JP2018017998A - ミラー駆動装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ミラーバウンドが少なく、駆動時の応答性の高いミラー駆動装置を提供する。
【解決手段】ミラーボックス１００に回転可能に支持される第１の回転軸２０２ａと第２の回転軸２０２ｅを有し、メインミラー２０１を回動可能に保持するメインミラーホルダ２０２と、ミラーボックス１００に回転可能に支持される第１の回転軸２０４ａと第２の回転軸２０４ｄを有し、サブミラー２０３を回動可能に保持するサブミラーホルダ２０４と、メインミラーホルダ２０２とサブミラーホルダ２０４を連結する第１のミラー駆動リンク２０９と、第１のミラー駆動リンク２０９と係合し、モータ３０１により回転駆動される駆動部材３０４を備え、サブミラーホルダ２０４が駆動部材３０４によって直接駆動され、メインミラーホルダ２０２は第１のミラー駆動リンク２０９を介して駆動部材３０４によって駆動される構成とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、撮像装置に装備されるミラー駆動装置に関する。

一眼レフカメラには、入射光束を反射させてファインダ光学系に導くメインミラーと、メインミラーを透過した入射光束を焦点検出装置に導くサブミラーが配置されている。各ミラーは、撮影前に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撮影光路を遮る所定の停止位置に配置されて、入射光束をファインダ光学系や焦点検出装置に導く。一方、撮影時には、クイックリターン機構と呼ばれるミラー駆動機構の駆動により各ミラーを回動させて両ミラーを撮像光路外に退避させ、撮影終了後に再び撮像光路内の停止位置に戻している。

このようなミラー駆動機構では、各ミラーを撮像光路外から撮像光路内に戻すために回動させたときに、ストッパへの衝突によって生じる各ミラーのバウンドを抑制する必要がある。これは、メインミラーのバウンドを抑えることによってファインダ像を安定させることができ、サブミラーバウンドを抑えることで早期に焦点検出動作を開始することができるからである。また、ミラーバウンド時間が短縮されることで、その分だけ、ミラー駆動時間を短縮して、連続撮影速度を向上させることが可能となる。

従来のミラー駆動機構として、メインミラーの回転軸がミラーボックスに設けられ、サブミラーの回転軸がメインミラーに設けられ、メインミラーの回動に伴ってサブミラーの回転軸が移動する構造を有するものが知られている。このような構造には、メインミラーがバウンドしているとサブミラーもバウンドしてしまうという問題がある。

この問題に対して、特許文献１には、サブミラーを保持するサブミラーホルダの回転軸をミラーボックスに回動可能に配置することで、サブミラーの位置を安定させたミラー駆動装置が記載されている。また、特許文献２には、ミラーボックスに回動可能に配置された回転軸を備えるサブミラーホルダのエッジに沿って、メインミラーホルダに突設された軸が移動することによりサブミラーを押し上げるミラー駆動機構が記載されている。

特開昭６２−３２４３０号公報 特開２００９−２８８５１３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、メインミラーに伝達された駆動力が、四節リンク及びカムを介した複雑な機構によりサブミラーに伝達される構造となっており、そのため、サブミラーの応答性が低いという問題がある。また、サブミラーは、ミラーアップ時にはバネによる付勢力によって位置が規制されているため、回転軸を回転させるモータが停止していても、サブミラーホルダがストッパに衝突した際にミラーバウンドが生じる可能性がある。更に、メインミラーも別の四節リンク機構によりスイングバックしながら回動する構成となっているため、回転軸がミラーボックスに回動可能に支持される構成と比べると、メインミラーの駆動が安定しないおそれがある。

また、上記特許文献２に記載された技術では、サブミラーホルダの位置が片側しか規制されていないためにミラーダウン時の応答性が低下するおそれがあり、その結果、サブミラーホルダがストッパに衝突した際にミラーバウンドが生じやすいという問題がある。また、特許文献２に記載されたミラー駆動機構も、メインミラーホルダが四節リンク機構により回動する構成であるため、メインミラーの駆動が安定しないおそれがある。

本発明は、高い応答性と駆動安定性を得ることができると共にミラーバウンドの少ないミラー駆動装置を提供することを目的とする。

本発明に係るミラー駆動装置は、支持部材と、メインミラーと、前記支持部材に回転可能に支持されるメインミラー回転軸を有し、前記メインミラーを第１の位置と第２の位置との間で回動可能に保持するメインミラーホルダと、サブミラーと、前記支持部材に回転可能に支持されるサブミラー回転軸を有し、前記サブミラーを第３の位置と第４の位置との間で回動可能に保持するサブミラーホルダと、前記メインミラーホルダと前記サブミラーホルダを連結する少なくとも１つの連結部材と、前記連結部材と係合し、モータにより回転駆動される駆動部材と、を備え、前記サブミラーホルダは前記駆動部材によって直接駆動され、前記メインミラーホルダは前記連結部材を介して前記駆動部材によって駆動されることを特徴とする。

本発明によれば、高い応答性と駆動安定性を得ることができると共に、ミラーバウンドの少ないミラー駆動装置を実現することができる。

本発明に係るミラー駆動装置を備える撮像装置の概略断面図である。 ミラー駆動装置の分解斜視図である。 ミラー駆動装置を構成するミラーユニットの斜視図である。 ミラーユニットでのメインミラーホルダのガタ寄せを説明する模式図である。 ミラー駆動装置を構成する第１のミラー駆動リンクユニットの分解斜視図である。 図５中の平面Ｐでの断面図である。 ミラーユニットの側面図とその部分拡大図である。 ミラー駆動装置を構成する側板に設けられたメインミラー回転軸受の構造を示す正面図及び断面図である。 ミラー駆動装置を構成する第２のミラー駆動リンクユニットの分解斜視図である。 ミラーダウン位置にあるミラーユニットの側面図と、ミラーアップ動作開始直後のミラーユニットの側面図である。 ミラーアップ位置に到達する直前のミラーユニットの側面図と、ミラーアップ位置にあるミラーユニットの側面図である。 ミラーダウン位置におけるミラー角度の調整機構を説明する図である。

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（ａ）は、本発明に係るミラー駆動装置５を備える撮像装置１の概略構成を示す断面図であり、ミラー駆動装置５がミラーダウン位置にある状態を示す図である。図１（ｂ）は、ミラー駆動装置５を備える撮像装置１の概略構成を示す断面図であり、ミラー駆動装置５がミラーアップ位置にある状態を示す図である。図２は、ミラー駆動装置５の分解斜視図である。

撮像装置１は、具体的には、デジタル一眼レフカメラであり、カメラ本体１Ａと、カメラ本体１Ａに対して着脱自在な交換レンズ２（レンズ鏡筒）とを有する。カメラ本体１Ａは、焦点検出ユニット３、光学ファインダユニット４、ミラー駆動装置５及び撮像センサ６を備える。ミラー駆動装置５は、ミラーユニット２００を備える。ミラーユニット２００は、メインミラー２０１と、メインミラー２０１を保持するメインミラーホルダ２０２と、サブミラー２０３（図３参照）と、サブミラー２０３を保持するサブミラーホルダ２０４を有する。メインミラーホルダ２０２及びサブミラーホルダ２０４は、ミラーボックス１００（支持部材）に回動可能に取り付けられている。ミラー駆動装置５は、メインミラー２０１（メインミラーホルダ２０２）をミラーダウン位置（第１の位置）とミラーアップ位置（第２の位置）との間で回動させる。また、ミラー駆動装置５は、サブミラー２０３（サブミラーホルダ２０４）をミラーダウン位置（第３の位置）とミラーアップ位置（第４の位置）との間で回動させる。

図１（ａ）の状態では、ミラーユニット２００はミラーダウンの状態となっており（メインミラーホルダ２０２及びサブミラーホルダ２０４がそれぞれミラーダウン位置にあり）、ミラーユニット２００は撮影光路内に位置している。この状態では、交換レンズ２を通過した入射光束はハーフミラーのメインミラー２０１で分離され、メインミラー２０１で反射した入射光束は光学ファインダユニット４のペンタプリズムに導かれる。一方、メインミラー２０１を透過した光束はサブミラー２０３で反射して焦点検出ユニット３に導かれる。したがって、ミラーユニット２００がミラーダウン位置にあるときには、交換レンズ２を通過した入射光束は、撮像センサ６に導かれない。

ミラーユニット２００がミラーアップ位置にある（つまり、メインミラーホルダ２０２及びサブミラーホルダ２０４がミラーアップ位置にある）図１（ｂ）の状態では、ミラーユニット２００は撮影光路の上方に移動して、撮影光路から退避している。このとき、サブミラーホルダ２０４は、メインミラーホルダ２０２に重なった状態でミラーボックス１００の上方に移動する。この状態では、交換レンズ２を通過した入射光束は、光学ファインダユニット４と焦点検出ユニット３に導かれることなく、撮像センサ６に導かれ、撮像センサ６の受光面に結像する。このように、ミラー駆動装置５は、メインミラーホルダ２０２及びサブミラーホルダ２０４を、ミラーダウン位置とミラーアップ位置との間で移動させる。

ここで、図１及び図２に示すように、交換レンズ２の光軸方向をｚ軸方向、撮像装置１の鉛直方向をｙ軸方向、ｚ軸方向とｙ軸方向の両方向と直交する方向をｘ軸方向と定義して、適宜、以下の説明に用いる。

ミラー駆動装置５は、ミラーユニット２００に加えて、ミラーボックス１００、側板１０１、調整板１０３及びミラーモータユニット３００を備える。側板１０１は、ミラーボックス１００においてｘ軸方向と直交する一方の側面に固定され、調整板１０３は、ミラーボックス１００においてｘ軸方向と直交する他方の側面に固定される。つまり、側板１０１と調整板１０３は、ｘ軸方向において対向するようにミラーボックス１００に取り付けられる。側板１０１は、メインミラー緩衝軸１０１ａ、サブミラー位置決め軸１０１ｂ、サブミラー回転軸受部１０１ｃ及びメインミラー回転軸受１０２を有する。調整板１０３は、メインミラー緩衝軸１０３ａ、サブミラー位置決め軸１０３ｂ、サブミラー回転軸受部１０３ｃ、メインミラー回転軸受穴１０３ｄを有する。

メインミラー緩衝軸１０１ａ，１０３ａ及びサブミラー位置決め軸１０１ｂ，１０３ｂは、偏芯ピンとして形成されている。メインミラー緩衝軸１０１ａ，１０３ａをｘ軸まわりに回転させると、メインミラーホルダ２０２が当接した際のミラー角度を調整することができる。また、サブミラー位置決め軸１０１ｂ，１０３ｂをｘ軸まわりに回転させると、サブミラーホルダ２０４が当接した際のミラー角度を調整することができる。メインミラー回転軸受１０２も偏芯軸受として構成されており、ｘ軸まわりに回転させると、メインミラーホルダ２０２の第１の回転軸２０２ａのｙｚ面上の位置を調整することができる。これらの事項の詳細については後述する。

ミラーモータユニット３００は、モータ３０１、モータフランジ３０２、モータベース３０３及び駆動部材３０４（図５参照）を有する。モータ３０１は、モータフランジ３０２を介してモータベース３０３に固定される。モータベース３０３は側板１０１に固定される。

図３（ａ）は、メインミラー２０１側から見たミラーユニット２００の構造を示す斜視図である。図３（ｂ）は、サブミラー２０３側から見たミラーユニット２００の構造を示す斜視図である。ミラーユニット２００は、メインミラー２０１、メインミラーホルダ２０２、サブミラー２０３及びサブミラーホルダ２０４に加えて、第１のミラー駆動リンクユニット２０５及び第２のミラー駆動リンクユニット２０６を有する。

メインミラーホルダ２０２には、メインミラー回転軸である第１の回転軸２０２ａと第２の回転軸２０２ｅが形成されている。第１の回転軸２０２ａは、側板１０１のメインミラー回転軸受１０２に回転可能に支持されている。第２の回転軸２０２ｅは、調整板１０３のメインミラー回転軸受穴１０３ｄに回転可能に支持されている。メインミラーホルダ２０２には、第１の当接部２０２ｇが形成されている。メインミラー２０１がミラーダウン位置にあるときに、第１の当接部２０２ｇは側板１０１のメインミラー緩衝軸１０１ａと当接する。メインミラーホルダ２０２には、第２の当接部２０２ｈが形成されている。メインミラー２０１がミラーダウン位置にあるときに、第２の当接部２０２ｈは調整板１０３のメインミラー緩衝軸１０３ａと当接する。メインミラー２０１がミラーアップ位置にあるとき、メインミラーホルダ２０２においてメインミラー２０１を保持している側の先端部は、ミラーボックス１００に設けられたミラーアップストッパ１００ａ（図２参照）に当接する（図１１（ｂ）参照）。

メインミラーホルダ２０２は、第１の回転軸２０２ａにおいてガタ寄せされていることが望ましい。図４は、メインミラーホルダ２０２を第１の回転軸２０２ａにおいてガタ寄せする構成の模式図である。側板１０１に、ガタ寄せ板１０１ｅをｚ軸まわりに回転可能に配置する。また、第１のガタ寄せばね２０７の一端をガタ寄せ板１０１ｅに当接させると共に他端を、例えば、側板１０１に固定する。これにより、ガタ寄せ板１０１ｅは、第１の回転軸２０２ａと当接し、第１の回転軸２０２ａをｘ軸方向及びｙ軸方向に付勢する。こうして、第１の回転軸２０２ａとメインミラー回転軸受１０２の嵌合部におけるＸｙ面上のガタ及びメインミラーホルダ２０２とミラーボックス１００のｘ軸方向のガタを寄せることができる。なお、ここでは、第１の回転軸２０２ａをｘ軸方向及びｙ軸方向に付勢する構成について説明したが、第１の回転軸２０２ａを付勢する方向は、ｘ軸方向及びｚ軸方向であってもよい。

サブミラーホルダ２０４には、サブミラー回転軸である第１の回転軸２０４ａと第２の回転軸２０４ｄが形成されている。第１の回転軸２０４ａは、側板１０１のサブミラー回転軸受部１０１ｃに回転可能に支持されている。サブミラー回転軸受部１０１ｃのｘ軸方向の厚さは、側板１０１の厚さよりも大きい。これにより、第１の回転軸２０４ａを側板１０１の揃断面で直接受ける構成と比べると、第１の回転軸２０４ａとの接触面積が大きくなることで、耐久性を向上させることができる。第２の回転軸２０４ｄは、調整板１０３のサブミラー回転軸受部１０３ｃに回転可能に支持されている。サブミラー回転軸受部１０３ｃのｘ軸方向の厚さは、調整板１０３の厚さよりも大きい。これにより、第２の回転軸２０４ｄを調整板１０３の揃断面で直接受ける構成と比べると、第２の回転軸２０４ｄとの接触面積が大きくなることで、耐久性を向上させることができる。

サブミラーホルダ２０４には、第１の当接部２０４ｆと第２の当接部２０４ｇが形成されている。サブミラー２０３がミラーダウン位置にあるときに、第１の当接部２０４ｆは側板１０１のサブミラー位置決め軸１０１ｂと当接し、第２の当接部２０４ｇは調整板１０３のサブミラー位置決め軸１０３ｂと当接する。サブミラー２０３がミラーアップ位置にあるときには、サブミラーホルダ２０４においてサブミラー２０３が保持されている側の先端部は、メインミラーホルダ２０２のサブミラー当接部２０２ｉと当接する。

サブミラーホルダ２０４は、第１の回転軸２０４ａにおいてガタ寄せされていることが望ましく、サブミラーホルダ２０４のガタ寄せには、図４を参照して説明したメインミラーホルダ２０２のガタ寄せと同様の構成を用いることができる。つまり、図４に示されるように、側板１０１にｚ軸まわりに回転可能なガタ寄せ板１０１ｅを設け、第２のガタ寄せばね２０８の一端をガタ寄せ板１０１ｅに当接させると共に他端を、例えば、側板１０１に固定する。これにより、ガタ寄せ板１０１ｅは、サブミラーホルダ２０４の第１の回転軸２０４ａと当接し、第１の回転軸２０４ａをｘ軸方向及びｙ軸方向に付勢する。こうして、サブミラーホルダ２０４の第１の回転軸２０４ａとサブミラー回転軸受部１０１ｃの嵌合部におけるＸｙ面上のガタ及びサブミラーホルダ２０４とミラーボックス１００のｘ軸方向のガタを寄せることができる。なお、ここでは、第１の回転軸２０４ａをｘ軸方向及びｙ軸方向に付勢する構成について説明したが、第１の回転軸２０４ａを付勢する方向は、ｘ軸方向及びｚ軸方向であってもよい。

図５は、第１のミラー駆動リンクユニット２０５の分解斜視図である。連結部材の１つである第１のミラー駆動リンク２０９は、メインミラー連結部２０９ａ（第１の連結部）とサブミラー連結部２０９ｂ（第２の連結部）を有する。メインミラー連結部２０９ａは、メインミラーホルダ２０２のメインミラー駆動軸２０２ｂに設けられた嵌合部２０２ｄと嵌合し、メインミラーホルダ２０２と第１のミラー駆動リンク２０９を連結する。また、第１のミラー駆動リンク２０９がメインミラー駆動軸２０２ｂから外れるのを防止するために、メインミラー駆動軸２０２ｂの止め輪係合溝２０２ｆにはＥガタ止め輪２１１が係合されている。サブミラー連結部２０９ｂの内径部は、サブミラーホルダ２０４に設けられたサブミラー駆動軸２０４ｂの嵌合部２０４ｃの外径部と回転摺動可能に嵌合する。そして、サブミラー駆動軸２０４ｂの嵌合部２０４ｃの内径部と駆動部材３０４に設けられた駆動レバー３０４ｂの嵌合部３０４ｄとが、回転摺動可能に嵌合する。

モータ３０１の出力軸３０１ａは、駆動部材３０４のモータ係合穴３０４ａに挿入されて固定される。モータ３０１の出力軸３０１ａとサブミラーホルダ２０４の第１の回転軸２０４ａ及び第２の回転軸２０４ｄは、ｘ軸方向から見て略同軸に配置されている。駆動部材３０４の駆動レバー３０４ｂとサブミラーホルダ２０４のサブミラー駆動軸２０４ｂが連結されているため、モータ３０１を駆動して駆動部材３０４を回動させることにより、サブミラーホルダ２０４の駆動が可能となる。モータ３０１の回転角とサブミラーホルダ２０４の回転角は１対１に対応する。よって、モータ３０１が所定の停止精度で停止すれば、サブミラーホルダ２０４も同様に所定の停止精度で停止する。

駆動レバー３０４ｂには、ばね受け座金２１２が挿入されている。ばね受け座金２１２は、駆動レバー３０４ｂのガタ寄せばね係合部３０４ｃと嵌合部３０４ｄの境界部に係止される。メインミラーホルダ２０２のガタ寄せばね係合溝２０２ｃと駆動部材３０４のガタ寄せばね係合部３０４ｃとに係合するように、付勢部材としての第３のガタ寄せばね２１０が配置される。第３のガタ寄せばね２１０により、メインミラーホルダ２０２のメインミラー駆動軸２０２ｂと駆動部材３０４の駆動レバー３０４ｂはそれぞれ、第１のミラー駆動リンク２０９の長手方向外側に（互いに離れる方向へ）付勢される。なお、第１のミラー駆動リンク２０９の長手方向とは、メインミラー連結部２０９ａの中心とサブミラー連結部２０９ｂの中心とを結ぶ方向である。ばね受け座金２１２は、ミラー駆動装置５の駆動中に第３のガタ寄せばね２１０がサブミラーホルダ２０４のサブミラー駆動軸２０４ｂ及び第１のミラー駆動リンク２０９のサブミラー連結部２０９ｂに接触するのを防止する。

図６は、図５に示す平面Ｐ（メインミラーホルダ２０２のメインミラー駆動軸２０２ｂの中心軸と駆動部材３０４の駆動レバー３０４ｂの中心軸を通る平面）での断面図である。メインミラー駆動軸２０２ｂは、第３のガタ寄せばね２１０により図６の左方向に力を受けることにより、第１のミラー駆動リンク２０９に設けられたメインミラー連結部２０９ａの内側に当接する。駆動レバー３０４ｂは、第３のガタ寄せばね２１０により図６の右方向に力を受けることにより、サブミラーホルダ２０４のサブミラー駆動軸２０４ｂの内側に当接する。サブミラーホルダ２０４のサブミラー駆動軸２０４ｂは、駆動レバー３０４ｂより図６の右方向に力を受けることにより、第１のミラー駆動リンク２０９に設けられたサブミラー連結部２０９ｂの内側に当接する。こうして、第３のガタ寄せばね２１０により、メインミラー駆動軸２０２ｂとメインミラー連結部２０９ａ、駆動レバー３０４ｂとサブミラー駆動軸２０４ｂ、サブミラー駆動軸２０４ｂとサブミラー連結部２０９ｂの３カ所のガタ寄せを実現することができる。第３のガタ寄せばね２１０として捩じりばねを用いる場合には、ミラー駆動装置５の駆動中に第３のガタ寄せばね２１０が外れるのを防止するために、コイル部の巻径は、メインミラー駆動軸２０２ｂと駆動レバー３０４ｂの軸間距離より大きいことが望ましい。

図７（ａ）は、ミラーユニット２００をｘ軸方向から見た側面図である。ミラーユニット２００では、メインミラーホルダ２０２、サブミラーホルダ２０４、第１のミラー駆動リンク２０９、側板１０１（図７（ａ）に不図示）により、第１のミラー駆動リンクユニット２０５の四節リンク機構が構成されている。図７（ａ）には、リンク１，２，３を有する第１のミラー駆動リンクユニット２０５の四節リンク機構を太線で模式的に示している。リンク１は、サブミラーホルダ２０４の一部で構成されており、サブミラーホルダ２０４の第１の回転軸２０４ａの中心軸とサブミラーホルダ２０４のサブミラー駆動軸２０４ｂの中心軸（＝サブミラー連結部２０９ｂの中心）を結ぶ直線と定義する。リンク２は、第１のミラー駆動リンク２０９のメインミラー連結部２０９ａの中心軸とサブミラー連結部２０９ｂの中心軸を結ぶ直線と定義する。つまり、メインミラーホルダ２０２とサブミラーホルダ２０４を連結する第１のミラー駆動リンク２０９がリンク２である。リンク３は、メインミラーホルダ２０２の一部で構成され、メインミラーホルダ２０２の第１の回転軸２０２ａとメインミラー駆動軸２０２ｂ（＝メインミラー連結部２０９ａの中心）を結ぶ直線と定義する。

上述したようにミラー駆動装置５では、メインミラーホルダ２０２は第１のミラー駆動リンク２０９を介して駆動部材３０４によって駆動される。また、サブミラーホルダ２０４は駆動部材３０４によって直接駆動される。このような単純な構成にすることによって、部品間のガタによる影響を抑制して、応答性の高い駆動を実現することができる。

図７（ｂ）は、ミラーユニット２００の部分拡大図であり、メインミラーホルダ２０２の第１の回転軸２０２ａとメインミラー回転軸受１０２の周辺の構造を示している。メインミラー回転軸受１０２は、リンク３方向に偏芯量ｅで偏芯している。図７（ｂ）では、メインミラー回転軸受１０２は、その中心軸に対してメインミラー駆動軸２０２ｂ（図７（ａ）参照）の反対側（図７（ｂ）で略右側）に偏芯しているが、偏芯方向はメインミラー駆動軸２０２ｂ側（図７（ｂ）で略左側）であってもよい。

図８（ａ）は、メインミラー回転軸受１０２の構造を示す正面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す矢視Ａ−Ａでの断面図である。メインミラー回転軸受１０２は、軸受部１０２ａ、固定部１０２ｂ及び六角穴部１０２ｃを有する。軸受部１０２ａは、メインミラーホルダ２０２の第１の回転軸２０２ａと嵌合する。固定部１０２ｂは、側板１０１と係合する。六角穴部１０２ｃは、メインミラー回転軸受１０２をｘ軸まわりに回転させるための部位である。詳細は後述するが、メインミラー回転軸受１０２をｘ軸まわりに回転させることで、第１の回転軸２０２ａのｙｚ面上での位置を調整して、メインミラー２０１の角度を調整することができる。

図９は、第２のミラー駆動リンクユニット２０６の分解斜視図である。連結部材の１つである第２のミラー駆動リンク２１３は、メインミラー係合部２１３ａとサブミラー連結部２１３ｂを有する。第２のミラー駆動リンク２１３は、メインミラー係合部２１３ａにおいて円筒部材２１４を介してメインミラーホルダ２０２に対して回転可能に固定される。また、第２のミラー駆動リンク２１３は、サブミラー連結部２１３ｂにおいてサブミラーホルダ２０４に対して回動可能に嵌合している。

ミラー駆動装置５では、第１のミラー駆動リンクユニット２０５と第２のミラー駆動リンクユニット２０６をそれぞれ、ミラーユニット２００のｘ軸方向の両側に分けて設けている。これにより、ミラーユニット２００を高速駆動させたときの駆動安定性を向上させることができる。また、第１のミラー駆動リンクユニット２０５と第２のミラー駆動リンクユニット２０６のそれぞれにかかる負荷を分散させることができることで、耐久性を向上させることができる。

なお、ミラーユニット２００を高速駆動する必要がない場合は、第１のミラー駆動リンクユニット２０５と第２のミラー駆動リンク２１３の少なくとも一方だけでミラーユニット２００を駆動する構成としてもよい。例えば、第１のミラー駆動リンクユニット２０５のみで駆動する構成とした場合、第２のミラー駆動リンクユニット２０６の配置スペースが不要となることで、カメラ本体１Ａの小型化を図ることができ、また、部品点数の削減による低コスト化が可能となる。別の構成例としては、第１のミラー駆動リンク２０９を設けず、第２のミラー駆動リンク２１３のみでメインミラー２０１とサブミラー２０３を連結させた構成も考えられる。この場合、第１のミラー駆動リンク２０９の配置スペースが不要となることでモータ３０１をミラーに近づけることができ、これにより、カメラ本体１Ａ内での各種部品のレイアウトについての自由度を高めることができる。

次に、ミラー駆動装置５のミラーアップ動作及びミラーダウン動作について説明する。図１０（ａ）は、ミラーダウン位置にあるミラーユニット２００の側面図（ｘ軸方向から見た図）である。図１０（ａ）中の太線は、図７（ａ）と同様に、第１のミラー駆動リンクユニット２０５の四節リンク機構を模式的に示している。

ミラーユニット２００がミラーダウン位置にあるときには、駆動部材３０４は、モータ３０１の保持トルクによって、サブミラーホルダ２０４の第１の回転軸２０４ａ及び第２の回転軸２０４ｄを中心軸として回転しないように保持される。また、駆動レバー３０４ｂがサブミラーホルダ２０４のサブミラー駆動軸２０４ｂと係合することで、サブミラーホルダ２０４の第１の回転軸２０４ａまわりの回転が規制されている。そして、サブミラーホルダ２０４の第１の当接部２０４ｆは、側板１０１のサブミラー位置決め軸１０１ｂに当接し、サブミラーホルダ２０４の第２の当接部２０４ｇは、調整板１０３のサブミラー位置決め軸１０３ｂに当接している。第１のミラー駆動リンク２０９のサブミラー連結部２０９ｂは、サブミラーホルダ２０４のサブミラー駆動軸２０４ｂと嵌合している。第１のミラー駆動リンク２０９のメインミラー連結部２０９ａは、メインミラーホルダ２０２のメインミラー駆動軸２０２ｂと嵌合している。こうして、第１のミラー駆動リンク２０９により、メインミラーホルダ２０２の位置が規制されている。その結果、メインミラーホルダ２０２の第１の当接部２０２ｇが側板１０１のメインミラー緩衝軸１０１ａに当接し、第２の当接部２０２ｈが調整板１０３のメインミラー緩衝軸１０３ａに当接した状態が維持される。

図１０（ａ）に示すように、第１のミラー駆動リンクユニット２０５の四節リンク機構は、リンク１とリンク２とがなす角α及びリンク２とリンク３がなす角βが共に略６０度になるように構成されている。これにより、極端な鋭角や鈍角でリンク機構が構成される場合に比べて、駆動力の伝達効率を高めることができ、ミラーアップ動作開始時のモータ３０１の負荷を軽減することができる。つまり、ミラーアップ動作開始時の応答性を高めることができる。モータ３０１が起動され、ミラー駆動装置５がミラーアップ動作を開始すると、図１０（ｂ）に示す状態となる。

図１０（ｂ）は、ミラーユニット２００のミラーアップ動作開始直後の状態を示す側面図（ｘ軸方向から見た図）である。図１０（ｂ）中の太線は、図１０（ａ）と同様に、第１のミラー駆動リンクユニット２０５の四節リンク機構を模式的に示している。前述の通り、モータ３０１の出力軸３０１ａとサブミラーホルダ２０４の第１の回転軸２０４ａ及び第２の回転軸２０４ｄはｘ軸方向において略同軸に配置されている。また、出力軸３０１ａに固定された駆動部材３０４に設けられた駆動レバー３０４ｂは、サブミラーホルダ２０４のサブミラー駆動軸２０４ｂと嵌合している。そのため、駆動部材３０４がミラーダウン位置から僅かに回動すると、サブミラーホルダ２０４が、第１の回転軸２０４ａ及び第２の回転軸２０４ｄを中心として、駆動レバー３０４ｂによりモータ３０１の回転角度と同じ角度だけ回動する。このとき、サブミラーホルダ２０４の第１の当接部２０４ｆ及び第２の当接部２０４ｇはそれぞれ、サブミラー位置決め軸１０１ｂ，１０３ｂから離れる。また、第１のミラー駆動リンク２０９を介して、メインミラーホルダ２０２が第１の回転軸２０２ａ及び第２の回転軸２０２ｅを中心軸として回動する。これにより、メインミラーホルダ２０２の第１の当接部２０２ｇ及び第２の当接部２０２ｈはそれぞれ、メインミラー緩衝軸１０１ａ，１０３ａから離れる。

図１０（ｂ）に示す状態から更にミラー駆動装置５のミラーアップ動作が進むと、図１１（ａ）に示す状態となる。図１１（ａ）は、ミラーアップ位置に到達する直前のミラーユニット２００の側面図（ｘ軸方向から見た図）である。図１１（ａ）中の太線は、図１０（ｂ）と同様に、第１のミラー駆動リンクユニット２０５の四節リンク機構を模式的に示している。モータ３０１の駆動により、駆動部材３０４が図１０（ｂ）の状態から更にミラーアップ位置へ向けて回動する。そして、駆動部材３０４の駆動レバー３０４ｂによって、サブミラーホルダ２０４は第１の回転軸２０４ａ及び第２の回転軸２０４ｄを中心軸として回動する。また、メインミラーホルダ２０２も、第１の回転軸２０２ａ及び第２の回転軸２０２ｅを中心軸として回動する。

前述の通り、モータ３０１の出力軸３０１ａとサブミラーホルダ２０４の第１の回転軸２０４ａ及び第２の回転軸２０４ｄは、ｘ軸方向に略同軸となるように配置されている。また、出力軸３０１ａに固定された駆動部材３０４とサブミラーホルダ２０４は、ギヤやカム等の他の機械要素を介さずに連結されている。そのため、モータ３０１が減速するときの力を遅延なくサブミラーホルダ２０４に伝達することができる。また、モータ３０１の回転角とサブミラーホルダ２０４の回転角とが１対１に対応するため、モータ３０１を静止させることで、サブミラー２０３（サブミラーホルダ２０４）をバウンドさせることなく静止させることができる。

図１１（ａ）に示すようにミラーユニット２００がミラーアップ位置に到達する直前に、リンク１とリンク２のなす角αは鈍角（ここでは、約１２０度）に切り替わっており、リンク１とリンク２が一直線上に並ぶ（上死点）直前の状態となっている。このとき、リンク１の回動量に対するリンク３の回動量が小さくなるため、モータ３０１の回転角速度が等速であっても、リンク３の回転角速度はミラーアップ動作が完了する直前に減速する。これにより、図１１（ａ）の状態においてモータ３０１にブレーキをかけた際に、より効果的にメインミラーホルダ２０２にブレーキをかけることができる。また、第３のガタ寄せばね２１０によりリンク１とリンク２の連結部及びリンク２とリンク３の連結部のガタが抑えられているため、遅延なくメインミラーホルダ２０２にモータ３０１の力を伝達することができる。こうして、メインミラーホルダ２０２がミラーアップストッパ１００ａに衝突する直前に減速することが可能になり、ミラーアップ動作時のメインミラー２０１（メインミラーホルダ２０２）のバウンドを抑えることができる。メインミラー２０１のバウンドを小さく抑えることが可能になることで、素早く露光動作に移行することができ、連続撮影速度を向上させることができ、また、撮影時に撮影者が感じる衝撃を小さくすることができる。

図１１（ａ）に示す状態からミラーユニット２００のミラーアップ動作が進むと、図１１（ｂ）に示す状態へ遷移する。図１１（ｂ）は、ミラーアップ位置にあるミラーユニット２００の側面図（ｘ軸方向から見た図）である。図１１（ｂ）中の太線は、図１１（ａ）と同様に、第１のミラー駆動リンクユニット２０５の四節リンク機構を模式的に示している。

ミラーユニット２００がミラーアップ位置にあるとき、駆動部材３０４は、モータ３０１の保持トルクによって、サブミラーホルダ２０４の第１の回転軸２０４ａ及び第２の回転軸２０４ｄを中心軸として回転しないように保持されている。また、駆動レバー３０４ｂがサブミラーホルダ２０４のサブミラー駆動軸２０４ｂと係合することで、サブミラーホルダ２０４の第１の回転軸２０４ａ及び第２の回転軸２０４ｄを中心軸とした回転が規制されている。メインミラーホルダ２０２の位置は第１のミラー駆動リンク２０９により規制されており、メインミラーホルダ２０２はミラーアップストッパ１００ａに当接し、サブミラーホルダ２０４はメインミラーホルダ２０２のサブミラー当接部２０２ｉと当接している。

ミラーユニット２００がミラーアップ位置にあるとき、リンク１とリンク２がなす角αは、図１１（ａ）の状態にあるときよりも大きいが、１８０度にはならない。したがって、上死点を超えることはなく、リンク３が戻ってしまう（リンク１の回転と逆回転する）ことはない。ミラーユニット２００がミラーダウン位置からミラーアップ位置へ遷移する間に、サブミラー２０３（サブミラーホルダ２０４）は約１２３度、メインミラー２０１（メインミラーホルダ２０２）は約５１度、それぞれ回動している。

ミラーユニット２００がミラーアップ位置に到達すると、露光動作が行われ、交換レンズ２を通過した入射光束が撮像センサ６に結像する。露光動作が完了すると、ミラーユニット２００は、モータ３０１の駆動によりミラーアップ位置からミラーダウン位置へのミラーダウン動作が開始される。ミラーダウン動作が開始されると、図１１（ａ）に示す状態へ遷移する。まず、駆動部材３０４が図１１（ｂ）の状態から僅かに回動し、駆動レバー３０４ｂによってサブミラーホルダ２０４が第１の回転軸２０４ａ及び第２の回転軸２０４ｄを中心軸として回動する。これに伴い、サブミラーホルダ２０４が、メインミラーホルダ２０２のサブミラー当接部２０２ｉから離れ、第１のミラー駆動リンク２０９を介してメインミラーホルダ２０２が第１の回転軸２０２ａ及び第２の回転軸２０２ｅを中心軸として回動する。これにより、メインミラーホルダ２０２はミラーアップストッパ１００ａから離れる。

図１１（ａ）に示す状態からミラーユニット２００のミラーダウン動作が更に進むと、ミラーユニット２００は図１０（ｂ）に示す状態へ遷移する。モータ３０１の駆動により駆動部材３０４が図１１（ａ）の状態から更に回動すると、駆動レバー３０４ｂによってサブミラーホルダ２０４が第１の回転軸２０４ａ及び第２の回転軸２０４ｄを中心軸として回動する。また、第１のミラー駆動リンク２０９を介して、メインミラーホルダ２０２が第１の回転軸２０２ａ及び第２の回転軸２０２ｅを中心軸として回動する。

ミラーユニット２００がミラーダウン位置へ到達する直前に、リンク１とリンク２のなす角αは鋭角に切り替わる。リンク１とリンク２のなす角αが小さくなるほど、リンク１の回動量に対するリンク３の回動量が小さくなる。つまり、モータ３０１の回転角速度が等速であっても、ミラーダウン位置に到達する直前に、リンク３の回転角速度は減速する。これにより、図１０（ｂ）の状態では、モータ３０１にブレーキをかけた際に、より効果的にメインミラーホルダ２０２の回動にブレーキをかけることができる。また、第１のガタ寄せばね２０７により、リンク１とリンク２の連結部及びリンク２とリンク３の連結部のガタが抑えられているため、遅延なくメインミラーホルダ２０２にモータ３０１の力を伝達することができる。すなわち、メインミラーホルダ２０２をメインミラー緩衝軸１０１ａ，１０３ａに衝突する直前に減速させることが可能になり、ミラーダウン時のメインミラー２０１（メインミラーホルダ２０２）にバウンドが発生するのを抑えることができる。これにより、ファインダ像が安定するまでの時間を短縮することが可能になる。

また、サブミラーホルダ２０４は駆動部材３０４で直接駆動されるため、遅延なくモータ３０１の回転駆動力を伝達することができる。すなわち、サブミラーホルダ２０４の回動速度を、サブミラーホルダ２０４がサブミラー位置決め軸１０１ｂ，１０３ｂに衝突する直前に減速させて、ミラーダウン時のサブミラー２０３（サブミラーホルダ２０４）にバウンドが発生するのを抑えることができる。これにより、素早く合焦動作に移行することが可能となる。以上の説明の通り、ミラーアップ動作及びミラーダウン動作に要する時間を短縮することができるようになることで、連続撮影速度を向上させることが可能となる。図１０（ｂ）に示す状態から、ミラーユニット２００のミラーダウン動作が更に進むと、ミラーユニット２００は、図１０（ａ）に示すミラーダウン位置に戻る。ミラーユニット２００がミラーダウン位置に戻り、交換レンズ２を通過した入射光束が光学ファインダユニット４及び焦点検出ユニット３に導かれることで、次の撮影のための種々のセンシングが可能となる。

さて、撮像装置１のようなデジタル一眼レフカメラのミラー駆動装置５では、メインミラー２０１及びサブミラー２０３のミラーダウン位置でのミラー角度には高い精度が要求される。これは、メインミラー２０１の角度精度は、撮像センサ６で撮影される画像と撮影者がファインダを覗いた際に見ることができる画像の一致率に影響するからであり、また、サブミラー２０３の角度精度は合焦精度に影響するからである。そのため、ミラー駆動装置５はミラー角度の調整機構を備えており、次に、ミラー駆動装置５におけるミラー角度の調整機構について説明する。

図１２（ａ）は、ミラーダウン位置におけるミラー角度をメインミラー緩衝軸１０１ａにより調整する方法を説明する側面図である。図１２（ｂ）は、ミラーダウン位置におけるミラー角度をメインミラー回転軸受１０２により調整する方法を説明する側面図である。ミラーユニット２００がミラーダウン位置にあるときにメインミラーホルダ２０２が当接するメインミラー緩衝軸１０１ａは偏芯ピンになっている。メインミラー緩衝軸１０１ａをｘ軸まわりに回転させると、ｘ軸方向から見たときにメインミラー緩衝軸１０１ａはｙｚ面で円弧を描くように移動する。よって、メインミラー緩衝軸１０１ａの位置を移動させることでメインミラー２０１の角度を調整することができ、このとき、図１２（ａ）に示すように、リンク１、リンク２及びリンク３のすべてが移動するため、サブミラー２０３の角度も変化する。したがって、メインミラー緩衝軸１０１ａによるミラー角度の調整では、メインミラー２０１とサブミラー２０３の角度調整を独立して行うことはできない。

これに対して、メインミラー回転軸受１０２をｘ軸まわりに回転させた場合、図１２（ｂ）に示すようにｘ軸方向から見たときの、メインミラー回転軸受１０２の軸受部１０２ａのｙｚ面内での位置を調整することができる。これにより、軸受部１０２ａと嵌合しているメインミラーホルダ２０２の第１の回転軸２０２ａの、ｘ軸方向から見たときのｙｚ面内での位置を調整することができる。メインミラー回転軸受１０２はリンク３方向に偏芯しているため、図７（ａ），（ｂ）の状態からメインミラー回転軸受１０２を回転させると、第１の回転軸２０２ａの位置はｙｚ面内でリンク３と略直交する方向へ移動する。ここで、第１の回転軸２０２ａのｙｚ面上での移動軌跡は、メインミラー駆動軸２０２ｂを中心とした円周となることが望ましい。この場合、メインミラー回転軸受１０２を回転させると、図７（ａ），（ｂ）に示した状態及びこれに近い状態では、図１２（ｂ）に示すようにリンク３は移動するがリンク１は移動しない。したがって、サブミラー２０３の角度に影響を与えることなく、メインミラー２０１の角度のみを調整することができる。

実際のミラー角度の角度調整では、まず、サブミラー位置決め軸１０１ｂ，１０３ｂをｘ軸まわりに回転させてサブミラー２０３（サブミラーホルダ２０４）の角度を調整する。続いて、メインミラー回転軸受１０２をｘ軸まわりに回転させ、メインミラー２０１（メインミラーホルダ２０２）の角度を調整する。次に、サブミラーホルダ２０４の位置を維持して、メインミラーホルダ２０２の第１の当接部２０２ｇ及び第２の当接部２０２ｈにそれぞれメインミラー緩衝軸１０１ａ，１０３ａが当接するようにメインミラー緩衝軸１０１ａ，１０３ａをｘ軸まわりに回転させる。これにより、メインミラー２０１とサブミラー２０３のそれぞれの角度を個別に調整することができる。

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、撮像装置１は、デジタル一眼レフカメラに限定されず、一眼レフフィルムカメラであってもよい。

５ ミラー駆動装置
１００ ミラーボックス
２００ ミラーユニット
２０１ メインミラー
２０２ メインミラーホルダ
２０３ サブミラー
２０４ サブミラーホルダ
２０５ 第１のミラー駆動リンクユニット
２０６ 第２のミラー駆動リンクユニット
２０７ 第１のガタ寄せばね
２０８ 第２のガタ寄せばね
２０９ 第１のミラー駆動リンク
２１０ 第３のガタ寄せばね
２１３ 第２のミラー駆動リンク
３００ ミラーモータユニット
３０１ モータ
３０４ 駆動部材

Claims (9)

1. 支持部材と、
   メインミラーと、
   前記支持部材に回転可能に支持されるメインミラー回転軸を有し、前記メインミラーを第１の位置と第２の位置との間で回動可能に保持するメインミラーホルダと、
   サブミラーと、
   前記支持部材に回転可能に支持されるサブミラー回転軸を有し、前記サブミラーを第３の位置と第４の位置との間で回動可能に保持するサブミラーホルダと、
   前記メインミラーホルダと前記サブミラーホルダを連結する少なくとも１つの連結部材と、
   前記連結部材と係合し、モータにより回転駆動される駆動部材と、を備え、
   前記サブミラーホルダは前記駆動部材によって直接駆動され、前記メインミラーホルダは前記連結部材を介して前記駆動部材によって駆動されることを特徴とするミラー駆動装置。
2. 前記モータの出力軸と前記サブミラー回転軸とは略同軸に配置されていることを特徴とする請求項１記載のミラー駆動装置。
3. 前記連結部材は、
   前記メインミラーホルダと連結される第１の連結部と、
   前記サブミラーホルダと連結される第２の連結部とを有し、
   前記サブミラー回転軸と前記第２の連結部を結ぶ直線と、前記第１の連結部と前記第２の連結部を結ぶ直線と、がなす角は、前記メインミラーホルダが前記第１の位置にあり、且つ、前記サブミラーホルダが前記第３の位置にあるときには鋭角であり、前記メインミラーホルダが前記第２の位置にあり、且つ、前記サブミラーホルダが前記第４の位置にあるときには鈍角であることを特徴とする請求項１又は２に記載のミラー駆動装置。
4. 前記第１の連結部および前記第２の連結部を結ぶ直線と、前記メインミラー回転軸と前記第１の連結部を結ぶ直線と、がなす角は、前記メインミラーホルダが前記第１の位置にあり、且つ、前記サブミラーホルダが前記第３の位置にあるときに鋭角であることを特徴とする請求項３に記載のミラー駆動装置。
5. 前記サブミラー回転軸と前記第２の連結部を結ぶ直線と、前記第１の連結部と前記第２の連結部を結ぶ直線と、がなす角と、前記メインミラー回転軸と前記第１の連結部を結ぶ直線と、がなす角はそれぞれ、前記メインミラーホルダが前記第１の位置にあり、且つ、前記サブミラーホルダが前記第３の位置にあるときに略６０度であることを特徴とする請求項４に記載のミラー駆動装置。
6. 前記メインミラーホルダは、前記第１の連結部と嵌合するメインミラー駆動軸を有し、
   前記サブミラーホルダは、前記第２の連結部と回転可能に嵌合するサブミラー駆動軸を有し、
   前記駆動部材は、前記サブミラー駆動軸と回転可能に嵌合する駆動レバーを有し、
   前記メインミラー駆動軸と前記駆動レバーに係合され、前記メインミラー駆動軸と前記駆動レバーを互いに離れる方向へ付勢する付勢部材を更に有し、
   前記付勢部材により、前記メインミラー駆動軸と前記第１の連結部、前記駆動レバーと前記サブミラー駆動軸、前記サブミラー駆動軸と前記第２の連結部の３カ所でガタ寄せがなされていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のミラー駆動装置。
7. ２つの前記連結部材が、前記メインミラーホルダと前記サブミラーホルダを挟んで対向するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のミラー駆動装置。
8. 前記支持部材は、前記メインミラー回転軸を支持する偏芯軸受を有し、
   前記偏芯軸受をその中心軸まわりに回転させることにより、前記第１の位置の調整が可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のミラー駆動装置。
9. カメラ本体と、
   前記カメラ本体の撮影光路に配置されたミラーボックスと、
   メインミラーと、
   前記ミラーボックスに回転可能に支持されるメインミラー回転軸を有し、前記撮影光路を遮るミラーダウン位置と前記撮影光路から退避したミラーアップ位置との間で前記メインミラーを回動可能に保持するメインミラーホルダと、
   サブミラーと、
   前記ミラーボックスに回転可能に支持されるサブミラー回転軸を有し、前記撮影光路を遮るミラーダウン位置と前記撮影光路から退避したミラーアップ位置との間で前記サブミラーを回動可能に保持するサブミラーホルダと、
   前記メインミラーホルダと前記サブミラーホルダを連結する少なくとも１つの連結部材と、
   回転駆動力を出力するモータと、
   前記連結部材と係合し、前記モータにより回転駆動される駆動部材と、を備え、
   前記サブミラーホルダは前記駆動部材によって直接駆動されることによりミラーダウン位置とミラーアップ位置との間で回動し、前記メインミラーホルダは前記連結部材を介して前記駆動部材によって駆動されることによりミラーダウン位置とミラーアップ位置との間で回動することを特徴とする撮像装置。

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