JP2002202153A - エンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業中の手や腕の疲労を防ぐ。 【解決手段】 電子機器の筐体の前面パネル１０の表面
に垂直方向に回転不能な支持棒５を備えている。回転体
３を回転操作して設定を行う際には、支持棒５の先端面
の凹面５ａに親指の腹をのせ、支持棒５にかけた親指を
支点にして他の指で回転体３を回転操作することによ
り、手首にかかる負担を軽減し、作業中の手や腕の疲労
を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば移動無線の
テスターやスペクトラムアナライザなどの各種電子機器
のパネルに装備され、各種パラメータの設定時のカーソ
ル移動や数値設定、その他の表示系の調整等に用いられ
るエンコーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来のスイッチ機構付きエンコー
ダの側断面図である。図６に示すスイッチ機構付きエン
コーダ４１は、回転ノブ（回転体）３、回転検出機構４
を備えている。回転ノブ３は、一端が開口した円筒状を
なし、不図示の筐体の前面パネル１０の表面より露出し
て設けられている。

【０００３】回転検出機構４は、円筒状のハウジング１
１と、ハウジング１１の内側に設けられる受け部材２１
にベアリング１２を介して取り付けられる回転部材１３
とを有している。回転部材１３は、一体形成された爪部
１３ａが回転ノブ３の係合穴３ｃに係合されており、回
転ノブ３と連動して回転する。回転部材１３の外周に
は、軸方向に平行な複数のスリット１５が等間隔で形成
されている。

【０００４】ハウジング１１には、回転ノブ３と連動し
て回転する回転部材１３のスリット１５の通過を検出す
る回転量検出手段１６が設けられている。回転量検出手
段１６は、回転部材１３のスリット１５を挟むように対
向配置される検出素子１７（２組の発光素子１７ａと受
光素子１７ｂ）で構成される。回転量検出手段１６は、
回転ノブ３が回転操作されたときに、この回転ノブ３と
連動して回転する回転部材１３の回転に伴うスリット１
５の通過を検出し、この検出したスリット１５の通過数
に対応したパルス信号を出力している。

【０００５】受け部材２１は、一端がプリント基板２に
固定されており、このプリント基板２に固定された一端
面側に大径の開口２１ａを有し、この大径の開口２１ａ
に連通して小径の貫通穴２１ｂが他端面に形成されてい
る。大径の開口２１ａ内には、スイッチ機構２２がプリ
ント基板２に接続されて設けられている。小径の開口２
１ｂには、操作棒４２が軸方向（矢印Ａ方向）に移動可
能に挿通されており、操作棒４２の先端面がスイッチ機
構２２の作動子２２ａと対向している。

【０００６】操作棒４２は、先端の小径部４２ａが受け
部材２１の貫通穴２１ｂに挿通され、他端の大径部４２
ｂが回転ノブ３の貫通穴３ａに挿通されて回転ノブ３の
表面と面一に設けられる。操作棒４２の小径部４２ａに
は、操作棒４２を矢印Ａと反対方向に付勢する付勢手段
２３が設けられている。操作棒４２の大径部４２ｂの外
周部分にはストッパ部材２４が取り付けられている。ス
トッパ部材２４は、操作棒４２の先端面がスイッチ機構
２２の作動子２２ａを押圧していない状態（オフ状態）
のときに回転ノブ３の開口部の内壁面３ｂに当接してい
る。

【０００７】回転部材１３のハウジング１１と対面する
表面には、凹凸部１３ｂが一定間隔（スリット１５と同
等の間隔）で円形状に一体形成されている。また、ハウ
ジング１１には、回転部材１３の凹凸部１３ｂを望むよ
うに所定深さの開口穴３１が形成されている。開口穴３
１には、軸部に付勢手段としてのバネ３２（つる巻バ
ネ）が挿通された段付き円柱状の座モールド３３が挿入
された状態で、球体３４がバネ３２の付勢力により回転
部材１３の凹凸部１３ｂに圧接するように設けられる。
そして、回転ノブ３の回転操作に伴う回転部材１３の一
定回転（１クリックに相当）毎にクリック感が得られる
クリック機構３５を構成している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のエンコ
ーダ４１において、各種パラメータの設定を行う場合に
は、カソールの移動量に応じて回転ノブ３を所定角度回
転する動作が設定の度に行われるが、回転ノブ３の操作
が、回転ノブ３の外周部分に指を添えて腕を支点とする
手首を捻る動作のため、設定作業が長時間に及ぶ場合に
は手や腕に疲労が発生するという問題があった。

【０００９】また、従来のエンコーダ４１では、回転ノ
ブ３を回転操作することにより設定対象となるパラメー
タ設定項目にカーソルを移動するが、実際にパラメータ
や数値を決定するにはエンコーダ４１とは別体に設けら
れたＳｅｔキーを併用しなければならず、１個のエンコ
ーダ４１のみでカーソルの移動からパラメータの決定ま
での動作を行うことができなかった。

【００１０】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてな
されたものであり、作業中の手や腕の疲労を防ぐことが
できるエンコーダを提供すること、更に１個のみのエン
コーダでパラメータ内容の設定の切換えを行うことがで
きるエンコーダを提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明に係るエンコーダは、回転可能に保
持された回転軸回りに空洞を有する円筒状の回転体３を
備えたエンコーダにおいて、前記空洞内の回転軸にあ
り、且つ前記回転体の一端から回転軸方向に所定長さ突
出して回転不能に保持された支持棒５を備えたことを特
徴とする。

【００１２】請求項２の発明に係るエンコーダは、請求
項１のエンコーダにおいて、前記支持棒５は、前記回転
体３の回転中心軸と平行方向に摺動可能であり、前記支
持棒が押圧されて摺動することにより、オン・オフ可能
に配置されたスイッチ機構２２を備えたことを特徴とす
る。

【００１３】請求項３の発明に係るエンコーダは、請求
項１又は２のエンコーダにおいて、前記回転体の所定回
転角度毎に、回転を一旦静止させるためのクリック手段
３５を備えたことを特徴とする。

【００１４】本発明のエンコーダは、電子機器の筐体の
前面パネル１０の表面に垂直方向に回転不能に保持され
た支持棒５を備えている。回転体３を回転操作して設定
を行う際には、支持棒５の先端面に例えば親指をかけ、
この支持棒５にかけた親指を支点にして他の指で回転体
３を回転操作することにより、手首にかかる負担が軽減
し、作業中の手や腕の疲労を防ぐことができる。また、
支持棒５は、それ自体押動操作可能とし、この支持棒５
の押動操作によりオン・オフするスイッチ機構２２を備
えた構成により、スイッチ機構２２が出力するオン信号
又はオフ信号でパラメータ内容の設定の切換えを行うこ
とができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明によるエンコーダの
第１実施の形態を示す正面図、図２は同エンコーダの側
断面図である。

【００１６】以下に説明する本例のエンコーダ１（１
Ａ，１Ｂ）は、例えば移動無線のテスターやスペクトラ
ムアナライザなどの各種電子機器のパネルに装備され、
各種パラメータの設定時のカーソル移動や数値設定、そ
の他の表示系の調整等に用いられ、前面パネル１０と平
行に設けられた筐体内部のプリント基板２に取り付けら
れる。なお、図６に示すスイッチ機構付きエンコーダ４
１と同一の構成要素には同一番号を付して説明する。

【００１７】図１及び図２に示すエンコーダ１Ａ（１）
は、回転ノブ（回転体）３、回転検出機構４、支持棒５
を備えて概略構成される。

【００１８】回転ノブ３は、操作者に手によって回転操
作されるもので、一端が開口した空洞を有する円筒状を
なし、不図示の筐体の前面パネル１０の表面より露出し
て設けられている。図２に示すように、回転ノブ３の表
面中央部には貫通穴３ａが形成されており、貫通穴３ａ
には支持棒５が挿通されている。

【００１９】図２に示すように、回転検出機構４は、プ
リント基板２に固定された円筒状のハウジング１１と、
プリント基板２に回転不能に固定された支持棒５にベア
リング１２を介して取り付けられる回転部材１３とを有
している。回転部材１３は、一体形成された爪部１３ａ
が回転ノブ３の係合穴３ｃに係合されており、回転ノブ
３と連動して回転する構成とされている。回転部材１３
の外周には、軸方向に平行な複数のスリット１５が等間
隔で形成されている。

【００２０】ハウジング１１には、回転ノブ３と連動し
て回転する回転部材１３のスリット１５の通過を検出す
る回転量検出手段１６が設けられている。回転量検出手
段１６は、回転部材１３のスリット１５を挟むように対
向配置される検出素子１７（発光素子１７ａと受光素子
１７ｂ）で構成される。本例では、回転部材１３のスリ
ット１５を挟むように２組の発光素子１７ａ，１７ａと
受光素子１７ｂ，１７ｂがハウジング１１の開口部１１
ａ（図１の一点鎖線で示す位置）に並設されている。な
お、これら発光素子１７ａ及び受光素子１７ｂのリード
線はプリント基板２に接続されている。回転量検出手段
１６は、回転ノブ３が回転操作されたときに、この回転
ノブ３と連動して回転する回転部材１３の回転に伴うス
リット１５の通過を検出し、この検出したスリット１５
の通過数に対応したパルス信号を出力している。

【００２１】図１及び図２に示すように、支持棒５は円
柱棒状に形成される。図２に示すように、支持棒５は、
回転ノブ３の貫通穴３ａに挿通され、回転ノブ３と一緒
に回転しないように基端部がプリント基板２にネジなど
の固定手段６を介して固定され、前面パネル１０の表面
の鉛直方向に対して回転ノブ３の表面から先端部が直径
の略１／３の長さから略同等の長さ延出して回転ノブ３
の略中央に設けられる。そして、支持棒５は、回転ノブ
３を回転操作する際、先端部分に指をかけたり、掌の中
心を突き当てて残りの指を回転ノブ３の外周部分に添え
ることにより、回転ノブ３の操作時において手や腕にか
かる負担を軽減している。また、図１及び図２に示すよ
うに、支持棒５の先端面は、親指の腹部分をのせたとき
に、支持棒５の軸方向から斜め下方にずれた矢印Ｆ方向
（図２の例では、左斜め下方略４５°）に荷重がかかる
ように円弧状の凹面５ａを形成している。

【００２２】回転部材１３のハウジング１１と対面する
表面には、凹凸部１３ｂが一定間隔（スリット１５と同
等の間隔）で円形状に一体形成されている。また、ハウ
ジング１１には、回転部材１３の凹凸部１３ｂを望むよ
うに所定深さの開口穴３１が形成されている。開口穴３
１には、軸部に付勢手段としてのバネ３２（つる巻バ
ネ）が挿通された段付き円柱状の座モールド３３が挿入
された状態で、例えばスチールボールからなる球体３４
がバネ３２の付勢力により回転部材１３の凹凸部１３ｂ
に押し付けられて圧接するように設けられる。すなわ
ち、球体３４の一部が開口穴３１より露出し、回転部材
１３の凹凸部１３ｂと座モールド３３との間にバネ３２
の付勢力により押圧された状態で球体３４が開口穴３１
に設けられる。これにより、回転ノブ３の回転操作に伴
う回転部材１３の回転トルクは球体３４が凹凸部１３ｂ
を１つ越える毎に重くなったり軽くなったりし、回転ノ
ブ３の回転操作に伴う回転部材１３の一定回転（１クリ
ックに相当）毎にクリック感が得られるクリック手段と
してのクリック機構３５が構成される。

【００２３】そして、回転部材１３の凹凸部１３ｂと、
ハウジング１１の座モールド３３及びバネ３２で支持さ
れた球体３４とが回転ノブ３の回転操作に伴う回転部材
１３の回転によってこすれあうことにより回転ノブ３の
回転が節動され、クリック感を引き出している。本例で
は、回転ノブ３の回転操作に伴う回転部材１３の回転に
より、回転部材１３の１つ分の凹凸部１３ｂが球体３４
上を乗り越えて移動したときを１クリックとしている。
なお、付勢手段としてのバネ３２の強度を大きく持たせ
ることで、より大きなクリック感が得られる。

【００２４】上記構成によるエンコーダ１Ａでは、回転
ノブ３を回転操作する場合、例えば支持棒５の凹面５ａ
に親指の腹部分をのせ、この凹面５ａにのせた親指を支
点にして残りの指で回転ノブ３の外周部分を回転操作す
る。回転ノブ３の回転操作がなされると、その回転に伴
うスリット１５の通過数に対応したパルス信号がエンコ
ーダ１Ａから出力される。例えば回転ノブ３が１回転し
たときに３６個のパルス信号を出力する場合、回転ノブ
３が１０°回転される毎に１個のパルス信号が出力され
ることになる。

【００２５】次に、図３及び図４は本発明によるエンコ
ーダの第２実施の形態を示す図であり、図３はスイッチ
機構がオフ状態の側断面図であり、図４はスイッチ機構
がオン状態の側断面図である。なお、図３及び図４にお
いて、図１及び図２のエンコーダ１Ａと同一の構成要素
には同一番号を付し、その説明を省略している。

【００２６】図３及び図４に示すエンコーダ１Ｂ（１）
は、ハウジング１１の内側に円筒状の受け部材２１が設
けられている。受け部材２１には、ベアリング１２を介
して回転部材１３が取り付けられている。受け部材２１
は、一端がプリント基板２に固定されており、このプリ
ント基板２に固定された一端面側に大径の開口２１ａを
有し、この大径の開口２１ａに連通して小径の貫通穴２
１ｂが他端面に形成されている。大径の開口２１ａ内に
は、マイクロスイッチなどのスイッチ機構２２がプリン
ト基板２に接続されて設けられている。小径の開口２１
ｂには、支持棒５が軸方向（矢印Ａ方向）に移動可能に
挿通されており、支持棒５の先端面がスイッチ機構２２
の作動子２２ａと対向している。

【００２７】支持棒５は、段付き円柱棒状に形成され、
先端の小径部５ｂが受け部材２１の貫通穴２１ｂに挿通
され、他端の大径部５ｃが回転ノブ３の貫通穴３ａに挿
通されており、前面パネル１０の表面の鉛直方向に対し
て回転ノブ３の表面から先端部が所定長さ延出して設け
られる。支持棒５の小径部５ｂには、支持棒５を矢印Ａ
と反対方向に付勢する付勢手段２３が設けられている。
図３及び図４の例における付勢手段２３は、支持棒５の
小径部５ｂに介装されたコイルバネで構成され、一端が
受け部材２１の表面に当接し、他端が小径部５ｂと大径
部５ｃの段付き面に当接している。支持棒５の大径部５
ｃの外周部分には、Ｅリングなどのストッパ部材２４が
取り付けられている。ストッパ部材２４は、スイッチ機
構２２がオフ状態のとき、すなわち支持棒５の先端面が
スイッチ機構２２の作動子２２ａを押圧していない状態
のときに回転ノブ３の開口部の内壁面３ｂに当接してい
る。

【００２８】上記構成によるエンコーダ１Ｂでは、付勢
手段２３の付勢力に抗して支持棒５を矢印Ａ方向に押動
操作すると、支持棒５の先端面がスイッチ機構２２の作
動子２２ａを押圧する。これにより、スイッチ機構２２
がオン状態となり、エンコーダ１Ｂからオン状態を示す
信号が出力される。

【００２９】そして、付勢手段２３の付勢力に抗して支
持棒５をＡ方向に押圧する力が解かれると、付勢手段２
３による付勢力が矢印Ａ方向と反対方向に働き、ストッ
パ部材２４が回転ノブ３の内壁面３ｂに当接する位置ま
で支持棒５が押し戻される。これにより、支持棒５の先
端面がスイッチ機構２２の作動子２２ａから離れ、スイ
ッチ機構２２がオフ状態となり、エンコーダ１Ｂからは
オフ状態を示す信号が出力される。

【００３０】以上より、上記支持棒５の押動操作に伴っ
てスイッチ機構２２から出力されるオン・オフ信号は、
例えば図５に示すようなパラメータ表示画面５１におい
て、所定のパラメータ設定項目５２を選択し、設定ウィ
ンドウメニュー画面に切り換えてパタメータの選択や数
値入力を行うための信号として用いられる。例えば現在
図中のハッチング部分のパラメータ設定項目５２ｂにカ
ーソルが位置しているものとし、この状態から２つ先の
パラメータ設定項目５２ｄにカーソルを移動して所望の
パラメータ設定を行う場合には、パラメータ２つ分の移
動量に相当する回転角だけ回転ノブ３を時計方向に回転
させる。この回転により、回転ノブ３の回転に対応した
パルス信号が発生し、制御部３０に入力する。制御部３
０で処理された信号は、表示画面５１に入力する。そし
て、ハッチング部分のパラメータ設定項目５２ｂに位置
するカーソルが２つ先のパラメータ設定項目５２ｄに移
動する。この状態で支持棒５を押動操作してスイッチ機
構２２をオンにすると、オン状態を示す信号が出力さ
れ、制御部３０に入力する。制御部３０で処理された信
号は、表示画面５１に入力する。すると、カーソルが位
置するパラメータ設定項目が選択され、設定ウィンドウ
メニュー画面に切り換わる。そして、設定ウィンドウメ
ニュー画面が表示されている状態で、回転ノブ３を所定
量回転操作し、設定ウィンドウメニュー画面上の所望の
パラメータを選択、又は所望の数値を入力した後、支持
棒５を押動操作してスイッチ機構２２をオンにしてパラ
メータ又は数値を決定する。

【００３１】なお、回転ノブ３を回転操作したときの動
作は、図１及び図２に示すエンコーダ１Ａの場合と同様
であるが、回転ノブ３を回転操作する際には、誤って支
持棒５を押動操作することがないように支持棒５の凹面
５ａに親指の腹をのせ、他の指で回転ノブ３の外周部分
を回転操作することが好ましい。また、支持棒５の先端
面に掌を突き当てて指で回転ノブ３を回転操作する場合
には、支持棒５の軸方向（矢印Ａ方向）にある程度の荷
重がかかっても支持棒５が押動操作されることがないよ
うに付勢手段２４の付勢力を強くする。

【００３２】このように、本例のエンコーダ１（１Ａ，
１Ｂ）によれば、回転ノブ３の表面の略中央から延出し
て固定された支持棒５が設けられた構成なので、回転ノ
ブ３の回転操作時における手や腕に疲労を防ぐことがで
きる。その際、回転ノブ３の外周部分に指を添えて回転
ノブ３を回転操作することで微調整も可能である。

【００３３】すなわち、本例のエンコーダ１（１Ａ，１
Ｂ）によれば、従来のエンコーダでは長時間の作業によ
り手や腕の疲労を発生させていたのに対し、回転ノブ３
の略中央に備え付けられた支持棒５に親指をかけたり掌
を突き当て、残った指で回転ノブ３を回転操作すること
により、支持棒５の先端面にかけられた親指や掌を支点
にして回転ノブ３を回転操作することができ、作業中の
手や腕の疲労を防ぐという効果を奏する。

【００３４】また、図２に示すエンコーダ１Ｂでは、支
持棒５を押動操作可能とし、この支持棒５の押動操作に
よりオン・オフするスイッチ機構２２を設けた構成なの
で、スイッチ機構２２のオン・オフ動作によりパラメー
タや数値データ等の変更・入力モードとして設定が行
え、１個のみのエンコーダでパラメータ内容の設定の切
換えを行うことができ、従来の確定手段の機能も兼ねる
ことができる。

【００３５】さらに、図５に示すようなパラメータ表示
画面５１において、所定のパラメータ設定項目５２を選
択するにあたっては、回転ノブ３を１クリック操作する
毎に回転ノブ３の回転が一旦静止し、１クリック毎にカ
ーソルが１つのパラメータ分だけ移動するので、目的の
パラメータ設定項目５２までカーソルを楽に移動させる
ことができ、カーソルの移動不足や移動過多による誤操
作を低減できる。

【００３６】ところで、上述した実施の形態では、回転
ノブ３の回転量に伴うスリット１５の通過数に対応した
パルス信号を出力しているが、スリット１５の代わりに
磁気ストライプを設け、この磁気ストライプの移動を磁
気的に検出し、回転ノブ３の回転量に応じたパルス信号
を出力するようにしてもよい。この他、スリット１５に
代わる導電パターンを形成し、この導電パターンに常時
電流を流しておき、回転ノブ３の回転に伴う導電パター
ンの導通・非導通によってパルス信号を出力する構成と
してもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、従来のエンコーダでは長時間の作業により手や
腕の疲労を発生させていたのに対し、回転体の略中央に
備え付けられた支持棒に親指をかけたり掌を突き当て、
残った指で回転体を回転操作することにより、支持棒の
先端面にかけられた親指や掌を支点にして回転体を回転
操作でき、作業中の手や腕の疲労を防ぐという効果を奏
する。

【００３８】請求項２のエンコーダによれば、支持棒を
押動操作可能とし、この支持棒の押動操作によりオン・
オフするスイッチ機構を設けた構成なので、上記効果に
加え、１個のみのエンコーダでパラメータ内容の設定の
切換えを行うことができ、従来の確定手段の機能も兼ね
ることができる。

【００３９】請求項３のエンコーダによれば、回転体の
所定回転角度毎に、回転を一旦静止させるためのクリッ
ク手段を備え、表示画面上に表示される所定のパラメー
タを選択する場合、回転体を１クリック操作する毎に回
転体の回転が一旦静止し、１クリック毎にカーソルが１
つのパラメータ分だけ移動するので、目的のパラメータ
までカーソルを楽に移動させることができ、カーソルの
移動不足や移動過多による誤操作を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるエンコーダの第１実施の形態を示
す正面図

【図２】図１のエンコーダの側断面図

【図３】本発明によるエンコーダの第２実施の形態を示
す側断面図であって、スイッチ機構がオフ状態を示す図

【図４】本発明によるエンコーダの第２実施の形態を示
す側断面図であって、スイッチ機構がオン状態を示す図

【図５】エンコーダによって設定変更されるパラメータ
表示画面の一例を示す図

【図６】従来のスイッチ機構付きエンコーダの側断面図

【符号の説明】

１（１Ａ，１Ｂ）…エンコーダ、３…回転ノブ（回転
体）、５…支持棒、２２…スイッチ機構、３５…クリッ
ク機構（クリック手段）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能に保持された回転軸回りに空洞
   を有する円筒状の回転体（３）を備えたエンコーダにお
   いて、 前記空洞内の回転軸にあり、且つ前記回転体の一端から
   回転軸方向に所定長さ突出して回転不能に保持された支
   持棒（５）を備えたことを特徴とするエンコーダ。
2. 【請求項２】 請求項１のエンコーダにおいて、 前記支持棒（５）は、前記回転体（３）の回転中心軸と
   平行方向に摺動可能であり、前記支持棒が押圧されて摺
   動することにより、オン・オフ可能に配置されたスイッ
   チ機構（２２）を備えたことを特徴とするエンコーダ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２のエンコーダにおいて、 前記回転体の所定回転角度毎に、回転を一旦静止させる
   ためのクリック手段（３５）を備えたことを特徴とする
   エンコーダ。