JP2015125306A - ミラー振動緩和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ミラーによる振動を緩和し、レリーズタイムラグを短縮することを可能にしたミラー振動緩和装置を提供すること。【解決手段】ファインダー観察位置と露光退避位置との間を回動可能な可動ミラーを有する一眼レフカメラにおいて、可動ミラーによる衝撃力を吸収する緩衝部材と、緩衝部材を備えてミラーに追従して回動する可動レバーと、可動レバーをダウン位置に付勢する付勢バネと、可動ミラーに追従して回動した可動レバーと接触する突き当て部材を有し、可動ミラーが露光退避位置に至る直前において、可動ミラーが緩衝部材と接触し（第一の振動）、その後、可動レバーが突き当て部材と接触し（第二の振動）、可動レバーの慣性モーメント、付勢バネの力量、可動レバーと突き当て部材の距離により、第一の振動発生から第二の振動発生までの時間を調整でき、また第二の振動発生時の振幅の方向を第一の振動と逆向きに調整できることを特徴とする。【選択図】 図２

Description

本発明は、一眼レフカメラ、デジタル一眼レフカメラに関し、特にミラー振動緩和装置に関するものである。

従来、一眼レフカメラ、デジタル一眼レフカメラのミラーは露光に先立ってファインダー観察位置（以下ミラーダウン位置）から露光退避位置（以下ミラーアップ位置）へと急激に回動されるため、極めて大きな衝撃を発生させていた。そのため、従来よりこのような問題を解決すべく色々な緩衝方法及び装置が提案されているが、ほとんどのものが可動ミラーをモルトプレーン等の緩衝部材で緩和させ、衝撃を散逸させるものであった。

特許文献１にて開示されたものがあり、衝撃吸収開始位置と終了位置との間を可動にかつ開始位置側に付勢されて支持され、ミラーアップ位置に移動するミラーによって衝撃吸収開始位置から終了位置に移動させられる緩衝部材として緩衝ピンと、ミラーがミラーアップ位置に達したときに衝撃を吸収する別の緩衝部材としてモルトプレーンを設けた装置がある。また特許文献２にて開示されたものがあり、ミラーがミラーアップ位置に到達する直前の位置においてミラー回転軸の近傍に設けられた緩衝部材による緩衝作用を受け、その後ミラーアップ位置に設けられた別の緩衝部材に衝突してミラーが停止する装置がある。

特開２０１３−００７９３６号公報 特開平０５−０４５７２３号公報

しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、次のような課題があった。例えば、特許文献１では、まず緩衝ピンに衝突してからモルトプレーンに衝突するため、騒音が大きい。また、特許文献２では、ミラーの衝撃をモルトプレーン等の緩衝部材で緩和する構成では、２カ所に緩衝材が設けられており、部品のばらつきを考えるとレリーズタイムラグを長く確保する必要があった。

そこで、本発明の目的は、一眼レフカメラ、デジタル一眼レフカメラにおいて、ミラーによる振動を緩和し、騒音が小さく、レリーズタイムラグを短縮することを可能にしたミラー振動緩和装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のミラー振動緩和機構は、ファインダー観察位置と露光退避位置との間を回動可能な可動ミラーを有する一眼レフカメラ、デジタル一眼レフカメラにおいて、前記可動ミラーが露光退避位置に至る直前に、前記可動ミラーの衝撃力を吸収する緩衝部材と、
前記緩衝部材を備えてミラーに追従して回動する可動レバーと、
前記可動レバーをダウン位置に付勢する付勢バネと、
前記可動ミラーが露光退避位置に至る直前において、前記可動ミラーに追従して回動した前記可動レバーと接触する、突き当て部材を有し、
前記可動ミラーが露光退避位置に至る直前において、前記可動ミラーの先端が前記緩衝部材と接触し（第一の振動発生）、その後、前記可動レバーが前記突き当て部材と接触し（第二の振動発生）、
前記可動レバーの慣性モーメント、前記付勢バネの力量、前記可動レバーと前記突き当て部材との距離のうち少なくとも一つの要素により、第一の振動発生から第二の振動発生までの時間を調整でき、また第二の振動発生時の振幅の方向を第一の振動と逆向きに調整できることを特徴とするミラー振動緩和機構。

本発明によれば、ミラーによる振動を二段階とすることで合成波とし、合成波の振動振幅を容易に調整することができ、騒音が小さく、レリーズタイムラグを短縮することを可能にしたミラー振動緩和装置を提供することができる。

本実施形態であるカメラの全体構成を示す概略図 本実施形態の構成を示す斜視図 動作シーケンスを示す側面図 振動が発生する時間を説明する図 振動振幅の調整を説明する側面図 可動レバーの慣性モーメントの調整を説明する側面図 付勢バネの力量の調整を説明する側面図 可動レバーと突き当て部材の距離の調整を説明する側面断面図 調整要素をすべて搭載した場合の斜視図 ミラーボックスユニットを示す斜視図 検出スイッチを説明する側面図 検出スイッチ搭載時の露光開始時間を説明する図 突き当て部材の位置と三脚座中心の関係を説明する側面図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかわるカメラである。

図１において、撮影レンズ１０はデジタルカメラ本体に着脱可能に構成されている。撮影レンズ１０によって、被写体像は結像面に結像する。撮影レンズ１０は、不図示のレンズ駆動装置、露出制御を行うための絞り羽根群、およびこの絞り羽根群を駆動する絞り駆動装置等から構成されている。

メインミラー１００は、ハーフミラーで構成され、ミラーダウン状態となるときに、撮影レンズ１０により結像される被写体像をフォーカシングスクリーンに向けて反射させる。このとき、メインミラー１００は、被写体像の一部をサブミラー２００に向けて透過させる。サブミラー２００はメインミラー１００を透過した被写体光の一部を焦点検出装置１１に向けて反射させる。

メインミラー１００は、ミラー駆動機構によって駆動されることで、被写体光束の光路内に位置して、被写体像をフォーカシングスクリーンに導くミラーダウン状態と、被写体光束の光路内から退避して、被写体像を撮像素子１３に導くミラーアップ位置とに変位する。

サブミラー２００は、メインミラー１００がミラー駆動機構によって駆動されることに連動して変位する。具体的には、メインミラー１００がミラーダウン状態となるときに、サブミラー２００は、メインミラー１００を透過した光束を焦点検出装置１１に導く。一方、メインミラー１００がミラーアップ状態となるときに、サブミラー２００は、メインミラー１００とともに被写体光束の光路内から退避する。

緩衝部材１０１は、不図示の規制板に固定されており、メインミラー１００がアップするときに発する衝撃を緩和するものである。

ペンタプリズム１４は、フォーカシングスクリーンに結像した被写体像を正立正像に変換して反射する。

接眼レンズ１５は、ペンタプリズム１４で正立正像に変換して反射された被写体像を撮影者の目に到達させる。

測光装置１６は、フォーカシングスクリーンに結像した被写体像の輝度をペンタプリズム１４を介して測定する測光装置１６の出力信号に基づき、露光時の露出制御を行う。

焦点検出装置１１は被写体像のデフォーカス量を検出する。焦点検出装置１１の出力信
号に基づき、撮影レンズ１０のレンズ駆動装置が制御され、焦点調節が行われる。

シャッター装置１２は、被写体光束の結像面への入射を機械的に制御する。撮像素子１３は、撮影レンズ１０により結像された被写体像を撮像して電気信号に変換する。この撮像素子１３には、ＣＣＤ型、ＣＭＯＳ型等の２次元型撮像デバイスが用いられている。

次に、本実施形態のデジタルカメラにおける撮影動作について説明する。撮影前、撮影レンズ１０から入射した被写体像は、メインミラー１００、ペンタプリズム１４、接眼レンズ１５を介して撮影者が確認できる状態となる。このとき、被写体像の一部はサブミラー２００を介して焦点検出装置１１に入射する。撮影者のスイッチ動作により、焦点検出装置にて検出された被写体距離情報により撮影レンズ１０のレンズ駆動が行われ、焦点を合わせることが可能となっている。また、測光装置１６にて被写体輝度を測定し、レンズ絞り値とシャッター露出時間が決定される。

撮影者のレリーズ動作により撮影が行われる際は、メインミラー１００およびサブミラー２００が撮影光路から上方へ退避し、シャッター１２の羽根が開口し、撮像素子へ被写体像が入射する。適正露出時間が経過したのちシャッター１２の羽根が画枠開口部を遮蔽し、メインミラー１００およびサブミラー２００が撮影光路内に復帰し、撮影動作が完了となる。

図２は、本発明のミラーアップ振動緩和装置の構成を詳細に説明するための、斜視図である。可動レバー３００は、回転軸３０２（図２中の左側の回転軸が３０２a、右側の回転軸が３０２b）で支持されている。ミラーアップ振動緩和装置には、可動レバー３００をミラーダウン方向に移動付勢する付勢バネ（トーションバネ）３０４が支持されている。また可動レバー３００には緩衝部材３０１（図２中の左側の緩衝部材が３０１a、右側の緩衝部材が３０１b）が固定されている。

以下、可動レバー３００に緩衝部材３０１が固定されている方向を可動レバー３００の前部と呼び、反対側を可動レバー３００の後部と呼ぶ。メインミラー１００がミラーアップ状態となる直前に、メインミラー１００と緩衝部材３０１は接触する。可動レバー３００の後部には突き当て部材３０３（図２中の左側の突き当て部材が３０３a、右側の突き当て部材が３０３b）が設置されており、メインミラーがミラーアップ状態となるときに、可動レバー３００と突き当て部材３０３は接触する。

このような構成にすることで、メインミラー１００と緩衝部材３０１の接触による第一の振動に対して、可動レバー３００の後部と突き当て部材３０３の接触による第二の振動が合成され、可動レバー３００と突き当て部材３０３の接触以降、カメラの振動は第一の振動と第二の振動の合成波となる。

図３（a）、（b）、（c）は、以上のミラー振動緩和機構の動作を時系列で示したものである。図３（a）は、ミラーダウン状態を示しており、可動レバー３００も同様にダウン状態にある。図３（a）の状態において、メインミラー１００、サブミラー２００がミラー駆動機構によって駆動されることで上昇し、可動レバー３００との接触位置まで移動する（図３（b））。このとき、メインミラー１００の先端と可動レバー３００に固定された緩衝部材３０１は接触し、第一の振動が発生する。この第一の振動の力の方向は図３（b）において、力F₁であらわされる。

その後、メインミラー１００がさらにアップ方向に回動するとともに、可動レバー３００も追従して回動し、ミラーアップ位置、つまり可動レバー３００と突き当て部材３０３との接触位置まで移動する（図３（c））。このとき、可動レバー３００と突き当て部材３０３は接触しており、第一の振動とは逆向きの第二の振動が発生する。この第二の振動の力方向は図３（c）において、力F₂であらわされる。第一の振動発生から第二の振動発生までの時間を、第二の振動の発生時における第一の振動振幅の方向と逆向きに発生するように調整することで、第一の振動を緩和することができる。

この時、図４に示すように、第二の振動発生以降、つまり露光時間中における振動が緩和される。なお、第二の振動が発生した直後の山を打ち消せれば、露光時間中の振動を低減できる効果が得られるため、第二の振動が発生した直後の第一の振動の山と逆方向に、第二の振動の山を発生させるように構成すればよい。

しかしながら、図４に示すように、第一の振動波形の節に対して第二の振動波形の始点を合わせるように設定した場合であっても、部品のばらつき誤差が原因となり、第二の振動波形の始点が第一の振動波形の節に一致していないことがある。また、第二の振動波形の始点と第一の振動波形の節が一致している場合であっても、周波数が異なる場合、第二の振動発生後、第一の振動と第二の振動の山が重なり振動振幅が増幅される場合がある。その場合は、あえて第二の振動波形の開始点をずらすことが対策となる。

そのため、第一の振動波形と第二の振動波形の合成波の振動振幅を低減するために、第二の振動波形の開始点を任意の位置へ移動させることができる調整機構が有効である。

可動レバー３００と突き当て部材３０３の接触による第二の振動波形の始点、第一の振動発生から第二の振動発生までの時間を調整することにより、第一の振動波形の節に対して第二の振動波形の始点を合わせることで振動振幅を調整する構成について説明する。

第一の振動発生から第二の振動発生までの時間を調整する方法として、３つの方法がある。１つめは可動レバー３００の慣性モーメントI_lを変更する方法、２つめは付勢バネ３０４の可動端における力量F_sを変更する方法、３つめは可動レバー３００と突き当て部材３０３の上面との距離Δyを変更する方法である。図５に示すように、第一の振動発生から第二の振動発生までの時間は、これらの慣性モーメントI_l、付勢バネ３０４の力量F_s、距離Δyにより調整される。

１つめの慣性モーメントの調整について説明する。可動レバー３００の慣性モーメントI_lは、例えば図６のように、可動レバー３００に取り付けられた調整部材４０１により調整される。調整部材４０１には真鍮などの質量の大きな材質で形成されたバランサーウェイト４０２が設けられており、バランサーウェイト４０２の位置を変更することで調整される。バランサーウェイト４０２は調整部材４０１を工具で回転させることにより図６で示される角度４００（１８０度）の間で調整することができる。バランサーウェイト４０２と可動レバー３００の回転軸３０２との距離が長くなるほど慣性モーメントI_lは大きくなり、結果として可動レバー３００が突き当て部材３０３に接触を開始する時間は遅くなる。

２つめの付勢ばねの力量の調整について説明する。付勢バネ３０４の力量F_sは、例えば図７のように、付勢バネ３０４の固定端の位置を変更することで調整される。図７において、付勢バネ３０４の固定端を図中の右側と定義した場合、固定端側に不図示の規制板に取り付けられた調整部材５０１を設ける。調整部材５０１は偏心軸となっているので、調整部材５０１を工具で回転させることにより、付勢バネ３０４の固定端は図７で示される角度５００の間で調整することができる。調整部材５０１を反時計まわりに回転させた場合、付勢バネ３０４が回転軸３０２を中心にたわみ、付勢バネ３０４の初期たわみは増加する。結果として付勢バネ３０４の力量F_sは増加し、つまり可動レバー３００をダウン方向へ付勢する力量は増加する。結果として可動レバー３００が突き当て部材３０３に接触を開始する時間は遅くなる。

３つめの距離Δyの調整について説明する。可動レバー３００の後部と突き当て部材６０２の上面との距離Δyは、例えば図８のように、可動レバー３００の後部と突き当て部材６０２の接触位置を変更することで調整される。図８は側面断面図を示している。図８の突き当て部材６０２にラック６０３が設けられており、ウォームギア６０１を横から回転させることにより調整される。ウォームギア６０１をミラー駆動ユニットの内側から工具を入れ、回転させることにより、可動レバー３００と突き当て部材６０２の接触面を図８で示される距離６００の間で調整することができる。突き当て部材６０２の上面を下げることで、距離Δyは増加し、結果として可動レバー３００が突き当て部材６０２に接触を開始する時間は遅くなる。ただし、可動レバー３００と突き当て部材６０２の上面で接触が繰り返されるため、調整後、ウォームギア６０１と突き当て部材６０２を接着する必要がある。

以上の３つの調整はいずれも、図１０で示すミラー駆動ユニット状態で調整することが可能であるため、組立工程中に容易に調整が可能であり、組立時間の短縮となる。また図９のように、図６〜８までの構成をすべて組み合わせてもよい。

上記の調整の後、レーザー変位計等の測定器を用いて露光時間中に相当するミラー駆動ユニットの振動を測定することで、測定結果から第一の振動と第二の振動の合成波を確認できる。第二の振動によって第一の振動が低減され、合成波の振幅が低減されるように、第一の振動発生から第二の振動発生までの時間を調整する。ミラー駆動ユニット状態にて、慣性モーメントI_l、付勢バネ３０４の力量F_s、距離Δyを変更でき、第一の振動発生から第二の振動発生までの時間を調整できるため、振動が低減される最適な状態への調整が容易となる。

また、図１１に示しているように、突き当て部材として第二の振動発生の瞬間を検出する信号検出部７００を設け、信号検出部７００の検出スイッチにより検出された信号に基づき、シャッター装置１２へ露光許可の信号を発信することもできる。その結果、第二の振動発生直後、つまり第一の振動が緩和された直後から露光が許可される。従来ではミラーによる振動が十分に緩和されるまでレリーズタイムラグを長く確保しなければならなかったが、本発明では第二の振動発生の直後に露光を許可すればよいため、図１２に示すように、信号検出後にＡＦ、ＡＥなどの露光前に行う制御が終了していれば、シャッターを動作させることができるため、レリーズタイムラグを短縮することができる。

さらに図１３のように、三脚を用いた撮影の場合、突き当て部３０３を三脚座中心１８の真上に配置することで、第二の振動による三脚座中心回りのx方向モーメントを低減させることもできる。その結果、振動によるカメラの頷き方向のブレを低減することができる。

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。

１００ メインミラー
３００ 可動レバー
３０１ 緩衝部材
３０２ 回転軸
３０３、６０２ 突き当て部材
３０４ 付勢バネ
４０１、５０１、６０１ 調整部材
４０２ バランサーウェイト
６０１ ウォームギア
６０３ ラック
７００ 信号検出部

Claims (3)

1. ファインダー観察位置と露光退避位置との間を回動可能な可動ミラー（１００）を有する一眼レフカメラ、デジタル一眼レフカメラにおいて、
   前記可動ミラー（１００）による衝撃力を吸収する緩衝部材（３０１）と、
   前記緩衝部材（３０１）を備えてミラーに追従して回動する可動レバー（３００）と、
   前記可動レバー（３００）をカメラ本体下方向に付勢する付勢バネ（３０４）と、
   前記可動ミラー（１００）に追従して回動した前記可動レバー（３００）と接触する突き当て部材（３０３）を有し、
   前記可動ミラー（１００）が露光退避位置に至る直前において、前記可動ミラー（１００）の先端が前記緩衝部材（３０１）と接触することで発生する第一の振動と、その後、前記可動レバー（３００）が前記突き当て部材（３０３）と接触することで発生する第二の振動を、
   前記可動レバー（３００）の慣性モーメント、前記付勢バネ（３０４）の力量、前記可動レバー（３００）と前記突き当て部材（３０３）との距離のうち少なくとも一つの要素により、第一の振動発生から第二の振動発生までの時間を調整でき、また第二の振動発生時の振幅の方向を第一の振動と逆向きに調整できることを特徴とするミラー振動緩和機構。
2. 前記突き当て部材（３０３）を第二の振動発生の瞬間を検出する信号検出部（７００）として設け、前記信号に基づき、露光開始を制御すること特徴とする請求項１に記載のミラー振動緩和機構。
3. 前記突き当て部材（３０３）を三脚座中心軸１８の延長上に配置することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のミラー振動緩和機構。