JP4643191B2 - 一眼レフカメラのクイックリターン機構 - Google Patents

Description

本発明は、一眼レフカメラのミラーボックス機構に関し、特にミラーのクイックリターン機構に関する。

従来、電動式一眼レフカメラのミラーボックス機構ではミラーの上昇と下降動作のために複数のスプリングやレバー、カムを使って駆動を行なうが、いずれも高速な動作のために強力なスプリングを使用することとなり、該スプリングをチャージするモータも高出力である必要があった。

そのため、上記機構ではミラーの駆動の最終段階で十分に減速することができず、ミラーアップの時は発泡素材等で出来たミラー受けに当てることで衝撃を吸収させ、ミラーダウンの際は弾性的に退避するミラー受け等に当てるなどして衝撃を吸収させていたが、音、振動とも無くすまでには至らなかった。

また、別の手段として、ミラーをカムに乗せながら徐々にミラーを下ろすことで衝撃の発生を抑えていたが、ミラー下降速度が遅くなり、ファインダ視野の復元時間が延びるという問題があった。

この時、ミラーをカムに乗せながら下ろす際は同時に、次のミラーアップに使われる弾性エネルギーをスプリングにチャージさせるため、モータは高速にスプリングのチャージを行なわなければならず、高出力のモータを使用せざるを得なかった。

上記問題の解決策として、特開平７−３６１０６号公報では、可動ミラーのアップ駆動、ダウン駆動共に第１のカム面と第２のカム面とで挟まれたカムフォロア−の変位によって駆動するようにしたものが提案されている。さらに、特開平７−３６１０４号公報においては、前記可動ミラーのアップ駆動、ダウン駆動共に第１のカム面と第２のカム面とで挟まれたカムフォロア−の変位によって駆動するようにし、且つカム変位を加速区間、等速区間、及び減速区間が生じるように設定したものが提案されているが、モータの力のみでミラーを高速に駆動させるためには高応答性且つ高出力なモータを使用することは避けられなかった。
特開平７−３６１０４号公報 特開平７−３６１０６号公報

本発明は、電動式一眼レフカメラ等のモータによるミラー駆動で撮影動作を行う方式において、モータの出力を上げなくともミラー駆動時間や連続撮影速度の高速化が可能で且つ、音や振動が少ない一眼レフカメラのクイックリターン機構を提供することを目的とする。

本発明は、一眼レフカメラのファインダでミラーを観察位置と退避位置に揺動させるクイックリターン機構において、前記ミラーの可動域の中間に均衡点を設置し、前記観察位置では退避方向の付勢力を与え、前記退避位置では観察方向の付勢力を与える弾性手段を設けたミラーユニットであって、モータによる駆動手段によって揺動領域の起点から前記均衡点までは前記弾性手段の復元力によって補力され、前記均衡点から終点までは復元力を蓄える動作形態で作動せしめるよう構成し、前記ミラーユニットの揺動動作機構はモータに連動する歯車の偏心位置を軸とした回転機構とこれに連結するクランクアームの往復機構で構成し、前記ミラーの揺動動作領域の前記観察位置と退避位置で付勢する弾性手段は、一つの端部が前記観察位置で作用するものであり、他の一つの端部が前記退避位置で作用するよう一つのコイルばねで構成すること特徴とする。

本発明は、一眼レフカメラのファインダでミラーを観察位置と退避位置に揺動させるクイックリターン機構において、前記ミラーの可動域の中間に均衡点を設置し、前記観察位置では退避方向の付勢力を与え、前記退避位置では観察方向の付勢力を与える弾性手段を設けたミラーユニットであって、モータによる駆動手段によって揺動領域の起点から前記均衡点までは前記弾性手段の復元力によって補力され、前記均衡点から終点までは復元力を蓄える動作形態で作動せしめるよう構成し、前記ミラーユニットの揺動動作機構はモータに連動する歯車の偏心位置を軸とした回転機構とこれに連結するクランクアームの往復機構で構成し、前記ミラーの揺動動作領域の前記観察位置と退避位置で付勢する弾性手段は、一つの端部が前記観察位置で作用するものであり、他の一つの端部が前記退避位置で作用するよう一つのコイルばねで構成することによって、モータの行なう仕事は起動のためのきっかけを作ることと、摩擦や空気抵抗等各種損失エネルギーの補填のみとなるため、小さな出力でも目的を達成する事ができる。また、力学的に観察位置または退避位置でミラーユニットは静止するため、音や振動の影響も小さくできる。

以下、図面を参照して本発明の最も有効な実施形態を説明する。

図１は本発明の一眼レフカメラのクイックリターン機構の構成を示す斜視図であって、図２は本発明の一眼レフカメラのクイックリターン機構のミラーユニット近傍をミラーユニット後方から示した斜視図である。図３は図１の機構のミラーダウンの状態を示した動作説明図であり、図４は図１の機構の動作範囲の中心近傍の状態を示した動作説明図であり、図５は図１の機構のミラーアップの状態を示した動作説明図である。

図１において、１はミラーボックス、２はミラーボックス１内に設置された観察位置と退避位置との間を移動可能に設けられたミラーユニット、３はミラーユニット２を揺動可能に軸支しミラーボックス１に固定されるヒンジ軸、４は観察位置から退避位置との間を移動可能に設けられたミラーユニット２を夫々観察位置と退避位置に保持させる役割を持つクランクアーム、５はミラーボックス１に設置されたギヤ軸５ｂを中心に回転し、その回転中心とは異なる位置に回転中心と平行にクランクアーム４の軸４ａを軸支する軸穴を有するギヤ、６はギヤ５をモータ７の回動力で駆動するためのピニオン、８はミラーユニット２を観察位置と退避位置のほぼ中間点である均衡点へ付勢するばね、９はミラーユニット２を当接させ観察位置に正確に保持するためのミラー調整ピンでミラー受け２ｂを保持している。

図２において２ｃはミラー受け２ｂに設けられた長穴でありクランクアーム４のミラー駆動用の軸４ｃが長穴内を回転かつ摺動しながらミラーユニット２を駆動する。４ｂはクランクアーム４のミラー駆動用の軸４ｃと同軸またはほぼ同軸に位置する軸であり図３に図示のばね８の片方の腕８ａを当接するためのものである。

図３はミラーボックス１内に設置するミラーユニット２が下降したファインダの観察位置にあり、ばね８が下方に最大に付勢された撮影スタート前の状態を示している。

図３において２ａはファインダ系ミラーであり、ミラー受け２ｂに接着手段により接着され、ヒンジ軸３を中心に上下４５°以上揺動可能となっている。

同じく図３においてストッパ１０は弾性材料からなり穴１０ａを図１に図示のミラーボックス１に設置された軸１ｃにより回動自在に軸支されギヤ軸５ｂを押し付けない位置に設置され、２箇所設けられた衝突部１０ｃにクランクアーム４の軸４ａが衝突した際のクランクアーム４の衝突エネルギーを吸収すると共に、回転力を得たストッパ１０はその２箇所有る摺動部１０ｂの片方をギヤ軸５ｂと摩擦しギヤ５の回転エネルギーを吸収し衝突による反動を防止する。

ばね８は図１に図示のミラーボックス１に設置された軸１ａに軸支されその２本の腕８ａ、８ｂで軸１ｂを挟み込むように設置されその状態において、図２に図示のクランクアーム４の軸４ｂに作用しその結果ミラーユニット２を観察位置と退避位置のほぼ中間点である均衡点へ付勢している。

クランクアーム４はその一端にある軸４ａが停止しているギヤ５の軸穴５ａに回転自在に嵌められ、図２で詳記されている他端の軸４ｃがミラー受け２ｂに設けられた長穴２ｃに摺動回転自在に嵌められ、さらに軸４ｂに対しばね８の腕８ａが軸４ａと軸４ｂを結ぶ線に平行ではない角度から押す事で図３においてクランクアーム４には軸４ａを中心とした右回転方向のモーメントが発生し、図２に図示の軸４ｃがミラー受け２ｂに設けられた長穴２ｃの左側面を押すことによりミラーユニット２には左回転方向のモーメントが発生し、ミラー調整ピン９に当接し、観察位置に正確に保持されている。

このとき、ギヤ５はその中心がクランクアーム４の軸４ａから軸４ｂを結んだ略延長軸上にあり、クランクアーム４から受ける力に対し、軸４ａが、軸４ｂと軸４ａと軸５ｂとがこの順で一直線となるギヤ５の死点を微小に超えた位置に設けられたストッパ１０の衝突部１０ｃに当接して静止するため安定して静止しつづける事ができる。

図４では、図１に図示されているモータ７の右回転から得られた回転動力がギヤ５を左回転させると、軸１ａに設置されたばね８により、軸１ｂでばね８の腕８ａを支えその反作用により軸４ｂをその動作範囲の中心位置に向けた付勢力により、ミラーユニット２を観察位置に保持するという均衡が崩されクランクアーム４を連動しながら、ミラーユニット２をその動作範囲の中心近傍まで加速させた後、ばね８の腕８ａによるミラーユニット２への加速付勢力が切り離され、略同時にばね８の腕８ｂによるミラーユニット２への減速付勢力が与えられる瞬間を表しており、且つミラーユニット２の運動エネルギーが最大となる状態である。この時、図１に図示のモータ７より得られるギヤ５の回動力は主に均衡を崩すために用いられ、その後、ばね８によるミラーユニット２への加減速に大きく影響しないようその速度を、ギヤ５と図１に図示のピニオン６とのギヤ比により調整されている。

図５ではミラーユニット２が退避位置まで移動した状態を表し、ミラーユニット２の運動エネルギーが図４で詳記されているばね８の腕８ｂの位置エネルギーに置換された状態を示し、ギヤ５は図１に図示されているモータ７による回動力により比較的低速で回転している状態である。この後、クランクアーム４の軸４ａは、軸４ｂと軸５ｂと軸４ａとがこの順で一直線となるギヤ５の死点を超えストッパ１０の衝突部１０ｃに当接して静止する。なお、ストッパ１０の作用は弾性部材からなり、クランクアーム４の衝突エネルギーを吸収すると共に、ギヤ５の回転エネルギーを吸収し衝突による反動を防止する。

以上ミラーアップの動作状態について説明したが、ミラーダウンの動作状態についてはモータ７の逆転で行なわれる以外は同じである。ただし、ミラーダウンの終了時には図３で詳記したクランクアーム４はその一端にある軸４ａが停止しているギヤ５の軸穴５ａに回転自在に嵌められ、図２で詳記されている他端の軸４ｂがミラー受け２ｂに設けられた長穴２ｃに摺動回転自在に嵌められ、さらに軸４ｂに対しばね８の腕８ａが軸４ａと軸４ｂを結ぶ線に平行ではない角度から押す事で図３においてクランクアーム４には軸４ａを中心とした右回転方向のモーメントが発生し、図２に図示の軸４ｃがミラー受け２ｂに設けられた長穴２ｃの左側面を押すことによりミラーユニット２には左回転方向のモーメントが発生し、観察位置に復元すると同時に、ミラー調整ピン９に当接し、ミラーユニット２を観察位置に保持する。

以上説明したように、機構の一撮影動作は図１に図示されているモータ７の回転をきっかけとし、図３、図４に詳記のばね８によるミラーユニット２の加速、減速を行い、ギヤ５のそれぞれの死点を超えたところでストッパ１０に当接し停止する動作を往復で行なうものであり、ミラーユニット２を動かすエネルギーはその大部分をばね８から得ており、ミラーユニット２はその動作範囲の両端において、その運動エネルギーをばね８の弾性エネルギーと交換するため、結果としてミラーアップ、ミラーダウン各動作の開始と終了時は非常に低速で運動することとなり、音や振動の発生を抑えられるばかりでなくストッパ１０での位置決めも容易となり、更に図１に図示されているモータ７の駆動に必要な出力も多くを必要としない。ただし、モータ７はミラーユニット２が揺動領域の均衡点近傍から観察位置及び退避位置までばね８をチャージしながら移動可能な出力を有するものでなければならないことは言うまでもない。

図中に示したばね８はねじりばね１個を使用しているが、この機構が成立するような弾性手段であればその形態、材質、数量は一切問わない。また、モータ７でのギヤ５の駆動にはピニオン６を図示しているが、これはギヤ５を任意に回動できる手段であればいかなる方法でもよいことは言うまでも無い。更にはクランクアーム４の軸４ｂギヤ５の回動により略往復、拘束がなされるが、例えば直動ソレノイドやリニアモータ、その他の手段等により同様の制御がなされても良い。

本発明の一眼レフカメラのクイックリターン機構の構成を示す斜視図である。 図１のミラーユニット近傍をミラーユニット後方から示した斜視図である。 図１の機構のミラーダウンの状態を示した動作説明図である。 図１の機構の動作範囲の中心近傍の状態を示した動作説明図である。 図１の機構のミラーアップの状態を示した動作説明図である。

符号の説明

１ ミラーボックス
２ ミラーユニット
３ ヒンジ軸
４ クランクアーム
５ ギヤ
６ ピニオン
７ モータ
８ ばね
９ ミラー調整ピン
１０ ストッパ

Claims (3)

1. ミラーを観察位置と退避位置とに揺動させる揺動動作機構を備えた一眼レフカメラのクイックリターン機構において、
   前記揺動動作機構は、モータに連動する歯車の偏心位置を回転軸としたクランクアームの一端の回転機構と、
   前記ミラーが配設されたミラーユニットと、前記ミラーユニットに穿設された孔部に連結された前記クランクアームの他端の往復機構と、前記クランクアームの他端の往復により観察位置と退避位置とに揺動される前記ミラーユニットで構成され、
   前記ミラーの揺動動作領域の中間に均衡点を設置し、
   前記観察位置では退避方向の付勢力を与え、前記退避位置では観察方向の付勢力を与える弾性手段により前記揺動動作領域において前記クランクアームは付勢され、
   前記モータが駆動すると、
   前記弾性手段はその付勢力によって、前記揺動動作領域において、前記観察位置にあるときは前記観察位置から、前記退避位置にあるときは前記退避位置から前記均衡点まで前記クランクアームの他端を付勢し、ミラーユニットの移動を補力し、
   前記弾性手段はその付勢力によって、前記揺動動作領域において、前記均衡点から前記観察位置に向かうときは前記観察位置まで、前記退避位置に向かうときは前記退避位置まで前記クランクアームの他端によって付勢力を蓄えられ、ミラーユニットの移動を減勢する
   一眼レフカメラのクイックリターン機構であって、
   前記クランクアームの他端には前記弾性手段に付勢されるクランクアーム移動用の軸、及び、前記クランクアーム移動用の軸と略同軸上にあり、前記ミラーユニットに穿設された長穴に摺動可能に挿嵌されるミラー駆動用の軸が配設され、
   前記歯車に歯合する前記モータが前記ミラーを前記観察位置方向に揺動させるように回転すると、
   前記回転軸を中心に前記クランクアームの一端は回転し、前記クランクアームの他端は前記ミラーを前記観察位置方向に揺動させるように移動し、
   前記クランクアームの他端の移動に伴って、前記クランクアーム移動用の軸は移動し、
   前記クランクアーム移動用の軸は前記弾性手段により前記ミラーが前記退避位置方向に揺動するように付勢され、
   前記ミラー駆動用の軸は前記長穴で摺動し、前記長穴の側面を押接することにより停止し、前記ミラーを観察位置に保持する
   ことを特徴とする一眼レフカメラのクイックリターン機構。
2. 削除
3. 削除
   

Images