操作ユニットおよび電子機器
【課題】クリック板とクリックボールを用いる回転ダイヤルは、部品点数が多く構造が複雑であるので、製造コストの上昇を免れない。一方、アクチュエータによって力覚を付与する場合に、回転操作部材を操作するユーザに対してクリック感を与えることは、困難であった。
【解決手段】操作ユニットは、出力軸としての回転軸を有する駆動部と、回転軸に連接された操作部材と、回転軸の回転角を検出する角度検出部と、回転軸の回転トルクを検出するトルク検出部と、角度検出部およびトルク検出部の検出結果に基づいて駆動部を駆動することにより、操作部材の操作に対してクリック感を与える制御を実行する制御部とを備える。
【解決手段】操作ユニットは、出力軸としての回転軸を有する駆動部と、回転軸に連接された操作部材と、回転軸の回転角を検出する角度検出部と、回転軸の回転トルクを検出するトルク検出部と、角度検出部およびトルク検出部の検出結果に基づいて駆動部を駆動することにより、操作部材の操作に対してクリック感を与える制御を実行する制御部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作ユニットおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
クリック板とクリックボールを接触させることにより、ユーザに対してクリック感を付与する回転ダイヤルが知られている。また、揺動レバーの操作量を検出し、その操作量に応じてアクチュエータを駆動することにより、ユーザに対して力覚を付与する力覚付与型入力装置が知られている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開平７−３２５３３１号公報
［特許文献２］ 特開２００４−２５８７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
クリック板とクリックボールを用いる回転ダイヤルは、部品点数が多く構造が複雑であるので、製造コストの上昇を免れない。一方、アクチュエータによって力覚を付与する場合に、回転操作部材を操作するユーザに対してクリック感を与えることは、困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様における操作ユニットは、出力軸としての回転軸を有する駆動部と、回転軸に連接された操作部材と、回転軸の回転角を検出する角度検出部と、回転軸の回転トルクを検出するトルク検出部と、角度検出部およびトルク検出部の検出結果に基づいて駆動部を駆動することにより、操作部材の操作に対してクリック感を与える制御を実行する制御部とを備える。本発明の第２の態様における電子機器は、上記操作ユニットを備える。
【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態に係る回転操作ユニットを備えるカメラの外観図である。
【図２】メインコマンドダイヤルの構造を示す概略図である。
【図３】メインコマンドダイヤルのシステム構成図である。
【図４】検出トルクと回転角度の時間経過を示す図である。
【図５】クリック感付与についての制御フローを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、本実施形態に回転操作ユニットを備える電子機器としての一眼レフカメラ１００の外観図である。特に図１（ａ）は、前方からの外観斜視図であり、図（ｂ）は、背面図である。なお、図においては、交換レンズが取り外された状態を示す。
【０００９】
本実施形態に係る回転操作ユニットは、典型的には、エンドレスに回転させるメインコマンドダイヤル１１０、サブコマンドダイヤル１２０に適用することができる。また、一定の角度において往復揺動させる電源スイッチ１３０、レリーズモードダイヤル１４０にも適用することができる。
【００１０】
メインコマンドダイヤル１１０は、例えば１５度回転されるごとに１つの入力信号を発生するように構成されている。例えば、シャッター速度の設定に用いられる場合は、ユーザは、メインコマンドダイヤル１１０を１５度回転させるごとに、シャッター速度の設定を１／２段ずつ増減させることができる。
【００１１】
レリーズモードダイヤル１４０には、例えば、円周方向に沿って順にそれぞれ特定の位置に単写撮影モード、連写撮影モードおよびセルフタイマー撮影モードが割り当てられている。ユーザは、いずれか一つを、外装部材に記された指標と一致するようにレリーズモードダイヤル１４０を回転させることにより、特定のレリーズモードを選択することができる。このとき、連写撮影モードから使用頻度の低いセルフタイマー撮影モードへの回転角は、単写撮影モードと連写撮影モードの間の回転角よりも大きくすることができる。また、レリーズモードダイヤル１４０は、連写撮影モードを挟んで単写撮影モードとセルフタイマー撮影モードとの間でのみ揺動するように構成することができる。
【００１２】
以下の説明においては、本実施形態に係る回転操作ユニットの代表例として、メインコマンドダイヤル１１０の構成を説明する。メインコマンドダイヤル１１０は、図１（ｂ）に示すように、一眼レフカメラ１００の筐体を構成する外装部材１０１に設けられた開口部１０２からその一部が突出しており、ユーザの操作を受けることができる。
【００１３】
図２は、メインコマンドダイヤル１１０の構造を示す概略図である。図示するように、メインコマンドダイヤル１１０は、ＤＣモータ２０１、中間ユニット２０２、回転軸２０３、軸受２０４、回転ダイヤル２０５を主に備える。
【００１４】
ＤＣモータ２０１は、電源から電力が供給されて出力軸に回転トルクを発生させるアクチュエータである。出力軸は、中間ユニット２０２へ接続されている。
【００１５】
中間ユニット２０２は、ギヤトレイン２０６、エンコーダ２０７およびトルクセンサ２０８を含む。ギヤトレイン２０６は、ＤＣモータ２０１の出力軸の回転速度を減じて、回転軸２０３へ動力を伝達する。エンコーダ２０７は、回転軸２０３の回転角を検出する。エンコーダ２０７は、例えば、回転軸２０３と共に回転する位相板と、筐体に固定され、位相板の位相を検出するフォトインタラプタによって構成される。エンコーダ２０７は、位相板の回転に応じてパルス信号を出力する。トルクセンサ２０８は、回転軸２０３に生じる回転トルクを検出する。トルクセンサ２０８は、例えば、回転軸２０３に貼着された複数の歪みゲージとスリップリングにより構成される。トルクセンサ２０８は、回転トルクに応じて生じる回転軸２０３の表面せん断応力を電気信号に変換して出力する。
【００１６】
中間ユニット２０２から延出する回転軸２０３は、軸受２０４で軸支される。したがって、ＤＣモータ２０１の筐体、中間ユニット２０２の筐体および軸受２０４は、一眼レフカメラ１００の筐体内部に固定支持されている。また、ＤＣモータ２０１、エンコーダ２０７およびトルクセンサ２０８と電気系統との接続は、接続線２０９を介して行われる。
【００１７】
回転軸２０３の中間部分には、回転ダイヤル２０５が連接されている。より具体的には、回転ダイヤル２０５は、回転軸２０３と同軸かつ一体的に回転できるように、回転軸２０３に対して固定されている。そして、その一部は、図示するようにユーザの指９００によって操作されるよう、開口部１０２から突出している。
【００１８】
図３は、メインコマンドダイヤル１１０のシステム構成図である。ＣＰＵ２１０は、後に詳述する処理により回転ダイヤル２０５の操作に対してクリック感を与える制御を実行する制御部としての機能を担う。
【００１９】
ＣＰＵ２１０には、モータ駆動回路２１１が接続されており、モータ駆動回路２１１には、ＤＣモータ２０１が接続されている。モータ駆動回路２１１とＤＣモータ２０１は、組み合わされて駆動部を形成する。ＣＰＵ２１０は、モータ駆動回路２１１を制御することにより、ＤＣモータ２０１の出力を制御する。
【００２０】
また、ＣＰＵ２１０には、角度検出回路２１７が接続されており、角度検出回路２１７には、エンコーダ２０７が接続されている。角度検出回路２１７とエンコーダ２０７は、組み合わされて角度検出部を形成する。角度検出回路２１７は、エンコーダ２０７から出力されるパルス信号を受信して回転軸２０３の回転角に変換し、ＣＰＵ２１０へ送信する。
【００２１】
同様に、ＣＰＵ２１０には、トルク検出回路２１８が接続されており、トルク検出回路２１８には、トルクセンサ２０８が接続されている。トルク検出回路２１８とトルクセンサ２０８は、組み合わされてトルク検出部を形成する。トルク検出回路２１８は、トルクセンサ２０８から出力される出力信号を受信して回転軸２０３に生じている回転トルク値に変換し、ＣＰＵ２１０へ送信する。
【００２２】
ＣＰＵ２１０は、内部にシステムメモリ２１３を備える。システムメモリ２１３は、後述する抵抗トルク、許容回転角等の定数、一連の制御を実行させる制御プログラム等を記憶している。ＣＰＵ２１０は、これらの定数、プログラム等をシステムメモリ２１３から適宜呼び出して参照する。
【００２３】
次に、これらの構成により回転ダイヤル２０５の操作にクリック感を与える制御について説明する。図４は、典型的な回転操作における、トルク検出部が検出する検出トルクと、角度検出部が検出する回転角度の時間経過を示す図である。図４（ａ）は、横軸に時間（ｓ）を、縦軸にトルク（Ｎ・ｍ）を表す。図４（ｂ）は、横軸に、図４（ａ）と同一のスケールの時間（ｓ）を、縦軸に回転角度（度）を表す。以下の説明においては、ユーザが回転ダイヤル２０５を一方向に回転する場合について説明する。
【００２４】
ユーザは、時間０で回転ダイヤル２０５に負荷を加え始める。そして、時間経過に合せて、徐々に加える力を増大させる。ＣＰＵ２１０は、継続的に角度検出部とトルク検出部の検出結果を取得して、ユーザの負荷に抗してＤＣモータ２０１の駆動力を増大させる。つまり、ＣＰＵ２１０は、ユーザによる負荷とＤＣモータ２０１の駆動力が釣り合うようにフィードバック制御を行う。したがって、この期間は、図４（ｂ）に示されるように、回転ダイヤル２０５は、当初の回転角度（０度）を維持したままである。
【００２５】
トルクセンサ２０８は、上述のように例えば、回転軸２０３に対して逆向きに同じ大きさのトルクで加えられるＤＣモータ２０１の駆動力とユーザの負荷とによって発生する回転軸２０３の歪みを電気信号として出力する。そして、ＣＰＵ２１０は、トルク検出回路によって換算されるトルクＴＮが、予めシステムメモリ２１３に記憶されている抵抗トルクＴ０（図においては６．０（Ｎ・ｍ））に到達するかを監視する。図示するように、抵抗トルクＴ０に到達するまでの、時間０から時間ｔ１までが抵抗期間として定義される。
【００２６】
検出されるトルクＴＮが抵抗トルクＴ０に到達したら、ＣＰＵ２１０は、ＤＣモータ２０１の駆動力を例えば半分程度に低減する。このとき、ユーザは継続的に回転ダイヤル２０５に負荷を加え続けているので、回転軸２０３に対する釣り合いは解け、回転ダイヤル２０５は、ユーザが負荷を加えている方向に回転する。そして、ＣＰＵ２１０は、角度検出部から得られる回転角度が許容回転角Ｒ０（図においては１５（度））に到達するかを監視する。図示するように、許容回転角Ｒ０に到達するまでの、時間ｔ１から時間ｔ２までが脱抵抗期間として定義される。
【００２７】
回転角度が許容回転角Ｒ０に到達したら、ＣＰＵ２１０は、ＤＣモータ２０１の駆動力を、例えば抵抗トルクＴ０の１．３倍程度に瞬時に増加する。すると、ＤＣモータ２０１の駆動による突然の抵抗力により、回転ダイヤル２０５の回転は停止させられる。つまり、ＣＰＵ２１０は、ＤＣモータ２０１の駆動力を制御することにより、回転ダイヤル２０５の回転を瞬時に停止させる。このとき、ユーザは、クリック感を感じることになる。図示するように、回転が停止させられるまでの、時間ｔ２から時間ｔ３までがクリック感発生期間として定義される。
【００２８】
なお、ＣＰＵ２１０は、この時点で、ユーザから１回の回転入力が有ったものとして、入力信号を発生させる。ＣＰＵ２１０は、この入力信号により、例えば、シャッター速度の設定を１／９０秒から１／１２５秒に変更する。
【００２９】
その後、ＣＰＵ２１０は、時間ｔ３から時間ｔ４までで定義される移行期間の間、ＤＣモータ２０１の駆動を停止する。そして、ＣＰＵ２１０は、ユーザにより更に次の回転負荷が加えられていることを検出したら、再び抵抗期間を開始して上記の動作を繰り返す。このようにしてユーザは、許容回転角ごとに、クリック感を感じながら入力指示を一眼レフカメラ１００に与ええることができる。
【００３０】
次に、以上の動作をＣＰＵ２１０の処理フローとして説明する。図５は、クリック感付与についての制御フローを示すフロー図である。本フローは、抵抗期間に入る前の無操作状態または抵抗期間のいずれかの時点において開始される。
【００３１】
ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１０１において、角度検出部の出力を取得して、回転ダイヤル２０５の現在の角度ＲＮを検出する。なお、角度ＲＮは、回転ダイヤル２０５が予め設定された基準位置に存在するときを０度とする絶対角度で表される。そこで、抵抗期間における回転ダイヤル２０５の回転角を記憶すべく、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１０２において、検出した角度ＲＮを停止角度Ｒ１に代入する。
【００３２】
続けて、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１０３において、トルク検出部の出力を取得して、現在のトルクＴＮを検出する。ステップＳ１０４に進み、ＣＰＵ２１０は、検出したトルクＴＮが抵抗トルクＴ０を下回っているか否かを判断する。
【００３３】
下回っていると判断した場合は、ステップＳ１０５へ進み、ＣＰＵ２１０は、再び角度検出部の出力を取得して、回転ダイヤル２０５の現在の角度ＲＮを検出する。そして、ステップＳ１０６において、ＣＰＵ２１０は、検出した角度ＲＮがステップＳ１０２で規定した停止角度Ｒ１と等しいか否かを判断する。等しくないと判断したら、ステップＳ１０７へ進む。
【００３４】
検出したトルクＴＮが抵抗トルクＴ０を下回っている抵抗期間においては、回転ダイヤル２０５は回転してはならない。しかしながら、検出した角度ＲＮが停止角度Ｒ１と等しくないということは、回転ダイヤル２０５が回転していることを表す。つまり、ユーザが加える負荷とＤＣモータ２０１の駆動力が釣り合っていないことがわかる。そこで、ＣＰＵ２１０は、回転方向を検出して、その方向の回転力に抗すべく、ＤＣモータ２０１の駆動トルクを調整する。つまり、回転ダイヤル２０５が回転しないようにフィードバック制御を行う。
【００３５】
ＣＰＵ２１０は、駆動トルクの調整を実行した後に、再びステップＳ１０３へ戻る。また、ステップＳ１０６で、検出した角度ＲＮと停止角度Ｒ１が等しいと判断した場合は、ステップＳ１０７を経由することなくす１０３へ戻る。なお、ステップＳ１０３からステップＳ１０７は高速に繰り返されるので、回転ダイヤル２０５が回転したとしても微小角であり、ユーザには感知されない程度である。
【００３６】
ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１０４で、検出したトルクＴＮが抵抗トルクＴ０に達したと判断したら、ステップＳ１０８へ進む。ＣＰＵ２１０は、脱抵抗期間に移行したと判断して、ステップＳ１０８において、ＤＣモータ２０１の駆動トルクを０．５Ｔ０とする。すると、回転ダイヤル２０５はユーザが与える負荷の方向に回転を始めるので、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１０９で、回転ダイヤル２０５の現在の角度ＲＮを検出する。続けてＣＰＵ２１０は、ステップＳ１１０で、現在の角度ＲＮが停止角度Ｒ１に許容回転角Ｒ０を加えた角度に到達したか否かを判断する。到達していない場合は、再びステップＳ１０９へ戻る。
【００３７】
到達した場合は、ステップＳ１１１へ進む。ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１１１において、ＤＣモータ２０１の駆動トルクを１．３Ｔ０とする。つまり、クリック感発生期間として、回転ダイヤル２０５の回転を急停止させる。その後、ステップＳ１１２において、ＣＰＵ２１０は、ＤＣモータ２０１の駆動トルクを０とする。つまり、駆動を一旦停止させる。引き続いて、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１１３で、再び現在のトルクＴＮを検出し、ステップＳ１１４で、トルクＴＮが０以上であるか否かを判断する。
【００３８】
トルクＴＮが０以上であれば、ユーザから更なる入力を受けているものとして再びステップＳ１０１へ戻る。一定期間の間トルクＴＮが０であれば、一連の処理を終了して、例えばスリープモードへ移行する。
【００３９】
以上の例においては、脱抵抗期間における駆動トルクとして０．５Ｔ０を採用したり、クリック感発生期間における駆動トルクとして１．３Ｔ０を採用したが、もちろん、他の駆動トルクを適宜採用しても良い。また、アクチュエータとしてはＤＣモータ以外の、例えば超音波モータ、ステッピングモータなどを用いることもできる。
【００４０】
また、抵抗トルクＴ０の値を変更できるように構成しても良い。例えば、ＣＰＵ２１０は、ユーザから受け付ける種類の異なる入力ごとに、換言すれば、操作部材の操作によって実行される機能ごとに抵抗トルクＴ０を変更すれば、それぞれの入力に対して異なったクリック感を付与することができる。より具体的には、ユーザが同一操作部材であるメインコマンドダイヤル１１０を操作する場合であっても、ＣＰＵ２１０は、シャッター速度の入力を受け付けるときと絞り値の入力を受け付けるときで異なったクリック感を付与することができるので、ユーザは、直感的に入力対象を把握することができる。また、抵抗トルクＴ０の設定を、例えばメニュー画面からユーザが行えるように構成しても良い。このように構成することで、ユーザは自らの好みに合わせて一眼レフカメラ１００をカスタマイズすることができる。
【００４１】
また、上記の実施形態においては、便宜上、一方向の回転について説明したが、もちろん時計回りおよび反時計回りの両方向に対して同様に適用することができる。すなわち、ＣＰＵ２１０は、上述のステップＳ１０３においてトルク検出部を用いてトルクＴＮを検出する場合に、トルクの大きさだけでなく向きも検出すれば、ユーザがいずれの方向に負荷を加えているかを判断できる。したがって、両方向の回転に対してクリック感を付与する場合は、回転角の監視および駆動トルク制御を、ユーザが加える負荷の向きに合わせて実行すれば良い。
【００４２】
また、ＣＰＵ２１０は、回転方向によって抵抗トルクＴ０を変更しても良い。このように構成すれば、ユーザは、操作感覚によって回転方向を認識することができるので、誤入力の防止が期待できる。
【００４３】
また、ＣＰＵ２１０は、操作部材が連続して操作されたと判断した場合に、抵抗トルクＴ０を変更しても良い。具体的には、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１１２からステップＳ１１４（ＹＥＳ）の時間を計測し、この時間が予め定められた閾値よりも短ければ連続して操作されているものと判断して、次からの入力に対して連続操作時における抵抗トルクＴ０'を適用する。抵抗トルクＴ０'は、単発操作時における抵抗トルクＴ０よりも小さいことが好ましい。このように設定すれば、連続操作時においてクリック感が円滑な操作の妨げとなることがない。逆に、連続操作が適切でない入力に対しては、抵抗トルクＴ０'を、抵抗トルクＴ０よりも大きくすれば良い。このように設定すれば、ユーザに誤入力に対する注意を喚起することができる。
【００４４】
また、抵抗トルクＴ０の変更と同様に、許容回転角Ｒ０の値を変更できるように構成しても良い。例えば、ＣＰＵ２１０は、ユーザから受け付ける種類の異なる入力ごとに、換言すれば、操作部材の操作によって実行される機能ごとに許容回転角Ｒ０を変更すれば、それぞれの入力に対して異なったクリック感を付与することができる。より具体的には、ユーザが同一操作部材であるメインコマンドダイヤル１１０を操作する場合であっても、ＣＰＵ２１０は、露出補正の入力を受け付けるときと調光補正の入力を受け付けるときで異なったクリック感を付与することができるので、ユーザは、直感的に入力対象を把握することができる。また、許容回転角Ｒ０の設定を、例えばメニュー画面からユーザが行えるように構成しても良い。このように構成することで、ユーザは自らの好みに合わせて一眼レフカメラ１００をカスタマイズすることができる。
【００４５】
また、ＣＰＵ２１０は、回転方向によって許容回転角Ｒ０を変更しても良い。このように構成すれば、ユーザは、操作感覚によって回転方向を認識することができるので、誤入力の防止が期待できる。
【００４６】
また、ＣＰＵ２１０は、操作部材が連続して操作されたと判断した場合に、許容回転角Ｒ０を変更しても良い。具体的には、ＣＰＵ２１０は、連続操作がされていると判断した場合に連続操作時における許容回転角Ｒ０'を適用する。許容回転角Ｒ０'は、単発操作時における許容回転角Ｒ０よりも小さいことが好ましい。このように設定すれば、連続操作時において少ない回転角により目的の設定値に即座に到達できる。逆に、連続操作が適切でない入力に対しては、許容回転角Ｒ０'を、許容回転角Ｒ０よりも大きくすれば良い。このように設定すれば、ユーザに誤入力に対する注意を喚起することができる。もちろん、抵抗トルクＴ０の変更と許容回転角Ｒ０の変更を組み合わせて実行できるように構成しても良い。
【００４７】
また、上記の説明においては、メインコマンドダイヤル１１０を代表例として説明したが、もちろん電源スイッチ１３０、レリーズモードダイヤル１４０等の、一定の角度において往復揺動させるタイプの操作ユニットも同様に適用し得る。往復揺動させる操作ユニットには、３６０度以下の角度の範囲で回転ダイヤルを回転させるように、回転が制限される端が存在する。したがって、ＣＰＵ２１０がこのタイプの操作ユニットを制御する場合、ＣＰＵ２１０は、端となる角度において、それ以上回転ダイヤルが回転しないように、ＤＣモータ２０１の駆動トルクを制御すれば良い。
【００４８】
上述のように、レリーズモードダイヤル１４０において、連写撮影モードから使用頻度の低いセルフタイマー撮影モードへの回転角を、単写撮影モードと連写撮影モードの間の回転角よりも大きくする場合は、ＣＰＵ２１０は、それぞれに適用する許容回転角を変更すれば良い。同時に、連写撮影モードからセルフタイマー撮影モードへ移行する抵抗トルクを、単写撮影モードと連射撮影モード間の移行における抵抗トルクよりも大きくしても良い。また、セルフタイマー撮影モードから連写撮影モードへ移行する抵抗トルクは、連写撮影モードからセルフタイマー撮影モードへ移行する抵抗トルクよりも小さくして良い。すなわち、使用頻度の低い機能への移行に対しては、使用頻度の高い機能への移行または使用頻度の高い機能間の移行よりも、抵抗トルクを大きくしても良く、また、許容回転角を大きくしても良い。
【００４９】
また、上記の実施形態においては、操作ユニットの適用例について、一眼レフカメラ１００を説明したが、もちろん他の電子機器であっても良い。他の電子機器としては、コンパクトデジタルカメラ、ミラーレスカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に止まらず、携帯電話、ゲーム機器などの携帯端末、その他据え置き型の各種装置などが挙げられる。
【００５０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５１】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００５２】
１００ 一眼レフカメラ、１０１ 外装部材、１０２ 開口部、１１０ メインコマンドダイヤル、１２０ サブコマンドダイヤル、１３０ 電源スイッチ、１４０ レリーズモードダイヤル、２０１ ＤＣモータ、２０２ 中間ユニット、２０３ 回転軸、２０４ 軸受、２０５ 回転ダイヤル、２０６ ギヤトレイン、２０７ エンコーダ、２０８ トルクセンサ、２０９ 接続線、２１０ ＣＰＵ、２１１ モータ駆動回路、２１３ システムメモリ、２１７ 角度検出回路、２１８ トルク検出回路、９００ 指
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作ユニットおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
クリック板とクリックボールを接触させることにより、ユーザに対してクリック感を付与する回転ダイヤルが知られている。また、揺動レバーの操作量を検出し、その操作量に応じてアクチュエータを駆動することにより、ユーザに対して力覚を付与する力覚付与型入力装置が知られている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開平７−３２５３３１号公報
［特許文献２］ 特開２００４−２５８７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
クリック板とクリックボールを用いる回転ダイヤルは、部品点数が多く構造が複雑であるので、製造コストの上昇を免れない。一方、アクチュエータによって力覚を付与する場合に、回転操作部材を操作するユーザに対してクリック感を与えることは、困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様における操作ユニットは、出力軸としての回転軸を有する駆動部と、回転軸に連接された操作部材と、回転軸の回転角を検出する角度検出部と、回転軸の回転トルクを検出するトルク検出部と、角度検出部およびトルク検出部の検出結果に基づいて駆動部を駆動することにより、操作部材の操作に対してクリック感を与える制御を実行する制御部とを備える。本発明の第２の態様における電子機器は、上記操作ユニットを備える。
【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態に係る回転操作ユニットを備えるカメラの外観図である。
【図２】メインコマンドダイヤルの構造を示す概略図である。
【図３】メインコマンドダイヤルのシステム構成図である。
【図４】検出トルクと回転角度の時間経過を示す図である。
【図５】クリック感付与についての制御フローを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、本実施形態に回転操作ユニットを備える電子機器としての一眼レフカメラ１００の外観図である。特に図１（ａ）は、前方からの外観斜視図であり、図（ｂ）は、背面図である。なお、図においては、交換レンズが取り外された状態を示す。
【０００９】
本実施形態に係る回転操作ユニットは、典型的には、エンドレスに回転させるメインコマンドダイヤル１１０、サブコマンドダイヤル１２０に適用することができる。また、一定の角度において往復揺動させる電源スイッチ１３０、レリーズモードダイヤル１４０にも適用することができる。
【００１０】
メインコマンドダイヤル１１０は、例えば１５度回転されるごとに１つの入力信号を発生するように構成されている。例えば、シャッター速度の設定に用いられる場合は、ユーザは、メインコマンドダイヤル１１０を１５度回転させるごとに、シャッター速度の設定を１／２段ずつ増減させることができる。
【００１１】
レリーズモードダイヤル１４０には、例えば、円周方向に沿って順にそれぞれ特定の位置に単写撮影モード、連写撮影モードおよびセルフタイマー撮影モードが割り当てられている。ユーザは、いずれか一つを、外装部材に記された指標と一致するようにレリーズモードダイヤル１４０を回転させることにより、特定のレリーズモードを選択することができる。このとき、連写撮影モードから使用頻度の低いセルフタイマー撮影モードへの回転角は、単写撮影モードと連写撮影モードの間の回転角よりも大きくすることができる。また、レリーズモードダイヤル１４０は、連写撮影モードを挟んで単写撮影モードとセルフタイマー撮影モードとの間でのみ揺動するように構成することができる。
【００１２】
以下の説明においては、本実施形態に係る回転操作ユニットの代表例として、メインコマンドダイヤル１１０の構成を説明する。メインコマンドダイヤル１１０は、図１（ｂ）に示すように、一眼レフカメラ１００の筐体を構成する外装部材１０１に設けられた開口部１０２からその一部が突出しており、ユーザの操作を受けることができる。
【００１３】
図２は、メインコマンドダイヤル１１０の構造を示す概略図である。図示するように、メインコマンドダイヤル１１０は、ＤＣモータ２０１、中間ユニット２０２、回転軸２０３、軸受２０４、回転ダイヤル２０５を主に備える。
【００１４】
ＤＣモータ２０１は、電源から電力が供給されて出力軸に回転トルクを発生させるアクチュエータである。出力軸は、中間ユニット２０２へ接続されている。
【００１５】
中間ユニット２０２は、ギヤトレイン２０６、エンコーダ２０７およびトルクセンサ２０８を含む。ギヤトレイン２０６は、ＤＣモータ２０１の出力軸の回転速度を減じて、回転軸２０３へ動力を伝達する。エンコーダ２０７は、回転軸２０３の回転角を検出する。エンコーダ２０７は、例えば、回転軸２０３と共に回転する位相板と、筐体に固定され、位相板の位相を検出するフォトインタラプタによって構成される。エンコーダ２０７は、位相板の回転に応じてパルス信号を出力する。トルクセンサ２０８は、回転軸２０３に生じる回転トルクを検出する。トルクセンサ２０８は、例えば、回転軸２０３に貼着された複数の歪みゲージとスリップリングにより構成される。トルクセンサ２０８は、回転トルクに応じて生じる回転軸２０３の表面せん断応力を電気信号に変換して出力する。
【００１６】
中間ユニット２０２から延出する回転軸２０３は、軸受２０４で軸支される。したがって、ＤＣモータ２０１の筐体、中間ユニット２０２の筐体および軸受２０４は、一眼レフカメラ１００の筐体内部に固定支持されている。また、ＤＣモータ２０１、エンコーダ２０７およびトルクセンサ２０８と電気系統との接続は、接続線２０９を介して行われる。
【００１７】
回転軸２０３の中間部分には、回転ダイヤル２０５が連接されている。より具体的には、回転ダイヤル２０５は、回転軸２０３と同軸かつ一体的に回転できるように、回転軸２０３に対して固定されている。そして、その一部は、図示するようにユーザの指９００によって操作されるよう、開口部１０２から突出している。
【００１８】
図３は、メインコマンドダイヤル１１０のシステム構成図である。ＣＰＵ２１０は、後に詳述する処理により回転ダイヤル２０５の操作に対してクリック感を与える制御を実行する制御部としての機能を担う。
【００１９】
ＣＰＵ２１０には、モータ駆動回路２１１が接続されており、モータ駆動回路２１１には、ＤＣモータ２０１が接続されている。モータ駆動回路２１１とＤＣモータ２０１は、組み合わされて駆動部を形成する。ＣＰＵ２１０は、モータ駆動回路２１１を制御することにより、ＤＣモータ２０１の出力を制御する。
【００２０】
また、ＣＰＵ２１０には、角度検出回路２１７が接続されており、角度検出回路２１７には、エンコーダ２０７が接続されている。角度検出回路２１７とエンコーダ２０７は、組み合わされて角度検出部を形成する。角度検出回路２１７は、エンコーダ２０７から出力されるパルス信号を受信して回転軸２０３の回転角に変換し、ＣＰＵ２１０へ送信する。
【００２１】
同様に、ＣＰＵ２１０には、トルク検出回路２１８が接続されており、トルク検出回路２１８には、トルクセンサ２０８が接続されている。トルク検出回路２１８とトルクセンサ２０８は、組み合わされてトルク検出部を形成する。トルク検出回路２１８は、トルクセンサ２０８から出力される出力信号を受信して回転軸２０３に生じている回転トルク値に変換し、ＣＰＵ２１０へ送信する。
【００２２】
ＣＰＵ２１０は、内部にシステムメモリ２１３を備える。システムメモリ２１３は、後述する抵抗トルク、許容回転角等の定数、一連の制御を実行させる制御プログラム等を記憶している。ＣＰＵ２１０は、これらの定数、プログラム等をシステムメモリ２１３から適宜呼び出して参照する。
【００２３】
次に、これらの構成により回転ダイヤル２０５の操作にクリック感を与える制御について説明する。図４は、典型的な回転操作における、トルク検出部が検出する検出トルクと、角度検出部が検出する回転角度の時間経過を示す図である。図４（ａ）は、横軸に時間（ｓ）を、縦軸にトルク（Ｎ・ｍ）を表す。図４（ｂ）は、横軸に、図４（ａ）と同一のスケールの時間（ｓ）を、縦軸に回転角度（度）を表す。以下の説明においては、ユーザが回転ダイヤル２０５を一方向に回転する場合について説明する。
【００２４】
ユーザは、時間０で回転ダイヤル２０５に負荷を加え始める。そして、時間経過に合せて、徐々に加える力を増大させる。ＣＰＵ２１０は、継続的に角度検出部とトルク検出部の検出結果を取得して、ユーザの負荷に抗してＤＣモータ２０１の駆動力を増大させる。つまり、ＣＰＵ２１０は、ユーザによる負荷とＤＣモータ２０１の駆動力が釣り合うようにフィードバック制御を行う。したがって、この期間は、図４（ｂ）に示されるように、回転ダイヤル２０５は、当初の回転角度（０度）を維持したままである。
【００２５】
トルクセンサ２０８は、上述のように例えば、回転軸２０３に対して逆向きに同じ大きさのトルクで加えられるＤＣモータ２０１の駆動力とユーザの負荷とによって発生する回転軸２０３の歪みを電気信号として出力する。そして、ＣＰＵ２１０は、トルク検出回路によって換算されるトルクＴＮが、予めシステムメモリ２１３に記憶されている抵抗トルクＴ０（図においては６．０（Ｎ・ｍ））に到達するかを監視する。図示するように、抵抗トルクＴ０に到達するまでの、時間０から時間ｔ１までが抵抗期間として定義される。
【００２６】
検出されるトルクＴＮが抵抗トルクＴ０に到達したら、ＣＰＵ２１０は、ＤＣモータ２０１の駆動力を例えば半分程度に低減する。このとき、ユーザは継続的に回転ダイヤル２０５に負荷を加え続けているので、回転軸２０３に対する釣り合いは解け、回転ダイヤル２０５は、ユーザが負荷を加えている方向に回転する。そして、ＣＰＵ２１０は、角度検出部から得られる回転角度が許容回転角Ｒ０（図においては１５（度））に到達するかを監視する。図示するように、許容回転角Ｒ０に到達するまでの、時間ｔ１から時間ｔ２までが脱抵抗期間として定義される。
【００２７】
回転角度が許容回転角Ｒ０に到達したら、ＣＰＵ２１０は、ＤＣモータ２０１の駆動力を、例えば抵抗トルクＴ０の１．３倍程度に瞬時に増加する。すると、ＤＣモータ２０１の駆動による突然の抵抗力により、回転ダイヤル２０５の回転は停止させられる。つまり、ＣＰＵ２１０は、ＤＣモータ２０１の駆動力を制御することにより、回転ダイヤル２０５の回転を瞬時に停止させる。このとき、ユーザは、クリック感を感じることになる。図示するように、回転が停止させられるまでの、時間ｔ２から時間ｔ３までがクリック感発生期間として定義される。
【００２８】
なお、ＣＰＵ２１０は、この時点で、ユーザから１回の回転入力が有ったものとして、入力信号を発生させる。ＣＰＵ２１０は、この入力信号により、例えば、シャッター速度の設定を１／９０秒から１／１２５秒に変更する。
【００２９】
その後、ＣＰＵ２１０は、時間ｔ３から時間ｔ４までで定義される移行期間の間、ＤＣモータ２０１の駆動を停止する。そして、ＣＰＵ２１０は、ユーザにより更に次の回転負荷が加えられていることを検出したら、再び抵抗期間を開始して上記の動作を繰り返す。このようにしてユーザは、許容回転角ごとに、クリック感を感じながら入力指示を一眼レフカメラ１００に与ええることができる。
【００３０】
次に、以上の動作をＣＰＵ２１０の処理フローとして説明する。図５は、クリック感付与についての制御フローを示すフロー図である。本フローは、抵抗期間に入る前の無操作状態または抵抗期間のいずれかの時点において開始される。
【００３１】
ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１０１において、角度検出部の出力を取得して、回転ダイヤル２０５の現在の角度ＲＮを検出する。なお、角度ＲＮは、回転ダイヤル２０５が予め設定された基準位置に存在するときを０度とする絶対角度で表される。そこで、抵抗期間における回転ダイヤル２０５の回転角を記憶すべく、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１０２において、検出した角度ＲＮを停止角度Ｒ１に代入する。
【００３２】
続けて、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１０３において、トルク検出部の出力を取得して、現在のトルクＴＮを検出する。ステップＳ１０４に進み、ＣＰＵ２１０は、検出したトルクＴＮが抵抗トルクＴ０を下回っているか否かを判断する。
【００３３】
下回っていると判断した場合は、ステップＳ１０５へ進み、ＣＰＵ２１０は、再び角度検出部の出力を取得して、回転ダイヤル２０５の現在の角度ＲＮを検出する。そして、ステップＳ１０６において、ＣＰＵ２１０は、検出した角度ＲＮがステップＳ１０２で規定した停止角度Ｒ１と等しいか否かを判断する。等しくないと判断したら、ステップＳ１０７へ進む。
【００３４】
検出したトルクＴＮが抵抗トルクＴ０を下回っている抵抗期間においては、回転ダイヤル２０５は回転してはならない。しかしながら、検出した角度ＲＮが停止角度Ｒ１と等しくないということは、回転ダイヤル２０５が回転していることを表す。つまり、ユーザが加える負荷とＤＣモータ２０１の駆動力が釣り合っていないことがわかる。そこで、ＣＰＵ２１０は、回転方向を検出して、その方向の回転力に抗すべく、ＤＣモータ２０１の駆動トルクを調整する。つまり、回転ダイヤル２０５が回転しないようにフィードバック制御を行う。
【００３５】
ＣＰＵ２１０は、駆動トルクの調整を実行した後に、再びステップＳ１０３へ戻る。また、ステップＳ１０６で、検出した角度ＲＮと停止角度Ｒ１が等しいと判断した場合は、ステップＳ１０７を経由することなくす１０３へ戻る。なお、ステップＳ１０３からステップＳ１０７は高速に繰り返されるので、回転ダイヤル２０５が回転したとしても微小角であり、ユーザには感知されない程度である。
【００３６】
ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１０４で、検出したトルクＴＮが抵抗トルクＴ０に達したと判断したら、ステップＳ１０８へ進む。ＣＰＵ２１０は、脱抵抗期間に移行したと判断して、ステップＳ１０８において、ＤＣモータ２０１の駆動トルクを０．５Ｔ０とする。すると、回転ダイヤル２０５はユーザが与える負荷の方向に回転を始めるので、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１０９で、回転ダイヤル２０５の現在の角度ＲＮを検出する。続けてＣＰＵ２１０は、ステップＳ１１０で、現在の角度ＲＮが停止角度Ｒ１に許容回転角Ｒ０を加えた角度に到達したか否かを判断する。到達していない場合は、再びステップＳ１０９へ戻る。
【００３７】
到達した場合は、ステップＳ１１１へ進む。ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１１１において、ＤＣモータ２０１の駆動トルクを１．３Ｔ０とする。つまり、クリック感発生期間として、回転ダイヤル２０５の回転を急停止させる。その後、ステップＳ１１２において、ＣＰＵ２１０は、ＤＣモータ２０１の駆動トルクを０とする。つまり、駆動を一旦停止させる。引き続いて、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１１３で、再び現在のトルクＴＮを検出し、ステップＳ１１４で、トルクＴＮが０以上であるか否かを判断する。
【００３８】
トルクＴＮが０以上であれば、ユーザから更なる入力を受けているものとして再びステップＳ１０１へ戻る。一定期間の間トルクＴＮが０であれば、一連の処理を終了して、例えばスリープモードへ移行する。
【００３９】
以上の例においては、脱抵抗期間における駆動トルクとして０．５Ｔ０を採用したり、クリック感発生期間における駆動トルクとして１．３Ｔ０を採用したが、もちろん、他の駆動トルクを適宜採用しても良い。また、アクチュエータとしてはＤＣモータ以外の、例えば超音波モータ、ステッピングモータなどを用いることもできる。
【００４０】
また、抵抗トルクＴ０の値を変更できるように構成しても良い。例えば、ＣＰＵ２１０は、ユーザから受け付ける種類の異なる入力ごとに、換言すれば、操作部材の操作によって実行される機能ごとに抵抗トルクＴ０を変更すれば、それぞれの入力に対して異なったクリック感を付与することができる。より具体的には、ユーザが同一操作部材であるメインコマンドダイヤル１１０を操作する場合であっても、ＣＰＵ２１０は、シャッター速度の入力を受け付けるときと絞り値の入力を受け付けるときで異なったクリック感を付与することができるので、ユーザは、直感的に入力対象を把握することができる。また、抵抗トルクＴ０の設定を、例えばメニュー画面からユーザが行えるように構成しても良い。このように構成することで、ユーザは自らの好みに合わせて一眼レフカメラ１００をカスタマイズすることができる。
【００４１】
また、上記の実施形態においては、便宜上、一方向の回転について説明したが、もちろん時計回りおよび反時計回りの両方向に対して同様に適用することができる。すなわち、ＣＰＵ２１０は、上述のステップＳ１０３においてトルク検出部を用いてトルクＴＮを検出する場合に、トルクの大きさだけでなく向きも検出すれば、ユーザがいずれの方向に負荷を加えているかを判断できる。したがって、両方向の回転に対してクリック感を付与する場合は、回転角の監視および駆動トルク制御を、ユーザが加える負荷の向きに合わせて実行すれば良い。
【００４２】
また、ＣＰＵ２１０は、回転方向によって抵抗トルクＴ０を変更しても良い。このように構成すれば、ユーザは、操作感覚によって回転方向を認識することができるので、誤入力の防止が期待できる。
【００４３】
また、ＣＰＵ２１０は、操作部材が連続して操作されたと判断した場合に、抵抗トルクＴ０を変更しても良い。具体的には、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１１２からステップＳ１１４（ＹＥＳ）の時間を計測し、この時間が予め定められた閾値よりも短ければ連続して操作されているものと判断して、次からの入力に対して連続操作時における抵抗トルクＴ０'を適用する。抵抗トルクＴ０'は、単発操作時における抵抗トルクＴ０よりも小さいことが好ましい。このように設定すれば、連続操作時においてクリック感が円滑な操作の妨げとなることがない。逆に、連続操作が適切でない入力に対しては、抵抗トルクＴ０'を、抵抗トルクＴ０よりも大きくすれば良い。このように設定すれば、ユーザに誤入力に対する注意を喚起することができる。
【００４４】
また、抵抗トルクＴ０の変更と同様に、許容回転角Ｒ０の値を変更できるように構成しても良い。例えば、ＣＰＵ２１０は、ユーザから受け付ける種類の異なる入力ごとに、換言すれば、操作部材の操作によって実行される機能ごとに許容回転角Ｒ０を変更すれば、それぞれの入力に対して異なったクリック感を付与することができる。より具体的には、ユーザが同一操作部材であるメインコマンドダイヤル１１０を操作する場合であっても、ＣＰＵ２１０は、露出補正の入力を受け付けるときと調光補正の入力を受け付けるときで異なったクリック感を付与することができるので、ユーザは、直感的に入力対象を把握することができる。また、許容回転角Ｒ０の設定を、例えばメニュー画面からユーザが行えるように構成しても良い。このように構成することで、ユーザは自らの好みに合わせて一眼レフカメラ１００をカスタマイズすることができる。
【００４５】
また、ＣＰＵ２１０は、回転方向によって許容回転角Ｒ０を変更しても良い。このように構成すれば、ユーザは、操作感覚によって回転方向を認識することができるので、誤入力の防止が期待できる。
【００４６】
また、ＣＰＵ２１０は、操作部材が連続して操作されたと判断した場合に、許容回転角Ｒ０を変更しても良い。具体的には、ＣＰＵ２１０は、連続操作がされていると判断した場合に連続操作時における許容回転角Ｒ０'を適用する。許容回転角Ｒ０'は、単発操作時における許容回転角Ｒ０よりも小さいことが好ましい。このように設定すれば、連続操作時において少ない回転角により目的の設定値に即座に到達できる。逆に、連続操作が適切でない入力に対しては、許容回転角Ｒ０'を、許容回転角Ｒ０よりも大きくすれば良い。このように設定すれば、ユーザに誤入力に対する注意を喚起することができる。もちろん、抵抗トルクＴ０の変更と許容回転角Ｒ０の変更を組み合わせて実行できるように構成しても良い。
【００４７】
また、上記の説明においては、メインコマンドダイヤル１１０を代表例として説明したが、もちろん電源スイッチ１３０、レリーズモードダイヤル１４０等の、一定の角度において往復揺動させるタイプの操作ユニットも同様に適用し得る。往復揺動させる操作ユニットには、３６０度以下の角度の範囲で回転ダイヤルを回転させるように、回転が制限される端が存在する。したがって、ＣＰＵ２１０がこのタイプの操作ユニットを制御する場合、ＣＰＵ２１０は、端となる角度において、それ以上回転ダイヤルが回転しないように、ＤＣモータ２０１の駆動トルクを制御すれば良い。
【００４８】
上述のように、レリーズモードダイヤル１４０において、連写撮影モードから使用頻度の低いセルフタイマー撮影モードへの回転角を、単写撮影モードと連写撮影モードの間の回転角よりも大きくする場合は、ＣＰＵ２１０は、それぞれに適用する許容回転角を変更すれば良い。同時に、連写撮影モードからセルフタイマー撮影モードへ移行する抵抗トルクを、単写撮影モードと連射撮影モード間の移行における抵抗トルクよりも大きくしても良い。また、セルフタイマー撮影モードから連写撮影モードへ移行する抵抗トルクは、連写撮影モードからセルフタイマー撮影モードへ移行する抵抗トルクよりも小さくして良い。すなわち、使用頻度の低い機能への移行に対しては、使用頻度の高い機能への移行または使用頻度の高い機能間の移行よりも、抵抗トルクを大きくしても良く、また、許容回転角を大きくしても良い。
【００４９】
また、上記の実施形態においては、操作ユニットの適用例について、一眼レフカメラ１００を説明したが、もちろん他の電子機器であっても良い。他の電子機器としては、コンパクトデジタルカメラ、ミラーレスカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に止まらず、携帯電話、ゲーム機器などの携帯端末、その他据え置き型の各種装置などが挙げられる。
【００５０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５１】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００５２】
１００ 一眼レフカメラ、１０１ 外装部材、１０２ 開口部、１１０ メインコマンドダイヤル、１２０ サブコマンドダイヤル、１３０ 電源スイッチ、１４０ レリーズモードダイヤル、２０１ ＤＣモータ、２０２ 中間ユニット、２０３ 回転軸、２０４ 軸受、２０５ 回転ダイヤル、２０６ ギヤトレイン、２０７ エンコーダ、２０８ トルクセンサ、２０９ 接続線、２１０ ＣＰＵ、２１１ モータ駆動回路、２１３ システムメモリ、２１７ 角度検出回路、２１８ トルク検出回路、９００ 指
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸としての回転軸を有する駆動部と、
前記回転軸に連接された操作部材と、
前記回転軸の回転角を検出する角度検出部と、
前記回転軸の回転トルクを検出するトルク検出部と、
前記角度検出部および前記トルク検出部の検出結果に基づいて前記駆動部を駆動することにより、前記操作部材の操作に対してクリック感を与える制御を実行する制御部と
を備える操作ユニット。
【請求項２】
前記制御部は、ユーザにより前記操作部材が操作されて負荷が加えられても、前記トルク検出部が予め定められた抵抗トルクを検出するまでは、前記回転軸が回転しないように前記駆動部を駆動し、前記トルク検出部が前記抵抗トルクを検出したら、前記駆動部の駆動力を低減して前記回転軸を前記ユーザの操作方向に回転させる請求項１に記載の操作ユニット。
【請求項３】
前記制御部は、前記駆動部の駆動力を低減して前記回転軸を回転させ始めてからの回転角が予め定められた許容回転角に到達したことを前記角度検出部が検出したら、前記駆動部の駆動力を増加して前記回転軸の回転を停止させる請求項２に記載の操作ユニット。
【請求項４】
前記制御部は、前記抵抗トルクを変更できる請求項３に記載の操作ユニット。
【請求項５】
前記制御部は、前記操作部材の操作によって実行される機能に基づいて、前記抵抗トルクを変更する請求項４に記載の操作ユニット。
【請求項６】
前記制御部は、前記操作部材が操作される操作方向に基づいて、前記抵抗トルクを変更する請求項４または５に記載の操作ユニット。
【請求項７】
前記制御部は、前記操作部材が連続して操作されているか否かに基づいて、前記抵抗トルクを変更する請求項４から６のいずれか１項に記載の操作ユニット。
【請求項８】
前記制御部は、前記許容回転角を変更できる請求項３から７のいずれか１項に記載の操作ユニット。
【請求項９】
前記制御部は、前記操作部材の操作によって実行される機能に基づいて、前記許容回転角を変更する請求項８に記載の操作ユニット。
【請求項１０】
前記制御部は、前記操作部材が操作される操作方向に基づいて、前記許容回転角を変更する請求項８または９に記載の操作ユニット。
【請求項１１】
前記制御部は、前記操作部材が連続して操作されているか否かに基づいて、前記許容回転角を変更する請求項８から１０のいずれか１項に記載の操作ユニット。
【請求項１２】
前記制御部は、前記操作部材の操作によって実行される機能、前記操作部材が操作される操作方向および前記操作部材が連続して操作されているか否かの少なくともいずれかに基づいて、前記クリック感を変更する請求項１から１１のいずれか１項に記載の操作ユニット。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の操作ユニットを備える電子機器。
【請求項１】
出力軸としての回転軸を有する駆動部と、
前記回転軸に連接された操作部材と、
前記回転軸の回転角を検出する角度検出部と、
前記回転軸の回転トルクを検出するトルク検出部と、
前記角度検出部および前記トルク検出部の検出結果に基づいて前記駆動部を駆動することにより、前記操作部材の操作に対してクリック感を与える制御を実行する制御部と
を備える操作ユニット。
【請求項２】
前記制御部は、ユーザにより前記操作部材が操作されて負荷が加えられても、前記トルク検出部が予め定められた抵抗トルクを検出するまでは、前記回転軸が回転しないように前記駆動部を駆動し、前記トルク検出部が前記抵抗トルクを検出したら、前記駆動部の駆動力を低減して前記回転軸を前記ユーザの操作方向に回転させる請求項１に記載の操作ユニット。
【請求項３】
前記制御部は、前記駆動部の駆動力を低減して前記回転軸を回転させ始めてからの回転角が予め定められた許容回転角に到達したことを前記角度検出部が検出したら、前記駆動部の駆動力を増加して前記回転軸の回転を停止させる請求項２に記載の操作ユニット。
【請求項４】
前記制御部は、前記抵抗トルクを変更できる請求項３に記載の操作ユニット。
【請求項５】
前記制御部は、前記操作部材の操作によって実行される機能に基づいて、前記抵抗トルクを変更する請求項４に記載の操作ユニット。
【請求項６】
前記制御部は、前記操作部材が操作される操作方向に基づいて、前記抵抗トルクを変更する請求項４または５に記載の操作ユニット。
【請求項７】
前記制御部は、前記操作部材が連続して操作されているか否かに基づいて、前記抵抗トルクを変更する請求項４から６のいずれか１項に記載の操作ユニット。
【請求項８】
前記制御部は、前記許容回転角を変更できる請求項３から７のいずれか１項に記載の操作ユニット。
【請求項９】
前記制御部は、前記操作部材の操作によって実行される機能に基づいて、前記許容回転角を変更する請求項８に記載の操作ユニット。
【請求項１０】
前記制御部は、前記操作部材が操作される操作方向に基づいて、前記許容回転角を変更する請求項８または９に記載の操作ユニット。
【請求項１１】
前記制御部は、前記操作部材が連続して操作されているか否かに基づいて、前記許容回転角を変更する請求項８から１０のいずれか１項に記載の操作ユニット。
【請求項１２】
前記制御部は、前記操作部材の操作によって実行される機能、前記操作部材が操作される操作方向および前記操作部材が連続して操作されているか否かの少なくともいずれかに基づいて、前記クリック感を変更する請求項１から１１のいずれか１項に記載の操作ユニット。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の操作ユニットを備える電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１５５６７４（Ｐ２０１２−１５５６７４Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６６９７（Ｐ２０１１−１６６９７）
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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