JP7146456B2 - 回転揺動式入力装置、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置を含む電子機器に設けられる回転揺動式入力装置、及び回転揺動式入力装置を備える電子機器に関する。

デジタルカメラ等の電子機器として、複数方向の揺動操作と回転操作の複合操作が可能な操作ダイアルを有する回転揺動式入力装置を備えるものがある。回転揺動式入力装置は、例えばカメラのマニュアルフォーカスの設定等の段階的な入力操作が求められる機能に回転操作が割り当てられ、フラッシュ発光のオン／オフ／オート等のトグル操作により設定可能な機能には押し操作が割り当てられている（特許文献１）。

特開２０１７－９１６１１号公報

しかしながら、上記特許文献１では、外観に露出する操作部となるダイアル部材までが含まれた構成でユニット化されている為、搭載される機種によってはサイズやデザイン的な理由により同一のユニットを用いることができない。その結果、ユニットの種類を数多く製作する必要があり、低コストで実現することが困難である。

また、回転・揺動するダイアルが操作時に外装と接触しないように外装にはダイアル径よりも大きな孔が設けられる。この孔はダイアルの揺動分も考慮した大きさである為、回転操作のみを行うダイアルよりも外装との間に形成される隙間は大きくなる。その為、この隙間から機器本体内部にゴミ等の異物が入り、動作不良の原因となる可能性がある。

そこで、本発明は、外観に露出する外部ダイアル以外のユニットを共通化することで低コスト化を図り、更に機器内部にゴミ等の異物が侵入しにくい信頼性の高い回転揺動式入力装置、及び電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の回転揺動式入力装置は、外装部材の外側に設けられ、回転操作および複数の方向への揺動操作が可能な外部ダイアルと、押下されることで信号を発生する複数のスイッチであって、前記複数の方向の夫々に配置される複数の第１のスイッチ、及び前記回転操作の回転軸上に配置される第２のスイッチと、前記外装部材を挟んで前記外部ダイアルと対向するように前記外装部材の内側に配置され、前記外部ダイアルの前記回転操作および前記揺動操作に連動するように前記外部ダイアルとバヨネット結合される内部ダイアルと、前記外部ダイアルの回転操作に伴う前記内部ダイアルの回転を検知することにより前記外部ダイアルの回転を検知する検知手段と、を備え、前記外部ダイアルを揺動操作する際に前記外部ダイアルにおいて押下される部位は前記外装部材と対向しており、前記外部ダイアルは、前記複数の方向のいずれかへの揺動操作により前記内部ダイアルを介して前記複数の第１のスイッチのうちの前記揺動操作された方向に配置されるスイッチを動作させ、前記第２のスイッチは、前記外部ダイアルによる操作とは独立して動作し、前記外部ダイアルと前記外装部材との間には、前記揺動操作により前記スイッチが動作するまでの前記外部ダイアルの移動量よりも広いクリアランスが設けられており、前記検知手段は、一対のフォトインタラプタと、前記内部ダイアルと一体に回転する遮光羽根とを有し、前記移動量をＡとし、前記クリアランスをＢとし、前記揺動操作が行われた際の前記遮光羽根の移動方向における前記フォトインタラプタと前記遮光羽根の間のクリアランスをＣとした場合に、Ａ＜Ｂ＜Ｃの関係を満足することを特徴とする。

本発明によれば、外観に露出する外部ダイアル以外のユニットを共通化することで低コスト化を図り、更に機器内部にゴミ等の異物が侵入しにくくすることができる。

本発明の実施形態の一例に係る回転揺動式入力装置を備えるデジタルカメラを背面側から見た斜視図である。 外部ダイアル及びセンターキーを示す拡大図である。 回転揺動式入力装置の分解斜視図である。 図２のＡ－Ａ線断面図である。 図２のＢ－Ｂ線断面図である。 ダイアル内部ユニットの分解斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例に係る回転揺動式入力装置を備えるデジタルカメラを背面側から見た斜視図である。なお、本実施形態では、本発明の電子機器として、撮像装置の一例であるデジタルカメラを例示するが、これに限定されない。

図１に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１は、正面側に被写体像を不図示の撮像素子に取り込むレンズ鏡筒２が設けられ、背面側には液晶モニタ３が設けられている。液晶モニタ３を介して被写体像を確認することができる。

図２は、外部ダイアル５及びセンターキー７を示す拡大図である。図２に示すように、外部ダイアル５は、正逆回転操作が可能で、かつ上下左右方向の揺動操作が可能に支持され、上下左右方向へ揺動操作した場合のボタン操作が可能である。外部ダイアル５の中央部には、センターキー７が設けられ、センターキー７は、後述する内部部品により外部ダイアル５とは独立して支持されている。即ち、センターキー７は、独立した動作となり外部ダイアル５の回転時も揺動時も連動はせず、押下操作された場合にのみ可動し、押しボタンの機能を果たす。

図３は、回転揺動式入力装置の分解斜視図である。図３に示すように、外部ダイアル５は、内部ダイアル１５との間に外装部材１６を挟んで配置され、外部ダイアル５に連動して内部ダイアル１５が一体的に動作する。基台８には、回転検知を行う一対のフォトインタラプタ１２、及び各押しボタンに対応するスイッチ１３等を有するフレキシブル配線基板９が不図示の両面粘着テープにより固定されている。

保持部材１０ａは、内部ダイアル１５が径嵌合する部材であり、また、環状部材１０ｂは、スイッチ１３の押し子部１０ｃ（図４（ｃ）参照）、及び内部ダイアル１５の摺動部１０ｄ（図４（ｃ）参照）を有し、弾性変形可能に内部ダイアル１５を摺動支持する。保持部材１０ａ及び環状部材１０ｂは、それぞれにピン形状部を有しており、ピン形状部は、基台８に設けられた孔に位置決めされると共に基台８の裏面に突出してカシメられることにより基台８に固定される。

クリックバネ１１は、保持部材１０ａに取り付けられ、内部ダイアル１５の裏面に設けられた凹凸部１５ｂ（図６参照）に当接することで、内部ダイアル１５及び外部ダイアル５の回転時のクリック感を発生させている。ここで、図３において、外部ダイアル５、及び外装部材１６以外の破線で囲まれた部分がダイアル内部ユニット４として構成されている。

図４（ａ）は図２のＡ－Ａ線断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のｂ部拡大図、図４（ｃ）は図４（ａ）のｃ部拡大図、図４（ｄ）は図４（ａ）のｄ部拡大図である。

図４において、内部ダイアル１５は、保持部材１０ａにより回転軸ＡＺ方向（図の上下方向）に摺動可能に嵌合保持された状態で回転可能に支持されている。ここで、保持部材１０ａに対する内部ダイアル１５の回転軸ＡＺ方向の嵌合量は、ダイアル外径に対して少ない量に設定されているため、内部ダイアル１５は、回転可能であると共に若干量傾くことができ、即ち揺動可能になっている。

環状部材１０ｂは、図４（ｂ）に示すように、薄肉で形成されて弾性変形可能になっており、また、図４（ｃ）に示すように、上下左右のスイッチ１３に対応する部分には、押し子部１０ｃ及び摺動部１０ｄが設けられている。

図４（ａ）に示すように、センターキーホルダ６は、ピン形状部を有し、ピン形状部は、基台８に設けられた孔に位置決めされると共に基台８の裏面に突出した部分がカシメられることにより基台８に固定される。また、センターキーホルダー６には、内部ダイアル1５の抜け方向（図の上方向）を移動を規制する抜け止め部６ａが設けられている。

センターキー７は、軸形状部がセンターキーホルダー６の孔に嵌合し、抜け止め用Ｅリング（ステンレス製Ｅ型止め輪）１７により先端部が規制される為、押下動作ができ、ボタン操作可能となっている。

以上より、内部ダイアル１５は、保持部材１０ａの中心を回転軸ＡＺとして回転操作可能かつ上下左右方向に揺動操作可能に支持され、上下左右に配置されたスイッチ１３に対応する位置で揺動操作による押し操作が可能となっている。

また、図４（ｄ）に示すように、外装部材１６は、回転軸ＡＺ方向で内部ダイアル１５と外部ダイアル５の間に挟まれた構成となっている。その為、機器内部にゴミ等の異物が侵入しにくくなっている。更に、内部ダイアル１５は、外部ダイアル５の爪形状部５ｂと互いに係合する爪形状部１５ｃを有しており、回転によるバヨネット結合によって外部ダイアル５と連結されている。この爪形状部５ｃ、１５ｃは、互いに周方向に１２０°等分で３か所設けられている。

図５（ａ）は図２のＢ－Ｂ線断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のｅ部拡大図である。図６は、ダイアル内部ユニット４の分解斜視図である。

図５に示すように、内部ダイアル１５及び外部ダイアル５には、周方向に互いに係合する凸形状部１５ａ及凸形状部５ａが設けられており、内部ダイアル１５と外部ダイアル５をバヨネット結合する際には、破線矢印で示すように互いにこの凸形状部を乗り越える。凸形状部を乗り越える際は、爪形状部が互いに弾性変形することで、スナップフィットの役割を果たしている。なお、凸形状部５ａ、１５ａについても互いに周方向に１２０°等分で３か所設けられている。

よって、組み付ける際には、凸形状部を乗り越える際に発生する回転トルクよりも高いトルクで内部ダイアル１５もしくは外部ダイアル５のいずれかの回転を抑制する必要がある。また、取り外す際にも同様のことが言えるが、逆に凸形状部を乗り越える際に発生する回転トルクよりも低いトルクであれば、回転操作時に抵抗力として発生しても内部ダイアル１５と外部ダイアル５のバヨネット結合が解除されることはない。

そこで、本実施形態では、図６に示すように、基台８及びフレキシブル配線基板９に開口部を設け、また、内部ダイアル１５の遮光羽根１４や凹凸部１５ｂを避けた位置に凹形状部１５ｄを設けている。これにより、外部ダイアル５以外のダイアル内部ユニット４を外装部材１６へ取り付けた後に回転抑制冶具１８を図の破線矢印の方向へ挿入することで内部ダイアル１５の回転を規制する。その結果、外装部材１６の外観側から内部ダイアル１５に外部ダイアル５をバヨネット結合させることが可能となる。

また、クリックバネ１１により発生する回転操作時のトルクは、上記凸形状部５ａ、１５ａを乗り越える際に発生する回転トルクよりも大幅に低い。よって、外部ダイアル５が組み付けられた後の回転操作により、このバヨネット結合が解除されて外部ダイアル５が外れてしまうことはない。このようなバヨネット結合を行うことで、小型化の実現と外部ダイアル５の組み付け／取り外し作業を容易に行うことができる。

また、図４に示すように、内部ダイアル１５には、金属製の遮光羽根１４がインサート成形により一体化されており、一体的に回転、及び揺動する。内部ダイアル１５の回転時に、遮光羽根１４は、フォトインタラプタ１２の光線を回転角度に応じて受光許可／禁止となるように均等の角度で配置されている。また、図３及び図６に示すように、フォトインタラプタ１２は２つ搭載され、遮光羽根１４により発生する２つのパルス波形が常に半位相ずれるような角度に配置されている。これにより、回転方向を検知することが可能となる。

ところで、フォトインタラプタ１２と遮光羽根１４は、例えば内部ダイアル１５の揺動操作時に接触してしまうと、フォトインタラプタ１２が破損してしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、図４に示すように、外部ダイアル５と外装部材１６の押下操作方向には最適なクリアランスＢが設定されている。これは押し子部１０ｃによりスイッチ１３が押されて動作するまでの外部ダイアル５の移動量をＡとして、フォトインタラプタ１２と遮光羽根１４のクリアランスをＣとしたときに、「Ａ＜Ｂ＜Ｃ」の関係を満たすものとなっている。

よって、本実施形態では、フォトインタラプタ１２と遮光羽根１４が接触する前に外部ダイアル５が外装部材１６に当接するように設定されている。即ち、外部ダイアル５を強く押下した場合や落下などで外部ダイアル５に強い衝撃が加わったような場合でもフォトインタラプタ１２が遮光羽根１４との接触により破損することは無く、高い信頼性を確保することができる。

また、スイッチ１３を動作させるために必要な外部ダイアル５の押し方向の移動量ＡよりもクリアランスＢが大きいので、外部ダイアル５の押下操作時には確実にスイッチ１３のオン操作が可能である。

なお、外部ダイアル５は、バヨネット結合の為の前述の爪形状部や凸形状部を有していれば大きさやデザインなどを自由に変更することができる為、外部ダイアル５以外のダイアル内部ユニット４は全て共通化することができ、低コストで実現可能となる。また、図４に示すように、外部ダイアル５は、外装部材１６の上に重なるように配置される為、外部からのゴミ等の異物が機器内部に容易に侵入することを防止することができる。

以上説明したように、本実施形態では、外観に露出する外部ダイアル５以外のダイアル内部ユニット４を共通化することで低コスト化を図り、更に機器内部にゴミ等の異物が侵入しにくくすることができので信頼性の高い回転揺動式入力装置の実現が可能となる。

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。

４ ダイアル内部ユニット
５ 外部ダイアル
１１ クリックバネ
１２ フォトインタラプタ
１４ 遮光羽根
１５ 内部ダイアル
１６ 外装部材

Claims (2)

1. 外装部材の外側に設けられ、回転操作および複数の方向への揺動操作が可能な外部ダイアルと、
   押下されることで信号を発生する複数のスイッチであって、前記複数の方向の夫々に配置される複数の第１のスイッチ、及び前記回転操作の回転軸上に配置される第２のスイッチと、
   前記外装部材を挟んで前記外部ダイアルと対向するように前記外装部材の内側に配置され、前記外部ダイアルの前記回転操作および前記揺動操作に連動するように前記外部ダイアルとバヨネット結合される内部ダイアルと、
   前記外部ダイアルの回転操作に伴う前記内部ダイアルの回転を検知することにより前記外部ダイアルの回転を検知する検知手段と、を備え、
   前記外部ダイアルを揺動操作する際に前記外部ダイアルにおいて押下される部位は前記外装部材と対向しており、
   前記外部ダイアルは、前記複数の方向のいずれかへの揺動操作により前記内部ダイアルを介して前記複数の第１のスイッチのうちの前記揺動操作された方向に配置されるスイッチを動作させ、
   前記第２のスイッチは、前記外部ダイアルによる操作とは独立して動作し、
   前記外部ダイアルと前記外装部材との間には、前記揺動操作により前記スイッチが動作するまでの前記外部ダイアルの移動量よりも広いクリアランスが設けられており、
   前記検知手段は、一対のフォトインタラプタと、前記内部ダイアルと一体に回転する遮光羽根とを有し、
   前記移動量をＡとし、前記クリアランスをＢとし、前記揺動操作が行われた際の前記遮光羽根の移動方向における前記フォトインタラプタと前記遮光羽根の間のクリアランスをＣとした場合に、Ａ＜Ｂ＜Ｃの関係を満足することを特徴とする回転揺動式入力装置。
2. 請求項１記載の回転揺動式入力装置を備えることを特徴とする電子機器。

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