JP2002108557A - ジョイスティック装置 - Google Patents
ジョイスティック装置Info
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Abstract
作桿が傾斜されなければ、ポインタのスクロール速度が
上昇する際のクリック感を利用者に与えることができな
かった。 【解決手段】 利用者が所望の方向へ所定量だけ操作桿
120を傾けたとき、通常モードから高速モードへ移行
するタイミングで、押圧部材124の周縁が貫通穴11
3aの周縁に当接し、貫通穴113aの周縁をバネ板1
13の面上にて変形させるため、バネ板113から操作
桿120に対して付勢力が加わり、グリップ120aに
クリック感が伝わる。従って、操作桿の傾斜方向にかか
わらず、利用者にクリック感を与えつつ、ポインタの移
動速度を上昇させることが可能となる。
Description
装置に関し、特に、操作桿の傾斜角度が所定値を越えた
とき、ポインタの移動速度を上昇させるための制御信号
を出力するジョイスティック装置に関する。
開平10−333833号公報に開示されたジョイステ
ィック装置が知られている。このジョイスティック装置
では、ターボスイッチがスクロールキーを囲む形態で八
個設けられており、スクロールキーを押し下げつつ所定
方向へ傾けると、ターボスイッチが押し込まれ、ポイン
タが速く動くように設定される。このとき、スクロール
キーがターボスイッチを押し込むことで、利用者にクリ
ック感(操作感)が与えられるため、利用者は、このク
リック感によって速い速度のスクロール状態に入ったも
のと判断する。
スティック装置においては、スクロールキーがターボス
イッチの配置された方向へ押し込まれつつ傾斜されなけ
れば、ポインタのスクロール速度が上昇する際のクリッ
ク感を利用者に与えることができず、スクロールキーを
傾けるべき方向が限定されてしまうという課題があっ
た。なお、ここにいう従来のジョイスティック装置で
は、ボタン形状のスクロールキーを適用しているが、ス
ティック形状の操作桿を適用した場合についても同様の
課題が生じる。本発明は、上記課題にかんがみてなされ
たもので、操作桿の傾斜方向にかかわらず、利用者にク
リック感を与えつつ、ポインタの移動速度を上昇させる
ことが可能なジョイスティック装置の提供を目的とす
る。
め、請求項1にかかる発明は、本体と、上記本体に対し
て揺動可能に支持される操作桿と、上記操作桿の傾斜方
向および傾斜角度を検出し、同傾斜方向に応じてポイン
タを移動させるための第一制御信号を出力する第一制御
信号出力回路と、上記操作桿の傾斜角度が所定値を越え
たとき、上記ポインタの移動速度を上昇させるための第
二制御信号を出力する第二制御信号出力回路とを備える
ジョイスティック装置において、上記本体と操作桿との
間には、同操作桿の傾斜角度が上記所定値に達したと
き、同操作桿に所定の操作感を与える操作感付与構造が
形成される構成としてある。上記のように構成した請求
項1にかかる発明においては、本体に対して揺動可能に
支持される操作桿が傾斜させられたとき、第一制御信号
出力回路が同操作桿の傾斜方向および傾斜角度を検出
し、同傾斜方向に応じてポインタを移動させるための第
一制御信号を出力する。
ことにより、同操作桿の傾斜角度が所定値を越えると、
第二制御信号出力回路が上記ポインタの移動速度を上昇
させるための第二制御信号を出力する。ここで、上記操
作桿の傾斜角度が上記所定値に達したとき、上記本体と
操作桿との間に形成された操作感付与構造が同操作桿に
所定の操作感を与える。従って、上記操作桿を傾斜させ
る利用者には、上記傾斜角度が所定値に達して上記第二
制御信号が出力されるタイミングで、上記操作感付与構
造から所定の操作桿が与えられる。
パソコンとの間の通信用インタフェース(通信用I/
F)に出力され、同パソコン側で表示制御されるポイン
タを移動させたり、この移動の速度を上昇させるもので
あれば良い。このため、これらの制御信号は、ポテンシ
ョンメータやボリュームスイッチにより検出された上記
操作桿の傾斜に基づいて出力されるものであっても良い
し、ロータリエンコーダのような光センサにより検出さ
れた同操作桿の傾斜に基づいて出力されるものであって
も良く、構成態様を限定するものではない。また、上記
第一制御信号出力回路と第二制御信号出力回路とは、個
別の回路で実現させても良いし、同一の回路構成で実現
させても良い。例えば、後者の場合、所定のしきい値よ
りも小さい制御信号を上記第一制御信号として出力し、
同しきい値よりも大きい制御信号を上記第二制御信号と
して出力する回路で実現することが可能である。
て、請求項2にかかる発明は、上記請求項1に記載のジ
ョイスティック装置において、上記操作感付与構造は、
上記本体に配置され、上記操作桿を挿通可能な開口が形
成されるバネ板と、上記開口に当接可能であるととも
に、上記傾斜角度が上記所定値に達するとき、上記バネ
板の開口周縁を乗り上げさせる段差を有する略半球状面
を備え、頂点付近に形成された開口に上記操作桿を挿通
させつつ固定した傘型部材とを備える構成としてある。
上記のように構成した請求項2にかかる発明において
は、上記操作桿が傾斜させられるとき、頂点付近に形成
された開口に上記操作桿を挿通させつつ固定した傘型部
材の略半球状面が、上記本体に配置されるバネ板に形成
され、同操作桿が挿通された開口に当接しつつ移動す
る。そして、上記操作桿の傾斜角度が上記所定値に達し
たとき、上記略半球状面に備えられた段差が上記バネ板
の開口周縁を乗り上げさせ、同操作桿に所定の操作感を
与える。
して、請求項3にかかる発明は、上記請求項1または請
求項2のいずれかに記載のジョイスティック装置におい
て、上記操作感付与構造は、上記操作桿を挿通可能な開
口が形成されるとともに、同操作桿の軸線を中心とした
同心円上に切り欠きを設けることで、同開口周縁が板面
方向へ押圧されたとき、この押圧度合いに応じて付勢力
を与えるバネ板を備える構成としてある。上記のように
構成した請求項3にかかる発明においては、開口に挿通
された操作桿が傾けられ、同操作桿の軸線を中心とした
同心円上に切り欠きを設けられたバネ板における開口周
縁が板面方向へ押圧されると、この押圧度合いに応じて
同操作桿に対して付勢力が与えられるため、同付勢力に
基づいて同操作桿には所定の操作感が与えられる。従っ
て、上記操作桿を操作する利用者には、この操作感によ
って上記第二制御信号の出力タイミングが知らされる。
て、請求項4にかかる発明は、上記請求項3に記載のジ
ョイスティック装置において、上記操作桿は、上記開口
周縁を上記板面方向へ押圧可能な押圧部材に形成された
貫通穴に挿通されつつ固定される構成としてある。上記
のように構成した請求項4にかかる発明においては、上
記操作桿が貫通穴に挿通されつつ固定された押圧部材
が、上記開口周縁を上記板面方向へ押圧する。このた
め、上記押圧部材の形状や弾力性などに基づき、上記第
二制御信号の出力タイミングとして上記操作桿に与える
べき操作感の発生タイミングを調整できる点で当該請求
項4の構成は有用となる。
として、請求項5にかかる発明は、上記請求項1〜請求
項4のいずれかに記載のジョイスティック装置におい
て、上記操作感付与構造は、上記操作桿から突設される
凸部材と、上記操作桿の揺動時に上記凸部材を当接させ
つつ移動させるとともに、同操作桿の傾斜角度が上記所
定値に達したとき、同凸部材の先端を落ち込ませる溝を
設けた曲面を有し、同凸部材に対して付勢されるように
上記本体に配置される可動部材とを備える構成としてあ
る。上記のように構成した請求項5にかかる発明におい
ては、上記操作桿の揺動時、同操作桿から突設される同
凸部材に対して付勢されるように上記本体に配置された
可動部材の曲面が同凸部材を当接させつつ移動させる。
そして、上記操作桿の傾斜角度が上記所定値に達したと
き、上記曲面に設けられた溝に上記凸部材の先端を落ち
込ませることで、上記操作感を発生させる。
として、請求項6にかかる発明は、上記請求項1〜請求
項5のいずれかに記載のジョイスティック装置におい
て、上記操作感付与構造は、上記本体に配置され、上記
操作桿に対して付勢される凸部材と、上記操作桿に形成
され、同操作桿の揺動時に上記凸部材を当接させつつ移
動させるとともに、同操作桿の傾斜角度が上記所定値に
達したとき、同凸部材の先端を乗り上がらせる段差を設
けた曲面とを備える構成としてある。上記のように構成
した請求項6にかかる発明においては、上記操作桿の揺
動時、上記本体に配置され、同操作桿に対して付勢され
た凸部材が、同操作桿に形成された曲面に当接しつつ移
動する。そして、上記操作桿の傾斜角度が上記所定値に
達したとき、上記曲面に設けられた段差に上記凸部材の
先端が乗り上がって上記操作感を発生させる。なお、上
述した請求項2〜6の構成は、個別に適用することも可
能であるし、適宜組み合わせて適用することも可能であ
る。また、例えば、上記ポインタの移動速度が複数段階
にわたって上昇する場合には、各速度へ変化するタイミ
ングで別の構成による操作感を生成させても良い。
傾斜方向にかかわらず、利用者にクリック感を与えつ
つ、ポインタの移動速度を上昇させることが可能なジョ
イスティック装置を提供することができる。また、請求
項2、請求項5および請求項6にかかる発明によれば、
簡単な構成で操作桿に所定の操作感を与えることができ
る。さらに、請求項3にかかる発明によれば、バネ板の
形状を工夫するだけで良いため、さらに簡単な構成で操
作桿に所定の操作感を与えることができる。さらに、請
求項4にかかる発明によれば、操作感の発生タイミング
を押圧部材を工夫するだけで容易に調整することができ
る。
実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態にか
かるジョイスティック装置を斜視図により示している。
同図に示すように、ジョイスティック装置100は、筺
状本体110により構成されており、この筺状本体11
0の上部には、上端にグリップ120aを備えた操作桿
120が突出するように取り付けられている。また、筺
状本体110の背面側側壁からは、接続ケーブル130
が導出されており、この接続ケーブル130の先端に形
成されたコネクタ130aを後述するパソコン本体20
0に設けられたシリアルI/Fコネクタに差し込むこと
で、ジョイスティック装置100とパソコン本体200
とを接続する。かかる構成により、操作桿120の操作
状況を示す所定の信号をパソコン本体200に出力し、
パソコン本体200に接続されたディスプレイの画面上
におけるポインタの移動を実行させる。
械的な内部構成を斜視図により示している。操作桿12
0の下部には、略球状の被支持部121が形成されてお
り、この被支持部121を筺状本体110の内部に形成
された図3に示すような支持部111に填め込むこと
で、操作桿120が筺状本体110に支持される。この
ため、操作桿120は、被支持部121を支点として揺
動可能となる。操作桿120の周囲には、図2に示すX
軸方向への操作桿120の移動を検出するポテンション
メータ140と、Y軸方向への操作桿120の移動を検
出するポテンションメータ150とが備えられている。
転軸には、帯板を略弓形状に湾曲させた揺動部材14
1,151の一端が取り付けられており、揺動部材14
1,151の他端は、同回転軸の延長線上にて回転可能
に支持される。また、揺動部材141,151には、回
転軸方向へ幅広な長穴141a,151aが形成されて
おり、各揺動部材141,151における長穴141
a,151aには、操作桿120の下端から軸線方向へ
突出した駆動ピン122が挿通されている。かかる構成
により、グリップ120aをX軸方向へ移動させると、
駆動ピン122は、揺動部材151の長穴151aに沿
ってX軸方向へ移動する。この際、揺動部材141にお
ける長穴141aの開口縁部をX軸方向へ押圧するた
め、揺動部材141がY軸を回転軸にして回転し、ポテ
ンションメータ140の回転軸を回転させる。同様に、
グリップ120aをY軸方向へ移動させると、駆動ピン
122は、揺動部材141の長穴141aに沿ってY軸
方向へ移動する。
1aの開口縁部をY軸方向へ押圧するため、揺動部材1
51がX軸を回転軸にして回転し、ポテンションメータ
150の回転軸を回転させる。また、X,Y軸でない方
向へクリップ120aを移動させる場合には、グリップ
120aの移動方向に応じ、各ポテンションメータ14
0,150の回転軸がともに所定角度ずつ回転する。こ
のように、ポテンションメータ140,150の回転軸
が回転すると、図4に示すように、回転量に応じてポテ
ンションメータ140,150から増幅回路160へ所
定値の電流が出力されるため、この増幅回路160は、
入力された電流を増幅して変調回路170に供給する。
変調回路170は、増幅回路160から供給された増幅
電流を信号変換し、接続ケーブル130を介してパソコ
ン本体200の側へ出力する。ここで、通常時、ジョイ
スティック装置100からシリアル通信用I/F260
へ出力される制御信号は、本発明にいう第一制御信号を
構成し、同制御信号を出力するポテンションメータ14
0,150、増幅回路160および変調回路170は、
本発明にいう第一制御信号出力回路を構成する。
続されるパソコン本体200の概略構成をブロック図に
より示している。パソコン本体200には、演算処理の
中枢をなすCPU210が備えられており、このCPU
210は、システムバス220を介してBIOSなどの
記載されたROM230やRAM240にアクセスす
る。また、システムバス220には、外部記憶装置とし
てのハードディスクドライブ(HDD)250が接続さ
れており、ハードディスクドライブ250に記憶された
オペレーティングシステムやアプリケーションなどがR
AM240に転送され、CPU210はROM230と
RAM240に適宜アクセスしてソフトウェアを実行す
る。
ード300からキータッチに応じた信号が入力され、図
示しないディスプレイI/Fを介してディスプレイ40
0の画面上にて所定の表示を行わせている。また、シリ
アル通信用I/F260には、ジョイスティック装置1
00から操作桿120の操作状況に応じた信号が入力さ
れるため、オペレーティングシステムの制御によってデ
ィスプレイ400の画面上にポインタが表示され、利用
者による操作桿120の操作によってポインタの移動が
実行される。なお、本実施形態では、ジョイスティック
装置100とパソコン本体200との接続インタフェー
スとして、シリアル通信用I/F260を適用している
が、かかる構成に限定されるものではないため、パラレ
ルインタフェースやSCSI,USB接続など種々の接
続態様を採用可能である。
ける操作桿120の移動量が一定の値を超えた場合、利
用者が操作桿120を大きく移動させてポインタを早く
移動させようとしているものと判断し、通常モードから
高速モードへ移行して通常時よりもポインタの移動速度
を上昇させる。従って、操作桿120の移動量が一定の
値を超えた際、ジョイスティック装置100からシリア
ル通信用I/F260へ出力される制御信号は、本発明
にいう第二制御信号を構成し、同制御信号を出力するポ
テンションメータ140,150、増幅回路160およ
び変調回路170は、本発明にいう第二制御信号出力回
路を構成する。ここにいう高速モードへの移行を利用者
に知らせるため、本実施形態にかかるジョイスティック
装置100の操作桿120には、図2および図3に示す
ような傘型部材123が装着されている。
には、頂点に形成された開口123aに操作桿120を
圧入させたテフロン(登録商標)製の傘型部材123が
取り付けられており、傘型部材123の外周面は、筺状
本体110の上面に形成された開口110aの下方に配
置されたバネ板112の開口周縁に当接される。なお、
傘型部材123をテフロン製としたのは、バネ板112
との間の摩擦を低減させるためである。また、傘型部材
123の下端側外周面は、頂点側の外周面よりも大きな
径で形成されており、外径が変化する部位には、段差1
23bが設けられている。従って、利用者が操作桿12
0を傾斜させる際、この操作桿120の傾斜角度が所定
値に達すると、図6に示すように、段差123bがバネ
板112の開口周縁に突き当たり、バネ板112の開口
周縁を押し上げる。この際、利用者の手元には、バネ板
112を跳ね上げる際の衝撃がクリック感(図7に示す
クリック点)として与えられるため、利用者は高速モー
ドへの移行を自覚しつつ、操作桿120を操作すること
が可能となる。この意味で、傘型部材123とバネ板1
12とは、本発明にいう操作感付与構造を構成する。
用者に知らせるためにクリック感を与える構成は、上記
構成に限定されず、図8に示すようなバネ板113を用
いることも可能である。すなわち、操作桿120を挿通
させるための貫通穴113aを設けた板部材を適用し、
この貫通穴113aに挿通される操作桿120の軸線A
を中心とした同心円状の切り欠き113bを同板部材に
形成してバネ板113とする。また、操作桿120に
は、図9に示すように、貫通穴113aの周縁との対向
位置に円盤形状の押圧部材124を取り付ける。
0aを操作することで、操作桿120を傾斜させると、
所定量傾斜した時点で押圧部材124の周縁が貫通穴1
13aの周縁に当接し、図10に示すように、貫通穴1
13aの周縁をバネ板113の面上にて変形させるた
め、バネ板113から操作桿120に対して付勢力が加
わり、グリップ120aにクリック感が伝わる。この意
味で、バネ板113と押圧部材124とは、本発明にい
う操作感付与構造を構成する。従って、操作桿120に
所定の付勢力が伝わるタイミングを、高速モードへの移
行タイミングに設定することで、高速モードへの移行タ
イミングをクリック感として利用者に与えることが可能
となる。なお、バネ板113には、軸線Aを中心とした
同心円状の切り欠き113bが形成されるため、操作桿
120の移動方向に依存することなく、同様にクリック
感を与えることができる点においても有用となる。
用者に知らせるためにクリック感を与える別の構成とし
て、図11に示すような構成を適用することも可能であ
る。すなわち、駆動ピン122の下端との対向位置に可
動部材114を配置する。この可動部材114は、駆動
ピン122の下端の軌跡に沿った曲面114aを備え、
曲面114aには、操作桿120が所定量だけ傾斜した
時点での駆動ピン122との対向位置にリング形状の溝
114bが形成される。また、可動部材114は、筺状
本体110との間に配置されたスプリング115により
上方へ付勢されるため、曲面114aは、常に駆動ピン
122の下端に向けて押圧されている。
を操作することにより、操作桿120が傾斜されていく
と、駆動ピン122の下端は、曲面114a上を移動す
る。そして、高速モードへの移行タイミングに達する
と、図12に示すように、駆動ピン122の下端が溝1
14bに到達して可動部材114が溝114bの深さ分
だけ上昇し、駆動ピン122の下端を溝114bに収容
する。このため、駆動ピン122の下端が溝114bに
収容される際、グリップ120aにはクリック感が与え
られる。この意味で、本発明にいう凸部材としての駆動
ピン122と、可動部材114とは、操作感付与構造を
構成する。この場合、駆動ピン122に対向する曲面1
14aを筺状本体110に対して可動とする代わりに、
図13に示すように、駆動ピン122の長さを可変とす
ることも可能である。
突出部材120bを有底円筒部材125に差し込み、突
出部材120bの下端と有底円筒部材125の内部空洞
125aとの間にスプリング125bを介在させる。そ
して、突出部材120bと有底円筒部材125とを取付
ピン125cによって連結する。この際、有底円筒部材
125に形成する取付ピン125cを挿通させるための
取付穴125dを筺状本体110に形成された溝116
の深さ分だけ操作桿120の軸線方向へ幅を持たせた長
穴とする。すると、有底円筒部材125が曲面117に
対向する際、スプリング125bが押し縮められていて
も、有底円筒部材125が溝116に対向する時点で、
溝116の内部へ突き出すため、上述した場合と同様に
クリック感を得ることができる。
の側に溝を設けて同様のクリック感を得ることも可能で
ある。すなわち、被支持部121に曲面121a1を有
する溝121aを設け、支持部111に可動ピン111
aを配する。可動ピン111aは、支持部111の内部
に配置されたスプリング111bにより、被支持部12
1に向けて常に付勢されるため、操作桿120が傾斜さ
れていくと、可動ピン111aの先端は、曲面121a
1上を移動する。そして、高速モードへの移行タイミン
グに達すると、図15に示すように、可動ピン111a
の先端が溝121aの縁部に形成された段差121a2
に到達して支持部111の内方へ押圧される。
121a2によって押圧される際、グリップ120aに
はクリック感が与えられる。この意味で、本発明にいう
凸部材としての可動ピン111aと、段差121a2を
設けた溝121aとは、操作感付与構造を構成する。こ
のように、利用者が所望の方向へ所定量だけ操作桿12
0を傾けたとき、通常モードから高速モードへ移行する
タイミングで、押圧部材124の周縁が貫通穴113a
の周縁に当接し、貫通穴113aの周縁をバネ板113
の面上にて変形させるため、バネ板113から操作桿1
20に対して付勢力が加わり、グリップ120aにクリ
ック感が伝わる。従って、操作桿の傾斜方向にかかわら
ず、利用者にクリック感を与えつつ、ポインタの移動速
度を上昇させることが可能となる。
観を示す斜視図である。
す斜視図である。
すブロック図である。
る。
る際の状況を示す断面図である。
示すグラフである。
る。
である。
示す平面図である。
る。
与える際の状況を示す断面図である。
る。
与える際の状況を示す断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 本体と、 上記本体に対して揺動可能に支持される操作桿と、 上記操作桿の傾斜方向および傾斜角度を検出し、同傾斜
方向に応じてポインタを移動させるための第一制御信号
を出力する第一制御信号出力回路と、 上記操作桿の傾斜角度が所定値を越えたとき、上記ポイ
ンタの移動速度を上昇させるための第二制御信号を出力
する第二制御信号出力回路とを備えるジョイスティック
装置において、 上記本体と操作桿との間には、同操作桿の傾斜角度が上
記所定値に達したとき、同操作桿に所定の操作感を与え
る操作感付与構造が形成されることを特徴とするジョイ
スティック装置。 - 【請求項2】 上記請求項1に記載のジョイスティック
装置において、 上記操作感付与構造は、 上記本体に配置され、上記操作桿を挿通可能な開口が形
成されるバネ板と、 上記開口に当接可能であるとともに、上記傾斜角度が上
記所定値に達するとき、上記バネ板の開口周縁を乗り上
げさせる段差を有する略半球状面を備え、頂点付近に形
成された開口に上記操作桿を挿通させつつ固定した傘型
部材とを備えることを特徴とするジョイスティック装
置。 - 【請求項3】 上記請求項1または請求項2のいずれか
に記載のジョイスティック装置において、 上記操作感付与構造は、 上記操作桿を挿通可能な開口が形成されるとともに、同
操作桿の軸線を中心とした同心円上に切り欠きを設ける
ことで、同開口周縁が板面方向へ押圧されたとき、この
押圧度合いに応じて付勢力を与えるバネ板を備えること
を特徴とするジョイスティック装置。 - 【請求項4】 上記請求項3に記載のジョイスティック
装置において、 上記操作桿は、上記開口周縁を上記板面方向へ押圧可能
な押圧部材に形成された貫通穴に挿通されつつ固定され
ることを特徴とするジョイスティック装置。 - 【請求項5】 上記請求項1〜請求項4のいずれかに記
載のジョイスティック装置において、 上記操作感付与構造は、 上記操作桿から突設される凸部材と、 上記操作桿の揺動時に上記凸部材を当接させつつ移動さ
せるとともに、同操作桿の傾斜角度が上記所定値に達し
たとき、同凸部材の先端を落ち込ませる溝を設けた曲面
を有し、同凸部材に対して付勢されるように上記本体に
配置される可動部材とを備えることを特徴とするジョイ
スティック装置。 - 【請求項6】 上記請求項1〜請求項5のいずれかに記
載のジョイスティック装置において、 上記操作感付与構造は、 上記本体に配置され、上記操作桿に対して付勢される凸
部材と、 上記操作桿に形成され、同操作桿の揺動時に上記凸部材
を当接させつつ移動させるとともに、同操作桿の傾斜角
度が上記所定値に達したとき、同凸部材の先端を乗り上
がらせる段差を設けた曲面とを備えることを特徴とする
ジョイスティック装置。
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