JP2015095046A - 揺動型入力デバイスおよび入力デバイス付き装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 位置検出構造をより簡素化でき、コスト低減することのできる、揺動型入力デバイスおよび入力デバイス付き装置を提供すること。【解決手段】 揺動型入力デバイス１０は、ジョイスティックのように操作部１の揺動により入力操作を行う入力デバイスであって、操作部１は支持構造２に弾性支持された板状構造であり、板状構造の操作部１の裏面１Ｂに対向して基準面３Ａが設けられ、該基準面３Ａには光学式距離センサ４が設けられ、該裏面１Ｂには該光学式距離センサ４からの投光を反射できる反射部材５が設けられている構成とする。なお、光学式距離センサ４および反射部材５はいずれも複数設けられた構成とする。【選択図】 図１

Description

本発明は揺動型入力デバイスおよび入力デバイス付き装置に係り、特に、ジョイスティックのような揺動型の入力デバイスとして、位置検出の構造が簡素で製造コスト低減の可能な、揺動型入力デバイスおよび入力デバイス付き装置に関するものである。

マウスのように操作に広い場所を必要としない入力デバイスには、トラックボールや、ジョイスティックのような揺動型のデバイスがある。従来、ジョイスティックの位置検出構造としては、メカ式スイッチやＰＳＤ（光位置センサ）等を使用したものがある。

なお、特許文献１には、出力する信号の周波数を任意に変化させることを可能にしたジョイスティック型の入力装置が開示されている。これは、操作ロッドの傾倒操作と共に傾動される反射面に発光部からの光を投射し、その反射光を受光部で受光し、受光量に応じて発生される電圧によりＶＣＯで電圧に応じた周波数の信号を発生し、操作ロッドの傾倒方向は複数の方向検出スイッチで検出し、反射面は操作ロッドの傾倒角度の変化に応じて発光部および受光部に対向される部位の反射率が変化されるように構成した装置である。

特開平６−１８７０９３号公報「入力装置」（取下げ）

さて、上記文献開示技術のものを含め従来のジョイスティックの位置検出構造は、概して複雑なものとなっており、そのため、部品が高価になりやすい。位置検出構造をより簡素化でき、コスト低減できる、揺動型入力デバイスが求められている。

そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点を踏まえ、位置検出構造をより簡素化でき、コスト低減することのできる、揺動型入力デバイスおよび入力デバイス付き装置を提供することである。

本願発明者は上記課題について検討した結果、揺動する板状の操作部と光学式距離センサによる位置検出構造を用いることによって課題解決できることを見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。

〔１〕 ジョイスティックのように操作部の揺動により入力操作を行う入力デバイスであって、該操作部は弾性支持された板状構造である、揺動型入力デバイス。
〔２〕 前記板状構造の操作部の裏面に対向して基準面が設けられ、該基準面には光学式距離センサが設けられ、該裏面には該光学式距離センサからの投光を反射できる反射部材が設けられていることを特徴とする、〔１〕に記載の揺動型入力デバイス。
〔３〕 前記光学式距離センサおよび反射部材はいずれも複数設けられていることを特徴とする、〔２〕に記載の揺動型入力デバイス。

〔４〕 前記操作部は環状体であることを特徴とする、〔１〕ないし〔３〕のいずれかに記載の揺動型入力デバイス。
〔５〕 押圧による揺動以外に前記操作部の面上の回転による入力操作も可能であることを特徴とする、〔１〕ないし〔４〕のいずれかに記載の揺動型入力デバイス。
〔６〕 位置入力デバイスとして機能可能であることを特徴とする、〔１〕ないし〔５〕のいずれかに記載の揺動型入力デバイス。
〔７〕 位置入力デバイス以外の指示入力デバイスとして機能可能であることを特徴とする、〔１〕ないし〔６〕のいずれかに記載の揺動型入力デバイス。

〔８〕 前記操作部は環状体であり、その中央空隙部にボールが位置するようにトラックボールが組み込まれていることを特徴とする、〔１〕ないし〔７〕のいずれかに記載の揺動型入力デバイス。
〔９〕 前記トラックボールは位置入力デバイスとして機能し、本揺動型入力デバイスと該トラックボールとの協働による指示入力が可能であることを特徴とする、〔８〕に記載の揺動型入力デバイス。
〔１０〕 〔１〕ないし〔９〕のいずれかに記載の揺動型入力デバイスを搭載した、入力デバイス付き装置。

本発明の揺動型入力デバイスおよび入力デバイス付き装置は上述のように構成されるため、これによれば、位置検出構造をより簡素化でき、コスト低減することができる。

本発明の揺動型入力デバイスの基本構成を概念的に示す説明図である（未操作状態）。 本発明の揺動型入力デバイスの基本構成を概念的に示す説明図である（入力操作のなされている状態）。 本発明揺動型入力デバイスの実施例を示す斜視図である。 ２の実施例における動作を示す説明図である。 図２の実施例における動作を別方向から示す説明図である。 図２の実施例の本体カバーを外した状態の説明図である。 図５の要部（未操作状態）を示す説明図である。 図５の要部（入力操作されている状態）を示す説明図である。

以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１、図１−２は、本発明の揺動型入力デバイスの基本構成を概念的に示す説明図であり、前者は未操作状態（ａ）、後者は入力操作のなされている状態（ｂ）、（ｃ）を示す。これらに示すように本揺動型入力デバイス１０は、ジョイスティックのように操作部１の揺動により入力操作を行う入力デバイスであって、操作部１は支持構造２に弾性支持された板状構造であり、板状構造の操作部１の裏面１Ｂに対向して基準面３Ａが設けられ、該基準面３Ａには光学式距離センサ４が設けられ、該裏面１Ｂには該光学式距離センサ４からの投光を反射できる反射部材５が設けられていることを、主たる構成とする。なお、図示するように光学式距離センサ４および反射部材５は、いずれも複数設けられた構成とすることができ、またそれが、入力デバイスとして望ましい構成である。

かかる構成の本発明揺動型入力デバイス１０においては、支持構造２に弾性支持された操作部１に対して（図１（ａ））ジョイスティックのように揺動による入力操作が行われると（図２（ｂ））、揺動によって、操作部１裏面１Ｂ上の反射部材５と対向する基準面３Ａ上の光学式距離センサ４との間の距離に変化が生じる（図１中（ａ）、図２中（ｂ））。すなわち、入力操作における揺動の方向・程度（角度）によって、特定の光学式距離センサ４−反射部材５間の距離が変化する。そして、それに伴い光学式距離センサ４の出力が変化することを利用して、操作部１の位置が検出され、最終的に位置指示やその他の指示がなされる。また、光学式距離センサ４−反射部材５の組が適宜の複数組設けられることにより、入力デバイスとしての機能をより高度化することができる。

かかる光学式距離センサ４−反射部材５の組による位置検出構造は、従来の揺動型デバイスにおけるそれと比較して構造が簡単であり、したがって低コストで製造することができる。なお、図２中の（ｃ）は、操作部１が回転による入力操作も可能な場合における「入力操作のなされている状態」を示すが、これについては後述する。

なお本発明は、位置入力デバイスとしての機能を主に想定しているが、位置入力デバイス以外の指示入力デバイスとして構成してもよい。また、位置入力デバイスと、それ以外の指示入力デバイスとを併せ持った複合型の入力デバイスとしてもよい。後述するトラックボールの組み込まれた揺動型入力デバイスの基本構成は、複合型の入力デバイス構成の例である。

また、複合型の入力デバイスの場合、入力信号の重畳効果を得る構成（同一機能を複数の入力方法で実現可能）、入力信号の機能を分担させる構成（各デバイスが別機能を分担）、あるいは入力信号の協働機能を得る構成（２以上のデバイスを同時に操作することにより特定の機能を実現）のいずれの構成とすることもできる。

図２は、本発明揺動型入力デバイスの実施例を示す斜視図である。また、
図３、４は図２の実施例における動作をそれぞれ別方向から示す説明図である。さらに図５、６Ａおよび６Ｂは、図２の実施例の本体カバーを外した状態の説明図であり、図６Ａは要部（未操作状態）、図６Ｂは要部（入力操作されている状態）を示す。これらに図示するように本揺動型入力デバイス２１０は、その操作部２１を環状体のものとすることができる。かかる構成とすることにより、図示するようなトラックボール２３の組み込まれた揺動型入力デバイス２１０とする場合に、環状体をなす操作部２１の中央空隙部にボール２８が位置するようにトラックボール２３を組み込むことができる。

図４に示すように本揺動型入力デバイス２１０では、押圧による揺動以外に操作部２１の面上の回転による入力操作も可能な構成とすることができる。つまり、操作部２１は揺動による入力操作（図３）、回転による入力操作の双方を行うことができる。また、それらの機能構成については上述のとおり、入力信号の重畳、機能分担、あるいは機能協働、いずれをも採ることができる。なお、以上説明した揺動型入力デバイスを搭載した入力デバイス付き装置自体もまた、本発明の範囲内である。

本発明の揺動型入力デバイスおよび入力デバイス付き装置によれば、位置検出構造をより簡素化でき、コスト低減することができる。もちろん本発明の構成は従来にない新規性なものであり、民生機器分野、産業機器分野を問わず、入力デバイスを用いる全産業分野および関連する分野において、産業上利用性が高い発明である。

１、２１…操作部
１Ｂ…操作部の裏面
２…支持構造
２３…トラックボール
２８…ボール
３Ａ、２３Ａ…基準面
４、２４…光学式距離センサ
５、２５…反射部材
１０、２１０…揺動型入力デバイス

Claims (10)

1. ジョイスティックのように操作部の揺動により入力操作を行う入力デバイスであって、該操作部は弾性支持された板状構造である、揺動型入力デバイス。
2. 前記板状構造の操作部の裏面に対向して基準面が設けられ、該基準面には光学式距離センサが設けられ、該裏面には該光学式距離センサからの投光を反射できる反射部材が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の揺動型入力デバイス。
3. 前記光学式距離センサおよび反射部材はいずれも複数設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の揺動型入力デバイス。
4. 前記操作部は環状体であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の揺動型入力デバイス。
5. 押圧による揺動以外に前記操作部の面上の回転による入力操作も可能であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の揺動型入力デバイス。
6. 位置入力デバイスとして機能可能であることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の揺動型入力デバイス。
7. 位置入力デバイス以外の指示入力デバイスとして機能可能であることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の揺動型入力デバイス。
8. 前記操作部は環状体であり、その中央空隙部にボールが位置するようにトラックボールが組み込まれていることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の揺動型入力デバイス。
9. 前記トラックボールは位置入力デバイスとして機能し、本揺動型入力デバイスと該トラックボールとの協働による指示入力が可能であることを特徴とする、請求項８に記載の揺動型入力デバイス。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載の揺動型入力デバイスを搭載した、入力デバイス付き装置。