である。
【図８】図１に示した本発明の一実施形態による携帯電話機内で処理される基準交流信号と出力交流信号との位相差が小さい場合の基準交流信号および出力交流信号を説明するための図である。
【図９】図１に示した本発明の一実施形態による携帯電話機内で処理される基準交流信号と出力交流信号との位相差が大きい場合の基準交流信号および出力交流信号を説明するための図である。
【図１０】図１に示した本発明の一実施形態による携帯電話機の回転入力装置の回転部材の回転角度位置を決定する際におけるメイン制御部が行う処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１に示した本発明の一実施形態による携帯電話機の回転入力装置の回転部材の回転角度位置を決定する際におけるタイマ割込制御部が行う処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１に示した本発明の一実施形態による携帯電話機の回転入力装置の回転部材の回転角度位置を決定する際におけるエッジ検出割込制御部が行う処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施形態の第１変形例による回転入力装置を説明するための基準交流信号および出力交流信号を表わした図である。
【図１４】本発明の一実施形態の第２変形例による回転入力装置を説明するための基準交流信号および出力交流信号を表わした図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
まず、図１〜図９を参照して、本発明の一実施形態による携帯電話機１の構成について説明する。
【００２０】
図１および図２に示すように、携帯電話機１は、携帯電話機本体１０（図１参照）と、表示部２０と、回転入力装置３０と、ボタン入力部５０とにより構成されている。なお、携帯電話機１は、本発明の「入力装置を含む電子機器」の一例であり、回転入力装置３０は、本発明の「入力装置」の一例である。
【００２１】
回転入力装置３０は、ユーザにより回転部材３１を回転および押圧操作することが可能なように構成されており、ユーザの操作に伴って所定の入力を行うことが可能なように構成されている。具体的には、図３に示すように、回転入力装置３０は、ユーザによる回転操作により回転移動可能な回転部材３１と、回転部材３１の下部側に設けられ、回転部材３１を回転可能に支持する支持台３２とを含んでいる。図４および図５に示すように、回転部材３１と支持台３２との間には空間が形成されており、この空間には複数の部材が配置されている。また、支持台３２の下部側には、検知部３３が搭載される感圧センサ３４が配置されている。なお、回転部材３１は、本発明の「入力部材」の一例である。
【００２２】
回転部材３１は、鉄を含む磁性材料からなる。また、回転部材３１は、中央に開口部３１ａを有する円板形状に形成されており、支持台３２の上側開口を覆う位置に設けられている。
【００２３】
支持台３２は、鉄を含む磁性材料からなる。また、支持台３２は、中央に開口を有する円板形状の底板部３２ａと、底板部３２ａの縁部から上方に向かって突出する側壁部３２ｂと、底板部３２ａの上面側中央から上方に向かって突出するように形成され、底板部３２ａの開口と連通する開口（雌ネジが内面に形成されたネジ穴）を有する円筒部３２ｃとにより構成されている。
【００２４】
また、回転部材３１の開口部３１ａ内には、図４および図５に示すように、ワッシャ３５が配置されている。このワッシャ３５の貫通孔３５ａには、回転部材３１の回転軸となるネジ３６が挿入されている。また、回転部材３１の下面には、円環形状の摺動部材３７が取り付けられている。摺動部材３７は、回転部材３１に固着されており、回転部材３１と共に回転するように構成されている。
【００２５】
また、回転部材３１の下面には、静電式エンコーダ３８が配置されている。この静電式エンコーダ３８は、後述する発振器４５（図２参照）から発振される基準交流信号Ａ（図８参照）が入力されるとともに、入力された基準交流信号Ａに基づいて、回転部材３１の回転位置に対応する基準交流信号Ａと所定の位相分ずれた出力交流信号Ｂ（図８参照）を出力するように構成されている。なお、基準交流信号Ａは、本発明の「第１の交流信号」の一例であり、出力交流信号Ｂは、本発明の「第２の交流信号」の一例である。また、静電式エンコーダ３８は、回転部材３１と共に回転する回転子３８ａ（図６参照）と、回転部材３１（図５参照）および回転子３８ａの回転位置を検知する固定子３８ｂ（図７参照）と、固定子３８ｂと外部（後述する制御部４２および復調器４６（図２参照））とを接続するためのケーブル部３８ｃとにより主に構成されている。
【００２６】
回転子３８ａは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）からなり、図６に示すように、回転子３８ａの下側面に形成された円形状の電極部３８ｄと、回転子３８ａの下側面のうち電極部３８ｄ以外の部分を占める電極部３８ｄと絶縁された電極部３８ｅとを有している。回転子３８ａの電極部３８ｄは、回転子３８ａの中央部に対して偏心するように配置されている。また、回転子３８ａは、図５に示すように、摺動部材３７の内周部の内側部分に収容されており、回転部材３１の下面に固着されている。これにより、回転子３８ａは、回転部材３１と共に回転するように構成されている。なお、固定子３８ｂおよびケーブル部３８ｃの構成については、後に詳細に説明する。
【００２７】
また、図４および図５に示すように、支持台３２には、円板形状の励磁コイル３９が配置されている。励磁コイル３９は、両面テープ４０により支持台３２の底板部３２ａの上面に固定されている。また、励磁コイル３９は、支持台３２を磁化させることにより、回転部材３１が支持台３２に吸着するように構成されている。この回転部材３１を支持台３２に吸着させた場合に、回転部材３１に固着された摺動部材３７が支持台３２の側壁部３２ｂの上面に押圧されるので、回転部材３１の回転方向の力に抗する抵抗力を付与することが可能となる。
【００２８】
また、励磁コイル３９の上部には、静電式エンコーダ３８の固定子３８ｂが配置されている。この静電式エンコーダ３８の固定子３８ｂは、固定子３８ｂの中心が回転部材３１の中心と一致するように配置された状態で、両面テープ４１により励磁コイル３９の上部に固定されている。また、固定子３８ｂは、円板形状を有しており、回転子３８ａと対向するように配置されている。また、固定子３８ｂは、ＦＰＣからなり、図７に示すように、固定子３８ｂの中心に形成された中心電極部３８ｆと、中心電極部３８ｆの周囲に形成された４つの電極部３８ｇと、固定子３８ｂの外周に沿って形成された円環状の外周電極部３８ｈとを有している。また、図４に示すように、ケーブル部３８ｃは外部に導出されており、後述する制御部４２（図２参照）および復調器４６（図２参照）と接続されている。
【００２９】
図７に示すように、固定子３８ｂの中心電極部３８ｆと外周電極部３８ｈとは、それぞれ、基準交流信号Ａ（図８参照）を入力するための電極である。また、中心電極部３８ｆに入力された基準交流信号Ａ（図８参照）は、回転子３８ａの円形状の電極部３８ｄ（図６参照）に入力されるとともに、外周電極部３８ｈに入力された基準交流信号Ａ（図８参照）は、回転子３８ａの電極部３８ｅ（図６参照）に入力されるように構成されている。また、固定子３８ｂの４つの電極部３８ｇは、それぞれ、基準交流信号Ａを回転子３８ａの電極部３８ｄ（図６参照）および電極部３８ｅ（図６参照）から入力するように構成されている。また、固定子３８ｂの４つの電極部３８ｇは、回転子３８ａの電極部３８ｄ（図６参照）および電極部３８ｅ（図６参照）を介して入力された基準交流信号Ａに対応する出力交流信号Ｂをケーブル部３８ｃを介して復調器４６に出力するように構成されている。この出力交流信号Ｂは、図８に示すように、回転子３８ａの固定子３８ｂに対する相対的な回転位置関係に応じて位相のずれの量（位相差α）が異なる。
【００３０】
また、支持台３２の下側には、図４および図５に示すように、感圧センサ３４が配置されている。感圧センサ３４は、ユーザが回転部材３１をネジ３６の軸方向（下方）に押圧した際の圧力を検知するために設けられている。また、検知部３３は、感圧センサ３４の上部に回転部材３１の回転中心軸を中心として約９０度間隔で４つ取り付けられている。
【００３１】
また、感圧センサ３４、励磁コイル３９および静電式エンコーダ３８の固定子３８ｂは、図２に示すように、回転入力装置３０の制御部４２と接続されている。また、制御部４２には、ＲＡＭ４３、ＲＯＭ４４、発振器４５および復調器４６が接続されている。なお、発振器４５は、本発明の「信号発振部」の一例である。
【００３２】
発振器４５は、所定の周期Ｔ（１／２０秒）を有する基準交流信号Ａを発振するように構成されている。この基準交流信号Ａの周期Ｔ（１／２０秒）毎の発振は、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ：Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｃｃｅｓｓ）によりＲＡＭ４３から直接的に制御される。また、復調器４６は、静電式エンコーダ３８の固定子３８ｂの４つの電極部３８ｇ（図７参照）から出力された出力交流信号Ｂを復元するように構成されている。また、復調器４６は、復元した出力交流信号Ｂを制御部４２に出力するように構成されている。
【００３３】
また、制御部４２は、メイン制御部４２ａと、タイマ割込制御部４２ｂと、エッジ検出割込制御部４２ｃとを含んでいる。なお、メイン制御部４２ａ、タイマ割込制御部４２ｂおよびエッジ検出割込制御部４２ｃは、本発明の「制御部」の一例である。以下、制御部４２の構成について詳細に説明する。
【００３４】
本実施形態では、制御部４２は、発振器４５が発振する基準交流信号Ａが入力されるように構成されている。制御部４２のタイマ割込制御部４２ｂは、この入力された基準交流信号Ａの起点のリセットを行うタイマ割込処理を行うように構成されている。また、制御部４２のタイマ割込制御部４２ｂは、このタイマ割込処理を発振器４５が発振する基準交流信号Ａを基準交流信号Ａの１周期（１／２０秒）よりも長い時間間隔ｔ１（図８参照）（１／１０秒）毎に行うように構成されている。具体的には、タイマ割込制御部４２ｂは、基準交流信号Ａの２周期（１／１０秒）分と同じ時間間隔ｔ１毎にタイマ割込処理を行うように構成されている。なお、タイマ割込処理は、本発明の「リセット処理」の一例であり、時間間隔ｔ１は、本発明の「所定の時間間隔」の一例である。また、制御部４２のタイマ割込制御部４２ｂは、タイマ割込処理を始める時から終了する時までにある程度の処理期間（タイマ割込処理期間Ｃ１）を必要とする。
【００３５】
ここで、本実施形態では、制御部４２は、復調器４６により復元された出力交流信号Ｂを復調器４６から入力するように構成されている。制御部４２のエッジ検出割込制御部４２ｃは、この入力された出力交流信号Ｂの波形の立ち上がりエッジＢ１を検出するエッジ検出割込処理を行うように構成されている。なお、立ち上がりエッジＢ１は、本発明の「第２の交流信号の波形の立ち上がりの起点」の一例である。また、制御部４２のエッジ検出割込制御部４２ｃは、タイマ割込処理の終了後（タイマ割込処理期間Ｃ１の後）次のタイマ割込処理（タイマ割込処理期間Ｃ１）の開始前の期間ｔ２（図８参照）内で、静電式エンコーダ３８から出力された出力交流信号Ｂの波形の立ち上がりエッジＢ１を検出するように構成されている。具体的には、制御部４２のエッジ検出割込制御部４２ｃは、基準交流信号Ａの波形の１回目の立ち上がりエッジＡ１から基準交流信号Ａの１周期分（１／２０秒）の時間（ｔ３（図８参照））が経過した後に、静電式エンコーダ３８から出力された出力交流信号Ｂの波形の立ち上がりエッジＢ１を検出するように構成されている。これにより、制御部４２のエッジ検出割込制御部４２ｃは、静電式エンコーダ３８から出力された出力交流信号Ｂの波形のうち１回目の立ち上がりエッジＢ２を検出せずに、２回目の立ち上がりエッジＢ１を検出する。このように、制御部４２は、タイマ割込処理期間Ｃ１（図８参照）と、出力交流信号Ｂの波形の立ち上がりエッジＢ１を検出するエッジ検出割込処理期間Ｃ２（図８参照）とが重複しないように、出力交流信号Ｂの波形の立ち上がりエッジＢ１を検出する制御を行うように構成されている。
【００３６】
また、制御部４２のエッジ検出割込制御部４２ｃは、タイマ割込処理の開始時（基準交流信号Ａの波形の１回目の立ち上がりエッジＡ１（図８参照）の時間）とエッジ検出割込処理の開始時（出力交流信号Ｂの波形の２回目の立ち上がりエッジＢ１（図８参照）の時間）との検出結果に基づいて、両者の差（２π＋位相差α）を求めた後、基準交流信号Ａと出力交流信号Ｂとの位相差αを求めるように構成されている。また、制御部４２のエッジ検出割込制御部４２ｃは、求めた基準交流信号Ａ（図８参照）と出力交流信号Ｂ（図８参照）との位相差αに基づいて、静電式エンコーダ３８の回転子３８ａ（図６参照）が固定子３８ｂ（図７参照）に対する回転角度位置を演算するように構成されている。上述のように、回転子３８ａは、回転部材３１に固定されているため、回転子３８ａの回転角度位置に基づいて、回転部材３１の回転角度位置を認識することが可能となる。
【００３７】
また、本実施形態では、図９に示すように、制御部４２のエッジ検出割込制御部４２ｃは、基準交流信号Ａと出力交流信号Ｂ（図８参照）との位相差αよりも基準交流信号Ａと大きな位相差βの出力交流信号Ｄが静電エンコーダ３８から出力される場合にも、２回目の立ち上がりエッジＤ１を検出するように構成されている。具体的には、出力交流信号Ｄは、出力交流信号Ｄの１回目の立ち上がりエッジＤ２がタイマ割込処理期間Ｃ１と重複しない信号である。この場合、制御部４２のエッジ検出割込制御部４２ｃは、エッジ検出割込処理により出力交流信号Ｄの１回目の立ち上がりエッジＤ２を検出することが可能である。しかしながら、本実施形態では、制御部４２のエッジ検出割込制御部４２ｃは、出力交流信号Ｄの１回目の立ち上がりエッジＤ２の検出結果ではなく、２回目の立ち上がりエッジＤ１の検出結果に基づいて、基準交流信号Ａと出力交流信号Ｄとの位相差βを求めるように構成されている。
【００３８】
次に、図２および図１０を参照して、本実施形態による携帯電話機１の回転部材３１の回転角度位置を決定する際におけるメイン制御部４２ａが行う処理フローについて説明する。
【００３９】
まず、図１０に示すように、ステップＳ１において、メイン制御部４２ａ（図２参照）により、タイマ割込処理およびエッジ検出割込処理の初期設定が行われ、ステップＳ２に進む。そして、ステップＳ２において、後述するタイマ割込処理およびエッジ検出割込処理が行われた際の割込処理情報の処理が割込み毎に繰り返して行われる。
【００４０】
次に、図２および図１１を参照して、本実施形態による携帯電話機１の回転部材３１の回転角度位置を決定する際におけるタイマ割込制御部４２ｂが行う処理フローについて説明する。なお、この処理は、タイマ割込処理毎（１／１０秒間隔）に実行される。
【００４１】
まず、図１１に示すように、ステップＳ１１において、タイマ割込制御部４２ｂ（図２参照）により、ダイレクトメモリアクセスの制御がリセットされ、その後、タイマ割込制御部４２ｂが行う処理フローが終了する。これにより、発振器４５から発振される基準交流信号Ａがリセットされるため、１／１０秒間隔でタイマ割込処理を行うことが可能となる。
【００４２】
次に、図２、図８および図１２を参照して、本実施形態による携帯電話機１の回転部材３１の回転角度位置を決定する際におけるエッジ検出割込制御部４２ｃが行う処理フローについて説明する。このエッジ検出割込制御部４２ｃが行うエッジ検出割込処理は、タイマ割込処理の開始時から１／２０秒経過した後に行われる。
【００４３】
まず、ステップＳ２１において、エッジ検出割込制御部４２ｃにより、タイマ割込処理の開始時（基準交流信号Ａの波形の１回目の立ち上がりエッジＡ１（図８参照）の時間）と、エッジ検出割込処理の開始時（出力交流信号Ｂの波形の２回目の立ち上がりエッジＢ１（図８参照）の時間）との差分（２π＋位相差α）が計数される。
【００４４】
その後、ステップＳ２２において、エッジ検出割込制御部４２ｃにより、計数されたタイマ割込処理の開始時と、エッジ検出割込処理の開始時との差分に基づいて、位相差αが演算され、ステップＳ２３に進む。
【００４５】
そして、ステップＳ２３において、エッジ検出割込制御部４２ｃにより、演算された位相差αに基づいて、静電式エンコーダ３８の回転子３８ａの回転角度位置が決定される。これにより、回転部材３１は、回転子３８ａと固定されているので、回転子３８ａの回転角度位置に基づいて、回転部材３１の回転角度位置が決定され、エッジ検出割込制御部４２ｃが行う処理フローが終了する。
【００４６】
本実施形態では、上記のように、２周期毎にタイマ割込処理を行う制御部４２を、タイマ割込処理の終了後次のタイマ割込処理の開始前の期間ｔ２で、静電式エンコーダ３８から出力された出力交流信号Ｂの波形の立ち上がりエッジＢ１を検出するように構成することによって、タイマ割込処理後次のタイマ割込処理までの期間が１周期よりも長くなるので、タイマ割込処理後次のタイマ割込処理前に、出力交流信号Ｂの１回目の立ち上がりエッジＢ２のみならず、２回目の立ち上がりエッジＢ１を検出することができる。これにより、制御部４２によるタイマ割込処理期間と、出力交流信号Ｂの波形の１回目の立ち上がりエッジＢ２とが重複する場合にも、出力交流信号Ｂの２回目の立ち上がりエッジＢ１を検出することにより、出力交流信号Ｂの波形の立ち上がりエッジＢ１を確実に検出することができる。その結果、基準交流信号Ａの位相と出力交流信号Ｂの位相との位相差に関わらず、回転部材３１の位置を求めることができるので、回転部材３１の位置を確実に検出することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、上記のように、静電式エンコーダ３８から出力された出力交流信号Ｂの波形のうち１回目の立ち上がりエッジＢ２を検出せずに、２回目の立ち上がりエッジＢ１を検出することによって、タイマ割込処理期間（タイマ割込処理期間Ｃ１）と出力交流信号Ｂの波形の立ち上がりエッジＢ１が属する期間とを異ならせることができるので、容易に、出力交流信号Ｂの波形の立ち上がりエッジＢ１を確実に検出することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、上記のように、基準交流信号Ａの波形の１回目の立ち上がりエッジＡ１から基準交流信号Ａの１周期分の時間ｔ３が経過した後に、静電式エンコーダ３８から出力された出力交流信号Ｂの波形のうち２回目の立ち上がりエッジＢ１を検出することによって、より確実に出力交流信号Ｂの波形の立ち上がりエッジＢ１を検出することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、上記のように、発振器４５が発振する基準交流信号Ａを、基準交流信号Ａの２周期分と同じ時間ｔ１（１／１０秒）間隔毎にリセット処理を行うことによって、基準交流信号Ａの２周期毎に出力交流信号Ｂの波形の２回目の立ち上がりエッジＢ２を確実に検出することができるので、基準交流信号Ａの２周期毎に回転部材３１の回転角度位置を検出することができる。これにより、基準交流信号Ａを基準交流信号Ａの２周期よりも長い時間間隔毎にリセット処理を行う場合に比べて、検出期間を短くしながら確実に回転部材３１の回転角度位置を検出することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、上記のように、信号器４５により発振された基準交流信号Ａの波形の１回目の立ち上がりエッジＡ１と、静電式エンコーダ３８から出力された出力交流信号Ｂの２回目の立ち上がりエッジＢ１との位相差αを求めるとともに、求めた位相差αに基づいて、回転部材３１の位置を求めることによって、位相差αを求める演算パターンを１つにすることができるので、その分、容易に基準交流信号Ａと出力交流信号Ｂとの位相差αを求める演算パターンを単純化することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、上記のように、タイマ割込処理を行う期間（タイマ割込処理期間Ｃ１）と、出力交流信号Ｂの波形の立ち上がりエッジＢ１を検出する期間（エッジ検出割込処理期間Ｃ２）とが重複しないように、出力交流信号Ｂの波形の立ち上がりエッジＢ１を検出することによって、確実に出力交流信号Ｂの波形の２回目の立ち上がりエッジＢ１を検出することができるので、基準交流信号Ａの位相と出力交流信号Ｂの位相との位相差αを求めることにより、回転部材３１の位置を確実に求めることができる。
【００５２】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５３】
たとえば、上記実施形態では、回転部材により入力操作可能な回転入力装置に本発明の入力装置を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。回転入力装置以外の直線的または曲線的に移動可能な入力部材を用いることにより入力操作可能な入力装置に適用してもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、本発明を携帯電話機に適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。入力装置を含む電子機器であれば、たとえば、携帯型音楽プレーヤー、リモートコントローラおよびカーナビゲーション装置などの携帯電話機以外の入力装置を含む電子機器に適用してもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、基準交流信号の波形の立ち上がりエッジと基準交流信号の立ち上がりエッジとにより、基準交流信号と出力交流信号との位相差を求めた例について示したが、本発明はこれに限らない。基準交流信号の立ち下がり起点をタイマ割込処理による起点とする場合には、出力交流信号の立ち下がり起点を用いて位相差を求めてもよい。たとえば、図１１に示すように、基準交流信号Ｅの１回目の立ち下がりエッジＥ１をタイマ割込処理による起点とするとともに、基準交流信号Ｅの立ち下がりエッジＥ１と、出力交流信号Ｆの立ち下がりエッジＦ１またはＦ２とにより、基準交流信号Ｅと出力交流信号Ｆとの位相差γを求めるようにしてもよい。また、基準交流信号の立ち下がりエッジをタイマ割込処理による起点とする場合にも、出力交流信号の立ち上がりエッジ（たとえば、図１１のエッジＦ３およびＦ４など）を用いて位相差を求めてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、出力交流信号の波形の２回目の立ち上がりエッジのみを用いて基準交流信号と出力交流信号との位相差を求めた例について示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、図１２の出力交流信号Ｄのように１回目の立ち上がりエッジＤ２がタイマ割込処理を行う期間（タイマ割込処理期間Ｃ１）と重複しないような場合には、１回目の立ち上がりエッジＤ２を用いて基準交流信号Ａと出力交流信号Ｄとの位相差βを求めるようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、基準交流信号の波形の立ち上がりエッジと出力交流信号の波形の立ち上がりエッジとを用いて基準交流信号と出力交流信号との位相差を求めた例について示したが、本発明はこれに限らない。基準交流信号の波形の立ち上がりエッジと出力交流信号の波形の立ち下がりエッジ（たとえば、図１２の立ち下がりエッジＤ３およびＤ４など）とを用いて基準交流信号と出力交流信号との位相差を求めてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、タイマ割込処理を基準交流信号の２周期分と同じ時間間隔で行う例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、出力交流信号の立ち下がりエッジを用いて基準交流信号と出力交流信号との位相差を求める場合には、タイマ割込処理を基準交流信号の１．５周期分と同じ時間間隔で行うなど、タイマ割込処理を基準交流信号の１周期よりも長ければ、２周期分と同じ時間間隔以外の時間間隔でタイマ割込処理を行ってもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１  携帯電話機（入力装置を含む電子機器）
３０  回転入力装置（入力装置）
３１  回転部材（入力部材）
３８  静電式エンコーダ
４２  制御部
４２ａ  メイン制御部（制御部）
４２ｂ  タイマ割込制御部（制御部）
４２ｃ  エッジ検出割込制御部（制御部）
４５  発振器（信号発振部）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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