JP6399875B2 - 操作機構および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラなどの電子機器において動作モードを選択するための操作機構およびこれを備えた電子機器に関する。

従来、デジタルカメラなどの電子機器においては、ダイヤルを回転操作することでカメラの撮影動作や撮影した画像の再生動作などの動作モードを選択している。

近年、デジタルカメラが多機能化し、例えば露出調整やＩＳＯ設定などのユーザーが撮影時に随時設定する操作も多くなっている。それらの操作を容易にするために、上下２段同軸状にダイヤルが重なった操作部を備えたデジタルカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、ダイヤル上に各選択モードを示した指標の視認性を向上させ、ダイヤルの回転操作の操作性を向上させるために、２段のそれぞれのダイヤルの回動軸をずらしたデジタルカメラも普及しつつある（例えば、特許文献２参照）。

特許第３６９７１８６号公報 特開２００６−８６０４８号公報

２段のそれぞれのダイヤルの回転軸をずらした構成では、上段ダイヤルの回転中心が下段ダイヤルの外形より外側に位置させるとともに、上段ダイヤルの軸受け部を形成して回転軸の保持強度を十分確保する必要がある。そうしないと、上段ダイヤルの回動操作時に上段ダイヤルの底面が下段ダイヤルの上面と干渉し、傷つきが発生してしまう。

特許文献２では、下段ダイヤルの上面にリング状の摺動リブを設けて傷つきを最小限にしているが、上段ダイヤルのぐらつきが大きい場合、摺動リブの削れによる引っ掛かりの懸念もあり摺動性において十分とは言えない。また、下段ダイヤルの上面の指標の視認性が悪くなるなど、外観上好ましくない。

また、上段ダイヤルの回動軸の延長上には、フレキシブルプリント基板上の電極パターンと接触する導電性の接片が締結された接片台が取り付けられている。上段ダイヤルが回動すると、接片は、電極パターン上を移動し、各動作モードを変更するように電気的信号を制御基板に伝えている。仮に、下段ダイヤルによって上段ダイヤルの回動軸が分断されると、回動の検出手段の一部である接片台に上段ダイヤルの回動を伝達することができなくなる。

このような点から下段ダイヤルの外径より内側に上段ダイヤルの回転中心を配置して小型化するということが困難となっている。

このような課題を鑑みて、本発明は、上段ダイヤル操作時のぐらつきや下段ダイヤルへの傷つきを防止しつつ、小型化可能な操作機構およびこれを備えた電子機器を提供することを目的とする。

本願発明の一側面としての操作機構は、第１の回動軸を中心に回動可能な第１の操作手段と、前記第１の回動軸と平行であり異なる第２の回動軸を中心に回動可能であり、前記第２の回動軸が前記第１および第２の回動軸に平行な方向の前記第１の操作手段の投影面内に位置するように前記第１の操作手段の下側に配置された第２の操作手段と、前記第２の回動軸を通り、前記第１および前記第２の回動軸に平行な軸部を備え、前記軸部の第１端に設けられ、前記第１の操作手段と噛み合うギア部が形成され、且つ前記第１の操作手段の回動に伴って回動する伝達部材と、前記軸部の第２端に設けられた連結ギアと、を有する操作機構であって、前記連結ギアを介して前記第１の操作手段の回動を伝達されるとともに、前記第１の操作手段の回動を電気的信号として伝える第１の回動検知手段と、前記第２の操作手段の回動を電気的信号として伝える第２の回動検知手段と、を更に有することを特徴とする。

本発明によれば、上段ダイヤル操作時のぐらつきや下段ダイヤルへの傷つきを防止しつつ、小型化可能な操作機構およびこれを備えた電子機器を提供することができる。

本発明の実施形態の係る電子機器の一例であるデジタルカメラの外観斜視図である。 ２段ダイヤルユニットの構造図である。 ２段ダイヤルユニットの構成図である。 ２段ダイヤルユニットの組み立て図である。 ギア比を変更した場合の２段ダイヤルユニットの断面図である。 ラックギアを用いた場合の２段ダイヤルユニットの底面側から見た斜視図である。

以下、本発明を実施した光学機器の一例としてのレンズ鏡筒について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態の係る電子機器の一例であるデジタルカメラ１の外観斜視図である。（ａ）は正面から見た図、（ｂ）は背面から見た図である。

デジタルカメラ１の正面には、撮影画像を得るためのレンズ部２が設けられている。上面には、撮影を開始するためのシャッターボタン３、撮影動作時のＡＶ優先、ＴＶ優先およびプログラム等の撮影モードを選択するための上段ダイヤル４、および撮影時の露出を設定するための下段ダイヤル５が配置されている。筺体カバー６は内部構造物を保護し、目印指標６ａ，６ｂは上段ダイヤル４と下段ダイヤル５を回動操作した際にそれらのポジションを示すための指標である。また、背面には、撮影に関する各種設定や画像表示内容の変更などを入力可能な操作部材７および画像情報を表示させる画像表示部８が設けられている。なお、本実施形態では、２つのダイヤルを動作設定群の条件や設定値について選択可能な操作手段として用いているが、それ以上のダイヤルを用いてもよい。

次に、図２，３を用いて、２段ダイヤルユニット（操作機構）９の構造および構成について説明する。図２は２段ダイヤルユニットの構造図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）に示す下段ダイヤル５の回動中心を通るＡ−Ａ断面図である。図３は２段ダイヤルユニット９の構成図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解図である。

上段ダイヤル（第１の操作手段）４は、回動軸（第１の回動軸）４ｃを中心に回動可能である。上段ダイヤル４の上面には各撮影モードの指標４ａが印字されており、上段ダイヤル４を回動操作し筺体カバー６の目印指標６ａと一致した指標４ａがそのときの撮影モードになるように設定されている。

下段ダイヤル（第２の操作手段）５は、上段ダイヤル４の下側に配置され、後述する回動軸４ｃに平行な軸部１１ｂを回動軸（第２の回動軸）として回動可能である。下段ダイヤル５の上面には露出の設定値５ａが印字され、下段ダイヤル５を回動操作し筺体カバー６の目印指標６ｂと一致した設定値５ａがそのときの露出設定値になる。

軸付きギア（伝達部材）１１は、ギア部１１ａ、軸部１１ｂ、爪部１１ｃを備え、上段ダイヤル４の回動を伝達する。上段ダイヤル４のギア部４ｅは、ギア部１１ａと噛み合うことで、上段ダイヤル４の回動が軸付きギア１１に伝達される。

上段ダイヤルベース（支持部材）１２は、上段ダイヤル４の直下であり、下段ダイヤルの外周より外側にある部分に配置され、受け面１２ａによって上段ダイヤル４を支持するとともに、上段ダイヤル４の軸受け部１２ｂを備えている。下段ダイヤル５によって切欠かれている部分については、上段ダイヤルベース１２の一部である軸受け部１２ｃが、下段ダイヤル５の軸受けとして機能しつつ、先端が板金部材２２と当接することで、受け面１２ａの支柱としての役割を果たしている。このような構成により、上段ダイヤル４が上から押された場合に著しく変形することはなく、上段ダイヤル４の回動操作時に上段ダイヤルの底面４ｄが下段ダイヤル５の上面５ｃを傷つけることもない。

下段ダイヤルベース１３は、下段ダイヤル５の直下に配置され、下段ダイヤル５の軸受けを備えるとともに、下段ダイヤル５を支持している。

クリックボール１４は、上段ダイヤル４の回動操作による各撮影モードへの移行時において、上段ダイヤル４の回動軸４ｃを中心に円周状に複数配置された溝部４ｂにコイルスプリング１５の付勢力によって嵌合する。したがって、発生するクリックでユーザーに撮影モードの切り替えを伝えると同時に、各撮影モード位置で上段ダイヤル４を停止させることが容易になっている。下段ダイヤル５も同様の構成で各設定値に移る際にクリックを発生させ、所定の回動位置で停止することが容易になっている。

接片ベース（第２の接片台）１７は、電気的信号を伝達するための下段ダイヤル側接片（第２の導電部材）１６を保持するとともに、下段ダイヤル５の軸先端部５ｂに固定されている。そのため、接片ベース１７は下段ダイヤル５の回動に伴って回動する。このとき、接片ベース１７に保持された下段ダイヤル側接片１６は、フレキシブルプリント基板２１上に形成された電極パターン２１ａに接地する。下段ダイヤル側接片１６が接地する電極パターン２１ａによって、下段ダイヤル５の回動位置を検出可能となっている。

ギア付き接片ベース（第１の接片台）１９は、電気的信号を伝達するための上段ダイヤル側接片（第１の導電部材）１８を保持している。ギア付き接片ベース１９の外周には、ギア部１９ａが形成されている。連結ギア２０は、軸付きギア１１の下側先端に締結されており、軸付きギア１１の爪部１１ｃと係合することで固定されている。連結ギア２０は、ギア付き接片ベース１９のギア部１９ａと噛み合うことで、軸付きギア１１から伝達された上段ダイヤル４の回動をギア付き接片ベース１９に伝達する。このとき、ギア付き接片ベース１９に保持された上段ダイヤル側接片１８は、フレキシブルプリント基板２１上に形成された電極パターン２１ａに接地する。上段ダイヤル側接片１８が接地する電極パターン２１ａによって、上段ダイヤル４の回動位置を検出可能となっている。軸付きギア１１のギア部１１ａの歯数と連結ギア２０の歯数および上段ダイヤル４のギア部４ｅの歯数とギア付き接片ベース１９のギア部１９ａの歯数を同数とすることで、上段ダイヤル４とギア付き接片ベース１９は同位相で回動する。そのため、回動操作が同一方向に操作され続けても継続的に回動位置を検出可能である。

フレキシブルプリント基板２１には、複数の電極によって上段ダイヤル側接片１８と下段ダイヤル側接片１６のそれぞれの回動中心を中心とする同心円状の電極パターン２１ａが描かれている。上段ダイヤル側接片１８と下段ダイヤル側接片１６は、電極パターン２１ａに当接し、各撮影モードや露出の設定値の操作を検出している。板金部材２２は、片面のフレキシブルプリント基板２１を折り返して両面テープ等で固定している。そのため、表面側に下段ダイヤル用の電極パターン、裏面側に上段ダイヤル用の電極パターンが配置される。ギア付き接片ベース受け部材（保持部材）２３は、ギア付き接片ベース１９を保持している。

本実施形態では、上段ダイヤル４の回動を軸付きギア１１および連結ギア２０を介して、ギア付き接片ベース１９を回動させることで、ギア付き接片ベース１９に保持されている上段ダイヤル側接片１８を回動させている。そのため、上段ダイヤル側接片１８の回動の伝達経路になっていた上段ダイヤル４の回動軸が下段ダイヤル５によって分断されても、２つのダイヤルの軸間を縮めることが可能となっている。本実施形態では、図２（ａ）に示されるように、上段ダイヤル４の回動軸４ｃが上面方向から見て下段ダイヤル５の投影面内に位置し、下段ダイヤル５の回動軸が上面方向から見て上段ダイヤル４の投影面内に位置するように２つのダイヤルを配置している。そうすることで、２つのダイヤルの軸間を下段ダイヤル５の外形の半径以下に縮めている。結果として、２段ダイヤルユニット９の小型化、ひいてはデジタルカメラ１の小型化を実現している。

本実施形態では上段ダイヤル４のギア部４ｅを内歯ギアとしているが、内歯ギアにせず、回動軸４ｃの外周にギアを形成した場合、歯数が少なくなる。しかしながら、上段ダイヤル４とギア付き接片ベース１９を同位相で回動させるために、ギア部１９ａの歯数を回動軸４ｃに形成されたギアの歯数と同数とした場合、ギア付き接片ベース１９の外径が小さくなり過ぎて上段ダイヤル側接片１８が取り付かない。この問題を解決するためには、ギア付き接片ベース１９に接片が取り付くようにフランジ部などを設ける必要があり、結果的に小型化の妨げになる。また、ギア付き接片ベース１９の歯数が減ることで、上段ダイヤル４の一定の回転角に対するギアの噛み合いのガタ（バックラッシュ）が大きくなり、上段ダイヤル側接片１８の位置精度も低下することになる。したがって、上段ダイヤル４のギア部４ｅは、内歯ギアであることが望ましい。

次に、組立て行程において、上段ダイヤル４と上段ダイヤル側接片１８の位置関係を固定させた状態で組み立てる方法について図４を用いて説明する。

図４は、２段ダイヤルユニット９の組み立て図である。（ａ）は組立て途中の状態の断面図、（ｂ）は組立て途中の状態の底面斜視図、（ｃ）はギア付き接片ベース受け部材２３と連結ギア２０を取り除いた図で、（ｄ）は完成状態の底面斜視図である。

図４（ａ），（ｂ）に示されるように、ギア付き接片ベース受け部材２３の押さえ部２３ａが連結ギア２０のフランジ部２０ａを押圧し、爪部１１ｃで連結ギア２０と係合している軸付きギア１１は図の上側に押し上げられている。そして、軸付きギア１１の先端に設けられた凸部１１ｄが上段ダイヤル４の内側に形成された凹部４ｆに挿入され、上段ダイヤル４の回転方向が規制されている。凹部４ｆと凸部１１ｄによって、第１の係合部材を構成している。また、図４（ｃ）に示されるギア付き接片ベース１９に形成された凹部１９ｂに連結ギア２０のフランジ部２０ａが嵌ることで、ギア付き接片ベース１９の回動が規制され、ギア部１９ａと連結ギア２０との噛み合わせによって精度良く位置が決まっている。凹部１９ｂとフランジ部２０ａによって第２の係合部材が構成されている。ギア付き接片ベース１９と上段ダイヤル側接片１８は位置決め固定されているため、上記構成により、上段ダイヤル４と上段ダイヤル側接片１８の位置関係を所定の位置の状態で固定させている。図４（ｄ）の矢印Ｂの方向へギア付き接片ベース受け部材２３をスライドさせると、押さえ部２３ａのフランジ部２０ａへの押さえが外れる。ギア付き接片ベース受け部材２３の斜面２３ｂが連結ギア２０のフランジ部２０ａに当接することで、軸付きギア１１および連結ギア２０を完成状態の位置、つまり図２（ｂ）の位置に移動させる。このとき、凸部１１ｄと凹部４ｆの係合および凹部１９ｂとフランジ部２０ａの係合が解除される。こうすることで、上段ダイヤル４と上段ダイヤル側接片１８の位置関係が所定の位置の状態で、かつ上段ダイヤル４が回動可能な完成状態になる。

次に、ギア比を変更することで、さらに２段ダイヤルユニット９を小型化する方法について図５を用いて説明する。図５は、ギア比を変更した場合の２段ダイヤルユニットの断面図である。

上段ダイヤル４のギア部４ｅの歯数をｚ１、軸付きギア１１のギア部１１ａの歯数をｚ２、連結ギア３０の歯数をｚ３、ギア付き接片ベース３１のギア部の歯数をｚ４とする。このとき、ｚ１：ｚ２＝ｚ３：ｚ４の関係を満足することで、上段ダイヤル４とギア付き接片ベース３１の回転位相を同一に保つことが可能となる。また、ギア部１１ａの歯数ｚ２よりも連結ギア３０の歯数ｚ３を少なくすることで、ギア付き接片ベース３１のギア部の歯数も少なくすることができる。そのため、連結ギア３０とギア付き接片ベース３１の外形を小さくすることができるので、２段ダイヤルユニット９の小型化が可能となる。また、連結ギア３０とギア付き接片ベースの３１のギア部のモジュールを小さくしても、それぞれの外径を小さくすることができ、２段ダイヤルユニット９の小型化が可能となる。

次に、ギア付き接片ベースをラックギアにした場合について、図６を用いて説明する。図６は、ギア付き接片ベースをラックギアにした場合の２段ダイヤルユニットの底面側から見た斜視図である。簡単のために、ギア付き接片ベース受け部材を取り除いている。

上段ダイヤル４には、不図示のストッパー（規制部）が取り付けられている。そのため、上段ダイヤル４の回動は、規制され、３６０°回転仕様ではなくなっている。ラックギア付き接片ベース４０は、受け部材（不図示）の規制によって、上段ダイヤル４の回動に連動して直線移動する。上段ダイヤル側接片４１の接地部がフレキシブルプリント基板４２に形成された各電極パターンに移動することで、各撮影モードを検出することができる。直線移動するラックギア付き接片ベース４０を用いることで、配置スペースに自由度ができ、小型化を実現することが可能となる。

以上、本発明の好ましい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種々の変形及び変更が可能である。

４ 上段ダイヤル（第１の操作手段）
４ｃ 回動軸（第１の回動軸）
５ 下段ダイヤル（第２の操作手段）
９ ２段ダイヤルユニット（操作機構）
１１ 軸付きギア（伝達部材）
１１ｂ 軸部

Claims (9)

1. 第１の回動軸を中心に回動可能な第１の操作手段と、
   前記第１の回動軸と平行であり異なる第２の回動軸を中心に回動可能であり、前記第２の回動軸が前記第１および第２の回動軸に平行な方向の前記第１の操作手段の投影面内に位置するように前記第１の操作手段の下側に配置された第２の操作手段と、
   前記第２の回動軸を通り、前記第１および前記第２の回動軸に平行な軸部を備え、前記軸部の第１端に設けられ、前記第１の操作手段と噛み合うギア部が形成され、且つ前記第１の操作手段の回動に伴って回動する伝達部材と、前記軸部の第２端に設けられた連結ギアと、を有する操作機構であって、
   前記連結ギアを介して前記第１の操作手段の回動を伝達されるとともに、前記第１の操作手段の回動を電気的信号として伝える第１の回動検知手段と、前記第２の操作手段の回動を電気的信号として伝える第２の回動検知手段と、を更に有することを特徴とする操作機構。
2. 前記第１の回動軸は、前記第１および第２の回動軸に平行な方向の前記第２の操作手段の投影面内に位置することを特徴とする請求項１に記載の操作機構。
3. 前記第１の操作手段には、前記ギア部と噛み合う内歯ギアが形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の操作機構。
4. 前記第１の操作手段を支持するとともに、前記第２の操作手段の軸受け部を備えた支持部材と、を更に有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の操作機構。
5. 前記第１の回動検知手段は第１の接片台であり、
   前記第２の回動検知手段は第２の接片台であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の操作機構。
6. 前記第１の操作手段に形成されたギアの歯数をｚ１、前記ギア部の歯数をｚ２、前記連結ギアの歯数をｚ３、前記第１の接片台に形成されたギアの歯数をｚ４としたとき、
   ｚ１：ｚ２＝ｚ３：ｚ４
   ｚ２＞ｚ３
   を満足することを特徴とする請求項５に記載の操作機構。
7. 前記第１の操作手段の回動を規制する規制部を更に有し、
   前記第１の接片台は、前記第１の操作手段の回動に応じて直線移動することを特徴とする請求項５または６に記載の操作機構。
8. 前記操作機構の組立て状態では前記連結ギアを押圧する第１の位置に位置し、完成状態では前記第１の接片台を保持する第２の位置に位置する保持部材と、
   前記保持部材が前記第１の位置に位置するときに、前記第１の操作手段が回動しないように前記第１の操作手段と前記伝達部材とを係合させる第１の係合部材と、
   前記保持部材が前記第１の位置に位置するときに、前記第１の接片台が前記第１の操作手段の回動に応じて移動しないように前記第１の接片台と前記連結ギアとを係合させる第２の係合部材と、を更に有し、
   前記保持部材が前記第１の位置から前記第２の位置に移動することで、前記第１の係合部材による前記第１の操作手段と前記伝達部材との係合および前記第２の係合部材による前記第１の接片台と前記連結ギアとの係合が解除されることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の操作機構。
9. 複数の動作設定群のいずれかを回動操作によってそれぞれ選択可能な複数の操作手段を有する電子機器であって、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の操作機構を有することを特徴とする電子機器。