JP5787659B2

JP5787659B2 - 撮像装置

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Publication number: JP5787659B2
Application number: JP2011166965A
Authority: JP
Inventors: 一彰山名
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Description

本発明は、光路に対して進退可能なミラーを有する撮像装置に関する。

従来、ミラーを２種類の速度で光路に対して進退させることが知られている。（特許文献１参照）

特許文献１では、以下のような構成によって、ミラーを２種類の速度で光路に対して進退させている。
制御手段がモータを第１の方向に動作させることによって、カム部材に形成される第１のカム部がミラー駆動部材とチャージ部材との係合を解除する。ミラー駆動部材とチャージ部材との係合が解除されると、ミラー駆動部材が付勢部材の付勢力によって、ミラーを第１の速度でアップ位置からダウン位置に駆動する。

そして、制御手段がモータを第１の方向とは反対方向となる第２の方向に動作させることによって、カム部材に形成される第２のカム部がミラー駆動部材と係合しているチャージ部材に当接し、モータによってミラー駆動部材およびチャージ部材が駆動される。これによって、ミラーを第２の速度でアップ位置からダウン位置に駆動する。

特開２００８−１７５９２０号公報

特許文献１に開示される撮像装置は、ミラーアップバネのバネ力によって、ミラーをダウン位置からアップ位置へ駆動し、ミラーダウンバネのバネ力によって、ミラーをアップ位置からダウン位置へ駆動している。

このような構成では、撮像装置の耐久性を高めるためにミラーアップバネのバネ力をなるべく低く設定する必要がある。しかし、ミラーアップバネのバネ力を低く設定すると、ミラーをダウン位置からアップ位置へ駆動する際に、ミラーダウンバネのバネ力がミラーアップバネのバネ力より大きくなる領域ができてしまう。

特許文献１に開示される高速モードでは、ミラーダウンバネのバネ力がミラーアップバネのバネ力より大きくなる領域ができたとしても、ミラーに作用する慣性力によって、ミラーはアップ位置まで駆動される。

しかし、特許文献１に開示される低速モードでは、ミラーに作用する慣性力が小さくなるので、ミラーはアップ位置まで駆動されない可能性がある。

ミラーダウンバネのバネ力がミラーアップバネのバネ力より大きくなる領域ができないように、ミラーアップバネのバネ力をミラーダウンバネのバネ力よりも十分大きくなるように設定することも考えられる。しかし、この場合には、高速モードでミラーを駆動したときに、ミラーが強い力でアップ位置に衝突して、大きなバウンドを発生させる。そして、ミラーアップバネをチャージするために必要となる力も大きくなってしまうという課題がある。

本発明は、このような課題に鑑みて、ミラーに作用する慣性力が小さくても、ミラーダウンバネのバネ力がミラーアップバネのバネ力より大きくなる領域で、ミラーをアップ位置に駆動することができる撮像装置を提供する。

上記目的を達成するために、本発明は、撮像光学系の光軸上に配置される第１の位置と前記光軸から退避させた第２の位置との間で移動可能なミラー部材と、前記ミラー部材を前記第１の位置に向けて付勢する第１の付勢部材と、前記ミラー部材を前記第２の位置に向けて付勢する第２の付勢部材と、駆動源によって駆動されることで、前記ミラー部材を前記第２の位置に駆動する駆動部材と、を有し、前記駆動部材には、前記ミラー部材が係合する第１の係合部および第２の係合部が形成され、前記ミラー部材を前記第２の位置に駆動する際に、前記ミラー部材を前記第２の位置に向けて付勢する前記第２の付勢部材の力が、前記ミラー部材を前記第１の位置に向けて付勢する前記第１の付勢部材の力よりも大きい領域では、前記ミラー部材は前記第１の係合部に係合して前記第２の位置に駆動され、前記ミラー部材を前記第１の位置に向けて付勢する前記第１の付勢部材の力が、前記ミラー部材を前記第２の位置に向けて付勢する前記第２の付勢部材の力以上となる領域では、前記ミラー部材は前記第２の係合部に係合して前記第２の位置に駆動されることを特徴とする。

本発明によれば、ミラーに作用する慣性力が小さくても、ミラーダウンバネのバネ力がミラーアップバネのバネ力より大きくなる領域で、ミラーをアップ位置に駆動することができる。

図２乃至８と併せて本発明の実施形態を説明するために、撮像装置の構成例を示すブロック図である。クイックリターンミラーユニットを示す分解斜視図である。駆動レバーユニットおよびカムギヤの詳細図である。高速モード時の動作を（Ａ）乃至（Ｃ）に示す説明図である。静音モード時の動作を（Ａ）乃至（Ｄ）に示す説明図である。撮影時の動作例を示すフローチャートである。ミラーアップ動作におけるミラーアップバネ４０５の付勢力とミラーダウンバネ４０８の付勢力との関係を説明する図である。

本発明の実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は撮像装置の構成例を示すブロック図である。撮像装置は、レンズユニット３００とカメラ本体１００を備える。

レンズユニット３００は交換レンズタイプであり、これをカメラ本体１００のと機械的に結合するレンズマウント３０６は、両者を電気的に接続する機能も有する。撮像光学系を構成するレンズ３１０は、その光軸（破線の光路ＯＰ１参照）に沿って移動可能なフォーカスレンズ及びズームレンズ（不図示）を含む。絞り３１２は光軸上に位置して光量を調節する。インターフェース（以下、「Ｉ／Ｆ」と略記する）部３２０は、カメラ本体１００内のＩ／Ｆ部１２０と接続される。

レンズユニット３００とカメラ本体１００を電気的に接続するコネクタ３２２，１２２は、両者間で制御信号、状態信号、データ信号等を送受し合うと共に、各種電圧の供給機能を有する。絞り制御部３４０は、後述の測光部４６による測光情報に基づいてシャッタ制御部４０と連携しながら、絞り３１２を制御する。フォーカス制御部３４２はフォーカスレンズを駆動して焦点調節を制御し、ズーム制御部３４４はズームレンズを駆動して変倍動作を制御する。レンズユニット３００全体を制御するレンズ制御部３５０は、Ｉ／Ｆ部３２０および各制御部と接続されている。

次にカメラ本体１００の構成を説明する。

シャッタ１２は撮像素子１３の露光を制御する。シャッタ１２の開状態でレンズ３１０に入射した光は、絞り３１２、レンズマウント３０６及び１０６、シャッタ１２を介して撮像素子１３に到達し、その撮像面（画素配列）に被写体像が結像する。このとき、ミラー１３０は、２点鎖線で示すように、光路ＯＰ１から退避したミラーアップ状態にある。ミラー１３０は可動のミラー部材であり、撮像素子１３よりも被写体側に位置する。以下では、撮像光学系の光軸上に位置するミラーダウン状態での第１の位置を「ダウン位置」と呼び、光軸から退避したミラーアップ状態での第２の位置を「アップ位置」と呼ぶ。なお、ミラー１３０の駆動機構については後で詳述する。

撮像素子１３は、被写体像を光電変換して画像信号を生成し、Ａ／Ｄ変換器１６は、撮像素子１３の出力信号をデジタル信号に変換して画像データとする。タイミング発生回路１８は、メモリ制御部２２及びシステム制御部５０により制御され、撮像素子１３、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給する。画像処理部２０は、Ａ／Ｄ変換器１６から出力された画像データ、或いはメモリ制御部２２から出力された画像データに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。

メモリ制御部２２は、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理部２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、及び圧縮・伸長回路３２を制御する。Ａ／Ｄ変換器１６の出力する画像データは画像処理部２０を介して、または当該処理部およびメモリ制御部２２を介して画像表示メモリ２４またはメモリ３０に書き込まれる。画像表示メモリ２４は、画像表示部２８に表示する画像データを一時的に記憶する。Ｄ／Ａ変換器２６は、メモリ制御部２２経由で画像表示メモリ２４にアクセスして画像データを取得する。Ｄ／Ａ変換器２６は画像データを表示用の画像信号（アナログ信号）へ変換して画像表示部２８へ出力する。

画像表示部２８には液晶表示装置（例えば、ＴＦＴ−ＬＣＤ）等が使用される。メモリ３０は、撮影した静止画像データを一時的に記憶し、また、システム制御部５０の作業領域としても使用される。圧縮・伸長回路３２はメモリ３０に記憶された画像データを読み込んで圧縮または伸長処理を行い、処理後の画像データをメモリ３０に記憶させる。

シャッタ制御部４０は、測光部４６の測光結果に基づいて、絞り３１２を制御する絞り制御部３４０と連携しながら、シャッタ１２を制御する。シャッタ制御部４０は、シャッタ駆動部４０ａおよびシャッタ駆動モータ４０ｂを含む。シャッタ駆動部４０ａは撮像素子１３を露光するようにシャッタ１２を駆動する。シャッタ駆動モータ４０ｂは、シャッタ１２のチャージ機能をもち、シャッタ駆動部４０ａを固定した固定状態とシャッタ駆動部４０ａの固定を解除した解除状態とを切り替えるように動作する。

ミラー制御部４１は、ミラー駆動機構の駆動部４１ａを介して、ミラー１３０をアップ位置（２点鎖線参照）またはダウン位置（実線参照）に移動させる。ミラー制御部４１が制御する駆動源としてのアクチュエータは、ミラー駆動モータ（以下、単に駆動モータという）４１ｂである。なお、ミラー１３０の駆動制御の詳細については後述する。

焦点状態検出部４２は、撮像光学系に係る焦点状態を検出する。レンズ３１０に入射した光は、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、後述のサブミラーを介して焦点状態検出部４２の受光部で検出される。焦点状態検出部４２は、合焦状態の検出結果をシステム制御部５０へ出力する。測光部４６は、レンズ３１０に入射してから、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、１３２を経た後、不図示の測光用レンズから入射した光を検出する。測光部４６は露出状態の検出結果をシステム制御部５０へ出力する。また測光部４６は、フラッシュ４８と連携することにより、ＥＦ処理（プリ発光処理）も行う。

フラッシュ４８は、ＡＦ（オートフォーカス）用補助光の投光機能、およびフラッシュ調光機能を有し、システム制御部５０からの指示に従って所定のタイミングで発光する。ミラー１３２は、ミラー１３０で反射した光線をさらに反射させて光学ファインダ１０４に導く。光路ＯＰ２は、撮像素子１３へ至る光路ＯＰ１に対して、ダウン位置にあるミラー１３０で分岐した一方の光路である。

カメラ本体１００の各部を全体的に制御するシステム制御部５０は、判定部５０ａ及び制御部５０ｂを含む。判定部５０ａは設定された撮影モードおよびレンズユニット３００が本体１００に装着されているか否かを判定する。制御部５０ｂは、判定部５０ａの判定結果に従って制御指令をミラー制御部４１に出力する。なお、判定部５０ａ及び制御部５０ｂは、システム制御部５０を構成するＣＰＵ（中央演算処理装置）が解釈して実行するプログラムに従って処理を行うが、詳細については後述する。

メモリ５２は、システム制御部５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶する。報知部５４は、システム制御部５０でのプログラムの実行に応じて、表示デバイス上での文字や画像によるメッセージ、またはスピーカ等による音声メッセージをユーザに提示する。報知部５４は、カメラ本体１００にて視認し易い位置に配置され、その一部は光学ファインダ１０４内にも設置されている。不揮発性メモリ５６は、電気的に消去および記録可能なメモリ（ＥＥＰＲＯＭ等）である。

次に、システム制御部５０に対する各種の動作指示を説明する。図１には、モードダイヤル６０、スイッチ部６２及び操作部７０を例示する。モードダイヤル６０は、低速連続撮影や高速連続撮影等のモードを含む撮影モードについて、ユーザの操作指示をシステム制御部５０へ出力する。スイッチ部６２はユーザ操作に応じた２種類の指示を受け付ける。ユーザが不図示のシャッタレリーズボタンを押下した際、第１段階（例えば、半押し）で第１スイッチ（ＳＷ１と記す）がオン状態となる。この指示に応じてＡＦ処理、ＡＥ処理、ＥＦ処理等の動作開始がシステム制御部５０に指示される。また、第２段階（例えば、全押し）で第２スイッチ（ＳＷ２と記す）がオン状態となる。この指示に応じて露光処理、現像処理、記録処理を含む撮影処理の動作開始がシステム制御部５０へ指示される。

なお、露光処理は、撮像素子１３の撮像信号を、Ａ／Ｄ変換器１６、メモリ制御部２２を介してメモリ３０に画像データとして書き込む処理である。現像処理は、画像処理部２０やメモリ制御部２２での演算処理である。記録処理は、メモリ３０から画像データを読み出して圧縮・伸長回路３２で圧縮して記録媒体２００に画像データを書き込む処理である。記録媒体２００にはメモリカードやハードディスク等が使用され、記録部２０２、Ｉ／Ｆ部２０４、コネクタ２０６を備える。コネクタ２０６は、カメラ本体１００のコネクタ９２を介してＩ／Ｆ部９０に接続される。

操作部７０は、メニューボタン、設定ボタン、切り替えボタン等の各種操作部材を含み、操作指示信号をシステム制御部５０に出力する。

次に図２および図３を参照して、ミラー制御部４１の構成を詳細に説明する。

ミラー制御部４１は、図２に示すミラー駆動機構を含む。図３にはミラー駆動レバーおよびカムの詳細を示す。なお、図２はクイックリターンミラーユニットの分解斜視図である。また、図３（Ａ）は駆動レバーユニットの側面図である。図３（Ｂ）および（Ｃ）はカムギヤ４０１の詳細図である。図３（Ｂ）はカムギヤ４０１の回転軸に直交する方向から見た場合の図であり、図３（Ｃ）はカムギヤ４０１の回転軸に沿う方向から見た場合の図である。本実施形態では、カムギヤ４０１が駆動部材またはカム部材として機能する。

ミラー１３０は、メインミラー５１１とサブミラー５１３を備える。サブミラー５１３は焦点状態検出部４２にレンズ３１０からの光を導くための可動部材であり、サブミラー保持部材５１４に固定されている。サブミラー保持部材５１４は、メインミラー保持部材５１２に設けた不図示の軸と穴部５１４ａを中心に回転可能に軸支されており、メインミラー保持部材５１２がアップ位置に停止している時に、焦点状態検出部４２に被写体から光の一部が到達する。

また、サブミラー保持部材５１４は、メインミラー保持部材５１２がダウン位置に駆動されたとき、メインミラー保持部材５１２と共に撮影退避位置まで駆動される。以下の説明にて、ミラー１３０の駆動とは、メインミラー保持部材５１２の軸部５１２ａを中心として回転させる動作をいい、これに連動してサブミラー保持部材５１４が駆動される。

駆動モータ４１ｂの駆動力はカムギヤ４０１に伝達される。カムギヤ４０１の回転により、ミラーチャージレバー４０６およびミラードライブレバー４０７は、不図示のミラーボックスの外側面に設けられた軸部を中心として、図３（Ａ）の反時計回り方向または時計回り方向に回動する。これにより、後述するようにミラー１３０はダウン位置からアップ位置へ移動するアップ動作と、アップ位置からダウン位置へ移動するダウン動作とを行う。なお、図３（Ａ）にてミラー１３０のアップ動作方向は時計回り方向である。

ミラーチャージレバー４０６は、ミラーアップバネ４０５の付勢力により、反時計回り方向に付勢される。また、ミラー受け板であるメインミラー保持部材５１２は、ミラーダウンバネ４０８の付勢力によって、その軸５１２ｃにてミラーダウン動作方向（図中の反時計回り方向）に付勢される。ミラードライブレバー４０７は、ミラードライブレバーバネ４０６ｄの付勢力によって時計回り方向に付勢される。

カムギヤ４０１の外周面部には、ギヤ部４０１ｄ（図３（Ｂ）参照）を形成しているが、歯部の図示を省略している。また、カムギヤ４０１の円形側面４０１ｆ（図２参照）には、その回転位置を検出するために導電パターンが形成されている。カムギヤ４０１の回転位置に応じて導電パターンに導電接片が接触し、この導電接片からシステム制御部５０にミラーアップ動作の完了信号が入力される。これにより、制御部５０ｂはカムギヤ４０１の回転位置を判定することができ、ミラー１３０がアップ位置に位置するかどうかを判定できる。したがって、カムギヤ４０１の円形側面４０１ｆに形成される導電パターンがミラー１３０がアップ位置に位置するかどうかを検出する。カムギヤ４０１を含むミラー駆動機構の動作が何らかの原因で支障を来たした場合、駆動モータ４１ｂを所定時間に亘って通電してもミラーアップ動作の完了信号が制御部５０ｂに入力されない状態となる。この場合、制御部５０ｂは異常状態と判断し、駆動モータ４１ｂの駆動を停止させる。

制御部５０ｂはミラーアップ動作に関して２種類の駆動方式を有する。第１の駆動方式はバネ・アップ方式であり、バネ・アップ方式によるミラー動作を以下、高速モードと呼ぶ。第２の駆動方式は、モータ・アップ方式であり、モータ・アップ方式によるミラー動作を以下、静音モードと呼ぶ。

バネ・アップ方式では、チャージしたミラーアップバネ４０５のバネ力を急激にリリースすることで、ミラー１３０を高速で駆動する。これにより、連写コマ速やレリーズタイムラグについて性能を高めた動作が行われる。なお、図４では簡略化のため、カムギヤ４０１のギヤ部４０１ｄ及び第１のカム部４０１ａを必要に応じて割愛して示す。

図４（Ａ）は、ミラーダウン動作が終了したスタンバイ状態を示す。図４（Ｂ）は、ミラーアップ動作の初期においてカムギヤ４０１が反時計回り方向に回転してから停止した状態を示す。図４（Ｃ）は、ミラーアップ動作が完了した状態を示す。

カムギヤ４０１には、第１のカム部４０１ａ、緊定解除カム４０１ｂ、及び第２のカム部４０１ｃが形成されている。本実施形態では、第１のカム部４０１ａが第１の係合部として機能し、第２のカム部４０１ｃが第２の係合部として機能する。これらのカム部は、図３（Ｃ）に示すようにカムギヤ４０１の回転軸を中心として周方向に亘って異なる範囲にそれぞれ形成されている。回転軸を中心とする位相角の範囲については、第１のカム部４０１ａや緊定解除カム４０１ｂに比べて、第２のカム部４０１ｃは狭く設定されている。ミラーチャージレバー４０６の第１のカムフォロア部４０６ｂとカムギヤ４０１の第１のカム部４０１ａは、カムギヤ４０１の回転軸に対する直交方向にて、互いに当接可能な位置関係をもつ。また、ミラーチャージレバー４０６の第２のカムフォロア部４０６ｃとカムギヤ４０１の第２のカム部４０１ｃは、カムギヤ４０１の回転軸に対する直交方向にて、互いに当接可能な位置関係をもつ。

図４（Ａ）に示すスタンバイ状態では、ミラーチャージレバー４０６がミラーアップバネ４０５の付勢力により反時計回り方向に付勢されている。但し、ミラーチャージレバー４０６に設けた第１のカムフォロア部４０６ｂがカムギヤ４０１の第１のカム部４０１ａのカムトップ（リフトが最大の部分）と当接している。このため、ミラーチャージレバー４０６の反時計回り方向への駆動が阻止されており、ミラーダウン状態が維持される。

メインミラー保持部材５１２は、不図示のミラーボックスの内側面に形成されたストッパー５１９（図２参照）に当接してダウン位置での位置決めがなされている。メインミラー保持部材５１２には軸５１２ｃが一体に形成されており、この軸５１２ｃにはミラードライブレバー４０７の当接部４０７ａが図の下側から当接している。さらに、メインミラー保持部材５１２には軸部５１２ａを中心として、ミラーダウンバネ４０８により、ミラーダウン動作方向への付勢力が図の上側から作用している。また、ミラーチャージレバー４０６の下端部にて回転可能に連結されたミラーフック４０３は、そのフック部４０３ｃがミラーフックスプリング４０２に付勢力によって図中の反時計回り方向に付勢され、ミラードライブレバー４０７の係止部４０７ｃと係合している。

バネ・アップ方式による高速モードが設定されていると判定部５０ａで判定された場合のミラーアップ動作について、図４を用いて説明する。バネ・アップ方式では、駆動モータ４１ｂの駆動力によって、第１のカム部４０１ａを回転させることで、チャージされていたミラーアップバネ４０５のバネ力が急激に解放される。ミラーアップバネ４０５の付勢力で、ミラー１３０をアップ位置まで高速で駆動することができる。

判定部５０ａが高速モードであると判定した場合、不図示のシャッタレリーズボタンが全押し操作されてスイッチ部６２の第２スイッチＳＷ２がオン状態になると制御部５０ｂは高速ミラーアップ動作用の駆動信号を駆動モータ４１ｂに出力する。このとき、制御部５０ｂは、駆動モータ４１ｂにデューティ比１００％となるフル通電により駆動制御を行う。これにより、駆動モータ４１ｂは、第１の方向に高速で駆動され、カムギヤ４０１は、図の反時計回り方向に高速で回転する。その後、カムギヤ４０１が図４（Ｂ）に示す状態を経て、図４（Ｃ）に示すアップ位置に相当する位相（回転角）まで到達する。この時点で制御部５０ｂには、カムギヤ４０１の円形側面４０１ｆに設けた導電パターンの検出により、ミラーアップ動作の完了信号が入力される。これにより、駆動モータ４１ｂが停止する。

図４（Ａ）のスタンバイ状態にて、ミラーチャージレバー４０６は、ミラーアップバネ４０５によって、反時計回り方向に付勢されている。このとき、ミラーチャージレバー４０６に設けられた第１のカムフォロア部４０６ｂに、カムギヤ４０１の第１のカム部４０１ａのカムトップが当接している。これによって、ミラーチャージレバー４０６は、ミラーアップバネ４０５の付勢力に抗して、図４（Ａ）のスタンバイ状態に位置している。駆動モータ４１ｂが第１の方向に駆動されることで、カムギヤ４０１が図４（Ａ）のスタンバイ状態から反時計回り方向に高速で回転する。カムギヤ４０１が反時計回り方向に回転すると、ミラーチャージレバー４０６に設けられた第１のカムフォロア部４０６ｂが、カムギヤ４０１の第１のカム部４０１ａのカムボトムに落ちる。

これにより、チャージされたミラーアップバネ４０５のバネ力が一気に解放され、ミラーアップバネ４０５の付勢力によって、ミラーチャージレバー４０６は、図４（Ｃ）に示すように、反時計回り方向に駆動される。このとき、ミラーフック４０３を介してミラーチャージレバー４０６と連結されたミラードライブレバー４０７も、反時計回り方向に高速で駆動される。そして、ドライブレバー４０７の当接部４０７ａがメインミラー保持部材５１２の軸５１２ｃを高速で押し上げ、ミラー１３０がアップ位置に向けて高速駆動される。メインミラー保持部材５１２のミラーアップ動作に伴い、穴部５１４ａにて連結されているサブミラー保持部材５１４も連動してアップ位置へと高速で駆動される。

図４（Ａ）のスタンバイ状態から、駆動モータ４１ｂの駆動力によって、ミラーチャージレバー４０６に設けられた第１フォロア部４０６ｂと、カムギヤ４０１の第１カム部４０１ａのカムトップとの当接が解除される。高速モードにおけるミラー１３０のミラーアップ動作は、ミラーチャージレバー４０６に設けられた第１フォロア部４０６ｂと、カムギヤ４０１の第１カム部４０１ａのカムトップとの当接が解除されてから開始される。駆動モータ４１ｂの駆動力は、ミラー１３０をアップ位置に駆動する直接的な駆動力とはならない。ミラー１３０をアップ位置に駆動する直接的な駆動力は、ミラーアップバネ４０５の付勢力のみである。したがって、高速モードにおけるミラー１３０のミラーアップ動作では、ミラー１３０は駆動モータ４１ｂに連結されることなくアップ位置へ駆動される。

高速モードにおけるミラーアップ動作の詳細な動作順序としては、カムギヤ４０１が図４（Ｃ）に示す位相にて停止した後、メインミラー保持部材５１２、つまりミラー１３０がアップ位置に到達する。高速モードではミラーアップバネ４０５の付勢力によりミラー１３０が跳ね上がることになる。アップ位置に到達したメインミラー保持部材４１２は、不図示のミラーボックスの内側面に形成したストッパー５１５に下側から突き当たるので、アップ位置で位置決めがなされる。このとき、メインミラー保持部材５１２がストッパー５１５に当接する速度は高速であるため、突き当たった瞬間に衝撃音が発生する。

以上、判定部５０ａにより高速モードが判定された場合のミラー動作について説明したが、ミラーアップ動作に至るまでの間、ミラーチャージレバー４０６の第２のカムフォロア部４０６ｃとカムギヤ４０１の第２のカム部４０１ｃとが当接することはない。

ミラーダウン動作では、更にカムギヤ４１０が図４にて反時計回りに回転し、ミラーフック４０３の当接面４０３ａと緊定解除カム４０１ｂが当接しながらミラーフック４０３を回転させる。ミラードライブレバー４０７をミラードライブレバーバネ４０６ｄの付勢力によりミラーダウン方向に回転させることで、ミラー１３０のミラーダウン動作が行われる。

次に、モータ・アップ方式による静音モードが設定されていると判定部５０ａにより判定された場合のミラーアップ動作について、図５を用いて説明する。モータ・アップ方式では、駆動モータ４１ｂの駆動力を利用して、ミラーアップバネ４０５のバネ力を徐々に解放する。これによって、ミラー１３０をアップ位置まで低速で駆動することにより、ミラーアップ動作時の衝撃音の発生を防止することができる。

図５（Ａ）は、ミラーアップ動作にてミラー１３０の駆動が停止した状態を示す。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）にてミラーアップ動作が停止した状態で更にカムギヤ４０１が時計回り方向に回転した状態を示す。図５（Ｃ）は、カムギヤ４０１の第２のカム部４０１ｃと、ミラーチャージレバー４０６の第２のカムフォロア部４０６ｃとが離れる瞬間の状態を示す。図５（Ｄ）は、ミラーアップ動作が完了した状態を示す。

不図示のシャッタレリーズボタンが全押し操作されてスイッチ部６２の第２スイッチＳＷ２がオン状態になると、制御部５０ｂは低速ミラーアップ動作用の駆動信号を駆動モータ４１ｂに出力する。駆動モータ４１ｂは、上述した第１の方向とは反対方向となる第２の方向に低速で駆動される。このとき、制御部５０ｂは、パルス幅変調（ＰＷＭ：ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号（例えば、デューティ比５０％）により駆動制御を行う。

これによって、駆動モータ４１ｂは高速モード時よりも低速で第２の方向に駆動される。すなわち、高速モード時とは異なる通電方式で駆動モータ４１ｂを第２の方向に駆動している。また、ミラーアップ動作では、駆動モータ４１ｂの駆動方向が高速モードの場合とは反対方向であり、カムギヤ４０１は図５の時計回り方向に低速で回転する。

スタンバイ状態での駆動機構の状態については、高速モードで説明した状態と同じであるため（図４（Ａ）参照）、その詳細な説明は省略する。

カムギヤ４０１が図４（Ａ）の状態から時計回り方向に低速回転を開始すると、ミラーアップバネ４０５によって付勢されたミラーチャージレバー４０６は、ミラーアップ動作方向に駆動を開始する。これに連動してミラードライブレバー４０７やミラーフック４０３が駆動を開始し、ミラー１３０の駆動が開始する。なお、駆動機構に関しては高速モードにて説明済みであるため、その詳細な説明は省略する。

図５（Ａ）は、ミラーアップバネ４０５の付勢力により、メインミラー保持部材５１２がミラーアップ動作を行っている途中状態を示している。図４（Ａ）に示すスタンバイ状態から図５（Ａ）に示す状態に至るまでの間、ミラーチャージレバー４０６の第１のカムフォロア部４０６ｂがカムギヤ４０１の第１のカム部４０１ａをトレースしている。カムギヤ４０１の第１のカム部４０１ａとミラーチャージレバー４０６の第１のカムフォロア部４０６ｂが当接した状態で、ミラーチャージレバー４０６は反時計回り方向に回転し、メインミラー保持部材５１２はミラーアップ動作を行う。

静音モードにおいては、ミラーアップ時の衝撃音を軽減するため、ミラーチャージレバー４０６の第１のカムフォロア部４０６ｂにカムギヤ４０１の第１のカム部４０１ａをトレースさせることで、ミラーアップバネ４０５の付勢力によるミラーチャージレバー４０６の回転速度を遅くしている。すなわち、ミラーチャージレバー４０６の第１のカムフォロア部４０６ｂがカムギヤ４０１の第１のカム部４０１ａをトレースすることで、チャージされたミラーアップバネ４０５のバネ力が徐々に解放され、ミラーチャージレバー４０６はゆっくり回転する。

また、このとき、ミラーダウンバネ４０８はメインミラー保持部材５１２の軸５１２ｃを押し下げている。メインミラー保持部材５１２の軸５１２ｃとドライブレバー４０７の当接部４０７ａとが当接しているので、メインミラー保持部材５１２の軸５１２ｃを押し下げるミラーダウンバネ４０８の付勢力は、ミラーチャージレバー４０６を時計回り方向に回転させる。このため、ミラーチャージレバー４０６を反時計回り方向に方向に回転させる力と、ミラーチャージレバー４０６を時計回り方向に方向に回転させる力とが均衡した状態となり、メインミラー保持部材５１２の動作は図５（Ａ）に示す状態で停止することになる。本実施形態では、ミラーダウンバネ４０８が第１の付勢部材として機能し、ミラーアップバネ４０５が第２の付勢部材として機能する。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）にてミラーアップ動作が停止した状態から更にカムギヤ４０１が時計回り方向に回転した状態を示す。この状態では、カムギヤ４０１の第２のカム部４０１ｃがミラーチャージレバー４０６の第２のカムフォロア部４０６ｃに当接することで、ミラーチャージレバー４０６を図の反時計回り方向に回転させる。これによって、図５（Ａ）に示したミラーチャージレバー４０６を反時計回り方向に方向に回転させる上げる力と、ミラーチャージレバー４０６を時計回り方向に方向に回転させる下げる力とが均衡した状態を抜け出す。ミラーチャージレバー４０６はミラーアップバネ４０５の付勢力によって、ミラーチャージレバー４０６は反時計回り方向に回転し、メインミラー保持部材５１２はミラーアップ動作を継続する。図５（Ｂ）に示すように、ミラーチャージレバー４０６の第１のカムフォロア部４０６ｂとカムギヤ４０１の第１のカム部４０１ａとの当接は解除される。

図５（Ｃ）は、ミラーチャージレバー４０６の第２のカムフォロア部４０６ｃとカムギヤ４０１の第２のカム部４０１ｃとの当接が解除される瞬間の状態を示す。その後、図５（Ｄ）に示す状態で、ミラーアップ動作の完了信号が制御部５０ｂに入力される。ミラーアップ動作の完了信号が制御部５０ｂに入力されると、制御部５０ｂは駆動モータ４１ｂを停止させる。静音モードでのミラーアップ動作が完了する。アップ位置に到達したメインミラー保持部材５１２は、ストッパー５１５に下側から突き当たることで規制され、位置決めされる。メインミラー保持部材５１２がストッパー５１５に突き当たるときの速度は低速であるため、その瞬間の衝撃音は高速モード時と比較すると小さい。

図５（Ｃ）に示す状態から図５（Ｄ）に示す状態では、ミラーチャージレバー４０６がカムギヤ４０１と当接することなく、ミラーアップバネ４０５の付勢力によって、ミラーチャージレバー４０６は反時計回り方向に回転する。すなわち、図５（Ｃ）に示す状態から図５（Ｄ）に示す状態では、第１のカムフォロア部４０６ｂと第１のカム部４０１ａとの当接は解除され、第２のカムフォロア部４０６ｃとカムギヤ４０１の第２のカム部４０１ｃとの当接も解除されている。

図７は、メインミラー保持部材５１２がミラーアップ動作を行う際に、ミラーアップバネ４０５の付勢力とミラーダウンバネ４０８の付勢力との関係を説明する図である。図７にて、横軸はミラーチャージレバー４０６の反時計回り方向への回転角度であり、図４（Ａ）の状態でのミラーチャージレバー４０６の回転角度を０°に設定する。メインミラー保持部材５１２がアップ位置に到達する図４（Ｃ）および図５（Ｄ）の状態となるとき、ミラーチャージレバー４０６の回転角度は２８°になる。図７にて、縦軸は、ミラーアップバネ４０５の付勢力のうち、ミラーチャージレバー４０６を反時計回り方向に回転させる力の大きさと、ミラーダウンバネ４０８の付勢力のうち、ミラーチャージレバー４０６を時計回り方向に回転させる力の大きさを示している。

ミラーチャージレバー４０６の回転角度が０°となる状態では、ミラーチャージレバー４０６を反時計回り方向に回転させる力が、ミラーチャージレバー４０６を時計回り方向に回転させる力を上回っている。したがって、ミラーアップバネ４０５の付勢力によって、ミラーチャージレバー４０６は反時計回り方向に回転する。この状態が図４（Ａ）の状態に相当する。

ミラーチャージレバー４０６の回転角度が１３°となる状態では、ミラーチャージレバー４０６を反時計回り方向に回転させる力と、ミラーチャージレバー４０６を時計回り方向に回転させる力とが等しくなる。この状態が図５（Ａ）の状態に相当する。

ミラーチャージレバー４０６の回転角度が２２°となる状態では、再びミラーチャージレバー４０６を反時計回り方向に回転させる力が、ミラーチャージレバー４０６を時計回り方向に回転させる力を上回っている。したがって、ミラーアップバネ４０５の付勢力によって、ミラーチャージレバー４０６は反時計回り方向に回転する。

図７に示すように、領域Ａおよび領域Ｃでは、ミラーアップバネ４０５がミラーチャージレバー４０６を反時計回り方向に回転させる力が、ミラーダウンバネ４０８がミラーチャージレバー４０６を時計回り方向に回転させる力より大きくなる。領域Ｂでは、ミラーダウンバネ４０８がミラーチャージレバー４０６を時計回り方向に回転させる力が、ミラーアップバネ４０５がミラーチャージレバー４０６を反時計回り方向に回転させる力以上となる。

高速モードによるミラーアップ動作を実行する場合には、ミラーチャージレバー４０６が高速で反時計回り方向に回転するので、ミラーチャージレバー４０６を反時計回り方向に回転させる大きな慣性力が作用する。したがって、ミラーチャージレバー４０６の回転角度が１３°となる状態となっても、この慣性力によって、図７の領域Ｂを通過することができる。しかし、低速モードによるミラーアップ動作を実行する場合には、ミラーチャージレバー４０６を反時計回り方向に回転させる慣性力は非常にわずかであるので、ミラーチャージレバー４０６は、図５（Ａ）の状態で停止してしまう。さらに、上述したミラーチャージレバー４０６の第２のカムフォロア部４０６ｃおよびカムギヤ４０１の第２のカム部４０１ｃが形成されていなければ、ミラーチャージレバー４０６は、図７の領域Ｂで時計回り方向に回転してしまう。

領域Ａでは、ミラーチャージレバー４０６の第１のカムフォロア部４０６ｂがカムギヤ４０１の第１のカム部４０１ａをトレースする。領域Ｂでは、ミラーチャージレバー４０６の第２のカムフォロア部４０６ｃがカムギヤ４０１の第２のカム部４０１ｃをトレースする。領域Ｃでは、ミラーアップバネ４０５の付勢力によって、ミラーチャージレバー４０６がカムギヤ４０１に当接することなく反時計回り方向に回転する。

次に、判定部５０ａの動作例について図６のフローチャートを用いて説明する。

図６は、撮像装置が撮影指示を受け付けた際の撮影終了までの動作を示すフローチャートである。

Ｓ６０１でシステム制御部５０は、第１スイッチＳＷ１がオン状態であるか否かを判定する。ＳＷ１がオン状態でない場合（Ｓ６０１でｎｏ）、そのスイッチ検出を繰り返し行う。また、ＳＷ１がオン状態になったことが検出されると（Ｓ６０１でｙｅｓ）、Ｓ６０２へ処理を進める。Ｓ６０２でシステム制御部５０の指示により、焦点状態検出部４２は焦点状態検出処理を行い、測光部４６は測光処理を行う。それぞれの処理結果を取得したシステム制御部５０は、Ｓ６０３へ処理を進める。Ｓ６０３でシステム制御部５０は、第２スイッチＳＷ２がオン状態であるか否かを判定する。ＳＷ２がオン状態でない場合（Ｓ６０３でｎｏ）、そのスイッチ検出を繰り返し行う。システム制御部５０は、第２スイッチＳＷ２がオン状態になったことを検出すると（Ｓ６０３でｙｅｓ）、Ｓ６０４へ処理を進める。

Ｓ６０４にて判定部５０ａは、操作部７０により設定された撮影モードの情報から制御部５０ｂでのミラー駆動方式を判定する。撮影モードとミラー駆動方式の関係を下表１に例示する。

本実施形態では、単写モードと２種類の連写撮影モード、ライブビューモードを示す。単写モードや低速連写モードが設定されている場合、Ｓ６０５へ処理を進め、動作音の小さいモータ・アップ方式による静音モードが選択される。また、高速連写モードが設定されている場合には、Ｓ６０６へ処理を進め、動作音は大きいが高速で動作可能なバネ・アップ方式による高速モードが選択される。撮影時のミラーアップ動作に限らず、撮影時以外でもミラーアップ動作が必要なタイミングは存在する。例えばミラー１３０をアップ位置に駆動し、シャッタ１２を開放状態とすることで、画像処理部２０において撮像されたリアルタイム画像を画像表示部２８に表示させる、いわゆるライブビューモードへの移行処理が挙げられる。この場合の駆動方式として、上表１に示すように、動作音の小さいモータ・アップ方式による静音モードが選択される。また、本実施形態ではミラー駆動方式の一例として、撮影モードに関して、単写、低速連写、高速連写等のいわゆるドライブモードに対応したミラー駆動方式の選択例を示した。これに限らず、例えば操作部７０により撮影モードとして静音撮影モードと通常撮影モードを選択可能な構成とし、これらをミラー駆動方式と関連付けてもよい。

Ｓ６０５にて制御部５０ｂは、モータ・アップ方式に従って駆動信号を駆動モータ４１ｂに出力し、駆動モータ４１ｂをバネ・アップ方式の場合とは反対方向となる第２の方向に低速駆動させる。これにより、大きな衝突音が発生しないようミラーアップ動作が行われ、動作完了後にＳ６０７へ処理を進める。一方、Ｓ６０６にて制御部５０ｂは、バネ・アップ方式に従って駆動信号をミラー駆動モータ４１ｂに出力し、駆動モータ４１ｂをモータ・アップ方式の場合とは反対方向となる第１の方向に高速駆動させる。これにより、第１のカムフォロア部４０６ｂと、カムギヤ４０１の第１のカム部４０１ａのカムトップとの当接が解除され、ミラーアップバネ４０５の付勢力により高速でミラーアップ動作を行わせる。

ミラーアップ動作の完了後、処理をＳ６０７に進める。Ｓ６０７にてシャッタ制御部４０はシャッタ１２の走行を開始させる。Ｓ６０２での測光結果に応じた露出制御値に基づき、システム制御部５０が所定のタイミング制御をおこなう。シャッタ１２の走行完了後、Ｓ６０８へ処理を進める。Ｓ６０８で制御部５０ｂは、ミラーダウン動作のために駆動信号を駆動モータ４１ｂに出力する。ミラーダウン動作が完了し、上述した一連の処理を終了する。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワークまたは各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

４１ミラー制御部
５０システム制御回路
５０ａ判定部
５０ｂ制御部
１００撮像装置
１３０ミラー
３００レンズユニット

Claims

撮像光学系の光軸上に配置される第１の位置と前記光軸から退避させた第２の位置との間で移動可能なミラー部材と、
前記ミラー部材を前記第１の位置に向けて付勢する第１の付勢部材と、
前記ミラー部材を前記第２の位置に向けて付勢する第２の付勢部材と、
駆動源によって駆動されることで、前記ミラー部材を前記第２の位置に駆動する駆動部材と、を有し、
前記駆動部材には、前記ミラー部材が係合する第１の係合部および第２の係合部が形成され、
前記ミラー部材を前記第２の位置に駆動する際に、前記ミラー部材を前記第２の位置に向けて付勢する前記第２の付勢部材の力が、前記ミラー部材を前記第１の位置に向けて付勢する前記第１の付勢部材の力よりも大きい領域では、前記ミラー部材は前記第１の係合部に係合して前記第２の位置に駆動され、
前記ミラー部材を前記第１の位置に向けて付勢する前記第１の付勢部材の力が、前記ミラー部材を前記第２の位置に向けて付勢する前記第２の付勢部材の力以上となる領域では、前記ミラー部材は前記第２の係合部に係合して前記第２の位置に駆動されることを特徴とする撮像装置。
前記ミラー部材が前記第１の位置に位置するとき、前記ミラー部材は前記駆動部材の前記第１の係合部に係合した状態となり、
前記駆動源が前記駆動部材を前記状態から第１の方向に回転させることで、前記ミラー部材と前記第１の係合部との係合が解除され、前記ミラー部材は、前記第１の係合部および前記第２の係合部と係合することなく、前記第２の位置に駆動され、
前記駆動源が前記駆動部材を前記状態から前記第１の方向とは反対方向となる第２の方向に回転させることで、前記ミラー部材は、前記第１の係合部または前記第２の係合部と係合して、前記第２の位置に駆動されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記駆動部材は、前記駆動源としてのモータで駆動されるカム部材であって、
前記カム部材には、前記第１の係合部としての第１のカム部および前記第２の係合部としての第２のカム部が形成され、
前記ミラー部材を前記第２の位置に駆動する際に、前記ミラー部材を前記第２の位置に向けて付勢する前記第２の付勢部材の力が、前記ミラー部材を前記第１の位置に向けて付勢する前記第１の付勢部材の力よりも大きい領域では、前記ミラー部材は前記第１のカム部をトレースして前記第２の位置に駆動され、
前記ミラー部材を前記第１の位置に向けて付勢する前記第１の付勢部材の力が、前記ミラー部材を前記第２の位置に向けて付勢する前記第２の付勢部材の力以上となる領域では、前記ミラー部材は前記第２のカム部をトレースして前記第２の位置に駆動されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記ミラー部材が前記第１の位置に位置するとき、前記ミラー部材は前記カム部材の前記第１のカム部に当接した状態となり、
前記モータが前記カム部材を前記状態から第１の方向に駆動させることで、前記ミラー部材と前記第１のカム部との当接が解除され、前記ミラー部材は、前記第１のカム部および前記第２のカム部をトレースすることなく、前記第２の位置に駆動され、
前記モータが前記カム部材を前記状態から前記第１の方向とは反対方向となる第２の方向に駆動させることで、前記ミラー部材と前記第１のカム部との当接が解除され、前記ミラー部材は、前記第１のカム部または前記第２のカム部をトレースして、前記第２の位置に駆動されることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
前記ミラー部材は、前記第１のカム部をトレースする第１のカムフォロア部と、前記第２のカム部をトレースする第２のカムフォロア部とが形成され、
前記モータが前記カム部材を前記状態から前記第２の方向に駆動させることで、前記ミラー部材を前記第２の位置に駆動されるとき、前記第１のカムフォロア部が前記第１のカム部をトレースする場合には、前記第２のカムフォロア部は前記第２のカム部に当接せず、
前記モータが前記カム部材を前記状態から前記第２の方向に駆動させることで、前記ミラー部材を前記第２の位置に駆動されるとき、前記第２のカムフォロア部が前記第２のカム部をトレースする場合には、前記第１のカムフォロア部は前記第１のカム部に当接しないことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。