操作輸入裝置以及操作輸入檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供操作輸入裝置，其特征在于，具備線圈（11）、通過操作輸入的作用而沿線圈（11）的軸向位移的操作部（12）、通過操作部（12）的位移而使與線圈（11）的位置關(guān)系變化的鐵芯（13）、配置在線圈（11）的外側(cè)的磁軛（14）、以及產(chǎn)生在鐵芯（13）和磁軛（14）流動(dòng)的磁通的磁鐵（15），線圈（11）輸出與操作部（12）的位移量對(duì)應(yīng)的信號(hào)，操作部（12）通過在線圈（11）流動(dòng)的電流和磁鐵（15）的磁通而可動(dòng)。
【專利說明】 操作輸入裝置以及操作輸入檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備操作輸入作用的操作部的操作輸入裝置以及操作輸入檢測(cè)裝置，更加詳細(xì)地涉及能夠?qū)Σ僮鞑渴┘诱駝?dòng)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，公知有如下輸入裝置，S卩，使用電阻膜方式的觸摸面板來檢測(cè)使用者的手指的按壓時(shí)的輸入位置以及按壓力，并且對(duì)觸摸面板施加振動(dòng)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。該輸入裝置中，由電壓測(cè)定電路檢測(cè)輸入位置以及按壓力，另一方面，由振動(dòng)馬達(dá)等對(duì)使用者施加振動(dòng)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2005 - 275632號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]然而，上述的以往技術(shù)中，由分別獨(dú)立的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)對(duì)作用于操作部的操作輸入進(jìn)行檢測(cè)的功能和對(duì)操作部施加振動(dòng)的功能，從而輸入裝置容易大型化。另外，用于實(shí)現(xiàn)施加振動(dòng)的功能的結(jié)構(gòu)也復(fù)雜。
[0008]因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)作用于操作部的操作輸入進(jìn)行檢測(cè)的功能和對(duì)操作部施加振動(dòng)的功能的操作輸入裝置以及操作輸入檢測(cè)裝置。
[0009]用于解決課題的方法
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的操作輸入裝置的特征在于，具備:
[0011]線圈；
[0012]通過操作輸入的作用而沿上述線圈的軸向位移的操作部；
[0013]通過上述操作部的位移而使與上述線圈的位置關(guān)系變化的鐵芯；
[0014]配置于上述線圈的外側(cè)的磁軛；以及
[0015]產(chǎn)生在上述鐵芯和上述磁軛流動(dòng)的磁通的磁鐵，
[0016]上述線圈輸出與上述操作部的位移量對(duì)應(yīng)的信號(hào)，
[0017]上述操作部通過在上述線圈流動(dòng)的電流和上述磁鐵的磁通而可動(dòng)。
[0018]另外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的操作輸入裝置的特征在于，具備:
[0019]線圈；
[0020]通過操作輸入的作用而沿上述線圈的軸向位移的操作部；
[0021]通過上述操作部的位移而使與上述線圈的位置關(guān)系變化的鐵芯及磁軛；以及
[0022]配置于上述鐵芯與上述磁軛之間的磁鐵，
[0023]上述線圈輸出與上述操作部的位移量對(duì)應(yīng)的信號(hào)，
[0024]上述操作部通過在上述線圈流動(dòng)的電流和上述磁鐵的磁通而可動(dòng)。[0025]另外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的操作輸入檢測(cè)裝置的特征在于，具備:
[0026]本發(fā)明的操作輸入裝置；
[0027]檢測(cè)上述線圈的電感的變化的檢測(cè)單元；以及
[0028]通過在上述線圈流動(dòng)電流來使上述操作部可動(dòng)的控制單元。
[0029]發(fā)明的效果如下。
[0030]根據(jù)本發(fā)明，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)作用于操作部的操作輸入進(jìn)行檢測(cè)的功能和對(duì)操作部施加振動(dòng)的功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的操作輸入裝置I的立體剖視圖。
[0032]圖2是操作輸入裝置I的正視剖視圖。
[0033]圖3是未賦予操作輸入的初始位置狀態(tài)的剖視圖。
[0034]圖4是賦予了操作輸入的壓入位置狀態(tài)的剖視圖。
[0035]圖5是磁路的說明圖。
[0036]圖6是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的操作輸入裝置2的立體剖視圖。
[0037]圖7是操作輸入裝置2的正視剖視圖。
[0038]圖8是操作輸入裝置2的一部分的正視剖視圖。
[0039]圖9是表示凸緣部24c、24d的立體圖。
[0040]圖10是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的操作輸入裝置3的立體剖視圖。
[0041]圖11是操作輸入裝置3的正視剖視圖。
[0042]圖12是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的操作輸入裝置4的立體剖視圖。
[0043]圖13是操作輸入裝置4的正視剖視圖。
[0044]圖14是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的操作輸入裝置5的立體剖視圖。
[0045]圖15是操作輸入裝置5的正視剖視圖。
[0046]圖16是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的操作輸入裝置6的立體剖視圖。
[0047]圖17是操作輸入裝置6的正視剖視圖。
[0048]圖18是包括檢測(cè)電感的變化的檢測(cè)部和使操作部可動(dòng)的控制部的控制電路的第一例的框圖。
[0049]圖19是表示圖18的各點(diǎn)的波形的圖。
[0050]圖20是包括檢測(cè)電感的變化的檢測(cè)部和使操作部可動(dòng)的控制部的控制電路的第二例的框圖。
[0051]圖21是表示圖20的各點(diǎn)的波形的圖。
[0052]圖22是包括檢測(cè)電感的變化的檢測(cè)部和使操作部可動(dòng)的控制部的控制電路的第三例的框圖。
[0053]圖23是使操作輸入裝置動(dòng)作后的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054]以下，參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說明。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的操作輸入裝置是受到操作者的手指等的力、而輸出與該接受到的力對(duì)應(yīng)地變化的輸出信號(hào)的操作接口?；谠撦敵鲂盘?hào)，檢測(cè)操作者的操作輸入。通過操作輸入的檢測(cè)，能夠使計(jì)算機(jī)把握與該檢測(cè)到的操作輸入對(duì)應(yīng)的操作內(nèi)容。
[0055]例如，在游戲機(jī)、電視機(jī)等的操作用遙控器、移動(dòng)電話或音樂播放器等移動(dòng)終端、個(gè)人計(jì)算機(jī)、電化產(chǎn)品等電子設(shè)備中，根據(jù)操作者想要操作的內(nèi)容，能夠使這樣的電子設(shè)備上配備的顯示器的畫面上的顯示物(例如，光標(biāo)或指示器等的指示顯示、字符等)移動(dòng)。另夕卜，操作者通過給予規(guī)定的操作輸入，能夠發(fā)揮與該操作輸入對(duì)應(yīng)的電子設(shè)備的所希望的功能。
[0056]另一方面，通常，對(duì)于線圈(卷線)等的電感線圈的電感L而言，在將系數(shù)設(shè)為K、將導(dǎo)磁率設(shè)為U、將線圈的匝數(shù)設(shè)為n、將剖面積設(shè)為S、將磁路長(zhǎng)設(shè)為d的情況下，如下關(guān)系式成立。
[0057]L = Ku n2S/d
[0058]由該關(guān)系式可知，在線圈的匝數(shù)、剖面積等取決于形狀的參數(shù)固定的情況下，通過是否使周圍的導(dǎo)磁率和磁路長(zhǎng)中的至少一個(gè)變化，來使電感變化。
[0059]以下對(duì)利用該電感的變化的操作輸入裝置以及操作輸入檢測(cè)裝置的實(shí)施例進(jìn)行說明。對(duì)于該操作輸入裝置而言，在由X、Y、Z軸決定的正交坐標(biāo)系中，接受從+Z坐標(biāo)方向輸入的操作者的力。操作輸入裝置具備通過利用操作輸入的作用使與線圈的位置關(guān)系變化來使該線圈的電感變化的位移部件。操作輸入檢測(cè)裝置基于與該電感的大小對(duì)應(yīng)地變化的規(guī)定的信號(hào)，檢測(cè)因操作者的操作輸入而位移的位移部件的動(dòng)作，從而能夠檢測(cè)該操作輸入。
[0060]另外，操作輸入檢測(cè)裝置在其線圈流動(dòng)使線圈的周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流。通過像這樣產(chǎn)生的磁場(chǎng)，來在操作者的力能夠作用的操作部產(chǎn)生作為操作者的刺激的動(dòng)作。
[0061]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的操作輸入裝置I的剖面立體圖。圖2是操作輸入裝置I的剖視圖。圖1、圖2中表示了操作輸入未作用于操作部12的非操作狀態(tài)。操作輸入裝置I的構(gòu)造相對(duì)于圖示的剖面大致對(duì)稱，從而省略整體圖。后述的其它的操作輸入裝置也相同。
[0062]操作輸入裝置I具備線圈11、操作部12、鐵芯13、磁軛14以及磁鐵15。線圈11通過將線材(導(dǎo)線)卷成筒狀而形成。操作部12是因操作輸入的作用而沿線圈11的軸向(附圖的情況下，上下方向)位移的部位。鐵芯13是因操作部12的位移而使與線圈11的位置關(guān)系變化的磁性體。磁軛14是配置于線圈11的外側(cè)的磁性體。磁鐵15是在鐵芯13和磁軛14中流動(dòng)的磁通的產(chǎn)生源。
[0063]若通過操作部12的位移使線圈11與鐵芯13的位置關(guān)系變化，則使線圈11周邊的導(dǎo)磁率變化，從而使線圈11的自身電感變化。線圈11根據(jù)其電感的變化，輸出與操作部12的位移量對(duì)應(yīng)的信號(hào)波形。因此，通過檢測(cè)該信號(hào)波形，能夠計(jì)算操作部12的位移量(操
作量)。
[0064]另外，若在線圈11流動(dòng)電流，則由于與在線圈11流動(dòng)的電流對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生的磁通和由磁鐵15產(chǎn)生的磁通對(duì)鐵芯13作用力，從而能夠使與作用于鐵芯13的力對(duì)應(yīng)地位移的操作部12動(dòng)作。
[0065]因此，根據(jù)具有這樣的結(jié)構(gòu)的操作輸入裝置1，僅通過在能夠檢測(cè)操作部12的位移量的線圈流動(dòng)電流，就能夠?qū)Σ僮鞑?2施加一個(gè)或者兩個(gè)往復(fù)以上的振動(dòng)，從而能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)作用于操作部12的操作輸入進(jìn)行檢測(cè)的功能和對(duì)操作部12施加振動(dòng)的功能。
[0066]接下來，更加詳細(xì)地對(duì)操作輸入裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0067]線圈11是圓筒狀地卷繞線材(導(dǎo)線)而固定于基部的部件。線圈11雖然是圓筒狀，但也可以是方筒狀等的其它的筒狀的形狀。圖1、圖2中，舉例表示了線圈11在線圈架18的圓筒部的外側(cè)側(cè)面卷繞而固定的結(jié)構(gòu)。線圈11位于圓柱狀的鐵芯13的側(cè)面部與圓筒狀的磁軛14的側(cè)面部14a之間。
[0068]操作部12是根據(jù)作用于其上側(cè)的操作面的操作輸入的輸入量、而使從外殼17的開端口部向外殼17的內(nèi)側(cè)的位移量連續(xù)地變化的部件。操作部12是如下位移部件，即，通過利用對(duì)操作面直接或者間接地作用的操作輸入，來在線圈11的軸向延長(zhǎng)上的上方空間內(nèi)向下方位移，從而增加線圈2的電感。操作部12相對(duì)于線圈11設(shè)置在輸入操作輸入的一側(cè)，具有與線圈11的上端面對(duì)置的下表面和操作者的力直接或者間接地作用的上表面。
[0069]鐵芯13是通過利用操作輸入的作用使線圈11的中空部沿線圈11的軸向位移來使線圈11的電感變化的位移部件。若線圈11是圓筒狀，則鐵芯13優(yōu)選是圓柱狀的磁性體，若線圈11是方筒狀，則鐵芯13優(yōu)選是棱柱狀的磁性體。
[0070]磁軛14設(shè)置在線圈11的上端面?zhèn)龋捎诓僮鞑?2的位移而使與線圈11的位置關(guān)系變化。磁軛是相對(duì)導(dǎo)磁率比I高的材質(zhì)即可。例如，相對(duì)導(dǎo)磁率是1.001以上較好，具體而言，優(yōu)選為鋼板(相對(duì)導(dǎo)磁率5000)等。
[0071]磁鐵15配置在鐵芯13與磁軛14之間，產(chǎn)生貫通鐵芯13的剖面以及磁軛14的剖面的磁通。磁鐵15形成為外徑與鐵芯13的外徑大致相等的圓柱狀。
[0072]操作輸入裝置I形成有由磁軛14、伴隨著與磁軛14的位移相同的移動(dòng)的磁鐵15以及軟磁性體的鐵芯13構(gòu)成的磁路。磁鐵15使該磁路產(chǎn)生磁通。如圖3所示，以使在該磁路中的空隙產(chǎn)生的磁通O與線圈11的軸向正交的方式配置有磁軛14、磁鐵15、鐵芯13以及線圈11。通過操作輸入的作用在操作部12產(chǎn)生的位移，使鐵芯13和磁軛14以及磁鐵15—起位移。如圖4所示，若鐵芯13向接近線圈11的方向位移，則線圈11周邊的導(dǎo)磁率增加，從而線圈11的自身電感增加。通過檢測(cè)該電感的值，能夠檢測(cè)操作部12的位移量。并且，利用由外加于線圈11的電流和磁鐵15的磁通對(duì)鐵芯13作用的力，能夠通過操作部12對(duì)操作者施加強(qiáng)制的反饋力。此時(shí)，通過切換在線圈11中流動(dòng)的電流的朝向，來切換作用于鐵芯13的力的朝向，從而能夠?qū)⑴c操作部12的操作方向相同或者相反方向的力通過操作部12給予操作者。
[0073]圖5是磁路的說明圖。磁鐵15的外徑比線圈11的內(nèi)徑小，在與操作部12的操作方向大致相同的磁化方向Dl上被端面磁化。鐵芯13配設(shè)在磁鐵15的下表面15b,其外徑比線圈11的內(nèi)徑小。磁軛14配設(shè)在磁鐵15的上表面15a，其是形成有內(nèi)徑比線圈11的外徑大的圓筒部的杯形形狀。操作輸入裝置I因作用于操作部12的操作輸入，使磁鐵15、鐵芯13以及磁軛14向下方進(jìn)行相同的位移。磁鐵15和鐵芯13在線圈11的內(nèi)側(cè)空間內(nèi)沿線圈11的軸向移動(dòng)，圓筒狀的磁軛14的側(cè)面部14a在線圈11的外側(cè)空間內(nèi)沿線圈11的外側(cè)側(cè)面移動(dòng)。
[0074]在未操作操作部12的非操作狀態(tài)(操作部12的初始位置狀態(tài))下，如圖5所示，線圈11的一部分與鐵芯13及磁軛14的側(cè)面部14a重疊(交疊)。若像這樣交疊地配置，則能夠從非操作狀態(tài)產(chǎn)生由線圈11的激勵(lì)引起的力。圖5的情況下，鐵芯13的一部分和磁軛14的一部分與線圈11的一部分重疊。鐵芯13的下表面13b和磁軛14的側(cè)面部14a的下端位于比線圈11的上端面更靠下方處。
[0075]另外，若在非操作狀態(tài)下，鐵芯13和磁軛14具有比線圈11的軸向的端面更靠外側(cè)的部分，則能夠增大操作部12使電感變化的行程量，從而能夠增加相對(duì)于操作部12的操作量的電感的變化量，并能夠提高檢測(cè)靈敏度。圖5的情況下，鐵芯13的上表面13a和磁軛14的側(cè)面部14a的一部分比線圈11的上端面靠近上方。換句話說，鐵芯13和磁軛14在非操作狀態(tài)下具有比線圈11的軸向的上端面靠近上方的部分。
[0076]磁軛14固定于磁鐵15的上表面15a，操作部12以與磁軛14的上表面14b面接觸的方式固定。來自磁鐵15的磁通在圖2、圖5所示的區(qū)域S1、S2集中，但操作部12若與磁軛14相同地是磁軛材性體)，則磁通通過的磁軛的剖面積如區(qū)域S2所示地變大，從而能夠緩和因磁軛14的磁通飽和引起的泄漏現(xiàn)象。
[0077]如圖2所示，操作部12是形成有多個(gè)圓筒部的多層杯形狀。圖2的情況下，操作部12形成有內(nèi)側(cè)圓筒部和外側(cè)圓筒部?jī)蓚€(gè)圓筒部。操作部12的內(nèi)側(cè)圓筒部的側(cè)面部12a與操作輸入裝置I的外殼17的上表面開端口部嵌合，操作部12的外側(cè)圓筒部的側(cè)面部12b與圓筒狀的外殼17的內(nèi)側(cè)側(cè)面嵌合。通過使外側(cè)圓筒部的側(cè)面部12b可滑動(dòng)地與外殼17的內(nèi)側(cè)側(cè)面嵌合，能夠穩(wěn)定地沿線圈11的軸向?qū)Σ僮鞑?2進(jìn)行導(dǎo)向。外殼17是收納操作部12的箱體。
[0078]回位彈簧16是能夠向接近線圈11的方向位移地彈性地支承操作部12的支承部件?；匚粡椈?6是總是對(duì)操作部12賦予朝向使操作部12遠(yuǎn)離線圈11的方向的力的螺旋彈簧，以使操作部12的外側(cè)圓筒部抵接在外殼17的上表面內(nèi)側(cè)的狀態(tài)安裝在外殼17內(nèi)。
[0079]回位彈簧16配設(shè)在由磁軛14的側(cè)面部14a和操作部12的側(cè)面部12b構(gòu)成的圓筒型環(huán)狀空間?；匚粡椈?6在線圈架18的下側(cè)凸緣的上表面與操作部12的彈簧支座部12c之間隨著初始力使操作部12復(fù)原至其初始位置。在線圈架18的下側(cè)凸緣的上表面，形成有對(duì)回位彈簧16的下端進(jìn)行定位的槽狀的彈簧支座部18a。彈簧支座部12c相當(dāng)于操作部12的外側(cè)圓筒部的底部。
[0080]圖6是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的操作輸入裝置2的立體剖視圖。圖7是操作輸入裝置2的正視剖視圖。省略與上述的實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)、效果的說明。
[0081]操作輸入裝置2是固定于磁鐵15的下表面的鐵芯23形成為杯形的裝置。鐵芯23能夠通過沖壓成形加工等來作成，在與線圈11對(duì)置的一側(cè)的端面形成有凹部23c。由此，能夠減少成本和減少重量。
[0082]磁鐵15的磁通密度隨著從磁鐵15的中心軸朝向其外周端而變高。另外，也可以如圖8所示地設(shè)有凹部23c，鐵芯23的側(cè)面部與磁軛24的側(cè)面部24a之間的間隙長(zhǎng)不變。因此，即使使鐵芯23成為杯狀，也能夠維持磁路的效率和對(duì)操作部12施加振動(dòng)的反饋力。另外，由于能夠減少作為可動(dòng)部的鐵芯23的重量，所以能夠提高具有操作部24b的磁軛24的響應(yīng)性。作為結(jié)果，減少部件成本和提高操作感(反饋觸感)。
[0083]磁軛24能夠通過沖壓加工等制作。在磁軛24的側(cè)面部24a形成有一個(gè)以上的向外側(cè)突出的凸緣部。圖9中，表不了兩個(gè)凸緣部24c、24d。如圖6、圖7所不，凸緣部24c等通過與設(shè)于外殼17的槽27a、27b等嵌合，能夠停止具有操作面24b的磁軛24繞線圈11的軸向旋轉(zhuǎn)的情況。即，槽27a等作為防止磁軛24旋轉(zhuǎn)的部件而起作用。
[0084]操作輸入裝置2具備配置在線圈11的內(nèi)部、且直徑比鐵芯23的直徑小的回位彈簧26?；匚粡椈?6固定在鐵芯23的下表面和線圈架28的中空部的底部上表面，隨著初始力而使磁軛24向其初始位置復(fù)原。回位彈簧26的下端由形成于線圈架28的中空部的底部上表面的槽狀的彈簧支座部28a定位，回位彈簧26的上端嵌合而定位于鐵芯23的凹部23c。通過利用鐵芯23的凹部23c，能夠加長(zhǎng)回位彈簧24的彈簧長(zhǎng)，從而能夠使耐久性提聞、回彈率減少等彈黃的各項(xiàng)特性提聞。
[0085]圖10是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的操作輸入裝置3的立體剖視圖。圖11是操作輸入裝置3的正視剖視圖。省略與上述的實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)、效果的說明。
[0086]操作輸入裝置3是設(shè)于線圈11的外側(cè)的磁軛34的位置固定的裝置。磁軛34是形成有內(nèi)徑比作為磁軛材料的操作部32的外徑大的圓筒部的圓筒狀部件。磁軛34的圓筒部的高度是從線圈11的下端Ilb至操作部32的上端32a為止的高度，通過外殼37A被固定。由于磁軛34保持被外殼37和線圈架28圍起而固定不變地不可動(dòng)，所以能夠減少因操作輸入而位移的可動(dòng)部的重量，從而能夠提高賦予反饋力時(shí)的響應(yīng)性。
[0087]磁鐵15的外徑比線圈11的內(nèi)徑小，在與操作部32的操作方向大致相同的磁化方向Dl上被端面磁化。鐵芯23固定于磁鐵15的下表面15b，外徑比線圈11的內(nèi)徑小。操作部32固定于磁鐵15的上表面15a,是具有操作輸入作用的上表面32a的圓盤狀部件。外殼37B防止操作部32脫出。對(duì)于操作輸入裝置2而言，因作用于操作部32的操作輸入，使磁鐵15和鐵芯23向下方進(jìn)行相同的位移。磁鐵15和鐵芯23在線圈11的內(nèi)側(cè)空間內(nèi)沿線圈11的軸向移動(dòng)，即使操作部32位移，圓筒狀的磁軛34也不可動(dòng)。
[0088]圖12是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的操作輸入裝置4的立體剖視圖。圖13是操作輸入裝置4的正視剖視圖。省略與上述的實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)、效果的說明。
[0089]操作輸入裝置4構(gòu)成為,通過操作部48的位移，由鐵芯13、磁軛14以及磁鐵15構(gòu)成的磁路部分不位移，而使線圈11位移。通過使以鐵為主成分的鐵芯、磁軛、磁鐵不為可動(dòng)部而成為固定部，能夠提高賦予反饋力時(shí)的響應(yīng)性。操作部48作為線圈11的線圈架而起作用。該結(jié)構(gòu)例如也能夠應(yīng)用于本申請(qǐng)的其它的操作輸入裝置。
[0090]圖14是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的操作輸入裝置5的立體剖視圖。圖15是操作輸入裝置5的正視剖視圖。省略與上述的實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)、效果的說明。
[0091]操作輸入裝置5構(gòu)成為，形成有具有比線圈11的內(nèi)徑小的外徑的圓筒部的圓筒狀磁鐵55在磁路產(chǎn)生磁通。磁鐵55的圓筒部在與操作部12的操作方向(線圈11的軸向)大致垂直的磁化方向D2上被端面磁化。鐵芯53形成為圓柱狀，嵌合而固定于磁鐵55的圓筒部的內(nèi)側(cè)。操作輸入裝置5由于作用于操作部12的操作輸入，而使磁鐵55、鐵芯53以及磁軛14向下方進(jìn)行相同的位移。磁鐵55和鐵芯53在線圈11的內(nèi)側(cè)空間內(nèi)沿線圈11的軸向移動(dòng)，圓筒狀的磁軛14的側(cè)面部14a在線圈11的外側(cè)空間內(nèi)沿線圈11的外側(cè)側(cè)面沿移動(dòng)。
[0092]圖16是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的操作輸入裝置6的立體剖視圖。圖17是操作輸入裝置6的正視剖視圖。省略與上述的實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)、效果的說明。
[0093]操作輸入裝置6構(gòu)成為，形成有具有比線圈11的外徑大的內(nèi)徑的圓筒部的圓筒狀磁鐵65在磁路產(chǎn)生磁通。磁鐵65的圓筒部在與操作部12的操作方向(線圈11的軸向)大致垂直的磁化方向D2上被端面磁化。圓筒狀的磁鐵65嵌合而固定于杯狀的磁軛14的側(cè)面部的內(nèi)側(cè)。鐵芯63形成為圓柱狀，固定于磁軛14的下表面，能夠滑動(dòng)地嵌合于線圈架18的圓筒部的內(nèi)側(cè)。磁軛14是內(nèi)徑比線圈11的外徑大且比圓筒狀磁鐵65的外徑大的圓筒狀部件。操作輸入裝置6由于作用于操作部12的操作輸入，而使磁鐵65、鐵芯63以及磁軛14向下方進(jìn)行相同的位移。鐵芯53在線圈11的內(nèi)側(cè)空間內(nèi)沿線圈11的軸向移動(dòng)，磁鐵65的圓筒部和圓筒狀的磁軛14的側(cè)面部14a在線圈11的外側(cè)空間內(nèi)沿線圈11的外側(cè)側(cè)面移動(dòng)。圓筒狀的磁鐵65也可以是被分割為幾個(gè)的部件。
[0094]接下來，對(duì)檢測(cè)線圈11的電感的變化的檢測(cè)部、和通過在線圈11流動(dòng)電流而使操作部12可動(dòng)的控制部進(jìn)行說明。
[0095]檢測(cè)部是如下檢測(cè)單元，即，通過以電的方式檢測(cè)線圈的電感的變化，來輸出與操作部的連續(xù)變化的模擬位移量對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)。檢測(cè)部由安裝于未圖示的基板的檢測(cè)電路構(gòu)成即可。
[0096]例如，檢測(cè)部檢測(cè)與線圈的電感的變化等價(jià)地變化的物理量，并將該物理量的檢測(cè)值作為與操作部的位移量等價(jià)的值而輸出。另外，檢測(cè)部也可以通過檢測(cè)與線圈的電感的變化等價(jià)地變化的物理量，來計(jì)算線圈的電感，并將該電感的計(jì)算值作為與操作部的位移量等價(jià)的值而輸出。另外，檢測(cè)部也可以根據(jù)該物理量的檢測(cè)值或者該電感的計(jì)算值來運(yùn)算操作部的位移量，并輸出該位移量的運(yùn)算值。
[0097]具體而言，檢測(cè)部通過向線圈供給脈沖信號(hào)，來在線圈產(chǎn)生與線圈的電感的大小對(duì)應(yīng)地變化的信號(hào)波形，并基于該信號(hào)波形以電的方式檢測(cè)線圈的電感的變化即可。
[0098]例如，隨著線圈的上端面的上方區(qū)域的操作部向下方的位移量增加，線圈周邊的導(dǎo)磁率增加，從而線圈的電感增加。隨著線圈的電感增加，因脈沖信號(hào)的供給而在線圈的兩端產(chǎn)生的脈沖電壓波形的振幅也變大。因此，將該振幅設(shè)為與線圈的電感的變化等價(jià)地變化的物理量，從而檢測(cè)部通過檢測(cè)該振幅，能夠?qū)⒃撜穹臋z測(cè)值作為與操作部的位移量等價(jià)的值而輸出。另外，檢測(cè)部根據(jù)該振幅的檢測(cè)值計(jì)算線圈的電感，也能夠?qū)⒃撾姼械挠?jì)算值作為與操作部的位移量等價(jià)的值而輸出。
[0099]另外，隨著線圈的電感增加，因脈沖信號(hào)的供給而在線圈流動(dòng)的脈沖電流波形的傾斜變得緩慢。因此，將該傾斜設(shè)為與線圈的電感的變化等價(jià)地變化的物理量，從而檢測(cè)部通過檢測(cè)該傾斜，能夠?qū)⒃搩A斜的檢測(cè)值作為與操作部的位移量等價(jià)的值而輸出。另外，檢測(cè)部根據(jù)該傾斜的檢測(cè)值計(jì)算線圈的電感，也能夠?qū)⒃撾姼械挠?jì)算值作為與操作部的位移量等價(jià)的值而輸出。
[0100]檢測(cè)部例如是通過向線圈供給第一脈沖信號(hào)來檢測(cè)線圈的電感的變化的檢測(cè)單元。檢測(cè)部基于通過向線圈供給與第一脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的脈沖電流(第一脈沖電流)而在線圈的兩端產(chǎn)生的脈沖電壓(第一脈沖電壓)，來檢測(cè)線圈的電感的變化。根據(jù)線圈的電感的變化的檢測(cè)結(jié)果，能夠計(jì)算操作部的位移量。
[0101]另一方面，控制部例如是通過向線圈供給與第一脈沖信號(hào)相比相位不同的第二脈沖信號(hào)而產(chǎn)生使操作部可動(dòng)的磁場(chǎng)的控制單元。利用由于在線圈流動(dòng)與第二脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的脈沖電流(第二脈沖電流)而產(chǎn)生的磁場(chǎng)，產(chǎn)生使操作部和鐵芯一起向線圈接近或從線圈遠(yuǎn)離的力。利用由于向線圈供給第二脈沖信號(hào)而產(chǎn)生的力的大小變動(dòng)，使操作部振動(dòng)。即，由于第二脈沖信號(hào)是振幅暫時(shí)變化的信號(hào)，因此能夠使對(duì)操作部施加的力的大小產(chǎn)生變動(dòng)。
[0102]第一脈沖信號(hào)以及第二脈沖信號(hào)也可以是矩形波，也可以是三角波，也可以是鋸齒波。
[0103]圖18是包括檢查電感的變化的檢測(cè)部和使操作部可動(dòng)的控制部的控制電路的第一例的框圖?？刂齐娐肥菣z測(cè)線圈L的電感的變化的計(jì)算單元?？刂齐娐肪邆銫PU等的運(yùn)算電路70、與運(yùn)算電路70的第一輸出端口 71連接的驅(qū)動(dòng)電路76、以及與運(yùn)算電路70的第二輸出端口 72及AD端口 73連接的接收電路77。線圈L經(jīng)由接收電路77以及驅(qū)動(dòng)電路76與運(yùn)算電路60連接。
[0104]驅(qū)動(dòng)電路76通過根據(jù)來自運(yùn)算電路70的輸出端口 71的輸出信號(hào)對(duì)恒電流源76a的輸出電流進(jìn)行控制，來在線圈L流動(dòng)電流。接收電路77將隨著在線圈L流動(dòng)電流而產(chǎn)生的電壓通過放大器77a而向峰值保持電路77b輸入(也可以向谷值保持電路輸入)。向AD端口 73輸入由峰值保持電路77b保持了峰值的峰值(模擬值)，而由AD轉(zhuǎn)換器將其變換為
數(shù)字值。
[0105]圖19是表示圖18的各點(diǎn)的波形的圖。從運(yùn)算電路70的輸出端口 71輸出矩形波的電壓波形。由于該電壓，恒電流電路76a在線圈流動(dòng)恒定的電流。由此，線圈中產(chǎn)生微分波形的電壓V2。作為電壓波形V2，得到與電壓波形Vl的上升同步的波形2 — 1，并且，得到與電壓波形Vl的下降同步的波形2 — 2。波形2 — 2是相對(duì)于波形2 -1而正負(fù)相反的波形。放大器77a將電壓波形V2增幅至適于AD轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)范圍的大小。通過使電壓波形V2保持峰值或者保持谷值，來由AD轉(zhuǎn)換器(AD端口 73)獲取該保持的值。波形2 — 1、2 - 2的振幅值與各線圈的電感的大小成比例地變大，從而通過檢測(cè)該振幅值，能夠評(píng)價(jià)各線圈的電感的大小。
[0106]圖20是包括檢測(cè)電感的變化的檢測(cè)部和使操作部可動(dòng)的控制部的控制電路的第二例的框圖。
[0107]驅(qū)動(dòng)電路86通過根據(jù)來自運(yùn)算電路70的輸出端口 71的輸出信號(hào)對(duì)晶體管86a進(jìn)行控制，來向線圈L外加恒電壓輸出。在操作檢測(cè)用的線圈L與地面之間連接有電阻R1，并形成有線圈L和電阻Rl的低通濾波器。經(jīng)由放大器77a將在線圈L與電阻Rl之間產(chǎn)生的電壓V4 (電阻Rl的兩端電壓)輸入峰值保持電路77b。向AD端口 73輸入由峰值保持電路77b保持了峰值的峰值(模擬值)，而由AD轉(zhuǎn)換器將其變換為數(shù)字值。
[0108]與電阻Rl并聯(lián)連接的開關(guān)元件88在外加用于檢測(cè)操作部的位移量的脈沖時(shí)斷開。另一方面，在外加用于對(duì)操作部施加振動(dòng)的反饋脈沖時(shí)激勵(lì)線圈L的情況下，在電阻Rl中阻抗變高，從而需要避免不流動(dòng)需要量的外加電流。因此，開關(guān)元件88根據(jù)來自運(yùn)算電路70的輸出端口 74的輸出信號(hào)，與外加反饋脈沖時(shí)同步地接通。
[0109]圖21是表示圖20的各點(diǎn)的波形的圖。從運(yùn)算電路70的輸出端口 71輸出矩形波的電壓波形。利用該電壓，驅(qū)動(dòng)電路86對(duì)線圈L外加恒定的電壓。通過將線圈L和電阻Rl的時(shí)間常數(shù)設(shè)定為矩形波脈沖的寬度以上，來產(chǎn)生圖示那樣的電壓波形V4。放大器77a將這樣的電壓波形V4增幅為適于AD轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)范圍的大小。通過保持電壓波形V4的峰值，來由AD轉(zhuǎn)換器(AD端口 73)獲取該保持的值。電壓波形V3的振幅值在線圈L中與電感的大小成反比例地降低，從而通過檢測(cè)該振幅值，能夠評(píng)價(jià)線圈的電感的大小。
[0110]圖22是包括檢測(cè)電感的變化的檢測(cè)部和使操作部可動(dòng)的控制部的控制電路的第三例的框圖。
[0111]圖22中，在控制電路中，電阻Rl與線圈L的內(nèi)部電阻(電阻大小)相比，設(shè)定為電阻值相對(duì)于溫度的變動(dòng)誤差小。在像這樣設(shè)定的情況下，通過評(píng)價(jià)對(duì)線圈L外加矩形波后的電壓波形V4，能夠?qū)σ蚶^續(xù)輸出反饋力而使線圈L的內(nèi)部電阻的溫度上升所引起的電阻值的增加進(jìn)行檢測(cè)。
[0112]例如，將線圈L的電感在操作部處于初始位置的情況下設(shè)為0.6mH，在最大按下的情況下設(shè)為l.0mH。該情況下，若將從輸出端口 71輸出的矩形波的控制脈沖設(shè)定為2 u sec的寬度，將電阻Rl設(shè)為470 Q，則由線圈L和電阻Rl構(gòu)成的濾波器的時(shí)間常數(shù)為1.28 u sec。若將從驅(qū)動(dòng)電路86輸出的外加電壓V5設(shè)為3V，將線圈L的內(nèi)部電阻設(shè)為15 Q，則操作部的初始位置的電壓波形V3約為2.33V，操作部的最大位移時(shí)的電壓波形V3約為 1.77V。這樣，由于電壓波形V3與操作部的位移量對(duì)應(yīng)地變化，所以通過檢測(cè)電壓波形V3，能夠檢測(cè)操作部的壓入量。
[0113]這里，若將控制脈沖的寬度設(shè)定為比線圈L和電阻Rl的時(shí)間常數(shù)足夠大的寬度(或者，將控制脈沖設(shè)定為直流信號(hào))，對(duì)線圈L外加電壓，則基于線圈L的內(nèi)部電阻和電阻Rl的分壓比，電壓波形V3為2.91V (= 3VX470Q/ (470 + 15) Q )。將該2.91V設(shè)為常溫23度時(shí)的電壓V3的電壓值。
[0114]線圈所使用的卷線一般具有0.4%/°C的溫度特性，另一方面，電阻元件存在具有較大溫度特性的元件至具有較小的溫度特性的元件，較小的元件的話也能夠容易入手
0.01%/°C左右的溫度特性。
[0115]因此，若將內(nèi)部電阻的電阻值的溫度特性為0.4%/°C的元件作為線圈L而使用，并將電阻值的溫度特性為0.01%/°C的元件作為電阻Rl而使用，則線圈L的內(nèi)部溫度的加熱上限值100°C時(shí)的電壓V3的電壓值相對(duì)于常溫時(shí)的2.9IV而降低至2.88V。在利用控制電路后段的AD轉(zhuǎn)換器檢測(cè)該溫度變化所引起的電壓差30mV的情況下，變更或者停止向線圈L輸出的脈沖信號(hào)的輸出方法。由此，在線圈L的內(nèi)部溫度超過允許范圍前，能夠?qū)⒕€圈L的破損等防范于未然。
[0116]另外，也可以通過與用于檢測(cè)電感的變化的電阻Rl不同地，在開關(guān)元件88與地面之間設(shè)置用于檢測(cè)線圈L的內(nèi)部電阻的電阻R2，來提高檢測(cè)線圈L的內(nèi)部電阻的溫度變化的靈敏度。開關(guān)元件88是用于在外加反饋脈沖時(shí)降低阻抗、而提高在線圈L流動(dòng)的電流值的元件。例如，若將電阻值為2 Q、該電阻值的溫度特性為0.01%/°C的元件作為電阻R2使用，將內(nèi)部電阻的電阻值為15Q、該電阻值的溫度特性為0.4%/°C的元件作為線圈L，則常溫25°C時(shí)的電壓V3和高溫100°C時(shí)的電壓V3的電壓差相對(duì)于未設(shè)置電阻R2的情況的電壓差30mV，能夠增大至74mV，從而能夠抑制該電壓差的檢測(cè)誤差。
[0117]圖23是使操作輸入裝置動(dòng)作后的波形圖。
[0118]操作輸入裝置的動(dòng)作控制方法具有通過向線圈L供給第一脈沖信號(hào)來檢測(cè)線圈L的電感的變化的電感檢測(cè)步驟。in運(yùn)算電路70在該電感檢測(cè)步驟中，如圖23(b)所示，從輸出端口 71，輸出與向線圈L供給的第一脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的脈沖波形p (pi~p9)來作為矩形波的電壓波形VI。通過從輸出端口 71間歇地向線圈L輸出脈沖波形p，來向線圈L間歇地供給第一脈沖信號(hào)。另外，通過使電感檢測(cè)步驟以一定的周期重復(fù)，來以一定的周期輸出電壓波形Vl的各脈沖波形pi~p9。脈沖波形p是用于檢測(cè)線圈L的電感的變化的驅(qū)動(dòng)電壓。
[0119]由于驅(qū)動(dòng)電壓VI，與圖23 (a)所示的操作部的下壓量W對(duì)應(yīng)，如圖23 (C)所示地產(chǎn)生伴隨電感的增加的檢測(cè)電壓V3。在下壓量W如圖23 (a)所示地變化的情況下，檢測(cè)電壓V3的振幅也與下壓量W成比例地增加。隨著下壓量W的增加，檢測(cè)電壓V3的脈沖波形s3、s4、s5的振幅增加，隨著下壓量W的減少，檢測(cè)電壓V3的脈沖波形s6、s7的振幅減少。在下壓量W沒有變化的情況下，檢測(cè)電壓V3的脈沖波形的振幅相同(sl、s2、s8、s9)。
[0120]另外，操作輸入裝置的動(dòng)作控制方法具有如下磁場(chǎng)生成步驟，S卩，將與在電感檢測(cè)步驟中供給的第一脈沖信號(hào)相比相位不同的第二脈沖信號(hào)供給至線圈L，從而生成由鐵芯、磁軛使操作部可動(dòng)的磁場(chǎng)H。運(yùn)算電路70在該磁場(chǎng)生成步驟中，如圖23 (b)所示，從輸出端口 71輸出與向線圈L供給的第二脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的脈沖波形q (ql?q5)，來作為矩形波的電壓波形VI。通過從輸出端口 71向線圈L輸出脈沖波形q,來向線圈L供給第二脈沖信號(hào)。隨著輸出脈沖波形q，如圖23 (e)所示，產(chǎn)生將操作部吸引至線圈L側(cè)的力F。
[0121]圖23表示與作為電感的變化的檢測(cè)結(jié)果的檢測(cè)電壓V3的振幅對(duì)應(yīng)地輸出脈沖波形ql?q5的控制方法。即，在振幅不足規(guī)定的閾值的檢測(cè)電壓V3的情況下，不輸出脈沖波形q，在產(chǎn)生了振幅為規(guī)定的閾值以上的檢測(cè)電壓V3的情況下，輸出與該檢測(cè)電壓V3的振幅對(duì)應(yīng)的脈沖波形q。換句話說，對(duì)于與下壓量W對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生操作部的位移的脈沖波形q而言，以與檢測(cè)電壓V3的振幅成比例的振幅產(chǎn)生。而且，產(chǎn)生與脈沖波形q的振幅對(duì)應(yīng)的大小的吸引力F。
[0122]用于檢測(cè)電感的變化的脈沖波形p的振幅電壓、脈沖寬度以及輸出周期是能夠通過檢測(cè)電壓V3檢測(cè)電感的變化的程度的大小即可，是不會(huì)產(chǎn)生能夠引起操作者可感知的操作部的位移的磁場(chǎng)H的程度的大小即可。由此，在每次檢測(cè)電感的變化的時(shí)刻，能夠防止使操作者感到操作部的位移。與此相對(duì)，隨著脈沖波形q而產(chǎn)生的操作部的位移能夠可靠地使操作者感知，從而脈沖波形q的振幅電壓、脈沖寬度以及周期是不會(huì)產(chǎn)生能夠引起操作者可感知的操作部的位移的磁場(chǎng)H的程度的大小即可。例如，脈沖波形q的振幅電壓和脈沖寬度中的至少一個(gè)與脈沖波形P相比較大。
[0123]此時(shí)，在不進(jìn)行任何處理的情況下，將通過輸出用于使操作部位移的脈沖波形q而生成的檢測(cè)電壓V3作為表示電感的變化的信號(hào)，運(yùn)算電路70為了防止誤檢測(cè)，例如，如圖23 (d)所示，在至少產(chǎn)生脈沖波形q的期間內(nèi)，產(chǎn)生用于不使接收電路77動(dòng)作的復(fù)位信號(hào)VR也可以。由此，在輸出脈沖波形q的期間內(nèi)，如圖23 (C)所示，能夠不生成檢測(cè)電壓V3。另外，脈沖波形q是運(yùn)算電路70自然地輸出的波形，從而將隨著脈沖波形q而產(chǎn)生的檢測(cè)電壓V3作為表示電感的變化的信號(hào)，而不評(píng)價(jià)運(yùn)算電路70 (忽略)也可以。
[0124]另外，圖23(b)表示輸出與下壓量W的大小對(duì)應(yīng)的振幅的脈沖波形q的控制方法，但也可以如圖23 Cf)所示地是輸出與下壓量W的大小對(duì)應(yīng)的脈沖寬度的脈沖波形q而使操作部位移的控制方法。下壓量W越大，脈沖波形q的脈沖寬度越寬。
[0125]另外，也可以如圖23 (g)所示，是輸出與下壓量W的大小對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)的脈沖波形q而使操作部位移的控制方法。下壓量W越大，脈沖波形q的個(gè)數(shù)越多。
[0126]另外，如圖23(h)所示，根據(jù)使用該操作輸入裝置的應(yīng)用(例如，由操作者使用的電子設(shè)備，更具體而言，游戲設(shè)備、移動(dòng)電話等)，脈沖波形q不需要必須與脈沖波形P同步，從而跨越多個(gè)脈沖波形P，變更產(chǎn)生脈沖波形q的時(shí)間間隔(脈沖波形q的輸出間隔)也可以。用于檢測(cè)電感的變化的脈沖波形P相當(dāng)于電感變化的檢測(cè)的時(shí)間的分辨率(追隨速度)，從而優(yōu)選以較短的時(shí)間間隔輸出。另一方面，用于對(duì)操作部賦予位移的脈沖波形q需要使操作者感到產(chǎn)生了操作部的位移，從而與脈沖波形P相比，輸出間隔較長(zhǎng)。例如，如圖23 (h)所示，在未輸出脈沖波形P的任意的期間內(nèi)，以不與脈沖波形P重復(fù)的方式輸出脈沖波形q即可。
[0127]另外，脈沖波形p的輸出間隔較小，在無法確保脈沖波形q的輸出時(shí)刻的情況下，使脈沖波形q比脈沖波形P優(yōu)先，在脈沖波形q的輸出期間內(nèi)使脈沖波形P的輸出停止也可以。
[0128]另外，圖23的情況下，產(chǎn)生與下壓量W對(duì)應(yīng)的操作部的位移，但是通過使脈沖波形q的供給方式變化，來使在線圈流動(dòng)的電流的流動(dòng)方式變化，從而能夠使給予操作者的振動(dòng)的方式變化。例如，通過使第二脈沖信號(hào)的供給方式變化來使在線圈流動(dòng)的電流的流動(dòng)方式變化，從而能夠使給予操作者的振動(dòng)的強(qiáng)度、振動(dòng)頻率、振動(dòng)的次數(shù)變化。另外，并不局限于使操作部的位移的產(chǎn)生時(shí)刻與下壓量W對(duì)應(yīng)地變化，也可以與操作部的下壓速度、因操作部的操作而動(dòng)作的對(duì)象物(例如，顯示器上的光標(biāo)、指示器等)的移動(dòng)位置、操作輸入裝置所使用的應(yīng)用上的產(chǎn)生情況對(duì)應(yīng)地變化。例如，當(dāng)操作部的下壓量W達(dá)到規(guī)定的值后，通過向線圈供給第二脈沖信號(hào)來產(chǎn)生使操作部位移的磁場(chǎng)。利用像這樣使操作部產(chǎn)生的位移，能夠使操作者感到點(diǎn)擊感。
[0129]這樣，上述的本發(fā)明的實(shí)施方式的情況下，僅對(duì)檢測(cè)電感的線圈施加用于反饋的外加電壓就能夠產(chǎn)生振動(dòng)。例如，僅使從用于檢測(cè)電感的檢測(cè)電路部的驅(qū)動(dòng)電路輸出的波形的頻率、電壓、間隔等變化，就能夠?qū)崿F(xiàn)操作部的檢測(cè)功能和振動(dòng)的產(chǎn)生功能。這樣，結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)單，也不需要追加的促動(dòng)器。
[0130]所謂的使包括振動(dòng)馬達(dá)之類的操作輸入裝置在內(nèi)的產(chǎn)品整體(例如，控制器)振動(dòng)的方法，僅因使產(chǎn)品整體振動(dòng)的強(qiáng)度和時(shí)間而產(chǎn)生變化。然而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠直接向操作部輸出力的變化。因此，例如若安裝多個(gè)操作輸入裝置，則能夠按照其操作部地輸出反饋(能夠使之振動(dòng))。另外，由于能夠相對(duì)于持有控制器之類的產(chǎn)品的手抑制傳遞反饋振動(dòng)，所以能夠給予直接的觸感。
[0131]另外，對(duì)于振動(dòng)馬達(dá)而言，為了提高振動(dòng)的振幅而需要提高轉(zhuǎn)速，而在提高轉(zhuǎn)速之前需要花費(fèi)時(shí)間從而響應(yīng)性低，無法分別獨(dú)立地控制振動(dòng)頻率和振幅。然而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，由于僅對(duì)操作部的重量比較輕的部位輸出力，所以通過變更輸出的脈沖，也能夠以一個(gè)脈沖輸出類似點(diǎn)擊感的觸感,并也能夠反復(fù)脈沖而輸出振動(dòng)之類的觸感。另外，由于能夠自由地變更振幅、頻率、脈沖寬度等，所以能夠根據(jù)需要地使觸感變化。
[0132]以上，對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本發(fā)明不局限于上述的實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，能夠?qū)ι鲜龅膶?shí)施例施加各種變形、改進(jìn)以及置換。也可以組合上述的實(shí)施例各自的各部的結(jié)構(gòu)。
[0133]例如，對(duì)于彈性地支承操作部的支承部件而言，不局限于回位彈簧之類的彈性部件，既可以是橡膠部件，也可以是海綿部件，也可以是填充了空氣、油的缸體。
[0134]另外，本發(fā)明的操作輸入裝置并不局限于用手指，也可以用手掌進(jìn)行操作。另外，也可以用腳指或腳掌進(jìn)行操作。另外，操作者觸摸的面可以是平面，也可以是凹面，也可以是凸面。[0135]本國(guó)際申請(qǐng)主張基于2011年4月27日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2011 — 100197號(hào)的優(yōu)先權(quán)，本國(guó)際申請(qǐng)引用日本專利申請(qǐng)第2011 - 100197號(hào)的全部?jī)?nèi)容。
[0136]符號(hào)的說明
[0137]I?6—操作輸入裝置，11—線圈，Ila一上端，Ilb—下端，12一操作部(磁輒)，12a、12b—側(cè)面部，12c—彈黃支座部，13—鐵芯，13a 一上表面，13b—下表面，14 一磁輒，14a—側(cè)面部，14b 一上表面，15—磁鐵，15a—上表面，15b—下表面，16 —回位彈黃，17 一外殼，17a—槽，18—線圈架，18a—彈簧支座部，23—鐵芯，23b—下表面，23c—凹部，23d—彈簧支座面，24—磁軛，24a—側(cè)面部，24b—操作面(操作部)，24c、24d—凸緣部，26—回位彈簧，27—外殼，27a、27b—槽，28—線圈架，28a —彈簧支座部，32—磁軛(操作部)，32a —上端，34—磁軛，37A、37B—外殼，42—磁軛，47—外殼，48—線圈架(操作部)，53—鐵芯，55—磁鐵，63—鐵芯，65—磁鐵，70—運(yùn)算電路，76—驅(qū)動(dòng)電路，77—接收電路，Dl、D2—磁化方向，①一磁通，S1、S2一區(qū)域。
【權(quán)利要求】
1.一種操作輸入裝置，其特征在于，具備: 線圈； 通過操作輸入的作用而沿上述線圈的軸向位移的操作部； 通過上述操作部的位移而使與上述線圈的位置關(guān)系變化的鐵芯； 配置于上述線圈的外側(cè)的磁軛；以及 產(chǎn)生在上述鐵芯和上述磁軛流動(dòng)的磁通的磁鐵， 上述線圈輸出與上述操作部的位移量對(duì)應(yīng)的信號(hào)， 上述操作部通過在上述線圈流動(dòng)的電流和上述磁鐵的磁通而可動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述線圈位于上述鐵芯與上述磁軛之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述線圈、上述鐵芯以及上述磁軛配置為，在上述鐵芯與上述磁軛之間的間隙產(chǎn)生的磁通與上述軸向正交。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作輸入裝置，其特征在于， 在未操作上述操作部的非操作狀態(tài)下，上述線圈與上述鐵芯及上述磁軛重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作`輸入裝置，其特征在于， 在未操作上述操作部的非操作狀態(tài)下，上述鐵芯和上述磁軛具有位于比上述軸向的上述線圈的端面更靠外側(cè)的部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述磁軛通過上述操作部的位移，而與上述線圈的位置關(guān)系產(chǎn)生變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述磁軛形成有內(nèi)徑比上述線圈的外徑大的圓筒部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述鐵芯在與上述線圈對(duì)置的一側(cè)的端面具有凹部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作輸入裝置，其特征在于， 形成于上述磁軛的凸緣與形成于收納上述磁軛的箱體上的槽嵌合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作輸入裝置，其特征在于， 具備使上述操作部復(fù)原至未操作上述操作部的非操作狀態(tài)的位置的施力部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述施力部件配置在上述線圈的內(nèi)部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述施力部件與上述鐵芯的對(duì)置于上述線圈的一側(cè)的端面的凹部嵌合。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述操作部是磁軛材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述操作部與上述磁軛面接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述操作部具有與收納上述操作部的箱體的內(nèi)表面嵌合的筒部。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的操作輸入裝置，其特征在于，施力部件與上述操作部的上述筒部嵌合，該施力部件用于使上述操作部復(fù)原至未操作上述操作部的非操作狀態(tài)的位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述磁軛的位置是固定的。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述磁鐵形成有外徑比上述線圈的內(nèi)徑小的圓筒部。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述鐵芯與上述磁鐵的上述圓筒部嵌合。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述磁鐵形成有內(nèi)徑比上述線圈的外徑大的圓筒部。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述磁軛形成有內(nèi)徑比上述線圈的外徑大且比上述磁鐵的上述圓筒部的外徑大的圓筒部。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作輸入裝置，其特征在于， 通過上述操作部的位移，使上述線圈位移。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所 述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述鐵芯的位置是固定的。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的操作輸入裝置，其特征在于， 上述磁鐵的位置是固定的。
25.一種操作輸入裝置，其特征在于，具備: 線圈； 通過操作輸入的作用而沿上述線圈的軸向位移的操作部； 通過上述操作部的位移而使與上述線圈的位置關(guān)系變化的鐵芯及磁軛；以及 配置于上述鐵芯與上述磁軛之間的磁鐵， 上述線圈輸出與上述操作部的位移量對(duì)應(yīng)的信號(hào)， 上述操作部通過在上述線圈流動(dòng)的電流和上述磁鐵的磁通而可動(dòng)。
26.一種操作輸入檢測(cè)裝置，其特征在于，具備: 權(quán)利要求1所述的操作輸入裝置； 檢測(cè)上述線圈的電感的變化的檢測(cè)單元；以及 通過在上述線圈流動(dòng)電流來使上述操作部可動(dòng)的控制單元。
【文檔編號(hào)】G01B7/00GK103492830SQ201280020373
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月27日
【發(fā)明者】古河憲一, 稻本繁典, 高橋勇樹, 北村泰隆, 加賀美雅春, 山田健介 申請(qǐng)人:三美電機(jī)株式會(huì)社