(57)【要約】【課題】ミラーユニットの駆動時にメインミラーに生じるバウンドを小さく抑える共に、生じたバウンドを速やかに減衰させる。【解決手段】ミラー駆動装置は、メインミラー５０１を保持するメインミラーホルダ５０２と、サブミラー５０３を保持してメインミラーホルダ５０２に回動可能に支持されるサブミラーホルダ５０４と、サブミラーホルダ５０４を回動させるミラー駆動ユニット１０１と、サブミラーホルダ５０４の回動を制御するＭＰＵ１００と、メインミラーホルダ５０２とサブミラーホルダ５０４を互いに引き寄せる力を発生させるトグルバネ５１０を有する。ＭＰＵ１００は、メインミラーホルダ５０２から離れたサブミラーホルダ５０４をトグルバネ５１０による付勢力が作用する位置で停止させる。【選択図】図４
2017142429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインミラーを保持するメインミラーホルダと、
サブミラーを保持し、前記メインミラーホルダに対して回動可能に支持されるサブミラーホルダと、
前記メインミラーホルダをミラーダウン位置で支持する第１の位置決め部と、
前記サブミラーホルダを回動させる駆動手段と、
前記駆動手段による前記サブミラーホルダの回動を制御する制御手段と、を備え、
前記メインミラーホルダは、前記サブミラーホルダの回動に従って前記サブミラーホルダと当接した状態で前記ミラーダウン位置とミラーアップ位置との間を移動することが可能なミラー駆動装置であって、
前記メインミラーホルダに取り付けられ、前記メインミラーホルダと前記サブミラーホルダを互いに引き寄せる力を発生させる付勢手段を有し、
前記サブミラーホルダは、前記メインミラーホルダを前記ミラーアップ位置から前記ミラーダウン位置へ回動させた際に、前記メインミラーホルダが前記第１の位置決め部に衝突することによって前記メインミラーホルダから離れて単独で回動し、
前記制御手段は、前記メインミラーホルダから離れた前記サブミラーホルダを前記付勢手段による付勢力が作用する位置で停止させることを特徴とするミラー駆動装置。
【請求項２】
前記サブミラーホルダを支持する第２の位置決め部を備え、
前記サブミラーホルダは、前記メインミラーホルダのミラーダウン位置を中間位置として、前記メインミラーホルダを前記ミラーアップ位置に保持する位置と前記第２の位置決め部に当接する位置との間で回動可能であり、
前記付勢手段による付勢力の方向は、前記第２の位置決め部に当接する位置と前記中間位置との間の切替位置を境にして、前記メインミラーホルダと前記サブミラーホルダを互いに引き寄せる方向と、前記メインミラーホルダを前記第１の位置決め部に当接させ、且つ、前記サブミラーホルダを前記第２の位置決め部に当接させる方向とで切り替わることを特徴とする請求項１に記載のミラー駆動装置。
【請求項３】
前記付勢手段による付勢力は、前記切替位置と前記中間位置の間では、前記メインミラーホルダと前記サブミラーホルダを互いに引き寄せる方向に作用し、
前記制御手段は、前記切替位置と前記中間位置の間の所定の位置で前記サブミラーホルダを停止させることを特徴とする請求項２に記載のミラー駆動装置。
【請求項４】
前記付勢手段は、トグルバネであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のミラー駆動装置。
【請求項５】
前記制御手段は、少なくとも前記メインミラーホルダが前記第１の位置決め部に衝突する前の移動速度に基づいて、前記サブミラーホルダを停止させる位置を設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のミラー駆動装置。
【請求項６】
前記制御手段は、更に、内部温度に関する情報または姿勢に関する情報の少なくとも一方に基づいて、前記サブミラーホルダを停止させる位置を設定することを特徴とする請求項５に記載のミラー駆動装置。
【請求項７】
メインミラーを保持するメインミラーホルダと、
サブミラーを保持し、前記メインミラーホルダに対して回動可能に支持されるサブミラーホルダと、
前記メインミラーホルダをミラーダウン位置で支持する第１の位置決め部と、
前記サブミラーホルダを支持する第２の位置決め部と、を備え、
前記メインミラーホルダは、前記サブミラーホルダの回動に従って前記サブミラーホルダと当接した状態で前記ミラーダウン位置とミラーアップ位置との間を移動することが可能なミラー駆動装置であって、
前記メインミラーホルダに取り付けられ、前記メインミラーホルダと前記サブミラーホルダを互いに引き寄せる力を発生させる付勢手段を有し、
前記サブミラーホルダは、前記メインミラーホルダを前記ミラーアップ位置から前記ミラーダウン位置へ回動させた際に、前記メインミラーホルダが前記第１の位置決め部に衝突することによって前記メインミラーホルダから離れて単独で回動し、
前記サブミラーホルダは、前記メインミラーホルダのミラーダウン位置を中間位置として、前記メインミラーホルダを前記ミラーアップ位置に保持する位置と前記第２の位置決め部に当接する位置との間で回動可能であり、
前記付勢手段による付勢力の方向は、前記第２の位置決め部に当接する位置と前記中間位置との間の切替位置を境にして、前記メインミラーホルダと前記サブミラーホルダを互いに引き寄せる方向と、前記メインミラーホルダを前記第１の位置決め部に当接させ、且つ、前記サブミラーホルダを前記第２の位置決め部に当接させる方向とで切り替わることを特徴とするミラー駆動装置。
【請求項８】
メインミラーとサブミラーとを有するミラー駆動装置を備える撮像装置であって、
前記メインミラーがミラーダウン位置にあるときに前記メインミラーで反射された光が導かれるファインダ光学系と、
前記サブミラーがミラーダウン位置にあるときに前記サブミラーで反射された光が導かれる焦点検出手段と、
前記メインミラーと前記サブミラーがミラーアップ位置にあるときに前記撮像装置に入射した光が結像する撮像素子と、を備え、
前記ミラー駆動装置は、
前記メインミラーを保持するメインミラーホルダと、
前記サブミラーを保持し、前記メインミラーホルダに対して回動可能に支持されるサブミラーホルダと、
前記メインミラーホルダをミラーダウン位置で支持する第１の位置決め部と、
前記メインミラーホルダに取り付けられ、前記メインミラーホルダと前記サブミラーホルダを互いに引き寄せる力を発生させる付勢手段と、
前記サブミラーホルダを回動させる駆動手段と、
前記駆動手段による前記サブミラーホルダの回動を制御する制御手段と、を備え、
前記メインミラーホルダは、前記サブミラーホルダと当接した状態で前記サブミラーホルダの回動に従ってミラーダウン位置とミラーアップ位置との間を移動し、
前記メインミラーホルダをミラーアップ位置からミラーダウン位置へ移動させる途中で前記メインミラーホルダが前記第１の位置決め部に衝突すると、前記サブミラーホルダは前記メインミラーホルダから離れて単独でミラーダウン位置へ回動し、
前記制御手段は、前記メインミラーホルダから離れた前記サブミラーホルダを前記付勢手段による付勢力が作用する位置で停止させることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に装備されるミラー駆動装置に関し、特に、ミラーを保持するミラー保持部材のミラー駆動時におけるバウンド抑制技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフカメラのように回動可能なミラーを有する撮像装置において、ミラーは、被写体光をファインダ光学系に導く撮影光路に位置するミラーダウン位置と、撮影光路から退避したミラーアップ位置との間で遷移可能に配置されている。ミラーが配置されるミラーボックスには、ミラーを保持するミラー保持部材をミラーダウン位置に位置決めするための位置決め軸が設けられている。ミラー保持部材は、ミラーアップ位置からミラーダウン位置へ回動される際に（ミラーダウン動作の際に）位置決め軸に衝突し、これによりミラー保持部材にバウンドが発生する。ミラー保持部材にバウンドが発生すると、例えば、ファインダを通して被写体を確認する場合に、視認可能な光学像が安定せず、よって、撮影に支障が生じる。また、ミラー保持部材（ミラー）が静止していなければ自動露出（ＡＥ）を実行することができず、そのため、ミラー保持部材に生じたバウンドが治まってからＡＥを行うのでは、連続撮影での連写スピードを上げる（フレーム間の時間を短縮する）ことができない。
【０００３】
そこで、ミラーダウン動作時におけるミラー保持部材のバウンドを抑制する技術が、特許文献１に提案されている。特許文献１には、ミラーダウン位置に達する直前にミラー部材（ミラー保持部材に対応する）が当接する可動レバー部材と、ミラーダウン位置でミラー保持部材を停止させる規制部材（位置決め軸）とを備えるミラー緩衝装置を有するカメラが提案されている。このミラー緩衝装置では、ミラー保持部材を可動レバー部材に衝突させることによってミラー保持部材を減速させた後に規制部材に衝突させる。これにより、ミラー保持部材が規制部材に衝突する際の衝撃を緩和して、ミラー保持部材にバウンドが生じるのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１６００８６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、特許文献１に記載されたミラー緩衝装置では、ミラー部材を規制部材に衝突させる直前に可動レバー部材に衝突させることで、ミラー部材を減速させている。このような構成の場合、連写速度を速くした場合に、可動レバー部材だけで十分にミラー部材を減速させることができないおそれがある。つまり、ミラー部材が規制部材に衝突したときの衝撃が十分に緩和されなくなることで、ミラー部材に生じるバウンドを十分に抑制することができないおそれがある。
【０００６】
本発明は、ミラーを保持する保持部材の駆動時に保持部材に生じるバウンドを小さく抑える共に、生じたバウンドを速やかに減衰させることができるミラー駆動装置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】
【０００７】
本発明に係るミラー駆動装置は、メインミラーを保持するメインミラーホルダと、サブミラーを保持し、前記メインミラーホルダに対して回動可能に支持されるサブミラーホルダと、前記メインミラーホルダをミラーダウン位置で支持する第１の位置決め部と、前記サブミラーホルダを回動させる駆動手段と、前記駆動手段による前記サブミラーホルダの回動を制御する制御手段と、を備え、前記メインミラーホルダは、前記サブミラーホルダの回動に従って前記サブミラーホルダと当接した状態で前記ミラーダウン位置とミラーアップ位置との間を移動することが可能なミラー駆動装置であって、前記メインミラーホルダに取り付けられ、前記メインミラーホルダと前記サブミラーホルダを互いに引き寄せる力を発生させる付勢手段を有し、前記サブミラーホルダは、前記メインミラーホルダを前記ミラーアップ位置から前記ミラーダウン位置へ回動させた際に、前記メインミラーホルダが前記第１の位置決め部に衝突することによって前記メインミラーホルダから離れて単独で回動し、前記制御手段は、前記メインミラーホルダから離れた前記サブミラーホルダを前記付勢手段による付勢力が作用する位置で停止させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ミラーを保持する保持部材の駆動時に保持部材に生じるバウンドを小さく抑えることができると共に、保持部材に生じたバウンドを速やかに減衰させて停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】撮像装置のカメラ本体に設けられたミラーユニットが取り得る主な状態を示す断面図である。
【図３】ミラーユニットの概略構成を示す分解斜視図である。
【図４】ミラーユニットを構成するメインミラーホルダとサブミラーホルダの動作を説明する図である。
【図５】ミラーユニットを構成するトグルバネのサブミラーホルダに対する付勢力の機能を説明する図である。
【図６】ミラーユニットの駆動シーケンスを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。撮像装置は、具体的には、デジタル一眼レフカメラである。撮像装置は、カメラ本体１と、レンズ鏡筒２１０を有し、レンズ鏡筒２１０はカメラ本体１に対してマウント接点部２１を介して着脱可能な構成となっている。
【００１１】
カメラ本体１は、マイクロコンピュータ１００（以下「ＭＰＵ１００」という）、ミラーユニット５００、ミラー速度検出ユニット１１８、ミラー駆動ユニット１０１、焦点検出センサ３１、焦点検出回路１０２及びファインダ光学系４を有する。また、カメラ本体１は、シャッタ１０６、シャッタ駆動回路１０３、撮像素子ユニット１１４、圧電素子駆動回路１１１、クランプ／ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路３４、ＡＧＣ（自動利得調整装置）３５及びＡ／Ｄ変換器３６を有する。更に、カメラ本体１は、映像信号処理回路１０４、モニタ駆動回路１１５、カラー液晶モニタ１９、バッファメモリ３７、メモリコントローラ３８、メモリ３９、外部インタフェース４０及びスイッチセンス回路１０５を有する。更に、カメラ本体１は、表示駆動回路１０７、外部表示装置９、ファインダ内表示装置４１、バッテリチェック回路１０８、電源部４２、電源供給回路１１０、時刻計測回路１０９、温度計１１６及び姿勢検知ユニット１１７を有する。
【００１２】
ＭＰＵ１００は、各種の演算処理を行って撮像装置を構成する各部に対して指示を与えることにより、撮像装置の全体的な動作を制御する。ＭＰＵ１００にはＥＥＰＲＯＭ１００ａが内蔵されており、ＥＥＰＲＯＭ１００ａは、時刻計測回路１０９の計時情報やその他の情報が記憶される。
【００１３】
ミラーユニット５００は、メインミラー５０１及びサブミラー５０３を有する。なお、図２や図３等を参照して後述するように、メインミラー５０１は、保持部材であるメインミラーホルダ５０２に保持されており、サブミラー５０３は、保持部材であるサブミラーホルダ５０４に保持されている。メインミラー５０１及びサブミラー５０３は、ファインダ観察時には撮影光路内に進入する第１のミラー位置（図２（ａ）参照）へ移動し、撮影時には撮影光路から退避する第３のミラー位置（図２（ｃ）参照）へ移動する。メインミラー５０１は、ハーフミラーで構成されており、ミラーユニット５００が第１のミラー位置にあるときには、レンズ鏡筒２１０を通過した被写体光束を反射してファインダ光学系４へ導くと共に、被写体光束の一部を透過させてサブミラー５０３へ導く。また、ミラーユニット５００が第１のミラー位置にあるとき、サブミラー５０３は、メインミラー５０１を透過した被写体光束を反射して焦点検出センサ３１へ導く。ミラーユニット５００が第３のミラー位置にあるときには、撮影レンズ２００を通過した被写体光束は撮像素子３３に導かれる。なお、ミラーユニット５００は、サブミラーホルダ５０４がメインミラーホルダ５０２に当接した状態で撮影光路内に進入している第２のミラー位置（図２（ｂ）参照）を取ることができるようになっており、その詳細については後述する。
【００１４】
ミラー速度検出ユニット１１８は、メインミラー５０１（メインミラーホルダ５０２）が第１のミラー位置と第３のミラー位置との間を移動する際に、所定の２点間を通過する時間を測定することにより、メインミラー５０１の移動速度を算出する。移動速度は、線速度であってもよいし、角速度であってもよい。ミラー速度検出ユニット１１８は、検出した移動速度をＭＰＵ１００へ送信する。ミラー駆動ユニット１０１は、モータやギヤトレイン、モータを駆動する駆動回路等によって構成されており、後述のミラー駆動レバー５０９（図３参照）を回動させることにより、ミラーユニット５００を第１のミラー位置と第３のミラー位置の間で遷移させる。また、ミラー駆動ユニット１０１は、メインミラーホルダ５０２とサブミラーホルダ５０４の位置を検出する位置検出センサを含み、検出した位置情報をＭＰＵ１００へ送る。ミラーユニット５００、ミラー速度検出ユニット１１８、ミラー駆動ユニット１０１及びＭＰＵ１００は、ミラー駆動装置を構成する。
【００１５】
焦点検出センサ３１は、複数のＣＣＤセンサから成るラインセンサ、ラインセンサの結像面近傍に配置されたフィールドレンズ、反射ミラー、２次結像レンズ、絞り等から構成されている。焦点検出センサ３１から出力された信号は、焦点検出回路１０２へ供給され、焦点検出回路１０２において被写体の像信号に変換された後、ＭＰＵ１００へ供給される。ＭＰＵ１００は、供給された被写体の像信号に基づいて、位相差検出法による焦点検出演算を行い、デフォーカス量及びデフォーカス方向を算出し、算出結果（フォーカス情報）をレンズ鏡筒２１０のレンズ制御回路２０１へ送信する。レンズ制御回路２０１は、ＭＰＵ１００から受信したフォーカス情報に基づき、ＡＦ駆動回路２０２を駆動して撮影レンズ２００のフォーカスレンズを合焦位置へ移動させる。
【００１６】
ファインダ光学系４は、フォーカシングスクリーン２５、ペンタプリズム２２、測光センサ２３、測光回路２４及びファインダ接眼レンズ１８を有する。ペンタプリズム２２は、ミラーユニット５００が第１のミラー位置及び第２のミラー位置にあるとき、メインミラー５０１によって反射された被写体光束を正立正像に変換してファインダ接眼レンズ１８へ導く。これにより、撮影者は、ファインダ接眼レンズ１８を通して正立正像を被写体像として観察することができる。ペンタプリズム２２は、被写体光束の一部を測光センサ２３へ導く。測光回路２４は、測光センサ２３の測光結果に基づき、観察面上の所定のエリア毎に輝度信号を生成し、生成した輝度信号をＭＰＵ１００に出力する。ＭＰＵ１００は、測光回路２４から出力された輝度信号に基づいて露出値を算出する。
【００１７】
シャッタ１０６は、具体的には、機械式のフォーカルプレーンシャッタである。シャッタ１０６は、撮影者がファインダ観察を行う際には撮像素子３３に導かれる被写体光束を遮り、一方、撮影時には、レリーズ信号に応じて不図示の先羽根群と後羽根群が走行する時間差により所望の露光時間が得られるように動作する。シャッタ１０６の駆動制御は、ＭＰＵ１００からの指示を受けたシャッタ駆動回路１０３によって実行される。
【００１８】
撮像素子ユニット１１４は、撮像素子３３、赤外線カットフィルタ３２、圧電素子１１２及び光学ローパスフィルタ１１３を有する。撮像素子３３は、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ又はＣＩＤセンサ等の光電変換素子である。赤外線カットフィルタ３２は、略矩形の形状を有し、撮像素子３３に入射する被写体光束から不要な赤外光をカットする。また、赤外線カットフィルタ３２の表面は、異物の付着を防止するために、導電性物質で覆われている。光学ローパスフィルタ１１３は、水晶からなる複屈折板と位相板とが、複数枚、積層されて貼り合わされ、更に赤外線カットフィルタが貼り合わされた構造を有する。圧電素子１１２は、圧電素子駆動回路１１１からの給電によって励振され、光学ローパスフィルタ１１３を加振する。これにより、光学ローパスフィルタ１１３に付着した塵埃等を振り落とすことができる。圧電素子１１２の駆動制御は、ＭＰＵ１００からの指示を受けた圧電素子駆動回路１１１によって実行される。
【００１９】
クランプ／ＣＤＳ回路３４は、撮像素子３３からの出力信号に対して、Ａ／Ｄ変換前の基本的なアナログ処理を行うと共に、クランプレベルを変更することもできる。ＡＧＣ３５は、Ａ／Ｄ変換前の基本的なアナログ処理を行うと共に、ＡＧＣ基本レベルを変更することもできる。Ａ／Ｄ変換器３６は、撮像素子３３から出力されてクランプ／ＣＤＳ回路３４及びＡＧＣ３５において所定の処理が施されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、生成したデジタル画像データを映像信号処理回路１０４へ出力する。
【００２０】
映像信号処理回路１０４は、デジタル画像データに対して、ガンマ／ニー処理やフィルタ処理、モニタ表示用の情報合成処理等の各種の画像処理を実行する。映像信号処理回路１０４から出力されるモニタ表示用のカラー画像データは、モニタ駆動回路１１５を介してカラー液晶モニタ１９に表示される。また、映像信号処理回路１０４は、ＭＰＵ１００からの指示に従って、メモリコントローラ３８を通じてバッファメモリ３７に画像データを保存する。更に、映像信号処理回路１０４は、ＪＰＥＧ等の画像データ圧縮処理を行う機能を有する。映像信号処理回路１０４は、連写のように連続して撮影が行われる際には、一旦、バッファメモリ３７に画像データを格納し、メモリコントローラ３８を通して未処理の画像データを順次読み出す。これにより、Ａ／Ｄ変換器３６から出力される画像データの送信速度にかかわらず、画像処理や圧縮処理を順次行うことが可能となる。
【００２１】
メモリコントローラ３８は、ＵＳＢ出力用コネクタ等の外部インタフェース４０から供給された画像データをメモリ３９に記憶し、また、メモリ３９に記憶されている画像データを外部インタフェース４０に対して出力する機能を有する。なお、メモリ３９は、カメラ本体１に対して着脱可能なフラッシュメモリ等である。また、外部インタフェース４０は、ビデオ信号出力用ジャックやＵＳＢ出力用コネクタ等を含む。
【００２２】
スイッチセンス回路１０５には、レリーズスイッチＳＷ１及びレリーズスイッチＳＷ２が接続されている。レリーズスイッチＳＷ１は、不図示のレリーズボタンが半押し操作されることでオンし、これにより、撮影準備を開始するための信号がスイッチセンス回路１０５を介してＭＰＵ１００に送信される。レリーズスイッチＳＷ２は、レリーズボタンを全押し操作することでオンし、これにより、撮影を開始するための信号がスイッチセンス回路１０５を介してＭＰＵ１００に送信される。スイッチセンス回路１０５には、メイン操作ダイアル８、サブ操作ダイアル２０、撮影モード設定ダイアル１４及びメインスイッチ４３が接続されており、スイッチセンス回路１０５は、これらの操作状態に応じた操作信号をＭＰＵ１００に送信する。更に、スイッチセンス回路１０５には、ＡＦモード切り替えＳＷ４４及びフォーカスモード切り替えＳＷ４５が接続されており、スイッチセンス回路１０５は、これらの操作状態に応じた操作信号をＭＰＵ１００に送信する。
【００２３】
表示駆動回路１０７は、ＭＰＵ１００からの指示に従って、外部表示装置９とファインダ内表示装置４１を駆動する。バッテリチェック回路１０８は、ＭＰＵ１００からの指示に従って、所定時間毎にバッテリチェックを行い、チェック結果をＭＰＵ１００へ送信する。電源部４２は、ＭＰＵ１００からの電源供給回路１１０を介した指示に従って、撮像装置の各種部品に対して必要な電源を供給する。時刻計測回路１０９は、メインスイッチ４３がオフされて次にオンされるまでの時間や日付を計測し、ＭＰＵ１００からの指示に従って、計測結果をＭＰＵ１００へ送信する。温度計１１６は、ＭＰＵ１００からの指示に従って、撮像装置内の温度を測定し、測定結果をＭＰＵ１００へ送信する。姿勢検知ユニット１１７は、ジャイロセンサを有し、ＭＰＵ１００の指示に従って、撮像装置の姿勢を検知し、検知結果をＭＰＵ１００へ送信する。
【００２４】
レンズ鏡筒２１０は、撮影レンズ２００、絞り２０４、レンズ制御回路２０１、ＡＦ駆動回路２０２及び絞り駆動回路２０３を有する。撮影レンズ２００は、図１では簡易的に１枚のレンズのみを示しているが、実際には複数枚のレンズから構成されており、フォーカスレンズやズームレンズ等を含む。カメラ本体１にレンズ鏡筒２１０が装着されると、マウント接点部２１を介して、レンズ制御回路２０１とカメラ本体１に設けられたＭＰＵ１００との間で通信が可能となる。レンズ制御回路２０１は、ＭＰＵ１００からの指示に従って、ＡＦ駆動回路２０２及び絞り駆動回路２０３を介して、撮影レンズ２００及び絞り２０４を駆動する。ＡＦ駆動回路２０２は、例えば、ステッピングモータ等によって構成され、レンズ制御回路２０１による制御下で、フォーカスレンズの光軸方向での位置を変化させることにより合焦動作を行う。絞り駆動回路２０３は、例えば、オートアイリス等によって構成され、レンズ制御回路２０１の制御下で、絞り２０４の開口径を変化させることにより所定の光学的な絞り値を得る。
【００２５】
次に、ミラーユニット５００が取り得る主な状態について説明する。図２（ａ）は、ミラーユニット５００が第１のミラー位置にある状態を示す断面図である。ミラーユニット５００は、ミラーボックス４００の内部に配置されている。メインミラー５０１はメインミラーホルダ５０２に保持されており、サブミラー５０３はサブミラーホルダ５０４に保持されている。なお、メインミラーホルダ５０２及びサブミラーホルダ５０４の構造の詳細については後述する。メインミラーホルダ５０２はミラーボックス４００に回動可能に支持されており、サブミラーホルダ５０４はメインミラーホルダ５０２に回動可能に支持されている。ミラーユニット５００が第１のミラー位置にある状態では、メインミラーホルダ５０２及びサブミラーホルダ５０４はミラーダウン位置にある。このとき、撮影レンズ２００を通過した光束はメインミラー５０１によって分離され、メインミラー５０１で反射した光束はペンタプリズム２２へ導かれ、メインミラー５０１を透過した光束はサブミラー５０３で反射して、焦点検出センサ３１へ導かれる。
【００２６】
図２（ｂ）は、ミラーユニット５００が第２のミラー位置にある状態を示す断面図である。第２のミラー位置は、ミラーユニット５００が第１のミラー位置と第３のミラー位置との間で遷移する際に取り得る位置である。ミラーユニット５００が第２のミラー位置にあるとき、メインミラーホルダ５０２はミラーダウン位置にあり、サブミラーホルダ５０４はメインミラーホルダ５０２に当接する位置（以下「中間位置」という）にある。この状態では、撮影レンズ２００を通過した光束は、メインミラー５０１で反射してペンタプリズム２２に導かれる。メインミラー５０１はハーフミラーであるため、メインミラー５０１を透過する光束がある。しかし、サブミラーホルダ５０４はメインミラーホルダ５０２に当接した位置にあるため、メインミラー５０１を透過した光束は、サブミラー５０３の表面とメインミラー５０１の裏面との間での反射を繰り返して減衰し、焦点検出センサ３１へ導かれることはない。
【００２７】
図２（ｃ）は、ミラーユニット５００が第３のミラー位置にある状態を示す断面図である。第３のミラー位置では、メインミラーホルダ５０２とサブミラーホルダ５０４は、ミラーボックス４００の上方（ペンタプリズム２２側）のミラーアップ位置にあり、撮影光路から退避している。よって、撮影レンズ２００を通過した被写体光束は、撮像素子３３に結像する。なお、メインミラーホルダ５０２は、ミラーアップ位置にあるときには、サブミラーホルダ５０４によってミラーアップストッパ５０５に押し付けられた状態に保持される。
【００２８】
このように第１のミラー位置と第３のミラー位置との間でミラーユニット５００を遷移可能とするための構成について、次に説明する。図３は、ミラーユニット５００の概略構成を示す分解斜視図である。ミラーユニット５００は、メインミラー５０１、サブミラー５０３、メインミラーホルダ５０２及びサブミラーホルダ５０４に加えて、ミラー駆動レバー５０９、トグルバネ５１０、バネ５２１及びバネ５２２を有する。
【００２９】
メインミラーホルダ５０２には、第１の回転軸５０２ａと第２の回転軸５０２ｂが形成されており、メインミラーホルダ５０２は、ミラーボックス４００に第１の回転軸５０２ａを中心として回動可能となるように取り付けられる。サブミラーホルダ５０４には穴部５０４ａとサブミラーホルダ駆動軸５０４ｂが形成されている。サブミラーホルダ５０４の穴部５０４ａにメインミラーホルダ５０２の第２の回転軸５０２ｂを挿入することにより、サブミラーホルダ５０４は、メインミラーホルダ５０２に軸支されると共に第２の回転軸５０２ｂを中心として回動可能となっている。
【００３０】
バネ５２２は、一端がミラー駆動レバー５０９に係止されており、他端がサブミラーホルダ５０４に設けられた軸部５０４ｃに当接するように配置されている。バネ５２２の付勢力は、サブミラーホルダ５０４の位置（姿勢）に関係なく、常に、サブミラーホルダ５０４をミラーダウン方向（ミラーアップ位置からミラーダウン位置へ移動させる方向）に作用している。ミラー駆動レバー５０９はミラー駆動ユニット１０１により回転駆動される。ミラー駆動レバー５０９はサブミラーホルダ駆動軸５０４ｂと係合しており、ミラー駆動レバー５０９の回動に従ってサブミラーホルダ駆動軸５０４ｂが回動することにより、サブミラーホルダ５０４は第２の回転軸５０２ｂを回転中心として回動する。こうして、サブミラーホルダ５０４のミラーアップ動作とミラーダウン動作を行うことができるようになっている。
【００３１】
バネ５２１は、一端がミラー駆動レバー５０９に係止されており、他端がメインミラーホルダ５０２の軸部５０２ｃに当接するように配置されている。バネ５２１の付勢力は、メインミラーホルダ５０２の位置（姿勢）に関係なく、常に、メインミラーホルダ５０２をミラーダウン方向に作用している。メインミラーホルダ５０２のミラーアップ動作は、サブミラーホルダ５０４を回動させてメインミラーホルダ５０２に当接させ、サブミラーホルダ５０４をメインミラーホルダ５０２と一体的に押し上げることによって行われる。メインミラーホルダ５０２のミラーダウン動作は、サブミラーホルダ５０４のミラーダウン動作に追従する構成となっている。つまり、ミラー駆動レバー５０９を駆動してサブミラーホルダ５０４をミラーダウン方向に回動させると、メインミラーホルダ５０２は、バネ５２１から受けるミラーダウン方向の付勢力によってサブミラーホルダ５０４と共にミラーダウン動作を行う。
【００３２】
トグルバネ５１０は、メインミラーホルダ５０２に設けられたトグルバネ取り付け軸５１１に取り付けられ、一端がメインミラーホルダ当接部５１２に当接し、他端がサブミラーホルダカム部５１３に当接するように配置されている。トグルバネ５１０のメインミラーホルダ５０２に対する付勢力の方向はサブミラーホルダ５０４の位置によって変わることはないが、サブミラーホルダ５０４に対する付勢力の方向はサブミラーホルダ５０４の位置によって変化する。その詳細については、図５を参照して後述する。
【００３３】
図４は、メインミラーホルダ５０２とサブミラーホルダ５０４の動作を説明する図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、ミラーユニット５００を第１のミラー位置から第３のミラー位置へ遷移させるミラーアップ動作を示している。図４（ｄ）〜（ｆ）は、ミラーユニット５００を第３のミラー位置から第１のミラー位置へ遷移させるミラーダウン動作を示している。なお、図４では、ミラー駆動レバー５０９を、サブミラーホルダ駆動軸５０４ｂに係合してサブミラーホルダ駆動軸５０４ｂを回動させる機能を有することを表した単純な形状で示している。
【００３４】
図４（ａ）には、ミラーユニット５００が第１のミラー位置にある状態が示されている。この状態では、メインミラーホルダ５０２は、バネ５２１及びトグルバネ５１０から受ける付勢力Ｐ１によって、ミラーボックス４００に取り付けられたメインミラー位置決め軸５０７（第１の位置決め部）に押し当てられている。また、サブミラーホルダ５０４は、バネ５２２及びトグルバネ５１０から受ける付勢力によって、ミラーボックス４００に取り付けられたサブミラー位置決め軸５０８（第２の位置決め部）に押し当てられている。ここで、図４の各図では、バネ５２２によりサブミラーホルダ５０４に作用する付勢力の図示を省略している。前述の通り、トグルバネ５１０のサブミラーホルダ５０４に対する付勢力の向きはサブミラーホルダ５０４の位置によって変化するため、この付勢力については、図４各図での図示を省略しており、図５を参照して後に説明することとする。
【００３５】
矢印Ｆ１方向（ミラーアップ方向）にミラー駆動レバー５０９を回動させると、ミラー駆動レバー５０９と係合しているサブミラーホルダ駆動軸５０４ｂが第２の回転軸５０２ｂを回転中心として回動する。これにより、バネ５２２及びトグルバネ５１０からの付勢力に抗して、サブミラーホルダ５０４が、メインミラーホルダ５０２とは独立して回動する。こうして、サブミラーホルダ５０４がメインミラーホルダ５０２に当接する中間位置まで単独で回動することにより、ミラーユニット５００は、図２（ｂ）と同じ図４（ｂ）に示す第２のミラー位置にある状態となる。ミラーユニット５００が第２のミラー位置にあるとき、トグルバネ５１０からサブミラーホルダ５０４に作用する付勢力の方向は反転しており、サブミラーホルダ５０４とメインミラーホルダ５０２は互いに引き寄せられている。一方、メインミラーホルダ５０２は、図４（ａ）の状態から変わることなく、バネ５２１及びトグルバネ５１０から受ける付勢力Ｐ１によって、メインミラー位置決め軸５０７に対して押し当てられている。
【００３６】
更に矢印Ｆ１方向にミラー駆動レバー５０９を回動させると、サブミラーホルダ５０４によってメインミラーホルダ５０２が持ち上げられ、メインミラー５０１とサブミラー５０３は一体となってミラーアップ方向へ回動する。こうして、ミラーユニット５００は、図２（ｃ）と同じ図４（ｃ）に示す第３のミラー位置へ遷移する。第３のミラー位置では、メインミラーホルダ５０２は、ミラーボックス４００に取り付けられたミラーアップストッパ５０５に対して、サブミラーホルダ５０４によって押し当てられる。これにより、メインミラー５０１とサブミラー５０３が撮影光路から退避した状態が維持される。なお、第３のミラー位置でも、サブミラーホルダ５０４に対するトグルバネ５１０からの付勢力の方向は、サブミラーホルダ５０４をメインミラーホルダ５０２に当接させる方向となっている。以上がミラーアップ動作の説明であり、次に、ミラーダウン動作について説明する。
【００３７】
図４（ｄ）に示すように、ミラー駆動レバー５０９を矢印Ｆ２方向（ミラーダウン方向）に回動させる。すると、ミラー駆動レバー５０９と係合しているサブミラーホルダ駆動軸５０４ｂが第２の回転軸５０２ｂを回転中心として回動することにより、サブミラーホルダ５０４のミラーダウン動作が開始される。このとき、メインミラーホルダ５０２は、バネ５２１から受けるミラーダウン方向への付勢力Ｐ１によって、サブミラーホルダ５０４と一体的にミラーダウン方向へ回動する。
【００３８】
メインミラーホルダ５０２とサブミラーホルダ５０４が一体的にミラーダウン方向に移動する途中で、メインミラーホルダ５０２は、図４（ｅ）に示すミラーダウン位置に到達し、メインミラー位置決め軸５０７に当接（衝突）する。これにより、不図示であるが、メインミラーホルダ５０２にはミラーアップ方向へのバウンドが発生し、一方、サブミラーホルダ５０４は、メインミラーホルダ５０２から離れて単独で中間位置からミラーダウン位置へ向けて回動する。サブミラーホルダ５０４は、図４（ｆ）に示すミラーダウン位置に到達すると、サブミラー位置決め軸５０８に当接し、それ以上は回動することができなくなる。そして、サブミラーホルダ５０４は、バネ５２２及びトグルバネ５１０から受ける付勢力によって、サブミラー位置決め軸５０８に当接した状態に維持される。
【００３９】
次に、トグルバネ５１０の機能について説明する。図５（ａ）は、サブミラーホルダ５０４が、メインミラーホルダ５０２から離れ、且つ、中間位置側にある状態を示す図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の状態からサブミラーホルダ５０４が更にメインミラーホルダ５０２から離れた状態を示す図である。図５（ｃ）は、サブミラーホルダ５０４がミラーダウン位置に戻った状態を示す図である。なお、図５の各図でも、ミラー駆動レバー５０９の形状を簡略化して示している。
【００４０】
サブミラーホルダ５０４が図５（ａ）の状態にあるとき、サブミラーホルダカム部５１３は、サブミラーホルダカム部５１３の対称軸Ｘに対して矢印Ｂ方向に向かって回転するようにトグルバネ５１０から付勢力Ｐ２ａを受ける。よって、付勢力Ｐ２ａは、メインミラーホルダ５０２とサブミラーホルダ５０４とを互いに引き寄せる力としてサブミラーホルダ５０４に作用する。付勢力Ｐ２ａは、メインミラーホルダ５０２のメインミラー位置決め軸５０７への衝突時にも同様に作用する。よって、付勢力Ｐ２ａは、メインミラーホルダ５０２がメインミラー位置決め軸５０７へ衝突したときに生じるメインミラーホルダ５０２のバウンドを小さく抑える効果を奏する。また、サブミラーホルダ５０４を図５（ａ）の位置に保持すると、付勢力Ｐ２ａはメインミラーホルダ５０２をミラーダウン方向に移動させるように作用するため、メインミラーホルダ５０２に生じたバウンドを速やかに減衰させることが可能になる。このように、メインミラーホルダ５０２とサブミラー５０３とを互いに引き寄せるように作用するトグルバネ５１０の付勢力Ｐ２ａには、メインミラーホルダ５０２のバウンドを抑制する２つの効果を奏する。
【００４１】
サブミラー５０３が図５（ｂ）の状態にあるとき、サブミラーホルダカム部５１３は、サブミラーホルダカム部５１３の対称軸Ｘの方向にトグルバネ５１０から付勢力Ｐ２を受ける。この状態では、付勢力Ｐ２は、サブミラー５０３を回動させる力として働かず、この位置（以下「切替位置」という）を境にして、トグルバネ５１０からサブミラーホルダカム部５１３に対して作用する付勢力の方向が切り替わる。
【００４２】
サブミラー５０３が図５（ｃ）の状態にあるとき、サブミラーホルダカム部５１３は、サブミラーホルダカム部５１３の対称軸Ｘに対して矢印Ａ方向に向かって回転するようにトグルバネ５１０から付勢力Ｐ２ｂを受ける。よって、付勢力Ｐ２ｂは、サブミラー５０３をサブミラー位置決め軸５０８に当接させる方向に作用する。バネ５２２による付勢力に付勢力Ｐ２ｂが加わることにより、サブミラーホルダ５０４をサブミラー位置決め軸５０８に押し付けて速やかにミラーダウン位置に保持させることが可能となる。
【００４３】
このようなトグルバネ５１０の機能を発揮させるためのミラーユニット５００の駆動シーケンスについて説明する。図６は、撮像装置におけるミラーユニット５００の駆動シーケンスを説明するフローチャートである。図６のフローチャートの示す各処理は、ＭＰＵ１００が所定のプログラムを実行することにより、ミラー駆動ユニット１０１を介してミラーユニット５００の動作を制御することによって実現される。
【００４４】
ここでは、撮像装置で連写を行うことを前提とした説明を行うこととする。最初に、メインミラーホルダ５０２とサブミラーホルダ５０４はミラーダウン位置にあり、ＭＰＵ１００は、ステップＳ１０１において、レリーズスイッチＳＷ１がオンとなったことを検知してＡＥ処理とＡＦ処理を実行する。続くステップＳ１０２においてＭＰＵ１００は、レリーズスイッチＳＷ２がオンとなったことを検知して撮影を開始する。ステップＳ１０２では、ミラー駆動レバー５０９をミラー駆動ユニット１０１により回動させることによりサブミラーホルダ５０４をミラーアップさせ、メインミラーホルダ５０２とサブミラーホルダ５０４をミラーアップ位置へ回動させる。なお、ステップＳ１０１でのＡＦ処理が終了した時点で、サブミラーホルダ５０４をメインミラーホルダ５０２に当接する中間位置へ回動させておき、ステップＳ１０２では、サブミラーホルダ５０４を中間位置からミラーアップ方向へ回動させてもよい。
【００４５】
ステップＳ１０３においてＭＰＵ１００は、次の１フレームの撮影のためのＡＥ処理を行うために、ミラー駆動ユニット１０１を駆動してミラー駆動レバー５０９を回動させ、サブミラーホルダ５０４をミラーダウン方向へ駆動する。これにより、メインミラー５０１とサブミラー５０３は略一体となってミラーダウン動作を開始する。ステップＳ１０４においてＭＰＵ１００は、メインミラーホルダ５０２がメインミラー位置決め軸５０７に衝突する直前でミラー駆動レバー５０９の駆動速度を下げて、サブミラーホルダ５０４の移動速度を減速させる。ステップＳ１０５においてＭＰＵ１００は、メインミラーホルダ５０２がメインミラー位置決め軸５０７に衝突する直前のメインミラーホルダ５０２の移動速度をミラー速度検出ユニット１１８によって測定する。更に、ＭＰＵ１００は、測定した移動速度に応じてサブミラーホルダ５０４を待機させるサブミラー待機位置を設定する。ここで、サブミラー待機位置は、メインミラーホルダ５０２とサブミラーホルダ５０４とを互いに引き寄せる付勢力Ｐ２ａ（図５（ａ）参照）がサブミラーホルダカム部５１３に作用する位置（中間位置と切替位置との間の位置）に設定される。
【００４６】
ステップＳ１０６において、メインミラーホルダ５０２がメインミラー位置決め軸５０７に衝突することによってメインミラーホルダ５０２の回動が終了し、その際に、メインミラーホルダ５０２にバウンドが発生する。このとき、ステップＳ１０４においてミラーユニット５００の移動速度を減速させていることにより、メインミラーホルダ５０２のメインミラー位置決め軸５０７に対する衝突時に発生する衝撃が緩和されるため、バウンドの発生を小さく抑えることができる。
【００４７】
ステップＳ１０６の時点で、サブミラーホルダ５０４の回動は続いている。そこで、ステップＳ１０７においてＭＰＵ１００は、サブミラーホルダ５０４がサブミラー待機位置に到達したか否かを判定する。ＭＰＵ１００は、サブミラーホルダ５０４がサブミラー待機位置に到達するまで待機し（Ｓ１０７でＮＯ）、サブミラーホルダ５０４がサブミラー待機位置に到達すると（Ｓ１０７でＹＥＳ）、処理をステップＳ１０８へ進める。ステップＳ１０８においてＭＰＵ１００は、サブミラー待機位置にサブミラーホルダ５０４を停止させる。ステップＳ１０６〜Ｓ１０８の間は、トグルバネ５１０の付勢力Ｐ２ａによってメインミラーホルダ５０２とサブミラーホルダ５０４は互いに引き寄せられ、よって、メインミラーホルダ５０２はメインミラー位置決め軸５０７に対して押し付けられる。これにより、ステップＳ１０６でメインミラー５０１に生じたバウンドを速やかに減衰させることができる。
【００４８】
なお、サブミラー待機位置は、ステップＳ１０５で測定したメインミラーホルダ５０２の移動速度に応じて設定される。メインミラーホルダ５０２の移動速度が速い場合、メインミラーホルダ５０２がメインミラー位置決め軸５０７に衝突したときの衝撃は大きくなり、メインミラーホルダ５０２に生じるバウンドが大きくなる。この場合、サブミラー待機位置は、付勢力Ｐ２ａが大きくなる切替位置側に設定される。このようにして、メインミラーホルダ５０２の移動速度に応じて、メインミラーホルダ５０２に対して適切なバウンド抑制力を掛けることができる。
【００４９】
本実施形態では、サブミラー待機位置をステップＳ１０５において測定されたメインミラー５０１の移動速度に基づいて設定したが、サブミラー待機位置の設定方法はこれに限られるものではない。例えば、温度計１１６によって測定したカメラ本体１（ミラーボックス４００）の内部温度に関する情報や姿勢検知ユニット１１７によって測定した撮像装置（ミラーボックス４００）の姿勢に関する情報を考慮してサブミラー待機位置を設定してもよい。
【００５０】
第１の回転軸５０２ａや第２の回転軸５０２ｂには、メインミラーホルダ５０２とサブミラーホルダ５０４の回動をスムーズに行うためにグリス等が塗布されているが、グリスの粘性や硬度は温度によって変化する。内部温度が予め定められた基準温度よりも低い場合のメインミラーホルダ５０２の移動速度は、基準温度でのメインミラーホルダ５０２の移動速度よりも遅くなるため、サブミラー待機位置はメインミラー位置決め軸５０７側に設定される。逆に、内部温度が基準温度よりも高い場合には、サブミラー待機位置は切替位置側に設定される。
【００５１】
また、カメラ本体１が横姿勢（ファインダ光学系４が鉛直方向上側にある姿勢）にあるときと縦姿勢（横姿勢からレンズ鏡筒２１０の光軸回りに９０度回転させた状態）とでは、メインミラーホルダ５０２のミラーダウン動作時における重力の影響が異なる。ミラー駆動レバー５０９の回動速度をカメラ本体１の姿勢に関係なく一定に設定しても、カメラ本体１が縦姿勢の場合、メインミラーホルダ５０２のミラーダウン動作時の移動速度は、重力の影響で、カメラ本体１が横姿勢の場合よりも遅くなる。従って、カメラ本体１が横姿勢の場合を基準として定めたサブミラー待機位置に対して、カメラ本体１が縦姿勢にある場合には、サブミラー待機位置はメインミラー位置決め軸５０７側に設定される。
【００５２】
ステップＳ１０８でサブミラーホルダ５０４をサブミラー待機位置に所定時間（例えば、数ミリ秒〜数十ミリ秒）停止させた後、ステップＳ１０９においてＭＰＵ１００は、撮影が終了したか否かを判定する。例えば、レリーズスイッチＳＷ２がオン状態の間は連写を続ける場合、レリーズスイッチＳＷ２がオフになったか否かが判定される。また、予めフレーム数が決められている場合には、決められたフレーム数の撮影が終了したか否かが判定される。ＭＰＵ１００は、撮影が終了した場合（Ｓ１０９でＹＥＳ）、処理をステップＳ１１０へ進め、撮影が続く場合（Ｓ１０９でＮＯ）、処理をステップＳ１１１へ進める。ステップＳ１１０においてＭＰＵ１００は、サブミラーホルダ５０４がミラーダウン位置へ移動するようにミラー駆動レバー５０９を駆動する。これにより、本駆動シーケンスは終了となる。
【００５３】
ステップＳ１１１においてＭＰＵ１００は、サブミラーホルダ５０４が中間位置へ移動するようにミラー駆動レバー５０９を駆動し、メインミラーホルダ５０２にサブミラーホルダ５０４を当接させる。続くステップＳ１１２においてＭＰＵ１００は、ＡＥ処理を行い、その後、処理をステップＳ１０２へ戻す。これにより、フレーム毎に露出を適正なものとすることができる。
【００５４】
以上の駆動シーケンスでは、ステップＳ１０４でのメインミラーホルダ５０２の減速処理によって、メインミラーホルダ５０２に発生するバウンドの大きさに対して、第１のバウンド抑制効果を生じさせている。続いて、ステップＳ１０８でのサブミラーホルダ５０４のサブミラー待機位置での待機により、メインミラーホルダ５０２に生じたバウンドを速やかに減衰させる第２のバウンド抑制効果を生じさせている。これにより、本実施形態では、１フレーム間（ＡＥ処理の間）の時間を、第１及び第２のバウンド抑制効果が得られない従来の連写時の１フレーム間の時間よりも短くすることができる。つまり、メインミラーホルダ５０２を速やかにメインミラー位置決め軸５０７に当接した状態に遷移させることができ、これにより、連写スピードを上げることが可能となる。
【００５５】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。例えば、ミラー駆動ユニット１０１の機構については、図２に示したミラーユニット５００の動作を達成することができれば、その構成に限定はない。また、駆動シーケンスでは、２フレーム目以降の撮影ではＡＦ処理を行っていないが、連写時の１フレーム毎にＡＦ処理を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１    カメラ本体
３１    焦点検出センサ
３３    撮像素子
１００    ＭＰＵ
１０１    ミラー駆動ユニット
１１６    温度計
１１７    姿勢検知ユニット
１１８    ミラー速度検出ユニット
４００    ミラーボックス
５００    ミラーユニット
５０１    メインミラー
５０２    メインミラーホルダ
５０３    サブミラー
５０４    サブミラーホルダ
５０７    メインミラー位置決め軸
５０８    サブミラー位置決め軸
５０９    ミラー駆動レバー
５１０    トグルバネ
【図１】
2017142429.tif 000003
【図２】
2017142429.tif 000004
【図３】
2017142429.tif 000005
【図４】
2017142429.tif 000006
【図５】
2017142429.tif 000007
【図６】
2017142429.tif 000008