JP2011086423A - 回転式入力装置及び電子機器 - Google Patents

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浩乃 坪田
Tomoaki Yoshida
倫明 吉田
Kazuhiro Takahashi
和浩 高橋
Kenji Nagashima
賢治 長島
Masahiko Gondo
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Abstract

【課題】厚み方向にコンパクトな回転式入力装置及び当該回転式入力装置を備える電子機器を提供する。
【解決手段】回転式入力装置2において、固定子15と回転子14と回転子14に設けられた電極と固定子15に設けられた電極との間の電位を検出して出力信号を生成する信号処理部312とを備え、当該出力信号に基づいて回転操作子12に対するユーザ操作(回転操作及び/又は押圧操作)を検出する静電型エンコーダ3と、励磁コイル20と励磁コイル20への通電により磁化される支持台22と磁化された支持台22に吸着される回転操作子12とを備え、静電型エンコーダ3により検出されたユーザ操作に応じて回転操作子12を支持台22に吸着させることにより回転操作子12を介して操作者に触感を呈示する触感呈示部4と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図5

Description

本発明は、回転式入力装置及び電子機器に関する。
従来、携帯端末機やAV機器、パーソナルコンピュータなどの電子機器に採用され、回転操作子に対するユーザ操作によって入力操作を行う回転式入力装置が知られている。具体的には、回転式入力装置では、例えば、回転操作子の回転に連動して電子機器の表示画面に表示された選択項目が順に切替選択されるようになっており、操作者は、目的の選択項目が選択されるまで回転操作子を手動で回転させた後、その選択を確定する操作(例えば、回転操作子に対する押圧操作)を行うことで、選択された選択項目に応じた指示を入力するようになっている。
ところが、このような回転式入力装置では、単に回転操作子に対する回転操作を行うだけで、画面上の各選択項目が切替選択されるため、画面上の選択項目を選択したということを手や指の感覚として操作者が把握しにくいという問題があった。
これに対して、例えば、回転操作子の回転角を検出するロータリーエンコーダと、操作者にロック感触(壁感触)を与えるための電磁ブレーキと、を備える力覚付与型入力装置(例えば、特許文献1参照)のように、画面上の選択項目を選択したということを手や指の感覚として操作者に呈示できるよう回転式入力装置を構成すると、上記問題を解決することはできる。
特開2005−019113号公報
しかしながら、特許文献1では、ロータリーエンコーダとして光学式のロータリーエンコーダを用いているため、ある程度の厚みが必要となり、厚み方向にコンパクトな回転式入力装置とすることができないという問題があった。
本発明の課題は、厚み方向にコンパクトな回転式入力装置及び当該回転式入力装置を備える電子機器を提供することにある。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
回転式入力装置において、
操作者の回転操作を受けて、軸周りに回転可能な回転操作子と、
前記回転操作子に対するユーザ操作を検出する静電型エンコーダと、
前記静電型エンコーダにより検出されたユーザ操作に応じて、前記回転操作子を介して前記操作者に触感を呈示する触感呈示手段と、
を備えることを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、
請求項1記載の回転式入力装置において、
前記触感呈示手段は、励磁コイルと、前記励磁コイルに通電する通電手段と、前記通電手段による前記励磁コイルへの通電により磁化される第1ヨークと、磁化された前記第1ヨークに吸着される第2ヨークと、を備え、前記静電型エンコーダにより検出されたユーザ操作に応じて前記第2ヨークを前記第1ヨークに吸着させることによって、前記回転操作子を介して前記操作者に触感を呈示することを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、
請求項2記載の回転式入力装置において、
前記ユーザ操作は、回転操作及び/又は押圧操作を含み、
前記静電型エンコーダは、固定子と、前記回転操作子に対する押圧操作に応じて変化するギャップを隔てて、或いは、所定の弾性体を介して前記固定子と対向して配置され、前記回転操作子に対する回転操作に連動して回転する回転子と、前記固定子における前記回転子との対向面に設けられた電極に送信信号を供給する送信手段と、前記回転子における前記固定子との対向面に設けられた電極と前記固定子における前記回転子との対向面に設けられた電極との間の電位を検出して出力信号を生成する信号処理手段と、を備え、前記信号処理手段により生成された出力信号に基づいて、前記回転操作子に対する回転量、押圧位置及び押圧量のうちの少なくとも何れか1つを検出することを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、
請求項2又は3に記載の回転式入力装置において、
前記第2ヨークは、前記回転操作子であることを特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、
請求項2〜4の何れか一項に記載の回転式入力装置において、
前記第1ヨークと前記第2ヨークとにより挟まれた摺動部材を備えることを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、
請求項2〜5の何れか一項に記載の回転式入力装置において、
前記静電型エンコーダと前記励磁コイルとを隔てる電界シールドを備えることを特徴とする。
また、請求項7に記載の発明は、
電子機器において、
請求項1〜6の何れか一項に記載の回転式入力装置を備えることを特徴とする。
また、請求項8に記載の発明は、
回転式入力装置において、
操作者の回転操作を受けて、軸周りに回転可能な回転操作子と、
外周部に配置された第1送信電極と中心部に配置された第2送信電極と複数の受信電極とを備える固定子と、前記回転操作子に対する押圧操作に応じて変化するギャップを隔てて、或いは、所定の弾性体を介して前記固定子と対向して配置され、前記回転操作子に対する回転操作に連動して回転し、回転角に応じて前記受信電極に対向する相対的な形状が変化する第1誘導電極及び第2誘導電極を備える回転子と、前記第1送信電極及び前記第2送信電極に送信信号を供給する送信手段と、前記第1送信電極及び前記第2送信電極に基づく静電誘導により前記第1誘導電極及び前記第2誘導電極に電荷を誘起させ、それにより生じる前記第1誘導電極及び前記第2誘導電極の電位を前記複数の受信電極で検出して前記出力信号を生成する信号処理手段と、を備え、前記信号処理手段により生成された出力信号に基づいて、前記回転操作子に対するユーザ操作を検出する静電型エンコーダと、
励磁コイルと、前記励磁コイルに通電する通電手段と、前記通電手段による前記励磁コイルへの通電により磁化される第1ヨークと、磁化された前記第1ヨークに吸着される第2ヨークと、を備え、前記静電型エンコーダにより検出されたユーザ操作に応じて前記第2ヨークを前記第1ヨークに吸着させることによって、前記回転操作子を介して前記操作者に触感を呈示する触感呈示手段と、
前記第1ヨークと前記第2ヨークとにより挟まれた摺動部材と、
前記静電型エンコーダと前記励磁コイルとを隔てる電界シールドと、
を備え、
前記ユーザ操作は、回転操作及び/又は押圧操作を含み、
前記第2ヨークは、前記回転操作子であることを特徴とする。
本発明によれば、静電型エンコーダによりユーザ操作を検出できるものであるため、回転式入力装置を厚み方向にコンパクトなものとすることができる。
本発明を適用した本実施形態の回転式入力装置を備える携帯電話機の斜視図である。 本実施形態の携帯電話機の機能的構成を示すブロック図である。 本実施形態の回転式入力装置の外観斜視図である。 図3のIV−IV線における断面図である。 本実施形態の回転式入力装置の分解図である。 固定子に設けられた電極を説明するための図(a)と、回転子に設けられた電極を説明するための図(b)である。 固定子とR/D変換部との接続を説明するための図である。 本実施形態の携帯電話機が備える表示部に表示されたメインメニュー画面の一例を示す図である。 回転操作子に対する回転操作時に、励磁コイルに通電される電流の一例について説明するための図である。 回転操作子に対する押圧操作時に、励磁コイルに通電される電流の一例を説明するための図である。 回転操作子に対する押圧操作時に、励磁コイルに通電される電流の他の一例を説明するための図である。 本実施形態の携帯電話機による触感の呈示に関する処理を説明するためのフローチャートである。
以下、図を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明の範囲は、図示例に限定されない。
本実施形態では、本発明に係る回転式入力装置を備える電子機器として、無線通信によって音声通話を行う携帯電話機を例示して説明することとする。
なお、以下の説明では、本実施形態の携帯電話機1において、回転式入力装置2や表示部73が備える表示パネル731が配置された側を前側、回転式入力装置2や表示パネル731が配置された側と対向する側を後側とする。そして、表示パネル731が配置された側を上側、回転式入力装置2が配置された側を下側とし、前後方向及び上下方向の双方に直交する方向を左右方向とする。
携帯電話機1は、例えば、図1及び図2に示すように、操作者(ユーザ)が入力操作を行うための回転式入力装置2と、当該回転式入力装置2によって操作される携帯電話機ユニット7と、を備えて構成される。
(回転式入力装置)
まず、本実施形態の回転式入力装置2について説明する。
回転式入力装置2は、例えば、図3〜図5に示すように、ユーザ操作される回転操作子12と、回転操作子12の後側に設けられ、回転操作子12を回転自在に支持する支持台22と、を備えており、全体が略円盤形状を成している。
回転操作子12と支持台22との間には空間が形成され、この空間には、支持台22と回転操作子12とにより挟まれた摺動部材13と、回転操作子12に対するユーザ操作を検出する静電型エンコーダ3を構成する回転子14及び固定子15と、回転子14及び固定子15よりも後側に配置される電界シールド16と、電界シールド16よりも後側に配置される絶縁シート18と、絶縁シート18よりも後側に配置され、回転操作子12を介して操作者に触感を呈示する触感呈示部4を構成する励磁コイル20と、等が配設されている。
ここで、ユーザ操作は、ユーザが手動で回転操作子12を回転させること(回転操作)と、ユーザが手動で回転操作子12を軸方向(前後方向)に押圧すること(押圧操作)と、を含む。
また、回転式入力装置2は、例えば、図2に示すように、静電型エンコーダ3を構成するR/D変換部31(後述する第1差動増幅器32〜第3差動増幅器34も含む)と、触感呈示部4を構成する通電部41と、回転式入力装置2を統括制御する制御部5と、携帯電話機ユニット7との間で各種信号の送受信を行う入出力部6と、等を備えている。
したがって、静電型エンコーダ3は、回転操作子12の後面に固着された回転子14と、当該回転子14とギャップを隔てて、或いは、所定の弾性体(図示省略)を介して配置された固定子15と、当該固定子15に接続されるR/D変換部31と、等を備えている。
また、触感呈示部4は、支持台22内に収容された励磁コイル20と、当該励磁コイル20に接続される通電部41と、等を備えている。
回転操作子12は、中央に開口部12aを有する円板状に形成されており、支持台22の前側の開口を覆う位置に設けられることで、回転式入力装置2の前面を成している。
回転操作子12の前面は、操作者が回転操作を行うための操作面となっており、操作者は、当該前面の一点を指先で押えながら回転操作子12を回転させたり押圧したりすることによって、携帯電話機ユニット7に対する入力操作を行う。
回転操作子12は、磁性体からなり、第2ヨークを構成する。なお、回転操作子12は、放熱性のある材料、外部からの衝撃に対する耐性が強い材料によって形成されていることが好ましい。
回転操作子12の前面には、回転操作子12に対するユーザ操作の際等に滑り止めとして機能する突起が複数設けられている。
また、回転操作子12の後面には、支持台22が備える周面部222の前面内側と接する位置に、全周に亘って溝部12bが設けられている。溝部12bには、リング状の摺動部材13が収容されている。
支持台22は、中央に開口を有する円板状の底面部221と、底面部221の縁部から全周に亘って前方に向かって突出する周面部222と、底面部221の中央に形成され、底面部221の開口と連通する開口部22aを有し前方に向かって突出する円筒状の突出部223と、を備えており、回転操作子12の後側を覆う位置に設けられることで、回転式入力装置2の後面及び周面を成している。
周面部222には、後述する固定子15のケーブル部152を外部に引き出すための溝部222bと、後述する励磁コイル20のケーブル部202を外部に引き出すための開口部222aと、が設けられている。
支持台22は、磁性体からなり、第1ヨークを構成する。なお、支持台22は、放熱性のある材料、外部からの衝撃に対する耐性が強い材料によって形成されていることが好ましい。
回転操作子12の開口部12aの内周面には、ワッシャー11が配設され、このワッシャー11中央の貫通孔11aには、回転操作子12の回転軸となるビス10が挿通されて設けられている。そして、回転操作子12の前方側から、ビス10をワッシャー11の貫通孔11aに挿入し、さらに、後方に突出したビス10の後端部を、支持台22が備える突出部223中央の開口部22aの内周面に形成された雌ネジに螺嵌させることによって、ビス10と支持台22とが固定されている。これにより、支持台22に対して回転操作子12がビス10周りに回転自在に連結されている。
摺動部材13は、例えば高分子ポリエチレン等の材料により形成されており、リング状を成している。
摺動部材13は、摺動部材13の中心が回転操作子12の中心と一致するように配置された状態で、回転操作子12の後面に設けられた溝部12bに収容されており、回転操作子12と連動して回転する。また、摺動部材13の厚みは、溝部12bの深さよりも厚くなるよう設定されており、摺動部材13は、少なくとも前後方向に弾性変形するようになっている。
したがって、摺動部材13は、摺動部材13の後面が、支持台22が備える周面部222の前面内側と接触しており、摺動部材13と周面部222との間の摩擦力により、回転操作子12に対する回転操作に所定の抵抗感を与えることによって、当該回転操作を確実に行わせることができるようになっている。
また、回転操作子12の後面と周面部222の前面との間には隙間が形成されるが、回転操作子12に対する押圧操作によって、摺動部材13は弾性変形して厚みが薄くなるため、当該隙間(当該隙間の幅)が変化するようになっている。
また、回転操作子12と支持台22とが接触していると、例えば回転操作子12に対する回転操作に伴って、異音(金属音)が発生する場合があるが、摺動部材13によって回転操作子12の後面と周面部222の前面との間には隙間が形成されるため、当該異音の発生を防止することができる。
回転子14は、回転操作子12に設けられた溝部12bの内径と略同一の径の円板状に形成され、中央に支持台22が備える突出部223の外径と略同一の径の開口を有している。回転子14は、回転子14の中心が回転操作子12の中心と一致するように配置された状態で、回転操作子12の後面に固着されており、回転操作子12と連動して回転したり前後方向に移動したりする。
回転子14の固定子15との対向面には、誘導電極が設けられている。
固定子15は、溝部12bの内径と略同一の径の円板状に形成され、中央に突出部223の外径と略同一の径の開口を有する電極部151と、電極部151から延出するケーブル部152と、を備えて形成されている。固定子15は、電極部151の中心が回転操作子12の中心と一致するように、回転子14の後側に、回転操作子12に対する押圧操作に応じて変化するギャップを隔てて、或いは、所定の弾性体(図示省略)を介して回転子14と略平行に対向して配置された状態で、支持台22に固定されている。
固定子15(電極部151)の回転子14との対向面には、送信電極及び受信電極が設けられている。
ケーブル部152は、回転操作子12と支持台22との間の空間から周面部222に設けられた溝部222bを通って外部に延出しており、固定子15(電極部151)はケーブル部152を介してR/D変換部31と接続している。
静電エンコーダ3は、回転子14と、固定子15と、送信手段としての送信部311や信号処理手段としての信号処理部312を有するR/D変換部31と、等を備えており、制御部5と接続している。
静電型エンコーダ3は、制御部5から入力される制御信号に従って、R/D変換部31により、固定子15に所要の送信信号(電圧信号)を供給して、固定子15からの受信信号を処理することによって、回転子14における固定子15との対向面に設けられた電極と固定子15(電極部151)における回転子14との対向面に設けられた電極との間の電位を検出して出力信号を生成し、制御部5に出力する。制御部5は、当該出力信号を、入出力部6を介して携帯電話機ユニット7に出力し、そして、携帯電話機ユニット7において、当該出力信号に基づいて、回転操作子12に対するユーザ操作が検出される。
具体的には、固定子15の電極部151は、例えば、図6(a)に示すように、溝部12bの内径と略同一の径の円板状に形成され、中央に突出部223の外径と略同一の径の開口を有する絶縁性の円環プレート部1511と、円環プレート部1511の回転子14との対向面(円環プレート部1511の前面)に所定のパターン形状で形成された電極(送信電極(第1送信電極15a1及び第2送信電極15a2)及び複数の受信電極(第1受信電極15b1〜第4受信電極15b4))と、を備えて構成された、リジッド基板、或いは、フレキシブル基板などのプリント基板である。
また、固定子15のケーブル部152は、円環プレート部1511と一体的に形成された絶縁性の帯状プレート部と、帯状プレート部の前面に所定のパターン形状で形成された配線(電極部151が備える各電極とR/D変換部31とを接続する配線)と、を備えて構成された、フレキシブルケーブルである。
電極部151は、電極として、円環プレート部1511の外周部の全周縁に沿って配置されたリング状の第1送信電極15a1と、中心部に配置された(すなわち、円環プレート部1511の内周部の全周縁に沿って配置された)リング状の第2送信電極15a2と、第1送信電極15a1と第2送信電極15a2との間に、円周方向に90度ずつ位置をずらして等間隔に配置された(すなわち、第1送信電極15a1と第2送信電極15a2との間の上側、下側、左側及び右側の4箇所に形成された)円形状の4つの受信電極(第1受信電極15b1〜第4受信電極15b4)と、を備えている。
第1送信電極15a1及び第2送信電極15a2には、ケーブル部152が備える配線を介してR/D変換部31から送信信号が供給され、第1受信電極15b1〜第4受信電極15b4からは、ケーブル部152が備える配線を介してR/D変換部31に受信信号を出力される。
回転子14は、例えば、図6(b)に示すように、溝部12bの内径と略同一の径の円板状に形成され、中央に突出部223の外径と略同一の径の開口を有する絶縁性のプレート部141と、プレート部141の固定子15との対向面(プレート部141の後面)に所定のパターン形状で形成され、回転子14の回転角に応じて受信電極(第1受信電極15b1〜第4受信電極15b4)に対向する相対的な形状が変化する電極(誘導電極(第1誘導電極14a1及び第2誘導電極14a2))と、を備えて構成された、リジッド基板、或いは、フレキシブル基板などのプリント基板である。
回転子14は、電極として、第1送信電極15a1に対面して重なるように配置され、回転子14の固定子15との対向面の一部に形成された偏心円形部の外側部である第1誘導電極14a1と、第1誘導電極14a1の内側に、第2送信電極15a2に対面して重なるように配置された偏心円形部である第2誘導電極14a2と、を備えている。
すなわち、第2誘導電極14a2は、プレート部141中央の開口の周りに形成された外形円形状の電極パターンである。第2誘導電極14a2は、第2誘導電極14a2の中心がプレート部141(回転子14)の中心に対して偏心しており、回転子14の回転角に関わらず、第2送信電極15a2とは対面するが、第1送信電極15a1とは対面しないようになっている。
また、第1誘導電極14a1は、絶縁体で形成された円形境界部142を隔てて第2誘導電極14a2の周りに形成されたプレート部141の外径と同一の径を有する外形円形状の電極パターンである。第1誘導電極14a1は、回転子14の回転角に関わらず、第1送信電極15a1とは対面するが、第2送信電極15a2とは対面しないようになっている。
なお、第2誘導電極14a2の中心が回転子14の中心に対して偏心しているため、回転子14が備える第1誘導電極14a1及び第2誘導電極14a2と、固定子15が備える第1受信電極15b1〜第4受信電極15b4と、の対面関係は、回転子14の回転角に応じて変化するようになっている。
ここで、回転子14が備える第1誘導電極14a1及び第2誘導電極14a2の各々と、固定子15が備える第1送信電極15a1、第2送信電極15a2及び4つの受信電極(第1受信電極15b1〜第4受信電極15b4)の各々と、が対向している状態において、これらの対向部分ではコンデンサが形成されている。
R/D変換部31は、例えば、図7に示すように、第1送信電極15a1及び第2送信電極15a2に送信信号を供給する送信部311と、4つの受信電極(第1受信電極15b1〜第4受信電極15b4)からの受信信号を処理する信号処理部312と、を含むレゾルバ/デジタル変換器である。当該レゾルバ/デジタル変換器にはレゾルバ/デジタル変換ICが用いられる。
静電型エンコーダ3は、R/D変換部31によって、第1送信電極15a1及び第2送信電極15a2に基づく静電誘導により第1誘導電極14a1及び第2誘導電極14a2に電荷を誘起させ、それにより生じる第1誘導電極14a1及び第2誘導電極14a2の電位を4つの受信電極(第1受信電極15b1〜第4受信電極15b4)で検出して出力信号を生成し、制御部5に出力するようになっている。
送信部311は、交流発信器であり、第1差動増幅器32を介して第1送信電極15a1及び第2送信電極15a2と接続している。
送信部311から出力された送信信号Tは、第1差動増幅器32により適当な大きさに増幅された後、第1送信電極15a1と第2送信電極15a2との間に搬送波の差動出力として供給される。
信号処理部312は、第2差動増幅器33を介して第1受信電極15b1及び第3受信電極15b3と接続するとともに、第3差動増幅器34を介して第2受信電極15b2及び第4受信電極15b4と接続している。また、信号処理部312には、第1受信電極15b1〜第4受信電極15b4の各受信電極からの信号が直接入力されるようになっている。
信号処理部312は、第2差動増幅器33を介して第1受信電極15b1及び第3受信電極15b3から得られる受信信号(「SIN」)と、第3差動増幅器34を介して第2受信電極15b2及び第4受信電極15b4から得られる受信信号(「COS」)と、の各受信信号を内部のフィードバック信号とともに演算器で差分演算した後、同期検波回路で搬送波を取り除き整流する。そして、当該整流された受信信号に基づいて、デジタルカウンタでカウントして、このカウント値を演算器へのパラメータとして入力し、同期検波回路の整流の大きさがゼロになるようにフィードバックをかける。この際のデジタルカウントの値が「SIN」と「COS」の2つの信号の位相関係を示すことになる。そして、当該デジタルカウントの値に基づき出力信号が生成して、当該出力信号を制御部5に出力する。
ここで、送信信号TはEPQ=Esinwt(w:送信角周波数)で表され、回転子14(回転操作子12)の回転角をθとするときに、第1受信電極15b1及び第3受信電極15b3からの受信信号はEAC=kEsinθ・sinwt、第2受信電極15b2及び第4受信電極15b4からの受信信号はEBD=kEcosθ・sinwtで表される。このように第1受信電極15b1〜第4受信電極15b4から得られる2つの受信信号が回転子14の回転角に対応した信号となるので、これらを復調補間回路であるR/D変換部31で処理すると、回転子14(回転操作子12)の回転角を絶対値として取り出すことができる。
また、例えば、回転操作子12における第1受信電極15b1の上方に対応する部分が押圧されると、第1受信電極15b1と誘導電極(第1誘導電極14a1及び/又は第2誘導電極14a2)との間の距離が狭まって、静電容量が大きくなる。したがって、各受信信号を時系列的に比較することによって、押圧の有無、押圧位置、押圧量を把握できるため、出力信号に基づいて、回転操作子12に対する押圧操作を検出できるとともに、押圧位置及び/又は押圧量を検出することができる。
電界シールド16は、回転操作子12に設けられた溝部12bの内径と略同一の径の円板状に形成され、中央に支持台22が備える突出部223の外径と略同一の径の開口を有しており、電界シールド16の中心が回転操作子12の中心と一致するように、固定子15の後側に配置された状態で、支持台22(或いは、固定子15等)に固着されている。
電界シールド16は、静電型エンコーダ3で発生する電界と、励磁コイル20で発生する磁界と、の干渉を防止するために備えられている。
絶縁シート18は、溝部12bの内径と略同一の径の円板状に形成され、中央に突出部223の外径と略同一の径の開口を有しており、絶縁シート18の中心が回転操作子12の中心と一致するように配置された状態で、当該絶縁シート18と同一形状の両面テープ17によって、電界シールド16の後面に固定されている。
絶縁シート18は、電界シールド16と、励磁コイル20と、の短絡(ショート)を防止するために備えられている。
なお、電界シールド16と絶縁シート18とは、接着剤等のその他の接着手段によって接着しても良い。
励磁コイル20は、溝部12bの内径と略同一の径の円板状に形成され、中央に突出部223の外径と略同一の径の開口を有するコイル部201と、コイル部201から延出するケーブル部202と、を備えて形成されている。励磁コイル20は、コイル部201の中心が回転操作子12の中心と一致するように配置された状態で、当該コイル部201と同一形状の両面テープ19,21によって、絶縁シート18の後面と支持台22が備える底面部221の前面とに固定されている。
なお、コイル部201と絶縁シート19、コイル部201と支持台22が備える底面部221とは、接着剤等のその他の接着手段によって接着しても良い。
コイル部201は、コイルが巻回されて形成されている。コイル部201の内側には、支持台22が備える突出部223が配置され、コイル部201の外側は、支持台22が備える周面部222によって包囲されており、コイル部201により発生された磁束は、支持台22を通過するようになっている。
ケーブル部202は、絶縁性の帯状プレート部と、帯状プレート部の前面に所定のパターン形状で形成された配線(コイル部201を形成するコイルと通電部41とを接続する配線)と、を備えて構成された、フレキシブルケーブルである。
ケーブル部202は、回転操作子12と支持台22との間の空間から周面部222に設けられた開口部222aを貫通して外部に延出しており、励磁コイル20(コイル部201)はケーブル部202を介して通電部41と接続している。
触感呈示部4は、励磁コイル20と、通電手段としての通電部41と、を備えており、制御部5と接続している。
触感呈示部4は、制御部5から入力される制御信号に従って、通電部41により励磁コイル20に通電して磁界を発生させることにより、第1ヨークとしての支持台22を磁化する。これにより、第2ヨークとしての回転操作子12が支持台22に吸着されるため、回転操作子12を介して操作者に触感を呈示することができる。
具体的には、回転操作子12に対する回転操作時に触感を呈示すると、回転が重いと感じる感覚(力覚)、すなわち、ブレーキ感を操作者に与えることができる。また、回転操作子12に対する押圧操作時に触感を呈示すると、回転操作子12を押圧操作したという感覚、すなわち、操作感(クリック感)を操作者に与えることができる。
通電部41は、増幅器等を備えており、例えば、制御部5から入力される駆動信号に増幅等の所定の処理を施して、励磁コイル20に出力する。これにより、励磁コイル20に電流が流れて、回転操作子12を介して操作者に触感が呈示される。
制御部5は、例えば、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、記憶部と、等を備えて構成される。
制御部5は、入出力部6を介して携帯電話機ユニット7と接続しており、携帯電話機ユニット7から入力される制御信号に従って、回転式入力装置2を構成する各部の動作を集中制御するとともに、回転式入力装置2を構成する各部から入力された信号を、携帯電話機ユニット7に出力する。
具体的には、制御部5は、静電型エンコーダ3のR/D変換部31と接続しており、入出力部6を介して携帯電話機ユニット7から入力される制御信号に従って、固定子15が備える送信電極(第1送信電極15a1及び第2送信電極15a2)に送信信号を供給するよう指示するとともに、固定子15が備える受信電極(第1受信電極15b1〜第4受信電極15b4)からの受信信号を処理して出力信号を生成するよう指示する。そして、R/D変換部31から入力される出力信号を、入出力部6を介して携帯電話機ユニット7に出力する。これにより、携帯電話機ユニット7において、回転操作子12に対するユーザ操作が検出される。
また、制御部5は、触感呈示部4の通電部41と接続しており、入出力部6を介して携帯電話機ユニット7から入力される制御信号に従って、励磁コイル20に通電するよう指示する。これにより、回転操作子12を介して操作者に触感が呈示される。
入出力部6は、携帯電話機ユニット7のメイン制御部74と接続しており、メイン制御部74から入力される制御信号を制御部5に出力したり、制御部5から入力された信号をメイン制御部74に出力したりする。
(携帯電話機ユニット)
次に、本実施形態の携帯電話機ユニット7について説明する。
携帯電話機ユニット7は、例えば、図2に示すように、アンテナを備え、外部機器との間で無線信号を送受信する通信部71と、スピーカやマイクを備え、音声の入出力を行う通話部72と、表示パネル731を備え、表示パネル731に各種画面を表示する表示部73と、携帯電話機1を統括制御するメイン制御部74と、を備えて構成される。
なお、外部機器との間で無線信号による通話機能を実現するための通信部71や通話部72は、公知の技術を用いるため、詳細な説明は省略する。
表示部73は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)パネル等の表示パネル731を備えて構成され、メイン制御部74から入力される制御信号に従って所与の表示処理を行う。
メイン制御部74は、例えば、図2に示すように、メインCPU741と、RAM742と、記憶部743と、等を備えて構成される。
メインCPU741は、例えば、記憶部743に記憶された携帯電話機1用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行う。
RAM742は、例えば、メインCPU741によって実行される処理プログラム等を展開するためのプログラム格納領域、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果などを格納するデータ格納領域等を備える。
記憶部743は、例えば、携帯電話機1で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、メインCPU741によって演算処理された処理結果のデータ等を記憶する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形で記憶部743に記憶されている。
具体的には、記憶部743は、例えば、図2に示すように、画面情報記憶ファイル743a1と、ユーザ操作検出プログラム743b1と、表示制御プログラム743b2と、項目切替指示プログラム743b3と、触感呈示プログラム743b4と、決定プログラム743b5と、を記憶している。
画面情報記憶ファイル743a1は、表示部73に表示させる画面に関する画面情報を記憶している。
具体的には、画面情報記憶ファイル743a1には、例えば、図10に示すような「メインメニュー画面」を表示させるための画面情報等が記憶されている。
携帯電話機1の各機能は「電話」、「メール」、「アドレス帳」等にカテゴリ化されており、「メインメニュー画面」で各カテゴリを選択できるようになっている。
具体的には、「メインメニュー画面」には、例えば、図10に示すように、「電話」、「メール」、「アドレス帳」等の各カテゴリ(各選択項目)を示すアイコンが、4×3のマトリクス状に配置されている。
これらの選択項目は、選択項目が配置された位置を(行,列)で表すと、操作者による回転操作子12の時計回り方向への回転操作に応じて、所定の選択順序で(例えば、(1,1)に配置された選択項目(電話)→(1,2)に配置された選択項目(メール)→(1,3)に配置された選択項目(アドレス帳)→(2,1)に配置された選択項目(カレンダー)→(2,2)に配置された選択項目(WEB)→(2,3)に配置された選択項目(RSSリーダ)→(3,1)に配置された選択項目(カメラ)→(3,2)に配置された選択項目(ノート)→(3,3)に配置された選択項目(ヘルプ)→(4,1)に配置された選択項目(ミュージック)→(4,2)に配置された選択項目(写真)→(4,3)に配置された選択項目(地図)の順序で)選択されるようになっている。
ユーザ操作検出プログラム743b1は、入出力部6を介して制御部5から入力された出力信号(静電型エンコーダ3が備えるR/D変換部31(信号処理部312)により生成された出力信号)に基づいて、回転操作子12に対するユーザ操作を検出する機能を、メインCPU741に実現させる。
具体的には、メインCPU741は、出力信号に基づいて、回転操作子12に対する回転操作を検出するとともに、回転操作子12の回転角(回転量)を検出する。
また、メインCPU741は、出力信号に基づいて、回転操作子12に対する押圧操作を検出するとともに、回転操作子12の押圧位置及び/又は押圧量を検出する。
ここで、本実施形態では、回転操作子に対するユーザ操作を検出する静電型エンコーダは、静電型エンコーダ3の他に、メイン制御部74(ユーザ操作検出プログラム743b1を実行したメインCPU741)も含まれる。
表示制御プログラム743b2は、画面情報記憶ファイル743a1に記憶された画面情報に基づく画面を表示部73に表示させるとともに、その表示中の画面内に配置された複数の選択項目を、選択中の選択項目と、他の選択項目(非選択の選択項目)と、が識別可能となるように表示させる機能を、メインCPU741に実現させる。
具体的には、メインCPU741は、例えば、選択中の選択項目を示すアイコンの大きさを、他の選択項目を示すアイコンの大きさよりも大きくして、選択中の選択項目と、他の選択項目と、が識別可能となるように表示する。
例えば、図10に示す表示パネル731に表示中の画面(「メインメニュー画面」)においては、選択項目「メール」が選択中である。
項目切替指示プログラム743b3は、ユーザ操作検出プログラム743b1を実行したメインCPU741により検出された回転操作子12の回転角に基づいて、ユーザ操作検出プログラム743b1を実行したメインCPU741により検出された回転操作子12に対する回転操作に応じて、選択中の選択項目を切り替えるよう表示制御プログラム743b2を実行したメインCPU741に指示する機能を、メインCPU741に実現させる。
具体的には、メインCPU741は、例えば、検出された回転操作子12の回転角が増加した場合に、回転操作子12が時計回り方向に回転したと判断して、上述した所定の選択順序で選択中の選択項目を切り替えるよう指示し、検出された回転操作子12の回転角が減少した場合に、回転操作子12が反時計回り方向に回転したと判断して、当該所定の選択順序とは逆順序で選択中の選択項目を切り替えるよう指示する。
ここで、メインCPU741は、検出された回転操作子12の回転角が所定の項目切替角度になった場合に、選択中の選択項目を切り替えるよう指示するようになっている。
項目切替角度は、表示パネル731に表示中の画面内に配置された選択項目の個数等に応じて適宜任意に変更可能である。具体的には、例えば、表示パネル731に表示中の画面が図10に示す「メインメニュー画面」の場合、項目切替角度は30度の倍数である。これにより、回転操作子12が一回転する間に、一の画面に配置された12個の選択項目を全て選択できるようになっている。
触感呈示プログラム743b4は、入出力部6を介して制御部5に制御信号を入力して、制御部5から触感呈示部4の通電部41に駆動信号を出力させることによって、回転操作子12を介して操作者に触感を呈示する機能を、メインCPU741に実現させる。
具体的には、メインCPU741は、回転操作子12に対する回転操作が検出され、検出された回転操作子12の回転角が項目切替角度になった場合に、通電部41から励磁コイル20に対して電流を供給させる。
すなわち、メインCPU741は、例えば、表示パネル731に表示中の画面が図10に示す「メインメニュー画面」の場合、通電部41から励磁コイル20に対して図11に示すような波形の電流を供給させる。
これにより、回転操作子12の回転角が項目切替角度になった時点(選択中の選択項目が切り替わった時点)で、回転操作子12が支持台22に吸着されて、回転操作子12の回転が重いと感じる感覚(力覚)、すなわち、ブレーキ感を操作者に与えることができるため、選択中の選択項目が切り替わったことを操作者に認識させることができる。
なお、図11に示す波形は一例であり、適宜任意に変更可能である。
また、メインCPU741は、回転操作子12に対する押圧操作が検出された場合に、通電部41から励磁コイル20に対して、所定時間(例えば、10ms以下)の間、所定の電流(例えば、所定のデューティ比(例えば、50%)の矩形波電流)を供給させる。
さらに、メインCPU741は、当該押圧操作が解除された場合も、通電部41から励磁コイル20に対して、所定時間の間、所定の電流を供給させることとする。
これにより、回転操作子12に対する押圧操作が検出された時点及び当該押圧操作が解除された時点で、回転操作子12が支持台22に吸着されて、回転操作子12が後方向に移動するため、回転操作子12を押圧操作したという感覚、すなわち、クリック感を操作者に与えることができる。また、押圧操作が解除された場合にも、クリック感を操作者に与えるようになっているため、機械的なクリック感を呈示できるボタン等を押圧したときと同じようなリアルな操作感を操作者に与えることができる。
ここで、押圧操作が解除された時点とは、例えば、ユーザ操作検出プログラム743b1を実行したメインCPU741による押圧操作検出が、「検出」から「非検出」に切り替わった時点である。
この場合、励磁コイル20には、例えば、図12に示すように、回転操作子12に対する押圧操作が検出された時と、当該押圧操作が解除された時と、の各々について1つのパルス電流を供給するようにしても良いし、図13に示すように、押圧操作が検出された時と、当該押圧操作が解除された時と、の各々について複数のパルス電流を供給するようにしても良い。なお、複数のパルス電流を供給する場合、当該電流は、図13に示すような単一周波数を有する矩形波であっても良いし、異なる周波数の矩形波を合成した合成波であっても良い。
また、励磁コイル20への通電時間は、例えば、図12に示すように、押圧操作が検出された時と、当該押圧操作が解除された時と、で同一であっても良いし、図13に示すように、押圧操作が検出された時と、当該押圧操作が解除された時と、で異なっていても良い。
なお、図12及び図13に示す波形は一例であり、適宜任意に変更可能である。
ここで、本実施形態では、静電型エンコーダにより検出されたユーザ操作に応じて、回転操作子を介して操作者に触感を呈示する触感呈示手段は、触感呈示部4、回転操作子12及び支持台22の他に、メイン制御部74(触感呈示プログラム743b4を実行したメインCPU741)も含まれる。
決定プログラム743b5は、表示中の画面内に配置された複数の選択項目のうちの一の選択項目が選択中である状態で、回転操作子12に対する押圧操作が検出された場合に、当該一の選択項目の選択を決定する機能を、メインCPU741に実現させる。
ここで、本実施形態では、回転式入力装置には、静電型エンコーダ3、触感呈示部4、制御部5、入出力部6等の他に、メイン制御部74も含まれる。
(触感呈示処理)
次に、本実施形態の携帯電話機1による触感の呈示に関する処理について、図14のフローチャートを参照して説明する。
まず、メインCPU741は、ユーザ操作検出プログラム743b1を実行して、静電型エンコーダ3からの出力信号に基づいて、回転操作子12が回転操作されたか否か判断する(ステップS1)。
ステップS1で、回転操作子12が回転操作されたと判断すると(ステップS1;Yes)、メインCPU741は、当該出力信号に基づいて、回転操作子12の回転角が項目切替角度であるか否か判断する(ステップS2)。
ステップS2で、回転操作子12の回転角が項目切替角度でないと判断すると(ステップS2;No)、メインCPU741は、ステップS1以降の処理を繰り返して行う。
一方、ステップS2で、回転操作子12の回転角が項目切替角度であると判断すると(ステップS2;Yes)、メインCPU741は、項目切替指示プログラム743b3を実行して、選択中の選択項目を切り替えるとともに、触感呈示プログラム743b4を実行して、触感呈示部4を制御することにより、回転操作子12を介して操作者に触感(ブレーキ感)を呈示して(ステップS3)、ステップS1以降の処理を繰り返して行う。
また、ステップS1で、回転操作子12が回転操作されていないと判断すると(ステップS1;No)、メインCPU741は、静電型エンコーダ3からの出力信号に基づいて、回転操作子12が押圧操作されたか否か判断する(ステップS4)。
ステップS4で、回転操作子12が押圧操作されていないと判断すると(ステップS4;No)、メインCPU741は、ステップS1以降の処理を繰り返して行う。
一方、ステップS4で、回転操作子12が押圧操作されたと判断すると(ステップS4;Yes)、メインCPU741は、決定プログラム743b5を実行して、選択中の選択項目の選択を決定するとともに、触感呈示プログラム743b4を実行して、触感呈示部4を制御することにより、回転操作子12を介して操作者に触感(クリック感)を呈示して(ステップS5)、ステップS1以降の処理を繰り返して行う。
以上説明した本実施の形態における回転式入力装置2及び携帯電話機1によれば、操作者の回転操作を受けて、軸周りに回転可能な回転操作子12と、回転操作子12に対するユーザ操作を検出する静電型エンコーダ3と、静電型エンコーダ3により検出されたユーザ操作に応じて、回転操作子12を介して操作者に触感を呈示する触感呈示部4と、を備えている。
すなわち、回転式入力装置2は、静電型エンコーダ3によりユーザ操作を検出できるものであるため、回転式入力装置2を厚み方向にコンパクトなものとすることができる。
また、以上説明した本実施の形態における回転式入力装置2及び携帯電話機1によれば、触感呈示部4は、励磁コイル20と、励磁コイル20に通電する通電部41と、通電部41による励磁コイル20への通電により磁化される第1ヨーク(支持台22)と、磁化された支持台22に吸着される第2ヨーク(回転操作子12)と、を備え、静電型エンコーダ3により検出されたユーザ操作に応じて回転操作子12を支持台22に吸着させることによって、回転操作子12を介して操作者に触感を呈示するようになっている。
すなわち、回転式入力装置2は、励磁コイル20を用いて回転操作子12を介して操作者に触感を呈示できるものであるため、アクチュエータを用いて触感を呈示するものと比較して、急峻なブレーキ感を与えることができる。
また、以上説明した本実施の形態における回転式入力装置2及び携帯電話機1によれば、ユーザ操作は、回転操作及び/又は押圧操作を含み、静電型エンコーダ2は、固定子15と、回転操作子12に対する押圧操作に応じて変化するギャップを隔てて、或いは、所定の弾性体(図示省略)を介して固定子15と対向して配置され、回転操作子12に対する回転操作に連動して回転する回転子14と、固定子15における回転子14との対向面に設けられた電極に送信信号を供給する送信部311と、回転子14における固定子15との対向面に設けられた電極と固定子15における回転子14との対向面に設けられた電極との間の電位を検出して出力信号を生成する信号処理部312と、を備え、信号処理部312により生成された出力信号に基づいて、回転操作子12に対するユーザ操作を検出するようになっている。
すなわち、静電型エンコーダ3は、固定子15と回転子14との2枚の電極基板で形成された薄型で簡易な構成のセンサ部で、回転操作子12に対するユーザ操作を検出できるものであるため、回転式入力装置2を厚み方向にコンパクトなものとすることができる。
また、回転子14と固定子15とを非接触に構成できるため、耐久性の高いセンサ部とすることができる。
また、以上説明した本実施の形態における回転式入力装置2及び携帯電話機1によれば、回転操作子12が、触感呈示部4を構成する第2ヨークとして機能するため、回転操作子12と第2ヨークとを別部材とする場合と比較して、部品点数を抑えることができる。
また、以上説明した本実施の形態における回転式入力装置2及び携帯電話機1によれば、第1ヨーク(支持台22)と第2ヨーク(回転操作子12)とにより挟まれた摺動部材13を備えている。
したがって、回転操作子12に対する回転操作に所定の抵抗感を与えて当該回転操作を確実に行わせることができるとともに、回転操作子12と支持台22との接触に伴う異音の発生を防止することができる。
また、以上説明した本実施の形態における回転式入力装置2及び携帯電話機1によれば、静電型エンコーダ3と励磁コイル20とを隔てる電界シールド16を備えている。
したがって、簡単な分離で、静電型エンコーダ3のセンサ部で発生する電界と、励磁コイル20で発生する磁界と、の干渉を防止することができる。
なお、本発明は、上記した実施の形態のものに限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
上記実施形態では、励磁コイル20に対して矩形波電流を供給するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、励磁コイル20に対して正弦波電流を供給するようにしても良い。この場合、矩形波電流を供給する場合と比較して、電力効率が良くなる。
また、上記実施形態では、回転操作子12に対する押圧操作が検出された場合と当該押圧操作が解除された場合との両方で、操作者に対して触感(クリック感)を呈示するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、回転操作子12に対する押圧操作が検出された場合のみ、触感(クリック感)を呈示するようにしても良い。
また、上記実施形態では、回転操作子12に対する回転操作が検出された際、検出された回転操作子12の回転角が項目切替角度になった場合に、励磁コイル20に対して電流を供給するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、回転操作子12に対する回転操作が検出されている間、励磁コイル20に対して所定の周波数の電流を供給するようにしても良い。すなわち、図11の横軸は、例えば「時間」であっても良い。
また、上記実施形態では、回転操作子12を第2ヨークとしたが、これに限るものではなく、回転操作子12とは別の磁性体を第2ヨークとして、例えば、当該磁性体を回転操作子12の後面に固着しても良い。この場合、回転操作子12は磁性体でなくても良い。
また、上記実施形態では、支持台22を第1ヨークとしたが、これに限るものではなく、支持台22とは別の磁性体を第1ヨークとして、例えば、当該磁性体を支持台22に収容しても良い。この場合、支持台22は磁性体でなくても良い。
また、上記実施形態では、回転操作子12の前面に滑り止めとして機能する突起を複数設けるようにしたが、これに限るものではなく、例えば、滑り止めとして機能する突起を1つ設けるようにしても良いし、滑り止めとして機能する突起等を設けなくても良い。
回転式入力装置10の構成、各部の形状や大きさ、配置位置、個数などは、上記実施形態のものに限ることはなく適宜任意に変更可能である。
具体的には、例えば、受信電極として、第1受信電極15b1〜第4受信電極15b4の4つの電極を備えるようにしたが、これに限るものではなく、受信電極は複数であれば任意である。
また、例えば、固定子15において、ケーブル部152を電極部151に対して下方向に延出させるようにしたが、これに限るものではなく、ケーブル部152の延出方向は任意である。励磁コイル20におけるケーブル部202についても、延出方向は任意であり、固定子15のケーブル部152の延出方向と、励磁コイル20のケーブル部202の延出方向と、は同一であっても良いし、異なっていても良い。
また、回転操作子12に対するユーザ操作を検出する静電型エンコーダの構成は、上記実施形態のものに限られず、回転操作子12に対する回転操作及び押圧操作を検出できる構成であれば、どのようなものであっても良い。
また、上記実施形態では、選択項目の配置の仕方として、4×3のマトリクス状の配置を例示したが、これに限るものではなく、選択項目の配置の仕方は任意である。
また、上記実施形態では、選択中の選択項目を示すアイコンの大きさを、他の選択項目を示すアイコンの大きさよりも大きくして、選択中の選択項目と、他の選択項目と、が識別可能となるように表示させたが、これに限るものではなく、選択中の選択項目と、他の選択項目と、が識別可能となるのであれば識別の仕方は任意であり、例えば、選択中の選択項目を示すアイコンと、他の選択項目を示すアイコンと、の色を変えても良いし、選択中の選択項目を示すアイコンのみを点滅させるようにしても良い。
また、上記実施形態では、ユーザ操作は、回転操作と押圧操作との両方を含む操作としたが、これに限るものではなく、ユーザ操作は、回転操作及び押圧操作の少なくとも何れか一方の操作が含まれるものであれば良い。
また、上記実施形態では、メイン制御部74の記憶部743内にユーザ操作検出プログラム743a1〜決定プログラム743b5を格納するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、ユーザ操作検出プログラム743a1〜決定プログラム743b5のうちの少なくとも何れか1つが制御部5の記憶部内に格納されていても良い。
具体的には、例えば、ユーザ操作検出プログラム743b1は、制御部5の記憶部内に格納されていても良い。この場合、回転操作子に対するユーザ操作を検出する静電型エンコーダは、静電型エンコーダ3の他に、制御部5が含まれる。
また、例えば、触感呈示プログラム743b4は、制御部5の記憶部内に格納されていても良い。この場合、静電型エンコーダにより検出されたユーザ操作に応じて、回転操作子を介して操作者に触感を呈示する触感呈示手段は、触感呈示部4、第2ヨーク(回転操作子12)及び第1ヨーク(支持台22)の他に、制御部5が含まれる。
また、ユーザ操作検出プログラム743b1と触感呈示プログラム743b4との両方が制御部5の記憶部内に格納されている場合、回転式入力装置には、メイン制御部74は含まれなくても良い。
また、上記実施形態では、本発明に係る回転式入力装置を備える電子機器として携帯電話機1を例示したが、本発明の電子機器は携帯電話機1に限られることなく、回転式入力装置2による入力操作を行うことができる限り如何なる電子機器にも適用することができる。例えば、携帯型オーディオプレーヤ、PDA(Personal Digital Assistance)等の他の携帯型端末装置や、テレビジョン受像機等のAV機器、パーソナルコンピュータ等に本発明の回転式入力装置を適用しても良い。また、回転式入力装置2は、電子機器に予め組み込まれていても良く、また、単体の外付け装置として電子機器に接続して使用することとしても良い。
1 携帯電話機(電子機器)
2 回転式入力装置
3 静電型エンコーダ(静電型エンコーダ)
4 触感呈示部(触感呈示手段)
12 回転操作子(第2ヨーク(触感呈示手段))
13 摺動部材
14 回転子(静電型エンコーダ)
14a1 第1誘導電極
14a2 第2誘導電極
15 固定子(静電型エンコーダ)
15a1 第1送信電極
15a2 第2送信電極
15b1 第1受信電極(受信電極)
15b2 第2受信電極(受信電極)
15b3 第3受信電極(受信電極)
15b4 第4受信電極(受信電極)
16 電界シールド
20 励磁コイル(触感呈示手段)
22 支持台(第1ヨーク(触感呈示手段))
41 通電部(通電手段(触感呈示手段))
74 メイン制御部(回転式入力装置(静電型エンコーダ、触感呈示手段))
311 送信部(送信手段(静電型エンコーダ))
312 信号処理部(信号処理手段(静電型エンコーダ))
741 メインCPU(静電型エンコーダ、触感呈示手段)
743b1 ユーザ操作検出プログラム(静電型エンコーダ)
743b4 触感呈示プログラム(触感呈示手段)

Claims (8)

  1. 操作者の回転操作を受けて、軸周りに回転可能な回転操作子と、
    前記回転操作子に対するユーザ操作を検出する静電型エンコーダと、
    前記静電型エンコーダにより検出されたユーザ操作に応じて、前記回転操作子を介して前記操作者に触感を呈示する触感呈示手段と、
    を備えることを特徴とする回転式入力装置。
  2. 請求項1記載の回転式入力装置において、
    前記触感呈示手段は、励磁コイルと、前記励磁コイルに通電する通電手段と、前記通電手段による前記励磁コイルへの通電により磁化される第1ヨークと、磁化された前記第1ヨークに吸着される第2ヨークと、を備え、前記静電型エンコーダにより検出されたユーザ操作に応じて前記第2ヨークを前記第1ヨークに吸着させることによって、前記回転操作子を介して前記操作者に触感を呈示することを特徴とする回転式入力装置。
  3. 請求項2記載の回転式入力装置において、
    前記ユーザ操作は、回転操作及び/又は押圧操作を含み、
    前記静電型エンコーダは、固定子と、前記回転操作子に対する押圧操作に応じて変化するギャップを隔てて、或いは、所定の弾性体を介して前記固定子と対向して配置され、前記回転操作子に対する回転操作に連動して回転する回転子と、前記固定子における前記回転子との対向面に設けられた電極に送信信号を供給する送信手段と、前記回転子における前記固定子との対向面に設けられた電極と前記固定子における前記回転子との対向面に設けられた電極との間の電位を検出して出力信号を生成する信号処理手段と、を備え、前記信号処理手段により生成された出力信号に基づいて、前記回転操作子に対する回転量、押圧位置及び押圧量のうちの少なくとも何れか1つを検出することを特徴とする回転式入力装置。
  4. 請求項2又は3に記載の回転式入力装置において、
    前記第2ヨークは、前記回転操作子であることを特徴とする回転式入力装置。
  5. 請求項2〜4の何れか一項に記載の回転式入力装置において、
    前記第1ヨークと前記第2ヨークとにより挟まれた摺動部材を備えることを特徴とする回転式入力装置。
  6. 請求項2〜5の何れか一項に記載の回転式入力装置において、
    前記静電型エンコーダと前記励磁コイルとを隔てる電界シールドを備えることを特徴とする回転式入力装置。
  7. 請求項1〜6の何れか一項に記載の回転式入力装置を備えることを特徴とする電子機器。
  8. 操作者の回転操作を受けて、軸周りに回転可能な回転操作子と、
    外周部に配置された第1送信電極と中心部に配置された第2送信電極と複数の受信電極とを備える固定子と、前記回転操作子に対する押圧操作に応じて変化するギャップを隔てて、或いは、所定の弾性体を介して前記固定子と対向して配置され、前記回転操作子に対する回転操作に連動して回転し、回転角に応じて前記受信電極に対向する相対的な形状が変化する第1誘導電極及び第2誘導電極を備える回転子と、前記第1送信電極及び前記第2送信電極に送信信号を供給する送信手段と、前記第1送信電極及び前記第2送信電極に基づく静電誘導により前記第1誘導電極及び前記第2誘導電極に電荷を誘起させ、それにより生じる前記第1誘導電極及び前記第2誘導電極の電位を前記複数の受信電極で検出して前記出力信号を生成する信号処理手段と、を備え、前記信号処理手段により生成された出力信号に基づいて、前記回転操作子に対するユーザ操作を検出する静電型エンコーダと、
    励磁コイルと、前記励磁コイルに通電する通電手段と、前記通電手段による前記励磁コイルへの通電により磁化される第1ヨークと、磁化された前記第1ヨークに吸着される第2ヨークと、を備え、前記静電型エンコーダにより検出されたユーザ操作に応じて前記第2ヨークを前記第1ヨークに吸着させることによって、前記回転操作子を介して前記操作者に触感を呈示する触感呈示手段と、
    前記第1ヨークと前記第2ヨークとにより挟まれた摺動部材と、
    前記静電型エンコーダと前記励磁コイルとを隔てる電界シールドと、
    を備え、
    前記ユーザ操作は、回転操作及び/又は押圧操作を含み、
    前記第2ヨークは、前記回転操作子であることを特徴とする回転式入力装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013036175A (ja) * 2011-08-04 2013-02-21 Lixil Corp 携帯情報端末及び温水洗浄便座システム
CN112349533A (zh) * 2020-11-06 2021-02-09 歌尔科技有限公司 一种电子设备及其旋转发电式按压按键

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