JP2013083866A - 操作装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固定部材に対して手動で回転可能に配置される操作部材と、上記固定部材に配置されていて上記操作部材が回転する際に当該操作部材に所定の負荷を与える負荷手段と、上記負荷手段に対して押圧された状態で摩擦接触する振動子と、上記固定部材または上記負荷手段に対する上記操作部材の相対位置を検出する位置検出手段と、動作モードを設定する動作モード設定手段と、上記振動子によって上記負荷手段に付与される振動を制御することにより、上記操作部材を回転操作した際に当該操作部材から得る操作感を変更する操作感制御手段と、を具備する操作装置において、上記位置検出手段からの出力に基づいて、上記設定されている動作モードに応じたクリック感を操作部材に発生させる。
【選択図】図2
Description
また、利用者が操作する回転体部を含む再生システムにおいて、電動モータによる回転トルクにより、回転体部にクリック感様の回転規制を実施することができると共に、振動モータや圧電素子により回転体部を振動させることができる技術が知られている(特許文献2参照)。
また、特許文献2のように、クリック感に関しては、回転体部にクリック感様の移動規制や振動させるために電動モータの回転トルクを制御する方法では、当該電動モータに付随する構成やその制御が複雑となり、小型化が要請されるカメラには不向きである。
上記第2の回転部材は、上記操作部材を介して上記第1の回転部材が回転力を付与された際、当該振動子からの振動によって当該第1の回転部材からの回転駆動力が制御されることを特徴とする。
上記第1の回転部材は当該操作部材が当該第1の位置へスライド移動した際には上記第2の回転部材へ駆動力を伝達可能な位置に移動し、当該操作部材が当該第2の位置へスライド移動した際には上記第2の回転部材へ駆動力を伝達不可能な位置に移動することを特徴とする。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る操作装置を説明するための図で、デジタルカメラに適用した構成を説明するためのブロック図である。
図1に示したデジタルカメラは、交換式レンズ100とカメラ本体200を含み、それらがI/F300を介して通信可能に接続されている。
交換式レンズ100は、フォーカスレンズ101、ズームレンズ102、絞り103、ドライバ104、105、114、レンズ用マイクロコンピュータ106、Flashメモリ107、モード切替操作部108、位置センサ109、振動子110、圧電体制御回路112、ロータ172、表示部115、及び操作リング111を含む。
なお、詳細は後述するが、上記位置センサ109は、位置センサの総称であって、具体的には、固定枠122に対する操作リング111の回転位置を検出する回転位置検出センサ109Aと、固定枠122に対して操作リング111がスライド開始したことを検出するスライド開始検出センサ109Bと、を含む。
フォーカスレンズ101は、被写体の光学像を撮像素子202に集光させ、ズームレンズ102は、被写体の光学像を変倍する。上記フォーカスレンズ101は光学像を変倍するときに動作されても、勿論良い。
メカシャッター201は、本体用マイクロコンピュータ214の指示を受けて駆動し、撮像素子202に被写体を露光する時間を制御する。
撮像素子202は、フォーカスレンズ101及びズームレンズ102により集光された光を、画素を構成するフォトダイオードで受光して光電変換し電荷量として出力する。上記撮像素子202は、各画素を構成するフォトダイオードの前面に、ベイヤー配列のカラーフィルタが配置された撮像素子で、水平方向にR画素とG(Gr)画素が交互に配置されたラインと、G(Gb)画素とB画素が交互に配置されたラインとを有し、さらにその2つのラインを垂直方向にも交互に配置することで構成されている。なお、撮像素子202は、CMOS方式のものでもCCD方式のものでも良い。また、ベイヤー配列に限らずFoveon(Foveon Inc.の登録商標)のような積層型の撮像素子や、アナログ処理部203やA/D変換部204までを含むような撮像素子等でもよい。
A/D変換部204から出力される画像データは、バス217を介して一旦SDRAM213に記憶される。SDRAM213は、A/D変換部204において得られた画像データや、画像処理部206、画像圧縮展開部208において処理された画像データ等の各種データが一時的に記憶される記憶部である。
AE処理部205は、画像データから被写体輝度を算出する。被写体輝度を算出するためのデータは、専用の測光センサの出力であってもよい。AF処理部207は、画像データから高周波成分の信号を取り出し、AF(Auto Focus)積算処理により、合焦評価値を取得する。
操作部216は、電源ボタン、レリーズボタン、再生ボタン、メニューボタン、動画ボタン、各種入力キー等の操作部材である。ユーザによって、操作部216の何れかの操作部材が操作されることにより、本体用マイクロコンピュータ214は、ユーザの操作に応じた各種シーケンスを実行する。
レリーズボタンは、ファーストレリーズスイッチとセカンドレリーズスイッチの2段スイッチを有して構成されている。レリーズボタンが半押しされて、ファーストレリーズスイッチがオンされた場合に、本体用マイクロコンピュータ214は、AE処理やAF処理等の撮影準備シーケンスを行う。また、レリーズボタンが全押しされて、セカンドレリーズスイッチがオンされた場合に、本体用マイクロコンピュータ214は、撮影シーケンスを実行して撮影を行う。
メニューボタンは、カメラ設定を変更可能にするメニューの表示指示を行うための操作部材である。メニューボタンが押されたときに、本体用マイクロコンピュータ214は、カメラ設定シーケンスを実行してメニュー表示等を行う。動画ボタンは、動画撮影指示を行うための操作部材である。動画ボタンが押されたときに、本体用マイクロコンピュータ214は、動画撮影シーケンスを実行して動画撮影を行う。
1群枠及び2群枠の外周部側には、リードネジが形成された軸状の1群送りネジ127が光軸に平行で軸回りに回転自在に配置されている。この1群送りネジ127は、一端部が固定枠122の内周側突出部の穴(カメラ本体側)に嵌合し、他端が固定枠122に固定された前固定枠162の穴(被写体側)に嵌合している。また、1群送りネジ127の後端部には1群ネジギア128がカシメや圧入等で固着されている。
1群モータ130を回転させると、1群モータギア131に噛合している1群ネジギア128が回転し、1群ネジギア128と一体の1群送りネジ127が回転する。すると、1群送りネジ127に噛合している1群枠124は1群送りネジ127の回転軸回りに回転する力が作用するが、1群枠124の回転は1群ガイド軸133により止められているので、1群送りネジ127の1回転で、そのネジピッチ分、光軸方向に移動する。この時、1群送りネジ127の部分で発生するガタや、1群ガイド軸133の部分で発生するガタは夫々、不図示のバネ等でガタが無くなるように押圧して、1群モータ130の回転が確実に1群枠124に伝わるようにしている。このような構成で、モータ軸他端に取り付けた1群位置検出ハネ132でモータ軸の回転を検出することにより、1群枠124の位置を正確に検出することが可能となる。
操作リング111は固定枠122の外周部に光軸回りに回転自在に嵌合している。操作リング111の内周側には円筒状のスケール141が設けられている。スケール141は等ピッチでN極、S極が交互に円周方向に帯状に並んだ磁気スケールである。また、スケール141と対向して固定枠122の外周部には位置センサ109が設けられている。この位置センサ109は、操作リング111の回転位置を検出するための回転位置検出センサ109Aであり、例えばGMR素子(巨大磁気抵抗素子)であって、スケール141の磁場変化によりその抵抗が変化し、電圧信号の変動としてスケール141との相対位置変化を検出する。この電気信号に応じて、各モータを制御することにより、手動で各枠を制御することも可能である。手動にするか自動(例えばオートフォーカス)にするかは、カメラ本体200の操作部216に含まれる操作部材の操作でもって設定可能としている。若しくは、交換式レンズ100に、ボタンあるいはレバー、ダイヤル等の操作部材を設け、その操作でもって設定可能に構成することも可能である。
なお、ここで示したモータは回転電磁モータであるが、圧電体を用いた圧電モータでも良いし、光軸方向に直接動作するリニアモータでも良い。モータをステッピングモータとすれば、モータの位置検出器は不要となる。
また、操作リング111の位置検出に関しても、磁気式でなく、光式の検出器でも良いし、静電式の検出器でも良い。
図4は、図2に開示されている負荷制御機構170が固定枠122に取り付けられた状態を説明するための図で、図5は負荷制御機構170の詳細な構成を説明するための光軸方向断面図AAである。
図4において、負荷制御機構170を構成する振動子110は固定板171bを介して、固定枠122にビス固定されている。詳細は図5で説明するが、負荷制御機構170を構成する振動子110には操作リング111と噛合するギヤ172aが設けられている。
ロータ172と振動体A171cの接触部には、接触部の摩擦係数をμ、バネ173の押圧力をFpとすると、摩擦力F=μ×Fpが発生し、摩擦力Fはロータ172とギヤで噛合している操作リング111に伝達され、操作リング111に操作負荷を与えている。また、図示しないが、振動子110は固定板171bを介して、固定枠122にビス固定されている。上記固定板171bは、振動子110の振動を阻害しないように当該振動子110における縦振動の節に配置されている。
符号144は滑り止めとして操作リング111に設けられたゴムである。符号146は絞り位置検出ハネである。符号147は3群ガイド軸である。符号148は絞り位置検出器である。符号149は3群送りネジである。符号150は3群位置検出ハネである。符号151は3群モータである。符号152は3群モータ台である。符号153は3群ネジギアである。符号154は3群モータギアである。符号155は2群送りネジである。符号156は2群位置検出ハネである。符号157はボールである。符号158はバネである。符号159は2群モータ台である。符号160は2群モータギアである。符号161は2群ネジギアである。符号162は前固定枠である。符号163は2群モータである。
図6に示したように、圧電体171aはチタン酸ジルコン酸鉛等の圧電セラミックスで作られた円形板状の圧電体単板を多数枚積み重ねて構成された積層圧電体からなっている。
上記所定の厚さを有する円形板状の圧電体板A401には、片側の面に印刷された円形電極C401c(表面電極)と、当該円形電極C401cから上記圧電体板A401の側面に延出する位置に電気的に連結して印刷された矩形板状の側面電極1B(401b)と、上記円形電極C(401c)及び上記側面電極1B(401b)とは電気的に絶縁していて上記円形板状の圧電体板A401の側面であって当該側面電極1B(401b)とは異なる側面部に印刷されている矩形板状の側面電極1A(401a)と、が形成されている。
また、上記所定の厚さを有する円形板状の圧電体板B402には、片側の面に印刷された円形電極C402c(表面電極)と、当該円形電極C402cから上記圧電体板B402の側面に延出する位置であって、上記側面電極1Aと対応する側面部に延出する位置に電気的に連結して印刷された矩形板状の側面電極2A(402a)と、上記円形電極C402c及び上記側面電極2A(402a)とは電気的に絶縁していて上記側面電極1B(401b)と対応する上記円形板状の圧電体板B402の側面であって、かつ、当該側面電極1B(401b)とは異なる側面部に印刷されている矩形板状の側面電極2B(402b)と、が形成されている。
従って、圧電体板が積層された際、側面に形成された電極1A、2A及び電極1B、2Bにより、積層された圧電体板が1枚おきに円形電極(401c、402c)と接続される。
また、セラミックスからなるが圧電作用のない電極板403の電極A及び電極Bには、取付孔410が設けられたフレキシブル回路基板404が接続されている。電極Aには当該電極Aと同形状をしたフレキシブル回路基板404の回路パターンA404aが接続され、電極Bには当該電極Bと同形状をしたフレキシブル回路基板404の回路パターンB404b接続されている。
また、図7は、取付孔410を有し、円形電極C401cと円形電極C402cとが交互に印刷された複数の圧電体単板を積層して焼結形成し、側面の表面に2つの電極を焼付け印刷して分極した後、上記フレキシブル回路基板404を外部電極に導電接合した圧電体171aを示している。なお、穴の無い円板状の圧電体単板を積層し焼結形成した後に中央に穴を切削で開けても良い。
図9、図10は、それぞれ図6、図7に対応する図であり、大きく異なるところは、圧電体板の形状が円形から長方形状になったことである。そして、これに伴い、円形電極も取付孔を有した長方形状になっている。また、フレキシブル回路基板404及び最も外側に位置する電極板Cの電極の形状も半円形状から長方形になっている。
なお、上述したように、図6で説明した円形の電極を長方形としたが、図9では、図6で説明した構成と同じ機能を有する構成には同じ符号を付している。
また、図6、図7では、圧電体板A,Bの形状が長方形状になっているが、端部が角形になっていれば良く、正方形状でも、多角形状でも良い。積層圧電体の形状を円形から角形にすると、特に、長方形状や正方形状にすると、1枚の圧電セラミックスから複数の圧電体を切り出すことができるので、切り出し効率が高くなりコストの面で有利である。
図11は、本願発明の負荷制御機構に適用した振動子110の変形例を説明するための断面図で、図12はその外観図、図13はその取り付け状態を説明するための図である。
以下、図5で説明した負荷制御機構に用いられた振動子とは異なる部分のみ説明する。
図12の外観図から明らかなように振動体A171cの形状が大きく異なる。即ち、振動体A171cのロータ172と接する側は円筒となっており、圧電体171aと接する側は円筒に内接する角柱になっている。そし、中心部はボルト171eを通す穴が開いている。更に、圧電体171aと振動体B171dも形状が、振動体A171cの角柱に対応した各形状になっている。
この様に振動子110の後端側を角柱にすることで、小型に形成することができ、圧電体171aから延びるフレキ404の配置スペースを確保することができる。また、外形が角形の積層圧電体では、1枚の大きい圧電体の板に複数の電極を印刷し、この複数の電極が印刷された板を複数枚積層したものを焼成し、これを切断することにより製造することが可能である。そのため、多量生産が簡単にできるという効果がある。さらに、同形状の角形圧電体を積層しているので、ボルト171eを回転させて締め込む場合に、振動体A171cと振動体B171dとを回転しないように保持するのが容易となる。
図14(a) に示すように、圧電体の初期状態では、ギヤ172aが形成されたロータ172がバネ173によって振動体A171cの方向に押圧され、ロータ172と振動体A171cとは摩擦接触している。振動体A171cへの押圧力は、ボルト171eに噛合するナット174の位置を調整することにより調整される。
なお、上記押圧力の調整は、圧縮コイルバネの例を示したが、皿バネ等でも良いし、磁石による磁力等、振動体A171cとロータ172の間に圧力が発生できるものであればどのような機構でも良い。
また、振動体A171cは剛性の高い金属とかセラミックスが好ましく、接触するロータ172も剛性が高く、耐摩耗性の金属やセラミックスにするのが好ましい。なお、可聴音の発生を抑制するには、ロータ172はPPS等の樹脂に炭素繊維やガラス繊維やセラミック粉を混練した材料で形成するのが良い。
ここに、圧電体171aを振動させて、振動子110の端部を構成する振動体A171cの端面には超音波振動による数万m/s2レベルの加速度が発生する。
圧電体171aに正弦波の20kHz以上の電圧が加えられると、ロータ172と振動体A171cの接触面に1μm程度の超音波振動が発生し、ロータ172が振動体A171cから浮き上がり、ロータ172は殆ど振動体A171cには接触しない状態となる。
圧電体171aには続いて圧電体171aを縮める方向の最大電圧印加状態でも振動体A171cはロータ172には接触しない状態が継続する(図14(d) 参照)。
次に圧電体171aに印加される電圧は小さくなって0になり、圧電体171aは初期状態の変位0の状態に戻るが、振動体A171cはロータ172に接触しない(図14(e) 参照)。
再び圧電体171aに縮む方向に電圧が加わり、圧電体171aが初期状態に戻ると、振動体A171cとロータ172は再び接触しない状態になる(図14(g) 参照)。
以上に示したように図14(c) から図14(g) までを1周期として繰り返しの動作となる。図14(a) から図14(c) までは静止状態から定常振動発生までの過渡特性の状態となるので定常状態では図14(c) から図14(g) が繰り返される。
従って、1周期の平均の摩擦力Fは非常に小さくなる。実際にはロータ172と振動体A171cの非接触時に操作リング111を動作すれば、摩擦力Fは0で動作し、圧電体171aの振動周期の間隔で、瞬間的に摩擦力でブレーキがかかる状態になるが、振動周期が非常に小さいために摩擦力が定常的に小さくなったように滑らかに動作する。
ここに例示した圧電体制御回路112は、図16に示す如くの回路構成を有し、その各部において、図17のタイムチャートで表わす波形の信号(Sig1〜Sig4)が生成され、それらの信号に基づいて次のように制御される。
上記トランス195の1次側に接続されたMOSトランジスタQ01及びMOSトランジスタQ02のON/OFF切替え動作によって、そのトランス195の2次側に所定周期の信号(Sig4)が発生するように構成されており、この所定周期の信号に基づき圧電体171aを駆動させ、図12に示すような振動を発生させるようになっている。
電圧制御回路196の出力電圧により、圧電体171aの振動振幅が決まる。
図18は、基本振動の振動振幅を電圧制御回路によって変えたときの接触部位の変位の状態を示すグラフである。図18から明らかなように、振動体A171cとロータ172とのZ方向(光軸方向)の接触位置は、基準振幅に対し、振幅拡大したとき、変化する。この振動振幅の拡大により、振動体A171cがロータ172に接触する時間が小さくなり、振動体A171cとロータ172の摩擦力が変わる。但し、振動振幅を拡大していっても、摩擦力は0になることはなく、0に近い一定の摩擦力F0に収束する。
クリック感を出すためには、振動体A171cとロータ172の間の摩擦力を操作リング111の回転位置に対応させて変化させれば良く、振動振幅を操作リング111の位置に対応して変化すれば実現できる。
fdrv=fpls/2N …(1)
但し、NはN進カウンタ192への設定値、fplsはクロックジェネレータ198の出力パルスの周波数、fdrvは圧電体171aに印加される信号の周波数である。尚、この(1)式に基づいた演算は、例えばレンズ用マイクロコンピュータ106で行われる。
S109の後、動画記録中であるか否かを判定する。すなわち、動画記録中フラグがオンであるか否かを判定する(S110)。ここで、その判定結果がYesの場合には、動画記録を開始するため、記録用に新しい動画ファイルを生成する(S111)。
S112の判定結果がNoの場合には、レリーズボタンが押されていない状態からレリーズボタンが押されてファーストレリーズスイッチがオンした状態へ遷移したか否かを判定する(S113)。ここで、その判定結果がYesの場合には、撮影準備シーケンスとして、AE処理(S114)及びAF処理(S115)を行う。
図23に示したように、レンズ操作処理サブルーチンでは、まず、モード切替操作部108の押下であったか否かを判定する(S201)。本体用マイクロコンピュータ214は、S105でYesと判定されたとき、すなわち、モード切替操作の押下があった場合には、操作モードの押下の度に設定を所定の順序に従って切り替える(S202)。ここで、所定の順序とは、例えば、フォーカスモード、ズームモード、撮影モード、ISO感度モード、シャッター速度モード、絞りモード、そして絞りモードの後は再びフォーカスモードに戻るといった順序である。この場合、例えば、操作モードの設定がフォーカスモードであったときにモード切替操作部108が押されると、操作モードの設定がフォーカスモードからズームモードに切り替わることになる。
なお、前述したように、回転抵抗は、操作リング111とロータ172とは回転結合し、ロータ172と振動子110とが摩擦接触しているため、振動子110の制御をすることで摩擦力を制御することが出来る。そのため、ユーザは、操作リング111を手動回転させたときに、フォーカス操作に好適な回転感触として、所定の大きさの回転抵抗力発生させることができる。
操作モードの設定がISO感度モードである場合のクリック操作感は、操作リング111の回転角度を45度づつ等角度間隔に仕切り、一回転で8回のクリック感が得られるように、S203の処理によって設定され、そのようなクリック感が得られるように振動子110の制御が行われている。
図24に示したように、本体用マイクロコンピュータ214は、この処理フローが開始すると、まず、S202で切り替えられた操作モードの設定が、フォーカスモード又はズームモードであるか否かを判定する(S301)。その判定結果がYesのフォーカスモード又はズームモードである場合には、操作リング111の回転抵抗力が常に最小になるような振動子110の制御を開始する(S302)。
S302の後、S304の後、又は、S305の処理が終了した後は、回転感触変更サブルーチンから図21のS101へリターンする。
図25において、横軸は操作リング111の基準位置からの回転角度を示し、縦軸は操作リング111の回転抵抗力(回転時の抵抗)を示している。また、実線は、操作リング111を右回転させたときの回転角度と回転抵抗力との関係を示し、点線は、操作リング111を左回転させたときの回転角度と回転抵抗力との関係を示している。なお、操作リング111は、右回転させると回転角度が大きくなり、左回転させると回転角度が小さくなるように設定されている。
S304の処理によって振動子110の制御が開始され、操作リング111が右回転されると、撮影モード又はISO感度の各モード状態における設定が切り替わる回転角度の手前Aにおいて、Bで示す一定の傾きで回転抵抗力が増加する。そして、設定が切り替わる回転角度に更に近づいたCで示すところで、Dで示す一定の傾きで回転抵抗力が減少し、設定が切り替わる回転角度Eに達したところで,Aで示す元の回転抵抗力に戻る。このような操作リング111の回転抵抗力の変化によって、ユーザは、設定が切り替わる回転角度に操作リング111が達したところでクリック感を得ることができる。
図26において、横軸は操作リング111の基準位置からの回転角度を示し、縦軸は操作リング111の回転抵抗力(回転時の抵抗)を示している。 図26において2つの矢印で指し示された回転角度 (P,Q)は,上述した操作リング111の回転角度範囲の下限P,回転角度範囲の上限Qを示している。そして、その下限及び上限は、最も高速なシャッター速度及び最も低速なシャッター速度、又は、最も小さなF値及び最も大きなF値に対応する。
図27に示したように、この処理フローが開始すると、まず、レンズ用マイクロコンピュータ106は、操作リング111の操作モードをFlashメモリ107から読み出す(S401)。なお、本例では、モード切替操作部108の押下に応じて操作モードの設定が切り替えられると、S106において、その切り替えられた操作モードの情報がFlashメモリ107に格納されるものとする。なお、ここでは、撮影モード又はISO感度モードがFlashメモリ107に格納され、その情報が読み出された場合について説明する。
続いて、周波数Noscf0と、S402で検出された基準位置xに対応する電圧Vconv(x)を、Flashメモリ107から読み出す(S403)。なお、本例では、Flashメモリ107に、予め、周波数Noscf0と基準位置xに対応する電圧Vconv(x)の情報が格納されているものとする。ここで、基準位置xに対応する電圧Vconv(x)は、例えば、実験的に、対応する従来の機械的なクリック機構から得られた力量データに基づいて決定されたものである。
第2の実施形態は,モード切替操作部108で選択されるモードとして、手動フォーカスモード(以下MFモードと呼ぶ)がさらに追加されたもので、このMFモードに切り替えられた状態で操作リング111を回転させた際の表示部115の状態に関する実施形態である。
図29は、モード切替操作部108で選択されたMFモード時に、操作リング111を回転させて表示を切り替えた状態を示し、図30はその変形例で、図31は、図30の表示動作のシーケンスを説明するための図である。
この状態で操作リング111を回転すると、その回転方向、回転位置に対応してメモリ115aが回転方向に順次移動して表示される。図29(1−2)は、操作リング111の右回転(ユーザから見て)により0.5mの撮影距離が選択されたことを表示している。
この図29(2−1)の状態で操作リング111が回転操作されると、その回転方向、回転位置に対応してメモリ115aが回転方向に順次移動して表示される。このとき、図24のS305で説明したように、負荷制御機構170が制御されて操作リング111にクリック感が発生する。具体的には、操作リング111の回転によりFナンバーが指標115bに対して1つずれる毎にクリック感が発生する。
図30(1−1)の初期状態に示すように、モード切替操作部108であるモードボタンによってMFモードが選択されると、モード表示部115にはモード名115e “MF”が表示され、メモリ115aには被写体距離と、撮影距離が「1m」であることを示す指標115bが表示される。この初期状態でクリックを伴いながら操作リング111を低速で回転させると、図30(1−2)の操作リング低速回転で示したように、メモリ115aの被写体距離がより細かい数値(4.5〜6.5の0.5きざみ)に変更され、さらに、クリックを伴いながら操作リング111を低速で回転させつづけると、メモリ115aが、指標115bに対して移動する。なお、この表示の変更に連動して操作リング111の操作角度に対する被写体距離の変化も細かくなる。
また、図30(1−2)の操作リング低速回転の状態からクリックを伴いながら操作リング111を高速で回転させると、図30(1−3)の操作リング高速回転で示すように、メモリ115aの被写体距離は粗い数値になるとともに、操作リング111の操作角度に対する被写体距離の変化も大きくなる。勿論、一般的なMFモードのように、クリック感のない状態で操作リング111に対する回転抵抗力を設定しても良い。
図30(2−2)の「操作リング低速回転」状態でクリックを伴いながら操作リング111を素早く回すと、表示は図30(2−3)の「操作リング高速回転」に表示されているように、各モードを表すMF,Av、Tv、+/-、ISO,WB,ART,AFが楕円上に配置され、操作リング111の回転方向に対応して順次モードが切替る。図30(2−3)の「操作リング高速回転」では、モード表示枠115cによって「+/-」が囲まれているように「+/-」モードが切替わっていることを表示している。
この状態で操作リング111をゆっくり回転(低速回転)させると、図30(3−2)に示すように、被写体距離表示と同様にメモリ115aはより細かい表示となる。ここではFナンバー表示なので、露光量の1段ごとに数値表示があり、その間にある点は1目盛で1/3段の露光量の刻みになるようになっている。勿論、段数の刻みはもっと粗く設定しても良いし、段数の刻みの異なる複数のモードを設けても良い。
次に、モード切替操作部108が押下されてモード変更可能状態であるかを判定し(S502)、Noであれば、操作リング111の回転位置でモードの変更を行なうことが可能と判断し、操作リング111で設定されたモードを表示部115のメモリ115aに表示する(S503)。
なお、第1の実施形態で説明した図2、図3と同じ構成には同じ符号を用い、異なる部材には新たな符号を付与している。
図32は本願発明の第2の実施形態に係るレンズ鏡筒の概略断面図で、図33は図32のAA断面図である。また、図34は負荷制御機構170を構成するギヤ172aの伝達機構を説明するための図で、図33に記載されたギヤ172a、ギヤ177及び固定板171bの周辺の拡大図である。さらに、図35は図34に記載されたBB断面の概略図で、負荷制御機構170を構成するギヤ172aとギヤ177との関係を説明するための図で、図36は操作リング111のスライド移動の際のギヤ177の動作を説明するための図である。なお、ギヤ172aとギヤ177は本願発明の負荷手段である。
このギヤ台178には、負荷制御機構170を構成するボルト171eと平行な軸181と、この軸181に配置されたバネ180とギヤ177が配置されていて、操作リング111のギヤ111aは、このギヤ177を介して負荷制御機構170を構成するロータ172のギヤに噛合している。なお、このギヤ177とロータ172のギヤは本願発明の負荷手段を構成している。
例えば、図21のメインフローや図27の操作リングの操作環の制御動作に示したデジタルカメラの処理フローを、ボディ用マイクロコンピュータ214のみが実行するように構成することも可能であるし、レンズ用マイクロコンピュータ106のみが実行するように構成することも可能である。或いは、ボディ用マイクロコンピュータ214とレンズ用マイクロコンピュータ106が協働して実行するように構成することも可能である。
また、デジタルカメラは、レンズ交換可能なタイプのカメラに限らず、例えばコンパクトカメラ等のようにレンズ交換ができないタイプのカメラとすることも可能である。この場合は、例えば、そのカメラのレンズ鏡筒に操作リング111を設けるようにすることも可能であるし、上記のように、操作リング111をダイヤル等のような回転式の操作部材として設けることも可能である。
(付記1)
被写体像を撮像して画像データを得る撮像手段と、
固定部材と、
上記固定部材に対して手動で変位可能に配置される操作部材と、
上記操作部材の操作力が加えられる移動部材と、
上記移動部材に押圧摩擦接触する振動子と、
上記操作部材の移動位置、又は、上記移動部材の位置を検出する位置検出手段と、
上記振動子の駆動を制御して上記移動部材と上記振動子の接触摩擦力を変更することにより、操作部材の操作力量を制御する操作力量制御手段と、
を具備し、
上記操作力量制御手段は、上記固定部材に対して上記操作部材を手動操作した際、当該操作部材にかかる上記移動部材と上記振動子の接触摩擦力がクリック感となるように上記振動子を制御することを特徴とする撮像装置。
上記操作力量制御手段は、設定されているモードに応じて上記クリック感を変更することを特徴とする付記1記載の撮像装置。
上記操作リングは、上記固定枠に対して手動でスライド可能に配置されており、
上記操作力量制御手段は、位置検出器によって上記操作リングがスライドを開始したことが検出された際に、上記振動子を非駆動状態にして当該操作リングを摩擦接触力により固定保持し、上記操作リングは、上記移動部材との係合部によりスライド方向にガイドされることを特徴とする付記1記載の撮像装置。
上記操作力量制御手段は、上記移動部材への圧接方向の振動振幅を変更するように上記振動子を駆動制御することを特徴とする付記1記載の撮像装置。
上記操作力量制御手段は、上記操作リングが手動操作されていないときには上記振動子を非駆動状態にして当該操作リングを摩擦接触力により固定保持し、上記位置検出手段によって上記操作リングの手動操作が開始されたことを検出したときには上記操作リングの摩擦接触力を軽減すると共にクリック感を付与するように上記振動子を駆動制御することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
上記操作力量制御手段は、上記振動子の駆動電圧を制御して上記振動子の振動振幅を変更することによってクリック力量を制御することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
上記操作力量制御手段は、上記振動子の駆動電圧として周波電圧の供給と停止を繰り返すことによってクリック感を付与することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
上記操作リングが所定の回転位置へ手動回転される場合、又は、上記操作リングが上記所定の回転位置を通過するように手動回転される場合、上記操作力量制御手段は、上記所定の回転位置の手前において上記操作リングにかかる接触摩擦力を増加させて減少させ、上記所定の回転位置にて上記操作リングにかかる接触摩擦力を元の接触摩擦力に戻すように上記振動子を制御することにより、上記所定の回転位置にてクリック感を付与することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
固定部材と、
上記固定部材に対して手動で変位可能に配置される操作部材と、
上記操作部材の移動位置を検出する位置検出器と、
上記位置検出器の位置信号に応じて、上記操作部材の負荷を制御する負荷制御機構と、
上記位置検出器の位置信号に応じて、表示部の表示を変更する表示制御装置と
を具備し、
上記表示制御装置は、上記固定部材に対して上記操作部材を手動操作した際、当該操作部材にかかる負荷と表示が対応するように上記表示装置を制御することを特徴とする撮像装置。
101 フォーカスレンズ
102 ズームレンズ
103 絞り
104、105、114 ドライバ
106 レンズ用マイクロコンピュータ
107 Flashメモリ
108 モード切替操作部
109 位置センサ
109A 回転位置検出センサ
109B スライド開始検出センサ
110 振動子
111 操作リング(操作部材)
112 圧電体制御回路
113 ロータ
115 表示部
121 マウント
122 固定枠
123 キバン
124 1群枠
125 2群枠
126 3群枠
127 1群送りネジ
128 1群ネジギア
129 1群モータ台
130 1群モータ
131 1群モータギア
132 1群位置検出ハネ
133 1群ガイド軸
134 絞りハネ
135 絞り台
136 絞りフタ
137 絞り板
138 絞りモータギア
139 絞りモータ台
140 絞りモータ
141 スケール
146 絞り位置検出ハネ
147 3群ガイド軸
148 絞り位置検出器
149 3群送りネジ
150 3群位置検出ハネ
151 3群モータ
152 3群モータ台
153 3群ネジギア
154 3群モータギア
155 2群送りネジ
156 2群位置検出ハネ
159 2群モータ台
160 2群モータギア
161 2群ネジギア
162 前固定枠
163 2群モータ
170 負荷制御機構
171 振動子
171a 圧電体
171b 固定板
171c 振動体A
171d 振動体B
171e ボルト
172 ロータ(負荷手段)
172a ギヤ
173 バネ
174 ナット
175 軸受
176 ボール
177 ギヤ(負荷手段)
178 ギヤ台
179 板
180 バネ
191 グランド
192 N進カウンタ
193 1/2分周回路
194 インバータ
195 トランス
196 電圧制御回路
198 クロックジェネレータ
200 カメラ本体
201 メカシャッター
202 撮像素子
203 アナログ処理部
204 A/D変換部
205 AE処理部
206 画像処理部
207 AF処理部
208 画像圧縮展開部
209 LCDドライバ
210 LCD
211 メモリI/F
212 記録媒体
213 SDRAM
214 本体用マイクロコンピュータ
215 Flashメモリ
216 操作部
217 バス
218 電源回路
300 I/F
401 圧電体板A
402 圧電体板B
401a、 側面電極1A
402a、 側面電極2A
401b 側面電極1B
402b 側面電極2B
401c、402c 円形電極C(長方形電極C)
Claims (9)
- 固定部材と、
上記固定部材に対して手動で回転可能に配置される操作部材と、
上記固定部材に配置されていて上記操作部材が回転する際に当該操作部材に所定の負荷を与える負荷手段と、
上記負荷手段に対して押圧された状態で摩擦接触する振動子と、
上記固定部材または上記負荷手段に対する上記操作部材の相対位置を検出する位置検出手段と、
動作モードを設定する動作モード設定手段と、
上記振動子によって上記負荷手段に付与される振動を制御することにより、上記操作部材を回転操作した際に当該操作部材から得る操作感を変更する操作感制御手段と、
を具備し、
上記操作感制御手段は、上記位置検出手段からの出力に基づいて、上記設定されている動作モードに応じたクリック感を上記操作部材に発生させることを特徴とする操作装置。 - 上記負荷手段は、上記操作部材の回転に連動して回転する第1の回転部材と、上記第1の回転部材と回転可能に連結しているとともに上記振動子側へ押圧された状態で当該振動子と摩擦接触している第2の回転部材と、を含み、
上記第2の回転部材は、上記操作部材を介して上記第1の回転部材が回転力を付与された際、当該振動子からの振動によって当該第1の回転部材からの回転駆動力が制御されることを特徴とする請求項1記載の操作装置。 - 上記操作部材は自己の回転軸に沿って第1の位置または第2の位置へスライド移動可能に配置され、
上記第1の回転部材は当該操作部材が当該第1の位置へスライド移動した際には上記第2の回転部材へ駆動力を伝達可能な位置に移動し、当該操作部材が当該第2の位置へスライド移動した際には上記第2の回転部材へ駆動力を伝達不可能な位置に移動することを特徴とする請求項2記載の操作装置。 - 上記操作部材が上記第1の位置または上記第2の位置へスライド移動を開始したことを検出するスライド開始検出手段を更に有し、
上記操作感制御手段は、上記スライド開始検出手段によって当該操作リングがスライドを開始したことが検出された際に、上記振動子を非駆動状態にして上記第2の回転部材を固定保持することを特徴とする請求項3記載の操作装置。 - さらに、モード及びその設定項目と、その設定項目に対応してクリック感を感じさせるための周期を記憶する記憶手段を有し、
上記操作感制御手段は、上記動作モードが設定された際、上記記憶手段から上記設定されたモード及びその設定項目と、その設定項目に対応する周期を読み出してその内容に基づいて上記振動子を制御し、上記負荷手段に付与する振動を変更することを特徴とする請求項1記載の操作装置。 - 上記操作感制御手段は、上記振動子を制御する圧電体制御手段を含み、当該圧電体制御手段は、上記振動子と上記負荷手段とが押圧圧接する方向の振動振幅を変更することによってクリック力量を制御することを特徴とする請求項1記載の操作装置。
- 上記操作感制御手段は、上記振動子を駆動するための駆動電圧である周波電圧の供給と停止を繰り返すことによってクリック感を付与することを特徴とする請求項1記載の操作装置。
- 上記操作感制御手段は、上記操作部材が第1の回転位置から基準位置へ手動で右回転される場合には、上記第1の回転位置での当該操作部材にかかる第1の接触摩擦力を所定時間徐々に増加させてから第2の接触摩擦力にし、当該第2の接触摩擦力から所定時間徐々に減少させて第1の接触摩擦力になるように制御し、
上記操作部材が第2の回転位置から基準位置へ手動で左回転される場合には、上記第2の回転位置での当該操作部材にかかる第1の接触摩擦力を所定時間徐々に増加させてから第2の接触摩擦力にし、当該第2の接触摩擦力から所定時間徐々に減少させて第1の接触摩擦力になるように制御することによって、当該操作部材が右回転の場合であっても左回転の場合であっても、クリック感を付与した後は、操作者が当該操作部材を同じ上記基準位置で切り換えられるようにしたことを特徴とする請求項1記載の操作装置。 - 上記操作感制御手段は、上記操作部材が手動操作されていないときには上記振動子を非駆動状態にして当該操作部材を摩擦接触力により固定保持し、上記位置検出手段によって上記操作部材の回転操作が開始されたことを検出したときには当該操作部材の摩擦接触力を軽減すると共に上記設定されたモードに応じたクリック感を付与するように上記振動子を駆動制御することを特徴とする請求項1記載の操作装置。
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