JPH05257055A

JPH05257055A - 交換レンズ

Info

Publication number: JPH05257055A
Application number: JP4057648A
Authority: JP
Inventors: Susumu Sato; 佐藤　　進
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1993-10-08
Also published as: US5319415A

Abstract

(57)【要約】【目的】光量のロス、フィルム面上の目障りになるボ
ケ、及び焦点検出に用いる光束のケラれがない焦点検出
装置を内蔵した交換レンズを提供すること。【構成】撮影時に、伝達手段（５）を介して、カメラ
本体内の制御部（１１）から交換レンズ内の制御部
（４）へレリーズ信号を伝達する。そして、レリーズ信
号に基づいて、交換レンズ内の制御部（４）は、焦点検
出手段（１）に光束を分割する光路分割手段（２）を撮
影に用いる光束の光路外へ退避させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズ交換式のカメラ
本体に装着可能な交換レンズに関するものである。更に
詳しくは、焦点検出装置を内蔵した交換レンズに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、焦点検出装置を内蔵する交換レン
ズとしては、例えば、特開昭５９─１２８５０６号公報
に記載されている。これは、交換レンズの光路内におい
て、光軸から離れた位置に細長いミラーを斜設し、この
ミラーで反射した光を焦点検出装置に導くものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述のよう
な、焦点検出装置を内蔵する従来の交換レンズにおいて
は、図６に示されるように、入射光束の一部を焦点検出
装置１に導くミラー２が固設されており、交換レンズに
入射する光束は、このミラー２によって遮られる。この
ため、交換レンズの焦点面９ａに到達する光は、図中に
斜線で示されるドーナッツ状の光束Ｔのみとなり、交換
レンズの明るさに比べて、実際の明るさが低下するとい
う問題点があった。そして、被写体にピントが合ってい
ない箇所のフィルム面、即ち、ディフォーカス時の焦点
面９ｂ上には、ドーナッツ状の光束Ｔが投影される。こ
のため、ディフォーカス時のフィルム面９ｂ上に光束Ｔ
が投影されるとドーナッツ状のボケとなり、非常に目障
りになるという問題点があった。

【０００４】また、図７に示すように、従来のカメラ本
体内に設けられた焦点検出装置（ＡＦモジュール１４）
には、交換レンズを通過して、クイックリターンミラー
１３Ａと補助ミラー１３Ｂとを介した光束が入射する。
そして、このＡＦモジュール１４にて、反射望遠レンズ
の焦点検出を行うと、反射望遠レンズに入射する光束Ｓ
が副鏡６Ａにより一部遮られるため、正確な焦点検出を
行うことができなかった。また、このＡＦモジュール１
４にて、前述のような反射望遠レンズ以外の交換レンズ
の焦点検出を行うときでも、この交換レンズの開放Ｆ値
が暗い場合には、交換レンズに入射する光束が交換レン
ズの固定絞りや金枠によって一部遮られるために、正確
な焦点検出を行うことができなかった。この理由を説明
すると、ＡＦモジュール１４内に設けられた一対の再結
像レンズにより、各受光素子に達する各々の光束が一部
遮られると、光束の対称性が失われて、一対の受光素子
で相関がとれなくなる恐れがあるために、正確な焦点検
出が不可能であった。

【０００５】上述のように、交換レンズの実際の明るさ
の低下、フィルム面上の目障りになるボケ、及び焦点検
出に用いる光束のケラレという問題点の解決を本発明の
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による交換レンズ
は、上述の目的を解決するため、以下に述べる構成を有
している。例えば、図１に示す如く、カメラ本体に装着
可能で合焦レンズを有する交換レンズは、交換レンズ中
を通過する撮影用光束を撮影用光束の光路外へ分割する
光路分割手段（２）と、光路分割手段（２）によって分
割された光束を受光して交換レンズの結像状態を検出す
る結像状態検出手段（１）と、合焦レンズ（６）を光軸
方向に駆動させる駆動手段（７）と、光路分割手段
（２）を撮影用光束の光路外に退避させる退避手段
（３）と、カメラ本体からのレリーズ信号を交換レンズ
側へ伝達する伝達手段（５）と、撮影時に伝達手段
（５）を介したレリーズ信号に基づいて退避手段（３）
を制御すると共に焦点合わせ時に結像状態検出手段
（１）からの信号に基づいて駆動手段（７）を制御する
制御手段（４）とを有するようにしたものである。

【０００７】

【作用】本発明は、光路分割手段を撮影光路外に退避可
能に設けているため、光路分割手段の配置及び結像光束
の断面方向における光路分割部分の配置の制約なしに、
焦点検出時には十分な光量の光を結像状態検出手段へ導
くことができる。従って、交換レンズの明るさや種類に
何ら制約されることなく、高精度な焦点検出が原理的に
可能となる。そして、撮影時には光路分割手段は撮影光
路外に退避するため、交換レンズの持つ結像性能を十分
に引き出すことができる。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の実施例について図１を参照し
ながら説明する。図１は、本発明の実施例における交換
レンズを反射望遠レンズとしたときの交換レンズを含む
カメラ装置全体の概略図であり、交換レンズとカメラ本
体とを点線で区切って示してある。なお、この図１にお
いて、交換レンズに入射する光束は、無限遠方からの光
軸に平行な光束のみを図示している。この交換レンズ中
の光学系は、説明を簡単にするために合焦光学系６Ａ，
６Ｂ、反射鏡８のみを図示している。

【０００９】図１において、交換レンズの光学系は、被
写体からの光を反射によって結像させる主鏡８と副鏡６
Ａと、副鏡６Ａと一体であり主に収差補正に寄与する前
方レンズ６Ｂとから構成される。そして、この交換レン
ズの焦点調節は、合焦光学系である副鏡６Ａと前方レン
ズ６Ｂとが一体となって光軸方向に移動することで達成
される。

【００１０】そして、この交換レンズは、被写体からの
光をカメラ本体側のフィルム面（像面）９上に結像させ
る合焦光学系６Ａ，６Ｂ、及び主鏡８と、この交換レン
ズ中を通過する撮影用光束をその光路外へ分割するハー
フミラー部材２と、ハーフミラー部材２で分割された光
束を受光して交換レンズの結像状態（焦点調節状態）を
検出するＡＦモジュール１と、合焦光学系６Ａ，６Ｂを
光軸方向に駆動させる合焦レンズ駆動部７と、ハーフミ
ラー部材２を撮影用光束の光路外に退避させるミラー退
避部３と、交換レンズ側制御部４と、電気接点を有し交
換レンズ側制御部４とカメラ本体との信号を互いに伝達
する伝達部５とを有している。

【００１１】一方、この交換レンズを装着するカメラ本
体は、焦点面（像面）９上に所定の露光を与えるシャッ
ター１２と、シャッター１２を作動させ、伝達部５を介
して交換レンズ側制御部４と通信を行うカメラ本体側制
御部１１と、レリーズボタンＳＷとを有するように構成
されている。このカメラ本体側制御部１１は、演算を行
なう演算部１１Ａと、交換レンズ側制御部４との通信の
内容を記憶するメモリー部１１Ｂとを有している。

【００１２】図１において、交換レンズに入射する光束
は、前方レンズ６Ｂを通過して、主鏡８で反射された
後、副鏡６Ａで再度反射されて焦点面（像面）９に結像
する。そして、斜線で示される焦点検出用光束Ｒは、光
路分割手段であるハーフミラー部材２によって、上方に
一部反射される。このハーフミラー部材２は、図１に示
すように、交換レンズ中を通過する光束の光路内で斜設
された位置Ｋ１と、破線で示される光路外の退避位置Ｋ
２との間を矢印Ｋ方向に移動可能に設けられている。ま
た、図２のハーフミラー部材２の模式図に斜線で示され
るように、透明な平行平面板であるハーフミラー部材２
上の一部の領域に、ＡＦモジュール１へ光を分割する半
反射面２ａ、２ｂが蒸着されている。この半反射面２
ａ、２ｂ以外の領域では、全ての光が透過する。また、
半反射面２ａ、２ｂは、交換レンズである反射望遠レン
ズを通過するドーナッツ状の光束のケラれなしに焦点検
出装置に反射できる位置に蒸着されている。そして、退
避手段であるミラー退避部３は、軸３０を介して、ハー
フミラー部材２を支持し、内部のモーター等で、図１に
示す如くハーフミラー部材２を斜設された位置Ｋ１と退
避位置Ｋ２との間を矢印Ｋ方向に移動させる。また、こ
のミラー退避部３は、内部に設けられた接点等でハーフ
ミラー部材２が斜設された位置Ｋ１に位置しているか、
退避位置Ｋ２に位置しているかの信号をレンズ側制御部
４へ伝達する。

【００１３】そして、交換レンズ側制御部４は、演算を
行う演算部４Ａと、交換レンズ自身の情報、及びカメラ
本体側制御部１１との通信の内容を記憶するメモリー部
４Ｂとを有している。この交換レンズ自体の情報として
は、ＡＦモジュール内蔵レンズであるか否かを示す信
号、合焦レンズの移動量に対する像面の移動量を示す係
数である交換レンズの像面移動係数、（ズームレンズの
場合は、変倍による像面移動係数の変化）等を有してい
る。

【００１４】ところで、ＡＦモジュール１は、焦点検出
手段（ＡＦモジュール）の原理図である図５（ａ）,
(ｂ）に示すように、交換レンズの像面９と等価な像面
１４０の後方に一対の再結像レンズ１４１Ａ、１４１Ｂ
が設けられ、等価な像面１４０の１次像を一対の再結像
レンズ１４１Ａ、１４１Ｂで一対の受光素子１４２Ａ、
１４２Ｂ上で２次像として再結像させる光学系である。

【００１５】そして、図５（ｂ）に示すように、合焦
時、即ち焦点検出に用いる光束Ｒ₁が像点Ｉ₁に結像し
ているとき、この光束Ｒ₁は、再結像レンズ１４１Ａに
より、受光素子１４２Ａ上のほぼ中心にある位置Ｐで再
結像する。また、像点Ｉ₁からΔｘ’離れた像点Ｉ₂に
結像している光束Ｒ₂は、再結像レンズ１４１Ａによ
り、位置Ｑで再結像する。

【００１６】ここで、像面１４０上を光束Ｒ₂が通過す
るときに光束Ｒ₂と光軸とのなす角をθとすると、光束
Ｒ₂の像面１４０上での横ズレ量ΔＬは、 ΔＬ＝Δｘ’・ｔａｎθ ‥‥（１）で表される。そして、位置Ｐと位置Ｑとの差ΔＬ’は、
再結像レンズ１４１Ａの倍率がβであるとき、 ΔＬ’＝｜β｜・ΔＬ ‥‥（２）で表される。以上の（２）式、（３）式から、 ΔＬ’＝｜β｜・Δｘ’・ｔａｎθ ‥‥（３）となる。つまり、ＡＦモジュール１の機能は、一対の受
光素子１４２Ａ、１４２Ｂ上の一対の２次像の横ズレ量
ΔＬ’の相関をとり、結像状態信号として、交換レンズ
側制御部４に伝達するものである。なお、このＡＦモジ
ュール１は、交換レンズ内の合焦レンズの像面側であれ
ば、どこでも配置可能であるが、ＡＦモジュール１を交
換レンズの最像面側以外に配置するときには、ＡＦモジ
ュール１の入射側に集光光学系を設けて、ＡＦモジュー
ルの入射側の近傍に、交換レンズの像面と等価な像面を
結像させることが望ましい。

【００１７】以下、図１に戻って、本実施例における自
動焦点調節の動作を詳述する。まず、カメラ本体側のレ
リーズボタンＳＷが半押しされたとき、カメラ本体側制
御部１１は、伝達部５を介して、ＡＦ開始信号を交換レ
ンズ側制御部４に伝達する。このＡＦ開始信号を受けた
交換レンズ側制御部４は、ＡＦモジュール１に入射する
撮影光路内に斜設されたハーフミラー部材２を介した焦
点検出用光束Ｒの結像状態の検出を開始させる。このＡ
Ｆモジュール１が検出する現在の交換レンズの結像状態
を示す結像状態情報は、交換レンズ側制御手段である交
換レンズ側制御部４へ伝達される。

【００１８】交換レンズ側制御部４は、伝達された結像
状態情報とメモリー部４Ｂ内の像面移動係数とから、合
焦レンズ駆動部７のレンズ駆動量を算出し、このレンズ
駆動量の情報を合焦レンズ駆動部７へ伝達する。そし
て、合焦レンズ駆動部７は、伝達されたレンズ駆動量の
情報に基づいて、合焦光学系６Ａ，６Ｂを駆動する。こ
こで、合焦光学系６Ａ，６Ｂの駆動完了後に、ＡＦモジ
ュール１が検出する結像状態情報が合焦状態でなけれ
ば、交換レンズ側制御部４は、再び、レンズ駆動量を算
出する。そして、算出されたレンズ駆動量に基づいて、
合焦レンズ駆動部は、合焦光学系６Ａ，６Ｂを駆動させ
る。また、結像状態情報が合焦状態となったときに、交
換レンズ側制御部４は、伝達手段である電気接点を有す
る伝達部５を介してカメラ本体側制御部４へ合焦終了信
号を伝達する。以上の動作により、交換レンズ内のＡＦ
モジュール１を用いた自動焦点調節が完了する。

【００１９】上述の自動焦点調節の動作が終了した後
に、撮影を行う。以下、この撮影時の動作について、図
１を参照して説明する。まず、カメラ本体側のレリーズ
ボタンＳＷが操作されたとき、カメラ本体側制御部１１
は、伝達部５を介して、レリーズ信号を交換レンズ側制
御部４に伝達する。そして、交換レンズ側制御部４は、
このレリーズ信号が伝達されると、ミラー退避部３を駆
動させ、ハーフミラー部材２を斜設された位置Ｋ１から
退避位置Ｋ２へ退避させる。また、ミラー退避部３は、
ハーフミラー部材２が退避位置Ｋ２へ移動完了すると、
退避完了信号を交換レンズ側制御部４に伝達する。この
ミラー退避完了信号は、伝達部５を介して、カメラ本体
側制御部１１に伝達される。その後、ミラー退避完了信
号を伝達されたカメラ本体側制御部１１は、シャッター
１２の動作を開始させる。そして、シャッター１２の動
作が完了したら、カメラ本体側制御部１１は、シャッタ
ー動作完了信号を交換レンズ側制御部４へ伝達する。交
換レンズ側制御部４は、シャッター動作完了信号を受け
取ると、ミラー駆動部３を駆動させて、ハーフミラー部
材２を退避位置Ｋ２から斜設された位置Ｋ１へ復帰させ
る。

【００２０】ここで、もし、ハーフミラー部材２の退避
が完了する前にカメラ本体のシャッター１２の動作が開
始した場合、又はシャッター１２の動作が完了する前に
ハーフミラー部材２の復帰動作が開始した場合を考えて
みる。この場合は、撮影光束の光路中に、ハーフミラー
部材２が位置しており、フィルム面（像面）９上に向か
う光束の一部がハーフミラー部材２の半反射面２ａ、２
ｂにより分割されている。従って、フィルム面（像面）
では、光量の不足が生じたり、被写体のピントの合って
いない箇所のボケ具合が不自然になる。本実施例では、
このような不都合を生じさせないために、撮影時に、前
述のように、交換レンズ側制御部４とカメラ本体側制御
部１１との通信を伝達部５を介して行い、交換レンズ内
のハーフミラー部材２の動作時期とカメラ本体内のシャ
ッター１２の動作時期との決定を行っている。

【００２１】なお、カメラ本体側で設定されたシャッタ
ースピードに基づいて、交換レンズ内のハーフミラー部
材２の動作時期とカメラ本体内のシャッター１２の動作
時期との決定を行っても良い。この時は、カメラ本体に
交換レンズを装着する際に、設定されたシャッタースピ
ードを伝達部５を介して、交換レンズ側制御部４に伝達
する。そして、この設定されたシャッタースピードに基
づいて、交換レンズ側制御部４は、ハーフミラー部材２
の動作時期を決定する。また、カメラ本体側のシャッタ
ー１２は、カメラ本体側の制御部１１により、シャッタ
ーレリーズボタンが操作されてから、交換レンズ側のハ
ーフミラー部材２の退避終了に要する時間だけ、遅延さ
れて動作する。

【００２２】ところで、超望遠レンズなどの焦点距離の
長い交換レンズは、被写体距離の変化量に対して、像面
位置の変化量（ディフォーカス量）が非常に大きいとい
う特性を持っている。図４において、矢印で示される交
換レンズの焦点距離をｆとし、元の物点をＯ₁、元の像
点をＩ₁とする。そして、交換レンズの前側焦点Ｆから
物点Ｏ₁までの距離をｘ、交換レンズの後側焦点Ｆ’か
ら像点Ｉ₁までの距離をｘ’とする。以上を初期状態と
して、次に、物点が元の物点Ｏ₁からΔｘ離れた物点Ｏ
₂に移動したとき、像点は、元の像点Ｉ₁からΔｘ’離
れた、像点Ｉ₂に移動する。

【００２３】今、ニュートンの公式より、物点Ｏ₂と像
点Ｉ₂とは、（ｘ＋Δｘ）・（ｘ’＋Δｘ’）＝−ｆ² の関係を満たす。ゆえに、像点の移動量Δｘ’は、 Δｘ’＝（−ｆ²）・（ｘ＋Δｘ）^-1−ｘ’ で示される。

【００２４】即ち、ｋ＝（ｘ＋Δｘ）^-1とおくと、 Δｘ’＝ｋｆ²−ｘ’ ‥‥（４）と示せる。

【００２５】ここで、初期状態は固定するので、ｘ，
ｘ’は定数となる。従って、一定の物体移動（Δｘ＝一
定）に対する像面移動（Δｘ’）は、焦点距離ｆの２次
関数となる。よって、定性的に、超望遠レンズなどの焦
点距離が非常に長いレンズは、ディフォーカス量が非常
に大きいことがわかる。そして、従来の自動焦点調節機
構を持つカメラは、カメラ本体内に内蔵された焦点検出
装置を用いて、焦点検出を行っていた。ここで、カメラ
本体側のＡＦモジュール１４は、広角レンズから中望遠
レンズまでの像面位置変化量を想定しているため、上述
のごとく、ディフォーカス量が非常に大きい交換レンズ
を使用したときには、焦点検出不能に陥ることがしばし
ばあった。

【００２６】そこで、他の実施例として、上述の如くデ
ィフォーカス量が非常に大きい交換レンズの焦点検出を
可能にするために、ディフォーカス量の検出範囲が広い
交換レンズ側のＡＦモジュール１を用いて大まかな焦点
検出を行い、その後、カメラ本体側のＡＦモジュール１
４を用いて正確な焦点検出を行うカメラシステムに関す
る例を示す。具体的には、このカメラシステムの構成
は、撮影レンズ中を通過する撮影用光束をその光路外に
分割する第１の光路分割部と、この光路分割部で分割さ
れた光束を受光して撮影レンズの結像状態を荒く検出す
る第１の結像状態検出部と、撮影レンズ内の合焦レンズ
を駆動させる駆動部と、第１の光路分割部を撮影用光束
の光路外に退避させる第１の退避部と、撮影用光束をそ
の光路外に分割する第２の光路分割部と、この光路分割
部で分割された光束を受光して撮影レンズの結像状態を
高精度に検出する第２の結像状態検出部と、撮影時に第
１の退避部を制御すると共に荒い焦点合わせ時に第１の
結像状態検出部からの信号に基づいて駆動部を制御する
第１の制御部と、撮影時に第１の制御部にレリーズ信号
を伝達すると共に高精度な焦点合わせ時に第２の結像状
態検出部からの信号に基づいて駆動部を制御する第２の
制御部とを有するものである。このとき、第１の結像状
態検出部は、第２の結像状態検出部よりも、デフォーカ
ス量の検出範囲が広くなるように構成される。そして、
このカメラシステムは、第１の結像状態検出部が検出す
る結像状態情報に基づいて、合焦レンズを駆動させて、
精度の荒い焦点調節を行う。その後、第２の結像状態検
出部で焦点検出を行う。ここで、第２の結像状態検出部
は、そのデフォーカス量の検出範囲が狭いが、大まかな
焦点調節が済んでいるため、正確な焦点調節が可能とな
る。

【００２７】以下に、この実施例を図３を参照しながら
説明する。図３は、本実施例を模式的に示したものであ
り、図１に示した実施例と同じ機能を有する部材には、
同じ符号を付してある。本実施例では、交換レンズの光
学系は、説明を簡単にするために、合焦レンズ６のみを
表示している。また、カメラ本体は、前述の実施例の構
成に加え、合焦状態を検出するＡＦモジュール１４と、
交換レンズ側のハーフミラー部材２を通過した焦点検出
用光束Ｒ’をカメラ本体側のＡＦモジュール１４に分割
するクイックリターンミラー１３Ａと補助ミラー１３Ｂ
とを有している。そして、このクイックリターンミラー
１３Ａと補助ミラー１３Ｂとは、交換レンズ中を通過す
る光束の光路内で斜設された位置Ｍ１と破線で示される
光路外の位置Ｍ２との間を矢印Ｍ方向に移動可能に設け
られている。そして、このクイックリターンミラー１３
Ａと補助ミラー１３Ｂとは、カメラ本体側のミラー移動
部１５によって、矢印Ｍ方向に駆動される。

【００２８】そして、交換レンズ側のＡＦモジュール１
は、カメラ本体側のＡＦモジュール１４に比べて、像面
位置の変化量の検出範囲が広い構成となっている。次
に、本実施例の自動焦点調節動作について説明する。ま
ず、本実施例では、交換レンズ側のＡＦモジュール１に
加え、カメラ本体側のＡＦモジュール１４も併用して焦
点調節を行なうので、この交換レンズの装着時に、交換
レンズ側制御部４からカメラ本体側制御部１１へ、像面
移動係数を伝達部５を介して伝達する。この像面移動係
数は、カメラ本体側制御部１１中のメモリー部１１Ｂに
記憶される。そして、図１に示した実施例と同様に、カ
メラ本体側から伝達部５を介して、ＡＦ開始信号を交換
レンズ側制御部４に伝達する。このＡＦ開始信号を受け
た交換レンズ側制御部４は、撮影光路内に斜設されたハ
ーフミラー部材２を介したＡＦモジュール１に入射する
焦点検出用光束Ｒの結像状態の検出を開始させる。そし
て、交換レンズ側のＡＦモジュール１は、現在の交換レ
ンズの結像状態を検出し、結像状態情報を交換レンズ側
制御部４へ伝達する。交換レンズ側制御部４は、伝達さ
れた結像状態情報とメモリー部４Ｂ内の像面移動係数と
を演算し、合焦レンズ６を光軸方向に駆動する合焦レン
ズ駆動部７のレンズ駆動量を算出する。

【００２９】そして、このレンズ駆動量の情報を合焦レ
ンズ駆動部７へ伝達し、合焦レンズ駆動部７は、この伝
達されたレンズ駆動量の情報に基づいて、合焦レンズ６
を駆動する。その後、ＡＦモジュール１が検出する結像
状態が合焦状態でなければ、交換レンズ側制御部４は、
再び、合焦レンズ６を駆動させるように制御を行う。

【００３０】そして、交換レンズ側のＡＦモジュール１
が検出する交換レンズの結像状態が、合焦と見なせる状
態であれば、伝達手段である電気接点を有する伝達部５
を介してカメラ本体側制御部１１へレンズ側焦点調節終
了信号を伝達する。また、交換レンズ側のＡＦモジュー
ル１を用いた焦点調節は、交換レンズの結像状態を完全
に合焦状態とする必要はなく、交換レンズの焦点位置を
カメラ本体側のＡＦモジュール１４の焦点検出の可能な
範囲内に位置させれば良い。

【００３１】ここで、レンズ側焦点調節終了信号を伝達
されたカメラ本体側制御部１１は、不図示のファインダ
ーに向けて光を反射させるクイックリターンミラー１３
Ａを通過し、補助ミラー１３Ｂで反射されて、カメラ本
体側のＡＦモジュール１４へ入射する焦点検出用光束
Ｒ’の結像状態の検出を開始させる。そして、カメラ本
体側制御部１１は、カメラ本体側のＡＦモジュール１４
の検出する結像状態情報とメモリー部１１Ｂ内の像面移
動係数とから、合焦レンズ駆動部７のレンズ駆動量を算
出する。このレンズ駆動量は、伝達部５、交換レンズ側
制御部４を介して、合焦レンズ駆動部７に伝達され、合
焦レンズ駆動部７は、合焦レンズ６を駆動させる。そし
て、カメラ本体側のＡＦモジュール１４が検出する結像
状態情報が合焦状態となるまで、この動作を繰り返して
実行する。

【００３２】そして、交換レンズが合焦状態となった後
に、撮影を行う。本実施例における撮影の動作は、ほぼ
図１に示した実施例の撮影の動作と同じである。図１に
示した実施例と異なる点は、カメラ本体側のＡＦモジュ
ール１４に光束を分割するクイックリターンミラー１３
Ａと補助ミラー１３Ｂとの撮影時における動作のみであ
る。以下に、この動作を述べる。

【００３３】レリーズボタンＳＷを押下されたとき、カ
メラ本体側制御部１１は、レリーズ信号を交換レンズ側
制御部４に伝達すると共に、カメラ本体側のミラー退避
部１５を駆動させ、クイックリターンミラー１３Ａと補
助ミラー１３Ｂとを光路内に斜設された位置Ｍ１から退
避位置Ｍ２に退避させる。そして、シャッター１２の動
作が完了すると、カメラ本体側制御部１１は、シャッタ
ー動作完了信号を交換レンズ側制御部４に伝達すると共
に、カメラ本体側ミラー駆動部１５を駆動させて、クイ
ックリターンミラー１３Ａと補助ミラー１３Ｂとを退避
位置Ｍ２から光路内に斜設された位置Ｍ１に復帰させ
る。

【００３４】以上に示した実施例により、像面位置の変
化量が非常に大きい交換レンズであっても、正確な焦点
調節が原理的に可能になる。ここで、交換レンズ側のＡ
Ｆモジュール１内の受光素子の幅Ｗは、像面位置の変化
量の最大値（被写体距離が無限遠方から至近距離まで変
化したときの像面位置の変化量）をδ、ＡＦモジュール
１内の再結像レンズの倍率をβ、ＡＦモジュール１内の
受光素子の端部に入射する光線が光軸となす角をθとし
たとき、０．６＜２｜β｜・δ・ｔａｎθ・Ｗ^-1＜１．４ ‥‥（６）であることが好ましい。ここで、（６）式の下限を超え
ると、ＡＦモジュールが大きくなってしまい、限られた
スペースの交換レンズ内に収まらなくなるために好まし
くない。そして、（６）式の上限を超えると、測距エラ
ーが生じやすくなるので、望ましくない。

【００３５】また、前述の（３）式から、ＡＦモジュー
ルの測距範囲（像面位置の変化量の検出範囲）は、ＡＦ
モジュール内の再結像レンズの倍率の一次関数となる。
従って、全撮影光学系の像面と共役な像面の後方にＡＦ
モジュール１を配置する場合において、交換レンズ側の
ＡＦモジュール１の測距範囲をカメラ本体側のＡＦモジ
ュール１４の測距範囲よりも広くして、交換レンズ側の
ＡＦモジュール１を用いて大まかな焦点検出を行なうた
めには、 β₁＞β₂ ‥‥（５）を満足することが望ましい。但し、β₁：カメラ本体側のＡＦモジュール１内の再結
像レンズの倍率、 β₂：交換レンズ側のＡＦモジュール１４内の再結像レ
ンズの倍率、である。

【００３６】このように、交換レンズ側のＡＦモジュー
ル１内の再結像レンズの倍率β₂をカメラ本体側のＡＦ
モジュール１４内の再結像レンズの倍率β₁よりも低く
することで、交換レンズ側のＡＦモジュールでは、測距
範囲が広く、大まかな焦点調節が可能となる。その後、
カメラ本体側のＡＦモジュール１４で正確な焦点調節を
行うと、超望遠レンズ等の像面位置の変化量の非常に大
きな交換レンズであっても、正確な焦点調節が可能とな
る。

【００３７】なお、ＡＦモジュールの再結像レンズの撮
影レンズ側にコンデンサーレンズ等を配置する場合に
は、上記の再結像レンズの倍率βは、再結像レンズとコ
ンデンサーレンズとの合成倍率となることは言うまでも
ない。また、図３に示した実施例のような交換レンズ側
のＡＦモジュールとカメラ本体側のＡＦモジュールとの
使い分けによる焦点調節は、この実施例のような、超望
遠レンズに限ることなく、例えば、マクロレンズ等の像
面位置の変化量が非常に大きい交換レンズにおいても適
用できることは、言うまでもない。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、撮影時には、入射光束
の光路中に光路分割手段が位置していないので、像面上
において、入射光束の一部が分割されず、光量のロスが
なくなると共に、ピントの合っていない箇所のボケ具合
が良好な交換レンズの実現が可能となる。

【００３９】そして、光路分割手段の配置の制約がない
ので、反射望遠レンズ等の中央部に遮蔽がある交換レン
ズやＦ値が暗い交換レンズでも、焦点検出が可能とな
る。また、交換レンズ側で大まかな焦点調節を行った後
に、カメラ本体内で正確な焦点調節を行うと、超望遠レ
ンズなどの像面位置の変化量が大きい交換レンズを用い
たときでも、正確な焦点検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施例の概略図。

【図２】本発明による第１の実施例のハーフミラー部材
を示す模式図。

【図３】本発明による第２の実施例の概略図。

【図４】物点と像点との関係を示す原理図。

【図５】焦点検出手段（ＡＦモジュール）の原理を説明
する原理図。

【図６】従来例の問題点を示す原理図。

【図７】従来例の問題点を示す原理図。

【主要部分の符号の説明】

１ ‥‥ＡＦモジュール２ ‥‥ハーフミラー部材３ ‥‥ミラー駆動部４ ‥‥交換レンズ側制御部５ ‥‥伝達部６ ‥‥合焦レンズ７ ‥‥合焦レンズ駆動部９ ‥‥フィルム面（像面）１１‥‥カメラ本体側制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラ本体に装着可能で合焦レンズを有す
る交換レンズにおいて、該交換レンズ中を通過する撮影用光束を該撮影用光束の
光路外へ分割する光路分割手段と、該光路分割手段によ
って分割された光束を受光して前記交換レンズの結像状
態を検出する結像状態検出手段と、前記合焦レンズを光
軸方向に駆動させる駆動手段と、前記光路分割手段を前
記撮影用光束の光路外に退避させる退避手段と、前記カ
メラ本体からのレリーズ信号を交換レンズ側へ伝達する
伝達手段と、撮影時に前記伝達手段を介したレリーズ信
号に基づいて前記退避手段を制御すると共に焦点合わせ
時に前記結像状態検出手段からの信号に基づいて駆動手
段を制御する制御手段とを有することを特徴とする交換
レンズ。