JP2016024295A

JP2016024295A - 撮像装置およびカメラシステム

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Publication number: JP2016024295A
Application number: JP2014147532A
Authority: JP
Inventors: 一彰山名; Kazuaki Yamana
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2016-02-08
Anticipated expiration: 2034-07-18
Also published as: US20160018668A1; CN105278214B; US9784989B2; CN105278214A; JP6415153B2

Abstract

【課題】簡易構成であり、かつ効果的なミラーバウンド抑制が可能な撮像装置を提供すること。
【解決手段】撮像装置は、撮像光路内に位置する第１の状態と、撮像光路外に位置する第２の状態との間で回動可能なミラー部材と、ミラー部材が第１の状態のときに、ミラー部材と当接する当接部材と、ミラー部材に対して所定の間隔が形成されるようにミラー部材に取り付けられ、ミラー部材が当接部材と衝突した際に、ミラー部材の振動を抑制するバウンド抑制部材と、を有する。
【選択図】図８

Description

本発明は、例えば一眼レフカメラ等の撮像装置に関し、特に回動するミラーのバウンド現象を抑制する機構を備えた撮像装置に関する。

従来、一眼レフカメラ等のクイックリターンミラー機構では、メインミラーおよびサブミラーを撮影光学系からの光路の内外に高速で回動させる。撮影光路内において、各ミラーは、ミラーボックスに設けられたストッパに当接することで所定の停止位置に位置決めされ、ファインダ光学系や焦点検出ユニットに光を導く。

クイックリターンミラー機構においては、ミラーを撮影光路外から撮影光路内に高速回動させたときにストッパに衝突することでミラーがバウンドする現象（以下、ミラーバウンドという）が発生する。ミラーバウンドは、ファインダ像が安定するまでの時間を増加させ、焦点検出を遅らせる。

ミラーバウンドを抑制する手段として、例えば特許文献１では、可動の慣性体にミラーを接触させることで、ミラーのバウンドを減少させる構成が開示されている。また、特許文献２では、振動抑制部材がミラーバウンド時にミラーに当接し、バウンドを抑制する構成が開示されている。

特開平０９−２７４２４９号公報特開２０１０−１６０２１１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術は複雑な構成のため、装置のコストアップや大型化の原因となる。また、特許文献２に開示された従来技術は簡易な構成でミラーの弾性変形振動が抑制されるが、ミラーバウンドのエネルギー消費に関する考慮がなく、バウンド抑制効果が不十分である。

このような課題を鑑みて、本発明は、簡易な構成であり、かつ効果的なミラーバウンド抑制が可能な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、撮像光路内に位置する第１の状態と、前記撮像光路外に位置する第２の状態との間で回動可能なミラー部材と、前記ミラー部材が前記第１の状態のときに、前記ミラー部材と当接する当接部材と、前記ミラー部材に対して所定の間隔が形成されるように前記ミラー部材に取り付けられ、前記ミラー部材が前記当接部材と衝突した際に、前記ミラー部材の振動を抑制するバウンド抑制部材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成であり、かつ効果的なミラーバウンド抑制が可能な撮像装置が提供できる。

本発明の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの外観斜視図である。カメラの概略構成図である。ミラーボックスの概略構成図である。バウンド抑制部材を説明する図である。サブミラー保持部材に取り付けられたバウンド抑制部材を説明する図である。サブミラー保持部材に取り付けられたバウンド抑制部材を説明する図である。ミラーボックスに保持されているメインミラーおよびサブミラーを説明する図である。メインミラーおよびサブミラーがミラーダウン動作を行う様子を説明する図である。

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デジタル一眼レフカメラ（撮像装置、以下カメラという）の外観斜視図である。デジタル一眼レフカメラに、撮影光学系を内蔵した不図示の撮影レンズ（交換レンズ）撮影レンズユニット外観斜視図である。図１（ａ），（ｂ）は、それぞれ前面側、後面側から見た図である。

カメラ本体１には、撮影時に使用者が安定して握り易いように前方に突出したグリップ部１ａが設けられている。カメラ本体１と、カメラ本体１に着脱可能であり、撮影光学系を内蔵した撮影レンズユニット（交換レンズユニット）によりカメラシステムが構成される。マウント部２は、撮影レンズユニットをカメラ本体１に固定させる。マウント接点２ａは、カメラ本体１と撮影レンズユニットとの間で制御信号、状態信号、データ信号などを介在するとともに、撮影レンズユニット側に電力を供給する機能を有する。また、マウント接点２ａは、電気通信のみならず、光通信、音声通信などを可能なように構成してもよい。レンズロック解除ボタン３は、撮影レンズユニットをカメラ本体１から取り外す際に押し込む。

カメラ本体１の上部のグリップ部１ａ側には、シャッタボタン４、メイン操作ダイヤル５、上面動作モード設定ボタン６、ＬＣＤ表示パネル７が配置されている。シャッタボタン４は、第１ストロークでスイッチＳＷ１がＯＮし、第２ストロークでスイッチＳＷ２がＯＮする構成となっており、撮影開始の起動スイッチとして機能する。メイン操作ダイヤル５は、撮影時の動作モードに応じてシャッタスピードやレンズ絞り値を設定する。上面動作モード設定ボタン６は、シャッタボタン４の１回の押込みで連写になるか１コマのみの撮影となるかの設定や、セルフ撮影モードの設定などを行う。ＬＣＤ表示パネル７は、これらの操作部材の操作結果の一部を表示する。また、カメラ本体１に対してポップアップするストロボユニット８、フラッシュ取付け用のシュー溝９、フラッシュ接点１０、撮影モード設定ダイヤル１１が配置されている。

カメラ本体１のグリップ部１ａに対して反対側の側面には、開閉可能な外部端子蓋１２が設けられている。外部端子蓋１２を開けた内部には、外部インタフェースとしてビデオ信号出力用ジャックとＵＳＢ出力用コネクタが納められている。

カメラ本体１の背面側には、上方にファインダ接眼窓１３が設けられ、中央付近に画像表示可能なカラー液晶モニタ１４が設けられている。カラー液晶モニタ１４の横に配置されたサブ操作ダイヤル１５は、メイン操作ダイヤル５の機能の補助的役割を担い、例えばカメラのＡＥモードでは自動露出装置により算出された適正露出値に対する露出補正量を設定するために使用される。あるいは、シャッタスピードとレンズ絞り値の各々を使用者の意志によって設定するマニュアルモードにおいて、メイン操作ダイヤル５でシャッタスピードを設定し、サブ操作ダイヤル１５でレンズ絞り値を設定するように使用される。また、サブ操作ダイヤル１５は、カラー液晶モニタ１４に表示される撮影済み画像の表示選択にも用いられる。メインスイッチ１６は、カメラの動作を起動もしくは停止する。

図２は、カメラの概略構成図である。ミラーボックス５００は、メインミラー５０１およびサブミラー５０３を有する。図２（ａ）は、撮影レンズ２００から撮像素子２４に向かう撮像光路内にメインミラー５０１およびサブミラー５０３が位置するミラーダウン状態（第１の状態）を示している。メインミラー５０１およびサブミラー５０３がミラーダウン状態となるとき、メインミラー５０１は撮影光束を透過および反射する。メインミラー５０１で反射した撮影光束は、ファインダ光学系３５のペンタプリズム１８に導かれる。メインミラー５０１を透過した撮影光束は、サブミラー５０３で反射し、焦点検出センサユニット１７に入射する。図２（ｂ）は、メインミラー５０１およびサブミラー５０３が撮像光路外に位置するミラーアップ状態（第２の状態）を示している。メインミラー５０１およびサブミラー５０３がミラーアップ状態となるとき、撮影光束は撮像素子２４に入射する。メインミラー５０１およびサブミラー５０３は、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である。

図３は、ミラーボックス５００の概略構成図である。メインミラー５０１は、メインミラー保持部材５０２に保持されている。メインミラー保持部材５０２に設けられた軸５０２ａは、ミラーボックス５００に回動可能に軸支されている。メインミラー５０１とメインミラー保持部材５０２によって、本実施形態のメインミラー部材を構成する。

サブミラー５０３は、サブミラー保持部材５０４に保持されている。サブミラー保持部材５０４に形成された穴５０４ａは、メインミラー保持部材５０２の軸５０２ｂにより、回動可能に軸支されている。サブミラー５０３とサブミラー保持部材５０４によって、本実施形態のサブミラー部材を構成する。

メインミラー角度決め部材５０８、サブミラー角度決め部材（当接部材）５０７は、ミラーボックス５００に固定されている。

図４は、バウンド抑制部材５０９を説明する図である。図４（ａ）は、バウンド抑制部材５０９を正面から見た図である。図４（ｂ）は、バウンド抑制部材５０９を側面から見た図である。図４に示すように、バウンド抑制部材５０９は、弾性変形可能な板バネ部（弾性変形部）５０９ａ、おもり部５０９ｂおよび取り付け部５０９ｃを備えている。バウンド抑制部材５０９の取り付け部５０９ｃは、サブミラー保持部材５０４の腕部５０４ｂに取り付けられる。

図４（ａ）に示すように、板バネ部５０９ａは、取り付け部５０９ｃから延出して形成されている。板バネ部５０９ａには、折り曲げ部５０９ａ１が形成されている。おもり部５０９ｂは、板バネ部５０９ａの先端に固定されている。取り付け部５０９ｃには、第１の取り付け面５０９ｃ１、第２の取り付け面５０９ｃ２および第３の取り付け面５０９ｃ３が形成されている。第１の取り付け面５０９ｃ１と第２の取り付け面５０９ｃ２とが互いに向かい、第３の取り付け面５０９ｃ３が、第１の取り付け面５０９ｃ１および第２の取り付け面５０９ｃ２と直交するように、形成されている。第２の取り付け面５０９ｃ２には、第１の穴部５０９ｃ４が形成されている。第２の穴部５０９ｃ５は、第１の取り付け面５０９ｃ１および第３の取り付け面５０９ｃ３にまたがるように形成されている。

バウンド抑制部材５０９がサブミラー保持部材５０４に取り付けられると、バウンド抑制部材５０９は２種類の運動をすることで、サブミラー保持部材５０４のバウンドを低減させる。バウンド抑制部材５０９の２種類の運動の１つが、図４（ｃ）に示す搖動運動である。板バネ部５０９ａの前端にはおもり部５０９ｂが固定されているので、図４（ｃ）に示すように、板バネ部５０９ａは、折り曲げ部５０９ａ１を中心として矢印Ｒ方向に搖動運動する。

バウンド抑制部材５０９の２種類の運動のもう１つが、図４（ｄ）に示すスライド運動である。後述すように、バウンド抑制部材５０９は、腕部５０４ｂに対してわずかにスライドするように、サブミラー保持部材５０４の腕部５０４ｂに取り付けられている。これによって、バウンド抑制部材５０９は、バウンド抑制部材５０９全体が腕部５０４ｂに対して、図４（ｄ）に示す矢印Ｘおよび矢印Ｙ方向にわずかにスライド運動することができる。

図５は、サブミラー保持部材５０４に取り付けられたバウンド抑制部材５０９を説明する図である。図５（ａ）は、腕部５０４ｂにバウンド抑制部材５０９が取り付けられたサブミラー保持部材５０４を正面から見た図である。図５（ｂ）は、バウンド抑制部材５０９が取り付けられたサブミラー保持部材５０４の腕部５０４ｂを図５（ａ）のＶＩＥＷ＿Ａから見た断面図である。図５（ｃ）は、図５（ｂ）の一点鎖線円で示すＡ部を拡大した図である。図５（ｄ）は、バウンド抑制部材５０９が取り付けられたサブミラー保持部材５０４の腕部５０４ｂを図５（ａ）のＶＩＥＷ＿Ｂから見た図である。

図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、バウンド抑制部材５０９は、第１の取り付け面５０９ｃ１および第２の取り付け面５０９ｃ２によって、腕部５０４ｂを挟み込むように、サブミラー保持部材５０４の腕部５０４ｂに取り付けられている。また、このとき、腕部５０４ｂは、板バネ部５０９ａの基端と第３の取り付け面５０９ｃ３によっても挟み込まれる。

バウンド抑制部材５０９がサブミラー保持部材５０４の腕部５０４ｂに取り付けられると、第１の取り付け面５０９ｃ１が腕部５０４ｂの外側面に係合し、第２の取り付け面５０９ｃ２が腕部５０４ｂの内側面に係合する。このとき、バウンド抑制部材５０９の第１の穴部５０９ｃ４の内側に、サブミラー保持部材５０４の第１の突起部５０４ｂ１が露出する。図５（ｃ）に示すように、第１の穴部５０９ｃ４と第１の突起部５０４ｂ１との間には、わずかな隙間１００１〜１００３が形成される。図５（ｄ）に示すように、サブミラー保持部材５０４の腕部５０４ｂには、バウンド抑制部材５０９の搖動運動を規制する規制突起５０４ｂ３が形成されている。バウンド抑制部材５０９が搖動運動をするとき、板バネ部５０９ａが規制突起５０４ｂ３に当接することで、バウンド抑制部材５０９の搖動運動を規制することができる。バウンド抑制部材５０９が搖動運動をしていないとき、板バネ部５０９ａは規制突起５０４ｂ３に接触しない。

図６は、サブミラー保持部材５０４に取り付けられたバウンド抑制部材５０９を説明する図である。図６（ａ）は、腕部５０４ｂにバウンド抑制部材５０９が取り付けられたサブミラー保持部材５０４を背面から見た図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の一点鎖線円で示すＢ部を拡大した図である。図６（ｃ）は、サブミラー保持部材５０４の背面に減衰部材（固定部材）５０５を取り付ける様子を説明する図である。

図６（ａ）に示すように、サブミラー保持部材５０４の背面には、サブミラー保持部材５０４がミラーダウン状態となるとき、サブミラー角度決め部材５０７が当接する当接部５０４ｃが形成されている。

本実施形態では、サブミラー保持部材５０４のバウンド抑制部材５０９が取り付けられていない側に、サブミラー角度決め部材５０７が当接する当接部５０４ｃを形成している。これは、サブミラー保持部材５０４がミラーダウン状態となるとき、サブミラー保持部材５０４のうち、当接部５０４ｃが形成されていない側の方が、当接部５０４ｃが形成されている側よりも、バウンドが収まるまでの時間が長くなるからである。

図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、第３の取り付け面５０９ｃ３がサブミラー保持部材５０４の背面に係合する。このとき、バウンド抑制部材５０９の第２の穴部５０９ｃ５の内側に、サブミラー保持部材５０４の第２の突起部５０４ｂ２が露出する。図６（ｂ）に示すように、第２の穴部５０９ｃ５と第２の突起部５０４ｂ２との間には、わずかな隙間１００４〜１００６が形成される。

図６（ｃ）に示すように、バウンド抑制部材５０９がサブミラー保持部材５０４の腕部５０４ｂに取り付けられた後、粘着性を有する減衰部材５０５が、サブミラー保持部材５０４の背面に接着されている。減衰部材５０５は、サブミラー保持部材５０４の撮影光束の入射面とは反対側の面（裏面）に取り付けられている。減衰部材５０５は、サブミラー保持部材５０４の裏面の反射を防止する。

前述したように、バウンド抑制部材５０９は、サブミラー保持部材５０４に対して、隙間１００１〜１００６を持って取り付けられている。すなわち、バウンド抑制部材５０９は、サブミラー保持部材５０４に対して所定の間隔が形成されるようにサブミラー保持部材５０４に取り付けられている。これによって、バウンド抑制部材５０９は、サブミラー保持部材５０４に対して、隙間１００１〜１００６の分だけわずかにスライド運動することができる。

なお、サブミラー保持部材５０４の背面には、減衰部材５０５が貼着されているが、減衰部材５０５によって、バウンド抑制部材５０９のスライド運動が阻害されることはない。

図７は、ミラーボックス５００に保持されているメインミラー５０１およびサブミラー５０３を説明する図である。図７（ｂ）は、メインミラー５０１およびサブミラー５０３を正面から見た図、図７（ａ）は図７（ｂ）のＶＩＥＷ＿Ｃから見た図、図７（ｃ）は図７（ｂ）のＶＩＥＷ＿Ｄから見た図である。

図７（ｃ）に示すように、メインミラー保持部材５０２は、メインミラー保持部材５０２のメインミラー角度決め部５０２ｄとメインミラー角度決め部材５０８が当接してミラーダウン状態で停止する。

また、図７（ａ）に示すように、サブミラー保持部材５０４の当接部５０４ｃとサブミラー角度決め部材５０７が当接してミラーダウン状態で停止する。図７（ａ），（ｂ）に示すように、メインミラー角度決め部材５０８は、サブミラー角度決め部材５０７が配置されている側とは反対側に、配置されている。図７（ｃ）に示すように、メインミラー角度決め部材５０８が配置されている側と、バウンド抑制部材５０９が取り付けられている側は、同じ側となっている。

図８は、メインミラー５０１およびサブミラー５０３がミラーダウン動作を行う様子を説明する図である。図８（ａ）は、メインミラー５０１およびサブミラー５０３のミラーアップ状態を示している。図８（ｂ）は、メインミラー５０１およびサブミラー５０３がミラーダウン動作を開始した状態を示している。図８（ｃ）は、メインミラー５０１およびサブミラー５０３がミラーダウン状態となり、サブミラー保持部材５０４がバウンドし、バウンド抑制部材５０９が搖動運動とスライド運動をしている状態を示している。図８（ｄ）は、バウンド抑制部材５０９が搖動運動とスライド運動が終わり、サブミラー保持部材５０４のバウンドが収束した状態を示している。

図８（ｃ）に示すように、サブミラー保持部材５０４の当接部５０４ｃがサブミラー角度決め部材５０７に衝突すると、サブミラー保持部材５０４がサブミラー保持部材５０４の回転中心である軸５０２ｂを中心として往復回動を繰り返す。すなわち、ミラーバウンド現象が発生する。

このとき、バウンド抑制部材５０９は、板バネ部５０９ａがＲ方向に搖動運動するとともに、バウンド抑制部材５０９全体が腕部５０４ｂに対して、矢印Ｘおよび矢印Ｙ方向にわずかにスライド運動する。このとき、板バネ部５０９ａの搖動運動は、規制突起５０４ｂ３によって振幅が規制される。

バウンド抑制部材５０９の搖動運動およびスライド運動によって、ミラーバウンド現象で発生した運動エネルギーを消費できる。これによって、サブミラー５０３を迅速にミラーダウン位置に静止させることが可能となる。

さらに、本実施形態では、減衰部材５０５がバウンド抑制部材５０９を挟むようにしてサブミラー保持部材５０４に固着されているため、減衰部材５０５がバウンド抑制部材５０９の運動エネルギーを減衰させることが可能となっている。その結果、ミラーバウンド現象の減衰をさらに早めることを可能にしている。また、減衰部材５０５は、サブミラー保持部材５０４の背面およびバウンド抑制部材５０９の裏面の反射を防止する機能を果たす。

板バネ部５０９ａの搖動運動の振動位相と、ミラーバウンド現象の振動位相が逆位相であり、振動周期が等しければ、運動エネルギーの消費は効率良く行われるため、ミラーバウンド現象をより早く収束させることができる。板バネ部５０９ａの振動位相が、ミラーバウンド現象の振動位相が逆位相で、かつ振動周期が等しくなるように、板バネ部５０９ａのばね定数およびおもり５０９ｂの質量などを設定している。

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。

１デジタル一眼レフカメラ（撮像装置）
２００撮像レンズ（撮像光学系）
５０３サブミラー（ミラー部材）
５０４サブミラー保持部材（ミラー部材）
５０７サブミラー角度決め部材（当接部材）
５０９バウンド抑制部材

Claims

撮像光路内に位置する第１の状態と、前記撮像光路外に位置する第２の状態との間で回動可能なミラー部材と、
前記ミラー部材が前記第１の状態のときに、前記ミラー部材と当接する当接部材と、
前記ミラー部材に対して所定の間隔が形成されるように前記ミラー部材に取り付けられ、前記ミラー部材が前記当接部材と衝突した際に、前記ミラー部材の振動を抑制するバウンド抑制部材と、を有することを特徴とする撮像装置。
前記バウンド抑制部材を挟むように、前記ミラー部材に固着された固定部材を更に有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記固定部材は、前記ミラー部材の入射面とは反対側の面に固着されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記固定部材は、前記反対側の面の反射を防止することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
前記バウンド抑制部材は、前記ミラー部材の前記当接部材と当接する位置に対して、前記光路を挟んで反対側に取り付けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記バウンド抑制部材は、前記ミラー部材が前記当接部材と衝突した際に弾性変形可能な弾性変形部と、前記ミラー部材の振動を抑制するためのおもりと、を有す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。
前記ミラー部材が前記当接部材と衝突した際に、前記バウンド抑制部材が前記ミラー部材のバウンドの振動位相と逆位相であって、振動周期が等しくなるように振動するために、前記おもりは所定の質量を有し、前記弾性変形部は所定のばね定数を有することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
前記弾性変形部は、板ばねであることを特徴とする請求項６または７に記載の撮像装置。
前記ミラー部材は、前記第１の状態のときに撮影光束を透過および反射するメインミラー部材と、前記メインミラー部材からの透過した撮影光束を反射するサブミラー部材と、を有し、
前記バウンド抑制部材は、前記サブミラー部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像装置。
請求項１から９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撮影レンズユニットと、を有することを特徴とするカメラシステム。