JP2870168B2 - Mirror drive mechanism for single-lens reflex camera - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本発明は、一眼レフカメラにおける主ミラーの駆動機
構に関する。The present invention relates to a driving mechanism of a main mirror in a single-lens reflex camera.

【従来の技術】[Prior art]

従来のオートフォーカス機構を備えた一眼レフカメラ
を平面及び正面から見た場合の概略構成を第10図及び第
11図に示している。図において、501は電磁モータ501a
と減速機構501bとからなる撮影レンズの駆動機構、502
は絞りの駆動機構、503は主ミラーの駆動機構、504はシ
ャッター機構、505はパトローネ室、506はスプール、50
7はフィルムの巻き上げ・巻き戻し用としてスプール506
内に収納されたモータ、508はフィルムの巻き上げ機
構、509は巻き戻し機構、510はこのカメラの電源である
リチウム電池を収納する電池室、511はミラーボック
ス、512はレンズマウントである。 図示したような一眼レフカメラにおいて主ミラーを駆
動するための機構としては、従来より種々のタイプのも
のが知られている。例えば、フィルム巻き上げ用の電磁
モータからレバー等を介して２本のスプリングをそれぞ
れチャージした状態（主ミラーの下降した状態）に保持
するとともに、このチャージ状態をレリーズ釦の押し込
みによりタイミングをずらしながら連続的に解除して、
主ミラーのはね上げ及び下降動作を連続的に行なうよう
に構成したものがある。このようなカメラでは、主ミラ
ーの動作に連動してさらに絞りやシャッターの駆動を行
なうための機構を設けたものが多い。したがってこのタ
イプのカメラは、内部機構が非常に複雑で部品点数が多
いため、動作の信頼性に乏しく、スペース上の制限か
ら、カメラを小型化するのが困難であった。 一方、絞りやシャッターの駆動機構に対してミラー駆
動機構をメカニズム上切り離して、動作の複雑な連動機
構を省いたタイプのカメラも知られている。その例とし
ては、ミラーボックスの下に電磁モータを設け、その回
転をギヤ列を介して主ミラーの回転中心である支軸に伝
達して主ミラーのはね上げ及び下降を行なうようにした
ものがある。また、特開昭63−103222号公報では、ミラ
ーボックスの側壁の外面に回転型の超音波モータを取り
付けるとともに主ミラーの支軸と平行な駆動ピンを主ミ
ラーに設け、超音波モータを構成するロータの外周にミ
ラーの駆動ピンを上下動させるためのカム面を形成し
て、常時はミラーをスプリング力で下降位置に保持し、
レリーズ時にロータの回転によりスプリング力に抗して
駆動ピンを上方へ動作させてミラーをはね上げるように
したミラー駆動機構が開示されている。FIGS. 10 and 10 show schematic configurations of a single-lens reflex camera equipped with a conventional autofocus mechanism when viewed from the front and the plane.
This is shown in FIG. In the figure, 501 is an electromagnetic motor 501a
Drive mechanism for the photographing lens comprising
Is a drive mechanism of the aperture, 503 is a drive mechanism of the main mirror, 504 is a shutter mechanism, 505 is a patrone room, 506 is a spool, 50
7 is a spool 506 for film winding and rewinding
A motor housed in the camera, 508 is a film winding mechanism, 509 is a rewinding mechanism, 510 is a battery chamber for storing a lithium battery which is a power supply of the camera, 511 is a mirror box, and 512 is a lens mount. Various types of mechanisms for driving a main mirror in a single-lens reflex camera as shown are conventionally known. For example, the two springs are held in a charged state (a state in which the main mirror is lowered) from a film winding electromagnetic motor via a lever or the like, and the charged state is continuously shifted while shifting the timing by pressing a release button. And release
There is a configuration in which the raising and lowering operations of the main mirror are performed continuously. Many of such cameras are provided with a mechanism for further driving the aperture and shutter in conjunction with the operation of the main mirror. Therefore, this type of camera has a very complicated internal mechanism and a large number of parts, so that it is difficult to reduce the size of the camera due to poor operation reliability and space limitations. On the other hand, there is also known a camera in which a mirror driving mechanism is mechanically separated from a driving mechanism of an aperture and a shutter, and an interlocking mechanism having a complicated operation is omitted. As an example, there is an apparatus in which an electromagnetic motor is provided below a mirror box, and the rotation of the electromagnetic motor is transmitted to a support shaft which is the center of rotation of the main mirror via a gear train, so that the main mirror is raised and lowered. . In Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-103222, a rotary ultrasonic motor is mounted on the outer surface of a side wall of a mirror box, and a drive pin parallel to a support shaft of the main mirror is provided on the main mirror to constitute an ultrasonic motor. A cam surface is formed on the outer periphery of the rotor for vertically moving the drive pin of the mirror, and the mirror is normally held at the lowered position by a spring force,
There is disclosed a mirror driving mechanism in which a rotation of a rotor causes a drive pin to move upward against a spring force by rotation of a rotor to flip up a mirror.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

ところが、このタイプの駆動機構のうちミラーボック
スの下に主ミラー専用の電磁モータを設けたものでは、
連動機構が不要となるのでそのためのスペースを不要に
はできるが、主ミラー用のモータを設けるために依然と
して大きなスペースが必要であり、同時にギヤ列を設け
ることにより動力の伝達効率が低いという問題も生じ
る。また、ミラーボックスの側壁に超音波モータを設け
たものでは、電磁モータを設けたものに比較して省スペ
ース化を図ることは可能であるが、カム機構が介在する
ことにより依然として効率が低く、また主ミラーの動作
に対する信頼性が乏しいなどの問題を有している。 したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、ミラ
ー駆動機構における動力の伝達効率や動作の信頼性を低
下させずに省スペース化を図り、カメラの小型化を達成
することにある。However, in this type of drive mechanism, an electromagnetic motor dedicated to the main mirror is provided under the mirror box,
Since the interlocking mechanism is not required, the space for it can be made unnecessary, but a large space is still required to provide the motor for the main mirror, and at the same time, the power transmission efficiency is low by providing the gear train. Occurs. Further, in the case where the ultrasonic motor is provided on the side wall of the mirror box, it is possible to save space compared to the case where the electromagnetic motor is provided, but the efficiency is still low due to the interposition of the cam mechanism, There is also a problem that the reliability of the operation of the main mirror is poor. Therefore, a technical problem to be solved by the present invention is to achieve space saving without lowering the power transmission efficiency and operation reliability of the mirror driving mechanism, and to achieve downsizing of the camera.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本発明に係るカメラのミラー駆動機構は、上述の技術
的課題を解決するために以下のように構成されている。 すなわち、円板状の圧電素子とこの圧電素子の表面で
周方向に分割されて固定された電極とからなるステータ
を、ステータの外周面が主ミラーの動作時にその主ミラ
ーと一体回転する支軸の外周面に当接するようにミラー
ボックスの側壁に装着して、支軸を電歪公転子型超音波
モータのロータとして利用している。A mirror driving mechanism for a camera according to the present invention is configured as follows in order to solve the above-described technical problem. That is, a stator composed of a disk-shaped piezoelectric element and electrodes fixed by being divided in the circumferential direction on the surface of the piezoelectric element is used as a support shaft whose outer peripheral surface rotates integrally with the main mirror when the main mirror operates. Is mounted on the side wall of the mirror box so as to abut on the outer peripheral surface of the mirror box, and the support shaft is used as a rotor of an electrostrictive revolving ultrasonic motor.

【作用・効果】[Action / Effect]

上記構成においては、周方向に分割された電極のいず
れか一箇所に正の電圧を印加し、その対極に位置する電
極に負の電圧を印加すると、圧電素子は、正電圧の印加
された部分が膨張し、負電圧の印加された部分が収縮す
る。したがって、電圧の印加箇所を時計回りあるいは反
時計回りに順に移動させると、ステータの外周面では、
電圧の印加箇所に対応して時計回りあるいは反時計回り
に膨張箇所が移動して行く。ステータがこのように変形
することにより、その外周面の１点は楕円振動をするこ
とになるので、このステータの外周面と接触したロータ
すなわち主ミラーの支軸が回転することとなって、主ミ
ラーのはね上げもしくは下降動作が行なわれる。この場
合、主ミラーの動作は、例えばレリーズ釦の押し込みに
対して電気的にタイミングを取ればよい。 この構成では、駆動源であるモータと主ミラーの間に
は何等介在する機構を設けておらず、主ミラーの支軸自
体を超音波モータのロータとして利用しているため、効
率は極めて良好である。また、絞り等との連動機構がな
く構成がシンプルであるため、動作の信頼性は非常に高
い。また、電磁モータを用いていた場合のような複雑な
機構が必要ではなく、しかもステータは小さなスペース
に配置できるので、大幅な省スペース化が可能となり、
カメラを小型化することが可能となる。In the above configuration, when a positive voltage is applied to any one of the electrodes divided in the circumferential direction and a negative voltage is applied to the electrode located at the opposite electrode, the piezoelectric element is applied to a portion where the positive voltage is applied. Expands, and the portion to which the negative voltage is applied contracts. Therefore, when the voltage application location is moved clockwise or counterclockwise in order,
The expansion point moves clockwise or counterclockwise in accordance with the voltage application point. When the stator is deformed in this way, one point on the outer peripheral surface thereof undergoes elliptical vibration, so that the rotor in contact with the outer peripheral surface of the stator, that is, the spindle of the main mirror rotates, and the main shaft rotates. The mirror is raised or lowered. In this case, the operation of the main mirror may be electrically controlled, for example, when the release button is pressed. In this configuration, no mechanism is provided between the motor serving as the driving source and the main mirror, and the spindle of the main mirror itself is used as the rotor of the ultrasonic motor. is there. Further, since there is no mechanism for interlocking with an aperture or the like and the configuration is simple, the reliability of operation is very high. In addition, a complicated mechanism such as the case of using an electromagnetic motor is not required, and the stator can be arranged in a small space, so that significant space saving can be achieved.
The size of the camera can be reduced.

【実施例】【Example】

以下に、第１図から第９図に示した本発明の一実施例
に係るミラー駆動機構を備えた一眼レフカメラについて
詳細に説明する。 第１図は、このカメラのボディを平面から見た構成
図、第２図は正面から見た構成図である。図において、
１はオートフォーカス用のレンズ駆動機構、２は絞り駆
動機構、３はミラー駆動機構、４はシャッター機構を示
しており、５はパトローネ収納室、６はスプール、７は
フィルムの巻き上げ・巻き戻し用モータ、８はフィルム
の巻き上げ機構、９は巻き戻し機構、10は電池室、そし
て11はミラーボックスを示している。このカメラでは、
１から４で示した各駆動機構には、それぞれタイプの異
なる超音波モータが、駆動源として別個に設けられてい
る。これらの機構のうち、まず、レンズ駆動機構１につ
いて第３図を用いて説明する。 図において、12はこのレンズ駆動機構１を取り付ける
ためのミラーボックス11の前枠を示しており、13はボデ
ィ前面のレンズマウントから突出して交換レンズのフォ
ーカシング駆動等を行なうためのカプラーを示してい
る。 101は、筒体102と取付部材103とからなるこのレンズ
駆動機構１のケーシングである。取付部材103は、ボス
部104とその周囲の数箇所に設けられた取付プレート105
とから構成されており、この取付プレート105に防振ゴ
ム106をはめ込んだ後、ビス107によりミラーボックスの
前枠12に固定される構造となっている。筒体102におい
て取付部材103が固定される側の端部は開口しており、
その開口端面110の数箇所には、筒体102の軸方向へ沿っ
て延びる鈎状の係止爪108が設けられている。また、取
付部材103のボス部104には、係止爪108と対応した位置
において破線で示した外周面から径方向外方へ延びる係
止部109が形成されており、取付部材103を筒体102の軸
方向に沿って差し込んで係止部109と係止爪108とを相互
に引っ掛けることにより、取付部材103を筒体102に固定
することができる。 一方、筒体102の底部には、ねじり結合器型の超音波
モータ111がビス112を用いて取り付けられている。この
モータ111では、縦モード振動を発する圧電素子113がベ
ース部114に取り付けられるとともに、ホーン115を介し
てねじり結合器116に連結されている。ねじり結合器116
は、ホーン側の面に溝（不図示）を持った円板116aと、
この溝に対して斜めに交差するような位置関係で円板11
6aの上面に固定された梁116bとから構成されている。そ
して、圧電素子113の発する縦モード振動により梁116b
の上面に縦振動とねじり振動とが合成された変位が生ま
れ、その変位により、ねじり結合器116に圧着されたロ
ータ117に回転トルクが伝えられる。なお、ロータ117の
回転方向は、例えば特開昭61−49670号公報に開示され
ているようにその振動の周波数を適宜設定することで、
正逆のいずれか一方を選択することができる。 ロータ117の上面の中心には軸部117aが突設されてお
り、その先端部分は断面が半円筒に形成されている。一
方、カプラー13の下端部13aも断面が半円筒に形成され
ており、これらを組み合わせることによってロータ117
の回転力がカプラー13に伝達される。カプラー13は、ス
プリング118とストップリング119の作用によって、取付
部材103内に挿通された状態で、軸方向へ移動可能に保
持されている。また、取付部材103には、そのボス部104
に形成された穴104aに保持部材120の位置決め軸121を挿
入することにより、エンコーダ122の保持部材120が装着
されている。カプラー13の軸部13bには黒白のパターン
が形成されていて、エンコーダ122の矢印方向に沿った
投受光によりカプラーの回転量が検出される。 以上の構成では、取付部材103とカプラー13、及びエ
ンコーダ122の保持部材120がまずユニットとして組み立
てられ、超音波モータ111の装着された筒体102と取付部
材103とが組み付けられた後、取付部材103がミラーボッ
クスの前枠12に固定される。この構成では、定在波型超
音波モータを用いたことによって、減速機構を設けずに
カプラーを利用して、レンズ駆動を静粛に行なうことが
可能である。 第４図はこの駆動機構の制御回路を示している。ａは
コントローラ、ｂはオシレータ、ｃはアンプ、ｄはねじ
り結合器型超音波モータ、ｅは超音波モータｄの回転量
検出手段（第３図におけるエンコーダ122を含む）であ
る。超音波モータｄは、コントローラａに制御されるオ
シレータｂを通じて適当な周波数の交流電圧が加えられ
て正逆いずれかの方向へ回転し、同じくコントローラａ
に制御されるアンプｃにより電圧が適当な大きさに増幅
されてその回転速度が制御される。また、アンプｃから
超音波モータｄに加えられる電圧がモニタされて、オシ
レータｂでの発振周波数が所定値に保たれるようになっ
ている。そして、超音波モータｄの回転が回転量検出手
段ｅで検出されてその信号がコントローラａに入力され
ることで、その回転位置が制御される。 以上説明した構成では、駆動源としてねじり結合器型
の超音波モータを用いていたが、その代わりとして、例
えば日経BP社発行の「日経メカニカル」1989年３月20日
号の第34頁に記載されたような複合振動子型のものを使
用することもできる。このタイプの超音波モータは縦振
動用の圧電素子に加えてねじり振動用の圧電素子を有し
ているので、縦振動用圧電素子が膨張したときにねじり
振動用圧電素子が所望の方向へねじれるようにタイミン
グを取れば、ロータを正逆いずれかの方向へ回転させる
ことができる。そのため、制御回路には、第５図に示す
ように、位相制御手段ｆが設けられている。この位相制
御手段ｆによって各圧電素子における発振のタイミング
が取られ、オシレータｂ、アンプｃ及び回転量検出手段
ｅがコントローラａにより制御されて、超音波モータｄ
の回転が制御される。 また、上記構成において、カプラー13とロータ117の
間に、一定値以上の負荷で滑りを生じる滑り機構を設け
てもよい。このようにすれば、超音波モータに過負荷が
加わってもロータ117とねじり結合器（ステータ）116の
間で滑りが生じるのを防止できるから、その間で摩耗の
生じる不具合を防止できる。なお、以上説明したような
定在波型超音波モータは、上述のようなカプラを介して
駆動される交換レンズだけでなく、ボディに組み込まれ
たタイプの撮影レンズにも適用可能であり、さらにはフ
ァインダ光学系のレンズを駆動するためにも使用可能で
ある。 次に、第６図に分解斜視図を示した絞り駆動機構２に
ついて説明する。 図において、11は前述したミラーボックスであり、12
はその前枠である。この絞り駆動機構２はリング状の進
行波型超音波モータを駆動源としており、撮影レンズの
絞り口径を制御するために、図示するようにミラーボッ
クス11の前面に取り付けられている。その具体的な構成
は以下の通りである。 まず、ミラーボックス11の前面に、リング状の圧電素
子201（図示していないが周方向に分極された電極を有
している）と、同じくリング状に形成されて圧電素子20
1に接着されたステータとしての弾性体202とが装着され
る。そのさらに前面には、撮影レンズに設けられた絞り
レバー（不図示）と係合して絞り口径を変化させるため
の絞り駆動レバー203aを持った絞りリング203がロータ
として重ねられ、さらに押さえバネ204を介してレンズ
マウント14がミラーボックスの前面に設けられたボス11
aにビスで取り付けられることで、絞りリング203が弾性
体202に押し付けられた状態で以上の各構成部品がミラ
ーボックス11とレンズマウント14の間に保持される。な
お、ミラーボックス11の前面の３箇所に設けられた各ピ
ン11bには、ローラー205が絞りリング203の周囲に接触
してその回転をガイドするように取り付けられる。 この構成では、分極された電極に対して適当に電圧を
印加して弾性体202の表面に一方向へ向かう進行波を励
振すると、その表面に圧着された絞りリング203が進行
波の進行方向と逆方向に回転する。また、電圧の符号を
逆にすると、絞りリング203はその回転方向とは逆方向
に回転する。したがって、電圧を適切に印加すれば、絞
り駆動レバー203aを任意の方向へ回転させて撮影レンズ
の絞りレバーを適切に動作させ、撮影レンズの絞り口径
を制御することができる。 絞り駆動機構を以上のように構成すると、従来のよう
な減速機構やスプリングのチャージ機構等を設ける必要
がなくなるので、伝達効率が向上するとともに駆動を迅
速に行なえるようになる。またその結果、連続撮影する
場合における撮影間隔を短縮することが可能となる。さ
らに、従来減速機構等を設けていたスペースが不要とな
って、その配置スペースが非常に小さくて済むため、カ
メラを小型化することができる。あるいは、従来減速機
構等が設けられていたスペースに例えばフラッシュの発
光用の部品等を配置するなどして、カメラを大形化する
ことなく多機能化することが可能である。 次に、第７図及び第８図に示したミラー駆動機構３に
ついて説明する。 第７図はミラーボックス11を後ろ側から見た斜視図で
ある。この駆動機構３は、図示するようにミラーボック
ス11の側壁17に取り付けられている。また、この駆動機
構３の構成を第８図に断面図で示している。 第７図において、15は撮影レンズの透過光の一部をフ
ァインダー光学系へ導くためにハーフミラーで構成され
た主ミラーであり、16は主ミラー15の透過光を不図示の
測距素子へ導くための副ミラーである。各ミラー15,16
は、露光時には同時にはね上げられるが、そのためにこ
の駆動機構３では、例えば前掲の「日経メカニカル」19
89年３月20日号の第38頁に記載されたような電歪公転子
型超音波モータが用いられている。 この超音波モータは、第８図に示すように、基部301a
と支軸301bとからなる支持部材301と、その支軸301bに
はめ込まれた円板状の圧電素子302の両面にそれぞれ４
分割された電極303を貼着してなるステータ304とを、エ
ンドプレート305とボルト306とを用いてミラーボックス
11の側壁17に共締めし、且つ、主ミラー15の支軸307の
端部308を膨出させてステータ304と接触させ、この支軸
307をロータとすることで構成されている。 この構成では、４対の電極303内の任意の１対の正の
電圧を印加するとともにその対極に位置する電極に負の
電圧を印加すると、正の電圧が印加された部分が膨張す
るとともに負の電圧が印加された部分は収縮する。した
がって正負の電圧を印加する部分を右回りあるいは左回
りに順に移動させるように制御することで、ステータ30
4における膨張箇所を順次移動させることができるの
で、その外周面に接触したロータ308を回転させること
ができる。 ミラー駆動機構をこのように構成すれば、従来とは異
なり、減速機構やカム機構等の介在なくモータ直結で主
ミラー15の駆動を行なえるので、カメラの小型化が図れ
るとともに動力の伝達効率が向上する。また、主ミラー
のはね上げもしくは下降の完了間際で速度を適切に制御
すれば、予め行なっていたスプリングのチャージを解除
して主ミラーの駆動を行なうタイプに見られたような主
ミラーの僅かな跳ね返りを防止して、レリーズ時のタイ
ムラグを短縮することができる。 次に、第９図に分解斜視図を示したシャッター機構４
について説明する。 図において、401及び402は相互に固定される第１カバ
ー及び第２カバーである。第１カバー401と第２カバー4
02は、それぞれ、光軸に垂直な第１壁面401a,402aと、
光軸に平行な縦の第２壁面401b,402bとからなるもので
あり、第１壁面401a,402aには、それぞれ、露光面積に
応じた開口401c,402cが形成されている。シャッター膜
は後膜403と先膜404とから構成されており、これらはそ
れぞれ３枚の羽根403a,b,c及び404a,b,cが組み合わされ
て構成されている。そして、後膜403で図示しているよ
うに各羽根が重ねられると開口401c,402cが開放され、
先膜404で図示しているように各羽根が広げられると開
口401c,402cが塞がれる。そして、各膜403,404の両方で
開口401c,402cの開閉を行なうことができるように、そ
れぞれ１枚の羽根403a,404aが、開口401c,402cの外側の
位置で、各カバー401,402の第１壁面401a,402aに装着さ
れる振動体405,406と接合部407によって連結されてい
る。また、その反対側には、不図示であるが各羽根403
a,b,c及び404a,b,cの上下動のガイドとして例えば従来
の駆動機構に設けられていたようなリンク機構が設けら
れる。振動体405,406は、詳細は不図示であるが絞り駆
動機構２に設けたリング状超音波モータでの場合と同じ
ように圧電素子と弾性体とからなるものであり、その形
状は、羽根403a,404aの動きに合わせるように、カメラ
の上下に延びる直線部を持った長円形状とされている。 この構成では、電圧の適当な印加により振動体405,40
6の表面に進行波を発生させて振動体405,406に連結され
た羽根403,404を上下動させることで、開口401c,402cの
開閉を行なうことができる。すなわち、後膜403では上
述したように図示の状態から羽根403aを上方へ移動させ
ると開口401c,402cを閉じることができ、先膜404では図
示の状態から羽根404aを上方へ移動させると開口401c,4
02cを開くことができるので、各羽根403a,b,c及び404a,
b,cの移動するタイミングを取ってその間で構成される
スリットの幅を適宜設定すれば、適当なシャッタースピ
ードで露光を行なうことができる。 シャッター機構をこのように構成すれば、従来のよう
に回転運動を直線運動に変換するための機構が必要でな
いからシャッター開閉の効率が向上する。また、シャッ
ター膜の横のスペースを超音波モータの配置スペースと
して利用したことと、スプリングのチャージ機構等を設
ける必要がないことにより、カメラの小型化を図ること
もできる。 以上説明したように、このカメラでは、各機構におい
てそれぞれの動作に適した超音波モータを別個に駆動源
として設けたことによって従来のように各機構の動作を
機械的に連動させるための手段を設ける必要がなく、且
つ、超音波モータの特性を利用したことによって減速機
構を設ける必要性もないので、省スペースによるカメラ
の小型化が可能になるのと同時に、各機構における動力
の伝達効率及びその動作の信頼性が向上する。Hereinafter, a single-lens reflex camera provided with the mirror driving mechanism according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 9 will be described in detail. FIG. 1 is a configuration diagram of the camera body viewed from a plane, and FIG. 2 is a configuration diagram of the camera body viewed from the front. In the figure,
1 is a lens drive mechanism for autofocus, 2 is an aperture drive mechanism, 3 is a mirror drive mechanism, 4 is a shutter mechanism, 5 is a patrone storage room, 6 is a spool, and 7 is a film winding / rewinding film. A motor, 8 is a film winding mechanism, 9 is a rewinding mechanism, 10 is a battery compartment, and 11 is a mirror box. With this camera,
In each of the driving mechanisms 1 to 4, different types of ultrasonic motors are separately provided as driving sources. Among these mechanisms, first, the lens driving mechanism 1 will be described with reference to FIG. In the drawing, reference numeral 12 denotes a front frame of a mirror box 11 for mounting the lens driving mechanism 1, and reference numeral 13 denotes a coupler which projects from a lens mount on the front surface of a body and performs a focusing drive or the like of an interchangeable lens. . Reference numeral 101 denotes a casing of the lens driving mechanism 1 including a cylindrical body 102 and a mounting member 103. The mounting member 103 includes a boss 104 and mounting plates 105 provided at several locations around the boss 104.
After the anti-vibration rubber 106 is fitted into the mounting plate 105, it is fixed to the front frame 12 of the mirror box by screws 107. The end on the side where the mounting member 103 is fixed in the cylindrical body 102 is open,
Hook-shaped engaging claws 108 extending in the axial direction of the cylinder 102 are provided at several places on the opening end face 110. A boss 104 of the mounting member 103 is formed with a locking portion 109 extending radially outward from the outer peripheral surface indicated by a broken line at a position corresponding to the locking claw 108. By inserting the locking portion 109 and the locking claw 108 mutually along the axial direction of the 102 and hooking each other, the mounting member 103 can be fixed to the cylindrical body 102. On the other hand, a torsional coupler type ultrasonic motor 111 is attached to the bottom of the cylinder 102 using screws 112. In this motor 111, a piezoelectric element 113 that emits longitudinal mode vibration is attached to a base portion 114, and is connected to a torsional coupler 116 via a horn 115. Torsional coupler 116
Is a disk 116a having a groove (not shown) on the horn side surface,
The disk 11 has a positional relationship such that it
6a and a beam 116b fixed to the upper surface of 6a. Then, the beam 116b is generated by the longitudinal mode vibration generated by the piezoelectric element 113.
A displacement is generated on the upper surface of the oscillating body, in which the longitudinal vibration and the torsional vibration are combined, and the displacement transmits a rotational torque to the rotor 117 pressed against the torsional coupler 116. Incidentally, the rotation direction of the rotor 117 is, for example, by appropriately setting the frequency of the vibration as disclosed in JP-A-61-49670,
Either forward or reverse can be selected. At the center of the upper surface of the rotor 117, a shaft portion 117a is provided so as to project therefrom, and the tip portion has a semi-cylindrical cross section. On the other hand, the lower end portion 13a of the coupler 13 is also formed in a semi-cylindrical cross section.
Is transmitted to the coupler 13. The coupler 13 is movably held in the axial direction while being inserted into the mounting member 103 by the action of the spring 118 and the stop ring 119. The mounting member 103 has a boss 104
The holding member 120 of the encoder 122 is mounted by inserting the positioning shaft 121 of the holding member 120 into the hole 104a formed at the bottom. A black-and-white pattern is formed on the shaft portion 13b of the coupler 13, and the amount of rotation of the coupler is detected by the light emission and reception of the encoder 122 along the arrow direction. In the above configuration, the mounting member 103, the coupler 13, and the holding member 120 of the encoder 122 are first assembled as a unit, and the cylindrical body 102 on which the ultrasonic motor 111 is mounted and the mounting member 103 are assembled. 103 is fixed to the front frame 12 of the mirror box. In this configuration, since the standing wave type ultrasonic motor is used, it is possible to quietly drive the lens using the coupler without providing the speed reduction mechanism. FIG. 4 shows a control circuit of this drive mechanism. a is a controller, b is an oscillator, c is an amplifier, d is a torsional coupler type ultrasonic motor, and e is a rotation amount detecting means of the ultrasonic motor d (including the encoder 122 in FIG. 3). The ultrasonic motor d is rotated in either forward or reverse direction by applying an AC voltage of an appropriate frequency through an oscillator b controlled by the controller a.
The voltage is amplified to an appropriate level by an amplifier c controlled to control the rotation speed. Further, the voltage applied from the amplifier c to the ultrasonic motor d is monitored, and the oscillation frequency of the oscillator b is maintained at a predetermined value. Then, the rotation of the ultrasonic motor d is detected by the rotation amount detecting means e and the signal is input to the controller a, whereby the rotational position is controlled. In the configuration described above, a torsional coupler type ultrasonic motor was used as the drive source. Instead, for example, described in “Nikkei Mechanical” published by Nikkei BP, March 20, 1989, page 34. A composite oscillator type as described above can also be used. Since this type of ultrasonic motor has a piezoelectric element for torsional vibration in addition to a piezoelectric element for longitudinal vibration, the piezoelectric element for torsional vibration is twisted in a desired direction when the piezoelectric element for longitudinal vibration expands. With such timing, the rotor can be rotated in either the forward or reverse direction. Therefore, the control circuit is provided with a phase control means f as shown in FIG. The oscillation timing of each piezoelectric element is determined by the phase control means f, and the oscillator b, the amplifier c and the rotation amount detecting means e are controlled by the controller a, and the ultrasonic motor d
Is controlled. Further, in the above configuration, a sliding mechanism that generates a slip under a load equal to or more than a certain value may be provided between the coupler 13 and the rotor 117. In this way, even if an overload is applied to the ultrasonic motor, slippage between the rotor 117 and the torsional coupler (stator) 116 can be prevented, so that a problem of wear occurring between them can be prevented. In addition, the standing wave type ultrasonic motor as described above can be applied not only to the interchangeable lens driven through the coupler as described above, but also to a photographing lens of a type incorporated in a body. Can also be used to drive the lens of the viewfinder optical system. Next, the aperture driving mechanism 2 whose exploded perspective view is shown in FIG. 6 will be described. In the figure, 11 is the mirror box described above, and 12
Is the front frame. The aperture drive mechanism 2 uses a ring-shaped traveling wave type ultrasonic motor as a drive source, and is attached to the front surface of a mirror box 11 as shown in the figure to control the aperture of the taking lens. The specific configuration is as follows. First, on the front surface of the mirror box 11, a ring-shaped piezoelectric element 201 (not shown but having an electrode polarized in the circumferential direction) and a ring-shaped piezoelectric element 20 are formed.
The elastic body 202 as a stator bonded to 1 is mounted. Further on the front surface thereof, an aperture ring 203 having an aperture drive lever 203a for engaging with an aperture lever (not shown) provided on the taking lens to change the aperture diameter is superimposed as a rotor, and furthermore, a pressing spring 204 Boss 11 provided on the front of the mirror box via a lens mount 14
The above components are held between the mirror box 11 and the lens mount 14 in a state where the aperture ring 203 is pressed against the elastic body 202 by being attached to the screw a. A roller 205 is attached to each of the pins 11b provided at three places on the front surface of the mirror box 11 so as to contact the periphery of the aperture ring 203 and guide its rotation. In this configuration, when an appropriate voltage is applied to the polarized electrode to excite a traveling wave traveling in one direction to the surface of the elastic body 202, the aperture ring 203 pressed on the surface of the elastic body 202 moves with the traveling direction of the traveling wave. Rotate in the opposite direction. When the sign of the voltage is reversed, the aperture ring 203 rotates in the direction opposite to the rotation direction. Therefore, if a voltage is appropriately applied, the aperture drive lever 203a can be rotated in an arbitrary direction to appropriately operate the aperture lever of the photographic lens, and the aperture of the photographic lens can be controlled. When the aperture drive mechanism is configured as described above, it is not necessary to provide a conventional deceleration mechanism, a spring charging mechanism, and the like, so that the transmission efficiency is improved and the drive can be performed quickly. As a result, it is possible to shorten the photographing interval in continuous photographing. Further, the space in which the conventional deceleration mechanism and the like are provided becomes unnecessary, and the space for arranging the mechanism can be made very small, so that the camera can be downsized. Alternatively, a multi-functional camera can be provided without increasing the size of the camera by, for example, disposing a light emitting part of a flash or the like in a space where a conventional speed reduction mechanism or the like is provided. Next, the mirror driving mechanism 3 shown in FIGS. 7 and 8 will be described. FIG. 7 is a perspective view of the mirror box 11 as viewed from the rear side. The drive mechanism 3 is attached to a side wall 17 of the mirror box 11 as shown. The structure of the drive mechanism 3 is shown in a sectional view in FIG. In FIG. 7, reference numeral 15 denotes a main mirror constituted by a half mirror for guiding a part of the transmitted light of the photographing lens to a finder optical system, and 16 denotes a transmitted light of the main mirror 15 to a distance measuring element (not shown). It is a secondary mirror for guiding. Each mirror 15,16
Is simultaneously jumped up at the time of exposure. For this reason, the driving mechanism 3 uses, for example, the aforementioned “Nikkei Mechanical” 19
An electrostrictive rotor type ultrasonic motor as described on page 38 of March 20, 1989 is used. As shown in FIG. 8, the ultrasonic motor has a base 301a.
A support member 301 composed of a support member 301 and a support shaft 301b.
A stator 304 having the divided electrodes 303 adhered thereto is connected to a mirror box using an end plate 305 and bolts 306.
11, and the end 308 of the support shaft 307 of the main mirror 15 is swelled and brought into contact with the stator 304.
307 is a rotor. In this configuration, when an arbitrary pair of positive voltages in the four pairs of electrodes 303 are applied and a negative voltage is applied to the electrodes located at the opposite electrodes, the portion to which the positive voltage is applied expands and a negative voltage is applied. The portion to which the voltage is applied contracts. Therefore, by controlling the portion to which the positive and negative voltages are applied to move clockwise or counterclockwise in order, the stator 30 is controlled.
4 can be sequentially moved, so that the rotor 308 in contact with the outer peripheral surface can be rotated. If the mirror drive mechanism is configured in this way, unlike the conventional case, the main mirror 15 can be driven by direct connection to the motor without the intervention of a speed reduction mechanism or a cam mechanism, so that the size of the camera can be reduced and the power transmission efficiency can be improved. improves. Also, if the speed is properly controlled just before the completion of the raising or lowering of the main mirror, the slight rebound of the main mirror as seen in the type that releases the previously charged spring and drives the main mirror. Can be prevented, and the time lag at the time of release can be reduced. Next, the shutter mechanism 4 shown in an exploded perspective view in FIG.
Will be described. In the figure, 401 and 402 are a first cover and a second cover fixed to each other. First cover 401 and second cover 4
02 is a first wall surface 401a, 402a perpendicular to the optical axis, respectively,
It comprises vertical second wall surfaces 401b, 402b parallel to the optical axis. Openings 401c, 402c corresponding to the exposure area are formed in the first wall surfaces 401a, 402a, respectively. The shutter film includes a rear film 403 and a front film 404, each of which is configured by combining three blades 403a, b, c and 404a, b, c. Then, as shown in the back film 403, when the respective blades are stacked, the openings 401c and 402c are opened,
As shown by the front membrane 404, when each blade is spread, the openings 401c and 402c are closed. Then, one blade 403a, 404a is provided at a position outside the openings 401c, 402c so that the openings 401c, 402c can be opened and closed by both of the films 403, 404. , 402a are connected to the vibrating bodies 405, 406 mounted on the joints 407. On the other side, although not shown, each blade 403
For example, a link mechanism provided in a conventional driving mechanism is provided as a guide for vertical movement of a, b, c and 404a, b, c. Although not shown in detail, the vibrating bodies 405 and 406 are composed of a piezoelectric element and an elastic body in the same manner as in the case of the ring-shaped ultrasonic motor provided in the diaphragm drive mechanism 2, and the shapes thereof are the blades 403a, It has an oval shape with a straight line that extends up and down the camera to match the movement of the 404a. In this configuration, the vibrating bodies 405, 40
The opening 401c, 402c can be opened and closed by generating a traveling wave on the surface of 6 and moving the blades 403, 404 connected to the vibrators 405, 406 up and down. That is, in the posterior membrane 403, the openings 401c and 402c can be closed by moving the blade 403a upward from the illustrated state as described above, and by moving the blade 404a upward from the illustrated state in the leading film 404, the opening 401c ,Four
02c can be opened, so each blade 403a, b, c and 404a,
Exposure can be performed at an appropriate shutter speed by setting the timing of movement of b and c and appropriately setting the width of the slit formed therebetween. If the shutter mechanism is configured in this way, the mechanism for converting the rotary motion into the linear motion as in the related art is not required, so that the shutter opening / closing efficiency is improved. Further, since the space beside the shutter film is used as a space for arranging the ultrasonic motor and there is no need to provide a spring charging mechanism or the like, the size of the camera can be reduced. As described above, in this camera, the means for mechanically interlocking the operation of each mechanism as in the related art is provided by separately providing an ultrasonic motor suitable for each operation as a drive source in each mechanism. Since there is no need to provide such a mechanism and there is no need to provide a speed reduction mechanism by utilizing the characteristics of the ultrasonic motor, the camera can be reduced in size by saving space, and at the same time, the power transmission efficiency of each mechanism and The reliability of the operation is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図から第９図は本発明の一実施例に係るミラー駆動
機構を備えた一眼レフカメラを示し、第１図はこのカメ
ラのボディを平面から見た構成図、第２図は正面から見
た構成図、第３図はレンズ駆動機構の断面図、第４図は
レンズ駆動機構の制御回路図、第５図はレンズ駆動機構
の駆動源として複合振動子型超音波モータを設けた場合
の制御回路図、第６図は絞り駆動機構の分解斜視図、第
７図はミラー駆動機構が取り付けられたミラーボックス
を後ろ側から見た斜視図であり、第８図はミラー駆動機
構の構成を示す断面図、第９図はシャッター機構の分解
斜視図、第10図は従来例に係るレンズ駆動機構を備えた
カメラを平面から見た構成図、第11図は正面から見た構
成図である。 １……レンズ駆動機構、２……絞り駆動機構、３……ミ
ラー駆動機構、４……シャッター機構、５……パトロー
ネ収納室、６……スプール、７……モータ、８……巻き
上げ機構、９……巻き戻し機構、10……電池室、11……
ミラーボックス、11a……ボス、11b……ピン、12……前
枠、13……カプラー、14……レンズマウント、15……主
ミラー、16……副ミラー、17……ミラーボックス側壁、
101……ケーシング、102……筒体、103……取付部材、1
04……ボス部、104a……穴、105……取付プレート、106
……防振ゴム、107……ビス、108……係止爪、109……
係止部、110……端面、111……ねじり結合器型超音波モ
ータ、112……ビス、113……圧電素子、114……ベース
部、115……ホーン、116……ねじり結合器、117……ロ
ータ、117a……軸部、118……スプリング、119……スト
ップリング、120……保持部材、121……位置決め軸、12
2……エンコーダ、201……圧電素子、202……弾性体、2
03……絞りリング、203a……絞り駆動レバー、204……
押さえバネ、205……ローラー、301……支持部材、301a
……基部、301b……支軸、302……圧電素子、303……電
極、304……ステータ、305……エンドプレート、306…
…ボルト、307……支軸、308……端部、401……第１カ
バー、402……第２カバー、401a,402a……第１壁面、40
1b,402b……第２壁面、401c,402c……開口、403……後
膜、403a,b,c……羽根、404……先膜、404a,b,c……羽
根、405,406……振動体、407……接合部、ａ……コント
ローラ、ｂ……オシレータ、ｃ……アンプ、ｄ……超音
波モータ、ｅ……回転量検出手段、ｆ……位相制御手段1 to 9 show a single-lens reflex camera provided with a mirror driving mechanism according to one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a structural view of the body of the camera as viewed from above, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the lens driving mechanism, FIG. 4 is a control circuit diagram of the lens driving mechanism, and FIG. 5 is a case where a compound oscillator type ultrasonic motor is provided as a driving source of the lens driving mechanism. FIG. 6 is an exploded perspective view of the aperture driving mechanism, FIG. 7 is a perspective view of a mirror box to which the mirror driving mechanism is attached, viewed from the rear side, and FIG. 8 is a configuration of the mirror driving mechanism. 9, FIG. 9 is an exploded perspective view of a shutter mechanism, FIG. 10 is a configuration view of a camera provided with a lens drive mechanism according to a conventional example as viewed from a plane, and FIG. 11 is a configuration view as viewed from the front. is there. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lens drive mechanism, 2 ... Aperture drive mechanism, 3 ... Mirror drive mechanism, 4 ... Shutter mechanism, 5 ... Patrone storage room, 6 ... Spool, 7 ... Motor, 8 ... Winding mechanism, 9 ... Rewind mechanism, 10 ... Battery compartment, 11 ...
Mirror box, 11a… boss, 11b… pin, 12… front frame, 13… coupler, 14… lens mount, 15… main mirror, 16… sub mirror, 17… mirror box side wall,
101 ... casing, 102 ... cylinder, 103 ... mounting member, 1
04: Boss, 104a: Hole, 105: Mounting plate, 106
…… Anti-vibration rubber, 107 …… Screws, 108 …… Locking claws, 109 ……
Locking part, 110 end face, 111 torsional coupler type ultrasonic motor, 112 screws, 113 piezoelectric element, 114 base part, 115 horn, 116 torsional coupler, 117 …… Rotor, 117a …… Shaft, 118 …… Spring, 119 …… Stop ring, 120 …… Holding member, 121 …… Positioning shaft, 12
2 ... encoder, 201 ... piezoelectric element, 202 ... elastic body, 2
03 …… Aperture ring, 203a …… Aperture drive lever, 204 ……
Pressing spring, 205: Roller, 301: Support member, 301a
………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ??????????????
... bolt, 307 ... support shaft, 308 ... end part, 401 ... first cover, 402 ... second cover, 401a, 402a ... first wall surface, 40
1b, 402b… second wall, 401c, 402c… opening, 403… posterior membrane, 403a, b, c… wing, 404… front membrane, 404a, b, c… wing, 405, 406… vibration Body, 407: joint, a: controller, b: oscillator, c: amplifier, d: ultrasonic motor, e: rotation amount detection means, f: phase control means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 賢司 大阪府大阪市中央区安土町２丁目３番13 号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式 会社内 (72)発明者 谷口 信行 大阪府大阪市中央区安土町２丁目３番13 号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭63−103222（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−112687（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−17731（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03B 19/12 H02N 2/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kenji Ishibashi 2-3-13 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka-shi Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd. (72) Inventor Nobuyuki Taniguchi Azuchi, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 2-3-13, Machi-cho, Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd. (56) References JP-A-63-103222 (JP, A) JP-A-4-112687 (JP, A) JP-A-2-17731 (JP) , U) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁶ , DB name) G03B 19/12 H02N 2/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】一眼レフカメラにおいて主ミラー（15）の
はね上げ及び下降動作を行なうための駆動機構にして、 円板状の圧電素子（302）と該圧電素子（302）の表面で
周方向に分割されて固定された電極（303）とからなる
ステータ（304）を、該ステータ（304）の外周面が上記
主ミラー（15）の動作時に該主ミラー（15）と一体回転
する支軸（307）の外周面に当接するようにミラーボッ
クス（11）の側壁（17）に装着して、該支軸（307）を
電歪公転子型超音波モータのロータとして用いたことを
特徴とする一眼レフカメラのミラー駆動機構。1. A driving mechanism for performing a raising and lowering operation of a main mirror (15) in a single-lens reflex camera, comprising a disk-shaped piezoelectric element (302) and a circumferential surface formed by a surface of the piezoelectric element (302). A stator (304) composed of the divided and fixed electrode (303) is connected to a support shaft (the outer circumference of which is integrally rotated with the main mirror (15) when the main mirror (15) operates). 307) is mounted on the side wall (17) of the mirror box (11) so as to be in contact with the outer peripheral surface of the mirror box (11), and the support shaft (307) is used as a rotor of an electrostrictive revolving rotor type ultrasonic motor. Mirror drive mechanism for SLR cameras.