(57)【要約】【課題】可動体の操作情報をより正確に入力させることができる操作情報入力装置を提供する。【解決手段】操作情報入力装置１０は、可動体５０を回動可能に支持する各リンク機構部２０，３０，４０を備える。各リンク機構部２０，３０，４０において、リンク２３，３３，４３の軸線方向に対する直交方向を回動中心とするリンク２３，３３，４３の回動量がアーム側回動角度検知器２５，３５，４５により検知され、リンク２３，３３，４３の軸線方向を回動中心とするリンク２３，３３，４３の回動量がリンク側回動角度検知器２６，３６，４６により検知される。操作情報入力装置１０は、操作者の操作に応じて可動体５０が移動することによって、各回動角度検知器２５，２６，３５，３６，４５，４６による検知結果に基づく情報が可動体５０の操作情報として入力可能に構成される。【選択図】図１
2014153821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と、
前記支持体に支持され、可動体の移動範囲の中でそれぞれ異なる方向に前記可動体を支持可能な少なくとも３組のリンク機構部と、を有し、
前記リンク機構部のそれぞれは、
前記支持体に対して回動可能に一端が支持されるとともに、前記可動体を回動可能に他端が支持するリンクと、
前記支持体及び前記可動体に対して、前記リンクが延びる軸線方向に対する直交方向を回動中心とする前記リンクの回動と、前記リンクの軸線方向を回動中心とする前記リンクの回動とを許容する連結機構と、
前記リンクの軸線方向に対する直交方向を回動中心とする前記リンクの回動量を検知する第１検知センサと、
前記リンクの軸線方向を回動中心とする前記リンクの回動量を検知する第２検知センサとを含む構成であり、
操作者の操作に応じて前記可動体の移動範囲の中で前記可動体が移動することによって、前記リンク機構部のそれぞれにおける前記第１検知センサと前記第２検知センサとの検知結果に基づく情報が、前記可動体の位置及び方向に関する前記可動体の操作情報として外部装置に対して入力可能に構成される操作情報入力装置。
【請求項２】
支持体と、
前記支持体に支持され、可動体の移動範囲の中でそれぞれ異なる方向に前記可動体を支持可能な少なくとも３組のリンク機構部と、を有し、
前記リンク機構部のうち２組の第１種リンク機構部は、
前記支持体に対して回動可能に一端が支持されるとともに、前記可動体を回動可能に他端が支持するリンクと、
前記支持体及び前記可動体に対して、前記リンクが延びる軸線方向に対する直交方向を回動中心とする前記リンクの回動と、前記リンクの軸線方向を回動中心とする前記リンクの回動とを許容する第１種連結機構と、
前記リンクの軸線方向に対する直交方向を回動中心とする前記リンクの回動量を検知する第１検知センサと、
前記リンクの軸線方向を回動中心とする前記リンクの回動量を検知する第２検知センサとを含む構成であり、
前記リンク機構部のうち１組の第２種リンク機構部は、
前記支持体に対して回動可能に一端が支持されるとともに、前記可動体を回動可能に他端が支持するリンクと、
前記支持体及び前記可動体に対して、前記リンクが延びる軸線方向に対する直交方向を回動中心とする前記リンクの回動を許容する一方で、前記リンクの軸線方向を回動中心とする前記リンクの回動を規制する第２種連結機構と、
前記リンクの軸線方向に対する直交方向を回動中心とする前記リンクの回動量を検知する第１検知センサとを含む構成であり、
前記可動体は、
前記可動体に対して回動可能に一端が支持される回動操作部と、
前記回動操作部の回動量を検知する第３検知センサとを含む構成であり、
操作者の操作に応じて前記可動体の移動範囲の中で前記可動体が移動すること、前記回動操作部が回動することによって、前記リンク機構部のそれぞれにおける前記第１検知センサと前記第２検知センサと前記第３検知センサとの検知結果に基づく情報が、前記可動体の位置及び方向に関する前記可動体の操作情報として外部装置に対して入力可能に構成される操作情報入力装置。
【請求項３】
前記回動操作部の回動中心は、前記第２種リンク機構部における前記リンクの軸線方向に沿っている請求項２に記載の操作情報入力装置。
【請求項４】
前記リンク機構部のそれぞれは、直交する軸と一致する方向に前記可動体を支持可能に構成されている請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の操作情報入力装置。
【請求項５】
前記リンク機構部のそれぞれにおいて、前記リンクの軸線方向に対する直交方向を回動中心とする前記リンクの回動と、前記リンクの軸線方向を回動中心とする前記リンクの回動との少なくとも何れか一つに対する反力を所定の反力情報に基づいて加えるモータを有する請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の操作情報入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動体の操作に応じて可動体の操作情報を入力可能に構成される操作情報入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の操作情報入力装置としては、例えば、特許文献１に示すように、ユーザインタフェイス（可動体）の位置及び角度を検知することによって、ユーザインタフェイスの操作情報が入力可能な装置がある。このような操作情報入力装置において、複数の構成要素と、それら複数の構成要素のそれぞれを回動可能なように直列して連結するジョイントとにより、ユーザインタフェイスが基部に対して連結されている。そして、各構成要素の回動角度を検知するための回動角度検知器が各ジョイントに設けられており、それら検知器からの検知信号に基づいて、ユーザインタフェイスの位置及び角度が検知される。近年、このような操作情報入力装置は、例えば、外科手術において身体に開けた小さい穴から機器が体内に挿入され、外部から操作者の操作により機器を制御することにより手術が行われる手術支援装置などに採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５１０２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような操作情報入力装置において、例えば、各構成要素が直列に設けられているため、それらの回動角度を検知する各検知器からの検知結果の誤差が累積してしまうなど、ユーザインタフェイスの位置及び角度などの操作情報の検知精度が低くなるおそれがあり、可動体の操作情報の検知精度を高めることが望まれている。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、可動体の操作情報をより正確に入力させることができる操作情報入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決する操作情報入力装置は、支持体と、前記支持体に支持され、可動体の移動範囲の中でそれぞれ異なる方向に前記可動体を支持可能な少なくとも３組のリンク機構部と、を有し、前記リンク機構部のそれぞれは、前記支持体に対して回動可能に一端が支持されるとともに、前記可動体を回動可能に他端が支持するリンクと、前記支持体及び前記可動体に対して、前記リンクが延びる軸線方向に対する直交方向を回動中心とする前記リンクの回動と、前記リンクの軸線方向を回動中心とする前記リンクの回動とを許容する連結機構と、前記リンクの軸線方向に対する直交方向を回動中心とする前記リンクの回動量を検知する第１検知センサと、前記リンクの軸線方向を回動中心とする前記リンクの回動量を検知する第２検知センサとを含む構成であり、操作者の操作に応じて前記可動体の移動範囲の中で前記可動体が移動することによって、前記リンク機構部のそれぞれにおける前記第１検知センサと前記第２検知センサとの検知結果に基づく情報が、前記可動体の位置及び方向に関する前記可動体の操作情報として外部装置に対して入力可能に構成されることを要旨とする。
【０００７】
また、上記問題点を解決する操作情報入力装置は、支持体と、前記支持体に支持され、可動体の移動範囲の中でそれぞれ異なる方向に前記可動体を支持可能な少なくとも３組のリンク機構部と、を有し、前記リンク機構部のうち２組の第１種リンク機構部は、前記支持体に対して回動可能に一端が支持されるとともに、前記可動体を回動可能に他端が支持するリンクと、前記支持体及び前記可動体に対して、前記リンクが延びる軸線方向に対する直交方向を回動中心とする前記リンクの回動と、前記リンクの軸線方向を回動中心とする前記リンクの回動とを許容する第１種連結機構と、前記リンクの軸線方向に対する直交方向を回動中心とする前記リンクの回動量を検知する第１検知センサと、前記リンクの軸線方向を回動中心とする前記リンクの回動量を検知する第２検知センサとを含む構成であり、前記リンク機構部のうち１組の第２種リンク機構部は、前記支持体に対して回動可能に一端が支持されるとともに、前記可動体を回動可能に他端が支持するリンクと、前記支持体及び前記可動体に対して、前記リンクが延びる軸線方向に対する直交方向を回動中心とする前記リンクの回動を許容する一方で、前記リンクの軸線方向を回動中心とする前記リンクの回動を規制する第２種連結機構と、前記リンクの軸線方向に対する直交方向を回動中心とする前記リンクの回動量を検知する第１検知センサとを含む構成であり、前記可動体は、前記可動体に対して回動可能に一端が支持される回動操作部と、前記回動操作部の回動量を検知する第３検知センサとを含む構成であり、操作者の操作に応じて前記可動体の移動範囲の中で前記可動体が移動すること、前記回動操作部が回動することによって、前記リンク機構部のそれぞれにおける前記第１検知センサと前記第２検知センサと前記第３検知センサとの検知結果に基づく情報が、前記可動体の位置及び方向に関する前記可動体の操作情報として外部装置に対して入力可能に構成されることを要旨とする。
【０００８】
上記遊技機について、前記回動操作部の回動中心は、前記第２種リンク機構部における前記リンクの軸線方向に沿っている構成としてもよい。
上記遊技機について、前記リンク機構部のそれぞれは、直交する軸と一致する方向に前記可動体を支持可能に構成されていてもよい。
【０００９】
上記遊技機について、前記リンク機構部のそれぞれにおいて、前記リンクの軸線方向に対する直交方向を回動中心とする前記リンクの回動と、前記リンクの軸線方向を回動中心とする前記リンクの回動との少なくとも何れか一つに対する反力を所定の反力情報に基づいて加えるモータを有する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、可動体の操作情報をより正確に入力させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】操作情報入力装置を示す斜視図。
【図２】操作情報入力装置を示す斜視図。
【図３】操作情報入力装置を示す斜視図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、操作情報入力装置の動作状態を示す斜視図。
【図５】操作情報入力装置を示す斜視図。
【図６】操作情報入力装置を示す斜視図。
【図７】操作情報入力装置を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１実施形態］
図１〜図４にしたがって操作情報入力装置を具体化した一実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態における操作情報入力装置１０は、３組のリンク機構部２０，３０，４０を用いて、支持体としての筐体１１に対して可動体５０を所定の移動範囲内において揺動可能に支持している。この操作情報入力装置１０では、可動体５０が操作者により操作可能であり、可動体５０の位置及び角度が可動体５０の操作に関する操作情報として、通信可能に接続された図示しない外部装置に対して入力される。この外部装置としては、例えば、操作情報入力装置１０からの操作情報に基づいて図示しない被操作装置を移動させる医療機械などが該当する。
【００１３】
この操作情報入力装置１０の筐体１１は、脚部１２ｄにより立設されたベース部１２と、各リンク機構部２０，３０，４０をそれぞれ回動可能に支持するための３対の支持部１３〜１５とから構成されている。
【００１４】
ベース部１２は、平面形状に形成された底面１２ａ及び両側面１２ｂ，１２ｃのそれぞれが垂直な状態で、可動体５０の移動範囲を囲むように設けられた構成であり、例えば底面１２ａが水平な状態で立設される。
【００１５】
各支持部１３〜１５は、ベース部１２の各面１２ａ〜１２ｃにおいて、可動体５０の移動範囲側に各面１２ａ〜１２ｃに対して垂直な方向に延びるように固定されている。各支持部１３〜１５には、各リンク機構部２０，３０，４０を回動可能に支持するための軸受孔１３ａ〜１５ａがベース部１２の各面１２ａ〜１２ｃに対して平行となるように形成されている。
【００１６】
各リンク機構部２０，３０，４０は、それぞれ筐体１１の支持部１３〜１５に支持されるとともに、可動体５０の移動範囲の中で１つの可動体５０を揺動可能に支持する。また、各リンク機構部２０，３０，４０は、可動体５０の移動範囲の中でそれぞれ異なる方向に可動体５０を支持可能であり、特に、それぞれで垂直な方向（例えばＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸）から可動体５０を支持可能である。
【００１７】
図１及び図２に示すように、可動体５０は、立方形状の可動体ベース部５１と、操作者により操作される操作部５２とを含む構成である。可動体ベース部５１の底面５１ａ及び両側面５１ｂ，５１ｃには、各リンク機構部２０，３０，４０により支持される支持部５３〜５５が固定されている。また、可動体ベース部５１の上面５１ｄには、棒状の操作部５２が固定されている。
【００１８】
各支持部５３〜５５は、可動体ベース部５１の各面５１ａ〜５１ｃにおいて、垂直な方向に延びるように固定されている。各支持部５３〜５５には、各リンク機構部２０，３０，４０により回動可能に支持されるための軸受孔５３ａ〜５５ａが可動体ベース部５１の各面５１ａ〜５１ｃに対して平行となるように形成されている。
【００１９】
図１〜図３にしたがって各リンク機構部２０，３０，４０について具体的に説明するが、それぞれ同じような構成であるため、リンク機構部２０を代表して説明し、リンク機構部３０，４０の説明を省略する。
【００２０】
図１及び図３に示すように、リンク機構部２０は、支持部１３に回動可能に支持される連結アーム２１と、連結アーム２１に対して回動可能に支持され、可動体５０を支持する１本のリンク２３とを含む構成である。また、連結アーム２１とリンク２３とが自在継手２２によって、リンク２３と可動体５０とが自在継手２４によってそれぞれ回動可能に連結されている。なお、本実施形態において、自在継手２２，２４としては、カルダン式の自在継手が採用されている。
【００２１】
図３に示すように、二股に分岐されている連結アーム２１の一端２１ａには、回動軸２１ｂが連結されており、支持部１３の軸受孔１３ａに回動可能に支持されている。この連結アーム２１の回動軸２１ｂは、ベース部１２の底面１２ａに対して平行に支持されている。このため、連結アーム２１は、ベース部１２の底面１２ａに対して平行な方向を軸として回動可能に支持されることとなる。
【００２２】
また、この回動軸２１ｂの一端２１ｃには、第１検知センサとしてのアーム側回動角度検知器２５が配設されている。このアーム側回動角度検知器２５は、回動軸２１ｂの一端２１ｃ側が回動可能に連結される中空軸形のロータリーエンコーダであり、回動角度（回動量）を所定コードで出力するアブソリュート形のエンコーダである。このアーム側回動角度検知器２５は、中空軸と連結して一体に回動する回動軸２１ｂの回動角度を検知する。なお、アーム側回動角度検知器２５から出力される回動角度を示す所定コードは、可動体５０の位置及び角度を示す可動体５０の操作情報に相当し、図示しない外部装置に入力される。
【００２３】
その一方で、二股に分岐された連結アーム２１の他端２１ｄには、それぞれに軸受孔２１ｅが形成されている。この軸受孔２１ｅは、ベース部１２の底面１２ａに対して平行となるように形成されている。
【００２４】
この軸受孔２１ｅには、自在継手２２の回動軸２２ａが回動可能に挿通される。この自在継手２２の回動軸２２ａも、ベース部１２の底面１２ａに対して平行となるように配設されている。また、回動軸２２ａには、回動軸２２ａが延びる軸線方向に垂直な方向に図示しない連結孔が形成されている。回動軸２２ａの軸線方向に垂直な方向には、二股に分岐されたナックルジョイント２２ｂの一端２２ｃが回動軸２２ａを挟むように配設されている。ナックルジョイント２２ｂの一端２２ｃには、それぞれに図示しない連結孔が形成されており、回動軸２２ａの連結孔とともに、連結ピン２２ｅが挿通される。このため、ナックルジョイント２２ｂは、回動軸２１ｂや回動軸２２ａの軸線方向に対して垂直な方向を回動中心として回動可能なように配設されている。
【００２５】
このナックルジョイント２２ｂの基部２２ｄには、第２検知センサとしてのリンク側回動角度検知器２６が固定されている。このリンク側回動角度検知器２６は、リンク２３の一端２３ａが回動可能に連結される中空軸形のロータリーエンコーダであり、回動角度を所定コードで出力するアブソリュート形のエンコーダである。このリンク側回動角度検知器２６は、中空軸と連結して一体に回動するリンク２３の回動角度を検知する。なお、リンク側回動角度検知器２６から出力される回動角度を示す所定コードは、可動体５０の位置及び角度を示す可動体５０の操作情報に相当し、図示しない外部装置に入力される。
【００２６】
リンク２３は、軸線方向に延びる１本のリンク部材であり、その一端２３ａが軸線方向を中心として回動可能なようにリンク側回動角度検知器２６に連結されるとともに、その他端２３ｂが自在継手２４のナックルジョイント２４ｂの基部２４ｄに固定された構成である。このため、リンク２３は、リンク側回動角度検知器２６に対して、リンク２３が延びる軸線方向を中心として回動可能に配設されている。
【００２７】
また、図２及び図３に示すように、二股に分岐された自在継手２４のナックルジョイント２４ｂの一端２４ｃには、それぞれに図示しない連結孔が形成されている。また、このナックルジョイント２４ｂの一端２４ｃには、自在継手２４の回動軸２４ａが連結されており、支持部５３の軸受孔５３ａに回動可能に挿通される。この自在継手２４の回動軸２４ａは、ベース部１２の底面１２ａに対して平行となるように配設されている。また、回動軸２４ａには、回動軸２４ａが延びる軸線方向に垂直な方向に図示しない連結孔が形成されており、ナックルジョイント２４ｂの連結孔とともに、連結ピン２４ｅが挿通される。このため、ナックルジョイント２４ｂは、回動軸２４ａの軸線方向に対して垂直な方向を回動中心として回動可能なように配設されている。なお、本実施形態において、自在継手２２，２４，３２，３４，４２，４４と、リンク側回動角度検知器２６，３６，４６の中空軸とが連結機構に相当する。
［作用］
次に、操作情報入力装置１０の作用について説明する。
【００２８】
図１に示すように、操作情報入力装置１０において、筐体１１のベース部１２の各面１２ａ〜１２ｃに対して平行に延びる回動軸２１ｂ，３１ｂ，４１ｂを回動中心として各連結アーム２１，３１，４１が回動自在に支持されている。また、各リンク２３，３３，４３は、各連結アーム２１，３１，４１に対して、自在継手２２，３２，４２を介して、ベース部１２の各面１２ａ〜１２ｃと平行な方向に対して垂直な方向を回動中心として回動自在に支持されている。各リンク２３，３３，４３は、リンク側回動角度検知器２６，３６，４６に対する回動によって、各リンク２３，３３，４３の軸線方向を回動中心として回動自在に支持されている。また、可動体５０は、各リンク２３，３３，４３に対して、自在継手２４，３４，４４を介して、ベース部１２の各面１２ａ〜１２ｃと平行な方向に対して垂直な方向を回動中心として回動自在に支持されている。
【００２９】
そして、図４（ａ）に示すように、操作者の操作に応じて可動体５０を左方向に向かって変位させると、連結アーム２１，３１，４１やリンク２３，３３，４３が回動して、可動体５０が左方向に移動する。その一方で、図４（ｂ）に示すように、操作者の操作に応じて可動体５０を右方向に向かって変位させると、同じように、連結アーム２１，３１，４１やリンク２３，３３，４３が回動して、可動体５０が右方向に移動する。
【００３０】
このように、連結アーム２１，３１，４１や自在継手２２，２４，３２，３４，４２，４４により、リンク２３，３３，４３の軸線方向に垂直な方向を回動中心としてリンク２３，３３，４３の回動が許容されるとともに、リンク２３，３３，４３の軸線方向を回動中心としてリンク２３，３３，４３の回動が規制される。その一方で、リンク側回動角度検知器２６，３６，４６により、リンク２３，３３，４３の軸線方向を回動中心としてリンク２３，３３，４３の回動が許容されるとともに、リンク２３，３３，４３の軸線方向に垂直な方向を回動中心としてリンク２３，３３，４３の回動が規制される。これによって、可動体５０が所定の位置において所定の角度（姿勢）で移動させることができる。
【００３１】
このように、操作者の操作に応じて可動体５０が移動すると、各リンク機構部２０，３０，４０における各回動角度検知器２５，２６，３５，３６，４５，４６から検知結果としての各回動角度を示す所定コードが出力され、可動体５０の位置及び方向に関する可動体５０の操作情報としての入力が外部装置に対して行われる。
【００３２】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）可動体５０の移動を３組のリンク機構部２０，３０，４０の回動により実現させることにより、各回動角度検知器２５，２６，３５，３６，４５，４６からの検知結果の誤差を分散させ、検知結果の誤差の累積を抑制させることができ、可動体５０の操作情報の検知精度を高め、可動体５０の操作情報をより正確に入力させることができる。
【００３３】
（２）更には、アーム側回動角度検知器２５，３５，４５とリンク側回動角度検知器２６，３６，４６とを独立して設けることで、軸線方向に垂直な方向を回動中心とするリンク２３，３３，４３の回動角度と、軸線方向を回動中心とするリンク２３，３３，４３の回動角度とを別々に検知することができる。このため、各検知結果の誤差を分散させ、検知結果の誤差の累積を抑制させることができ、可動体５０の操作情報の検知精度を高め、可動体５０の操作情報をより正確に入力させることができる。
【００３４】
（３）特に、従来においては、装置の剛性や検知精度を高めるために、部品点数を多くして複雑な構造となる機構が採用されていたが、本実施形態では、部品点数を増加させることなく簡素な構造となる機構で、十分な剛性を実現するとともに、検知精度の高い可動体５０の操作情報が検知可能となる。
【００３５】
（４）また、３組のリンク機構部２０，３０，４０は、１本のリンク２３，３３，４３を含む構成であるので、可動体５０の移動範囲を広げ、可動体５０の円滑な移動を実現することができるとともに、操作情報入力装置１０の軽量化も図ることができる。
【００３６】
（５）各リンク機構部２０，３０，４０は、それぞれ直交するＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸と一致するような方向に可動体５０を支持可能に構成されているので、可動体５０を安定して支持することができる。
【００３７】
（６）各リンク機構部２０，３０，４０が連結アーム２１，３１，４１を更に含む構成であるので、リンク２３，３３，４３の移動範囲を広げることができ、これに伴って可動体５０の移動範囲を広げることができる。
［第２実施形態］
図５及び図６にしたがって第２実施形態について以下に説明する。第１実施形態では、各リンク機構部２０，３０，４０にリンク側回動角度検知器２６，３６，４６を備えた構成とした。第２実施形態では、各リンク機構部３０，４０にリンク側回動角度検知器３６，４６を備えるが、リンク機構部１２０にはリンク側回動角度検知器が配設されない構成とする。また、第２実施形態では、可動体１５０において、可動体ベース部５１と、回動操作部１５２とを回動可能なように軸支されるように構成する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成について主に説明し、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００３８】
図５及び図６に示すように、具体的には、操作情報入力装置１００のリンク機構部１２０において、このナックルジョイント２２ｂの基部２２ｄには、リンク側回動角度検知器２６が固定されておらず、１本のリンク１２３の一端１２３ａが固定されている。このため、リンク１２３は、リンク１２３の軸線方向を回動中心とした回動が規制されている。
【００３９】
また、可動体１５０において、可動体ベース部５１の上面５１ｄには、第３検知センサとしての操作側回動角度検知器１５３が固定されている。この操作側回動角度検知器１５３は、棒状の回動操作部１５２の一端１５２ａが回動可能に挿通される中空軸形のロータリーエンコーダであり、回動角度を所定コードで出力するアブソリュート形のエンコーダである。この操作側回動角度検知器１５３は、中空軸と連結して一体に回動する回動操作部１５２の回動角度を検知する。なお、操作側回動角度検知器１５３から出力される回動角度を示す所定コードは、可動体５０の位置及び角度を示す可動体５０の操作情報に相当する。また、回動操作部１５２は、リンク１２３の軸線方向に対して平行な方向に延びるように配設されており、リンク１２３の軸線方向に対して平行な方向を回動中心として回動自在である。つまり、回動操作部１５２の回動中心がリンク１２３の軸線方向に沿うように、可動体１５０に対して回動可能に回動操作部１５２の一端１５２ａが支持されている。なお、本実施形態において、リンク機構部３０，４０が第１種リンク機構部に、リンク機構部１２０が第２種リンク機構部にそれぞれ相当する。また、自在継手３２，３４，４２，４４と、リンク側回動角度検知器３６，４６の中空軸とが第１種連結機構に、自在継手２２，２４が第２種連結機構にそれぞれ相当する。
【００４０】
このように構成することによって、操作情報入力装置１００において、リンク１２３は、連結アーム２１に対して、自在継手２２を介して、ベース部１２の底面１２ａと平行な方向に対して垂直な方向を回動中心として回動自在に支持されている。また、可動体１５０は、リンク１２３に対して、自在継手２４を介して、ベース部１２の底面１２ａと平行な方向に対して垂直な方向を回動中心として回動自在に支持されている。更に、リンク１２３は、リンク１２３の軸線方向を回動中心とする回動が規定されている。
【００４１】
このように、操作者の操作に応じて可動体５０が移動すると、各リンク機構部１２０，３０，４０における各回動角度検知器２５，３５，３６，４５，４６の検知結果としての各回動角度を示す所定コードが、可動体１５０の位置及び方向に関する可動体１５０の操作情報として入力されることとなる。また、可動体１５０における回動角度検知器１５３の検知結果としての回動操作部１５２の回動角度を示す所定コードも、可動体１５０の位置及び方向に関する可動体１５０の操作情報として入力されることとなる。
【００４２】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（５）リンク機構部１２０においてリンク１２３の軸線方向を回動中心とするリンク１２３の回動を規制するので、各リンク機構部１２０，３０，４０を干渉し難くすることができる。その一方で、回動操作部１５２が可動体ベース部５１に対して回動可能であるので、操作者の手元である回動操作部１５２を回動させることによって、操作角度を大きくすることができる。このような操作情報入力装置１００は、例えば手術等を行う医療機械や工具等による施工を行う工作機械など、各種の機械において好適である。
【００４３】
（６）回動操作部１５２の回動中心がリンク機構部１２０におけるリンク１２３の軸線方向に沿っているので、リンク機構部１２０におけるリンク１２３の軸線方向を回動中心として回動操作部１５２が操作可能となる。
［第３実施形態］
図７にしたがって第３実施形態について以下に説明する。第３実施形態では、可動体５０，１５０の位置及び角度が入力以外にも、可動体５０，１５０の操作に対する反力を加えることが可能な構成とする。なお、第３実施形態では、第２実施形態と異なる構成について主に説明し、第２実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００４４】
図７に示すように、操作情報入力装置２００において、ベース部１２の各面１２ａ〜１２ｃにおいて、可動体５０の移動範囲側に各面１２ａ〜１２ｃに対して垂直な方向に延びるように各モータ２７，３７，４７が配設されている。各リンク機構部１２０，３０，４０における回動軸２１ｂ，３１ｂ，４１ｂの他端２１ｆ，３１ｆ，４１ｆには、モータ２７，３７，４７の駆動軸が連結されている。モータ２７，３７，４７は、図示しない外部装置からの所定の信号（反力情報）に基づいて駆動軸を回動させることによって、連結アーム２１，３１，４１の回動軸２１ｂ，３１ｂ，４１ｂに回転力を伝達する。なお、外部装置からの所定の信号としては、可動体１５０の操作に伴って生ずる反力を示す信号が相当する。そして、回動軸２１ｂ，３１ｂ，４１ｂに回転力が伝達すると、連結アーム２１，３１，４１を介して、自在継手２２，３２，４２における回動軸２２ａ，３２ａ，４２ａに回転力が伝達する。続いて、回動軸２２ａ，３２ａ，４２ａに回転力が伝達すると、軸線方向に対する直交方向を回動中心とするリンク１２３，３３，４３の回動に反力を加えることができ、リンク１２３，３３，４３を介して、自在継手２４，３４，４４における回動軸２４ａ，３４ａ，４４ａに回転力が伝達する。そして、回動軸２４ａ，３４ａ，４４ａに回転力が伝達すると、可動体１５０に回転力が伝達し、可動体１５０の操作に対する反力を加えることとなる。また、可動体１５０に回転力が伝達されることによって、自在継手２２，２４，３２，３４，４２，４４における連結ピン２２ｅ，２４ｅ，３２ｅ，３４ｅ，４２ｅ，４４ｅや、リンク側回動角度検知器３６，４６の中空軸にも回転力が伝達することとなる。
【００４５】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（７）所定の信号に基づいてモータ２７，３７，４７を駆動させて、リンク１２３，３３，４３の軸線方向に対する直交方向を回動中心とするリンク１２３，３３，４３の回動に対する反力を加えることで、可動体１５０の操作に対する反力を加えることができる。したがって、操作情報入力装置２００に対して的確なフィードバックを実現することができ、操作者の操作感を実際の操作感に近づけることができる。
【００４６】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  第３実施形態において、例えば、ナックルジョイント２２ｂ，２４ｂ，３２ｂ，３４ｂ，４２ｂ，４４ｂの回動方向、リンク３３，４３の回動方向、可動体１５０の回動操作部１５２の回動方向に対して反力を加えるモータが搭載されていてもよく、これらの組み合わせであってもよい。また、このような構成や第３実施形態における構成は、第１実施形態における各リンク機構部２０，３０，４０にももちろん採用可能である。
【００４７】
○  上記実施形態において、例えば、ボールを用いた等速ジョイント式の自在継手が採用されてもよい。また、これらの組み合わせであってもよい。つまり、各リンク機構部で、可動体５０，１５０の位置に対して３自由度、可動体５０，１５０の角度に対して３自由度、合計６自由度を有する連結機構であればよい。
【００４８】
○  上記実施形態において、例えば、リンク側回動角度検知器２６，３６，４６が、連結アーム２１，３１，４１側ではなく、可動体５０，１５０側に配設されていてもよい。また、例えば、リンク側回動角度検知器２６，３６，４６の中空軸と同じように、リンク２３，３３，４３，１２３を軸線方向を回動中心として回動させる機能をリンク側回動角度検知器とは別体で配設されていてもよい。
【００４９】
○  上記実施形態において、例えば、上方から可動体５０，１５０が各リンク機構部により支持されてもよい。また、例えば、上方から、下方から、又は側方からなど、垂直ではない方向から可動体５０，１５０が各リンク機構部により支持されてもよく、各リンク機構部が等分となる角度で配置されることが好ましい。
【００５０】
○  上記実施形態において、例えば、各リンク機構部２０，３０，４０，１２０において、２本以上のリンクを含む構成であってもよい。
○  上記実施形態において、可動体５０，１５０を支持する４組以上のリンク機構部を備えてもよい。
【００５１】
○  上記実施形態において、例えば、側方や下方に延びる操作部（回動操作部）が採用されてもよい。また、第２実施形態及び第３実施形態において、例えば、リンク１２３の軸線方向と、回動操作部１５２の回動軸とが平行とならないように配設されても問題ない。
【００５２】
○  上記実施形態において、例えば、操作情報入力装置１０，１００，２００からの検知結果が操作情報として外部装置に入力されたが、その外部装置で操作情報に基づく制御がどのように行われてもよい。例えば、操作情報入力装置１０において可動体５０が１ｃｍ移動させた場合に、被操作装置を１ｍｍ移動させるというように操作情報入力装置１０における移動距離の比率を異ならせてもよい。
【００５３】
○  上記実施形態において、例えば、操作情報入力装置１０，１００，２００を、医療機械ではなく、工具等による施工を行う工作機械に適用してもよく、これに限らず、可動体５０，１５０の移動範囲内で可動体５０，１５０を移動可能に支持し、その可動体５０，１５０の位置及び角度が入力されるものに適用してもよい。
【００５４】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記連結機構は、十字軸を用いたカルダン式の自在継手であることを特徴とする。
【００５５】
（ロ）前記連結機構は、ボールを用いた等速ジョイント式の自在継手であることを特徴とする。
【符号の説明】
【００５６】
１０，１００，２００…操作情報入力装置、１１…筐体、１２…ベース部、１３〜１５，５３〜５５…支持部、２０，３０，４０，１２０…リンク機構部、２１，３１，４１…連結アーム、２１ａ，２１ｃ，２２ｃ，２３ａ，２４ｃ，１２３ａ，１５２ａ…一端、２１ｄ，２１ｆ，２３ｂ，３１ｆ，４１ｆ…他端、２２，２４，３２，３４，４２，４４…自在継手、２３，３３，４３，１２３…リンク、２５，３５，４５…アーム側回動角度検知器、２６，３６，４６…リンク側回動角度検知器、２７，３７，４７…モータ、５０，１５０…可動体、５２…操作部、１５２…回動操作部、１５３…操作側回動角度検知器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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