JP2014081748A - 操作デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板上の部品や配線のレイアウトの自由度の低下を抑えながら、ユーザによる操作をより多様化できる操作デバイスを提供する。
【解決手段】操作デバイス１は、回路基板７０の上側に配置されているフレーム６０と、フレーム６０の上側に位置する操作パネル５０とを有している。操作パネル５０は、ユーザの指が触れる表面と当該表面に触れたユーザの指の位置を検知するためのタッチセンサとを含み、ユーザによる押下操作が可能なように上下動可能に配置されている。フレーム６０と操作パネル５０との間には、操作パネル５０を上方に付勢する弾性部材６１が配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ゲーム装置などの情報処理装置のための入力装置として利用される操作デバイスに関する。

下記特許文献１に開示される操作デバイスはボタン、操作スティックなどの操作部材を有している。操作デバイスは、操作部材の操作に応じた信号を情報処理装置に送信するための回路や部品が実装された回路基板を備えている。

米国特許第６３９４９０６号

ユーザが従来の操作デバイスに対して行うことができる操作は、ボタンの押し操作や、操作スティックを傾けたり、傾けた状態で操作スティックを回転させる操作である。ユーザによる操作をより多様化できれば、操作デバイスの操作性を向上できる。

本発明は、回路基板上の部品や配線のレイアウトの自由度の低下を抑えながら、ユーザによる操作をより多様化できる操作デバイスを提供する。

本発明に係る操作デバイスは、回路基板と、前記回路基板の上側に配置されているフレームと、前記フレームの上側に位置する板状の操作部材とを有している。前記操作部材は、ユーザの指が触れる表面と当該表面に触れたユーザの指の位置を検知するためのタッチセンサとを含み、ユーザによる押下操作が可能なように上下動可能に配置されている。また、前記操作デバイスは、前記フレームと前記操作部材との間に配置され、前記操作部材を上方に付勢する弾性部材を有している。

本発明によれば、ユーザは操作部材上で指をスライドさせたり、スライドさせながら押下操作を行うことが可能となり、操作方法を多様化できる。また、回路基板の表面に弾性部材を取り付ける領域を設ける必要がないので、回路基板上の部品や配線のレイアウトの自由度の低下を抑えることができる。

本発明の実施形態に係る操作デバイスの斜視図である。 上記操作デバイスの平面図である。 上記操作デバイスの分解斜視図である。 操作パネルの分解斜視図である。 図２に示すＶ−Ｖ線での断面図である。 図２に示すＶＩ−ＶＩ線での断面図である。 上ハウジング及び操作パネルの下面を示す分解斜視図である。 弾性部材がばねで形成されている例を示す分解斜視図である。 弾性部材がばねで形成されている例を示す断面図である。 操作パネルの変形例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係る操作デバイス１の斜視図である。図２は操作デバイス１の平面図である。図３は操作デバイス１の分解斜視図である。図３では、上ハウジング４１、操作パネル５０、フレーム６０、及び回路基板７０が示されている。図４は操作パネル５０の分解斜視図である。図５は図２に示すＶ−Ｖ線での断面図である。図６は図２に示すＶＩ−ＶＩ線での断面図である。図７は、上ハウジング４１及び操作パネル５０の下面を示す分解斜視図である。以下の説明において、図１に示すＹ１及びＹ２はそれぞれ前方及び後方である。また、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ右方向及び左方向を示している。また、Ｚ１及びＺ２はそれぞれ上方及び下方を示している。

操作デバイス１は、ゲームプログラムの実行機能や動画像再生機能、インターネットを通した通信機能などを有する情報処理装置に対する入力装置として利用される。操作デバイス１は、情報処理装置との間で有線又は無線での通信が可能となっており、ユーザの操作に応じた信号を情報処理装置に送信する。操作デバイス１は、操作デバイス１の姿勢や動きの検出に利用される種々のセンサ（加速度センサ、ジャイロセンサなど）や、バッテリなどを内蔵している。

図１に示すように、操作デバイス１は、その左部及び右部に、ユーザーが保持するための左右の被保持部１０Ｌ，１０Ｒをそれぞれ有している。被保持部１０Ｌ，１０Ｒの前部は中央部２１によって連結されている。被保持部１０Ｌ，１０Ｒの前部の上面には、ユーザが操作するための操作部材が設けられている。右側の被保持部１０Ｒの前部の上面には、複数の操作ボタン１１が設けられている。操作デバイス１は４つの操作ボタン１１を有し、それらは十字の端部に位置している。左側の被保持部１０Ｌの前部の上面には十字形状を有する方向キー１９が設けられている。被保持部１０Ｌ，１０Ｒはグリップ１２を有している。グリップ１２は被保持部１０Ｌ，１０Ｒの前部から後方に伸びている。

操作デバイス１は、中央部２１の後部に、左右の操作スティック３１を有している。図１に示すように、操作スティック３１は中央部２１から上方に伸び、その上端に、ユーザの指が触れるための円形の被操作部３１ｂを有している。操作スティック３１は、例えばその半径方向に傾けたり、傾けた状態で回転させることができる。操作デバイス１は操作スティック３１が傾いた方向、傾き量を検知して、それらに応じた信号を情報処理装置に送信する。また、操作スティック３１は、その半径方向にスライド可能であってもよい。この場合、操作デバイス１は、予め規定した直交する２方向における操作スティック３１の移動量（例えば、前後方向の移動量と左右方向の移動量）とを検知し、それらに応じた信号を情報処理装置に送信する。

図１に示すように、操作デバイス１は板状の操作部材である操作パネル５０を有している。操作パネル５０はユーザの指が触れる表面と、表面に触れたユーザの指の位置を検知するためのタッチセンサ５２とを含んでいる（図４参照）。操作パネル５０は中央部２１の上面に配置され、被保持部１０Ｒ，１０Ｌに設けられた操作部材（操作ボタン１１及び方向キー１９）の間に位置している。また、この例の操作パネル５０は左右の操作スティック３１の前方に配置されている。

ユーザは、図２に示すように被保持部１０Ｒ，１０Ｌを保持しているとき、操作ボタン１１及び方向キー１９上に配置した指を伸ばすことにより、操作パネル５０の表面に触れることができる。ユーザは、例えば操作パネル５０上で指を任意の方向にスライドさせる。操作デバイス１は、タッチセンサ５２によって操作パネル５０上の指の位置を連続的に検知し、検知した位置を示す信号を情報処理装置に送信する。情報処理装置はその信号に基づいて、ユーザの指の位置や、スライド方向、スライド速度などを算出する。なお、それらの算出は操作デバイス１が行ってもよい。また、この例の操作パネル５０は、ユーザによる押下操作が可能なように上下動可能に支持されている。すなわち、操作パネル５０は板状の押しボタンとしても機能している。操作デバイス１はユーザによる押下操作を検知して、その操作を示す信号を情報処理装置に送信する。ユーザの指の位置を示す信号と、押下操作を示す信号とに基づいて、ユーザが操作パネル５０を押した位置を検知することができる。操作パネル５０を支持する構造については後において詳説する。

図１に示すように、操作デバイス１はハウジング４０を有している。ハウジング４０は操作デバイス１の外面を構成するとともに、操作デバイス１が備える種々の部品を収容している。この例のハウジング４０は上ハウジング４１と下ハウジング４９とを有し、これらは上下方向において互いに組み合わされている。

図３に示すように、操作デバイス１は回路基板７０を有している。回路基板７０には、操作デバイス１の全体を制御する制御装置や、情報処理装置との通信を制御する通信モジュール、コネクタなどの電子部品が実装されている。図３においてこれらの電子部品は省略されている。

操作デバイス１は、回路基板７０の上側に配置される板状のフレーム６０を有している。この例のフレーム６０の左右方向の幅は回路基板７０に対応し、回路基板７０の概ね全域を覆っている。回路基板７０、フレーム６０、及び上ハウジング４１は互いに固定されている。例えば、回路基板７０と上ハウジング４１とが、フレーム６０を挟んだ状態で、螺旋などの締結具によって互いに固定される。また、上ハウジング４１と回路基板７０のそれぞれが、フレーム６０に螺旋などの締結具によって固定されてもよい。図４においては、締結具が差し込まれる回路基板７０及びフレーム６０の穴は省略されている。図５及び図７に示すように、この例の上ハウジング４１には下方に伸びる複数のボス４１ａが形成されており、下ハウジング４９はこのボス４１ａに取り付けられる。

上述したように、操作デバイス１は操作スティック３１を有している。操作スティック３１の基部には、操作スティック３１を支持する支持機構が設けられている。支持機構は例えば、任意の方向に傾けることができるように操作スティック３１を支持する。また、支持機構は操作スティック３１をスライド可能に支持してもよい。この支持機構は回路基板７０上に配置され、フレーム６０は、その後縁に、支持機構を避けるための凹部６０ｃを有している（図３参照）。

図３に示すように、上ハウジング４１には穴４１ｂ，４１ｃ，４１ｄが形成されている。穴４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの内側にはボタン１１、方向キー１９、及び操作スティック３１がそれぞれ配置される。フレーム６０上にはフィルム６２が配置される。フィルム６２にはボタン１１及び方向キー１９の操作を検知するための接点（例えば、メンブレンスイッチ）及び電線が形成されている。ボタン１１及び方向キー１９は、フィルム６２上の接点及び電線を通して回路基板７０に電気的に接続される。フレーム６０には、図３及び図６に示すように、フレーム６０を上下方向に貫通する穴６０ｄが形成されている。フィルム６２はこの穴６０ｄを通ってフレーム６０の下側、すなわち回路基板７０側に伸びている。

回路基板７０の上側にフレーム６０を配置することにより、操作スティック３１の支持機構を配置するスペースを上ハウジング４１と回路基板７０との間に確保し、それと同時に、ボタン１１及び方向キー１９の操作を検知するための接点（すなわちフィルム６２）をこれらに近接して配置することができている。フィルム６２には、実装に半田を使用する電子部品は設けられてない。そのため、フィルム６２に比較的安価な材料を使用することができる。

図５に示すように、操作パネル５０はフレーム６０の上側に配置されている。上述したように、操作パネル５０は上下動可能に配置されている。フレーム６０と操作パネル５０との間には、操作パネル５０を上方に付勢する弾性部材６１が配置されている。弾性部材６１はユーザが操作パネル５０を押したときに反力を生じる。図３に示すように、弾性部材６１はフレーム６０に取り付けられている。この例では、複数（この例では２つ）の弾性部材６１がフレーム６０に取り付けられている。弾性部材６１はゴムによって形成されている。このように、回路基板７０と操作パネル５０との間にフレーム６０を配置し、フレーム６０と操作パネル５０との間に弾性部材６１を配置するので、回路基板７０上の電子部品や回路基板に形成する配線の自由度の低下を抑えることができる。

図３に示すように、フレーム６０の上面には凹部６０ｆが形成されている。フィルム６２の上述した接点が形成された部分はフレーム６０の上面の右部と左部に配置され、凹部６０ｆは右部と左部との間に位置している。弾性部材６１は凹部６０ｆに配置されている。そのため、フィルム６２とボタン１１及び方向キー１９との距離を小さくしながら、フレーム６０と操作パネル５０との間に弾性部材６１を配置できている。

図３に示すように、回路基板７０には、操作パネル５０の下方への動きを検知するためのスイッチ７１（この例ではタクトスイッチ）が実装されている。スイッチ７１は例えば半田によって回路基板７０に取り付けられている。フレーム６０はスイッチ７１に対応する位置を避ける形状を有してる。この例のフレーム６０には、スイッチ７１に対応する位置に、フレーム６０を上下方向に貫通する穴６０ａが形成されている。図５に示すように、操作パネル５０は、その下面に、スイッチ７１を押すための押し部５５ａを有している。この例の押し部５５ａは、操作パネル５０の下面（後述するフレーム５５の下面）から下方に突出し、穴６０ａの内側に位置している。操作パネル５０が押されると、押し部５５ａはフレーム６０を越えてスイッチ７１を押す。この構造によれば、回路基板７０とスイッチ７１とを繋ぐ配線を要しないので、操作デバイス１のコストの低減を図ることが可能となる。また、スイッチ７１をフィルム６２には実装しないので、フィルム６２に安価な材料を使用することが可能となる。

図５に示すように、操作パネル５０が初期位置にあるとき、すなわち、操作パネル５０が押されていない状態では、押し部５５ａとスイッチ７１との間にクリアランスＣ１が設けられている。より具体的には、スイッチ７１は、その最上部に、押し部５５ａによって押されたときに下がるとともに、上方に付勢されている可動部７１ａを有している。押し部５５ａと可動部７１ａとの間にクリアランスＣ１が設けられている。この構造により、ユーザが操作パネル５０を押した後、押し部５５ａが可動部７１ａに当たったときに反力が増す。その結果、ユーザはスイッチ７１への入力が適切になされたことを認識できる。

図３に示すように、フレーム６０には、上方に突出し、操作パネル５０の下方に位置する複数（この例では２つ）のストッパ部６３が形成されている。ストッパ部６３は、操作パネル５０の下方へのストロークを予め設定した大きさに制限している。これにより、スイッチ７１に過剰な負荷が掛かることを抑えることができている。

図５に示すように、２つの弾性部材６１は、押し部５５ａ及び穴６０ａを挟んで互いに反対側に配置されている。この例では、押し部５５ａは操作パネル５０の中心に設けられている。より具体的には、押し部５５ａは左右方向及び前後方向の中心に設けられている。２つの弾性部材６１は押し部５５ａの右側及び左側にそれぞれ配置され、操作パネル５０の右部及び左部を上方に付勢している。各弾性部材６１は操作パネル５０の前部と後部のいずれが押されても反力を生じるように形成されている。

図３及び図５に示すように、この例の弾性部材６１は、その上部に操作パネル５０の下面（この例では、フレーム５５の下面）に接する接触部６１ａを有している。この例の接触部６１ａは円柱状であり、その上面が操作パネル５０の下面に接している。また、弾性部材６１は接触部６１ａの下縁に形成される環状の弾性部６１ｂを有している（図５参照）。弾性部６１ｂは接触部６１ａの下縁から半径方向且つ下方に伸びている。弾性部６１ｂは、接触部６１ａが下がったときに反力を生じる。

弾性部材６１の上述した形状により、例えば操作パネル５０の前部が押されたときには、接触部６１ａが前方に傾き、弾性部６１ｂの前部が反力を生じる。一方、操作パネル５０の後部が押されたときには、接触部６１ａが後方に傾き、弾性部６１ｂの後部が反力を生じる。上述したように弾性部材６１は押し部５５ａの左右に配置されている。そのため、弾性部材６１は、操作パネル５０の表面のいずれの位置が押された場合であっても、当該押された部分が下がることができ、且つそれに対して反力を生じる。

図３及び図５に示すように、弾性部材６１は弾性部６１ｂの下縁から水平に広がる取付部６１ｃを有している。取付部６１ｃはフレーム６０に取り付けられている。この例では、フレーム６０には複数（この例では３つ、図３参照）の突起６０ｂが形成されている。取付部６１ｃには突起６０ｂが嵌まる穴が形成されている。

図３に示すように、上ハウジング４１には、操作パネル５０の表面を露出させるための開口４２が形成されている。開口４２の縁は、操作パネル５０の上方への移動を規制する部分を含んでいる。この例では、図５に示すように、開口４２の左右の縁４２ａは、操作パネル５０の右縁及び左縁に沿って形成され、且つ、操作パネル５０の上側に張り出している。この縁４２ａによって、操作パネル５０の上方への移動が規制されている。

左右の縁４２ａは、操作パネル５０が押されたときに支点として機能する。例えば、操作パネル５０の右部又は左部が押されたとき、操作パネル５０は反対側の縁４２ａを支点として傾斜する。また、操作パネル５０の前部が押されたときには、左右の縁４２ａの後部が支点として機能し、操作パネル５０は傾斜する。反対に、操作パネル５０の後部が押されたときには、左右の縁４２ａの前部が支点として機能し、操作パネル５０は傾斜する。操作パネル５０がこのように傾斜した場合、押し部５５ａは下がり、スイッチ７１を押す。なお、操作パネル５０の外周部の一部（例えば、右部や左部）が押されたときには、押し部５５ａも傾斜する。フレーム６０に形成された穴６０ａは、押し部５５ａのこの傾斜を許容するサイズを有している。

図４に示すように、この例の操作パネル５０は、操作パネル５０の表面を構成する、樹脂によって形成された表面パネル５１を有している。タッチセンサ５２は表面パネル５１の裏面に配置されている。この例の表面パネル５１は、その左右方向の幅が前方に向かって大きくなるように形成されている。表面パネル５１の形状はこれに限られず、例えば、表面パネル５１は矩形であってもよい。

この例の操作パネル５０は、タッチセンサ５２の裏面側に配置され、操作パネル５０の下面を構成するフレーム５５を有している。弾性部材６１はフレーム５５に接触している。押し部５５ａはフレーム５５の下面から下方に突出している。フレーム５５を操作パネル５０に設けることにより、弾性部材６１がタッチセンサ５２及び後述する基板５４に接触することを抑えることができ、その結果、それらに負荷が作用することを抑えることができる。また、フレーム５５によって操作パネル５０の剛性の向上が図られている。その結果、操作パネル５０の外周部の一部が押され、操作パネル５０が傾斜するときに、操作パネル５０が撓むことが抑えられ、操作パネル５０の押下操作をクリアにスイッチ７１に伝えることができる。

操作パネル５０と弾性部材６１のうち一方は突起を有している。操作パネル５０と弾性部材６１のうち他方には突起が嵌まる穴が形成されている。これにより、ユーザが操作パネル５０上で指をスライドさせ、操作パネル５０が水平方向にわずかに動いた場合であっても、操作パネル５０は弾性部材６１の弾性力により初期位置に戻る。この例では、図７に示すように、フレーム５５の下面の左右に、円柱状の突起５５ｅが形成されている。弾性部材６１の接触部６１ａには、突起５５ｅに対応したサイズを有し、当該突起５５ｅが嵌まる穴が形成されている（図５参照）。上述したように、弾性部６１ｂは接触部６１ａを囲む環状に形成されている。そのため、操作パネル５０の位置がいずれの方向にずれた場合であっても、弾性部６１ｂの弾性力により操作パネル５０を初期位置に戻すことができる。

図４に示すように、この例の操作パネル５０は、タッチセンサ５２の駆動回路が実装された回路基板５４と、タッチセンサ５２と回路基板５４との間に配置されている保護プレート５３とを有している。保護プレート５３は樹脂などの絶縁材料によって構成され、タッチセンサ５２と回路基板５４との電気的接触を防いでいる。回路基板５４とタッチセンサ５２は、タッチセンサ５２に取り付けられているフラットケーブル５２ａによって接続されている。このように、回路基板５４を操作パネル５０に設けることにより、回路基板７０の大型化を抑えることができ、その結果、操作デバイス１の大型化を抑えることができる。

図５に示すように、フレーム５５には回路基板５４を収容する凹部５５ｂが形成されている。換言すると、フレーム５５は回路基板５４を取り囲む外周部５５ｃを有している。フレーム５５のこの形状により、フレーム５５の剛性を増すことができている。

回路基板５４には回路基板７０に接続されるフラットケーブル５４ａが取り付けられている。フレーム５５の外周部５５ｃにはフレーム５５の外側に向かって開いた開口５５ｄが形成されている。フラットケーブル５４ａは開口５５ｄを通ってフレーム５５の外側に伸びている。この例では、開口５５ｄは外周部５５ｃの左側部分に形成されている。また、フレーム６０には穴６０ｅが形成され、フラットケーブル５４ａは穴６０ｅを通ってフレーム６０の上側（操作パネル５０側）から下側（回路基板７０側）に伸びている。

操作パネル５０を構成する複数の部材は、これらが一体的に動くように、互いに取り付けられている。これらは、例えば接着剤によって取り付けられる。すなわち、タッチセンサ５２は表面パネル５１に接着され、保護プレート５３はタッチセンサ５２に接着され、基板５４は保護プレート５３に接着される。また、フレーム５５の外周部５５ｃは保護プレート５３に接着される。表面パネル５１、タッチセンサ５２、保護プレート５３、基板５４、及びフレーム５５の取付方法は接着に限られない。例えば、フレーム５５の外周部５５ｃが、表面パネル５１との間にタッチセンサ５２及び保護プレート５３を挟んだ状態で、螺旋などの締結具によって表面パネル５１に取り付けられてもよい。図４に示すように、保護プレート５３は、その下面に、複数（この例では２つ）の突起５３ａを有している。フレーム５５の外周部５５ｃには突起５３ａが嵌まる穴が形成されている。これにより、フレーム５５と保護プレート５３との相対位置のずれを効果的に抑えることができている。なお、このような突起５３ａは必ずしも形成されていなくてもよい。

上述したように、上ハウジング４１には操作パネル５０の表面を露出させる開口４２が形成されている。図３に示すように、開口４２の後縁４２ｃは、操作パネル５０の後側に位置し、操作パネル５０の後縁に沿っている。一方、開口４２の前縁４２ｂは操作パネル５０の最前部の下方に位置している（図６参照）。すなわち、開口４２の縁は、操作パネル５０の前側に位置する部分を含んでいない。これにより、ユーザは操作パネル５０上でスムーズに指を前方にスライドさせることができる。また、ユーザは操作パネル５０の最前部をスムーズに押すことができる。上ハウジング４１は操作デバイス１の上面を構成する上面部４１ｅと、操作デバイス１の前面を構成する前面部４１ｆとを有している。後縁４２ｃ及び、上述した開口４２の左右の縁４２ａは上面部４１ｅに形成され、前縁４２ｂは前面部４１ｆに形成されている。

上ハウジング４１には、操作パネル５０の前方への移動を規制するストッパ部４３が形成されている。この例では、図７に示すように、上ハウジング４１は、上面部４１ｅの下面に、２つのストッパ部４３を有している。この例のストッパ部４３は開口４２の左右に位置し、操作パネル５０の左右の縁（この例では、表面パネル５１の左右の縁）に沿った壁状に形成されている。表面パネル５１は、その右縁及び左縁に、被ストッパ部５１ａを有している。この例の被ストッパ部５１ａは、表面パネル５１の左右の縁の後端から左右方向の外方に突出し、ストッパ部４３の後端４３ａの後側に位置している。操作パネル５０が前方へ移動しようとすると、被ストッパ部５１ａはストッパ部４３の後端４３ａにあたる。これにより、操作パネル５０の前方への移動が規制される。

このように、ストッパ部４３は操作デバイス１の外面を構成する上ハウジング４１に形成されている。これにより、上ハウジング４１に対する操作パネル５０の位置の公差が低減され、操作デバイス１の外観を向上できる。また、この例では、被ストッパ部５１ａは、操作デバイス１の外面を構成する表面パネル５１に形成されている。これにより、上ハウジング４１に対する表面パネル５１の位置の公差が低減され、操作デバイス１の外観をさらに向上できる。また、被ストッパ部５１ａを表面パネル５１の左右の縁に形成される構造では、例えば表面パネル５１の最前部に設けられる後述する前面部５１ｃ（図４参照）の下縁が被ストッパ部として機能する構造に比して、被ストッパ部５１ａと上ハウジング４１との接触面積を小さくできる。その結果、ユーザによる操作パネル５０の押下操作に対する抵抗を低減できる。

上述したように、この例のストッパ部４３は、表面パネル５１の左右の縁にそれぞれ沿った壁状に形成されている。すなわち、表面パネル５１は左右のストッパ部４３の間に配置されている。そのため、ストッパ部４３は、操作パネル５０の左右方向への移動も規制している。

上述したように、上ハウジング４１は、表面パネル５１の前縁の前側に位置する縁を有していない。そのため、表面パネル５１の前縁は、操作デバイス１の中央部２１の上面の前縁を構成している。ここで示す例の表面パネル５１は、図６に示すように、タッチセンサ５２が取り付けられる上面部５１ｂを有している。タッチセンサ５２は上面部５１ｂの表面におけるユーザの指の位置を検知する。上面部５１ｂの前縁が中央部２１の前縁を構成している。表面パネル５１は前面部５１ｃをさらに含んでいる。前面部５１ｃは上面部５１ｂの前側（より具体的には上面部５１ｂの前縁）から伸び、操作デバイス１の前面を構成している。この例の前面部５１ｃと上面部５１ｂは略Ｌ字形状の断面を有している。表面パネル５１に前面部５１ｃを設けることにより、表面パネル５１の剛性を向上できる。その結果、操作パネル５０の外周部の一部が押されたときに、操作パネル５０が撓むことが抑えられ、操作パネル５０の押下操作をクリアにスイッチ７１に伝えることができる。

図６に示すように、上ハウジング４１に形成された開口４２の前縁４２ｂは、表面パネル５１の前面部５１ｃの下方に位置している。前縁４２ｂと前面部５１ｃの下縁との間には、操作パネル５０の下方への動きを許容するクリアランスが設けられている。前縁４２ｂには、上方に突出し且つ前面部５１ｃよりも内側に位置する遮蔽部４２ｄが形成されている。遮蔽部４２ｄはクリアランスを通して操作デバイス１の内部が見えることを防いでいる。

この例の表面パネル５１は、図４に示すように、その左右の縁からそれぞれ下がる側面部５１ｄを有している。この例の側面部５１ｄは、左右の縁の最前部から下がっている。これにより、表面パネル５１の剛性をさらに向上できている。なお、側面部５１ｄは、表面パネル５１の左右の縁の全体から下がっていてもよい。

以上説明したように、操作デバイス１は、回路基板７０の上側に配置されているフレーム６０と、フレーム６０の上側に位置する操作パネル５０とを有している。操作パネル５０は、ユーザの指が触れる表面と当該表面に触れたユーザの指の位置を検知するためのタッチセンサとを含み、ユーザによる押下操作が可能なように上下動可能に配置されている。また、フレーム６０と操作パネル５０との間には、操作パネル５０を上方に付勢する弾性部材６１が配置されている。この構造によれば、ユーザは操作パネル５０上で指をスライドさせたり、スライドさせながら押下操作を行うことが可能となり、操作方法を多様化できる。また、回路基板７０の表面に弾性部材６１を取り付ける領域を設ける必要がないので、回路基板７０上の部品や配線のレイアウトの自由度の低下を抑えることができる。

また、回路基板７０には操作パネル５０の下方への動きを検知するためのスイッチ７１が実装され、フレーム６０はスイッチ７１に対応する位置を避ける形状を有し、操作パネル５０は、その下面に、スイッチ７１を押すための押し部５５ａを有している。この構造によれば、スイッチ７１と回路基板７０とを繋ぐケーブルが不要となるため、操作デバイス１のコストの低減を図ることができる。

また、操作パネル５０は、その表面のいずれの部分がおされても、その押された部分が下がることができるように配置されている。この構造によれば、操作パネル５０の操作性を向上できる。

操作パネル５０は、その下面に、押し部５５ａが形成されたフレーム５５を有している。この構造によれば、操作パネル５０の剛性を向上できる。その結果、操作パネル５０の押下操作をスイッチ７１にクリアに伝えることができる。

操作パネル５０と弾性部材６１のうち一方は突起を有し、他方には突起が嵌まる穴が形成されている。この構造により、操作パネル５０が水平方向にわずかに動いた場合であっても、操作パネル５０を弾性部材６１の弾性力により初期位置に戻すことができる。

米国特許第６３９４９０６号に開示される操作デバイスはボタン、操作スティックなどの操作部材を有している。ユーザは操作部材を操作することで、情報処理装置に接続された表示装置に表示されているオブジェクトを動かしたり、メニューリストからのメニューの選択を行うことができる。ユーザが従来の操作デバイスに対して行うことができる操作は、ボタンの押し操作や、操作スティックを傾けたり、傾けた状態で操作スティックを回転させる操作である。ユーザによる操作をさらに多様化できれば、操作デバイスの操作性を向上できる。操作デバイス１は、当該操作デバイス１の上面に配置され、ユーザによる押下操作が可能なように上下動可能に支持され、ユーザの指が触れる表面と当該表面に触れたユーザの指の位置を検知するためのタッチセンサ５２とを含む板状の操作部材（すなわち、操作パネル５０）を有している。また、操作デバイス１は、操作パネル５０の表面を露出させる開口４２が形成され、開口４２の前縁４２ｂが操作パネル５０の下方に形成され、前記操作パネル５０の前方への移動を規制するストッパ部４３が形成されているハウジング４０を備えている。この構造によれば、ユーザは操作パネル５０上でスムーズに指を前方にスライドさせることができる。また、ユーザは操作パネル５０の最前部をスムーズに押すことができる。

操作パネル５０は、ユーザの指が触れる表面を構成する表面パネル５１を有し、表面パネル５１にストッパ部４３が当たる被ストッパ部５１ａが形成されている。この構造によれば、上ハウジング４１に対する表面パネル５１の位置の公差が低減され、操作デバイス１の外観を向上できる。

また、操作パネル５０は、ユーザの指が触れる表面を構成する表面パネル５１を有し、表面パネル５１は、タッチセンサ５２が取り付けられる上面部５１ｂと、上面部５１ｂの前側から伸び操作デバイス１の前面を構成する前面部５１ｃとを含んでいる。この構造によれば、操作パネル５０の剛性を向上できる。

また、操作パネル５０は、その左右に、被ストッパ部５１ａを有し、上ハウジング４１は、左右の被ストッパ部５１ａの前方への移動をそれぞれ規制する２つのストッパ部４３を有している。この構造によれば、例えば表面パネル５１の前面部５１ｃの下縁が被ストッパ部として機能する構造に比して、被ストッパ部５１ａと上ハウジング４１との接触面積を小さくできる。その結果、ユーザによる操作パネル５０の押下操作に対する抵抗を低減できる。

なお、本発明は、以上説明した操作デバイス１に限られず、種々の変更が可能である。

例えば、弾性部材６１はゴムで形成されていた。しかしながら、弾性部材はばねで形成されてもよい。図８及び図９は、弾性部材がばねで形成されている例を示す図である。図８は分解斜視図であり、図９は図５と同じ切断面で得られる断面図である。これらの図において以上説明した箇所と同一箇所には同一符合を付している。以下では、図１乃至図７の例と異なる点を説明し、そのほかの点は図１乃至図７の例と同様である。

図８に示す例では、フレーム６０には、操作パネル５０を上方に付勢する弾性部材１６１が取り付けられている。この例の弾性部材１６１は板ばねである。弾性部材１６１は、操作パネル５０の下面（具体的にはフレーム５５の下面）の４点を上方に付勢している。４点は前後方向及び左右方向において互いに離れている。詳細には、フレーム６０には、穴６０ａの左右に位置する２つの弾性部材１６１が取り付けられている。各弾性部材１６１はフレーム６０に取り付けられる取付部１６１ｃと、２つの板部１６１ａとを有している。板部１６１ａの端部は、フレーム５５の下面に接し、フレーム５５を上方に押している。この例の２つの板部１６１ａは取付部１６１ｃから左右方向の外方に伸びている。すなわち、２つの板部１６１ａはフレーム６０に形成された穴６０ａから離れる方向に伸びている。また、２つの板部１６１ａは前方及び後方にそれぞれ傾斜している。これにより、２つの板部１６１ａの端部は前後方向において離れて位置し、２つの弾性部材１６１はフレーム５５の４隅を上方に押している。

以上の説明では、操作パネル５０は、その左右方向の幅が前方に向かって大きくなるように形成されていた。しかしながら、操作パネルは平面視において矩形でもよい。図１０はこのような操作パネルの例である操作パネル１５０を示す図である。同図（ａ）は操作パネル１５０の平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のｂ−ｂ線での断面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）のｃ−ｃ線での断面図である。

同図（ｃ）に示すように、操作パネル１５０は、その表面を構成する表面パネル１５１を有している。表面パネル１５１は、タッチセンサ５２が取り付けられる上面部１５１ａと、上面部１５１ａの前側から下がる前面部１５１ｂとを有している。前面部１５１ｂは、操作パネル５０の前面部５１ｃと同様に、操作デバイス１の前面を構成する。すなわち、この例においても、上ハウジング４１の開口４２の前縁４２ｂは前面部１５１ｂの下方に位置する。また、表面パネル１５１は、上面部１５１ａの左右の縁から下がる側面部１５１ｃを有している。このように、表面パネル１５１に前面部１５１ｂ及び左右の側面部１５１ｃを形成することにより、表面パネル１５１の剛性を増すことができている。

同図（ｂ）に示すように、表面パネル１５１は、その左右の縁にフランジ部１５１ｄを有している。詳細には、フランジ部１５１ｄは側面部１５１ｃの下縁から左右方向の外方に張り出している。フランジ部１５１ｄは上ハウジング４１に形成された開口４２の左右の縁４２ａの下側に位置している。これにより、操作パネル１５０の上方への移動が規制されている。

同図（ａ）に示すように、開口４２の縁はフランジ部１５１ｄの前側に位置する部分を含んでいる。この部分は操作パネル５０の前方への移動を規制するストッパ部として機能し、フランジ部１５１ｄの前端は被ストッパ部として機能する。

以上の説明では、操作デバイス１はゴムによって形成された２つの弾性部材６１、又は板バネである２つの弾性部材１６１を有していた。２つの弾性部材６１は互いに連結されていてもよい。同様に、２つの弾性部材１６１も互いに連結されていてもよい。

また、スイッチ７１を押すための押し部５５ａはフレーム５５に形成されていた。しかしながら、フレーム５５は必ずしも操作パネル５０に設けられていなくてもよい。この場合、押し部５５ａは保護プレート５３に形成され、基板５４はこの押し部５５ａに対応する位置に穴を有してもよい。

また、操作パネル５０は基板５４を含んでいなくてもよい。この場合、操作パネル５０は、保護プレート５３及びフレーム５５も含んでいなくてもよい。また、この場合、押し部５５ａは表面パネル５１に形成されてもよい。

１ 操作デバイス、１０Ｌ，１０Ｒ 被保持部、１１ 操作ボタン、１２ グリップ、１９ 方向キー、２１ 中央部、３１ 操作スティック、４０ ハウジング、４１ 上ハウジング、４１ｅ 上面部、４１ｆ 前面部、４２ 開口、４２ａ 左右の縁、４２ｂ 前縁、４２ｃ 後縁、４３ ストッパ部、５０ 操作パネル、５１ 表面パネル５１、５１ａ 被ストッパ部、５１ｂ 上面部、５１ｃ 前面部、５２ タッチセンサ、５３ 保護プレート、５４ 回路基板、５５ フレーム、５５ａ 押し部、５５ｅ 突起、６０ フレーム、６０ａ 穴、６１ 弾性部材、６２ フィルム、６３ ストッパ部、７０ 回路基板、７１ スイッチ、１５０ 操作パネル、１５１ 表面パネル、１５１ｄ フランジ部、１６１ 弾性部材、１６１ａ 板部、１６１ｃ 取付部。

Claims (9)

1. 回路基板と、
   前記回路基板の上側に配置されているフレームと、
   前記フレームの上側に位置し、ユーザの指が触れる表面と当該表面に触れたユーザの指の位置を検知するためのタッチセンサとを含み、ユーザによる押下操作が可能なように上下動可能に配置されている板状の操作部材と、
   前記フレームと前記操作部材との間に配置され、前記操作部材を上方に付勢する弾性部材と、
   を備えることを特徴とする操作デバイス。
2. 請求項１に記載の操作デバイスにおいて、
   前記回路基板には、前記操作部材の下方への動きを検知するためのスイッチが実装され、
   前記フレームは前記スイッチに対応する位置を避ける形状を有し、
   前記操作部材は、その下面に、前記スイッチを押すための押し部を有している、
   ことを特徴とする操作デバイス。
3. 請求項１又は２に記載の操作デバイスにおいて、
   前記操作部材は、その表面のいずれの部分がおされても、その押された部分が下がることができるように配置されている、
   ことを特徴とする操作デバイス。
4. 請求項２に記載の操作デバイスにおいて、
   前記操作部材は、その下面に、前記押し部が形成されたフレームを有している、
   ことを特徴とする操作デバイス。
5. 請求項１に記載の操作デバイスにおいて、
   前記操作部材と前記弾性部材のうち一方は突起を有し、
   前記操作部材と前記弾性部材のうち他方には突起が嵌まる穴が形成されている、
   ことを特徴とする操作デバイス。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の操作デバイスにおいて、
   前記操作部材の前記表面を露出させる開口が形成され、前記開口の前縁が操作パネルの下方に形成され、前記操作部材の前方への移動を規制するストッパ部が形成されているハウジングをさらに備える、
   ことを特徴とする操作デバイス。
7. 請求項６に記載の操作デバイスにおいて、
   前記操作部材は、ユーザの指が触れる前記表面を構成する表面パネルを有し、
   前記表面パネルに前記ストッパ部が当たる被ストッパ部が形成されている、
   ことを特徴とする操作デバイス。
8. 請求項６に記載の操作デバイスにおいて、
   前記操作部材は、ユーザの指が触れる前記表面を構成する表面パネルを有し、
   前記表面パネルは、前記タッチセンサが取り付けられる上面部と、前記上面部の前側から伸び前記操作デバイスの前面を構成する前面部とを含む、
   ことを特徴とする操作デバイス。
9. 請求項６に記載の操作デバイスにおいて、
   前記操作パネルは、その左右に、被ストッパ部を有し、
   前記ハウジングは、前記ストッパ部として、前記左右の被ストッパ部の前方への移動をそれぞれ規制する２つのストッパ部を有している、
   ことを特徴とする操作デバイス。

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