(57)【要約】【課題】装置外部から印加される静電気による機器の誤動作や電気部品の破壊などを発生しにくくした電子機器の提供および、高感度の静電容量検出を提供すること。【解決手段】回転する操作部材の回転を検出する第１の検出手段と、前記回転操作部材の内側に固定配置され、タッチ操作を検出する第２の検出手段と、前記回転操作部材と共に回転する金属板を有し、前記金属板は板バネにより荷重を負荷し、前記板バネは、導電材料部材に保持することで電気的にGNDにおとし、前記第２の検出手段は、前記タッチ操作面の背面に設けていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する回転操作部材（１０１）の回転を検出する第１の検出手段（１０４）と、
前記回転操作部材（１０１）の内側に固定配置され、タッチ操作を検出する第２の検出手段（１２０）と、
前記回転操作部材（１０１）と共に回転する金属板（１０５）を有し、
前記金属板（１０５）は板バネ（１０６）により荷重を負荷し、
前記板バネ（１０６）は、外装カバー（１０３）に保持することで電気的にGNDにおとし、前記第２の検出手段は、タッチ操作面（１１０）の背面に設けていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記第１の検出手段（１０４）は、前記回転操作部材（１０１）と共に回転する金属板（１０５）との間に生じる静電容量を検出するための第１の電極（１０４ａ）を備え、当該静電容量を検出することで前記回転操作部材（１０１）の回転を検出することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記回転操作部材（１０１）は、電子ダイヤル（１００）であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記回転操作部材（１０１）は、クリック機構を備えることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
【請求項５】
前記板バネ（１０６）の固有振動数は、前記回転操作部材（１０１）の回転操作による周波数および、前記クリック機構のクリックバネ（３０１）の固有振動数よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばデジタルカメラ等の電子機器に関し、特に電子ダイヤル等の回転操作部材を備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラなどの記録装置には、操作部材として、回転するダイヤルを備えるものがある。回転するダイヤルを用いることで、連続的に選択したり、移動する操作においてすばやい操作が可能となる。例えばデジタルカメラでは、シャッタースピードや絞り値、露出補正や画像再生時のコマ送りなど、各種機能を選択するための操作部材として採用されている。一方、情報処理装置では、簡単で直観的なユーザーインターフェースとして、抵抗膜式や容量検出式などのタッチセンサが普及している。このようなダイヤル式の操作部材やタッチセンサの良いところあわせて、タッチセンタを用いて指の回転動作を検出する方法が提案されている。例えば特許文献１では、操作部材を回転させる操作と指だけを動かす操作とを区別し、状況に応じて切り替える方式が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１８８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、検出機能である、操作部材と共に回転する金属板は、形状についてしか記載されておらず、保持方法に関してはほとんど考慮されていない。そのため、外部から印加される静電気によって、機器の誤動作や電気部品の破壊などが発生する恐れがある。また、操作子部材上の操作子との間に生じる静電容量を検出する第１の検出機能は、操作部から検出電極との距離が遠く、そのため、静電容量の感度の低下が懸念される。そこで本発明の目的は、装置外部から印加される静電気による機器の誤動作や電気部品の破壊などを発生しにくくした、電子機器の提供および、高感度の静電容量を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、
回転する操作部材の回転を検出する第１の検出手段と、
前記回転操作部材の内側に固定配置され、タッチ操作を検出する第２の検出手段と、
前記回転操作部材と共に回転する金属板を有し、
前記金属板は板バネにより荷重を負荷し、
前記板バネは、導電材料に保持することで電気的にGNDにおとし、前記第２の検出手段は、前記タッチ操作面の背面に設けていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、装置外部から印加される静電気による機器の誤動作や電気部品の破壊などを発生しにくくした電子機器の提供および、高感度の静電容量検出機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態におけるデジタル一眼レフカメラの背面側の操作部の外観図
【図２】（ａ）はカメラの操作部上に設けられた電子ダイヤルの概略構造を示す部分断面図である。（ｂ）は、電子ダイヤルの概略構造を示す部分斜視図である。
【図３】図１のカメラの概略構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、図１の電子ダイヤルの内部構造を説明するための図である。
【図５】第２の容量検出電極１２０ａを正面から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。図１は、本発明の実施形態に関わるデジタル一眼レフカメラの背面側の操作部の外観図である。図１に示しカメラの背面側の操作部材には、回転するダイヤル式の操作部材として、電子ダイヤル１００が設けられている。電子ダイヤル１００は、カメラの各種機能やパラメータを設定するために用いられる。なお、カメラの背面側には、電子ファインダーや液晶表示装置、各種ボタンやキーが配置されている。
【０００９】
図２（ａ）は、図１における電子ダイヤル１００の概略構造を示す部分断面図である。電子ダイヤル１００は、回転操作部１０１、回転支持部材１０２、プリント基板１０４、回転金属板１０５を備える。回転支持部材１０２は、外装カバー１０３に固定され、回転操作部１０１は、回転支持部材１０２に回転可能に支持される。回転金属板１０５は、プリント基板１０４上の第１の容量検出電極１０４ａと軸方向に対向するように回転操作部１０１に固定されている。第１の容量検出電極１０４ａは、回転金属板１０５との間の静電容量を検出するための電極である。また、回転金属板１０５は、回転操作部１０１との対向面上で、プリント基板１０４と対向する面の裏側に板バネ１０６との接触面１０６ａを有している。
【００１０】
板バネ１０６は、導電樹脂や金属等の導電する外装カバー１０３にビス１０６ｂで固定されて、電気的にＧＮＤにおとしている。これにより、浮遊金属をなくし、外部から印加される静電気による、機器の誤動作や電気部品の破壊などを防ぐことができる。また板バネ１０６は、回転金属板１０５へバネ負荷することで、回転操作部１０１をカメラの内部へ引き込んでいる。このため、回転操作部１０１の回転軸と平行な方向におけるガタつきを抑制することができる。回転操作部１０１の内周には、ユーザが直接指で触れて操作を行うタッチ操作部１１０が固定設置され、タッチ操作部１１０の背面には、タッチ操作を検出するための第２の容量検出電極１２０ａを有したフレキシブル基板１２０が設けられている。第２の容量検出電極１２０ａは、タッチ操作部１１０上の指との間の静電容量を検出するための電極である。タッチ操作部１１０の中央部には、決定ボタン１３０が押し圧操作可能に嵌合される。
【００１１】
図２（ｂ）は、図１における電子ダイヤル１００の概略構造を示す部分斜視図である。本実施形においては、板バネ１０６は３ヶ所で回転金属板１０５と接触する。板バネ１０６の固有振動数は、約１３０Ｈｚであり、ダイヤルの回転操作による周波数（約５０Ｈｚ)やクリックバネ３０１の固有振動数（約７０Ｈｚ）よりも大きくなるように、材料や板バネ１０６の幅を決めている。そのため、バネによる共振がしにくい構成となり、操作時にユーザに不快な印象を与えることを防いでいる。
【００１２】
図３は、図１のカメラの概略構成を示すブロック図である。なお、カメラを構成する要素は、図示例に限定されるものではない。第１の容量検出電極１０４ａ、第２の容量検出電極１２０ａは、デジタル変換部２１１に接続されている。デジタル変換部２１１では、第１の容量検出電極１０４ａおよび第２の容量検出電極１２０ａから出力された各静電容量値データをデジタル値へ変換される。デジタル値へ変換された容量値データは、ＣＰＵ／画像処理部２１４（以下、単に「ＣＰＵ」とする）へ送られる。
【００１３】
ＣＰＵ２１４では、入力された容量値データに基づいて、電子ダイヤル１００を回転させる操作と指を動かす動作モードに応じて、撮影された画像データの画像処理や表示部２１６への画像表示制御等が行わる。表示部２１６は、カメラの背面部に設けられた例えば液晶表示装置である。ＣＰＵ２１４は、レンズ２１０、デジタル変換部２１１、撮像素子２１３、メモリカード２１５、および表示部２１６に接続されている。操作部２１２は、カメラの背面部等に背地位された各種ボタンやキー類である。メモリカード２１５は、例えば、カード状の記録媒体もしくは記録装置である。レンズ２１０は、動画や静止画を撮影するためのレンズ群であり、フォーカスレンズ等を含む。撮像素子２１３は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等である。
【００１４】
図４は、電子ダイヤル１００の内部構造を説明するための図である。図４（ａ）は電子ダイヤル１００の回転部周辺の内部構造を示す横部分断面図である。回転操作部１０１の内部には、バネ３０１とボール３０２が組み込まれており、回転支持部材１０２に対してバネ３０１によってボール３０２が押し付けられる構造となっている。回転支持部材１０２において、回転部材１０１に面する側の円周上に凹凸部１０２ａが彫られており、回転部材１０１が回転すると、ボール３０２が凹凸部１０２ａの凸を乗り越えるように動く。図示のような構造により、ユーザが電子ダイヤル１００を回転させると、クリック感が得られるようになっている。例えば、パラメータを１段階変化させたり、画像１コマだけ送ったりといったような場合に、一つのクリック感を対応させることによって、正確な操作が出来るようになっている。
【００１５】
図４（ｂ）は第1の容量検出電極１０４ａを正面から見た図である。第1の容量検出電極１０４ａは図示の通り電子ダイヤル１００の回転軸側から扇状に伸びた、同一形状の複数の部分電極で構成されている。各部分電極間は、絶縁のために若干の隙間が設けられている。部分電極の数は、図４（ａ）に示す凹凸部１０２ａの凸部の数（本実施形態では２４）と一致するようになっている。第1の容量検出電極１０４ａにおける複数の部分電極は、Ａ〜Ｄの４種類に分けられている。Ａ〜Ｄの各部分電極は、等しい角度をなすように配置されている。例えば、６つのＡ部分電極は、それぞれ回転部材の回転軸を中心として、６０度の間隔で配置されている。
【００１６】
図４（ｃ）は回転金属板１０５を正面から見た図である。回転金属板１０５は、図示のように、電子ダイヤル１００の回転軸側から扇上の複数の検出部３２０〜３２５が放射状に設けられている。検出部３２０〜３２５は略同一形状であり、その大きさ（面積）は上述したＡ〜Ｄの部分電極と略同一である。検出部３２０〜３２５の外周には、全周に面３２６が設けられ、この面３２６で板バネ１０６と接触することで、回転金属板１０５の電位は板バネ１０６を通し、導電部材の外装カバー１０３へと電気的にＧＮＤにおとしている。これにより、外部から印加される静電気による、機器の誤動作や電気部品の破壊などを防ぐことができる。
【００１７】
図４（ｄ）は、図４（ｂ）に示す第1の容量検出電極１０４ａと図４（ｃ）に示す回転金属板１０５とを重ね合わせた図である。第1の容量検出金属１０４ａと回転金属板１０５とは互いに向き合うように配置される。そして、電子ダイヤル１００の回転が回転支持部材１０２の凹凸部１０２ａによって停止した時に、回転金属板１０５の６つの検出部３２０〜３２５がＡ〜Ｄのいずれかの部分電極状を覆うようになっている。図示例では、部分電極Ｄと回転金属板１０５の検出部３２０〜３２５が重なり合っている。このときの回転金属板１０５の検出部３２０〜３２５と部分電極Ｄの間に生じる静電容量値を読み取ることによって、電子ダイヤル１００がどの位置に回転されたかを判断することができる。
【００１８】
すなわち、検出した静電容量値において、回転金属板１０５の検出部分が覆っている部分電極が最も高い静電容量値となり、他の部分電極が低い値となるため、最も高い容量値となった部分電極の位置に電子ダイヤル１００が位置しているものと判定できる。Ａ〜Ｄの４種類の部分電極と回転金属板１０５の６つの検出部３２０〜３２５との間から得られる静電容量値が変化した場合、円周上に配置された部分電極Ａ〜Ｄのどこからどこに移動したかを検出することができる。つまり、静電容量値が変化する前後を比較することで、電子ダイヤル１００が右回転したのか、左回転したのかを判断することができる。例えば、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａというように、順方向に変化したのであれば右回転と判断し、逆にＤ→Ｃ→Ｂ→Ａ→Ｄというように変化したのであれば左回転と判断する。
【００１９】
一方、回転金属板１０５の６つの検出部３２０〜３２５がＡ〜Ｄのいずれかの部分電極を完全に覆い隠さず、２種類の部分電極に跨っている場合がある。この場合は、２種類の部分電極と回転金属板１０５の６つの検出部３２０〜３２５の間から得られる静電容量値がほかの場合よりも少し高い容量値となるように構成されている。そのため、あらかじめ設定された閾値と静電容量値を比較して閾値よりも静電容量値が高いと判定した場合、電子ダイヤル１００が回転中の状態にあり、回転金属板１０５の６つの検出部３２０〜３２５が部分電極間に位置すると判断して、最終的な回転動作とみなさないようになる。
【００２０】
このような判断方法をとることによって、回転操作部１０１が回転支持部１０２の凹凸部１０２ａによって停止したとき、すなわちユーザにより電子ダイヤル１００が１クリック分回転されたときに、電子ダイヤル１００が回転したと判断される。その結果、ユーザは１つのクリック感を１つの操作単位として認識することができ、メニュやパラメータの選択を確実に行うことが可能になる。
【００２１】
図５は第２の容量検出電極１２０ａを正面から見た図である。第２の容量検出電極１２０ａは、図示のように、タッチ操作部１１０の軸側から扇状に伸びた、同一形状の８つの部分電極４０１〜４０８で構成されている。各部分電極間４０１〜４０８は、絶縁のために若干の隙間が設けられている。タッチ操作部１１０は、電気を通さない例えばモールド部材で構成されており、図２（ａ）に示すように、タッチ操作部１１０に指が置くと、指と部分電極との間に静電容量が生じる。
【００２２】
本実施形態のカメラでは、その静電容量値を読み取ることによって、タッチ操作部１１０に指が置かれたかどうかを検出する仕組みになっている。そして、各部分電極から互いに異なる静電容量を検出できる構成になっているため、部分電極間の静電容量値を比較することによって、指がどこからどこへ移動したかを判断することができる。その結果、タッチ操作部１１０上の指の動きを検出することが可能となっている。本実施形では、第２容量検出電極１２０ａをタッチ操作部１１０の背面に配置することで、検出距離を短くし、検出感度を高めている。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態では、装置外部から印加される静電気による機器の誤動作や電気部品の破壊などを発生しにくくした電子機器の提供および、高感度の静電容量検出を提供することが可能である。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。
【符号の説明】
【００２４】
１００  電子ダイヤル
１０１  回転操作部
１０３  外装カバー
１０４  プリント基板
１０４ａ  第1の容量検出電極
１０５  回転金属板
１０６  板バネ
１１０  タッチ操作部
１２０  フレキシブル基板
１２０ａ  第２の容量検出電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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