WO2020004090A1 - 操作装置及び入力装置 - Google Patents

Abstract

本開示の課題は、操作者に力覚を提示するための構成を簡素にしやすくすることにある。操作装置（１００）は、固定子（１）と、可動子（２）と、を備える。可動子（２）は、操作部（５）を有し、操作部（５）を操作されることで固定子（１）に対して相対的に移動する。固定子（１）及び可動子（２）のうちの一方は、可動子（２）の移動範囲において少なくとも一部が着磁された第１部材（３１）を有する。固定子（１）及び可動子（２）のうちの他方は、第１部材（３１）の着磁された部位（着磁部）（Ａ１）に吸引される又は第１部材（３１）の着磁された部位（Ａ１）と反発する第２部材（３２）を有する。

Description

操作装置及び入力装置

　本開示は、操作装置及び入力装置に関し、より詳細には、ユーザに力覚を提示し得る操作装置及び入力装置に関する。

　特許文献１は、操作フィーリング付与機能付きの入力装置を開示している。特許文献１に記載の入力装置は、操作者が手動で操作するレバーハンドルと、アクチュエータと、検知手段と、制御手段と、を備える。アクチュエータは、レバーハンドルの端面と対向して配置され、レバーハンドルに直接外力を加える。検知手段は、レバーハンドルの操作状態を検知する。制御手段は、検知手段の出力信号に基づいてアクチュエータの駆動を制御する。

　特許文献１に記載の入力装置では、操作者に操作フィーリングを付与する（力覚を提示する）ためには、アクチュエータ及び制御手段を用いた制御が必要である。このため、特許文献１に記載の入力装置では、アクチュエータ及び制御手段を構成する部品を要することから、操作者に力覚を提示するための構成が複雑になりやすい、という問題があった。

特開２００３－１４０７５７号公報

　本開示は、操作者に力覚を提示するための構成を簡素にしやすい操作装置及び入力装置を提供することを目的とする。

　本開示の一態様に係る操作装置は、固定子と、可動子と、を備える。前記可動子は、操作部を有し、前記操作部を操作されることで前記固定子に対して相対的に移動する。前記固定子及び前記可動子のうちの一方は、前記可動子の移動範囲において少なくとも一部が着磁された第１部材を有する。前記固定子及び前記可動子のうちの他方は、前記第１部材の着磁された部位に吸引される又は前記第１部材の着磁された部位と反発する第２部材を有する。

　本開示の一態様に係る入力装置は、上記の操作装置と、入力部と、を備える。前記入力部は、前記操作装置の前記可動子の位置に応じて操作入力を受け付ける。

図１Ａは、本開示の実施形態１に係る操作装置を示す斜視図である。図１Ｂは、同上の操作装置を備える入力装置の概要を示すブロック図である。 図２Ａは、同上の操作装置を示す正面図である。図２Ｂは、図２ＡのＸ１－Ｘ１線断面図である。図２Ｃは、同上の操作装置を示す背面図である。 図３は、同上の操作装置を示す分解斜視図である。 図４は、同上の操作装置の第１部材に対する着磁工程を示すフローチャートである。 図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ同上の操作装置の動作の説明図である。 図６は、本開示の実施形態２に係る操作装置を示す斜視図である。 図７は、同上の操作装置を示す分解斜視図である。

　（実施形態１）
　（１）概要
　本実施形態の入力装置２００は、図１Ｂに示すように、操作装置１００と、入力部１０１と、を備えている。本実施形態では、入力装置２００は、例えばコンピュータゲーム用のコントローラ等に用いられる。操作装置１００は、図１Ａに示すように、コンピュータゲーム上の対象物（例えば、キャラクター）を操作するための操作部５を有する。つまり、操作装置１００の操作者は、操作装置１００の操作部５を操作することにより、操作者の意志をハードウェアであるゲーム機又はパーソナルコンピュータ等に伝え、コンピュータゲーム上の対象物を操作することが可能である。

　操作装置１００は、固定子１と、可動子２と、を備えている。可動子２は、操作部５を有し、操作部５を操作者に操作されることで固定子１に対して相対的に移動する。つまり、可動子２は、操作者による操作に応じて、固定子１に対する位置を変える。

　入力部１０１は、例えばポジションセンサであって、可動子２の固定子１に対する相対的な位置を検出する。入力部１０１は、操作装置１００の可動子２の位置に応じて操作入力を受け付ける。つまり、操作者が操作装置１００の操作部５を操作することにより、可動子２は、操作者の操作に応じた位置に移動する。そして、入力部１０１は、この可動子２の位置に応じた電気信号をハードウェア（上述のゲーム機又はパーソナルコンピュータ等）に出力する。これにより、ハードウェアは、操作者による操作に応じた処理を実行することが可能である。

　ここで、本実施形態では、固定子１及び可動子２のうちの一方（ここでは、固定子１）は、第１部材３１を有している。また、固定子１及び可動子２のうちの他方（ここでは、可動子２）は、第２部材３２を有している。

　第１部材３１は、可動子２の移動範囲において少なくとも一部が着磁されている。言い換えれば、第１部材３１は、操作者が操作装置１００（可動子２）を操作可能な範囲において、固定子１及び可動子２のうちの他方（ここでは、可動子２）と対向する部位の少なくとも一部が着磁されている。本開示でいう「着磁」とは、第２部材３２を磁気的に吸引する、又は第２部材３２との間で互いに磁気的に反発する程度の磁気を帯びることをいう。

　第２部材３２は、第１部材３１の着磁された部位に吸引される、又は第１部材３１の着磁された部位と反発する部材である。以下では、「着磁された部位」を「着磁部Ａ１」ともいう。

　本実施形態では、操作者が操作部５を操作することにより可動子２を移動させると、可動子２の移動中において、第２部材３２は、第１部材３１の着磁部Ａ１に吸引されたり、着磁部Ａ１に対して反発したりする。これにより、操作者は、第１部材３１の着磁部Ａ１と第２部材３２との間で生じる吸引力又は反発力を、操作部５を通して感じることになる。つまり、本実施形態の操作装置１００は、吸引力又は反発力を生じさせることにより操作者に対して力覚を提示する。

　上述のように、本実施形態では、第１部材３１に着磁部Ａ１を設けることにより、操作者に力覚を提示することが可能である。したがって、本実施形態では、操作者に力覚を提示するためのアクチュエータ及び制御手段を構成する部品が不要であり、操作者に力覚を提示するための構成を簡素にしやすい、という利点がある。

　（２）構成
　以下、本実施形態の操作装置１００の構成について図１Ａ～図３を用いて詳細に説明する。以下では、図１Ａにおいて、突起２２（後述する）と操作部５とが並ぶ方向を第１方向（上下方向）とし、突起２２から見て操作部５側を上方、その逆を下方として説明する。また、図１Ａにおいて、第１部材３１の長手方向の第１端３１１と第２端３１２とが並ぶ方向を第２方向（左右方向）とし、第２端３１２から見て第１端３１１側を左方、その逆を右方として説明する。更に、図１Ａにおいて、可動子２と支持部１１（後述する）とが並ぶ方向を第３方向（前後方向）とし、支持部１１から見て可動子２側を前方、その逆を後方として説明する。

　なお、図１Ａ、及び図２Ａ～図３、及び図５Ａには、これらの方向（上、下、左、右、前、後）を表す矢印を示すが、これらの矢印は、単に説明を補助するための目的で記載しているに過ぎず、実体を伴わない。また、上記の方向の規定は、本実施形態の操作装置１００の使用形態を限定する趣旨ではない。また、図１Ａ及び図５Ａにおいて、第１部材３１の着磁部Ａ１と、着磁されていない部位とを視覚的に区別できるように、着磁部Ａ１をドットで表示しているが、このドットは単に説明を補助するための目的で記載しているに過ぎず、実体を伴わない。

　本実施形態の操作装置１００は、図１Ａ～図３に示すように、固定子１と、可動子２と、を備えている。固定子１は、支持部１１と、保持部１２と、第１部材３１と、を有している。可動子２は、コイル４と、操作部５と、を有している。本実施形態では、可動子２は、固定子１に対して回転可能に構成されている。つまり、本実施形態では、操作装置１００は、操作部５を操作することにより可動子２が固定子１に対して回転する回転型のデバイスである。なお、図１Ａにおいて、操作部５の上方に位置する矢印は、可動子２の回転する向きを表す目的で記載しているに過ぎず、実体を伴わない。

　支持部１１は、例えば鉄などの磁性材料により形成されており、可動子２を回転可能な状態で支持する。支持部１１は、第１板１１１と、第２板１１２と、を有している。第１板１１１は、後方から見て略扇形であり、可動子２の一部（下半分）と対向している（図２Ｃ参照）。第１板１１１の下端縁は、可動子２の周方向に沿うように湾曲している。第２板１１２は、前方から見て円形状である（図３参照）。第２板１１２は、その下半分が第１板１１１の上部と対向するようにして、第１板１１１と一体に形成されている。第２板１１２の前面の中央部には、前向きに突出する円柱状の軸１１３が一体に形成されている。軸１１３は、可動子２の軸孔２１（後述する）に嵌まる程度の寸法である。

　保持部１２は、例えば鉄などの磁性材料により形成されており、第１部材３１を保持する。本実施形態では、保持部１２は、支持部１１と一体に形成されている。保持部１２は、可動子２の周方向に沿うように湾曲した板状であり、その後端縁が支持部１１の下端縁と一体に形成されている。保持部１２の上面には、第１部材３１が保持されている。本実施形態では、第１部材３１は、接着剤等により保持部１２に固定されることにより、保持部１２に保持されている。第１部材３１は、保持部１２に保持された状態において、可動子２と保持部１２との間に位置する。

　第１部材３１は、可動子２の周方向に沿うように湾曲した板状であり、その下端縁が保持部１２に固定されている。本実施形態では、第１部材３１の長手方向（周方向）の寸法と、保持部１２の長手方向（周方向）の寸法とは略同じである。したがって、第１部材３１の第１端３１１は、保持部１２の長手方向の第１端（左端）と対向しており、第１部材３１の第２端３１２は、保持部１２の長手方向の第２端（右端）と対向している。

　第１部材３１は、例えばＣｕＮｉＣｏ（キュニコ）、又はＣｕＮｉＦｅ（キュニフェ）等の半硬質磁性材料で形成されている。このため、第１部材３１に対しては、磁気情報の書き込み（つまり、着磁）、及び磁気情報の消去（つまり、消磁）を行うことが可能である。本実施形態では、第１部材３１の厚さ方向（上下方向）の磁束φ１（図２Ｂ参照）を、第１部材３１の少なくとも一部に通すことにより、第１部材３１の磁束φ１が通過した部位を着磁させている。したがって、第１部材３１では、着磁された部位と、着磁されていない部位とが混在している。また、着磁された部位においても、可動子２と対向する部分の磁極がＮ極である部位と、Ｓ極である部位とが混在していてもよい。第１部材３１の少なくとも一部を着磁させる方法については、後述する「（３）着磁」にて詳細に説明する。

　図１Ａに示す例では、第１部材３１は、２つの着磁部Ａ１を有している。２つの着磁部Ａ１は、いずれも可動子２（ここでは、後述する突起２２）と対向する部分の磁極がＮ極であってもよいし、Ｓ極であってもよい。また、２つの着磁部Ａ１は、それぞれ可動子２（突起２２）と対向する部分の磁極の極性が異なっていてもよい。例えば、２つの着磁部Ａ１のうち一方の着磁部Ａ１においては、可動子２（突起２２）と対向する部分の磁極がＮ極であれば、他方の着磁部Ａ１においては、可動子２（突起２２）と対向する部分の磁極がＳ極であってもよい。

　可動子２は、例えば鉄などの磁性材料により形成されており、円盤状である。可動子２の中央部には、可動子２の厚さ方向（前後方向）に貫通する軸孔２１が設けられている。可動子２は、この軸孔２１に固定子１の軸１１３が挿入された状態で、固定子１に対して軸１１３周りに回転可能である。

　可動子２の下端縁には、下向きに突出する突起２２が一体に形成されている。突起２２は、前方から見て矩形状である。突起２２は、可動子２の回転に伴って、第１部材３１の上面に沿うように移動可能である。本実施形態では、突起２２は、可動子２の回転に伴って、第１部材３１の第１端３１１と対向する位置から、第１部材３１の第２端３１２と対向する位置まで移動可能である。突起２２と第１部材３１との間には、突起２２が第１部材３１と接しない程度の隙間が設けられている。したがって、突起２２が第１部材３１に接触しにくいことから、突起２２が可動子２の回転を阻害しにくくなっている。

　コイル４は、可動子２の周方向に沿って導線を巻き回すことで構成されている。コイル４は、可動子２と支持部１１とで挟まれる形で、可動子２の後面に設けられた凹部２３（図２Ｂ及び図２Ｃ参照）に収納されている。操作者が操作装置１００を操作する際に、コイル４は、操作装置１００の外部の第１電源から電流を供給されることにより、磁束φ１を発生する。コイル４の発生する磁束φ１は、可動子２の円盤状の部位、突起２２、第１部材３１、保持部１２、支持部１１、及び可動子２の円盤状の部位の順に、又はその逆の順に通過する（図２Ｂ参照）。

　突起２２は、コイル４の発生する磁束φ１が通ることにより、磁化される。このため、突起２２の下端（つまり、第１部材３１と対向する部分）は、コイル４を流れる電流の向きに応じて、Ｎ極及びＳ極のいずれかの磁極となる。したがって、突起２２は、可動子２の回転に伴って移動する際に、第１部材３１の着磁部Ａ１に吸引される、又は着磁部Ａ１と反発する。

　つまり、本実施形態では、突起２２を有する可動子２は、第１部材３１の着磁部Ａ１に吸引される又は第１部材３１の着磁部Ａ１と反発する「第２部材３２」である。そして、第２部材３２である可動子２は、第２部材３２を磁化させるための磁力を発生する磁力発生源４（ここでは、コイル４）を有している。また、第２部材３２である可動子２は、磁性材料により形成されており、磁性体である。更に、第１部材３１及び第２部材３２のうちのいずれか一方（ここでは、第２部材３２である可動子２）は、他方の部材（ここでは、第１部材３１）に向かって突出する突起２２を有している。

　ここで、コイル４は、第１部材３１を着磁させる際にも用いられる。第１部材３１の着磁を行う場合、コイル４の両端は、着磁用の電源である第２電源に電気的に接続される。第２電源は、直流電流を発生する直流型の電源、又はパルス電流を発生するパルス型の電源である。パルス型の電源は、例えばコンデンサ式着磁電源などである。第１部材３１を着磁させるために必要な磁束φ１を発生させるために、第２電源がコイル４に供給する電流の大きさは、第１電源がコイル４に供給する電流の大きさよりも大きいことが好ましい。言い換えれば、第１電源が接続されている場合にコイル４が発生する磁束φ１は、第１部材３１を着磁させない程度の大きさであるのが好ましい。

　操作部５は、例えば樹脂材料により形成されている。操作部５は、可動子２の上端縁（具体的には、軸孔２１を挟んで突起２２が設けられている部位と反対側の部位）に取り付けられている。操作部５は、操作者の手により操作される部位であって、シャフト５１と、把持部５２と、を有している。シャフト５１は、上下方向に長い棒状であって、可動子２の上端縁から上向きに突出している。把持部５２は、シャフト５１の上端に設けられており、シャフト５１よりも径寸法が大きくなっている。把持部５２は、操作者が手で握る、又は指で摘まむことが可能な寸法である。本実施形態では、操作者が操作部５を手で握り（又は指で摘まみ）、前方から見て時計回り又は反時計回りに操作部５を移動させることで、可動子２が回転する。

　（３）着磁
　以下、本実施形態の操作装置１００において、第１部材３１を着磁する方法について図４を用いて説明する。以下の説明では、操作者とは異なる作業者が第１部材３１に着磁する作業を行っているが、この作業は、操作者が行っても構わない。

　まず、作業者が操作部５を操作することにより、可動子２の可動範囲の始点に移動させる。ここでいう「可動子の可動範囲の始点」は、突起２２が第１部材３１の第１端３１１と対向する際の可動子２の位置をいう。可動子２が始点にある場合に、第１部材３１における突起２２（第２部材３２）と対向する部位を着磁させるならば（Ｓ１：Ｙｅｓ）、作業者は、第２電源を操作して第２電源からコイル４へ電流を供給することにより、コイル４から磁束φ１を発生させる（Ｓ２）。これにより、第１部材３１における突起２２と対向する部位に、コイル４の発生する磁束φ１が通ることにより、当該部位が着磁される（Ｓ３）。つまり、第１部材３１における突起２２と対向する部位に、着磁部Ａ１が設けられる。このとき、コイル４を流れる電流の向きを変えることにより、着磁部Ａ１における突起２２と対向する部分の磁極の極性を変更することが可能である。

　一方、第１部材３１における突起２２と対向する部位を着磁させないならば（Ｓ１：Ｎｏ）、作業者は、第２電源を操作しない。この場合、第２電源からコイル４へ電流が供給されないので、磁束φ１も発生しない。したがって、この場合、第１部材３１における突起２２と対向する部位には、着磁部Ａ１は設けられない。

　上記のステップＳ１～Ｓ３を実行した時点では、可動子２は始点にあり、可動子２の可動範囲の終点に到達していない（Ｓ４：Ｎｏ）。したがって、作業者は、操作部５を操作することにより、可動子２（突起２２）を所定の距離だけ移動させる（Ｓ５）。ここでいう「可動子の可動範囲の終点」は、突起２２が第１部材３１の第２端３１２と対向する際の可動子２の位置をいう。また、ここでいう「所定の距離」は、例えば突起２２の幅寸法（左右方向の寸法）と同じ長さである。つまり、突起２２が所定の距離だけ移動することにより、突起２２は、移動前に第１部材３１と対向していた部位と重ならない位置に移動することになる。

　そして、第１部材３１における移動後の突起２２と対向する部位を着磁させるならば（Ｓ１：Ｙｅｓ）、作業者は、第２電源を操作して第２電源からコイル４へ電流を供給する（Ｓ２）。これにより、第１部材３１における移動後の突起２２と対向する部位が着磁される（Ｓ３）。つまり、第１部材３１における移動後の突起２２と対向する部位に、着磁部Ａ１が設けられる。一方、第１部材３１における移動後の突起２２と対向する部位を着磁させないならば（Ｓ１：Ｎｏ）、作業者は、第２電源を操作しない。この場合、第１部材３１における移動後の突起２２と対向する部位には、着磁部Ａ１は設けられない。

　以下、可動子２が可動子２の可動範囲の終点に到達するまで（Ｓ４：Ｙｅｓ）、作業者は、可動子２（突起２２）を所定の距離ずつ移動させながら、上記のステップＳ１～Ｓ３を繰り返す。これにより、第１部材３１は、１以上の箇所にて着磁されることになる。言い換えれば、第１部材３１は、可動子２の可動範囲において、１以上の着磁部Ａ１を有することになる。

　第１部材３１を着磁する作業の完了後は、作業者は、コイル４から第２電源を外し、代わりに第１電源をコイル４に接続すればよい。これにより、操作装置１００は、操作者が操作可能な状態となる。

　本実施形態では、上記の作業を行うことにより、第１部材３１の任意の箇所を着磁させることが可能である。また、例えば、突起２２が着磁部Ａ１に対向した状態において、着磁部Ａ１を設けた際にコイル４に流した電流とは逆向きの電流をコイル４に流すことにより、消磁する（つまり、着磁部Ａ１を消去する）ことも可能である。つまり、第１部材３１は、着磁の状態を書き換え可能である。また、本実施形態では、上記の作業は、可動子２（第２部材３２）が有するコイル４を用いて実行することが可能である。つまり、可動子２（第２部材３２）は、第１部材３１の着磁の状態を書き換える機能を有している。

　なお、上記の作業において、コイル４を流れる電流の大きさを調整することにより、着磁部Ａ１の磁極が生じる磁界の強さを調整することも可能である。

　（４）動作
　以下、本実施形態の操作装置１００の動作について図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。以下では、図５Ａに示すように、第１部材３１は、予め「（３）着磁」で述べた作業を行うことにより、４箇所の着磁部Ａ１（第１着磁部Ａ１１、第２着磁部Ａ１２、第３着磁部Ａ１３、及び第４着磁部Ａ１４）を有していると仮定する。

　第１着磁部Ａ１１は、第１部材３１の第１端３１１よりも第２端３１２寄り（つまり、右寄り）に設けられている。第１着磁部Ａ１１の可動子２（突起２２）と対向する部分の磁極は、Ｎ極である。第２着磁部Ａ１２は、第１部材３１の第２端３１２よりも第１端３１１寄り（つまり、左寄り）に設けられている。第２着磁部Ａ１２の可動子２（突起２２）と対向する部分の磁極は、Ｎ極である。第３着磁部Ａ１３及び第４着磁部Ａ１４は、それぞれ第１着磁部Ａ１１と第２着磁部Ａ１２との間に設けられている。第３着磁部Ａ１３及び第４着磁部Ａ１４の可動子２（突起２２）と対向する部分の磁極は、いずれもＳ極である。

　また、以下では、操作者が操作部５を操作する間、第１電源からコイル４へ電流が供給されることにより、可動子２の突起２２が磁化されていると仮定する。ここでは、突起２２は、磁化されることにより、下端（つまり、突起２２における第１部材３１と対向する部分）の磁極がＮ極になっていると仮定する。

　ここでは、操作者が、操作部５を始点から終点まで移動させたと仮定する。ここでいう「操作部の始点」は、可動子２の突起２２が第１部材３１の第１端３１１と対向する場合の操作部５の位置をいう。また、ここでいう「操作部の終点」は、可動子２の突起２２が第１部材３１の第２端３１２と対向する場合の操作部５の位置をいう。

　図５Ｂは、操作者が操作部５を始点から終点まで移動させた場合に、操作者が操作部５に加える力と、操作部５の位置との相関を表している。図５Ｂにおいて、縦軸は、操作者が操作部５に加える力を表しており、横軸は、操作部５の位置を表している。図５Ｂにおいて、「Ｐ０」及び「Ｐ５」は、それぞれ操作部５の始点及び終点を表している。また、図５Ｂにおいて、「Ｐ１」、「Ｐ２」、「Ｐ３」、及び「Ｐ４」は、それぞれ可動子２の突起２２が第１着磁部Ａ１１、第３着磁部Ａ１３、第４着磁部Ａ１４、及び第２着磁部Ａ１２に対向する場合の操作部５の位置を表している。

　操作者が操作部５を「Ｐ０」から「Ｐ１」まで移動させる際には、突起２２と第１着磁部Ａ１１とで反発することにより、操作部５には、操作部５が移動する向きとは反対向きの力が加わる。このため、操作者は、操作部５が重くなった感覚を覚えながら操作部５を「Ｐ１」まで移動させることになる。操作者が操作部５を「Ｐ１」から「Ｐ２」まで移動させる際には、突起２２と第１着磁部Ａ１１とで反発することにより、操作部５には、操作部５が移動する向きと同じ向きの力が加わる。また、突起２２が第３着磁部Ａ１３に吸引されることで、操作部５には、操作部５が移動する向きと同じ向きの力が加わる。このため、操作者は、操作部５が軽くなった感覚を覚えながら操作部５を「Ｐ２」まで移動させることになる。

　操作者が操作部５を「Ｐ２」から「Ｐ３」まで移動させる際には、突起２２が第３着磁部Ａ１３に吸引されることで、操作部５には、操作部５が移動する向きと反対向きの力が加わる。また、突起２２が第４着磁部Ａ１４に吸引されることで、操作部５には、操作部５が移動する向きと同じ向きの力が加わる。このため、操作者は、操作部５が重くなった感覚を覚えた後に、操作部５が軽くなった感覚を覚えながら操作部５を「Ｐ３」まで移動させることになる。操作者が操作部５を「Ｐ３」から「Ｐ４」まで移動させる際には、突起２２が第４着磁部Ａ１４に吸引されることで、操作部５には、操作部５が移動する向きと反対向きの力が加わる。また、突起２２が第２着磁部Ａ１２と反発することにより、操作部５には、操作部５が移動する向きと反対向きの力が加わる。このため、操作者は、操作部５が重くなった感覚を覚えながら操作部５を「Ｐ４」まで移動させることになる。操作者が操作部５を「Ｐ４」から「Ｐ５」まで移動させる際には、突起２２が第４着磁部Ａ１４と反発することにより、操作部５には、操作部５が移動する向きと同じ向きの力が加わる。このため、操作者は、操作部５が軽くなった感覚を覚えながら操作部５を「Ｐ５」まで移動させることになる。

　上述のように、本実施形態の操作装置１００では、第１部材３１に着磁部Ａ１を設けることにより、操作者に力覚を提示することが可能である。このため、本実施形態では、第１部材３１に着磁部Ａ１を設ける、つまり第１部材３１の少なくとも一部を着磁させる作業を予め行っておけば、操作者が操作装置１００を使用する段階においては、操作者に力覚を提示するための制御が不要である。したがって、本実施形態では、操作者に力覚を提示するためのアクチュエータ及び制御手段を構成する部品が不要であり、操作者に力覚を提示するための構成を簡素にしやすい、という利点がある。ここでいう「制御手段」は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等であって、可動子２の固定子１に対する相対的な位置に応じてアクチュエータを制御する手段をいう。

　ところで、本実施形態では、コイル（つまり、第１部材３１を着磁させるために用いるコイル）４は、第１部材３１と対向する位置（つまり、突起２２）ではなく、可動子２の周方向（回転方向）に沿って導線を巻き回すことのできる位置に配置されている。このため、本実施形態では、コイル４は、第１部材３１と対向する位置に配置する場合と比較して径寸法を大きくすることができるので、磁気抵抗を小さくして磁束φ１を発生させやすくすることができる、という利点もある。もちろん、コイル４の配置を限定する趣旨ではなく、コイル４は、第１部材３１と対向する位置（突起２２）に配置されてもよい。この場合、コイル４は、突起２２に導線を巻き回すことで構成される。

　（実施形態２）
　以下、本実施形態の操作装置１００Ａの構成について図６及び図７を用いて詳細に説明する。以下では、図６において、可動子２Ａ（後述する）と操作部５Ａ（後述する）とが並ぶ方向を第１方向（上下方向）とし、可動子２Ａから見て操作部５Ａ側を上方、その逆を下方として説明する。また、図６において、第１部材３１Ａ（後述する）の長手方向の第１端３１１Ａと第２端３１２Ａとが並ぶ方向を第２方向（左右方向）とし、第２端３１２Ａから見て第１端３１１Ａ側を左方、その逆を右方として説明する。更に、図６において、可動子２Ａと磁路部１１Ａの第１板１１１Ａ（後述する）とが並ぶ方向を第３方向（前後方向）とし、第１板１１１Ａから見て可動子２Ａ側を前方、その逆を後方として説明する。

　なお、図６及び図７には、これらの方向（上、下、左、右、前、後）を表す矢印を示すが、これらの矢印は、単に説明を補助するための目的で記載しているに過ぎず、実体を伴わない。また、上記の方向の規定は、本実施形態の操作装置１００Ａの使用形態を限定する趣旨ではない。また、図６において、第１部材３１Ａの着磁部Ａ１と、着磁されていない部位とを視覚的に区別できるように、着磁部Ａ１をドットで表示しているが、このドットは単に説明を補助するための目的で記載しているに過ぎず、実体を伴わない。

　本実施形態の操作装置１００Ａは、固定子１Ａと、可動子２Ａと、を備えている。固定子１Ａは、磁路部１１Ａと、保持部１２Ａと、第１部材３１Ａと、を有している。可動子２Ａは、コイル４Ａと、操作部５Ａと、を有している。本実施形態の操作装置１００Ａは、可動子２Ａが固定子１Ａに対して直線的に移動する直動型のデバイスである点で、回転型のデバイスである実施形態１の操作装置１００と相違する。本実施形態の操作装置１００Ａは、実施形態１の入力部１０１と共に入力装置２００を構成することが可能である。したがって、以下では、入力装置２００についての説明を省略する。なお、図６において、操作部５Ａの上方に位置する矢印は、可動子２Ａの移動する向きを表す目的で記載しているに過ぎず、実体を伴わない。

　保持部１２Ａは、例えば鉄などの磁性材料により形成されており、第１部材３１Ａを保持する。保持部１２Ａは、左右方向に長い板状である。保持部１２Ａの上面には、第１部材３１Ａが接着剤等により固定されることで、保持されている。第１部材３１Ａは、保持部１２Ａに保持された状態で、可動子２Ａと保持部１２Ａとの間に位置する。

　磁路部１１Ａは、例えば鉄などの磁性材料により形成されており、コイル４Ａの発生する磁束φ１が通る磁路を形成する。磁路部１１Ａは、第１板１１１Ａと、第２板１１２Ａと、を有している。第１板１１１Ａは、左右方向に長い板状であり、下端縁が保持部１２Ａの後端縁と一体に形成されている。第２板１１２Ａは、左右方向に長い板状であり、後端縁が第１板１１１Ａの上端縁と一体に形成されている。

　第１部材３１Ａは、左右方向に長い板状であり、その下端縁が保持部１２Ａに固定されている。本実施形態では、第１部材３１Ａの長手方向（左右方向）の寸法と、保持部１２Ａの長手方向（左右方向）の寸法とは略同じである。したがって、第１部材３１Ａの第１端３１１Ａ（左端）は、保持部１２Ａの長手方向の第１端（左端）と対向しており、第１部材３１Ａの第２端３１２Ａ（右端）は、保持部１２Ａの長手方向の第２端（右端）と対向している。

　第１部材３１Ａは、実施形態１の第１部材３１と同様に半硬質磁性材料で形成されている。このため、第１部材３１Ａに対しては、磁気情報の書き込み及び磁気情報の消去を行うことが可能である。本実施形態では、第１部材３１Ａの厚さ方向（上下方向）の磁束φ１を、第１部材３１Ａの少なくとも一部に通すことにより、第１部材３１Ａの磁束φ１が通過した部位を着磁させている。図６に示す例では、第１部材３１Ａは、３つの着磁部Ａ１を有している。

　可動子２Ａは、例えば鉄などの磁性材料により形成されており、柱状である。本実施形態では、可動子２Ａは、操作部５Ａのシャフト５１Ａ（後述する）の下端に設けられている。可動子２Ａは、固定子１Ａの長手方向（左右方向）に沿って直線的に移動可能である。

　コイル４Ａは、可動子２Ａの周りに導線を巻き回すことで構成されている。操作者が操作装置１００Ａを操作する際に、コイル４Ａは、第１電源から電流を供給されることにより、磁束φ１を発生する。コイル４Ａの発生する磁束φ１は、可動子２Ａ、第１部材３１Ａ、保持部１２Ａ、磁路部１１Ａ、及び可動子２Ａの順に、又はその逆の順に通過する。

　可動子２Ａは、コイル４Ａの発生する磁束φ１が通ることにより、磁化される。このため、可動子２Ａの下端（つまり、第１部材３１Ａと対向する部分）は、コイル４Ａを流れる電流の向きに応じて、Ｎ極及びＳ極のいずれかの磁極となる。したがって、可動子２Ａは、可動子２Ａが移動する際に、第１部材３１Ａの着磁部Ａ１に吸引される、又は着磁部Ａ１と反発する。

　つまり、本実施形態では、可動子２Ａは、「第２部材３２Ａ」である。そして、第２部材３２Ａである可動子２Ａは、磁力発生源４Ａ（ここでは、コイル４Ａ）を有している。また、第２部材３２Ａである可動子２Ａは、磁性体である。なお、本実施形態においても、コイル４Ａは、第１部材３１Ａを着磁させる際にも用いられる。第１部材３１Ａの着磁を行う場合、コイル４Ａの両端は、第２電源に電気的に接続される。

　操作部５Ａは、例えば樹脂材料により形成されている。操作部５Ａは、シャフト５１Ａと、把持部５２Ａと、を有している。シャフト５１Ａは、上下方向に長い棒状であって、その下端に可動子２Ａが設けられている。把持部５２Ａは、シャフト５１Ａの上端に設けられており、シャフト５１Ａよりも径寸法が大きくなっている。把持部５２Ａは、操作者が手で握る、又は指で摘まむことが可能な寸法である。本実施形態では、操作者が操作部５Ａを手で握り（又は指で摘まみ）、固定子１Ａの長手方向（左右方向）に沿って操作部５Ａを移動させることで、可動子２Ａが移動する。

　本実施形態においても、第１部材３１Ａは、実施形態１の「（３）着磁」で述べた作業と同等の作業を行うことにより、着磁させることが可能である。つまり、操作部５Ａを操作することで可動子２Ａを移動させながら、着磁させたい箇所にて第２電源に接続されたコイル４Ａに電流を供給することにより、第１部材３１Ａの可動子２Ａと対向する部位に着磁部Ａ１を設けることが可能である。

　また、本実施形態においても、実施形態１と同様に、操作者が操作部５Ａを操作する際に、可動子２Ａが着磁部Ａ１に吸引されたり、着磁部Ａ１に対して反発したりするため、操作者に力覚を提示することが可能である。そして、本実施形態においても、第１部材３１Ａに着磁部Ａ１を設ける、つまり第１部材３１Ａの少なくとも一部を着磁させる作業を予め行っておけば、操作者が操作装置１００Ａを使用する段階においては、操作者に力覚を提示するための制御が不要である。したがって、操作者に力覚を提示するための構成を簡素にしやすい、という利点がある。

　（変形例）
　上述の実施形態１，２は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態１，２は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上述の実施形態１，２の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

　上述の実施形態１，２では、操作装置１００，１００Ａは、操作者がプレイするゲームに応じて、提示する力覚を変更することが可能である。具体的には、操作者がプレイするゲームの設定画面にて、提示する力覚を変更する変更処理を実行するコマンドを選択することで、ハードウェア（この場合、ゲーム機）の処理部は、変更処理を実行してもよい。変更処理においては、ハードウェアの処理部は、操作部５，５Ａを制御することで、可動子２，２Ａを可動子２，２Ａの移動可能な範囲にわたって移動させ、可動子２，２Ａが所定の位置に到達するごとに第１部材３１，３１Ａの着磁を行う。これにより、第１部材３１，３１Ａでは、操作者がプレイするゲームに適した１以上の箇所に着磁部Ａ１が設けられることになる。なお、変更処理においては、例えば音声又は表示にて操作者に操作部５，５Ａの操作を促してもよい。この場合、操作者が自ら可動子２，２Ａを可動子２，２Ａの移動可能な範囲にわたって移動させるので、ハードウェアの処理部による操作部５，５Ａの制御は不要である。

　上述の実施形態１，２では、操作装置１００，１００Ａを使用する際にコイル４，４Ａに電流を供給する第１電源と、第１部材３１，３１Ａの一部を着磁させる際にコイル４，４Ａに電流を供給する第２電源とは異なっているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、コイル４，４Ａに供給する電流の大きさを変更可能な電源であれば、第１電源及び第２電源を１つの電源で実現することが可能である。

　上述の実施形態１，２では、可動子２，２Ａは、磁力発生源４，４Ａとしてコイル４，４Ａを備えているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、可動子２，２Ａは、磁力発生源４，４Ａとして、コイル４，４Ａの代わりに永久磁石を備えていてもよい。この場合、実施形態１であれば、例えば突起２２を永久磁石にすればよい。また、実施形態２であれば、可動子２Ａを永久磁石にすればよい。

　上述の実施形態１，２では、可動子２，２Ａは、磁力発生源４，４Ａを備えているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、可動子２，２Ａは、磁力発生源４，４Ａを備えずに、単なる磁性体であってもよい。この場合、実施形態１であれば、突起２２は、第１部材３１の着磁部Ａ１に対向する位置に到達すると、着磁部Ａ１に吸引される。また、実施形態２であれば、可動子２Ａは、第１部材３１Ａの着磁部Ａ１に対向する位置に到達すると、着磁部Ａ１に吸引される。

　上述の実施形態２では、固定子１Ａは、磁路部１１Ａを有しているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、少なくとも操作者が操作装置１００Ａを操作する段階においては、固定子１Ａは、磁路部１１Ａを有していなくてもよい。

　上述の実施形態１，２では、固定子１，１Ａが第１部材３１，３１Ａを有し、可動子２，２Ａが第２部材３２，３２Ａを有しているが、逆であってもよい。つまり、可動子２，２Ａが第１部材３１，３１Ａを有しており、固定子１，１Ａが第２部材３２，３２Ａを有していてもよい。

　上述の実施形態１では、可動子２の突起２２は、前方から見て矩形状であるが、これに限定する趣旨ではない。つまり、突起２２は、可動子２の円盤状の部位と比較して、第１部材３１において着磁させたい箇所との隙間を狭めることができる形状であればよい。

　上述の実施形態２では、可動子２Ａ（第２部材３２Ａ）は突起を有していないが、これに限定する趣旨ではない。例えば、可動子２Ａは、第１部材３１Ａに向かって突出する突起を有していてもよい。

　上述の実施形態１では、コイル４（つまり、第１部材３１を着磁するために用いられるコイル）が可動子２に設けられているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、コイル４は、固定子１に設けられていてもよい。

　上述の実施形態１，２では、コイル４，４Ａを用いて第１部材３１，３１Ａの着磁の状態を書き換えることが可能であるが、これに限定する趣旨ではない。つまり、可動子２，２Ａ（第２部材３２，３２Ａ）は、第１部材３１，３１Ａの着磁の状態を書き換える機能を有していなくてもよい。この場合、第１部材３１，３１Ａを着磁する作業は、操作装置１００とは別の装置を用いて行えばよい。

　上述の実施形態１，２では、第１部材３１，３１Ａは、着磁の状態を書き換え可能であるが、これに限定する趣旨ではない。例えば、第１部材３１，３１Ａは、一部に永久磁石を埋め込む等して、予め１以上の着磁部Ａ１を有する形で製造されてもよい。

　上述の実施形態１，２では、可動子２，２Ａが第２部材３２，３２Ａとして機能しているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、第２部材３２，３２Ａは、可動子２，２Ａと別体であってもよい。この場合、第２部材３２，３２Ａは、例えば接着剤等の適宜の手段により、可動子２，２Ａに取り付けられていればよい。

　上述の実施形態１，２では、操作装置１００，１００Ａは、いずれも操作部５，５Ａを一方向にのみ移動可能に構成されているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、操作装置１００，１００Ａは、操作部５，５Ａを二次平面における全方向に対して移動可能に構成されていてもよい。

　上述の実施形態１，２では、操作装置１００，１００Ａは、例えばコンピュータゲーム用のコントローラに用いられるが、操作装置１００，１００Ａの用途を限定する趣旨ではない。つまり、操作装置１００，１００Ａは、操作者が操作部５，５Ａを操作した際に、操作者に対して力覚を提示可能であればよく、コンピュータゲーム用のコントローラ以外の装置に用いられてもよい。

　（まとめ）
　以上述べたように、第１の態様に係る操作装置（１００，１００Ａ）は、固定子（１，１Ａ）と、可動子（２，２Ａ）と、を備える。可動子（２，２Ａ）は、操作部（５，５Ａ）を有し、操作部（５，５Ａ）を操作されることで固定子（１，１Ａ）に対して相対的に移動する。固定子（１，１Ａ）及び可動子（２，２Ａ）のうちの一方は、可動子（２，２Ａ）の移動範囲において少なくとも一部が着磁された第１部材（３１，３１Ａ）を有する。固定子（１，１Ａ）及び可動子（２，２Ａ）のうちの他方は、第１部材（３１，３１Ａ）の着磁された部位（着磁部）（Ａ１）に吸引される又は第１部材（３１，３１Ａ）の着磁された部位（Ａ１）と反発する第２部材（３２，３２Ａ）を有する。

　この態様によれば、操作者に力覚を提示するための構成を簡素にしやすい、という利点がある。

　第２の態様に係る操作装置（１００，１００Ａ）では、第１の態様において、第２部材（３２，３２Ａ）は、第２部材（３２，３２Ａ）を磁化させるための磁力を発生する磁力発生源（４，４Ａ）を有する。

　この態様によれば、第２部材（３２，３２Ａ）が第１部材（３１，３１Ａ）の着磁された部位（Ａ１）とで吸引又は反発しやすくなる、という利点がある。

　第３の態様に係る操作装置（１００，１００Ａ）では、第１又は第２の態様において、第２部材（３２，３２Ａ）は、磁性体である。

　この態様によれば、第２部材（３２，３２Ａ）に磁力を発生するための機構を備えずとも、第２部材（３２，３２Ａ）が第１部材（３１，３１Ａ）の着磁された部位（Ａ１）とで吸引又は反発するので、構成を簡素にしやすい、という利点がある。

　第４の態様に係る操作装置（１００）では、第１～第３のいずれかの態様において、可動子（２）は、固定子（１）に対して回転可能に構成されている。第１部材（３１）及び第２部材（３２）のうちのいずれか一方は、他方の部材に向かって突出する突起（２２）を有する。

　この態様によれば、磁束が突起（２２）に収束しやすくなるので、突起（２２）と他方の部材における突起（２２）と対向する部位とで吸引又は反発しやすくなる、という利点がある。

　第５の態様に係る操作装置（１００，１００Ａ）では、第１～第４のいずれかの態様において、第１部材（３１，３１Ａ）は、着磁の状態を書き換え可能である。

　この態様によれば、操作装置（１００，１００Ａ）の用途に応じて、操作者に提示する力覚を変更することができる、という利点がある。

　第６の態様に係る操作装置（１００，１００Ａ）では、第５の態様において、第２部材（３２，３２Ａ）は、第１部材（３１，３１Ａ）の着磁の状態を書き換える機能を有する。

　この態様によれば、着磁用の専用の装置を用いずとも、第１部材（３１，３１Ａ）の着磁の状態を書き換えることができる、という利点がある。

　第７の態様に係る入力装置（２００）は、第１～第６のいずれかの態様の操作装置（１００，１００Ａ）と、入力部（１０１）と、を備える。入力部（１０１）は、操作装置（１００，１００Ａ）の可動子（２，２Ａ）の位置に応じて操作入力を受け付ける。

　この態様によれば、操作者に力覚を提示するための構成を簡素にしやすい、という利点がある。

　第２～第６の態様に係る構成については、操作装置（１００，１００Ａ）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

　１，１Ａ　固定子
　２，２Ａ　可動子
　２２　突起
　３１，３１Ａ　第１部材
　３２，３２Ａ　第２部材
　４，４Ａ　コイル（磁力発生源）
　５，５Ａ　操作部
　１００，１００Ａ　操作装置
　１０１　入力部
　２００　入力装置
　Ａ１　着磁部（着磁された部位）

Claims (7)

1. 　固定子と、
   　操作部を有し、前記操作部を操作されることで前記固定子に対して相対的に移動する可動子と、を備え、
   　前記固定子及び前記可動子のうちの一方は、前記可動子の移動範囲において少なくとも一部が着磁された第１部材を有し、
   　前記固定子及び前記可動子のうちの他方は、前記第１部材の着磁された部位に吸引される又は前記第１部材の着磁された部位と反発する第２部材を有する、
   　操作装置。
2. 　前記第２部材は、前記第２部材を磁化させるための磁力を発生する磁力発生源を有する、
   　請求項１記載の操作装置。
3. 　前記第２部材は、磁性体である、
   　請求項１又は２に記載の操作装置。
4. 　前記可動子は、前記固定子に対して回転可能に構成されており、
   　前記第１部材及び前記第２部材のうちのいずれか一方は、他方の部材に向かって突出する突起を有する、
   　請求項１～３のいずれか１項に記載の操作装置。
5. 　前記第１部材は、着磁の状態を書き換え可能である、
   　請求項１～４のいずれか１項に記載の操作装置。
6. 　前記第２部材は、前記第１部材の着磁の状態を書き換える機能を有する、
   　請求項５記載の操作装置。
7. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の操作装置と、
   　前記操作装置の前記可動子の位置に応じて操作入力を受け付ける入力部と、を備える、
   　入力装置。

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