JP2015108782A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】焦点検出精度の低下を防止して、撮影画像の合焦精度の向上を図ることができる撮像装置を提供すること。
【解決手段】撮影光路内に位置するミラーダウン状態と、撮影光路外に位置するミラーアップ状態との間で回動可能な第１のミラー部材と、回動軸を中心に、第１のミラー部材に対して、開状態と閉状態との間を回動可能な第２のミラー部材と、第２のミラー部材が開状態になるように、第２のミラー部材を付勢する第１の付勢部材と、第２のミラー部材が開状態のとき、第２のミラー部材を付勢する第２の付勢部材と、を有し、第１の付勢部材がミラー部材を付勢することで、第２のミラー部材が回動軸の第１端を付勢する方向と、第２の付勢部材が第２のミラー部材を付勢することで、第２のミラー部材が回動軸の第１端と反対側の第２端を付勢する方向が平行である。
【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。

従来、ミラー機構を備える一眼レフカメラ等の撮像装置が知られている。例えば、特許文献１では、ハーフミラーからなるメインミラーと、メインミラーに対して回動可能に支持されるサブミラーとを備えたミラー機構が開示されている。メインミラーは、回動軸を中心とした回動動作により、ファインダ観察時には撮影光路に進入し、撮影時には撮影光路から退避する。メインミラーが撮影光路に進入しているとき、撮影レンズを通った被写体光はメインミラーで上方に反射する光とメインミラーを透過する光とに分かれる。メインミラーで上方に反射した光は、ペンタプリズムを介してファインダへと導かれる。また、メインミラーを透過した光は、サブミラーで反射して下方に配置された焦点検出装置に導かれ、これにより、ＴＴＬ位相差ＡＦを可能としている。

特許文献２の焦点検出装置では、あらかじめ光学部材の作動積算回数と焦点検出信号補正量との関係を記憶しておき、焦点検出時の作動積算回数と、記憶された作動積算回数と焦点検出信号補正量との関係に基づいて焦点検出信号を補正する。

特許３１６００１０号 特許３３１３９４８号

特許文献１では、サブミラーの受け板に形成された嵌合穴は、メインミラーの受け板に設けられた回動軸に嵌合している。嵌合穴はサブミラーが滑らかに回転できるように回動軸に対して隙間を有して嵌合されるため、回動軸のラジアル方向にがたつきが生じる。この場合、光軸に対するサブミラーの反射面の角度が変化し、焦点検出装置に対する光の指向方向がずれてしまう。そのため、ユーザがレリーズボタンを操作して撮影動作を行うごとに変化する可能性があるため、焦点検出精度にばらつきが生じ、撮影画像の合焦精度が低下するという問題がある。

また、作動を繰り返すことで嵌合穴や回動軸等の部品が摩耗により変形する。作動積算回数による摩耗などの変化は個体差もあるため、特許文献２のように、焦点検出信号の補正だけでは完全な補正をすることができない。

このような課題を鑑みて、本発明は、焦点検出精度の低下を防止して、撮影画像の合焦精度の向上を図ることができる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての撮像装置は、撮影光路内に位置するミラーダウン状態と、前記撮影光路外に位置するミラーアップ状態との間で回動可能な第１のミラー部材と、回動軸を中心に、前記第１のミラー部材に対して、開状態と閉状態との間を回動可能な第２のミラー部材と、前記第２のミラー部材が前記開状態になるように、前記第２のミラー部材を付勢する第１の付勢部材と、前記第２のミラー部材が前記開状態のとき、前記第２のミラー部材を付勢する第２の付勢部材と、を有し、前記第１の付勢部材が前記ミラー部材を付勢することで、前記第２のミラー部材が前記回動軸の第１端を付勢する方向と、第２の付勢部材が前記第２のミラー部材を付勢することで、前記第２のミラー部材が前記回動軸の前記第１端と反対側の第２端を付勢する方向が平行であることを特徴とする。

本発明によれば、焦点検出精度の低下を防止して、撮影画像の合焦精度の向上を図ることができる撮像装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る撮像装置の一例である一眼レフカメラの要部断面図である。 ミラー機構の側面図である。 ミラー機構を斜め下側から見た図である。 図３のＣ部の詳細図である。 図２に示されるミラー機構を背面側から見た図である。 図２のＨ方向から見たときのミラー機構の模式図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の一例である一眼レフカメラの要部断面図である。図２はミラー機構１０の側面図であり、図３はミラー機構１０を斜め下側から見た図である。本発明の撮像装置と、撮像装置に着脱可能に交換される交換レンズによりカメラシステムが構成される。

ミラー機構１０は、ファインダ観察時には撮影光路内に進入するミラーダウン状態となり、撮影時には撮影光路外に退避するミラーアップ状態となる。ミラー機構１０は、ハーフミラーからなるメインミラー１５４と、メインミラー１５４に対して回動可能に支持されるサブミラー１５３とを備える。

メインミラー１５４は受け板１５０に保持されており、受け板１５０の端部には回動軸１５０ａが一体に設けられている。カメラ本体の前板１０１に設けられたＵ字溝１０１ａに回動軸１５０ａが嵌合されることで、メインミラー１５４は前板１０１に対してミラーダウン状態とミラーアップ状態との間で回動可能に支持される。回動軸１５０ａは板ばね１４８によって光軸と略平行に被写体側に付勢されているため、Ｕ字溝１０１ａ内での回動軸１５０ａの光軸方向のがたつきが防止されている。なお、メインミラー１５４および受け板１５０は、本発明の第１のミラー部材の一例に相当する。

サブミラー１５３は受け板１５１に保持されており、ミラーダウン状態のメインミラー１５４の受け板１５０の背面側（像面側）に、受け板１５１の嵌合穴１５１ｂが受け板１５０の回動軸１５０ｃに嵌合することで回動可能に支持される。受け板１５１は、ミラーダウン状態のとき受け板１５０に対して開状態となり、ミラーアップ状態のとき受け板１５０に対して閉状態となる。受け板１５１は、反転ピン１５５がバネ（不図示）によって開状態となるように図１中のＡ方向に付勢される。受け板１５１が開状態のとき、受け板１５１は、図２中のＩ方向に付勢された状態で位置決めダボ１５２に当接することで、メインミラー１５４に対して所定の角度をなす位置で交差する方向に位置決めされる。なお、サブミラー１５３および受け板１５１は本発明の第２のミラー部材の一例に相当し、反転ピン１５５は本発明の第１の付勢部材の一例に相当する。

ミラーダウン状態において、撮影レンズ（不図示）を通って撮影光路に進入した被写体光は、メインミラー１５４で上方に反射する光とメインミラー１５４を透過する光とに分かれる。メインミラー１５４で上方に反射した光は、ペンタプリズムＰＰを介してファインダへと導かれる。また、メインミラー１５４を透過した光は、サブミラー１５３で反射して下方に配置された焦点検出装置としてのＴＴＬ位相差ＡＦユニット１５６に進入する。

上述したように、サブミラー１５３の受け板１５１に形成された嵌合穴１５１ｂは、メインミラー１５４の受け板１５０に設けられた回動軸１５０ｃに嵌合されている。受け板１５１を滑らかに回動させるためには、図２に示されるように、回動軸１５０ｃと嵌合穴１５１ｂとの間に隙間を設ける必要がある。すなわち、回動軸１５０ｃの径より嵌合穴１５１ｂの径を大きくする必要がある。また、図３に示されるように、サブミラー１５３の受け板１５１とメインミラー１５４の受け板１５０の回動方向に対するスラスト方向のすき間（図３のＤ方向）も設ける必要がある。

ここで、本発明のガタよせについて、図４〜図６を用いて説明する。図４は図３のＣ部の詳細図、図５は図２に示されるミラー機構１０を背面側から見た図、図６は図２のＨ方向から見たときのミラー機構１０の模式図である。

本実施形態では、板バネであるラジアル付勢バネ１５８とコイルばねであるスラスト付勢バネ１５９を用いてガタよせを行う。なお、ラジアル付勢バネ１５８は本発明の第２の付勢部材の一例に相当し、スラスト付勢バネ１５９は本発明の第３の付勢部材の一例に相当する。

ラジアル付勢バネ１５８は、回動軸１５０ｃの反転ピン１５５と接触していない側と同軸に設けられ、回動軸１５０ｃよりも太い軸１５０ｄに嵌合している。

図５において、サブミラー１５３の受け板１５１が反転ピン１５５から受ける力の方向をＡ方向、受け板１５１が位置決めダボ１５２から受ける力の方向をＦ方向とする。このとき、受け板１５１の嵌合穴１５１ｂは、メインミラー１５４の受け板１５０の回動軸１５０ｃに対して図５中の回動軸１５０ｃと垂直な方向であるＧ方向に付勢している。一方、図２において、ラジアル付勢バネ１５８は、バネ部１５８ａによってサブミラー１５３の受け板１５１をＧ方向と平行な図２中のＢ方向に付勢する。ラジアル付勢バネ１５８の付勢力によって、受け板１５１の嵌合穴１５１ｂは、メインミラー１５４の受け板１５０の回動軸１５０ｃの第１端とは反対側の第２端に対してＧ方向と平行に付勢する。

ここで、図６（ａ）は左右の嵌合穴１５１ｂと回動軸１５０ｃへの付勢方向を同方向にした場合、図６（ｂ）は左右の嵌合穴１５１ｂと回動軸１５０ｃへの付勢方向を異なる方向にした場合を示している。

図６（ｂ）に示されるように、左右の嵌合穴１５１ｂと回動軸１５０ｃを異なる方向に付勢してしまうと、サブミラー１５３の反射面が左右で角度を持ってしまう。そのため、ＴＴＬ位相差ＡＦユニット１５６への光線１７０が中心からずれてしまう。図６（ｂ）に示されるように、回動軸１５０ｃの第１端をＬ方向、回動軸１５０ｃの第２端をＭ方向に付勢した場合、サブミラーがＮ方向に回転してしまう。さらに、作動を繰り返すことで嵌合穴１５１ｂと回動軸１５０ｃの各当接部が摩耗により変形し、より大きくＮ方向にサブミラー１５３が変位してしまう。また、図６（ｂ）では、嵌合穴１５１ｂと回動軸１５０ｃとの当接は点接触となり、各当接部への圧力が大きくなり、摩耗の進行も早い。

本実施形態では、図６（ａ）に示されるように、左右の嵌合穴１５１ｂと回動軸１５０ｃを同方向に付勢している。そのため、サブミラー１５３の回転方向の光軸ズレがなくなるとともに、嵌合穴１５１ｂと回動軸１５０ｃとの当接が線接触となり、各当接部の接触圧が低下するため、摺動による摩耗が低減できる。したがって、作動積算回数によるサブミラー１５３の角度変化は図２中のＩ方向のみとなり、ＴＴＬ位相差ＡＦユニット１５６への光線のズレは少なくなる。また、作動積算回数による補正も行いやすくなる。さらに、摺動摩耗が低減されるのでミラーボックス内の摩耗粉による汚染も低減される。

スラスト付勢バネ１５９は、ラジアル付勢バネ１５８と同様に、回動軸１５０ｃの第２端側において、軸１５０ｄに嵌合している。ラジアル付勢バネ１５８とサブミラー１５３の受け板１５１との間に圧縮させたスラスト付勢バネ１５９は、ラジアル付勢バネ１５８をメインミラー１５４の受け板１５０の中心方向に付勢する。すなわち、圧縮されたスラスト付勢バネ１５９は、サブミラー１５３の受け板１５１を図３中のＤ方向に付勢する。

以上、説明したように、本実施形態では、レリーズごとのサブミラー１５３の停止位置がばらつくことがなくなり、ＡＦ精度ムラが低減される。

本実施形態では、ラジアル付勢バネ１５８は板バネでできている。コストを考えた場合、メインミラー１５４の受け板１５０とサブミラー１５３の受け板１５１は、モールド成型により作成するのが望ましい。板バネの方が線バネに比べて、ラジアル付勢を行った際の接触面積が増え、摩耗によるバネ圧の変化や摩耗粉でのミラーボックスの汚染が抑制される。しかしながら、撮影画像の合焦精度を向上させる目的においては線バネを用いても同様の効果が得られる。

また、ラジアル付勢バネ１５８には、右回転を抑制する立ち曲げ部１５８ｂと左回転を抑制する立ち曲げ部１５８ｃが設けられている。それぞれの立ち曲げ部１５８ｂ、１５８ｃはメインミラー１５４の受け板１５１に設けられた突き当て部１５０ｅ、１５０ｆによって回転を規制されている。これによりラジアル付勢バネ１５８が回転しなくなり、付勢方向が変化しなくなる。

さらに、立ち曲げ部１５８ｂ、１５８ｃを突き当て部１５０ｅ、１５０ｆの下に隠すことで、カメラのレンズを外した際に外観部となるメインミラー１５４の受け板１５０のレンズ側面に、バネを露出しないようにすることが可能となる。仮に、トーションバネなどで作成した場合は受け板１５０の型設計上バネが外観面に露出してしまう。

なお、立ち曲げ部１５８ｂおよび立ち曲げ部１５８ｃは、本発明の規制部の一例に相当する。

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。

１５０ 受け板
１５０ｃ 回動軸
１５１ 受け板
１５３ サブミラー
１５４ メインミラー
１５５ 反転ピン（第１の付勢部材）
１５８ ラジアル付勢バネ（第２の付勢部材）

Claims (7)

1. 撮影光路内に位置するミラーダウン状態と、前記撮影光路外に位置するミラーアップ状態との間で回動可能な第１のミラー部材と、
   回動軸を中心に、前記第１のミラー部材に対して、開状態と閉状態との間を回動可能な第２のミラー部材と、
   前記第２のミラー部材が前記開状態になるように、前記第２のミラー部材を付勢する第１の付勢部材と、
   前記第２のミラー部材が前記開状態のとき、前記第２のミラー部材を付勢する第２の付勢部材と、を有し、
   前記第１の付勢部材が前記ミラー部材を付勢することで、前記第２のミラー部材が前記回動軸の第１端を付勢する方向と、第２の付勢部材が前記第２のミラー部材を付勢することで、前記第２のミラー部材が前記回動軸の前記第１端と反対側の第２端を付勢する方向が平行であることを特徴とする撮像装置。
2. 前記第２のミラー部材を前記回動軸と平行な方向へ付勢する第３の付勢部材を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第２の付勢部材および前記第３の付勢部材は、前記第２の回動軸の前記第２端側に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記第２の付勢部材は、回転を規制するための規制部を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記回動軸と平行な方向において、前記第１のミラー部材は、前記規制部よりも長いことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記第２のミラー部材が前記回動軸の前記第１端および前記第２端を付勢する方向は、前記回動軸と垂直な方向であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置と、
   前記撮像装置に着脱可能に交換される交換レンズと、を有することを特徴とするカメラシステム。