JP5743530B2

JP5743530B2 - 撮像装置

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Publication number: JP5743530B2
Application number: JP2010285876A
Authority: JP
Inventors: 清田　真人; 真人清田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2030-12-22
Also published as: KR20120071332A; EP2469335A1; CN102540652B; JP2012133180A; US8628259B2; US20120163793A1; CN102540652A; KR101418318B1; EP2469335B1

Description

本発明は、一眼レフカメラ等の撮像装置に関し、特にミラーのバウンドを抑制する機構を備える撮像装置に関する。

一眼レフカメラ等の撮像装置では、ファインダ観察時には、ミラーが撮影光路に進入して被写体光をファインダ光学系や焦点検出装置に導き、撮影時には、ミラーが撮影光路から退避して被写体光を銀塩フィルムや撮像素子に導くものがある。

このような撮像装置では、ミラーが撮影光路に進入した際には、ミラーが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位置に位置決めされるが、ストッパへの衝突により生じるミラーのバウンドを抑制する必要がある。ミラーのバウンドを抑えることで、ファインダ像が安定し、また、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、ストッパによって決定されるミラーの撮像光路内での停止位置は、撮像装置ごとに製造誤差があるため、調整する必要がある。このため、撮像装置には、ミラーのバウンドを抑制する機構、及びミラーが当接するストッパの位置、換言すればミラーの角度を調整する機構を設ける必要がある。

そこで、ミラーの角度を調整するための偏芯ピンと、バウンド抑制部材とを備える撮像装置が提案されている（特許文献１）。また、ミラー角度位置決めストッパとバウンド抑制部材とが一体となって回転して、ミラーの角度を調整する撮像装置が提案されている（特許文献２）。

特開平９−２０３９７２号公報特開２００８−２８７１１０号公報

上記特許文献１では、サブミラーの角度調整部とバウンド抑制部材の位置調整部とが別々に設けられているため、サブミラーの角度を調整すると、バウンド抑制部材とサブミラーとの位置関係が変化する。しかし、この位置関係が変化すると、ミラーのバウンド収束時間が変化するため、サブミラーの角度を調整するごとに、バウンド抑制部材の位置も調整する必要が生じ、撮像装置の組立作業に手間が掛かるという問題がある。

一方、上記特許文献２では、サブミラーが当接するストッパの位置調整を行った際にサブミラーとバウンド抑制部材との位置関係が変わらないようになっている。しかし、位置調整を行う保持部材に、ストッパとバウンド抑制部材とを設けているため、比較的大きな設置スペースが必要となり、撮像装置の小型化を妨げる原因になる。

そこで、本発明は、ミラー角度の調整によるミラーのバウンド収束時間のばらつきを抑制することができるとともに、撮像装置の組立作業の効率化及び小型化を図ることができる仕組みを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、ファインダ観察時に撮影光路に進入し、撮影時に撮影光路から退避するミラーユニットと、前記撮影光路に進入した前記ミラーユニットが当接することで前記ミラーユニットを前記撮影光路内に位置決めする位置決め部材と、前記位置決め部材に当接してバウンドした前記ミラーユニットが当接するロックピンを有するバウンド抑制部材と、前記位置決め部材が固定される第１の軸部および前記バウンド抑制部材が回転可能に嵌合される第２の軸部を有し、回転可能な調整部材と、を備え、前記第２の軸部は、前記第１の軸部と同軸に設けられており、前記第１の軸部と前記第２の軸部は、前記調整部材の回転中心から偏心しており、前記ミラーユニットと前記位置決め部材との当接位置を調整するために前記調整部材を回転させる際には、前記位置決め部材と前記バウンド抑制部材は、同じ方向に同じ移動量だけ移動して、前記位置決め部材に当接している前記ミラーユニットと前記ロックピンとの隙間が略一定となることを特徴とする。

本発明によれば、ミラーの角度調整によるミラーのバウンド収束時間のばらつきを抑制することができるとともに、撮像装置の組立作業の効率化、及び小型化を図ることができる。

本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタル一眼レフカメラの概略断面図である。（ａ）はミラーユニットが撮影光路に進入したミラーダウン状態を示す図、（ｂ）はミラーユニットが撮影光路から退避したミラーアップ状態を示す図、（ｃ）は（ｂ）の状態で撮影動作後、再度、ミラーユニットが撮影光路に進入した状態を示す図である。ミラーユニットと調整部材へとの関係を説明するための分解斜視図である。（ａ）はミラーダウン状態でのメインミラーの角度調整前の状態を示す図、（ｂ）はメインミラーの角度調整後の状態を示す図である。（ａ）はミラーダウン状態でのサブミラーの角度調整前の状態を示す図、（ｂ）はサブミラーの角度調整後の状態を示す図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）を重ね合わせて、サブミラーの角度調整前後のロックピンとフック部との隙間の関係を詳細に示した図である。ミラーユニットのミラーダウン状態でのロックレバーの回転角度範囲を説明するための図である。撮影シーケンスに応じたミラーユニットの動作を説明するためのタイミングチャート図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタル一眼レフカメラの概略断面図である。

図１に示すように、本実施形態のデジタル一眼レフカメラは、カメラ本体１にレンズ鏡筒１ａが着脱可能に装着される。また、カメラ本体１には、ミラーユニット１０が不図示のミラーボックスに対して回転可能に支持されている。ミラーユニット１０は、ハーフミラーからなるメインミラー１００と、メインミラー１００に対して回転可能に支持されるサブミラー２００とを有し、ファインダ観察時に、撮影光路内に進入（ミラーダウン）し、撮影時に、撮影光路から退避（ミラーアップ）する。

そして、ミラーユニット１０のミラーダウン状態では、レンズ鏡筒１ａを通って撮影光路に進入した被写体の光束は、メインミラー１００で上方に反射する光束とメインミラー１００を透過する光束とに分かれる。メインミラー１００で上方に反射した光束は、ペンタダハプリズム１４等を介して接眼レンズ１５及び測光装置１６に導かれ、メインミラー１００を透過した光束は、サブミラー２００で反射して下方に配置された焦点検出装置１１に導かれる。測光装置１６の出力信号に基づき、露光時の露出制御が行われ、焦点検出装置１１の出力音号を基に、レンズ鏡筒１ａの駆動が制御される。

一方、ミラーユニット１０のミラーアップ状態では、レンズ鏡筒１ａを通過して撮影光路に進入した被写体の光束は、シャッター装置１２を通過して撮像素子１３に結像する。撮像素子１３に結像した画像は、カメラ本体１の背面に設けられた不図示の表示装置に表示されるとともに、不図示の記録媒体に画像データとして記録される。

次に、図２〜図８を参照して、ミラーユニット１０、及びミラーユニット１０の駆動部について詳細に説明する。図２（ａ）はミラーユニット１０が撮影光路に進入したミラーダウン状態を示す図、図２（ｂ）はミラーユニット１０が撮影光路から退避したミラーアップ状態を示す図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）の状態で撮影動作後、再度、ミラーユニット１０が撮影光路に進入した状態を示す図である。

図２に示すように、メインミラー１００は、ホルダ１０１に保持され、ホルダ１０１には、バウンドロック板１０２及び保持板１０３が固定されている。保持板１０３には、ローラ１１１及び軸部１１０が設けられ、軸部１１０がメインミラー１００の回転中心となる。保持板１０３は、ばね部材３０５により、図の反時計回り方向に付勢されている。

サブミラー２００は、ホルダ２０１に保持され、ホルダ２０１は、保持板１０３に設けられた軸部１０４を中心にメインミラー１００に対して回転可能とされている。また、ホルダ２０１は、ばね部材２０５により、図の反時計回り方向に付勢されている。

ミラーユニット１０の駆動部について説明する。駆動部は、ミラーユニット１０を撮影光路から退避させるアップレバー３０１と、ミラーユニット１０を撮影光路に進入させるダウンレバー３０２と、調整部材４０３，５０３とを備える。

アップレバー３０１及びダウンレバー３０２は、ねじ３００によりミラーボックスに対して同軸上に回転可能に支持されている。アップレバー３０１には、ダウンレバー３０２と係合するフックレバー３０３が回転可能に支持されている。また、アップレバー３０１は、ばね部材３０４により、図の反時計回り方向に付勢されている。

調整部材４０３には、メインミラー１００が撮影光路内に進入して停止した際にバウンドロック板１０２を位置決めする位置決めピン４０４（図３参照）が固定されている。また調整部材４０３には、位置決めピン４０４と同軸にロックレバー４０１が回転可能に嵌合され、ロックレバー４０１には、バウンドロック板１０２のバウンドをロックするためのロックピン４０２が固定されている。ロックレバー４０１は、不図示のばね部材により、図の反時計回り方向に付勢されている。

調整部材５０３には、サブミラー２００が撮影光路に進入して停止した際にホルダ２０１を位置決めする位置決めピン５０４（図３参照）が固定されている。また、調整部材５０３には、位置決めピン５０４と同軸にロックレバー５０１が回転可能に嵌合され、ロックレバー５０１には、ホルダ２０１のバウンドをロックするためのロックピン５０２が固定されている。ロックレバー５０１は、不図示のばね部材により、図の反時計回り方向に付勢されている。

次に、駆動部によるミラーユニット１０の駆動例について説明する。

図２（ａ）の状態では、アップレバー３０１は、不図示の駆動源によりばね部材３０４の付勢力に抗して時計回り方向に回転してばね部材３０４をチャージし、不図示の係止レバーがアップレバー３０１の曲げ部３０１ｃに係止して図２の位置に停止している。また、アップレバー３０１に設けられた２つのカム部３０１ａ，３０１ｂによりロックピン４０２，５０２が押圧されて、メインミラー１００、及びサブミラー２００のバウンドロックが解除された状態となっている。ここで、アップレバー３０１は、本発明のレバー部材の一例に相当する。

図２（ｂ）の状態では、撮影信号に基づき、係止レバーによるアップレバー３０１ｃの係止が解除され、アップレバー３０１がばね部材３０４の付勢力により図の反時計回り方向に回転する。ばね部材３０４は、ばね部材３０５より十分に付勢力が大きいため、フックレバー３０３と係合したダウンレバー３０２もアップレバー３０１と一体となって回転し、ダウンレバー３０２がローラ１１１を動作させて、ミラーユニット１０を撮影光路から退避させる。また、アップレバー３０１の回転により、メインミラー１００、及びサブミラー２００のロックレバー４０１，５０１が図の時計回り方向に回転し、バウンドロックの待機状態となる。

図２（ｃ）の状態では、撮影完了信号に基づき、フックレバー３０３が図の時計回り方向に回転して、ダウンレバー３０２との係合が解除される。そして、ばね部材３０５の付勢力によりミラーユニット１０が図の反時計回り方向に回転してローラ１１１によりダウンレバー３０２が押圧され、これにより、ダウンレバー３０２が図の時計回り方向に回転する。

また、メインミラー１００が撮影光路内の所定の位置に停止する直前に、バウンドロック板１０２がロックピン４０２を押しのけて位置決めピン４０４で受け止められた後、位置決めピン４０４とロックピン４０２との間でバウンドロック板１０２がバウンドする。これにより、メインミラー１００のバウンドが抑制され、バウンドの収束後、バウンドロック板１０２が位置決めピン４０４に接触して受け止められる。

サブミラー２００も同様に、撮影光路内の所定の位置に停止する直前に、ホルダ２０１がロックピン５０２を押しのけて、位置決めピン５０４で受け止められた後、位置決めピン５０４とロックピン５０２との間でホルダ２０１がバウンドする。これにより、サブミラー２００のバウンドが抑制され、バウンドの収束後、ホルダ２０１が位置決めピン５０４に接触して受け止められる。

その後、次の撮影の準備のため、アップレバー３０１をばね部材３０４の付勢力に抗して図の時計回り方向に回転させる。これにより、フックレバー３０３とダウンレバー３０２とが係合するとともに、２つのカム部３０１ａ，３０１ｂによりロックピン４０２，５０２が押圧されて、メインミラー１００及びサブミラー２００のバウンドロックが解除され、図２（ａ）の状態となる。

図３は、ミラーユニット１０と調整部材４０３，５０３との関係を説明するための分解斜視図である。

図３に示すように、調整部材４０３には、軸部４０３ａが偏心して突設されており、軸部４０３ａの基端側には、段差部４０３ｂが設けられている。そして、段差部４０３ｂにロックレバー４０１の嵌合穴４０１ａを回転可能に嵌合した後、軸部４０３ａに位置決めピン４０４を同軸に圧入固定する。調整部材４０３は、不図示の地板にワッシャ４０５を介してカシメることで工具等を用いてロックレバー４０１に対して回転させることが可能となっている。

また、位置決めピン４０４とバウンドロック板１０２とが当接する状態のとき、ロックピン４０２は、バウンドロック板１０２のフック部１０２ａとの間に僅かな隙間を有している。ここで、位置決めピン４０４は、本発明の位置決め部材の一例に相当し、ロックレバー４０１は、本発明のバウンド抑制部材の一例に相当する。

調整部材５０３にも、軸部５０３ａが偏心して突設されており、軸部５０３ａの基端側には、段差部５０３ｂが設けられている。そして、段差部５０３ｂにロックレバー５０１の嵌合穴５０１ａを回転可能に嵌合した後、軸部５０３ａに位置決めピン５０４を同軸に圧入固定する。調整部材５０３は、不図示の地板にワッシャ５０５を介してカシメることで工具等を用いてロックレバー５０１に対して回転させることが可能となっている。

また、位置決めピン５０４とホルダ２０１とが当接する状態のとき、ロックピン５０２は、ホルダ２０１のフック部２０１ａとの間に僅かな隙間を有している。ここで、位置決めピン５０４は、本発明の位置決め部材の一例に相当し、ロックレバー５０１は、本発明のバウンド抑制部材の一例に相当する。

なお、ミラーユニット１０が撮影光路から退避する際には、メインミラー１００は、軸部１１０を中心として回転し、サブミラー２００は、メインミラー１００の保持板１０３上の軸部１０４を中心として回転する。サブミラー２００は、ミラーボックスの側面に固定された反転軸１０６にホルダ２０１に設けられたカム部２０１ｂが接して回転し、メインミラー１００の半透過部を遮蔽する。

次に、図４を参照して、メインミラー１００の角度調整方法を説明する。

図４（ａ）は、ミラーダウン状態でのメインミラー１００の角度調整前の状態を示す図である。図４（ａ）の状態では、ロックレバー４０１は、ばね部材４０６の付勢力により不図示のベース板に設けられた回転止め部６００ａに接し、ロックピン４０２は、バウンドロック板１０２のフック部１０２ａとの間に隙間ａ１を有している。

メインミラー１００が軸部１１０を中心に回転してバウンドロック板１０２が位置決めピン４０４に当接したときには、フック部１０２ａが隙間ａ１の間でバウンドする。この場合、隙間ａ１が大きいと、メインミラー１００のバウンド収束時間が長くなり、隙間ａ１が小さいと、メインミラー１００のバウンド収束時間が短くなる傾向がある。また、隙間ａ１の量は、０．２〜１．０ｍｍ程度であるが、０．１ｍｍ程度の違いでバウンド収束時間が数ｍｓ変化する。

ここで、調整部材４０３をスクリュードライバー等の工具等を用いて回転させて位置決めピン４０４を偏心回転させると、位置決めピン４０４とバウンドロック板１０２との当接位置が変位し、メインミラー１００は、軸部１１０を中心に回転することとなる。

図４（ｂ）は、メインミラー１００の角度調整後の状態を示す図である。図４（ｂ）の状態では、メインミラー１００の撮影光軸に対する角度が変更されており、角度の調整幅としては±１０分程度である。このとき、ロックレバー４０１は軸部４０３ａと同じように偏心している段差部４０３ｂに対して回転可能に嵌合されているので、位置決めピン４０４とバウンドロック板１０２との当接位置の変位に合わせてロックレバー４０１も変位する。これによって、ロックピン４０２とバウンドロック板１０２のフック部１０２ａとの隙間ａ２は、角度調整前の隙間ａ１と殆ど変化がない。つまり、位置決めピン４０４とバウンドロック板１０２との当接位置が変位したとしてもバウンドロック板１０２のフック部１０２ａとロックピン４０２との隙間が略一定となり、バウンド収束時間にも殆ど変化がないということになる。

次に、図５及び図６を参照して、サブミラー２００の角度調整方法を説明する。なお、サブミラー２００は、メインミラー１００のホルダ１０１上に回転中心が設けられているため、メインミラー１００の角度を調整すると、サブミラー２００の角度も変化する。従って、通常、メインミラー１００の角度調整を行った後、サブミラー２００の角度調整を行う。

図５（ａ）は、ミラーダウン状態でのサブミラー２００の角度調整前の状態を示す図である。図５（ａ）の状態では、ロックレバー５０１は、ばね部材５０６の付勢力により、不図示のベース板に設けられた回転止め部６００ｂに接し、ロックピン５０２は、ホルダ２０１のフック部２０１ａと間に隙間ｂ１を有している。

サブミラー２００が軸部１０４を中心に回転して、ホルダ２０１が位置決めピン５０４に当接したときには、フック部２０１ａが隙間ｂ１の間でバウンドする。この場合、隙間ｂ１が大きいと、サブミラー２００のバウンド収束時間が長くなり、隙間ｂ１が小さいと、サブミラー２００のバウンド収束時間が短くなる傾向がある。また、隙間ｂ１の量は、０．２〜１．０ｍｍ程度であるが、０．１ｍｍ程度の違いでバウンド収束時間が数ｍｓ変化する。

ここで、調整部材５０３をスクリュードライバー等の工具等で回転させて位置決めピン５０４を偏心回転させると、位置決めピン５０４とホルダ２０１のフック部２０１ａとの当接位置も変位し、サブミラー２００は、軸部１０４を中心に回転することとなる。

図５（ｂ）は、サブミラー２００の角度調整後の状態を示す図である。図５（ｂ）の状態では、サブミラー２００の撮影光軸に対する角度が変更されており、角度の調整幅としては±１０分程度である。このとき、ロックレバー５０１は軸部５０３ａと同じように偏心している段差部５０３ｂに対して回転可能に嵌合されているので、位置決めピン５０４とホルダ２０１のフック部２０１ａとの当接位置の変位に合わせてロックレバー５０１も変位する。これによって、ロックピン５０２とフック部２０１ａとの隙間ｂ２は、角度調整前の隙間ｂ１と殆ど変化がない。つまり、位置決めピン５０４とホルダ２０１のフック部２０１ａとの当接位置が変位したとしてもフック部２０１ａとロックピン５０２との隙間が略一定となり、バウンド収束時間にも殆ど変化がないということになる。

図６は、図５（ａ）及び図５（ｂ）を重ね合わせて、サブミラー２００の角度調整前後のロックピン５０２とフック部１０２ａとの隙間ｂ１，ｂ２の関係を詳細に示した図である。

図７は、ミラーユニット１０のミラーダウン状態でのロックレバー４０１，５０１の回転角度範囲を説明するための図である。

図７において、メインミラー１００の回転中心と位置決めピン４０４の中心とを結ぶ線と、位置決めピン４０４の中心とロックピン４０２の中心とを結ぶ線とのなす角度θ１は、略直角或いは４５°〜１３５°が好ましい。また、ロックピン４０２に対するフック部１０２ａの係合面は、位置決めピン４０４の中心とロックピン４０２とを結ぶ線に対して略直角とする。

同様に、サブミラー２００の回転中心と位置決めピン５０４の中心とを結ぶ線と、位置決めピン４０４の中心とロックピン５０２の中心とを結ぶ線とのなす角度θ２は、略直角或いは４５°〜１３５°が好ましい。また、ロックピン５０２に対するフック部２０１ａの係合面は、位置決めピン５０４の中心とロックピン５０２とを結ぶ線に対して略直角とする。

このような形状により、メインミラー１００及びサブミラー２００がロックピン４０２，５０２の方向にバウンドし、ロックピン４０２，５０２がフック部１０２ａ，２０１ａに対して略直角に係合することになる。これにより、メインミラー１００及びサブミラー２００が確実にバウンドロックされ、バウンドエネルギーによりバウンドロックが解除されてしまうことはない。

また、ミラーユニット１０のミラーアップ状態では、ロックピン４０２，５０２は、フック部１０２ａ，２０１ａに接触することなく、アップレバー３０１のカム部３０１ａ，３０１ｂにより押圧されて退避する。従って、メインミラー１００及びサブミラー２００共に位置決め状態は変化せず、撮影信号により、ミラーユニット１０を撮影光路から退避させる際には即時回転動作が可能になっている。

図８は、撮影シーケンスに応じたミラーユニット１０の動作を説明するためのタイミングチャート図である。なお、メインミラー１００及びサブミラー２００は、共に同様の動作であるため、ここではメインミラー１００についてのみ説明する。

図８において、撮影信号（レリーズ信号）により、ミラーアップ信号が作動してメインミラー１００が退避（アップ）動作を始め、ミラーアップ完了前にロックピン４０２がロック位置にセットされ、ミラーアップ時のバウンドが収束した後、露光動作が行われる。

露光完了後、ミラーダウン信号が作動し、ミラーダウン完了前にロックピン４０２によるメインミラー１００のバウンド抑制動作が行われる。そして、メインミラー１００のバウンドが収束した後、次の撮影のための焦点検出制御（ＡＦ）および露出制御（ＡＥ）が行われる。また、ミラーダウンの途中で、ばね部材３０４をチャージする方向にアップレバー３０１が回転して、ロックピン４０２の退避動作が行われる。

以上説明したように、本実施形態では、ミラー１００，２００の角度調整の前後において、ロックピン４０２，５０２とフック部１０２ａ，２０１ａとの隙間が殆ど変化しないようになっている。これにより、ミラー１００，２００の角度調整によるミラー１００，２００のバウンド収束時間のばらつきを抑制することができる。

また、本実施形態では、ミラー１００，２００の角度を調整した後に、ロックピン４０２，５０２の位置を調整する必要がないため、カメラの組立作業の効率化が図れる。

更に、本実施形態では、ロックレバー４０１，５０１の回転軸と同軸に位置決めピン４０４，５０４を配置しているので、ミラー１００，２００の角度調整機構及びバウンド抑制機構を比較的小さいスペースに配置することができ、カメラの小型化が図れる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１００メインミラー
２００サブミラー
３０１アップレバー
４０１，５０１ロックレバー
４０２，５０２ロックピン
４０３，５０３調整部材
４０４，５０４位置決めピン
４０６，５０６ばね部材

Claims

ファインダ観察時に撮影光路に進入し、撮影時に撮影光路から退避するミラーユニットと、
前記撮影光路に進入した前記ミラーユニットが当接することで前記ミラーユニットを前記撮影光路内に位置決めする位置決め部材と、
前記位置決め部材に当接してバウンドした前記ミラーユニットが当接するロックピンを有するバウンド抑制部材と、
前記位置決め部材が固定される第１の軸部および前記バウンド抑制部材が回転可能に嵌合される第２の軸部を有し、回転可能な調整部材と、を備え、
前記第２の軸部は、前記第１の軸部と同軸に設けられており、前記第１の軸部と前記第２の軸部は、前記調整部材の回転中心から偏心しており、
前記ミラーユニットと前記位置決め部材との当接位置を調整するために前記調整部材を回転させる際には、前記位置決め部材と前記バウンド抑制部材は、同じ方向に同じ移動量だけ移動して、前記位置決め部材に当接している前記ミラーユニットと前記ロックピンとの隙間が略一定となることを特徴とする撮像装置。
前記ミラーユニットが前記撮影光路へ進入する方向と逆の方向に前記バウンド抑制部材を付勢するばね部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記ミラーユニットが前記撮影光路から退避する際に、前記ロックピンが前記ミラーユニットのバウンドを抑制する位置から退避する方向に前記バウンド抑制部材を回転させるレバー部材をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記レバー部材は、前記ミラーユニットを前記撮影光路から退避させる方向に回転させるアップレバーであることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。