JP2004045685A

JP2004045685A - 回転操作機構および撮像装置

Info

Publication number: JP2004045685A
Application number: JP2002202185A
Authority: JP
Inventors: Takushi Masuda; 増田　拓士
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-11
Also published as: JP3994811B2

Abstract

【課題】回転操作部の操作量に対応して検出手段での操作量検出を的確に行えるようにすること。
【解決手段】本発明は、リング状の回転操作部２５と、回転操作部２５の操作量を検出するポテンショメータ５７と、回転操作部２５の操作量を増速してポテンショメータ５７へ伝達する可動ギヤ５３等の増速手段と、増速手段の増速比を切り替える増速比切り替え手段とを備える回転操作機構である。また、この回転操作機構を備える撮像装置１でもある。
【選択図】　　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リング状の回転操作部材を操作してその操作量を検出することにより所望の動作を行う回転操作機構および撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トルク可変リングを有するカメラとして次のようなものが提案されている。例えば、特開平１０−１４８７４８号公報には、フォーカスリング作動トルクの最適な値への設定ができ、またピントの効きの強い範囲では作動トルクを重くすることのできるトルク可変リングが提案されている。
【０００３】
また、特開２０００−３２１４７９号公報には、手動時と電動時とにおける操作トルクを別個に設定することの出来る撮像装置が提案されている。さらに、特開平１１−１０１６０５号公報では、ポテンショメータを用いた角度検出装置について、２個の環状抵抗と２個の摺動子とを用いる方法が提案されている。
【０００４】
また、本出願人によりリング状操作部材を変倍とピント合わせに切り替えて使う場合において変倍操作時とピント合わせ時に操作リングの操作トルクを変化させることができるリング状操作部材が提案されている（特願２００２−１１８９４０号参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ポテンショメータを用いてリング状操作部材の操作量を検出しようとする場合、リング状操作部材とポテンショメータのギヤ比によって、ギヤ比が小さいすなわちリング状操作部材の回転に対してポテンショメータの回転数が少ない場合はポテンショメータで検出する抵抗値のバラツキに対して作動量が小さくなりすぎてしまい、リング状操作部材の微妙な回転をポテンショメータでうまく検出することができないという問題がある。
【０００６】
また、ギヤ比が大きい場合はリング状操作部材の回転に対してポテンショメータの回転数が大きくなりすぎサンプリング周波数あたりのポテンショメータでの検出角度は限られているため、回転方向が検出できなくなるおそれがある。また、それを防ぐためにサンプリング周期を上げる必要があるが、サンプリング周期を上げると処理に時間が掛かり、システムの負荷になるという問題を生じさせる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、リング状の回転操作部材と、回転操作部材の操作量を検出する検出手段と、回転操作部材の操作量を増速して検出手段へ伝達する増速手段と、増速手段の増速比を切り替える増速比切り替え手段とを備える回転操作機構である。また、この回転操作機構を備える撮像装置でもある。
【０００８】
このような本発明では、増速比切り替え手段によって回転操作部材の操作量の増速比を切り替えることから、回転操作部材の操作量に応じて検出手段でその操作量を検出しやすい増速比を設定することができ、操作量を的確に検出できるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図１は本実施形態に係る撮像装置の前方斜視図、図２は本実施形態に係る撮像装置の後方斜視図、図３は本実施形態に係る撮像装置のブロック図である。すなわち、この撮像装置１はレンズ４０、操作部材（２５〜２８）、マイク１２、スピーカ１９、表示ＬＣＤ１７、ストロボユニット２１等を備えたデジタルスチルカメラである。
【００１０】
操作部材（２５〜２８）としては、レンズ４０の周囲に設けられるリング状の回転操作部２５と、露出固定やホワイトバランス調整を行うための調整ボタン２６と、シャッターボタンや露光調整ダイヤル等から成る撮影ボタン群２７と、表示ＬＣＤ１７の表示内容を切り替える表示切り替えボタン２８とを備えている。
【００１１】
撮像装置１のブロック構成としては、図３に示すように、ＭＰＵ（中央演算装置）１１を中心として、マイク１２、ＶＩＤＥＯアンプ１３、ＣＣＤ（固体撮像素子）１４、信号処理回路１５、ＲＧＢドライバ１６、表示ＬＣＤ１７、ＶＩＤＥＯアンプ１８、スピーカ１９、コントローラ２０、ストロボユニット２４、記憶媒体２２、外部端子２３、操作部材（２５〜２８）、レンズ４０、ポテンショメータ５７が制御される構成となっている。なお、これら各部は図示しない電源系により駆動されている。
【００１２】
また、レンズ４０の内部には、絞り制御モータ４１、ズームモータ４２、フォーカスモータ４３、シャッター４４およびこれらを動作させるドライバ４５が設けられている。
【００１３】
マイク１２やＣＣＤ（固体撮像素子）１４からの信号はそれぞれＶＩＤＥＯアンプ１３、信号処理回路１５によって処理され、ＭＰＵ１１に送られる。また、絞り制御モータ４１、ズームモータ４２、フォーカスモータ４３、シャッター４４はドライバ４５を介してＭＰＵ１１によって制御される。
【００１４】
ＣＣＤ１４で取り込んだ画像は、ＭＰＵ１１からＲＧＢドライバ１６によって表示ＬＣＤ１７に表示される。スピーカ１９はＶＩＤＥＯアンプ１８によって音を発生する。
【００１５】
また、ＭＰＵ１１はコントローラ２０を介してストロボユニット２１の制御を行い、フラッシュの発光を制御する。ＭＰＵ１１によってメモリースティック（ソニー社商標）等の記憶媒体２２への書き込み読み出しや、外部端子２３を通しての通信や出力が行われる。また、操作部材（２６〜２８）によって撮影条件の設定が行われる。
【００１６】
リング状の回転操作部２５の回転はポテンショメータ５７へ伝えられる。ポテンショメータ５７は内部に環状抵抗と摺動子とを有する検出手段である。ＭＰＵ１１には一定の周期ごとにポテンショメータ５７の内部の抵抗値がＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換され取り込まれる。ＭＰＵ１１は取り込まれた抵抗値を前回の抵抗値と比較して、回転操作部２５の回転角を算出する。
【００１７】
図４は本実施形態に係る回転操作機構の主要部を説明する図であり、（ａ）はリング状の操作部材が変倍位置にある場合の断面図、（ｂ）はリング状の操作部材が焦点調節位置にある場合の断面図、（ｃ）は増速比切り替え手段を示す平面図である。
【００１８】
リング状の回転操作部２５は、スライド部材５２に回転自在に支持されている。また、スライド部材５２は本体５１に対してレンズ光軸方向にスライド可能に支持されている。
【００１９】
スライド部材５２は非図示のトグルバネによって本体５１に対して図４（ａ）では前方向、図４（ｂ）では後方向に付勢されている。
【００２０】
増速比切り替え手段である可動ギヤ５３はスライド部材５２に回転可能に軸支され、回転操作部２５の回転に応じて回転するように回転操作部２５の円周上に成形されたラック部２４ｚと契合している。
【００２１】
この可動ギヤ５３がポテンショメータ５７の小ギヤ５７ａに契合するか、連結ギヤ５６のギヤ５６ｙに契合するかによって回転操作部２５の回転に対するポテンショメータ５７の回転の増速比が変わることになる。
【００２２】
ポテンショメータ５７には小ギヤ５７ａと外周ギヤ５７ｂがあり、ポテンショメータ５７が回転すると小ギヤ５７ａ、外周ギヤ５７ｂと一体に回転するブラシによってベース部分に形成された抵抗の値が読み取られる。この抵抗値を一定のサンプリング周期でＡ／Ｄ変換することによって回転操作部２５の操作量が検出される。
【００２３】
図４（ａ）に示す状態では回転操作部２５は変倍位置にあり、回転操作部２５の回転は可動ギヤ５３を介してポテンショメータ５７の小ギヤ５７ａを回転させる。
【００２４】
本実施形態では回転操作部２５のラック部２４ｚの歯数は１２０、可動ギヤ５３の歯数は、ギヤ５３ｚで８歯、ギヤ５３ｘで８歯、ポテンショメータの小ギヤ５７ａで８歯のため、ギヤの増速比は
（１２０／８）×（８／８）＝１５
となる。したがって回転操作部２５を一回転させるとポテンショメータは
１５回転することになる。
【００２５】
ピン５４はバネ５５によって回転操作部２５の外周方向に付勢され、回転操作部２５に押圧を与える。回転操作部２５が変倍位置にある場合はピント調整位置にある場合に比べて高い押圧を与えるような構造となっている。そのため、回転操作部２５が変倍位置にある場合（図４（ａ））のほうがピント調整位置にある場合（図４（ｂ））に比べて回転操作部２５の操作トルクは高くなる。
【００２６】
回転操作部２５をスラスト方向に操作すると回転操作部２５とスライド部材５２、可動ギヤ５３は一体的にスラスト方向に移動して、スイッチ５９がＯＦＦとなる。このスイッチ５９のＯＮ−ＯＦＦに応じてズームモードとピントモードとが切り替えられる。
【００２７】
図４（ｂ）に示す状態では操作部材２５はピント調整位置にある。この場合は回転操作部２５の回転は可動ギヤ５３に伝えられ、連結ギヤ５６を介してポテンショメータ５７の外周ギヤ５７ｂを回転させる。
【００２８】
本実施形態では回転操作部２５のラック部２４ｚの歯数は１２０、可動ギヤ５３の歯数は、ギヤ５３ｚが８歯、ギヤ５３ｘが８歯、連結ギヤ５６の歯数は、ギヤ５６ｙが１０歯、ギヤ５６ｗが１６歯、ポテンショメータの外周ギヤ５７ｂが２８歯であるから、ギヤの増速比は
（１２０／８）×（８／１０）×（１６／２８）＝約６．９
となる。したがって回転操作部２５を一回転させるとポテンショメータ５７は約６．９回転することになる。
【００２９】
したがって、回転操作部２５がピント調整位置にある場合は変倍位置にある場合に比べて、回転操作部２５の作動トルクが軽くなり、同時に回転操作部２５の回転操作に対してポテンショメータ５７が回転する増速比を小さくできるようになる。
【００３０】
このように構成することで本実施形態では、リング状操作部材２５を変倍とピント合わせに切り替えて使う場合において、ピント合わせ時には変倍操作時よりも操作回転操作部２５の操作トルクを軽くし、同時に回転操作部２５の操作量を検出するポテンショメータ５７の回転する増速比を低くすることができるので、変倍操作時にはリングの微小な回転を検出することができると同時に、ピント合わせ時に操作トルクの軽くなったリングが速く回転させられて、ポテンショメータの検出能力を超えるということがないという効果が得られる。
【００３１】
さらに、変倍とピント合わせの切り替えをリング状の回転操作部２５のスラスト方向の動きによって行うことが出来るため、操作者は、回転操作部２５を持ったままで、自在に変倍とピント合わせとを行うことができるという効果も得られる。
【００３２】
次に、他の実施形態を説明する。図５は回転操作機構の他の実施形態を説明する主要部断面図である。この回転操作機構では、回転操作部２５のスラスト方向に沿った位置として、図５（ａ）〜（ｃ）に示す３つの位置（ポジション）を選択できるようになっている。
【００３３】
この３つのポジションを選択できるようにするにあたり、回転操作部２５の内周面のピン５４が当接する部分には少なくとも２つの凹部が形成されている。この凹部にピン５４が入り込むことで回転操作部２５が各ポジションに半固定される。
【００３４】
また、各凹部の深さを変えることで、ピン５４のバネ５５による回転操作部２５の付勢力が変わり、各ポジション毎に操作トルクを変えることもできる。
【００３５】
図５（ａ）に示す状態では、回転操作部２５をスラスト方向のうち最も図中左方向へ移動させたポジション（以下、Ａポジションと言う。）となっている。この場合、ピン５４は回転操作部２５の内周面に当接して最も押し込まれる状態となり、バネ５５から回転操作部２５に対して最大の付勢力を与えることになる。したがって、このＡポジションでは回転操作部２５の操作トルクが最も高くなる。
【００３６】
また、回転操作部２５がこのＡポジションにあると２つのスイッチ５９がスライド部材５２によって押し込まれてＯＮ状態となる。この２つのスイッチ５９のＯＮ状態によって回転操作部２５がＡポジションにあることが分かり、回転操作部２５による操作モードを設定できるようになる。
【００３７】
さらに、回転操作部２５がＡポジションにある場合は、回転操作部２５の回転が可動ギヤ５３を介してポテンショメータ５７の小ギヤ５７ａ部を回転させることになる。この時のギヤ増速比は例えば図４（ａ）に示す場合と同様「１５」となり、回転操作部２５の一回転でポテンショメータが１５回転するようになる。
【００３８】
次に、図５（ｂ）に示す状態では、回転操作部２５をスラスト方向のうち最も図中右方向へ移動させたポジション（以下、Ｂポジションと言う。）となっている。この場合、ピン５４は回転操作部２５の内周面に設けられた凹部のうち図中右側に入り込む。ここで、この凹部は最も深く形成されているため、ピン５４は最も飛び出した状態で入り込むことになる。これによって、バネ５５から回転操作部２５に対して最小の付勢力を与えることになる。つまり、このＢポジションでは回転操作部２５の操作トルクが最も低くなる。
【００３９】
また、回転操作部２５がこのＢポジションにあると２つのスイッチ５９ともスライド部材５２と当接しないことになり、ＯＦＦ状態となる。この２つのスイッチ５９のＯＦＦ状態によって回転操作部２５がＢポジションにあることが分かり、回転操作部２５による操作モードを設定できるようになる。
【００４０】
さらに、回転操作部２５がＢポジションにある場合は、回転操作部２５の回転が可動ギヤ５３に伝えられ、連結ギヤ５６を介してポテンショメータ５７の外周ギヤ５７ｂ部を回転させることになる。この時のギヤ増速比は例えば図４（ｂ）に示す場合と同様「約６．９」となり、回転操作部２５の一回転でポテンショメータが約６．９回転するようになる。
【００４１】
したがって、回転操作部２５がＢポジションにある場合はＡポジションにある場合に比べて作動トルクが軽くなり、同時に回転操作部２５の回転操作に対してポテンショメータ５７が回転する増速比を小さくできるようになる。
【００４２】
次に、図５（ｃ）に示す状態では、回転操作部２５をスラスト方向の可動範囲の中間付近へ移動させたポジション（以下、Ｃポジションと言う。）となっている。この場合、ピン５４は回転操作部２５の内周面に設けられた凹部のうち図中左側に入り込む。
【００４３】
ここで、この凹部は右側の凹部より浅く形成されているため、ピン５４は右側の凹部に入り込む場合より押し込まれた状態で入り込むことになる。これによって、バネ５５から回転操作部２５に対してＢポジションの場合より大きく、Ａポジションの場合より小さい付勢力を与えることになる。つまり、このＣポジションでは回転操作部２５の操作トルクがＡポジションとＢポジションとの間となる。
【００４４】
また、回転操作部２５がこのＣポジションにあると２つのスイッチ５９のうち一方がスライド部材５２によって押し込まれてＯＮ状態となり、他方はスライド部材５２と当接しないためＯＦＦ状態となる。この２つのスイッチ５９のＯＮ／ＯＦＦ状態によって回転操作部２５がＣポジションにあることが分かり、回転操作部２５による操作モードを設定できるようになる。
【００４５】
さらに、回転操作部２５がＣポジションにある場合は、回転操作部２５の回転を伝える可動ギヤ５３がポテンショメータ５７の小ギヤ５７ａにも、連結ギヤ５６のギヤ５６ｙにも契合しないフリーな状態となる。したがって、回転操作部２５を回転させてもポテンショメータ５７による検出は行われないことになる。
【００４６】
このように、回転操作部２５の位置として３ポジションを選択できる場合には、例えば、Ａポジションでズームモード（操作トルク大、ギヤ増速比大）、Ｂポジションでピントモード（操作トルク小、ギヤ増速比小）、Ｃポジションで固定モードといった利用が可能となる。
【００４７】
つまり、回転操作部２５をＢポジションにしてピントを合わせた後、Ａポジションにしてレンズ倍率を設定し、その後にＣポジションにすることで先に合わせたピントおよびズームを固定して撮影を行うことが可能となる。したがって、合わせたピントやズームを誤って動かしてしまうことを防止できるようになる。
【００４８】
なお、上記説明したいずれの実施形態でも、スイッチ５９が入った時からポテンショメータ５７のサンプリングを開始するようにすれば、回転操作部２５の操作量を迅速に検出することが可能となる。
【００４９】
また、上述の実施形態では、ギヤ比を変えることによって回転操作部２５に対する検出精度を変えていたが、その他にたとえば、回転操作部２５の操作トルクを軽くするとポテンショメータ５７のＡ／Ｄ変換のサンプリング周期が速くなる様に構成しても良い。
【００５０】
このように構成すると、リングの操作トルクが重く、速く回転される恐れがない場合は、サンプリング周期が遅くなり、システムの負荷が軽くなるという効果もある。
【００５１】
また、回転操作部２５のポジションに応じて表示ＬＣＤ１７等へポジション情報や対応するモード情報を表示させてもよい。これにより回転操作部２５の操作感とともに視覚によってポジションやモードを的確に把握できるようになる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果がある。すなわち、増速比切り替え手段によって回転操作部材の操作量の増速比を切り替えることから、回転操作部材の操作量に応じて検出手段でその操作量を検出しやすい増速比を設定することができ、操作量を的確に検出することが可能となる。また、この回転操作機構を撮像装置に設けることで、レンズの焦点合わせやズーム操作など各操作モードで操作量を的確に検出でき、ユーザの感覚感に合った操作を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る撮像装置の前方斜視図である。
【図２】本実施形態に係る撮像装置の後方斜視図である。
【図３】本実施形態に係る撮像装置のブロック図である。
【図４】本実施形態に係る回転操作機構の主要部を説明する図である。
【図５】本実施形態に係る回転操作機構の他の例を説明する断面図である。
【符号の説明】
１…撮像装置、１１…ＭＰＵ、１２…マイク、１４…ＣＣＤ、１７…表示ＬＣＤ、１９…スピーカ、２１…ストロボユニット、２５…回転操作部、２７…撮影ボタン群、４０…レンズ、５７…ポテンショメータ

Claims

リング状の回転操作部材と、
前記回転操作部材の操作量を検出する検出手段と、
前記回転操作部材の操作量を増速して前記検出手段へ伝達する増速手段と、
前記増速手段の増速比を切り替える増速比切り替え手段と
を備えることを特徴とする回転操作機構。
前記増速比切り替え手段は、前記回転操作部材がスラスト方向へ移動する範囲内のどの位置にあるかによって前記増速手段の増速比を切り替える
ことを特徴とする請求項１記載の回転操作機構。
前記回転操作部材による回転操作のトルクを切り替えるトルク切り替え手段を備えており、
前記トルク切り替え手段によるトルクの切り替えと連動して前記増速比切り替え手段による増速比の切り替えを行う
ことを特徴とする請求項１記載の回転操作機構。
請求項１記載の回転操作機構を備えている
ことを特徴とする撮像装置。
請求項２記載の回転操作機構を備えており、
前記回転操作部材のスラスト方向の移動によってレンズの焦点合わせを行うフォーカスモードと、レンズの変倍を行うズームモードとの切り替えを行う
ことを特徴とする撮像装置。