JP2017072739A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高級感のある、高品位な回転操作リング機構を有する電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明は、金属製の外装カバー部材と、プラスチック樹脂製のベース部材と、金属製の回転操作可能な操作部材と、操作部材と共に回転可能な回転部材と、操作部材とベース部材の間に位置し、径方向に付勢力を与える第１の弾性部材と、回転部材の回転方向および回転操作量を検出する回転検出機構と、を有する電子機器において、操作部材の回転方向に対して垂直な方向について、第１の弾性部材と前記外装カバー部材は、略同位置に位置することを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、デジタルカメラなどの電気機器に関し、特に回転操作可能な操作部材を有する電子機器に関するものである。

近年、デジタルカメラなどの電子機器は、高級感および高品質の両方が求められている。その中で、デジタルカメラなどの電子機器に関し、鏡筒の倍率調整やフォーカス調整、もしくは、設定パラメータを変更するために、鏡筒周りの操作リングを操作することが一般的である。操作リングは、回転方向および回転操作量によって、フォーカスの調整や設定パラメータの変更を行うことができる。さらに、回転操作量を分かり易くするためのクリック機構を設けて操作者が意図する操作量で操作できる電子機器もある。

上記クリック機構を有する操作リングの構造として、以下のような構造がある。高級感を出すためにアルミ等の金属でできた操作リングと、ポリカーボネート等のプラスチック樹脂でできたベース部材と、操作リングと共に回転可能な回転部材と、クリック感を発生させるためのクリック機構とを有する。そして、回転部材には、クリック機構のための第１の孔と回転方向および回転操作量を検出するための第２の孔が設けられており、第１の孔と第２の孔が直径方向につながるように形成されている。

また、バネの付勢力によって、鋼球は回転部材に当接され、回転部材には、第１の孔が周方向に一定の間隔で設けられている。回転部材が鏡筒の光軸を中心に回転すると、鋼球は、第１の孔に落ち込む状態と、落ち込んでいない状態を繰り返す。鋼球が、第１の孔に落ち込む時と、第１の孔から乗り上げる時に、クリック力を発生させることになる。また、操作リングとベース部材の間には、スラスト方向および径方向に微小な隙間があり、操作リングを回転させるのに必要な隙間が設けられている。このようなクリック機構を有する操作リング構造が知られている（特許文献１）。

特開２０１１−８９７０号公報

特許文献１の電子機器では、環境変化、特に、低温環境下において、操作リングとベース部材の間の径方向の隙間が小さすぎると、金属とプラスチック樹脂の収縮率の差が大きく隙間が無くなってしまう可能性がある。この時、操作リングとベース部材の摩擦抵抗が極端に大きくなり、操作リングを回転操作できないほどになってしまうこともある。この為、操作リングを回転操作できないほどにならないようにするために、操作リングとベース部材の間の径方向の隙間を大きくする手法があるが、隙間を大きくしすぎると、操作リングのガタツキが大きくなり、品位を損なうことになる。

また、操作リングの回転操作に高級感を出すために、回転操作力を大きくすることもある。回転操作力を大きくするために、クリック用のバネ荷重を大きくする方法があるが、バネ荷重を大きくしすぎると、クリック用の鋼球が回転部材の第１の孔と衝突する音が大きくなり、クリック毎に大きな音が発生する為、品位を損なう可能性がある。

本発明の目的は、このような問題を鑑みて、高級感のある、高品位な回転操作リング機構を有する電子機器を提供するものである。

本発明は、金属製の外装カバー部材と、プラスチック樹脂製のベース部材と、金属製の回転操作可能な操作部材と、操作部材と共に回転可能な回転部材と、操作部材とベース部材の間に位置し、径方向に付勢力を与える第１の弾性部材と、回転部材の回転方向および回転操作量を検出する回転検出機構と、を有する電子機器において、操作部材の回転方向に対して垂直な方向について、第１の弾性部材と前記外装カバー部材は、略同位置に位置することを特徴とする。

本発明によれば、高級感のある、高品位な回転操作リング機構を有する電子機器を提供することが可能となる。

本発明の第１の実施形態であるデジタルカメラ正面斜視図および背面斜視図 本発明の第１の実施形態であるデジタルカメラの分解斜視図 本発明の第１の実施形態であるフロントカバーユニットの分解斜視図 本発明の第１の実施形態である回転部材と摺動シートの詳細図 本発明の第１の実施形態であるフロントカバーユニットの内部詳細図 本発明の第１の実施形態であるフォトインタラプタのタイミングチャート

以下、本発明に関する実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の実施形態であるデジタルカメラ１の斜視図である。図１（ａ）は正面斜視図で、図１（ｂ）は背面斜視図である。デジタルカメラ１の正面には、被写体の画像を取り込む為のレンズ鏡筒ユニット２が配置されている。その周囲を取り囲むように、鏡筒の倍率調整やフォーカス調整、もしくは、撮影パラメータを変更するための操作リング１０１が配置されている。レンズユニットの左側には、握りやすくするためのフロントグリップ３が配置されている。また、フロントグリップ３の上方には、撮影パラメータを変更するための電子ダイヤル４が配置されている。

デジタルカメラ１の上面には、電源ＯＮ／ＯＦＦ操作をする為の電源ボタン８、撮影時に撮影開始を指示するためのレリーズボタン７、ズーム操作を行う為のズームレバー６、その他、露出補正ダイヤル５、モードダイヤル１０、視度調整ダイヤル１１、上下可動式のストロボ９などが配置されている。

デジタルカメラ１の背面には、撮影画像を表示する液晶パネルの表示装置２１が配置されている。表示装置２１を様々な角度へ調整可能な機構として、二軸ヒンジ２２が配置されている。表示装置２１の上方には、ファインダー式の表示装置２０が配置されている。液晶パネルの表示装置２１の右側には、操作ボタン２３ａ〜ｆ、および、回転操作可能なコントロールホイール２４が配置されている。これらのボタンやダイヤルを操作することによって、撮影画像を液晶表示パネルの表示装置２１に表示したり、様々な設定を行ったりすることができる。

デジタルカメラ１のグリップ側側面には、外部端子コネクタを覆い隠す為のコネクタカバー２５が配置されている。

図２は、デジタルカメラ１の分解斜視図である。デジタルカメラ本体２００には、レンズ鏡筒ユニット２、ファインダー式の表示装置２０、および、不図示のバッテリー収納部、電子回路基板、等が組み付けられている。この状態から、トップカバーユニット４００を組み付ける。また、液晶パネルの表示装置２１と二軸ヒンジ２２が一体化されたヒンジ付表示装置ユニット５００を組み付ける。その後、ファインダー式の表示装置２０を覆い隠すアイピースユニット６００を組み付ける。また、さらに、サイドカバーＲユニット７００とサイドカバーＬユニット８００を組み付ける。最後にフロントカバーユニット１００とリアカバーユニット３００を組み付けると、デジタルカメラ１が完成される。

図３は、フロントカバーユニット１００の分解斜視図である。これを用いてフロントカバーユニット１００の構成について説明する。ポリカーボネート等のプラスチック樹脂製のフロントベース部材１５３に対して、アルミ等の金属製の外装カバーであるフロントカバー１５１を両面テープで貼り付け、ボンド等で固定する。フロントグリップ３を外側より組み付け、内側よりネジ１５４を締結して固定する。

操作リング１０１対して、付勢部材１０２を貼りつける。付勢部材１０２は、弾性部材で出来ておりクッション性をもっている。また、貼りつけ面は、固定用の両面テープ、反対側は摺動性を良くするためのシートにて構成されている。Ｏ−リング１０３は、フッ素ゴムなどの摺動性の良いゴム素材でできており、引きのばして操作リング１０１の溝１０１ｆに組み付けられる。フロントベース部材１５３に対して、外側より操作リング１０１を組み付ける。

回転部材１０５に対して、摺動シート１０４を貼りつける。詳細については、後述する。フロントベース１５３に対して、内側より回転部材１０５を組み付ける。この時、回転部材１０５の回転方向に対して垂直方向に形成された回転位置規制部１０５ｄを、操作リング１０１の回転位置規制凹部１０１ｄに合わせて位相を決め、回転部材１０５の回転方向に対して垂直方向に形成されたフッキング部１０５ｅを操作リング１０１の突起部１０１ｅに係合させる。フッキング部１０５ｅは、周方向に略均等に４箇所設けられている。

３箇所の場合、外部からの衝撃で１箇所フッキング部１０５ｅが外れてしまった場合に、操作リング１０１が容易に取れてしまうため、１箇所あたりのフッキングの強度を上げる必要がある。フッキング強度を上げると、組立性を損なう可能性が高い。４箇所設けることで、フッキングの強度を上げすぎることなく、組立性を損なうことを防ぐことができる。

フォトインタラプタ１１２ａ〜ｂを実装したフレキシブル回路基板１１１をフロントベース１５３に組み付ける。フォトインタラプタには、発光ダイオードの発光部と受光部が設けられている。発光部と受光部の間に、遮光部材が有る場合は、発光部からの光が遮られるため、受光部が光を受けることができず、発光部と受光部の間に、遮光部材が無い場合は、受光部が光を受けることができる。このように、フォトインタラプタは、遮光部材の有無を検出することができるセンサである。

フロントベース１５３に対して、保持部材１０６を組み付ける。保持部材１０６の腕部１０６ａは、フォトインタラプタ１１２ａ〜ｂが実装されたフレキシブル回路基板１１１の裏側を抑え固定している。

保持部材１０６には、ガイド孔１０６ｂが形成されている。このガイド孔１０６ｂに鋼球１０７およびバネ１０８を組み付ける。最後に、バネ保持部材１０９を組み付け、ネジ１１０を締結して固定する。以上で、フロントカバーユニット１００が完成される。

図４は、回転部材１０５と摺動シート１０４の詳細図である。図４（ａ）は、回転部材１０５と摺動シート１０４の分解斜視図である。図４（ｂ）は、回転部材１０５と摺動シート１０４の組み付け後の正面図である。回転部材１０５には、円周方向に複数の凹凸形状１０５ａ〜ｂが等間隔に形成されている。この凹凸形状の凸部１０５ｂがフォトインタラプタ１１２ａ〜ｂの遮光となり、凹部１０５ａが非遮光となる。また、凹凸形状の凸部１０５ｂとクリック孔１０５ｃは、回転部材１０５の直径方向同軸上に形成されている。凹凸形状の凹部１０５ａは、クリック孔１０５ｃとクリック孔１０５ｃの間に形成されている。

摺動シート１０４には、円周方向に複数の凹凸形状１０４ａ〜ｂが等間隔に形成されている。摺動シート１０４の凹凸形状の凹部１０４ａの幅は、回転部材１０５の凹凸形状の凹部１０５ａの幅よりも大きく形成されている。摺動シート１０４の凹凸形状の凸部１０４ｂの幅は、回転部材１０５の凹凸形状の凸部１０５ｂの幅よりも小さく形成されている。

摺動シート１０４の凹凸形状の凹部１０４ａの直径方向の外形は、回転部材１０５の凹凸形状の凹部１０５ａの直径方向の外形よりも小さく形成されている。摺動シート１０４の凹凸形状の凸部１０４ｂの直径方向の外形は、回転部材１０５の凹凸形状の凸部１０５ｂの直径方向の外形よりも小さく形成されている。摺動シート１０４の回転部材１０５に対する貼りつけ面は固定用の両面テープで構成されている。

摺動シート１０４の凹凸形状の凸部１０４ｂを回転部材１０５の凹凸形状の凸部１０５ｂに合わせながら貼りつける。摺動シート１０４は、回転部材１０５の外形よりはみ出すことなく貼り付けられ、かつ、回転部材１０５のクリック孔１０５ｃを覆い隠すことができる。これによって、フロントベース部材１５３と回転部材１０５の摺動性を良くしつつ、クリック孔１０５ｃからの光がフォトインタラプタ１１２ａ〜ｂに到達して、誤検知してしまうことを防ぐことが可能となる。

図５は、フロントカバーユニット１００の内部詳細図である。図５（ａ）は、フロントカバーユニット１００の内側から見た正面図である。回転部材１０５の回転位置としては、鋼球１０７がクリック孔１０５ｃに落ち込んだクリック位置の図である。分かり易くする為に、保持部材１０６とバネ保持部材１０９、およびネジ１１０は、不図示としている。図５（ｂ）は、図５（ａ）の断面Ａ−Ａの拡大図である。

クリック機構について説明する。バネ１０８の付勢力によって、鋼球１０７は回転部材１０５に当接される。回転部材１０５には、クリック孔１０５ｃが周方向に一定の間隔で設けられている。クリック孔１０５ｃの孔幅は、鋼球１０７よりも小さく設定されている。回転部材１０５がレンズ鏡筒ユニット２の光軸を中心に回転すると、鋼球１０７は、クリック孔１０５ｃに落ち込む状態と、落ち込んでいない状態を繰り返す。

鋼球１０７が、クリック孔１０５ｃに落ち込む時と、クリック孔１０５ｃから乗り上げる時に、クリック力を発生させることになる。バネ１０８の付勢力を調整したり、鋼球１０７のサイズを調整したり、クリック孔１０５ｃの孔幅を調整したりすることによって、所望のクリック感を得ることができる。

断面Ａ−Ａは、操作リング１０１の回転軸を通る位置である。操作リング１０１の回転方向に対して垂直な方向において、操作リング１０１とフロントベース部材１５３の間には、付勢部材１０２が配置されている。付勢部材１０２は、クッション性をもつ弾性部材であり、フロントベース部材の摺動リブ１５３ａが付勢部材を潰すようにして組み付けられている。

これによって、操作リング１０１のスラスト方向のガタツキを抑制している。操作リング１０１の外周部において、操作リング１０１の溝１０１ｆに組み付けられているＯ−リング１０３と、アルミ等の金属製のフロントカバー部材１５１は、略同位置に配置されている。Ｏ−リング１０３の付勢力は、フロントベース部材に対して内側から外側へ向かってかかっている。フロントベース部材１５３はＰＣ等のプラスチック樹脂製であるため、内側から外側へ変形しようとする。しかし、フロントカバー部材１５１が付勢力のかかる位置に配置されているため、フロントベース部材１５３の変形を防いでいる。

これによって、所望の付勢力を得ることができ、操作リング１０１の回転操作力を上げ、所望の回転操作力を得ることが可能となる。フロントベース部材１５３とＯ−リング１０３は、全周において付勢されているため、均等に付勢力がかかるようになる。つまり、操作リング１０１は、フロントベース部材１５３に対して中心位置に居続けようとするため、ガタツキ等も少なく、外観上の品位も保つことが可能となる。

操作リング１０１とフロントベース部材１５３との間には、径方向について隙間１８１が設けられている。Ｏ−リング１０３の付勢力によって、ガタツキ等も少ないため、従来よりも隙間１８１を大きく取ることが可能である。環境変化、特に、低温環境下において、従来は、部材の収縮によって隙間が無くなってしまい回転操作力が著しく大きくなってしまうこともあったが、十分な隙間を確保できるため、環境変化によって、回転操作性が損なわれることもなく高品位を保つことが可能である。

Ｏ−リング１０３は、ゴム素材でできているため、回転部材１０５と一緒に回転する操作リング１０１を介して、クリック時に発生する鋼球１０７と回転部材１０５のクリック孔１０５ｃとの衝突音を吸収することが可能である。操作リング１０１の回転操作時に、フロントベース部材１５３とＯ−リング１０３の摩擦力を軽減させるために、グリス等を塗布して、回転操作しやすくすることもある。

操作リング１０１とフロントベース部材１５３の間には、２つの弾性部材が配置されている。第１の弾性部材は、径方向に付勢力を与えるＯ−リング１０３、第２の弾性部材は、スラスト方向に付勢力を与える付勢部材１０２である。付勢部材１０２がスラスト方向に与える付勢力よりも、Ｏ−リング１０３が径方向に与える付勢力の方が大きくなるよう設定されている。付勢部材１０２は、スポンジのような柔らかい素材でできており、Ｏ−リング１０３はゴムで、付勢部材１０２よりも硬い素材でできている。

これによって、操作リング１０１の中心位置が出しやすく、高品位を保つことが可能である。もし逆の場合には、スラスト方向の付勢力が強くなってしまうと、中心位置からずれた状態でも保持されてしまい外観の品位を損ねてしまう可能性がある。

図６は、フォトインタラプタのタイミングチャートである。図５に示されたクリック位置より回転部材１０５を時計回りに回転させた時のフォトインタラプタ１１２ａ〜ｂのタイミングチャート示す。フォトインタラプタからの出力信号は、遮光されるとＨＩＧＨとなり、遮光されないとＬＯＷとなる。

上述したようにクリック位置にある時は遮光されていないので、フォトインタラプタからの出力信号は共にＬＯＷである。遮光されていない角度、すなわち、回転部材１０５の凹凸形状の凹部１０５ａの角度をＰとする。遮光されている角度、すなわち、回転部材１０５の凹凸形状の凸部１０５ｂの角度をＱとする。Ｐ＋Ｑが１周期となり、クリック孔１０５ｃの１ピッチに相当する。回転の向きや回転操作量を検出するために、Ｐ／２だけ、フォトインタラプタ１１２ａの出力信号とフォトインタラプタ１１２ｂの出力信号の位相をずらした位置に、フォトインタラプタ１１２ａとフォトインタラプタ１１２ｂを配置する。

この条件であれば、フォトインタラプタ１１２ａとフォトインタラプタ１１２ｂは、隣り合う位置に配置する必要はない。回転部材１０５を時計周りに１ピッチ回転操作すると、フォトインタラプタ１１２ａとフォトインタラプタ１１２ｂの出力信号は、「ＬＯＷ−ＬＯＷ」、「ＬＯＷ−ＨＩＧＨ」、「ＨＩＧＨ−ＨＩＧＨ」、「ＨＩＧＨ−ＬＯＷ」の順に変化し、「ＬＯＷ−ＬＯＷ」へ戻る。回転部材１０５を反時計周りに１ピッチ回転操作すると、フォトインタラプタ１１２ａとフォトインタラプタ１１２ｂの出力信号は、「ＬＯＷ−ＬＯＷ」、「ＨＩＧＨ−ＬＯＷ」、「ＨＩＧＨ−ＨＩＧＨ」、「ＬＯＷ−ＨＩＧＨ」の順に変化し、「ＬＯＷ−ＬＯＷ」へ戻る。

２つのフォトインタラプタの出力信号が、「ＬＯＷ−ＬＯＷ」からスタートして、「ＬＯＷ−ＨＩＧＨ」へ変化したら時計回り、「ＨＩＧＨ−ＬＯＷ」へ変化したら、反時計回りと回転方向を検知することができる。２つのフォトインタラプタの出力信号が、「ＬＯＷ−ＬＯＷ」からスタートして、「ＬＯＷ−ＬＯＷ」へ戻ってきたときに、１ピッチ回転操作したことを検知することができる。

このようにして、操作リング１０１の回転方向および回転操作量の検出が可能である。本実施形態では、「ＬＯＷ−ＬＯＷ」、つまり、フォトリフレクタ１１２ａ〜ｂが遮光されていない状態をクリック位置としたが、この限りでない。このようにして、操作リング１０１の回転方向および回転操作量を検出することが可能である。

以上より、高級感のある、高品位な回転操作リング機構を有する電子機器を提供することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形および変更が可能である。

１００ ：フロントカバーユニット
１０１ ：操作リング
１０１ｄ ：回転位置規制凹部
１０１ｅ ：突起部
１０１ｆ ：溝
１０２ ：付勢部材
１０３ ：Ｏ−リング
１０４ ：摺動シート
１０４ａ ：凹凸形状の凹部
１０４ｂ ：凹凸形状の凸部
１０５ ：回転部材
１０５ａ ：凹凸形状の凹部
１０５ｂ ：凹凸形状の凸部
１０５ｃ ：クリック孔
１０５ｄ ：回転位置規制部
１０５ｅ ：フッキング部
１０６ ：保持部材
１０６ａ ：腕部
１０６ｂ ：ガイド孔
１０７ ：鋼球
１０８ ：バネ
１０９ ：バネ保持部材
１１１ ：フレキシブル回路基板
１１２ａ〜ｂ：フォトインタラプタ
１５１ ：フロントカバー部材
１５３ ：フロントベース部材
１５３ａ ：摺動リブ

Claims (3)

1. 金属製の外装カバー部材と、
   プラスチック樹脂製のベース部材と、
   金属製の回転操作可能な操作部材と、
   前記操作部材と共に回転可能な回転部材と、
   前記操作部材と前記ベース部材の間に位置し、径方向に付勢力を与える第１の弾性部材と、
   前記回転部材の回転方向および回転操作量を検出する回転検出機構と、
   を有する電子機器において、
   前記操作部材の回転方向に対して垂直な方向について、
   前記第１の弾性部材と前記外装カバー部材は、同位置に位置することを特徴とする電子機器。
2. 前記操作部材と前記ベース部材の間に位置し、スラスト方向に付勢力を与える第２の弾性部材を有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記第２の弾性部材によるスラスト方向の付勢力より前記第１の弾性部材による径方向の付勢力の方が強いことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。