JP2910198B2 - Camera shutter mechanism - 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、カメラのシャッター機構に係り、特に、先
膜と後膜とをタイミングをずらして平行運動させてその
間にスリットを形成し、そのスリットにフィルム面を横
切らせることで露光を行なうタイプのフォーカルプレー
ンシャッターの構造に関する。The present invention relates to a shutter mechanism of a camera, in particular, a type in which a front film and a rear film are moved in parallel at a shifted timing to form a slit therebetween, and exposure is performed by causing the slit to cross the film surface. It relates to the structure of a focal plane shutter.

【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。 従来、このようなカメラにおけるシャッター機構とし
ては、例えば、先膜と後膜とをそれぞれ金属などの数枚
の薄い羽根で構成し、画面枠の外側を支点として揺動す
る２本のアームと各羽根とで４節リンクを形成して、各
羽根が平行運動可能なように構成したものがある。この
タイプのシャッター機構では、先膜と後膜とのそれぞれ
に対して別個に作用するスプリングを設けて、通常は画
面枠が閉じた状態が保持されるように係止機構を効かせ
た上でこのスプリングを電磁モータで所定量チャージす
るとともに、露光時にその係止機構によるスプリングの
チャージ状態をタイミングをずらして解除することによ
り、先膜と後膜の間にスリットを形成してそのスリット
に画面枠を横切らせていた。 また、以上のように電磁モータでスプリングをチャー
ジする代わりに、特開昭59−106886号公報では、先膜と
後膜とをそれぞれ別々に駆動する２個の回転型超音波モ
ータを設けて、この超音波モータを４節リンク機構のリ
ンクレバーと連結したシャッター機構が開示されてい
る。このシャッター機構では、超音波モータの回転でリ
ンクレバーを揺動させることで、各羽根の平行運動を可
能にしている。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. Conventionally, as a shutter mechanism in such a camera, for example, each of a front film and a rear film is composed of several thin blades made of metal or the like, and two arms swinging around the outside of the screen frame and each arm are used. There is a configuration in which a four-node link is formed with the blades so that the blades can move in parallel. In this type of shutter mechanism, a spring that acts separately for each of the front film and the rear film is provided, and usually a locking mechanism is activated so that the screen frame is kept closed. A predetermined amount of the spring is charged by an electromagnetic motor, and at the time of exposure, the charge state of the spring by the locking mechanism is released at a shifted timing to form a slit between the front film and the rear film, and a screen is formed on the slit. I was crossing the frame. Also, instead of charging the spring with the electromagnetic motor as described above, JP-A-59-106886 provides two rotary ultrasonic motors that separately drive the leading film and the trailing film, respectively. A shutter mechanism in which the ultrasonic motor is connected to a link lever of a four-bar linkage is disclosed. In this shutter mechanism, parallel movement of each blade is enabled by swinging a link lever by rotation of an ultrasonic motor.

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

ところが、以上説明したような構成では、いずれもモ
ータの回転をリンク機構によって平行運動に変換するた
め、その際に動力の伝達効率が低下し、駆動源として比
較的大きな出力が必要とされるという問題があった。ま
た、特にスプリングとそのチャージ機構及び係止機構を
設けたものでは、それらを配置するのに必要なスペース
が大きいために、カメラを小型化するのが困難であっ
た。一方、超音波モータでリンクレバーを駆動するよう
にしたものでも、省スペースのためにモータを小さくす
るとシャッター膜を駆動するのに十分な出力を得られな
いので、実質的にはかなりのスペースを必要としてい
た。 したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、シャ
ッター膜の駆動を効率良く行なうことにより、シャッタ
ー機構に関する省スペース化を実質的に可能にし、ひい
てはカメラの小型化をも可能にすることある。However, in any of the configurations described above, since the rotation of the motor is converted into parallel motion by the link mechanism, power transmission efficiency is reduced at that time, and a relatively large output is required as a driving source. There was a problem. In particular, in the case where a spring and its charging mechanism and locking mechanism are provided, it is difficult to reduce the size of the camera because the space required for disposing them is large. On the other hand, even if the link lever is driven by an ultrasonic motor, if the motor is made smaller to save space, it is not possible to obtain sufficient output to drive the shutter film. Needed. Therefore, a technical problem to be solved by the present invention is to make it possible to save space in a shutter mechanism by driving a shutter film efficiently, and also to downsize a camera.

【課題を解決するための手段及び作用・効果】[Means for solving the problem and functions and effects]

本発明に係るカメラのシャッター機構は、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、先膜及び後膜と、この先膜及び後膜を別個
に平行運動させるべく先膜及び後膜のそれぞれに対応す
る駆動手段とを備えたカメラのシャッター機構であっ
て、駆動手段が、それぞれ、画面枠の外側で先膜及び後
膜の移動方向へ延びる直線部を有する長円形状の弾性体
とこの弾性体の表面に進行波を生じさせる圧電素子とか
らなる振動体と、先膜または後膜を平行運動させるため
にその先膜または後膜に連結されるとともに弾性体にお
ける直線部の表面に押圧される接合手段とからリニア型
超音波モータとして構成されている。 このように構成されたシャッター機構では、圧電素子
に交流電圧を印加して弾性体の表面に進行波を励振する
と、その表面に押圧された接合手段が進行波の進行方向
とは逆方向へ移動するため、それに連れて先膜及び後膜
も移動する。また、印加電圧の符号を逆にすると先膜及
び後膜は逆方向へ移動する。さらに、電圧の大きさを変
えると、それに応じて移動速度が変化する。したがっ
て、圧電素子に対して印加する電圧の大きさ、符号及び
タイミングなどを制御すれば、先膜と後膜との間でスリ
ットを作ってこのスリットに任意の速度で画面枠を横切
らせることが可能であるから、所定のスピードでフィル
ム面の露光を行なうことができる。 この構成では、先膜及び後膜がモータ直結であってモ
ータ出力の方向は変換されないため、その効率は極めて
高く、また、圧電素子としては、画面枠の外側の細長い
スペースを利用して十分な長さのものを設けることがで
きるので、先膜及び後膜を駆動するのに十分な出力を小
さなスペースで容易に得ることができる。また、従来と
比較すれば部品点数を大幅に低減できるため、カメラの
小型化及びコストダウンが可能となる。 なお、弾性体は直線部だけから成るものであっても使
用することが可能であるが、その場合には直線部の両端
で反射波の生じるのを防止する手段を設ける必要がある
ので、これを避けるために、直線部の両端を互いに相手
側へ回り込ませるとともに相互に連結して、エンドレス
にしておくことが好ましい。そうすれば反射波が生じな
いので、反射波の発生を防止する手段を配慮する必要が
なくなり、構成をより簡単にすることができる。A camera shutter mechanism according to the present invention is configured as follows in order to solve the above technical problem. That is, a shutter mechanism of a camera including a front film and a rear film, and a driving unit corresponding to each of the front film and the rear film to move the front film and the rear film separately in parallel. A vibrating body comprising an elliptical elastic body having a linear portion extending in the movement direction of the front film and the rear film outside the screen frame and a piezoelectric element for generating a traveling wave on the surface of the elastic body; The joint is connected to the leading or trailing membrane in order to move the trailing membrane in parallel and is pressed against the surface of the linear portion of the elastic body to constitute a linear ultrasonic motor. In the shutter mechanism configured as described above, when an AC voltage is applied to the piezoelectric element to excite a traveling wave on the surface of the elastic body, the joining unit pressed on the surface moves in a direction opposite to the traveling direction of the traveling wave. Therefore, the leading film and the trailing film also move accordingly. When the sign of the applied voltage is reversed, the leading film and the trailing film move in opposite directions. Further, when the magnitude of the voltage is changed, the moving speed changes accordingly. Therefore, by controlling the magnitude, sign, and timing of the voltage applied to the piezoelectric element, a slit can be formed between the front film and the rear film, and the slit can cross the screen frame at an arbitrary speed. Since it is possible, the film surface can be exposed at a predetermined speed. In this configuration, since the front film and the rear film are directly connected to the motor and the direction of the motor output is not changed, the efficiency is extremely high.Also, as the piezoelectric element, it is sufficient to use the elongated space outside the screen frame as a piezoelectric element. Since a length can be provided, an output sufficient to drive the leading film and the trailing film can be easily obtained in a small space. In addition, the number of components can be significantly reduced as compared with the related art, so that the size and cost of the camera can be reduced. The elastic body can be used even if it consists only of a linear portion. In that case, however, it is necessary to provide a means for preventing the occurrence of reflected waves at both ends of the linear portion. In order to avoid this, it is preferable that both ends of the linear portion are turned around to each other and connected to each other to be endless. Then, since no reflected wave is generated, it is not necessary to consider a means for preventing the generation of the reflected wave, and the configuration can be simplified.

【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
に係るシャッター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
駆動させ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、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30
7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の内の任意の１対に正
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
304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、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
ミラーの駆動を行なうタイプに見られたようなミラーの
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403a,
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
に回転運動を直接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、省スペースによりカメラ
の小型化が可能になると同時に、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 shutter 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 a controller a, and the voltage is adjusted to an appropriate level by an amplifier c also controlled by the controller a. And the rotation speed is controlled. 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. It can also be used to drive a lens in a 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 mirror 15 is swelled and brought into contact with the stator 304.
It is configured by using 7 as a rotor. In this configuration, when a positive voltage is applied to any one of the four pairs of electrodes 303 and a negative voltage is applied to the electrode located at the opposite electrode, the portion to which the positive voltage is applied expands and The portion to which the negative voltage is applied contracts. Therefore, by controlling the part to which the positive and negative voltages are applied to move clockwise or counterclockwise in order, the stator
Since the expansion portion in 304 can be sequentially moved, the rotor 308 in contact with the outer peripheral surface can be rotated. If the mirror drive mechanism is configured in this way, the mirror 15 can be driven directly from the motor without the intervention of a deceleration mechanism or a cam mechanism, unlike conventional models, so that the size of the camera can be reduced and power transmission efficiency can be improved. I do. Also, if the speed is properly controlled just before the mirror is lifted or lowered, the mirror can be prevented from slightly bouncing off as in the type that drives the mirror by releasing the spring charge that was previously performed. Thus, 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 403a,
As a guide for the vertical movement of b, c and 404a, b, c, for example, a link mechanism provided in a conventional drive mechanism is provided. 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 manner, the mechanism for converting the rotary motion into direct motion is not required unlike the related art, so that the efficiency of opening and closing the shutter 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 it and there is no need to provide a speed reduction mechanism by utilizing the characteristics of the ultrasonic motor, the camera can be downsized by saving space, and at the same time, the power transmission efficiency of each mechanism and its operation. Reliability 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シャッター
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 shutter mechanism according to one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a structural view of the body of this camera viewed from a plane, 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 the mirror box to which the mirror driving mechanism is attached, viewed from the rear side, and FIG. 9 is an exploded perspective view of a shutter mechanism, FIG. 10 is a configuration view of a camera provided with a lens driving mechanism according to a conventional example when viewed from a plane, and FIG. 11 is a configuration view when viewed from the front. . 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59−96882（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−133017（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03B 9/08 - 9/54 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kenji Ishibashi 2-3-3 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Osaka Kokusai Building Minolta Camera Co., Ltd. (72) Inventor Nobuyuki Taniguchi Azuchi, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 2-3-13, Osaka-cho, Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd. (56) References JP-A-59-96882 (JP, A) JP-A-51-133017 (JP, A) (58) Fields investigated (Int) .Cl. ⁶ , DB name) G03B 9/08-9/54

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】先膜（404）及び後膜（403）と、該先膜
（404）及び後膜（403）を別個に平行運動させるべく該
先膜（404）及び後膜（403）のそれぞれに対応する駆動
手段（405,406,407）と、を備えたカメラのシャッター
機構において、 上記駆動手段（405,406,407）は、それぞれ、画面枠（4
01c,402c）の外側で上記先膜及び後膜（404,403）の移
動方向へ延びる直線部を有する長円形状の弾性体と該弾
性体の表面に進行波を生じさせる圧電素子とからなる振
動体（405,406）と、上記先膜（404）または後膜（40
3）を平行運動させるために該先膜（404）または後膜
（403）に連結されるとともに上記弾性体における直線
部の表面に押圧される接合手段（407）と、からリニア
型超音波モータとして構成されたことを特徴とするカメ
ラのシャッター機構。A first film (404) and a second film (403), and the first film (404) and the second film (403) are moved in parallel to separately move the first film (404) and the second film (403). In a camera shutter mechanism provided with corresponding driving means (405, 406, 407), the driving means (405, 406, 407) each include a screen frame (4
01c, 402c), a vibrating body comprising an elliptical elastic body having a linear portion extending in the moving direction of the front film and the rear film (404, 403), and a piezoelectric element for generating a traveling wave on the surface of the elastic body. (405,406) and the above-mentioned leading membrane (404) or trailing membrane (40
(3) connected to the leading membrane (404) or the trailing membrane (403) for parallel movement of the elastic body and pressed against the surface of the linear portion of the elastic body (407); A shutter mechanism for a camera, comprising: