JP2009294539A - ミラー駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ミラーの駆動時に発生する振動を素早く抑えることができ、かつ、コストアップが避けられ、小型化も可能であるミラー駆動装置を提供する。
【解決手段】ミラー駆動装置は、撮像光学系の光路上に入り、被写体像観察のための進入位置と、上記撮像光学系の光路上から退避し、撮像を行うための退避位置との間を移動するメインミラー5を有するミラーユニット4と、メインミラー5の回動駆動を行うミラー駆動モータ13aと、メインミラー5が移動を開始してから停止するまでに、メインミラー5が上記進入位置および上記退避位置の間で推移すべき移動速度を角速度プロファイルとして記憶する速度プロファイル記憶部12Abと、メインミラー5の駆動中に想定される移動角速度を検出するミラー駆動部31と、上記角速度プロファイルと上記検出された上記移動角速度とに基づいて駆動モータ13aの制御を行う角速度指示部12Aaとを具備する。
【選択図】図4
【解決手段】ミラー駆動装置は、撮像光学系の光路上に入り、被写体像観察のための進入位置と、上記撮像光学系の光路上から退避し、撮像を行うための退避位置との間を移動するメインミラー5を有するミラーユニット4と、メインミラー5の回動駆動を行うミラー駆動モータ13aと、メインミラー5が移動を開始してから停止するまでに、メインミラー5が上記進入位置および上記退避位置の間で推移すべき移動速度を角速度プロファイルとして記憶する速度プロファイル記憶部12Abと、メインミラー5の駆動中に想定される移動角速度を検出するミラー駆動部31と、上記角速度プロファイルと上記検出された上記移動角速度とに基づいて駆動モータ13aの制御を行う角速度指示部12Aaとを具備する。
【選択図】図4
Description
本発明は、デジタル一眼レフカメラシステムなどにおいて、被写体像観測や焦点調節のために必要な可動ミラーを駆動するためのミラー駆動装置に関する。
従来、デジタル一眼レフカメラシステムの駆動系において、モータを用いてカメラを作動させることによって、システム所望の機能を満足させるようにした機構が種々提案されている。そこで、所望するシーンを的確に撮影する為の高速連写性能向上に対する要求が強まる等、カメラシステムの性能向上に対する要望は益々強まっている。高速連写性能を確保する為には、撮影に必要な機構やこれを制御する撮像機能の高速化、あるいは、撮像デバイスの出力結果を画像処理し、所定の記憶デバイスに結果を保存するための写真現像機能の高速化が求められている。
通常の可動ミラーであるクイックリターンミラー(メインミラー)を適用する従来の一眼レフカメラシステムでは、撮影準備(被写体像観察時)時と、撮影(露光)時とにおいて撮影レンズの光路の方向をファインダ(ビューファインダ)側と撮像素子とに切り換えなければならない。撮影準備の段階では、レンズを通過した光束を光学ファインダー及び測距センサーに集光し、撮影の段階では、撮像デバイスに集光する。こうした光路の切り換え時間(切り換え動作時の静定に要する時間)の短縮は、高速連写性能を決める重要な要因になっている。
具体的に係る要因として、光路を変更するクイックリターンミラーの動作時間の短縮が挙げられる。例えば、上記光束の光路の切り換え時、上記クイックリターンミラーがミラーアップ位置(撮影開始位置)、あるいは、ミラーダウン位置(観察、測距開始位置)に配置されたストッパーに衝突することから、該ミラーの機械的な振動が発生する。このときのミラーアップ静定を待って、撮影シーケンスに移行するか、あるいは、ミラーダウン静定後に測距のシーケンスに移行しなければならない。
特許文献1に開示されたカメラのミラー駆動装置では、アクチュエータとミラー一体型の機構においてミラー駆動用カム形状の工夫でミラーの減速状態を作り振動を抑制している。こうした先行例では、メカ機構上の工夫にてミラーの振動を低減し、ミラーの静定時間を短縮する工夫がなされている。また、減速状態のチューニングを行う為には、カムの試作、評価を繰り返しを必要とし、また、メカ部品追加によって装置のコストアップを招く。
今後、高性能化を保持しつつ、システムの小型化を実現するためには、上述した従来の機構と異なり、モータとミラーをカム等を介さずギヤ等で結合した駆動機構を適用することが上記ミラーの衝突によるバウンドを防止する点からも望ましいと考えられる。
そこで、上述した制御方式を採用した一眼レフカメラシステムとして図8のシステム概略構成図のものが考えられる。図8に示す一眼レフカメラシステム80は、カメラボディ81と、カメラボディ81に着脱可能であって、光軸Oに沿った被写体光束をカメラボディ81側に取り込むための撮影レンズを有する交換レンズ鏡筒82とからなる。カメラボディ81には、フォーカシングスクリーン、ペンタプリズム、接眼レンズを含むファインダユニット83と、サブミラー84aを備えたメインミラー(クイックリターンミラー)84と、上記ミラー84を駆動するための減速ギア等の駆動部を含み、DCモータからなるミラー駆動モータ87と、シャッタユニット88と、CCD等からなる撮像素子89と、さらに、電気制御要素として撮像信号のAD変換を行うAD変換器(ADC)90と、位相差AF用測距センサ91と、ミラー制御部92と、測距センサ91の出力に基づいて、撮影レンズのデフォーカス距離に変換する演算回路であるAF制御部93と、AD変換器90の出力を用いて被写体画像データを得るための画像処理部94とを備えている。
上記カメラシステム80においては、ファインダ観察状態と撮影状態との切り換え時にメインミラー84がミラー駆動モータ87によってカム等を介さずギヤ等を介して直接的に、あるいは、ミラー駆動レバー(図示せず)を介して光路進入位置と光路退避位置と駆動されるものとする。メインミラー84が光路進入位置にあるとき、光軸Oに沿った被写体光束をファインダユニット83側に反射し、光路退避位置にあるとき、被写体光束は、撮像素子89側に入射する。メインミラー84が光路進入位置にあるとき、被写体光束の一部は、サブミラー84aによって測距センサ91に向けて反射される。なお、メインミラー84の光路進入位置、または、光路退避位置は、ストッパ86,85によって位置決めされる。
メインミラー84は、カメラがファインダー観測状態(測距状態)に切り換えられるとき、ミラー制御部92よりストッパ86に向けて加速駆動され、当て付いて停止する。また、メインミラー84は、カメラが撮影状態に切り換えられると、ミラー制御部92によりストッパ85に向けて加速駆動され、当て付いて停止する。
図9は、上述した一眼レフカメラにてミラー駆動状態におけるモータ指示電圧(言い換えると駆動電圧であり、実線で示す)とミラー移動速度(破線で示す)の変化を示す線図である。上記モータ駆動電圧は、ミラー駆動モータ87を加速(加速時の駆動電圧を+Vmaxとする)、減速(減速時の駆動電圧を−Vmaxとする)する為の電圧波形であり、ミラー制御部92の出力信号87aに相当する。駆動モータ87の加、減速の駆動電圧は、駆動モータ87の出力軸の回転を構成するフォトインタラプタ(PI)95から得られる所定位置への到達状態を示す電気信号87bを検出すると加速から減速に切り換えれる。この制御では、減速終了時においてもストッパ85,86への衝突による振動が収まらず、メインミラー84が完全に停止(速度が0になる)するまでに暫く時間を要し、結果として露光開始動作の遅れ、または、ファインダ観察、測距動作の開始の遅れ等の撮影性能の低下を招いていた。
そこで、この課題を制御上の工夫にて解決するものとして、特許文献2に開示されたミラー駆動装置では、ミラー駆動用モータにエンコーダを設け、エンコーダからの出力信号から現在位置を取得し、上記位置に応じて予め設定された速度プロファイルに従ったミラーの運行を施すフィードバック制御を実施することで、停止位置近傍での衝突スピードを緩和し、機械部の振動を抑圧している。
特開平7−36104号公報
特許公報第2626991号
しかし、上述した特許文献2の制御方式によると、位置検出をエンコーダ等の機構部品や検出LSIに頼らざるを得ず、その結果、装置のコストアップが懸念される。また、小型化に向けた対応も困難となる。
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、特に可動のミラーを備える一眼レフカメラの連続撮影の実施に不可欠となる撮像機能の高速化の観点に絞って提案するものであり、ミラーの駆動時に発生する振動を素早く抑えることができ、かつ、コストアップが避けられ、小型化も可能である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に記載のミラー駆動装置は、撮像光学系の光路上に入り、被写体像観察、または、焦点調節を行うためのの少なくとも一方のための第一の位置と上記撮像光学系の光路上から退避し、撮像を行うための第二の位置との間を移動するミラー部と、上記ミラー部の駆動を行う駆動部と、上記ミラー部が移動を開始してから停止するまでに、上記ミラー部が上記第一の位置および上記第二の位置の間で推移すべき移動速度を速度プロファイルとして記憶する記憶部と、上記ミラー部の駆動中に想定される移動速度を検出する速度検出部と、上記速度プロファイルと上記検出された上記移動速度とに基づいて上記駆動部の制御を行う制御部とを具備する。
本発明の請求項2に記載のミラー駆動装置は、請求項1に記載のミラー駆動装置において、上記制御部は、上記ミラー部が上記第1の位置若しくは上記第2の位置から移動を開始して所定の時間を経過後、または、所定の位置を通過後に、上記制御を開始させる制御開始部を更に具備する。
本発明の請求項3に記載のミラー駆動装置は、請求項1に記載のミラー駆動装置において、上記制御部は、上記ミラー部が上記第1の位置若しくは上記第2の位置に停止する際、当該停止を維持するように上記制御を行なわせる停止制御部を更に具備する。
本発明の請求項4に記載のミラー駆動装置は、請求項1に記載のミラー駆動装置において、上記速度検出部は、上記ミラー部の駆動中の駆動電流に基づいて上記移動速度を検出させる移動速度検出制御部を更に具備する。
本発明によれば、ミラーの駆動時に発生する振動を素早く抑えることができ、かつ、コストアップが避けられ、小型化も可能であるミラー駆動装置を提供することができる。
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の第一の実施形態のミラー駆動装置を内蔵する一眼レフレックスカメラ(以下、一眼レフカメラと記載する)の主要構成を示すブロック構成図である。図2は、図1の一眼レフカメラに内蔵されるミラー駆動装置の速度検出部を含む角速度指示部のブロック構成図である。図3は、図1の一眼レフカメラにおける指示角速度の変化を示す図である。
図1に示すように上記第一の実施形態の一眼レフカメラ20は、カメラボディ1と、カメラボディ1に着脱可能な交換レンズ鏡筒2とからなる。
交換レンズ鏡筒(以下、レンズ鏡筒と記載する)2は、後述するAF制御部15により合焦駆動される撮影光学系としての撮影レンズ2aを内蔵している。レンズ鏡筒2がカメラボディ1に装着された状態では、撮影レンズ2aの光軸である光軸Oに沿った被写体光束がカメラボディ1側に取り込まれ、被写体像の観察、合焦のための被写体距離の測定(測距)、露光制御のための被写体輝度の測定(測光)、さらに、撮影(被写体の撮像信号の取り込み)が行われる。
カメラボディ1は、フォーカシングスクリーン、ペンタプリズム、接眼レンズ、測光センサ部を含むファインダユニット3と、ミラー部であって、回動可能なメインミラー5、サブミラー6を有するミラーユニット4と、ミラーユニット4のメインミラー5を回動駆動するための減速ギヤ13b等およびDCモータからなるミラー駆動モータ13aを含む駆動部であるミラー駆動部13と、シャッタユニット9と、さらに、電気制御要素として撮像素子であるCCD10と、撮像信号のAD変換を行うAD変換器(ADC)11と、位相差AF用測距センサ14と、測距センサ14の出力に基づいて、撮影レンズのデフォーカス距離に変換する演算回路を有するAF制御部15と、AD変換器11の出力を用いて被写体画像データを得るための画像処理部16と、ミラーユニット4の駆動制御および上記各電気制御要素の制御を司るCPUからなるシステムコントローラ12とを備えている。なお、ミラーユニット4と、ミラー駆動部13と、システムコントローラ12とによりミラー駆動装置が構成される。
システムコントローラ12は、上記各電気制御要素を制御し、かつ、ミラー駆動部13のミラー駆動モータ13aの駆動制御し、メインミラー5を所定の動作状態で回動駆動するためのミラー駆動装置の制御部としての角速度指示部12Aa,速度プロファイル記憶部12Abを有している。システムコントローラ12にはミラー駆動モータ13aの電流値検出信号12Adが入力される。
ミラーユニット4は、ミラー軸5aを介して回動可能に支持されるメインミラー(クイックリターンミラー)5を有しており、さらに、メインミラー5を保持する支持枠の支持軸6aを介して回動可能に支持されるサブミラー6が設けられている。
メインミラー5は、光軸O上の被写体光束の光路中の第一の位置である進入位置と上記被写体光束の光路から退避した第二の位置である退避位置とに回動移動が可能である。また、メインミラー5の進入位置は、上記支持枠がストッパ8に当接して位置決めされ、退避位置は、上記支持枠がストッパ7に当接して位置決めされる(図1)。
メインミラー5が進入位置に位置している状態では、光軸Oに沿った被写体光束は、メインミラー5によってファインダユニット3側に反射され、接眼レンズにより被写体像が観察される。また、メインミラー5が進入位置に回動するとき、メインミラー5に連動してサブミラー6が光軸O上に斜設した光路進入位置に斜設状態で移動する。その状態では、メインミラー5を透過した被写体光束の一部がサブミラー6で反射され、測距センサ14に入射する。
メインミラー5が退避位置に退避した状態では、サブミラー6もメインミラー5とともに被写体光束の光路から退避する。従って、被写体光束は、その後方に配される開状態のシャッタユニット9を透過してCCD10に入射し、その光電変換面上に被写体像として結像する。
なお、測距センサ14に入射した上記被写体光束によって位相差AFの測距信号が検出され、AF制御部15によるレンズ鏡筒2の撮影レンズ2aの合焦駆動制御なされる。また、CCD10の光電変換面に結像した記被写体像により得られる撮像信号は、AD変換器11でAD変換され、画像処理部16にて映像信号に変換され、撮影画像データとして記録媒体に記録される。
メインミラー5は、カメラのパワースイッチオン、または、撮像終了時に上記退避位置から被写体観察可能、または、焦点調節可能な進入位置へ切り換え駆動される。その切り換え動作は、短時間で素早く行われる。カメラの1stレリーズ操作にともなって測距センサ14による測距が開始される。また、メインミラー5の上記進入から退避位置への駆動は、カメラの2stレリーズ操作にともなって撮影(CCDの露光)を実行するときも同様に短時間に素早く行われる。
本実施形態においては、上記メインミラー5の進入位置、または、退避位置への回動駆動は、システムコントローラ12の制御のもとで角速度指示部12Aaの出力信号12Acによりミラー駆動部13のミラー駆動モータ13aによって減速ギヤ13bを介して駆動される。
メインミラー5と駆動部13の減速ギヤ13bの間には、メインミラー5と一体であって、ミラー軸5aに回動可能に支持される、例えば、扇状ギヤ(図示せず)を介在した状態で上記各回動位置に回動駆動される。
ここで、メインミラー5を上述した各位置に回動駆動するためのシステムコントローラ12の角速度指示部12Aaの構成およびミラー駆動制御動作について、図2,3を用いて説明する。
図2は、上記システムコントローラの角速度指示部のブロック構成図であり、図3の角速度指示部による指示角速度(教師速度)と角速度推定値の経過時間に対する変化を示す図である。なお、上記角速度は、メインミラー5のミラー軸5aまわりのミラー回動角速度(ωrad/sec)で示され、後述するミラー回動角加速度(αrad/sec)は、メインミラー5のミラー軸5aまわりの回転角加速度を示す。
システムコントローラ12は、カメラ制御部の他にミラー駆動のための制御部である角速度指示部12Aaと記憶部である速度プロファイル記憶部12Abを備えており、角速度指示部12Aaによって速度プロファイル記憶部12Abに記憶されている角速度プロファイルに従った指示角速度でメインミラー5が駆動されるようにミラー駆動部13のミラー駆動モータ13aの制御を行う。すなわち、メインミラー3の上記制御動作中におけるミラー駆動系の負荷と駆動モータのトルク特性から推定されるミラーの回動角加速度α0 を演算により推定し、上記推定回動角加速度α0 を速度指示部12Aaにフィードバックする(図2)。そして、メインミラー5を上記角速度プロファイルに沿った角速度で素早く所望の位置まで回動させた後、メインミラー5がストッパ7、または、8に当接するときには、回動速度が0になるようにしてバウンド発生ができるだけ抑えられるようにミラー駆動モータ13aに駆動電圧を印加するための駆動電圧信号dv が出力される。なお、本実施形態ではミラー駆動モータ13aは前述したように速度制御可能なDCモータを適用する。
システムコントローラ12に内蔵される速度プロファイル記憶部12Abには、図3の指示角速度(実線)変化に示すミラー駆動初期期間におけるメインミラー5の一定角速度を指示するための指示角速度A(Vmax)と、所定期間経過後(T1 )におけるメインミラー5の速度を指示するための指示角速度B(VB )とが記憶されている。なお、指示角速度Bは、動作途中(T2 後)から減速を開始し、ストッパ7に当接するとき、速度0とするように変化するデータで与えられる。なお、図2上の指示角速度A(Vmax)、B(VB )は、ともにデジタル値で与えられる。
角速度指示部12Aaは、セレクタ22と、セレクタ26および制御開始部であるタイマ25と、0センス出力器28と、A/D変換器29と、累積演算部27と、減算器23と、D/A変換器24と、ミラー駆動部31より出力される検出電流値を増幅するセンスアンプ37とからなる(図2)。
セレクタ22には速度プロファイル記憶部12Abに記憶されている角速度プロファイルデータのうち、駆動初期に指示される所定の指示値である指示角速度A(Vmax)と、第一の経過時間T1 後に選択される指示角速度B(VB)とが入力され、いずれかの一方の値を出力する。
タイマ25は、第一の経過時間T1 (図3)の計時を行い、その出力でセレクタ22,26のセレクト動作を制御する。
A/D変換器29は、ミラー駆動部31の電流値をセンスアンプ37にて増幅した電圧信号をA/D変換する。
累積演算部27は、A/D変換器29の出力であるミラー推定回動角加速度α0 のデジタル値を積分し、ミラー推定回動角速度を求める演算部である。
セレクタ26には0センス出力器28の出力値0データ28aと、累積演算部27の推定ミラー回動角速度データ27aとが入力され、いずれかの一方の値を選択し、出力する。
減算器23は、セレクタ22の出力値からセレクタ26の出力データ26aを減算する処理を行う。
D/A変換器24は、減算器23の出力値である指示角速度データを取り込み、D/A変換を行い、モータ駆動電圧信号dvを出力する。このモータ駆動電圧信号dvは、ミラー駆動部31で示されるミラー駆動モータ13aを駆動するために駆動モータ駆動回路(図示せず)に出力される。
図2のミラー駆動部31は、ミラー駆動モータ13aおよびミラー部負荷から構成されるミラー駆動部であって、関数にて模式的に表現したものである。
詳しくは、ミラー駆動部31は、モータ電流値I(A)を求める抵抗要素(R)33と、出力トルクT(N.m)を求めるためのトルク定数要素(KT)34と、ミラー駆動系負荷(慣性能率)JMによる伝達要素35と、推定ミラー回動角速度ω0による逆起電力を求めるための逆起電力係数要素(KE )36と、モータ駆動電圧信号dvからからなる逆起電力値を減算する減算要素32とで表現される。
なお、ミラー駆動系負荷(慣性能率)による伝達要素35は、ミラー駆動モータ13a、減速ギヤ13b、ミラーユニット4からなるすべてのミラー駆動系の各慣性能率をミラー軸5a上に等価変換し、合算された慣性能率JMによる積分要素1/(s×JM)で示される。
センスアンプ37は、ミラー駆動部31における検出電流値I(A)に対してモータトルク定数KTと慣性能率JMとを乗じるアンプであって、ミラー推定回動角加速度α0 を出力する。なお、このセンスアンプ37を適用せず、A/D変換後、そのデジタル出力値にKT×JMを乗じてもよい。
上述した構成を有する角速度指示部12Aaと速度プロファイル記憶部12Abとを用いてシステムコントローラ12は、メインミラー5の進入位置、または、退避位置への回動駆動動作を制御するが、両位置への駆動制御方式は、それぞれ同様な制御により実行される。従って、以下、退避位置から進入位置へのシステムコントローラ12による制御動作について説明する。
レリーズスイッチの操作、または、撮影終了時点でシステムコントローラ12よりカメラをファインダ観察状態に切り換える指示が出されると角速度指示部12Aaにてタイマ25の計時が開始され、セレクタ22において速度プロファイル記憶部12Abから読み出される一定の指示角速度Aである角速度データVmaxが選択され、出力される。セレクタ26からは、0センス出力器28の出力0データが選択され、出力される。従って、減算器23から角速度データVmaxのみが出力され、D/A変換器24にてD/A変換され、さらに、角速度データVmaxでミラー駆動モータ13aを駆動する駆動電圧信号dvがミラー駆動部31に出力される。同時に駆動モータ駆動回路(図示せず)にも駆動電圧信号dvが信号ライン12Acを経て出力され、ミラー駆動モータ13aに対して駆動電圧信号dvに対応した駆動電圧が印加され、メインミラー5が進入位置に向けて回動駆動が開始される。
ミラー駆動部31には駆動電圧信号dvが入力される。上記累計演算部27にて経過時間Tごとの推定角速度V0 が求められるが、メインミラー5がストッパ7に近づく経過時間T1 までの駆動初期の状態では、上述したように指示角速度Aの角速度データVmaxのみによって駆動電圧信号dvが生成され出力される。
その後、タイマ25の計時が経過時間T1 に達した時点でセレクタ22にて速度プロファイル記憶部12Abから読み出される指示角速度Bの角速度データVB が選択され、出力される。上記角速度データVB は、図3に示すように経過時間T1 では指示角速度データVmaxに等しい値であるが、ミラーがストッパにさらに接近する経過時間T2 から漸次減速する領域に入り、進入位置に到達したと推定されるときに0値となる(図3の領域RA)ように変化する指示角速度データである。
また、経過時間T1 に達した後、セレクタ26において、センスアンプ37の出力である推定回動角加速度α0 をA/D変換器29でA/D変換後、累積演算部27で積分して求められる推定回動角速度データ27a(推定角速度データV0 )が選択され、出力される。そして、減算部23にてデータ値VBと推定角速度データ27aとの差分がD/A変換器24を介して駆動電圧信号dvとして出力される。
上述した経過時間T1 に達した後の状態では、推定回動角加速度α0 を積分した推定角速度データV0 と指示角速度データVmaxとの差ができる限り生じないような駆動電圧信号dvによる駆動電圧がミラー駆動モータ13aに印加されることになる。この制御状態は、メインミラー5がストッパ7に当接すると推定される経過時間T3 まで継続される。
図3には上記推定回動角加速度α0 をA/D変換し、積分された推定角速度データV0 (破線)の変化が示されている。
ストッパ7にメインミラー5が当接すると予測される経過時間T3 で指示角速度データVBを値0とする。従って、メインミラー5とストッパ7との当接によるバウンドが抑えられ、かつ、素早く退避位置から進入位置にメインミラー5を回動させることができる。
上述したように本実施形態の一眼レフカメラシステム20によれば、メインミラー5をシステムコントローラ12に記憶されている角速度プロファイルに従った望ましい回動速度で回動駆動することによって、メインミラー5がストッパに当接するときの衝撃を減らしてバウンドを抑えながら速やかに進入位置、または、退避位置に移動させることができる。従って、速やかにシャッタを開いて露光に移行したり、ファインダ観察状態、測距状態への切り換えも素早く行うことができる。同時に高速連写も可能になる。また、回動駆動時のミラーの回動速度を推定することで回転センサを利用してミラー駆動モータ13aの回転量を検出する必要がなく、上記望ましい回動速度による駆動が可能になり、制御部の構成が簡単になりコストを抑えることも可能となり、小型化も実現できる。
なお、図3に示した指示角速度データVB の減速は、経過時間に対して直線的に変化するものであったが、これに限らず、曲線的に減速していくような指示角速度を設定することも可能である。
次に、本発明の第二の実施形態の一眼レフカメラにおけるミラー駆動装置について、図4,5を用いて説明する。
図4は、本実施形態のミラー駆動装置の速度検出部を含む角速度指示部のブロック構成図である。図5は、本実施形態の一眼レフカメラにおける指示角速度と角速度推定値のミラー回動位置に対する変化を示す図である。
本実施形態のミラー駆動装置の角速度指示部12Baは、前記第一の実施形態における角速度指示部12Aaに対してタイマ25が不要とし、それに替えて角速度を積分してミラー移動量を推定する停止制御部としての累計演算部45を設ける。それ以外の角速度指示部のミラー駆動部31および一眼レフカメラの構成も含めて第一の実施形態の場合と同様とする。第一の実施形態と同一の構成要素に対しては、同一の符号を付し、以下、異なる部分について説明する。
本実施形態の角速度指示部12Baにおいては、第一実施形態の場合と同様にミラー駆動部31のセンスアンプ37の出力である推定角加速度α0 がA/D変換器29を介して累積演算部47に取り込まれ、積分処理により推定角速度データ47aが演算される。該推定角速度データ47aは、セレクタ46に入力される。さらに、累積演算部47の出力は、累積演算部45に入力され、積分処理が施されてメインミラー5の推定移動位置(回動位置)データ45aが求められる。該推定移動位置データに基づいてセレクタ42とセレクタ46のデータ選択処理がなされる。この動作は、第一の実施形態におけるタイマ25によるデータ選択処理に替わる動作である。
詳しくは、累積演算部45によって演算されたメインミラー5の推定移動位置データ45aがストッパ7に近づいたミラー位置P1 (図5)に到達したとき、セレクタ42にて速度プロファイル記憶部12Bbに記憶される指示角速度AのデータVmaxから指示角速度BのデータVB に切り換えられ、出力される。また、セレクタ46にて0センス出力器28の出力値0から累積演算部47の出力であるミラー推定回動速度データ47a(推定角速度データV0 )に切り換えて、出力される。その後、第一の実施形態の場合と同様に減算器43にて指示角速度データVB から推定回動速度データ47aが減算され、その出力がD/A変換器44でアナログ変換される。その変換データがモータ駆動電圧データdv として出力され、ミラー駆動部31に入力される。
メインミラー5が上記ミラー位置P1 に到達後、さらに回動して、図5に示すようにストッパ7に近傍のミラー位置P2 に到達したと推定されたときから指示角速度Bの指示角速度データVB は、漸次減少する。この指示角速度データVB の減速勾配は、図5上でメインミラー5がストッパ7に当接するミラー回動位置P3 で0となるように設定されている。
本実施形態においてもミラー回動位置範囲RB でミラー駆動モータ13aに対して指示角速度データVmaxおよびVB に対する推定角速度データV0 の差異ができる限り生じないような駆動電圧信号dvによる駆動電圧が印加され、メインミラー5の回動駆動がなされる。従って、本実施形態のミラー駆動装置によれば、第一の実施形態の場合と同様にメインミラー5の回動速度が高速度で始動したとしてもメインミラー5がストッパ7に当接したときのバウンドが抑えられ、第一の実施形態の場合と同様の効果を奏する。
次に、本発明の第三の実施形態の一眼レフカメラにおけるミラー駆動装置について、図6,7を用いて説明する。
図6は、本実施形態のミラー駆動装置を構成する速度検出部を含む角速度指示部のブロック構成図である。図7は、本実施形態の一眼レフカメラにおける指示角速度と角速度推定値の経過時間に対する変化を示す図である。
本実施形態のミラー駆動装置の角速度指示部12Caは、前記第一の実施形態における角速度指示部12Aaに対して異なる部分は、メインミラー5がストッパとの当接位置に極めて近くに到達して推定角速度データが所定の閾値である極低速になったことが検出された後、ミラー駆動が完全に終了する経過時間範囲RC の終端までの時間帯だけ上記推定角速度データを0クリップする。これにより上記時間帯中、わずかな値の指定角速度データVB が残り、ミラー駆動モータ13aに対してメインミラー5を停止位置にてバウンドしない状態で保持するためのわずかな電圧が印加される。そのために角速度指示部12Caに停止制御部としての推定速度判定部71と、0クリップ部70とを付加する。それ以外の角速度指示部のミラー駆動部31および一眼レフカメラの構成も含めて第一の実施形態の場合と同様とする。第一の実施形態と同一の構成要素に対しては、同一の符号を付し、以下、異なる部分について説明する。
本実施形態の角速度指示部12Caにおいては、第一実施形態の場合と同様にミラー駆動部31のセンスアンプ37の出力である推定角加速度α0 がA/D変換器29を介して累積演算部67に取り込まれ、積分処理により推定角速度データが演算される。該推定角速度データは、0クリップ部70を介してセレクタ46に入力される。
第一の実施形態と場合と同様にミラーがストッパに接近した経過時間T31で制御開始部であるタイマ65によってセレクタ62では、速度プロファイル記憶部12Cbに記憶されている指示角速度A(Vmax)から指示角速度B(VB )に切り換えられて出力される。また、セレクタ66では、0センス出力器28の出力から累積演算部67の推定角速度データが入力される0クリップ70の出力に切り換えられる。従って、メインミラー5がストッパ7のほとんど当接すると推定される図7の経過時間T33までは、第一の実施形態と場合と同様のメインミラー5の駆動制御がなされる。
経過時間T33にてメインミラー5がストッパ7に略当接する状態になり推定速度判定部71による推定角速度データが所定の閾値以下の極低速度になったと判定されたとき、0クリップ部70の出力は、推定角速度データから0値データに切り換えられ、セレクタ66からは0値データが出力される。従って、経過時間T33以降、減算器63よりセレクタ62から出力される指示角速度データVBが継続してD/A変換器64に入力される。このときの指示角速度データVBは、極低速値を保持する指示角速度になっており、D/A変換器64駆動電圧データdv としては、メインミラー5をストッパ7に当接した状態を保持する程度の値となっている。言い換えると、メインミラー5がストッパ7に対してミラー駆動モータ13aのトルクが作用してバウンドを規制する状態になる。この状態は、経過時間T33の後、経過時間範囲RC の終端T34まで継続する。
本実施形態のミラー駆動装置によれば、第一の実施形態の場合と同様にメインミラー5の回動速度が高速度で始動したとしてもメインミラー5がストッパ7に当接したときのバウンドが抑えられ、第一の実施形態の場合と同様の効果を奏する。特にメインミラー5がストッパに当接した後の所定の時間、ミラー駆動モータ13aの付勢力でストッパに押さえ付けられ、バウンドがより効果的に規制される。
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。
本発明によるミラー駆動装置は、ミラーの駆動時に発生する振動を素早く抑えることができ、かつ、コストアップが避けられ、小型化も可能であるミラー駆動装置として利用が可能である。
2a…撮影レンズ(撮影光学系)
4 …ミラーユニット(ミラー部)
5 …メインミラー(ミラー部)
12Aa,12Ba,12Ca
…角速度指示部(制御部)
12Ab,12Bb,12Cb
…速度プロファイル記憶部(記憶部)
13a…ミラー駆動モータ(駆動部)
25,65…タイマ(制御開始部)
27,47,67…累積演算部(速度検出部)
31 …ミラー駆動部(速度検出部)
45 …累積演算部(制御開始部)
71 …推定速度判定部(停止制御部)
4 …ミラーユニット(ミラー部)
5 …メインミラー(ミラー部)
12Aa,12Ba,12Ca
…角速度指示部(制御部)
12Ab,12Bb,12Cb
…速度プロファイル記憶部(記憶部)
13a…ミラー駆動モータ(駆動部)
25,65…タイマ(制御開始部)
27,47,67…累積演算部(速度検出部)
31 …ミラー駆動部(速度検出部)
45 …累積演算部(制御開始部)
71 …推定速度判定部(停止制御部)
Claims (4)
- 撮像光学系の光路上に入り、被写体像観察、または、焦点調節の少なくとも一方のための第一の位置と、上記撮像光学系の光路上から退避し、撮像を行うための第二の位置との間を移動するミラー部と、
上記ミラー部の駆動を行う駆動部と、
上記ミラー部が移動を開始してから停止するまでに、上記ミラー部が上記第一の位置及び上記第二の位置の間で推移すべき移動速度を速度プロファイルとして記憶する記憶部と、
上記ミラー部の駆動中に想定される移動速度を検出する速度検出部と、
上記速度プロファイルと上記検出された上記移動速度とに基づいて上記駆動部の制御を行う制御部と、
を具備することを特徴とするミラー駆動装置。 - 上記制御部は、上記ミラー部が上記第1の位置、または、上記第2の位置から移動を開始して所定の時間を経過後、または、所定の位置を通過後に、上記制御を開始させる制御開始部を更に具備することを特徴とする請求項1に記載のミラー駆動装置。
- 上記制御部は、上記ミラー部が上記第1の位置、または、上記第2の位置に停止する際、当該停止状態を維持するように上記制御を行なわせる停止制御部を更に具備することを特徴とする請求項1に記載のミラー駆動装置。
- 上記速度検出部は、上記ミラー部の駆動中の駆動電流に基づいて上記移動速度を検出させる移動速度検出制御部を更に具備することを特徴とする請求項1に記載のミラー駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008149749A JP2009294539A (ja) | 2008-06-06 | 2008-06-06 | ミラー駆動装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011186181A (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Canon Inc | 撮像装置 |
-
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- 2008-06-06 JP JP2008149749A patent/JP2009294539A/ja not_active Withdrawn
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