TW202409806A - 滾輪單元及包括其的操作裝置、滾輪單元的控制方法、電腦可讀取記錄媒體 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種使藉由電流流經線圈而被賦予旋轉阻力的滾輪單元以高速旋轉時能夠避免產生使用者非預期的旋轉阻力而提高使用感的滾輪單元。滾輪單元11包括滾輪主體部12f、MR流體保持部11g、旋轉檢測部13a、方向檢測部13b、線圈12d、線圈控制部12c。MR流體保持部11g藉由自外部賦予的磁場而對滾輪主體部12f賦予旋轉阻力。旋轉檢測部13a對滾輪主體部12f於旋轉方向上的位置進行檢測。方向檢測部13b對滾輪主體部12f的旋轉方向進行檢測。線圈控制部12c於使滾輪主體部12f向旋轉方向旋轉時於每規定的旋轉角度產生點擊感，輸出每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形，以對流經線圈12d的電流進行控制。

Description

滾輪單元及包括其的操作裝置、滾輪單元的控制方法、電腦可讀取記錄媒體

本發明是有關於一種裝填於滑鼠、鍵盤等操作裝置中的滾輪單元及包括其的操作裝置、滾輪單元的控制方法、電腦可讀取記錄媒體。

近年來，採用於對PC等進行各種操作輸入的滑鼠或鍵盤等操作裝置中裝填有藉由旋轉操作進行輸入的滾輪單元的結構。

另外，近年來，裝填有滾輪單元的滑鼠等操作裝置不僅於作為對設置於工作場所或家庭中的PC等進行操作的操作裝置的用途中使用，亦作為對電子競技運動（e-Sports）等遊戲進行操作的操作裝置來使用，要求更細膩的操作感。

例如，於專利文獻1中揭示了結構簡單且低成本的具有滾動滾輪的段數切換功能的滑鼠裝置。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2021-068411號公報（日本專利第6981632號）

[發明所欲解決之課題]

然而，於所述先前的滑鼠裝置中，具有以下所示的問題點。

即，於所述公報所揭示的滑鼠裝置中，為了具有滾動滾輪的段數切換功能，包括具有不同槽數的碼槽的多個模組，對該模組進行切換，藉此切換滾動滾輪的段數。

因此，於該滑鼠裝置的結構中，難以改變旋轉阻力或點擊感等各種設定以達到使用者喜歡的使用感。

另外，作為改變滾輪單元的旋轉阻力的手段，考慮如下制動機構：將黏性根據所賦予的磁力的大小而發生變化的磁流變流體（MR（Magneto-Rheological）流體）封入旋轉軸的周圍，根據磁流變流體的黏度變化來改變滾輪單元的操作感（旋轉阻力）。

於包括使用此種磁流變流體的制動機構的滾輪單元中，例如可自通常的24次點擊/旋轉設定為48次點擊/旋轉或96次點擊/旋轉般細緻的點擊感。

然而，於此種結構中，當使滾輪單元以高速旋轉時，用於產生點擊感的接通/斷開（ON/OFF）的切換時間變得極短，線圈的電流成為未充分達到波峰及/或零的電流波形。於該情況下，由於每點擊一次而流經線圈的電流成為不達到零的波形，因此電流始終流經線圈而產生磁場，產生偏移轉矩。因此，於使滾輪單元以高速旋轉時，有可能產生使用者非預期的旋轉負荷。

本發明的課題在於提供一種使藉由電流流經線圈而被賦予旋轉阻力的滾輪單元以高速旋轉時能夠避免產生使用者非預期的旋轉阻力而提高使用感的滾輪單元及包括其的操作裝置、滾輪單元的控制方法、電腦可讀取記錄媒體。 [解決課題之手段]

第一發明的滾輪單元是裝填於操作裝置中的滾輪單元，包括滾輪主體部、制動機構、旋轉檢測部、方向檢測部、線圈、以及線圈控制部。滾輪主體部以能夠向正轉方向、反轉方向旋轉的狀態裝填於操作裝置中。制動機構藉由自外部賦予的磁場，對滾輪主體部賦予旋轉阻力。旋轉檢測部對滾輪主體部於旋轉方向上的位置進行檢測。方向檢測部對滾輪主體部的旋轉方向進行檢測。線圈產生磁場。線圈控制部根據旋轉檢測部及方向檢測部中的檢測結果，使滾輪主體部向旋轉方向旋轉時於每規定的旋轉角度產生點擊感，並且輸出每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形，以對流經線圈的電流進行控制。

此處，例如於藉由使用了磁流變流體（MR（Magneto-Rheological）流體）或磁鐵的制動機構對滾輪主體部的旋轉阻力進行控制的滾輪單元中，根據旋轉檢測部及方向檢測部中的檢測結果，使滾輪主體部向旋轉方向旋轉時於每規定的旋轉角度產生點擊感，並且輸出每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形，以對流經線圈的電流進行控制。

此處，裝填有滾輪單元的操作裝置例如包含滑鼠、鍵盤、遊戲用控制器、各種控制面板等。

滾輪單元是藉由旋轉操作而進行操作輸入的操作構件，例如可為除藉由旋轉操作以外亦藉由按壓進行操作輸入的結構。

制動機構例如包含：利用當賦予磁場時黏性發生變化的磁流變流體（MR流體）的性質來調整滾輪主體部的旋轉阻力的機構、或藉由電流流經線圈來調整與內置於滾輪主體部的磁鐵的吸引力以調整滾輪主體部的旋轉阻力的機構。

藉此，線圈控制部輸出每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形以對流經線圈的電流進行控制，藉此能可靠地基於每點擊一次時通過零點的脈衝波形進行控制。

因此，即便於使用者使滾輪主體部以高速旋轉的情況下，亦可防止成為每點擊一次的時間間隔過短而脈衝波形無法返回至零點的波形。

結果，於使藉由電流流經線圈而被賦予旋轉阻力的滾輪單元以高速旋轉時可避免產生使用者非預期的旋轉阻力，從而提高使用感。

第二發明的滾輪單元是如第一發明所述的滾輪單元，更包括輸出轉矩決定部，所述輸出轉矩決定部根據旋轉檢測部及方向檢測部中的檢測結果，決定滾輪主體部的輸出轉矩。線圈控制部按照輸出轉矩決定部中的決定，對流經線圈的電流進行控制。

藉此，於輸出轉矩決定部中，使用旋轉檢測部及方向檢測部中的檢測結果來決定滾輪單元的輸出轉矩，藉此線圈控制部可按照輸出轉矩決定部中的決定來控制賦予至線圈的電流的大小。

第三發明的滾輪單元是如第二發明所述的滾輪單元，更包括儲存部，所述儲存部保存與滾輪主體部的輸出轉矩相應的多個脈衝波形的資料。輸出轉矩決定部讀出與旋轉檢測部及方向檢測部中的檢測結果相應的、每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形，並向線圈控制部輸出。

藉此，輸出轉矩決定部可自保存在儲存部中的多個脈衝波形中讀出與滾輪主體部的輸出轉矩相應的、每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形，決定滾輪主體部的輸出轉矩。

因此，於使藉由電流流經線圈而被賦予旋轉阻力的滾輪單元以高速旋轉時可避免產生使用者非預期的旋轉阻力，從而提高使用感。

第四發明的滾輪單元是如第二發明所述的滾輪單元，更包括相位反轉部，所述相位反轉部使與於輸出轉矩決定部中決定的輸出轉矩相對應的包含正側及負側的任一側的波形的脈衝波形於每點擊一次時反轉為正與負，並向線圈控制部輸出。

藉此，例如於以與於輸出轉矩決定部中決定的輸出轉矩相對應的形式讀出的脈衝波形為包含正側及負側的任一側的波形的脈衝波形的情況下，相位反轉部以每點擊一次時正與負交替的方式使脈衝波形的一部分反轉，並向線圈控制部輸出，藉此即便於使滾輪主體部高速旋轉的情況下，亦可避免產生非預期的旋轉阻力而提高使用感。

第五發明的滾輪單元是如第三發明或第四發明所述的滾輪單元，其中線圈控制部基於脈衝波形進行脈衝寬度調變（Pulse Width Modulation，PWM）控制。

藉此，例如可容易地控制滾輪主體部的旋轉時的旋轉阻力的大小、點擊感的間隔等。

第六發明的滾輪單元是如第一發明或第二發明所述的滾輪單元，其中旋轉檢測部設定有第一解析度以用於向正轉方向旋轉，設定有比所述第一解析度低的第二解析度以用於向反轉方向旋轉。

藉此，例如於用於射擊遊戲等時，於正轉時使槍連續射擊的設定、反轉時更換武器的設定的情況下，正轉時可以比反轉時高的解析度進行操作。另一方面，藉由於反轉時以比正轉時低的解析度進行操作，即便於存在自正轉起非預期的反轉操作的情況下，亦可控制為不輸出由反轉操作引起的錯誤的輸入。

第七發明的滾輪單元是如第一發明或第二發明所述的滾輪單元，其中旋轉檢測部將檢測向正轉方向旋轉時的旋轉位置的第一相位、與檢測向反轉方向旋轉時的旋轉位置的第二相位設定於相互錯開的位置。

藉此，例如於用於射擊遊戲等時，於正轉時使槍連續射擊的設定、反轉時更換武器的設定的情況下，反轉方向上的旋轉位置的檢測相位被設定為與正轉側的檢測相位錯開，因此即便於存在自正轉起非預期的反轉操作的情況下，亦可控制為不輸出由反轉操作引起的錯誤的輸入。

第八發明的滾輪單元是如第一發明或第二發明所述的滾輪單元，其中制動機構具有磁流變流體保持部，所述磁流變流體保持部保持黏性因自流經有電流的線圈賦予的磁場而發生變化的磁流變流體，根據磁流變流體的黏性的變化來改變相對於滾輪主體部的旋轉阻力的大小。

藉此，於線圈中流經電流，對保持於磁流變流體保持部中的磁流變流體（MR（Magneto-Rheological）流體）賦予磁場，藉此可控制為磁流變流體的黏度變高，增加滾輪主體部的旋轉阻力。

另外，即便為包含使用了此種磁流變流體的制動機構的結構，亦可於高速旋轉時避免產生電流波形未達到零所引起的使用者非預期的旋轉阻力，從而提高使用感。

第九發明的滾輪單元是如第一發明或第二發明所述的滾輪單元，其中線圈控制部根據旋轉檢測部及方向檢測部中的檢測結果，對流經線圈的電流進行控制，以使得於滾輪主體部向正轉方向旋轉的情況以及向反轉方向旋轉的情況下，改變相對於滾輪主體部的旋轉阻力。

藉此，例如可進行如下設定：於滾輪單元正轉時，使產生點擊感的間隔變窄，於反轉時，使產生點擊感的間隔變寬，或者於正轉時減小滾輪單元的旋轉阻力，於反轉時增大滾輪單元的旋轉阻力等。

結果，可藉由簡單的結構，於正轉時與反轉時分配不同的設定。

第十發明的滾輪單元是如第九發明所述的滾輪單元，其中線圈控制部根據於方向檢測部中檢測出的滾輪主體部的旋轉方向，對流經線圈的電流進行控制，以使得滾輪主體部的點擊感成為不同的感覺。

藉此，例如使用於正轉時滾輪主體部的旋轉阻力小、於反轉時增大滾輪主體部的旋轉阻力的脈衝波形，對流經線圈的電流進行控制，藉此可改變正轉時及反轉時的點擊感。

第十一發明的滾輪單元是如第十發明所述的滾輪單元，其中線圈控制部對流經線圈的電流進行控制，以使得於方向檢測部中的檢測結果為正轉方向的情況下，以第一間距賦予點擊感，於方向檢測部中的檢測結果為反轉方向的情況下，以比第一間距寬的第二間距賦予點擊感。

藉此，例如使用於正轉時縮短對滾輪主體部賦予旋轉阻力的間隔、於反轉時延長對滾輪主體部賦予旋轉阻力的間隔的脈衝波形，對流經線圈的電流進行控制，藉此可改變正轉時及反轉時的賦予點擊感的間隔。

第十二發明的操作裝置包括如第一發明或第二發明所述的滾輪單元、以及以能夠旋轉的狀態支撐滾輪單元的主體部。

藉此，可提供如下操作裝置：使藉由電流流經線圈而被賦予旋轉阻力的滾輪單元以高速旋轉時能夠避免產生使用者非預期的旋轉阻力，從而提高使用感。

第十三發明的滾輪單元的控制方法是如第一發明或第二發明所述的滾輪單元的控制方法，包括旋轉檢測步驟、方向檢測步驟、以及線圈控制步驟。於旋轉檢測步驟中對滾輪主體部於旋轉方向上的位置進行檢測。於方向檢測步驟中對滾輪主體部的旋轉方向進行檢測。於線圈控制步驟中根據旋轉檢測步驟及方向檢測步驟中的檢測結果，使滾輪主體部向旋轉方向旋轉時於每規定的旋轉角度產生點擊感，並且輸出每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形，以對流經線圈的電流進行控制。

藉此，於使藉由電流流經線圈而被賦予旋轉阻力的滾輪單元以高速旋轉時可避免產生使用者非預期的旋轉阻力，從而提高使用感。

第十四發明的電腦可讀取記錄媒體是儲存有如第一發明或第二發明所述的滾輪單元的控制程式，所述控制程式使電腦執行滾輪單元的控制方法，所述滾輪單元的控制方法包括旋轉檢測步驟、方向檢測步驟、以及線圈控制步驟。於旋轉檢測步驟中對滾輪主體部於旋轉方向上的位置進行檢測。於方向檢測步驟中對滾輪主體部的旋轉方向進行檢測。於線圈控制步驟中根據旋轉檢測步驟及方向檢測步驟中的檢測結果，使滾輪主體部向旋轉方向旋轉時於每規定的旋轉角度產生點擊感，並且輸出每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形，以對流經線圈的電流進行控制。

藉此，於使藉由電流流經線圈而被賦予旋轉阻力的滾輪單元以高速旋轉時可避免產生使用者非預期的旋轉阻力，從而提高使用感。 [發明的效果]

藉由本發明的滾輪單元，於使藉由電流流經線圈而被賦予旋轉阻力的滾輪單元以高速旋轉時可避免產生使用者非預期的旋轉阻力，從而提高使用感。

（實施方式1） 若使用圖1～圖19對本發明的一實施方式的滾輪單元進行說明，則如以下般。

再者，於本實施方式中，有時省略必需程度以上的詳細的說明。例如，有時省略已眾所周知的事項的詳細說明或對實質上相同的結構的重覆說明。這是為了避免以下的說明不必要地變得冗長，從而容易使本領域技術人員理解。

另外，申請人為了本領域技術人員充分地理解本發明而提供隨附圖式及以下的說明，並不意圖藉由該些來限定申請專利範圍中記載的主題。

（1）滑鼠控制系統1的結構 本實施方式的滑鼠控制系統（操作控制系統）1例如是接受來自進行e-Sports等遊戲的玩家的操作輸入，進行e-Sports等遊戲的系統，如圖1所示，包括滑鼠（操作裝置）10與個人電腦（Personal Computer，PC）（操作控制裝置）20。

如圖1所示，滑鼠10於與鍵盤20a一起配置於PC 20的前方的狀態下，藉由例如e-Sports等遊戲的玩家的手指主要進行旋轉操作及按下操作。滑鼠10包括滾輪單元11，所述滾輪單元11使用後述的MR（Magneto-Rheological）流體（磁流變流體）12e，改變由操作者進行旋轉操作時的滾輪主體部12f的旋轉阻力。

再者，關於滑鼠10的詳細的結構，於後段進行詳細敘述。

PC 20是連接有滑鼠10、且執行e-Sports等遊戲等各種應用的裝置，執行遊戲程式、商務程式、驅動模擬器程式等電腦程式。如圖1及圖2所示，PC 20包括鍵盤20a、通訊部（第一通訊部）21、顯示部22、以及控制部23。

如圖1所示，鍵盤20a與滑鼠10同樣地，接受來自遊戲的玩家等操作者的輸入。

如圖2所示，通訊部（第一通訊部）21經由無線與滑鼠10側的通訊部14連接，進行滑鼠10與PC 20之間的通訊。

如圖1所示，顯示部22是PC 20中包含的液晶顯示裝置等監視器，如圖2所示，與控制部23連接，例如被控制為顯示玩遊戲畫面等。

控制部23是對PC 20整體進行控制的中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）等處理器，如圖2所示，與通訊部21及顯示部22連接，執行保存在PC 20內的記憶體（未圖示）中的遊戲程式等各種程式。

（2）滑鼠10的結構 如圖2所示，滑鼠10包括接受由操作者進行的旋轉操作的滾輪單元11、以及通訊部（第二通訊部）14。進而，如圖3及圖4的（a）～圖4的（c）所示，滑鼠10具有滑鼠主體10a、開關10b、底表面10c、USB插入口10d、光投射部10ea、光接收部10eb、以及開關10f。

滑鼠主體10a是滑鼠10的框體部分，如圖3、圖4的（a）及圖4的（b）所示，於自其上表面上滾輪單元11的一部分突出的狀態下，以能夠旋轉的狀態支撐滾輪單元11。

如圖3、圖4的（a）及圖4的（b）所示，開關10b配置於滑鼠主體10a的上表面的滾輪單元11的附近。開關10b例如於切換通常模式與遊戲模式時、或者於切換滑鼠10的電源的接通/斷開時被操作。

如圖4的（b）所示，底表面10c與滑鼠主體10a一起構成滑鼠10的外殼。

如圖3所示，USB插入口10d設置於滑鼠10的正表面側部，主要插入用於對搭載於滑鼠10中的二次電池（未圖示）進行充電的USB纜線。

如圖4的（c）所示，光投射部10ea及光接收部10eb設置於滑鼠10的底表面10c的大致中央，於光接收部10eb中接收自光投射部10ea照射的紅外光的反射，藉此對滑鼠10的位置變化進行檢測。

如圖4的（c）所示，開關10f設置於滑鼠10的底表面10c的光投射部10ea及光接收部10eb的附近，使滑鼠10的電源接通/斷開。

如圖3等所示，滾輪單元11設置於滑鼠10的滑鼠主體10a的上表面的前方，主要接受旋轉操作及按下操作。如圖2所示，滾輪單元11包括轉矩生成部12與滾動檢測部13。

如圖2所示，轉矩生成部12具有輸出轉矩決定部12a、儲存部12b、線圈控制部12c、線圈12d、MR（Magneto-Rheological）流體12e、以及滾輪主體部12f。

如圖2所示，輸出轉矩決定部12a基於滾動檢測部13中包含的旋轉檢測部13a及方向檢測部13b中的檢測結果，決定滾輪主體部12f的輸出轉矩。

如圖2所示，儲存部12b與輸出轉矩決定部12a連接，保存用於以輸出轉矩決定部12a中決定的輸出轉矩改變滾輪主體部12f的旋轉阻力的輸出脈衝波形的資料（參照圖10的（a）～圖10的（d））、PWM控制的輸出佔空比（參照圖11及圖12）、每點擊一次時使正/負反轉後的脈衝波形的資料（參照圖16及圖17）等。

線圈控制部12c與輸出轉矩決定部12a連接，控制流經相對於MR流體12e而產生磁場的線圈12d的電流，以使得滾輪主體部12f藉由輸出轉矩決定部12a中決定的輸出轉矩而受到旋轉阻力。具體而言，線圈控制部12c藉由使用脈衝波形的脈衝寬度調變（Pulse Width Modulation，PWM）控制，對流經線圈12d的電流進行控制。

線圈12d配置於保持有MR流體12e的MR流體保持部（制動機構）11g（參照圖7的（b））的附近，藉由電流流動，相對於MR流體12e產生磁場。

MR（Magneto-Rheological）流體12e主要填充於設置於滾輪單元11的旋轉體（軸11e等（參照圖7的（b）））的滑動部的MR流體保持部11g（參照圖7的（b））的空間內。而且，MR流體12e受到自線圈12d賦予的磁場的影響，改變其形態，藉此改變滾輪主體部12f的旋轉阻力。再者，關於MR流體12e的特性，於後段進行詳細敘述。

滾輪主體部12f於與滾輪單元11的旋轉軸（軸11e（參照圖5等））一體化的狀態下，以能夠相對於滑鼠主體10a（參照圖5等）旋轉的狀態裝填。而且，滾輪主體部12f根據由於流經線圈12d的電流的變化而產生的MR流體12e的形態的變化，旋轉阻力的大小發生變化。特別是與滾輪主體部12f的旋轉位置相應而交替地形成產生旋轉阻力的區域與不產生旋轉阻力的區域，藉此可於滾輪主體部12f的旋轉時產生點擊感。

如圖2所示，滾動檢測部13具有旋轉檢測部13a、方向檢測部13b、以及邊緣判定部13c。

旋轉檢測部13a是為了對滾輪單元11的旋轉體（滾輪主體部12f等）的旋轉位置進行檢測而設置，如圖2所示，對滾輪主體部12f於旋轉方向上的位置進行檢測。而且，旋轉檢測部13a將檢測出的滾輪主體部12f於旋轉方向上的位置的資訊發送給轉矩生成部12中包含的輸出轉矩決定部12a。

方向檢測部13b是為了對滾輪單元11的旋轉體（滾輪主體部12f等）的旋轉方向（正轉、反轉）進行檢測而設置，如圖2所示，對滾輪主體部12f的旋轉方向進行檢測。而且，方向檢測部13b將檢測出的滾輪主體部12f的旋轉方向的資訊發送給轉矩生成部12中包含的輸出轉矩決定部12a。

如圖2所示，邊緣判定部13c與旋轉檢測部13a連接，根據於旋轉檢測部13a中檢測出的滾輪主體部12f於旋轉方向上的位置的資訊，對後述的滾輪主體部12f的旋轉控制脈衝的邊緣進行檢測，輸出滾動脈衝。

如圖2所示，通訊部14經由無線與PC 20側的通訊部21連接，於滑鼠10與PC 20之間進行各種資料等的收發。

（3）滾輪單元11的結構 如所述般，本實施方式的滑鼠10包括滾輪單元11，所述滾輪單元11使用MR流體12e，於由操作者進行旋轉操作時，使滾輪主體部12f的旋轉阻力變化為所期望的大小。

滾輪單元11是由滑鼠10的操作者輸入旋轉操作及按下操作的單元，如圖5所示，具有：外滾輪（滾輪主體部）11a、內滾輪（滾輪主體部）11b、中部按鈕11c、按下檢測桿11d、軸（旋轉軸）11e、旋轉檢測用磁鐵11f、MR流體保持部（磁流變流體保持部）（制動機構）11g及密封構件11h。

外滾輪（滾輪主體部）11a與內滾輪11b一起構成滾輪主體部12f。如圖5所示，外滾輪11a與內滾輪11b一起與軸11e一體化，藉由操作者的旋轉操作而旋轉。

如圖5所示，內滾輪（滾輪主體部）11b設置於外滾輪11a的內徑側，當外滾輪11a被操作時，與軸11e一起一體化而旋轉。

如圖5所示，中部按鈕11c是接受向外滾輪11a的按下操作的微型開關，以與按下檢測桿11d抵接的狀態設置於滾輪主體部12f的側方。

如圖5及圖6的（b）所示，按下檢測桿11d以自滾輪主體部12f的一方的側方突出的方式設置，當由操作者按下外滾輪11a時，按下中部按鈕11c。另外，按下檢測桿11d相對於包含外滾輪11a、內滾輪11b及軸11e的旋轉體，作為固定側的構件而設置。

如圖5及圖6的（a）所示，軸（旋轉軸）11e以自滾輪主體部12f的與按下檢測桿11d為相反側的側面突出的方式設置，成為滾輪主體部12f的旋轉操作時的旋轉中心。

如圖5所示，旋轉檢測用磁鐵11f是配置於軸11e的外周面側的固定側的構件，對軸11e的旋轉進行檢測。

如圖7的（a）所示的滾輪單元11的B-B線剖面圖即圖7的（b）所示，MR流體保持部11g是形成為包括滾輪主體部12f的旋轉機構中包含的滑動部的空間，封入有MR流體12e。藉此，MR流體12e的黏度因自外部賦予的磁場而發生變化，藉此於MR流體保持部11g與滾輪單元11的旋轉體（滾輪主體部12f等）的接觸部分（滑動部），可使旋轉阻力相對於滾輪主體部12f發生變化。

密封構件11h例如是橡膠製的環構件，如圖7的（b）所示，設置成封入至MR流體保持部11g中的MR流體12e不會向外部漏出。

此處，對向MR流體12e賦予的磁場的強度與MR流體12e的黏度的變化進行說明。

圖8示出表示於產生磁場時磁場的大小與根據磁場的大小而變化的MR流體12e的黏度的關係的圖表。

MR流體12e是於水、油等液體中分散有直徑1 μm～10 μm的鐵磁性體的微粒子的功能性流體，於不受到磁場影響的狀態下，微粒子均勻地分散於液體中。而且，MR流體12e於受到磁場的影響時，鐵磁性體的微粒子磁化並相互吸引，藉此形成簇，如圖8所示，磁場變強時黏度變高。再者，MR流體12e中的簇的形成程度可藉由控制流經線圈12d的電流來調整。

藉此，於本實施方式的滑鼠10中，滾輪單元11的線圈控制部12c對流經線圈12d的電流進行控制，從而對由線圈12d產生的磁場的大小進行控制，藉此可對MR流體12e的黏度進行控制。因此，可根據MR流體12e的黏度變化來對滾輪單元11的旋轉阻力的大小進行控制。

結果，例如於e-Sports等遊戲的玩家為操作者的情況下，可提供裝填有能夠對每個玩家實現細膩的操作感的滾輪單元11的滑鼠10。

特別是於裝填有本實施方式的滾輪單元11的滑鼠10中，例如於遊戲的玩家玩使用多個武器開槍的射擊遊戲時，設定與通常模式不同的連續射擊模式、武器切換模式。

再者，圖9的（a）～圖9的（c）所示的成像圖是對產生針對各模式的點擊感的角度間隔進行成像的圖，實際上並不意味著以圖示的角度間隔產生點擊感。

具體而言，於通常模式中，例如如圖9的（a）所示，對流經線圈12d的電流進行控制，以使得使滾輪單元11旋轉時的點擊感於正轉時、反轉時均以24次點擊/旋轉的角度間隔被感受到。

另一方面，若玩家於遊戲的遊戲中使滾輪單元11向正轉方向旋轉，則對滾輪單元11的旋轉方向進行檢測，轉移為連續射擊模式。

再者，通常模式作為與遊戲模式（連續射擊模式及武器切換模式）的比較來示出，但自通常模式向遊戲模式（連續射擊模式及武器切換模式）的切換例如只要藉由同時操作滑鼠10的多個按鈕等來進行即可。

於連續射擊模式中，例如如圖9的（b）所示，對流經線圈12d的電流進行控制，以使得使滾輪單元11向正轉方向旋轉時的點擊感以通常模式的2倍的48次點擊/旋轉的角度間隔被感受到。

藉此，例如於使用機槍等武器開槍時，可以比通常模式短的間隔進行連續射擊。

相反，若玩家於遊戲的遊戲中使滾輪單元11向反轉方向旋轉，則對滾輪單元11的旋轉方向進行檢測，轉移為武器切換模式。

於武器切換模式中，例如如圖9的（c）所示，對流經線圈12d的電流進行控制，以使得使滾輪單元11向反轉方向旋轉時的點擊感以通常模式的一半的12次點擊/旋轉的角度間隔被感受到。

藉此，例如即便遊戲中的玩家自使用機槍等武器連續射擊的狀態無意識地使滾輪單元11稍微反轉的情況下，由於反轉方向上的解析度比正轉方向低，因此可避免非預期錯誤地更換武器。因此，可控制為不對玩家的非預期的錯誤操作進行檢測，因此可提高遊戲的玩家的滿意度。

此處，為了產生圖9的（a）～圖9的（c）所示的點擊感，使用圖10的（a）～圖10的（d）來說明旋轉位置的檢測解析度為960 pls/旋轉時的自線圈控制部12c輸出的電流的脈衝波形。

再者，圖10的（a）～圖10的（d）表示於各模式下於滾輪單元旋轉時產生點擊感並且每點擊一次時正/負發生反轉的脈衝波形。

於通常模式中，藉由圖10的（a）所示的脈衝波形，對流經線圈12d的電流進行控制，以使得於正轉時、反轉時均以24次點擊/旋轉的角度間隔被感受到。

於連續射擊模式中，藉由圖10的（b）所示的脈衝波形，對流經線圈12d的電流進行控制，以使得於正轉時以通常模式的2倍的48次點擊/旋轉的角度間隔被感受到。

於武器切換模式（12次點擊/旋轉）中，如圖10的（c）所示，對流經線圈12d的電流進行控制，以使得於反轉時以通常模式的一半的12次點擊/旋轉的角度間隔被感受到。

此處，研究於以連續射擊模式連續射擊5次後，接受玩家無意識地向反轉方向旋轉操作（例如3 pls）的錯誤操作的錯誤率。

此處，假設人可以一次點擊的1/10左右的精度進行控制，於偶爾發生1/10寬度的誤輸入的模型中定義錯誤率。

於圖10的（a）所示的通常模式中，發生40 pls/次點擊的1/10即4 pls的誤輸入（於向正轉方向的旋轉操作中的最後向反轉方向旋轉）。

於該情況下，由誤輸入的4 pls跨越40 pls中的邊緣的概率來定義錯誤率，算出為4 pls/40 pls=10%。

於圖10的（b）所示的連續射擊模式（正轉）中，發生20 pls/次點擊的1/10即2 pls的誤輸入。

於該情況下，由於誤輸入的2 pls於反轉時適用武器切換模式（反轉），因此以跨越80 pls中的邊緣的概率來定義錯誤率，算出為2 pls/80 pls=2.5%。

藉此，如所述般，藉由將向反轉方向旋轉時的位置檢測的解析度設定得比向正轉方向旋轉時的解析度粗（低），可獲得比通常模式（10%）低的錯誤率（2.5%）。

另外，亦考慮如下情況：於武器切換模式（反轉）中，使滾輪單元11向反轉方向旋轉時的位置檢測的判定邊緣與相位錯開，藉此進一步降低錯誤率。

具體而言，如圖10的（d）所示，藉由使用自圖10的（c）所示的武器切換模式用的脈衝波形錯開了檢測相位的脈衝波形，例如與1/10即2 pls的誤輸入相比，發生2/10=4 pls、3/10=6 pls、4/10=8 pls、5/10=10 pls的誤輸入的概率被認為可呈指數函數下降。

於該情況下，藉由調整檢測相位，錯誤率可下降至遠低於2.5%的接近0%的概率。

接下來，使用圖11來說明例如對連續射擊模式（正轉方向）（48次點擊/旋轉）中的旋轉方向上的位置（旋轉位置）1～位置（旋轉位置）20分配的PWM控制的佔空比。

於旋轉位置1～旋轉位置5，以10%、40%、70%、90%、100%呈階段增加的方式分配佔空比。另外，於旋轉位置6～旋轉位置10，以100%、90%、70%、40%、10%呈階段減少的方式分配佔空比。而且，於旋轉位置11～旋轉位置20，以佔空比為0%的方式進行分配。

同樣地，如圖12所示，對旋轉位置分配的PWM輸出佔空比分別被分配給通常模式（正轉方向、反轉方向）、連續射擊模式（正轉方向）、武器切換模式A、武器切換模式B（反轉方向）。

例如，於通常模式中，如圖12所示，於旋轉位置1～旋轉位置80中的旋轉位置1～旋轉位置5，以10%、40%、70%、90%、100%呈階段增加的方式分配佔空比。而且，於旋轉位置6～旋轉位置10，以100%、90%、70%、40%、10%呈階段減少的方式分配佔空比。至旋轉位置11～旋轉位置40為止，分配0%的佔空比。而且，於旋轉位置41～旋轉位置45，以10%、40%、70%、90%、100%呈階段增加的方式分配佔空比，於旋轉位置46～旋轉位置50，以100%、90%、70%、40%、10%呈階段減少的方式分配佔空比。至旋轉位置51～旋轉位置80為止，分配0%的佔空比。

即，於通常模式中，線圈控制部12c使用於旋轉位置1～旋轉位置80出現兩次佔空比的波峰的脈衝訊號來進行控制（參照圖10的（a））。

於連續射擊模式中，如圖12所示，於旋轉位置1～旋轉位置80中的旋轉位置1～旋轉位置5中，與通常模式同樣地，以10%、40%、70%、90%、100%呈階段增加的方式分配佔空比。而且，於旋轉位置6～旋轉位置10，以100%、90%、70%、40%、10%呈階段減少的方式分配佔空比。至旋轉位置11～旋轉位置20為止，分配0%的佔空比。而且，於旋轉位置21～旋轉位置25，以10%、40%、70%、90%、100%呈階段增加的方式分配佔空比，於旋轉位置26～旋轉位置30，以100%、90%、70%、40%、10%呈階段減少的方式分配佔空比。至旋轉位置31～旋轉位置40為止，分配0%的佔空比。同樣地，於旋轉位置41～旋轉位置45，以10%、40%、70%、90%、100%呈階段增加的方式分配佔空比，於旋轉位置46～旋轉位置50，以100%、90%、70%、40%、10%呈階段減少的方式分配佔空比。至旋轉位置51～旋轉位置60為止，分配0%的佔空比。於旋轉位置61～旋轉位置65，以10%、40%、70%、90%、100%呈階段增加的方式分配佔空比，於旋轉位置66～旋轉位置70，以100%、90%、70%、40%、10%呈階段減少的方式分配佔空比。至旋轉位置71～旋轉位置80為止，分配0%的佔空比。

即，於連續射擊模式中，線圈控制部12c使用以通常模式的一半的旋轉位置的間隔於旋轉位置1～旋轉位置80出現4次佔空比的波峰的脈衝訊號來進行控制（參照圖10的（b））。

另一方面，於武器切換模式A中，如圖12所示，於旋轉位置1～旋轉位置80中的旋轉位置1～旋轉位置5，以10%、40%、70%、90%、100%呈階段增加的方式分配佔空比。而且，於旋轉位置6～旋轉位置10，以100%、90%、70%、40%、10%呈階段減少的方式分配佔空比。至旋轉位置11～旋轉位置80為止，分配0%的佔空比。

即，於武器切換模式A中，線圈控制部12c使用以通常模式的2倍的旋轉位置的間隔於旋轉位置1～旋轉位置80出現一次佔空比的波峰的脈衝訊號來進行控制（參照圖10的（c））。

另外，於武器切換模式B中，如圖12所示，於旋轉位置1～旋轉位置80中的旋轉位置1～旋轉位置10，分配0%的佔空比。而且，於旋轉位置11～旋轉位置15，以10%、40%、70%、90%、100%呈階段增加的方式分配佔空比。而且，於旋轉位置16～旋轉位置20，以100%、90%、70%、40%、10%呈階段減少的方式分配佔空比。至旋轉位置21～旋轉位置80為止，分配0%的佔空比。

藉此，於武器切換模式B中，線圈控制部12c可使用與武器切換模式A錯開了相位的脈衝訊號來進行控制（參照圖10的（d））。

＜自輸出轉矩決定部12a輸出的脈衝波形＞ 此處，於本實施方式的滾輪單元11中，使用圖13至圖15所示的參考用波形與圖16及圖17所示的本實施方式的脈衝波形，對自輸出轉矩決定部12a向線圈控制部12c輸出的脈衝波形進行說明。

再者，於圖12所示的佔空比的輸出中說明變複雜，故此處為了便於說明，以自輸出轉矩決定部12a向線圈控制部12c輸出的脈衝波形為矩形波的情況為前提，於以下進行說明。

當以通常的旋轉速度（2旋轉/s）對滾輪單元11的滾輪主體部12f進行旋轉操作時，如圖13所示，於時間0 ms～10 ms，以產生旋轉負荷的方式，成為相對於目標電壓而言大致100%的輸出波形。

然後，於時間11 ms～20 ms，以旋轉負荷大致為0的方式，成為相對於目標電壓而言大致為0%的輸出波形。

此時，於圖13所示的時間0 ms～10 ms（填充部分）中，於滾輪主體部12f產生旋轉負荷，於時間11 ms～20 ms（未填充部分）中，於滾輪主體部12f未產生旋轉負荷。

藉此，當使用者對滾輪主體部12f進行旋轉操作時，交替地出現存在旋轉阻力而硬的部分與鬆弛的部分，可將其作為點擊感來感受。

此處，於以通常的旋轉速度旋轉的情況下，可充分確保相對於目標電壓達到大致100%的時間、降低至大致0%的時間，因此如圖13所示，不會產生電壓無法返回至目標電壓的0%的偏移。

相對於此，當以高速的旋轉速度（10旋轉/s）對滾輪單元11的滾輪主體部12f進行旋轉操作時，如圖14所示，於時間0～2、4～6、8～10、12～14、···（ms）成為產生旋轉負荷的輸出波形。

此時，由於藉由高速旋轉到達下一旋轉位置的時間短，因此輸出波形不會達到目標電壓的大致100%的電壓，以約90%作為波峰，電壓下降。而且，若於該狀態下持續高速旋轉，則不會降低至目標電壓的大致0%的電壓，以約10%作為下限值（偏移10%），電壓再次上升。

因此，使用者於滾輪主體部12f的旋轉阻力不為0而始終保持旋轉阻力的狀態下使滾輪主體部12f高速旋轉，因此有可能損害高速旋轉時的使用感。

另外，當以更高速的旋轉速度（20旋轉/s）對滾輪單元11的滾輪主體部12f進行旋轉操作時，如圖15所示，於時間0～1、2～3、4～5、6～7、···（ms）成為產生旋轉負荷的輸出波形。

此時，由於藉由高速旋轉到達下一旋轉位置的時間短，因此輸出波形不會達到目標電壓的大致100%的電壓，以約60%作為波峰，電壓下降。而且，若於該狀態下持續高速旋轉，則輸出波形不會降低至目標電壓的大致0%的電壓，以約25%作為下限值，電壓再次上升。而且，成為重覆如下情況的輸出波形：於時間3 ms電壓雖再次上升，但由於伴隨高速旋轉的時間不足，相對於目標電壓以約70%作為波峰而再次下降，於時間4 ms降低（偏移）至目標電壓的約30%後，再次上升至目標電壓的約70%。

因此，使用者於滾輪主體部12f的旋轉阻力不為0而始終保持旋轉阻力的狀態下使滾輪主體部12f高速旋轉，因此有可能損害高速旋轉時的使用感。特別是於圖15所示的高速旋轉（20旋轉/s）的情況下，由於始終持續施加目標電壓的30%以上的電壓，因此電流始終流經線圈12d，受到自線圈12d產生的磁場的影響，MR流體12e的黏度高的狀態得以維持。因此，若於維持MR流體12e的黏度高的狀態的情況下旋轉，則滾輪主體部12f始終處於被賦予旋轉阻力的狀態，因此儘管越高速旋轉則使用者越想快速旋轉，但旋轉阻力變大，使用感降低。

因此，於本實施方式的滾輪單元11中，線圈控制部12c於使滾輪主體部12f向旋轉方向旋轉時於每規定的旋轉角度產生點擊感，並且輸出每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形，以對流經線圈12d的電流進行控制。

具體而言，與圖14所示的波形同樣地，當以高速的旋轉速度（10旋轉/s）對滾輪單元11的滾輪主體部12f進行旋轉操作時，如圖16所示，於時間0～2、4～6、8～10、12～14、···（ms）以產生旋轉負荷的方式輸出脈衝波形。

此時，由於藉由高速旋轉到達下一旋轉位置的時間短，因此輸出波形不會達到目標電壓的大致100%的電壓，以約90%作為波峰，電壓下降。而且，若於該狀態下持續高速旋轉，則於時間3～4（ms），成為以目標電壓的約10%作為下限值的脈衝波形。

此處，於本實施方式中，脈衝波形並非再次上升，線圈控制部12c基於在負側具有波峰的脈衝波形，對流經線圈12d的電流進行控制。因此，藉由本實施方式，如圖16所示，成為如下波形：於時間5～6（ms），於約-90%具有波峰，於時間7～8（ms），上升至約-10%。

而且，若使滾輪主體部12f以高速進一步旋轉，則成為如下波形：再次以約90%作為波峰，電壓下降至約10%，於約-90%具有波峰並上升至約-10%。

因此，由於滾輪主體部12f的旋轉阻力成為於每點擊一次時可靠地通過零點的波形（無偏移），因此可於每點擊一次時通過旋轉阻力為0的地點而高速旋轉。因此，可避免高速旋轉時的使用感受損。

同樣地，與圖16所示的波形同樣地，當以高速的旋轉速度（20旋轉/s）對滾輪單元11的滾輪主體部12f進行旋轉操作時，如圖17所示，於時間0～1、2～3、4～5、6～7、···（ms）以產生旋轉負荷的方式輸出脈衝波形。

此時，輸出波形不會達到目標電壓的大致100%的電壓，以約60%作為波峰，電壓下降。而且，若於該狀態下持續高速旋轉，則於時間2～3（ms），成為以目標電壓的約35%作為下限值的脈衝波形。

此處，於本實施方式中，脈衝波形並非再次上升，線圈控制部12c基於在負側具有波峰的脈衝波形，對流經線圈12d的電流進行控制。因此，藉由本實施方式，如圖17所示，成為如下波形：於時間2～3（ms），於約-50%具有波峰，於時間3～4（ms），上升至約-20%。

而且，若使滾輪主體部12f以高速進一步旋轉，則成為如下波形：再次以約50%作為波峰，電壓下降至約20%，於約-50%具有波峰並上升至約-20%。

因此，由於滾輪主體部12f的旋轉阻力成為於每點擊一次時可靠地通過零點的波形（無偏移），因此可於每點擊一次時通過旋轉阻力為0的地點而高速旋轉。因此，可避免高速旋轉時的使用感受損。

＜滾輪單元11的控制方法＞ 按照圖18及圖19所示的流程圖來對本實施方式的滾輪單元11進行控制。

首先，使用圖18來說明對滾輪單元11的旋轉阻力進行控制的轉矩生成處理。

即，如圖18所示，首先，當旋轉檢測部13a於步驟S11中對滾輪主體部12f的旋轉進行檢測時，於步驟S12中，旋轉檢測部13a對滾輪主體部12f的旋轉位置進行檢測，並向輸出轉矩決定部12a發送檢測結果（旋轉檢測步驟）。

接下來，於步驟S13中，方向檢測部13b對滾輪主體部12f的旋轉方向（正轉、反轉）進行檢測，並向輸出轉矩決定部12a發送檢測結果（方向檢測步驟）。

接下來，於步驟S14中，輸出轉矩決定部12a讀入保存在儲存部12b中的包含多個脈衝波形的表。

接下來，於步驟S15中，輸出轉矩決定部12a自於步驟S14中讀入的脈衝波形中，決定與旋轉檢測部13a及方向檢測部13b中的檢測結果對應的、於每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形。

接下來，於步驟S16中，將由輸出轉矩決定部12a決定的、於每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形輸出至線圈控制部12c。

接下來，於步驟S17中，線圈控制部12c按照於步驟S16中自輸出轉矩決定部12a輸出的脈衝波形，對流經線圈12d的電流進行控制，藉此勵磁線圈12d以成為決定的輸出轉矩，調整MR流體12e的黏度（線圈控制步驟）。

即，於本實施方式的滾輪單元11中，選擇與在輸出轉矩決定部12a中決定的輸出轉矩相對應的脈衝波形並向線圈控制部12c輸出，並且該脈衝波形具有每點擊一次時正/負發生反轉的波形（參照圖16及圖17）。

藉此，線圈控制部12c輸出每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形以對流經線圈12d的電流進行控制，藉此能可靠地基於每點擊一次時通過零點的脈衝波形進行控制。

因此，即便於使用者使滾輪主體部12f以高速旋轉的情況下，亦可防止成為每點擊一次的時間間隔過短而脈衝波形無法返回至零點的波形。

結果，於使藉由電流流經線圈12d而被賦予旋轉阻力的滾輪主體部12f以高速旋轉時可避免產生使用者非預期的旋轉阻力，從而提高使用感。

另外，於本實施方式的滾輪單元11中，可基於滾輪主體部12f的旋轉方向及旋轉位置的檢測結果，控制為於向正轉方向及反轉方向旋轉時成為互不相同的旋轉阻力（點擊感）。

更詳細而言，於向正轉方向旋轉時，點擊感以短的週期出現，於向反轉方向旋轉時，點擊感以比正轉方向長的週期出現。

藉此，可提供能夠實現使用者的細膩的使用感的滑鼠10。

接下來，使用圖19來說明滑鼠10的滾動檢測處理。

即，如圖19所示，首先，於步驟S21中，當旋轉檢測部13a對滾輪主體部12f的旋轉進行檢測時，於步驟S22中，旋轉檢測部13a對滾輪主體部12f的旋轉位置進行檢測。

接下來，於步驟S23中，邊緣判定部13c使用於步驟S22中檢測出的旋轉位置，對脈衝波形的邊緣部分進行檢測。

接下來，於步驟S24中，與步驟S23並行，方向檢測部13b對滾輪主體部12f的旋轉方向進行檢測。

接下來，於步驟S25中，基於在步驟S23中檢測出的邊緣部分，自滑鼠10側的通訊部14對PC 20側的通訊部21輸出滾動脈衝。

接下來，於步驟S26中，PC 20的通訊部21接收於步驟S25中輸出的滾動脈衝，並反映於PC 20的控制中。

（實施方式2） 若使用圖20來說明裝填有本發明的一實施方式的滾輪單元111的滑鼠（操作裝置）110及包括所述滑鼠（操作裝置）110的滑鼠控制系統（操作控制系統）101，則如以下般。

裝填於本實施方式的滑鼠（操作裝置）110中的滾輪單元111與所述實施方式1的滾輪單元11相比，不同的方面在於：於轉矩生成部112內包括相位反轉部112g，所述相位反轉部112g使僅正側的脈衝波形以每點擊一次時正與負交替地出現的方式反轉相位。

再者，關於其他主要的結構，由於與所述實施方式1相同，故標註相同的符號，並省略其詳細的說明。

如圖20所示，本實施方式的滾輪單元111包括設置於輸出轉矩決定部12a與線圈控制部12c之間的相位反轉部112g。

如圖20所示，相位反轉部112g對於被選擇為成為由輸出轉矩決定部12a決定的輸出轉矩並自儲存部12b取出的脈衝波形，變換為每點擊一次時正與負交替地出現的脈衝波形。

即，相位反轉部112g例如自輸出轉矩決定部12a接收檢測出圖14所示的波形的僅正側的波形，以成為每點擊一次時正與負交替地出現的脈衝波形以便檢測出圖16所示的波形的方式使相位反轉。

同樣地，相位反轉部112g例如自輸出轉矩決定部12a接收檢測出圖15所示的波形的僅正側的波形，以成為每點擊一次時正與負交替地出現的脈衝波形以便檢測出圖17所示的波形的方式使相位反轉。

藉此，與所述實施方式1同樣地，線圈控制部12c輸出每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形以對流經線圈12d的電流進行控制，藉此能可靠地基於每點擊一次時通過零點的脈衝波形進行控制。

因此，即便於使用者使滾輪主體部12f以高速旋轉的情況下，亦可防止成為每點擊一次的時間間隔過短而脈衝波形無法返回至零點的波形。

結果，於使藉由電流流經線圈12d而被賦予旋轉阻力的滾輪單元111以高速旋轉時可避免產生使用者非預期的旋轉阻力，從而提高使用感。

[其他實施方式] 以上，對本發明的一實施方式進行了說明，但本發明並不限定於所述實施方式，能夠於不脫離發明的主旨的範圍內進行各種變更。

（A） 於所述實施方式中，列舉如下例子，即藉由對保持於作為制動機構的MR流體保持部11g中的MR流體12e賦予磁場來改變MR流體12e的黏度，對滾輪主體部12f的旋轉阻力進行控制的例子進行了說明。但是，本發明並不限定於此。

例如，如圖21的（a）及圖21的（b）所示，亦可為如下滾輪單元211：於具有鐵磁性的滾輪主體部212f的內部配置電永久磁鐵221a、電永久磁鐵221b，對電永久磁鐵221a、電永久磁鐵221b中包含的線圈中所流經的電流的方向進行控制，藉此切換其正（陽極）與負（陰極）來控制旋轉阻力的大小、旋轉阻力的有無。

具體而言，於滾輪主體部212f被旋轉操作時，如圖21的（a）所示，於由電永久磁鐵221a、電永久磁鐵221b放出的磁場（參照圖中虛線）的極性朝向相同方向的情況下，自向半徑方向突出的多個齒222放出的磁通作用於包含鐵磁性材料的滾輪主體部212f的內周面上所設置的多個齒223。

此時，於包含鐵磁性材料的滾輪主體部212f中，藉由自多個齒223放出的磁通，相對於內周面側的齒222產生旋轉阻力。

即，如圖21的（a）所示，對流經電永久磁鐵的電流進行控制，使得自電永久磁鐵221a、電永久磁鐵221b放出的磁場的極性朝向相同的方向，藉此可使包含鐵磁性材料的滾輪主體部212f產生旋轉阻力（棘輪模式）。

另一方面，於滾輪主體部212f被旋轉操作時，如圖21的（b）所示，於由電永久磁鐵221a、電永久磁鐵221b放出的磁場（參照圖中虛線）的極性朝向相反方向的情況下，藉由電永久磁鐵221a、電永久磁鐵221b的極性，磁通於電永久磁鐵221a、電永久磁鐵221b及鐵氧體基板224所劃定的磁路內循環。因此，磁通包含於鐵氧體基板224內。

結果，無法藉由電永久磁鐵221a、電永久磁鐵221b與具有鐵磁性的滾輪主體部212f之間的相互作用獲得旋轉阻力，於無旋轉阻力的狀態下進行旋轉操作（自由滾輪）。

如以上般，藉由改變流經構成電永久磁鐵221a、電永久磁鐵221b的線圈的電流的方向，改變自電永久磁鐵221a、電永久磁鐵221b放出的磁場，藉此可容易地控制滾輪主體部212f的旋轉阻力的大小、旋轉阻力的有無。

另外，於本實施方式的滾輪單元211中，利用於所述實施方式中說明的每點擊一次時正與負交替地出現的脈衝波形對流經線圈的電流進行控制，藉此可獲得與所述實施方式相同的效果。

（B） 於所述實施方式中，作為滾輪單元及其控制方法，列舉實現了本發明的例子進行了說明。但是，本發明並不限定於此。

例如，作為使電腦執行所述的滾輪單元的控制方法的控制程式，亦可實現本發明。

該控制程式保存在搭載於滾輪單元中的記憶體（儲存部）中，CPU讀入保存在記憶體中的控制程式，使硬體執行各步驟。更具體而言，CPU讀入控制程式，執行所述的旋轉檢測步驟、方向檢測步驟、以及線圈控制步驟，藉此可獲得與所述相同的效果。

另外，本發明亦可作為保存了滾輪單元的控制程式的記錄介質來實現。

（C） 於所述實施方式2中，列舉如下例子，即相位反轉部112g進行以使僅於正側具有波峰的波形成為每點擊一次時正與負交替地出現的波形的方式使相位反轉的處理的例子進行了說明。但是，本發明並不限定於此。

例如，亦可為如下結構，即進行以使僅於負側具有波峰的波形成為每點擊一次時正與負交替地出現的波形的方式使相位反轉的處理。

（D） 於所述實施方式中，作為裝填有本發明的滾輪單元11的操作裝置，列舉滑鼠10為例進行了說明。但是，本發明並不限定於此。

例如，作為裝填有本發明的滾輪單元的操作裝置，除有滑鼠以外，亦可為鍵盤、手柄等遊戲用的控制器、演奏音樂時等使用的控制面板等。

（E） 於所述實施方式中，列舉如下例子，即線圈控制部12c對流經線圈12d的電流進行控制以於正轉方向與反轉方向上改變點擊感的間隔的例子進行了說明。但是，本發明並不限定於此。

例如，亦可為如下結構：對流經線圈的電流進行控制，以於正轉方向與反轉方向上改變滾輪單元11的旋轉阻力的大小。具體而言，例如於連續射擊模式中（正轉時）控制為旋轉阻力變小，並且於武器切換模式中（反轉時）控制為旋轉阻力比連續射擊模式大。

藉此，對於遊戲的玩家來說，能夠進行更細膩的操作，並且可抑制無意識地自正轉方向向反轉方向操作而執行非預期的操作。

另外，亦可於正轉方向與反轉方向上組合產生點擊感的間隔及旋轉阻力的大小，進行不同的控制。

（F） 於所述實施方式中，列舉如下例子，即對流經線圈12d的電流進行控制以使得於正轉方向上的旋轉時以比反轉方向上的旋轉時短的間隔產生點擊感的例子進行了說明。但是，本發明並不限定於此。

例如，亦可根據遊戲的操作內容等，對流經線圈的電流進行控制，以使得於正轉方向上的旋轉時以比反轉方向上的旋轉時更長的間隔產生點擊感。

（G） 於所述實施方式中，列舉如下例子，即控制為於反轉方向上的旋轉時成為比正轉方向上的旋轉時粗的解析度的例子進行了說明。但是，本發明並不限定於此。

例如，亦可根據遊戲的操作內容等，控制為於反轉方向上的旋轉時成為比正轉方向上的旋轉時細的解析度。

（H） 於所述實施方式中，列舉如下例子，即裝填有本發明的滾輪單元11的滑鼠10主要用於e-Sports等遊戲的例子進行了說明。但是，本發明並不限定於此。

例如，作為遊戲以外的領域，亦可將裝填有本發明的滾輪單元的操作裝置用於通常的PC業務、設計、音樂等商務用途。 [產業上之可利用性]

本發明的滾輪單元起到如下效果：於使藉由電流流經線圈而被賦予旋轉阻力的滾輪單元以高速旋轉時可避免產生使用者非預期的旋轉阻力，從而提高使用感，因此能夠廣泛適用於滑鼠、鍵盤、控制面板等各種操作裝置。

1:滑鼠控制系統（操作控制系統） 10:滑鼠（操作裝置） 10a:滑鼠主體 10b:開關 10c:底表面 10d:USB插入口 10ea:光投射部 10eb:光接收部 10f:開關 11:滾輪單元 11a:外滾輪（滾輪主體部） 11b:內滾輪（滾輪主體部） 11c:中部按鈕 11d:按下檢測桿 11e:軸（旋轉軸） 11f:旋轉檢測用磁鐵 11g:MR流體保持部（磁流變流體保持部、制動機構） 11h:密封構件 12:轉矩生成部 12a:輸出轉矩決定部 12b:儲存部 12c:線圈控制部 12d:線圈 12e:MR流體（磁流變流體） 12f:滾輪主體部 13:滾動檢測部 13a:旋轉檢測部 13b:方向檢測部 13c:邊緣判定部 14:通訊部（第二通訊部） 20:PC（操作控制裝置） 20a:鍵盤 21:通訊部（第一通訊部） 22:顯示部 23:控制部 101:滑鼠控制系統（操作控制系統） 110:滑鼠（操作裝置） 111:滾輪單元 112:轉矩生成部 112g:相位反轉部 211:滾輪單元 212f:滾輪主體部 221a:電永久磁鐵 221b:電永久磁鐵 222:齒 223:齒 224:鐵氧體基板 S11〜S17、S21〜S26:步驟

圖1是表示包含裝填有本發明的一實施方式的滾輪單元的滑鼠、以及與滑鼠連接的PC的滑鼠控制系統的結構的系統整體圖。 圖2是表示圖1的滑鼠控制系統的結構的框圖。 圖3是圖1的滑鼠控制系統中包含的滑鼠的外觀立體圖。 圖4的（a）、圖4的（b）、圖4的（c）是圖3的滑鼠的俯視圖、側視圖、仰視圖。 圖5是圖4的（b）的A-A線剖面圖。 圖6的（a）及圖6的（b）是裝填於圖3的滑鼠中的滾輪單元的外觀圖。 圖7的（a）是圖6的（a）及圖6的（b）的滾輪單元的側視圖。圖7的（b）是圖7的（a）的B-B線剖面圖。 圖8是表示用於圖2的滑鼠的MR流體的磁場強度與黏度的關係的圖表。 圖9的（a）是表示於通常模式中滾輪單元旋轉時產生的點擊感的成像圖。圖9的（b）是表示於連續射擊模式中（正轉時）滾輪單元旋轉時產生的點擊感的成像圖。圖9的（c）是表示於武器切換模式中（反轉時）滾輪單元旋轉時產生的點擊感的成像圖。 圖10的（a）是表示於通常模式中滾輪單元旋轉時產生點擊感、並且每點擊一次時正/負發生反轉的脈衝波形的圖。圖10的（b）是表示於連續射擊模式中（正轉時）滾輪單元旋轉時產生點擊感、並且每點擊一次時正/負發生反轉的脈衝波形的圖。圖10的（c）是表示於武器切換模式中（反轉時）滾輪單元旋轉時產生點擊感、並且每點擊一次時正/負發生反轉的脈衝波形的圖。圖10的（d）是表示以圖10的（c）的檢測時機延遲規定時間的方式錯開相位而產生點擊感、並且每點擊一次時正/負發生反轉的脈衝波形的圖。 圖11是表示圖9的（b）的連續射擊模式中（正轉時）的48次點擊（click）/旋轉時的位置編號1～位置編號20的PWM控制的輸出佔空比的分配的圖。 圖12是表示圖10的（a）～圖10的（d）所示的各模式中的位置編號1～位置編號80的PWM控制的輸出佔空比的分配的圖。 圖13是表示縱軸為目標電壓（%）、橫軸為時間（ms）且以通常速度使滾輪單元旋轉時（2旋轉/s=48次點擊/s=20 ms/次點擊）的參考用波形的圖表。 圖14是表示縱軸為目標電壓（%）、橫軸為時間（ms）且以高速使滾輪單元旋轉時（10旋轉/s=240次點擊/s=4 ms/次點擊）的參考用波形的圖表。 圖15是表示縱軸為目標電壓（%）、橫軸為時間（ms）且以更高速使滾輪單元旋轉時（20旋轉/s=480次點擊/s=2 ms/次點擊）的參考用波形的圖表。 圖16是表示作為圖1的滑鼠控制系統中使用的脈衝波形的、以高速使滾輪單元旋轉時（10旋轉/s=240次點擊/s=4 ms/次點擊）的每點擊一次時正/負發生反轉的脈衝波形的一例的圖表。 圖17是表示作為圖1的滑鼠控制系統中使用的脈衝波形的、以更高速使滾輪單元旋轉時（20旋轉/s=480次點擊/s=2 ms/次點擊）的每點擊一次時正/負發生反轉的脈衝波形的一例的圖表。 圖18是表示圖3的滑鼠中包含的滾輪單元的控制方法（轉矩生成處理）的處理流程的流程圖。 圖19是表示圖3的滑鼠中包含的滾輪單元的控制方法（滾動檢測處理）的處理流程的流程圖。 圖20是表示包含搭載有本發明的另一實施方式的滾輪單元的滑鼠的滑鼠控制系統的結構的框圖。 圖21的（a）及圖21的（b）是表示本發明的又一實施方式的滾輪單元的滾輪主體部的內部結構的剖面圖。

1:滑鼠控制系統

10:滑鼠

11:滾輪單元

12:轉矩生成部

12a:輸出轉矩決定部

12b:儲存部

12c:線圈控制部

12d:線圈

12e:MR流體

12f:滾輪主體部

13:滾動檢測部

13a:旋轉檢測部

13b:方向檢測部

13c:邊緣判定部

14:通訊部(第二通訊部)

20:PC

21:通訊部(第一通訊部)

22:顯示部

23:控制部

Claims (14)

1. 一種滾輪單元，裝填於操作裝置中，所述滾輪單元包括： 滾輪主體部，以能夠向正轉方向、反轉方向旋轉的狀態裝填於所述操作裝置中； 制動機構，藉由自外部賦予的磁場，對所述滾輪主體部賦予旋轉阻力； 旋轉檢測部，對所述滾輪主體部於旋轉方向上的位置進行檢測； 方向檢測部，對所述滾輪主體部的旋轉方向進行檢測； 線圈，產生磁場；以及 線圈控制部，根據所述旋轉檢測部及所述方向檢測部中的檢測結果，使所述滾輪主體部向旋轉方向旋轉時於每規定的旋轉角度產生點擊感，並且輸出每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形，以對流經所述線圈的電流進行控制。
2. 如請求項1所述的滾輪單元，更包括輸出轉矩決定部，所述輸出轉矩決定部根據所述旋轉檢測部及所述方向檢測部中的檢測結果，決定所述滾輪主體部的輸出轉矩， 所述線圈控制部按照所述輸出轉矩決定部中的決定，對流經所述線圈的電流進行控制。
3. 如請求項2所述的滾輪單元，更包括儲存部，所述儲存部保存與所述滾輪主體部的輸出轉矩相應的多個脈衝波形的資料， 所述輸出轉矩決定部讀出與所述旋轉檢測部及所述方向檢測部中的檢測結果相應的、每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的所述脈衝波形，並向所述線圈控制部輸出。
4. 如請求項2所述的滾輪單元，更包括相位反轉部，所述相位反轉部使與於所述輸出轉矩決定部中決定的輸出轉矩相對應的、包含正側及負側的任一側的波形的所述脈衝波形以每點擊一次時正與負交替的方式反轉，並向所述線圈控制部輸出。
5. 如請求項3或4所述的滾輪單元，其中所述線圈控制部基於所述脈衝波形進行脈衝寬度調變（Pulse Width Modulation，PWM）控制。
6. 如請求項1或2所述的滾輪單元，其中所述旋轉檢測部設定有第一解析度以用於向正轉方向旋轉，設定有比所述第一解析度低的第二解析度以用於向反轉方向旋轉。
7. 如請求項1或2所述的滾輪單元，其中所述旋轉檢測部將第一相位與第二相位設定於相互錯開的位置，所述第一相位檢測向正轉方向旋轉時的旋轉位置，所述第二相位檢測向反轉方向旋轉時的旋轉位置。
8. 如請求項1或2所述的滾輪單元，其中所述制動機構具有磁流變流體保持部，所述磁流變流體保持部保持黏性因自流經有電流的所述線圈賦予的磁場而發生變化的磁流變流體， 所述制動機構根據所述磁流變流體的黏性的變化來改變相對於所述滾輪主體部的旋轉阻力的大小。
9. 如請求項1或2所述的滾輪單元，其中所述線圈控制部根據所述旋轉檢測部及所述方向檢測部中的檢測結果，對流經所述線圈的電流進行控制，以使得於所述滾輪主體部向正轉方向旋轉的情況以及向反轉方向旋轉的情況下，改變相對於所述滾輪主體部的旋轉阻力。
10. 如請求項9所述的滾輪單元，其中所述線圈控制部根據於所述方向檢測部中檢測出的所述滾輪主體部的旋轉方向，對流經所述線圈的電流進行控制，以使得所述滾輪主體部的點擊感成為不同的感覺。
11. 如請求項10所述的滾輪單元，其中所述線圈控制部對流經所述線圈的電流進行控制，以使得於所述方向檢測部中的檢測結果為正轉方向的情況下，以第一間距賦予點擊感，於所述方向檢測部中的檢測結果為反轉方向的情況下，以比所述第一間距寬的第二間距賦予點擊感。
12. 一種操作裝置，包括： 如請求項1或2所述的滾輪單元；以及 主體部，以能夠旋轉的狀態支撐所述滾輪單元。
13. 一種控制方法，對如請求項1或2所述的滾輪單元進行控制，所述控制方法包括： 旋轉檢測步驟，對所述滾輪主體部於旋轉方向上的位置進行檢測； 方向檢測步驟，對所述滾輪主體部的旋轉方向進行檢測；以及 線圈控制步驟，根據所述旋轉檢測步驟及所述方向檢測步驟中的檢測結果，使所述滾輪主體部向旋轉方向旋轉時於每規定的旋轉角度產生點擊感，並且輸出每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形，以對流經所述線圈的電流進行控制。
14. 一種電腦可讀取記錄媒體，儲存對如請求項1或2所述的滾輪單元進行控制的控制程式，所述控制程式使電腦執行滾輪單元的控制方法，所述滾輪單元的控制方法包括： 旋轉檢測步驟，對所述滾輪主體部於旋轉方向上的位置進行檢測； 方向檢測步驟，對所述滾輪主體部的旋轉方向進行檢測；以及 線圈控制步驟，根據所述旋轉檢測步驟及所述方向檢測步驟中的檢測結果，使所述滾輪主體部向旋轉方向旋轉時於每規定的旋轉角度產生點擊感，並且輸出每點擊一次時正/負的相位發生反轉後的脈衝波形，以對流經所述線圈的電流進行控制。

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