JP4838569B2 - 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。

上記問題点を解決するために、本出願人により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した特願２００４−２０７９４８号が提案されている。

上記特願２００４−２０７９４８号は可動ミラーがファインダ観察位置にあるときでは退避方向への付勢力を与え、前記可動ミラーが退避位置にあるときでは観察位置方向への付勢力を与えるよう弾性部材を作用させ、前記弾性部材の付勢力の大きさは前記ミラーユニットが前記観察位置から前記退避位置まで或いはその逆の行程の移動に費やす時間ｔのほぼ１／２の時間で前記ミラーをその可動域の中間に配置された均衡点まで加速させる量であり、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直動機構で揺動させるミラーユニットであって、揺動領域の起点で持つ弾性エネルギーにより、前記均衡点まで加速されて運動エネルギーに変換された後、均衡点から終点までは再び弾性エネルギーに蓄えられ、その間に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ものである。
特願２００４−２０７９４８号

しかしながら、高応答かつ低消費電力を重視したモータの出力ではミラーの動作途中に故意にミラーユニットに触れる、或いはミラーの動作初期にカメラへの電源供給を断った場合等、使用想定外の事柄により前記ミラーユニットが前記均衡点にて停止した場合、前記弾性部材にエネルギーを蓄えながら前記ミラーユニットをファインダ観察位置に復帰する事はできなかった。

解決しようとする問題点は前記高応答且つ低消費電力を重視したモータにおいて万が一均衡点でミラーが停止した際にも確実に観察位置へと復帰することである。

本発明においては上記課題を解決するために、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直動機構で揺動させるミラーユニットであって、揺動領域の起点で持つ弾性エネルギーにより、均衡点まで加速されて運動エネルギーに変換された後、均衡点から終点までは再び弾性エネルギーに蓄えられ、その間に損失する各種摩擦抵抗等のエネルギーを補力するためにモータの駆動手段を用いる方式において、モータが均衡点からミラーを復帰する際モータを起動し途中まで弾性エネルギーを蓄積した後１回以上モータの回転方向を切り替え、蓄積された弾性エネルギーとモータの回転力の合力によりミラー動作振幅が増していき最終的にミラーユニットがファインダ観察位置へ復帰するよう制御する。

本発明はモータを起動し途中まで弾性エネルギーを蓄積した後１回以上モータの回転方向を切り替え、蓄積された弾性エネルギーとモータの回転力の合力によりミラー動作振幅が増してミラーユニットを観察位置へ復帰する制御方法により、モータが均衡点からミラーを復帰する際の弾性力に打ち勝つ出力を持たない場合でも確実にミラーを観察位置へと復帰できるようになり、万が一ミラーの動作途中に故意にミラーユニットに触れる、或いはミラーの動作初期にカメラへの電源供給を断った場合等、使用想定外の事柄により前記ミラーユニットが前記均衡点にて停止した場合のためだけに高価で高出力なモータを採用する必要が無く、小型高応答かつ低消費電力で安価なモータを選択する事が可能となりその結果カメラ機器の撮影枚数を増加させることが可能となる。

以下、図面等を参照して本発明の最も良好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る。図２は図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３は動作範囲の中心近傍の均衡点で静止した状態を示す動作説明図であり、図４は復帰動作の第一段階で反転する前の駆動状態を示した動作説明図、図５ではモータを反転させ再び均衡点を通過する瞬間を示した動作説明図、図６は復帰動作の第二段階である反転後にミラーが観察位置（定常位置）に復帰した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るギヤ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。

また、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、静止させている。

図４は本発明によりミラーユニット２を観察位置へ復帰させるために、前記図３のばね８の２本の腕８ａ、８ｂによってクランクアーム４の軸４ｂに作用させ、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、静止させている状態から先ず、図１に図示のモータ７の右回転から得られた回動力によりギヤ５を左回転させミラーユニット退避位置方向へ駆動し、モータ７の回動力とばね８の腕８ｂの弾性力が釣合い停止した状態を示している。

図３の動作範囲の中心近傍の均衡点で静止した状態から図４の復帰動作の第一段階で反転する前の駆動状態が終了する時間はタイマーにより制御され、その時間の長さを図３に示したばね８の２本の腕８ａ、８ｂによってクランクアーム４の軸４ｂに作用させ、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、静止し釣合うまでの状態に要する時間と略同一となる様予め設定されている。

図５では前記図４のミラーユニット２が復帰動作の第一段階で反転する前の駆動状態からモータ７を反転させ再び均衡点を通過する瞬間を示し、このときクランクアーム４とそれに連動して駆動されるミラーユニット２は図４の状態においてばね８の腕８ｂに蓄えられた弾性エネルギーとモータ７の回動力を合わせた運動エネルギーにより図４の復帰動作の第一段階の状態よりも高速に観察位置と退避位置のほぼ中間点である均衡点を通過し観察位置へと移動する。

図６では上記図５のミラーユニット２が再び観察位置と退避位置のほぼ中間点である均衡点を通過する瞬間を示した状態から、さらにモータ７の左回転から得られた回動力によりギヤ５を右回転させ観察位置へ駆動し続けることで、ばね８の腕８ａに弾性力を蓄えながらミラーボックス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移動し、ばね８の腕８ａが下方に最大に付勢された撮影スタート前の状態へ復帰する。

ただし、ミラーユニット２の観察位置への復帰終了時には図３に図示のクランクアーム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、観察位置と退避位置のほぼ中間点にある均衡点で静止したミラーユニット２を復帰するために必要なモータ７の出力は、ばね８を一回で観察位置まで付勢できる必要はない。

本発明における説明では１回の反転動作でミラーユニット２を観察位置へ復帰する場合を示したが、必要であれば２回以上の反転動作を行なう事ができる。また復帰の方向が観察位置であるか退避位置であるかは最終的に確実に観察位置で撮影準備が出来ればどちらであっても良いことは言うまでもない。

また、クランクアーム４の軸４ｂとギヤ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。 動作範囲の中心近傍の均衡点で静止した状態を示す動作説明図である。 復帰動作の第一段階で反転する前の駆動状態を示した動作説明図である。 モータを反転させ再び均衡点を通過する瞬間を示した動作説明図である。 復帰動作の第二段階である反転後にミラーが観察位置（定常位置）に復帰した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

Claims (2)

1. クイックリターンミラーを持つ一眼レフカメラの、ミラー観察位置と退避位置において弾性エネルギーが蓄積され、ミラーの揺動領域の中間付近にある均衡点で弾性エネルギーが解放されるカメラにおいて、前記ミラーの揺動領域の中間付近にある均衡点で止まったミラーを観察位置に復帰する際にモータを起動し途中まで弾性エネルギーを蓄積した後、少なくとも１回以上ミラーの駆動方向を反転させ、蓄積された弾性エネルギーとモータの回転力の合力によりミラー動作振幅を増して復帰する事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. 前記ミラーは復帰開始からミラーの駆動方向反転のタイミングをタイマーによる時間制御としたことを特徴とする請求項１に記載の一眼レフカメラのクイックリターン機構。

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