JP2009294539A - ミラー駆動装置 - Google Patents

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

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。

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カメラの主要構成を示すブロック構成図である。 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。 本発明の第二の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４のミラー駆動装置における指示角速度と角速度推定値の推定ミラー回動位置に対する変化を示す図である。 本発明の第三の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６のミラー駆動装置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。 従来の一眼レフカメラシステムとして考えられるもののシステム概略構成図である。 図８の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とミラー移動速度の変化を示す線図である。

符号の説明

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）

Claims (4)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。

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