JP2019179588A - ダイヤル操作装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】小型化を実現しつつ、回転方向と、回転方向と垂直な方向の2方向のガタを抑制し操作感を向上したダイヤル操作装置を提供する。【解決手段】ダイヤル操作部材21と、回転軸を中心とした円錐の面上にあり前期回転軸を中心に放射状に複数並んで配されている起伏群とを有する円板状部材24と、ボール部材23と、前記ダイヤル操作部材と前記円板状部材の間に配されて前記ボール部材を保持するボール保持部22bとを有する板状弾性部材22とで構成されており、前記ボール保持部は前記起伏群の前記起伏部と前記ボール部材を介して系合し前記起伏部が伸びる方向に付勢しており、前記ボール保持部で発生する付勢力によって前記回転軸方向と回転半径方向に付勢することを特徴とする。【選択図】図2

Description

本発明は、ダイヤル操作装置に関する。
ビデオカメラなどの電気機器には、モード選択などの用途で使われるダイヤル操作装置が設けられている。ダイヤル操作装置は使用用途によって求められる操作力は様々であり、また操作感の向上が求められている。
ダイヤル操作装置は電気機器の外観上に設けられているため、電気機器を小型化する場合には電気機器の外観位置にならってダイヤル操作装置が電気機器内部に寄ってしまい、製品内部のセンサなどの機能部品を圧迫してしまう。そのため、ダイヤル操作装置は小型で構成される事が望ましい。
従来、カメラ等に備えられているダイヤル操作装置は、特許文献1、特許文献2に開示されたダイヤル操作装置がある。
特許文献1のダイヤル操作装置は、ダイヤル操作部材と、ダイヤルの回転軸方向に伸びた突起が回転軸周りに並べられた円板状部材と、突出部が形成された板状弾性部材とを有しており、円板状部材の突起部と板状弾性部材の突出部が系合されかつ回転軸方向に付勢されることで部品のガタ詰めが行われ、操作品位を上げている。
特許文献2のダイヤル装置は板バネに複数の切り欠溝を設け、切り欠き溝間の板バネ形状が山状に起伏形生されており、ダイヤルを回転させた時に各溝間でスチールボールを系合させることでクリック感を得ており、かつモード選択中のダイヤルの途中止まりを解消している。
特許第5332985号公報 特開平10−260465号公報
しかし、特許文献1に開示されているダイヤル操作装置はダイヤルの回転軸方向にしか付勢ができておらず、回転軸に対する垂直方向のガタが残ってしまう。この構成で2方向を付勢して更なる操作感を向上させる場合、回転軸に対する垂直方向を付勢するためのバネが新たに必要になり、部品点数を増やすことになる。また操作力を維持したまま小型化した場合、板バネの強度や繰り返しの耐久性の観点から円板状部材に設けられている突出部の傾斜角を浅くする必要が生じ、板状弾性部材の各突出部が円板状部材の突出部を滑り落ちなくなる。そのため、ダイヤルを回転させた際にモードの選択途中で止まれてしまい、ユーザーの意図したモードに選択しづらくなる。また、モード数が少ない場合においても、各モード間のピッチ間距離が長くなってしまい、長い距離で起伏形状を形成することになるので、上記と同じ観点で突出部の傾斜角を浅くする必要が生じ、上記と同じくダイヤル操作時にモードの選択途中で止れてしまう。
特許文献2に開示されているダイヤル装置は、スチールボールの転がり摩擦を利用してダイヤルの操作力を出しているため、操作力を大きく設定する場合、ダイヤル装置が大型化する。そのため、小型構成にした場合は不意にダイヤルが回りやすく、ユーザーが気づかないうちにモードが変わってしまう懸念がある。また、このダイヤル装置も回転軸方向にしか付勢が行えず、回転軸に対する垂直方向のガタが残ってしまう。
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、ダイヤル操作装置の小型化を実現しつつ、回転方向と、回転方向と垂直な方向の2方向のガタを抑制し操作感を向上させ、モード選択の最中に途中止まりが生じず、かつ大きな操作力を得やすい構成を実現することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係るダイヤル操作装置は、
回転軸部と操作部とを有したダイヤル操作部材と、前記回転軸部と系合する系合部とダイヤル操作装置の回転軸方向に垂直な面にある凹凸部が前期回転軸を中心に放射状に複数並んで配されている凹凸群と前期回転軸を中心とした円錐の面上にある起伏部が前期回転軸を中心に放射状に複数並んで配されている起伏群とを有する円板状部材と、ボール部材と、前記ダイヤル操作部材と前記円板状部材の間に配されており、前記回転軸部が通る穴と前記回転軸方向と平行な方向に伸びる突出部と前記円錐の面と平行な方向に伸び前記ボール部材を保持するボール保持部とを有する板状弾性部材とで構成されており、前記突出部は前記凹凸群の前記凹凸部と系合し前記回転軸方向に付勢し、前記ボール保持部は前記起伏群の前記起伏部と前記ボール部材を介して系合し前記起伏部が伸びる方向に付勢しており、前記ボール保持部で発生する付勢力によって前記回転軸方向と回転半径方向に付勢することを特徴とする。
この構成によれば、板状弾性部材の突出部と凹凸部とが系合することでクリック感が得られ、さらに摺動摩擦を利用することで操作力を大きくできる。凹凸部に設けられた斜面の傾斜角度が浅い場合、突出部単体では凹凸部の傾斜面から滑り落ちる事ができない。しかし、起伏部と系合しているボール部は起伏部の傾斜を転がり落ちるため、その時に発生するダイヤルが回転する力によって突出部が凹凸部の傾斜面を滑り落ちることが可能となり、モードの選択途中で止まれてしまうことを防止することが可能である。また、ボール部は回転軸を中心とした円錐の面に対し垂直な方向に付勢しているため、回転軸方向と回転軸に対し垂直な方向の2方向の部品のガタを無くすことができ、操作品位を向上することが可能である。さらに、ボール部が回転軸を中心とした円錐の面に対し垂直な方向に付勢するよう配置されることで、ダイヤル操作装置の回転軸方向に対して薄くすることができるため、ダイヤル操作装置を小型に構成する事が可能である。
また本発明は、前記板状弾性部材において、前記突出部と前記ボール保持部が回転軸中心に対して対向して配されており、前記ボール保持部で発生する付勢力が前記突出部によって発生する付勢力よりも大きいことを特徴とする。
この構成によれば、上記構成に加えて、ボール部が起伏部の傾斜を転がり落ちる力を大きく設定でき、より確実にモードの選択途中で止まれてしまうことを防止することができる。また、板状弾性部材のボール保持部で発生する付勢力の回転軸方向の成分の大きさを板状弾性部材の突出部で発生する付勢力の大きさに近づけることができるため、回転軸方向により正確に付勢することが可能である。
また本発明は、前記円板状部材において、前記円板状部材の側面にダイヤル操作装置の回転状態を検知する為に使用される検知スイッチを操作するための検知スイッチ操作部を有することを特徴とする。
この構成によれば、上記構成に加えてダイヤルの回転状態を検知するための専用の部品を必要としないので、部品点数の削減が可能である。
また本発明は、前記検知スイッチ操作部において、前記検知スイッチ操作部の両端に突き当て部があり、回転動作時に突き当て部が前記ボール保持部にあたることで回転規制されることを特徴とする。
この構成によれば、上記構成に加えてダイヤルの回転止め部品やダイヤルユニット以外の部品に回転止め形状を設ける必要性と回転止め部品を新たに取り付ける必要性がなく、ダイヤル操作装置内で回転止めを行うことができるため、部品点数を削減し小型化できる。またダイヤル操作装置の取り付け位置や姿勢に制限が無くなりダイヤル操作装置の流用性を向上できる。
本発明に係るダイヤル操作装置によれば、従来のダイヤル操作装置よりも小型化することが可能であり、小型化した際に懸念されるモード選択の途中で停止することなく、操作力も大きくできる。さらに弾性部材1つで2方向のガタをなくせる事から、小型構成でかつ部品点数を増やすことなく操作品位を向上できる。
撮像装置10の概略図 ダイヤル操作装置20の構成に関する概略図 円板形状部材24の詳細に関する概略図 ダイヤル操作装置20の断面に関する概略図 本発明を適用した撮像装置30の概略図 ダイヤル操作装置40の構成に関する概略図 円板形状部材44の詳細に関する概略図 ダイヤル操作装置40のモード選択時における状態に関する概略図
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は本発明に適用できる第一の実施例における撮像装置10である。
本実施例の撮像装置10は撮影した画の記録や撮影モードの切り替えなどを行うための本体10a、撮影するために使用される光学部品であるレンズ10b、ユーザーが把持するためのグリップ10cが具備されており、本体10aの外装カバーの一部にはダイヤル取付部11が設けられており、ダイヤル取付部11に撮影モードを選択可能なダイヤル操作装置20が備わっている構成であるデジタルカメラの形態を取る。以下に具体的な構成について述べる。
図2に、ダイヤル操作装置20を構成している部品を示す。図2(a)、図2(b)はそれぞれダイヤル操作装置20を本体10aの外側、内側から見た図である。
ダイヤル取付部11には撮影モードを選択するための指標12が円周上に45°間隔で並んでいる。また、ダイヤル操作部の軸部21cが通る軸穴13、板バネ22を保持する板バネ保持部14が設けられている。
ダイヤル操作部21はユーザーが摘んで操作するためのつまみ部21a、指標21b、軸部21cがあり、ダイヤル操作装置20をダイヤル取付部11に取り付けるための下穴21d、位置決め溝21eがある。ユーザーはつまみ部21を摘んでダイヤル操作装置20を回転させ、指標21bを指標12に合わせることで、撮影モードの切り替えが行える。下穴21d、位置決め溝21eは円板形状部材24とビス25を用いて取り付けられるために使用される。
板バネ22と金属球23と円板状部材24はダイヤル操作装置20操作時の操作力とクリック感を出し、指標12と指標21bが一致した際に回転規制をする部品である。板バネ22と金属球23が円板形状部材24と系合および系止することで、操作力とクリック感を出し、回転規制を行っている。板バネ22は突出部22a、ボール保持部22b、軸通し穴22c、固定部22dが設けられている。突出部22aは板バネ22を絞ることで形成されており、突出部22aで円板形状部材24をダイヤル操作装置20の回転軸方向に付勢力が働くことでダイヤルの操作力を出している。
ボール保持部22bは板バネ22を曲げることで形成されており、金属球23を保持するための穴があり、この穴の径は金属球23の径より小さくできており、金属球23が回転可能に系合することで保持している。また、ボール保持部22bは金属球23を介して円板形状部材24に対して付勢しており、ダイヤル操作装置20の操作力を出している。さらに、板バネ22で発生するこれら付勢力によってダイヤル操作装置20の組み付けガタを無くしている。
軸通し穴22cは軸部21cが通る穴である。ダイヤル操作部21と円板形状部材24が固定される際は、軸部21cが軸穴13と軸通し穴22cを通ってビス25を使用して固定される。
固定部22dはダイヤル取付部11に設けられている板バネ保持部14に固定されるために使われる。固定は固定部22dが板バネ保持部14に係合し回転が規制されることによって、ダイヤル操作装置20をダイヤル取付部11に取り付けられる。
また円板形状部材24は、ビス25によって軸部21に取り付けられており、ダイヤル操作部21と一体となって回転する。円板形状部材24の詳細形状については後述する。
撮影モードを切り替えるために、電気基板接触部26と電気基板27が設けられている。電気基板接触部26は円板形状部材24に取り付けられており、電気基板接触部26が電気基板27に設けられている接触部27aによってダイヤル操作部21の向きを検出し、電気基板27上に設けられているコネクタ27bから不図示であるハーネスを介して不図示であるメイン基板に信号が送られることによって撮影モードの切り替えを実現している。
図3は円板状部材24の詳細について示す。図3(a)は円板形状部材24の側面、図3(b)は円板形状部材24の正面である。
円板形状部材24には、凹凸部24a、側面起伏部24b、ビス穴24c、軸位置決め24d、軸勘合部24eが設けられている。
凹凸部24aにはダイヤル操作装置20の回転軸方向に山ができるように斜面が形成されており、回転軸を中心に放射状に複数配置され、凹凸部24a同士の間に溝が生じるように等間隔に並んでいる。ダイヤル操作装置20の回転動作時において、板バネ22の突出部22aが凹凸部24aの斜面を上る際に発生する摺動摩擦力を利用して操作力を出している。また、突出部22aが凹凸部24a同士の間の溝に系合し系止することで、一定の力の加えないと回らないよう回転規制される。
側面起伏部24bは円板形状部材24の側面にあり、ダイヤル操作装置20の回転軸を中心とする円錐の面に垂直な方向に山ができるように斜面が形成されており、回転軸を中心に放射状に複数配置され、側面起伏部24b同士の間で谷が形成されるよう等間隔で並んでいる。側面起伏部24b上に金属球23が配され、板バネ22のボール保持部22bとで挟まれている。ダイヤル操作装置20の回転動作時において、板バネ22のボール保持部22bに押されつつ金属球23が側面起伏部24bの斜面を転がりながら上り、その際に発生する転がり摩擦力を利用して操作力を出している。また、金属球23が側面起伏部24b同士の間の谷に転がり落ちることによって、一定の力を加えないと回らないよう回転規制される。
ビス穴24cはダイヤル操作部21の軸部21cと円板形状部材24とがビス25によって締結されるための穴であり、ビス25は軸部21c上に設けられている下穴21dに引き込まれる。位置決め溝21eと軸部21cが軸位置決め24dと軸勘合部24eとそれぞれ係合することによって円板形状部材24上に正確に取り付けられる。
図4はダイヤル操作装置20がダイヤル取付部11に取り付いている状態の断面図であり、ダイヤル操作装置20に働いている付勢力について示す。
付勢力F1は、板バネ22の突出部22aによって発生する付勢力であり、回転軸方向に働いており、円板形状部材24を本体10aの内側に押しこむ方向に働いている。
付勢力F2は、板バネ22のボール保持部22bによって発生する付勢力であり、回転軸方向と回転軸と垂直方向とが交わる方向に働いており、金属球23を介して円板形状部材24に働いている。付勢力F2を回転軸方向、回転軸と垂直方向の成分のそれぞれ分解すると、回転軸方向にF21、回転軸と垂直方向にF22の付勢力が働いていることになる。また、F21がF1と同等の大きさで同じ方向に働いている力となるように、F2はF1よりも大きい力が働くようボール保持部22bの幅と側面起伏部24bの起伏の高さによって調整されている。
ダイヤル操作装置20を小型に構成にする場合、凹凸部24aの傾斜面の角度が浅くする必要が生じる。浅くした場合、摺動による最大静止摩擦係数の値と傾斜角の正接の関係から、凹凸部24a同士で形成される溝に自力で落ちない。しかし一方で、側面起伏部24bにおいて、小型化によって傾斜面の角度が浅くなった場合においても、金属球23上で発生する転がり摩擦による抵抗は小さいため、金属球23はボール保持部22bで発生する付勢力F2によって側面起伏部24b同士で形成される谷に落ちる。この金属球23が転がり落ちる際に発生する回転力が補助力となり、突出部22aが凹凸部24aの斜面を滑り落ちるために必要な力が担保され、突出部22aは凹凸部24a同士で形成される溝に滑り落ちる。
付勢力F1と付勢力F21によって回転軸方向に付勢力が働いており、付勢力F21によって回転軸と垂直方向に付勢力が働いている。これにより回転軸方向および回転軸と垂直方向の両方のガタよせが可能であり、ダイヤル操作装置20の操作品位の向上が期待できる。
図5は本発明に適用できる第二の実施例に撮像装置30である。
本実施例の撮像装置30は、撮影した画の記録や撮影した画の確認などを行うための本体30aと、撮影するために使用される光学部品であるレンズ30bと、撮影モードの切り替えなどを行うスイッチボタン30cと、が具備されており、本体30aの外装カバーの一部にはダイヤル取付部31が設けられており、ダイヤル取付部31に撮像装置の電源および静止画/動画撮影のモードを選択できるダイヤル操作装置40が備わっている構成であるデジタルビデオカメラの形態を取る。
以下に具体的な構成について述べる。
図6はダイヤル操作装置40を構成している部品を示す。図6(a)、図6(b)はそれぞれダイヤル操作装置40を本体30aの外側、内側から見た図である。
基本構成は図2で示したダイヤル操作装置20と同じであるが、円板形状部材24の替わりにダイヤル操作部21の向きを検出するための検出部44fを備えた円板形状部材44となっており、その代わりに電気接触部26が備わっていない。また電気基板27の代わりに、左右方向を検知できる検知スイッチ46a、46bを基板上の表と裏に実装しており、検知スイッチ46aおよび46bで検知した情報を不図示であるハーネスを介して不図示であるメイン基板に情報伝達するコネクタ46cを備えた電気基板46となっている。それ以外の構成はダイヤル操作装置20と同じである。
ダイヤル取付部31は撮影モードを選択するための指標32が円周上に45°間隔で並び、選択数は4つとなっており、軸穴33と板バネ保持部32は図2で示したダイヤル取付部11に備えられている軸穴13と板バネ保持部13と同じ形状である。また、ダイヤル操作装置40に働いている付勢力は、図4で示したダイヤル操作装置20で発生している付勢力と同じである。
図7に、円板形状部材44の詳細について示す。
ビス穴44c、軸位置決め44d、軸勘合部44eはそれぞれ、ビス穴24c、軸位置決め24d、軸勘合部24eと同一形状であり、同じ機能である。
凹凸部44aは形状および配置に関しては円板形状部材24aと一緒である。ただし、モード数が4種類しかないため、モード選択時の必要数しか凹凸部44aを配していない。側面起伏部44bは形状および配置に関しては円板形状部材24bと一緒である。側面起伏部44bも同様に、モード選択時の必要数しか配されていない。ただし、凹凸部44aが配されている部分と被らないよう配されている。
検出部44fは側面起伏部44bの無い側面部に配されている。検出部44fは二段の段形状になっており、各段で電気基板46に実装されている検知スイッチ46a、46bとそれぞれ接触することで、ダイヤル操作部21の向きを検出する。回転止め44gは検出部44fの両側面に配されており、回転止め44gが板バネ22のボール保持部22bの側面に接触することでダイヤル操作装置40の回転規制を行う。
図8にダイヤル操作装置40のモード選択時の状態について示す。
図8(a)に示している指標32にはA、B、C、Dのモードが割り振られており、それぞれ電源OFF、メディア再生モード、撮影モード、撮影モード(撮影設定固定)の機能が割り振られている。指標32にダイヤル操作部21に設けられている指標21bを合わせることでモード選択が行える。
図8(a)、図8(b)、図8(c)、図8(d)に電源OFF、メディア再生モード、撮影モード、撮影モード(撮影設定固定)にそれぞれダイヤルで選択した状態が示されている。またダイヤル操作装置の回転方向は、図8(a)に示すCWの方向を時計回り、CCWの方向を反時計回りとしている。
図8(a)の状態では検出部44fが検知スイッチ46a、46bのどちらとも接触しておらず、ダイヤル操作装置40は時計回り、反時計回りのどちらにも回転できる。
図8(b)の状態では、検出部44fが検知スイッチ46aを反時計回りの方向に倒しており、検知スイッチ46bには接触していない。また、回転止め44gがボール保持部22bと接触しているため反時計回りに回転できない。
図8(c)の状態では、検出部44fが検知スイッチ46aを時計回りの方向に倒しており、検知スイッチ46bには接触していなく、ダイヤル操作装置40は時計回り、反時計回りのどちらにも回転できる。
図8(d)の状態では、検出部44fが検知スイッチ46a、46bを時計回りの方向に倒しており回転止め44gがボール保持部22bと接触しているため時計回りに回転できない。
図8(b)および図8(d)の状態では、回転止め44gがボール保持部22bと接触することによって回転計され、撮影モードの選択領域外にダイヤルが回転することができなくなる。また、ダイヤル操作装置40を構成する部品のみで回転量を規制できるため、ダイヤルユニット以外の部品に回転止め形状を設ける必要性、回転止め部品を新たに取り付ける必要性が無く、ダイヤル操作装置の取り付け位置や姿勢に制限が無くなることから、他機種への流用性が向上できる。また必要最低限の空間で構成できるため、小型化と部品点数削減が期待できる。
10 撮像装置、10a 本体、10b レンズ、10c グリップ、
11 ダイヤル取付部、12 指標、13 軸穴、14 板バネ保持部、
20 ダイヤル操作装置、21a つまみ部、21b 指標、21c 軸部、
21d 下穴、21e 位置決め溝、22 板バネ、22a 突出部、
22b ボール保持部、22c 軸通し穴、22d 固定部、23 金属球、
24 円板形状部材、24a 凹凸部、24b 側面起伏部、24c ビス穴、
24d 軸位置決め、24e 軸勘合部、25 ビス、26 電気基板接触部、
27 電気基板、27a 接触部、27b コネクタ、30 撮像装置、
30a 本体、30b レンズ、30c スイッチボタン、31 ダイヤル取付部、
32 指標、33 軸穴、34 板バネ保持部、40 ダイヤル操作装置、
44 円盤形状部材、44a 凹凸部、44b 側面起伏部、44c ビス穴、
44d 軸位置決め、44e 軸勘合部、44f 検出部、44g 回転止め、
46 電気基板、46a,46b 検知スイッチ、46c コネクタ

Claims (5)

  1. 支持体に回転自在に取り付けられるダイヤル操作装置において、
    回転軸部と操作部とを有したダイヤル操作部材と、
    前記回転軸部と系合する系合部と、
    ダイヤル操作装置の回転軸方向に垂直な面にある凹凸部が前期回転軸を中心に放射状に複数並んで配されている凹凸群と、
    前期回転軸を中心とした円錐の面上にある起伏部が前期回転軸を中心に放射状に複数並んで配されている起伏群とを有する円板状部材と、
    ボール部材と、
    前記ダイヤル操作部材と前記円板状部材の間に配されており、
    前記回転軸部が通る穴と、
    前記回転軸方向と平行な方向に伸びる突出部と、
    前記円錐の面と平行な方向に伸び前記ボール部材を保持するボール保持部とを有する板状弾性部材と、
    で構成されており、
    前記突出部は前記凹凸群の前記凹凸部と系合し前記回転軸方向に付勢し、
    前記ボール保持部は前記起伏群の前記起伏部と前記ボール部材を介して系合し前記起伏部が伸びる方向に付勢しており、前記ボール保持部で発生する付勢力によって前記回転軸方向と回転半径方向に付勢することを特徴とするダイヤル操作装置。
  2. 前記板状弾性部材において、前記突出部と前記ボール保持部が回転軸中心に対して対向して配されており、前記ボール保持部で発生する付勢力が前記突出部によって発生する付勢力よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のダイヤル操作装置。
  3. 前記円板状部材において、前記円板状部材の側面にダイヤル操作装置の回転状態を検知する為に使用される検知スイッチを操作するための検知スイッチ操作部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のダイヤル操作装置。
  4. 前記検知スイッチ操作部において、前記検知スイッチ操作部の両端に突き当て部があり、回転動作時に突き当て部が前記ボール保持部にあたることで回転規制されることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のダイヤル操作装置。
  5. 請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載のダイヤル操作装置を具備したことを特徴とする撮像装置。
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