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技術 撮像装置

出願人 キヤノン株式会社
発明者 今泉卓也
出願日 2014年6月25日 (6年6ヶ月経過) 出願番号 2014-130418
公開日 2016年1月18日 (4年11ヶ月経過) 公開番号 2016-009123
状態 特許登録済
技術分野 カメラ一般
主要キーワード 介在部品 進退速度 回転軸位置 偏芯ピン 停止角度 ピント距離 回動領域 減速効果
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

ミラー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。

概要

背景

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、撮影光路内ミラー進入ミラーダウン)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、ミラーホルダ駆動軸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)。

概要

ミラーの進退駆動に要する電力量の低減をり且つ、ミラーの進退速度の高速化を実現する。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。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

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。

請求項2

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。

請求項3

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。

請求項4

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。

請求項5

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。

請求項6

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。

請求項7

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。

技術分野

0001

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。

背景技術

0002

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、撮影光路内ミラー進入ミラーダウン)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。

0003

ところで、近年では、連続撮影速度高速化により、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。

0004

そこで、従来、ミラーホルダ駆動軸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)。

先行技術

0005

特開平7−168280号公報

発明が解決しようとする課題

0006

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。

0007

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。

0008

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。

課題を解決するための手段

0009

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。

発明の効果

0010

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。

図面の簡単な説明

0011

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。

実施例

0012

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

0013

(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。

0014

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。

0015

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。

0016

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。

0017

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。

0018

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。

0019

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光電変換されて、焦点検出回路16に供給される。

0020

焦点検出回路16は、MPU1の信号に従い、焦点検出センサ15の画素情報蓄積制御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。

0021

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。

0022

撮像素子7は、CCDセンサ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。

0023

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変更処理も行い、処理後の信号をAGC9に出力する。

0024

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。

0025

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。

0026

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ゲイン調整を行う。

0027

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。

0028

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。

0029

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。

0030

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、不図示のレリーズタン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。

0031

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。

0032

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。

0033

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。

0034

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。

0035

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。

0036

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。

0037

ミラーダウンカム302には、回転軸302aと同軸ギア部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。

0038

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。

0039

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。

0040

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。

0041

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。

0042

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。

0043

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。

0044

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。

0045

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。

0046

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。

0047

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。

0048

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。

0049

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。

0050

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。

0051

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。

0052

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)。

0053

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。

0054

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。

0055

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。

0056

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。

0057

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。

0058

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。

0059

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。

0060

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。

0061

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。

0062

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。

0063

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。

0064

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。

0065

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。

0066

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。

0067

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。

0068

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。

0069

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。

0070

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。

0071

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。

0072

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。

0073

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。

0074

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。

0075

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。

0076

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。

0077

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。

0078

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。

0079

(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。

0080

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。

0081

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。

0082

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。

0083

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。

0084

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。

0085

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。

0086

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。

0087

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。

0088

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。

0089

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。

0090

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。

0091

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。

0092

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。

0093

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
307 DCモータ

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