JP5818914B2 - 操作子及び操作装置 - Google Patents
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Description
この特許文献1に記載のコントローラー(操作装置)は、使用者の左右の手で把持される左側把持部及び右側把持部と、当該コントローラーの正面に配設された方向キー及び操作ボタンとを有する。このうち、方向キーは、左側把持部が左手で把持された際の親指に対応する位置に配設され、操作ボタンは、右側把持部が右手で把持された際の親指に対応する位置に配設されている。更に、当該コントローラーは、方向キー及び操作ボタンが配設される領域の間に2つのアナログスティックが設けられている。
このようなアナログスティックは、直交2軸のジョイスティック構造を有し、当該アナログスティックは、半球状に変位自在に設けられている。そして、コントローラーは、当該アナログスティックが操作されると、その変位方向に応じた操作信号を出力する。
また、本発明の一態様に係る操作装置は、前述の操作子を備えることを特徴とする。
以下、本発明の第1実施形態について図面に基づいて説明する。
図1及び図2は、本実施形態に係る操作装置1を示す正面図及び側面図である。なお、以降の図で、X方向及びY方向は、外装筐体2を把持して正面視した際の右方向及び上方向であり、Z方向は、当該外装筐体2を正面視した際の手前に向かう方向である。すなわち、X方向、Y方向及びZ方向は、それぞれ互いに直交する方向である。また、X方向及びY方向のそれぞれは、本発明の第2方向及び第3方向に相当し、Z方向は、本発明の第1方向に相当する。
本実施形態に係る操作装置1は、PCやゲーム装置等の情報処理装置に接続され、使用者の入力操作に応じた操作信号を当該情報処理装置に送信するものである。この操作装置1は、図1及び図2に示すように、合成樹脂製の外装筐体2を有する。
外装筐体2は、正面側(Z方向先端側)に位置するフロントケース2Aと、背面側(Z方向基端側)に位置するリアケース2Bとが組み合わされて構成されている。このような外装筐体2は、使用者の左手で把持される左側把持部21Lと、使用者の右手で把持される右側把持部21Rとを有する。
外装筐体2の正面2Fにおいて、左側把持部21Lが左手で把持された際の親指に対応する位置には、方向キーDが配設される第1配設部22が設けられている。また、当該正面2Fにおいて、右側把持部21Rが右手で把持された際の親指に対応する位置には、4つの操作キーK1が配設される第2配設部23が設けられている。
この他、正面2Fにおいて、第1配設部22と第2配設部23との間には、操作子3(左側及び右側の操作子をそれぞれ3L,3Rとする)がそれぞれ設けられる操作子配設部24(左側及び右側の操作子配設部をそれぞれ24L,24Rとする)が設けられている。
更に、外装筐体2の上面2Tには、他の操作キーK2が左右に設けられており、これらの配設位置は、使用者の左右の人差し指に対応する位置である。
図3は、操作子3を示す斜視図であり、図4は、当該操作子3をX方向先端側から見た側面図である。また、図5及び図6は、それぞれ操作子3を示すYZ平面及びXZ平面における断面図であり、図7は、当該操作子3を示す分解斜視図である。更に、図8及び図9は、操作子3の上部構成及び下部構成をそれぞれ示す分解斜視図である。
操作子3は、図3〜図9に示すように、使用者の操作により変位(並進移動及び回動)される操作体31と、第1検出体43及び第2検出体44と、押圧体51及び付勢部材52とを有する。そして、当該操作子3は、各検出体43,44と、操作体31を構成する第3検出体41、第4検出体42及び第5検出体36とにより、当該操作体31の6軸方向の変位を検出する6軸センサーである。
操作体31は、使用者の操作により、XY平面(X方向及びY方向により規定される平面)に沿って並進移動される。また、操作体31は、Z方向に沿う回動軸を中心として回動される。更に、操作体31の一部の構成(操作部35)は、XY平面に沿う回動軸を中心として回動される。この他、他の一部の構成(第5検出体36及び第4検出体42の各押圧操作部361,421)は、Z方向に沿って変位される。このような操作体31は、使用者により直接操作される操作部35及び押圧操作部361,421の変位を各検出体36,41〜44の検出部に伝達する。
変位部32は、本体部33と、当該本体部33に取り付けられる取付部材34、操作部35、第5検出体36及び第1連結部37とを備えて構成される。そして、当該変位部32と、押圧体51とは、図7及び図8に示すように、第1検出体43に対してZ方向先端側(フロントケース2A側)に位置する。
また、追従部38は、第1連結部37に連結される第2連結部39と、本体部33に連結される第3連結部40と、当該第3連結部40にそれぞれ取り付けられる第3検出体41及び第4検出体42とを備えて構成される。そして、当該追従部38と、第2検出体44と、付勢部材52とは、図7及び図9に示すように、第1検出体43に対してZ方向基端側(リアケース2B側)に位置する。
以下、各構成について詳述する。
本体部33は、取付部材34を介して操作部35を支持する。また、本体部33は、第5検出体36を支持する。この本体部33は、図5、図6及び図8に示すように、Z方向に沿う軸部331と、嵌合部332(図5及び図6)、延出部333(図5)及び起立部334(図5)とを有する一体成形品である。
また、軸部331におけるZ方向先端側の端部近傍には、当該軸部331をY方向に沿って貫通する開口部3311が形成されている。この開口部3311内には、取付部材34のピン342が配置される。このピン342は、X方向に沿って軸部331に取り付けられるピン343により固定される。
起立部334は、延出部333における延出方向先端部(Y方向先端部)から、Z方向基端側に起立している。この起立部334におけるZ方向基端側の端面には、後述する第3連結部40を固定するねじBが螺合するねじ孔335が形成されている。
取付部材34は、XY平面に沿う回動軸を中心として回動自在(傾倒自在)に操作部35を軸部331に取り付けるための部材である。この取付部材34は、図5、図6及び図8に示すように、前述のピン342,343の他、環状体341を有する。
これらのうち、ピン342は、図5に示すように、当該ピン342の中心軸に沿う方向(Y方向)の両端部が突没自在に構成されており、当該両端部は外側に向かって付勢されている。
操作部35は、前述のように、取付部材34により本体部33の軸部331におけるZ方向先端側の端部近傍に傾倒自在(換言すると、XY平面に沿う回動軸を中心として回動自在)に取り付けられる。この操作部35は、使用者の入力操作(XY平面に沿う並進移動操作、XY平面に沿う回動軸を中心とする回動操作、及び、Z方向に沿う回動軸を中心とする回動操作)を受け付ける。この操作部35は、操作子3において、第1操作部として機能する。
具体的に、操作部35に対してXY平面に沿う並進移動操作が使用者により行われた場合には、当該操作部35は、本体部33とともに移動する。また、操作部35に対してZ方向に沿う回動軸を中心とする回動操作が使用者により行われた場合には、当該操作部35は、本体部33とともに回動する。一方、操作部35に対してXY平面に沿う回動軸を中心とする回動操作が使用者により行われた際には、当該操作部35は、本体部33(軸部331)に対して独立して傾倒する。
更に、操作部本体351におけるZ方向基端側には、前述の環状体341が嵌合される凹部3513(図5及び図6)が形成されている。
また、操作部本体351におけるZ方向基端側の面351Bには、図5及び図6に示すように、外周に沿って等間隔となる位置で、かつ、凸部3514に対応する位置に、4つの配置部3515が形成されている。これら配置部3515は、凹部3513の端縁と操作部本体351の外周との間に形成されている。これら配置部3515は、操作部本体351を貫通しない程度の凹部として形成されている。そして、当該各配置部3515内には、付勢部材3516及び突出部3517がそれぞれ配置される。
突出部3517は、合成樹脂により剛性を有するピン状に形成されている。これら突出部3517は、後述する第1検出体43の4つの感圧素子433に対応して、4つ設けられている。そして、使用者の操作により操作部35が軸部331に対して傾倒されると、突出部3517は、押圧体51を介して、対応する位置の感圧素子433を押圧する。
押圧体51は、突出部3517による押圧力を感圧素子433に伝達する。この押圧体51は、図5、図6及び図8に示すように、台座部511と、複数の押圧子512とを有する。
台座部511は、円環状に形成されており、当該台座部511の中央には、軸部331が挿通される孔部5111が形成されている。また、台座部511には、外周に沿って複数の孔部(図示省略)が形成されている。これら孔部には、第1検出体43を挿通して当該台座部511を第2検出体44に固定するねじB(図8)が取り付けられる。これにより、台座部511は、第1検出体43の検出部432をZ方向先端側から覆うように固定される。
更に、台座部511には、当該台座部511の外周に沿って等間隔に4つの孔部5112が形成されている。これら孔部5112の形成位置は、前述の突出部3517の配置位置に対応している。これら孔部5112内には、対応する感圧素子433と接触する押圧子512の押圧部5121がそれぞれ位置する。
ここで、第1検出体43について説明する。
第1検出体43は、操作子3のZ方向における略中央に位置する。この第1検出体43は、使用者により操作される操作部35のXY平面に沿う回動軸を中心とする回動(軸部331に対する操作部35の傾倒)を検出する。このような第1検出体43は、図5、図6及び図8に示すように、基部431と、4つの感圧素子433を有する検出部432と、4つの挿通孔434とを有する。
基部431は、平板状に形成されている。この基部431におけるZ方向先端側の面(押圧体51に対向する面)に、検出部432が設けられている。この基部431の略中央には、軸部331が挿通する孔部4311が形成されている。
すなわち、4つの感圧素子433は、検出部432の外周に沿って等間隔に配置されている。換言すると、当該各感圧素子433は、孔部4321を挿通する軸部331の周方向に沿って等間隔に配設されている。
この制御装置が、どの感圧素子433が押圧されたか、及び、当該感圧素子433の検出面においてどの位置が押圧されたかを判定することで、操作部35がどの方向に押圧操作されたかを判定できる。また、当該制御装置が、検出された押圧力を判定することで、当該操作部35がどの程度の圧力で押圧操作されたかを判定できる。
第5検出体36は、操作体31に対するZ方向基端側への使用者の押圧操作を検出する。
具体的に、第5検出体36は、孔部3511を挿通した軸部331のZ方向先端側の平坦面である操作部331Aに取り付けられ、前述の凹部3512の内側に配置される。この際、第5検出体36は、凹部3512の端縁との間に、所定のクリアランスを介して配置される。このため、前述の操作部35が軸部331に対して傾倒した場合でも、当該操作部35と第5検出体36とは互いに干渉しない。
このような第5検出体36は、図5、図6及び図8に示すように、使用者のよる押圧操作に応じてZ方向に突没する押圧操作部361と、検出部362と、支持台部363とを有する。
これらのうち、支持台部363は、前述の平坦面にねじBにより固定され、検出部362及び押圧操作部361を支持する。
検出部362は、本発明の検出部に相当し、感圧素子により構成されている。この検出部362は、前述の制御装置と接続されている。そして、当該検出部362は、押圧操作部361により押圧されると、当該押圧操作部361が押圧されたことを示す信号を、当該制御装置に出力する。
第1連結部37は、第2検出体44に取り付けられ、前述の本体部33を支持する。また、第1連結部37は、図5及び図9に示すように、追従部38を構成する第2連結部39とともに第2検出体44をZ方向に沿って挟み、当該第2連結部39とねじBにより連結される。
この第1連結部37は、X方向から見て略L字状に形成されている。このような第1連結部37は、板状部371、ボス372、開口部373及び起立部374を有する。
ボス372は、板状部371における第1検出体43に対向する面の略中央からZ方向先端側に向けて突出する略円筒状に形成されている。このボス372は、本体部33に形成された嵌合部332にZ方向基端側から嵌め込まれる。これにより、本体部33が、Z方向に沿う回動軸を中心として回動自在に第1連結部37に支持される。
操作体31は、前述のように、変位部32の他、当該変位部32の変位(XY平面に沿う並進移動及びZ方向に沿う回動軸を中心とする回動)に追従する追従部38を備える。この追従部38は、第1連結部37に連結される第2連結部39と、本体部33と連結される第3連結部40と、当該第3連結部40に取り付けられる第3検出体41及び第4検出体42とを有する。
第2連結部39は、図5及び図9に示すように、第1連結部37と組み合わされると、X方向から見て、第2検出体44を挟む横向きの略U字状に構成される。この第2連結部39は、操作部35が操作されて本体部33がXY平面に沿って並進移動される際に、当該本体部33と接続される第1連結部37とともに同方向に並進移動される。
このような第2連結部39は、Z方向先端側から見て略T字状に形成されている。そして、当該第2連結部39は、孔部391、係合部としての第1ボス392、第2ボス393及び当接部394を有する。
第1ボス392及び第2ボス393は、第2連結部39におけるZ方向基端側の端面から突出している。これらのうち、第1ボス392は、当該端面の略中央に形成されている。この第1ボス392は、第3連結部40の第1開口部404を挿通して、第3検出体41を構成する検出部411の凹部412に嵌合される。また、第2ボス393は、第3連結部40の第2開口部405に挿入され、これにより、本体部33のZ方向に沿う回動軸を中心とする回動の範囲が規定される。また、当該第2ボス393には、変位部32がZ方向に沿う回動軸を中心として回動された際に、回動される前の位置である初期位置に当該変位部32を復帰させる付勢力が、後述する付勢部材52により作用される。
ここで、第1ボス392の中心軸は、軸部331の中心軸と一致し、また、第2検出体44において変位される前の変位軸442の中心軸とも一致している。そして、当接部394は、当該中心軸上に位置している。
第2検出体44は、前述のように、操作体31のXY平面に沿う並進移動を検出する。この第2検出体44は、図5、図6及び図9に示すように、変位軸442を有する検出部441と、支持部443及び壁部444(図6及び図9)と、固定部446(図9)を有する押さえ部445(図6及び図9)とを有する。
検出部441は、直交2軸のアナログパッドにより構成されている。この検出部441は、Z方向先端側に向けて突出し、XY平面に沿って並進移動自在に構成された変位軸442を有し、当該変位軸442は、第1連結部37の開口部373に嵌合される。これにより、変位部32のXY平面に沿う並進移動に伴って変位軸442が同方向に並進移動され、当該変位軸442の移動方向を、検出部441が検出する。そして、当該検出部441は、前述の制御装置に、変位軸442の移動方向を示す信号を出力する。
押さえ部445は、壁部444に応じた円弧状に形成され、当該壁部444にねじBにより固定される。この押さえ部445は、支持部443上に載置された検出部441をZ方向先端側から押さえて固定する。このような押さえ部445におけるZ方向先端側の端面には、前述の第1検出体43を固定するねじBが螺合するねじ孔である固定部446が形成されている。
なお、互いにねじBにより固定される第1検出体43及び第2検出体44は、外装筐体2内の所定の部位に固定される。
第3連結部40は、本体部33と連結されて、当該本体部33とともに変位する他、第3検出体41を支持する。この第3連結部40は、図5、図6及び図9に示すように、孔部401(図5及び図9)、固定部402(図5及び図9)、位置決め孔403(図9)、第1開口部404、第2開口部405(図5及び図9)及び鉤状部406(図9)を有する。
孔部401は、第3連結部40におけるY方向先端側に形成され、当該第3連結部40を本体部33の起立部334に固定するねじBが挿通する。
固定部402は、第3連結部40に対してZ方向基端側から取り付けられる第3検出体41を固定するねじBが螺合するねじ孔として形成されている。
位置決め孔403には、第3検出体41に形成された凸部413が挿入され、これにより、第3連結部40に対して第3検出体41が位置決めされる。
鉤状部406は、第3連結部40におけるY方向基端側の端部から、Z方向基端側に延出した後、Y方向先端側に向けて延出する略L字状に形成されている。この鉤状部406には、第3検出体41の支持部414が嵌め込まれる。
第3検出体41は、操作体31のZ方向に沿う回動軸を中心とする回動を検出する。すなわち、第3検出体41は、使用者によりZ方向に沿う回動軸を中心として操作部35及び/又は押圧操作部361,421が回動された際に、変位部32に追従して回動する第3連結部40の回動を検出する。この第3検出体41は、図5及び図9に示すように、検出部411及び支持部414を有する。
検出部411は、ポテンショメーターを備えて構成され、第2連結部39の第1ボス392が嵌合する凹部412を有する。この検出部411は、変位部32とともにZ方向に沿う回動軸を中心として回動する第3検出体41の回動角(当該Z方向に沿う回動軸を中心とする回動が生じない第2連結部39の第1ボス392に対する回動角)を検出する。これにより、検出部411は、操作体31の回動方向を検出する。そして、当該検出部411は、検出された操作体31の回動方向を示す信号を、前述の制御装置に出力する。
なお、検出部411におけるZ方向先端側の端面には、前述の位置決め孔403に挿入される凸部413(図9)が突設されている。
また、支持部414におけるY方向基端側の端部近傍には、付勢部材52の一端を係止する係止部416(図9)が、X方向の両端にそれぞれ突設されている。
付勢部材52は、Z方向に沿う回動軸を中心として変位部32及び第3連結部40が回動された際に、当該第3連結部40に回動方向とは反対方向への付勢力を作用させて、変位部32、ひいては、操作体31を初期位置に復帰させる。この付勢部材52は、本実施形態では、図5及び図9に示すように、第3連結部40と第3検出体41との間に設けられ、第2開口部405を介して第3検出体41側に突出した第2ボス393と係合する2つの圧縮ばね521により構成されている。これら圧縮ばね521は、X方向に沿って直列となるように配置され、互いに近い側の端部が第2ボス393の外周面に当接し、互いに離れた側の端部が係止部416により係止されている。
なお、本実施形態では、2つの圧縮ばね521により付勢部材52を構成したが、当該圧縮ばねに代えて引張ばねを採用してもよく、ゴム等の弾性体により構成してもよい。
第4検出体42は、押圧操作部421を有し、使用者による当該押圧操作部421のZ方向先端側への押圧操作を検出する。この第4検出体42は、図5、図6及び図9に示すように、当該押圧操作部421の他、当該押圧操作部421により押圧される検出部422を有する。
これらのうち、検出部422は、感圧素子により構成される。そして、当該検出部422は、第3検出体41の支持部414におけるZ方向基端側の面に、感圧面がZ方向基端側を向くようにして配置される。
押圧操作部421は、操作子3において第3操作部として機能する。この押圧操作部421は、略円筒状に形成され、当該押圧操作部421は、詳しい図示を省略するが、検出部422を挟んでZ方向に沿って突没自在に支持部414に設けられている。
なお、押圧操作部421には、図示しない付勢部材によりZ方向基端側への付勢力が作用されており、Z方向先端側への押圧操作が解除された場合には、当該付勢力により、押圧操作部421は初期位置に復帰する。
以上のような操作子3において、操作体31に対する使用者の操作は、以下のように検出される。
操作体31のXY平面に沿う並進移動操作は、例えば、親指と他の指とで操作部35を挟むか、或いは、親指と他の指とで押圧操作部361,421を挟み、これらの指をXY平面に沿って動かすことで実施される。これにより、操作部35を介して軸部331に、或いは、押圧操作部361を介して操作部331Aを有する軸部331に力が作用する。この力は、図5及び図6に示したように、当該軸部331を有する本体部33と、当該本体部33に取り付けられた第1連結部37とを介して、第2検出体44の検出部441に設けられた変位軸442に作用される。この変位軸442の移動方向を検出部441が検出することにより、第2検出体44が、操作体31のXY平面に沿う並進移動を検出する。
この並進移動時には、変位部32と接続される追従部38は、当該変位部32とともに、同方向に並進移動される。
この際、操作部35は、軸部331に対して独立して傾倒自在に設けられているので、当該軸部331は操作部35とともに傾倒することはない。このため、変位部32のうちの本体部33、第5検出体36及び第1連結部37と、追従部38と、第1検出体43、第2検出体44及び付勢部材52とは変位しない。
すなわち、本実施形態では、Z方向に沿う操作体31の並進移動は許容されていない。このため、第5検出体36及び第4検出体42をそれぞれ構成する押圧操作部361,421の押圧状態(没入状態)を検出部362,422がそれぞれ検出することにより、Z方向に沿う並進移動のための操作が使用者により行われたか否かを検出する。
具体的に、図5及び図6に示したように、Z方向基端側への使用者の押圧操作は、当該使用者により直接押圧される押圧操作部361により検出部362が押圧されたか否かを、当該検出部362が検出することで検出される。また、Z方向先端側への使用者の押圧操作は、当該使用者により直接押圧される押圧操作部421により検出部422が押圧されたか否かを、当該検出部422が検出することにより検出される。
すなわち、操作部35と第1検出体43との間には、押圧体51が存在するのみであり、他の検出体41,44が介在されていない。このため、操作部35,331Aから第1検出体43の検出部432までの寸法が最も短い。この寸法より、操作部35,331Aから第2検出体44の検出部441までの寸法の方が長い。そして、操作部35,331Aから第3検出体41の検出部411までの寸法が最も長い。
第1検出体43により、例えば、操作部35が使用者の指により押圧されて実施される操作体31のXY平面(本発明の第2方向及び第3方向により規定される平面)に沿う回動軸を中心とする回動(軸部331に対する傾倒であり、直交2軸の回動)を検出できる。また、第2検出体44により、例えば、操作部35及び/又は押圧操作部361,421が使用者の指により挟まれて実施される操作体31のXY平面に沿う並進移動(直交2軸の並進移動)を検出できる。これにより、1つの操作体31の4軸の変位を検出できる。従って、従来のアナログスティックに比べて、操作体31の多くの操作方向(変位方向)を検出できる。
また、操作部35は、XY平面に沿う回動軸を中心として回動自在(傾倒自在)に軸部331に設けられる。このため、例えば、操作部35に対してXY平面に沿う回動軸を中心とする回動操作(傾倒操作)が行われた場合には、当該操作部35のみが変位し、軸部331は変位しない。一方、操作部35及び/又は押圧操作部361,421に対してXY平面に沿う並進移動操作のみが行われた場合には、当該操作部35及び軸部331は、同方向に並進移動する。
これによれば、操作部35に対するXY平面に沿う回動軸を中心とする回動操作、及び、当該操作部35及び/又は押圧操作部361,421に対するXY平面に沿う並進移動操作を、それぞれ独立して実施でき、更には、それぞれ独立して、第1検出体43及び第2検出体44により検出できる。従って、操作子3の操作性を向上でき、更には、第1検出体43及び第2検出体44による操作体31の変位方向の検出精度を向上できる。
これに対し、操作部35が軸部331に対して傾倒自在に設けられていることにより、わずかな変位量で当該操作部35を軸部331に対して大きく傾かせることができる。これによれば、操作体31の操作感を高めることができる。この他、前述の場合に比べて、操作部35の変位範囲(傾倒範囲)が小さいので、操作子3を小型化できる。更に、操作部35と、当該操作部35の傾倒を検出する第1検出体43とを比較的近い位置に配置することができるので、操作子3を一層小型化できる。
これによれば、操作部35を軸部331に対して傾倒させることなく、当該軸部331、ひいては、操作体31をXY平面に沿って確実に並進移動させることができる。このため、操作体31のXY平面に沿う回動軸を中心とする回動と、当該操作体31のXY平面に沿う並進移動とを、それぞれ確実に独立して実施できる。従って、操作体31のXY平面に沿う並進移動時に、第1検出体43により、当該操作体31のXY平面に沿う回動軸を中心とする回動が誤検出されることを抑制できる。
ここで、XY平面に沿う回動軸を中心として操作部35を回動(傾倒)させた場合、突出部3517は、感圧素子433に押圧力を作用させつつ、操作部35の配置部3515内に没入する。この突出部3517の没入に応じて、配置部3515内の付勢部材3516は、当該突出部3517に対して第1検出体43に向かう方向への付勢力を作用させる。このため、操作部35に対する回動操作が解除された場合には、当該付勢力により、突出部3517は元の位置に戻ろうとする。これにより、操作部35が傾倒される前の位置である初期位置に復帰できる。従って、操作子3の操作性を向上できる。
また、突出部3517と押圧子512との間には、所定のクリアランスが設けられている。このため、当該クリアランスを調整することにより、操作部35が傾倒される際の検出範囲(いわゆる遊び)を調整できる。従って、操作子3の操作性を向上できる。
これらのうち、第1連結部37は、第2検出体44に取り付けられて、第1検出体43の孔部4311,4321を挿通する軸部331を有する本体部33を、Z方向に沿う回動軸を中心として回動自在に支持する。また、第2連結部39は、第1連結部37と連結されることで、第2検出体44を挟む。更に、第3連結部40は、本体部33において軸部331から延出する延出部333と起立部334にて接続される。この第3連結部40は、第2連結部39に対して第2検出体44側とは反対側に位置し、当該第3連結部40には、第2連結部39とは反対側に第3検出体41が取り付けられる。
また、第2検出体44は、直交2軸のアナログパッドを有する構成とされ、第3検出体41は、ポテンショメーターを有する構成とされている。このため、従来の操作装置と同様の操作性及び操作感を実現できる他、当該操作装置の構成を利用できるので、操作子3を比較的安価に構成できる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係る操作装置は、前述の操作装置1と同様の構成を有するが、採用される操作子の構造が異なる点で、当該操作装置1と相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る操作装置は、操作子3に代えて操作子3Aを有する他は、前述の操作装置1と同様の構成及び機能を有する。
操作子3Aは、6軸センサーとして構成され、図10及び図11に示すように、操作体61と、当該操作体61の変位方向を検出する検出体64とを有する。
これらのうち、各操作部63は、Z方向から見て略円形状に形成されており、検出体64におけるZ方向先端側の面及び基端側の面をそれぞれ覆うように設けられる。これら操作部63は、前述の操作部35と同様の構成をそれぞれ有しているものの、当該各操作部63は、取付部材34を介さずに軸部62に取り付けられている。このため、操作体61の変位時には、軸部62と操作部63とは、それぞれ同方向に変位(並進移動及び回動)する。
第1検出部66は、図10に示すように、Z方向先端側から見て略円環状に形成されており、第2検出部67も同様である。これら第1検出部66及び第2検出部67の略中央には、図11に示すように、軸部62が挿通する孔部661,671がそれぞれ形成されている。
なお、本実施形態では、第1検出部66の各感圧素子662と、第2検出部67の各感圧素子672とは、Z方向先端側から見て互いに重なる位置に配置されている。しかしながら、これに限らず、各感圧素子662と各感圧素子672とが重ならない位置に配置してもよい。この場合には、Z方向先端側の操作部63における突出部3517の位置と、Z方向基端側の操作部63における突出部3517の位置とを、それぞれ対応する感圧素子662,672の位置に合わせて設定すればよい。
操作体61のXY平面に沿う回動軸を中心とする回動は、4つの感圧素子662のうち、少なくともいずれかの感圧素子662により検出される突出部3517の押圧力が大きくなり、4つの感圧素子672のうち、孔部671を挟んで当該感圧素子662と反対側に位置する感圧素子672により検出される突出部3517の押圧力が大きくなることにより検出される。すなわち、押圧力が大きくなった感圧素子662,672の位置を判定することにより、操作体61の回動方向を検出できる。
なお、第1検出部66及び第2検出部67のうち、一方の検出部が有する感圧素子のみによっても、当該操作体61の回動方向を検出可能である。また、押圧力が小さくなった感圧素子662,672の位置に基づいて、操作体61の回動方向を検出する構成とすることもできる。
操作体61のXY平面に沿う並進移動は、各感圧素子662,672が、突出部3517の同じ方向への変位を検出することにより検出される。例えば、操作体61がX方向先端側に向かって並進移動される場合には、各感圧素子662,672により検出される突出部3517の変位の軌跡が、全てX方向先端側を向くことに基づいて、当該操作体61の変位方向が検出される。
なお、操作体61のZ方向に沿う回動軸を中心とする回動方向、及び、操作体61のXY平面に沿う並進移動の方向も、第1検出部66及び第2検出部67のうち、一方の検出部が有する感圧素子のみによって検出可能である。
なお、第1検出部66及び第2検出部67のうち一方の検出部の各感圧素子により検出される押圧力が小さくなることに基づいて、操作体61の変位方向を検出する構成とすることも可能である。
以上説明した本実施形態に係る操作装置によれば、前述の操作装置1と同様の効果を奏することができる。
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記第1実施形態では、操作体31は、軸部331のZ方向先端側に傾倒自在に設けられ、当該軸部331の径方向外側に向かって広がる操作部35を有する構成としたが、本発明はこれに限らない。すなわち、第1検出体43及び第2検出体44により、操作体31(変位部32)の変位方向を適切に検出可能であれば、操作部35は軸部331に固定されていてもよい。すなわち、操作部35は、傾倒自在に軸部331に取り付けられていなくてもよい。更には、第5検出体36又は本体部33に対して上記操作を行うことができれば、操作部35は設けられていなくてもよい。
更に、直交2軸のアナログパッドにより構成された第2検出体44の検出部441に、方向キーを設ける構成としてもよい。
また、前述のように、第1検出部66及び第2検出部67のうち一方の検出部を備える構成としてもよい。
更に、第5検出体36を設けずに、操作部331Aを露出させてもよい。また、第4検出体42を設けずに、第3検出体41の支持部414を露出させてもよい。この場合、当該支持部414におけるZ方向基端側の面が、操作部となる。加えて、操作体31のZ方向に沿う回動軸を中心とする回動を検出しない場合、或いは、他の検出体により当該回動を検出する場合には、第3検出体41を設けない構成としてもよい。当該第3検出体41及び第4検出体42のそれぞれを設けない構成であれば、第3連結部40におけるZ方向基端側の面が、操作部となる。
一方、検出部362,422を有する第5検出体36及び第4検出体42に代えて、ボタン等によりオン/オフ状態が切り替わるプッシュスイッチ等の各種スイッチを採用してもよい。
Claims (12)
- 軸部と、前記軸部の径方向外側に向かって広がり、前記軸部の軸方向に直交する平面に沿う回動軸を中心として前記軸部とは独立して傾倒自在に前記軸部に設けられる第1操作部とを有し、使用者により操作される操作体と、
前記平面に沿う回動軸を中心とする前記第1操作部の傾倒を検出する第1検出体と、
前記第1検出体とは独立して設けられ、前記平面に沿う前記軸部の並進移動を検出する第2検出体と、を備える
ことを特徴とする操作子。 - 請求項1に記載の操作子において、
前記第1操作部は、前記軸部が並進移動される際に、当該軸部とともに並進移動される
ことを特徴とする操作子。 - 請求項1又は請求項2に記載の操作子において、
前記操作体は、前記軸部の中心軸上に位置し、前記使用者により操作される第2操作部を有し、
前記軸部の中心軸に沿って当該操作子を見た場合に、前記第2操作部は、前記第1操作部の内側に位置する
ことを特徴とする操作子。 - 請求項3に記載の操作子において、
前記第2操作部には、前記軸方向に沿う前記使用者の押圧操作を検出する検出部が設けられている
ことを特徴とする操作子。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の操作子において、
前記第1操作部は、前記軸部の周方向に沿って等間隔となる位置に、前記軸方向に沿って突設された少なくとも3つの突出部を有し、
前記第1検出体は、
前記軸部が挿通する孔部を有する基部と、
前記基部における前記突出部に応じた位置にそれぞれ設けられ、前記第1操作部が変位した際に前記突出部による押圧力が伝達される少なくとも3つの感圧素子と、を有する
ことを特徴とする操作子。 - 請求項5に記載の操作子において、
前記突出部は、前記第1操作部に前記第1検出体に向かって突没自在に設けられ、
前記第1操作部は、前記突出部を前記第1検出体に向かう方向に付勢する付勢部材を有する
ことを特徴とする操作子。 - 請求項5又は請求項6に記載の操作子において、
前記突出部と前記感圧素子との間に設けられ、前記平面に沿う回動軸を中心として前記第1操作部が傾倒した際に、前記突出部により押圧されて前記感圧素子を押圧する押圧子を有し、
前記押圧子は、弾性体により平板状に形成され、
前記突出部と前記押圧子との間には、所定のクリアランスが設けられている
ことを特徴とする操作子。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載の操作子において、
前記第1検出体及び前記第2検出体とは独立して設けられ、前記操作体の前記軸方向に沿う回動軸を中心とする回動を検出する第3検出体を備える
ことを特徴とする操作子。 - 請求項8に記載の操作子において、
前記第2検出体及び前記第3検出体は、それぞれ前記軸部と接続され、
前記第2検出体は、前記軸部の前記平面に沿う並進移動を検出し、
前記第3検出体は、前記軸部の前記軸方向に沿う回動軸を中心とする回動を検出する
ことを特徴とする操作子。 - 請求項9に記載の操作子において、
前記操作体は、
前記軸部から前記平面に沿って延出する延出部と、
前記第1検出体に形成された孔部を挿通した前記軸部を前記軸方向に沿う回動軸を中心として回動自在に支持し、前記第2検出体に取り付けられる第1連結部と、
前記第1連結部と連結されて、前記第2検出体を挟む第2連結部と、
前記第2連結部に対して前記第2検出体とは反対側に位置し、当該第2連結部とは反対側に前記第3検出体が取り付けられる第3連結部とを備え、
前記延出部及び前記第3連結部は、前記軸方向に沿って当該操作子を見た場合に、前記第2検出体を挟んで互いに連結される前記第1連結部及び前記第2連結部の外側で互いに連結され、前記第1連結部及び前記第2連結部とは独立して前記軸方向に沿う回動軸を中心として回動自在とされ、
前記第2連結部は、前記第3連結部に形成された開口部を挿通して前記第3検出体と係合する係合部を有し、
前記第3連結部及び前記第3検出体は、前記軸部とともに前記軸方向に沿う回動軸を中心として回動し、
前記第3検出体は、前記係合部に対する当該第3検出体の回動の方向を検出する
ことを特徴とする操作子。 - 請求項10に記載の操作子において、
前記第3検出体における前記第3連結部側とは反対側に設けられ、前記軸方向に沿う前記使用者の押圧操作を検出する第4検出体を有する
ことを特徴とする操作子。 - 請求項1から請求項11のいずれかに記載の操作子を備えることを特徴とする操作装置。
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