JP4227791B2 - 回転式エンコーダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転式エンコーダに係り、特に操作ノブの回転速度あるいは回転方向を検出する回転式エンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジョグダイヤル等の回転式エンコーダにおいては、その操作を円滑化するために、例えば回転式エンコーダの所定回転角毎にクリックを付与することが望まれる。
【０００３】
図５は、従来の回転式エンコーダを示す図である。図において２１は回転式エンコーダの回転軸、２２は回転体、２３は回転体２２にクリックを付与するための板バネ、２４は前記回転体２２の円周に沿って形成した凹部、２５は前記板バネ２３に形成した凸部である。板バネ２３に形成した凸部２５を前記回転体２２の円周に沿って形成した凹部２４に嵌合させることにより、前記回転体２２の回転にクリックを付与することができる。
【０００４】
また、回転式エンコーダには、その操作を円滑化するため所定の制動力を付与することが望まれる。制動力の付与に関しては、回転体に摩擦部材を接触させることにより所定の制動力を付与することのできる回転つまみがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−３４５７５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、ＤＪ（ディスクジョッキー）用のＣＤプレーヤ、あるいはＤＪ用のＭＤプレーヤ等の再生装置は、該再生装置に対する再生指示入力のために回転式エンコーダを備えている。ＤＪ等の操作者は前記回転式エンコーダを操作して、これらの再生装置に、例えばトラックサーチ、早送り・早戻し、フレームサーチ、ピッチコントロール等の種々の操作指示を与えることができる。
【０００７】
例えば、回転式エンコーダを回転操作して、ＣＤに記録されているトラック（一般に１つのＣＤには１０数トラックが記録されている）の特定トラックをサーチする場合、前記クリックの数をエンコーダ１回転当たり１０数クリック程度に設定しておくと、ＣＤに記録されている全トラックをエンコーダの１回転で選択することができる（１クリックで１トラック進むため）。
【０００８】
また、回転式エンコーダを回転繰作して、フレームサーチをする場合、１フレームは、１／７５秒であるので、クリックの数を１回転当たり７５クリックまたは１５０クリックに設定しておくと、エンコーダの１回転で１秒分または２秒分のフレーム数を進めることができる。
【０００９】
また、回転式エンコーダを操作して操作指示を与える場合、回転式エンコーダの回転操作に対する制動力が弱い場合は、回転式エンコーダは軽い力で回転する。このため、回転式エンコーダを操作しトラックサーチを行う場合、トラックナンバーが予期しない速度で繰り上げられるので、再生したいトラックのトラックナンバーに設定しづらくなる。すなわち、トラックサーチを行う場合は、回転式エンコーダに強い制動力を与えた方が操作し易くなる。
【００１０】
一方、回転式エンコーダを回転操作してフレームサーチをする場合は、回転式エンコーダを軽い力で操作できる方が多くのフレーム間を移動し易くなる。このため、フレームサーチを行う場合は、回転式エンコーダに弱い制動力を与えた方が操作し易くなる。
【００１１】
前記回転式エンコーダは、前述のように、それを操作して再生装置に複数の操作指示を与えることができるのに対し、回転式エンコーダに与えるクリックは前述のように一種類に限られている。また、前記特許文献１に示される回転つまみは、操作者が回転つまみの制動力を手動で調節することができる。しかし、この回転つまみの制動力は、操作者がその都度、前記操作指示の内容に応じて回転操作がし易い制動力に手動で調整しなければならない。
【００１２】
このように、前記従来の回転式エンコーダあるいは回転つまみでは、操作指示の内容毎に１回転当たりのクリックの数を調整すること、あるいは制動力を調整することは困難である。
【００１３】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたもので、回転式エンコーダの操作ノブに与えるクリックあるいは回転に対する制動力を容易に調整することのできる回転式エンコーダを提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を採用した。
【００１５】
回転位置あるいは回転速度を調整することにより操作対象機器を複数の操作モードで操作する操作ノブと、前記操作ノブを取り付けた回転軸に取り付けられ、前記操作ノブの回転位置あるいは回転速度を検出するための所定パターンが付与されたパターンシートと、前記パターンシートに付与した所定パターンとの相対移動をもとに回転検出パルスを生成する回転センサと、前記回転軸に取り付けたＤＣモータ及び該ＤＣモータに接続した負荷回路と、前記複数の操作モードを切り替えるモード切替手段と該モード切替手段で設定した操作モードに応じて前記負荷回路を制御する制御手段を備え、 該制御手段は前記負荷回路を前記操作モードに応じた頻度で交互に短絡または開放する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態にかかる回転式エンコーダを説明する図である。図において、１はＤＪ等の操作者が操作する操作ノブ、２は操作ノブ１とＤＣモータ４を連結する回転軸である。３は回転軸２に取り付けたパターンシートであり、パターンシート３には、操作ノブの回転位置、回転方向あるいは回転速度を検出するための所定パターン、例えば位相の異なる２組の白黒の所定間隔の模様あるいは所定間隔の穴が付与されている。４はＤＣモータであり、操作ノブ１により回転される発電機として機能する。５は光センサであり、パターンシート３に形成した前記所定パターンを光学的に読み取り、回転検出パルス信号６としてマイコン７ａに出力する。
【００１７】
７ａはマイコンであり、前記回転検出パルス信号６をもとに、例えば操作ノブ１の回転方向及び回転速度（あるいはパルス信号のパルス数）等を検出し、この検出値に従ってＣＤプレーヤ等の操作対象機器１０を制御する。
【００１８】
更にマイコン７ａは前記検出値及び後述するモード切替手段からの操作モード指令に従って短絡制御信号９を生成し、生成した短絡制御信号９を負荷回路としての短絡回路８に供給する。短絡回路８は、例えば操作ノブ１の所定回転角毎にＤＣモータ４の電源端子間を短絡し、これによりＤＣモータ４に、その所定回転角毎に間欠的に制動力を発生させる。
【００１９】
１１ａはモード切替手段であり、例えば「トラックサーチ」あるいは「フレームサーチ」等のモード切替ボタンを備え、該ボタンの操作に応じた操作モード指令を生成し、生成した操作モード指令をマイコン７ａに供給する。なお、モード切替手段１１ａは前記操作ノブ１の近傍に配置しておくとよい。
【００２０】
図２は、マイコンによる短絡制御信号の生成処理を説明する図である。図２（ａ）は光センサ５が出力する回転検出パルス信号６を示す。図２（ｂ）は、例えばモード切替手段１１ａがフレームサーチを指令したときのマイコン７ａが出力する短絡制御信号９の例を示す。この場合は、例えば回転検出パルス信号６の２パルス毎に１つの短絡制御信号９を出力する。図２（ｃ）は、例えば、モード切替手段１１ａがトラックサーチを指令したときのマイコン７ａが出力する短絡制御信号９の例を示す。この場合は、例えば回転検出パルス信号の１０パルス毎に１つの短絡制御信号９を出力する。
【００２１】
従って、例えば、操作ノブ１を１回転する毎に１００パルスの回転検出パルス信号６を出力するように設定したエンコーダにおいては、トラックサーチを行う場合には、図２（ｃ）に示すように操作ノブ１を１回転する間に１０回のクリックを得ることになる。また、フレームサーチをする場合には、図２（ｂ）に示すように操作ノブ１を１回転する間に５０回のクリックを得ることになる。
【００２２】
図３は、本発明の第２の実施形態にかかる回転式エンコーダを説明する図である。図において、７ｂはマイコンであり、前記回転検出パルス信号６をもとに、例えば操作ノブの回転方向及び回転速度（あるいはパルス信号のパルス数）を検出し、この検出値に従ってＣＤプレーヤ等の操作対象機器１０を制御する。
【００２３】
更にマイコン７ｂは後述するモード切替手段１１ｂからの操作モード指令に従って後述する抵抗値可変回路１２に設定すべき抵抗値に相当するデジタル負荷制御信号１３を生成し、生成したデジタル負荷制御信号１３をＤ／Ａ（Digital／Analog）コンバータ１４に供給する。１４はＤ／Ａコンバータであり、前記負荷制御信号１３をアナログ負荷制御信号１５に変換する。１２はＤＣモータ４の電源端子間に負荷抵抗を接続した負荷回路としての抵抗値可変回路であり、該負荷抵抗を制御することにより所望の強さの制動力を発生させることができる。抵抗値可変回路１２は前記アナログ負荷制御信号１５に応じて抵抗値を可変制御する。
【００２４】
１１ｂはモード切替手段であり、例えば「制動力強」あるいは「制動力弱」等のモード切替ボタンを備え、該ボタンの操作応じた操作モード指令を生成し、生成した操作モード指令をマイコン７ｂに供給する。
【００２５】
操作ノブ１に与える制動力を強くするときは、抵抗値可変回路１２の抵抗値を小さくし、制動力を弱くするときは、抵抗値可変回路１２の抵抗値を大きくする。例えば、抵抗値可変回路１２の抵抗値を１Ωから１０Ωまで可変することができる場合において、操作ノブ１を回転操作してトラックサーチをする場合、モード切替手段１１ｂの「制動力強」ボタンを操作する。マイコン７ｂはこの操作指示にしたがって低抵抗（例えば、２Ω）を示すデジタル負荷制御信号１３を出力し、抵抗値可変回路１２による制動力を強く設定する。一方、操作ノブ１を回転操作してフレームサーチをする場合、モード切替手段１１ｂの「制動力弱」ボタンを操作する。マイコン７ｂはこの操作指示にしたがって高抵抗（例えば、８Ω）を示すデジタル負荷制動信号１３を出力し、制動力を弱く設定する。
【００２６】
なお、マイコン７ｂは、前記回転検出パルス信号６をもとに、例えば操作ノブ１の回転方向及び回転速度（あるいはパルス信号のパルス数）を検出し、この検出値に従ってＣＤプレーヤ等の操作対象機器１０を制御することは前述の例に同じである。
【００２７】
また、以上の例では、ＤＣモータ４に短絡回路８を設けて、操作ノブ１の回転にクリックを与える例（第１の実施形態）及びＤＣモータ４に抵抗値可変回路１２を設けて、操作ノブ１の回転に制動を与える例（第２の実施形態）について説明したが、これらを組み合わせて操作ノブ１にクリック及び制動力を付与することができる。
【００２８】
図４は、本発明の第３の実施形態にかかる回転式エンコーダを説明する図である。図において、７はマイコンであり、前記回転検出パルス信号６をもとに、例えば操作ノブの回転方向及び回転速度（あるいはパルス信号のパルス数）を検出し、この検出値に従ってＣＤプレーヤ等の操作対象機器１０を制御する。
【００２９】
更にマイコン７は、前記検出値及び後述するモード切替手段１１からの操作モード指令に従って短絡制御信号９を生成し、生成した短絡制御信号９を短絡回路８に供給する。これによりＤＣモータ４に、その所定回転角毎に間欠的に制動力を発生させる。
【００３０】
更にマイコン７は、後述するモード切替手段１１からの操作モード指令に従ってデジタル負荷制御信号１３を生成し、生成したデジタル負荷制御信号１３をＤ／Ａコンバータ１４に供給する。Ｄ／Ａコンバータ１４はデジタル負荷制御信号１３をアナログ負荷制御信号１５に変換する。抵抗値可変回路１２はアナログ負荷制御信号１５に応じて抵抗値を制御して所望の強さの制動力を発生させることができる。
【００３１】
１１はモード切替手段であり、例えば「トラックサーチ」あるいは「フレームサーチ」等のモード切替ボタン及び「制動力弱」あるいは「制動力強」等のモード切替ボタンを備え、該ボタンの操作応じた操作モード指令を生成し、生成した操作モード指令をマイコン７に供給する。なお、前記「トラックサーチ」及び「フレームサーチ」ボタンの操作に連動して制動力のモードを「制動力弱」及び「制動力強」に設定することもできる。
【００３２】
この例では、ＤＣモータ４は短絡回路８及び抵抗値可変回路１２を備えているので、操作ノブ１の回転に対してクリック及び制動力の一方あるいは双方を付与することができる。また、前記短絡制御信号９の送出を停止することによりクリックのない滑らかな回転を得ることができる。
【００３３】
なお、以上の説明では回転軸２は操作ノブ１とＤＣモータを連結する一体の回転軸であることを前提に説明したが、回転軸２を操作ノブ１側の回転軸及びＤＣモータ４側の回転軸で構成し、これらの回転軸を歯車あるいはベルト等で連結することができる。このように構成すると操作ノブ１に加えられる衝撃力がＤＣモータを含む他の部品に伝達するのを抑制することができる。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態によれば、使用する場面に応じて、回転式エンコーダの操作ノブに与えるクリックの数、クリックの有無あるいは回転に対する制動力を調整することができる。このため使用者に使用しやすい回転式エンコーダを提供することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、回転式エンコーダの操作ノブに与えるクリックの数あるいは回転に対する制動力を容易に調整することのできる回転式エンコーダを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる回転式エンコーダを説明する図である。
【図２】短絡制御信号の生成処理を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる回転式エンコーダを説明する図である。
【図４】本発明の第３の実施形態にかかる回転式エンコーダを説明する図である。
【図５】従来の回転式エンコーダを示す図である。
【符号の説明】
１ 操作ノブ
２ 回転軸
３ パターンシート
４ ＤＣモータ
５ 光センサ
６ 回転検出パルス
７，７ａ，７ｂ マイコン
８ 短絡回路
９ 短絡制御信号
１０ 操作対象機器
１１，１１ａ，１１ｂ モード切替手段
１２ 抵抗値可変回路
１３ デジタル負荷制御信号
１４ Ｄ／Ａコンバータ
１５ アナログ負荷制御信号

Claims (3)

1. 回転位置あるいは回転速度を調整することにより操作対象機器を複数の操作モードで操作する操作ノブと、
   前記操作ノブを取り付けた回転軸に取り付けられ、前記操作ノブの回転位置あるいは回転速度を検出するための所定パターンが付与されたパターンシートと、
   前記パターンシートに付与した所定パターンとの相対移動をもとに回転検出パルスを生成する回転センサと、
   前記回転軸に取り付けたＤＣモータ及び該ＤＣモータに接続した負荷回路と、
   前記複数の操作モードを切り替えるモード切替手段と該モード切替手段で設定した操作モードに応じて前記負荷回路を制御する制御手段を備え、
   該制御手段は前記負荷回路を前記操作モードに応じた頻度で交互に短絡または開放することを特徴とする回転式エンコーダ。
2. 請求項１の記載において、
   前記制御手段は前記負荷回路の抵抗値を前記操作モードに応じた所定値に調整することを特徴とする回転式エンコーダ。
3. 請求項１または請求項２の記載において、
   前記操作ノブを取り付けた回転軸と前記ＤＣモータを取り付けた回転軸は歯車またはベルトを介して結合したことを特徴とする回転式エンコーダ。

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