JP2013105101A - 操作ユニットおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ポジションの切り替え時にバネが圧縮されると、組み付け時の傾き、くせ等により、案内溝の内部でバネが屈折変形を起こす場合がある。
【解決手段】操作ユニットは、球部材と、複数の静定位置のそれぞれに対応する凹部を有する凹部部材と、凹部へ球部材を付勢するバネ部材と、バネ部材と球部材を凹部方向へ案内する案内部材とを備え、案内部材は、球部材が他の凹部へ転移する時の、バネ部材の屈折変形に対して逃げ部を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、操作ユニットおよび電子機器に関する。

バネと球を利用して、ユーザにクリック感を与える操作ユニットが知られている。バネと球は、ケースの案内溝に収容されており、ポジションの切り替え時にバネが圧縮、伸長される構造を有する。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開平０８−１４６４８２号公報

ポジションの切り替え時にバネが圧縮されると、組み付け時の傾き、くせ等により、案内溝の内部でバネが屈折変形を起こす場合がある。屈折変形したバネが伸長すると、屈折部が案内溝の壁面に衝打され、異音の原因となる。特に、操作方向の違いにより、異音の発生が異なる場合もある。

本発明の第１の態様における操作ユニットは、球部材と、複数の静定位置のそれぞれに対応する凹部を有する凹部部材と、凹部へ球部材を付勢するバネ部材と、バネ部材と球部材を凹部方向へ案内する案内部材とを備え、案内部材は、球部材が他の凹部へ転移する時の、バネ部材の屈折変形に対して逃げ部を有する。

本発明の第２の態様における電子機器は、上記の操作ユニットを備える。なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

操作ユニットを備えるカメラの背面図である。 第１の実施形態としてのコマンドダイヤルの外観図である。 コマンドダイヤルの分解斜視図である。 ケースの構造を示す図である。 ダイヤルの背面斜視図である。 他の例のケースの構造を示す図である。 更に他の例のケースの構造を示す図である。 第２の実施形態としてのコマンドダイヤルの主要部品における分解斜視図である。 第３の実施形態としてのスライドスイッチの主要部品における分解斜視図である。 スライドスイッチの構造を示す図である。 ケースの構造を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、操作ユニットを備えるカメラ１００の背面図である。図示するように、被写体側（紙面奥側）からカメラ側（紙面手前側）へ向かう方向をｚ軸プラス方向と定め、ｚ軸と直交する平面において紙面右側へ向かう方向をｘ軸プラス方向、紙面上方向をｙ軸プラス方向と定める。以降のいくつかの図においては、図１の座標軸を基準として、それぞれの図の向きがわかるように座標軸を表示する。

本実施形態に係る操作ユニットは、典型的には、エンドレスに回転させるコマンドダイヤル１３０に適用することができる。コマンドダイヤル１３０は、例えば１５度回転されるごとに１つの入力信号を発生するように構成されている。例えば、シャッター速度の設定に用いられる場合は、ユーザは、コマンドダイヤル１３０を３０度回転させるごとに、シャッター速度の設定を１／２段ずつ増減させることができる。

また、コマンドダイヤル１３０の他にもレリーズモードダイヤル１４０等にも適用できる。レリーズモードダイヤル１４０には、例えば、円周方向に沿って順にそれぞれ特定の位置に単写撮影モード、連写撮影モードおよびセルフタイマー撮影モードが割り当てられている。ユーザは、いずれか一つを、外装部材に記された指標と一致するようにレリーズモードダイヤル１４０を回転させることにより、特定のレリーズモードを選択することができる。このとき、連写撮影モードから使用頻度の低いセルフタイマー撮影モードへの回転角は、単写撮影モードと連写撮影モードの間の回転角よりも大きくすることができる。

以下の説明においては、操作ユニットの代表例として、コマンドダイヤル１３０の構成を説明する。コマンドダイヤル１３０は、その一部がカメラ１００の筐体を構成する外装部材１０１に設けられた開口から突出して設置されており、ユーザの操作を受けることができる。

図２は、第１の実施形態としてのコマンドダイヤル１３０の外観図である。コマンドダイヤル１３０は、筐体内部の構造物に固定されたケース２４０と、ケース２４０に対して回転するダイヤル２１０とを主要な構成部材として含む。ダイヤル２１０は、図において点線で示す外装境界よりもｚ軸プラス側で外部に突出しており、ユーザは、この突出した部分を例えば右手親指により矢印方向に回転させることができる。

ダイヤル２１０は、ユーザが矢印方向に回転させた場合に、３０度間隔で静定する。換言すれば、ダイヤル２１０は、周方向に設定された合計１２カ所の静定位置以外では、停止しない。ユーザは、ダイヤル２１０を隣接する静定位置まで回転させる時に、１度のクリック感を得る。

コマンドダイヤル１３０は、ユーザによる回転操作に伴って、パルス信号を出力する。具体的には、回転方向と回転角度に応じたパルス信号が、接点ブラシ２７０の端子部２７１から送出される。

図３は、コマンドダイヤル１３０の分解斜視図である。特に図３（ａ）は、ｙ軸プラス側からの視点による分解斜視図であり、図３（ｂ）は、ｙ軸マイナス側からの視点による分解斜視図である。図示するように、コマンドダイヤル１３０は、ダイヤル２１０、ケース２４０、接点ブラシ２７０の他に、鋼球２２０、コイルバネ２３０、位相板２５０、軸止めビス２６０、固定ビス２８０を含む。

ケース２４０には貫通穴２４１が設けられており、ダイヤル２１０と一体成形された回転軸部２１１が当該貫通穴２４１に挿入され、回転軸部２１１の外周面が貫通穴２４１の内面に対して摺動嵌合する。回転軸部２１１の先端部は回転止めの平行カットが施されており、ここへ位相板２５０に設けられた長円穴２５１が嵌入される。そして、位相板２５０は、軸止めビス２６０により回転軸部２１１へ固定される。したがって、ダイヤル２１０と位相板２５０は、ケース２４０を挟み込んで一体的に回動する。

位相板２５０の一面には回路パターン２５２が形成されている。また、接点ブラシ２７０は、固定ビス２８０によりケース２４０に固定されている。接点ブラシ２７０は、複数のブラシ部２７２を有し、それぞれのブラシ部２７２は、端子部２７１と電気的に接続されている。ブラシ部２７２は、回動する回路パターン２５２に接触して、ダイヤル２１０の回転動作に伴ったパルス信号を端子部２７１へ出力する。

ケース２４０は、鋼球２２０とコイルバネ２３０を収容し、案内する案内溝２４２を有する。案内溝２４２は、回転軸部２１１の回転軸に対して放射方向に設けられている。本実施形態においては、案内溝２４２がケース２４０に一体的に形成された構造を成すが、案内部材として独立した構成部材がケース２４０に固定される構造であっても良い。案内溝２４２の具体的な形状については、後に詳述する。

鋼球２２０は、コイルバネ２３０の弾性力により、放射方向へ付勢される。ダイヤル２１０の内周には、３０度間隔で１２カ所の凹部２１２が設けられている。隣接する凹部２１２との間は、曲線で構成された凸部により接続されている。鋼球２２０は、静定状態においていずれかの凹部２１２に付勢される。ユーザがダイヤル２１０を回転させると、鋼球２２０は、一旦凸部に乗り上げてコイルバネ２３０を圧縮し、隣接する凹部２１２へ転移する。このとき、コイルバネ２３０の抵抗力と、凸部乗り越え時の回転速度の増加により、ユーザはクリック感を得る。

図４は、ケース２４０の構造を示す図である。特に、図４（ａ）は、正面図を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＡ−Ａの断面図を示す。

案内溝２４２は、上述のようにコイルバネ２３０を収容する機能を担うので、コイルバネ２３０の外形よりも大きく形成されている。また、案内溝２４２は、同時にコイルバネ２３０を案内する機能を担うので、放射方向への摺動に対してコイルバネ２３０が大きく傾かない程度の間隙に調整されている。

しかし、コイルバネ２３０は、案内溝２４２に組み込まれるときの傾き、製造時における自身のくせ等により、回転動作に伴う圧縮時に案内溝２４２の内部で屈折変形を起こす場合がある。コイルバネ２３０が屈折変形を起こすと、案内溝２４２の壁面に接触し、異音の原因となる。特に、屈折する方向に起因して、ダイヤル２１０をいずれの方向に回転させるかにより、種類の異なる異音が発生することもある。そこで、本実施形態においては、案内溝２４２に逃げ部２４３を設ける。

逃げ部２４３は、案内溝２４２においてコイルバネ２３０が収容されたときの、コイルバネ２３０の中央部分付近に対応して設けられる。その大きさは、コイルバネ２３０の圧縮時における屈折変形に対して接触せず、また、伸長時における反動に対しても接触しない程度に定められることが望ましい。

また、本実施形態においては、案内溝２４２に貫通部２４４を設ける。貫通部２４４は、逃げ部２４３と同様に、案内溝２４２においてコイルバネ２３０が収容されたときの、コイルバネ２３０の中央部分付近に対応して設けられる。

案内溝２４２は、原則として、略円筒形を成すコイルバネ２３０の外形を一回り大きくした空間として形成されている。すなわち、案内溝２４２が、コイルバネ２３０の径方向に対してあまり大きな幅を有すると、コイルバネ２３０がダイヤル２１０の回転に引き摺られて、放射方向から離脱するからである。特に、コイルバネ２３０の端のうち鋼球２２０を押圧する端に対応する箇所においては、鋼球２２０を精確に放射方向へ押圧すべく、案内溝２４２の幅が制限的に狭められていることが好ましい。具体的には、例えば、案内溝２４２の当該箇所における幅は、コイルバネ２３０の直径の１．２倍未満が好ましい。

一方で、逃げ部２４３は、上述のように、案内溝２４２の中央部分付近に対応して設けられる。したがって、逃げ部２４３における案内溝２４２の幅は、コイルバネ２３０が鋼球２２０を押圧する端に対応する箇所の幅よりも広い。図４の例において逃げ部２４３は、放射方向に半円筒形状を成す案内溝２４２の中央部分付近を、当該半円筒の直径よりも大きな直径を持つ円筒を、放射方向に直交する方向から突き刺してくり抜いた形状の側面を有する。

このように、逃げ部２４３と貫通部２４４を設けることにより、屈折変形時においてコイルバネ２３０が案内溝２４２の壁面に接触、衝突することを軽減、回避することができる。したがって、発生する異音も軽減、回避することができる。

図５は、ダイヤル２１０の背面斜視図である。コイルバネ２３０は、ダイヤル２１０側に屈折変形を起こす場合がある。そこで、本実施形態においては、ダイヤル２１０側にも、逃げ部２１３を設ける。ダイヤル２１０は、案内溝２４２に収容されたコイルバネ２３０に対して相対的に回転動作を行うので、逃げ部２１３の形状は、回転軸部２１１の回転軸に対して同心円状の溝となる。このような逃げ部２１３を設けることにより、異音の発生を更に軽減、回避することが期待できる。

図６は、他の例のケース３４０の構造を示す図である。特に、図６（ａ）は、正面図を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＢ−Ｂの断面図を示す。図４を用いて説明したケース２４０は、貫通部２４４を設けた。しかし、図６で示す他の例のケース３４０では、貫通溝を設けるのではなく、案内溝３４２に対して逃げ部３４３を球面形状に形成する。このような形状を採用することにより、異音の軽減、回避を図りつつも、組み立て時におけるコイルバネ２３０の抜けを防ぐことができる。

図７は、更に他の例のケース４４０の構造を示す図である。図４を用いて説明したケース２４０は、逃げ部２４３と共に貫通部２４４を設けた。しかし、図７で示す更に他の例のケース４４０では、案内溝４４２の大部分を貫通部４４３として形成し、案内溝４４２は、鋼球２２０が脱落しない程度の大きさに留める。コイルバネ２３０は、鋼球２２０を押圧しない端側が、ボス４４５により嵌着される。貫通部４４３は、コイルバネ２３０の屈折変形に対して十分な大きさを有する。一方、案内溝４４２のうち鋼球２２０を案内する部分は、鋼球２２０が放射方向以外の方向へ離脱しない程度の幅に制限されている。より具体的には、案内溝４４２の側面は、鋼球２２０を案内する第１円筒面と、第１円筒面よりも径の大きな、逃げ部である貫通部４４３の第２円筒面と、第１円筒面と第２円筒面を接続する円錐台面とより構成される。このような形状によっても、異音の軽減、回避を期待できる。

上述の通り、逃げ部の形状は多様である。少なくとも、逃げ部の幅は、案内溝における鋼球２２０を案内する箇所の幅よりも広い。特に、コイルバネ２３０の端のうち、鋼球２２０を押圧する端とは反対の端を固定しないのであれば、当該端における幅は、逃げ部の幅よりも狭いことが好ましい。

図８は、第２の実施形態としてのコマンドダイヤル５００の主要部品における分解斜視図である。図３等を用いて説明した第１の実施形態におけるコマンドダイヤル１３０と共通な構成部材の一部を、省略して示す。

第１の実施形態におけるコマンドダイヤル１３０は、案内溝２４２を、固定側であるケース２４０に備えた。第２の実施形態におけるコマンドダイヤル５００は、案内溝５１２を、回転側であるダイヤル５１０に備える。

ケース５４０には貫通穴５４１が設けられており、ダイヤル５１０と一体成形された回転軸部５１１が当該貫通穴５４１に挿入され、回転軸部５１１の外周面が貫通穴５４１の内面に対して摺動嵌合する。ダイヤル５１０は、鋼球５２０とコイルバネ５３０を収容し、案内する案内溝５１２を有する。案内溝５１２は、回転軸部５１１の回転軸に対して放射方向に設けられている。鋼球５２０は、コイルバネ５３０の弾性力により、放射方向へ付勢される。ただし、本実施形態における付勢方向は、第１の実施形態における付勢方向と逆向きである。

ケース５４０には貫通穴５４１周りに、３０度間隔で１２カ所の凹部５４２が設けられている。隣接する凹部５４２との間は、曲線で構成された凸部により接続されている。鋼球５２０は、静定状態においていずれかの凹部５４２に付勢される。ユーザがダイヤル５１０を回転させると、鋼球５２０は、一旦凸部に乗り上げてコイルバネ５３０を圧縮し、隣接する凹部５４２へ転移する。このとき、コイルバネ５３０の抵抗力と、凸部乗り越え時の回転速度の増加により、ユーザはクリック感を得る。

案内溝５１２は、球面形状に形成された逃げ部５１３を有する。このように、逃げ部５１３を設けることにより、屈折変形時においてコイルバネ５３０が案内溝５１２の壁面に接触、衝突することを軽減、回避することができる。したがって、発生する異音も軽減、回避することができる。もちろん、図４を用いて説明したような貫通部を設けても良いし、図７を用いて説明したような貫通部とボスを設けても良い。

ケース５４０は、逃げ部５４３を有する。本実施形態の場合、コイルバネ５３０がケース５４０に対して相対的に回転動作を行うので、逃げ部５４３の形状は、貫通穴５４１の中心軸に対して同心円状の溝となる。このような逃げ部５４３を設けることにより、異音の発生を更に軽減、回避することが期待できる。

図９は、第３の実施形態としてのスライドスイッチ６００の主要部品における分解斜視図である。第１の実施形態と第２の実施形態においては、回転ダイヤルとしての操作ユニットを説明した。第３の実施形態では、キートップ６１０が平行に移動されてスイッチングが行われるスライドスイッチ６００を操作ユニットとして説明する。

スライドスイッチ６００は、図示するように、キートップ６１０、鋼球６２０、コイルバネ６３０、ケース６４０、位相板６５０、固定ビス６６０を含む。

ケース６４０には貫通穴６４１が設けられており、キートップ６１０と一体成形されたスライド軸部６１１が当該貫通穴６４１に挿入され、スライド軸部６１１の外周面が貫通穴６４１の内壁面に対して摺動嵌合する。位相板６５０は、固定ビス６６０によりスライド軸部６１１へ固定される。したがって、キートップ６１０と位相板６５０は、ケース６４０を挟み込んで一体的にスライドする。位相板６５０の一面には図示しない回路パターンが形成されており、図示しない接点ブラシが接触する。接点ブラシは、キートップ６１０のスライド動作に伴ったパルス信号を出力する。

ケース６４０は、鋼球６２０とコイルバネ６３０を収容し、案内する案内孔６４２を有する。案内孔６４２は、スライド軸部６１１の軸方向と平行に設けられている。案内孔６４２の具体的な形状については、後に詳述する。

鋼球６２０は、コイルバネ６３０の弾性力により、キートップ６１０の方向へ付勢される。キートップ６１０の対向面には、スライド方向に沿って３カ所の凹部６１２が設けられている。隣接する凹部６１２との間は、曲線で構成された凸部により接続されている。鋼球６２０は、静定状態においていずれかの凹部６１２に付勢される。ユーザがキートップ６１０をスライドさせると、鋼球６２０は、一旦凸部に乗り上げてコイルバネ６３０を圧縮し、隣接する凹部６１２へ転移する。このとき、コイルバネ６３０の抵抗力と、凸部乗り越え時のスライド速度の増加により、ユーザはクリック感を得る。

図１０は、スライドスイッチ６００の構造を示す図である。特に、図１０（ａ）は、正面図を示し、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＣ−Ｃの断面図を示し、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の底面図を示す。

案内孔６４２の具体的な形状は後述するが、案内孔６４２の底部にはボス６４５が設けられており、コイルバネ６３０は、鋼球６２０を押圧しない端側が、ボス６４５により嵌着される。

案内孔６４２は、側方空間が開放された逃げ部６４３を有する。逃げ部６４３は、案内孔６４２においてコイルバネ６３０が収容されたときの、コイルバネ６３０の中央部分付近に対応して設けられる。このように、逃げ部６４３を設けることにより、屈折変形時においてコイルバネ６３０が案内孔６４２の壁面に接触、衝突することを軽減、回避することができる。したがって、発生する異音も軽減、回避することができる。

図１１は、ケース６４０の構造を示す図である。特に、図１１（ａ）は、正面図を示し、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）におけるＤ−Ｄの断面図を示し、図１１（ｃ）は、図１１（ａ）の底面図を示す。また、図１１（ｄ）は、図１１（ａ）におけるＥ−Ｅの断面図を示し、図１１（ｅ）は、図１１（ａ）の側面図を示す。図１１（ｆ）は、斜視図である。

図示するように、案内孔６４２は、四隅に設けられた柱体６４６に囲まれた空間として形成される。そして、隣接する柱体６４６間の空間が、逃げ部６４３として存在する。もちろん、逃げ部２４３としての空間が存在すれば良いので、四隅を柱体６４６で形成するほかにも、様々な形状を採用し得る。例えば、円筒形状に形成した案内孔の中央部に、球面状の逃げ部空間を形成しても良い。

以上説明した実施形態においては、回転部材としての回転ダイヤル、スライド部材としてのキートップが、ユーザの操作を受けて変位する変位部材として機能する。また、各々対応するケースが、変位部材を支持する支持部材として機能する。また、それぞれに設けられた凹部は、凹部部材の一部として機能する。

以上説明した実施形態においては、操作ユニットの適用例について、カメラ１００を説明したが、操作ユニットの適用例はこれに限らない。回転ダイヤル機構、スライド機構など、球部材とバネ部材を用いてクリック感を発生させる機構を有する操作ユニットであれば、物理的なロックを解除する鍵ユニットの一部に組み込む等の適用が考えられる。この場合は、電気的なパルス信号を発生させることが無いので、位相板等を備えない。しかしながら、本実施形態における操作ユニットは、特に、電気的なパルス信号を発生させる操作部として電子機器に組み込まれた場合に、感触の良い操作感を提供する。適用される電子機器としては、コンパクトデジタルカメラ、ミラーレスカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に止まらず、携帯電話、ゲーム機器などの携帯端末、その他据え置き型の各種装置などが挙げられる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１００ カメラ、１３０ コマンドダイヤル、１４０ レリーズモードダイヤル、２１０ ダイヤル、２１１ 回転軸部、２１２ 凹部、２１３ 逃げ部、２２０ 鋼球、２３０ コイルバネ、２４０ ケース、２４１ 貫通穴、２４２ 案内溝、２４３ 逃げ部、２４４ 貫通部、２５０ 位相板、２５１ 長円穴、２５２ 回路パターン、２６０ 軸止めビス、２７０ 接点ブラシ、２７１ 端子部、２７２ ブラシ部、２８０ 固定ビス、３４０ ケース、３４２ 案内溝、３４３ 逃げ部、４４０ ケース、４４２ 案内溝、４４３ 貫通部、４４５ ボス、５００ コマンドダイヤル、５１０ ダイヤル、５１１ 回転軸部、５１２ 案内溝、５１３ 逃げ部、５２０ 鋼球、５３０ コイルバネ、５４０ ケース、５４１ 貫通穴、５４２ 凹部、５４３ 逃げ部、６００ スライドスイッチ、６１０ キートップ、６１１ スライド軸部、６１２ 凹部、６２０ 鋼球、６３０ コイルバネ、６４０ ケース、６４１ 貫通穴、６４２ 案内孔、６４３ 逃げ部、６４５ ボス、６４６ 柱体、６５０ 位相板、６６０ 固定ビス

Claims (9)

1. 球部材と、
   複数の静定位置のそれぞれに対応する凹部を有する凹部部材と、
   前記凹部へ前記球部材を付勢するバネ部材と、
   前記バネ部材と前記球部材を前記凹部方向へ案内する案内部材と
   を備え、
   前記案内部材は、前記球部材が他の前記凹部へ転移する時の、前記バネ部材の屈折変形に対して逃げ部を有する操作ユニット。
2. ユーザの操作を受けて変位する変位部材と、
   変位可能に前記変位部材を支持する支持部材と
   を備え、
   前記凹部部材は、前記変位部材と一体的に形成され、前記案内部材は、前記支持部材と一体的に形成される請求項１に記載の操作ユニット。
3. 前記変位部材も、前記バネ部材の前記屈折変形に対して逃げ部を有する請求項２に記載の操作ユニット。
4. ユーザの操作を受けて変位する変位部材と、
   変位可能に前記変位部材を支持する支持部材と
   を備え、
   前記凹部部材は、前記支持部材と一体的に形成され、前記案内部材は、前記変位部材と一体的に形成される請求項１に記載の操作ユニット。
5. 前記支持部材も、前記バネ部材の前記屈折変形に対して逃げ部を有する請求項２に記載の操作ユニット。
6. 前記変位部材は、回転部材であり、
   前記凹部方向は、前記回転部材の回転方向に対する径方向である請求項２から５のいずれか１項に記載の操作ユニット。
7. 前記変位部材は、スライド部材であり、
   前記凹部方向は、前記スライド部材のスライド方向に直交する方向である請求項２から５のいずれか１項に記載の操作ユニット。
8. 前記案内部材は、前記バネ部材と前記球部材を前記凹部方向へ案内する案内溝を有し、前記案内部材に設けられた前記逃げ部の幅は、前記案内溝における前記球部材を案内する箇所の幅よりも広い請求項１から７のいずれか１項に記載の操作ユニット。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の操作ユニットを備える電子機器。

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