JPS5913207A - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
- Publication number
- JPS5913207A JPS5913207A JP57123605A JP12360582A JPS5913207A JP S5913207 A JPS5913207 A JP S5913207A JP 57123605 A JP57123605 A JP 57123605A JP 12360582 A JP12360582 A JP 12360582A JP S5913207 A JPS5913207 A JP S5913207A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- imaging
- focus detection
- detection device
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/12—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
- G02B9/14—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - +
- G02B9/16—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - + all the components being simple
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (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】
本発明は撮影レンズズームレンズ等(以下単に「対物レ
ンズ」という。)の焦点検出装置に関し、特に対物レン
ズによって結像された被写体像の後方に、被写体像を受
光素子面上に再結像する為の再結像レンズを配置し、受
光素子面上に結像された像の状態に応じて出力される受
光素子からの信号を用いて対物レンズの合焦状態の検出
を行う、いわゆる2次結像方式の合焦検出方法において
、再結像レンズを適切なレンズ構成とすることにより精
度の良い合焦状態検出を可能とした焦点検出装置に関す
るものである。
ンズ」という。)の焦点検出装置に関し、特に対物レン
ズによって結像された被写体像の後方に、被写体像を受
光素子面上に再結像する為の再結像レンズを配置し、受
光素子面上に結像された像の状態に応じて出力される受
光素子からの信号を用いて対物レンズの合焦状態の検出
を行う、いわゆる2次結像方式の合焦検出方法において
、再結像レンズを適切なレンズ構成とすることにより精
度の良い合焦状態検出を可能とした焦点検出装置に関す
るものである。
従来から2次結像方式の合焦検出方法は種々提案されて
いる。
いる。
第1図と第2図は各々従来の2次結像方式の合焦検出方
法の光学系の概略図である。
法の光学系の概略図である。
第1図において被写体1の被写体像4は対物レンズ2に
よりスプリットプリズム31432の近傍に結像され、
スプリットプリズム31.32により上下2つの像に分
けられ、その後、再結像レンズ5により1組の受光素子
61と62上に各々の分離された2つの像41.42と
して結像する。受光素子61トロ2は各々複数の素子6
11.612・・・・・・と621.622、・・・・
・・よりなっており、これらの受光素子からの出力信号
を用いて対物レンズ2の合焦状態を検出する。
よりスプリットプリズム31432の近傍に結像され、
スプリットプリズム31.32により上下2つの像に分
けられ、その後、再結像レンズ5により1組の受光素子
61と62上に各々の分離された2つの像41.42と
して結像する。受光素子61トロ2は各々複数の素子6
11.612・・・・・・と621.622、・・・・
・・よりなっており、これらの受光素子からの出力信号
を用いて対物レンズ2の合焦状態を検出する。
すなわち対物レンズ2が合焦状態にあるときは被写体像
4はスプリットプリズム31.32により2つの像に分
離した後受光素子61と62面上に上下全く等しい2つ
の像として結像する。対物レンズが非合焦状態にあると
きは同じくスプリットプリズム31.32により2つの
像に分離した後、受光素子61と62面上に左右のズし
たボケだ状態の2つの像として結像する。
4はスプリットプリズム31.32により2つの像に分
離した後受光素子61と62面上に上下全く等しい2つ
の像として結像する。対物レンズが非合焦状態にあると
きは同じくスプリットプリズム31.32により2つの
像に分離した後、受光素子61と62面上に左右のズし
たボケだ状態の2つの像として結像する。
従って、これらの2つの像のズレ量を受光素子61と6
2で検出すれば非合焦の状態が検出できる。
2で検出すれば非合焦の状態が検出できる。
このときの再結像レンズ5の光学性能の良否が合焦検出
精度を左右する一要因となってくる。
精度を左右する一要因となってくる。
第2図は対物レンズ2の結像面Fの後方に1組の再結像
レンズ71と72を光軸に対称に配置し、被写体1の被
写体像4を再結像レンズ71と72により2つの像に分
離し、各々の受光素子81と82上に各々再結像させ合
焦状態の検出を行う方法であり、受光素子81と82は
各々複数の素子811.812・・・と821.822
・・・よりなっている。
レンズ71と72を光軸に対称に配置し、被写体1の被
写体像4を再結像レンズ71と72により2つの像に分
離し、各々の受光素子81と82上に各々再結像させ合
焦状態の検出を行う方法であり、受光素子81と82は
各々複数の素子811.812・・・と821.822
・・・よりなっている。
対物レンズ2が合焦状態にあるときは受光素子81と8
2面上の2つの像は上下等しい位置に形成し、非合焦状
態のときは受光素子81と8左右ズした像がポケた状態
で結像するので、これらのズレ量を検出することによっ
て合焦検出を行っている。
2面上の2つの像は上下等しい位置に形成し、非合焦状
態のときは受光素子81と8左右ズした像がポケた状態
で結像するので、これらのズレ量を検出することによっ
て合焦検出を行っている。
このように第1図と第2図の合焦検出装置は対物レンズ
の予定結像面Fの後方に一組の再結像レンズ71.72
を設置し、この−組の再結像レンズ71.72による両
像の光学的等価位置に一組の受光素子列を配置し両受光
素子列の出力を比較することによって合焦、非合焦を判
定するものである。
の予定結像面Fの後方に一組の再結像レンズ71.72
を設置し、この−組の再結像レンズ71.72による両
像の光学的等価位置に一組の受光素子列を配置し両受光
素子列の出力を比較することによって合焦、非合焦を判
定するものである。
対物レンズ2による被写体像を再結像レンズにより一組
の受光素子列の近傍に再結像させて対物レンズ2の合焦
状態の検出を行なうから、再結像レンズの結像性能が合
焦状態の検出精度に大きな影響を与えることになる。
の受光素子列の近傍に再結像させて対物レンズ2の合焦
状態の検出を行なうから、再結像レンズの結像性能が合
焦状態の検出精度に大きな影響を与えることになる。
従来は再結像レンズを1枚の正レンズより構成していた
為に受光素子面上への再結像の光学性能が十分ではなく
合焦検出精度が十分とは言えなかった。
為に受光素子面上への再結像の光学性能が十分ではなく
合焦検出精度が十分とは言えなかった。
本発明は2次結像方式の合焦検出方法において良好に収
差補正を行った再結像レンズを用いることによって、合
焦検出精度を高めた合焦検出装置の提供を目的とする。
差補正を行った再結像レンズを用いることによって、合
焦検出精度を高めた合焦検出装置の提供を目的とする。
本発明の目的を達成する為のレンズ構成の特徴は対物レ
ンズによって結像された被写体像の後方に、前記被写体
像を受光素子面上に再結像させる為の再結像レンズを配
置し、受光素子からの出力信号を用いて対物レンズの合
焦状態の検出を行う焦点検出装置において、再結像レン
ズを少なくととすることである。
ンズによって結像された被写体像の後方に、前記被写体
像を受光素子面上に再結像させる為の再結像レンズを配
置し、受光素子からの出力信号を用いて対物レンズの合
焦状態の検出を行う焦点検出装置において、再結像レン
ズを少なくととすることである。
前記焦点検出装置に用いる再結像レンズは焦点検出用受
光素子に結像される一組の像の対称性が要求されるので
特に軸外収差の良好なる補正が要求される。一般に焦点
検出の視野は一次結像面で51TI′r1程度あること
が望まれ、再結像レンズの焦点距離は収差補正上出来る
だけ長く構成することが好ましい。一方カメラの組込み
スペース上再結像距離は出来るだけ短かいことが好まし
い。例えば35rrm版−眼レフレックスカメラの底部
に配置する場合にはカメラ底部のスペースを考慮すると
再結像距離はおおよそ20rrm以下にすることが要請
される。
光素子に結像される一組の像の対称性が要求されるので
特に軸外収差の良好なる補正が要求される。一般に焦点
検出の視野は一次結像面で51TI′r1程度あること
が望まれ、再結像レンズの焦点距離は収差補正上出来る
だけ長く構成することが好ましい。一方カメラの組込み
スペース上再結像距離は出来るだけ短かいことが好まし
い。例えば35rrm版−眼レフレックスカメラの底部
に配置する場合にはカメラ底部のスペースを考慮すると
再結像距離はおおよそ20rrm以下にすることが要請
される。
また対物レンズの結像面の焦点、、検出の視野に対して
焦点検出用の受光素子の大きさを比較的小さくしたいこ
と及び再結像距離に対して再結像レンズの焦点距離を出
来るだけ長くしたいことから再結像レンズの結像倍率β
は0.7〜0.3倍程度にすることが望ましい。
焦点検出用の受光素子の大きさを比較的小さくしたいこ
と及び再結像距離に対して再結像レンズの焦点距離を出
来るだけ長くしたいことから再結像レンズの結像倍率β
は0.7〜0.3倍程度にすることが望ましい。
これらの関係から再結像レンズの焦点用IF’は3rr
m〜5rrm程度、に構成するのが好ましい。
m〜5rrm程度、に構成するのが好ましい。
いずれにしろ再結像レンズとしては短焦点で結像性能の
良いものが要求される。
良いものが要求される。
本発明によれば少なくとも1枚の正レンズと少なくとも
1枚の負レンズで構成しであるので球面収差、コマ収差
、像面わん曲の良好なる補正が可し 能になり、また正レンズと負レンズの媒質のキ値に関し
正レンズの媒質の■値の平均値を負レンズの媒質の■値
の平均値より大きくシ゛であるので、色収差の良好なる
補正が可能になり全体として良好な結像性能をもつ再結
像レンズが得られる。
1枚の負レンズで構成しであるので球面収差、コマ収差
、像面わん曲の良好なる補正が可し 能になり、また正レンズと負レンズの媒質のキ値に関し
正レンズの媒質の■値の平均値を負レンズの媒質の■値
の平均値より大きくシ゛であるので、色収差の良好なる
補正が可能になり全体として良好な結像性能をもつ再結
像レンズが得られる。
そして本発明の目的をより良く達成する為には再結像レ
ンズを物体側より順に両レンズ面が凸面の第ルンズ、両
レンズ面が凹面の第2レンズ、そして両レンズ面が凸面
の第3レンズの6つのレンズで構成し、Riを物体側よ
り順に第1番目のレンズ面の曲率半径とするとき R1〈1几21 R5〉1几、1 なる条件を満足することである。
ンズを物体側より順に両レンズ面が凸面の第ルンズ、両
レンズ面が凹面の第2レンズ、そして両レンズ面が凸面
の第3レンズの6つのレンズで構成し、Riを物体側よ
り順に第1番目のレンズ面の曲率半径とするとき R1〈1几21 R5〉1几、1 なる条件を満足することである。
このよ′うに再結像レンズのレンズ構成を両凸レンズ、
両凹レンズ、両凸レンズのトリプレット型のレンズ構成
とし軸外の非対称収差を良好に補正している。また球面
収差を良好に補正するため第ルンズと第3レンズのレン
ズ面の曲率半径に関しR1<1几21 几s>1R6
1なる条件を与えている。
両凹レンズ、両凸レンズのトリプレット型のレンズ構成
とし軸外の非対称収差を良好に補正している。また球面
収差を良好に補正するため第ルンズと第3レンズのレン
ズ面の曲率半径に関しR1<1几21 几s>1R6
1なる条件を与えている。
更に本発明の目的をより良く達成する為に再結像レンズ
の少なくとも1つのレンズ面を非球面とし、前記非球面
の形状を近軸曲率半径をRa 、光軸の光束の進行方向
をX軸、X軸と垂直方向をY非球面の前後の媒質の屈折
率を各々Ni5Ni’とするとき 0 ) (Ni ’−Ni) B なる条件を満足させている。
の少なくとも1つのレンズ面を非球面とし、前記非球面
の形状を近軸曲率半径をRa 、光軸の光束の進行方向
をX軸、X軸と垂直方向をY非球面の前後の媒質の屈折
率を各々Ni5Ni’とするとき 0 ) (Ni ’−Ni) B なる条件を満足させている。
すなわち第ルンズのレンズ面に非球面を用いたときは非
球面の形状を近軸の曲率半径に対して周辺にいくほど正
の屈折力がゆるくなるように非球面係数BがO>B (
Ni ’ −Ni)の条件を満すよ倍程度にしている。
球面の形状を近軸の曲率半径に対して周辺にいくほど正
の屈折力がゆるくなるように非球面係数BがO>B (
Ni ’ −Ni)の条件を満すよ倍程度にしている。
又第2レンズの負レンズに非球面を用いたときも非球面
係数Bが0 > B (Ni ’ −Ni)の条件を満
足するように非球面形状を構成している。
係数Bが0 > B (Ni ’ −Ni)の条件を満
足するように非球面形状を構成している。
そして再結像レンズをモールドレンズで構成すれば非球
面レンズの製作が容易となり好ましく、又第ルンズをア
クリル、第2レンズをポリカーボネート、第3レンズを
アクリルで構成すれば色収差を良く補正した製作上容易
な再結像レンズが得られる。
面レンズの製作が容易となり好ましく、又第ルンズをア
クリル、第2レンズをポリカーボネート、第3レンズを
アクリルで構成すれば色収差を良く補正した製作上容易
な再結像レンズが得られる。
次に本発明の再結像レンズの数値実施例を示す。
数値実施例においてRiは物体側より順に第i番目のレ
ンズ面の曲率半径、Diは物体側より順に第i番目のレ
ンズ厚及び空気間隔、N1と%iは夫々物体側より順に
第i番目のレンズの媒質の屈折率とアツベ数である。
ンズ面の曲率半径、Diは物体側より順に第i番目のレ
ンズ厚及び空気間隔、N1と%iは夫々物体側より順に
第i番目のレンズの媒質の屈折率とアツベ数である。
数値実施例1. f=3.33
υ
R,D Nd 壓d
O,8001,4917157,4
6−2,3138
1コ
×印非球面
ム
非球面係数
R1面
B = −3,480X 10−2
C=−2,035X1[] ’
1)二〇
E=[]
本実施例では第ルンズと第6レンズをアクリル、第2レ
ンズをポリカーボネート材料で構成し、崎像倍率は0.
5倍である。
ンズをポリカーボネート材料で構成し、崎像倍率は0.
5倍である。
数値実施例2. f=3.33
す
RD Nd 傅d
*1 1.7587
2 −4.5236 。“8001°49171 5
7.40.141 3 −2.8606 4 2.1597 ”3001°5835 30
.30.800 1.49171 57.4@6
−1.8097 1プ ×印戸球面 非球面係数 R1面 R6面 B=−2,753X10−2 B=2.165X1
0−2C=OC=Q D = OD = O B = Q E= 0 本実施例では第ルンズの物体側のレンズと第3レンズの
像面側のレンズ面に非球面を用いている。本実施例は結
像倍率0.5倍で構成されている。
7.40.141 3 −2.8606 4 2.1597 ”3001°5835 30
.30.800 1.49171 57.4@6
−1.8097 1プ ×印戸球面 非球面係数 R1面 R6面 B=−2,753X10−2 B=2.165X1
0−2C=OC=Q D = OD = O B = Q E= 0 本実施例では第ルンズの物体側のレンズと第3レンズの
像面側のレンズ面に非球面を用いている。本実施例は結
像倍率0.5倍で構成されている。
第ルンズと第3レンズをアクリルで、第2レンズをポリ
カーボネートで構成している。
カーボネートで構成している。
実”例3+=3・33 vRD
Nd 苓d 1コ X印、非球面 非球面係数 R3面 R4面 B=−5,917X10−2 B=8.724X10
−’’:=2.432X10−2 C=2.339X
10−2D= Q D= O E=[l E=[1 本実施例では負の屈折力の第2レンズの両しンス面に非
球面を用いている。結像倍率は0.5倍で構成ルている
。
Nd 苓d 1コ X印、非球面 非球面係数 R3面 R4面 B=−5,917X10−2 B=8.724X10
−’’:=2.432X10−2 C=2.339X
10−2D= Q D= O E=[l E=[1 本実施例では負の屈折力の第2レンズの両しンス面に非
球面を用いている。結像倍率は0.5倍で構成ルている
。
本発明の実施例においては再結像レンズをアクリルとポ
リカーボネート材料で構成した場合を示したが、当然光
学ガラスで構成することも可能であり、更に本発明の諸
条件を満足する他のプラスチック材料で構成することも
もちろん可能である。
リカーボネート材料で構成した場合を示したが、当然光
学ガラスで構成することも可能であり、更に本発明の諸
条件を満足する他のプラスチック材料で構成することも
もちろん可能である。
本発明に用いる再結像レンズは以上説明したようなレン
ズ構成であるので本発明によれば一眼レフレックスカメ
ラの底部に組込み可能な大きさでしかも結像性能が良好
であるので高い精度で合焦状態検出を行うことのできる
焦点検出装置を達成することができる。
ズ構成であるので本発明によれば一眼レフレックスカメ
ラの底部に組込み可能な大きさでしかも結像性能が良好
であるので高い精度で合焦状態検出を行うことのできる
焦点検出装置を達成することができる。
、第1図、第2図は各々従来の2次結像方式の合焦検出
方法の光学系の概略図、第6図、第5図、第7図は各々
本発明の焦点検出装置に用いられている再結像レンズの
実施例1.2、乙のレンズ断面図、第4図、第6図、第
8図は各々本発明に係る再結像レンズの実施例1.2.
6の諸収差図である・ 図中1は被写体、2は対物レンズ、31.32はスプリ
ットプリズム、4は被写体像、5.71.72は再結像
レンズ、61.62.81.82は受光素子列、Mはメ
リデイオナル像面、Sはサジタル像面、Yoは像高を示
す。 特許出願人 キャノン株式会社 第7 口 鍋、22 R。
方法の光学系の概略図、第6図、第5図、第7図は各々
本発明の焦点検出装置に用いられている再結像レンズの
実施例1.2、乙のレンズ断面図、第4図、第6図、第
8図は各々本発明に係る再結像レンズの実施例1.2.
6の諸収差図である・ 図中1は被写体、2は対物レンズ、31.32はスプリ
ットプリズム、4は被写体像、5.71.72は再結像
レンズ、61.62.81.82は受光素子列、Mはメ
リデイオナル像面、Sはサジタル像面、Yoは像高を示
す。 特許出願人 キャノン株式会社 第7 口 鍋、22 R。
Claims (5)
- (1)対物レンズによって結像された被写体像の後方に
11.前記被写体像を受光素子面上に再結像させる為の
再結像レンズを配置し、−前記、学究素子からの出力信
号を用いて前記対物レンズの合焦状態の検出を行う焦点
検出装置において、前記再結像レンズを少なくとも1枚
のなる条件を満足することを特徴とする焦点検出装置。 - (2) 前記再結像レンズを物体側より順に両レンズ
面が凸面の第ルンズ、両レンズ面が凹面の第2レンズそ
して両、レンズ面が凸面の第6レンズの6つのレンズで
構成し、 Riを1体側より順に第1番目のレンズ面の曲率生機と
するとき R1(lR21 R,5> l l(,61 なる条件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の焦点検出装置。 - (3)前記再結像レンズの少なくとも1つのレンズ面を
非球面1とし、前記非球面の形状を近軸曲率半径をR,
a 、光軸上の光束の進行方向をで表わし 前記非球面の前後の媒質の屈折率を各々N11Ni
とするとき 0 > (Ni ’ −Ni) B なる条件を満足することを特徴とする特許藺: ゛ 求の範囲第2項記載の焦点検出装置。 - (4) 前記再結槽し、ンズをモールドレンズで構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の焦点
検出装置。 - (5)前記第ルンズをアクリル、前記第2レンズをポリ
カーボネート、前記第6レンズをアクリルで構成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の焦点検出装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57123605A JPS5913207A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 焦点検出装置 |
| US06/504,983 US4474448A (en) | 1982-07-14 | 1983-06-16 | Focus detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57123605A JPS5913207A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 焦点検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5913207A true JPS5913207A (ja) | 1984-01-24 |
Family
ID=14864742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57123605A Pending JPS5913207A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 焦点検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4474448A (ja) |
| JP (1) | JPS5913207A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61284714A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-15 | Minolta Camera Co Ltd | 焦点検出装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4734570A (en) * | 1985-11-20 | 1988-03-29 | Olympus Optical Co., Ltd. | Active focus detecting device with infrared source |
| JPS6392314U (ja) * | 1986-12-05 | 1988-06-15 | ||
| JP2004198701A (ja) * | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Olympus Corp | 焦点検出光学系及びそれを備えたカメラ |
| JP5016373B2 (ja) * | 2007-05-15 | 2012-09-05 | ペンタックスリコーイメージング株式会社 | 焦点検出装置の光学系 |
| CN111367065B (zh) * | 2020-04-27 | 2021-08-03 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种中波红外连续变焦光学系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5914723B2 (ja) * | 1976-05-22 | 1984-04-05 | 旭光学工業株式会社 | 一眼レフカメラの焦点検出装置 |
| JPS547323A (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-20 | Ricoh Co Ltd | Optical system for detecting point of focus |
-
1982
- 1982-07-14 JP JP57123605A patent/JPS5913207A/ja active Pending
-
1983
- 1983-06-16 US US06/504,983 patent/US4474448A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61284714A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-15 | Minolta Camera Co Ltd | 焦点検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4474448A (en) | 1984-10-02 |
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