JP2007041895A - 操作デバイス、電子書籍装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電子書籍装置等の電子機器に対する操作信号を形成するための操作デバイスにおいて、電子機器側からの触覚的情報をオペレータの手や指に的確に提示可能な操作デバイスを提供する。
【解決手段】オペレータの指先等により操作を受ける被操作体２０、被操作体２０に対する操作に応じた操作信号を形成するためのスイッチ回路７０を備える操作デバイスであって、被操作体２０に接触した状態のオペレータの指先等に対して触覚的情報を提示するためめの接触体５０及びアクチュエータ６０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、オペレータによる操作に応じて電子機器に対する操作信号を形成すると共に各種情報を触覚的にオペレータへ提示可能な操作デバイス、これを備えた電子書籍装置及び電子機器に関する。

電子書籍装置は、携帯可能に形成されると共に、記憶装置に記憶された書籍データをディスプレイに表示するもである（例えば、特許文献１等参照）。
電子書籍装置では、電子書籍のページを捲るためには、装置に備わる操作ボタン等を操作する必要がある。また、ページが実際に捲られたか、あるいは、現在開いているページが電子書籍全体におけるどの位置にあるか等の状態を認識するには、ディスプレイに表示されたページ情報から視覚的に認識する必要がある。
一方、実際の書籍においては、書籍を保持したり触ったりする手、指の触覚を通じて、ページが捲られたことや、現在開いているページが電子書籍全体におけるどの位置にあるか等の状態が認識される。
特許文献１は、電子書籍装置に振動子を設けて、この振動子を書籍データのページ位置に応じた振動数で振動させ、装置を把持しているオペレータへ触覚を通じて情報を提示する技術を開示している。
特開平８−２４９３４４号公報

ところで、特許文献１に開示された技術では、操作ボタンと振動子とは別々に設けられているため、電子書籍装置全体を手で持ちながら操作ボタンを操作しないと、振動情報が得られない。また、操作ボタンを操作する指先に振動が直接伝達されるわけではないので、指先による操作に応じた触覚的情報を的確に把握するのが難しい。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、電子書籍装置等の電子機器に対する操作信号を形成するための操作デバイスにおいて、電子機器側からの触覚的情報をオペレータの手や指に的確に提示可能な操作デバイスを提供することにある。

本発明に係る操作デバイスは、操作体により操作を受ける被操作体と、被操作体に対する操作に応じた操作信号を形成するための操作信号形成手段と、被操作体を操作する操作体に対して触覚的情報を提示する触覚情報提示手段と、有することを特徴としている。
この構成によれば、オペレータの指等の操作体により被操作体が操作を受けると、触覚情報提示手段は、被操作体を操作する操作体に触覚的情報を直接提示するので、触覚的情報が的確に操作体に伝達される。

上記構成において、触覚情報提示手段は、被操作体に設けられると共に操作体に対して接触可能に設けられた接触体と、接触体を動かす駆動手段と、を有する、構成を採用できる。
この構成によれば、被操作体を操作するオペレータの指等に接触体が接触しながら動くので、触覚的情報を提示することが可能となる。

上記構成において、被操作体は、接触体を保持している、構成を採用でき、また、接触体は、被操作体に内蔵されている、構成を採用できる。
この構成によれば、装置の小型化、集約化が可能となると共に、電子機器等へのデバイスの組み込みが容易となる。

上記構成において、被操作体は、駆動手段を保持している、構成を採用でき、また、被操作体は、駆動手段を内蔵している、構成を採用できる。
この構成によれば、装置の小型化、集約化が可能となると共に、電子機器等へのデバイスの組み込みが容易となる。

上記構成において、接触体は、被操作体に対して複数設けられている、構成を採用できる。
この構成によれば、一の被操作体において複数の触覚的情報を提示できる。

上記構成において、接触体は、被操作体の表面に形成された開口を通じて突出可能に設けられている、構成を採用できる、さらに、接触体は、被操作体に内蔵されていると共に開口を通じて突出する突起を備えている、構成を採用できる。
この構成によれば、被操作体の表面にオペレータの手の指を置くと、指の腹に突起が接触する。これにより、オペレータは触覚的情報を認識できる。

上記構成において、接触体は、被操作体の表面に露出するように設けられている、構成を採用できる。
この構成によれば、接触体が被操作体の表面に露出しているので、オペレータは容易にアクセスできる。

上記構成において、駆動手段は、被操作体に設けられた圧電素子からなり、接触体は、フィルム状に形成されていると共に圧電素子に固着されている、構成を採用できる。
この構成によれば、圧電素子を駆動することにより触覚的情報を提供できると共に被操作体の薄型化が可能となる。

上記構成において、接触体は、被操作体の表面に形成された開口を通じて一部が露出するように設けられている、構成を採用でき、特に、上記構成において、接触体は、羽根車状に形成されており、駆動手段は、羽根車状の接触体を回動させるモータを含む、構成を採用でき、また、接触体は、その外周面に複数の突起を備える無端ベルト状に形成されており、駆動手段は、無端ベルト状の接触体を双方向に走行させるためのモータを含む、構成を採用することもできる。
この構成によれば、羽根車状の接触体を双方向に回動させ、又、無端ベルト状の接触体を双方向に走行させることで、方向を示す触覚的情報を提供できる。

上記構成において、操作信号形成手段は、被操作体の操作に応じてスイッチング信号を形成するためのスイッチ回路を含む、構成を採用でき、また、上記構成において、被操作体は、所定軸を中心に揺動自在に支持されており、スイッチ回路は、被操作体の揺動方向に応じて接続状態が変化する、構成を採用でき、さらに、上記構成において、被操作体は、所定方向にスライド自在に案内されており、スイッチ回路は、被操作体のスライド方向に応じて接続状態が変化する、構成を採用できる。
この構成によれば、いわゆるシーソータイプのスイッチやスライドタイプのスイッチへ本発明を適用可能となる。

上記構成において、操作信号形成手段は、被操作体の操作量を検出する検出素子を含む、構成を採用できる。
この構成によれば、被操作体の操作量を検出できるので、この操作量に応じた駆動手段の制御が可能となる。

上記構成において、操作信号形成手段は、被操作体の操作方向を特定すべく、複数の検出素子を含む、構成を採用できる。
この構成によれば、、被操作体の操作方向を特定できるので、この操作方向に応じた駆動手段の制御が可能となる。

上記構成において、検出素子は、被操作体に設けられた発光素子と、発光素子から受光する受光量を電気信号に変換する受光素子とを含む、構成を採用できる。
この構成によれば、被接触で被操作体の操作量を検出できる。

上記構成において、検出素子は、駆動手段の発生する磁束を検出する磁電変換素子を含む、構成を採用できる。
この構成によれば、被接触で被操作体の操作量を検出できると共に、駆動手段の発生する磁束を利用するので、デバイスの小型化、集約化が可能となる。

上記構成において、駆動手段は、互いに対向配置されたコイル及び磁石を含む電磁アクチュエータからなり、コイル及び磁石の一方が接触体と連結されており、他方が被操作体に固定されている、構成を採用できる。
この構成によれば、駆動手段を一対のコイル及び磁石により構成できるので、デバイスの小型化が可能になると共に、コイルに印加する電圧の周波数に応じて種々の周波数の振動を接触体へ与えることができる。

上記構成において、駆動手段は、接触体と係合するように設けられたカム部材と、カム部材を回動させるモータとを含む、構成を採用できる。
この構成によれば、モータの回動により接触体を振動させることができると共に、モータの回転数に応じて接触体の振動数を変更できる。

上記構成において、触覚情報提示手段は、被操作体の操作に要する操作力を変更するために、被操作体に対して操作方向に反する向きに力を作用させる操作力変更用アクチュエータを有する、構成を採用できる。
この構成によれば、被操作体の操作に要する操作力を任意に変更できるので、操作力の変化を触覚的情報として提示できる。

上記構成において、被操作体は、所定軸を中心に揺動自在に支持されており、操作力変更用アクチュエータは、被操作体の各々の揺動方向に対応して設けられた２つの電磁ソレノイドアクチュエータを含む、構成を採用できる。
この構成によれば、被操作体がいわゆるシーソー式のスイッチの場合に、操作力の変化を触覚的情報として提示できる。

上記構成において、被操作体は、所定のスライド方向にスライド自在に案内されており、操作力変更用アクチュエータは、スライド方向に沿って磁極の向きが反対になるように並列された磁石と、磁石に対向配置されたコイルとを含み、磁石及びコイルの一方が被操作体に連結されている、構成を採用できる。
この構成によれば、被操作体がいわゆるスライド式のスイッチの場合に、操作力の変化を触覚的情報として提示できる。

本発明に係る電子書籍装置は、電子書籍データを表示画面に表示する電子書籍装置であって、電子書籍データのページを送戻するための操作デバイスを備え、この操作デバイスは、操作体によりページ送戻操作を受ける被操作体と、被操作体に対するページ送戻操作に応じた信号を形成するための操作信号形成手段と、被操作体を操作する操作体に対してページ送戻操作に応じた触覚的情報を提示する触覚情報提示手段と、を有することを特徴としている。
この構成によれば、例えば、被操作体としてのオペレータの指がページ送戻操作をした場合に、その操作に応じてオペレータの指に触覚的情報を提示できるので、オペレータはページ捲りがなされた等の情報を触覚的に認識できる。

上記構成において、触覚情報提示手段は、被操作体に設けられると共に操作体に対して接触可能に設けられた接触体と、接触体を動かす駆動手段と、を有し、被操作体に対するページ送戻操作に応じて駆動手段を制御する、構成を採用できる。
この構成によれば、ページ送戻操作に応じて駆動手段を制御するので、接触体を通じて種々の触覚的情報を提示できる。

上記構成において、接触体及び駆動手段は、被操作体に対して、ページ送り操作及びページ戻し操作に対応して設けられており、ページ送戻操作に応じて、制御する駆動手段を切替える切替手段を有する構成を採用できる。
この構成によれば、オペレータの操作に応じてにページ送りとページ戻しに関する触覚的情報を別々に提示できる。

上記構成において、ページ送戻操作により電子書籍データのページが捲られる毎に接触体を動かす、構成を採用できる。
この構成によれば、ページ捲り毎に被操作体としてのオペレータの手や指へ触覚的情報を提示できる。

上記構成において、ページ送戻操作の操作方向に応じて接触体を動かす方向を変更する、構成を採用できる。
この構成によれば、ページ送り操作かページ戻し操作かをオペレータに触覚的に認識させることができる。

上記構成において、被操作体に対するページ送戻操作の操作量に応じて接触体の動作パターンを変更する、構成を採用できる。
この構成によれば、被操作体に対してなした操作量をオペレータに触覚的に認識っせることができる。

上記構成において、触覚情報提示手段は、被操作体のページ送戻操作に要する操作力を変更するために、被操作体に対して操作方向に反する向きに力を作用させる操作力変更用アクチュエータを有し、ページ送戻操作に応じて操作力変更用アクチュエータを制御する構成を採用できる。
この構成によれば、操作力の変更を通じてオペレータにページ送戻操作に関する情報を認識させることが可能となる。

上記構成において、被操作体に対する操作量に応じて操作力変更用アクチュエータに発生させる力を制御する、構成を採用できる。
この構成によれば、ページ数、ページ残量等の情報を、操作力を通じてオペレータに触覚的に認識させることができる。

本発明に係る電子機器は、操作体による操作に応じた操作信号を形成するための操作デバイスを備える電子機器であって、操作デバイスは、被操作体に対する操作に応じた信号を形成するための操作信号形成手段と、被操作体を操作する操作体に対して操作に応じた触覚的情報を提示する触覚情報提示手段と、を有することを特徴としている。

上記構成において、触覚情報提示手段は、被操作体に設けられると共に操作体に対して接触可能に設けられた接触体と、接触体を動かす駆動手段と、を有し、被操作体に対する操作に応じて駆動手段を制御する、構成を採用できる。

上記構成において、触覚情報提示手段は、被操作体の操作に要する操作力を変更するために、被操作体に対して操作方向に反する向きに力を作用させる操作力変更用アクチュエータを有し、操作に応じて操作力変更用アクチュエータを制御する、構成を採用できる。

本発明によれば、操作信号を形成するためのオペレータの操作に応じて、触覚的情報をオペレータに確実に提示することができる操作デバイスとこれを備えた電子書籍装置及び電子機器が提供される。

以下、本発明の実施例について、添付図面を参照しつつ説明する。

図１ないし図５は本発明の実施例１を示す図であって、図１は本発明の実施例１に係る操作デバイスの外観斜視図、図２は操作デバイスの断面図、図３は操作デバイスが適用された電子機器としての電子書籍装置の外観斜視図、図４は電子書籍装置の機能ブロック図、及び、図５は操作デバイスの作用を説明するための断面図である。
この操作デバイス１０は、図１及び図２に示すように、オペレータの指等の操作体により操作される被操作体２０、被操作体２０を揺動自在に支持するケース４０、接触体５０、接触体５０を動かす駆動手段としてのアクチュエータ６０、操作信号形成手段としてのスイッチ回路７０等から構成されており、シーソースイッチ状に形成されている。尚、アクチュエータ６０及び接触体５０が触覚情報提示手段を構成している。

被操作体２０は、樹脂材料等で形成され、中央部に形成されて接触体５０及びアクチュエータ６０を内蔵すると共に保持する保持部２１、凹状に湾曲する上面（表面）２０ｆに形成された開口部２２、その両側に突出して形成された所定軸としての支軸２３、その下端側に形成されて後述するスプリング３０を受け止める受け部２４等を備える。この被操作体２０は、その支軸２３がケース４０に形成された支持孔４１にそれぞれ挿入されることにより、支軸２３を中心に揺動方向Ｄ１及びＤ２に揺動自在に支持されている。

接触体５０は、樹脂材料等で形成され、図１及び図２に示すように、操作体２０の保持部２１に内蔵されると共にｚ方向に移動自在に案内保持されており、被操作体２０の開口部２２から突出してオペレータの指の腹に接触する突起５１を備えている。

アクチュエータ６０は、図１及び図２に示すように、コイル６１、磁石６２等から構成される電磁アクチュエータであり、コイル６１は、接触体５０の下端面に固着されていると共に磁石６２に対向配置され、磁石６２は、保持部２１の底部に固定されている。このアクチュエータ６０は、ケース４０内に設けられた基板７５に固定されると共に電気的接続のためにケース４０の外部に一部が突出するコイル端子８０を通じて電圧が印加される。これにより、アクチュエータ６０は、コイル６１と磁石６２との間に電圧印加方向に応じた力が発生して、接触体５０をｚ方向に振動させる（動かす）。尚、本実施例では、磁石６２を保持部２１に固定しコイル６１を可動としたが、コイル６１を保持部２１に固定して磁石６２を可動とすることも可能である。

スイッチ回路７０は、図１及び図２に示すように、導電性材料で形成された、可動端子７１、共通端子７２、固定端子７３，７４等から構成され、被操作体２０の操作に応じてスイッチング信号を形成するためのものである。

可動端子７１は、可撓性を有しかつ共通端子７２と電気的に接続されており、梁状に支持されていると共に押圧部材３１により押圧されている。この押圧部材３１は、被操作体２０の受け部２４に対向配置され、スプリング３０により可動端子７１に向けて付勢されている。
可動端子７１は、被操作体２０が操作されて押圧部材３１が支軸２３を中心にいずれかの向きに傾斜すると、傾斜した押圧部材３１により一端部が押圧されて撓むように形成されている。
共通端子７２は、基板７５に固定されていると共に、電気的接続のためにケース４０の外部に一部が突出するように設けられている。
固定端子７３，７４は、可動端子７１の両端部にそれぞれ対向するように基板７５に固定されていると共に電気的接続のためにケース４０の外部に一部が突出するように設けられている。

このスイッチ回路７０では、図２において、被操作体２０を揺動方向Ｄ１に揺動させると、押圧部材３１が可動端子７１の一端を押圧し、可動端子７１と固定端子７３とが電気的に接続され、被操作体２０を揺動方向Ｄ２に揺動させると、押圧部材３１が可動端子７１の他端を押圧し、可動端子７１と固定端子７４とが電気的に接続される。すなわち、スイッチ回路７０は、被操作体２０の揺動方向に応じて接続状態が変化し、この接続状態の変化に応じてスイッチング信号が形成される。

電子書籍装置８００は、図３に示すように、電子書籍データを表示するための液晶表示装置等の表示部８１０を備えており、その前面に操作デバイス１０が電子書籍データのページ送戻用スイッチとして設けられている。
また、電子書籍装置８００は、図４に示すように、表示部８１０及び操作デバイス１０に加えて、駆動回路８３０、プロセッサ８４０、メモリ８５０等を備えている。

駆動回路８３０は、プロセッサ８４０からの制御指令に応じてアクチュエータ６０を駆動する。
メモリ８５０は、例えば、表示部８１０に表示すべき電子書籍データや制御プログラムを記憶している。

プロセッサ８４０は、所定の制御プログラムに基づいて、電子書籍データを表示部８１０に表示させる等、電子書籍装置８００を総合的に制御する。
また、プロセッサ８４０は、スイッチ回路７０及び駆動回路８３０と接続されており、操作デバイス１０の被操作体２０の操作に応じてスイッチ回路７０で形成されたスイッチング信号に基づいて、表示部８１０に表示される電子書籍データのページの送り戻しを制御する。さらに、プロセッサ８４０は、被操作体２０を操作するオペレータの指等に対してページ送戻操作に応じた触覚的情報を提示するために、ページの送り戻し操作に応じて、アクチュエータ６０を制御する。

次に、オペレータによるページの送り戻し操作の一例について説明する。
先ず、図５に示すように、操作デバイス１０における被操作体２０の揺動方向Ｄ１をページ送り方向とし、揺動方向Ｄ２をページ戻し方向とする。
オペレータは、例えば、図５に示すように、操作デバイス１０における被操作体２０の上面２０ｆに指ＦＧを置いた状態で、被操作体２０をページ送り方向Ｄ１又はページ戻し方向Ｄ２に操作することにより、表示部８１０に表示される電子書籍データのページを捲る。

このとき、電子書籍装置８００のプロセッサ８４０は、被操作体２０がページ送り方向Ｄ１又はページ戻し方向Ｄ２に操作されたことをスイッチ回路７０が形成するスイッチング信号から認識すると共に、ページが捲られる毎にアクチュエータ６０を駆動して接触体５０を上下動させる。
接触体５０が上下動すると、図５に示すように、その突起５１が被操作体２０の開口部２２を通じて突出してオペレータの指ＦＧの腹に当たる。これにより、オペレータは触覚を通じてページが捲られたことを認識する。

図６ないし図８は実施例１に係るタイプの操作デバイスの変形例を示す図であって、図６は操作デバイスの外観斜視図、図７は操作デバイスの断面図、及び図８は操作デバイスが適用された電子書籍装置の機能ブロック図である。尚、図６ないし図８において実施例１と同一構成部分については同一の符号を使用している。
この例に示す操作デバイス１０Ａは、図６及び図７に示すように、被操作体２０Ａに複数（２つ）の保持部２１Ａ，２１Ｂを形成すると共に、保持部２１Ａに接触体５０Ａ及び第１アクチュエータ６０Ａ、保持部２１Ｂに接触体５０Ｂ及び第２アクチュエータ６０Ｂをそれぞれ内蔵するように保持させており、被操作体２０Ａの上面（表面）２０ｆに形成された２つの開口部２２Ａ，２２Ｂを通じて接触体５０Ａ,５０Ｂの突起５１Ａ，５１Ｂがそれぞれ突出するように形成されている。
すなわち、本例では、接触体５０Ａ,５０Ｂ及び第１及び第２アクチュエータ６０Ａ，６０Ｂは、被操作体２０に対して、ページ送り操作及びページ戻し操作に対応してそれぞれ設けられている。尚、その他の構成については実施例１と同一である。

この操作デバイス１０Ａが適用された電子書籍装置は、図８に示すように、第１アクチュエータ６０Ａ及び第２アクチュエータ６０Ｂとこれらを駆動する駆動回路８３０との間に切替手段としての切替回路８７０を備えている。
この切替回路８７０は、ページ送戻操作に応じてプロセッサ８４０から指令を受けて、第１及び第２アクチュエータ６０Ａ,６０Ｂのうち駆動回路８３０が駆動するアクチュエータを選択的に切替える。具体的には、被操作体２０Ａがページ送り方向Ｄ１に操作された場合には、第２アクチュエータ６０Ｂが選択され、被操作体２０Ａがページ戻し方向Ｄ２に操作された場合には、第１アクチュエータ６０Ａが選択される。

上記構成では、ページ送り時に動く接触体５０Ｂと、ページ戻し時に動く接触体５０Ｂが別々に設けられているので、オペレータはページ送り時には開口部５１Ｂ上に指を置き、ページ戻し時には開口部５１Ａ上に指を置いて操作することができると共に、各々の場合に突起５１Ａ，５１Ｂにより触覚的情報を認識できる。これにより、操作性が向上する。

図９は実施例１に係るタイプの操作デバイスのさらに他の変形例を示す断面図である。
図９に示す操作デバイス９は、被操作体２０Ｂに２つの保持部２１Ａ,２１Ｂが形成されていると共に、これらの保持部２１Ａ,２１Ｂに駆動手段としての２つの圧電素子６０−１Ａ，６０−１Ｂが保持されている。そして、２つの圧電素子６０−１Ａ，６０−１Ｂには、フィルム状の接触体５０−１Ａ，５０−１Ｂが固着されて被操作体２０Ｂの上面（表面）２０ｆから露出している。

本例では、２つの圧電素子６０−１Ａ，６０−１Ｂに電圧を印加することにより、接触体５０−１Ａ，５０−１Ｂを振動させることができ、図６ないし図８において説明した操作デバイス及び電子書籍装置と同様の作用、効果が得られると共に、操作デバイスの小型化、集約化が可能である。

図１０及び図１１は実施例１に係るタイプの操作デバイスのさらに他の変形例を示す図であって、図１０は断面図であり、図１１は駆動手段としての駆動機構の構成図である。
本例に係る操作デバイスは、被操作体２０の保持部２１に保持された接触体５０は、その下端部に突出して形成された係合部５２を備えている。一方、駆動機構６０−１は、接触体５０の係合部５２に係合するように配置されたカム部材６１−１、カム部材６１−１を回動させるモータ６２−１等を備えており、この駆動機構６０−１は、図示しないケース４０に保持されている。
この操作デバイスでは、モータ６２−１を回動させることにより、カム部材６１−１と接触体５０が係合し、接触体５０が上下動する。これにより、突起５１が被操作体２０の開口部２２を通じて突出する。

図１２及び図１３は実施例１に係るタイプの操作デバイスのさらに他の変形例を示す図であって、図１２は断面図であり、図１３は駆動手段の構成図である。
本例に係る操作デバイスは、接触体５０−１が羽根車状に形成されており、接触体５０−１の一部としての各羽根５１−１が被操作体２０の開口部２２を通じて露出（あるいは突出）するように設けられている。また、接触体５１−２は、図１３に示すように、駆動手段としてのモータ６０−２によって回動される。

本例の操作デバイスでは、接触体５０−１が回動すると、その羽根５１−１が開口部２２から露出してオペレータの指の腹に接触する。これにより、オペレータは触覚的情報を認識できる。また、上記したように、電子書籍装置におけるページ送戻操作の操作方向に応じて接触体５０−１の回動方向を変更すれば、オペレータに対してページ送りとページ戻しに対応する触覚的情報を提示できる。

図１４は本発明の実施例２に係る操作デバイスの外観斜視図であり、図１５は操作デバイスの断面図である。尚、図１４及び図１５において、上記実施例１と同一構成部分については同一の符号を使用している。
この操作デバイス１１０は、図１４及び図１５に示すように、接触体５０、接触体５０を動かす駆動手段としてのアクチュエータ６０と共に、オペレータの指等の操作体により操作される被操作体１２０、被操作体１２０をスライド方向Ｓ１及びＳ２にスライド自在に支持するケース１４０、操作信号形成手段としてのスイッチ回路１７０等から構成されており、スライドスイッチ状に形成されている。

この被操作体１２０は、図示しない案内機構によりスライド方向Ｓ１及びＳ２にスライド自在に支持されており、その保持部１２１に接触体５０及びアクチュエータ６０を内蔵するように保持している。
接触体５０は、その突起５１が被操作体１２０の上面（表面）１２０ｆに形成された開口部１２２を通じて突出可能に設けられている。

スイッチ回路１７０は、被操作体１２０の保持部１２１の下端部に設けられたばね部材１３０により下方に向けて付勢された接続部材１７１、基板１７５に固定されてその一部がそれぞれケース１４０の外部に突出するように設けられた共通端子１７２、固定端子１７３，１７４等から構成される。
このスイッチ回路１７０は、被操作体１２０をスライド方向Ｓ１にスライドさせると、共通端子１７２と固定端子１７３とが接続部材１７１により電気的に接続され、被操作体１２０をスライド方向Ｓ２にスライドさせると、共通端子１７２と固定端子１７４とが接続部材１７１により電気的に接続され、スライド方向に応じて接続状態が変化する。

上記構成の操作デバイス１１０を電子書籍装置へ適用することにより、実施例１と同様の作用、効果が得られる。

図１６は実施例２に係る操作デバイスの他の例を示す斜視図であり、図１７は図１６の被操作体の断面図である。尚、図１６及び図１７において、上記実施例２と同一構成部分については同一の符号を使用している。
本例の操作デバイス１１０Ａは、図１６及び図１７に示すように、操作体１２０Ａの上面（表面）１２０ｆに露出するように設けられたフィルム状の接触体１５０と、操作体１２０Ａに保持されると共に接触体１５０が固着された駆動手段としの圧電素子１６０とを備えている。
圧電素子１６０に電圧を印加すれば、フィルム状の接触体１５０を振動させることができ、フィルム状の接触体１５０に触れるオペレータに触覚的情報を提示できる。

図１８は実施例２に係るタイプの操作デバイスのさらに他の例を示す斜視図であり、図１９は図１８の操作デバイスにおける接触体及び駆動手段を示す斜視図である。
本例の操作デバイス１１０Ｂは、図１８に示すように、操作体１２０Ｂの上面（表面）１２０ｆに形成された開口部１２２Ｂから一部が露出するように設けられた羽根車状（あるいは歯車状）の接触体１５０−１を備えている。
羽根車状の接触体１５０−１を回動させる駆動手段としての駆動機構１６０−１は、図１９に示すように、モータ１６１、モータ１６１と接続されたプーリ１６２、羽根車状の接触体１５０−１と連結されたプーリ１６４、プーリ１６２とプーリ１６４との巻回されたベルト１６３等から構成される。

本例の操作デバイス１１０Ｂでは、接触体１５０−１が回動すると、その羽根１５０−１ａがオペレータの指の腹に接触する。これにより、オペレータは触覚的情報を認識できる。また、被操作体１２０Ｂのスライド方向Ｓ１，Ｓ２に応じて接触体１５０−１の回動方向を変更すれば、オペレータに対して操作方向に対応する触覚的情報を提示できる。

図２０は実施例２に係るタイプの操作デバイスのさらに他の例を示す斜視図であり、図２１は図２０の操作デバイスにおける接触体及び駆動手段を示す斜視図である。
本例の操作デバイス１１０Ｃは、図２０に示すように、操作体１２０Ｃの上面（表面）１２０ｆに形成された開口部１２２Ｃから一部が露出するように設けられた無端ベルト状に形成された接触体１５０−２を備えている。
無端ベルト状に形成された接触体１５０−２は、図２１に示すように、その外周面に複数の突起１５０−２ａが略等間隔で形成されている。

無端ベルト状の接触体１５０−１を走行させる駆動手段としての駆動機構１６０−２は、図２１に示すように、モータ１６１、プーリ１６２、１６３、ベルト１６４、無端ベルト状の接触体１５０−２が巻回されるプーリ１６５，１６６等から構成される。

本例の操作デバイス１１０Ｃでは、モータ１６１を回動させると、その回動方向に応じて接触体１５０−２が走行し、突起１５０−２ａがオペレータの指の腹に接触する。これにより、オペレータは触覚的情報を認識できる。また、被操作体１２０Ｃのスライド方向Ｓ１，Ｓ２に応じて接触体１５０−２の走行方向を変更すれば、オペレータに対して操作方向に対応する触覚的情報を提示できる。

図２２ないし図２５は本発明の実施例３を示す図であって、図２２は操作デバイスの要部断面図、図２３は操作デバイスの動作状態を示す断面図、図２４は検出素子の出力電圧を示すグラフ、及び、図２５は電子書籍装置の機能ブロック図である。尚、図２２ないし図２５において、上記実施例１と同一構成部分については同一の符号を使用している。
本実施例に係る操作デバイス２１０は、実施例１におけるスイッチ回路７０に代えて、複数の磁電変換素子（検出素子）３００（３００Ａ，３００Ｂ）を備えている。尚、磁電変換素子３００Ａ，３００Ｂは、図示しないケース４０に固定されている。
この磁電変換素子３００は、被操作体２０の操作量を検出するために設けられていると共に、被操作体２０の操作方向を特定するために複数設けられており、被操作体２０に対する操作に応じた操作信号を形成する操作信号形成手段を構成している。

磁電変換素子３００Ａ，３００Ｂは、アクチュエータ６０の磁石６２の発生する磁束を検出し、その強さに応じた電圧を出力する。
具体的には、図２３（Ａ）に示すように、被操作体２０が傾斜して磁石６２が磁電変換素子３００Ａに近づくと、磁電変換素子３００Ａの出力電圧が増加すると共に磁電変換素子３００Ｂの出力電圧が減少し、図２３（Ｂ）に示すように、被操作体２０が傾斜して磁石６２が磁電変換素子３００Ｂに近づくと、磁電変換素子３００Ｂの出力電圧が増加すると共に磁電変換素子３００Ａの出力電圧が減少する。
すなわち、図２４に示すように、被操作体２０の操作量に応じて、磁電変換素子３００Ａの出力電圧はグラフ（１）のように変化し、磁電変換素子３００Ｂの出力電圧はグラフ（２）のように変化する。

操作デバイス２１０を備えた電子書籍装置は、図２５に示すように、磁電変換素子３００Ａ，３００Ｂのアナログ信号からなる出力電圧をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器８８０を備えており、Ａ／Ｄ変換器８８０で変換された信号はプロセッサ８４０へ出力される。

この電子書籍装置では、被操作体２０の操作量に応じてアクチュエータ６０の動作パターンを制御する。具体的には、例えば、被操作体２０の操作量が比較的小さい場合には、アクチュエータ６０の駆動時間を短くし、被操作体２０の操作量が比較的大きい場合には、アクチュエータ６０の駆動時間を長くするなどの制御を実行する。これにより、オペレータに操作量に応じた触覚的情報を提示可能となる。
また、アクチュエータ６０の駆動時間以外にも、アクチュエータ６０の駆動周波数、アクチュエータ６０の駆動量（振幅）等を被操作体２０の操作量に応じて制御してもよい。
さらに、被操作体２０の操作量と送戻すべきページ数とを対応付けることにより、操作量が小さいうちは捲ったページ数が少なく、操作量が大きくなると捲ったページ数も増えたことをオペレータに認識させることができる。

図２６は実施例３に係る操作デバイスの変形例の要部断面図である。尚、図２６において、上記実施例１と同一構成部分については同一の符号を使用している。
図２６に示す操作デバイスは、保持部２１の下端部に設けられた光線Ｌを出力する発光素子３００−１と、図示しないケース４０に設けられた複数の受光素子３００−２Ａ，３００−２Ｂとを備えている。
この操作デバイスでは、受光素子３００−２Ａ，３００−２Ｂは、発光素子３００−１から受光する受光量を電気信号に変換してＡ／Ｄ変換器８８０に出力する。このとき、受光素子３００−２Ａ，３００−２Ｂの受光量は、被操作体２０の操作量に応じて変化する。これにより、実施例３と同様に被操作体２０の操作量及び操作方向を特定できる。

図２７及び図２８は本発明の実施例４を示す図であって、図２７は本発明の実施例４にに係る操作デバイスの要部断面図、及び図２８は図２７の操作デバイスが適用された電子書籍装置の機能ブロック図である。尚、図２７及び図２８において、実施例３と同じ構成については同一符号を使用している。
本実施例に係る操作デバイス３１０は、被操作体２０Ｅの操作に要する操作力を変更するために、被操作体２０に対して操作方向Ｄ１，Ｄ２に反する向きに力を作用させる操作力変更用アクチュエータとしての２つの電磁ソレノイドアクチュエータ４００Ａ，４００Ｂを備える。
電磁ソレノイドアクチュエータ４００Ａ，４００Ｂは、図示しないケース４０と被操作体２０Ｅとの間に配置されていると共に、被操作体２０Ｅの各々の操作方向（揺動方向）Ｄ１，Ｄ２に対応して設けられている。

電磁ソレノイドアクチュエータ４００Ａ，４００Ｂは、それぞれソレノイドコイル４０１Ａ，４０１Ｂと可動鉄心４０２Ａ，４０２Ｂとを備えており、ソレノイドコイル４０１Ａ，４０１Ｂに通電することにより、可動鉄心４０２Ａ，４０２Ｂがｚ方向に直動する。

操作デバイス３１０を備えた電子書籍装置は、図２８に示すように、電磁ソレノイドアクチュエータ４００Ａ，４００Ｂを駆動する駆動回路８９０を備えている。
この電子書籍装置では、例えば、被操作体２０Ｅが操作方向Ｄ１に操作される場合には、電磁ソレノイドアクチュエータ４００Ｂを駆動して操作方向Ｄ１に反する向きの力を被操作体２０に作用させ、被操作体２０Ｅが操作方向Ｄ２に操作される場合には、電磁ソレノイドアクチュエータ４００Ａを駆動して操作方向Ｄ２に反する向きの力を被操作体２０に作用させる。そして、電磁ソレノイドアクチュエータ４００Ａ，４００Ｂに発生させる力を制御することにより、被操作体２０Ｅの操作に要する操作力を制御（変更）する。
電子書籍装置は、具体的には、例えば、被操作体２０Ｅの操作量に応じて操作力を制御し、操作量が小さい状態（捲ったページが少ない状態）では大きな操作力が必要になるように制御し、操作量の増加（捲ったページが増加）すると共に小さな操作力となるように制御する。このように制御すれば、捲るべきページ数情報を被操作体２０Ｅに要する操作力に変えてオペレータに提示することができる。

図２９は実施例４に係るタイプにおける操作デバイスの他の例の要部断面図である。尚、図２９において、実施例２ないし実施例４と同一構成部分については同一の符号を使用している。
上記実施例４では、揺動自在に支持された被操作体を備える操作デバイスの場合について説明したが、図２９に示す操作デバイスは、スライド自在に支持された被操作体１２０に対して操作力変更用アクチュエータを適用した例を示している。
図２９において、操作力変更用アクチュエータ５００は、スライド方向Ｓ１,Ｓ２に沿って磁極の向きが反対になるようにヨーク５０５上に並列された磁石５０２，５０３と、保持部１２１の下端部に固定されたヨーク５０４上に磁石５０２，５０３に対向するように配置されたコイル５０１等から構成されている。尚、ヨーク５０４，５０５は磁気回路を形成するために設置されており、また、ヨーク５０４上には被操作体１２０のスライド方向における位置を検出するための磁電変換素子３００が設置されている。

この操作デバイスでは、コイル５０１への通電制御を実行することにより、コイル５０１と磁石５０２，５０３との間に電磁力が生じ、被操作体１２０の操作方向Ｓ１，Ｓ２に反する向きの力を発生させ、被操作体１２０の操作によるする操作力を制御（変更）できる。

上記実施例においては、スイッチ回路７０に代えて磁電変換素子３００を使用した場合について説明したが、スイッチ回路１７０に代えて磁電変換素子３００を使用することも可能である。

上記実施例においては、本発明の操作デバイスが適用される電子機器として電子書籍装置を例に挙げて説明したが、これに限定されるわけではなく、例えば、携帯情報端末など様々な電子機器に適用できる。

本発明の実施例１に係る操作デバイスの外観斜視図である。 図１に示す操作デバイスの断面図である。 図１に示す操作デバイスが適用された電子書籍装置の外観斜視図である。 図１に示す操作デバイスが適用された電子書籍装置の機能ブロック図である。 図１に示す操作デバイスの作用を説明するための断面図である。 実施例１に係る操作デバイスの変形例を示す外観斜視図である。 図６に示す操作デバイスの断面図である。 図６の操作デバイスが適用された電子書籍装置の機能ブロック図である。 実施例１に係る操作デバイスのさらに他の変形例を示す断面図である。 実施例１に係る操作デバイスのさらに他の変形例を示す断面図である。 図１０の操作デバイスの接触体及び駆動手段の構成図である。 実施例１に係る操作デバイスのさらに他の変形例を示す断面図である。 図１２の操作デバイスの接触体及び駆動手段を示す図である。 本発明の実施例２に係る操作デバイスの外観斜視図である。 図１４に示す操作デバイスの断面図である。 実施例２に係る操作デバイスの他の変形例を示す斜視図である。 図１６の操作デバイスにおける被操作体の断面図である。 実施例２に係る操作デバイスの他の変形例を示す斜視図である。 図１８の操作デバイスにおける接触体及び駆動手段を示す斜視図である。 実施例２に係る操作デバイスのさらに他の変形例を示す斜視図である。 図２０の操作デバイスにおける接触体及び駆動手段を示す斜視図である。 実施例３に係る操作デバイスの要部断面図である。 実施例３に係る操作デバイスの動作状態を示す断面図である。 検出素子の出力電圧例を示すグラフである。 実施例３に係る電子書籍装置の機能ブロック図である 実施例３に係る操作デバイスの変形例の要部断面図である。 実施例４に係る操作デバイスの要部断面図である。 実施例４に係る操作デバイスが適用された電子書籍装置の機能ブロック図である。 実施例４に係る操作デバイスの変形例の要部断面図である。

符号の説明

１０，１０Ａ…操作デバイス
２０，２０Ａ〜２０Ｄ…被操作体
２１…保持部
２２…開口部
２３…支軸
２４…受け部
３０…スプリング
３１…押圧部材
４０…ケース
４１…支持孔
５０…接触体
５１…突起
６０…電磁アクチュエータ（駆動手段）
６０Ａ…第１アクチュエータ
６０Ｂ…第２アクチュエータ
６１…コイル
６２…磁石
７０…スイッチ回路
７１…可動端子
７２…共通端子
７３，７４…固定端子
８０…コイル端子
１１０，２１０，３１０…操作デバイス
１２０…被操作体
１２１…保持部
１２２…開口部
１７０…スイッチ回路
１７１…接続部材
１７２…共通端子
１７３，７４…固定端子
３００…磁電変換素子
４００Ａ，４００Ｂ…電磁ソレノイドアクチュエータ（操作力変更用アクチュエータ）
５００…操作力変更用アクチュエータ
８００…電子書籍装置
８１０…表示部
８３０…駆動回路
８４０…プロセッサ
８５０…メモリ
８７０…切替回路（切替手段）
８８０…Ａ／Ｄ変換器
８９０…駆動回路
ＦＧ…指（操作体）

Claims (37)

1. 操作体により操作を受ける被操作体と、
   前記被操作体に対する操作に応じた操作信号を形成するための操作信号形成手段と、
   前記被操作体を操作する前記操作体に対して触覚的情報を提示する触覚情報提示手段と、
   を有することを特徴とする操作デバイス。
2. 前記触覚情報提示手段は、前記被操作体に設けられると共に前記操作体に対して接触可能に設けられた接触体と、
   前記接触体を動かす駆動手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の操作デバイス。
3. 前記被操作体は、前記接触体を保持している、
   ことを特徴とする請求項２に記載の操作デバイス。
4. 前記接触体は、前記被操作体に内蔵されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の操作デバイス。
5. 前記被操作体は、前記駆動手段を保持している、
   ことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の操作デバイス。
6. 前記被操作体は、前記駆動手段を内蔵している、
   ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の操作デバイス。
7. 前記接触体は、前記被操作体に対して複数設けられている、
   ことを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載の操作デバイス。
8. 前記接触体は、前記被操作体の表面に形成された開口を通じて突出可能に設けられている、
   ことを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載の操作デバイス。
9. 前記接触体は、前記被操作体に内蔵されていると共に前記開口を通じて突出する突起を備えている、
   ことを特徴とする請求項８に記載の操作デバイス。
10. 前記接触体は、前記被操作体の表面に露出するように設けられている、
    ことを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載の操作デバイス。
11. 前記駆動手段は、前記被操作体に設けられた圧電素子からなり、
    前記接触体は、フィルム状に形成されていると共に前記圧電素子に固着されている、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の操作デバイス。
12. 前記接触体は、前記被操作体の表面に形成された開口を通じて一部が露出するように設けられている、
    ことを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載の操作デバイス。
13. 前記接触体は、羽根車状に形成されており、
    前記駆動手段は、前記羽根車状の接触体を回動させるモータを含む、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の操作デバイス。
14. 前記接触体は、その外周面に複数の突起を備える無端ベルト状に形成されており、
    前記駆動手段は、前記無端ベルト状の接触体を双方向に走行させるためのモータを含む、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の操作デバイス。
15. 前記操作信号形成手段は、前記被操作体の操作に応じてスイッチング信号を形成するためのスイッチ回路を含む、
    ことを特徴とする請求項２に記載の操作デバイス。
16. 前記被操作体は、所定軸を中心に揺動自在に支持されており、
    前記スイッチ回路は、前記被操作体の揺動方向に応じて接続状態が変化する、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の操作デバイス。
17. 前記被操作体は、所定方向にスライド自在に案内されており、
    前記スイッチ回路は、前記被操作体のスライド方向に応じて接続状態が変化する、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の操作デバイス。
18. 前記操作信号形成手段は、前記被操作体の操作量を検出する検出素子を含む、
    ことを特徴とする請求項２に記載の操作デバイス。
19. 前記操作信号形成手段は、前記被操作体の操作方向を特定すべく、複数の前記検出素子を含む、
    ことを特徴とする請求項１８に記載の操作デバイス。
20. 前記検出素子は、前記被操作体に設けられた発光素子と、前記発光素子から受光する受光量を電気信号に変換する受光素子とを含む、
    ことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の操作デバイス。
21. 前記検出素子は、前記駆動手段の発生する磁束を検出する磁電変換素子を含む、
    ことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の操作デバイス。
22. 前記駆動手段は、互いに対向配置されたコイル及び磁石を含む電磁アクチュエータからなり、
    前記コイル及び磁石の一方が接触体と連結されており、他方が前記被操作体に固定されている、
    ことを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載の操作デバイス。
23. 前記駆動手段は、前記接触体と係合するように設けられたカム部材と、前記カム部材を回動させるモータとを含む、
    ことを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載の操作デバイス。
24. 前記触覚情報提示手段は、前記被操作体の操作に要する操作力を変更するために、前記被操作体に対して操作方向に反する向きに力を作用させる操作力変更用アクチュエータを有する、
    ことを特徴とする操作デバイス。
25. 前記被操作体は、所定軸を中心に揺動自在に支持されており、
    前記操作力変更用アクチュエータは、前記被操作体の各々の揺動方向に対応して設けられた２つの電磁ソレノイドアクチュエータを含む、
    ことを特徴とする請求項２４に記載の操作デバイス。
26. 前記被操作体は、所定のスライド方向にスライド自在に案内されており、
    前記操作力変更用アクチュエータは、前記スライド方向に沿って磁極の向きが反対になるように並列された磁石と、前記磁石に対向配置されたコイルとを含み、
    前記コイルが前記被操作体に連結されている、
    ことを特徴とする請求項２４に記載の操作デバイス。
27. 電子書籍データを表示画面に表示する電子書籍装置であって、
    前記電子書籍データのページを送戻するための操作デバイスを備え、
    前記操作デバイスは、操作体によりページ送戻操作を受ける被操作体と、
    前記被操作体に対するページ送戻操作に応じた信号を形成するための操作信号形成手段と、
    前記被操作体を操作する前記操作体に対して前記ページ送戻操作に応じた触覚的情報を提示する触覚情報提示手段と、
    を有することを特徴とする電子書籍装置。
28. 前記触覚情報提示手段は、前記被操作体に設けられると共に前記操作体に対して接触可能に設けられた接触体と、前記接触体を動かす駆動手段と、を有し、
    前記被操作体に対するページ送戻操作に応じて前記駆動手段を制御する
    ことを特徴とする請求項２７に記載の電子書籍装置。
29. 前記接触体及び駆動手段は、前記被操作体に対して、ページ送り操作及びページ戻し操作に対応して設けられており、
    ページ送戻操作に応じて、制御する駆動手段を切替える切替手段を有することを特徴とする請求項２８に記載の電子書籍装置。
30. 前記ページ送戻操作により前記電子書籍データのページが捲られる毎に前記接触体を動かす、
    ことを特徴とする請求項２８又は２９に記載の電子書籍装置。
31. 前記ページ送戻操作の操作方向に応じて前記接触体を動かす方向を変更する、
    ことを特徴とする請求項２８に記載の電子書籍装置。
32. 前記被操作体に対するページ送戻操作の操作量に応じて前記接触体の動作パターンを変更する、
    ことを特徴とする請求項２８ないし３１のいずれかに記載の電子書籍装置。
33. 前記触覚情報提示手段は、前記被操作体のページ送戻操作に要する操作力を変更するために、前記被操作体に対して操作方向に反する向きに力を作用させる操作力変更用アクチュエータを有し、
    前記ページ送戻操作に応じて操作力変更用アクチュエータを制御する
    ことを特徴とする請求項２７に記載の電子書籍装置。
34. 前記被操作体に対する操作量に応じて前記操作力変更用アクチュエータに発生させる力を制御する、
    ことを特徴とする請求項３３に記載の電子書籍装置。
35. 操作体による操作に応じた操作信号を形成するための操作デバイスを備える電子機器であって、
    前記操作デバイスは、前記被操作体に対する操作に応じた信号を形成するための操作信号形成手段と、
    前記被操作体を操作する前記操作体に対して操作に応じた触覚的情報を提示する触覚情報提示手段と、
    を有することを特徴とする電子機器。
36. 前記触覚情報提示手段は、前記被操作体に設けられると共に前記操作体に対して接触可能に設けられた接触体と、前記接触体を動かす駆動手段と、を有し、
    前記被操作体に対する操作に応じて前記駆動手段を制御する、
    ことを特徴とする請求項３５に記載の電子機器。
37. 前記触覚情報提示手段は、前記被操作体の操作に要する操作力を変更するために、前記被操作体に対して操作方向に反する向きに力を作用させる操作力変更用アクチュエータを有し、
    前記操作に応じて操作力変更用アクチュエータを制御する、
    ことを特徴とする請求項３５に記載の電子機器。
    

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