JP5586895B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばデジタルカメラなどの撮像装置に関し、特にレンズ鏡筒周りを回転する操作リングを有する撮像装置に関する。

従来、ビデオカメラの操作リングを操作することにより、フォーカスを調整する機構が提案されている（特許文献１）。

この提案では、レンズ鏡筒の外周部に操作リングが回転可能に配置され、操作リングの一端には、円周方向に複数の切欠きを有するパタンリングが操作リングと一体回転可能に取り付けられている。

そして、操作リングの回転操作時に、レンズ鏡筒側に取り付けられたフォトインタラプタでパタンリングの切欠きを検出することで、操作リングの回転方向及び回転角度を識別してレンズ鏡筒を駆動するモータの駆動方向及び駆動量を決定するようにしている。

特開平５−１１１６３号公報

しかし、上記特許文献１では、操作リングの回転方向及び回転角度を検出するためのパタンリングが操作リングに光軸方向に一体に設けられているので、撮像装置の光軸方向の寸法が増し、薄型化を妨げる原因になる。

そこで、本発明は、操作リングを備える撮像装置の光軸方向の長さを短くして薄型化を達成することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、レンズ鏡筒に外挿され、回転操作が可能な操作リングと、前記操作リングと一体となって回転する環状部材と、前記環状部材の回転方向と回転量を検出する検出手段と、前記操作リングが回転操作されたときに、クリック感を発生させるクリック機構と、を備え、前記環状部材には、複数の開口部が周方向に等間隔で形成されており、前記クリック機構は、前記複数の開口部の何れかに係合可能なボール部材と、前記ボール部材を前記環状部材に向けて付勢する付勢部材と、を有し、等間隔なクリック感を発生させるものであって、前記検出手段および前記クリック機構は、前記レンズ鏡筒の光軸方向にて、互いに重なり合わないように配置されており、前記検出手段および前記クリック機構は、前記レンズ鏡筒と装置本体の底面との間に形成されている略三角形のスペースに配置されており、前記検出手段は、前記ボール部材から前記環状部材の周方向の９０°以内の領域に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、レンズ鏡筒に回転操作が可能な操作リングを設けたとしても、撮像装置の光軸方向の長さを短くして薄型化を達成することができる。

本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側から見た斜視図である。 図１に示すデジタルカメラを背面側から見た斜視図である。 前面カバーユニットの背面図である。 前面カバーユニットの分解斜視図である。 環状部材の周方向の一部を拡大した図である。 フォトリフレクタの光線反射位置を説明するための説明図である。 ２つのフォトリフレクタの出力信号のタイミングチャート図である。 環状部材を鋼球を中心に０．５°回転させた状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。

図１は本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側から見た斜視図、図２は図１に示すデジタルカメラを背面側から見た斜視図である。

図１及び図２において、本実施形態のデジタルカメラ１は、装置本体１Ａの正面側に、操作リング２、レンズ鏡筒３及び補助光窓９が配置され、背面側に、液晶表示部１１及び十字キー１２等が配置される。また、装置本体１Ａの上面には、モードダイアル５、レリーズボタン６、切り替えボタン７、パワーボタン８、ポップアップストロボ１０、ズームダイアル１３が配置される。

パワーボタン８を押下してデジタルカメラ１を起動すると、レンズ鏡筒３がワイド位置まで繰り出される。次に、モードダイアル５を操作して、例えばＴｖ：シャッタスピード優先ＡＥモードに合わせる。

このとき、シャッタスピードの設定値が１／６０であったとする。この状態で、レンズ鏡筒３に回転可能に外挿される操作リング２を後述するクリック機構４１を介して装置本体１Ａの背面側から見て時計回り方向に１クリック回転させると、シャッタスピードは、あらかじめ設定されている隣の値、例えば１／５０に設定される。逆に、操作リング２を装置本体１Ａの背面側から見て反時計回り方向に１クリック回転させると、シャッタスピードは、逆側の隣の値、例えば１／８０に設定される。

操作リング２の回転量に応じてシャッタスピードの設定値は変更され、操作リング２を装置本体１Ａの背面側から見て時計回り方向に３クリック回転させたときは、シャッタスピードは、１／５０、１／４０、１／３０と遷移して１／３０に設定される。なお、シャッタスピードの設定値は、撮影時のスルー画像と合わせて液晶表示部１１により確認することができる。なお、操作リング２にクリック感を発生させるクリック機構４１及び操作リング２の回転方向と回転量の検出方法についての詳細は後述する。

また、モードがＴｖ：シャッタスピード優先ＡＥモードのときでも、切り替えボタン７により、様々なパラメータを操作リング２を回転操作して変更することができる。例えば、切り替えボタン７を一度押すと、設定パラメータがシャッタスピードからＩＳＯ感度に変更される。

このとき、操作リング２を装置本体１Ａの背面側から見て時計回り方向に３クリック回転させると、ＩＳＯ感度の設定値は、初期値を４００とした場合、５００、６４０、８００と遷移し、ＩＳＯ感度が８００に設定される。逆に、操作リング２を装置本体１Ａの背面側から見て反時計回り方向に３クリック回転させると、ＩＳＯ感度の設定値は、初期値を４００とした場合、３２０、２５０、２００と遷移する。

なお、設定できるパラメータは、シャッタスピード、ＩＳＯ感度の他に露出値、絞り値、ホワイトバランス、レンズ鏡筒３のズームポジション、マニュアルフォーカスモード時のピント位置などを例示することができる。

また、シャッタスピード優先ＡＥモード以外のモードのときも、設定できるパラメータが変わるだけで、操作リング２の操作で上記とほぼ同様の設定をすることができる。モードをマニュアルモードにし、操作リング２でシャッタスピード変更、十字キー１２で絞り値変更といった操作も可能である。再生モード時においては、操作リング２の回転操作で画像の送りや拡大・縮小などを行うことも可能である。

次に、図３及び図４を用いて、操作リング２が組み付けられる前面カバーユニットの構成例について説明する。図３は前面カバーユニットの背面図、図４は前面カバーユニットの分解斜視図である。

図３及び図４に示すように、前面カバーユニットは、操作リング２、前面カバー４、補助光窓９、樹脂ベース２１、環状部材２２、クリック機構４１、検出手段４２を備える。

本発明のベース部材の一例である樹脂ベース２１には、クリック機構４１及び検出手段４２の保持部材２５，２７や補助光窓９が位置決め固定され、また、操作リング２及び環状部材２２が回転可能に取り付けられる。なお、本実施形態では、前面カバー４を金属製としているため前面カバー４と樹脂ベース２１とを別体としているが、前面カバー４を樹脂製とした場合は、前面カバー４と樹脂ベース２１とを樹脂の一体成形品とすることができる。

クリック機構４１は、本発明のボール部材の一例としての鋼球２３、ばね２４、保持部材２５及び導電性部材２６を備え、環状部材２２を間に挟んでビス２９ａ等により樹脂ベース２１に締結される。導電性部材２６により、操作リング２は、環状部材２２、鋼球２３、ばね２４を介して不図示のグランド電位を持つ部材と電気的に導通される。なお、本実施形態では、操作リング２を金属製としているため導電性部材２６を備える構成としているが、操作リング２が樹脂などの非導電性部材であれば、導電性部材２６を省略することができる。

検出手段４２は、保持部材２７及び検出用フレキ２８を備え、環状部材２２を間に挟んでビス２９ｂ等により樹脂ベース２１に締結される。検出用フレキ２８には、２つのフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂ（図６参照）が実装されている。検出用フレキ２８は、不図示の本体側コネクタに接続されるが、組み立て易いように、図のように長尺に形成している。

ここで、クリック機構４１は、図３に示すように、レンズ鏡筒３と装置本体１Ａの底面との間に形成される略三角形のスペース５１ａに配置される。また、検出手段４２についても、スペース５１ａと対称位置でレンズ鏡筒３と装置本体１Ａの底面との間に形成される略三角形のスペース５１ｂに配置される。

このように、レンズ鏡筒３と装置本体１Ａの底面との間に形成される空きスペースを有効に利用することにより、デジタルカメラ１を光軸方向に大型化させることなくクリック機構４１と検出手段４２を配置することができる。なお、本実施形態では、クリック機構４１と検出手段４２を別々のスペースに配置しているが、両方を一つのスペースに配置してもよい。

樹脂ベース２１は、両面テープもしくは接着剤等の固定手段により前面カバー４に固定される。操作リング２は、前面カバー４及び樹脂ベース２１を間に挟んだ状態で、環状部材２２に係合することにより、光軸方向の抜け止めがなされ、かかる係合状態では、操作リング２は、環状部材２２と一体に回転可能に前面カバー４に取り付けられる。

ここで、本実施形態では、装置本体１Ａの小型化を図るため、操作リング２の周方向に互いに１２０°離間して形成された３箇所の凸部２ａを該凸部２ａに対応して環状部材２２に形成された３箇所の穴２２ａに係合するようにしている。ただし、必ずしもこのようにする必要はなく、操作リング２を環状部材２２にビス等により固定してもよい。

次に、クリック機構４１、及び操作リング２の回転方向と回転量を検出する方法について説明する。

図５は、環状部材２２の周方向の一部を拡大した図である。

図５に示すように、操作リング２と一体に回転する環状部材２２には、デジタルカメラ１の光軸方向と直交する面上に、複数（図では３６箇所）の開口部２２ｂが周方向に等間隔（図では周方向に１０°間隔）で形成されている。

開口部２２ｂは、環状部材２２の周方向の寸法が長い幅広部２２ｙと、幅広部２２ｙの径方向内側に配置されて、幅広部２２ｙより周方向の長さが短い幅狭部２２ｘとを有する。開口部２２ｂのうち、幅狭部２２ｘがクリック機構４１に利用され、幅広部２２ｙが操作リング２の回転方向及び回転量の検出に利用される。

複数の開口部２２ｂの幅狭部２２ｘのうち、一つの幅狭部２２ｘには、鋼球２３がばね２４により環状部材２２側に付勢された状態で配置される。このとき、鋼球２３は、その中心が幅狭部２２ｘの周方向中央に位置するように配置される。

そして、操作リング２が回転操作されると、環状部材２２が操作リング２と一体的に回転し、鋼球２３が環状部材２２の幅狭部２２ｘに係合したり、環状部材２２の各開口部２２ｂ間の面上を摺動したりすることで、クリック感が発生する。なお、開口部２２ｂの幅狭部２２ｘの周方向の幅寸法Ｘを鋼球２３の直径に合わせて調整したり、ばね２４の付勢力を調整したりすることにより、所望のクリック力を得ることができる。

操作リング２の回転方向及び回転量の検出には、検出手段４２の検出用フレキ２８に実装された２つのフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂを用いる。

フォトリフレクタ３１ａ，３１ｂは、環状部材２２の開口部２２ｂの幅広部２２ｙの径方向の中心を通るピッチ円上で、クリック動作の停止時、幅広部２２ｙの周方向の角度５°の１／４（５／４°）の位置に光線反射位置が一致するように配置される。図５では、２つのフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂの光線反射位置は、互いに周方向に５５／４°離間して配置されている。

ここで、フォトリフレクタ３１ａ，３１ｂの光線反射位置とは、図６に示すように、フォトリフレクタ３１ａ，３１ｂの発光部から射出された光線が環状部材２２のデジタルカメラ１の光軸方向と直交する面に当たる位置である。クリック動作の停止時には、２つのフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂの発光部から射出された光線は、いずれも環状部材２２の面には当たらずに反射しないため、出力信号はともにＬｏｗとなる。２つのフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂの発光部から射出された環状部材２２の面で反射して受光部で受光すれば、出力信号はＨｉｇｈとなる。

図７は、２つのフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂの出力信号のタイミングチャート図である。図中のＬはＬｏｗ、ＨはＨｉｇｈを表している。

上述したように、クリック動作停止時の２つのフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂの出力はともにＬｏｗであり、クリックポジションは、２つのフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂの出力がともにＬｏｗとなる区間の中央としている。これは、クリック動作停止時の２つのフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂの出力信号を安定させるためである。

また、操作リング２の回転方向を検出するために、２つのフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂは、一方の出力信号に対して他方の出力信号が、１／４周期ずれるように配置される。本実施形態では、検出用フレキ２８の小型化のため、クリック動作停止時に、互いに隣り合う開口部２２ｂの幅広部２２ｙに２つのフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂを配置しているが、出力信号が１／４周期ずれることを条件に、開口部２２ｂ以外に配置してもよい。

以上、操作リング２の回転方向及び回転量の検出方法について説明したが、検出精度を高めるためには環状部材２２が検出手段４２に対してずれることなく、回転することが必要である。

環状部材２２と樹脂ベース２１との嵌合の締め代を小さくすれば、環状部材２２の回転時のがたつきを抑えることはできるが、この場合、回転時の摺動抵抗が大きくなり、操作リング２の操作感を損ねる可能性がある。

したがって、環状部材２２にある程度のがたつきを持たせつつ、環状部材２２を検出手段４２に対してずれることなく回転させることが好ましい。

本実施形態では、クリック機構４１に鋼球２３及びばね２４を用いることにより、環状部材２２に多少のがたつきがあってもばね２４の付勢力により環状部材２２を鋼球２３を中心とする正位置に付勢することができる。ただし、鋼球２３を中心とする環状部材２２の回転時のがたつきは抑えることができない。この場合、クリック機構４１を互いに環状部材２２の周方向に１８０°離間させて２箇所に配置することで、環状部材２２の回転バランスを良くすることができるが、コストが増加し、スペース的にも難しい。

図８は、環状部材２２を鋼球２３を中心に０．５°回転させた状態を示す図である。

図８に示すように、鋼球２３の近傍では操作リング２の回転方向及び回転量の検出に利用する環状部材２２の開口部２２ｂのずれは小さく、鋼球２３から離れるほど、開口部２２ｂのずれが大きくなる。従って、検出精度を高めるには、鋼球２３の近傍に検出手段４２のフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂを配置するのが好ましい。

本実施形態は、検出用フレキ２８の本体側コネクタへの接続と、検出手段４２を配置するスペースを考慮して、鋼球２３から環状部材２２の周方向に略９０°離れた位置に検出手段４２のフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂを配置している。このように、鋼球２３から環状部材２２の周方向の略９０°以内の領域に検出手段４２のフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂを配置することで、環状部材２２の回転時のがたつきが検出精度に与える影響を小さくすることができる。

以上に説明したように、本実施形態では、レンズ鏡筒３と装置本体１Ａの底面との間に形成されるスペースにクリック機構４１と検出手段４２を配置しているので、操作リング２を備えるデジタルカメラ１の光軸方向の長さを短くして薄型化を達成することができる。

また、クリック機構４１により操作リング２の回転操作時にクリック感を発生させることができるので、パラメータを所望の値に設定しやすくすることができる。

更に、鋼球２３から環状部材２２の周方向の略９０°以内の領域に検出手段４２のフォトリフレクタ３１ａ，３１ｂを配置して、環状部材２２の回転時のがたつきが検出精度に与える影響を小さくしているので、検出手段４２による検出精度を高めることができる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

２ 操作リング
３ レンズ鏡筒
２１ 樹脂ベース
２２ 環状部材
２２ｂ 開口部
２３ 鋼球
４１ クリック機構
４２ 検出手段

Claims (4)

1. レンズ鏡筒に外挿され、回転操作が可能な操作リングと、
   前記操作リングと一体となって回転する環状部材と、
   前記環状部材の回転方向と回転量を検出する検出手段と、
   前記操作リングが回転操作されたときに、クリック感を発生させるクリック機構と、を備え、
   前記環状部材には、複数の開口部が周方向に等間隔で形成されており、
   前記クリック機構は、前記複数の開口部の何れかに係合可能なボール部材と、前記ボール部材を前記環状部材に向けて付勢する付勢部材と、を有し、等間隔なクリック感を発生させるものであって、
   前記検出手段および前記クリック機構は、前記レンズ鏡筒の光軸方向にて、互いに重なり合わないように配置されており、
   前記検出手段および前記クリック機構は、前記レンズ鏡筒と装置本体の底面との間に形成されている略三角形のスペースに配置されており、
   前記検出手段は、前記ボール部材から前記環状部材の周方向の９０°以内の領域に配置されていることを特徴とする撮像装置。
2. 前記検出手段は、前記開口部を光学的に検出することで、前記環状部材の回転方向と回転量を検出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記開口部は、前記ボール部材が係合する第１の領域と、前記第１の領域よりも外周側に位置して前記検出手段によって検出される第２の領域と、を有し、
   前記第２の領域が占める前記環状部材の周方向の寸法が、前記第１の領域が占める前記環状部材の周方向の寸法より大きいことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記第２の領域が占める前記環状部材の周方向の寸法と、前記第２の領域の一端から前記第２の領域に隣接する別の第２の領域の他端までが占める前記環状部材の周方向の寸法とが一致するように、前記開口部が複数形成されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。