JP2017103166A - 回転揺動式操作ダイヤルおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイヤルの小型化、薄型化が実現でき、さらにダイヤルの回転トルクが安定し、感触のよいクリック感と、操作感が得られる回転揺動式操作ダイヤルを提供すること。
【解決手段】正逆回転可能で裏面の軸部外周面に凸凹面が形成され、少なくとも上下左右部を押下することで揺動しボタン操作が可能な操作ダイヤルと、操作ダイヤルと径嵌合する孔部を有する円筒状の保持部と、保持部の外側であって操作ダイヤルを揺動可能に支持するべく弾性変形可能で上下左右に配置されたスイッチに対する押し子部と、操作ダイヤルと摺動する摺動部を有した環状部と、を有するホルダー部材と、前記凸凹面と係合する軸方向に振幅移動可能で配設される弾性部材が、操作ダイヤルの回転に応じてクリック感を付与する操作部材において、保持部の孔中心軸と直交する外周方向で、かつ環状部の摺動部内周側に、弾性部材の固定部を配設させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、正逆回転可能なダイヤルであって、更にダイヤルを少なくとも上下左右方向へ揺動させることで押しボタン操作も行うことができる回転揺動式操作ダイヤルと、それを用いた電子機器に関する。

デジタルカメラ（以下単にカメラと略す）への入力手段としては正逆回転可能で更に上下左右方向へ揺動させることで押しボタン操作を行うことができる回転揺動式操作ダイヤルが搭載される場合が多い。回転揺動式操作ダイヤルには、所定の回転角度姿勢にて係止させるためのクリック機構が配設されている。

また、カメラのマニュアルフォーカスやホワイトバランスの設定など連続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ＯＮ／ＯＦＦ／ＡＵＴＯのようにトグル操作により設定可能な機能に押しボタン操作が割り当てられている。

従来より、このような回転揺動式操作ダイヤルのクリック機構には特許文献１に記載のような回転操作ダイヤルの裏面の軸部外周面と対向する部分にバネ部材を配設している。

そして、回転操作ダイヤルと径嵌合する円筒状のベース部材上にある軸受け部外周面が、回転操作ダイヤルの回転に応じてバネ部材が振幅移動する凸凹面になっていることにより回転クリックを発生させる技術が開示されている（特許文献１）。

特許第５２１９９８８号公報

しかし、上記の特許文献１で示されているバネ部材は、断面L字状の取付部の下端部両端に設けられた円弧状に延びる一対の腕部を形成して、その先端部が互いに回転操作ダイヤルの中心軸部と近づく方向に向けて円弧状に折り曲げられている。このバネ部材の取付部は回転操作ダイヤル裏面の軸部と外壁部との間にスナップフィット手段で固定されている。

この構成の場合、両端に設けられた円弧状に延びる一対の腕部と取付面に曲げ加工がされているため、板体先端部の曲げ精度が出しにくい。またバネ部材の適度なクリック荷重を設定するために、先端部と取付部のL長が必要となるので、スナップフィットした場合、先端部の寸法が暴れやすいため、回転操作ダイヤルのクリック力や、クリック感触がバラつきが生じやすい。

回転操作ダイヤル側にバネ部材を構成しているため、回転操作ダイヤル外径自体が、大きくなり小型化できない。またスナップフィット方向も回転操作ダイヤルの厚み方向に構成されているため回転操作ダイヤル自体を薄型化できない問題もある。

本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、電子機器の大型化を招くことなく、ダイヤルの小型化、薄型化が実現でき、さらにダイヤルの回転トルクが安定し、感触のよいクリック感と、操作感を得られる回転揺動式操作ダイヤルおよび電子機器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る回転揺動式操作ダイヤルは、
正逆回転可能で裏面の軸部外周面に凸凹面が形成され、少なくとも上下左右部を押下することで揺動しボタン操作が可能な操作ダイヤルと、前記操作ダイヤルと径嵌合する孔部を有する円筒状の保持部と、前記保持部の外側であって前記操作ダイヤルを揺動可能に支持するべく弾性変形可能で上下左右に配置されたスイッチに対する押し子部と、前記操作ダイヤルと摺動する摺動部を有した環状部と、を有するホルダー部材と、前記操作ダイヤルの裏面の軸部外周面に形成された凸凹面と係合する軸方向に振幅移動可能で配設される弾性部材が、前記操作ダイヤルの回転に応じてクリック感を付与する操作部材において、前記保持部の孔中心軸と直交する外周方向で、かつ前記環状部の摺動部内周側に、前記弾性部材の固定部を配設させたことを特徴とする。

本発明に係る回転揺動式操作ダイヤルによれば、電子機器の大型化を招くことなく、ダイヤルの小型化、薄型化が実現でき、さらにダイヤルの回転トルクが安定し、感触のよいクリック感と、操作感が得られる。

本発明の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラの外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る回転操作ダイヤルユニット図及び図４、図６に示す断面面指示図である。 本発明の実施形態に係る回転操作ダイヤルの分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る回転操作ダイヤルの分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る回転操作ダイヤル保持構成を示す側面視Ｘ−Ｘ断面である。 本発明の実施形態に係るホルダー部材とクリックバネの位置関係を示す部分正面図である。 本発明の実施形態に係る回転操作ダイヤルとクリックバネの位置関係を示す正面視Ｙ−Ｙ断面である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラ（以降カメラと略す）の外観斜視図である。図１（ａ）はカメラの正面側（被写体側）、図１（ｂ）は背面側（撮影者側）の外観斜視図である。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、１０１は電子機器装置（本発明ではカメラを示す）の外装であるカメラ本体、１０２は撮影光学系を構成しているレンズ鏡筒である。レンズ鏡筒１０２は、撮像光学系、レンズバリア、光電変換素子、レンズ駆動機構絞、シャッターなどを具備している。レンズ鏡筒１０２は、撮影光学系により撮像素子に被写体像を結像されるよう構成されている。電源ボタン１０３は、カメラの電源をオンまたはオフする操作部材である。１０４はレリーズボタンであり、押し操作により、静止画撮影をすることができる。

通常、カメラのレリーズボタン１０４は、２段スイッチで構成されている。レリーズボタン１０４の半押しで１段目のスイッチ（ＳＷ１）がオンするとＡＦおよびＡＥを行い、レリーズボタン１０４の全押しで２段目のスイッチ（ＳＷ２）がオンすると静止画撮影を行うよう構成されている。レリーズボタン１０４の外周には、回転操作型のズームレバー１０５が取り付けられている。ズ−ムレバー１０５は、操作者による操作入力を受け付ける操作手段である。

このズ−ムレバー１０５をカメラ本体の上面から見て時計周りに回転させると、ズームレンズがTele側（画角が狭くなる方向）にズーム動作を行い、逆に反時計周りに回転させると撮影レンズがWide側（画角が広がる方向）にズーム動作を行う。

１０６は動画ボタンであり、押し操作により、動画撮影をすることができる。１０７はストロボ、１０８はストロボボタンである。撮影時に被写体の明るさが足りない時に、ストロボボタン１０８をスライドすることで１０７部がポップアップし、発光窓（不図示）を露出させ、発光し撮影をすることができる。撮影時に使用しない場合は、ストロボ１０７を手動で押し下げることで収納状態となる。

１０９は、モードダイヤルであり、カメラ本体１０１に対して回転可能に支持されている。モードダイヤル１０９の天面には、各種の撮影モードに応じた複数のマーク（不図示）が印刷されており、このマークに撮像装置の指標を合わせることで、マークに応じて静止画撮影モード、動画撮影モ−ド、撮影画像再生モ−ド等の設定を行うことができる。

１１０は、液晶パネルユニットであり、撮影時の構図を確認するための画像及び再生画像を表示する。表示部には、静電容量式タッチパネルが組み込まれており、画面を指で触れることで、撮影時の設定や記録した画像の再生、画像の拡大・縮小・画像送り・編集、通信設定等様々な操作が可能となっている。なお、表示部には、シャッター速度や絞り値といった撮影条件・撮影枚数及びメニュー等も表示可能である。

１１１は端子カバーであり、カメラ本体１０１に対しスライドおよび回動可能に支持されている。端子カバー１１１を開けると、ＵＳＢ端子やＨＤＭＩ（登録商標）端子などの外部接続端子が露出する状態となる。

１１２は、複数の操作ボタン群１１２が設けられている。これらのボタン群は、例えば再生ボタン、通信ボタン、情報表示ボタン、メニューボタンといった機能を切換えする際に使用する。

再生ボタンは押下されると撮影モードから再生モードに遷移し、液晶パネルユニット１１０の表示部に記録した静止画や動画を表示させる機能である。通信ボタンはＷｉ−Ｆｉなどの無線通信を開始する機能である。情報表示ボタンは液晶パネルユニット１１０の表示部に表示されているカメラ機能表示を表示／非表示を切換える機能である。メニューボタンは撮影条件や再生条件の設定を表示／非表示を切換える機能である。

１１３は、操作ダイヤルとしての回転揺動式操作ダイヤル（以降回転操作ダイヤルと略す）である。

以下、回転操作ダイヤル１１３の簡略な構成と機能動作を説明する。

図２は本発明の実施形態に係る回転操作ダイヤルユニット図及び図４、図６に示す断面指示図である。図２（ａ）は回転操作ダイヤルユニットの正面図、図２（ｂ）は回転操作ダイヤルユニット側面図である。

操作ダイヤル１は回転可能でかつ上下左右部を押下された場合のボタン操作が可能なように支持されている。表示板２は上下左右方向のボタン機能を表すアイコンが、９０度の間隔で、表示２A、２B、２C、２Dが印刷されており回転動作は行わないが、操作ダイヤル１が揺動した際に追従出来るよう揺動可能に支持されている。

センターボタン３は表示板２の後述する揺動しない部分に回転不能に支持されている。即ち、回転操作ダイヤル１１３は、外観上３つの部材で構成されており、回転する部材は操作ダイヤル１のみで、上下左右の各方向へ押下操作した場合は、操作ダイヤル１と追従して表示板２が揺動する。またセンターボタン３は独立した動作となり操作ダイヤル１の回転時も揺動時も連動はせず、押下操作された時のみ可動しボタンの機能を果たす。尚、センターボタン３は、カメラの機能上は各種設定の確定キーとしての機能を果たしている。

本実施形態では回転操作ダイヤル１１３に、それぞれのカメラの撮影時の機能を割り当てている。例えば２Aは露出補正、２Bはストロボでオート発光、強制発光、発光禁止、２CはＡＦで通常、遠方、マクロ、２Dはセルフタイマー時間でセルフタイマー１０秒、セルフタイマー２秒である。

これらの選択は操作ダイヤル１を回転させて順次切替っていき、センターボタン３を押す事でカメラ撮影時の機能を確定させている。またセンターボタン３が押されると、例えば露出補正、測光分布、ホワイトバランス、記録画素数、圧縮率などが選択でき、個々の階層機能選択方法として操作ダイヤル１を回転させて選択し、センターボタン３を押下操作する事で確定が可能である。

また、カメラ再生時には複数の画像から１つの画像を選択、確定して操作ダイヤル１を回転させる事で画像の拡大縮小などが可能である。

回転操作ダイヤルの詳細な保持構成と動作を、図３Ａ、図３Ｂ、図４を絡めて詳細に説明する。

図３Ａおよび図３Ｂは本発明の実施形態に係る回転操作ダイヤルユニットの分解斜視図である。図３Ａは回転操作ダイヤルユニットを正面側から見た斜視図であり、図３Ｂは回転操作ダイヤルユニットを背面側から見た斜視図、図４は本発明の実施形態に係る回転操作ダイヤル保持構成を示す側面視Ｘ−Ｘ断面である。

回転検知を行う為の光の投光受光により位置検出を行うフォトセンサとして一対のフォトインタラプター６ａが実装されている。またセンターボタン３、その他押しボタン（図１に示す操作ボタン群１１２、図２に示す２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ）に対応したスイッチ６ｂを有したフレキシブル配線基板６と、ベースとなるプレート８が両面テープ７により固定されている。この状態を以降プレートユニット９と略す。

ホルダー部材４に構成される保持部４Ｘにある平面部４ｈ上の角ボス４ａと、クリックバネ５（弾性部材）の平面部５ｃ上に形成されている角孔５ａが位置決め嵌合される。また、ホルダー部材４に構成される保持部４Ｘにある平面部４ｈ上の軸４ｂと、クリックバネ５（弾性部材）の平面部５ｃ上に形成されている孔５ｂが、不図示のカシメ溶着等の手段で固定される。

クリックバネ５（弾性部材）がホルダー部材４に固定された状態で、ホルダー部材４に構成される保持部４Ｘにあるピン形状をプレートユニット９に形成されている孔に位置決め嵌合すると共に不図示のカシメ溶着等の手段で固定される。クリックバネ５（弾性部材）は、平面部５ｃの両端に設けられた円弧状に延びる一対の腕部５ｄを形成して、その先端部に設けられた２つのＲ形状部５ｅ（凸形状）を有している。

本実施形態では、クリックバネ５（弾性部材）が複雑な曲げ形状ではないため、加工しやすく部品の寸法も安定しやすい。またクリックバネ５（弾性部材）の位置決め嵌合される取付面を保持部４Ｘの外周部に配置しているため、クリックバネ５（弾性部材）の先端部に設けられた２つのＲ形状部５ｅ（凸形状）が回転軸方向への振れを防止する効果がある。さらにクリックバネ５（弾性部材）の取付面を外周部に配置することで、操作ダイヤル１の薄型化にも効果がある。

次に、操作ダイヤル１に形成されている軸１ａと、ホルダー部材４に構成される保持部４Ｘ上の孔４ｃと摺動可能な嵌合で挿入される。このとき、操作ダイヤル１はホルダー部材４に構成される保持部４Ｘ上の孔４ｃにより摺動可能に径嵌合保持されて回転可能になっている。ここで径嵌合の回転中心軸方向の嵌合量は操作ダイヤル１の軸１ａに対して少ない量に設定されているため、操作ダイヤル１は回転可能であると共に若干量傾くことが出来るようになっている。

また、操作ダイヤル１に形成されている摺動リブ１ｂと、ホルダー部材４にある環状部４Ｙに形成されている摺動面４ｄが当接するように構成している。ホルダー部材４に構成される環状部４Yは薄肉で形成されており弾性変形可能になっており、フレキシブル配線基板６上に上下左右に配置されているスイッチ６ｂ側には、押し子部４ｅが形成されている。このように摺動面４ｄと押し子部４ｅは略同軸上に構成されている。

本実施形態のホルダー部材４は、保持部４Ｘと環状部４Ｙとを、上下左右に配置されているスイッチ６ｂを避けた位置を繋げることで一体として構成させている。この構成にする目的としては、部品点数削減である。

次に、操作ダイヤル１に形成されている段付の開口部１ｃに表示板２を挿入する。このとき表示板２に形成されているピン形状を、プレートユニット９に形成されている孔に位置決め嵌合すると共に不図示のカシメ溶着等の手段で固定される。その際、操作ダイヤル１に形成されている摺動リブ１ｄと、表示板２に形成されている受け面２ｂ（４箇所）を摺動可能に当接させている。これは、操作ダイヤル１の抜け方向（図において上方向）を規制する抜け止めとなっている。

表示板２に形成されている受け面２ｂ（４箇所）は、プレートユニット９にカシメ溶着で固定されている固定部２ｆ近傍に設けられており容易に動かない構成となっている。また、表示板２の構成は、外観上側２ｄと固定部２ｆに対して、細い腕部形状２ｅでバネ性を持たせて繋げているので、操作ダイヤル１と表示板２の外観上側２ｄが一体に上下方向に揺動可能になっている。

これにより、操作ダイヤル１はホルダー部材４に構成される保持部４Ｘ上の孔４ｃ中心を回転中心として回転可能であると共に揺動可能で上下左右に配置されたスイッチ６ｂに対応した位置で押下操作が可能となっている。

センターボタン３に形成された長角軸３ａが、表示板２に形成されている長孔２ａに位置決めされ摺動可能に嵌合する。更に、表示板２に形成されている受け面２ｂ近傍に設けられている受け面２ｃと、センターボタン３に形成される爪部３ｂ（２箇所）が、スナップフィット手段で抜け止めされる。これによりセンターボタン３を押下動作ができボタン操作可能となっている。

次に、操作ダイヤル１には金属で形成された遮光羽根１ｅ（本実施形態は１２枚）が、インサート成形により形成されており操作ダイヤル１と遮光羽根１ｅは一体的に回転及び揺動する。

操作ダイヤル１の回転時に遮光羽根１ｅは、フォトインタラプター６ａ内の光線を回転角度に応じて受光許可・禁止となるよう均等な角度で遮光部を形成している。遮光部の数は操作ダイヤル１上の凸凹部１ｆの数（本実施形態は１２箇所）と対応しており操作ダイヤル１の停止時の出力が常に決まった状態となるようになっている。

また、フォトインタラプター６ａは、図３Ａに示しているように２つ搭載され遮光羽根１ｅ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設定されている。これにより回転方向を検知することが可能となっている。フォトインタラプター６ａと遮光羽根１ｅは、操作ダイヤル１の押下操作による揺動時でも接触しないようなクリアランス設定となっている。

次に、操作ダイヤル１の回転クリックは、操作ダイヤル１の裏面に形成されている凸凹部１ｆ（本実施形態は１２箇所）と、クリックバネ５（弾性部材）に形成されているＲ形状部５ｅ（凸形状）が操作ダイヤル１の回転中心軸方向から外側へ開こうとする方向に対して反力を発生させている。この２つのＲ形状部５ｅ（凸形状）間において、操作ダイヤル１に設けられた凸凹部１ｆが回転することでバネとして機能し、クリック感を生成している。

次に、クリック構成の位置関係を図５〜図６を用いて詳細に説明する。

上述のようにホルダー部材４に構成される保持部４Ｘにある平面部４ｈ上の角ボス４ａと、クリックバネ５（弾性部材）の平面部５ｃ上に形成されている角孔５ａが位置決め嵌合されている。

また、ホルダー部材４に構成される保持部４Ｘにある平面部４ｅ上の軸４ｂと、クリックバネ５（弾性部材）の平面部５ｃ上に形成されている孔５ｂが、不図示のカシメ溶着等の手段で固定されている。このとき図５に示すようにクリックバネ５（弾性部材）に設けられた円弧状に延びる一対の腕部５ｄがホルダー部材４に構成される保持部４Ｘ上の突起部４ｇと当接している。

これは、クリックバネ５（弾性部材）の単部品状態（自然状態）では、円弧状に延びる一対の腕部５ｄと先端部に設けられた２つのＲ形状部５ｅ（凸形状）は、保持部４Ｘの中心軸方向の内側に位置している。この状態から保持部４Ｘへ組込むとクリックバネ５（弾性部材）の円弧状に延びる一対の腕部５ｄが保持部４Ｘ上の突起部４ｇで規制され保持部４Ｘの中心軸方向から外側へ広げられる。

これにより、クリックバネ５（弾性部材）の先端部に設けられた２つのＲ形状部５ｅ（凸形状）に適度なプリチャージが掛かるため、Ｚ方向の幅寸法を管理することで、クリックバネ５（弾性部材）のプリチャージ力が安定する。

また、クリックバネ５（弾性部材）の先端部に設けられた２つのＲ形状部５ｅ（凸形状）のＺ方向の幅寸法と保持部４Ｘ上の孔４ｃの内径を、ほぼ一致させている。これにより、保持部４Ｘ上の孔４ｃに操作ダイヤル１の軸１ａを組込む際に、まっすぐ組込みが出来るため、組立作業性を向上させる効果がある。

また、クリックバネ５（弾性部材）の円弧状に延びる一対の腕部５ｄが保持部４Ｘ上の突起部４ｇで規制され、先端部に設けられた２つのＲ形状部５ｅ（凸形状）に適度なプリチャージが掛けられている。この状態から操作ダイヤル１の凸凹部１ｆが組込まれるとクリックバネ５（弾性部材）上のＲ形状部５ｅ（凸形状）が操作ダイヤル１の回転中心軸方向から外側へ開こうとする方向に対して、さらに反力が発生するため、操作ダイヤル１の凸凹部１ｆに所望の安定したクリック力が得られる。またクリック力が安定することで、操作ダイヤル１のクリック停止位置でのラジアルガタも低減される。

また、クリックバネ５（弾性部材）がホルダー部材４に固定された取付面（角ボス４ａと軸４ｂ）を保持部４Ｘの外径Ｃ内に収めることで、操作ダイヤル１の外径の小型化が可能となる。

以上述べたような構成とすることで、低コストで信頼性及びクリック操作感を満足できる回転揺動式操作ダイヤルを小型で実現可能となる。

なお、本実施形態では、ホルダー部材４を保持部４Ｘと環状部４Ｙとを一体で構成させているが、保持部４Ｘと環状部４Ｙを別体の構成をにおいても本発明と同様の効果が得られる。

また、本実施形態では、操作ダイヤル１と遮光羽根１ｅをインサート成形で一体化として構成しているが、操作ダイヤル１と遮光羽根１ｅを別体として接着等で固定する構成でもよいし、操作ダイヤル１自体から遮光羽根１ｅが形成された構成においても本発明と同様の効果が得られる。

また、本実施形態では、センターボタン３がある構成を示したが、本発明の主旨においてはセンターボタン３の存在は必須ではなくセンターボタン３の無い構成においても本発明と同様の効果が得られる。

また、本実施形態では、回転検出手段としてフォトインタラプターを用いた例を示したが、反射型タイプのフォトリフレクターを用いても本発明と同様の効果が得られる。

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。

１ 回転ダイヤル、１ａ 軸部、４ ホルダー部材、４Ｘ 保持部、４Ｙ 環状部、
４ｂ 軸（固定部）、４ｄ 摺動部、４ｅ 押し子部、５ クリックバネ（弾性部材）

Claims (4)

1. 正逆回転可能で裏面の軸部外周面に凸凹面が形成され、少なくとも上下左右部を押下することで揺動しボタン操作が可能な操作ダイヤルと、
   該操作ダイヤルと径嵌合する孔部を有する円筒状の保持部と、該保持部の外側であって前記操作ダイヤルを揺動可能に支持するべく弾性変形可能で上下左右に配置されたスイッチに対する押し子部と、前記操作ダイヤルと摺動する摺動部を有した環状部と、を有するホルダー部材と、
   前記操作ダイヤルの裏面の軸部外周面に形成された凸凹面と係合する軸方向に振幅移動可能で配設される弾性部材が、前記操作ダイヤルの回転に応じてクリック感を付与する操作部材において、
   前記保持部の孔中心軸と直交する外周方向で、かつ前記環状部の摺動部内周側に、前記弾性部材の固定部を配設させたことを特徴とする回転揺動式操作ダイヤル。
2. 前記弾性部材は、固定部の両端に設けられた円弧状に延びる一対の腕部を形成して、その先端部が互いに近づく方向に向けて凸形状となっていることを特徴とする請求項１に記載の回転揺動式操作ダイヤル。
3. 前記保持部の円周線上に形成された突起に、前記弾性部材の腕部を当接させたことを特徴とする請求項２に記載の回転揺動式操作ダイヤル。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の回転揺動式操作ダイヤルを入力手段として搭載した電子機器。