(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、
前記配線基板に設けられ、押下されることで信号を発生する複数のスイッチと、
回転操作、及び前記複数のスイッチに対応する複数の方向の揺動操作が可能な操作ダイアルと、
前記配線基板に実装され、前記操作ダイアルの回転を検出する一対の光センサと、
前記操作ダイアルを回転可能に、かつ前記複数の方向に揺動可能に保持する内側環状部と、
前記内側環状部の外周側に配置され、前記操作ダイアルを回転操作した際に、前記操作ダイアルが摺動する摺動部、及び前記操作ダイアルを前記複数の方向のいずれかの方向に揺動操作した際に、弾性変形して前記複数のスイッチのうちの対応するスイッチを押下する押圧部が設けられた外側環状部と、
前記内側環状部の外周側に配置され、前記操作ダイアルを回転操作した際に、前記操作ダイアルに設けられた凹凸部に係合してクリック感を生成するクリックバネと、を備え、
前記一対の光センサは、前記操作ダイアルの径方向において前記内側環状部と前記外側環状部との間で、かつ前記操作ダイアルの軸方向から見て前記操作ダイアルの回転方向において前記クリックバネと重ならない領域であって、前記操作ダイアルの回転方向において前記複数のスイッチのうち１つのスイッチを間に挟んだ位置に配置されていることを特徴とする回転揺動式入力装置。
【請求項２】
前記光センサは、透過型光センサであり、
前記操作ダイアルには、前記操作ダイアルを回転操作した際に、前記操作ダイアルとともに回転して、前記透過型光センサの投光部と受光部との間を通過する複数の遮光部が前記操作ダイアルの回転する方向に略等間隔で形成された遮光羽根が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転揺動式入力装置。
【請求項３】
前記外側環状部に設けられた前記押圧部は、前記摺動部の裏面側に形成され、
前記摺動部は、前記光センサよりも高い位置に配置され、
前記外側環状部の周方向における前記光センサの位置の部分は、前記光センサの径方向外側に配置され、
更に、前記操作ダイアルの回転中心から前記外側環状部の前記摺動部及び前記押圧部までの距離は、前記操作ダイアルの回転中心から前記外側環状部の周方向における前記光センサの位置の部分までの距離よりも短くなっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転揺動式入力装置。
【請求項４】
前記操作ダイアルには、前記光センサの径方向外側で前記外側環状部の前記摺動部より前記配線基板の方向に突出する突出部が周方向全周に沿って設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の回転揺動式入力装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に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。
【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。
【背景技術】
【０００２】
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の回転検出手段としては、操作ダイアルに固定された接点ブラシをプリント配線板に設けられた電極パターンに沿って摺動させることで発生するパルス信号に基づき操作ダイアルの回転を検出する技術が提案されている（特許文献１）。この提案では、操作ダイアルを揺動させることで、操作ダイアルに設けられた押し子によりスイッチが押されて信号が出力される。
【０００３】
しかし、接点ブラシは、操作ダイアルの回転時に電極パターンと常に摺動接触するため、連続操作をすると、電極パターンが摩耗して操作性が低下するおそれがある。また、電極パターンは、摩耗により接点ブラシとの接触状態が不安定になるため、出力信号の乱れや耐久性に問題がある。さらに、接点ブラシと電極パターンの接触状態により、抵抗値にバラツキが生じ易く、チャタリングが発生して信頼性に劣るという問題もある。
【０００４】
一方、回転揺動式入力装置の回転検出手段として、磁石と磁界検出素子により操作ダイアルの回転を検出し、更に回転する磁石に他の磁石を対向配置して磁気的にクリック感を生成する技術が提案されている。この提案では、磁石と磁界検出素子とは非接触であるため、前述した不都合は解消される（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５２８１５８９号
【特許文献２】特許第３８２０５４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献２では、磁石に対してＮ極とＳ極を高精度で、かつ複数着磁する必要があることから、コスト増を招き、また、磁石の吸引反発力でクリック感を生成するため、操作ダイアルの良好な操作感を得ることが難しいという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、低コストで信頼性の高い回転揺動式入力装置を実現するとともに、操作ダイアルの操作性を向上させることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、配線基板と、前記配線基板に設けられ、押下されることで信号を発生する複数のスイッチと、回転操作、及び前記複数のスイッチに対応する複数の方向の揺動操作が可能な操作ダイアルと、前記配線基板に実装され、前記操作ダイアルの回転を検出する一対の光センサと、前記操作ダイアルを回転可能に、かつ前記複数の方向に揺動可能に保持する内側環状部と、前記内側環状部の外周側に配置され、前記操作ダイアルを回転操作した際に、前記操作ダイアルが摺動する摺動部、及び前記操作ダイアルを前記複数の方向のいずれかの方向に揺動操作した際に、弾性変形して前記複数のスイッチのうちの対応するスイッチを押下する押圧部が設けられた外側環状部と、前記内側環状部の外周側に配置され、前記操作ダイアルを回転操作した際に、前記操作ダイアルに設けられた凹凸部に係合してクリック感を生成するクリックバネと、を備え、前記一対の光センサは、前記操作ダイアルの径方向において前記内側環状部と前記外側環状部との間で、かつ前記操作ダイアルの軸方向から見て前記操作ダイアルの回転方向において前記クリックバネと重ならない領域であって、前記操作ダイアルの回転方向において前記複数のスイッチのうち１つのスイッチを間に挟んだ位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低コストで信頼性の高い回転揺動式入力装置を実現するとともに、操作ダイアルの操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の回転揺動式入力装置を備える電子機器の第１の実施形態であるデジタルカメラを背面側から見た斜視図である。
【図２】回転揺動式入力装置を操作ダイアル側から見た拡大図である。
【図３】回転揺動式入力装置の分解斜視図である。
【図４】（ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＣ部拡大図である。
【図５】操作ダイアル、ホルダ及びクリックバネの関係を説明する図である。
【図６】本発明の回転揺動式入力装置を備える電子機器の第２の実施形態であるデジタルカメラにおいて、回転揺動式入力装置を操作ダイアル側から見た拡大図である。
【図７】回転揺動式入力装置の分解斜視図である。
【図８】（ａ）は図６のＤ−Ｄ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＦ部拡大図である。
【図９】（ａ）は操作ダイアル、外側環状部、フォトインタラプタ及びメタルドームスイッチの関係を説明する図、（ｂ）は（ａ）のＧ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の回転揺動式入力装置を備える電子機器の第１の実施形態であるデジタルカメラを背面側から見た斜視図である。
【００１３】
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、レンズ鏡筒２が設けられ、背面側には、レンズ鏡筒２の撮影光学系を通過して不図示の撮像素子に結像した被写体像を表示するＬＣＤ等の表示ユニット３が設けられている。デジタルカメラ１を背面側から見て、表示ユニット３の右側には、回転揺動式入力装置４を構成する操作ダイアル５が設けられている。
【００１４】
回転揺動式入力装置４は、例えば、マニュアルフォーカスやホワイトバランス等の連続的な入力操作が求められる機能に操作ダイアル５の回転操作が割り当てられる。また、複数方向の揺動操作と回転操作の複合操作として、フラッシュ発光のオン／オフ／オートのようにトグル操作により設定可能な機能に操作ダイアル５の揺動動作による押しボタン操作が割り当てられている。
【００１５】
図２は、回転揺動式入力装置４を操作ダイアル５側から見た拡大図である。図３は、回転揺動式入力装置４の分解斜視図である。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部拡大図である。
【００１６】
図２乃至図４に示すように、操作ダイアル５は、ホルダ１０に対して回転操作可能に保持されている。また、操作ダイアル５は、複合操作として、図２の上下左右方向に押し操作された場合に、ホルダ１０に対して揺動可能に保持されている。操作ダイアル５の中央部には、表示板６が設けられている。
【００１７】
表示板６の外観面には、図２の上下左右の複数の方向の揺動操作のそれぞれの機能を表すアイコンが印刷されている。表示板６は、ピン形状のカシメ部６ｅ（図５参照）が基台８に形成された不図示の孔に位置決めされると共に基台８の裏面に突出したピン形状部がカシメられて基台８に固定され、回転が規制されている。表示板６の中央部には、センターキー７が設けられている。
【００１８】
操作ダイアル５を図２の上下左右の各揺動方向へ押し操作した場合、表示板６は、操作ダイアル５に追従して揺動する。また、センターキー７は、各種設定の確定キーとして機能し、操作ダイアル５の回転時も揺動時も連動せず、軸方向の押し操作のみ可能になっている。操作ダイアル５は、フレキシブル配線基板９とともに両面テープ等を介して基台８に固定されている。
【００１９】
フレキシブル配線基板９には、図３に示すように、操作ダイアル５の回転を検出するための透過型光センサとして一対のフォトインタラプタ１２が実装されている。フレキシブル配線基板９のフォトインタラプタ１２の実装面側には、複数のメタルドームスイッチ１３が一体に保持され、また、フレキシブル配線基板９のフォトインタラプタ１２の実装面と反対側が両面テープ等を介して基台８に固定されている。
【００２０】
ホルダ１０は、操作ダイアル５を回転可能に、かつ複数方向に揺動可能に保持する内側環状部１０ａと、内側環状部１０ａの外周側に配置され、周方向に略等間隔で配置された複数の接続部１０ｅを介して内側環状部１０ａに接続される外側環状部１０ｂとを有する。内側環状部１０ａ、接続部１０ｅ及び外側環状部１０ｂは、いずれも弾性変形可能な樹脂材料等により形成されている。
【００２１】
外側環状部１０ｂの操作ダイアル５側の面には、操作ダイアル５が回転する際に摺動する摺動部１０ｄが周方向に略等間隔で４箇所設けられている。４か所の摺動部１０ｄは、図３の上下左右の４か所のメタルドームスイッチ１３に対応して設けられている。そして、摺動部１０ｄの裏側には、操作ダイアル５を上下左右のいずれかの方向に揺動操作した際に、対応するメタルドームスイッチ１３を押下する押圧部１０ｃ（図４参照）が設けられている。
【００２２】
内側環状部１０ａ及び外側環状部１０ｂには、それぞれカシメ部１０ｆが設けられている。カシメ部１０ｆは、基台８に形成された孔に位置決めされるとともに、基台８の裏面から突出したピン形状部がカシメられて基台８に固定される。ホルダ１０の内側環状部１０ａには、クリックバネ１１が保持されている。クリックバネ１１は、操作ダイアル５の裏面側に周方向に沿って複数形成された不図示の凹凸部に係合することにより、操作ダイアル５の回転操作時にクリック感を発生させ、停止時は操作ダイアル５を安定した位置に停止させる。
【００２３】
また、図４（ａ）に示すように、ホルダ１０の内側環状部１０ａに保持される操作ダイアル５の内側環状部１０ａに対する回転軸方向の嵌合寸法は回転軸の全長より少ない寸法に設定されている。これにより、ホルダ１０の内側環状部１０ａに対して操作ダイアル５が回転可能に、かつ揺動可能に保持されている。また、図４（ｃ）に示すように、ホルダ１０の外側環状部１０ｂの図４（ａ）の右側は、比較的薄肉で形成されて弾性変形可能になっている。
【００２４】
一方、図４（ｂ）に示すように、ホルダ１０の外側環状部１０ｂの図４（ａ）の左側には、操作ダイアル５が摺動する摺動部１０ｄ、及びメタルドームスイッチ１３を押下する押圧部１０ｃが設けられて比較的厚肉に形成されている。
【００２５】
また、図４（ｃ）に示すように、操作ダイアル５には、金属材料等により形成された遮光羽根１４が接着等により固定され、遮光羽根１４は、操作ダイアル５とともに回転可能、及び揺動可能になっている。遮光羽根１４には、複数の遮光部１４ａが周方向に略等間隔で設けられている。
【００２６】
そして、操作ダイアル５を回転操作することにより、遮光部１４ａ、及び周方向に互いに隣り合う遮光部１４ａ間の間隙がフォトインタラプタ１２の投光部と受光部との間を通過して、フォトインタラプタ１２の投光部からの光が遮光と透過を繰り返す。
【００２７】
このときのフォトインタラプタ１２からの出力信号に基づき、操作ダイアル５の回転量を検出することができる。また、フレキシブル配線基板９に実装された一対のフォトインタラプタ１２は、内側環状部１０ａと外側環状部１０ｂとの間において、出力信号の波形が半位相ずれる角度で配置されている。これにより、操作ダイアル５の回転方向も検出することが可能となっている。
【００２８】
なお、遮光部１４ａの数は、クリックバネ１１が係合する、操作ダイアル５の裏面側の複数の不図示の凹凸部の凸部の数に対応している。これにより、操作ダイアル５の停止時のフォトインタラプタ１２の出力が常に一定となるようになっている。また、フォトインタラプタ１２と遮光羽根１４の遮光部１４ａとは、操作ダイアル５の揺動操作に接触しないようなクリアランス設定となっている。
【００２９】
また、表示板６は、外観側に配置されるフランジ状の揺動部６ｃと、基台８側に配置される固定部６ｂとを有し、揺動部６ｃと固定部６ｂとは、２か所の不図示の連結部によって連結されている。連結部は、弾性変形可能に形成され、これにより、揺動部６ｃは、表示板６が基台８に固定された状態において複数の矢印方向（図２の上下左右方向）へ揺動可能となっている。
【００３０】
固定部６ｂには、４本のピン形状のカシメ部６ｅが設けられ、カシメ部６ｅは、前述したように、基台８に設けられた孔に位置決めされると共に基台８の裏面に突出したピン形状部がカシメられて基台８に固定されている。これにより、表示板６の回転が規制されている。
【００３１】
また、固定部６ｂには、係止部６ａがカシメ部６ｅの近傍で、かつ連結部の固定部６ｂ側の端部に位置して周方向に略等間隔で４か所設けられている。係止部６ａは、外側環状部１０ｂの４か所の押圧部１０ｃの径方向内側で４か所の押圧部１０ｃと略同位相の位置にそれぞれ配置されている。更に、４か所の係止部６ａは、固定部６ｂ側でそれぞれがカシメ部６ｅの近傍に配置されていることで、より強固なものとなっている。
【００３２】
そして、図４に示すように、操作ダイアル５の円筒状の回転軸部の下端内周部には、径方向内側に突出する突出部５ａが設けられ、突出部５ａの上側の面（外観側の面）には、表示板６の４か所の係止部６ａがそれぞれ当接している。これにより、操作ダイアル５の揺動操作時に表示板６の揺動部６ｃが追従して揺動可能になると共に固定部６ｂに設けられた係止部６ａが操作ダイアル５の抜け止め部として機能する。
【００３３】
４か所の係止部６ａは、表示板６の図２の上下左右にそれぞれ設けられており、摺動部１０ｄ、押圧部１０ｃ及びメタルドームスイッチ１３に対応する位置に配置されている。これにより、表示板６は、操作ダイアル５を揺動操作した際に、対応するメタルドームスイッチ１３の位置で操作ダイアル５とともに揺動動作が可能となっている。
【００３４】
また、表示板６の固定部６ｂの中央部には、メタルドームスイッチ１３を押し操作するセンターキー７の押し軸が軸方向に移動可能に挿入される孔が形成されている。更に、固定部６ｂの孔の周囲には、係止部６ａの近傍位置で固定部６ｂにスナップフィット結合されるセンターキー７の爪部が軸方向に移動可能に挿入される孔が形成されている。
【００３５】
次に、図５を参照して、操作ダイアル５、ホルダ１０及びクリックバネ１１の関係について説明する。図５に示すように、クリックバネ１１は、略半円弧形状に形成され、周方向の中央部がホルダ１０の内側環状部１０ａの外周側に固定されている。クリックバネ１１は、内側環状部１０ａの外観側の面に沿って配置され、周方向の両端部には、それぞれ径方向内側に突出するＲ形状部１１ａが設けられている。Ｒ形状部１１ａは、操作ダイアル５の裏面側に周方向に沿って複数形成された不図示の凹凸部に対して径方向内側に付勢された状態で係合する。
【００３６】
このため、操作ダイアル５を回転操作すると、クリックバネ１１は、Ｒ形状部１１ａが凹凸部の凸部の頂点に係合した状態では、凸部によって付勢力に抗して径方向外側に押されて拡開し、周方向に互いに隣り合う凸部間の凹部では、付勢力によって凹部に係合する。これにより、操作ダイアル５の回転操作時にクリック感が生成される。
【００３７】
そして、一対のフォトインタラプタ１２は、操作ダイアル５の軸方向から見てクリックバネ１１と重ならない領域であって、４つのメタルドームスイッチ１３のうち１つのスイッチ１３（図５の下側のスイッチ）を間に挟んだ位置に配置されている。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態では、操作ダイアル５の回転を検出する手段として、非接触の遮光羽根１４とフォトインタラプタ１２とを用いていることから、耐久性や信頼性に優れたものとなる。また、遮光羽根も簡単な構造であるため、小型化が可能となり、更には、高価な部品を用いる必要もないため、安価に構成することができる。更には、操作ダイアル５と凹凸部とクリックバネ１１との係合によりクリック感を生成するため、操作ダイアルの良好な操作感を得ることができる。これにより、低コストで信頼性の高い回転揺動式入力装置４を実現するとともに、操作ダイアル５の操作性を向上させることができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に、図６乃至図９を参照して、本発明の回転揺動式入力装置を備える電子機器の第２の実施形態であるデジタルカメラを説明する。なお、上記第１の実施形態に対して重複又は相当する部分については、各図に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
図６は、回転揺動式入力装置４を操作ダイアル５側から見た拡大図である。図７は、回転揺動式入力装置４の分解斜視図である。図８（ａ）は図６のＤ−Ｄ線断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＥ部拡大図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＦ部拡大図である。図９（ａ）は操作ダイアル５、外側環状部１０ｂ、フォトインタラプタ１２及びメタルドームスイッチ１３の関係を説明する図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＧ部拡大図である。
【００４１】
本実施形態では、図８に示すように、操作ダイアル５には、金属製の遮光羽根１４がインサート成形により一体に設けられている。また、外側環状部１０ｂに設けられた摺動部１０ｄは、フォトインタラプタ１２よりも高い位置で配置されている。そして、摺動部１０ｄとフォトインタラプタ１２との高さの差Ｈは、操作ダイアル５を揺動操作して押圧部１０ｃによりメタルドームスイッチ１３を押下する際の操作ダイアル５の揺動量より大きくなっている（図８（ｃ）参照）。
【００４２】
更に、図９（ｂ）に示すように、外側環状部１０ｂの周方向におけるフォトインタラプタ１２の位置の部分１０ｇは、フォトインタラプタ１２の径方向外側に配置されている。また、裏側に押圧部１０ｃが設けられる外側環状部１０ｂの摺動部１０ｄは、部分１０ｇより径方向内側に配置されている。即ち、操作ダイアル５の回転中心から外側環状部１０ｂの摺動部１０ｄ及び押圧部１０ｃまでの距離Ｌ１は、操作ダイアル５の回転中心から外側環状部１０ｂの部分１０ｇまでの距離Ｌ２よりも短くなっている。
【００４３】
このように、操作ダイアル５の回転軸方向において外側環状部１０ｂに形成された摺動部１０ｄをフォトインタラプタ１２より高い位置に配置し、更に前述した距離Ｌ１を距離Ｌ２より短くすることで、結果として操作ダイアル５の小径化が可能となる。なお、前述した距離Ｌ２より短くした距離Ｌ１の箇所は、摺動部１０ｄ及び押圧部１０ｃの数、即ち、押圧部１０ｃにより押下されるメタルドームスイッチ１３の数に対応して周方向に略等間隔で４か所配置されている。これにより、操作ダイアル５の上下左右の揺動操作時の操作感を均等に保つようにしている。
【００４４】
また、図８に示すように、操作ダイアル５の最外径部には、摺動部１０ｄよりフレキシブル配線基板９側に突出する突出部５ｂが周方向全周に渡って形成されている。この突出部５ｂにより、フォトインタラプタ１２へ太陽光等の外光が入り込むのを防止している。その他の構成、及び作用効果は、上記第１の実施形態と同様である。
【００４５】
なお、本発明の構成は、上記各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。
【００４６】
例えば、内側環状部１０ａと外側環状部１０ｂは、別体でも一体でもよく、また、遮光羽根１４の遮光部１４ａは、操作ダイアル５に直接形成されていてもよい。また、表示板６及びセンターキー７は、必ずしも設ける必要はなく、また、フォトインタラプタ１２に代えて、反射型光センサであるフォトリフレクタ等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
４  回転揺動式入力装置
５  操作ダイアル
９  フレキシブル配線基板
１０ａ  内側環状部
１０ｂ  外側環状部
１０ｃ  押圧部
１０ｄ  摺動部
１１  クリックバネ
１２  フォトインタラプタ
１３  メタルドームスイッチ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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