JPS63278012A - 焦点検出用光学装置 - Google Patents
焦点検出用光学装置Info
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- JPS63278012A JPS63278012A JP62113186A JP11318687A JPS63278012A JP S63278012 A JPS63278012 A JP S63278012A JP 62113186 A JP62113186 A JP 62113186A JP 11318687 A JP11318687 A JP 11318687A JP S63278012 A JPS63278012 A JP S63278012A
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- JP
- Japan
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- optical axis
- light
- lens
- focus detection
- condenser lens
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 78
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 22
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 15
- 238000002407 reforming Methods 0.000 abstract 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
- G02B7/346—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane using horizontal and vertical areas in the pupil plane, i.e. wide area autofocusing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、光軸上測距エリアに加えて光軸外測距エリ
アを設けたマルチ測距用の焦点検出用光学装置に関する
。
アを設けたマルチ測距用の焦点検出用光学装置に関する
。
〈従来の技術〉
光軸上測距エリアに加えて光軸外測距エリアを設けたマ
ルチ測距において、光軸上測距用の光学系をそのまま光
軸性測距用の光学系として用いると、次のような問題が
生じる。すなわち、光軸上光束と光軸外光束が干渉しな
いように、光軸外測距エリアを光軸から離すと、この光
軸性測距エリア・からの光束を受けるための光軸外測距
光学系も光軸から十分に離して設置しなければならない
。
ルチ測距において、光軸上測距用の光学系をそのまま光
軸性測距用の光学系として用いると、次のような問題が
生じる。すなわち、光軸上光束と光軸外光束が干渉しな
いように、光軸外測距エリアを光軸から離すと、この光
軸性測距エリア・からの光束を受けるための光軸外測距
光学系も光軸から十分に離して設置しなければならない
。
したがって、受光素子であるC0D(チャージカップル
ドデバイス)を一つのチップに複数個設けたCODチッ
プが大型になり、それに連れてAP(オートフォーカス
)モジュールも大型化してコスト高になる。一方、上記
CODチップを小型にすると、上記光軸外光束が光軸上
光束に接近して光軸上光束と光軸外光束とが互いに干渉
し、コンデンサレンズ等の光学系が非常に複雑になると
いう問題がある。
ドデバイス)を一つのチップに複数個設けたCODチッ
プが大型になり、それに連れてAP(オートフォーカス
)モジュールも大型化してコスト高になる。一方、上記
CODチップを小型にすると、上記光軸外光束が光軸上
光束に接近して光軸上光束と光軸外光束とが互いに干渉
し、コンデンサレンズ等の光学系が非常に複雑になると
いう問題がある。
〈発明の目的〉
そこで、この発明の目的は、非常に簡単な構造で、光軸
から離れた光軸外側距エリアであってもCODチップの
小型化を可能にして、APモジュールのコンパクト化と
コストダウンを図ることができる焦点検出用光学装置を
提供することにある。
から離れた光軸外側距エリアであってもCODチップの
小型化を可能にして、APモジュールのコンパクト化と
コストダウンを図ることができる焦点検出用光学装置を
提供することにある。
〈問題点を解決するための手段〉
上記目的を達成するため、この発明の焦点検出用光学装
置は、撮影レンズによって結ばれる物体の像を、コンデ
ンサレンズおよび一対の再結像レンズを有する再結像レ
ンズ系によって、一列に配列された受光素子列上に一対
の像として再結像し、上記受光素子上に再結像された一
対の像の位置を検出して、上記撮影レンズの焦点を検出
する焦点検出装置において、上記コンデンサレンズの直
前、あるいは上記コンデンサレンズの直後、あるいは上
記コンデンサレンズの直前と直後に光偏向手段を設け、
上記光偏向手段によって光軸性測距エリアからの光束を
光軸方向に偏向させることを特徴としている。
置は、撮影レンズによって結ばれる物体の像を、コンデ
ンサレンズおよび一対の再結像レンズを有する再結像レ
ンズ系によって、一列に配列された受光素子列上に一対
の像として再結像し、上記受光素子上に再結像された一
対の像の位置を検出して、上記撮影レンズの焦点を検出
する焦点検出装置において、上記コンデンサレンズの直
前、あるいは上記コンデンサレンズの直後、あるいは上
記コンデンサレンズの直前と直後に光偏向手段を設け、
上記光偏向手段によって光軸性測距エリアからの光束を
光軸方向に偏向させることを特徴としている。
く作用〉
撮影レンズを通過した光軸性測距エリアからの光束は、
コンデンサレンズに入射する直前または直後に、上記コ
ンデンサの直前・直後のいずれか一方、あるいは両方に
設けられた光偏向手段によって、その進路を光軸方向に
偏向させられて再結像レンズ系に入射する。再結像レン
ズ系に入射した上記光軸性測距エリアからの光束は、一
対の再結像レンズによって受光素子列上に一対の像とし
て結ばれる。したがって、受光素子を小型にしても光軸
性測距エリアを光軸から離して設定することが可能とな
る。
コンデンサレンズに入射する直前または直後に、上記コ
ンデンサの直前・直後のいずれか一方、あるいは両方に
設けられた光偏向手段によって、その進路を光軸方向に
偏向させられて再結像レンズ系に入射する。再結像レン
ズ系に入射した上記光軸性測距エリアからの光束は、一
対の再結像レンズによって受光素子列上に一対の像とし
て結ばれる。したがって、受光素子を小型にしても光軸
性測距エリアを光軸から離して設定することが可能とな
る。
〈実施例〉
以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。
第1図はこの発明の焦点検出用光学装置における一実施
例の概略構成を示す斜視図で゛ある。第1図において、
TLは撮影レンズであり、その予定結像面FPの近傍に
視野マスクFMを配置している。上記視野マスクFMの
中央部には横長の矩形開口部Eoを設け、一方、両側に
は縦長の矩形開口部Eo、Eotを設けている。そして
、上記視野マスクFMの各矩形開口部Eo、Eo++
Eotを通過した光束は、コンデンサレンズLo、 L
ot、 Lowを夫々通過して集束されつつ光偏向部材
PR,に入射されるようになっている。
例の概略構成を示す斜視図で゛ある。第1図において、
TLは撮影レンズであり、その予定結像面FPの近傍に
視野マスクFMを配置している。上記視野マスクFMの
中央部には横長の矩形開口部Eoを設け、一方、両側に
は縦長の矩形開口部Eo、Eotを設けている。そして
、上記視野マスクFMの各矩形開口部Eo、Eo++
Eotを通過した光束は、コンデンサレンズLo、 L
ot、 Lowを夫々通過して集束されつつ光偏向部材
PR,に入射されるようになっている。
上記光偏向部材PR,はコンデンサレンズLo。
Lot、 Lotの直後に位置し、中央部は平行な平板
であり、両性側は後面が外方向に勾配をもったくさび形
を有する透明部材で形成している。再結像レンズ板りは
、中央部に横方向に配列された再結像レンズ対し、、
t、*と、両側に夫々縦方向に配列された再結像レンズ
対し3.L4およびLs、Leを備えている。上記再結
像レンズL、〜L8は、すべて同一の曲率半径の平凸レ
ンズよりなる。絞りマスクAMには上記再結像レンズL
I”” L sに対応した位置に、長円形の、絞り開
口部A I−A aを設けている。この絞りマスクA組
よ上記再結像レンズ板りの直前に配置しており、再結像
レンズ板りの平坦部に密着している。
であり、両性側は後面が外方向に勾配をもったくさび形
を有する透明部材で形成している。再結像レンズ板りは
、中央部に横方向に配列された再結像レンズ対し、、
t、*と、両側に夫々縦方向に配列された再結像レンズ
対し3.L4およびLs、Leを備えている。上記再結
像レンズL、〜L8は、すべて同一の曲率半径の平凸レ
ンズよりなる。絞りマスクAMには上記再結像レンズL
I”” L sに対応した位置に、長円形の、絞り開
口部A I−A aを設けている。この絞りマスクA組
よ上記再結像レンズ板りの直前に配置しており、再結像
レンズ板りの平坦部に密着している。
CODラインセンサーPoは基板の中央部に横長に配し
ており、また、ラインセンサーP o、 、 P Ot
は上記基板の両側に縦長に配しており、上記再結像レン
ズ板り上の再結像レンズ対の並びの方向と、上記COD
ラインセンサーの方向とが同一になるようにしている。
ており、また、ラインセンサーP o、 、 P Ot
は上記基板の両側に縦長に配しており、上記再結像レン
ズ板り上の再結像レンズ対の並びの方向と、上記COD
ラインセンサーの方向とが同一になるようにしている。
上記CODラインセンサーPo。
Po+、 Po、は、夫々第1.第2の2つの受光素子
列を有しており、上記再結像レンズ対によって再結像さ
れた2つの像を別々に光電変換するようにしている。図
中点線で囲んだブロックAF’は、AFセンサーモジュ
ールを示している。
列を有しており、上記再結像レンズ対によって再結像さ
れた2つの像を別々に光電変換するようにしている。図
中点線で囲んだブロックAF’は、AFセンサーモジュ
ールを示している。
第2図は第1図のA−A線矢視の断面図である。
第2図において、光軸外の光束21.22は、その主光
線23.24が光軸20とθFなる角度で光軸20から
離れるように上記視野マスクFMに入射して矩形開口部
Eo+、 Eo、を通過し、上記コンデンサレンズL
01 、 L oxを夫々通過して上記光偏向部材PR
,に入射する。光偏向部材PR,に入射した光束21.
22は、光偏向部材PR,の後面の勾配によって光軸側
に曲げられ、その後の主光線26.27は元の主光線2
3.24に対して再度θPRIだけ方向を転じ、上記絞
りマスクAMおよび再結像レンズ板りを経て、CODラ
インセンサーP o(、P otへ夫々入射される。そ
して、このCODセンサーPo、Pot上に夫々一対の
像が再結像され、その一対の像の位置を求めることによ
って焦点が検出される。
線23.24が光軸20とθFなる角度で光軸20から
離れるように上記視野マスクFMに入射して矩形開口部
Eo+、 Eo、を通過し、上記コンデンサレンズL
01 、 L oxを夫々通過して上記光偏向部材PR
,に入射する。光偏向部材PR,に入射した光束21.
22は、光偏向部材PR,の後面の勾配によって光軸側
に曲げられ、その後の主光線26.27は元の主光線2
3.24に対して再度θPRIだけ方向を転じ、上記絞
りマスクAMおよび再結像レンズ板りを経て、CODラ
インセンサーP o(、P otへ夫々入射される。そ
して、このCODセンサーPo、Pot上に夫々一対の
像が再結像され、その一対の像の位置を求めることによ
って焦点が検出される。
第2図中のyは予定結像面FP上での上記主光線23.
24と光軸20との距離、すなわち、光軸性測距感度域
の光軸20からの距離であり、この距離は光軸上光束と
光軸外光束の干渉を防ぐために必要であり、測距エリア
拡大のためにはできる限り大きいことが望ましい。また
、上記角度θF(第2図の矢印方向を正とする)は、焦
点距離の異なった数多くの交換レンズ群に対して、光軸
外光束が各交換レンズの瞳に対してケラれないように設
けた振れ角であって、θF≧0となっている。
24と光軸20との距離、すなわち、光軸性測距感度域
の光軸20からの距離であり、この距離は光軸上光束と
光軸外光束の干渉を防ぐために必要であり、測距エリア
拡大のためにはできる限り大きいことが望ましい。また
、上記角度θF(第2図の矢印方向を正とする)は、焦
点距離の異なった数多くの交換レンズ群に対して、光軸
外光束が各交換レンズの瞳に対してケラれないように設
けた振れ角であって、θF≧0となっている。
すなわち、光軸外の測距用光束は光軸に対して平行ない
しは内側に向いている。
しは内側に向いている。
ここで、上記光偏向部材PR,が存在しないと仮定する
と、光軸外光束は、コンデンサレンズLo+。
と、光軸外光束は、コンデンサレンズLo+。
Low、絞りマスクAMおよび再結像レンズ板りを経て
仮想のCODラインセンサーP 0% 、P ol”上
に夫々一対の像が再結像されることになる。このとき、
仮想CODラインセンサーP o、’の光軸20からの
距離3/p’と上記光軸性測距感度域の光軸20からの
距離yの関係は、θFの存在により、yp’>y となる。すなわち、yを大きく設定しようとすると、そ
れに伴ってypoも大きくなる。つまり、光軸性測距エ
リアを光軸20から離すと光軸性測距エリアに対するC
ODラインセンサーの光軸20からの距離も大きくなり
、CODラインセンサーの1チツプ化の大きな障害とな
る。一方、光偏向部材PR,が存在する場合は、光軸外
光束はコンデンサレンズLo、、 Lotを経て光軸2
0側に偏向され、さらに絞りマスクAM、再結像レンズ
板りを経て、CODラインセンサーPo、、Pot上に
夫々再結像される。このとき、CODラインセンサーP
o+の光軸20からの距離ypと光軸性測距感度域の光
軸20からの距離yの関係は、θF≦θPRIのとき、
yp≦y となる。すなわち、光偏向部材PR,の後面の勾配を、
θF≦θPRIとなるように設定することにより、光軸
性測距エリアの光軸20からの距離の大小にかかわらず
、CODラインセンサーPol。
仮想のCODラインセンサーP 0% 、P ol”上
に夫々一対の像が再結像されることになる。このとき、
仮想CODラインセンサーP o、’の光軸20からの
距離3/p’と上記光軸性測距感度域の光軸20からの
距離yの関係は、θFの存在により、yp’>y となる。すなわち、yを大きく設定しようとすると、そ
れに伴ってypoも大きくなる。つまり、光軸性測距エ
リアを光軸20から離すと光軸性測距エリアに対するC
ODラインセンサーの光軸20からの距離も大きくなり
、CODラインセンサーの1チツプ化の大きな障害とな
る。一方、光偏向部材PR,が存在する場合は、光軸外
光束はコンデンサレンズLo、、 Lotを経て光軸2
0側に偏向され、さらに絞りマスクAM、再結像レンズ
板りを経て、CODラインセンサーPo、、Pot上に
夫々再結像される。このとき、CODラインセンサーP
o+の光軸20からの距離ypと光軸性測距感度域の光
軸20からの距離yの関係は、θF≦θPRIのとき、
yp≦y となる。すなわち、光偏向部材PR,の後面の勾配を、
θF≦θPRIとなるように設定することにより、光軸
性測距エリアの光軸20からの距離の大小にかかわらず
、CODラインセンサーPol。
Po、の光軸20からの距離ypを小さくすることが可
能である。
能である。
したがって、CODラインセンサーPo、 Po++P
otを同一チップ上に形成したCODチップを小型にす
ることができ、大幅なコストダウンを容易に行うことが
できる。また、絞りマスクAMや再結像レンズ板りの横
幅も縮めることが可能となり、焦点検出用光学装置全体
の小型化を行うことができるという効果がある。
otを同一チップ上に形成したCODチップを小型にす
ることができ、大幅なコストダウンを容易に行うことが
できる。また、絞りマスクAMや再結像レンズ板りの横
幅も縮めることが可能となり、焦点検出用光学装置全体
の小型化を行うことができるという効果がある。
第3図はこの発明の焦点検出用光学装置における他の実
施例の概略構成を示す断面図であり、光偏向部材PR8
は2枚1組の鏡面31.32または33.34から成る
。入射した光軸外光束36゜37は上記光偏向部材PR
2の鏡面31.32または33.34で反射して、その
主光線が光軸20側へ曲げられる。
施例の概略構成を示す断面図であり、光偏向部材PR8
は2枚1組の鏡面31.32または33.34から成る
。入射した光軸外光束36゜37は上記光偏向部材PR
2の鏡面31.32または33.34で反射して、その
主光線が光軸20側へ曲げられる。
第4図〜第6図はこの発明の焦点検出用光学装置におけ
る他の実施例の概略構成を示す断面図であり、光偏向部
材とコンデンサレンズを一体に形成したものである。す
なわち、第1の実施例では、コンデンサレンズLo、L
ogの球心0,0°の位置を光軸外光束の主光線上に設
けているが、第4図ではコンデンサレンズLol、 L
otの前面の球心O1”の位置を元の位置0°よりも光
軸20側に偏心させることにより、光偏向機能をもたせ
たものである。また、第5図はコンデンサレンズ後面の
球心0.の位置を元の位置Oよりも光軸20側に偏心さ
せて光偏向機能をもたせたものである。また、第6図は
コンデンサレンズの前面および後面の球心0..0.+
の位置を0,0°よりも光軸側に偏心させて光偏向機能
をもたせたものである。なお、上記第4〜第6図に示し
た3実施例において、球心Os’、Ox、Osおよび0
3°はコンデンサレンズLog(Lot)とコンデンサ
レンズLoとの境界よりもコンデンサレンズLog(L
ot)側にある。これによって、全コンデンサレンズの
球面上に面頂点(すなわち、球心からひいた主光軸20
に対する平行線とその球面との交点)があられれること
になり、成形後のコンデンサレンズLo+ Lot+
Lotの相互間の位置の検証が容易となる。上記の3実
施例では特別な光学部材を追加することなく、この発明
の目的を達成することが可能である。
る他の実施例の概略構成を示す断面図であり、光偏向部
材とコンデンサレンズを一体に形成したものである。す
なわち、第1の実施例では、コンデンサレンズLo、L
ogの球心0,0°の位置を光軸外光束の主光線上に設
けているが、第4図ではコンデンサレンズLol、 L
otの前面の球心O1”の位置を元の位置0°よりも光
軸20側に偏心させることにより、光偏向機能をもたせ
たものである。また、第5図はコンデンサレンズ後面の
球心0.の位置を元の位置Oよりも光軸20側に偏心さ
せて光偏向機能をもたせたものである。また、第6図は
コンデンサレンズの前面および後面の球心0..0.+
の位置を0,0°よりも光軸側に偏心させて光偏向機能
をもたせたものである。なお、上記第4〜第6図に示し
た3実施例において、球心Os’、Ox、Osおよび0
3°はコンデンサレンズLog(Lot)とコンデンサ
レンズLoとの境界よりもコンデンサレンズLog(L
ot)側にある。これによって、全コンデンサレンズの
球面上に面頂点(すなわち、球心からひいた主光軸20
に対する平行線とその球面との交点)があられれること
になり、成形後のコンデンサレンズLo+ Lot+
Lotの相互間の位置の検証が容易となる。上記の3実
施例では特別な光学部材を追加することなく、この発明
の目的を達成することが可能である。
〈発明の効果〉
以上より明らかなように、この発明によれば、コンデン
サレンズの前面・後面のいずれか一方、あるいはその両
方に光偏向手段を設けて、この光偏向手段によって光軸
外測用エリアからの光束を光軸側に偏向させるようにし
たので、簡単な構造で、光軸外測用エリアが光軸から離
れていてもCODチップを小型にすることが可能であり
、AFモジュールをコンパクトにして、大幅にコストダ
ウンができる。
サレンズの前面・後面のいずれか一方、あるいはその両
方に光偏向手段を設けて、この光偏向手段によって光軸
外測用エリアからの光束を光軸側に偏向させるようにし
たので、簡単な構造で、光軸外測用エリアが光軸から離
れていてもCODチップを小型にすることが可能であり
、AFモジュールをコンパクトにして、大幅にコストダ
ウンができる。
第1図はこの発明の焦点検出用光学装置の一実施例にお
ける斜視図、第2図は第1図のA−A線矢視の断面図、
第3図〜第6図は他の実施例における断面図である。 TL・・・撮影レンズ、 FP・・・予定結像面、Fト
・視野マスク、 PRl・・光偏向部材、Lo、Lo
t、Log・・・コンデンサレンズ、Aト・絞りマスク
、 L・・・再結像レンズ板、L + 、 L t
、 L s 、 L 4 、 L s 、 L a・・
・再結像レンズ、Po、Pot+Po*−CCDライン
センサー。 特許出願人 ミノルタカメラ株式会社 代理人 弁理士 青 山 葆 外2名第3図 第4図
ける斜視図、第2図は第1図のA−A線矢視の断面図、
第3図〜第6図は他の実施例における断面図である。 TL・・・撮影レンズ、 FP・・・予定結像面、Fト
・視野マスク、 PRl・・光偏向部材、Lo、Lo
t、Log・・・コンデンサレンズ、Aト・絞りマスク
、 L・・・再結像レンズ板、L + 、 L t
、 L s 、 L 4 、 L s 、 L a・・
・再結像レンズ、Po、Pot+Po*−CCDライン
センサー。 特許出願人 ミノルタカメラ株式会社 代理人 弁理士 青 山 葆 外2名第3図 第4図
Claims (5)
- (1)撮影レンズによって結ばれる物体の像を、コンデ
ンサレンズおよび一対の再結像レンズを有する再結像レ
ンズ系によって、一列に配列された受光素子列上に一対
の像として再結像し、上記受光素子上に再結像された一
対の像の位置を検出して、上記撮影レンズの焦点を検出
する焦点検出装置において、 上記コンデンサレンズの直前、あるいは上記コンデンサ
レンズの直後、あるいは上記コンデンサレンズの直前と
直後に光偏向手段を設け、上記光偏向手段によって光軸
外測距エリアからの光束を光軸方向に偏向させることを
特徴とする焦点検出用光学装置。 - (2)上記光偏向手段と、上記コンデンサレンズを一体
に形成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の焦点検出用光学装置。 - (3)上記光偏向手段は、上記コンデンサレンズの前面
であることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の焦
点検出用光学装置。 - (4)上記光偏向手段は、上記コンデンサレンズの後面
であることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の焦
点検出用光学装置。 - (5)上記光偏向手段は、上記コンデンサレンズの前面
および後面であることを特徴とする特許請求の範囲第2
項記載の焦点検出用光学装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62113186A JP2770301B2 (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 焦点検出用光学装置 |
US07/191,016 US4992818A (en) | 1987-05-08 | 1988-05-06 | Focus detecting device |
US07/741,210 US5229807A (en) | 1987-05-08 | 1991-07-31 | Focus detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62113186A JP2770301B2 (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 焦点検出用光学装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63278012A true JPS63278012A (ja) | 1988-11-15 |
JP2770301B2 JP2770301B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=14605733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62113186A Expired - Lifetime JP2770301B2 (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 焦点検出用光学装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4992818A (ja) |
JP (1) | JP2770301B2 (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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