(57)【要約】【課題】回転式操作部材の回転検出に用いるフォトリフレクタの検出精度を高めることができる回転式操作部材及び該回転式操作部材を備えた電子機器を提供すること。【解決手段】回動自在に固定され、少なくとも内周の一部が、内径が変化するように勾配が形成された傾斜面を有する円筒状に形成され、前記傾斜面に第一の反射面（４１）と、前記第一の反射面よりも表面の粗い第二の反射面（４２）とが円周上に交互に形成された環状部材（４）と、前記環状部材（４）の内側に、前記環状部材（４）の内周面に光を当て、所定レベルの反射光の有無を検知する反射式光学センサ（１０）を備え、該反射式光学センサ（１０）の発光面は前記傾斜面の傾斜角と同様の角度に傾斜し、正対配置されることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動自在に固定され、少なくとも内周の一部が、内径が変化するように勾配が形成された傾斜面を有する円筒状に形成され、前記傾斜面に第一の反射面（４１）と、前記第一の反射面よりも表面の粗い第二の反射面（４２）とが円周上に交互に形成された環状部材（４）と、前記環状部材（４）の内側に、前記環状部材（４）の内周面に光を当て、所定レベルの反射光の有無を検知する反射式光学センサ（１０）を備え、該反射式光学センサ（１０）の発光面は前記傾斜面の傾斜角と同様の角度に傾斜し、正対配置されることを特徴とする回転式操作部材及びこれを備えた電子機器。
【請求項２】
前記傾斜面は少なくとも第一の傾斜面と、前記第一の傾斜面よりも勾配の大きい第二の傾斜面からなり、前記２つの傾斜面の内、前記第一の反射面（４１）が前記第一の傾斜面に形成され、前記第二の反射面（４２）が前記第二の傾斜面に形成され、前記反射式光学センサ（１０）は、前記第一の傾斜面の傾斜角と同様の角度に傾斜し、正対配置されることを特徴とする請求項１に記載の回転式操作部材及びこれを備えた電子機器。
【請求項３】
前記傾斜面は少なくとも第一の傾斜面と、該第一の傾斜面と円筒軸に対し反対方向に傾斜した第三の傾斜面からなり、前記２つの傾斜面の内、前記第一の反射面（４１）が前記第一の傾斜面に形成され、前記第二の反射面（４２）が前記第三の傾斜面に形成され、前記反射式光学センサ（１０）は、前記第一の傾斜面の傾斜角と同様の角度に傾斜し、正対配置されることを特徴とする請求項１に記載の回転式操作部材及びこれを備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に備わる操作部材の構造に関し、特に回転操作によって回転を検出する回転式操作部材の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器には様々な操作を実行させるため、押しボタン式やスライド式、回転式を始めとして各種操作部材が実装されている。操作部材の操作を検出する手段として各種センサが用いられる。
【０００３】
特許文献１では、フォーカスリングの位置をフォトリフレクタにて検知する技術が開示されている。フォトリフレクタとは、発光部と受光部を備え、発光部から放出された光を検知対象物に当て、対象物で反射された光を受光部で受信できるか否かにより、対象物の有無を検知する光学式のセンサである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１０７３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１では、操作部材であるフォーカスリングの外周へフォトリフレクタを配置しているため、フォトリフレクタが邪魔となりフォーカスリングの操作性が低下する恐れがあった。
【０００６】
フォーカスリングの内周へフォトリフレクタを配置すれば操作性の低下は回避できるが、円筒状の操作部材を射出成型にて形成する場合、円筒状の操作部材の内周には金型を離型し易くするために傾斜を設ける事が必要となる。
【０００７】
傾斜を設ける事でフォトリフレクタと、検知対象物である円筒状の操作部材の内周面とが正対しなくなり、フォトリフレクタの発光部から放出された光が反射面である操作部材の内周面で正反射しなくなる。フォトリフレクタの発光部から放出された光が反射面で正反射しないと、フォトリフレクタの受光部へ入光される光量低下を招き、フォトリフレクタの検出精度の低下につながる恐れがあった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、回転式操作部材の回転検出に用いるフォトリフレクタの検出精度を高めることができる回転式操作部材及び該回転式操作部材を備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の回転式操作部材及びこれを備えた電子機器は、回動自在に固定され、少なくとも内周の一部が、内径が変化するように勾配が形成された傾斜面を有する円筒状に形成され、前記傾斜面に第一の反射面（４１）と、前記第一の反射面よりも表面の粗い第二の反射面（４２）とが円周上に交互に形成された環状部材（４）と、前記環状部材（４）の内側に、前記環状部材（４）の内周面に光を当て、所定レベルの反射光の有無を検知する反射式光学センサ（１０）を備え、該反射式光学センサ（１０）の発光面は前記傾斜面の傾斜角と同様の角度に傾斜し、正対配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転式操作部材の回転検出に用いるフォトリフレクタの検出精度を高めることができる回転式操作部材及び該回転式操作部材を備えた電子機器の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかわる回転操作環の斜視図及び拡大断面図
【図２】本発明の第１の実施形態にかかわる撮像装置１の斜視図
【図３】本発明の第１の実施形態にかかわる回転操作環４周りの断面図
【図４】本発明の第１の実施形態にかかわる回転操作環４の正面図
【図５】本発明の第１の実施形態にかかわる回転操作環４周りの展開斜視図
【図６】本発明の第１の実施形態にかかわる回転操作環４の断面図
【図７】本発明の第１の実施形態にかかわる回転操作環４の回転信号波形
【図８】本発明の第２の実施形態にかかわる回転操作環４の斜視図及び拡大断面図
【図９】本発明の第３の実施形態にかかわる回転操作環４の斜視図及び拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【実施例１】
【００１３】
図２に、本発明の実施形態にかかわる撮像装置１の斜視図を示す。同図において本実施例に直接関係のない部品は省略し、その説明も省略する。
【００１４】
撮像装置１の略中央には被写体像を形成する撮影レンズ２や、被写体像を光電変換し電気的画像信号を得る不図示の撮像素子や、撮像素子へ到達する光量を調整する不図示のシャッター装置及び絞り装置を備えた撮影鏡筒３を備える。撮影鏡筒３の外周側には、前述の光量の調整や、撮像素子の感度調整等、各調整パラメータの設定値を変更する際に操作する回転式の操作部材である回転操作環４が備わる。不図示の設定手段によって、設定値の変更を行う調整パラメータを予め設定することが可能であり、回転操作環を回転操作することで所望の調整パラメータの設定値変更が可能である。
【００１５】
図３（ａ）に、上述の回転操作環４周りの断面図を示す。図３（ｂ）は図３（ａ）の破線で囲んだ範囲の拡大図である。同図（ａ）及び（ｂ）には本発明と直接関係のない撮影レンズ２を始めとする撮影鏡筒３内部の部品については表示を省略している。
【００１６】
撮影鏡筒３の外周には撮像装置１の先端側、即ち被写体側から順にキャップ６、回転操作環４、円筒外装５で構成され、その内側と撮影鏡筒３との間にはベース部材８が配置されている。円筒外装５及びベース部材８は不図示の部品を介し撮像装置１へ固定される。
【００１７】
回転操作環４は、円筒外装５に設けられた嵌合部６ａと、回転操作環４に設けられた円筒外装５の嵌合部５ａより若干径の大きい嵌合部４ａとが嵌合することで、円筒外装５に対し径方向へのガタを最小限に抑えながら嵌合する。キャップ６は円筒外装５とで回転操作環４を挟むように取り付けられ、ベース部材８を介し撮像装置１へ不図示のビスによって固定される。回転操作環４は円筒外装５とキャップ６とで挟まれることで所定のガタを除き撮像装置の前後方向への移動が規制されるが、回転方向へは規制がなく、回転可能に構成される。
【００１８】
キャップ６には溝６ａが設けられ、溝６ａ内にゴム材からなるゴムリング７が嵌め込まれる。ゴムリング７の内径は単体の状態では溝６ａの外径よりも小さく、ゴムリング７は伸び広げられながら溝６ａへ組み込まれる。回転操作環４にキャップ６が取り付けられた状態では、ゴムリング７が回転操作環４に設けられた突起部４ｂに付勢される。
【００１９】
図４に、回転操作環４の正面図を示す。回転操作環４に設けられた突起部４ｂは図４に示すようにほぼ等ピッチに３つ設けられバランスよくゴムリング７へ付勢される。この付勢により回転操作環４を回転操作する際に、一定の操作負荷が加わり、不用意に回転することがなく操作性を向上させている。
【００２０】
以下、回転操作環４の詳細について詳述する。図１（ａ）及び（ｂ）に、回転操作環４の斜視図及び拡大断面図を示す。同図には、後述するフォトリフレクタ１０及びフォトリフレクタ１０が実装されるフレキシブル配線基板９も表示している。
【００２１】
フォトリフレクタ１０の発光部と受光部は回転操作環４の内周側に配置され、内周側から外周側を向いて配置されている。本実施例では、回転操作環４は射出成形によって合成樹脂の１種であるポリカーボネート材（以下ＰＣ材）にて形成される。回転操作環４の外周には凹凸形状が形成され、その表面にはマット処理が施される。凹凸形状やマット処理は金型表面に加工された凹凸形状やシボが転写することで形成される。グリップ環５の外周の凹凸形状及びその表面のマット処理により指が滑り難くなり、操作性を高めている。
【００２２】
回転操作環４の内周面は図１（ｂ）の左から右の方向へ内径が大きくなる方向へ傾斜している。これは射出成型時の金型の離型性を向上させるためである。詳細は後述するが、回転操作環４の回転をフォトリフレクタ１０にて検知させるため、フォトリフレクタ１０と対向した回転操作環４の内周面には反射性の良好な光沢面４１と反射しにくい非光沢面４２とを交互に設けることが必要である。これによって回転操作環４の回転に伴いフォトリフレクタ１０の受光部で受光状態、非受光状態を交互に起こすことが可能となり不図示の信号処理回路へ波形信号を送ることが可能となる。
【００２３】
以上より、前述の傾斜した内周面には表面の粗さが異なる２つの面が設けられる。図１（ａ）に示す面４１は光沢面４１に仕上げられ、後述のフォトリフレクタ１０の発光部から放出された光をある一定の距離であれば、フォトリフレクタ１０の受光部で検知可能なレベルに反射させることが可能である。
【００２４】
面４１と隣り合う面４２は表面にマット処理が施され、非光沢面４２に仕上げられ、フォトリフレクタ１０の発光部から放出された光を、フォトリフレクタ１０の受光部で検知可能なレベルには反射させることができない。同図に示すように光沢面４１及び非光沢面４２は交互に約８°ピッチに約４°ずつの幅で全周にわたって設けられているため、回転操作環４を回転操作するとフォトリフレクタ１０の受光部は受光状態と非受光状態とを交互に繰り返す。
【００２５】
図１（ｂ）に示すようにフォトリフレクタ１０は２つの面４１及び４２と同様の角度に傾斜して配置される。こうすることで前述の光沢面４１とフォトリフレクタ１０とを正対させて配置させることができ、フォトリフレクタ１０の発光部から放出された光を、光沢面４１で正反射させることが可能となる。フォトリフレクタ１０の発光部から放出された光が光沢面で正反射することで、フォトリフレクタ１０の受光部で良好に受光が行われ、フォトリフレクタ１０ａの検出精度を高めることが可能となる。
【００２６】
以下、回転操作環４を回転操作した際の回転の検出方法について詳述する。図５に、回転操作環４周りの展開斜視図を示す。ベース部材８にはフレキシブル配線基板９が固定されている。フレキシブル配線基板９にはフォトリフレクタ１０が２つ実装されている。
【００２７】
図６に、回転操作環４の断面図を示す。同図においてハッチングされている領域が非光沢面４２で、その間の領域が光沢面４１に仕上げられている。２つのフォトリフレクタの配置ピッチは、図６に示すように一方のフォトリフレクタ１０ａが光沢面４１のほぼ中心にある場合に、もう一方のフォトリフレクタ１０ｂは光沢面４１と非光沢面４２のほぼ境界になるように設定される。この設定により一定の光沢面４１及び非光沢面４２のピッチにおいては、２つのフォトリフレクタ１０から出力される信号波形の位相差を最大化することが可能となる。
【００２８】
回転方向の検出には信号波形の位相差が必要であり、位相差があることで、回転操作環４の回転方向によって、一方のフォトリフレクタ１０ａが受光した際に、もう一方のフォトリフレクタ１０ｂが受光しているか否かの差異が生じる。この差異によって回転操作環４がどちらに回転しているか不図示の信号処理回路によって判別を行うことが可能である。本実施例では、回転操作環４を回転操作し、一方のフォトリフレクタ１０ａが受光した際に、もう一方のフォトリフレクタ１０ｂが受光していなければ時計回りの回転、受光していれば反時計周りの回転となるように設定される。
【００２９】
２つのフォトリフレクタ１０の信号波形の位相差が無い場合には、回転操作環４及びグリップ環５をどちらの方向に回転しても２つのフォトリフレクタ１０の信号波形が同じため回転方向が検知できない。また、２つのフォトリフレクタ１０の信号波形の位相差が少ない場合には、ばらつきによる回転方向の誤検知の原因となる。
【００３０】
図７に、回転操作環４を回転操作した際の２つのフォトリフレクタ１０から出力される信号波形を示す。同図（ａ）は回転操作環４を時計周りに回転操作した際の波形であり、同図（ｂ）は反時計回りに回転操作した際の波形である。同図で波形がＨｉｇｈを示す範囲がフォトリフレクタ１０の受光状態を示し、Ｌｏｗで示す範囲が非受光状態を示す。
【００３１】
図７に示すように２つのフォトリフレクタ１０から出力される波形はほぼ半位相分の位相差が生じており、前述のとおりどちらの方向に回したかが判別可能である。回転操作環４の回転量は、回転方向によらず同図にαで示す位置、すなわちフォトリフレクタ１０ａがＬｏｗからＨｉｇｈになった際に１ピッチ分回転したことを不図示の信号処理回路によって判別する。前述のとおり回転操作環４の内周には光沢面４１及び非光沢面４２は交互に約８°ピッチに約４°ずつの幅で全周にわたって設けられているため４５個の光沢面４１が存在する。すなわち、回転操作環４は８°ごとに回転を検出することが可能である。これが図７で示すαとαの間隔に相当する。
【００３２】
以上の構成により回転操作環４を回転操作することで撮像装置１は回転操作環４の回転を検出することが可能となる。
【実施例２】
【００３３】
本発明の第２の実施例について説明する。第１の実施例と同一部材には同一の符号を用い、重複する説明については省略する。図８（ａ）及び（ｂ）に、本実施例の回転操作環４の斜視図及び拡大断面図を示す。
【００３４】
回転操作環４の内周面は図８（ｂ）の左から右の方向へ内径が大きくなる方向へ傾斜しているが、光沢面４１と非光沢面４２では傾斜角が異なる。図８（ｂ）に示すように、光沢面４１は非光沢面４２よりも傾斜角が小さく、フォトリフレクタ１０は傾斜角の小さい光沢面４１と同様の角度に傾斜して配置される。こうすることで光沢面４１とフォトリフレクタ１０とを正対させて配置させることができ、フォトリフレクタ１０の発光部から放出された光を、光沢面４１で正反射させることが可能となる。一方、フォトリフレクタ１０は非光沢面４２とは正対しなくなるため、図８（ｂ）内に矢印で示すようにフォトリフレクタ９の発光部から放出された光が異なる方向へ反射する。
【００３５】
以上の構成により、回転操作環４に設けられた光沢面４１で反射した光はフォトリフレクタ１０の受光部で良好に受光し、非光沢面４２で反射した光の受光量は低下するため、フォトリフレクタ１０の検出精度を高めることが可能となる。
【００３６】
本実施例では光沢面４１の傾斜角を非光沢面４２の傾斜角よりも小さくしているが、光沢面４１の傾斜角を非光沢面４２の傾斜角より大きくしても構わない。但し、光沢面４１のほうが非光沢面４２よりも表面の凹凸が少なく、金型の離型に必要な傾斜角が小さくて済むため、光沢面４１の傾斜角を非光沢面４２の傾斜角よりも小さくしたほうが回転操作環４１の径が小型化できる。
【実施例３】
【００３７】
本発明の第３の実施例について説明する。第１及び第２の実施例と同一部材には同一の符号を用い、重複する説明については省略する。図９（ａ）及び（ｂ）に、本実施例の回転操作環４の斜視図及び拡大断面図を示す。
【００３８】
回転操作環４の内周面は図９に示すように光沢面４１と非光沢面４２では傾斜している方向が異なる。光沢面４１は回転操作環４の内周面が図９（ｂ）の左から右の方向へ内径が大きくなる方向へ傾斜しているが、非光沢面４２は右から左の方向へ径が大きくなる方向へ傾斜している。非光沢面４２は成形時、図９（ｂ）で示す左の方向へ離型するため、突起部４ｂがあると離型できなくなる。これを防止するために突起部４ｂは図９（ｂ）で示す右の方向へ離型する光沢面４１の幅の中に設けられる。フォトリフレクタ１０は傾斜角の小さい光沢面４１と同様の角度に傾斜して配置される。こうすることで光沢面４１とフォトリフレクタ１０とを正対させて配置させることができ、フォトリフレクタ１０の発光部から放出された光を、光沢面４１で正反射させることが可能となる。一方、フォトリフレクタ１０は非光沢面４２とは正対しなくなるため、図８（ｂ）内に矢印で示すようにフォトリフレクタ９の発光部から放出された光が異なる方向へ反射する。
【００３９】
以上の構成により、回転操作環４に設けられた光沢面４１で反射した光はフォトリフレクタ１０の受光部で良好に受光し、非光沢面４２で反射した光の受光量は低下するため、フォトリフレクタ１０の検出精度を高めることが可能となる。
【００４０】
本実施例では光沢面４１の傾斜している方向と非光沢面４２の傾斜している方向が異なるため、回転操作環４の外形を大型化することなく光沢面４１と非光沢面４２との傾斜角の差を大きく設けることが可能となる。このため、回転操作環４の非光沢面４２で反射した光のフォトリフレクタ１０の受光部での受光量をさらに低下させることが可能となり、フォトリフレクタ１０の検出精度を高めることが可能となる。
【００４１】
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。
【符号の説明】
【００４２】
４  回転操作環、４１  光沢面、４２  非光沢面、１０  フォトリフレクタ
【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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