JPS5887510A - カメラ用交換レンズ構体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カメラ本体に電気信号を伝達する交換レンズ
構体に係り、特に、自動合焦動作に使用される電気信号
をカメラ本体に伝達する自動合焦り能な交換し／ズ構体
に関する。

一眼レフカメラ用の自動合焦装置として撮影レンズの透
過光を測光、その測光値に基づき焦点検出を行いその検
出々力に応じて撮影レンズの合焦用レンズを合焦位置に
駆動するものが知られている。この種の一眼レフカメラ
用のＴ’ｒＬ　　式自動合焦装置とし【、本出願人は特
願昭５６−５２１５５に第１図に示す自動合焦装置を開
示している。同図において、交換レンズ構体１の撮影レ
ンズ２を透過した被写体からの光は一眼レフカメラ本体
３内のクイックリターンミラー４の光透過部分を透過し
、ミラー４の背後のサブミラー５で反射され、カメラ本
体底部の焦点検出装置６に入射する。この焦点検出装置
６は、５ｇ２図に示す撮影レンズ２０所定焦点面７例え
ばフィルム面と、実際の被写体像の結像面８との像面ず
れ量±ΔＸを検出する。

このずれ量土ΔＸはその符号が被写体結像面８が所定焦
点面７の前か後かを表わし、その値ΔＸがそのずれの大
きさを表わしている。

制御回路９は、焦点検出装置６の出力±ΔＸに基づき、
交換レンズ構体１内のモータ１０を正転、逆転又は急停
止させる駆動４１Ｍを発生する。モータ１０は上記駆動
信号に応じ伝達系１１を介して撮影レンズ２を合焦位置
の方へ駆動する。像面移動量信号発生手段１２は、モー
タ１０の回転数、伝達系１１の移動量、又は撮影レンズ
２の移動量に基づき撮影レンズ移動に伴う結ｇ１面８の
移動量を表わす像面移動量信号を作成する。この像面移
動量信号はレンズ構体１からカメラ本体３に伝達され制
御装置９に入力される。

制御装置９は、この像面移動量信号が焦点検出１６号の
大きさΔＸに対応した値になると、モータ駆動を急停止
させる。こうして焦点検出装置６の検出した像面ずれ量
ΔＸと同量だけ像面８が移動するように撮影レンズ２が
駆動される。

この様にこの自動合焦可能な交換レンズ構体ｌは、カメ
ラ本体の制御装置９からのモータ駆動信号を受ける端子
と像面移動量信号をカメラ本体に送出する端子とが必要
となる。

他方、近年交換レンズ構体から例えば絞り値、マ写体距
離、開放絞り値などの種々の撮影レンズ−情報を電気信
号としてカメラ本体に伝えることが望まれている。

ところが、この様に多数の電気信号を交換レンズ構体か
らカメラ本体に伝えるには多数の端子が必要となるが、
この多数の端子の設置スペースを確保することは、レン
ズ構体にとって困難なことであり、また端子数の増大は
接触不良等の事故の増大を招来する。

そこで本発明の目的は、自動合焦操作に使用される合焦
用レンズの移動量に関連する電気信号と、交換レンズの
他の情報信号とを同一端子から出力し、端子数の減少を
図った自動合焦用交換レンズ構体を提供することである
。

この目的を達成する為に、本発明は合焦用レンズの移動
量に関連した交流信号を作成し、この交流信号を、撮影
レンズに関する他の情報により変調し、この変調された
交流信号を出力端子から送出するようにするものである
。

以下に本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第３図において、交換可能なズームレンズ構体２０は、
合焦用レンズＬ１と、ズーミング用の変倍本体への装着
面にはカメラ本体と信号授受を行う信号端子Ｔ、〜Ｔ、
とアース端子Ｔ４が設ゆられている。

第１図のカメラ本体の制御装置１９からの、七−タ正転
、モータ逆転及びモータ停止を表わすモータ駆動信号は
端子′ｒ、と′１Ｎ、を介してレンズ構体２０内の処理
回路２１に入力される。この処理回路２１は、モータ２
２用のモータ駆動回路と、後述の変調回路とを含んでい
る。モータ２２はカメラ本体からのモータ駆動信号に応
じた処理回路２１の出力により、正転又は逆転される。

歯車２３は、モータ２２の回転を、合焦用レンズＬ、を
保持するし７　ス／（Ｌ／　Ａ／　２４　Ｋ　伝ｙｌｋ
　スる。このレンズバレル２４は、歯車２３と係合する
歯車と、固定筒２５のへリコイド不ジ２５ａと係合する
ヘリコイドネジとを夫々具備するので、モータ２２の回
転に伴い、合焦用レンズＬ、を光軸方向に前進又は後進
させる。

−車２３と係合する小−車２６の端面には第４図に示す
如く像面移動量検出用パターン２７が設けられている。

このパターン２７は高反射部２７ａと低反射部２７ｂと
により円を４等分して形成されている。光源２８はパタ
ーン２７の特定部分に光を投射し受光素子２９はその反
射光を受光する。この受光素子２９は歯車２６０回転に
伴うパターン２フ０回転に応じて１回転につき２個のパ
ルスを発生する。このパルス信号は、像面移動量（，４
号として処理回路２１を通って端子′ｆ、に送られる。

以上のパターン２７、光源２８、受光素子２９から像面
移動量信号発生手段を構成する。

一般に、第２図忙示す合焦用レンズの移動量−とこれに
伴う像面移動量ΔＸとの関係は、撮影レンズの焦点距離
等の光学的特性によって異なっており、更に、モータ２
２の回転数と合焦用レンズＬ。

の移動量との関係もその間の伝達系によって異なる。従
ってモータの回転数とそれに伴う像面移動量との関係は
、撮影レンズの光学的特性と、上記伝達系とＫよって撮
影レンズの種類毎に異なっている。そこで像面移動量信
号発生手段は、撮影レンズの種類に応じてパターン２７
０分割数を変えてその撮影レンズの種類に無関係に同一
の像面移動量ΔＸに対して同−像面移動量信号、即ち同
数のパルスを発生する様に構成されている。

ところが、同一撮影レンズであっても、それがズームレ
ンズの場合には合焦用レンズの移動量Δｄとこれに伴う
像面移動量ぶとの関係は一義的に決まらず、ズームレン
ズの設定焦点距離によって変化してしまう。具体的には
、焦点銀＊Ｌから焦点距離ｆｚ　（ｆｔ　＞　ｆｔ）に
増大した時、像面移動量は、その焦点距離の比の自乗、
即ち（ｆｔ　／ｆｌ　）”に比例して増加する。こうし
て長焦点距離に設定した場合、合焦用レンズの同一移動
量に対して、１１面移動量は、短焦点距離の場合に比べ
て著しく太き（なって、しまう。他方、上述の像面移動
量信号信号発生手段は、ズームレンズの焦点距離が常に
予め定めた所定の焦点距離に設定されていると擬制した
時の像面移動量信号を発生しており、本実施例ではこの
擬制した所定焦点距離をこのズームレンズの最長焦点距
離に定めている。この様に、擬制所定焦点距離を最長焦
点距離に定めることは短焦点距離において、同−像面移
動量に対してもつと多くのパルス信号が発生することに
なり好ましいことである。この様に、ズームレンズにあ
っては、上記１象面移動量信号をズームレンズの設定焦
点距離に応じて補正して初めてその設定焦点距離におけ
る実際の像面移動量信号が得られることになる。

本実施例ではこの補正の為に焦点距離比情報を以下の如
く導入する。

再び第３図において、変倍レンズＬ１、Ｍ正レンズＬ、
の・レンズバレル３０．３１に夫々ピン３２．３３が植
設されている。この各ビン３２．３３は、固定筒２５に
穿設された直進案内溝２５ｂを貫通して、ズーム筒３４
に穿設のカム溝３４ａ　、　３４ｂに夫々嵌入している
。このズーム筒３４は手動一回転操作されるズーム操作
環３５と一体に形成されている。焦点距離比導入装置は
、可変抵抗３６と一続され、ブラシ３７はズーム操作環
３５に固設されている。焦点距離比導入装置は環３５０
回転位置によって決まる焦点距離と最長焦点距離との比
をその抵抗値として処理回路２１に導入する。

次にこの処理回路２１を含めたレンズ構体内の回路の一
部と、これに関連するカメラ本体内回路とを第５図によ
り説明する。

同図において、光源２８は電源３８と抵抗３９と発光ダ
イオード４０とから構成される。

この発光ダイオード４０からの光はパターン２７で反射
され、フォトトランジスタとして表わされている受光素
子２９に入射する。このフォトトランジスタ２９はエミ
ッタが接地されるレクタが端コ 子Ｔ、に接続されている。

焦点距離比導入装置の可変抵抗３６はフォトトランジス
タ２９に並列接続されている。

カメラ本体側回路は以下の如くである。端子Ｔ：はレン
ズ構体がカメラ本体に接続されたとき、レンズ側端子Ｔ
、に接続される。この端子Ｔ′ｓと接地間１には定電流
源４１が接続され、これは、端子Ｔｘに定電流を供給す
る。コンパレータ４２は、端子Ｔ：の電位と基準電圧源
４３の基準電位とを比較する。

コノコンパレータ４２の出力は遅延回路４４を介して、
分局器として働くプログラマブルカウンタ４５のクロッ
ク入力端子に入力される。このカウンタ４５の出力は第
１図の制御装置９に入力される。ピーク検出回路４６は
端子穴のピーク電位を検出し、Ａ／Ｄコンバータ４７は
ピーク検出回路４６このラッチ回路４８の出力はプログ
ラマブルカウンタ４５０進数を決定する。即ちこのカウ
ンタ４５を分周器とみたとき、この分周比は、ラッチ回
路４８の出力により決定される。

次忙本実施例の作用を説明する。

第５図のカメラ本体側回路を内蔵した第１図のカメラ本
体３に第３図のズームレンズ構体２０を装着する。カメ
ラ本体３の焦点検出装置６の焦点検出信号に応じた制御
装置９のモー、夕駆動信号は、第３図に示す端子Ｔ、　
Ｔ、　　を介してレンズ構体の処理回路２１に入力され
る。これによりモータ２２は、駆動し、合焦用レンズＬ
いを合焦位置方向と移動すると共に、歯車２６のパター
ン２７を回転する。一方ズーム操作環３５によって設定
された焦点距離は、焦点距離比の形で可変抵抗３６に導
入される。ノミターン２７の回転により、第５図に示す
発光ダイオード４０からの光は、断続的にフォトトラン
ジスタ２９に入射し、それを交互にオンオフする。カメ
ラ本体−の定電流源４１からの定電流はフォトトランジ
スタ２９と可変抵抗３６との並列接続回路に流れ込むの
で、端子′ｒ、は、フォトトランジスタ２９がオンのと
き、接地電位、即ち低レベル電位となり、オフのとき可
変抵抗３６の抵抗値即ち焦点距離比によって決まる高レ
ベル電位となる。こうして、パターン２フ０回転に伴い
、端子Ｔ３には焦点距離比情報によって振幅変調された
パルス信号が発生する。このパルス信号のパルス数は。

最長焦点距離における合焦用レンズの移動による＊面移
動量を表わり、パルス信号の振幅は、焦し 点距離比を表わしている。カメラ本体−の基準電力 電源４３の基準電位は可変抵抗３６の変化によるパルス
の最小振幅値と接地電位との間にある様に選定されてい
るので、コンパレータ４２は、上記振幅変調パルス信号
をそのパルス数を完全に保存しながら一定振幅の整形パ
ルス信号に変換する。

また、ピーク検出回路４６は、上記振幅変調パルス信号
のピーク値即ち焦点距離比を検出する。こうして、焦点
距離比の重畳した像面移動量信号からコンパレータ４２
は像面移動量信号のみを、ピ一り検出回路４６は焦点距
離比を夫々分離抽出する。ピーク検出回路４６の出力で
あるズーム比情報は、Ａ／Ｄコンバータ４７でディジタ
ル変換され、ラッチ回路４８はこのディジタル信号をラ
ッチして、焦点距離比情報に応じてプログラマブルカウ
ンタ４５の進数、即ち分周比を決定する。他方、像面移
動量信号を表わすコンパレータ４２の整形パルス信号は
上述のカウンタ４５の進数の決定まで、遅延回路４４に
より遅延された後、カウンタ４５に入力しそこで計数さ
れる。こうしてカウンタ４５は、焦点距離比情報に基づ
く分局比で、遅延回路４４からのパルス信号を分周した
ノ（ルス信号を出力する′。この力Ｉ７７タ４５の出力
）くルス信号はそのパルス数がズームレンズの焦点距離
に無関係に、実際の像面移動量を表わしている。このパ
ルス信号は、焦点距離の影響を補正しているので、補正
像面移動量信号という。第１図の７１制御回路９は、こ
のカウンタ４５の出カッくルス信号が、焦点検出装置６
の検出した像面ずれ１１に対応したときモータ急停止信
号を発生する。

こうして、合焦用レンズＬ、は、焦点検出装置の検出出
力に応じた量だけ駆動される。

第６図は、第５図の変形例であって、フォトトランジス
タ２９と可変抵抗３６は直列接続され、この接続点に端
子Ｔ、が接続され、上記直列接続体２９と３６には電源
５０から給電される。カメラ本体側回路では、第５図の
定電流源４１が不要となる以外は第５図と同じで、ブロ
ック４９は第５図の諸回路４４〜４８をまとめて表わし
ている。

次に、処理回路２１内のモータ駆動回路の一例を第７図
により説明する。

第７図において、カメラ本体からのモータ駆動信号に応
じてモータ２２を駆動するモータ駆動回路は、トランジ
スタＴ、〜＋ｆ８と電源Ｅ１とを含む。

パターンに投光する光源２８として働く発光ダイオード
５１は、トランジスタＴ、を介して電源Ｅ１から給電さ
れる。端子Ｉ’、　、Ｔ、には　モータ正転駆動のとき
Ｌレベル、Ｈレベル信号が、逆転駆動のときＨレベル、
Ｌレベル信号が、急停止のときＬレベル、Ｌレベル信号
が夫々印加される。

ａ）正転駆動の場合 端子Ｔ、、Ｔ、に夫々Ｌレベル、Ｈレベル信号が印加さ
れ、このＬレベル信号によりトランジスタ゛ｒ、、Ｔ、
、Ｔ、がオンしこのトランジスタＴ、のオンによりトラ
ンジスタＴｐ、　、　Ｔ、がオンする。その他のトラン
ジスタはすべてオフである。モータ２２はトランジスタ
Ｔ、　、　＋９４のオンにより電源Ｅ。

から給電され正転する。またこのとぎトランジスタＴ、
のオンにより発光ダイオード５１が点灯し、パターン２
７に投光する。

ｂ）逆転駆動の鳩曾 端子Ｔ１．　Ｔ、に夫々Ｈレベル、Ｌレベル信号カ印加
され、このＬレベル信号によりトランジスタＴ、、Ｔ、
ｌ、Ｔ、がオンし、このトランジスタＴ、のオンにより
トランジスタＴ３．　’ｒ、がオンする。その他のトラ
ンジスタはすべてオフである。モータ２２はトランジス
タ″ｒ３　＊　Ｔｔのオンにより、正転時とは逆向きに
電流が流れ逆転する。このときも発光ダイオード５１は
点灯する。

Ｃ）急停止の場合 端子Ｔ、　、　Ｔ、に共に、予め定められた短時間だけ
Ｌレベル信号が印加される。この両Ｌレベル信号により
、トランジスタＴ、〜Ｔ、がオンする。

トランジスタ＋ｒ７のオンはトランジスタＴ３を、トラ
ンジスタＴ、のオンはトランジスタＴ、を夫々強制的に
オフするので、トランジスタＴ、、Ｔ、のオンによって
トランジスタＴ２．“ｒ４のみが、オンする。この両ト
ランジスタＴ、、Ｔ、のオンによりモータ２２は短絡さ
れ、回転中のモータ２２は急停止する。このモータ２２
の急停止時にも発光ダイオード５１は点灯するが、急停
止時の端子Ｔ、、Ｔ、へのＬレベル信号は、モータの急
停止に要する短時間だけのものであるので、発光ダイオ
ードは、その後消灯する。

ｄ）停止の場合 端子Ｔ、　、　’Ｉ’、に共にＨレベル信号が印加され
、全トランジスタＴ、　−Ｔ、がオフする。

これによりモータ２２にも発光ダイオード５０にも給電
さｎず、夫々停止及び消灯している。

このように、発光ダイオード５１はモータ２２が、正転
又は逆転し、合焦用レンズＬ１が移動されるときに点灯
され、モータが停止しているときは消灯されている。従
って、無駄な電力消費を避けることができる。

第５図に示した実施例では、焦点距離比情報をピーク検
出回路４６が検出している時、発光ダイオード４０が点
灯している。この為、もしパターン２７の低反射部２７
ｂが発光ダイオード４０からの光を受けている時、この
光が何かの経路によりフォトトランジスタ２９に入射し
てしまい、フォトトランジスタ２９が完全にはオフにな
らないことが起こり得る。このことは、焦点距離比情報
の高精度の検出を妨げることになる。そこで、この様な
事虐を完全に防止した別の″４施例を説明する。

第８図において、発光ダイオード５１は第７図のものと
同一で、モータ２２へ給電されていない時消灯している
。７オトトツ／ジスタ２９、可変抵抗３６、定電流源４
１、コンパレータ４２、基準電圧源４３、プログラマブ
ルカウンタ４５、Ａ／Ｄ、コンバータ４７、ラッチ回路
４８は、夫々第５図のものと同一である。第２ラッチ回
路５３は、ＡＮＤゲート５４のＨレベル出力が入力され
たとき、ラッチ回路４８の出力を読込みラッチする。こ
のに山ゲート５４の入力端子は制御装置９０両出力端子
に夫々接続されている。周期パルス発生器５５が発生す
るトリガパルスは周期がコンパレータ４２の出力パルス
信号の周期よりも充分大きく、またパルス幅が、上記パ
ルス信号の周期に等しいか又はわずかに小さくなる様忙
定められている。ＡＮＤゲート５６は入力端子が、パル
ス発生器５５と、コンパレータ４２の出力端子に夫々接
続され、出−力端子がワンショットマルチバイブｖ−ｐ
＜以下隨と略記する。）５７０入力端４子に４、接続さ
れる。

ＭＶ５７はＡＮＤゲート５６のＨレベル出力の立上に応
じて、一定時間Ｈレベル出力パルスなＡ／Ｄコンバータ
４７のＡ／Ｄ変換開始信号入力端子と、０１（グー）５
８．５９とに送出する。このＭ〜゛５７の出力パルスの
幅は、コンパレータ４２のパルス信号の幅よりも小さく
定められている。制御装瞳９は、焦点検出装置６の出力
とカウンタ４５の出力とを受け、また、モータ駆動信号
をＯＲゲート５８．５９、端子Ｔ、　、　′ｉｌ、’、
　ｌｒ、　、　Ｔ；　ヲ介シテスームレンス構体２゜の
処理回路２１へ差出する。

この作用を説明する。

焦点検出装置６の検出出力に応じた制御装置９のモータ
駆動信号は、レンズ構体内のモータ２２を正転又は逆転
させ、合焦用レンズを駆動すると共に、発光ダイオード
５１を点灯する。

モータ２２の回転によりチャート２７も回転し、コンパ
レータ４２はパルス信号を連続的に発生する。このパル
ス信号の発生中にパルス発生器５５がトリガパルスを発
生すると、このパルスの幅はコンパレータ４２のパルス
の周期とほぼ等しいのでトリガパルスの発生中に必ずＡ
ＮＬ）ゲート５６はＨレベル出力となる。

このＨレベル出力の立上りに応じて、ＭＶ　５７は短詩
＋ｌｊ　パルスを出力する。このパルスはＯＲゲート５
８．５９を介して端子’ｒ、　、　Ｔ、の電位を共に短
時間Ｈレペ、ルとするので、発光ダイオード５１は消灯
する。

もちろん、上述のＨレベル電位によりモータ２２への給
電は短時間遮断されるが、回転中のモータ２２は慣性で
回転を続ける。ＭＶ　５７の出力パルスＡ／Ｄコンバー
タ４７の高換開始信号入力端子にも送出されＡ／Ｄ　　
コンバータ４７はこの発光ダイオード５１の消灯時にお
ｒする端子′ｒ、の電位、即ち可変抵抗３６の値をディ
ジタル値に変換する。このディジタル値は、ラッチ回路
４８でラッチされる。

＃ＩＪ御装置９は、カウンタ４５の補正像面移動量信号
と焦点検出装置６の出力とが所定の関係になった時、短
時間モータ急停止信号を発生し、端子′ｒｌ＋Ｔ２を共
にＬレベル電位としモータ２２を急停止した後、端子Ｔ
、　、　ｌｒ、に共にＨレベル出力を送出し、モー１２
２への給電を断つ。この両Ｈレベル出力によりＡＮＤゲ
ート５４はラッチ信号を第２ラッチ回路５３に送出する
。このラッチ信号に応じて、第２ラッチ回路５３はラッ
チ４８の出力を読込みラッチする。この第２ラッチ回路
５３の出力はカウンタ４５の進数を決定し、この後に発
生する焦点検出信号に応じたレンズ駆動に伴う像面移動
量信号の補正に備える。この様に、第２ラツチ５３は焦
点検出信号に応じたレンズ駆動が終了した時、ラッチ４
８の出力を読込み、カウンタ４５に焦点距離比情報を補
正量として導入し、カウンタ４５はこの補正量に基づき
、新たに発生する焦点検出信号に起因する像面移動量信
号を補正している。

本実施例では、焦点距離比情報を読み込む際には強制的
に発光ダイオード５１を消灯しているので、迷光等によ
る影響を完全に除去できる。

なお、本実施例では、焦点距離の変化に起因する、合焦
用レンズの移動量と像面移動量との関係の変化を補正す
る為に焦点距離情報を焦点距離比の形で導入したが、本
発明はそれに限らず焦点距離をそのままの形で、又は焦
点距離比以外の他の形に加工して導入してもよい。

また、本実施例では、像面移動量信号を焦点距離比の如
き焦点距離情報で変調して像面移動を信号に焦点距離情
報を重畳したが、この焦点距離情報の代りに、撮影レン
ズの距離環の設定情報や絞り値情報、開放着しくは最小
絞り値情報な用いてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によると、像面
移動量信号の如き、合焦用レンズの移動量に関連した情
報な交流信号化しそれを、焦点距１１１１ＪＰ、絞り値
等の他の撮影レンズ情報により変調し、交換レンズから
出力するので、二つの情報を共通端子でカメラ本体側に
伝達可能となりカメラ本体との接続端子の数を抑えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本出願人の先に出願した内容を示す自動合無
用カメラの断面図、第゛２図は、合焦用レンズの移動量
と被写体像の移動量との関係を示す光路図、第３図は、
本発明に係るズームレンズ構体の一実施例を示す断面図
、第４図は、第３図の一部の拡大斜視図、第５図は本発
明の回路を示す回路図、第６図は、第５図の一部の変形
例を示す回路図、第７図は、モータ駆動回路を示す回路
図、第８図は第５図の変形例を示す回路図である。 Ｌ、・・・合焦用レンズ、２２．２３．２４・・・合焦
用レンズ駆動手段、２７．２８．２９・・・信号発生手
段、３６．３７・・・レンズ情報発生手段、Ｔ１〜Ｔ４
・・・端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　撮影レンズ系の合焦用レンズを駆動する合焦用レン
   ズ駆動手段と。 上記合焦用レンズの移動量に関連した交流信号を発生す
   る信号発生手段と。 上記撮影レンズ系に関する上記移動量以外の撮影レンズ
   情報を発生するレンズ情報発生手段と。 上記撮影レンズ情報により上記交流信号を変調する変調
   手段と。 カメラ本体に信号伝達する為に。 上記変調された交１１１ｍ号を出力する出力端子と。 を具備することを特徴とするカメラ用交換レンズ構体。 ２　上記信号発生手段は、上記合焦用レンズの移動に伴
   う上記撮影レンズ系の結傷面の移動量に対応する数のパ
   ルス４ｇ　−１ヲ 上記交流信号として出力し。 一ヒ記変調手段は、上記パルス信号を上記撮影レンズ情
   報により振幅変調することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載のカメラ用交換レンズ構体。