JP3706701B2 - 操作装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、ジョイスティックあるいはジョイパッドなどの操作装置に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビデオカメラ、携帯型のパソコンなどの電子機器などにおいて、小型化の傾向が著しくなってきている。電子機器の小型化によって、携帯性、収納性が向上される。
【０００３】
一方、電子機器の小型化と多機能化の両立のために、さまざまな付加機能に対応する操作装置を効率よく小スペースで設けることが必要であるため、電子機器の操作系にも多くの工夫が取り入れられている。
【０００４】
ジョイスティック装置は、例えば、モニタ画面上のカーソル移動やメニュー項目選択などの制御信号を入力するための操作装置として、多くの電子機器に採用されている。
【０００５】
ジョイスティック装置を用いると、使用者は、例えば表示画面を見ながらカーソルを動かしたい方向にレバーを揺動操作することでカーソル位置が制御されるので直感的でわかりやすい操作系を実現することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ジョイスティック装置あるいはジョイパッド装置などの１つの操作部材で電子機器のカスタム機能の制御スイッチとしての役割を担うことができるのは実用上８方向までであり、それ以上細分化して機能スイッチとしての役割を持たせてしまうと、操作性の悪化につながる。
【０００８】
このような不都合を鑑みて、本発明は、ジョイスティック装置の良好な操作性を維持しつつ、機能スイッチとしての集約化を実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、本発明の請求項１に係る操作装置によれば、揺動自在に動作し、揺動の中立位置にある時のレバー軸のスラスト方向に互いに異なる第１、第２の位置とを移動する操作部材と、前記第１の位置において、前記操作部材の揺動方向に応じて前記レバー軸に連接された第１の部材が第１のスイッチ群のいずれかを押圧することにより第１の制御信号を入力する第１の信号入力手段と、前記第２の位置において、前記操作部材の揺動方向に応じて前記レバー軸に連接され前記第１の部材とは異なる第２の部材が第２のスイッチ群のいずれかを押圧することにより、前記第１の制御信号とは異なる第２の制御信号を入力する第２の信号入力手段とを備え、前記第１のスイッチ群は、前記レバー軸の揺動中心を保持する保持部材と共に一体的に構成され、前記第１のスイッチ群と前記第２のスイッチ群は前記レバー軸に対して同心状であって互いに径が異なるように、前記保持部材と前記第２のスイッチ群を略同一平面状に配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に係る操作装置によれば、請求項１において、前記第１の信号入力手段は、前記操作部材の前記第１の位置において、前記中立位置からの第１の傾斜角度で前記第１のスイッチ群のいずれかを選択的に押圧することが可能であり、前記第２の信号入力手段は、前記操作部材の前記第２の位置において、前記第１の傾斜角度より小さい前記中立位置からの第２の傾斜角度で前記第２のスイッチ群のいずれかを選択的に押圧することが可能であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に係る操作装置によれば、請求項１もしくは請求項２において、前記操作部材を前記第１の位置に位置するように前記操作部材を前記スラスト方向に付勢する第１の弾性部材を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に係る操作装置によれば、請求項３において、さらに、前記操作部材が前記中立位置に復帰するための第２の弾性部材を備えること特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に係る操作装置によれば、請求項４において、さらに、前記操作部材の第１、第２の位置を検知する検知部材を備えることを特徴とする。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて詳細に説明する。
【００４１】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本実施の形態におけるジョイスティック装置の構造を説明する分解斜視図であり、図１（ｂ）は基板１０２の上面図である。基板１０２は、ジョイスティック装置の土台となる部分であり、レバー軸の揺動中心を保持する保持部材１０３と第２のスイッチ群としてのタクトスイッチ１０４さらに検知手段としてのタクトスイッチ１１８が、この基板１０２上に配置されている。
【００４２】
図６は、上述した保持部材１０３の内部の詳細を示す図である。図６において、８つのタクトスイッチ５１１は、例えば、電子機器に用いられる表示画面上のカーソルの移動など、選択的に第１の制御信号が入力される第１のスイッチ群である。また、５１２は、このタクトスイッチ５１１を保持する基板であり、保持部材１０３に固定されている。円盤５１３は、レバー軸１０５に固定されており、レバー軸１０５が揺動することによってその揺動方向のタクトスイッチ５１１を選択して押圧する。そして、揺動方向のタクトスイッチ５１１がＯＮされ、第１の制御信号が第１の信号入力手段として電子機器の不図示のＣＰＵへ入力される。
【００４３】
さらに、ばね５１４は、レバー軸１０５を非操作時に中立姿勢、すなわち円盤５１３がどの方向のタクトスイッチ５１１にも触れないように基板５１２に対して垂直方向に復帰するための第２の弾性体であり、レバー軸周辺に配置されている。
【００４４】
図１において、ばね受け１０６は、レバー軸１０５に嵌合して固定されている。また、操作パッド１０７には、ばね受け１０６の爪部１１５を受ける溝（１１７ａ）とカバー１０８の爪部１１６を受ける溝（１１７ｂ）が設けられており、カバー１０８は、操作パッド１０７に対して一体に取り付けられ、操作部材１１０としての機能を果たす。一方、溝１１７ａは、爪部１１５に対してあそびがあり、それによってばね受け１０６の軸部分は、カバー１０８の有する穴にスラスト方向に摺動可能に係合される。
【００４５】
１１８は、操作部材１１０の位置を検知するための検知手段としてのタクトスイッチである。操作部材１１０が押圧されているとき、タクトスイッチ１１８は押下され操作部材１１０が第２の位置にあると検知する。
【００４６】
コイルばね１０９は、矢印方向に操作部材１１０を付勢するための第１の弾性体である。
【００４７】
図２ないし図５は、本実施の形態のジョイスティック装置の構造の断面図である。図２は、非操作時のジョイスティック装置の状態を示している。操作部材１１０は、非操作時、第１の弾性体であるコイルばね１０９の矢印方向の付勢によって第１の位置に位置する。さらに、操作部材１１０は、このとき第２の弾性体であるばね５１４によって中立位置に付勢されている。
【００４８】
図３は、操作部材１１０が第１の位置にあるとき、使用者が操作部材１１０を揺動させた場合のジョイスティック装置の断面図である。操作部材１１０の傾斜角度が第１の傾斜角度θＡとなったとき、レバー軸１０５の揺動方向にあるタクトスイッチ５１１が操作部材１１０によって押下され、この押下されたタクトスイッチ５１１から第１の制御信号が出力される。
【００４９】
一方、図３に示すように、操作部材１１０が第１の位置にあるとき、傾斜角度θＡまで操作部材を揺動させても、タクトスイッチ１０４は押下されないように第１の位置と第２の位置との間が十分離れた構造となっている。また、操作部材１１０の図２及び図３に示す第１の位置においては、タクトスイッチ１１８は押下されておらず、これによって不図示の電子機器のＣＰＵは、操作部材１１０が第１の位置にあると検知する。
【００５０】
図４は、コイルばね１０９の弾性力に抗して矢印方向に使用者が操作部材１１０を押圧することによって操作部材１１０が第２の位置にあるジョイスティック装置の断面図である。タクトスイッチ１０４は、操作部材１１０がこの第２の位置にあるとき、操作部材１１０を揺動方向に応じて選択的に操作可能な第２のスイッチ群であり、このとき、第２の入力手段としての不図示のＣＰＵに第２の制御信号が入力される。
【００５１】
押圧することにより操作部材１１０を第２の位置に維持しつつ、任意の揺動方向にレバー軸１０５を傾けていくと、図５に示すようにレバー軸１０５の傾斜角度が第２の傾斜角度θＢのときにレバー軸１０５の傾動方向のタクトスイッチ１０４が押下される。このとき、θＡ＞θＢであるので、保持部材１０３の内部にあるタクトスイッチ５１１は円盤部５１３によって押下されない。
【００５２】
また、図４及び図５に示す操作部材１１０の第２の位置においては、タクトスイッチ１１８が押下され、不図示のＣＰＵによって操作部材１１０が第２の位置にあると検知され、第２のスイッチによる制御信号の入力が実行可能となっている。
【００５３】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態においては、レバー軸１０５の揺動中心位置を固定し、操作部材１１０を移動させて第１のスイッチ群（タクトスイッチ５１１）と第２のスイッチ群（タクトスイッチ１０４）への入力の切換を行なっていたが、本実施の形態は、レバー軸１０５の揺動中心位置自体を移動させることによって第１のスイッチ群（タクトスイッチ５１１）と第２のスイッチ群（タクトスイッチ１０４）との操作の切換を行なう構成となっている。
【００５４】
図７は、本実施の形態のジョイスティック装置の断面図であり、同図に沿って本実施の形態を説明していくが、第１の実施の形態と同一構成の部材の説明は省略する。
【００５５】
図７において、レバー軸１０５は、操作部材７０１と嵌合して固定され、共に操作部材としての役割を果たしている。操作部材７０１とレバー軸１０５が固定されているため、レバー軸１０５の揺動中心と操作部材７０１との相対的な距離は変化しない。
【００５６】
摺動ケース７０２は、操作部材７０１を第１の位置（タクトスイッチ５１１が入力可能でタクトスイッチ１０４が入力不可な位置）、および第２の位置（タクトスイッチ５１１が入力不可でタクトスイッチ１０４が入力可能な位置）に移動するための部材であり、内部に保持部材１０３を上下に摺動可能としている。第１の弾性体のコイルばね７０３は、常に操作部材７０１を第１の位置に保持するため、常に矢印のＡ方向に、保持部材１０３の下部から保持部材１０３を付勢している。
【００５７】
このような構成において、第１の実施の形態と同様に、操作部材７０１が第１の位置にあるとき、使用者の操作により操作部材７０１の傾斜角度が第１の傾斜角度θＡとなると、レバー軸１０５の揺動方向にあるタクトスイッチ５１１が押下され、この押下されたタクトスイッチ５１１から制御信号が出力される。
【００５８】
このとき、傾斜角度θＡまで操作部材を揺動させてもタクトスイッチ１０４は押下されないように、摺動ケース７０２は第１の位置と第２の位置との間が十分離れた構造となっている。
【００５９】
また、ばね７０３の付勢方向に抗して、操作部材７０１が使用者によってＢ方向に押圧されることにより操作部材７０１が第２の位置にあるとき、任意の揺動方向にレバー軸１０５を傾けていくと、レバー軸１０５の傾斜角度が第２の傾斜角度θＢのときにレバー軸１０５の傾動方向のタクトスイッチ１０４が押下される。このとき、θＡ＞θＢであるので、保持部材１０３の内部にあるタクトスイッチ５１１は円盤部５１３によって押下されない構造となっている。
【００６０】
以上説明したように、本発明のジョイスティック装置を用いた場合、操作部材を押圧して揺動操作する場合と押圧しないで揺動操作する場合とでは、互いに異なる制御のスイッチとして機能するので、従来の操作性を維持しつつ、簡単な構成で機能スイッチとしての更なる集約化が実現できる。
【００６１】
上述した本発明の第１の実施例および第２の実施例のジョイスティック装置は、以下のような電子機器の操作装置として有効に用いることができる。
【００６２】
まず、カメラ制御システムに関する応用を説明する。
【００６３】
図９は、ビデオカメラ部８１２と雲台部８１３とを一体に構成し、外部からの制御信号によって動作制御可能なカメラ制御システムの外観図である。同図に示すように、ビデオカメラ部８１２は、雲台部８１３によって回動自在に保持されている。
【００６４】
このカメラ制御システムは、雲台部８１３にケーブル８１５を介して接続されたコントロール装置８１６からの制御信号によって雲台部８１３の駆動やビデオカメラのＡＦ，ＡＥなどの調整を行ない、その制御によってビデオカメラ部８１２から得られた画像を外部出力端子８１７から出力する構成となっている。
【００６５】
図８は、図９に示したカメラ制御システムの構成ブロック図であり、この図を用いてカメラ制御システムの構成を説明する。カメラ部８０１は、ズーム、ＡＦなどを制御するためのレンズ系、また、ＡＥを制御するための絞り、またレンズ系から入光された画像を電気的な信号に変換するＣＣＤによって構成される。８０２は、このカメラ部８０１を制御するアクチュエータである。
【００６６】
画像信号処理回路８０３は、ＣＣＤから得られた画像信号を圧縮符号化することによってデジタル信号処理するものである。外部出力端子８１７は、画像信号処理回路８０３によってデジタル信号処理された画像信号をネットワーク上の端末装置に伝送するための端子である。サーボ機構８１８は、水平方向または垂直方向にビデオカメラ部を回動制御するためのパン、チルト制御機構である。
【００６７】
また、ＣＰＵ８２０は、コントロール装置（以下、リモコンと称す。）８１６からの制御信号を受け、ビデオカメラ部８１２および雲台部８１３の各ブロックに適切な制御指令を与える。８０４は本発明である操作手段のジョイスティック装置である。リモコン８１６は、ジョイスティック装置８０４を備え、ジョイスティック装置からの操作によって所定の信号を生成する信号生成手段であり、生成された信号はカメラケーブル８１５を介して本体側に伝達される。
【００６８】
このような図９のカメラ制御システムに用いられる本発明のジョイスティック装置の使用方法を説明する。図１０は、ジョイスティック装置８０４の入力操作の割り当てを示す図である。
【００６９】
図１０（ａ）は、第１の操作状態であるときのジョイスティック装置８０４内のタクトスイッチ５１１の入力操作の割り当てを示す図である。タクトスイッチ５１１は、ビデオカメラ部８１２のパン，チルト制御信号の入力操作が可能となっており、左右のタクトスイッチ５１１に対してはビデオカメラ部８１２のパン動作を、上下のタクトスイッチ５１１に対してはビデオカメラ部８１２のチルト動作を、斜め方向のタクトスイッチ５１１に対してはそれぞれの方向のパン，チルト動作の複合動作の信号を生成するように割り当ててある。これによって不図示のモニタ画面に表示されるカメラ制御システムからの撮影画像を見ながら直感的にビデオカメラ部８１２の操作が可能である。
【００７０】
図１０（ｂ）は、第２の操作状態であるときのジョイスティック装置８０４内のタクトスイッチ１０４の入力操作の割り当てを示す図である。上下のタクトスイッチ１０４には、テレ，ワイドなどのズーム制御の入力操作が割り当てられ、左右のタクトスイッチ１０４には、カメラの焦点位置の調整が割り当てられている。
【００７１】
このジョイスティック装置８０４によるカメラ制御システム制御の入力操作の切換は、操作部材（ここではジョイパッドを用いているが、操作装置本体はジョイスティックと同様の構造をなしている。）８０５を垂直方向に押圧することによって行われる。通常の状態の操作では、図１０（ａ）の入力操作が行なわれ、操作部材８０５を押圧することによって図１０（ｂ）の入力操作に切り換えられる。
【００７２】
このように本発明のジョイスティック装置のみで、操作性を損なうことなく、カメラ制御システムのパン，チルト制御、ズーム制御、焦点調節などが可能となる。
【００７３】
次に、ナビゲーションシステムに関する本発明の操作装置の適用を説明する。図１２は、本発明のジョイスティック装置３０９を備えるナビゲーションシステムの外観を示す図である。３１４は、ＣＰＵおよびディスク駆動装置などを備えるシステム本体部であり、３１０は、衛生からの電波を受信するＧＰＳアンテナである。また、３０１は地図などを表示する表示装置である。
【００７４】
図１１は、ナビゲーションシステムの概略を示すブロック図である。３０８は、ナビゲーションシステムのすべての制御を統括するＣＰＵである。ディスク駆動装置３０６は、ＣＤ−ＲＯＭ３０７に保有された地図データを読み出すための機構である。読み出された信号は、ＲＡＭ３０５に記憶される。
【００７５】
記憶されたＣＰＵ３０８の指令によってＲＡＭ３０５から必要な信号が出力されたのち、映像信号処理回路３０３によって表示可能な信号に変換され、変換された信号をもとに液晶モニタなどの表示手段としての表示装置３０１に地図が表示される。自身の位置は、ＧＰＳアンテナ３１０による衛星からの電波の受信，加速度センサ３１１，およびジャイロ３１２をもとに、常に計算して確認されている。
【００７６】
キャラクタジェネレータ３０４は、ＣＰＵ３０８の指令によって自身の位置を示す指標を地図上に表示したり、その他表示装置３０１上に表示される地図に重畳する指標（例えば地図を区画して表示する指標）を表示するための信号を生成する地図区画手段としての指標生成回路であり、それによって生成された指標信号により、指標は合成回路３０２によって地図の表示信号と合成され、表示装置３０１上で地図に重畳して表示される。
【００７７】
このようなナビゲーションシステムの操作装置として、操作装置３０９は、たとえば、以下のような入力操作をすることが可能である。
【００７８】
図１３は、表示装置３０１による地図の表示である。図１３（ａ）において、地図に重畳してカーソル３１５が表示されているが、操作手段としての操作装置３０９内の操作部材３１６を押圧しない状態で操作装置３０９の操作を行なうと、タクトスイッチ５１１による入力操作が可能となり、例えば表示装置３０１に表示されているカーソル３１５を８方向に動作させる制御信号を入力することができる。
【００７９】
操作部材３１６を押圧しない第１の状態の操作装置３０９の第１の位置における操作では、このカーソル３１５を８方向に対応して地図の表示がその操作方向に移動する（結果的にカーソルは画面の中央に位置する）。
【００８０】
図１３（ｂ）は、操作部材３１６を押圧して操作するときの第２の状態の表示装置３０１の画面であるが、このとき、図１３（ａ）と図１３（ｂ）の画面の切換は、不図示の検知スイッチにより操作部材３１６が押圧されていることを検知することによって行われる。
【００８１】
操作部材３１６が押圧される(操作部材が直交方向に移動する)と、図１３（ｂ）の表示画面に切り換わり、その表示画面は、第１の状態である図１３（ａ）の三分の一の縮尺で表示される。このとき、キャラクタジェネレータ３０４によって生成される信号によって表示画面を９分割する枠線が表示される。この分割された地図の画面中央の一区画は、図１３（ａ）上に表示された地図に相当する。
【００８２】
次に、操作部材３１６を押圧したまま上下左右に操作すると、それぞれの方向のタクトスイッチ１０４の入力信号に応じて、図１３（ｂ）に示す他の表示と異なる一区画分の画面の表示（例えば、一区画全体を赤色で表示する。）が移動していく。そして、操作部材３１６から手を離す（操作部材を第１の状態にする）と、操作部材３１６は初期位置に戻り、不図示の検知スイッチはＯＦＦとなり、そのとき、赤色で表示された一区画分を、例えば、図１３（ａ）の表示のように拡大して表示する。
【００８３】
また、操作部材３１６の第２の状態（操作部材３１６を垂直方向に押圧した状態）を表示装置３０１上の表示を図１３（ｃ）のようにナビゲーションシステムの各種機能の設定に用いることができる。操作部材３１６を垂直方向に押圧すると、表示装置３０１上の画面が図１３（ｃ）に示すようなカーナビゲーションシステムの各種機能の設定表示画面に切り換わり、操作部材を上下左右に揺動することによって、例えば、交差点の接近に伴う交差点拡大機能のＯＮ／ＯＦＦ設定、あるいは音声案内のＯＮ／ＯＦＦ設定などを行なうことができる。
【００８４】
以上、説明したように、本発明の操作装置を車両などに搭載するナビゲーションシステムに適用することによって、１つの操作手段で、簡単な切換動作をすることで所望の地図を検索して表示することができるので、片手で操作をすることができ、車を運転している場合でも、目的地の確認や各種機能の設定が容易に可能である。
【００８５】
次に、８ミリビデオカメラなどのＶＴＲ一体型ビデオカメラに関する本発明のジョイスティック装置の適用を説明する。図１５は、本発明のジョイスティック装置を備えるＶＴＲ一体型ビデオカメラの外観図を示す図である。
【００８６】
図１４は、図１５のようなビデオカメラの構成ブロック図である。画像入力手段としてのカメラ部４１０は、ＣＰＵ４０３からの指令によってズーム、ＡＦなどを制御するための調節手段としてのレンズ系、また、ＡＥを制御するための絞り、またレンズ系から入光された画像を電気的な信号に変換するＣＣＤなどの撮像素子によって構成される。画像信号処理回路４０９は、ＣＣＤによって撮像された信号をＮＴＳＣなどの規格化された画像信号に変換する。
【００８７】
ＥＶＦ４０７は、撮像された画像を確認するためのものである。また、記録手段としてのＶＴＲ４０５は、撮影画像を記録するテープなどの記録媒体であり、ＶＴＲ制御回路４０６によって制御される。キャラクタジェネレータ４０４は、枠内に焦点を合わせるために用いられる測距枠や時刻の表示などをＥＶＦ４０７の撮影画像に重畳して表示させる信号を生成するための制御枠表示手段としての回路であり、合成回路４０８は、画像信号にキャラクタジェネレータ４０４を合成するための回路である。
【００８８】
４０３は、ビデオカメラの制御を統括するＣＰＵである。４０２は、操作手段としてのジョイスティック操作装置であり、以下のような操作によってＣＰＵ４０３に指令を入力する。
【００８９】
図１６（ａ）は、ジョイスティック装置４０１内のタクトスイッチ５１１の入力操作の割り当てを示す第１の操作状態のときの図である。ジョイスティック装置４０１における操作部材１１０が垂直方向に押圧されていないとき、使用者が操作部材１１０を図１６（ａ）のように８方向に動かすことに応じて、図１７（ａ）に示すＥＶＦ４０７上の画面に重畳して表示される測距枠４０２が移動する。
【００９０】
図１６（ｂ）は、ジョイスティック装置４０１内のタクトスイッチ１０４の入力操作の割り当てを示す第２の操作状態のときの図である。このタクトスイッチ１０４には、それぞれ日付表示のＯＮ／ＯＦＦ、タイトル表示のＯＮ／ＯＦＦ、フェード操作、サーチのビデオカメラの各所定機能の設定が割り当てられている。この図１６（ｂ）の機能の入力は、ジョイスティック装置４０１の操作部材４０２を垂直方向に押圧しながら操作することによって行われる。
【００９１】
図１７（ｂ）は、操作部材４０２を押圧して操作する操作部材４０２が第１の位置にあるときのＥＶＦ４０７の画面である。このとき図１７（ａ）と図１７（ｂ）の画面の切換は、不図示の検知スイッチスイッチにより操作部材４０２が押圧されたこと(操作部材が直交方向に移動すること)を検知することによって図１７（ｂ）の画面に切換が行われる。
【００９２】
以上、説明したように、本発明であるところのジョイスティック装置を用いるのみで、例えば、測距枠の移動，日付表示，タイトル表示，フェード操作，ＶＴＲによって記録された入力画像の録画端を検知するためのサーチ操作の各機能の設定を行なうことができ、操作スイッチの集約化を図ることができる。
【００９３】
（第３の実施の形態）
本実施の形態は、ノートパソコンなどの携帯型情報処理装置に適用した操作装置の一例を説明する。
【００９４】
近年、ノートパソコンなどの携帯型情報処理装置の小型化と多機能化の両立のために、さまざまな付加機能に対する操作装置を効率よく小スペースで設けることが必要とされている。そこで、本実施の形態では、ノートパソコンなどの情報処理装置の操作を１つの操作装置に集約することを目的とする。
【００９５】
図１８は、情報処理装置である電子手帳の構成を示すブロック図である。ＣＰＵ９１１は、電子手帳のシステムのすべての制御を統括する。入力キー９１３は、人名およびそれに対応する住所などを入力するキーである。メモリ９１２は、入力された人名および住所を記憶するための半導体などの記憶手段としてのメモリである。
【００９６】
図１９は、このような電子手帳の外観の一例を示す図である。６０３は、人名および住所などをページ単位で表示させるための液晶モニタなどの表示手段である。６０４は、本実施の形態の操作装置である。以下、操作手段としての操作装置６０４の構成を説明していく。
【００９７】
操作装置６０４は、モニタ６０３に表示されている住所録などの情報を第１の制御信号による表示スクロール機能と第２の制御信号によるページ送り機能を集約させたものである。図２０は、操作装置６０４の構造を示す図である。
【００９８】
ボリューム９０５は、例えば、図２１に示すように０〜５Ｖまでの電圧を操作量に応じてリニアに出力する。レバー９０７が中立位置にあるときには、ボリューム９０５からは２. ５Ｖの信号が出力される。
【００９９】
操作部材としてのレバー９０７を操作してボリューム９０５からの出力信号がＣＰＵ９１１に入力されると、ＣＰＵ９１１は、第１の検知手段として、ボリューム９０５からの２. ５Ｖの出力信号を境にして、２. ５Ｖ以上の出力信号に対しては、表示内容を上方向にスクロールする処理を行ない、一方、２. ５Ｖ以下の信号に対しては、ＣＰＵ９１１は、信号を反転させ、その反転された信号を検知することにより表示内容を下方向にスクロールする処理を行なう。
【０１００】
さらに、ＣＰＵ９１１は、第２の検知手段として、現在の傾斜角度における出力信号と中立位置の２. ５Ｖとの差分の大きさに比例させて信号の大きさを増加させ、ＣＰＵ９１１はその信号の大きさに従ってスクロール速度を制御する（第１の制御手段）。
【０１０１】
レバー９０７は、ボリューム軸９０６に嵌合し、ボリューム軸９０６を中心として回動し、ボリューム９０５の出力を操作する操作部材である。タクトスイッチ９０８ａは、モニタ６０３に表示されている住所録などのページを前ページに戻すためのスイッチであり、また、タクトスイッチ９０８ｂは、ページを先に送るためのスイッチである。
【０１０２】
レバー９０７の両脇に備えられているアーム９０９は、レバー９０７を中立位置から例えば４０度動かしたとき、タクトスイッチ９１０の上方に位置する弾性部材９１０を下方に付勢するものである。下方に付勢された弾性部材９１０は、タクトスイッチ８ａあるいはタクトスイッチ８ｂを押圧し、それによって制御手段としてＣＰＵ９１１は、第１の制御信号の出力からページ送りあるいはページ戻しの第２の制御信号に切り替えて出力する。
【０１０３】
図２０に示す操作装置は、タクトスイッチ９０８ａ、９０８ｂを用いることによってページ送り/ ページ戻しの出力を検知して実行するものであったが、図２２の操作装置では、レバー９０７が中立位置から所定角度以上、例えば、操作レバー９０７が４０゜以上傾くと、ページ送り/ ページ戻しのページ単位で情報の表示を指導する指令を第２の制御信号によって発信するものである。また、同図において、９１５は操作部材９１５を常に中立位置に付勢するための弾性体であるばね９１５が備えられている。これによって意図していない操作部材の傾動による誤動作を防ぐことができる。
【０１０４】
検知部材９１４ａ、９１４ｂは、操作レバー９０７が中立位置から所定角度以上（ここでは４０゜以上）傾いていることを検知し、操作部材の傾動方向を検知する検知部材である。操作レバー９０７が中立位置から所定角度以上傾くと、操作レバー９０７によって検知部材９１４ａあるいは９１４ｂの突起部が押圧され、ページ送り/ ページ戻しの信号が出力される（第２の制御手段）。
【０１０５】
図２３は、図２２に構造を示した操作装置を備える電子手帳の住所録などの表示制御に関するフローチャートである。
【０１０６】
まずはじめに、検知部材９１４ａあるいは９１４ｂによって、操作レバー９０７が４０゜以上傾動しているかどうか検知し（Ｓ１）、傾斜角が４０゜以内であると、第１の制御信号（表示スクロール信号）が入力可能となる（Ｓ２）。
【０１０７】
ボリューム９０５によって操作レバー９０７の傾斜角に応じた出力信号の大きさが変化するが、ＣＰＵ９１１は、その出力信号レベルと中立位置の出力信号レベル（２. ５Ｖ）の差を検出する（Ｓ３）。
【０１０８】
その差が０以上であったとき、ＣＰＵ９１１は、その差分の大きさに比例して表示スクロール速度を調節して上方向に制御する（Ｓ４）。
【０１０９】
その差が０未満であったとき、ＣＰＵ９１１は、その差分の大きさに比例して表示スクロール速度を調節して下方向に制御する（Ｓ５）。
【０１１０】
検知部材９１４ａあるいは９１４ｂによって検知され、第２の制御信号（ページ送り信号）が入力可能となる（Ｓ６）。
【０１１１】
次に、ＣＰＵ９１１は、検知部材９１４ａあるいは９１４ｂのどちらかの検知であるかどうかを判断し、操作レバー９０７が第１、第２の方向のどちらに傾動しているかどうかを検知する（Ｓ７）。
【０１１２】
検知部材９１４ａによる検知であると判断したとき、ＣＰＵ９１１はページを戻す処理を行う（Ｓ８）。
【０１１３】
検知部材９１４ｂによる検知であると判断したとき、ＣＰＵ９１１はページを送る処理を行う（Ｓ９）。
【０１１４】
なお、検知部材９１４ａあるいは検知部材９１４ｂによって操作レバー９０７が４０゜以上傾動していると検知され続けているときには、ＣＰＵ９１１の指令によって任意の一定時間ごとにページ単位で情報の表示を、検知部材９１４ａあるいは検知部材９１４ｂのいずれかの検知に従って、ページ送り／ページ戻しのどちらか一方向に移動していくことも可能である。
【０１１５】
また、第２の制御信号が生成され、表示されているページが移動した後、検知部材９１４ａあるいは検知部材９１４ｂによって操作レバー９０７が中立位置から４０゜以上傾動していると検知され続けているときには、ＣＰＵ９１１の指令によって新たな第２の制御信号を生成しないように制御することも可能である。
【０１１６】
このような場合、操作レバーの傾動角度が４０゜未満にならなくては第２の制御信号は生成されない。
【０１１７】
以上説明したように、本実施の形態の操作装置は、レバー９０７ａを操作するだけで表示内容のスクロールおよびページ送りの操作ができるため、操作性がよく、電子手帳などの情報処理装置の小型化に貢献することができる。
【０１１８】
また、このような操作装置を用いることにより、使用者は片手で操作することができるため、携帯用の情報処理装置などに好適である。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明の請求項１によれば、揺動自在に動作可能な操作部材に対し、操作部材の揺動方向とは異なる第１、第２の位置に移動し、操作部材の揺動方向とは異なる第１、第２の位置に移動し、操作部材の位置を検知し、検知した位置においてそれぞれの揺動方向に応じた制御信号が入力されるので、簡単な構成によって操作装置の入力スイッチ機能としての集約化が可能となり、また、電子機器の小型化が可能となる。
【０１２１】
また、請求項２によれば、揺動自在に動作可能なレバー軸に嵌合する操作部材は、第１の位置では中立位置からの傾斜角度で揺動方向に応じた第１のスイッチ群の操作が可能であるが、レバー軸の揺動中心位置に近い第２の位置では、第１の傾斜角度より小さい第２の傾斜角度によって揺動方向に応じた第２のスイッチ群の操作が可能であるので、第２の位置においては操作部材が揺動することにより第１のスイッチ群が操作されることはなく、第２の位置での操作時に第１のスイッチ群を誤操作することがない操作装置を提供することができる。
【０１２４】
また、請求項３によれば、操作部材を第１の位置に付勢するための第１の弾性部材を備えているので、操作部材がどの位置にあるのかを容易に把握できる。
【０１２５】
また、請求項４によれば、揺動自在な操作部材を中立位置に復帰させるための第２の弾性部材を備えているので、非操作時においては操作部材は常に中立位置にあり、第１、第２のスイッチ群から制御信号が入力されることはない。
【０１２６】
また、請求項５によれば、操作部材の第１、第２の位置を検知することが可能であるので、第１、第２のスイッチ群の電気的な信号の入力の切換が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）第１の実施の形態におけるジョイスティック装置の分解斜視図。
（ｂ）ジョイスティック装置の基板上面図。
【図２】非操作時におけるジョイスティック装置の構造断面図。
【図３】操作部材を揺動させたときのジョイスティック装置の断面の一例を示す図。
【図４】操作部材を押圧させたときのジョイスティック装置の断面図。
【図５】操作部材を押圧しつつ、さらに揺動させたときのジョイスティック装置の断面の一例を示す図。
【図６】保持部材の内部を示す図。
【図７】第２の実施の形態におけるジョイスティック装置の分解斜視図。
【図８】本発明の装置を用いたカメラ制御装置の構成ブロック図。
【図９】本発明の装置を用いたカメラ制御装置の外観図の一例を示す図。
【図１０】（ａ）本発明の操作装置を用いたカメラ制御装置の第１の状態におけるジョイスティック装置内のタクトスイッチの入力操作方向の割り当てを示す図。
（ｂ）本発明の操作装置を用いたカメラ制御装置の第２の状態におけるジョイスティック装置内のタクトスイッチの入力操作方向の割り当てを示す図。
【図１１】本発明の装置を用いたナビゲーションシステムの概略構成ブロック図。
【図１２】本発明の装置を用いたナビゲーションシステムの外観図。
【図１３】（ａ）本発明の装置を用いたナビゲーションシステムの操作装置の第１の状態における表示装置上の画面表示の一例を示す図。
（ｂ）本発明の装置を用いたナビゲーションシステムの操作装置の第２の状態における表示装置上の地図設定の画面表示の一例を示す図。
（ｃ）操作装置の第２の状態における表示装置上のナビゲーションシステムの各種機能の設定をする画面の表示例を示す図。
【図１４】本発明の装置を用いたビデオカメラの概略構成ブロック図。
【図１５】本発明の装置を用いたビデオカメラの外観図。
【図１６】（ａ）本発明の装置を用いたビデオカメラの第１の状態におけるジョイスティック装置内のタクトスイッチの入力操作方向の割り当てを示す図。
（ｂ）本発明の装置を用いた第２の状態におけるジョイスティック装置内のタクトスイッチの入力操作方向の割り当てを示す図。
【図１７】（ａ）本発明の装置を用いたビデオカメラの操作装置の第１の状態における表示装置上の画面表示の一例を示す図。
（ｂ）本発明の装置を用いたビデオカメラの操作装置の第２の状態における表示装置上の画面表示の一例を示す図。
【図１８】第３の実施の形態における操作装置を用いた情報処理装置の構成概略図。
【図１９】第３の実施の形態における操作装置を用いた情報処理装置の外観図。
【図２０】第３の実施の形態の操作装置の一例を示す外観図。
【図２１】本実施の形態の操作装置のボリュームを示す概念図。
【図２２】第３の実施の形態の操作装置の一例を示す外観図。
【図２３】本実施の形態の表示制御に関するフローチャート。
【符号の説明】
１０２ 基板
１０３ 保持部材
１０４ タクトスイッチ
１０５ レバー軸
１０９ コイルばね
１１０ 操作部材
１１８ タクトスイッチ
３０１ 表示装置
３０４ キャラクタジェネレータ
３０８ ＣＰＵ
３０９ 操作装置
３１６ ジョイスティック
４０１ 操作装置
４０２ ジョイスティック
４０３ ＣＰＵ
４０４ キャラクタジェネレータ
４０５ ＶＴＲ
４０７ ＥＶＦ
４１０ カメラ部
５１１ タクトスイッチ
５１３ 円盤
５１４ ばね
６０３ モニタ画面
６０４ 操作装置
７０１ 操作部材
７０２ 摺動ケース
７０３ コイルばね
８０１ カメラ部
８０４ 操作装置
８０５ 操作部材
８０６ ＣＰＵ
９０５ ボリューム
９０８ａ タクトスイッチ
９０８ｂ タクトスイッチ
９１１ ＣＰＵ
９１２ メモリ
９１３ 入力キー
９１５ ばね
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、ジョイスティックあるいはジョイパッドなどの操作装置に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビデオカメラ、携帯型のパソコンなどの電子機器などにおいて、小型化の傾向が著しくなってきている。電子機器の小型化によって、携帯性、収納性が向上される。
【０００３】
一方、電子機器の小型化と多機能化の両立のために、さまざまな付加機能に対応する操作装置を効率よく小スペースで設けることが必要であるため、電子機器の操作系にも多くの工夫が取り入れられている。
【０００４】
ジョイスティック装置は、例えば、モニタ画面上のカーソル移動やメニュー項目選択などの制御信号を入力するための操作装置として、多くの電子機器に採用されている。
【０００５】
ジョイスティック装置を用いると、使用者は、例えば表示画面を見ながらカーソルを動かしたい方向にレバーを揺動操作することでカーソル位置が制御されるので直感的でわかりやすい操作系を実現することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ジョイスティック装置あるいはジョイパッド装置などの１つの操作部材で電子機器のカスタム機能の制御スイッチとしての役割を担うことができるのは実用上８方向までであり、それ以上細分化して機能スイッチとしての役割を持たせてしまうと、操作性の悪化につながる。
【０００８】
このような不都合を鑑みて、本発明は、ジョイスティック装置の良好な操作性を維持しつつ、機能スイッチとしての集約化を実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、本発明の請求項１に係る操作装置によれば、揺動自在に動作し、揺動の中立位置にある時のレバー軸のスラスト方向に互いに異なる第１、第２の位置とを移動する操作部材と、前記第１の位置において、前記操作部材の揺動方向に応じて前記レバー軸に連接された第１の部材が第１のスイッチ群のいずれかを押圧することにより第１の制御信号を入力する第１の信号入力手段と、前記第２の位置において、前記操作部材の揺動方向に応じて前記レバー軸に連接され前記第１の部材とは異なる第２の部材が第２のスイッチ群のいずれかを押圧することにより、前記第１の制御信号とは異なる第２の制御信号を入力する第２の信号入力手段とを備え、前記第１のスイッチ群は、前記レバー軸の揺動中心を保持する保持部材と共に一体的に構成され、前記第１のスイッチ群と前記第２のスイッチ群は前記レバー軸に対して同心状であって互いに径が異なるように、前記保持部材と前記第２のスイッチ群を略同一平面状に配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に係る操作装置によれば、請求項１において、前記第１の信号入力手段は、前記操作部材の前記第１の位置において、前記中立位置からの第１の傾斜角度で前記第１のスイッチ群のいずれかを選択的に押圧することが可能であり、前記第２の信号入力手段は、前記操作部材の前記第２の位置において、前記第１の傾斜角度より小さい前記中立位置からの第２の傾斜角度で前記第２のスイッチ群のいずれかを選択的に押圧することが可能であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に係る操作装置によれば、請求項１もしくは請求項２において、前記操作部材を前記第１の位置に位置するように前記操作部材を前記スラスト方向に付勢する第１の弾性部材を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に係る操作装置によれば、請求項３において、さらに、前記操作部材が前記中立位置に復帰するための第２の弾性部材を備えること特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に係る操作装置によれば、請求項４において、さらに、前記操作部材の第１、第２の位置を検知する検知部材を備えることを特徴とする。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて詳細に説明する。
【００４１】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本実施の形態におけるジョイスティック装置の構造を説明する分解斜視図であり、図１（ｂ）は基板１０２の上面図である。基板１０２は、ジョイスティック装置の土台となる部分であり、レバー軸の揺動中心を保持する保持部材１０３と第２のスイッチ群としてのタクトスイッチ１０４さらに検知手段としてのタクトスイッチ１１８が、この基板１０２上に配置されている。
【００４２】
図６は、上述した保持部材１０３の内部の詳細を示す図である。図６において、８つのタクトスイッチ５１１は、例えば、電子機器に用いられる表示画面上のカーソルの移動など、選択的に第１の制御信号が入力される第１のスイッチ群である。また、５１２は、このタクトスイッチ５１１を保持する基板であり、保持部材１０３に固定されている。円盤５１３は、レバー軸１０５に固定されており、レバー軸１０５が揺動することによってその揺動方向のタクトスイッチ５１１を選択して押圧する。そして、揺動方向のタクトスイッチ５１１がＯＮされ、第１の制御信号が第１の信号入力手段として電子機器の不図示のＣＰＵへ入力される。
【００４３】
さらに、ばね５１４は、レバー軸１０５を非操作時に中立姿勢、すなわち円盤５１３がどの方向のタクトスイッチ５１１にも触れないように基板５１２に対して垂直方向に復帰するための第２の弾性体であり、レバー軸周辺に配置されている。
【００４４】
図１において、ばね受け１０６は、レバー軸１０５に嵌合して固定されている。また、操作パッド１０７には、ばね受け１０６の爪部１１５を受ける溝（１１７ａ）とカバー１０８の爪部１１６を受ける溝（１１７ｂ）が設けられており、カバー１０８は、操作パッド１０７に対して一体に取り付けられ、操作部材１１０としての機能を果たす。一方、溝１１７ａは、爪部１１５に対してあそびがあり、それによってばね受け１０６の軸部分は、カバー１０８の有する穴にスラスト方向に摺動可能に係合される。
【００４５】
１１８は、操作部材１１０の位置を検知するための検知手段としてのタクトスイッチである。操作部材１１０が押圧されているとき、タクトスイッチ１１８は押下され操作部材１１０が第２の位置にあると検知する。
【００４６】
コイルばね１０９は、矢印方向に操作部材１１０を付勢するための第１の弾性体である。
【００４７】
図２ないし図５は、本実施の形態のジョイスティック装置の構造の断面図である。図２は、非操作時のジョイスティック装置の状態を示している。操作部材１１０は、非操作時、第１の弾性体であるコイルばね１０９の矢印方向の付勢によって第１の位置に位置する。さらに、操作部材１１０は、このとき第２の弾性体であるばね５１４によって中立位置に付勢されている。
【００４８】
図３は、操作部材１１０が第１の位置にあるとき、使用者が操作部材１１０を揺動させた場合のジョイスティック装置の断面図である。操作部材１１０の傾斜角度が第１の傾斜角度θＡとなったとき、レバー軸１０５の揺動方向にあるタクトスイッチ５１１が操作部材１１０によって押下され、この押下されたタクトスイッチ５１１から第１の制御信号が出力される。
【００４９】
一方、図３に示すように、操作部材１１０が第１の位置にあるとき、傾斜角度θＡまで操作部材を揺動させても、タクトスイッチ１０４は押下されないように第１の位置と第２の位置との間が十分離れた構造となっている。また、操作部材１１０の図２及び図３に示す第１の位置においては、タクトスイッチ１１８は押下されておらず、これによって不図示の電子機器のＣＰＵは、操作部材１１０が第１の位置にあると検知する。
【００５０】
図４は、コイルばね１０９の弾性力に抗して矢印方向に使用者が操作部材１１０を押圧することによって操作部材１１０が第２の位置にあるジョイスティック装置の断面図である。タクトスイッチ１０４は、操作部材１１０がこの第２の位置にあるとき、操作部材１１０を揺動方向に応じて選択的に操作可能な第２のスイッチ群であり、このとき、第２の入力手段としての不図示のＣＰＵに第２の制御信号が入力される。
【００５１】
押圧することにより操作部材１１０を第２の位置に維持しつつ、任意の揺動方向にレバー軸１０５を傾けていくと、図５に示すようにレバー軸１０５の傾斜角度が第２の傾斜角度θＢのときにレバー軸１０５の傾動方向のタクトスイッチ１０４が押下される。このとき、θＡ＞θＢであるので、保持部材１０３の内部にあるタクトスイッチ５１１は円盤部５１３によって押下されない。
【００５２】
また、図４及び図５に示す操作部材１１０の第２の位置においては、タクトスイッチ１１８が押下され、不図示のＣＰＵによって操作部材１１０が第２の位置にあると検知され、第２のスイッチによる制御信号の入力が実行可能となっている。
【００５３】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態においては、レバー軸１０５の揺動中心位置を固定し、操作部材１１０を移動させて第１のスイッチ群（タクトスイッチ５１１）と第２のスイッチ群（タクトスイッチ１０４）への入力の切換を行なっていたが、本実施の形態は、レバー軸１０５の揺動中心位置自体を移動させることによって第１のスイッチ群（タクトスイッチ５１１）と第２のスイッチ群（タクトスイッチ１０４）との操作の切換を行なう構成となっている。
【００５４】
図７は、本実施の形態のジョイスティック装置の断面図であり、同図に沿って本実施の形態を説明していくが、第１の実施の形態と同一構成の部材の説明は省略する。
【００５５】
図７において、レバー軸１０５は、操作部材７０１と嵌合して固定され、共に操作部材としての役割を果たしている。操作部材７０１とレバー軸１０５が固定されているため、レバー軸１０５の揺動中心と操作部材７０１との相対的な距離は変化しない。
【００５６】
摺動ケース７０２は、操作部材７０１を第１の位置（タクトスイッチ５１１が入力可能でタクトスイッチ１０４が入力不可な位置）、および第２の位置（タクトスイッチ５１１が入力不可でタクトスイッチ１０４が入力可能な位置）に移動するための部材であり、内部に保持部材１０３を上下に摺動可能としている。第１の弾性体のコイルばね７０３は、常に操作部材７０１を第１の位置に保持するため、常に矢印のＡ方向に、保持部材１０３の下部から保持部材１０３を付勢している。
【００５７】
このような構成において、第１の実施の形態と同様に、操作部材７０１が第１の位置にあるとき、使用者の操作により操作部材７０１の傾斜角度が第１の傾斜角度θＡとなると、レバー軸１０５の揺動方向にあるタクトスイッチ５１１が押下され、この押下されたタクトスイッチ５１１から制御信号が出力される。
【００５８】
このとき、傾斜角度θＡまで操作部材を揺動させてもタクトスイッチ１０４は押下されないように、摺動ケース７０２は第１の位置と第２の位置との間が十分離れた構造となっている。
【００５９】
また、ばね７０３の付勢方向に抗して、操作部材７０１が使用者によってＢ方向に押圧されることにより操作部材７０１が第２の位置にあるとき、任意の揺動方向にレバー軸１０５を傾けていくと、レバー軸１０５の傾斜角度が第２の傾斜角度θＢのときにレバー軸１０５の傾動方向のタクトスイッチ１０４が押下される。このとき、θＡ＞θＢであるので、保持部材１０３の内部にあるタクトスイッチ５１１は円盤部５１３によって押下されない構造となっている。
【００６０】
以上説明したように、本発明のジョイスティック装置を用いた場合、操作部材を押圧して揺動操作する場合と押圧しないで揺動操作する場合とでは、互いに異なる制御のスイッチとして機能するので、従来の操作性を維持しつつ、簡単な構成で機能スイッチとしての更なる集約化が実現できる。
【００６１】
上述した本発明の第１の実施例および第２の実施例のジョイスティック装置は、以下のような電子機器の操作装置として有効に用いることができる。
【００６２】
まず、カメラ制御システムに関する応用を説明する。
【００６３】
図９は、ビデオカメラ部８１２と雲台部８１３とを一体に構成し、外部からの制御信号によって動作制御可能なカメラ制御システムの外観図である。同図に示すように、ビデオカメラ部８１２は、雲台部８１３によって回動自在に保持されている。
【００６４】
このカメラ制御システムは、雲台部８１３にケーブル８１５を介して接続されたコントロール装置８１６からの制御信号によって雲台部８１３の駆動やビデオカメラのＡＦ，ＡＥなどの調整を行ない、その制御によってビデオカメラ部８１２から得られた画像を外部出力端子８１７から出力する構成となっている。
【００６５】
図８は、図９に示したカメラ制御システムの構成ブロック図であり、この図を用いてカメラ制御システムの構成を説明する。カメラ部８０１は、ズーム、ＡＦなどを制御するためのレンズ系、また、ＡＥを制御するための絞り、またレンズ系から入光された画像を電気的な信号に変換するＣＣＤによって構成される。８０２は、このカメラ部８０１を制御するアクチュエータである。
【００６６】
画像信号処理回路８０３は、ＣＣＤから得られた画像信号を圧縮符号化することによってデジタル信号処理するものである。外部出力端子８１７は、画像信号処理回路８０３によってデジタル信号処理された画像信号をネットワーク上の端末装置に伝送するための端子である。サーボ機構８１８は、水平方向または垂直方向にビデオカメラ部を回動制御するためのパン、チルト制御機構である。
【００６７】
また、ＣＰＵ８２０は、コントロール装置（以下、リモコンと称す。）８１６からの制御信号を受け、ビデオカメラ部８１２および雲台部８１３の各ブロックに適切な制御指令を与える。８０４は本発明である操作手段のジョイスティック装置である。リモコン８１６は、ジョイスティック装置８０４を備え、ジョイスティック装置からの操作によって所定の信号を生成する信号生成手段であり、生成された信号はカメラケーブル８１５を介して本体側に伝達される。
【００６８】
このような図９のカメラ制御システムに用いられる本発明のジョイスティック装置の使用方法を説明する。図１０は、ジョイスティック装置８０４の入力操作の割り当てを示す図である。
【００６９】
図１０（ａ）は、第１の操作状態であるときのジョイスティック装置８０４内のタクトスイッチ５１１の入力操作の割り当てを示す図である。タクトスイッチ５１１は、ビデオカメラ部８１２のパン，チルト制御信号の入力操作が可能となっており、左右のタクトスイッチ５１１に対してはビデオカメラ部８１２のパン動作を、上下のタクトスイッチ５１１に対してはビデオカメラ部８１２のチルト動作を、斜め方向のタクトスイッチ５１１に対してはそれぞれの方向のパン，チルト動作の複合動作の信号を生成するように割り当ててある。これによって不図示のモニタ画面に表示されるカメラ制御システムからの撮影画像を見ながら直感的にビデオカメラ部８１２の操作が可能である。
【００７０】
図１０（ｂ）は、第２の操作状態であるときのジョイスティック装置８０４内のタクトスイッチ１０４の入力操作の割り当てを示す図である。上下のタクトスイッチ１０４には、テレ，ワイドなどのズーム制御の入力操作が割り当てられ、左右のタクトスイッチ１０４には、カメラの焦点位置の調整が割り当てられている。
【００７１】
このジョイスティック装置８０４によるカメラ制御システム制御の入力操作の切換は、操作部材（ここではジョイパッドを用いているが、操作装置本体はジョイスティックと同様の構造をなしている。）８０５を垂直方向に押圧することによって行われる。通常の状態の操作では、図１０（ａ）の入力操作が行なわれ、操作部材８０５を押圧することによって図１０（ｂ）の入力操作に切り換えられる。
【００７２】
このように本発明のジョイスティック装置のみで、操作性を損なうことなく、カメラ制御システムのパン，チルト制御、ズーム制御、焦点調節などが可能となる。
【００７３】
次に、ナビゲーションシステムに関する本発明の操作装置の適用を説明する。図１２は、本発明のジョイスティック装置３０９を備えるナビゲーションシステムの外観を示す図である。３１４は、ＣＰＵおよびディスク駆動装置などを備えるシステム本体部であり、３１０は、衛生からの電波を受信するＧＰＳアンテナである。また、３０１は地図などを表示する表示装置である。
【００７４】
図１１は、ナビゲーションシステムの概略を示すブロック図である。３０８は、ナビゲーションシステムのすべての制御を統括するＣＰＵである。ディスク駆動装置３０６は、ＣＤ−ＲＯＭ３０７に保有された地図データを読み出すための機構である。読み出された信号は、ＲＡＭ３０５に記憶される。
【００７５】
記憶されたＣＰＵ３０８の指令によってＲＡＭ３０５から必要な信号が出力されたのち、映像信号処理回路３０３によって表示可能な信号に変換され、変換された信号をもとに液晶モニタなどの表示手段としての表示装置３０１に地図が表示される。自身の位置は、ＧＰＳアンテナ３１０による衛星からの電波の受信，加速度センサ３１１，およびジャイロ３１２をもとに、常に計算して確認されている。
【００７６】
キャラクタジェネレータ３０４は、ＣＰＵ３０８の指令によって自身の位置を示す指標を地図上に表示したり、その他表示装置３０１上に表示される地図に重畳する指標（例えば地図を区画して表示する指標）を表示するための信号を生成する地図区画手段としての指標生成回路であり、それによって生成された指標信号により、指標は合成回路３０２によって地図の表示信号と合成され、表示装置３０１上で地図に重畳して表示される。
【００７７】
このようなナビゲーションシステムの操作装置として、操作装置３０９は、たとえば、以下のような入力操作をすることが可能である。
【００７８】
図１３は、表示装置３０１による地図の表示である。図１３（ａ）において、地図に重畳してカーソル３１５が表示されているが、操作手段としての操作装置３０９内の操作部材３１６を押圧しない状態で操作装置３０９の操作を行なうと、タクトスイッチ５１１による入力操作が可能となり、例えば表示装置３０１に表示されているカーソル３１５を８方向に動作させる制御信号を入力することができる。
【００７９】
操作部材３１６を押圧しない第１の状態の操作装置３０９の第１の位置における操作では、このカーソル３１５を８方向に対応して地図の表示がその操作方向に移動する（結果的にカーソルは画面の中央に位置する）。
【００８０】
図１３（ｂ）は、操作部材３１６を押圧して操作するときの第２の状態の表示装置３０１の画面であるが、このとき、図１３（ａ）と図１３（ｂ）の画面の切換は、不図示の検知スイッチにより操作部材３１６が押圧されていることを検知することによって行われる。
【００８１】
操作部材３１６が押圧される(操作部材が直交方向に移動する)と、図１３（ｂ）の表示画面に切り換わり、その表示画面は、第１の状態である図１３（ａ）の三分の一の縮尺で表示される。このとき、キャラクタジェネレータ３０４によって生成される信号によって表示画面を９分割する枠線が表示される。この分割された地図の画面中央の一区画は、図１３（ａ）上に表示された地図に相当する。
【００８２】
次に、操作部材３１６を押圧したまま上下左右に操作すると、それぞれの方向のタクトスイッチ１０４の入力信号に応じて、図１３（ｂ）に示す他の表示と異なる一区画分の画面の表示（例えば、一区画全体を赤色で表示する。）が移動していく。そして、操作部材３１６から手を離す（操作部材を第１の状態にする）と、操作部材３１６は初期位置に戻り、不図示の検知スイッチはＯＦＦとなり、そのとき、赤色で表示された一区画分を、例えば、図１３（ａ）の表示のように拡大して表示する。
【００８３】
また、操作部材３１６の第２の状態（操作部材３１６を垂直方向に押圧した状態）を表示装置３０１上の表示を図１３（ｃ）のようにナビゲーションシステムの各種機能の設定に用いることができる。操作部材３１６を垂直方向に押圧すると、表示装置３０１上の画面が図１３（ｃ）に示すようなカーナビゲーションシステムの各種機能の設定表示画面に切り換わり、操作部材を上下左右に揺動することによって、例えば、交差点の接近に伴う交差点拡大機能のＯＮ／ＯＦＦ設定、あるいは音声案内のＯＮ／ＯＦＦ設定などを行なうことができる。
【００８４】
以上、説明したように、本発明の操作装置を車両などに搭載するナビゲーションシステムに適用することによって、１つの操作手段で、簡単な切換動作をすることで所望の地図を検索して表示することができるので、片手で操作をすることができ、車を運転している場合でも、目的地の確認や各種機能の設定が容易に可能である。
【００８５】
次に、８ミリビデオカメラなどのＶＴＲ一体型ビデオカメラに関する本発明のジョイスティック装置の適用を説明する。図１５は、本発明のジョイスティック装置を備えるＶＴＲ一体型ビデオカメラの外観図を示す図である。
【００８６】
図１４は、図１５のようなビデオカメラの構成ブロック図である。画像入力手段としてのカメラ部４１０は、ＣＰＵ４０３からの指令によってズーム、ＡＦなどを制御するための調節手段としてのレンズ系、また、ＡＥを制御するための絞り、またレンズ系から入光された画像を電気的な信号に変換するＣＣＤなどの撮像素子によって構成される。画像信号処理回路４０９は、ＣＣＤによって撮像された信号をＮＴＳＣなどの規格化された画像信号に変換する。
【００８７】
ＥＶＦ４０７は、撮像された画像を確認するためのものである。また、記録手段としてのＶＴＲ４０５は、撮影画像を記録するテープなどの記録媒体であり、ＶＴＲ制御回路４０６によって制御される。キャラクタジェネレータ４０４は、枠内に焦点を合わせるために用いられる測距枠や時刻の表示などをＥＶＦ４０７の撮影画像に重畳して表示させる信号を生成するための制御枠表示手段としての回路であり、合成回路４０８は、画像信号にキャラクタジェネレータ４０４を合成するための回路である。
【００８８】
４０３は、ビデオカメラの制御を統括するＣＰＵである。４０２は、操作手段としてのジョイスティック操作装置であり、以下のような操作によってＣＰＵ４０３に指令を入力する。
【００８９】
図１６（ａ）は、ジョイスティック装置４０１内のタクトスイッチ５１１の入力操作の割り当てを示す第１の操作状態のときの図である。ジョイスティック装置４０１における操作部材１１０が垂直方向に押圧されていないとき、使用者が操作部材１１０を図１６（ａ）のように８方向に動かすことに応じて、図１７（ａ）に示すＥＶＦ４０７上の画面に重畳して表示される測距枠４０２が移動する。
【００９０】
図１６（ｂ）は、ジョイスティック装置４０１内のタクトスイッチ１０４の入力操作の割り当てを示す第２の操作状態のときの図である。このタクトスイッチ１０４には、それぞれ日付表示のＯＮ／ＯＦＦ、タイトル表示のＯＮ／ＯＦＦ、フェード操作、サーチのビデオカメラの各所定機能の設定が割り当てられている。この図１６（ｂ）の機能の入力は、ジョイスティック装置４０１の操作部材４０２を垂直方向に押圧しながら操作することによって行われる。
【００９１】
図１７（ｂ）は、操作部材４０２を押圧して操作する操作部材４０２が第１の位置にあるときのＥＶＦ４０７の画面である。このとき図１７（ａ）と図１７（ｂ）の画面の切換は、不図示の検知スイッチスイッチにより操作部材４０２が押圧されたこと(操作部材が直交方向に移動すること)を検知することによって図１７（ｂ）の画面に切換が行われる。
【００９２】
以上、説明したように、本発明であるところのジョイスティック装置を用いるのみで、例えば、測距枠の移動，日付表示，タイトル表示，フェード操作，ＶＴＲによって記録された入力画像の録画端を検知するためのサーチ操作の各機能の設定を行なうことができ、操作スイッチの集約化を図ることができる。
【００９３】
（第３の実施の形態）
本実施の形態は、ノートパソコンなどの携帯型情報処理装置に適用した操作装置の一例を説明する。
【００９４】
近年、ノートパソコンなどの携帯型情報処理装置の小型化と多機能化の両立のために、さまざまな付加機能に対する操作装置を効率よく小スペースで設けることが必要とされている。そこで、本実施の形態では、ノートパソコンなどの情報処理装置の操作を１つの操作装置に集約することを目的とする。
【００９５】
図１８は、情報処理装置である電子手帳の構成を示すブロック図である。ＣＰＵ９１１は、電子手帳のシステムのすべての制御を統括する。入力キー９１３は、人名およびそれに対応する住所などを入力するキーである。メモリ９１２は、入力された人名および住所を記憶するための半導体などの記憶手段としてのメモリである。
【００９６】
図１９は、このような電子手帳の外観の一例を示す図である。６０３は、人名および住所などをページ単位で表示させるための液晶モニタなどの表示手段である。６０４は、本実施の形態の操作装置である。以下、操作手段としての操作装置６０４の構成を説明していく。
【００９７】
操作装置６０４は、モニタ６０３に表示されている住所録などの情報を第１の制御信号による表示スクロール機能と第２の制御信号によるページ送り機能を集約させたものである。図２０は、操作装置６０４の構造を示す図である。
【００９８】
ボリューム９０５は、例えば、図２１に示すように０〜５Ｖまでの電圧を操作量に応じてリニアに出力する。レバー９０７が中立位置にあるときには、ボリューム９０５からは２. ５Ｖの信号が出力される。
【００９９】
操作部材としてのレバー９０７を操作してボリューム９０５からの出力信号がＣＰＵ９１１に入力されると、ＣＰＵ９１１は、第１の検知手段として、ボリューム９０５からの２. ５Ｖの出力信号を境にして、２. ５Ｖ以上の出力信号に対しては、表示内容を上方向にスクロールする処理を行ない、一方、２. ５Ｖ以下の信号に対しては、ＣＰＵ９１１は、信号を反転させ、その反転された信号を検知することにより表示内容を下方向にスクロールする処理を行なう。
【０１００】
さらに、ＣＰＵ９１１は、第２の検知手段として、現在の傾斜角度における出力信号と中立位置の２. ５Ｖとの差分の大きさに比例させて信号の大きさを増加させ、ＣＰＵ９１１はその信号の大きさに従ってスクロール速度を制御する（第１の制御手段）。
【０１０１】
レバー９０７は、ボリューム軸９０６に嵌合し、ボリューム軸９０６を中心として回動し、ボリューム９０５の出力を操作する操作部材である。タクトスイッチ９０８ａは、モニタ６０３に表示されている住所録などのページを前ページに戻すためのスイッチであり、また、タクトスイッチ９０８ｂは、ページを先に送るためのスイッチである。
【０１０２】
レバー９０７の両脇に備えられているアーム９０９は、レバー９０７を中立位置から例えば４０度動かしたとき、タクトスイッチ９１０の上方に位置する弾性部材９１０を下方に付勢するものである。下方に付勢された弾性部材９１０は、タクトスイッチ８ａあるいはタクトスイッチ８ｂを押圧し、それによって制御手段としてＣＰＵ９１１は、第１の制御信号の出力からページ送りあるいはページ戻しの第２の制御信号に切り替えて出力する。
【０１０３】
図２０に示す操作装置は、タクトスイッチ９０８ａ、９０８ｂを用いることによってページ送り/ ページ戻しの出力を検知して実行するものであったが、図２２の操作装置では、レバー９０７が中立位置から所定角度以上、例えば、操作レバー９０７が４０゜以上傾くと、ページ送り/ ページ戻しのページ単位で情報の表示を指導する指令を第２の制御信号によって発信するものである。また、同図において、９１５は操作部材９１５を常に中立位置に付勢するための弾性体であるばね９１５が備えられている。これによって意図していない操作部材の傾動による誤動作を防ぐことができる。
【０１０４】
検知部材９１４ａ、９１４ｂは、操作レバー９０７が中立位置から所定角度以上（ここでは４０゜以上）傾いていることを検知し、操作部材の傾動方向を検知する検知部材である。操作レバー９０７が中立位置から所定角度以上傾くと、操作レバー９０７によって検知部材９１４ａあるいは９１４ｂの突起部が押圧され、ページ送り/ ページ戻しの信号が出力される（第２の制御手段）。
【０１０５】
図２３は、図２２に構造を示した操作装置を備える電子手帳の住所録などの表示制御に関するフローチャートである。
【０１０６】
まずはじめに、検知部材９１４ａあるいは９１４ｂによって、操作レバー９０７が４０゜以上傾動しているかどうか検知し（Ｓ１）、傾斜角が４０゜以内であると、第１の制御信号（表示スクロール信号）が入力可能となる（Ｓ２）。
【０１０７】
ボリューム９０５によって操作レバー９０７の傾斜角に応じた出力信号の大きさが変化するが、ＣＰＵ９１１は、その出力信号レベルと中立位置の出力信号レベル（２. ５Ｖ）の差を検出する（Ｓ３）。
【０１０８】
その差が０以上であったとき、ＣＰＵ９１１は、その差分の大きさに比例して表示スクロール速度を調節して上方向に制御する（Ｓ４）。
【０１０９】
その差が０未満であったとき、ＣＰＵ９１１は、その差分の大きさに比例して表示スクロール速度を調節して下方向に制御する（Ｓ５）。
【０１１０】
検知部材９１４ａあるいは９１４ｂによって検知され、第２の制御信号（ページ送り信号）が入力可能となる（Ｓ６）。
【０１１１】
次に、ＣＰＵ９１１は、検知部材９１４ａあるいは９１４ｂのどちらかの検知であるかどうかを判断し、操作レバー９０７が第１、第２の方向のどちらに傾動しているかどうかを検知する（Ｓ７）。
【０１１２】
検知部材９１４ａによる検知であると判断したとき、ＣＰＵ９１１はページを戻す処理を行う（Ｓ８）。
【０１１３】
検知部材９１４ｂによる検知であると判断したとき、ＣＰＵ９１１はページを送る処理を行う（Ｓ９）。
【０１１４】
なお、検知部材９１４ａあるいは検知部材９１４ｂによって操作レバー９０７が４０゜以上傾動していると検知され続けているときには、ＣＰＵ９１１の指令によって任意の一定時間ごとにページ単位で情報の表示を、検知部材９１４ａあるいは検知部材９１４ｂのいずれかの検知に従って、ページ送り／ページ戻しのどちらか一方向に移動していくことも可能である。
【０１１５】
また、第２の制御信号が生成され、表示されているページが移動した後、検知部材９１４ａあるいは検知部材９１４ｂによって操作レバー９０７が中立位置から４０゜以上傾動していると検知され続けているときには、ＣＰＵ９１１の指令によって新たな第２の制御信号を生成しないように制御することも可能である。
【０１１６】
このような場合、操作レバーの傾動角度が４０゜未満にならなくては第２の制御信号は生成されない。
【０１１７】
以上説明したように、本実施の形態の操作装置は、レバー９０７ａを操作するだけで表示内容のスクロールおよびページ送りの操作ができるため、操作性がよく、電子手帳などの情報処理装置の小型化に貢献することができる。
【０１１８】
また、このような操作装置を用いることにより、使用者は片手で操作することができるため、携帯用の情報処理装置などに好適である。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明の請求項１によれば、揺動自在に動作可能な操作部材に対し、操作部材の揺動方向とは異なる第１、第２の位置に移動し、操作部材の揺動方向とは異なる第１、第２の位置に移動し、操作部材の位置を検知し、検知した位置においてそれぞれの揺動方向に応じた制御信号が入力されるので、簡単な構成によって操作装置の入力スイッチ機能としての集約化が可能となり、また、電子機器の小型化が可能となる。
【０１２１】
また、請求項２によれば、揺動自在に動作可能なレバー軸に嵌合する操作部材は、第１の位置では中立位置からの傾斜角度で揺動方向に応じた第１のスイッチ群の操作が可能であるが、レバー軸の揺動中心位置に近い第２の位置では、第１の傾斜角度より小さい第２の傾斜角度によって揺動方向に応じた第２のスイッチ群の操作が可能であるので、第２の位置においては操作部材が揺動することにより第１のスイッチ群が操作されることはなく、第２の位置での操作時に第１のスイッチ群を誤操作することがない操作装置を提供することができる。
【０１２４】
また、請求項３によれば、操作部材を第１の位置に付勢するための第１の弾性部材を備えているので、操作部材がどの位置にあるのかを容易に把握できる。
【０１２５】
また、請求項４によれば、揺動自在な操作部材を中立位置に復帰させるための第２の弾性部材を備えているので、非操作時においては操作部材は常に中立位置にあり、第１、第２のスイッチ群から制御信号が入力されることはない。
【０１２６】
また、請求項５によれば、操作部材の第１、第２の位置を検知することが可能であるので、第１、第２のスイッチ群の電気的な信号の入力の切換が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）第１の実施の形態におけるジョイスティック装置の分解斜視図。
（ｂ）ジョイスティック装置の基板上面図。
【図２】非操作時におけるジョイスティック装置の構造断面図。
【図３】操作部材を揺動させたときのジョイスティック装置の断面の一例を示す図。
【図４】操作部材を押圧させたときのジョイスティック装置の断面図。
【図５】操作部材を押圧しつつ、さらに揺動させたときのジョイスティック装置の断面の一例を示す図。
【図６】保持部材の内部を示す図。
【図７】第２の実施の形態におけるジョイスティック装置の分解斜視図。
【図８】本発明の装置を用いたカメラ制御装置の構成ブロック図。
【図９】本発明の装置を用いたカメラ制御装置の外観図の一例を示す図。
【図１０】（ａ）本発明の操作装置を用いたカメラ制御装置の第１の状態におけるジョイスティック装置内のタクトスイッチの入力操作方向の割り当てを示す図。
（ｂ）本発明の操作装置を用いたカメラ制御装置の第２の状態におけるジョイスティック装置内のタクトスイッチの入力操作方向の割り当てを示す図。
【図１１】本発明の装置を用いたナビゲーションシステムの概略構成ブロック図。
【図１２】本発明の装置を用いたナビゲーションシステムの外観図。
【図１３】（ａ）本発明の装置を用いたナビゲーションシステムの操作装置の第１の状態における表示装置上の画面表示の一例を示す図。
（ｂ）本発明の装置を用いたナビゲーションシステムの操作装置の第２の状態における表示装置上の地図設定の画面表示の一例を示す図。
（ｃ）操作装置の第２の状態における表示装置上のナビゲーションシステムの各種機能の設定をする画面の表示例を示す図。
【図１４】本発明の装置を用いたビデオカメラの概略構成ブロック図。
【図１５】本発明の装置を用いたビデオカメラの外観図。
【図１６】（ａ）本発明の装置を用いたビデオカメラの第１の状態におけるジョイスティック装置内のタクトスイッチの入力操作方向の割り当てを示す図。
（ｂ）本発明の装置を用いた第２の状態におけるジョイスティック装置内のタクトスイッチの入力操作方向の割り当てを示す図。
【図１７】（ａ）本発明の装置を用いたビデオカメラの操作装置の第１の状態における表示装置上の画面表示の一例を示す図。
（ｂ）本発明の装置を用いたビデオカメラの操作装置の第２の状態における表示装置上の画面表示の一例を示す図。
【図１８】第３の実施の形態における操作装置を用いた情報処理装置の構成概略図。
【図１９】第３の実施の形態における操作装置を用いた情報処理装置の外観図。
【図２０】第３の実施の形態の操作装置の一例を示す外観図。
【図２１】本実施の形態の操作装置のボリュームを示す概念図。
【図２２】第３の実施の形態の操作装置の一例を示す外観図。
【図２３】本実施の形態の表示制御に関するフローチャート。
【符号の説明】
１０２ 基板
１０３ 保持部材
１０４ タクトスイッチ
１０５ レバー軸
１０９ コイルばね
１１０ 操作部材
１１８ タクトスイッチ
３０１ 表示装置
３０４ キャラクタジェネレータ
３０８ ＣＰＵ
３０９ 操作装置
３１６ ジョイスティック
４０１ 操作装置
４０２ ジョイスティック
４０３ ＣＰＵ
４０４ キャラクタジェネレータ
４０５ ＶＴＲ
４０７ ＥＶＦ
４１０ カメラ部
５１１ タクトスイッチ
５１３ 円盤
５１４ ばね
６０３ モニタ画面
６０４ 操作装置
７０１ 操作部材
７０２ 摺動ケース
７０３ コイルばね
８０１ カメラ部
８０４ 操作装置
８０５ 操作部材
８０６ ＣＰＵ
９０５ ボリューム
９０８ａ タクトスイッチ
９０８ｂ タクトスイッチ
９１１ ＣＰＵ
９１２ メモリ
９１３ 入力キー
９１５ ばね
Claims (5)
- 揺動自在に動作し、揺動の中立位置にある時のレバー軸のスラスト方向に互いに異なる第１、第２の位置とを移動する操作部材と、
前記第１の位置において、前記操作部材の揺動方向に応じて前記レバー軸に連接された第１の部材が第１のスイッチ群のいずれかを押圧することにより第１の制御信号を入力する第１の信号入力手段と、
前記第２の位置において、前記操作部材の揺動方向に応じて前記レバー軸に連接され前記第１の部材とは異なる第２の部材が第２のスイッチ群のいずれかを押圧することにより、前記第１の制御信号とは異なる第２の制御信号を入力する第２の信号入力手段とを備え、
前記第１のスイッチ群は、前記レバー軸の揺動中心を保持する保持部材と共に一体的に構成され、前記第１のスイッチ群と前記第２のスイッチ群は前記レバー軸に対して同心状であって互いに径が異なるように、前記保持部材と前記第２のスイッチ群を略同一平面状に配置したことを特徴とする操作装置。 - 請求項１において、前記第１の信号入力手段は、前記操作部材の前記第１の位置において、前記中立位置からの第１の傾斜角度で前記第１のスイッチ群のいずれかを選択的に押圧することが可能であり、前記第２の信号入力手段は、前記操作部材の前記第２の位置において、前記第１の傾斜角度より小さい前記中立位置からの第２の傾斜角度で前記第２のスイッチ群のいずれかを選択的に押圧することが可能であること特徴とする操作装置。
- 請求項１もしくは請求項２において、前記操作部材を前記第１の位置に位置するように前記操作部材を前記スラスト方向に付勢する第１の弾性部材を備えることを特徴とする操作装置。
- 請求項３において、さらに、前記操作部材が前記中立位置に復帰するための第２の弾性部材を備えることを特徴とする操作装置。
- 請求項４において、さらに、前記操作部材の第１、第２の位置を検知する検知部材を備えることを特徴とする操作装置。
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