JPWO2022176767A5 - - Google Patents

Description

下部ケース１１Ｂは、円形の板状体で構成され、ケース１１の底部を形成する。この下部ケース１１Ｂのケース１１の開口１１ａと対向する面には、操作軸１２の操作軸本体１２１の軸心方向の一端１２１ａ側を軸受けする軸受け部１１Ｂａが設けられている。この下部ケース１１Ｂのケース１１の開口１１ａと対向する面側とは反対側の外部に露出する面１１Ｂｂは、ケース１１の底面とされる。この例では、このケース１１の底面を構成する面１１Ｂｂ（以下、底面１１Ｂｂという）は平面とされており、入力デバイス１が操作情報出力装置２の平面の入力面２２ａ上に載置されたときに、入力面２２ａ上でガタつかないようにされている。

そして、この実施形態では、入力デバイス１を操作情報出力装置２の入力面２２ａ上に載置したときに、入力デバイス１は、その下部ケース１１Ｂの底面１１Ｂｂと、操作情報出力装置２の入力面２２ａとの間で生じる摩擦力により、入力面２２ａに平行な方向に容易には動かないように、入力デバイス１の下部ケース１１Ｂの材料が選定され、及び／又は、底面１１Ｂｂの面処理が施されると共に、操作情報出力装置２の入力面２２ａの材料が選定され、及び／又は、面処理が施されている。

そして、このように操作軸１２がケース１１内に支持されている状態において、把持操作部１３に操作軸１２を傾ける力が印加されると、操作軸１２は、コイルばね１６の弾性変形により、操作軸本体１２１の軸心方向の一端１２１ａ側と他端１２１ｂ側との間の位置を回転中心として回転することで傾き、傾ける力の印加が解除されると、コイルばね１６の弾性復帰力により、傾ける力が印加される前の元の状態に復帰するように動作する。このことを図３を用いて説明する。

図３は、入力デバイス１の把持操作部１３が矢印ＡＲの方向の力を受けて、操作軸１２が傾いた状態を示す図である。すなわち、矢印ＡＲの方向の力を受けると、操作軸１２は、当該矢印ＡＲの力の印加方向に傾倒しようとする。このとき、コイルばね１６の軸心方向の一端及び他端が、ケース１１の底部の下部ケース１１Ｂ及び操作軸１２の操作軸本体１２１の他端１２１ｂ側の操作軸カバー１２２に、固定されているので、コイルばね１６は、図３に示すように、矢印ＡＲの方向の力が印加される側が弾性的に伸び、矢印ＡＲの方向とは反対側が弾性的に縮むように弾性変化をする。このため、操作軸１２は、コイルばね１６の一端１６ａと他端１６ｂとの間の位置Ｏｃ（この位置Ｏｃは、操作軸本体１２１の軸心方向の一端１２１ａ及び他端１２１ｂの間の位置となっている）を回転中心として回転するようにして傾く。

なお、操作軸１２の回転中心の位置Ｏｃは、操作軸本体１２１の軸心方向の一端１２１ａと他端１２１ｂの間の所定の定まった固定位置となるように構成する必要はなく、操作軸１２の傾き角の大きさに応じて若干変動してもよい。ただし、操作軸１２が傾けられたときに、操作軸１２とケース１１の上部ケース１１Ｕとが擦れ合うことがないように、上部ケース１１Ｕの形状及び操作軸１２の形状が選定される。

このように操作軸１２が傾いたときには、図３に示すように、下部ケース１１Ｂの軸受け部１１Ｂａにおける操作軸本体１２１の一端１２１ａ側の先端位置は、傾いていない状態での軸受け部１１Ｂａの中央部から、操作軸本体１２１の他端１２１ｂ側の傾き方向とは逆方向に、傾き角θに応じた距離ｄだけ移動するように位置変位する。

切り替え接続回路２０４は、情報処理回路２１０の制御回路２１１からの制御により、選択回路２０３によって選択されたループコイルが接続される接続先（送信側端子Ｔ、受信側端子Ｒ）を切り替える。この接続先のうち、送信側端子Ｔには電流ドライバ２０２が、受信側端子Ｒには受信アンプ２０５が、それぞれ接続されている。そして、位置検出センサ２２から信号を送信する場合には、切り替え接続回路２０４は端子Ｔ側に切り替えられ、逆に、位置検出センサ２２が入力デバイス１からの信号を受信する場合には、切り替え接続回路２０４は端子Ｒ側に切り替えられる。

操作情報生成回路２１５は、傾き方向検出回路２１３から受け取った傾き方向の情報と、傾きの大きさ検出回路２１４から受け取った傾きの大きさの情報と、スイッチ１８Ｓ状態検出回路２０７からのスイッチ１８Ｓのオン、オフの状態情報と、スイッチ１９Ｓ状態検出回路２０８からのスイッチ１９Ｓのオン、オフの状態情報とを含めた操作情報を生成する。

ステップＳ１１３で、スイッチ１９Ｓがオンとされてはいないと判別したとき、また、ステップＳ１１４の次には、制御回路２１１は、入力デバイス１を用いた操作入力のための処理を終了する操作、例えば操作情報出力装置２の電源スイッチをオフとする操作等がなされた否か判別する（ステップＳ１１５）。

また、上述の実施形態の操作情報出力装置２では、電磁誘導方式の位置検出センサによる位置検出方式を用いているので、非常に細かい変位が検出可能であり、その検出した変位に基づいて傾き方向と傾きの大きさが算出されるため、従来方式よりも分解能が高いという効果がある。

Claims (19)

1. 操作軸と、前記操作軸を、当該操作軸の軸心方向を任意の方向に傾かせる操作を可能とする状態で収納するケースとを有し、
   前記操作軸内には、位置検出センサと電磁誘導結合による信号のインタラクションを行うための共振回路を構成するためのコイルが、前記コイルを貫通する磁束の方向が前記操作軸の軸心方向となるように収納され、
   前記操作軸は、前記ケース内において、前記操作軸の軸心方向の一端側と他端側との間の所定の位置を回転中心として任意の方向に傾けられるように構成されることで、前記信号のインタラクションにより前記位置検出センサを通じて検出される前記操作軸の軸心方向の一端側の位置変位に基づいて、前記操作軸が傾けられた方向及び前記傾き角の大きさが検出されるようにされた
   ことを特徴とする入力デバイス。
2. 前記操作軸内には、前記コイルが、前記位置検出センサを通じて前記操作軸の軸心方向の一端側の位置が検出可能となるように収納されており、
   前記ケースは、中空空間を介して互いに対向する上部及び底部を備え、前記上部には開口が設けられ、
   前記操作軸は、前記ケース内に、軸心方向の前記一端側が前記ケースの前記底部側において移動可能に軸受けされ、軸心方向の前記他端側が前記開口を通じて前記ケース外に突出させられると共に、前記傾かせる操作力が軸心方向の前記他端側に加えられたときに、前記ケースの前記中空空間内において、前記所定の位置を回転中心として回転して傾き、軸芯方向の前記一端側の位置が前記ケースの底部において変化するように支持されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
3. 前記操作軸を傾かせる操作力が解除されたときに、前記操作軸を前記傾かせる操作力が加えられる前の状態に弾性的に復帰させるようにする弾性復帰部材を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
4. 前記コイルは、磁性体コアに巻回されていると共に、前記磁性体コアの軸心方向の一端側は、前記操作軸の軸心方向の前記一端側の端部の近傍に位置するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
5. コイルばねが、前記操作軸を当該コイルばねの内部に収納するように配設されると共に、前記コイルばねの一端側が前記ケースの前記底部に固定されて取り付けられており、
   前記コイルばねにより、前記操作軸が、前記ケース内に支持されると共に、傾かせる操作力が加えられる前の状態に弾性的に復帰させられる
   ことを特徴とする請求項２に記載の入力デバイス。
6. 前記操作軸の軸心方向の前記他端側には、使用者が前記操作軸を傾かせる操作をするための把持操作部が設けられて、
   前記把持操作部には、回路基板が設けられ、
   前記回路基板には、前記コイルと電気的に接続されて前記共振回路を構成する第１のコンデンサが配設されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
7. 前記把持操作部には、使用者が操作可能な１又は複数個のスイッチが設けられ、
   前記回路基板には、前記１又は複数個のスイッチのオン、オフにより、前記共振回路に対しての接続が制御される１又は複数個の第２のコンデンサが設けられている
   ことを特徴とする請求項６に記載の入力デバイス。
8. 前記操作軸の軸心方向の前記一端側の端部は、所定の第１の曲率を有する凸曲面とされ、
   前記ケースの底部には、前記第１の曲率と同じ又は前記第１の曲率よりも大きい第２の曲率を有する凹曲面とされている軸受け部が設けられている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の入力デバイス。
9. 前記凸曲面と前記凹曲面は、ともに球面とされている
   ことを特徴とする請求項８に記載の入力デバイス。
10. 前記操作軸の軸心方向の前記他端側の前記ケース内部分には、前記操作軸が傾かせられたときに、前記ケースの上部と擦れ合うことがないように軸心方向に交差する方向に張り出す傘状の操作軸カバー部が形成されている
    ことを特徴とする請求項２に記載の入力デバイス。
11. 前記操作軸の軸心方向の前記他端側の前記ケース内部分には、前記操作軸が傾かせられたときに、前記ケースの上部と擦れ合うことがないように軸心方向に交差する方向に張り出す傘状の操作軸カバー部が、当該操作軸カバー部と前記操作軸とが軸心方向を中心軸として互いに自由に回転可能な状態で結合されていると共に、
    前記コイルばねの他端は、前記操作軸カバー部に固定されている
    ことを特徴とする請求項５に記載の入力デバイス。
12. 前記ケースの前記底部には、前記位置検出センサが設けられていると共に、前記位置検出センサの、前記共振回路との電磁誘導結合による信号のインタラクションに基づく検出出力から前記操作軸の軸心方向の前記一端側の前記位置検出センサ上の位置の変化に基づいて前記操作軸が傾けられた方向を検出する検出回路が設けられている
    ことを特徴とする請求項２に記載の入力デバイス。
13. 前記検出回路は、前記位置検出センサの、前記共振回路との電磁誘導結合による信号のインタラクションに基づく検出出力から前記操作軸の軸心方向の前記一端側の前記位置検出センサ上の位置の変化に基づいて前記操作軸が傾けられた方向及び前記操作軸の傾き角の大きさを検出する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の入力デバイス。
14. 入力デバイスと、前記入力デバイスが載置される入力面を備える操作情報出力装置とからなる入力システムであって、
    前記操作情報出力装置は、電磁誘導方式の位置検出センサを具備し、前記位置検出センサの位置検出領域上を前記入力面とし、
    前記入力デバイスは、
    操作軸と、前記操作軸を、当該操作軸の軸心方向を任意の方向に傾かせる操作を可能とする状態で収納するケースとを有し、
    前記操作軸内には、前記位置検出センサと電磁誘導結合による信号のインタラクションを行う共振回路を構成するためのコイルが、前記コイルを貫通する磁束の方向が前記操作軸の軸心方向となるように収納されていると共に、前記操作軸は、前記ケース内において、前記操作軸の軸心方向の一端側と他端側との間の所定の位置を回転中心として任意の方向に傾けられるように構成されており、
    前記操作情報出力装置は、
    前記位置検出センサの、前記共振回路との電磁誘導結合による信号のインタラクションに基づく検出出力から前記操作軸の軸心方向の前記一端側の前記位置検出センサ上の位置を検出し、検出した位置の変化に基づいて前記操作軸が傾けられた方向を検出する検出回路を備える
    ことを特徴とする入力システム。
15. 前記入力デバイスは、前記操作軸を傾かせる操作力が解除されたときに、前記操作軸を前記傾かせる操作力が加えられる前の状態に弾性的に復帰させるようにする弾性復帰部材を備える
    ことを特徴とする請求項１４に記載の入力システム。
16. 前記操作情報出力装置の前記検出回路は、前記位置検出センサの、前記共振回路との電磁誘導結合による信号のインタラクションに基づく検出出力から前記操作軸の軸心方向の前記一端側の前記位置検出センサ上の位置を検出し、検出した位置の変化に基づいて前記操作軸が傾けられた方向及び前記操作軸の傾き角の大きさを検出する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の入力システム。
17. 前記操作情報出力装置の前記入力面は、前記入力デバイスの底部よりも大きい領域範囲を有し、前記入力デバイスは、前記入力面の任意の位置に載置可能とされる
    ことを特徴とする請求項１４に記載の入力システム。
18. 前記操作情報出力装置は、前記入力デバイス用の第１のモードと、その他の位置指示器による指示位置の検出用の第２のモードとを備え、
    前記第１のモードのときに、前記検出回路が動作する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の入力システム。
19. 前記入力デバイスは、識別情報を前記操作情報出力装置に伝送する伝送部を備え、
    前記操作情報出力装置は、前記入力デバイスからの前記識別情報を受信したときに、前記第１のモードを起動して、前記検出回路で、前記共振回路との電磁誘導結合による信号のインタラクションに基づく検出出力から前記操作軸の軸心方向の前記一端側の前記位置検出センサ上の位置の変化に基づいて前記操作軸が傾けられた方向を検出する
    ことを特徴とする請求項１８に記載の入力システム。