JP2022010477A - Operating part unit and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は磁気粘性流体を用いた制御装置を備えた操作部ユニットおよびこれを有する電子機器に関する。 The present invention relates to an operation unit equipped with a control device using a ferrofluid and an electronic device having the operation unit.
電子機器には、制御値を変更するためのダイヤルやスライドレバーといった操作部材が配置されている。これらの操作部材には摺動部にゴムや高粘性のグリスなどを使用することで、操作部材の摺動トルクを適度に上げて感触よく回転できるようにしたものがある。また、クリック構造を取り入れることで制御値を一つ変える度に一つのクリック感が得られるようにしたものもあり、いずれも操作部材の操作感を向上させるために工夫されたものである。 An operating member such as a dial or a slide lever for changing a control value is arranged in the electronic device. Some of these operating members use rubber, highly viscous grease, or the like for the sliding portion to appropriately increase the sliding torque of the operating member so that it can rotate comfortably. In addition, by incorporating a click structure, one click feeling can be obtained each time the control value is changed, and all of them are devised to improve the operation feeling of the operating member.
このような操作部材の操作感を制御する装置としてMR流体(Magneto Rheological fluid、磁気粘性流体)を用いた制御装置が提案されている。MR流体とは、オイルなどの溶媒に鉄などの強磁性体の微粒粉末(直径10μm程度)を溶かし込んだものである。これに磁場を与えると粉末同士が結合してMR流体の粘度を上げることができるという性質を持つ。また、磁場が強くなると粘度も高くなるという性質もあるため、磁場の強弱をコントロールすることにより粘度をコントロールすることが可能となる。 As a device for controlling the operational feeling of such an operating member, a control device using an MR fluid (Magneto Rheological fluid) has been proposed. The MR fluid is obtained by dissolving fine powder of a ferromagnetic material such as iron (about 10 μm in diameter) in a solvent such as oil. When a magnetic field is applied to this, the powders bond with each other and have the property of increasing the viscosity of the MR fluid. Further, since the viscosity also increases as the magnetic field becomes stronger, it is possible to control the viscosity by controlling the strength of the magnetic field.
MR流体を用いた操作感制御装置としてよく知られる構成としては、回転する移動体(ロータ)の周りにMR流体を封入しておき、近辺にコイルを配置してコイルに流す電流を変えることでロータの回転トルクを変化させるというものである。このロータにダイヤルなどの操作部を接続することで回転の感触を自由に変えることができる。 A well-known configuration as an operation feeling control device using MR fluid is to enclose the MR fluid around a rotating moving body (rotor) and arrange a coil in the vicinity to change the current flowing through the coil. It changes the rotational torque of the rotor. By connecting an operation unit such as a dial to this rotor, the feeling of rotation can be freely changed.
このような操作感制御装置を各操作部材の操作に合わせてそれぞれ配置することで複数の操作部材の操作感を制御するものが提案されている。 It has been proposed to control the operation feeling of a plurality of operation members by arranging such an operation feeling control device according to the operation of each operation member.
しかしながら、電子機器が備える複数の操作部材ごとにそれぞれ操作感制御装置を配置すると機器が大型化してしまいコストも高くなってしまう。 However, if an operation feeling control device is arranged for each of a plurality of operation members included in the electronic device, the device becomes large and the cost increases.
そこで、本発明は、直進操作部材を含む複数の操作部材を一つの制御装置で制御する低コストで小型な操作部ユニットおよびこれを有する電子機器を提供する。 Therefore, the present invention provides a low-cost and small operation unit unit for controlling a plurality of operation members including a straight-ahead operation member with one control device, and an electronic device having the same.
本発明の一側面としての操作部ユニットは、本体部と、該本体部に回転可能に支持された回転部材と、前記本体部と前記回転部材の間に配置された磁気粘性流体と、該磁気粘性流体に磁場を印加するための磁場発生部とを備えた制御装置と、直線的に移動して操作を行う直進操作部材と、回転移動して操作を行う少なくとも一つの回転操作部材と、前記直進操作部材に前記回転部材の駆動力を伝達するための第1の接続部材と、前記回転操作部材に前記回転部材の駆動力を伝達するための第2の接続部材と、を有し、前記制御装置は、前記直進操作部材および前記回転操作部材の操作感を制御する。 The operation unit as one aspect of the present invention includes a main body, a rotating member rotatably supported by the main body, a magnetically viscous fluid arranged between the main body and the rotating member, and the magnetism. A control device provided with a magnetic field generating unit for applying a magnetic field to a viscous fluid, a linear operation member that linearly moves and operates, and at least one rotation operation member that rotates and operates. It has a first connecting member for transmitting the driving force of the rotating member to the linear operation member, and a second connecting member for transmitting the driving force of the rotating member to the rotation operating member. The control device controls the operation feeling of the straight-ahead operation member and the rotation operation member.
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。 Other objects and features of the present invention will be described in the following examples.
本発明によれば、直進操作部材を含む複数の操作部材を一つの制御装置で制御する低コストで小型な操作部ユニットおよびこれを有する電子機器を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a low-cost and small operation unit unit for controlling a plurality of operation members including a straight-ahead operation member with one control device, and an electronic device having the operation unit.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
<実施例1>
図1は本発明の第1の実施形態を実現するための電子機器が備える操作部ユニット100を示す図である。図1において、101はMR流体が封入され各操作部の感触を制御するための制御装置としての操作感制御装置である。102は押し込み動作により直進移動する直進操作部材としてのボタン装置、103は回転動作により電子機器のパラメータなどを変更するための第1の回転操作部材である。直進操作部材であるボタン装置102の移動する軸と第1の回転操作部材103の回転軸は異軸である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Example 1>
FIG. 1 is a diagram showing an
図2に操作感制御装置101の断面図を示す。操作感制御装置101には、操作感制御装置101の本体部は、ケーシングを兼ねた第1の本体部101aと第2の本体部101bからなり、これに回転可能に支持された回転部材であるロータ101cを備えている。第1の本体部は2体化された構造となっており、コア部101a1とカバー部101a2で構成されている。本構成においては、コア部101a1は鉄などの磁性体、カバー部101a2は樹脂材などの非磁性体で形成されている。また第2の本体部101bも同様の構成で2体化されている。なお、第1および第2の本体部101a、101bは同一の材料で構成されていてもよいし、一体化された形態であってもよい。第1の本体部101aのコア部101a1とロータ101cのディスク部101c1および第2の本体部101bのコア部101b1とロータ101cのディスク部101c1との間にはそれぞれ隙間を設けてあり、この隙間にMR流体101dが封入されている。さらにロータ101cのディスク部101c1の外周には磁場発生部であるコイル101eが備えられている。このコイル101eに電流を流すと図2の点線に示すような磁場Mが発生する。この磁場Mが通過する領域にMR流体101dが備えられているため、磁場による影響を受けてMR流体101dの粘度が上がりロータ101cが回転する際にディスク部101c1とMR流体101dの間で粘性抵抗を生じさせることができる。また、コイル101eに流す電流値を上げるとMR流体101dの粘度が上がるという性質があるため、コイル101eに流す電流値を変えることでロータ101cの回転抵抗を変えることができる。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the operation
図1に示す形態は、具体的には電子機器としてのカメラのレリーズ周りの操作部ユニット100に本実施形態に係る操作感制御装置101を適応したものを示している。ボタン装置102は押しボタン形状であり、カメラのレリーズ装置で、レリーズボタン102aがスイッチ部材であるレリーズスイッチ102bを押圧することでスイッチをONするというものである。レリーズスイッチ102bの操作によりスイッチの電気的なON/OFFが切り替えられる。また、レリーズボタン102aと操作感制御装置101の間には第1の接続部材105が配置されており、レリーズボタン102aと操作感制御装置101のロータ軸部101c2は第1の接続部材105を介して接続されている。第1の接続部材105はロータ101cの駆動力をボタン装置102のレリーズボタン102aに伝達する。レリーズボタン102aに取り付けられたボタン側接続部材105aは直進移動し、ロータ軸部101c2に取り付けられたロータ側接続部材105bは回転移動する。例えばボタン側接続部材105aとロータ側接続部材105bの双方をゴムなどの表面摩擦係数の大きな材料で構成する。または、ボタン側接続部材105aをラック、ロータ側接続部材105bをピニオンとして噛合わせるように構成する。こうすることで第1の接続部材105は直進移動動作を回転移動動作に変換する変換機構を有することができる。
The embodiment shown in FIG. 1 specifically shows an operation
レリーズボタン102aを押圧すると、第1の接続部材105を介して操作感制御装置101のロータ101cが回転させられる訳であるが、図3に示すように、コイル101eに流す電流をT1とするとMR流体101dのせん断応力がσ1となる。よって、ロータ101cに回転抵抗R1が生じる。これによりレリーズボタン102aを押圧する際に所定の抵抗力を受けることになる。また、T1より高いT2とするとMR流体101dのせん断応力がσ1よりも高いσ2となり、ロータ101cに回転抵抗R2(R2>R1)が生じる。これによりコイル101eに流す電流をT1にした時よりもロータ101cを回転するために力が必要となるためレリーズボタン102aを押圧する時に抵抗が感じられ、レリーズボタン102aの押し感を変えることができる。
When the
次に、第1の回転操作部材103はダイヤル形状の回転操作部材であるダイヤル103aと、第1の基板103b、ダイヤル103aに取り付けられたダイヤルブラシ103cから成る。第1の基板103bには接点パターンが形成されており、ダイヤル103aを回転するとダイヤルブラシ103cも同時に回転し、接点パターンの上を摺動する。ダイヤルブラシ103cによる接点パターンの接続状態やタイミングを検出することでダイヤル103aの回転量やポジションや回転方向などを読み取ることができる。これにより電子機器の様々なパラメータの変更(本実施形態においてはシャッタスピードの変更や撮影モードの変更など)を行うことができる。第1の回転操作部材103と操作感制御装置101の間には第2の接続部材106が取り付けられている。ダイヤル側接続部材106aは回転体であり、ダイヤル103aと摩擦接触やギヤなどの構造で回転の伝達が行われる。ロータ軸部101c2に取り付けられたロータ側接続部材106bとダイヤル側接続部材106aも同様に摩擦接触やギヤなどの構造で回転の伝達が行われる。
Next, the first
ダイヤル103aを回転すると、第2の接続部材106を介して操作感制御装置101のロータ101cが回転させられるため、コイル101eに流す電流を変化させることでロータ101cの回転抵抗を変化させることができる。結果としてダイヤル103aの回転トルクを変化させ、回転時に指に掛かる感触を変化させることができる。
When the
ここで、操作感制御装置101による感触の変化であるが、コイル101eに一定の電流を流し続けるとMR流体101dは一定の粘度となるためロータ101cは一定の回転トルクとなる。そのため、レリーズボタン102aやダイヤル103aを操作した時には常に一定の操作抵抗力が感じられるようになる。コイル101eに正弦波やパルス波といった時間変化する電流を流すと、ロータ101cを回転する際に時系列的なトルク変化が得られるようになる。このように時間変化する電流を流すことでダイヤル103aを回転した時に疑似的にクリック感が得られるようにすることができる。
Here, regarding the change in feel due to the operation
本構成で使用している操作感制御装置101は、ロータ101cのロータ軸部101c2が両側に延出するような構造である。このため、レリーズボタン102aと第1の回転操作部材103の間に配置することにより簡単な構成で操作感制御装置101と接続することができる。これにより狭いスペースでも効率的に操作感制御装置101を配置することができ小型化を実現することが可能となる。
The operation
ダイヤル103aは回転体であり、本構成ではダイヤル103aの回転軸とロータ101cの回転軸が同軸上に配置されているため第2の接続部材106を用いずにダイヤル103aの軸とロータ軸部101cを直結させてもよい。
Since the
次に、本構成に示すように、第1の接続部材105、第2の接続部材106が常に接続されていると、ダイヤル103aを回転させた際に第1の接続部材105にも回転力が伝わってしまうためレリーズボタン102aが動いてしまうことが起きる。このような状態を回避するため、ダイヤル103aを回転していることを検出した際には、第1の接続部材105においてボタン側接続部材105aとロータ側接続部材105bの接続を切るように構成する必要がある。それらが摩擦力で接続している場合は、ダイヤル103aの回転力ではボタン側接続部材105aとロータ側接続部材105bの間はスリップするがレリーズボタン102aの操作では接続されるように接触抵抗を設定する。こうすることで、接続を完全に切らなくても動作上問題とならないように構成することができる。このように、第1の接続部材105,第2の接続部材106において、ダイヤル103aとレリーズボタン102aのどちらか一方が操作されていると判断された場合は、他方とロータ101cとの接続が切断されるように構成する。また、第1の接続部材105,第2の接続部材106において、ダイヤル103aとレリーズボタン102aのどちらか一方が操作されていると判断された場合は、他方は操作できないように固定されるように構成してもよい。また、第1の接続部材105,第2の接続部材106において、ダイヤル103aとレリーズボタン102aのどちらか一方が操作されていると判断された場合は、他方が操作されても、該他方の操作に基づく電子機器の制御およびパラメータの変更が無視されるように構成してもよい。
Next, as shown in this configuration, if the first connecting
レリーズボタン102aおよびダイヤル103aのどちらが操作されているかは、各操作部材に指の接触を検知する操作判別手段としての接触センサ(不図示)を配置することで検出することができるようになる。また、エンコーダを設置して制御値の変化を検出することで、ダイヤル103aが操作されていると判断するようにすれば、ダイヤル103aに対して接触センサを配置しなくてもよい。この場合、通常はレリーズボタン102aの操作感を制御するようにしておき、ダイヤル103aの操作が検出された時にのみダイヤル103aの操作感を制御するように変更すればよい。こうすることで、ダイヤル103aに対する接触センサを備えなくてもそれぞれの操作感を制御することができる。
Which of the
さらに、ボタン装置102は、移動位置を検出するための検出手段であるエンコーダを設置してレリーズボタン102aの移動量を検知するように構成すれば、レリーズスイッチ102bを用いなくても移動量に応じて操作指示を行うように構成することができる。
Further, if the
以上により、直進操作部材を含む複数の操作部材を一つの操作感制御装置で制御する低コストで小型な操作部ユニットおよびこれを有する電子機器を提供することが可能となる。
<実施例2>
図4は本発明の第2の実施形態を実現するための電子機器が備える操作部ユニット200を示す図である。実施例1と同一符号の部材は同一の作用を果たすものとする。104はレリーズボタン102aの周囲に設けられ、回転動作により電子機器のパラメータなどを変更するための第2の回転操作部材、である。直進操作部材であるボタン装置102の移動する軸と第2の回転操作部材104の回転軸は同軸である。
As described above, it is possible to provide a low-cost and compact operation unit unit for controlling a plurality of operation members including a straight-ahead operation member with one operation feeling control device, and an electronic device having the operation unit.
<Example 2>
FIG. 4 is a diagram showing an
本実施形態に示す電子機器に備える操作部ユニット200には、操作感制御装置201が用いられている。操作感制御装置201は、図5に示すように実施例1のものとは異なり、ロータ軸部201c2が片側からのみ延出するものとなっている。
The operation
第2の回転操作部材104はカメラで言うところのレンズの焦点距離を変化させるズーム操作装置である。
The second
図4に示すように、ボタン装置102の動作原理と操作感制御方法については前述の通りであるため省略する。本構成ではロータ側接続部材105bにボタン側接続部材105aが接続されていると共に、第3の接続部材107が接続されている。第2の回転操作部材104は回転操作部材である回転レバー形状のズームレバー(ズームスイッチ)104aがレリーズボタン102aと同軸で回転するように取り付けられており、第2の基板104b、ズームレバー104aに取り付けられたズームブラシ104cから成る。第2の基板104bには接点パターンが形成されており、ズームレバー104aを回転するとズームブラシ104cも同時に回転し、接点パターンの上を摺動する。第1の回転操作部材103と同様にズームブラシ104cによる接点パターンの接続状態を判別することで電子機器のパラメータの変更(本実施形態においてはレンズの焦点距離の変更)を行う。
As shown in FIG. 4, the operation principle and the operation feeling control method of the
第2の回転操作部材104と操作感制御装置201の間には第3の接続部材107が取り付けられている。第3の接続部材107は回転体であり、ズームレバー104aと摩擦接触やギヤなどの構造で回転力の伝達が行われる。
A third connecting
ズームレバー104aを回転すると、第3の接続部材107を介して操作感制御装置201のロータ(回転部材)201cが回転させられる。この時、コイル201eに流す電流を変化させることでロータ201cの回転トルクを変化させることができるため、ズームレバー104a回転時に指に掛かる感触を変化させることができる。
When the
また、実施例1と同様にコイル201eに時間変化する電流を流すことでクリック感が得られるようにすることもできる。
Further, it is also possible to obtain a click feeling by passing a time-varying current through the
本構成では第1の回転操作部材103と操作感制御装置201を接続しないため、ロータ軸部201c2が操作感制御装置201の片側からしか延出しない構造となっている。これによりレリーズボタン102aと第1の回転操作部材103の間に操作感制御装置201を配置する際に前述の実施形態よりも第1の回転操作部材103と操作感制御装置201の間を詰めることができるため、より小型化を実現できる。
In this configuration, since the first
また、本構成においても実施例1と同様に、操作していない操作装置側が勝手に動かないように接続部材を退避させたりロックをかけたりしておくとよい。 Further, also in this configuration, as in the first embodiment, it is preferable to retract or lock the connecting member so that the operating device side that is not operating does not move arbitrarily.
以上により、直進操作部材を含む複数の操作部材を一つの操作感制御装置で制御する低コストで小型な操作部ユニットおよびこれを有する電子機器を提供することが可能となる。
<実施例3>
図6は、本発明の第3の実施形態を実現するための電子機器が備える操作部ユニット300を示す図である。実施例1、2と同一符号の部材は同一の作用を果たすものとする。
As described above, it is possible to provide a low-cost and compact operation unit unit for controlling a plurality of operation members including a straight-ahead operation member with one operation feeling control device, and an electronic device having the operation unit.
<Example 3>
FIG. 6 is a diagram showing an
本実施形態の電子機器が備える操作部ユニット300は、実施例1および2の構成を合わせたものとなっている。
The
操作感制御装置101とボタン装置102を、第1の接続部材105を介して接続し、第1の回転操作部材103を、第2の接続部材106を介して接続し、第2の回転操作部材104を第3の接続部材107を介して接続する構成となっている。
The operation
従って、レリーズボタン102aとダイヤル103aとズームレバー104aの3つの操作部材それぞれの操作感を、操作感制御装置101を使って制御することができる。
Therefore, the operation feeling of each of the three operation members of the
また本構成においても、どの操作部材が操作されているかを検出しないと、どのように操作感を制御すればいいのか判断できない。このため、各操作部材に指の接触を検知する接触センサやエンコーダを配置したり、各操作部材の操作による制御値の変化を検出して判断を行う。これにより適正に操作感の制御を行うことができるようになる。 Further, also in this configuration, it is not possible to determine how to control the operation feeling unless it is detected which operation member is being operated. Therefore, a contact sensor or encoder for detecting finger contact is arranged on each operating member, and a change in the control value due to the operation of each operating member is detected to make a judgment. This makes it possible to properly control the feeling of operation.
さらに、実施例1、2と同様に操作していない操作装置側が勝手に動かないように接続部材を退避させたりロックをかけたりしておくとよい。 Further, as in the first and second embodiments, it is preferable to retract or lock the connecting member so that the operating device side that is not operated does not move arbitrarily.
以上により、直進操作部材を含む複数の操作部材を一つの操作感制御装置で制御する低コストで小型な操作部ユニットおよびこれを有する電子機器を提供することが可能となる。 As described above, it is possible to provide a low-cost and compact operation unit unit for controlling a plurality of operation members including a straight-ahead operation member with one operation feeling control device, and an electronic device having the operation unit.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.
操作感制御装置 101,201
直進操作部材 102
回転操作部材 103,104
第1の接続部材 105
第2の接続部材 106
Operation feeling control device 101,201
First connecting
Second connecting
Claims (16)
直進移動して操作を行う直進操作部材と、
回転移動して操作を行う回転操作部材と、
前記直進操作部材に前記回転部材の駆動力を伝達するための第1の接続部材と、
前記回転操作部材に前記回転部材の駆動力を伝達するための第2の接続部材と、を有し、
前記制御装置は、前記直進操作部材および前記回転操作部材の操作感を制御することを特徴とする操作部ユニット。 A main body, a rotating member rotatably supported by the main body, a magnetic viscous fluid arranged between the main body and the rotating member, and a magnetic field generating unit for applying a magnetic field to the magnetic viscous fluid. With a control device equipped with
A straight-ahead operation member that moves straight-ahead and operates
Rotational operation members that rotate and operate, and
A first connecting member for transmitting the driving force of the rotating member to the straight-ahead operating member, and
It has a second connecting member for transmitting the driving force of the rotating member to the rotation operating member, and has.
The control device is an operation unit that controls the operation feeling of the straight-ahead operation member and the rotation operation member.
前記第1の接続部材は、直進移動動作を回転移動動作に変換する変換機構を有することを特徴とする請求項1または2に記載の操作部ユニット。 The straight-ahead operation member is a push button-shaped operation member for operating an electronic device provided with the operation unit.
The operation unit according to claim 1 or 2, wherein the first connecting member has a conversion mechanism for converting a linear movement operation into a rotational movement operation.
前記直進操作部材は、前記カメラが備えるレリーズスイッチを操作する操作部材であり、
前記回転操作部材は、前記カメラの設定を変更するためのダイヤルおよびレンズの焦点距離を変更するためのズームスイッチであることを特徴とする請求項15に記載の電子機器。 The electronic device is a camera
The straight-ahead operation member is an operation member that operates a release switch included in the camera.
The electronic device according to claim 15, wherein the rotation operation member is a dial for changing the setting of the camera and a zoom switch for changing the focal length of the lens.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP2020111098A JP2022010477A (en) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | Operating part unit and electronic apparatus |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020111098A JP2022010477A (en) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | Operating part unit and electronic apparatus |
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