JPS636532A - 近接撮影可能な自動焦点式カメラ - Google Patents

近接撮影可能な自動焦点式カメラ

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JPS636532A
JPS636532A JP61150995A JP15099586A JPS636532A JP S636532 A JPS636532 A JP S636532A JP 61150995 A JP61150995 A JP 61150995A JP 15099586 A JP15099586 A JP 15099586A JP S636532 A JPS636532 A JP S636532A
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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】 「技術分野」 本発明は自動焦点式カメラに間し、特に近接撮影が可能
なカメラに関するものである。
「従来技術」 まず、2群ズームレンズの被写体距離と繰り出し量の間
係について述べる。第12図に2群ズームレンズの簡単
な構成を示す。
被写体距離と繰り出し量の間係を示す式は次式のとおり
である。
U =f+ (2+X/fl+fl/X)+HH十八・
へ・■ 但し、U:被写体距離 fl:第1群の焦点距離 X:繰り出し量 HH:主点間隔 Δ:第1群の焦点位置と全群の焦点位置との間隔 0式をXについで解くと、 X・(−2f+−HH−△+u−++  +l\−u 
  4f+ )/2・・・■ となる。
一方、菓13図は、三角測距原理に基づく測距光学系(
装M)の被写体距離Uと、位置検出素子2上のずれ量t
の関係を示す。
二角測距装置は、光源3aと投光レンズ3aかうなる投
光部3と、受光レンズ4bと位置検出素子4a(たとえ
ばPSD)からなる受光部4から構成されでおり、光源
3aがら出射された光の被写体による反射光を位置検出
素子4aで得ることにより、被写体までの距離が検出さ
れる。すなわち、フィルム面Fから被写体までの距MU
に対する位置検出素子4a上の光源像のずれ量t(基準
は被写体が無限大のときの光源像の位M)は次式%式% 但し、L:測距装置の基線長 f:受光レンズの焦点距離 d:フィルム面と受光レンズの焦点面との間隔 ずれ量tは、周知のように位置検出素子4aの光電流の
大きざによって検出することができるから、この電気量
によって撮影光学系を上記■、■式に基づいて焦点位置
に移動させれば、自動的に合焦がなされる。このような
−自動焦点式カメラ、および撮影光学系の駆動機構は公
知である。
この自動焦点カメラにおいて、近接撮影(マクロ撮影)
機能を付加する場合には、測距装置の測距可能範囲を近
距離側にシフトする必要がある。
近接撮影機能は、周知のように、撮影光学系の全部また
は一部を、通常撮影時よりざらに被写体側に繰り出し、
その状態で合焦動作を行なわせるものである。第12図
の撮影光学系では、近接撮影時に撮影レンズの第1群が
、通常撮影時に自動焦点装置によって繰り出される繰り
出し量とは別に一定量が繰り出される。
藁14図は測距装置の測距可能な距M範囲を近距離側に
シフトする従来例である。同図に示すように受光レンズ
4bの前面に頂角が6のプリズムPそ配置することによ
り、測距可能な距M&!囲を近距離側にシフトできる。
プリズムPの頂角を6、屈折率tnとした場合、被写体
距離U、に対する位置検出素子4a上の光源像のずれ量
t、は次のような手順で求めることができる。
プリズムPの被写体側の面への光線の入射角αは次式に
より求められる。
a =tan−’(L/(U+ −f −a))+ 6
角度6のプリズムに入射角αで光線が入射したときのふ
れ角βは次式により求められる。
β:α−6+5in−’[n5in(6−sin(a/
n))]よって、]γ=α−6− 〇えに位置検出素子4a上の光源像のずれ量t、はt+
=f4anyとなる。 Umf+は投光レンズ4の光軸
と一部する光線が投光レンズ3bの光軸と交わるときの
被写体距離で、プリズムPの厚みを無視すればUmf+
=L /1an(sin−’(nsin 6 )−6)
+ f + dで表わされる。
ここで寅例として、撮影光学系か2詳ズームレンズで、
第1群の焦点距離f + = 24.68mm1主点間
隔HH・7.02mm5第1群の焦点位置と全群の焦点
位置の間隔Δ・30.04mm、フィルム面と受光レン
ズの焦点面の間隔d = 6.292mm、近接撮影時
の第1群のシフト量0.5502mm、測距装置の基線
長L = 30mm、受光レンズの焦点距離f・20m
m、プリズムPの頂角6・2.826” 、プリズムの
屈折率n =1.483、撮影可能な距離聞囲が0.9
73m−ωで繰り出し段数が18段、そのうち0.97
3m〜6mを17段に分割した繰り出し機構をもつ場合
(こ、0.973m〜6mの撮影範囲を、プリズムPに
よって0.580m〜1.020mの撮影聞囲にシフト
させる場合について計算を行なった結果を表1に示す。
表中で17−18は17段目と18段目の切り換り点を
示す、0−1も同様である。
(以下余白) Usf+”1.283m 表1の結果より、プリズムPによる補正では近接撮影時
の測距可能な距離範囲の両端において、位置検出素子4
a上で0.027mm、のずれが生じることが分る。こ
れは繰り出し段数に換算するとほぼ1段に相当するずれ
量である。よって位置検出素子4aの出力によってその
まま撮影光学系を繰出制御すると、正しい合焦位置1こ
撮影レンズを移動させることができず、ピンボケの写真
となってしまう、これは、別口すると、プリズムPによ
る補正だけでは、被写体距離U、に対する位置検出素子
4a上での光源像のずれjit+の変化率を変化させる
ことができないので、完全な補正が不可能であることに
由来する。
「発明の目的」 本発明は、三角測距による測距光学系を有する自動焦点
式カメラにおいて、近接撮影時の測距精度を高め、より
理想的なピント補正を実現することを目的とする。また
本発明は、通常撮影から近接撮影への移行動作に連動し
て、自動的に近接撮影用の測距光学系を構成できる自動
焦点式カメラを得ることを目的とする。
「発明の概要」 本発明は、基本的には、上記第1表についての議論にお
いて、+7−18からo−1までのtの変化量が0.5
334mm  t+の変化量が0.4794mmである
から、近接撮影時にtlの変化iiを0.533410
.4794倍つまり1.1130倍にすれば完全な補正
が可能であるとの着眼1こ基づいてなされたもので、こ
のため、測距光学系の前面に、近接撮影時に進出して、
該測距光学系の投光部と受光部間の基線長を光学的に延
長古せ、かつこの投光部と受光部の光軸を有限距離で交
差させる近距離補正光学素子を配置したことを特徴とし
でいる。そして本発明はざら。
に、この近距離補正光学素子を、カメラの通常撮影と近
Wi撮杉の移行動作に連動させて受光部前面に進出させ
るだめの機械的構成を備えでいる。すなわち本発明は、
回動操作により通常撮影と近接撮影間の移行を行なう上
記撮影光学系の駆動リングと:上記近距離補正光字素子
を自由端部に有し、揺動に伴ないこの近距離補正光学素
子を受光部の前面に進退させる、基:4部を枢着した補
正フラグと:この補正フラグを常時はその近距離補正光
学素子が受光部前面から退避する方向に付勢するばね手
段と:駆動リングの近接撮影位宜への回動動作に連動し
て補正フラグを上記ばね手段に抗して回動させその近距
離補正光学素子を受光部の前面に位置させる、該駆動リ
ングと補正フラグとの間に設けて連動手段とを有するこ
とを特徴とするものである。
なお機械的構成を除く光学系については、本出願人が特
願昭61−108279号(61年5月12日出願)で
別途特許出願していや。
「発明の実施例」 第9図は、本発明による自動焦点式カメラの測距装置の
近接撮影時の光学的構成を示したものである0本発明は
、プリズム4cとマスク4dからなる近距離補正光学素
子4eを、近接撮影時に、測距装=の受光レンズ4bの
前面に配置し、通常壜影時の場合は、受光レンズ4bの
光軸がら退避させることを基本的な構成としている。
近距離補正光学素子4eを受光レンズ4bの前面に進退
させる機械的構成を説明する前に、この近距離補正光学
素子4eの構成、近接撮影における測距精度が向上する
理由を説明する。
プリズム4Cは測距装置の基線長を光学的に延長する効
果と、光線を屈折させる効果をもっている。第10図に
プリズム4c、マスク4d、受光レンズ4bの上訴面図
の詳細図を示す、第11図は第10図の正面図である。
マスク4dは、必要な光路以外の光を遮るためのもので
、被写体側の開口4fと、受光レンズ4b側の開口49
を有している。開口4fは受光レンズ4bの光軸○に対
し、投光レンズ3bの光軸から離れる側に距離ρだで隔
たらせてスリット状に開けられでおり、開口49は受光
レンズ4bの光軸Qに対応させてスリット状に開けられ
でいる。
マスク4dをともなったプリズム4cが受光レンズ4b
の前面に配置されでいるとき、つまり近接撮影時に、撮
影レンズの第1群は、通常撮影時に自動焦点装置によっ
て繰り出される繰り出し量とは別に一定量が繰り出され
る。第1図、第2図に示すようにプリズム4Cを受光レ
ンズ4bの前面に配置することにより、測距可能な互層
範囲を近距M側にシフトできる。プリズム4cは、これ
に入射する光線を基線長の方向にlだけ平行移動させる
ことにより、基線長りを光学的にL+ρに延長するもの
である。
このプリズム4Cの角度を69、屈折率をn、光線の平
行移動j1そ上記のようにβとした場合、被写体距離U
2に対する位置検出素子4a上の光源像のずれ量t2は
、次のような手順で求めることができる。
プリズム4Cの被写体側の面への光線の入射角α、は次
式より求められる。
a +=tan−’((L+β)/(12−f−d))
−6。
この式は、三角測距製雪の基線長が、プリズム4Cを挿
入する前のしから、挿入後のL+βに延長されているこ
とを意味している。
角度6.のプリズムに入射角α、で光線が入射したとき
のふれ角β、は次式より求められる。
B +=a +−6+”5in−’  [n5in(6
+−5in(a +/n))]よって、]γ1=α言−
6ビβ ゆえに位置検出素子4a上の光源像のずれ量t2はt2
=ftany+ となる、 Umf、は受光レンズ4bの光軸と一部する
光線が投光レンズ3bの光軸と交わるときの被写体距離
で、プリズム4cの厚みを無視すれば、 Umf2=(L+β)/1an(sin−’(nsin
5 +)−6+)・f+dで表わされる。
ここで前述の実例と同一の条件の撮影レンズに本発明を
適用した場合を説明する。すなわち、撮影レンズが2群
ズームレンズで、第1群の焦点距M f ++24.6
8n+m、主点間隔量= 7.02mm、第1群の焦点
位置と全群の焦点位置の間隔△・30.04mm、フィ
ルム面と受光レンズの焦点面との間隔d=6.292m
m 、近接撮影時の第1群のシフト量0.5502mm
、測距装置の基線長L =30mn+、受光レシズの焦
点しンf =20mm、プリズム4cの角度6 、=3
.39°、屈折率n・1.483、光線の平行移動量1
2 = 3.39mm、撮影可能な距M範囲が0.97
3m〜ωで繰り出し段数が18段、そのうち0.973
m〜6m17段に分割した繰り出し機構をもつ場合に、
0.973m〜6mの撮影範囲をプリズム4Cによって
0.580m 〜1.020mのfiVV囲にシフトさ
せる場合について計Xを行なった結果を表2に示す。
(以下余白) Usf+”  1.283m 表2の結果より、通常撮影時と近接撮影時の位置検出素
子4a上の光源像の各段にお11′る差は±0.000
1mm以下に抑えられていることが分る。
よってこの位置検出素子4aの出力に応じて撮影光学系
の繰出制御を行なえば、はぼ完全なピントの写真を得る
ことができる0表1の結果は、プリズム4Cによって、
近接撮影時の基線長を光学的に通常撮影時のそれの1.
H3倍(30mm→33.39mm)に延長し、位置検
出素子4a上の移動量を1.113倍に増加できたこと
を示している。
次に第1図ないし第8図につき、近Wi撮影と通常撮影
との間の移行に連動して、上記近距離補正光学素子4e
を受光レンズ4bの前面に進退させる機械構成を説明す
る。
この実施例は、ズームレンズ系を有するレンズシャッタ
式カメラに本発明を適用したもので、ズームレンズの鏡
筒ブロック1、ファインダおよびストロボブロック2)
上記三角測距原理に基づく投光部3と受光部4、ズーミ
ング用のズームモータ5を備えている。これらの要素は
、カメラボディの固定部となる台板6上に固定されでい
る。投光部3と受光部4を、ズームモータ5の両側に配
置すると、スペース効率を高めた状態で、基線長L18
:大きくとることができる。
そしてこれらの要素は、カメラボディの固定部となる台
板6(第2図ないし第5図参照)上に固定され−でいる
。すなわち、台板6は、光軸と直角をなす鏡筒支持板部
6aと、この鏡筒支持板部6aの上端r8直角に曲折し
た水平支持板部6bと、この水平支持板部6bに対して
直角をなすモータ支持板部6Cとを有していて、鏡筒支
持板部6aに鏡筒ブロック1が支持されている。またモ
ータ支持板部6Cには、鏡筒ブロック1の上部中央に位
置するズームモータ5が固定され、このズームモータ5
の両側に、水平支持板部6bに固定された投光部3と受
光部4が位置している。
ファインダブロック2は、この水平支持板部6bの正面
右方に固定される。6eは、スペーサ6fを介してモー
タ支持板部6Cに固定したギヤ列支持プレートである。
ズームモータ5によって駆動される鏡筒ブロック1の構
造を第6図ないし第8図について説明する0台板6の鏡
筒支持板部6aには、固定ねじ10を介して後固定板1
1が固定されでいる。この後固定板11には光軸と平行
でこれの周囲に位置する4本のガイドロッド12が固定
されでいて、このガイドロッド12の先端に前固定板1
3が固定されでいる1以上が鏡筒ブロック1の主たる固
定要素である。
後固定板1]と前固定板130間には、カムリング(駆
動リング)14が回転自在に支持されてあり、このカム
リング14の外周に、ズームモータ5の駆動軸5aに固
定したビニオシ7と直接またはギヤ列を介して噛み合う
ギヤ15が固定ねじ]5a(第6図)で固定されでいる
。このギヤ15は、カムリング14の回動範囲をカバー
するセクタギヤである。カムリング14には、前群用、
後群用のズーミングカム溝20.2]が切られている。
第7図はズーミングカム溝2o、21の展開図で、後群
用のズーミングカム溝21は広角端固定区間21a、変
倍区間21b、望遠端固定区間21c!有している。こ
れに対し前群用のズーミングカム溝20は、バリヤブロ
ック30の開閉区間20a、レンズ収納区間20b、広
角端固定区間20c、変倍区間20d、望遠端固定区間
20e、マクロ繰出区間2Of、およびマク口端固定区
間209を有している。これら各区間の回動角度は、ズ
ーミングカム溝2oの開閉区間20a、レンズ収納区間
20b、および広角端固定区間20cの合計角度6.が
、ズーミングカム溝21の広角端固定区間21aの角度
61と同一であり、変倍区間20dと変倍区m21bの
角度62が同一であり、望遠端固定区間20e、マクロ
繰出区間2Of、およびマクロ固定区間209の合計角
度63が望遠端固定区間21cの角度63と同一である
。なおこの実施例の具体的なズーミング範囲は35mm
〜70mmで、望遠端(70mm)からざらにマクロ繰
出が可能となっている。
このズーミングカム溝20およびズーミングカム溝21
には、ガイドロッド12に移動自在に嵌めた前群枠16
のローラ17および後群枠18のローラ19が嵌まる。
前群枠16には、固定ねじ22aを介して飾枠22が固
定され、ざらにシャッタブロック23が固定されている
。前群レンズL1&保持した前群レンズ枠24は、この
シャッタプロ・νり23とへリコイド25によって螺合
してあり、またシャ・ンタブロック23のレンズ繰出レ
バー23aと係合する腕24aを有している。したがっ
てレンズ繰出レバー23aが円周方向に回動し、これに
伴ない前群レンズ枠24が回動すると、前群レンズ枠2
4はヘリコイF:25に従って光軸方向に移動する。後
群レンズL2は、後群枠18に直接固定されている。
以上の構成から明らかなように、上記鏡筒ブロック1は
、ズームモータ5によってカムリング14を回動させ、
前群枠16のローラ17をズーミングカム溝20のマク
ロ繰出区Fffi2Ofからマク口端固定区間209に
係合させると、通常撮影時より前群レンズL1がさらに
繰出される近接撮影状態となる。
本発明の特徴とする上記近距離補正光学素子4eは、第
1図、第2図、第4図に示すように、受光部4の下方に
位置する軸41によって、その基端部を台板6に枢着し
た補正フラグ42の自由端に固定されている。この補正
フラグ42は外力が加わらない状態では直線性を保持す
るが、外力が加わると、弾性的に変形する可視性を有し
でいる。そしてこの補正フラグ42の他端には、連動突
起43が一体に設けられている。また近距離補正光学素
子4eは、引張ばね46によって、雷時はその近距離補
正光学素子4eが受光部4の前方から退避する方向に回
動付勢されでいる。そしてカムリング14には、これが
近接撮影位置に回動したとき上記運動突起43と係合し
て近距離補正光学素子4eを受光部4の前面に進出させ
る進出突起44が設けられている。進出突起44は、近
距離補正光学素子4eを受光部4の前面より大きく回動
させるように位置および形状が定められているが、近距
離補正光学素子4eの進出突起44による回@端は、台
板6と一体のギヤ支持板6eの側面が規制し、進出突起
44によるオーバチャージ分は、補正フラグ42の可視
性で吸収される。
以上の構造によれば、カムリング14が近接撮影機能に
回動したときに、自動的に近距離補正光学素子4eを受
光部4の前面に位置させることができる。
なお投光部3と受光部4を宵する測距装置からのシャッ
タブロック23への駆動信号は、図示しないフレキシブ
ルプリント基板(FPC基板)を介しで行なわれる。こ
のフレキシブルプリント基板は、前群レンズし1および
後群レンズL2の全移動域において、余裕を持って伸展
し、かつ折曇まれるように、カムリング14の内側に曲
折配置される。
また舅1図に示したファインダブロック2を簡単1こ説
明すると、このファインダ装=8とストロボ装置9は、
鏡筒ブロック1の焦点距離の変化に連動させて、ファイ
ンダ視野を変化させ、かつストロボの照射角(光強度)
を変化させるものである。そのための動力源は、上記ズ
ームモータ5が用いられる8カムリング14のギヤ15
には、上記ビニオン7とは別のとニオン50が噛み合っ
ていで、このビニオン500軸51は、台板6の後方に
延長され、その後端に減速ギヤ列52が設けられている
。減速ギヤ列52の最綬ギヤ52aは、カム板53のラ
ック53aに噛み合っている。カム板53は左右方向に
摺動可能で、その後端の下方曲折部53bの先端(下端
)にラック53aが一体に設けられている。減速ギヤ列
52は、ギヤ15の回転を減速し、カムリング]4の動
きを縮小してカム板53に与えるものである。
カム板53には、ファインダ装置8用の変倍カム溝55
と、パララックス補正カム溝56、およびストロボ製雪
9用のストロボカム溝57が設けられている。
ファインダ装M8のレンズ系は、基本的には、固定され
た被写体側レンズ群L3と接眼レンズ詳L4、および可
動の変倍レンズ群L5からなり、ざら(こ、近接撮影機
能の偏角プリズムP1を備えでいる。変倍レンズ群L5
は鏡筒ブロック1の変倍操作による撮影画面と、ファイ
ンダ装置8による視野を一部させるものであり、偏角プ
リズムP1は近接撮影時のみ光軸上に進出して特にパラ
ラックスを補正する。すなわちレンズシャッタ式カメラ
では、パララックスが避けられず、その量は近接撮影機
能きくなるが、本発明のカメラは近接1杉が可能であり
、このときパララックスの量が大きくなることから、近
接撮影時に限って、下方が厚く上方が薄い楔形の偏角プ
リズムP1を光路に入れで、光路を下方に屈曲させ、撮
影部分により近い部分を観察できるようにしている。
またストロボ装置9は、撮影レンズの焦点距離が長焦点
のとき程、つまりレンズを繰出す程照射角を絞る一方、
近接撮影時には、照射角を逆に広げて被写体に対する光
量を落すものである。このためこの実施例ではフレネル
レンズ[6そ固定し、キセノンランプ58を保持した反
射笠59を光軸方向に動かすようにしている。
「発明の、効果」 本発明による自動焦点式カメラによれば、近接撮影時に
おける測距精度を高めることができるので、測距データ
に暴いて撮影光学系を移動制御することにより、近接撮
影でありながら、シャープなどントの写真を売ることが
できる。近接撮影機能は、−眼レフカメラにおいては広
く用いられているが、本発明によれば安価なレンズシャ
ッター式の自動合焦カメラに簡単に組み込み、寅質的に
一眼レフカメラと同等のピント精度を得ることが可能で
ある。特に被写界深度が浅くピンボケの目立ちやすい長
焦点レンズを内蔵したカメラにおいで顕著な効果が得ら
れる。
そして本発明においては、近距離補正光学素子が揺動可
能な補正フラグの先端にに設けられでおり、撮影光学系
を通常撮影から近接撮影に移行させる駆動リングの回動
に連動して、この補正フラグに設けた近距離補正光学素
子が受光部の前面に進出するので、近接撮影にお(プる
測距を特別な操作を要することなく自動的に行なうこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
菌1図は本考案のレンズシャッタ式カメラの実施例を示
す主要要素の概念的斜視図、 M2図は主に鏡筒ブロック、測距装置の投光部と受光部
と近距離補正光学素子、およびズームモータの配置を示
す正面図、 第3図は第2図の平面図、 第4図および第5図は、それぞれ第2図の■−■線およ
びv−v線に沿う断面図、 第6図は鏡筒ブロックの縦断面図、 第7図はカムリングの前群用カム溝および後群用カム溝
の展開図、 第8図は鏡筒ブロックの分解斜視図、 第9図は本発明による近接撮影時のピント補正方式の構
成を示した断面図、 第10図は第9図における近距離補正光学素子の詳細を
表した断面図、 第11図は舅10図の正面図、 第12図は2群ズームレンズの基本構成を示した断面図
、 第13図は測距装置の構成を示した断面図、第14図は
従来の近接撮影時のピント補正方式の構成を示す断面図
である。 1・・・鏡筒ブロック、3・・・投光部、4・・・受光
部、4e・・・近距離補正光学素子、5・・・ズームモ
ータ、20・・・前群用ズーミングカム溝、2Of・・
・マクロ繰出区間、209・・・マク口端固定区間、4
2・・・補正フラグ、43・・・連動突起、44・・・
進出突起、46・・・引張ばね。 特許出願人  旭光学工業株式会社 第2図 第3図 第4図 第5図 LI               L2第6図 )−61÷62−F−63−( 第7図 第8図 第9図 第10図 4ろ 第11図 1.1斜寥2群 第13図 第14図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被写体に向けて測距光を発する投光部と、被写体
    からの反射光を受ける受光部とを有する三角測距原理に
    基づく測距光学系と;この測距光学系からの測距データ
    に基づき焦点位置に駆動される撮影光学系とを備え、こ
    の撮影光学系は、近接撮影時に、その光学系の全部また
    は一部がさらに一定量繰り出される近接撮影可能な自動
    焦点式カメラにおいて、 回動操作により通常撮影と近接撮影間の移行を行なう上
    記撮影光学系の駆動リングと;上記測距光学系の受光部
    の前面に配置されたとき、該測距光学系の投光部と受光
    部の間の基線長を光学的に延長させ、かつこの投光部と
    受光部の光軸を有限距離で交差させる近距離補正光学素
    子と;この近距離補正光学素子を自由端部に有し、揺動
    に伴ないこの近距離補正光学素子を受光部の前面に進退
    させる、基端部を枢着した補正フラグと;この補正フラ
    グを常時はその近距離補正光学素子が受光部前面から退
    避する方向に付勢するばね手段と;上記駆動リングが近
    接撮影位置に回動したとき補正フラグを上記ばね手段に
    抗して回動させその近距離補正光学素子を受光部の前面
    に位置させる、該駆動リングと補正フラグとの間に設け
    た連動手段とを備えたことを特徴とする近接撮影可能な
    自動焦点式カメラ。
  2. (2)特許請求の範囲第1項において、前記近距離補正
    光学素子は、全反斜面を2つ有し、入射光を基線長の方
    向に平行移動させて該基線長を光学的に延長する全反射
    プリズムである自動焦点式カメラ。
JP61150995A 1986-05-12 1986-06-26 近接撮影可能な自動焦点式カメラ Granted JPS636532A (ja)

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