(57)【要約】【課題】操作者の操作態様によることなく、一定の触覚を与えることができる操作装置を提供することにある。【解決手段】スティック本体３１は、底板３１１、側板３１２、天板３１３によって囲まれる中空部３３２を備え、天板３１３に貫通穴３３１を備える。スティック上部部材３２は、上平板３２１、下平板３２２が首部３２３で接続される構造からなる。スティック上部部材３２の下平板３２２は、スティック本体３１の中空部３３２内に配置される。スティック上部部材３２の上平板３２１は、スティック本体３１の外部に露出している。スティック本体３１の底板３１１とスティック上部部材３２の下平板３２２との間には、アクチュエータ３３が配置されている。アクチュエータ３３は、スティック本体３１、アクチュエータ３３、スティック上部部材３２の順に並ぶ方向に平行な方向に振動する。【選択図】  図３
2014067202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作のために操作者が接触する接触面を備えたスティック上部部材と、
前記接触面が外部へ露出するように、前記スティック上部部材における前記接触面と反対側に配置され、前記スティック上部部材に対して固定設置されたスティック本体と、
該スティック本体を可動に保持し、前記スティック本体の動きに応じた検出信号を生成するセンサ本体と、
前記スティック上部部材と前記スティック本体との間に配置されたアクチュエータと、を備え、
前記アクチュエータは、前記スティック上部部材、前記アクチュエータ、および前記スティック本体の順に並ぶ部材配置方向に振動する、操作装置。
【請求項２】
前記センサ本体は、
前記アクチュエータの振動方向と略直交する方向の移動量を検出する移動量検出手段を備える、請求項１に記載の操作装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは、
前記部材配置方向に略直交する平板面を有する平板状であり、
該平板の周辺部が前記スティック本体に当接し、前記平板の略中央が前記スティック上部部材に当接するように配置されている、請求項１または請求項２に記載の操作装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは、
前記スティック上部部材、前記アクチュエータ、および前記スティック本体の順に並ぶ方向に略直交する平板面を有する平板状であり、
該平板の略中央が前記スティック本体に当接し、前記平板の周辺部が前記スティック上部部材に当接するように配置されている、請求項１または請求項２に記載の操作装置。
【請求項５】
前記スティック上部部材は、前記配置方向に直交する方向に広がる第１平板部を備え、
前記スティック本体は、前記スティック上部部材の前記第１平板部を、配置方向に沿って挟み込む形状からなる、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の操作装置。
【請求項６】
前記スティック本体は、前記配置方向に直交する方向に広がる第２平板部を備え、
前記スティック上部部材は、前記スティック本体の前記第２平板部を、配置方向に沿って挟み込む形状からなる、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の操作装置。
【請求項７】
前記アクチュエータは、
平板状の弾性体と、
該平板状の弾性体の一方主面に配置された平板状の圧電セラミックスからなる、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の操作装置。
【請求項８】
前記アクチュエータは、前記弾性体が前記スティック上部部材および前記スティック本体に当接し、前記圧電セラミックスが前記弾性体以外には当接しないように、配置されている、請求項７に記載の操作装置。
【請求項９】
前記アクチュエータは、前記スティック上部部材と前記スティック本体によって、前記部材配置方向に沿って押し込まれた状態で配置されている、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の操作装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータは、接触面が操作されない状態において前記スティック上部部材から離間し、操作に応じてスティック上部部材に当接するように配置されている、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の操作装置。
【請求項１１】
前記スティック上部部材、前記スティック本体、前記アクチュエータの組を複数備える、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作者による操作入力を受け付ける操作装置、特に、スティック操作子を備えた操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アナログスティックやジョイスティックと呼ばれるスティック操作子を備えた操作装置が、各種考案されている。
【０００３】
そして、このような操作装置においては、特許文献１や特許文献２に示すように、操作者に所定の触覚を与える機構が備えられていることがある。
【０００４】
その一つとして、特許文献２では、後述する図７（Ｃ）にも示すように、スティック本体３１Ｐとスティック上部部材３２Ｐとアクチュエータ３３Ｐとによって、触覚を与える操作装置を実現している。より具体的には、スティック本体３１Ｐの天面に凹部を形成する。スティック上部部材３２Ｐは平板状である。スティック上部部材３２Ｐは、スティック本体３１Ｐの天面の凹部を覆うように配置されている。アクチュエータ３３Ｐは平板状である。アクチュエータ３３Ｐは、凹部内に配置されている。アクチュエータ３３Ｐは、上部部材３２Ｐに当接している。アクチュエータ３３Ｐは、駆動信号の印加により、当接面に対して撓むように振動する。
【０００５】
このような構造において、アクチュエータを駆動させると、スティック上部部材３２Ｐに振動が伝搬し、スティック上部部材３２Ｐに触っている操作者の指に触覚が与えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−５６２６７号公報
【特許文献２】特開平１０−３０７６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の構成では、操作態様によって、例えば上部部材３２Ｐにおける指が接触する箇所によって、与えられる振動が異なってしまう。したがって、操作者に対して一定の触覚を与えることができない。
【０００８】
この発明の目的は、操作者の操作態様によることなく、一定の触覚を与えることができる操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の操作装置は、次の構成を備えることを特徴としている。操作装置は、スティック上部部材、スティック本体、センサ本体、およびアクチュエータを備える。
【００１０】
上部部材は、操作のために操作者が接触する接触面を備えている。スティック本体は、接触面が外部へ露出するように、スティック上部部材における接触面と反対側に配置され、スティック上部部材に対して固定設置されている。センサ本体は、スティック本体を可動に保持し、スティック本体の動きに応じた検出信号を生成する。アクチュエータは、スティック上部部材とスティック本体との間に配置されている。アクチュエータは、スティック上部部材、アクチュエータ、およびスティック本体の順に並ぶ部材配置方向に振動する構造からなる。
【００１１】
この構成では、アクチュエータで発生する振動の方向と、操作者の接触する領域とが略直交する。これにより、接触面のどの位置であっても同じ振動を、操作者に与えることができる。
【００１２】
また、この発明の操作装置のセンサ本体は、アクチュエータの振動方向と略直交する方向の移動量を検出する移動量検出手段を備えることが好ましい。
【００１３】
この構成では、アクチュエータの振動が移動検出手段で検出されることを抑制できる。これにより、振動を与えながら、操作による移動量を高精度に検出することができる。
【００１４】
また、この発明の操作装置のアクチュエータは、次の構成による実現が可能である。アクチュエータは、部材配置方向に略直交する平板面を有する平板状である。アクチュエータは、該平板の周辺部がスティック本体に当接し、平板の略中央がスティック上部部材に当接するように配置されている。
【００１５】
また、この発明の操作装置のアクチュエータは、次の構成による実現が可能である。アクチュエータは、スティック上部部材、アクチュエータ、およびスティック本体の順に並ぶ方向に略直交する平板面を有する平板状である。アクチュエータは、該平板の略中央がスティック本体に当接し、平板の周辺部がスティック上部部材に当接するように配置されている。
【００１６】
これらの構成では、スティック上部部材およびスティック本体に対するアクチュエータの具体的な配置例を示している。これらの構成を用いることで、アクチュエータを確実に保持しながら、アクチュエータの振動を効率良くスティック上部部材へ与えることができる。
【００１７】
また、この発明の操作装置は、次の構成による実現が可能である。スティック上部部材は、配置方向に直交する方向に広がる第１平板部を備える。スティック本体は、スティック上部部材の第１平板部を配置方向に沿って挟み込む形状からなる。
【００１８】
また、この発明の操作装置は、次の構成による実現が可能である。スティック本体は、配置方向に直交する方向に広がる第２平板部を備える。スティック上部部材は、スティック本体の第２平板部を配置方向に沿って挟み込む形状からなる。
【００１９】
これらの構成では、スティック上部部材とスティック本体との具体的な配置関係例を示している。これらの構成を用いることで、スティック上部部材がスティック本体から脱落することを防止できる。また、スティック上部部材の部品配置方向に沿った移動範囲を規制できるため、操作によるアクチュエータへの過剰な荷重を防ぐことができる。
【００２０】
また、この発明の操作装置のアクチュエータは、平板状の弾性体と、該平板状の弾性体の一方主面に配置された平板状の圧電セラミックスからなることが好ましい。
【００２１】
この構成では、圧電セラミックスによるアクチュエータが実現されるので、応答性良く、振動を与えることができる。また、圧電センサとしても利用することができる。
【００２２】
また、この発明の操作装置のアクチュエータは、弾性体がスティック上部部材およびスティック本体に当接し、圧電セラミックスが弾性体以外には当接しないように、配置されていることが好ましい。
【００２３】
この構成では、圧電セラミックスに直接他の部材が接触しないので、他の部材が接触することによる圧電セラミックスの破壊を防止できる。
【００２４】
また、この発明の操作装置のアクチュエータは、スティック上部部材とスティック本体によって、部材配置方向に沿って押し込まれた状態で配置されていてもよい。
【００２５】
この構成では、アクチュエータを駆動させておけば、操作者がスティック上部部材に触って操作しているかどうかに係わらず、スティック上部部材に振動を与えることができる。
【００２６】
また、この発明の操作装置のアクチュエータは、接触面が操作されない状態においてスティック上部部材から離間し、操作に応じてスティック上部部材に当接するように配置されていてもよい。
【００２７】
この構成では、操作者がスティック上部部材を押しながら操作した時にだけ、スティック上部部材に振動を与えることができる。
【００２８】
また、この発明の操作装置は、スティック上部部材、スティック本体、およびアクチュエータの組を複数備えることが好ましい。
【００２９】
この構成では、それぞれの組に対して個別に振動を与えることで、より多様な触覚を操作者に与えることができる。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によれば、操作者の操作態様によることなく、操作者に対して一定の触覚を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る操作装置によって実現されるゲーム機１０の外観斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るスティック操作子１３の外観斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るスティック操作子１３の平面図、および側面断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るスティック本体３１の平面図および側面断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るスティック上部部材３２の平面図および側面断面図である。
【図６】振動方向と操作移動方向との関係を示す図である。
【図７】本願発明の構成による振動強度分布と従来構成による振動強度分布とを説明するための図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るスティック操作子１３Ａの側面断面図である。
【図９】プリロードを加える場合のスティック操作子１３Ａの側面断面図および部分拡大図である。
【図１０】プリロードを加えない場合のスティック操作子１３Ａの側面断面図および部分拡大図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係るスティック操作子１３Ｂの側面断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係るスティック操作子１３Ｃの側面断面図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態に係るスティック操作子１３Ｄの側面断面図である。
【図１４】本発明の第６の実施形態に係るスティック操作子１３Ｅの側面断面図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態に係るスティック操作子１３Ｆの側面断面図である。
【図１６】揺動するスティック操作子１３’の操作移動方向と振動方向との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の第１の実施形態に係る操作装置について、図を参照して説明する。本発明ではゲーム機を例に説明するが、スティック操作子を備える操作装置であれば、本発明の構成を適用することができる。また、スティック操作子単独でも操作装置として利用することができる。
【００３３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る操作装置によって実現されるゲーム機１０の外観斜視図である。
【００３４】
ゲーム機１０は、ゲーム機筐体１１、ディスプレイ１２、スティック操作子１３１，１３２、操作ボタン１４，１５を備える。
【００３５】
ゲーム機筐体１１は、平面視して略矩形の箱型からなる。ゲーム機筐体１１の表面および裏面を構成する二辺は、これら二辺に直交する方向である厚みよりも十分に長い。
【００３６】
ディスプレイ１２は、ゲーム機筐体１１の表面の略中央領域を占有するように取り付けられている。ディスプレイ１２は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の薄型ディスプレイである。
【００３７】
スティック操作子１３１，１３２および操作ボタン１４，１５は、ゲーム機筐体１１を平面視して、ディスプレイ１２を囲むように配置されている。
【００３８】
スティック操作子１３１，１３２は、ゲーム機筐体１１の表面の壁に形成された設置用穴１１０Ａ，１１０Ｂにゲーム機筐体１１の裏側から挿通させるようにして取り付けられている。この際、スティック操作子１３１，１３２は、スティック上部部材がゲーム機筐体１１の表面から突出するように、ゲーム機筐体１１に取り付けられている。
【００３９】
操作ボタン１４，１５は、ゲーム機筐体１１の表面からそれぞれ所定の高さで突出するように、ゲーム機筐体１１に取り付けられている。なお、ゲーム機１０は、後述するアクチュエータ３３を駆動または停止させるスイッチ、アクチュエータ３３による振動の大きさを調整するつまみをさらに備えていてもよい。ゲーム機１０がアクチュエータ３３を駆動または停止させるスイッチを備えている場合、操作者はアクチュエータ３３による振動の無い状態で操作するように設定することができる。
【００４０】
スティック操作子１３１，１３２は、同じ構造からなり、次に示すような構造からなる。以下では、スティック操作子１３１，１３２を共通して、スティック操作子１３として説明する。
【００４１】
図２は、スティック操作子１３の外観斜視図である。図３（Ａ）は、スティック操作子１３の平面図であり、図３（Ｂ）は、スティック操作子１３の側面断面図である。図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるＡ−Ａ’断面を見た図である。
【００４２】
スティック操作子１３は、スティック本体３１、スティック上部部材３２、アクチュエータ３３、センサ本体３６を備える。
【００４３】
図４（Ａ）は、スティック本体３１の平面図であり、図４（Ｂ）は、スティック本体３１の側面断面図である。図４（Ｂ）は図４（Ａ）におけるＡ−Ａ’断面を見た図である。
【００４４】
スティック本体３１は、底板３１１、側板３１２、天板３１３を備える。底板３１１は、平面視して円形に形成されている。底板３１１は、当該底板３１１を平面視した中央の領域に凹部３３３が形成されている。
【００４５】
側板３１２は、底板３１１の外周辺に沿って、底板３１１の平板面に対して直交する方向に延伸する形状で形成されている。
【００４６】
天板３１３は、平面視した外形形状が底板３１１と同じである。天板３１３は、天板３１３の平板面と底板３１１の平板面とが対向し、平行になるように配置されている。
【００４７】
天板３１３の外周辺と底板３１１の外周辺とは、側板３１２によって接続されている。この構造により、スティック本体３１は、底板３１１、側板３１２、および天板３１３で囲まれる中空部３３２を有する。
【００４８】
天板３１３は、当該天板３１３を平面視した中央に貫通穴３３１が形成されている。この貫通穴３３１により、中空部３３２は、スティック本体３１の天板３１３側から外部へ開口している。
【００４９】
底板３１１の天板３１３側と反対側には、円板状の下側平板３１４が配置されている。下側平板３１４は、下側平板３１４の平板面と底板３１１の底面とが平行になるように配置されている。下側平板３１４は、底板３１１に対して離間して配置されている。下側平板３１４と底板３１１は、円柱状の下首部３１５によって接続されている。下首部３１５の柱方向に延びる一方端は、下側平板３１４の略中心に当接し、他方端は、底板３１１の略中心に当接している。下首部３１５の径は、底板３１１の径および下側平板３１４の径よりも十分に小さく形成されている。
【００５０】
図５（Ａ）は、スティック上部部材３２の平面図であり、図５（Ｂ）は、スティック上部部材３２の側面断面図である。図５（Ｂ）は図５（Ａ）におけるＡ−Ａ’断面を見た図である。
【００５１】
スティック上部部材３２は、上平板３２１、下平板３２２、首部３２３を備える。上平板３２１および下平板３２２は、円板からなる。上平板３２１の径は、平板面の面積が操作者の操作部分の表面積よりも小さくなるように、例えば、ゲーム機を利用する子供の親指の平の面積よりも小さくなるように、決定されている。
【００５２】
下平板３２２の径は、スティック本体３１の貫通穴３３１の内径よりも大きく、中空部３３２の内径よりも小さい。さらに、下平板３２２の径は、凹部３３３の径よりも大きい。
【００５３】
上平板３２１と下平板３２２は、互いの平板面が平行になるように配置されている。上平板３２１と下平板３２２は、円柱状の首部３２３によって接続されている。首部３２３の柱方向に延びる一方端は、上平板３２１の略中心に当接し、他方端は、下平板３２２の略中心に当接している。首部３２３の径は、上平板３２１の径および下平板３２２の径よりも十分に小さく、且つ貫通孔３３１の内径よりも小さくなるように、決定されている。
【００５４】
このような形状からなるスティック本体３１とスティック上部部材３２は、図２、図３に示すような位置関係で配置されている。
【００５５】
具体的には、スティック上部部材３２は、下平板３２２がスティック本体３１の中空部３３２内に収容されるように、スティック本体３１に対して配置されている。この際、スティック上部部材３２は、上平板３２１がスティック本体３１の天板３１３よりも外部へ突出するように配置されている。
【００５６】
スティック上部部材３２の下平板３２２は、緩衝材３４，３５を介してスティック本体３１の底板３１１と天板３１３との間に挟持されている。より具体的には、スティック上部部材３２の下平板３２２の上平板３２１側の面は、緩衝材３４を介してスティック本体３１の天板３１３に当接している。スティック上部部材３２の下平板３２２の上平板３２１と反対側の面は、緩衝材３５を介してスティック本体３１の底板３１１における凹部３３３が形成されていない面）に当接している。この構造により、スティック上部部材３２は、スティック本体３１に保持されて、固定される。
【００５７】
アクチュエータ３３は、円板状もしくは円柱状からなる。アクチュエータ３３は、スティック上部部材３２の下平板３２２と、スティック本体３１の底板３１１との間に配置されている。アクチュエータ３３は、円板面下平板３２２および底板３１１の平板面に平行になるように配置されている。アクチュエータ３３は、底板３１１の凹部３３３内に収まるように配置されている。
【００５８】
アクチュエータ３３は、円柱の柱状に延びる方向、言い換えれば、スティック上部部材３２の下平板３２２およびスティック本体３１の底板３１１の平板面に直交する方向に振動するアクチュエータであれば、圧電アクチュエータ、電磁アクチュエータ、静電アクチュエータ等、いずれのアクチュエータを用いることもできる。
【００５９】
センサ本体３６は、底板３６１、天板３６２、および側板３６３を備える。底板３６１は、平面視した形状が方形である。底板３６１を平面視した四角付近には、底板３６１を貫通する固定用孔３６５がそれぞれ形成されている。これらの固定用孔３６５によって、センサ本体３６は、ゲーム機筐体１１に係止されている。
【００６０】
天板３６２は、底板３６１に対して、互いの平板面が平行になるように、離間して配置されている。この際、天板３６２は、底板３６１の固定用孔３６５が形成される四角を除いて、平面視して重なるように配置されている。天板３６２の外周部は、天板３６２および底板３６１の平板面に直交する方向に延伸する形状の側板３６３によって底板３６１に接続されている。
【００６１】
このような構造により、センサ本体３６は、底板３６１、天板３６２、側板３６３によって囲まれる中空部３６０を有する。
【００６２】
天板３６２は、当該天板３６２を平面視した中央に貫通穴３６４が形成されている。この貫通穴３６４により、中空部３６０は、センサ本体３６の天板３６２側から外部へ開口している。
【００６３】
底板３６１の天板３６２側（中空部３６０側）の表面には、位置検出用導体３７が形成されている。
【００６４】
このような形状からなるセンサ本体３６に対して、上述の構成のスティック本体３１が配置される。より具体的には、スティック本体３１の下平板３１４がセンサ本体３６の中空部３６０内に収容されるように、スティック本体３１はセンサ本体３６に配置されている。この際、下平板３１４に接続する下首部３１５が貫通穴３６４を挿通するようにして、スティック本体３１はセンサ本体３６に配置されている。
【００６５】
さらに、下平板３１４が、センサ本体３６の底板３６１から離間するように、スティック本体３１はセンサ本体３６に配置されている。この際、下平板３１４の平板面と、底板３６１との平板面、さらには、位置検出用導体３７の表面とが平行になるように、スティック本体３１はセンサ本体３６に配置されている。
【００６６】
下平板３１４に底面には、所定の弾性を有する導体板３８が設置されている。導体板３８は、所定の押圧力で位置検出用導体３７の表面に当接している。
【００６７】
このような構造からなるスティック操作子１３は、次に示すように、操作者からの操作を検出するとともに、操作者に対して振動を提供している。図６は、振動方向と操作移動方向との関係を示す図である。図６（Ａ）はスティック操作子１３が操作されていない状態を示す。図６（Ｂ）はスティック操作子１３を第１方向に移動させた状態を示す。図６（Ｃ）はスティック操作子１３を第２方向に移動させた状態を示す。
【００６８】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）に示すように、上述の構成を用いることで、スティック上部部材３２の天板３２１の表面、すなわち、スティック操作子１３の天面には、スティック本体３１、アクチュエータ３３、スティック上部部材３２の配列方向に沿った振動が与えられる。この振動は、図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）に示すように、スティック本体３１、アクチュエータ３３、スティック上部部材３２からなるスティック一体部材がセンサ本体３６に対して相対的に位置移動しているかいないかに係わらず、同じ方向に与えられる。
【００６９】
操作者がスティック上部部材３２の天面を押すことで、スティック一体部材を操作すると、スティック一体部材は、操作者の押す方向に応じて、センサ本体３６に対して相対的に移動する。この際、上述の構造を用いることにより、スティック一体部材は、図６（Ｂ）もしくは図６（Ｃ）に示すように、スティック上部部材３２の上平板部３２１の平板面（接触面）を含む各平板面がセンサ本体３６の底板３６１の平板面に平行な状態を維持するように、当該平板面に平行な方向へ移動する。
【００７０】
スティック一体部材の移動に伴って、導体板３８が移動することで、センサ本体３６では、導体板３８と位置検出用導体３７との接触位置が変化する。センサ本体３６は、図示していないが、接触位置に応じた検出信号を出力する構造を備えている。したがって、スティック一体部材の移動の移動に伴って、導体板３８と位置検出用導体３７との接触位置が変化することで、検出信号が変化する。これにより、操作者によるスティック操作子１３の操作を検出することができる。
【００７１】
そして、上述の構成では、図６に示すように、操作によるスティック一体部材の移動方向と振動方向とが直交する。したがって、導体板３８と位置検出用導体３７との接触位置は、振動によって変化しない。これにより、触覚提供のための振動の影響を受けることなく、操作者による操作を高精度に検出することができる。
【００７２】
また、上述の構成を用いることで、スティック上部部材３２の上平板部３２１の平板面（接触面）に直交する方向にアクチュエータ３３が振動し、この振動がスティック上部部材３２を介して接触面に振動提示される。したがって、操作者による接触面の接触位置によることなく、一定の振動を提供することができる。図７は、本願発明の構成による振動量の分布と従来構成による振動量の分布とを説明するための図である。図７（Ａ）は、本願発明の構成と従来構成の振動量の分布を示す。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の本願発明の特性を得たスティック操作子１３の概略側面断面図である。図７（Ｃ）は、図７（Ａ）の従来構成の特性を得たスティック操作子１３Ｐの概略側面断面図である。従来のスティック操作子１３Ｐは、従来技術で記載したように、当接面に対して撓むように振動する。
【００７３】
図７（Ａ）に示すように、従来構成のスティック操作子１３Ｐでは、接触面の中心から離れるほど振動量が小さくなる。そして、所定距離以上離れると、振動を提示することができなくなってしまう。一方で、本願発明のスティック操作子１３では、接触面の中心からの距離によらず、言い換えれば、接触面上の位置によらず、一定の振動量を提示することができる。
【００７４】
また、図３（Ｂ）に示すように、スティック本体３１の底板３１１と天板３１３とによって、スティック上部部材３２の下平板３２２をはさみ込む構造を備えることにより、スティック上部部材３２のスティック本体３１に対する位置ズレを抑制できる。また、スティック上部部材３２がスティック本体３１から逸脱することを防止できる。また、スティック上部部材３２の押し込み量を物理的に制限することができるので、押し込みすぎによるアクチュエータ３３の破壊を抑制することができる。
【００７５】
なお、本実施形態では、スティック操作子を二個備えた場合を示したが、一個であってもよく、さらには、三個以上であってもよい。スティック操作子を複数個備える場合であれば、それぞれの操作子を個別に振動させたり、連動して振動させることにより、より多様な振動、触覚を提供することができる。例えば、２つのスティック操作子の振動開始タイミング、振動提供時間、振動量を制御することにより、仮現運動を利用し、一方のスティック操作子側から他方のスティック操作子側へ物体が移動したような感覚を、操作者に与えることができる。
【００７６】
次に、第２の実施形態に係る操作装置について、図を参照して説明する。図８は、本発明の第２の実施形態に係るスティック操作子１３Ａの側面断面図である。
【００７７】
スティック操作子１３Ａは、スティック本体３１Ａ、スティック上部部材３２Ａ、アクチュエータ３３、センサ本体３６を備える。なお、アクチュエータ３３およびセンサ本体３６の構造は、第１の実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００７８】
スティック本体３１Ａは、底板３１１Ａ、側板３１２Ａ、天板３１３Ａを備える。底板３１１Ａは、平面視して円形に形成されている。側板３１２Ａは、底板３１１Ａの外周辺に沿って、底板３１１Ａの平板面に対して直交する方向に延伸する形状で形成されている。
【００７９】
天板３１３Ａは、平面視した外形形状が底板３１１Ａと同じである。天板３１３Ａは、天板３１３Ａの平板面と底板３１１Ａの平板面とが対向し、平行になるように配置されている。
【００８０】
天板３１３Ａの外周辺と底板３１１Ａの外周辺とは、側板３１２Ａによって接続されている。この構造により、スティック本体３１Ａは、底板３１１Ａ、側板３１２Ａ、および天板３１３Ａで囲まれる中空部３３２Ａを有する。
【００８１】
天板３１３Ａは、当該天板３１３Ａを平面視した中央に貫通穴３３１Ａが形成されている。この貫通穴３３１Ａにより、中空部３３２Ａは、スティック本体３１Ａの天板３１３Ａ側から外部へ開口している。
【００８２】
スティック上部部材３２Ａは、上平板３２１Ａ、下平板３２２Ａ、首部３２３Ａを備える。上平板３２１Ａおよび下平板３２２Ａは、円板からなる。上平板３２１Ａの径は、スティック本体３１Ａの貫通穴３３１Ａの内径よりも大きい。
【００８３】
下平板３２２Ａの径は、スティック本体３１Ａの貫通穴３３１Ａの内径よりも大きく、中空部３３２Ａの内径よりも小さい。
【００８４】
上平板３２１Ａと下平板３２２Ａは、互いの平板面が平行になるように配置されている。上平板３２１Ａと下平板３２２Ａは、円柱状の首部３２３Ａによって接続されている。首部３２３Ａは、上平板３２１Ａの略中心と下平板３２２Ａの略中心とに当接している。首部３２３Ａの径は、上平板３２１Ａの径および下平板３２２Ａの径よりも十分に小さく、且つ貫通孔３３１Ａの内径よりも小さくなるように、決定されている。
【００８５】
スティック上部部材３２Ａは、下平板３２２Ａがスティック本体３１Ａの中空部３３２Ａ内に収容されるように、スティック本体３１Ａに対して配置されている。この際、スティック上部部材３２Ａは、上平板３２１Ａがスティック本体３１Ａの天板３１３Ａよりも外部へ突出するように配置されている。
【００８６】
そして、上述のように、スティック上部部材３２Ａの上平板３２１Ａの径および下平板３２２Ａの径が、スティック本体３１Ａの貫通穴３３１Ａの内径よりも大きい構造を用いることで、スティック上部部材３２Ａの上平板３２１Ａおよび下平板３２２Ａの間に、スティック本体３１Ａの天板３１３Ａの一部が配置される。これにより、スティック上部部材３２Ａの上平板３２１Ａおよび下平板３２２Ａによって、スティック本体３１Ａの天板３１３Ａをはさみ込む構造を実現できる。この際、例えば、スティック上部部材３２Ａの下平板３２２Ａとスティック本体３１Ａの天板３１３Ａとの間に緩衝材を介在させてもよい。
【００８７】
アクチュエータ３３は、スティック上部部材３２Ａの下平板３２２Ａと、スティック本体３１の底板３１１Ａとの間に配置されている。
【００８８】
スティック本体３１Ａ、スティック上部部材３２Ａ、およびアクチュエータ３３を備えるスティック一体部材は、第１の実施形態と同様の構造によって、センサ本体３６に取り付けられている。
【００８９】
このような構成であっても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００９０】
ここで、本発明の構造のようにスティック上部部材とスティック本体とに形成される中空部内にアクチュエータを配置する構造では、次の２種類の初期状態を実現でき、それぞれに次の特徴を有する。
【００９１】
（１）プリロードを加える方式
図９（Ａ）はプリロードを加える場合のスティック操作子１３Ａの側面断面図である。図９（Ｂ）は図９（Ａ）の部分拡大図である。
【００９２】
プリロードを加える場合、スティック本体３１Ａ、スティック上部部材３２Ａ、アクチュエータ３３は、次の寸法関係となる。
【００９３】
アクチュエータ３３のプリロード前の厚み、すなわちアクチュエータ３３に外圧が加わっていない状態の厚みをＬｐｎとする。スティック本体３１Ａの中空部３３２Ａの高さ（スティック本体３１Ａの底板３１１Ａと天板３１３Ａとの間隔）をＬｈとする。スティック上部部材３２Ａの下平板３２２Ａの厚みをＬＤとする。
【００９４】
この場合、Ｌｈ＜Ｌｐｎ＋ＬＤとする。
【００９５】
すなわち、アクチュエータ３３に外圧が加わっていない状態の厚みＬｐｎと、スティック上部部材３２Ａの下平板３２２Ａの厚みＬＤとの加算値が、スティック本体３１Ａの中空部３３２Ａの高さＬｈよりも小さくなるようにする。
【００９６】
これにより、アクチュエータ３３は、常時押し込まれている。すなわち、アクチュエータ３３は、プリロードされた状態となる。これにより、操作者がスティック操作子１３Ａを操作していない状態や、軽く触っただけの状態でも、スティック上部部材３２Ａに振動を与えることができ、接触面から振動を提供することができる。
【００９７】
なお、この際、次の寸法関係を実現することで、操作時の過剰な押圧によるアクチュエータ３３の破損を防止できる。
【００９８】
スティック上部部材３２Ａの首部３２３Ａの高さをＬ１とする。スティック本体３１Ａの天板３２３Ａの厚みをＬ２とする。アクチュエータ３３の押し込み量をＬ３とする。アクチュエータ３３の押込限界をＬ４とする。
【００９９】
この場合、Ｌ４＜Ｌ１−Ｌ２−Ｌ３とする。
【０１００】
このような寸法関係を実現することで、操作者がスティック操作し１３Ａを過剰に押し込んでも、スティック上部部材３２Ａの上平板３２１Ａがストッパとして機能する。これにより、アクチュエータ３３に押込限界以上の押圧が加えられることを防止でき、アクチュエータ３３の破損を防止できる。
【０１０１】
（２）プリロードを加えない方式
図１０（Ａ）はプリロードを加えない場合のスティック操作子１３Ａの側面断面図である。図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の部分拡大図である。
【０１０２】
プリロードを加えない場合、スティック本体３１Ａ、スティック上部部材３２Ａ、アクチュエータ３３は、次の寸法関係となる。
【０１０３】
アクチュエータ３３のプリロード前の厚みをＬｐｎとする。スティック本体３１Ａの中空部３３２Ａの高さ（スティック本体３１Ａの底板３１１Ａと天板３１３Ａとの間隔）をＬｈとする。スティック上部部材３２Ａの下平板３２２Ａの厚みをＬＤとする。
【０１０４】
この場合、Ｌｈ≧Ｌｐｎ＋ＬＤとする。
【０１０５】
すなわち、アクチュエータ３３に外圧が加わっていない状態の厚みＬｐｎと、スティック上部部材３２Ａの下平板３２２Ａの厚みＬＤとの加算値が、スティック本体３１Ａの中空部３３２Ａの高さＬｈ以上になるようにする。
【０１０６】
これにより、アクチュエータ３３は、操作者による操作によって所定量押し込まれるまでは、外圧が係っておらず、スティック上部部材３２Ａにも接触していない。すなわち、アクチュエータ３３は、プリロードされていない状態となる。これにより、操作者がスティック操作子１３Ａを操作していない状態や、軽く触っただけの状態では、スティック上部部材３２Ａに振動を与えることがなく、接触面から振動を提供しないようにすることができる。そして、スティック上部部材３２Ａが所定量押し込まれると、アクチュエータ３３とスティック上部部材３２Ａとは当接する。これにより、スティック上部部材３２Ａに振動を与えることができ、接触面から振動を提供することができる。
【０１０７】
なお、この際、次の寸法関係を実現することで、操作時の過剰な押圧によるアクチュエータ３３の破損を防止できる。
【０１０８】
スティック上部部材３２Ａの首部３２３Ａの高さをＬ１とする。スティック本体３１Ａの天板３２３Ａの厚みをＬ２とする。スティック上部部材３２Ａの下平板３２２Ａの底面とアクチュエータ３３の天面との間隔をＬ５とする。アクチュエータ３３の押込限界をＬ４とする。
【０１０９】
この場合、Ｌ４＜Ｌ１−Ｌ２−Ｌ５とする。
【０１１０】
このような寸法関係を実現することで、操作者がスティック操作し１３Ａを過剰に押し込んでも、スティック上部部材３２Ａの上平板３２１Ａがストッパとして機能する。これにより、アクチュエータ３３に押込限界以上の押圧が加えられることを防止でき、アクチュエータ３３の破損を防止できる。
【０１１１】
なお、このプリロードする場合とプリロードしない場合とに関しては、第２実施形態のスティック操作子１３Ａを例に示したが、他の実施形態のスティック操作子にも同様に適用することができる。
【０１１２】
次に、第３の実施形態に係る操作装置について、図を参照して説明する。図１１は、本発明の第３の実施形態に係るスティック操作子１３Ｂの側面断面図である。
【０１１３】
スティック操作子１３Ｂは、スティック本体３１Ｂ、スティック上部部材３２Ｂ、アクチュエータ３３、センサ本体３６を備える。なお、アクチュエータ３３およびセンサ本体３６の構造は、第１、第２の実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【０１１４】
スティック本体３１Ｂは、底板３１１Ｂ、天板３１３Ｂ、首部３１６Ｂを備える。底板３１１Ｂおよび天板３１３Ｂは、平面視して円形に形成されている。底板３１１Ｂと天板３１３Ｂは、互いの平板面が平行になるように配置されている。底板３１１Ｂと天板３１３Ｂは、円柱状の首部３１６Ｂによって接続されている。首部３１６Ｂは、底板３１１Ｂの略中心と天板３１３Ｂの略中心とに当接している。首部３１６Ｂの径は、底板３１１Ｂの径および天板３１３Ｂの径よりも十分に小さく、且つ後述するスティック上部部材３２Ｂに設けられた貫通孔３３１Ｂの内径よりも小さくなるように、決定されている。
【０１１５】
スティック上部部材３２Ｂは、上平板３２１Ｂ、下平板３２２Ｂ、側板３２４Ｂを備える。上平板３２１Ｂおよび下平板３２２Ｂは、円板からなる。
【０１１６】
上平板３２１Ｂの外周辺と下平板３２２Ｂの外周辺とは、側板３２４Ｂによって接続されている。この構造により、スティック上部部材３２Ｂは、上平板３２１Ｂ、側板３２４Ｂ、および下平板３２２Ｂで囲まれる中空部３３２Ｂを有する。
【０１１７】
下平板３２２Ｂは、当該下平板３２２Ｂを平面視した中央に貫通穴３３１Ｂが形成されている。この貫通穴３３１Ｂにより、中空部３３２Ｂは、スティック上部部材３２Ｂの下平板３２２Ｂ側から外部へ開口している。
【０１１８】
スティック本体３１Ｂは、天板３１３Ｂがスティック上部部材３２Ｂの中空部３３２Ｂ内に収容されるように、スティック上部部材３２Ｂに対して配置されている。この際、スティック本体３１Ｂは、底板３１１Ｂがスティック上部部材３２Ｂの下平板３２２Ｂよりも外部へ突出するように配置されている。
【０１１９】
そして、スティック本体３１Ｂの天板３１３Ｂの径および底板３１１Ｂの径が、スティック上部部材３２Ｂの貫通穴３３１Ｂの内径よりも大きい構造を用いることで、スティック本体３１Ｂの天板３１３Ｂおよび底板３１１Ｂの間に、スティック上部部材３２Ｂの底板３１１Ｂの一部が配置される。これにより、スティック本体３１Ｂの天板３１３Ｂおよび底板３１１Ｂによって、スティック上部部材３２Ｂの底板３１１Ｂをはさみ込む構造を実現できる。この際、例えば、スティック本体３１Ｂの天板３１３Ｂおよび底板３１１Ｂとスティック上部部材３２Ｂの底板３１１Ｂとの間に緩衝材を介在させてもよい。
【０１２０】
アクチュエータ３３は、スティック上部部材３２Ｂの上平板３２１Ｂと、スティック本体３１Ｂの天板３１３Ｂとの間に配置されている。
【０１２１】
スティック本体３１Ｂ、スティック上部部材３２Ｂ、およびアクチュエータ３３を備えるスティック一体部材は、第１、第２の実施形態と同様の構造によって、センサ本体３６に取り付けられている。
【０１２２】
このような構成であっても、第１、第２の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１２３】
次に、第４の実施形態に係る操作装置について、図を参照して説明する。図１２は、本発明の第４の実施形態に係るスティック操作子１３Ｃの側面断面図である。
【０１２４】
スティック操作子１３Ｃは、スティック本体３１Ｃ、スティック上部部材３２Ｃ、アクチュエータ３３、センサ本体３６を備える。なお、アクチュエータ３３およびセンサ本体３６の構造は、上述の各実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【０１２５】
スティック本体３１Ｃは、天板３１３Ｃ、首部３１６Ｃを備える。すなわち、第３の実施形態のスティック本体３１Ｂに対して、底板３１１Ｃが省略されたものである。天板３１３Ｃは、平面視して円形に形成されている。天板３１３Ｃは、円柱状の首部３１６Ｃによって、下首部３１５に接続されている。首部３１６Ｃは、天板３１３Ｃの略中心に当接している。首部３１６Ｃの径は、天板３１３Ｃの径よりも十分に小さく、且つ後述するスティック上部部材３２Ｃに設けられた貫通孔３３１Ｃの内径よりも小さくなるように、決定されている。
【０１２６】
スティック上部部材３２Ｃは、上平板３２１Ｃ、下平板３２２Ｃ、側板３２４Ｃを備える。上平板３２１Ｃおよび下平板３２２Ｃは、円板からなる。上平板３２１Ｃには、凹部３３４Ｃが形成されている。
【０１２７】
上平板３２１Ｃの外周辺と下平板３２２Ｃの外周辺とは、側板３２４Ｃによって接続されている。この構造により、スティック上部部材３２Ｃは、上平板３２１Ｃ、側板３２４Ｃ、および下平板３２２Ｃで囲まれる中空部３３２Ｃを有する。中空部３３２Ｃは、凹部３３４Ｃに繋がっている。
【０１２８】
下平板３２２Ｃには、当該下平板３２２Ｃを平面視した中央に貫通穴３３１Ｃが形成されている。この貫通穴３３１Ｃにより、中空部３３２Ｃは、スティック上部部材３２Ｃの下平板３２２Ｃ側から外部へ開口している。
【０１２９】
スティック本体３１Ｃは、天板３１３Ｃがスティック上部部材３２Ｃの中空部３３２Ｃ内に収容されるように、スティック上部部材３２Ｃに対して配置されている。この際、スティック本体３１Ｃは、首部３１６Ｃがスティック上部部材３２Ｃの下平板３２２Ｃよりも外部へ突出するように配置されている。
【０１３０】
そして、スティック本体３１Ｃの天板３１３Ｃの径が、スティック上部部材３２Ｂの貫通穴３３１Ｃの内径および凹部３３４Ｃの内径よりも大きい構造を用いることで、スティック上部部材３２Ｃの上平板３２１Ｃおよび下平板３２２Ｃの間に、スティック本体３１Ｃの天板３１１Ｃの一部が配置される。これにより、スティック上部部材３２Ｃの上平板３２１Ｃおよび下平板３２２Ｃによって、スティック本体３１Ｃの天板３１１Ｃをはさみ込む構造を実現できる。この際、例えば、スティック上部部材３２Ｃの上平板３２１Ｃおよび下平板３２２Ｃとスティック本体３１Ｃの天板３１１Ｃとの間に緩衝材を介在させてもよい。
【０１３１】
アクチュエータ３３は、スティック上部部材３２Ｃの上平板３２１Ｃと、スティック本体３１Ｃの天板３１３Ｃとの間に配置されている。この際、アクチュエータ３３は、スティック上部部材３２Ｃの凹部３３４Ｃに収まるように配置されている。
【０１３２】
スティック本体３１Ｃ、スティック上部部材３２Ｃ、およびアクチュエータ３３を備えるスティック一体部材は、上述の各実施形態と同様の構造によって、センサ本体３６に取り付けられている。
【０１３３】
このような構成であっても、上述の各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１３４】
次に、第５の実施形態に係る操作装置について、図を参照して説明する。図１３は、本発明の第５の実施形態に係るスティック操作子１３Ｄの側面断面図である。
【０１３５】
スティック操作子１３Ｄは、スティック本体３１Ｄ、スティック上部部材３２Ｄ、アクチュエータ３３、センサ本体３６を備える。なお、アクチュエータ３３およびセンサ本体３６の構造は、上述の各実施形態と同じであるので、説明は省略する。また、本実施形態のスティック操作子１３Ｄは、概略的に言えば、第１の実施形態に係るスティック操作子１３Ａにおいてスティック上部部材３２の上平板３２１を無くしたものと略同じ形状である。
【０１３６】
スティック本体３１Ｄは、底板３１１Ｄ、側板３１２Ｄ、天板３１３Ｄを備える。底板３１１Ｄは、平面視して円形に形成されている。底板３１１Ｄには、凹部３３４Ｄが形成されている。側板３１２Ｄは、底板３１１Ｄの外周辺に沿って、底板３１１Ｄの平板面に対して直交する方向に延伸する形状で形成されている。
【０１３７】
天板３１３Ｄは、平面視した外形形状が底板３１１Ｄと同じである。天板３１３Ｄは、天板３１３Ｄの平板面と底板３１１Ｄの平板面とが対向し、平行になるように配置されている。
【０１３８】
天板３１３Ｄの外周辺と底板３１１Ｄの外周辺とは、側板３１２Ｄによって接続されている。この構造により、スティック本体３１Ｄは、底板３１１Ｄ、側板３１２Ｄ、および天板３１３Ｄで囲まれる中空部３３２Ｄを有する。
【０１３９】
天板３１３Ｄは、当該天板３１３Ｄを平面視した中央に貫通穴３３１Ｄが形成されている。この貫通穴３３１Ｄにより、中空部３３２Ｄは、スティック本体３１Ｄの天板３１３Ｄ側から外部へ開口している。
【０１４０】
スティック上部部材３２Ｄは、下平板３２２Ｄ、首部３２３Ｄを備える。下平板３２２Ｄは円板からなる。下平板３２２Ｄの径は、スティック本体３１Ｄの貫通穴３３１Ｄの内径よりも大きく、中空部３３２Ｄの内径よりも小さい。
【０１４１】
首部３２３Ｄは、円柱状である。首部３２３Ｄは、一方端が下平板３２２Ａの略中心に当接しており、下平板３２２Ａの平板面に対して直交する方向へ延伸する形状からなる。首部３２３Ｄの径は、下平板３２２Ｄの径よりも十分に小さく、且つ貫通孔３３１Ｄの内径よりも小さくなるように、決定されている。
【０１４２】
スティック上部部材３２Ｄは、下平板３２２Ｄがスティック本体３１Ｄの中空部３３２Ｄ内に収容されるように、スティック本体３１Ｄに対して配置されている。この際、スティック上部部材３２Ｄは、首部３２３Ｄの他方端がスティック本体３１Ｄの天板３１３Ｄよりも外部へ突出するように配置されている。
【０１４３】
そして、上述のように、スティック上部部材３２Ｄの下平板３２２Ｄの径が、スティック本体３１Ｄの貫通穴３３１Ｄの内径よりも大きい構造を用いることで、スティック本体３１Ｄの底板３１１Ｄおよび天板３１３Ｄの間に、スティック上部部材３２Ｄの下平板３２２Ｄの一部が配置される。これにより、スティック本体３１Ｄの底板３１１Ｄおよび天板３１３Ｄによって、スティック上部部材３２Ｄの下平板３２２Ｄをはさみ込む構造を実現できる。この際、例えば、スティック本体３１Ｄの底板３１１Ｄおよび天板３１３Ｄとスティック上部部材３２Ｄの下平板３２２Ｄとの間に緩衝材を介在させてもよい。
【０１４４】
アクチュエータ３３は、スティック上部部材３２Ｄの下平板３２２Ｄと、スティック本体３１Ｄの底板３１１Ｄとの間に配置されている。この際、アクチュエータ３３は、スティック本体３１Ｄの凹部３３４Ｄに収まるように配置されている。
【０１４５】
スティック本体３１Ｄ、スティック上部部材３２Ｄ、およびアクチュエータ３３を備えるスティック一体部材は、上述の各実施形態と同様の構造によって、センサ本体３６に取り付けられている。
【０１４６】
このような構成であっても、上述の各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、本実施形態の構成では、接触面の面積を小さくすることができる。これにより、操作者が触れる面積が小さくなり、受容野の発火を促すことができ、より振動を感じやすくすることができる。
【０１４７】
次に、第６の実施形態に係る操作装置について、図を参照して説明する。図１４は、本発明の第６の実施形態に係るスティック操作子１３Ｅの側面断面図である。本実施形態では、アクチュエータ３３Ｅは、平板状の圧電セラミックスを用いたものである。
【０１４８】
スティック操作子１３Ｅは、スティック本体３１Ｅ、スティック上部部材３２Ｅ、アクチュエータ３３Ｅ、センサ本体３６を備える。なお、センサ本体３６の構造は、第１の実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【０１４９】
スティック本体３１Ｅは、底板３１１Ｅ、側板３１２Ｅ、天板３１３Ｅを備える。底板３１１Ｅは、平面視して円形に形成されている。底板３１１Ｅの天板３１３Ｅ側の面には、凹部３３４Ｅが形成されている。側板３１２Ｅは、底板３１１Ｅの外周辺に沿って、底板３１１Ｅの平板面に対して直交する方向に延伸する形状で形成されている。
【０１５０】
天板３１３Ｅの外周辺と底板３１１Ｅの外周辺とは、側板３１２Ｅによって接続されている。この構造により、スティック本体３１Ｅは、底板３１１Ｅ、側板３１２Ｅ、および天板３１３Ｅで囲まれる中空部３３２Ｅを有する。
【０１５１】
天板３１３Ｅは、当該天板３１３Ｅを平面視した中央に貫通穴３３１Ｅが形成されている。この貫通穴３３１Ｅにより、中空部３３２Ｅは、スティック本体３１Ｅの天板３１３Ｅ側から外部へ開口している。
【０１５２】
スティック上部部材３２Ｅは、上平板３２１Ｅ、下平板３２２Ｅ、首部３２３Ｅ、および突起部３２５Ｅを備える。上平板３２１Ｅおよび下平板３２２Ｅは、円板からなる。上平板３２１Ｅの径は、スティック本体３１Ｅの貫通穴３３１Ｅの内径よりも大きい。
【０１５３】
下平板３２２Ｅの径は、スティック本体３１Ｅの貫通穴３３１Ｅの内径よりも大きく、中空部３３２Ｅの内径よりも小さい。
【０１５４】
上平板３２１Ｅと下平板３２２Ｅは、円柱状の首部３２３Ｅによって接続されている。首部３２３Ｅは、上平板３２１Ｅの略中心と下平板３２２Ｅの略中心とに当接している。首部３２３Ｅの径は、上平板３２１Ｅの径および下平板３２２Ｅの径よりも十分に小さく、且つ貫通孔３３１Ｅの内径よりも小さくなるように、決定されている。
【０１５５】
突起部３２５Ｅは、下平板３２２Ｅの首部３２３Ｅが接続する面と反対側の面に形成されている。突起部３２５Ｅは、下平板３２２Ｅを平面視した略中央に形成されている。
【０１５６】
スティック上部部材３２Ｅは、下平板３２２Ｅがスティック本体３１Ａの中空部３３２Ａ内に収容されるように、スティック本体３１Ｅに対して配置されている。この際、スティック上部部材３２Ｅは、上平板３２１Ｅがスティック本体３１Ｅの天板３１３Ｅよりも外部へ突出するように配置されている。
【０１５７】
そして、上述のように、スティック上部部材３２Ｅの上平板３２１Ｅの径および下平板３２２Ｅの径が、スティック本体３１Ｅの貫通穴３３１Ｅの内径よりも大きい構造を用いることで、スティック上部部材３２Ｅの上平板３２１Ｅおよび下平板３２２Ｅの間に、スティック本体３１Ｅの天板３１３Ｅの一部が配置される。これにより、スティック上部部材３２Ｅの上平板３２１Ｅおよび下平板３２２Ｅによって、スティック本体３１Ｅの天板３１３Ｅをはさみ込む構造を実現できる。この際、スティック上部部材３２Ｅの下平板３２２Ｅとスティック本体３１Ｅの天板３１３Ｅとの間にそれぞれ緩衝材３４，３５を介在させるとよい。
【０１５８】
アクチュエータ３３Ｅは、ベース板３３０ＥＥと圧電素子３３０ＥＰとを備える。ベース板３３０ＥＥは、所定の弾性を有し、絶縁性の平板である。圧電素子３３０ＥＰは、平板状の圧電セラミックスと、該圧電セラミックスの対向する両主面に形成された駆動用電極とからなる。圧電素子３３０ＥＰは、ｄ３１モードで振動する。圧電素子３３０ＥＰは、当該圧電素子３３０ＥＰの平板面とベース板３３０ＥＥの平板面とが当接するように、ベース板３３０ＥＥに設置されている。
【０１５９】
アクチュエータ３３Ｅは、スティック上部部材３２Ｅの下平板３２２Ｅと、スティック本体３１Ｅの底板３１１Ｅとの間に配置されている。この際、アクチュエータ３３Ｅは、ベース板３３０ＥＥの平板面がスティック本体３１Ｅの底板３１１Ｅの平板面およびスティック上部部材３２Ｅの下平板３２２Ｅの平板面に平行なるように、配置されている。また、アクチュエータ３３Ｅは、ベース板３３０ＥＥがスティック上部部材３２Ｅ側となり、圧電素子３３０ＥＰがスティック本体３１Ｅ側となるように、配置されている。これにより、ベース板３３０ＥＥの圧電素子３３０ＥＰと反対側の面が、スティック上部部材３２Ｅの突起部３２５Ｅに当接または振動に応じて接触する。
【０１６０】
ベース板３３０ＥＥの端部は、スティック本体３１Ｅの底板３１１Ｅに固定されている。この際、圧電素子３３０ＥＰがスティック本体３１Ｅの凹部３３４Ｅ内に収まる位置に、ベース板３３０ＥＥは、固定されている。
【０１６１】
この構造において、ｄ３１モードで駆動することにより、アクチュエータ３３Ｅは、スティック上部部材３２Ｅ、アクチュエータ３３Ｅ、スティック本体３１Ｅの並ぶ方向と平行な方向に振動する。この振動は、突起部３２５Ｅを介してスティック上部部材３２Ｅに伝搬され、接触面から操作者に振動を与えることができる。さらに、本実施形態のように、ベース板３３０ＥＥの端部を固定し、ベース板３３０ＥＥの略中心がスティック上部部材３２Ｅに当接することで、効率良く振動を発生して、スティック上部部材３２Ｅへ与えることができる。
【０１６２】
スティック本体３１Ｅ、スティック上部部材３２Ｅ、およびアクチュエータ３３Ｅを備えるスティック一体部材は、第１の実施形態と同様の構造によって、センサ本体３６に取り付けられている。
【０１６３】
このような構成であっても、上述の各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１６４】
また、圧電セラミックスを用いることで、応答性が良いアクチュエータを実現することができる。
【０１６５】
また、本実施形態に示すような構成を用いることで、スティック上部部材３２Ｅの突起部３２５Ｅは、アクチュエータ３３Ｅのベース板３３０ＥＥの圧電素子３３０ＥＰと反対側の面に接触する。これにより、スティック上部部材３２Ｅの突起部３２５Ｅがアクチュエータ３３Ｅの圧電素子３３０ＥＰに接触しないので、この接触による圧電素子３３０ＥＰの破損を防止、抑制することができる。
【０１６６】
また、圧電素子３３０ＥＰがスティック本体３１Ｅの凹部３３４Ｅ内に収まるように配置されていることにより、圧電素子３３０ＥＰは、スティック本体３１Ｅに当接しない。したがって、アクチュエータ３３Ｅは、効率的に振動を発生できるとともに、接触による圧電素子３３０ＥＰの破損を防止、抑制することができる。
【０１６７】
次に、第７の実施形態に係る操作装置について、図を参照して説明する。図１５は、本発明の第７の実施形態に係るスティック操作子１３Ｆの側面断面図である。本実施形態では、アクチュエータ３３Ｆは、第６の実施形態と同様に、平板状の圧電セラミックスを用いたものである。
【０１６８】
スティック操作子１３Ｆは、スティック本体３１Ｆ、スティック上部部材３２Ｆ、アクチュエータ３３Ｆ、センサ本体３６を備える。なお、センサ本体３６の構造は、第１の実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【０１６９】
スティック本体３１Ｆは、底板３１１Ｆ、側板３１２Ｆ、天板３１３Ｆ、突起部３１７Ｆを備える。底板３１１Ｆは、平面視して円形に形成されている。底板３１１Ｆの天板３１３Ｅ側の面には、突起部３１７Ｆが形成されている。側板３１２Ｆは、底板３１１Ｆの外周辺に沿って、底板３１１Ｆの平板面に対して直交する方向に延伸する形状で形成されている。
【０１７０】
天板３１３Ｆの外周辺と底板３１１Ｆの外周辺とは、側板３１２Ｆによって接続されている。この構造により、スティック本体３１Ｆは、底板３１１Ｆ、側板３１２Ｆ、および天板３１３Ｆで囲まれる中空部３３２Ｆを有する。
【０１７１】
天板３１３Ｆは、当該天板３１３Ｆを平面視した中央に貫通穴３３１Ｆが形成されている。この貫通穴３３１Ｆにより、中空部３３２Ｆは、スティック本体３１Ｆの天板３１３Ｅ側から外部へ開口している。
【０１７２】
スティック上部部材３２Ｆは、上平板３２１Ｆ、下平板３２２Ｆ、首部３２３Ｆ、および突起部３２６Ｆを備える。上平板３２１Ｆおよび下平板３２２Ｆは、円板からなる。上平板３２１Ｆの径は、スティック本体３１Ｆの貫通穴３３１Ｆの内径よりも大きい。
【０１７３】
下平板３２２Ｆの径は、スティック本体３１Ｆの貫通穴３３１Ｆの内径よりも大きく、中空部３３２Ｆの内径よりも小さい。
【０１７４】
上平板３２１Ｆと下平板３２２Ｆは、円柱状の首部３２３Ｆによって接続されている。首部３２３Ｆは、上平板３２１Ｆの略中心と下平板３２２Ｆの略中心とに当接している。首部３２３Ｆの径は、上平板３２１Ｆの径および下平板３２２Ｆの径よりも十分に小さく、且つ貫通穴３３１Ｆの内径よりも小さくなるように、決定されている。
【０１７５】
突起部３２６Ｆは、下平板３２２Ｆの首部３２３Ｆが接続する面と反対側の面に形成されている。突起部３２６Ｆは、下平板３２２Ｆを平面視した外周辺近傍に形成されている。
【０１７６】
スティック上部部材３２Ｆは、下平板３２２Ｆがスティック本体３１Ｆの中空部３３２Ｆ内に収容されるように、スティック本体３１Ｅに対して配置されている。この際、スティック上部部材３２Ｆは、上平板３２１Ｆがスティック本体３１Ｆの天板３１３Ｆよりも外部へ突出するように配置されている。
【０１７７】
そして、スティック上部部材３２Ｆの上平板３２１Ｆの径および下平板３２２Ｆの径が、スティック本体３１Ｆの貫通穴３３１Ｆの内径よりも大きい構造を用いることで、スティック上部部材３２Ｆの上平板３２１Ｆおよび下平板３２２Ｆの間に、スティック本体３Ｆの天板３１３Ｆの一部が配置される。これにより、スティック上部部材３２Ｆの上平板３２１Ｆおよび下平板３２２Ｆによって、スティック本体３１Ｆの天板３１３Ｆをはさみ込む構造を実現できる。この際、スティック上部部材３２Ｆの下平板３２２Ｆとスティック本体３１Ｆの天板３１３Ｆとの間にそれぞれ緩衝材３４，３５を介在させるとよい。
【０１７８】
アクチュエータ３３Ｆは、ベース板３３０Ｆと圧電素子３３０ＦＰとを備える。ベース板３３０Ｆは、所定の弾性を有し、絶縁性の平板である。圧電素子３３０ＦＰは、平板状の圧電セラミックスと、該圧電セラミックスの対向する両主面に形成された駆動用電極とからなる。圧電素子３３０ＦＰは、ｄ３１モードで振動する。圧電素子３３０ＦＰは、当該圧電素子３３０ＦＰの平板面とベース板３３０ＦＥの平板面とが当接するように、ベース板３３０ＦＥに設置されている。
【０１７９】
アクチュエータ３３Ｆは、スティック上部部材３２Ｆの下平板３２２Ｆと、スティック本体３１Ｆの底板３１１Ｆとの間に配置されている。この際、アクチュエータ３３Ｆは、ベース板３３０ＦＥの平板面がスティック本体３１Ｆの底板３１１Ｆの平板面およびスティック上部部材３２Ｆの下平板３２２Ｆの平板面に平行なるように、配置されている。また、アクチュエータ３３Ｆは、圧電素子３３０ＦＰがスティック上部部材３２Ｆ側となり、ベース板３３０ＦＥがスティック本体３１Ｆ側となるように、配置されている。これにより、ベース板３３０ＦＥの圧電素子３３０ＦＰと反対側の面が、スティック本体３１Ｆの突起部３１７Ｆに当接または振動に応じて接触する。
【０１８０】
ベース板３３０ＦＥの端部は、スティック上部部材３２Ｆの突起部３２６Ｆに固定されている。この際、突起部３２６Ｆの高さを、アクチュエータ３３Ｆが振動する際の圧電素子３３０ＦＰの振動幅よりも高くすることで、圧電素子３３０ＦＰがスティック上部部材３２Ｆに接触しない。これにより、圧電素子３３０ＦＰの破損を防止、抑制することができる。
【０１８１】
この構造において、ｄ３１モードで駆動することにより、アクチュエータ３３Ｆは、スティック上部部材３２Ｆ、アクチュエータ３３Ｆ、スティック本体３１Ｆの並ぶ方向と平行な方向に振動する。この振動は、突起部３２６Ｆを介してスティック上部部材３２Ｆに伝搬され、接触面から操作者に振動を与えることができる。さらに、本実施形態のように、ベース板３３０ＦＥの端部をスティック上部部材３２Ｆに固定し、ベース板３３０ＦＥの略中心がスティック本体３１Ｆの突起部３１７Ｆに当接することで、効率良く振動を発生して、スティック上部部材３２Ｆへ与えることができる。
【０１８２】
スティック本体３１Ｆ、スティック上部部材３２Ｆ、およびアクチュエータ３３Ｆを備えるスティック一体部材は、第１の実施形態と同様の構造によって、センサ本体３６に取り付けられている。
【０１８３】
このような構成であっても、上述の各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１８４】
また、圧電セラミックスを用いることで、応答性が良いアクチュエータを実現することができる。
【０１８５】
なお、上述の各実施形態のスティック操作子の接触面の面積は適宜設定すればよいが、スティック操作子を操作する操作者の指（特に親指）の面積よりも小さい方がよく、指内に接触面が収まることで、接触面外周の凹凸角が指表面と接触し、指内に存在する受容野の発火を促すことができ、操作者に振動を感じやすくすることができる。例えば、ゲーム機の場合であれば、ゲーム機を利用する操作者中、最も指が小さいと考えられる子供の親指の面積よりも小さくするとよい。これにより、操作者に対して振動をより効果的に与えることができる。
【０１８６】
上述の圧電セラミックスを用いる実施形態では、圧電セラックスを複数層積層する構造にしてもよい。積層化することによって、電荷量をより稼ぐことができ、同じ振動量であれば低電圧化が可能であり、同じ印加電圧では振動量を大きくすることができる。
【０１８７】
また、上述の圧電セラミックスを用いる実施形態では、アクチュエータに接触する突起部の接触面積は小さくする方がよく、剛性の高い材料を用いるとよい。また、上述の圧電セラミックスを用いる実施形態では、圧電セラミックスの圧電効果を利用して、アクチュエータを圧電センサとして用いてもよい。例えば、圧電セラミックスに駆動用の電極と電荷モニタ用の電極とがそれぞれ設けられることにより、操作者が操作子の上部を押圧した場合にアクチュエータに印加される圧力を検出することができる。
【０１８８】
また、上述の各実施形態では、アクチュエータの振動方向に直交する方向にスティック操作子を移動させる機構を有する場合を示した。しかしながら、図１６に示すような構造にも、本発明の構成を適用することができる。図１６は、揺動するスティック操作子１３’の操作移動方向と振動方向との関係を示す図である。
【０１８９】
図１６に示すように、スティック操作子１３’は、センサ本体３６’内の所定位置を基準点として、スティック上部部材３２の接触面側が弧を描くように移動する構造を備える。したがって、スティック操作子１３’の接触面の移動する領域は、基準点を中心とする部分的な球体面となる。この際、上述の構成を用いることで、どの位置にスティック操作子１３’が操作されても、その時点での振動方向は、接触面に直交する方向である。すなわち、スティック操作子１３’では、振動方向は、部分的な球体面に対して、常に直交する方向となる。これにより、アクチュエータによる振動による変位の移動方向成分は無く、センサ本体３６’で移動距離を検出する際に、アクチュエータによる振動の影響を受けない。
【符号の説明】
【０１９０】
１０：ゲーム機、
１１：ゲーム機筐体、
１２：ディスプレイ、
１３，１３’，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅ，１３Ｆ，１３１，１３２：スティック操作子、
１４，１５：操作ボタン、
１１０Ａ，１１０Ｂ：設置用穴、
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅ，３１Ｆ：スティック本体、
３１１，３１１Ａ，３１１Ｂ，３１１Ｄ，３１１Ｅ，３１１Ｆ：底板、
３１２，３１２Ａ，３１２Ｄ，３１２Ｅ，３１２Ｆ：側板、
３１３，３１３Ａ，３１３Ｂ，３１３Ｃ，３１３Ｄ，３１３Ｅ，３１３Ｆ：天板、
３１４：下側平板、
３１５：下首部、
３１６Ｂ，３１６Ｃ：首部、
３１７Ｆ：突起部、
３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅ，３２Ｆ：スティック上部部材、
３２１，３２１Ａ，３２１Ｂ，３２１Ｃ，３２１Ｅ，３２１Ｆ：上平板、
３２２，３２２Ａ，３２２Ｂ，３２２Ｃ，３２２Ｄ，３２２Ｅ，３２２Ｆ：下平板、
３２３，３２３Ａ，３２３Ｄ，３２３Ｅ，３２３Ｆ：首部、
３２４Ｂ，３２４Ｃ：側板、
３２５Ｅ，３２６Ｆ：突起部、
３３１，３３１Ａ，３３１Ｂ，３３１Ｃ，３３１Ｄ，３３１Ｅ，３３１Ｆ：貫通穴、
３３２，３３２Ａ，３３２Ｂ，３３２Ｃ，３３２Ｄ，３３２Ｅ，３３２Ｆ：中空部、
３３３，３３４Ｃ，３３４Ｄ，３３４Ｅ：凹部、
３３，３３Ｅ，３３Ｆ：アクチュエータ、
３３０ＥＥ，３３０ＦＥ：ベース板、
３３０ＥＰ，３３０ＦＰ：圧電素子、
３４，３５：緩衝材、
３６：センサ本体、
３６１：底板、
３６２：天板、
３６３：側板、
３６４：貫通穴、
３６５：固定用孔
３７：位置検出用導体、
３８：導体板
【図１】
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【図２】
2014067202.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014067202.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014067202.tif 000008
【図７】
2014067202.tif 000009
【図８】
2014067202.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2014067202.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2014067202.tif 000014
【図１３】
2014067202.tif 000015
【図１４】
2014067202.tif 000016
【図１５】
2014067202.tif 000017
【図１６】
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