JP2016009123A

JP2016009123A - 撮像装置

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Publication number: JP2016009123A
Application number: JP2014130418A
Authority: JP
Inventors: 卓也今泉; Takuya Imaizumi
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Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2016-01-18
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Abstract

【課題】ミラーの進退駆動に要する電力量の低減を図り且つ、ミラーの進退速度の高速化を実現する。
【解決手段】撮像装置は、装置本体に対して回動可能に支持され、ファインダ観察時に撮影光路に進入し、撮影時に前記撮影光路から退避するミラー４を保持するホルダ３０１と、ホルダ３０１を駆動する駆動装置とを備える。駆動装置は、ホルダ３０１に設けられた従動部３０１ｂにカム係合してホルダ３０１を撮影光路のファインダ観察位置へ進入させるダウンカム３０２と、従動部３０１ｂにカム係合してホルダ３０１を撮影光路から退避させるアップカム３０３と、ホルダ３０１をファインダ観察位置に向けて付勢する付勢手段３０５と、ダウンカム３０２、及びアップカム３０３に対してギア列を介して回転を伝達するモータ３０７とを有する。ダウンカム３０２の回転軸３０２ａ、及びアップカム３０３の回転軸３０３ａは、互いに異なる位置に配置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ミラー機構を備える一眼レフカメラ等の撮像装置に関する。

デジタル一眼レフカメラ等の撮像装置に搭載されるミラー機構は、ファインダ観察時に、撮影光路内にミラーが進入（ミラーダウン）して被写体光束をファインダに導き、撮影時に、撮影光路からミラーが退避（ミラーアップ）して被写体光束を撮像素子に導く。

ところで、近年では、連続撮影速度の高速化により、ミラーの進退速度が速くなってきている。また、カメラがより高度な処理を高速で実行できるように、カメラが必要とする電力量が増しており、ミラーの進退駆動に要する電力の低減が求められている。

そこで、従来、ミラーホルダの駆動軸をトーションバネで挟み込み、カム機構により駆動されるミラーレバーの回動をトーションバネを挟持する挟持部を介してトーションバネに伝達して駆動軸を駆動する技術が提案されている（特許文献１）。

特開平７−１６８２８０号公報

上記特許文献１では、トーションバネのバネ圧が低いと、ミラーの進退駆動に要する電力量は小さくなる反面、ミラーレバーを高速で駆動した場合、ミラーホルダがミラーレバーの動きに追従することができず、高速でミラーを進退させることができない。

一方、トーションバネのバネ圧を高くすると、ミラーの進退駆動に要する電力量が大きくなり、また、ミラーをファインダ観察位置で保持する際にミラーホルダに加わる力が大きくなる。このため、ミラーホルダが変形して、ファインダ像が歪んだり、ファインダのピント距離が変化したりする問題が生じる可能性がある。

そこで、本発明は、ファインダ像やファインダのピント距離に影響を与えることなく、ミラーの進退駆動に要する電力量の低減を図りつつ、ミラーの進退速度の高速化を実現する仕組み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、本発明は、装置本体に対して回動可能に支持され、ファインダ観察時に撮影光路に進入し、撮影時に前記撮影光路から退避するミラーを保持するミラーホルダと、前記ミラーホルダを駆動するミラー駆動装置と、を備える撮像装置であって、前記ミラー駆動装置は、前記ミラーホルダに設けられた従動部にカム係合して前記ミラーホルダを前記撮影光路のファインダ観察位置へ進入させるミラーダウンカムと、前記従動部にカム係合して前記ミラーホルダを前記撮影光路から退避させるミラーアップカムと、前記ミラーホルダを前記ファインダ観察位置に向けて付勢する付勢手段と、前記ミラーダウンカム、及び前記ミラーアップカムに対してギア列を介して回転を伝達するモータと、を備え、前記ミラーダウンカムの回転軸、及び前記ミラーアップカムの回転軸は、互いに異なる位置に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、ファインダ像やファインダのピント距離に影響を与えることなく、ミラーの進退駆動に要する電力量の低減を図りつつ、ミラーの進退速度の高速化を実現することができる。

本発明の第１の実施形態であるデジタル一眼レフカメラの回路構成例を示すブロック図である。ミラー機構を構成するメインミラー及びミラー駆動装置の斜視図である。ミラーダウンカム及びミラーアップカムの回転角度に対するメインミラーの位置関係を示すグラフ図である。ミラー機構のミラーアップ動作を模式的に示す側面図である。ミラー機構のミラーダウン動作を模式的に示す側面図である。本発明の第２の実施形態であるデジタル一眼レフカメラにおいて、ミラーダウン位置にあるミラーホルダを、ＤＣモータを駆動することなく、ミラーアップ位置に手動で回動させた際の動作を模式的に示す側面図である。ミラー機構のミラーアップ動作を模式的に示す側面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態であるデジタル一眼レフカメラの回路構成例を示すブロック図である。

本実施形態のデジタル一眼レフカメラは、図１に示すように。ＭＰＵ１に、ＡＦ駆動回路１２、絞り駆動回路１３、ミラー駆動装置１４、及び焦点検出回路１６が接続されている。また、ＭＰＵ１には、シャッタ駆動回路１７、映像信号処理回路１１、スイッチセンス回路２１、測光回路２３、及び表示駆動回路２４が接続されている。

ＡＦ駆動回路１２は、例えばステッピングモータ等で構成され、ＭＰＵ１の制御により撮影レンズ２００内のフォーカスレンズの位置を変化させることで、撮像素子７に被写体像を合焦させる。絞り駆動回路１３は、例えばオートアイリス等で構成され、ＭＰＵ１の制御により絞り２を変化させて光学的な絞り値を変化させる。

ミラー機構３００は、メインミラー４と、メインミラー４に対して回動可能に支持されるサブミラー５と、メインミラー４をサブミラー５とともに駆動するミラー駆動装置１４とを有する。メインミラー４及びサブミラー５は、ファインダ観察時に、撮影光路内に進入（ミラーダウン）して被写体光束をファインダに導き、撮影時に、撮影光路から退避（ミラーアップ）して被写体光束を撮像素子７に導く。ミラー駆動装置１４は、例えば後述するＤＣモータ３０７、ギア列及びカム部材等で構成され、ＭＰＵ１によるＤＣモータ３０７の制御によりメインミラー４をサブミラー５とともに駆動する。

メインミラー４は、ハーフミラーで構成され、ファインダ観察時に、撮影レンズ２００及び絞り２を通過した被写体光束をペンタダハプリズム３へ導き、サブミラー５は、メインミラー４を透過した被写体光束の一部を反射して焦点検出センサ１５へ導く。

ペンタダハプリズム３は、メインミラー４によって導かれた被写体光束を正立正像の被写体像に変換し、変換された被写体像は、測光センサ２２に導かれるとともに、接眼窓１１１を通して観察される。

焦点検出センサ１５は、撮像素子７の結像面とほぼ等価な位置に配置され、焦点検出センサ１５の検出面には、サブミラー５で反射された被写体光束が結像する。焦点検出センサ１５に結像した被写体像は、電気的なイメージ信号に光電変換されて、焦点検出回路１６に供給される。

焦点検出回路１６は、ＭＰＵ１の信号に従い、焦点検出センサ１５の画素情報の蓄積制御と読み出し制御を行って、画素情報をＭＰＵ１へ出力する。ＭＰＵ１は、焦点検出回路１６からの被写体像のイメージ信号に基づいて、位相差検出法による焦点検出演算を行い、デフォーカス量およびデフォーカス方向を算出する。そして、ＭＰＵ１は、算出したデフォーカス量およびデフォーカス方向に基づいて、ＡＦ駆動回路１２を介して撮影レンズ２００内のフォーカスレンズの位置を変化させ、合焦位置まで駆動する。

メカニカルシャッタ６は、本実施形態では、先羽根群、及び後羽根群（いずれも不図示）を有するフォーカルプレーンシャッタを採用している。先羽根群は、ファインダ観察時には被写体光束を遮り、撮像時にはレリーズ信号に応じて被写体光束の光路から待避して露光を開始させる。後羽根群は、ファインダ観察時には被写体光束の光路から待避し、撮像時には先羽根群の走行開始後所定のタイミングで被写体光束を遮光する。メカニカルシャッタ６は、ＭＰＵ１の指令を受けたシャッタ駆動回路１７によって制御される。

撮像素子７は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等で構成される。撮像素子７には、撮影時に、撮影レンズ２００及び絞り２を通過した被写体光束が結像し、結像した被写体像は光電変換されて、アナログ画像信号としてクランプ／ＣＤＳ回路８に出力される。

クランプ／ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路８は、撮像素子７からの出力信号に対して基本的なアナログ処理を行うと共にクランプレベルの変更処理も行い、処理後の信号をＡＧＣ９に出力する。

ＡＧＣ（自動利得調整装置）９は、クランプ／ＣＤＳ回路８からの出力信号に対して基本的なアナログ処理を行うと共にＡＧＣ基本レベルの変更処理も行い、処理後の信号をＡ／Ｄ変換器１０に出力する。なお、ＡＧＣ基本レベルは、ＩＳＯの設定に対応した値で行う。つまり、ＩＳＯの値が変更されると、ＡＧＣの基本レベルが変更されることになる。

Ａ／Ｄ変換器１０は、ＡＧＣ９から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換し、映像信号処理回路１１に出力する。

映像信号処理回路１１は、デジタル画像データに対して、ガンマー／ニー処理、フィルタ処理、モニタ表示用の情報合成処理等の画像処理を行う。また、映像信号処理回路１１は、ＬＣＤ駆動回路２５及びバッファメモリ２７に画像データを出力し、また、メモリコントローラ２６との間で画像データのやりとりを行う。映像信号処理回路１１によるこれらの機能の切り換えは、ＭＰＵ１とのデータ交換により行われ、映像信号処理回路１１は、必要に応じて撮像素子７の出力信号のホワイトバランス情報をＭＰＵ１に出力可能である。この場合、ＭＰＵ１は、映像信号処理回路１１から出力されたホワイトバランス情報を基に、ホワイトバランス調整やゲイン調整を行う。

ＬＣＤ駆動回路２５には、映像信号処理回路１１からモニタ表示用の画像データが出力され、ＬＣＤモニタ１２０に画像が表示される。また、映像信号処理回路１１は、ＭＰＵ１の指示により、メモリコントローラ２６を通じてバッファメモリ２７に画像データを保存することも可能であり、ＪＰＥＧなどの圧縮処理を行う機能も有している。

また、映像信号処理回路１１は、連写撮影の場合は、バッファメモリ２７に一旦画像データを格納し、処理時間がかかる場合にメモリコントローラ２６を通して未処理の画像データをバッファメモリ２７から読み出して画像処理や圧縮処理を行う。これにより、連写速度の高速化を実現している。

メモリコントローラ２６は、映像信号処理回路１１から出力された未処理のデジタル画像データをバッファメモリ２７に格納する。また、メモリコントローラ２６は、処理済みのデジタル画像データをメモリ２８に格納したり、逆にバッファメモリ２７やメモリ２８からデジタル画像データを映像信号処理回路１１に出力したりする。更に、メモリコントローラ２６は、外部機器からインターフェース２９を介して送られてくる画像データを着脱可能なメモリ２８に記憶することや、メモリ２８に記憶されている画像データをインターフェース２９を介して外部機器へ出力可能である。

スイッチセンス回路２１は、各スイッチの操作状態に応じて各部を制御する。スイッチ（ＳＷ１）１１４ａは、不図示のレリーズボタンの半押し操作等によりオンして撮影準備動作を開始させるスイッチである。スイッチ（ＳＷ２）１１４ｂは、レリーズボタンの全押し操作等によりオンして撮影動作を開始させるスイッチである。また、スイッチセンス回路２１には、メイン電子ダイヤル１１５、サブ電子ダイヤル１１６、撮影モード選択スイッチ１１７、ＡＦモード選択スイッチ１１８、及び測光モード選択スイッチ１１９が接続され、各スイッチの操作情報はＭＰＵ１へ送信される。

測光回路２３は、測光センサ２２からの出力を撮影画面内の各エリアの輝度信号としてＭＰＵ１に出力し、ＭＰＵ１は、輝度信号をＡ／Ｄ変換して露出を算出する。表示駆動回路２４は、ＭＰＵ１の指示により、外部表示装置１４０やファインダ内表示器３０を駆動する。また、表示駆動回路２４は、ＭＰＵ１の指示により、特定のセグメントを点滅表示状態にすることが可能である。電源部３１は、各種ＩＣ（集積回路）や駆動系に必要な電源を供給する。

図２は、ミラー機構３００を構成するメインミラー４及びミラー駆動装置１４の斜視図である。なお、図２では、説明の便宜上、サブミラー５の図示を省略している。

図２に示すように、メインミラー４は、ミラーホルダ３０１に保持されている。ミラーホルダ３０１には、ヒンジ軸３０１ａ及び駆動軸３０１ｂが設けられ、ヒンジ軸３０１ａは、不図示のカメラ本体に回動可能に支持されている。駆動軸３０１ｂは、本発明の従動部の一例に相当し、カメラ本体は、本発明の装置本体の一例に相当する。

ミラーホルダ３０１は、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３によって、撮影光路に進入するミラーダウン位置と撮影光路からの退避するミラーアップ位置との間をヒンジ軸３０１ａを中心に回動動作する。また、ミラーダウンカム３０２は、回転軸３０２ａを中心に回転し、ミラーアップカム３０３は、回転軸３０２ａと異なる位置に平行配置された回転軸３０３ａを中心に回転する。

以下の説明では、ミラーホルダ３０１のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動動作をミラーアップ動作とし、ミラーホルダ３０１のミラーアップ位置からミラーダウン位置への回動動作をミラーダウン動作とする。

ミラーホルダ３０１は、駆動軸３０１ｂの基端側に係合するダウンバネ３０５により位置決めピン３０４に向けて付勢された状態で、位置決めピン３０４に当接してミラーダウン位置に停止している。なお、位置決めピン３０４は、偏芯ピン等で構成され、位置決めピン３０４を回転させる等してミラーホルダ３０１の当接位置を変更することで、ミラーダウン位置を調整することが可能である。位置決めピン３０４は、本発明の位置決め部の一例に相当する。

ミラーダウンカム３０２には、回転軸３０２ａと同軸にギア部３０２ｃが一体に設けられ、ミラーアップカム３０３には、回転軸３０３ａと同軸にギア部３０３ｃが一体に設けられている。ギア部３０２ｃ及びギア部３０３ｃは、同じ歯数で直接噛合している。また、ギア部３０３ｃには、変速ギア列３０６が噛合し、変速ギア列３０６は、ＤＣモータ３０７の出力軸に取り付けられたピニオン３０８に噛合している。

したがって、ＤＣモータ３０７を駆動することで、ＤＣモータ３０７の回転がピニオン３０８、変速ギア列３０６、ギア部３０３ｃ及びギア部３０２ｃに伝達され、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３が回転する。

なお、本実施形態では、変速ギア列３０６をミラーアップカム３０３のギア部３０３ｃに噛合させているが、ミラーダウンカム３０２のギア部３０２ｃに噛合させてもよい。また、本実施形態では、モータとしてＤＣモータ３０７を使用しているが、ステッピングモータ等のその他のモータを用いてもよく、更には、変速ギア列３０６のギア数は、特に限定されない。

次に、図３及び図４を参照して、ミラー機構３００のミラーアップ動作について説明する。

図３は、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３の回転角度に対するメインミラー４の位置関係を示すグラフ図である。

図３において、横軸は、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３の回転角度を示し、縦軸は、メインミラー４の回動位置を示す。また、図３の下部には、メインミラー４の回動位置に対するダウンバネ３０５による付勢力の分力の関係を示す。ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３の回転角度は、図中の左の矢印Ａと右の矢印Ａとの間で一回転となっている。

また、図３において、ダウン停止領域３２０は、メインミラー４（ミラーホルダ３０１）がミラーダウン位置で停止する際に、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３が停止している領域である。アップ停止領域は、メインミラー４（ミラーホルダ３０１）がミラーアップ位置で停止する際に、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３が停止している領域である。

図４は、ミラー機構３００のミラーアップ動作を模式的に示す側面図である。なお、図４では、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３の回転動作を分かりやすくするため、ギア部３０２ｃ，３０３ｃ、変速ギア列３０６及びＤＣモータ３０７の図示は省略している。

図４（ａ）は、ミラーダウン位置のミラー機構３００を示す図である。図４（ａ）は、図３の矢印Ａの状態に対応しており、ミラーホルダ３０１は、ミラーダウン位置で停止し、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３は、ダウン停止領域３２０で停止している。

ミラーホルダ３０１は、ダウンバネ３０５によって位置決めピン３０４に向けて付勢された状態で、位置決めピン３０４に当接してミラーダウン位置で保持されている。また、駆動軸３０１ｂとミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３との間には、十分なクリアランスが設けられている。このようにすることで、メインミラー４の回動角度を位置決めピン３０４の位置で規制することができ、また、位置決めピン３０４の位置を調整することで、メインミラー４の回動角度を調整可能にすることができる。

ここで、ダウンバネ３０５から駆動軸３０１ｂを介してミラーホルダ３０１が受ける力を付勢力Ｋとし、付勢力Ｋのミラーホルダ３０１を位置決めピン３０４の方向に回動させる方向に作用する分解成分を分力Ｌ３２２とする。また、付勢力Ｋのミラーホルダ３０１の回動中心（ヒンジ軸３０１ａの中心）方向に作用する分解成分を分力Ｍ３２１とする。この場合、ミラーダウン位置では、分力Ｌ３２２＞分力Ｍ３２１の関係になっている。分力３２１は、本発明の第１の分力の一例に相当し、分力Ｌ３２２は、本発明の第２の分力の一例に相当する。

ミラーダウン位置での分力Ｌ３２２の大きさは、ミラーホルダ３０１を位置決めピン３０４に当接させる力が最も弱くなるように設定にするのが望ましい。このように設定することで、ファインダ観察時に、ダウンバネ３０５からミラーホルダ３０１に作用する負荷を低減し、ミラーホルダ３０１の変形等を防ぐことができる。

図４（ａ）の状態からＤＣモータ３０７を駆動すると、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３がそれぞれ矢印Ｐ１及びＰ２の方向に回転する。これにより、ミラーアップカム３０３のカム面がミラーホルダ３０１の駆動軸３０１ｂにカム係合してミラーホルダ３０１をミラーアップ位置の方向に回動させる。

図４（ｂ）は、ミラーアップカム３０３のカム面が駆動軸３０１ｂにカム係合した状態を示す図である。図４（ｂ）の状態は、図３の矢印Ｂの状態に対応する。

図４（ｂ）の位置からミラーホルダ３０１がミラーアップ位置に近づくにしたがって分力Ｌ３２２が小さくなっていき、分力Ｍ３２１が大きくなっていく。そして、ミラーアップ動作の途中で分力Ｌ３２２と分力Ｍ３２１の大きさが等しくなり、その後、分力Ｌ３２２より分力Ｍ３２１の方が大きくなる（分力Ｍ３２１＞分力Ｌ３２２）。分力Ｌ３２２と分力Ｍ３２１の大きさが等しくなる位置は、ミラーホルダ３０１の回動領域の半分よりミラーダウン位置側に設けられている。

このように、本実施形態では、ミラーホルダ３０１の回動領域の広い範囲でミラーホルダ３０１を位置決めピン３０４に向けて回動させる方向の分力Ｌ３２２をヒンジ軸３０１ａの回動中心方向の分力Ｍ３２１より小さくしている（分力Ｍ３２１＞分力Ｌ３２２）。

これにより、ミラーホルダ３０１のミラーアップ動作を妨げる力を小さくすることが可能となり、ダウンバネ３０５が発生する付勢力ＫによるＤＣモータ３０７の消費電力の増大を最小限に抑えることができる。

図４（ｃ）は、ＤＣモータ３０７を駆動する実効電圧をＰＷＭ等によって低下させてＤＣモータ３０７の減速を開始するタイミングの状態を示す図である。図４（ｃ）の状態は、図３の矢印Ｃの状態に対応する。

図４（ｃ）の状態では、分力Ｌ３２２よりも分力Ｍ３２１の方が大きく（分力Ｍ３２１＞分力Ｌ３２２）なっていることが望ましい。分力Ｌ３２２は、ミラーホルダ３０１のミラーアップ動作において駆動の負荷になり、また、ＤＣモータ３０７のＰＷＭによる減速駆動は、出力トルクを低下させる。このため、ＤＣモータ３０７の減速駆動は、駆動の負荷に応じた開始タイミングが好ましく、分力Ｌ３２２が分力Ｍ３２１より小さい区間で減速を開始することで、ＤＣモータ３０７の実効電圧をより小さくすることができ、大きな減速効果を得られる。

ＤＣモータ３０７の減速を開始すると、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３は追従して減速するが、ミラーホルダ３０１の回動速度は慣性力により遅れて減速する。したがって、ミラーホルダ３０１は、ＤＣモータ３０７の減速前までは駆動軸３０１ｂがミラーアップカム３０３に追従して駆動されるのに対し、ＤＣモータ３０７の減速後は駆動軸３０１ｂがミラーアップカム３０３から離れてしまう。

図４（ｄ）は、駆動軸３０１ｂがミラーアップカム３０３から離れてミラーダウンカム３０２のカム面にカム係合した状態を示す図である。図４（ｄ）の状態は、図３の矢印Ｄの状態に対応する。

図４（ｄ）に示すように、ＤＣモータ３０７の減速により、ミラーアップカム３０３から離れた駆動軸３０１ｂは、ミラーダウンカム３０２に接触する。このとき、ミラーダウンカム３０２のカム面も回転しながら駆動軸３０１ｂから離れていくが、駆動軸３０１ｂは、ミラーダウンカム３０２のカム面が離れてしまうまでミラーダウンカム３０２の回転に合わせて減速しながら駆動される。図中Ｎは、ミラーアップカム３０３と駆動軸３０１ｂが離れてできた隙間である。

駆動軸３０１ｂがミラーダウンカム３０２に接触した際、駆動軸３０１ｂからミラーダウンカム３０２が受ける力Ｑの多くはミラーダウンカム３０２の回転軸３０２ａの方向に作用する分力Ｒとなる。このため、ミラーホルダ３０１の慣性力がミラーダウンカム３０２を回転させる方向の分力Ｓは小さく、ミラーホルダ３０１の慣性力がＤＣモータ３０７の減速に与える影響は小さくなり、ミラーホルダ３０１の制御性が高くなる。

前述したミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３の減速は、ミラーアップカム３０３の停止回転角度を図３のアップ停止領域に収めることに効果がある。また、ミラーホルダ３０１の減速は、ミラーホルダ３０１の停止時に発生する衝撃を低減し、カメラ本体の振動の低減に効果がある。カメラ本体の振動は、手に伝わる不快さや撮影した画像のブレの原因となるもので、可能な限り小さくすることが望ましい。

ミラーホルダ３０１が図４（ｄ）の回転角度を過ぎ、アップ停止領域に入ると、ＤＣモータ３０７をショートブレーキする。ショートブレーキは、図３の矢印Ｅに示すアップ停止領域の入り口で開始する。アップ停止領域の入り口は、確実にミラーホルダ３０１がミラーアップ位置に到達していることが保証できる角度である。

図４（ｅ）は、ＤＣモータ３０７をショートブレーキした後、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３がアップ停止領域において停止した状態を示す図である。図４（ｅ）の状態は、図３の矢印Ｆの状態に対応している。この状態でのミラーホルダの位置は、駆動軸３０１ｂに当接するミラーアップカム３０３のカムトップ面３０３ｂにより決められる。

次に、図３及び図５を参照して、ミラー機構３００のミラーダウン動作について説明する。図５は、ミラー機構３００のミラーダウン動作を模式的に示す側面図である。なお、図５では、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３の回転動作を分かりやすくするため、ギア部３０２ｃ，３０３ｃ、変速ギア列３０６及びＤＣモータ３０７の図示は省略している。

図５（ａ）は、ミラーアップ位置のミラー機構３００を示す図である。図５（ａ）は、図３の矢印Ｆ状態に対応しており、図４（ｅ）と同様に、ミラーホルダ３０１は、ダウンバネ３０５から付勢力Ｋを受け、ミラーダウン位置の方向に回動させる力の分力Ｌ３２２と回動させない力の分力Ｍ３２１を受けている。

図５（ａ）の状態からＤＣモータ３０７を駆動してミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３をそれぞれＰ１及びＰ２の方向に回転させることで、ミラーダウンカム３０２のカム面が駆動軸３０１ｂにカム係合してミラーホルダ３０１を回動させる。

図５（ｂ）は、ミラーダウンカム３０２が駆動軸３０１ｂにカム係合した状態を示す図である。図５の状態は、図３の矢印Ｇの状態に対応している。

ダウンバネ３０５は、図４（ａ）で説明したように、ミラーダウン位置で分力Ｌ３２２がミラーホルダ３０１を保持するのに必要十分に弱いバネ圧に設定されている。このため、ミラーダウン動作時にダウンバネ３０５の付勢力Ｋで駆動軸３０１ｂをミラーアップカム３０３のカム面に追従させることができない。したがって、駆動軸３０１ｂは、ミラーダウンカム３０２のカム面に追従して駆動される。

このように、ミラーアップカム３０３とは別のミラーダウンカム３０２を用いて駆動軸３０１ｂを駆動することで、ミラーホルダ３０１を意図した速度でミラーダウン位置に向けて回動させることが可能となる。

図５（ｃ）は、ＤＣモータ３０７の減速開始タイミングの状態を示す図である。図５（ｃ）の状態は、図３の矢印Ｈの状態に対応している。

ミラーダウン動作においては、ダウンバネ３０５による付勢力Ｋのミラーホルダ３０１の回転力成分である分力Ｌ３２２は、分力Ｍ３２１より小さいか、ミラーダウン動作を補助する力となるため、減速タイミングは任意に設定してよい。

ＤＣモータ３０７の減速を開始すると、前述したミラーアップ動作とは逆に、ミラーホルダ３０１は、駆動軸３０１ｂがミラーダウンカム３０２から離れ、ミラーアップカム３０３のカム面にカム係合することで減速する。

図５（ｄ）は、駆動軸３０１ｂがミラーアップカム３０３のカム面にカム係合してミラーホルダ３０１が減速回動中の状態を示す図である。図５（ｄ）の状態は、図３の矢印Ｉの状態に対応している。

図５（ｄ）の状態では、駆動軸３０１ｂからミラーアップカム３０３が受ける力Ｔの多くはミラーアップカム３０３の回転軸３０３ａの方向にかかる分力Ｕとなり、ミラーホルダ３０１の慣性力がミラーアップカム３０３を回転させる方向の分力Ｗは小さくなる。したがって、ミラーホルダ３０１の慣性力がＤＣモータ３０７の減速に与える影響は小さくなり、ミラーホルダ３０１の減速の制御性が高くなる。

前述したミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３の減速は、ミラーアップ動作時と同様に、ミラーアップカム３０３の停止角度をダウン停止領域３２０に収めることと、カメラの振動の低減に効果がある。

ミラーホルダ３０１が図５（ｄ）の回転角度を過ぎ、ダウン停止領域３２０に入ると、ＤＣモータ３０７をショートブレーキする。ショートブレーキは、図３の矢印Ｊに示すダウン停止領域３２０の入り口で開始する。ダウン停止領域３２０の入り口は、確実にミラーホルダ３０１がミラーダウン位置に到達していることが保証できる角度である。

図５（ｅ）は、ＤＣモータ３０７をショートブレーキした後、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３がダウン停止領域３２０において停止した状態を示す図である。図５（ｅ）の状態は、図３の矢印Ａの状態に対応している。

以上説明したように、本実施形態では、互いに回転軸位置が異なるミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３によりミラーホルダ３０１を直接駆動している。このため、ミラーホルダ３０１のミラーダウン位置の保持するダウンバネ３０５の付勢力は、当該保持に必要十分な弱いバネ圧で足りる。これにより、ファインダ観察時にダウンバネ３０５からミラーホルダ３０１に作用する負荷を低減することができる。この結果、ファインダ像やファインダのピント距離に影響を与える原因となるミラーホルダ３０１の変形等を防止することができるとともに、メインミラー４の進退駆動に要する電力量の低減を図ることができる。

また、本実施形態では、ミラーホルダ３０１をミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３で直接駆動することで、ミラーホルダ３０１とＤＣモータ３０７との間に介在する部品点数を減らすことができる。これにより、介在部品間のガタつき量、及び慣性力や摩擦抵抗が発生する部分を減らすことができ、エネルギー効率を高めてメインミラー４の進退速度の高速化を実現することができる。

（第２の実施形態）
次に、図３、図６及び図７を参照して、本発明の第２の実施形態であるデジタル一眼レフカメラについて説明する。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、図及び符号を流用しつつその説明を省略又は簡略化する。

図６は、ミラーダウン位置にあるミラーホルダ３０１を、ＤＣモータ３０７を駆動することなく、ミラーアップ位置に手動で回動させた際の動作を模式的に示す側面図である。なお、図６では、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３の回転動作を分かりやすくするため、ギア部３０２ｃ，３０３ｃ、変速ギア列３０６及びＤＣモータ３０７の図示は省略している。

図６（ａ）はファインダ観察状態を示しており、図３の矢印Ａの状態に対応している。図６（ａ）に示すように、ミラーホルダ３０１は、ダウンバネ３０５によって位置決めピン３０４に向けて付勢されて、位置決めピン３０４に当接した状態でミラーダウン位置（ファインダ観察位置）に保持されている。また、ミラーダウンカム３０２には、ダウン停止領域３２０のどの領域で停止していても、ＤＣモータ３０７へ通電することなくミラーホルダ３０１のみをアップ位置に手動で回動させる際に、駆動軸３０１ｂと干渉しないように、凹部３０２ｂが設けられている。

図６（ｂ）は、ミラーホルダ３０１のみをミラーアップ位置に回動させた状態を示す図である。図６（ｂ）の状態では、ミラーホルダ３０１の駆動軸３０１ｂがミラーダウンカム３０２の凹部３０２ｂに入り込んでいる。

このように凹部３０２ｂを形成することによって、ミラーホルダ３０１を手動で任意の位置に回動操作することができる。これにより、主にメンテナンス作業としての不図示のシャッタ羽根の清掃やサブミラー５の清掃時の作業性を高めることができる。

図７は、ミラー機構３００のミラーアップ動作を模式的に示す側面図である。図７（ａ）は、ミラーホルダ３０１がミラーダウン位置で保持されている状態を示す図である。

図７（ａ）の状態でＤＣモータ３０７を駆動すると、ミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３をそれぞれ矢印Ｐ１及びＰ２の方向に回転してミラーアップカム３０３のカム面が駆動軸３０１ｂにカム係合してミラーホルダ３０１が回動動作する。

図７（ｂ）は、ミラーアップカム３０３のカム面が駆動軸３０１ｂにカム係合した状態を示す図である。図７（ｂ）の状態は、図３の矢印Ｂの状態に対応している。

図７（ｃ）は、ＤＣモータ３０７を駆動する実効電圧をＰＷＭ等によって低下させてＤＣモータ３０７の減速を開始するタイミングでの状態を示す図である。図７（ｃ）の状態は、図３の矢印Ｃの状態に対応している。

前述したように、ＤＣモータ３０７を減速すると、駆動軸３０１ｂは、ミラーアップカム３０３から離れてミラーダウンカム３０２に向けて進む。このとき、駆動軸３０１ｂがミラーダウンカム３０２に向けて移動する軌道上に凹部３０２ｂが配置されていると、駆動軸３０１ｂが凹部３０２ｂに進入して凹部３０２ｂの側面でミラーダウン位置の方向に押し戻されてしまう。この場合、駆動軸３０１にミラーアップカム３０３のカム面がカム係合して、再度ミラーアップ動作を開始することになる。

このようなミラーホルダ３０１の不自然な動き避けるためには、ミラーダウンカム３０２に向けて移動する駆動軸３０１ｂの軌道上に凹部３０２ｂが位置しなくなった以降のタイミングで減速を開始する必要がある。ＤＣモータ３０７の減速開始のタイミングは、上記第１の実施形態と同様に、分力Ｌ３２２が分力Ｍ３２１より小さくなってからが望ましい。

このため、本実施形態では、分力Ｌ３２２が分力Ｍ３２１より小さく、ミラーダウンカム３０２に向けて移動する駆動軸３０１ｂの軌道上にミラーダウンカム３０２の凹部３０２ｂが位置しなくなった後に、ＤＣモータ３０７の減速駆動を開始する。

図７（ｄ）はミラーホルダ３０１がミラーアップ位置に到達した状態を示す図であり、図３の矢印Ｄの状態に対応している。また、図７（ｅ）はミラーダウンカム３０２及びミラーアップカム３０３がアップ停止領域において停止した状態を示す図であり、図３の矢印Ｆの状態に対応している。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。

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。

４メインミラー
１４ミラー駆動装置
３００ミラー機構
３０１ミラーホルダ
３０１ａヒンジ軸
３０１ｂ駆動軸
３０２ミラーダウンカム
３０２ｂ凹部
３０３ミラーアップカム
３０４位置決めピン
３０５ダウンバネ
３０６変速ギア列
３０７ＤＣモータ

Claims

装置本体に対して回動可能に支持され、ファインダ観察時に撮影光路に進入し、撮影時に前記撮影光路から退避するミラーを保持するミラーホルダと、前記ミラーホルダを駆動するミラー駆動装置と、を備える撮像装置であって、
前記ミラー駆動装置は、
前記ミラーホルダに設けられた従動部にカム係合して前記ミラーホルダを前記撮影光路のファインダ観察位置へ進入させるミラーダウンカムと、
前記従動部にカム係合して前記ミラーホルダを前記撮影光路から退避させるミラーアップカムと、
前記ミラーホルダを前記ファインダ観察位置に向けて付勢する付勢手段と、
前記ミラーダウンカム、及び前記ミラーアップカムに対してギア列を介して回転を伝達するモータと、を備え、
前記ミラーダウンカムの回転軸、及び前記ミラーアップカムの回転軸は、互いに異なる位置に配置されることを特徴とする撮像装置。
前記付勢手段により付勢された前記ミラーホルダが当接して、前記ミラーホルダを前記ファインダ観察位置で保持する位置決め部を有し、
前記位置決め部は、前記ミラーホルダが当接する位置を調整可能に設けられることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記ミラーダウンカム、及び前記ミラーアップカムは、前記ミラーホルダが前記ファインダ観察位置にあるときに回転が停止している回転角度の範囲であるダウン停止領域において、
前記位置決め部により前記当接する位置が調整される範囲で前記ミラーホルダの前記従動部に接触しないように配置されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記付勢手段による付勢力は、前記ミラーホルダの回動中心に向けて作用する第１の分力と、前記ミラーホルダを前記ファインダ観察位置に向けて回動させる方向に作用する第２の分力とに分解され、
前記第２の分力は、前記ミラーホルダが前記ファインダ観察位置あるときは、前記第１の分力より大きく、前記ミラーホルダが前記撮影光路から退避する方向に回動する途中で前記第１の分力より小さくなることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記モータは、前記ミラーホルダを前記撮影光路から退避させる際に減速駆動され、前記モータの減速開始は、前記第１の分力に対して前記第２の分力が小さい区間で行うことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
前記ミラーダウンカムには、前記モータを駆動することなく前記ミラーホルダのみを前記撮影光路から退避する方向に手動で回動させた際に、前記ミラーダウンカムに向けて移動する前記従動部を接触させないための凹部が設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。
前記ミラーダウンカムには、前記モータを駆動することなく前記ミラーホルダのみを前記撮影光路から退避する方向に手動で回動させた際に、前記ミラーダウンカムに向けて移動する前記従動部を接触させないための凹部が設けられ、
前記モータの減速駆動は、前記ミラーダウンカムに向けて移動する前記従動部の軌道上に前記凹部が位置しない状態で開始されることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。