WO2020137408A1 - 操作支援装置 - Google Patents

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田中　俊彦
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株式会社ジャパンディスプレイ
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Definitions

  • the present disclosure relates to an operation support device that supports an input operation of a capacitive coordinate input device.
  • Patent Document 1 describes an operation support device that is placed on a touch panel that detects a change in capacitance or a change in a contact area and that supports input operation from the touch panel.
  • the detection value of the electrostatic capacitance is obtained by changing the area of the opposing region of the cushion member and the touch panel according to the pressed state.
  • An object of the present invention is to provide an operation support device that can detect a pressing operation with higher sensitivity.
  • An operation support device is an operation support device that supports an input operation to a coordinate input device that detects a change in electrostatic capacitance, the main shaft support member being placed on the coordinate input device, and the main shaft.
  • a support plate that projects radially outward of the support member and has a plurality of first magnets arranged in the circumferential direction of one surface, and the support plate is fixed to the spindle support member, and the operation plate covers the support plate and the spindle support member.
  • a plurality of second magnets that generate an attractive force with respect to the first magnet in a position that vertically overlaps with the first magnet are arranged in the circumferential direction of the one surface, and the second magnet is on the coordinate input device side of the support plate.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the configuration of the input system according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing the back surface of the operation support device according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a state in which the operation member is not pushed down in the cross section taken along the line III-III′ of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a state in which the operation member is not pushed down in the cross section taken along the line IV-IV′ of FIG. 2.
  • 5 is a cross-sectional view for explaining a state in which the operation member is not pushed down in the cross section taken along the line VV' of FIG.
  • FIG. 6 is a plan view showing a plane of the support plate.
  • FIG. 7 is a plan view showing the first rotating plate.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a state in which the operation member is pushed down in the cross section taken along the line III-III′ of FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a state in which the operation member is pushed down in the cross section taken along the line IV-IV' in FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a state in which the operation member is pushed down in the cross section taken along the line VV′ of FIG.
  • FIG. 11A is a plan view showing a plurality of member positions indicating the first rotation angle in a state where the operation member is not pushed down.
  • FIG. 11B is a plan view showing a plurality of member positions indicating the first rotation angle in a state where the operation member is pushed down.
  • FIG. 11C is a plan view showing a plurality of member positions indicating the second rotation angle in a state where the operation member is not pushed down.
  • FIG. 11D is a plan view showing a plurality of member positions showing the second rotation angle in a state where the operation member is pushed down.
  • FIG. 11E is a plan view showing a plurality of member positions indicating the third rotation angle in a state where the operation member is not pushed down.
  • FIG. 11F is a plan view showing a plurality of member positions showing the third rotation angle in a state where the operation member is pushed down.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the configuration of the input system according to the present embodiment.
  • the input system 100 includes a display device D1, a control device 101, a coordinate input device TP, and an operation knob 1 that is an operation support device.
  • one direction of the plane of the display device D1 is the Dx direction
  • the direction orthogonal to the Dx direction is the Dy direction.
  • the display device D1 has, for example, a display area MS, a display area LS, and a display area RS.
  • the pointer PM is displayed on the display device D1.
  • the control device 101 is a so-called computer, and includes a CPU (Central Processing Unit) 102, a RAM (Random Access Memory) 103, a ROM (Read Only Memory) 104, and a hard disk drive (HDD: Hard Disc Drive). And an internal storage device 105 such as.
  • the coordinate input device TP is connected to the control device 101 as an input unit of the control device 101.
  • the ROM 104 stores programs such as BIOS (Basic Input Output System).
  • BIOS Basic Input Output System
  • the RAM 103 is a main memory capable of recording and reading programs and data, provides a work area, and stores a plurality of programs for controlling the display device D1 and the coordinate input device TP.
  • the CPU 102 reads out and executes the program stored in the RAM 103, and outputs the calculation result to the internal storage device 105 or the like.
  • the control device 101 can also be composed of a touch panel controller dedicated to the calculation of signals from the coordinate input device TP, arithmetic processing, and a computer for performing arithmetic processing necessary for displaying graphics on the display device D1.
  • the coordinate input device TP is, for example, a so-called touch panel having a display function and a coordinate input function.
  • the coordinate input device TP can display an image on the XY plane and can accept a change in capacitance as coordinate input.
  • the operation knob 1 is an operation support device for the coordinate input device TP.
  • the coordinates on the XY plane of the operation knob 1 are detected by the coordinate input device TP. Further, the rotation operation R of the operation knob 1 is detected by the coordinate input device TP. Then, the pressing operation PP of the operation knob 1 is detected by the coordinate input device TP.
  • the rotation operation R of the operation knob 1 moves the pointer PM to any one of the display area MS, the display area LS, and the display area RS.
  • the pointer PM overlaps when the depressing operation PP is applied, for example, the display area MS is selected and becomes a target area for the subsequent processing.
  • the operation knob 1 has a hollow cylindrical shape and is sized to fit in the palm of the operator.
  • the hollow portion of the operation knob 1 does not have to be provided, and the hollow portion of the operation knob 1 may be used as a push-down operation PP button.
  • FIG. 2 is a plan view showing the back surface of the operation support device of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a state in which the operation member is not pushed down in the cross section taken along the line III-III′ of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a state in which the operation member is not pushed down in the cross section taken along the line IV-IV′ of FIG. 2.
  • 5 is a cross-sectional view for explaining a state in which the operation member is not pushed down in the cross section taken along the line VV' of FIG.
  • FIG. 6 is a plan view showing a plane of the support plate.
  • FIG. 7 is a plan view showing the first rotating plate.
  • the operation knob 1 includes a spindle support member 2, a support plate 4, a first rotary plate 5, a second rotary plate 6, three first members 53, and three second members. And 63.
  • the first members 53 are, for example, arranged around the central axis Ax of the main shaft support member 2 at every 120°.
  • the second members 63 are, for example, arranged around the central axis Ax at every 120°.
  • the spindle support member 2, the operation member 3, and the support plate 4 are fixed by an adhesive agent, a fixing pin, or the like, and are integrated.
  • the spindle support member 2 is a hollow cylindrical member.
  • the spindle support member 2 is placed on the upper surface TPF of the coordinate input device TP.
  • the spindle support member 2 is made of insulating resin.
  • the coordinate input device TP does not detect the spindle support member 2 even if the coordinate input device TP is placed on the upper surface TPF of the coordinate input device TP.
  • the spindle support member 2 is in contact with the coordinate input device TP at the lower end.
  • the operation member 3 has an annular upper surface plate that covers the spindle support member 2 and the support plate 4, and a side surface portion that covers the first rotary plate 5 from the outside in the radial direction.
  • the support plate 4 is a ring-shaped plate member formed of an insulating resin.
  • the first magnet 8 is embedded in the upper surface of the support plate 4.
  • the first magnets 8 are arranged side by side in the circumferential direction.
  • the first magnet 8 is a member that can be compactly molded, has high processing accuracy, and can be used in a wide temperature range, and is, for example, a neodymium magnet.
  • the first rotary plate 5 is an annular plate member.
  • the second magnet 9 is embedded in the upper surface of the first rotary plate 5.
  • the second magnet 9 is a member that can be compactly molded, has high processing accuracy, and can be used in a wide temperature range, and is, for example, a neodymium magnet.
  • the second magnets 9 are arranged side by side in the circumferential direction. When the 1st magnet 8 and the 2nd magnet 9 are in the position which overlaps up and down, different polarities face each other. As a result, the first magnet 8 and the second magnet 9 attract each other, so that an attractive force acts between the support plate 4 and the first rotary plate 5.
  • the support plate 4 and the first rotary plate 5 are in contact with each other when the operation member 3 is not pushed down.
  • the attractive force with which the first magnet 8 and the second magnet 9 attract each other can be adjusted by the thickness of the support plate 4. Furthermore, the attractive force can be adjusted by setting the sizes of the first magnet 8 and the second magnet 9 and the number of mounted magnets.
  • the first rotary plate 5 is a conductive material whose magnetic permeability is smaller than that of carbon steel.
  • the first rotary plate 5 is made of a copper-zinc alloy.
  • the first rotary plate 5 is made of a material having a magnetic permeability of carbon steel or more, a magnetic path that obstructs the attractive force between the first magnet 8 and the second magnet 9 is formed, and the rotation operation of the operation knob 1 is performed.
  • the tactile feedback associated with R may disappear.
  • the first rotary plate 5 may be an insulating material, but if it is a conductive material, the sensitivity of the first member 53 can be increased in the coordinate input device TP.
  • the second rotary plate 6 is an annular plate-shaped member that is arranged radially inside the first rotary plate 5.
  • the second rotary plate 6 may be an insulating material, but if it is a conductive material, the sensitivity of the second member 63 can be increased in the coordinate input device TP.
  • the connecting member 7 is a columnar member that is provided in plural in the circumferential direction and extends toward the central axis Ax.
  • the connecting member 7 is a metallic male screw.
  • the connecting member 7 penetrates the side surface portion of the operating member 3 and the first rotating plate 5 to connect the side surface portion of the operating member 3 and the first rotating plate 5 to each other. It is connected.
  • the tip of the connecting member 7 protruding from the radially inner side of the first rotary plate 5 is inserted into the groove 6G provided on the lower surface of the second rotary plate 6. Thereby, the connecting member 7 connects the first rotating plate 5 and the second rotating plate 6 in accordance with the rotation operation R of the operation knob 1.
  • the first member 53 is attached to the coordinate input device TP side of the first rotary plate 5.
  • the first member 53 projects from the first rotary plate 5 toward the coordinate input device TP.
  • the first member 53 has a cylindrical shaft portion 51 that does not affect the detection sensitivity of the coordinate input device TP, and a disk-shaped end portion 52 having a size suitable for the detection sensitivity of the coordinate input device TP.
  • the first member 53 is a conductive member and is made of, for example, a copper-zinc alloy.
  • the second member 63 is attached to the coordinate input device TP side of the second rotary plate 6.
  • the second member 63 projects from the second rotary plate 6 toward the coordinate input device TP.
  • the second member 63 has a cylindrical shaft portion 61 that does not affect the detection sensitivity of the coordinate input device TP, and a disc-shaped end portion 62 having a size suitable for the detection sensitivity of the coordinate input device TP.
  • the second member 63 is a conductive member and is made of, for example, a copper-zinc alloy.
  • the first member 53 When the first rotating plate 5, the operating member 3, and the connecting member 7 are conductive members, the first member 53 operates via the connecting member 7, the first rotating plate 5, and the operating member 3. It is easy for the person to conduct electricity, and the coordinate input device TP can easily detect the contact of the first member 53.
  • the first member 53 is arranged around the central axis Ax at a position deviated from the second member 63 by 60°.
  • the first member 53 may be arranged at the same position as the second member 63 in the circumferential direction around the central axis Ax.
  • the first member 53 is located at a position other than the line connecting the central axes Ax of the main shaft support member 2 and the respective second members 63.
  • the end portion 62 of the second member 63 is closer to the coordinate input device TP than the end portion 52 of the first member 53.
  • a gap is created between the end portion 52 of the first member 53 and the coordinate input device TP.
  • the coordinate input device TP has a sensitivity setting that does not detect the end portion 52 of the first member 53.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a state in which the operation member is pushed down in the cross section taken along the line III-III′ of FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a state in which the operation member is pushed down in the cross section taken along the line IV-IV' in FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a state in which the operation member is pushed down in the cross section taken along the line VV′ of FIG.
  • the distance between the spindle support member 2 and the operating member 3 when the first rotary plate 5 and the support plate 4 are in contact with each other is the same as when the first rotary plate 5 and the support plate 4 are separated from each other. It is larger than the distance between the spindle support member 2 and the operation member 3.
  • FIG. 11A is a plan view showing a plurality of member positions indicating the first rotation angle in a state where the operation member is not pushed down.
  • FIG. 11B is a plan view showing a plurality of member positions indicating the first rotation angle in a state where the operation member is pushed down.
  • the coordinate input device TP detects three second members 63.
  • the controller 101 can calculate the coordinates of the central axis Ax from the coordinates of the three second members 63. For example, by setting the coordinates of the operation knob 1 to the coordinates of the central axis Ax, the control device 101 can acquire the position of the operation knob 1 in the XY plane.
  • the operation knob 1 is an operation support device that supports an input operation to the coordinate input device TP that detects a change in capacitance.
  • the operation knob 1 includes a spindle support member 2 placed on the coordinate input device TP, an operation member 3, a support plate 4, a first rotary plate 5, a second rotary plate 6, and a first member 53. And a second member 63.
  • the support plate 4 projects outward in the radial direction of the main shaft support member 2, a plurality of first magnets 8 are arranged in the circumferential direction of one surface, and are fixed to the main shaft support member 2.
  • the operation member 3 covers the support plate 4 and the spindle support member 2.
  • the first rotary plate 5 is provided with a plurality of second magnets 9 that exert an attractive force on the first magnet 8 at a position that vertically overlaps the first magnet 8 in the circumferential direction of one surface of the first rotary plate 5.
  • the second rotary plate 6 is arranged inside the first rotary plate 5 in the radial direction, and is on the coordinate input device TP side of the support plate 4.
  • the first member 53 is a conductive member that projects from the first rotary plate 5 toward the coordinate input device TP.
  • the second member 63 is a conductive member that projects from the second rotary plate 6 toward the coordinate input device TP.
  • the coordinate input device TP detects the three second members 63 and the three first members 53.
  • control device 101 does not recognize the pressing operation PP of the operation knob 1 because one or two first members 53 are detected when the operation member 3 is tilted and pushed down.
  • the control device 101 determines that there is a pushing operation PP of the operating knob 1, and executes the processing assigned to the pushing operation PP of the operating knob 1. By doing so, it is possible to suppress processing execution due to an erroneous operation.
  • FIG. 11A the direction in which each second member 63 is located from the central axis Ax is azimuth A, azimuth B, and azimuth C.
  • FIG. 11C is a plan view showing a plurality of member positions indicating the second rotation angle in a state where the operation member is not pushed down.
  • the control device 101 controls the direction from the central axis Ax in FIG.
  • the rotation angle of the operation knob 1 can be acquired by calculating the angle difference between the central axis Ax and the direction of the azimuth A.
  • the azimuth A has been described, the calculation based on the azimuth A can be replaced with the calculation based on the azimuth B or the azimuth C.
  • a plurality of second magnets 9 that generate an attractive force with respect to the first magnet 8 are arranged in a circumferential direction of one surface of the first rotary plate 5 at positions that vertically overlap with the first magnet 8. ing.
  • FIG. 11D is a plan view showing a plurality of member positions showing the second rotation angle in a state where the operation member is pushed down.
  • the rotation angle of the operation knob 1 may be acquired by calculating the angular difference from the direction of the direction A from the axis Ax.
  • the coordinate input device TP can also detect when the operation knob 1 rotates clockwise.
  • FIG. 11E is a plan view showing a plurality of member positions indicating the third rotation angle in a state where the operation member is not pushed down.
  • the control device 101 controls the direction from the central axis Ax in FIG.
  • the rotation angle of the operation knob 1 can be acquired by calculating the angle difference between the central axis Ax and the direction of the azimuth A.
  • the azimuth A has been described, the calculation based on the azimuth A can be replaced with the calculation based on the azimuth B or the azimuth C.
  • FIG. 11F is a plan view showing a plurality of member positions showing the third rotation angle in a state where the operation member is pushed down.
  • the rotation angle of the operation knob 1 may be acquired by calculating the angular difference from the direction of the direction A from the axis Ax.
  • the plane defined by the direction X and the direction Y is the upper surface TPF of the coordinate input device TP, but the upper surface TPF of the coordinate input device TP may be curved.
  • the coordinate input device TP is a touch panel, it may be a touch pad having no display function.
  • magnets were used for contraction and repulsion of the first rotary plate and the second rotary plate, members such as rubber and springs may be used instead.

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Abstract

操作支援装置は、静電容量の変化を検出する座標入力装置への入力操作を支援する操作支援装置である。操作支援装置は、座標入力装置の上に置かれる主軸支持部材と、操作部材と、支持板と、第１回転板と、第１部材と、を備える。操作部材に連動して、支持板と第１回転体とが接する状態から支持板と第１回転体とが離れる状態になると、第１部材の端部と座標入力装置との距離と、第２部材の検出端部と座標入力装置との距離との差が小さくなる。

Description

操作支援装置
　本開示は、静電容量式座標入力装置の入力操作を支援する操作支援装置に関する。
　特許文献１には、静電容量の変化又は接触領域の変化を検出するタッチパネル上に置かれ、タッチパネルからの入力操作を支援する操作支援装置が記載されている。
特許第６３４２１０５号公報
　特許文献１に記載されている操作支援装置では、押し込み状態に応じて、クッション部材とタッチパネルとの対向領域の面積が変化することで、静電容量の検出値を得ている。しかしながら、押し下げ操作をより感度よく検出することが望まれている。
　本発明の目的は、押し下げ操作をより感度よく検出できる操作支援装置を提供することにある。
　一態様に係る操作支援装置は、静電容量の変化を検出する座標入力装置への入力操作を支援する操作支援装置であって、前記座標入力装置の上に置かれる主軸支持部材と、前記主軸支持部材の径方向外側に張り出して、一面の周方向に複数の第１磁石が配置され、前記主軸支持部材と固定された支持板と、前記支持板と、前記主軸支持部材とを覆う操作部材と、一面の周方向には、前記第１磁石と上下に重畳する位置で前記第１磁石に対して引力を生じる複数の第２磁石が配置され、前記支持板の前記座標入力装置側にある第１回転板と、前記第１回転板の径方向内側に配置され、前記支持板の前記座標入力装置側にある第２回転板と、前記第１回転板から前記座標入力装置に向けて突出する導電性の第１部材と、前記第２回転板から前記座標入力装置に向けて突出する導電性の第２部材と、を備え、前記操作部材に連動して、前記支持板と前記第１回転体とが接する状態から前記支持板と前記第１回転体とが離れる状態になると、前記第１部材の端部と前記座標入力装置との距離と、前記第２部材の検出端部と前記座標入力装置との距離との差が小さくなる。
図１は、本実施形態に係る入力システムの構成を説明するための説明図である。 図２は、本実施形態の操作支援装置の裏面を示す平面図である。 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ’線の断面において、操作部材が押し下げられていない状態を説明するための断面図である。 図４は、図２のＩＶ－ＩＶ’線の断面において、操作部材が押し下げられていない状態を説明するための断面図である。 図５は、図２のＶ－Ｖ’線の断面において、操作部材が押し下げられていない状態を説明するための断面図である。 図６は、支持板の平面を示す平面図である。 図７は、第１回転板を示す平面図である。 図８は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ’線の断面において、操作部材が押し下げられた状態を説明するための断面図である。 図９は、図２のＩＶ－ＩＶ’線の断面において、操作部材が押し下げられた状態を説明するための断面図である。 図１０は、図２のＶ－Ｖ’線の断面において、操作部材が押し下げられた状態を説明するための断面図である。 図１１Ａは、操作部材が押し下げられていない状態において、第１回転角度を示す複数の部材位置を示す平面図である。 図１１Ｂは、操作部材が押し下げられている状態において、第１回転角度を示す複数の部材位置を示す平面図である。 図１１Ｃは、操作部材が押し下げられていない状態において、第２回転角度を示す複数の部材位置を示す平面図である。 図１１Ｄは、操作部材が押し下げられている状態において、第２回転角度を示す複数の部材位置を示す平面図である。 図１１Ｅは、操作部材が押し下げられていない状態において、第３回転角度を示す複数の部材位置を示す平面図である。 図１１Ｆは、操作部材が押し下げられている状態において、第３回転角度を示す複数の部材位置を示す平面図である。
　本開示を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、開示の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
（入力システム）
　図１は、本実施形態に係る入力システムの構成を説明するための説明図である。図１に示すように、入力システム１００は、表示装置Ｄ１と、制御装置１０１と、座標入力装置ＴＰと、操作支援装置である操作ノブ１と、を備えている。ここで、表示装置Ｄ１の平面の一方向がＤｘ方向とされ、Ｄｘ方向と直交する方向がＤｙ方向とされている。
　表示装置Ｄ１において、例えば、表示領域ＭＳ、表示領域ＬＳ、表示領域ＲＳがある。表示装置Ｄ１には、ポインタＰＭが表示されている。
　制御装置１０１は、いわゆるコンピュータであり、ＣＰＵ（中央演算処理装置：Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）１０３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）１０４、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｃ　Ｄｒｉｖｅ）などの内部記憶装置１０５と、を備えている。座標入力装置ＴＰは、制御装置１０１の入力部として、制御装置１０１に接続されている。
　ＲＯＭ１０４には、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ　Ｉｎｐｕｔ　Ｏｕｔｐｕｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）などのプログラムが記憶されている。
　ＲＡＭ１０３は、プログラム及びデータの記録及び読み出しができるメインメモリであり、作業エリアを提供すると共に、表示装置Ｄ１、及び座標入力装置ＴＰを制御するための複数のプログラムが格納されている。
　ＣＰＵ１０２は、ＲＡＭ１０３に格納されたプログラムを読み出して実行し、演算結果を内部記憶装置１０５などに出力する。
　ＣＰＵ１０２において、グラフィックスの表示に必要な演算処理が行われた画像が、表示装置Ｄ１で表示される。ＣＰＵ１０２において、グラフィックスの表示に必要な演算処理が行われた画像が、座標入力装置ＴＰで表示させることもできる。制御装置１０１は、座標入力装置ＴＰからの信号の捕捉と、演算処理専用のタッチパネルコントローラと、表示装置Ｄ１へのグラフィックスの表示に必要な演算処理を行うコンピュータで構成することもできる。
　座標入力装置ＴＰは、例えば、表示機能と、座標入力機能とを備えるいわゆるタッチパネルである。座標入力装置ＴＰは、ＸＹ面内において、画像を表示するとともに、静電容量の変化を座標入力として受け付けることができる。
　操作ノブ１は、座標入力装置ＴＰの操作支援装置である。操作ノブ１のＸＹ平面の座標は、座標入力装置ＴＰで検出される。また、操作ノブ１の回転操作Ｒは、座標入力装置ＴＰで検出される。そして、操作ノブ１の押し下げ操作ＰＰは、座標入力装置ＴＰで検出される。
　入力システム１００において、例えば、操作ノブ１の回転操作Ｒにより、ポインタＰＭが、表示領域ＭＳ、表示領域ＬＳ、表示領域ＲＳのいずれかに移動する。操作ノブ１に押し下げ操作ＰＰが加えられると、押し下げ操作ＰＰが加えられたときにポインタＰＭが重なる、例えば表示領域ＭＳが選択され、以後の処理の対象領域となる。
（操作支援装置）
　操作ノブ１は、中空円筒形状をしており、操作者の掌に収まる大きさである。操作ノブ１の中空部分はなくてもよく、操作ノブ１の中空部分を押し下げ操作ＰＰ用ボタンとして用いてもよい。
　図２は、本実施形態の操作支援装置の裏面を示す平面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ’線の断面において、操作部材が押し下げられていない状態を説明するための断面図である。図４は、図２のＩＶ－ＩＶ’線の断面において、操作部材が押し下げられていない状態を説明するための断面図である。図５は、図２のＶ－Ｖ’線の断面において、操作部材が押し下げられていない状態を説明するための断面図である。図６は、支持板の平面を示す平面図である。図７は、第１回転板を示す平面図である。
　図２に示すように、操作ノブ１は、主軸支持部材２と、支持板４と、第１回転板５と、第２回転板６と、３つの第１部材５３と、３つの第２部材６３とを備えている。第１部材５３は、例えば、主軸支持部材２の中心軸Ａｘの周りに、それぞれ１２０°毎に配置されている。第２部材６３は、例えば、中心軸Ａｘの周りに、それぞれ１２０°毎に配置されている。
　図３に示すように、主軸支持部材２と、操作部材３と、支持板４とは、接着剤や固定ピンなどで固定され、一体となっている。主軸支持部材２は、中空円筒の部材である。主軸支持部材２は、座標入力装置ＴＰの上面ＴＰＦに載置される。例えば、主軸支持部材２は、絶縁性の樹脂で形成されている。これにより、座標入力装置ＴＰの上面ＴＰＦに載置されていても、座標入力装置ＴＰは、主軸支持部材２を検出しない。主軸支持部材２は、下方の端部で、座標入力装置ＴＰと接している。
　操作部材３は、主軸支持部材２、支持板４を覆う円環状の上面板と、第１回転板５を径方向の外側から覆う側面部とを有する。
　図２、図３及び図６に示すように、支持板４は、絶縁性の樹脂で形成された円環状の板状部材である。支持板４の上面には、第１磁石８が埋め込まれている。第１磁石８は、周方向に並んで配置されている。第１磁石８は、小型成型が可能で、加工精度が高く、広温度範囲で使用可能な部材であり、例えば、ネオジム磁石である。
　図２及び図７に示すように、第１回転板５は、円環状の板状部材である。図４、図５及び図７に示すように、第１回転板５の上面には、第２磁石９が埋め込まれている。第２磁石９は、小型成型が可能で、加工精度が高く、広温度範囲で使用可能な部材であり、例えば、ネオジム磁石である。第２磁石９は、周方向に並んで配置されている。第１磁石８と、第２磁石９とが、上下に重畳する位置になったとき、異なる極性が向かい合う。これにより、第１磁石８と第２磁石９とが引き合うので、支持板４と第１回転板５との間には、引力が作用する。操作部材３が押し下げられていない状態においては、支持板４と第１回転板５とが接している。
　第１磁石８と第２磁石９との間には、支持板４があるので、支持板４の厚みにより、第１磁石８と第２磁石９とが引き合う引力を調整することができる。更に、第１磁石８と第２磁石９のサイズ並びに装着個数の設定により、引力を調整することもできる。
　第１回転板５は、透磁率が炭素鋼より小さい導電材料である。本実施形態では、第１回転板５は、銅亜鉛合金で形成されている。第１回転板５は、透磁率が炭素鋼以上の材料であると、第１磁石８と第２磁石９との間の引力を阻害する磁路が形成されてしまい、操作ノブ１の回転操作Ｒに伴うタクティルフィードバックが消失してしまう可能性がある。第１回転板５は、絶縁材料であってもよいが、導電性の材料であると、座標入力装置ＴＰにおいて、第１部材５３の感度を高くすることができる。
　図２に示すように、第２回転板６は、第１回転板５の径方向内側に配置され、円環状の板状部材である。第２回転板６は、絶縁材料であってもよいが、導電性の材料であると、座標入力装置ＴＰにおいて、第２部材６３の感度を高くすることができる。
　図２に示すように、連結部材７は、周方向に複数設けられ、中心軸Ａｘに向かって延びる柱状部材である。例えば、連結部材７は、金属製の雄ねじである。図２及び図３に示すように、連結部材７は、操作部材３の側面部と、第１回転板５とを貫通することで、操作部材３の側面部と、第１回転板５とを連結している。第１回転板５の径方向内側から突出した連結部材７の先端部は、第２回転板６の下面に設けられた溝６Ｇに挿入されている。これにより、連結部材７は、操作ノブ１の回転操作Ｒに応じて、第１回転板５と、第２回転板６とを連結する。
　図４に示すように、第１部材５３は、第１回転板５の座標入力装置ＴＰ側に取り付けられている。第１部材５３は、第１回転板５から座標入力装置ＴＰに向けて突出している。第１部材５３は、座標入力装置TＰの検出感度に影響を与えない円柱状のシャフト部５１と、座標入力装置ＴＰの検出感度に適したサイズの円盤状の端部５２とを有する。第１部材５３は、導電性の部材であり、例えば、銅亜鉛合金で形成されている。
　図５に示すように、第２部材６３は、第２回転板６の座標入力装置ＴＰ側に取り付けられている。第２部材６３は、第２回転板６から座標入力装置ＴＰに向けて突出している。第２部材６３は、座標入力装置TＰの検出感度に影響を与えない円柱状のシャフト部６１と、座標入力装置ＴＰの検出感度に適したサイズの円盤状の端部６２とを有する。第２部材６３は、導電性の部材であり、例えば、銅亜鉛合金で形成されている。
　第１回転板５と、操作部材３と、連結部材７とは、導電性部材であると、第１部材５３が、連結部材７、第１回転板５、及び操作部材３を介して、操作者と導通しやすくなり、第１部材５３の接触を座標入力装置ＴＰが検出しやすくなる。
　図２に示すように、第１部材５３は、中心軸Ａｘの周りに、第２部材６３から６０°ずれた位置に配置されている。第１部材５３は、第２部材６３と中心軸Ａｘの周りの周方向に同じ位置で配置してもよい。本実施形態では、主軸支持部材２の中心軸Ａｘと、各第２部材６３を結んだ線上を除いた位置に、第１部材５３がある。第１部材５３は、第２部材６３と中心軸Ａｘの周りの周方向に異なる位置に配置することにより、端部５２、端部６２の大きさを大きくしても干渉せずに、配置することができる。
　図４及び図５に示すように、操作部材３が押し下げられていない状態においては、第２部材６３の端部６２は、第１部材５３の端部５２よりも座標入力装置ＴＰに近い。操作部材３が押し下げられていない状態において、第１部材５３の端部５２と、座標入力装置ＴＰとの間には、空隙が生じている。支持板４と第１回転板５とが接する状態において、座標入力装置ＴＰは、第１部材５３の端部５２を検知しない感度設定としている。
　図８は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ’線の断面において、操作部材が押し下げられた状態を説明するための断面図である。図９は、図２のＩＶ－ＩＶ’線の断面において、操作部材が押し下げられた状態を説明するための断面図である。図１０は、図２のＶ－Ｖ’線の断面において、操作部材が押し下げられた状態を説明するための断面図である。操作部材３が押し下げられた状態では、図８に示すように、支持板４と第１回転板５とが離れる。
　言い替えると、第１回転板５と支持板４とが接しているときの主軸支持部材２と操作部材３との間の距離は、第１回転板５と支持板４とが離れているときの主軸支持部材２と操作部材３との間の距離よりも大きい。
　支持板４と第１回転板５とが離れても、連結部材７の先端部は、第２回転板６の下面に設けられた溝６Ｇに挿入されている。これにより、操作部材３が押し下げられた状態で、操作部材３が回動しても、操作部材３の回動と第１回転板５及び第２回転板６が連動して回動する。
　図９及び図１０に示すように、操作部材３が押し下げられていない状態から操作部材３が押し下げられている状態になると、第１部材５３の端部５２と座標入力装置ＴＰとの距離と、第２部材６３の端部６２と座標入力装置ＴＰとの距離との差が小さくなる。これにより、座標入力装置ＴＰが第２部材６３の端部６２を検知していれば、第１部材５３の端部５２も検知される。本実施形態では、操作部材３が押し下げられている状態において、第１部材５３の端部５２と、座標入力装置ＴＰとが接している。
　上述したように、第１磁石８と第２磁石９とが引き合うので、支持板４と第１回転板５との間には、引力が作用する。そこで、操作ノブ１の押し下げ操作ＰＰが解除されると、支持板４に第１回転板５が吸着して、図３から図５に示す操作部材３が押し下げられていない状態に戻る。
　操作ノブ１は、以下のような操作支援ができる。図１１Ａは、操作部材が押し下げられていない状態において、第１回転角度を示す複数の部材位置を示す平面図である。図１１Ｂは、操作部材が押し下げられている状態において、第１回転角度を示す複数の部材位置を示す平面図である。
　例えば、図１１Ａに示すように、操作部材３が押し下げられていない状態では、座標入力装置ＴＰには、３つの第２部材６３が検知される。３つの第２部材６３の各座標から、制御装置１０１は、中心軸Ａｘの座標が演算できる。例えば、操作ノブ１の座標が中心軸Ａｘの座標とすることで、制御装置１０１は、操作ノブ１のＸＹ平面内の位置を取得できる。
　操作ノブ１は、静電容量の変化を検出する座標入力装置ＴＰへの入力操作を支援する操作支援装置である。操作ノブ１は、座標入力装置ＴＰの上に置かれる主軸支持部材２と、操作部材３と、支持板４と、第１回転板５と、第２回転板６と、第１部材５３と、第２部材６３とを備える。支持板４は、主軸支持部材２の径方向外側に張り出して、一面の周方向に複数の第１磁石８が配置され、主軸支持部材２と固定されている。操作部材３は、支持板４と、主軸支持部材２とを覆う。第１回転板５は、第１回転板５の一面の周方向には、第１磁石８と上下に重畳する位置で第１磁石８に対して引力を生じる複数の第２磁石９が配置され、かつ支持板４の座標入力装置ＴＰ側にある。第２回転板６は、第１回転板５の径方向内側に配置され、支持板４の座標入力装置ＴＰ側にある。第１部材５３は、第１回転板５から座標入力装置ＴＰに向けて突出する導電性の部材である。第２部材６３は、第２回転板６から座標入力装置ＴＰに向けて突出する導電性の部材である。
　図１に示すように、操作ノブ１の押し下げ操作ＰＰがあると、上述したように、操作部材３に連動して、第１部材５３の端部５２と座標入力装置ＴＰとの距離と、第２部材６３の端部６２と座標入力装置ＴＰとの距離との差が小さくなる。これにより、座標入力装置ＴＰには、３つの第２部材６３と、３つの第１部材５３とが検知される。
　なお、制御装置１０１は、操作部材３が傾いて押し下げられると、１つ又は２つの第１部材５３が検知されるので、操作ノブ１の押し下げ操作ＰＰとは認識しない。制御装置１０１は、操作部材３が押し下げられ、３つの第１部材５３が検知されると、操作ノブ１の押し下げ操作ＰＰがあったとして、操作ノブ１の押し下げ操作ＰＰに割り付けられた処理を実行するようにすれば、誤操作での処理実行を抑制することができる。
　図１１Ａに示すように、中心軸Ａｘから各第２部材６３がある方向が方位Ａ、方位Ｂ、方位Ｃとする。図１１Ｃは、操作部材が押し下げられていない状態において、第２回転角度を示す複数の部材位置を示す平面図である。図１１Ａに示す第１回転角度から図１１Ｃに示す第２回転角度へ操作ノブ１が左周りに回転した場合、制御装置１０１は、図１１Ａの中心軸Ａｘから方位Ａの方向と、図１１Ｃの中心軸Ａｘから方位Ａの方向との角度差を演算することにより、操作ノブ１の回転角度を取得することができる。なお、方位Ａについて説明したが、方位Ａに基づく演算は、方位Ｂ又は方位Ｃに基づく演算に置き換えることができる。
　また、操作ノブ１において、第１回転板５の一面の周方向には、第１磁石８と上下に重畳する位置で第１磁石８に対して引力を生じる複数の第２磁石９が配置されている。
　これにより、操作ノブ１の回転操作Ｒがなければ、第１磁石８と第２磁石９との引力により、第１回転板５と支持板４との相対的な回転位置は保持される。操作ノブ１の回転操作Ｒにより、主軸支持部材２に対して、操作部材３が回動する。第１磁石８と上下に重畳する位置で第１磁石８に対して引力を生じる第２磁石９は、移動して、次の隣接する第１磁石８に対して引力を生じ、操作ノブ１の操作者に対し、操作ノブ１の回転操作Ｒに伴うタクティルフィードバックが伝達される。つまり、操作ノブ１の回転操作Ｒに伴って、いわゆるクリック感と呼ばれる感触が操作ノブ１の操作者に伝達される。
　図１１Ｄは、操作部材が押し下げられている状態において、第２回転角度を示す複数の部材位置を示す平面図である。図１１Ｄに示すように、３つの第２部材６３と、３つの第１部材５３とが座標入力装置ＴＰに検知された場合、図１１Ａの中心軸Ａｘから方位Ａの方向と、図１１Ｄの中心軸Ａｘから方位Ａの方向との角度差を演算することにより、操作ノブ１の回転角度を取得するようにしてもよい。
　座標入力装置ＴＰは、操作ノブ１が右周りに回転した場合も検知できる。図１１Ｅは、操作部材が押し下げられていない状態において、第３回転角度を示す複数の部材位置を示す平面図である。図１１Ａに示す第１回転角度から図１１Ｅに示す第３回転角度へ操作ノブ１が右周りに回転した場合、制御装置１０１は、図１１Ａの中心軸Ａｘから方位Ａの方向と、図１１Ｄの中心軸Ａｘから方位Ａの方向との角度差を演算することにより、操作ノブ１の回転角度を取得することができる。なお、方位Ａについて説明したが、方位Ａに基づく演算は、方位Ｂ又は方位Ｃに基づく演算に置き換えることができる。
　図１１Ｆは、操作部材が押し下げられている状態において、第３回転角度を示す複数の部材位置を示す平面図である。図１１Ｆに示すように、３つの第２部材６３と、３つの第１部材５３とが座標入力装置ＴＰに検知された場合、図１１Ａの中心軸Ａｘから方位Ａの方向と、図１１Ｆの中心軸Ａｘから方位Ａの方向との角度差を演算することにより、操作ノブ１の回転角度を取得するようにしてもよい。
　以上、好適な実施の形態を説明したが、本開示はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本開示の技術的範囲に属する。
　例えば、方向Ｘと方向Ｙとで規定される平面は、座標入力装置ＴＰの上面ＴＰＦであるが、座標入力装置ＴＰの上面ＴＰＦは、湾曲していてもよい。また、座標入力装置ＴＰは、タッチパネルとしたが、表示機能のないタッチパッドでもよい。
　また、第１回転板、第２回転板の収縮、反発作用に磁石を用いたが、ゴム、ばね等の部材を代用してもよい。
１　操作ノブ
２　主軸支持部材
３　操作部材
４　支持板
５　第１回転板
６　第２回転板
６Ｇ　溝
７　連結部材
８　第１磁石
９　第２磁石
５１　シャフト部
５２　端部
５３　第１部材
６１　シャフト部
６２　端部
６３　第２部材
１００　入力システム
１０１　制御装置
Ａｘ　中心軸

Claims (7)

  1. 　静電容量の変化を検出する座標入力装置への入力操作を支援する操作支援装置であって、
    　前記座標入力装置の上に置かれる主軸支持部材と、
    　前記主軸支持部材の径方向外側に張り出して、一面の周方向に複数の第１磁石が配置され、前記主軸支持部材と固定された支持板と、
    　前記支持板と、前記主軸支持部材とを覆う操作部材と、
    　一面の周方向には、前記第１磁石と上下に重畳する位置で前記第１磁石に対して引力を生じる複数の第２磁石が配置され、前記支持板の前記座標入力装置側にある第１回転板と、
    　前記第１回転板の径方向内側に配置され、前記支持板の前記座標入力装置側にある第２回転板と、
    　前記第１回転板から前記座標入力装置に向けて突出する導電性の第１部材と、
    　前記第２回転板から前記座標入力装置に向けて突出する導電性の第２部材と、
    　を備え、
    　前記操作部材に連動して、前記支持板と前記第１回転板とが接する状態から前記支持板と前記第１回転板とが離れる状態になると、前記第１部材の端部と前記座標入力装置との距離と、前記第２部材の検出端部と前記座標入力装置との距離との差が小さくなる、
    操作支援装置。
  2. 　前記第２部材は３つである、請求項１に記載の操作支援装置。
  3. 　前記第２部材は３つであり、
    　前記主軸支持部材の中心軸と、各前記第２部材を結んだ線上を除いた位置に、前記第１部材がある、請求項１に記載の操作支援装置。
  4. 　前記第２部材は、前記主軸支持部材の中心軸の周りに、それぞれ１２０°毎に配置されている、請求項３に記載の操作支援装置。
  5. 　前記第１部材は３つである、請求項１から４のいずれか１項に記載の操作支援装置。
  6. 　前記第１部材は、前記主軸支持部材の中心軸の周りに、それぞれ１２０°毎に配置されている、請求項５に記載の操作支援装置。
  7. 　前記操作部材と、前記第１回転板と、前記第２回転板とを連結する連結部材を備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の操作支援装置。
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