JP2010181494A - カメラのミラー駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ミラーのバウンドが少なく、ミラー駆動の高速化も可能であって、ミラー駆動位置精度のよいカメラのミラー駆動装置を提供すること。
【解決手段】一眼レフカメラに適用されるミラー駆動装置であるミラーボックスユニット１は、観察位置であるダウン位置Ｐ１と該ダウン位置から退避した退避位置であるアップ位置Ｐ２とに回動移動し、クイックリターンミラー５を備えたミラー枠４と、楕円振動を発生する圧電素子５４を有する振動子２１と、ミラー枠４に直接に係合し、上記楕円振動を受けて移動し、ミラー枠４をダウン位置Ｐ１、若しくは、アップ位置に駆動するスライダ１３と、スライダ１３の移動量を検出するホール素子２９とを具備する。
【選択図】図４

Description

本発明は、観察位置と退避位置とに回動移動する反射ミラー手段を備えたカメラのミラー駆動装置に関する。

従来の一眼レフカメラにて反射ミラー手段であるクイックリターンミラーを備えたファインダ装置における上記ミラーの回動駆動は、モータ、ギヤ列、駆動レバーを介して付勢バネの付勢力を利用して行われていた。従って、上記ミラーの速度を所望の回動速度に駆動制御することが困難であり、上記ミラーが停止位置でバウンドする現象が生じ、例えば、高速連写等が困難であった。

そこで、特許文献１に開示されたカメラのミラー駆動装置が提案されている。このミラー駆動装置は、ミラー部材を撮影レンズからの被写体光束をファインダ側に反射する第一の位置とアパーチャに入射させる第二の位置に回動駆動するためのアクチュエータとして超音波モータを適用したものである。

しかし、特許文献１に開示されたカメラのミラー駆動装置においては、ミラーを駆動するためのレバーと超音波モータ可動子との間、また、上記レバーとミラー枠との間がピン結合になっているが、上記ピン係合部のガタ分やレバーの撓み分が避けられず、特にミラーを高速する場合、各位置での停止時のバウンドを減らすための速度制御が難しく、高速駆動が困難であった。また、十分な回動位置精度も得られなかった。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、ミラーのバウンドが少なく、ミラー駆動の高速化も可能であり、ミラー駆動位置精度のよいカメラのミラー駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載のカメラのミラー駆動装置は、観察位置と該観察位置から退避した退避位置とに回動移動する反射ミラー手段と、楕円振動を発生する圧電素子と、上記反射ミラー手段に直接に係合し、上記楕円振動を受けて移動して上記反射ミラー手段を上記観察位置、若しくは、上記退避位置に駆動する移動部材と、上記移動部材の移動を検出する検出手段とを具備する。

本発明の請求項２に記載のカメラのミラー駆動装置は、請求項１に記載のカメラのミラー駆動装置において、上記検出手段は、ホール素子と磁石からなる。

本発明の請求項３に記載のカメラのミラー駆動装置は、請求項１、または、２に記載のカメラのミラー駆動装置において、上記移動部材の駆動は、非線形駆動動作により行われる。

本発明の請求項４に記載のカメラのミラー駆動装置は、観察位置と該観察位置から退避した退避位置とに回動移動する反射ミラー手段と、楕円振動を発生する圧電素子と、上記反射ミラー手段に直接に係合し、上記楕円振動を受けて移動し上記反射ミラーを上記観察位置と上記退避位置とに駆動する移動部材と、上記移動部材の移動を検出する検出手段とを具備する。

本発明の請求項５に記載のカメラのミラー駆動装置は、請求項４に記載のカメラのミラー駆動装置において、上記検出手段は、ホール素子と磁石からなる。

本発明の請求項６に記載のカメラのミラー駆動装置は、請求項４、または、５に記載のカメラのミラー駆動装置において、上記移動部材の駆動は、非線形駆動動作により行われる。

本発明の請求項７に記載のカメラのミラー駆動装置は、観察位置と該観察位置から退避した退避位置とに回動移動する反射ミラー手段と、楕円振動を発生する圧電素子と、上記反射ミラー手段に直接に係合し、上記楕円振動を受けて移動して上記反射ミラーを上記観察位置から上記退避位置へと駆動する、若しくは、上記退避位置から上記観察位置へと駆動する移動部材と、上記反射ミラーが上記観察位置、若しくは、上記退避位置へと上記圧電素子により駆動された後、上記反射ミラーを上記観察位置、若しくは、上記退避位置へと付勢駆動する付勢部材と、上記移動部材の移動を検出する検出手段とを具備している。

本発明の請求項８に記載のカメラのミラー駆動装置は、請求項７に記載のカメラのミラー駆動装置において、上記検出手段は、ホール素子と磁石からなる。

本発明の請求項９に記載のカメラのミラー駆動装置は、請求項７、または、８に記載のカメラのミラー駆動装置において、上記圧電素子による上記駆動は、非線形駆動動作により行われる。

本発明によれば、ミラーのバウンドが少なく、ミラー駆動の高速化も可能であって、ミラー駆動位置精度のよいカメラのミラー駆動装置が得られる。

本発明の第一の実施形態としての一眼レフカメラのミラーボックスユニットの斜視図であって、ミラーダウン状態を示す。 図１のミラーボックスユニットの斜視図であって、ミラーアップ状態を示す。 図１のミラーボックスユニットの側面図である。 図１のミラーボックスユニットの前方側からみた分解斜視図である。 図１のミラーボックスユニットの後方側からみた分解斜視図である。 図１のミラーボックスユニットの振動子を駆動するための振動子駆動制御部のブロック構成図である。 図１のミラーボックスユニットを適用するカメラの撮影シーケンスのメインルーチンにおいて呼び出されるサブルーチン「ミラーダウン駆動処理」のフローチャートである。 図１のミラーボックスユニットを適用するカメラの撮影シーケンスのメインルーチンにおいて呼び出されるサブルーチン「ミラーアップ駆動処理」のフローチャートである。 図７のダウン駆動処理に適用されるスライダ速度制御パターンを示す図である。 図７のダウン駆動処理におけるスライダの移動位置の変化を示す図である。 本発明の第二の実施形態のミラーボックスユニットの斜視図である。 図１１のミラーボックスの側面図である。 図１１のミラーボックスユニットの前方側から見た分解斜視図である。 本発明の第三の実施形態のミラーボックスユニットの側面図である。 図１４のミラーボックスユニットにおける振動子駆動制御部のブロック構成図である。 図１４のミラーボックスユニットを適用するカメラの撮影シーケンスのメインルーチンにおいて呼び出されるサブルーチン「ミラーアップ駆動処理」のフローチャートである。 図１４のミラーボックスユニットを適用するカメラの撮影シーケンスのメインルーチンにおいて呼び出されるサブルーチン「ミラーダウン駆動処理」のフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１，２は、本発明の第一の実施形態としての一眼レフカメラのミラーボックスユニットの斜視図であって、そのうち、図１は、ミラーダウン状態を示し、図２は、ミラーアップ状態を示す。図３は、上記ミラーボックスユニットの側面図である。図４，５は、上記ミラーボックスユニットの分解斜視図であって、そのうち、図４は、前方側からみた斜視図であり、図５は、後方側からみた斜視図である。

なお、以下の説明において、後述するレンズ鏡筒が後述するカメラボディに装着された状態での撮影レンズ光軸を図中、光軸Ｏで示し、該光軸Ｏ方向の被写体側を上記カメラボディの前方側とし、結像側を後方側とする。また、光軸Ｏに対する左右方向をＸ方向とし、上下方向をＹ方向とする。なお、上記左右方向は、被写体側から見た方向とする。そして、ミラー枠の回動方向は、右側から見た時の回動方向で示す。

本実施形態のミラー駆動装置であるミラーボックスユニット１は、デジタル式一眼レフカメラ（以下、カメラと記載する）のカメラボディ側に内蔵され、ファインダ用可動ミラーを回動するためのユニットであり、図１，２に示すようにミラーボックス２と、ミラーユニット３と、ミラー駆動ユニット１１とで構成される。

ミラーボックス２は、上記カメラボディ内に固定支持され、前面中央開口部に撮影レンズ鏡筒が着脱可能なボディマウント９が固着され、ミラーボックス２の中央開口部内にミラーユニット３が配され、また、右側面部にミラー駆動ユニット１１が配される。さらに、ミラーボックス２の背面側にはシャッタユニット（図示せず）、撮像素子ユニット（図示せず）が配される。また、ミラーボックス２の上部に被写体像観察用光学ファインダユニット（図示せず）が配され、下部に測距ユニット（図示せず）が配されている。

ミラーユニット３は、図４，５に示すように反射ミラー手段として、ミラーボックス２の内部に回動可能に支持され、被写体光束をファインダユニット側に反射する観察用クイックリターンミラー５を備えるミラー枠４と、ミラー枠４の下面部に回動駆動可能に支持され、被写体光束を測距ユニット側に反射する測距用サブミラーを備えたサブミラー枠８とからなる。

ミラー枠４は、ミラーボックス２内にてＸ方向に沿った回動軸６を介して回動可能に支持されている。ミラー枠４にはミラー駆動ユニット１１の後述するスライダ１３に係合する駆動ピン７が右側面部に突出した状態で固着されている。なお、ミラー枠４には特に付勢バネ等による付勢力は作用していない状態で配されている。

ミラー枠４が駆動ピン７を介してミラー駆動ユニット１１によって上方に向けて時計回りに回動駆動されると、ミラーボックス２の内壁面のストッパ２ｂに当接し、被写体光束の光路から退避した退避位置（上記撮像ユニットの露光が可能な位置）である上方のアップ位置Ｐ２に停止する。一方、下方に向けて回動駆動されると、ミラーボックス２の内壁面のストッパ２ａに当接し、被写体光束の光路に進入した上記ファインダユニットによる観察が可能な観察位置であるダウン位置Ｐ１に停止する。そのとき、ミラー枠４の背面部に配されるサブミラー枠８も上記回動動作に連動して退避位置と上記測距ユニットによる測距可能な測距位置とに回動移動する。

ミラー駆動ユニット１１は、図４，５に示すようにミラーボックス２の右側面部に固着される駆動ユニットフレーム１２と、該フレーム１２に固着され、従動体１５をＹ方向に沿ってガイドする従動体ガイド１４と、駆動ユニットフレーム１２の開口部１２ａに挿入され、圧電素子からなるミラー回動用アクチュエータである振動子２１と、振動子２１によりＹ方向に沿って駆動される従動体１５と、該従動体１５が固着される移動部材であるスライダ１３と、駆動ユニットフレーム１２に固定支持され、スライダ１３をＸ方向に押圧する板バネ１９と振動子２１をＸ方向に加圧するための押圧板２５と、フレーム固着用支持体３２とを具備している。

振動子２１は、後述する積層圧電素子５４（図６）からなり、Ｘ方向左端面中央部に振動子ホルダ２２が固着され、Ｘ方向左端面に一対の駆動子２３が固着されている。また、Ｘ方向右端面の一部に接続用フレキシブルプリント基板２４が装着されている。

振動子２１は、振動子ホルダ２２を駆動ユニットフレーム１２の光軸Ｏ方向に沿って対向するガイド溝１２ｂに対してＸ方向に変位可能に、Ｙ方向には規制されて嵌入させ、該振動子ホルダ２２が押圧板２５により左方向に押圧された状態で駆動ユニットフレーム１２の開口部１２ａ内に挿入される。

振動子２１は、後述する振動子駆動制御部５１（図６）のＣＰＵ５２の制御のもとで圧電素子駆動回路５３により接続用フレキシブルプリント基板２４を介して駆動される。

従動体１５は、振動子側（右面側）にセラミック材からなる摺動板１６が固着され、従動体ガイド側（左面側）に縦方向Ｖ溝１５ａが設けられている。この従動体１５は、Ｖ溝１５ａと従動体ガイド１４の縦方向Ｖ溝１４ａとの間にリテーナ１８で保持された一対のボール１７を挟む状態で従動体ガイド１４に対してＹ方向にスライド可能に支持されている。

従動体１５の摺動板１６には振動子２１の駆動子２３が圧接している。従って、後述するように振動子２１に駆動電圧が印加され、駆動子２３に楕円振動が励起されると、従動体１５は駆動ユニットフレーム１２に固着された従動体ガイド１４によってガイドされながら、Ｙ方向に駆動される。また、従動体１５はスライダ１３の従動体装着部１３ａに固着されているので、従動体１５とともにスライダ１３がＹ方向にスライド移動する。

スライダ１３には上方部に光軸Ｏ方向に沿ったピンガイド穴１３ｂが配されており、ピンガイド穴１３ｂは、ミラー枠４の駆動ピン７がガタなく嵌入している。従って、従動体１５の移動により駆動ピン７を介してミラー枠４がガタなく回動移動する。

なお、上記ピンガイド穴１３ｂが駆動ピン７に対してガタのない状態とは、ミラー枠４の位置制御上、支障が生じない程度のガタの極めて少ない状態とする。

押圧板２５は、駆動ユニットフレーム１２に対して下端部の取り付け穴２５ａを該フレーム１２に設けられたボス１２ｃに嵌入させ、該ボス１２ｃに挿入される圧縮バネ２６を挟持しだ状態でビス２７をボス１２ｃに螺着し、さらに上端部のビス挿通穴２５ｂに挿通させたビス２８を駆動ユニットフレーム１２のビスネジ穴１２ｄに螺着した状態で取り付けられる。上述した取り付け状態では圧縮バネ２６の付勢力が作用し、押圧板２５の中央部にて振動子２１の振動子ホルダ２２の中央部突起を押圧することによって、振動子２１を従動体１５に対して適正な駆動押圧力で当接させることができる。

駆動ユニットフレーム１２にはスライダ１３の移動、すなわち、Ｙ方向移動位置（移動量）を検出するための検出手段であるホール素子３０がセンサ取り付け板２９を介して装着されている。一方、スライダ１３には、ホール素子３０に対向する状態で検出手段である永久磁石３１が固着されている。

ここで、上述した構成を有するミラー駆動ユニット１１の振動子２１を駆動制御するための振動子駆動制御部とミラー駆動動作について、図６の振動子駆動制御部のブロック構成図、および、図７，８のサブルーチン「ミラーアップ駆動処理」、「ミラーダウン駆動処理」のフローチャートを用いて説明する。

振動子駆動制御部５１は、図６に示すようにミラー駆動制御および他の制御を司るＣＰＵ５２と、ＣＰＵ５２によって制御される圧電素子駆動回路５３と、圧電素子駆動回路５３により駆動され、振動子２１を構成する圧電素子５４と、スライダ１３の装着されているホール素子３０と、ホール素子３０の出力を取り込みスライダ１３の位置を検出する位置検出回路５５と、カメラ側のレリーズスイッチ５６とからなる。

上記カメラの撮影シーケンスにおけるメインルーチンにて、測距を含む観察状態と露光状態との切り換え時に図７，８に示すサブルーチン「ミラーアップ駆動処理」、または、「ミラーダウン駆動処理」が呼び出され、振動子駆動制御部５１によりＣＰＵ５２の制御のもとで振動子２１によりスライダ１３を介してクイックリターンミラー５を保持するミラー枠４が後述する速度制御パターンに沿ってダウン位置Ｐ１（図１）からアップ位置Ｐ２（図２）、また、アップ位置Ｐ２からダウン位置Ｐ１、また、とに回動駆動される。

まず、観察状態にある上記カメラを露光状態に切り換える場合、図７に示すサブルーチン「ミラーアップ駆動処理」が呼び出され、実行される。

ステップＳ１において、振動子２１の圧電素子５４に対して圧電素子駆動回路５３を介してアップ方向への駆動電圧が印加される。上記駆動電圧印加により振動子２１の駆動子２３に時計回り（前方から見て）の楕円振動が励起され、スライダ１３は、後述する速度制御パターンＳＡ（加速制御）、続いて、速度制御パターンＳＢ（定速制御）に沿った速度制御が開始される。ミラー枠４は、駆動ピン７を介して時計回り（右側から見て）にアップ位置Ｐ２に向けて回動駆動される。

ステップＳ２にてスライダ移動位置を示すホール素子３０の出力信号によって、スライダ１３がミラー枠４のアップ位置Ｐ２近傍の所定位置に対応する所定位置に到達したかをチェックし、到達した場合、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、スライダ１３に対して後述する速度制御パターンＳＣ１（減速制御）に沿った速度制御を実行する。

ステップＳ４でホール素子３０の出力信号によりスライダ１３がミラー枠４の終端位置、すなわち、アップ位置Ｐ２に対応するスライダアップ位置に到達したことが確認された場合、ステップＳ５に進み、振動子２１の圧電素子５４への駆動電圧を保持電圧に切り換えて振動子２１の駆動を停止し、本サブルーチンを終了する。

一方、露光状態から観察状態への切り換え時には、図８に示すサブルーチン「ミラーダウン駆動処理」が呼び出され、実行される。

このミラーダウン駆動も上記ミラーアップ駆動と同様の制御がなされ、ステップＳ１１において、振動子２１の圧電素子５４に対して圧電素子駆動回路５３を介してダウン方向への駆動電圧が印加される。上記駆動電圧印加により振動子２１の駆動子２３に反時計回り（前方から見て）の楕円振動が励起され、スライダ１３は、後述する速度制御パターンＳＡ（加速制御）、続いて、速度制御パターンＳＢ（定速制御）に沿った速度制御が開始される。ミラー枠４は、駆動ピン７を介して反時計回り（右側から見て）にダウン位置Ｐ１に向けて回動駆動される。

ステップＳ１２にてスライダ移動位置を示すホール素子３０の出力信号によって、スライダ１３がミラー枠４のダウン位置Ｐ１近傍の所定位置に対応する所定位置ＰＳ０に到達したかをチェックし、到達した場合、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、スライダ１３に対して後述する速度制御パターンＳＣ１（減速制御）と同様の速度制御がなされるように振動子２１への駆動電圧を制御する。

ステップＳ１４でホール素子３０の出力信号によりスライダ１３がミラー枠４の終端位置、すなわち、ダウン位置Ｐ１に対応するスライダダウン位置ＰＳ１に到達したことが確認された場合、ステップＳ１５に進み、圧電素子５４への駆動電圧を保持電圧に切り換えて振動子２１の駆動を停止し、本サブルーチンを終了する。

上記ミラー枠のダウン駆動処理のための速度制御パターンについて、図９，１０を用いて説明する。

図９は、上記ダウン駆動処理に適用されるスライダ速度制御パターンを示す図である。図１０は、上記ダウン駆動処理におけるスライダの移動位置の変化を示す図である。

図９，１０に示すように上記ミラー枠のダウン駆動処理においては、スライダ１３は、ミラー枠のアップ位置Ｐ２に対応するスライダアップ位置ＰＳ２にある状態から経過時間ｔ１（例えば、３ｍｓｅｃ）までの従来の機構より加速が速く、比較的に短い初期期間に速度制御パターンＳＡに沿って高速の速度Ｖ０まで加速駆動される。その後、スライダ１３は、速度制御パターンＳＢに沿って定速度の速度Ｖ０で駆動される。

スライダ１３がミラー枠のダウン位置Ｐ１近傍に対応するスライダダウン位置ＰＳ１近傍の所定位置ＰＳ０に到達した経過時間ｔ２（例えば、２９ｍｓｅｃ）以後、スライダ１３は、速度制御パターンＳＣ１に示される所定の傾斜の減速線に沿って減速される。スライダ１３が経過時間ｔ３でミラー枠のダウン位置Ｐ１に対応するスライダダウン位置ＰＳ１に到達した経過時間ｔ３（例えば、５０ｍｓｅｃ）で振動子２１の圧電素子５４への駆動電圧を定位置に保持する保持電圧に切り換え、スライダ１３を停止させる。

上述したようにスライダ１３の上述した下方、または、上方への各移動中、ミラー枠４は、スライダ１３の位置に対応する各位置に回動移動し、ダウン位置Ｐ１、または、アップ位置Ｐ２に到達する。また、スライダ１３の速度制御パターンＳＣ１は、減速度が一定であり、ミラー枠４がストッパ２ａに当接するダウン位置Ｐ１、または、ストッパ２ｂに当接するアップ位置Ｐ２に到達するときの速度が略０、または、極低速になるような速度制御パターンである。

従って、ミラー枠４がストッパ２ａ、または、２ｂの当接するときの衝撃は極めて少なく、バウンドの発生を抑えることができる。そして、上述のようにしてバウンドを抑えることでダウン位置Ｐ１近傍、または、アップ位置Ｐ２までの速度Ｖ０をより高速に設定することも可能になり、ミラー枠４のアップ位置Ｐ２とダウン位置Ｐ１との間の駆動時間を短縮することができる。従って、前述の速度制御パターンＳＡに沿ってミラー枠４が駆動されるのと相まってより高速な高速連写も可能になる。

また、上述したダウン位置Ｐ１近傍の速度制御パターンＳＣ１に対して速度制御パターンＳＣ２のような非線形の減速度特性を適用することによりバウンド防振、および、駆動時間の短縮にさらなる効果を奏することができる。すなわち、上記速度制御パターンＳＣ２は、速度制御パターンＳＢの期間を僅かに延ばし、経過時間ｔ２′後、図９に示すように減速度が徐々に変化する特性を有しており、ミラー枠のダウン位置Ｐ１に対応するスライダダウン位置ＰＳ１に到達する経過時間ｔ３は変化しない。

上述する速度制御パターンＳＣ２を適用した場合、停止するとき（ストッパ当接時）の速度を極めて低速にすることが可能であり、さらなるバウンド防止効果が期待できる。また、速度制御パターンＳＢにおける速度を上げ、停止時の速度を低速にすることによりバウンドの生じない状態でミラー枠のさらなる高速駆動が可能になる。

以上、説明したように本実施形態のミラー駆動装置であるミラーボックスユニット１によれば、振動子２１によりスライダ１３を介してミラー枠４を直接的に、かつ、所定の速度制御パターンを適用して駆動することによってミラー枠４のダウン位置Ｐ１、または、アップ位置Ｐ２近傍における移動速度を減じてバウンドを抑え、さらに、ミラー枠４のダウン位置Ｐ１、または、アップ位置Ｐ２近傍以外の期間における移動速度を上げることが可能であり、高速連写や素早いファインダ観測への切り換えが実現できる。また、スライダ１３のピンガイド穴１３ｂと駆動ピン７との間にガタがなく、スライダ１３自体も駆動ピン７の移動に対する撓みのない形状を適用していることから、ミラー枠４の位置精度のよい駆動制御が得られる。

さらに、本実施形態のミラーボックスユニット１による効果として上述の高速連写に他にもレリーズタイムラグや像消失時間の短縮が実現可能になり、また、ライブビュー中に位相差ＡＦを行う場合、一時的ミラーダウンの時間短縮が可能になる。また、ミラー停止の瞬間を緩やかにすることで軟着陸状態が得られ、衝突の衝撃力が減り、衝突音を減らしてカメラの静音化を図ることができ、ひいては、摺動部の摩耗が少なくなり、耐久性の向上にもつながる。

なお、上述した本実施形態のミラーボックスユニット１において、適用されているストッパ２ａ，２ｂは、必ずしも必要ではなく、それに換えてミラー枠４がダウン位置Ｐ１、または、アップ位置Ｐ２に到達したことを電気的に検出し、停止させるようにＣＰＵ５２によって制御する方式を採用することも可能である。この場合、上記ストッパの機械的な微調整が不要になり、調整に要する工数が削減できる。そして、組み立て後、あるいは、販売後の状態にあっても電気的制御系の変更によって微調整することができ、さらに、経時変化や消耗劣化に対しても部品交換等を行うことなく対応することができるというメリットも得られる。

次に、本発明の第二の実施形態としての一眼レフカメラのミラー駆動装置であるミラーボックスユニットについて図１１〜１３を用いて説明する。

図１１は、本実施形態のミラーボックスユニットの斜視図である。図１２は、上記ミラーボックスの側面図である。図１３は、上記ミラーボックスユニットの前方側から見た分解斜視図である。

本実施形態のミラーボックスユニット１Ａは、第一の実施形態のミラーボックスユニット１に対してミラー枠４の駆動ピン７の係合駆動部の構造が異なるものである。その他の構成は、上述したミラーボックスユニット１と同様の構成を有している。従って、同一の構成部材に対して同一符号を付し、以下、異なる部分について説明する。

ミラーボックスユニット１Ａにおいては、図１１〜１３に示すようにスライダ１３Ａに駆動ピン付勢バネ６１Ａが装着され、その付勢力によりミラー枠４の駆動ピン７をピンガイド穴１３Ａｂの下面部に加圧密着させるように構成されている。

詳しくは、駆動ピン付勢バネ６１Ａは、トーションバネからなりスライダ１３Ａに設けられたバネ取り付けピン１３Ａｃに巻回した状態で装着し、該付勢バネ６１Ａの一方のフック部をスライダ１３Ａに設けられたバネ係止ピン１３Ａｄに懸架させ、他方のフック部を駆動ピン７に懸架して装着される。

また、スライダ１３Ａに設けられるピンガイド穴１３Ａｂは、駆動ピン７に対してＹ方向にガタのある嵌入状態のガイド穴とする。

駆動ピン７は、スライダ１３とともに移動する駆動ピン付勢バネ６１Ａの付勢力によって、スライダ１３Ａのピンガイド穴１３Ａｂの下面部に一定の押圧力で当接した状態で保持される。

上述した構成を有する本実施形態のミラーボックスユニット１Ａにおけるミラー枠４の回動駆動制御は、前述したミラーボックスユニット１の場合と同様であって、ＣＰＵ５３の制御のもとで振動子２１により上述した速度制御パターンに従ってミラー枠４が回動駆動される。

本実施形態の場合も第一の実施形態のミラーボックスユニット１と同様の効果を奏するが、特に上述したようにピンガイド穴１３Ａｂが駆動ピン７に対してガタのある状態で嵌入し、動作時には駆動ピン付勢バネ６１Ａの付勢力でガタのない状態に保持され、ピンガイド穴１３Ａｂの高精度の寸法が要求されない。また、駆動ピン付勢バネ６１Ａがスライダ１３に支持されている。従って、ミラー枠４の回動位置の変化に対して駆動ピン７が一定の圧力で押圧された状態に保たれ、ミラー枠４の動きがスムーズであるなどの効果を奏する。

次に、本発明の第三の実施形態としての一眼レフカメラのミラー駆動装置であるミラーボックスユニットについて、図１４〜１７を用いて説明する。

図１４は、本実施形態のミラーボックスユニットの側面図である。図１５は、上記ミラーボックスユニットにおける振動子駆動制御部のブロック構成図である。

本実施形態のミラーボックスユニット１Ｂは、第一の実施形態のミラーボックスユニット１に対してミラー駆動方式、すなわち、振動子駆動制御部５１Ｂによる駆動方式が異なり、さらに、ミラー枠４の駆動ピン７に対して付勢バネによる付勢力が下方向に作用する構成を適用することが異なっている。その他の構成は、上述したミラーボックスユニット１と同様の構成を有している。従って、同一の構成部材に対して同一符号を付し、以下、異なる部分について説明する。

本実施形態のミラーボックスユニット１Ｂにおいて、図１４に示すように付勢部材である駆動ピン付勢バネ７１Ｂがミラーボックス２Ｂに設けられたボス部２Ｂａに巻回した状態で挿入され、該付勢バネ７１Ｂの一方のフック部をミラーボックス２Ｂのバネ係止ピン２Ｂｂに懸架し、他方のフック部を駆動ピン７に懸架して装着される。

また、スライダ１３Ｂに設けられるピンガイド穴１３Ｂｂは、駆動ピン７に対してＹ方向にガタのない状態のガイド穴とするが、ガタのあるガイド穴でもよい。

駆動ピン７は、駆動ピン付勢バネ７１Ｂによる回動軸６を中心とする反時計回りの付勢力、または、振動子２１によるスライダ１３の駆動力を受け、ミラー枠４をダウン位置Ｐ１方向、または、アップ位置Ｐ２方向に回動する。

本実施形態のミラーボックスユニット１Ｂの振動子駆動制御部５１Ｂは、図１５に示すようにミラー駆動制御および他のカメラの制御を司るＣＰＵ５２Ｂと、ＣＰＵ５２Ｂによって制御される圧電素子駆動回路５３Ｂにより駆動され、振動子２１を構成する圧電素子５４と、スライダ１３の装着されているホール素子３０と、ホール素子３０の出力を取り込みスライダ１３の位置を検出する位置検出回路５５と、カメラ側のレリーズスイッチ５６とからなる。

本実施形態のミラーボックスユニット１Ｂにおいては、ミラー枠４をアップ位置Ｐ２に向けて回動駆動する場合、ＣＰＵ５２Ｂの制御のもとで圧電素子５４の駆動力により第一の実施形態の場合と同様にスライダ１３を介して駆動ピン付勢バネ７１Ｂの付勢力に抗する状態でミラー枠４が回動軸６を中心とする時計回りに回動駆動される。また、ミラー枠４をダウン位置Ｐ１に向けて回動駆動する場合、振動子２１の圧電素子５４は、ミラー枠のダウン位置Ｐ１近傍まではＣＰＵ５２Ｂの制御のもとで振動子空駆動状態に維持され、駆動ピン付勢バネ７１Ｂの付勢力によってミラー枠４は回動移動する。また、ミラー枠のダウン位置Ｐ１近傍に到達した以後は、振動素子５４によりスライダ１３にブレーキが掛けられ、減速駆動される。

上記振動子２１の空駆動状態とは、スライダ１３が駆動ピン付勢バネ７１Ｂの付勢力によってスライダダウン位置（下方）に向けてスライド移動しているとき、スライダ１３に固着される従動体１５と振動子２１の駆動子２３との間に摩擦力がないか、あるいは、極めて少なく、素早く移動する状態が得られる状態をいう。なお、振動子２１は、従動体１５に所定の圧力で当接しているので、振動子２１が非駆動状態（電圧が印加されない状態）にあるときには、スライド移動時、当然ながら摩擦による抵抗力がある。

上記空駆動状態を得るために振動子２１の圧電素子５４へ印加する駆動電圧は、例えば、０°、または、１８０°の位相ずれのある電圧であって、縦振動のない屈曲定在波振動を駆動子２３に励起させる。

本実施形態においては、一眼レフカメラの撮影シーケンスにおけるメインルーチンにて、測距を含む観察状態と露光状態との切り換え時に図１６，１７に示すサブルーチン「ミラーアップ駆動処理」、または、「ミラーダウン駆動処理」が呼び出され、振動子駆動制御部５１によりＣＰＵ５２の制御のもとで振動子２１の駆動力、または、駆動ピン付勢バネ７１Ｂの付勢力によりクイックリターンミラー５を保持するミラー枠４が後述する速度制御パターンに沿ってダウン位置Ｐ１からアップ位置Ｐ２へ、また、アップ位置Ｐ２からダウン位置Ｐ１とに回動駆動される。

まず、観察状態から露光状態への切り換えを行うミラーアップ駆動においては、図１６に示すサブルーチン「ミラーアップ駆動処理」が呼び出される。本処理では、駆動ピン付勢バネ７１Ｂの付勢力に抗してミラー枠４が駆動されるが制御動作自体は、前記第一実施形態のミラーアップ駆動動作と同様の制御がなされる。すなわち、ステップＳ２１において、振動子２１の圧電素子５４に対して圧電素子駆動回路５３Ｂを介してアップ方向への駆動電圧が印加される。上記駆動電圧印加により振動子２１の駆動子２３に時計回り（前方から見て）の楕円振動が励起され、スライダ１３は、前記速度制御パターンＳＡ（加速制御）、続いて、速度制御パターンＳＢ（定速制御）と同様の速度制御が開始される。ミラー枠４は、駆動ピン７を介して時計回り（右側から見て）にアップ位置Ｐ２に向けて回動駆動される。

ステップＳ２２にてスライダ移動位置を示すホール素子３０の出力信号によって、スライダ１３がミラー枠４のアップ位置Ｐ２近傍の所定位置に対応する所定位置に到達したかをチェックし、到達した場合、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３では、スライダ１３に対して前記速度制御パターンＳＣ１（減速制御）と同様の速度制御が実行される。

ステップＳ２４でホール素子３０の出力信号によりスライダ１３がミラー枠４の終端位置、すなわち、アップ位置Ｐ２に対応するスライダアップ位置に到達したことが確認された場合、ステップＳ２５に進み、圧電素子５４への駆動電圧を保持電圧に切り換えて振動子２１の駆動を停止し、本サブルーチンを終了する。

次に露光状態から観察状態への切り換え時には、図１７に示すサブルーチン「ミラーダウン駆動処理」が呼び出され、実行される。

ステップＳ３１において、駆動ピン付勢バネ７１Ｂの付勢力によるミラー枠４のダウン位置Ｐ１方向への駆動が開始されるが、そのとき、振動子２１の圧電素子５４に対して圧電素子駆動回路５３Ｂを介して上述した空駆動のための駆動電圧が供給される。この振動子空駆動のため、従動体１５は、振動子２１の駆動子２３に対して摩擦抵抗が無い状態、あるいは、極めて少ない状態になり、スライダ１３による抵抗力が無いか、少ない状態で駆動ピン付勢バネ７１Ｂの付勢力によるミラー枠４のダウン位置Ｐ１に向けての高速駆動が行われる。

ステップＳ３２にてスライダ移動位置を示すホール素子３０の出力信号によって、スライダ１３がミラー枠４のダウン位置Ｐ１近傍の所定位置に対応する所定位置ＰＳ０に到達したかをチェックし、到達した場合、ステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３では、振動子２１に対してブレーキが作用するような駆動電圧を圧電素子駆動回路５３Ｂを介して印加し、駆動ピン付勢バネ７１Ｂの付勢力も作用する状態のもとでスライダ１３を前述した速度制御パターンＳＣ１（減速制御）に沿った速度が得られるように駆動する。なお、上記速度制御パターンＳＣ１に対して、前述した非線形的に変化する速度制御パターンＳＣ２を適用することも可能である。

ステップＳ３４でホール素子３０の出力信号によりスライダ１３がミラー枠４の終端位置、すなわち、ダウン位置Ｐ１に対応するスライダダウン位置ＰＳ１に到達したことが確認された場合、ステップＳ３５に進み、振動子２１の駆動を停止し、本サブルーチンを終了する。

なお、上述した第三の実施形態においては、駆動ピン付勢バネ７１Ｂは、駆動ピン７を回動軸６を中心とする反時計回り（ミラー枠４をダウン位置Ｐ１に向けて）に付勢するバネとしたが、逆に駆動ピンを回動軸６を中心とする時計回り（ミラー枠４をアップ位置Ｐ２に向けて）に付勢するバネとすることも可能である。この場合、振動子２１による駆動力は、上述した方向と逆の方向に作用する。

以上、説明したように本実施形態のミラーボックスユニット１Ｂによれば、前述した第一の実施形態のミラーボックスユニット１の効果に加えて、さらに、ミラー枠４の一方向であるダウン位置Ｐ１への駆動過程において、振動子２１と従動体１５との間に摩擦抵抗力を生じさせない空駆動状態の駆動電圧を印加した状態で駆動ピン付勢バネ７１Ｂの付勢力によるスライダ１３の降下駆動を行わせ、かつ、ダウン位置Ｐ１近傍にて第一実施形態の場合と同様の速度制御パターンに沿った減速駆動に切り換えることでさらなる高速化とバウンド抑制の効果が得られる。

この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

上述のように本発明によるカメラのミラー駆動装置は、ミラーのバウンドが少なく、ミラー駆動の高速化も可能であって、ミラー駆動位置精度のよいカメラのミラー駆動装置として利用することができる。

４ …ミラー枠（反射ミラー手段）
５ …クイックリターンミラー（反射ミラー手段）
５４ …積層圧電素子（圧電素子）
１３，１３Ａ…スライダ（移動部材）
２９ …ホール素子（検出手段）
３０ …磁石（検出手段）

特開平８−２１１４９２号公報

Claims (9)

1. 観察位置と該観察位置から退避した退避位置とに回動移動する反射ミラー手段と、
   楕円振動を発生する圧電素子と、
   上記反射ミラー手段に直接に係合し、上記楕円振動を受けて移動して上記反射ミラー手段を上記観察位置、若しくは、上記退避位置に駆動する移動部材と、
   上記移動部材の移動を検出する検出手段と、
   を具備したことを特徴としたカメラのミラー駆動装置。
2. 上記検出手段は、ホール素子と磁石からなることを特徴としたを請求項１に記載のカメラのミラー駆動装置。
3. 上記移動部材の駆動は、非線形駆動動作により行われることを特徴とした上記請求項１、または、２に記載のカメラのミラー駆動装置。
4. カメラのミラー駆動装置において、
   観察位置と該観察位置から退避した退避位置とに回動移動する反射ミラー手段と、
   楕円振動を発生する圧電素子と、
   上記反射ミラー手段に直接に係合し、上記楕円振動を受けて移動し上記反射ミラーを上記観察位置と上記退避位置とに駆動する移動部材と、
   上記移動部材の移動を検出する検出手段と、
   を具備したことを特徴としたカメラのミラー駆動装置。
5. 上記検出手段は、ホール素子と磁石からなることを特徴としたを請求項４に記載のカメラのミラー駆動装置。
6. 上記移動部材の駆動は、非線形駆動動作により行われることを特徴とした請求項４、または、５に記載のカメラのミラー駆動装置。
7. カメラのミラー駆動装置において、
   観察位置と該観察位置から退避した退避位置とに回動移動する反射ミラー手段と、
   楕円振動を発生する圧電素子と、
   上記反射ミラー手段に直接に係合し、上記楕円振動を受けて移動して上記反射ミラーを上記観察位置から上記退避位置へと駆動する、若しくは、上記退避位置から上記観察位置へと駆動する移動部材と、
   上記反射ミラーが上記観察位置、若しくは、上記退避位置へと上記圧電素子により駆動された後、上記反射ミラーを上記観察位置、若しくは、上記退避位置へと付勢駆動する付勢部材と、
   上記移動部材の移動を検出する検出手段と、
   を具備したことを特徴としたカメラのミラー駆動装置。
8. 上記検出手段は、ホール素子と磁石からなることを特徴としたを請求項７に記載のカメラのミラー駆動装置。
9. 上記圧電素子による上記駆動は、非線形駆動動作により行われることを特徴とした請求項７、または、８に記載のカメラのミラー駆動装置。

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