(57)【要約】【課題】ユーザが回転部材を回し始める際にスムーズに回転部材の回転を行うことが可能な回転入力装置を提供する。【解決手段】この回転入力装置３０は、ユーザによる操作により回転可能な回転部材３１と、回転部材３１が回転可能な回転角度範囲のうち抵抗付与範囲において回転部材３１に回転方向の力に抗する抵抗力を付与することによりユーザに触感を付与する励磁コイル３９と、回転部材３１が抵抗付与範囲と対応する回転位置で停止していると判断した場合に、励磁コイル３９が回転部材３１に対して触感を付与する抵抗力を付与しない制御を行う制御部４２とを備える。【選択図】図８
2011108062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザによる操作により回転可能な回転部材と、
前記回転部材が回転可能な回転角度範囲のうち抵抗付与範囲において前記回転部材に回転方向の力に抗する抵抗力を付与することにより前記ユーザに触感を付与する抵抗付与部と、
前記回転部材が前記抵抗付与範囲と対応する回転位置で停止していると判断した場合に、前記抵抗付与部が前記回転部材に対して前記触感を付与する抵抗力を付与しない制御を行う制御部とを備える、回転入力装置。
【請求項２】
前記回転部材が回転した際の回転位置を検出可能な角度検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記角度検出部により検出された前記回転部材の回転位置に基づいて、前記回転部材が前記抵抗付与範囲と対応する回転位置で所定時間以上停止しているか否かを判断し、前記回転部材が前記抵抗付与範囲と対応する回転位置で前記所定時間以上停止していると判断した場合に、前記抵抗付与部が前記回転部材に対して前記触感を付与する抵抗力を付与しない制御を行うように構成されている、請求項１に記載の回転入力装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記回転部材が前記抵抗付与範囲と対応する回転位置で停止していると判断した後、前記回転部材が回転したと判断するまで前記抵抗付与部に前記抵抗力を付与させない制御を行うように構成されている、請求項１または２に記載の回転入力装置。
【請求項４】
前記抵抗付与範囲と共に前記抵抗付与範囲以外の回転角度範囲からなる抵抗不付与範囲が設定されており、
前記制御部は、前記回転部材が前記抵抗付与範囲と対応する回転位置で所定時間以上停止していると判断した場合に、前記回転部材が停止している前記抵抗付与範囲を前記抵抗不付与範囲に切り替えることにより、前記抵抗付与部が前記回転部材に対して前記抵抗力を付与しない制御を行うように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転入力装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記回転部材が停止している前記抵抗付与範囲が前記抵抗不付与範囲に切り替えられている場合において、前記回転部材が回転したと判断した場合には、前記抵抗不付与範囲を前記抵抗付与範囲に戻す制御を行うように構成されている、請求項４に記載の回転入力装置。
【請求項６】
前記抵抗付与範囲と共に前記抵抗付与範囲以外の回転角度範囲からなる抵抗不付与範囲が設定されており、
前記抵抗付与範囲は、前記抵抗不付与範囲よりも小さくなるように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転入力装置。
【請求項７】
前記制御部に電源を供給する電源部をさらに備え、
前記制御部は、前記電源部がオン状態にされた場合に、前記抵抗付与範囲に対応する位置に前記回転部材が位置している場合にも、前記抵抗付与部が前記回転部材に対して前記抵抗力を付与しない制御を行うように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転入力装置。
【請求項８】
前記角度検出部は、静電容量式角度検出部を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転入力装置。
【請求項９】
前記抵抗付与部は、励磁コイルを含み、
前記回転部材は、磁性材料からなるとともに、前記励磁コイルに通電された場合に、前記励磁コイルによる電磁力により吸引されることにより回転方向の力に抗する抵抗力が付与されて前記ユーザに触感が付与されるように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の回転入力装置。
【請求項１０】
ユーザによる操作により回転可能な回転部材と、
前記回転部材が回転可能な回転角度範囲のうち抵抗付与範囲において前記回転部材に回転方向の力に抗する抵抗力を付与することにより前記ユーザに触感を付与する抵抗付与部と、
前記回転部材が前記抵抗付与範囲と対応する回転位置で停止していると判断した場合に、前記抵抗付与部が前記回転部材に対して前記触感を付与する抵抗力を付与しない制御を行う制御部とを備える、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転入力装置および電子機器に関し、特にユーザが回転させる回転部材に抵抗を付与することによりユーザに触感を付与する回転入力装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ユーザが回転させる回転部材に抵抗を付与することによりユーザに触感を付与する回転入力装置および電子機器が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、ユーザの操作により回転ノブ（回転部材）が回転される際に、所定のタイミングで回転方向の力に抗する抵抗力を付与することにより、回転ノブを操作するユーザに力覚（触感）を付与する回転入力装置が知られている。このような回転入力装置は、ユーザの操作により回転された回転部材の回転角度を検出するとともに、検出した回転部材の回転角度に基づいて、回転部材に抵抗力を付与するように構成されている。
【０００４】
また、従来では、回転部材に抵抗力を付与することにより回転部材が回転しないようにロックする装置も開発されている（たとえば、特許文献２参照）。上記特許文献２には、回転ノブ（回転部材）と、通電を行うことにより回転される回転ノブをロック可能な電機子コイル（抵抗付与部）とを備える回転流体ノブ（回転入力装置）が開示されている。この上記特許文献２による回転流体ノブでは、回転ノブを所定方向に回転した場合において、電機子コイルに通電を行うことにより回転ノブが所定方向に回転しないようにロックする制動角度が設定されている。これにより、回転ノブが制動角度まで回転された際には、回転ノブの回転がロックされるとともに、回転ノブが制動角度で固着される。ここで、上記特許文献２による回転流体ノブは、制動角度から上記所定方向とは反対方向に再度回転ノブを回転させるために、回転ノブのロックを一時的に解除するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１９１１３号公報
【特許文献２】特開２００２−１０８４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１による回転入力装置では、ユーザが回転部材を一方向に向かって回転し始める場合において、回転部材に予め回転方向に抗する抵抗力が付与されている場合がある。特に、回転部材が回転部材に抵抗力を付与する回転角度で停止している場合には必ず回転部材に抵抗力が付与されてしまうと考えられるため、その抵抗力のためにユーザが回転部材を回し始める際にスムーズに回転部材を回転させにくい場合があるという問題点がある。また、このような特許文献１の回転入力装置に上記特許文献２による回転流体ノブ（回転入力装置）のロックの解除方法を適用した場合であっても、上記特許文献２による回転流体ノブ（回転入力装置）は、回転ノブ（回転部材）をロックする構成であるため、回転部材を回し始める際に回転部材がロックされている場合には、回転部材を所定の方向（ロックされている方向）に回転させること自体ができないという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ユーザが回転部材を回し始める際にスムーズに回転部材の回転を行うことが可能な回転入力装置および電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
この発明の第１の局面による回転入力装置は、ユーザによる操作により回転可能な回転部材と、回転部材が回転可能な回転角度範囲のうち抵抗付与範囲において回転部材に回転方向の力に抗する抵抗力を付与することによりユーザに触感を付与する抵抗付与部と、回転部材が抵抗付与範囲と対応する回転位置で停止していると判断した場合に、抵抗付与部が回転部材に対して触感を付与する抵抗力を付与しない制御を行う制御部とを備える。
【０００９】
この第１の局面による回転入力装置では、上記のように、回転部材が抵抗付与範囲と対応する回転位置で停止していると判断した場合に、抵抗付与部が回転部材に対して触感を付与する抵抗力を付与しないように制御することによって、回転部材を一方向に向かって回転させるためにユーザが回転部材に回転力を与える場合において、回転部材が抵抗付与範囲と対応する回転位置に位置している場合にも、回転部材に回転方向に抗する抵抗力が付与されないので、ユーザが回転部材を回し始める際にスムーズに回転部材の回転を行うことができる。また、回転部材が抵抗付与範囲と対応する回転位置で停止していると判断した場合に、抵抗付与部が回転部材に対して触感を付与する抵抗力を付与しないように制御することによって、回転部材に抵抗力を付与しない分、消費電力を低減することができる。
【００１０】
上記第１の局面による回転入力装置において、好ましくは、回転部材が回転した際の回転位置を検出可能な角度検出部をさらに備え、制御部は、角度検出部により検出された回転部材の回転位置に基づいて、回転部材が抵抗付与範囲と対応する回転位置で所定時間以上停止しているか否かを判断し、回転部材が抵抗付与範囲と対応する回転位置で所定時間以上停止していると判断した場合に、抵抗付与部が回転部材に対して触感を付与する抵抗力を付与しない制御を行うように構成されている。このように構成すれば、所定時間経過した後には回転部材に抵抗力を付与しないので、ユーザが操作していないのに抵抗力が付与され続けてしまうことを防止することができる。これにより、抵抗力を付与するための通電もなくなるので、その分、消費電力を低減することができる。
【００１１】
上記第１の局面による回転入力装置において、好ましくは、制御部は、回転部材が抵抗付与範囲と対応する回転位置で停止していると判断した後、回転部材が回転したと判断するまで抵抗付与部に抵抗力を付与させない制御を行うように構成されている。このように構成すれば、ユーザが回転部材を回転させるまで回転部材に抵抗力が付与されることがないので、消費電力を低減することができる。
【００１２】
上記第１の局面による回転入力装置において、好ましくは、抵抗付与範囲と共に抵抗付与範囲以外の回転角度範囲からなる抵抗不付与範囲が設定されており、制御部は、回転部材が抵抗付与範囲と対応する回転位置で所定時間以上停止していると判断した場合に、回転部材が停止している抵抗付与範囲を抵抗不付与範囲に切り替えることにより、抵抗付与部が回転部材に対して抵抗力を付与しない制御を行うように構成されている。このように構成すれば、回転部材が停止している抵抗付与範囲を抵抗不付与範囲に切り替えることにより、容易に、回転部材に抵抗力が付与されないように抵抗付与部を制御することができる。
【００１３】
この場合において、好ましくは、制御部は、回転部材が停止している抵抗付与範囲が抵抗不付与範囲に切り替えられている場合において、回転部材が回転したと判断した場合には、抵抗不付与範囲を抵抗付与範囲に戻す制御を行うように構成されている。このように構成すれば、回転し始めた後は、元々の設定通りに抵抗を付与することができる。
【００１４】
上記第１の局面による回転入力装置において、好ましくは、抵抗付与範囲と共に抵抗付与範囲以外の回転角度範囲からなる抵抗不付与範囲が設定されており、抵抗付与範囲は、抵抗不付与範囲よりも小さくなるように構成されている。このように構成すれば、ユーザが回転部材を回転した際に抵抗付与範囲の方が抵抗不付与範囲よりも短い時間で通過するので、抵抗付与範囲の通過時に回転部材に付与される抵抗力を鮮明に感じることができる。これにより、鮮明な触感をユーザに付与することができる。
【００１５】
上記第１の局面による回転入力装置において、好ましくは、制御部に電源を供給する電源部をさらに備え、制御部は、電源部がオン状態にされた場合に、抵抗付与範囲に対応する位置に回転部材が位置している場合にも、抵抗付与部が回転部材に対して抵抗力を付与しない制御を行うように構成されている。このように構成すれば、起動時（電源投入時）に電源部をオン状態にして回転部材を回転する際に、確実に回転部材に抵抗力が付与されるのを防止することができるので、起動時（電源投入時）にユーザが回転部材を回し始める際にもスムーズに回転部材の回転を行うことができる。
【００１６】
上記第１の局面による回転入力装置において、好ましくは、角度検出部は、静電容量式角度検出部を含む。このように構成すれば、角度検出部の近傍に電磁石などの磁束を発する部品を配置した場合にも、磁束の影響を受けない静電容量の変化により回転部材の回転角度の検出を行うので、正確に回転部材の回転角度を検出することができる。
【００１７】
上記第１の局面による回転入力装置において、好ましくは、抵抗付与部は、励磁コイルを含み、回転部材は、磁性材料からなるとともに、励磁コイルに通電された場合に、励磁コイルによる電磁力により吸引されることにより回転方向の力に抗する抵抗力が付与されてユーザに触感が付与されるように構成されている。このように構成すれば、励磁コイルと磁性材料からなる回転部材とにより、容易に、回転方向の力に抗する抵抗力を回転部材に付与することができる。
【００１８】
この発明の第２の局面による電子機器は、ユーザによる操作により回転可能な回転部材と、回転部材が回転可能な回転角度範囲のうち抵抗付与範囲において回転部材に回転方向の力に抗する抵抗力を付与することによりユーザに触感を付与する抵抗付与部と、回転部材が抵抗付与範囲と対応する回転位置で停止していると判断した場合に、抵抗付与部が回転部材に対して触感を付与する抵抗力を付与しない制御を行う制御部とを備える。
【００１９】
この第２の局面による電子機器では、上記のように、回転部材が抵抗付与範囲と対応する回転位置で停止していると判断した場合に、抵抗付与部が回転部材に対して触感を付与する抵抗力を付与しないように制御することによって、回転部材を一方向に向かって回転させるためにユーザが回転部材に回転力を与える場合において、回転部材が抵抗付与範囲と対応する回転位置に位置している場合にも、回転部材に回転方向に抗する抵抗力が付与されないので、ユーザが回転部材を回し始める際にスムーズに回転部材の回転を行うことができる。また、回転部材が抵抗付与範囲と対応する回転位置で停止していると判断した場合に、抵抗付与部が回転部材に対して触感を付与する抵抗力を付与しないように制御することによって、回転部材に抵抗力を付与しない分、消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態による携帯電話機の構成を説明するための平面図である。
【図２】図１に示した携帯電話機の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】図１に示した携帯電話機の回転入力装置の構成を説明するための斜視図である。
【図４】図１に示した携帯電話機の回転入力装置の構成を説明するための分解斜視図である。
【図５】図１に示した携帯電話機の回転入力装置の構成を説明するための断面図である。
【図６】図１に示した携帯電話機の回転入力装置の制御部が取得可能な回転角度の値を説明するための図である。
【図７】図１に示した携帯電話機の回転入力装置の抵抗付与範囲および抵抗不付与範囲を説明するための図である。
【図８】図１に示した携帯電話機の回転入力装置において回転部材が回転された際の励磁コイルに対する制御部の制御フローを説明するためのフローチャートである。
【図９】図１に示した携帯電話機の回転入力装置において回転入力装置の電源投入時の制御部の制御フローを説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態による携帯電話機の構成を説明するためのブロック図である。
【図１１】本発明の第２実施形態による携帯電話機の回転入力装置の抵抗付与範囲および抵抗不付与範囲を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による携帯電話機の回転入力装置において回転部材が回転された際の励磁コイルに対する制御部の制御フローを説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の第２実施形態による携帯電話機の回転入力装置の抵抗付与範囲を抵抗不付与範囲に切り替える際の説明をするための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
まず、図１〜図７を参照して、本発明の第１実施形態による携帯電話機１の構成について説明する。
【００２３】
図１および図２に示すように、携帯電話機１は、携帯電話機本体１０（図１参照）と、表示部２０と、回転入力装置３０と、ボタン入力部５０と、携帯電話機１の制御を司るメイン制御部６０（図２参照）と、携帯電話機１の各部に電力を供給する電源部７０とにより構成されている。なお、携帯電話機１は、本発明の「電子機器」の一例である。表示部２０、回転入力装置３０、ボタン入力部５０および電源部７０は、図２に示すように、メイン制御部６０と電気的に接続されている。
【００２４】
回転入力装置３０は、ユーザにより回転および押圧操作することが可能なように構成されており、ユーザの操作に伴って所定のパラメータを入力することが可能なように構成されている。具体的には、図３に示すように、回転入力装置３０は、ユーザによって入力操作が行われる回転部材３１と、回転部材３１の下部側に設けられ、回転部材３１を回転可能に支持する支持台３２とを含んでいる。図４および図５に示すように、回転部材３１と支持台３２との間には空間が形成されており、この空間には複数の部材が配置されている。また、支持台３２の下部側には、検知部３３が搭載される感圧センサ３４が配置されている。なお、支持台３２は、本発明の「抵抗付与部」の一例である。
【００２５】
なお、ユーザによる回転部材３１の入力操作には、回転部材３１を回転させる回転操作と、回転部材３１を回転軸の軸方向（上下方向）に押圧する押圧操作とが含まれる。
【００２６】
回転部材３１は、鉄を含む磁性材料からなる。また、回転部材３１は、中央に開口部３１ａを有する円板形状に形成されており、支持台３２の上側開口を覆う位置に設けられている。回転部材３１の上面は、ユーザが回転操作や押圧操作といった入力操作を行う操作面を構成する。回転部材３１の上面には、ユーザが入力操作を行う際の滑り止め等として機能する突起３１ｂが形成されている。また、回転部材３１の下面側には、図５に示すように、後述する摺動部材３７やロータ（回転子）３８ａが収容保持される溝部３１ｃが形成されている。
【００２７】
支持台３２は、鉄を含む磁性材料からなる。また、支持台３２は、図４および図５に示すように、中央に開口を有する円板形状の底板部３２ａと、底板部３２ａの縁部から上方に向かって突出する側壁部３２ｂと、底板部３２ａの上面側中央から上方に向かって突出するように形成され、底板部３２ａの開口と連通する開口（雄ネジが内面に形成されたネジ穴）を有する円筒部３２ｃとにより構成されている。側壁部３２ｂには、図４に示すように、側壁部３２ｂの上部を一部切り欠くように溝部３２ｄが形成されている。また、側壁部３２ｂには、後述する励磁コイル３９のケーブル部３９ｂを外部に引き出すための開口部３２ｅが形成されている。
【００２８】
また、回転部材３１の開口部３１ａ内には、図４および図５に示すように、ワッシャ３５が配置されている。このワッシャ３５の貫通孔３５ａには、回転部材３１の回転軸となるネジ３６が挿入されている。このネジ３６は、支持台３２の円筒部３２ｃの内部に形成されている雌ネジに螺合されることによって、ワッシャ３５および回転部材３１をネジ３６を中心に回転可能に支持台３２に固定する機能を有する。
【００２９】
また、回転部材３１の下面には、円環形状の摺動部材３７が取り付けられている。この摺動部材３７の外周部分は、回転部材３１の溝部３１ｃの内径と略同一の外径になるように構成されている。また、摺動部材３７は、図５に示すように、摺動部材３７の中心と回転部材３１の中心とが一致するように、回転部材３１の下面に設けられた溝部３１ｃに収容されている。また、摺動部材３７は、回転部材３１に固着されており、回転部材３１と共に回転するように構成されている。
【００３０】
また、回転部材３１の下面には、静電式エンコーダ３８のロータ（回転子）３８ａが配置されている。静電式エンコーダ３８は、ロータ（回転子）３８ａと、ロータ（回転子）３８ａが回転部材３１と共に回転された際のロータ（回転子）３８ａの回転位置を検知するステータ（固定子）３８ｂと、ステータ（固定子）３８ｂにより検知された検知信号（検出値）を外部（制御部４２）に送信するためのケーブル部３８ｃとにより主に構成されている。なお、静電式エンコーダ３８は、本発明の「角度検出部」および「静電容量式角度検出部」の一例である。ロータ（回転子）３８ａは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）からなり、内部に円形状の電極部３８ｄを有している。ロータ（回転子）３８ａの電極部３８ｄは、ロータ（回転子）３８ａの中央部に対して偏心するように配置されている。これにより、ロータ（回転子）３８ａが回転する際に、ロータ（回転子）３８ａの電極部３８ｄとステータ（固定子）３８ｂの後述する４つの電極部３８ｅとの間の距離がロータ（回転子）３８ａの回転角度に応じて変化されて静電容量が変化される。また、ロータ（回転子）３８ａは、摺動部材３７の内周部の内側部分に収容されており、回転部材３１の下面に固着されている。これにより、ロータ（回転子）３８ａは、回転部材３１と共に回転するように構成されている。なお、ステータ（固定子）３８ｂおよびケーブル部３８ｃの構成については、後に詳細に説明する。
【００３１】
また、支持台３２には、円板形状の励磁コイル３９が配置されている。なお、励磁コイル３９は、本発明の「抵抗付与部」の一例である。励磁コイル３９は、コイル部３９ａと、コイル部３９ａから延出するケーブル部３９ｂ（図４参照）とにより主に構成されている。励磁コイル３９は、コイル部３９ａの中心が回転部材３１の中心と一致するように配置された状態で、両面テープ４０により支持台３２の底板部３２ａの上面に固定されている。また、コイル部３９ａによって発生される磁束によって支持台３２を磁化させることが可能となるので、コイル部３９ａが通電された場合に、回転部材３１を支持台３２に吸着することが可能となる。この回転部材３１を支持台３２に吸着させた場合に、回転部材３１に固着された摺動部材３７が支持台３２の側壁部３２ｂの上面に押圧されるので、回転部材３１の回転方向の力に抗する抵抗力を付与することが可能である。また、励磁コイル３９のケーブル部３９ｂは、図４に示すように、支持台３２の側壁部３２ｂに設けられた開口部３２ｅを介して外部に導出されており、後述する制御部４２による通電制御によって所定のタイミングでコイル部３９ａへ通電可能に構成されている。
【００３２】
また、励磁コイル３９の上部には、図４および図５に示すように、静電式エンコーダ３８のステータ（固定子）３８ｂが配置されている。また、静電式エンコーダ３８のステータ（固定子）３８ｂは、ステータ（固定子）３８ｂの中心が回転部材３１の中心と一致するように配置された状態で、両面テープ４１により励磁コイル３９の上部に固定されている。また、ステータ（固定子）３８ｂは、円板形状を有しており、ロータ（回転子）３８ａと対向するように配置されている。また、ステータ（固定子）３８ｂは、ＦＰＣからなり、内部に４つの電極部３８ｅを有している。また、ケーブル部３８ｃは、図４に示すように、支持台３２の溝部３２ｄを介して外部に導出されており、ステータ（固定子）３８ｂの電極部３８ｅにより検出された信号を外部（制御部４２）に送信可能に構成されている。
【００３３】
また、第１実施形態では、静電式エンコーダ３８は、２５６（０〜２５５の整数値）の分解能で回転部材３１の回転位置（回転角度）を検知可能に構成されている。つまり、静電式エンコーダ３８は、回転部材３１（ロータ（回転子）３８ａ）が１回転（３６０度）された場合における３６０度を２５６分割した約１．４度間隔で回転位置を検知することが可能である。なお、静電式エンコーダ３８は、２５６段階の回転位置のそれぞれに対応する互いに異なる検出値を取得することが可能に構成されている。これにより、静電式エンコーダ３８は、回転部材３１の回転位置を相対的な角度変化ではなく、絶対的な回転角度として検出することが可能である。
【００３４】
また、支持台３２の下側には、図４および図５に示すように、感圧センサ３４が配置されている。感圧センサ３４は、ユーザが回転部材３１をネジ３６の軸方向（下方）に押圧した際の圧力を検知するために設けられている。具体的には、感圧センサ３４は、検知部３３が配置された感圧センサ部３４ａと、感圧センサ部３４ａにより検知された信号を外部に送信するためのケーブル部３４ｂとにより主に構成されている。感圧センサ部３４ａは、円板形状を有しており、支持台３２の底板部３２ａの下部に取り付けられている。また、検知部３３は、感圧センサ部３４ａの上部に４つ配置され、４つの検知部３３は、回転部材３１の回転中心軸を中心として約９０度間隔で取り付けられている。また、ケーブル部３４ｂは、図４に示すように、検知部３３に電力を供給するとともに、検知部３３から出力される信号を外部（制御部４２）へ送信するために設けられている。また、検知部３３は、支持台３２の下面に設けられた脚部３２ｆ（図５参照）の位置に対応する位置に配置されている。
【００３５】
また、感圧センサ３４、励磁コイル３９および静電式エンコーダ３８のステータ（固定子）３８ｂは、図２に示すように、回転入力装置３０の制御部４２と接続されている。また、制御部４２には、ＲＡＭ４３およびＲＯＭ４４が接続されている。制御部４２は、携帯電話機１の制御を司るメイン制御部６０とは異なり、ユーザの回転入力装置３０の操作に対して操作触感を付与するための制御を行うなど、回転入力装置３０を主に制御する機能を有する。
【００３６】
具体的には、第１実施形態では、制御部４２は、静電式エンコーダ３８から出力される回転部材３１の回転位置の検知信号を取得するように構成されている。そして、制御部４２は、取得した回転角度（回転位置）に基づいて、ユーザに回転操作に対する触感を付与すべく励磁コイル３９への通電を制御するように構成されている。すなわち、この回転入力装置３０では、図６および図７に示すように、回転角度の３６０度を２５６分割（０〜２５５）した値のうち「０」（０度）、「４」（約５．６度）、「８」（約１１．２度）・・・「２４８」（約３４８．８度）、「２５２」（約３５４．４度）と対応する抵抗付与範囲と、抵抗付与範囲以外の値に対応するように設けられた抵抗不付与範囲とが予めプログラムに設定されている。つまり、抵抗付与範囲と抵抗不付与範囲とは、１対３の割合で配置されるように予め設定されており、抵抗付与範囲は、抵抗不付与範囲よりも小さくなるように構成されている。そして、制御部４２は、回転角度を取得した結果、抵抗付与範囲に対応する値（回転角度）になった場合には、励磁コイル３９に通電を行うように構成されているとともに、抵抗不付与範囲に対応する値（回転角度）になった場合には、励磁コイル３９に対して通電を行わないように構成されている。
【００３７】
また、第１実施形態では、制御部４２は、回転部材３１が抵抗付与範囲と対応する回転位置（回転角度）に位置している場合であっても、その抵抗付与範囲と対応する回転位置に所定時間（約１０ｍｓｅｃ）以上位置している場合には、励磁コイル３９に対して通電を行わないように構成されている。そして、制御部４２は、回転部材３１が抵抗付与範囲と対応する回転位置で停止していると判断した後、回転部材３１が回転したと判断するまで励磁コイル３９に抵抗力を付与させない制御を行うように構成されている。
【００３８】
また、制御部４２は、ユーザによる回転部材３１の略軸方向（上下方向）への押圧操作を検知部３３により検知するとともに、検知した信号に基づいて、ユーザに押圧した触感（クリック感）を付与すべく励磁コイル３９への通電を制御するように構成されている。
【００３９】
また、ＲＡＭ４３は、静電式エンコーダ３８から出力された回転角度および後述する時間計測用カウンタのカウンタ値などを一時的に記憶する機能を有する。また、ＲＯＭ４４は、時間計測用カウンタの設定値（１０ｍｓｅｃ）および回転入力装置３０の制御部４２の制御実行プログラムなどを格納する機能を有する。
【００４０】
また、ボタン入力部５０は、電源スイッチ５０ａを含んでおり、電源スイッチ５０ａは、所定時間（約３秒間）押圧（長押し）された場合に、電源部７０による回転入力装置３０や表示部２０などへの電源の供給を開始（電源がオン）または停止（電源がオフ）するように構成されている。また、携帯電話機１の電源がオンまたはオフにされた場合には、回転入力装置３０の電源もオンまたはオフにされるように構成されている。
【００４１】
次に、図２および図８を参照して、第１実施形態による携帯電話機１の回転入力装置３０の回転部材３１が回転する方向に抗する抵抗力を制御する際における制御部４２の制御フローについて説明する。なお、第１実施形態では、この制御部４２の制御フローは、１ｍｓｅｃ毎に実行される。
【００４２】
まず、図８に示すように、ステップＳ１において、制御部４２（図２参照）により、静電式エンコーダ３８において検出される回転角度（検出値）が読み込まれる。この際、取得された回転角度がＲＡＭ４３に一時的に格納され、ステップＳ２に進む。そして、ステップＳ２において、後述する時間計測用カウンタのカウンタ値がオン状態であるか否かが判断される。この時間計測用カウンタとは、回転部材３１が同じ回転角度（値）で停止している時間を計測するためのタイマーとしての機能を有する。そして、ステップＳ２において、時間計測用カウンタのカウンタ値がオン状態ではないと判断された場合には、ステップＳ３に進む。そして、ステップＳ３において、時間計測用カウンタがオン状態に切り替えられ、ステップＳ４に進む。また、時間計測用カウンタのカウンタ値がオン状態であると判断された場合には、ステップＳ４に進む。
【００４３】
その後、ステップＳ４において、読み込まれた回転角度が抵抗付与範囲（「０」、「４」、「８」・・・「２４８」、「２５２」）に対応するか否かが判断される。そして、ステップＳ４において、読み込まれた回転角度が抵抗付与範囲に対応しない（抵抗不付与範囲に対応する）と判断された場合には、ステップＳ５に進む。そして、ステップＳ５において、励磁コイル３９の通電を行うことなく、ステップＳ６に進む。その後、ステップＳ６において、時間計測用カウンタのカウンタ値がクリアされ、回転部材３１が回転された際の励磁コイル３９に対する制御部４２の制御フローが終了する。また、ステップＳ４において、読み込まれた回転角度が抵抗付与範囲に対応すると判断された場合には、ステップＳ７に進む。
【００４４】
その後、ステップＳ７において、今回読み込まれた回転角度が前回（１ｍｓｅｃ前）に読み込まれた回転角度と同じであるか否かが判断される。具体的には、静電式エンコーダ３８により読み込み可能な回転角度の３６０度を２５６分割（０〜２５５）した値（回転角度）のうち、今回読み込まれた値が前回読み込まれた値と同様の抵抗付与範囲に対応する所定値のままであるか否かが判断される。そして、ステップＳ７において、今回読み込まれた回転角度が前回読み込まれた回転角度と同じではないと判断された場合には、ステップＳ８に進む。そして、ステップＳ８において、励磁コイル３９が通電され、ステップＳ９に進む。その後、ステップＳ９において、時間計測用カウンタのカウンタ値がクリアされ、回転部材３１が回転された際の励磁コイル３９に対する制御部４２の制御フローが終了する。また、ステップＳ７において、今回読み込まれた回転角度が前回読み込まれた回転角度と同じであると判断された場合には、ステップＳ１０に進む。
【００４５】
その後、ステップＳ１０において、時間計測用カウンタのカウンタ値が設定値（１０ｍｓｅｃ）を超えたか否か（１０ｍｓｅｃ以上か９ｍｓｅｃ以下か）が判断される。具体的には、ＲＯＭ４４に格納された設定値（１０ｍｓｅｃ）とカウンタ値とを比較することにより、時間計測用カウンタのカウンタ値が設定値（１０ｍｓｅｃ）を超えたか否かが判断される。そして、ステップＳ１０において、時間計測用カウンタのカウンタ値が設定値を超えていないと判断された場合には、ステップＳ１１に進む。そして、ステップＳ１１において、時間計測用カウンタのカウンタ値に所定値（１ｍｓｅｃ）を加算した後、回転部材３１が回転された際の励磁コイル３９に対する制御部４２の制御フローが終了する。
【００４６】
また、ステップＳ１０において、時間計測用カウンタのカウンタ値が設定値（１０ｍｓｅｃ）を超えたと判断された場合には、ステップＳ１２に進む。そして、ステップＳ１２において、励磁コイル３９の通電を行うことなく、ステップＳ１３に進む。その後、ステップＳ１３において、時間計測用カウンタがオフ状態に切り替えられ、回転部材３１が回転された際の励磁コイル３９に対する制御部４２の制御フローが終了する。第１実施形態では、このように１０ｍｓｅｃ以上回転部材３１が回転されていない場合に、回転部材３１に抵抗力を付与するための励磁コイル３９の通電を行わない。これにより、ユーザが回転部材３１を回転させようとした際に、回転部材３１に抵抗力が付与されていない状態になる。
【００４７】
次に、図２、図８および図９を参照して、第１実施形態による携帯電話機１の回転入力装置３０の電源投入時の制御部４２の制御フローについて説明する。
【００４８】
まず、ユーザによりボタン入力部５０の電源スイッチ５０ａが所定時間（約３秒間）押圧（長押し）されることによって、携帯電話機１の電源オン状態に切り替えられる。これにより、電源部７０から携帯電話機１の各部（回転入力装置３０など）に電源が供給される。これにより、回転入力装置３０の電源がオンされ、図９に示すステップＳ２１において、制御部４２（図２参照）により、静電式エンコーダ３８において検出される回転角度（検出値）が読み込まれる。また、静電式エンコーダ３８において検出される回転角度（検出値）が制御部４２により取得される。
【００４９】
その後、ステップＳ２２において、励磁コイル３９の通電を行わない制御を行う。すなわち、回転部材３１の回転位置（回転角度）が抵抗不付与範囲に位置する場合のみならず抵抗付与範囲に位置している場合にも、励磁コイル３９の通電を行わないように励磁コイル３９を制御する。これにより、回転入力装置３０の起動時（回転入力装置３０の電源投入時）に回転部材３１が回転する方向に抗する抵抗力が付与されるのを防止することが可能となる。
【００５０】
そして、ステップＳ２３において、時間計測用カウンタがオン状態に切り替えられ、携帯電話機１の回転入力装置３０の電源投入時の制御部４２の制御フローが終了する。なお、この制御フローが終了した後、回転入力装置３０の回転部材３１が回転する方向に抗する抵抗力を制御する際における制御部４２の制御フロー（図８参照）が実行される。
【００５１】
第１実施形態では、上記のように、回転部材３１が抵抗付与範囲と対応する回転位置で停止していると判断した場合に、励磁コイル３９が回転部材３１に対して触感を付与する抵抗力を付与しないように制御することによって、回転部材３１を一方向に向かって回転させるためにユーザが回転部材３１に回転力を与える場合において、回転部材３１が抵抗付与範囲と対応する回転位置に位置している場合にも、回転部材３１に回転方向に抗する抵抗力が付与されないので、ユーザが回転部材３１を回し始める際にスムーズに回転部材３１の回転を行うことができる。また、回転部材３１が抵抗付与範囲と対応する回転位置で停止していると判断した場合に、励磁コイル３９が回転部材３１に対して触感を付与する抵抗力を付与しないように制御することによって、回転部材３１に抵抗力を付与しない分、消費電力を低減することができる。
【００５２】
また、第１実施形態では、上記のように、回転部材３１が抵抗付与範囲と対応する回転位置で所定時間（１０ｍｓｅｃ）以上停止しているか否かを判断することによって、所定時間経過した後に回転部材３１に抵抗力を付与しないので、回転部材３１に抵抗力を付与しない分、消費電力を低減することができる。
【００５３】
また、第１実施形態では、上記のように、制御部４２を、回転部材３１が回転したと判断するまで励磁コイル３９に抵抗力を付与させない制御を行うように構成することによって、ユーザが回転部材３１を回転させるまで回転部材３１に抵抗力が付与されることがないので、消費電力を低減することができる。
【００５４】
また、第１実施形態では、上記のように、抵抗付与範囲を、抵抗不付与範囲よりも小さくなるように構成することによって、ユーザが回転部材を回転した際に抵抗付与範囲の方が抵抗不付与範囲よりも短い時間で通過するので、抵抗付与範囲の通過時に回転部材３１に付与される抵抗力を鮮明に感じることができる。これにより、鮮明な触感をユーザに付与することができる。
【００５５】
また、第１実施形態では、上記のように、制御部４２を、電源スイッチ５０ａがオン状態にされた場合に、抵抗付与範囲に対応する位置に回転部材３１が位置している場合にも、励磁コイル３９が回転部材３１に対して抵抗力を付与しない制御を行うように構成することによって、起動時（電源投入時）に電源部７０をオン状態にして回転部材３１を回転する際に、確実に回転部材３１に抵抗力が付与されるのを防止することができるので、起動時（電源投入時）にユーザが回転部材３１を回し始める際にもスムーズに回転部材３１の回転を行うことができる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、図８および図１０〜図１２を参照して、第２実施形態による携帯電話機１００の回転入力装置１３０について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、回転部材３１が抵抗付与範囲と対応する回転位置で所定時間（１０ｍｓｅｃ）以上停止していると判断した場合に、回転部材３１が停止している抵抗付与範囲を抵抗不付与範囲に切り替えることにより、励磁コイル３９が回転部材３１に対して抵抗力を付与しない制御を行う例について説明する。
【００５７】
図１０に示すように、第２実施形態による携帯電話機１００の回転入力装置１３０の制御部１４２は、回転部材３１が所定時間（１０ｍｓｅｃ）以上停止していると判断した場合に、回転部材３１が停止している抵抗付与範囲を抵抗不付与範囲に切り替えるように構成されている。
【００５８】
また、第２実施形態の回転入力装置１３０では、図１１に示すように、回転角度の３６０度を２５６分割（０〜２５５）した値のうち「０」および「１」（０〜約２．８度）、「８」および「９」（約１１．３〜約１４度）、・・・「２４８」および「２４９」（約３４８．８〜約３５１．６度）と対応する抵抗付与範囲と、抵抗付与範囲以外の値に対応するように設けられた抵抗不付与範囲とが予めプログラムに設定されている。つまり、第２実施形態では、回転角度の３６０度を２５６分割（０〜２５５）した値のうち連続する２つの値と対応する範囲とその後ろの連続する６つの値と対応する範囲とが、それぞれ、交互に抵抗付与範囲と抵抗不付与範囲とになるように予め設定されている。また、抵抗付与範囲は、上記第１実施形態の抵抗付与範囲と異なり、回転角度の３６０度を２５６分割（０〜２５５）した値のうち複数の値に渡って設定されている。なお、携帯電話機１００のその他の構成は、上記第１実施形態による携帯電話機１の構成と同様なので、その説明を省略する。
【００５９】
次に、第２実施形態による回転入力装置の回転部材３１が回転する方向に抗する抵抗力を制御する際における制御部１４２の制御フローについて説明する。なお、ステップＳ１〜ステップＳ６は、上記第１実施形態と同様（図８参照）の動作なので、その説明を省略する。
【００６０】
図１２に示すように、ステップＳ７において、今回読み込まれた回転角度が前回読み込まれた回転角度と同じであるか否かが判断される。具体的には、静電式エンコーダ３８により読み込み可能な回転角度の３６０度を２５６分割（０〜２５５）した値（回転角度）のうち、今回読み込まれた値が前回読み込まれた値と同様の抵抗付与範囲に対応する所定値のままであるか否かが判断される。そして、ステップＳ７において、今回読み込まれた回転角度が前回読み込まれた回転角度と同じではないと判断された場合には、ステップＳ３１に進む。
【００６１】
その後、第２実施形態では、ステップＳ３１において、範囲変更中フラグがオン状態であるか否かが判断される。ここで、範囲変更中フラグとは、回転部材３１が抵抗付与範囲と対応する回転位置で所定時間（１０ｍｓｅｃ）以上停止していると判断した場合に、回転部材３１が停止している抵抗付与範囲を抵抗不付与範囲に切り替えたことを認識するフラグであり、範囲変更中フラグがオン状態の時には、抵抗付与範囲が抵抗不付与範囲に切り替えられている。また、範囲変更中フラグがオフ状態の時には、抵抗付与範囲は抵抗不付与範囲に切り替えられずに抵抗付与範囲のままである。そして、ステップＳ３１において、範囲変更中フラグがオン状態であると判断された場合には、ステップＳ３２に進む。そして、ステップＳ３２において、範囲変更中の抵抗付与範囲の抵抗不付与範囲への変更が解除されるとともに、範囲変更中フラグがオン状態からオフ状態に切り替えられ、ＲＡＭ４３に範囲変更中フラグの状態（オフ状態）が記憶された後、ステップＳ３３に進む。また、ステップＳ３１において、範囲変更中フラグがオン状態ではないと判断された場合には、ステップＳ３３に進む。
【００６２】
その後、ステップＳ３３において、励磁コイル３９が通電され、ステップＳ３４に進む。その後、ステップＳ３４において、時間計測用カウンタのカウンタ値がクリアされ、回転部材３１が回転された際の励磁コイル３９に対する制御部１４２の制御フローが終了する。また、ステップＳ７において、今回読み込まれた回転角度が前回読み込まれた回転角度と同じであると判断された場合には、ステップＳ３５に進む。
【００６３】
その後、ステップＳ３５において、時間計測用カウンタのカウンタ値が設定値（１０ｍｓｅｃ）を超えたか否かが判断される。具体的には、ＲＯＭ４４に格納された設定値（１０ｍｓｅｃ）とカウンタ値とを比較することにより、時間計測用カウンタのカウンタ値が設定値（１０ｍｓｅｃ）を超えたか否かが判断される。そして、ステップＳ３５において、時間計測用カウンタのカウンタ値が設定値を超えていないと判断された場合には、ステップＳ３６に進む。そして、ステップＳ３６において、時間計測用カウンタのカウンタ値に所定値（１ｍｓｅｃ）を加算した後、回転部材３１が回転された際の励磁コイル３９に対する制御部１４２の制御フローが終了する。
【００６４】
また、ステップＳ３５において、時間計測用カウンタのカウンタ値が設定値（１０ｍｓｅｃ）を超えたと判断された場合には、ステップＳ３７に進む。そして、ステップＳ３７において、励磁コイル３９の通電を行うことなく、ステップＳ３８に進む。その後、ステップＳ３８において、現在の抵抗付与範囲が抵抗不付与範囲に切り替えられるとともに、範囲変更中フラグがオン状態に変更される。たとえば、「０」および「１」の抵抗付与範囲において回転部材３１が１０ｍｓｅｃ以上停止している場合には、図１１では抵抗付与範囲であった「０」および「１」が、図１３に示すように、抵抗不付与範囲に切り替えられる。
【００６５】
その後、ステップＳ３９において、時間計測用カウンタがオフ状態に切り替えられ、回転部材３１が回転された際の励磁コイル３９に対する制御部１４２の制御フローが終了する。
【００６６】
第２実施形態では、上記のように、制御部４２を、回転部材３１が抵抗付与範囲と対応する回転位置で所定時間（１０ｍｓｅｃ）以上停止していると判断した場合に、回転部材３１が停止している抵抗付与範囲を抵抗不付与範囲に切り替えることにより、励磁コイル３９が回転部材３１に対して抵抗力を付与しない制御を行うように構成することによって、回転部材３１が停止している抵抗付与範囲を抵抗不付与範囲に切り替えることにより、容易に、回転部材３１に抵抗力が付与されないように励磁コイル３９を制御することができる。
【００６７】
また、第２実施形態では、上記のように、回転部材３１が停止している抵抗付与範囲を抵抗不付与範囲に切り替えられている場合において、回転部材３１が回転したと判断した場合には、抵抗不付与範囲を抵抗付与範囲に戻す制御を行うことによって、回転し始めた後は、元々の設定通りに抵抗を付与することができる。
【００６８】
また、第２実施形態では、上記のように、抵抗付与範囲が複数の回転角度の３６０度を２５６分割（０〜２５５）した値に渡って設けられている場合において、その抵抗付与範囲内で回転角度（回転角度の３６０度を２５６分割（０〜２５５）した値）が変更された場合にも、その抵抗付与範囲は抵抗不付与範囲に変更されているので、抵抗不付与範囲に変更された抵抗付与範囲内で回転角度（回転角度の３６０度を２５６分割（０〜２５５）した値）が変更された場合には、回転部材３１に抵抗力が付与されない。
【００６９】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７０】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、本発明の電子機器の一例としての携帯電話機に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。電子機器であれば、たとえば、携帯型音楽プレーヤー、リモートコントローラおよびカーナビゲーション装置などの携帯電話機以外の他の電子機器に適用してもよい。
【００７１】
また、上記第１および第２実施形態では、本発明の回転入力装置を電子機器である携帯電話機に適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。電子機器以外の機器に本発明の回転入力装置を適用してもよい。
【００７２】
また、上記第１および第２実施形態では、回転角度の３６０度を２５６分割（０〜２５５）した値（回転角度）のうち１つ分を抵抗付与範囲に設定するとともに、３つ分を抵抗不付与範囲に設定することにより、抵抗付与範囲と抵抗不付与範囲とを１対３の割合で配置した例について示したが、本発明はこれに限られない。回転角度の３６０度を２５６分割（０〜２５５）した値（回転角度）のうち複数分を抵抗付与範囲に設定するとともに、抵抗付与範囲の３倍分を抵抗不付与範囲に設定することにより、抵抗付与範囲と抵抗不付与範囲とを１対３の割合で配置するようにしてもよい。
【００７３】
また、上記第１および第２実施形態では、回転角度の３６０度を２５６分割（０〜２５５）することにより、抵抗付与範囲および抵抗不付与範囲を設定した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、回転角度の３６０度を５１２分割（０〜５１１）するなど、３６０度を２５６分割よりも大きい値で分割してもよいし、２５６分割よりも小さい値で分割してもよい。
【００７４】
また、上記第１および第２実施形態では、回転部材が回転した際の回転角度（検出値）を静電式エンコーダにより取得した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、回転部材が回転した際の回転角度（検出値）を光により検出可能な光学式エンコーダなど、静電式エンコーダ以外の検出装置により回転角度（検出値）を取得するようにしてもよい。
【００７５】
また、上記第１および第２実施形態では、回転部材が抵抗付与範囲で１０ｍｓｅｃ以上停止した際に励磁コイルに通電を行わない例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、回転部材が抵抗付与範囲で５ｍｓｅｃ以上または２０ｍｓｅｃ以上停止した際に励磁コイルに通電を行わないようにするなど、励磁コイルに通電を行わないようにする時間として１０ｍｓｅｃ以外の時間を適用してもよい。
【００７６】
また、上記第２実施形態では、回転部材が抵抗付与範囲に所定時間以上位置した場合に、停止していた抵抗付与範囲のみを抵抗不付与範囲に切り替えることにより、励磁コイルに通電しない例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、回転部材が抵抗付与範囲に所定時間以上位置した場合に、抵抗付与範囲と抵抗不付与範囲とを全て入れ替える制御を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１  携帯電話機（電子機器）
３０  回転入力装置
３１  回転部材
３２  支持台（抵抗付与部）
３８  静電式エンコーダ（角度検出部、静電容量式角度検出部）
３９  励磁コイル（抵抗付与部）
４２  制御部
７０  電源部
【図１】
2011108062.tif 000003
【図２】
2011108062.tif 000004
【図３】
2011108062.tif 000005
【図４】
2011108062.tif 000006
【図５】
2011108062.tif 000007
【図６】
2011108062.tif 000008
【図７】
2011108062.tif 000009
【図８】
2011108062.tif 000010
【図９】
2011108062.tif 000011
【図１０】
2011108062.tif 000012
【図１１】
2011108062.tif 000013
【図１２】
2011108062.tif 000014
【図１３】
2011108062.tif 000015