JPH01265213A - レンズ位置設定装置 - Google Patents

レンズ位置設定装置

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Publication number
JPH01265213A
JPH01265213A JP9341788A JP9341788A JPH01265213A JP H01265213 A JPH01265213 A JP H01265213A JP 9341788 A JP9341788 A JP 9341788A JP 9341788 A JP9341788 A JP 9341788A JP H01265213 A JPH01265213 A JP H01265213A
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JP
Japan
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lens
threaded portion
focus lens
position setting
male
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Pending
Application number
JP9341788A
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English (en)
Inventor
Hironobu Sato
裕信 佐藤
Takesuke Maruyama
竹介 丸山
Kenji Sano
賢治 佐野
Shunichi Taguchi
田口 俊一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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】 〔歳東上の利用分野〕 本発明は、VTR一体形カメラ用ズームレンズなどに用
いて好適なレンズ位置設定装置に関する〔従来の技術〕 ビデオムービー用のオートフォーカス装置は、ズームレ
ンズの前玉杵な繰り出し合焦動作を行う方式か多数考案
さn%表品化されている。これに対して、特開昭49−
115322号公報記載のように、、バリエータレンズ
群以降のレンズ肝を用いて、合焦動作を行なう方式が考
案されている。
この方式は、被与体距嘔と焦点距離とフォーカスレンズ
の位置には、関数関係がある。従って、かかる方式のズ
ームレンズで自動合点動作を行なう時は、バリエータ位
置検出器およびフォー力レンズ位置検出器が必要である
。また、フォーカスレンズの駆動源とし℃、ステッピン
グモータを用いることもできる。ステッピングモータを
使用した場合は、位置検出器を取り除くこともできるが
、入力パルス数に対応して、7オ、−カスレンズの位置
が設定されるため、電源投入時に、フォーカスレンズの
初期設定操作が必要である・ 〔発明が解決しようとする味題〕 上記従来技術は、合焦レンズの初期設定の点について配
慮がされておらず、ステンピングモータを用いた場合に
おいても、合焦レンズ位置な込次検出するための検出器
を必要としていた。
本発明の目的は、フォーカスレンズの初期位置設定に好
適な停止手段および調整手段を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、電源投入時、フォーカスレンXを所期の方
向に移動させ、所定位置にてフォーカスレンズを停止さ
せる停止手段と、所定位置を連続的に調整できる調整手
段とにより、達成される。
〔作用〕
リアフォーカスズームレンズの7オ一カスレンズ位置、
焦点距離と被写体距離の関係の一例を第8図に示す。
手動合焦動作の場合、焦点距離テレ端で7オーカスレン
ズを移動させピント合わせな行ない、被写体距離が12
771であったとすると、フォーカスレンズはblの位
置になる。ここで、ズーミング操作を行ない焦点距離を
テレ端からワイド端Ki化させると%フォーカスレンズ
位置は、blからbz。
bs、 b4 、 b部を経て、b6に変化させてやる
心安がある・即ちフォーカスレンズ位置、焦点距陥、被
写体距離との関係は、近似的に次式で示される。
b=12/(α−f) 但し、α=被写体距慝、b=フォーカスレンズ位置、f
=焦点距離 従って1焦点距離がある値ハのとき、手動でピント合わ
せなし、フォーカスレンズを移動させたあと、ズーミン
グ操作を行なうときは、上式が満足するようにフォーカ
スレンズを移動させてやる必要がある。このため、魚点
距慝とフォーカスレンズ位置を検出する。実際には、焦
点距離に対応する童として、バリエータレンズ移動倉ま
たは、バリエータレンズを移動させるカムの回転角を検
出f6*7オーカスレンズ位置に関して、パルスモータ
を用いてフォーカスレンズを駆動させる場合、パルス数
に対応させて、フォーカスレンズ位fILを検出する。
このため、パルス数をカウントするために、フォーカス
レンズの初期位ttを設定するO 即ち、電源投入時、モータ躯動用マイコンから、フォー
カスレンズの最大移mtをこえるパルス数カ、パルスモ
ータに与えられ、フォーカスレンズは、初期位置を設定
するだめの停止手段か設けである方向1C移動する。
移動してきたフォーカスレンズは、停止手段に達すると
、機械的に移動をさまたげられるが、フォーカスレンズ
を駆動させる力が遮断され、所期の位置に停止し、初期
設定が行なわれる。−例として、初期設定位置を被写体
距離が無限の場合の7オ一カスレンズ位置とすると、パ
ルス数に比例して、フォーカスレンズは至近側へ移動す
ることにより、フォーカスレンズ位置を定めることがで
きる。
また、停止手段には、所期の位置を連続的[iJ整する
ことができるfJi4螢手段が設けられており、部品寸
法のバラツキが生じても、調整手段により王権に所期位
置を設定できる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面により説明する・第1図は
、本発明を用いた実施例の全体構成図である0図におい
て、1は前玉レンズ群、2はバリエータレンズ群、3は
コンベンセータレンズ朴、4はフォーカスレンズ群、5
はフォーカスレンズ#)4を保持する内筒であり、光軸
方向に沿って移動可能な様疋、ボールベアリング7を介
し【、固定された外m6に保持されている。また、28
は紋り装置である。第1図の例では、紋り装f28の像
側のフォーカスレンズ#P4全体を保持、移動する様に
なっているが、レンズ群の一部がフォーカスレンズとし
て移動し【もよい。
8狂、ステッピングモータ130回転軸8に設けたおね
じ部であり、9はおねじ部8と係合し、そ−タ156回
転により光軸と平行方向に移動可能な移動枠である・前
記内筒5と移動枠9とは、連接mq’+介して結合され
ている。このため、モータ13が所定の角度(ロ)転す
ると、フォーカスレンズ群4は、光軸方向へ所定の量だ
け移動する。
14は、制御回路14′からの作号でモータ15を駆動
するための駆動回路である魯また、移動枠9には、円筒
状の突起10が設けである・突起10の長さは、おねじ
88/のピッチの長さの1〜2倍がのぞましい。
M2図を用いて、停止部材と調整部材について説明する
12は、おねじ部8′と係合するためのめねじ部を有す
る回転板であり、おねじ部8′の過当な位置に固定でき
るように、止メネジ12αを有している。
回転板12には、突起10と、対向して突起11が設け
である。突起11の形状、大きさは突起10と同等でよ
い、突起10.11の形状は、必らずしも円筒形である
必要はなり、扇形にし、ikl接触させてもよい。
回転板12の位置決め、i4nは、モータ15により、
回転軸8を回転させ、移動枠9を移動させ、フォーカス
レンズ群4を所定の位置に設定し、回転板12を手動で
回転し突起11が突起10に衝突したときに、回転&1
2を止メネジ12αで固定することにより、達成される
このように回転&12の位置が設定されたので、電源投
入時に、フォーカスレンズ#4がいかなる位置にあって
も、フォーカスレンズ群4を回転板12の方向に移動し
、突起10が突起11に側突したとき、初期に設定した
所期の位置にフォーカスレンズ群4を設定することがで
きる。即ち、電源投入時、制御回路14′から所定のパ
ルス数を駆動回路15に与えると、モータ13は、所定
の角度回転し、移動枠9は、回転板12に向って移動す
る・このとき、回転板12は、止めねじ12αによりて
、おねじ部8′に一定されているため、おねじ部81と
一体となりて回転する。移動枠9は、次第に回転板12
に接近し、移動枠9上の突起10は、回転板12上の突
起11に衝突し、移動枠9は停止し、回転軸8の(ロ)
転も停止する。このとき、所定のパルス数は、フォーカ
スレンズ群4が合焦動作するときの最大移動量以上移動
するように与えられているため、移動枠9が停止すると
モータ15は、ミスパルスを生じる。しかし、移動枠9
の位置は、2個の突起で規定される。所定のパルス数が
制御回路14′によって与えられた後、モータ13は、
再び制御回路14′によってパルスを与えられ、移動枠
9は、反対方向に移動し、与えられたパルス数によって
、フォーカスレンズ群4の位!’¥知ることかできる。
フォーカスレンズ群4の停止位置は、第1図においては
被写体距離が無限のときのフォーカスレンズ群4の位置
に設定しであるか、必らずしも、無限位置である必要は
ない、即ち、被写体距離が至近滝におけるフォーカスレ
ンズ群の位置を停止位Wにしてもよい、このとき、回転
板12は、回転軸8の先鴻近くに設定することになる。
本実施例によれば、めねじ都と止めねじを有する回転板
を停止手段および位置調整手段にしたため、簡単な構造
で、連続的に停止位置調整を行うことができ、また、回
転力を2つの突起を衝突させることによって停止させる
ため、部品積度を高精度にすることな(、高精度にフォ
ーカスレンズの位置決めをすることができる。−例とし
て、フォーカスレンズの位f設定を10μmにするため
には、おねじ部のピッチα5 tnmとしたとき、2個
の突起の回転方向の精度は7.2度でよく、突起を設け
る位置を直径B mmのところにすると、突起の位置精
度はQ、5mmでよい。
別の実施例を第5図に示す。15はうず電流式スイッチ
であり、158は変換器であり、駆動回路14に接続さ
れている。
駆動回v?!114にて、モータ13’i回転し、移動
枠9を所期の位置に設定する−5ず電波式8W15を、
移動枠9の近傍に設定する。また、変換器15cLに設
けであるボリューム(図示せず)にて、うず電流式S 
W 15と移動枠9の距離によるスイッチ信号出力位置
を微調整する。これにより、移動枠9がうず電fi S
 W 15との所定の距離によって、スイッチ信号が発
生するよ5Kp4贅できる。
′tlL#投入時、駆動回路14から所定のパルス数が
モータ15に送られて、モータ15が回転し、移動枠9
はうず電@ S W 15の設けである方向に移動する
・移動枠9とうず電流5W15の距離が所定の値に達す
るとうず′RL流8W15はスイッチ信号を魁する。
このスイッチ信号は、駆動回% 14をへて、モータ1
3を停止させる。
ここで、移動枠9は、電導体の材料で形成する。
うず11L@ S W 15は、先趨部に高周波コイル
を使用し、電導体である移動枠9がうず電波S W 1
5 K近づくと、電導体の移動枠9に発生するうず篭f
第1cよりて、高周波コイルのインダクタンス変化′?
:慣知し、スイッチ信号を出力するようにしたものであ
る。
かかる実施例によれば、フォーカスレンズの位置決めを
うず1!流SWを設けるだけで、高精度(±1μs)K
できるという%黴がある。
別の実施例を第4図に示す−16は、2つのねじが逆向
きのめねじ部を有する第1の鏡筒であり、17は、ml
の鏡筒16のひとつのめねじ部と保合するおねじ部を有
する第2の鏡筒である。1日は、第1の’MIWi16
の他のめねじ部と係合するおねじ部を有する第3のw/
1wIJである・第2の鏡筒17は、ズームレンズ(図
示せず)と結合しており・第3の睨[18は、搬像素子
(図示せず)を有するセンサーホルダー19と結合して
いる。20は、案内ロッドであり1第20@@17が第
5のiI!WJ18に対して、相対的に回転しないよう
に設けている。第1の一筒16ヲ回転することにより、
第2の腕間17および第30睨筒18が前後に移動し、
第2w1.rrJ17と第3のfi1418の相対的な
距離を連続に移動することができる。第1の鏡筒16は
、2個の止めねじを有しており、第2 Q[17と第3
の鏡筒18の相対的な距離が定まったとき、第1の止め
ねじで第1の鏡筒16と第2の腕間17を固定し、第2
の止めねじで第1の9a筒16と#83の底筒18を固
定するようになっている。
本実施例によれは、簡単な構造で連続的にズームレンズ
と搬像素子の距離をv@整することができる。
第5図は、第4図で示した実施例に停止部材を付は加わ
えた例である。
8”は、段付状にした駆動軸であり、回転板12は駆動
軸8′に固定されている。移動枠9が駆動モータ13の
回転に伴ない移動し、突起1oが突起11に衝突し、停
止する。この実施例では、停止位置をフォーカスレンズ
の無限遠方被写体を璋影したときの合焦点としている。
フォーカスレンズの停止状態で、無限遠方被与体を撮影
し、微が非合焦の場合は、第41で説明したv4整部材
を用いバックフォーカス調!kを行なう、即ち、第1の
説筒16を(g1転することにより、フォーカスレンズ
4と撮像素子21との距miAm’Y行なうことができ
る本実施例によれは、!*な停止部材と操作性の良好な
調整部材により、高精度に位置決めPA整を行なうこと
かできる。
別の実施例を第6図を用いて説明する。
12は回転板であり、段付きの駆lIJ軸8”に固定さ
れており、駆動軸8′が回転すると回転板12も回転す
る一回転&12にはめねじが設けらjておりこのめねじ
におねじ11αが係合している。おねじ11αには、ナ
ラ) 11 bが係合している。また、おねじ11αは
、突起10と対向して設けてあり、移動枠9が回転板1
2の方向に7v動し、突起10とおねじ11αか伽矢す
ると移動枠9の移動が停止する移動枠9の停止位置は、
突起10とおねじ11αの衝突位置で定まる。従って、
おねじ11αを進退させることにより、移動枠9の停止
位置を調整することができる・即ち、フォーカスレンズ
の位置を調整することができる。す、 ) 11 bは
、停止位置が定まったときに1締めあげることにより、
おねじ11αのゆるみを防止するものである。第7図は
おねじ11αの他の例を示す断面図である。
本実施例忙よれば、連続的にフォーカスレンズの初期設
定位置を調整することができるので、バ、クフォーカス
pt整を容易九行なうことができるまた、円周方向で停
止させるので、高精度にフォーカスレンズの位置決めを
行うことができる。
別の実施例を第9図、第10図、纂11図を用いて説明
する。
第9図において、13はパルスモータであり、9は移動
枠であり、おねじ部8′に係合し、パルスモータ13が
回転するとおねじ部8′が回転し、移動枠9は、おねじ
s8′に沿って桜lIJする・移動枠9の別の一端には
フォーカスレンズ(図示せず)が固定されている。また
、おねじs8’の一九には、おねじ部8′と一体化また
は結合した小ギア31か設けである・小ギア51は、お
ねじ部8′と一体的に回転し、大ギア30とかみ合って
いる。大ギア30には、負通穴30αか設けである・パ
ルスモータ13には、フレーム13αか設けてあり、フ
レーム13αにフォトセンサ29か固定されている。フ
ォトセンサ29は、発光索子29αと受光索子29 b
から構成。
され、大ギア30か、発光系子29αの充積を塩断する
よう罠、フレーム13α上Vc向足している。
大ギア30の貫通穴50αが発光索子29αと受光系子
29bに入ったとき、発光系子29αからの光線か受光
系子29bK運し、この信号を、制御回路32に与え、
パルスモータ13ヲ伶止させるようになっている。第1
0図は、第9図の−j面からみた図面で2ある・ フォーカスレンズの移動量’Y:5rnmとし、おねじ
部8′のピッチをQ、5rnrnにすると、小ギア51
はフォーカスレンズの移amにより、10回転すること
Kなる。フォーカスレンズをs!vIの一端で停止させ
るには、大ギア50の直往を小ギア31の直径の10倍
にしてやることで、小ギア31か10回転したとき、大
ギア30は1回転することになる。こうずることにより
、フォーカスレンズの移動開始点と移動終了点でフォト
センサー29により、信号を得ることができる。パルス
モータ13の回転方向によって、2つの信号のうちどち
らが■端で、どちらが至近端であることか知ることがで
きる。また、大ギア30の直径を小ギアの直径の10倍
より、大ぎ<シ、買通穴が1回しかフォトセンサの中央
部にこないようにすることもできる。こうずると、停止
信号は、1回だけ得ることかできる。
本夷流例によれは、フォトセンサにて停止信号を得るこ
°とかできるので、駆動部に負荷をかけることがないの
で、耐久性に関し有利である・第11図は、停止位置を
調整するための大ギア30と、大ギア30に固定する遮
光板32を示したものである。大ギア30には、長円状
の貫通溝50bとめねじ部300が設けである。a元板
52は、負通穴32αと長円状の貫通第52bが設けで
ある。大ギア30に遮光&32をムね合わせ、遮光板3
2の貫通溝32bの中を通り、めねじ部300にボルト
(内示せじ)を締めつけて、遮光?fL52を大ギア5
0に固定する。
遮光&32の負通穴32αは、大ギア6oの貫通溝3゜
b上にあり・貝通穴32αの部分だけが光線を通過でき
るようになっている。
フォーカスレンズの停止位置調整範囲をα5 mmにす
るには、大ギアの直往を小ギアのIj!佳の11倍にし
、貝通溝30b、32bを3271tの角度軛囲設けて
やればよい、iA螢軛12tlをさらに大きくてる必資
があるときには、その分天ギアのik径ン小ギアに比軟
して大きくしてやればよいことは言うまでもない、また
、ボルトをゆるめてやり、遮光板32を大ギア30に対
して回転させてやることにより、連続的Vc4I!P止
位置なJI4=することができる。
本来り例によれは、停止位置を簡単な栴造で連続的に調
整することが可耗である。
〔発明の効果〕
本発明によれは、パルスモータで7オーカスレンズを移
動させるための初期値t1を設定かでき、フォーカスレ
ンズ位置を遂次検出する検出器が不要になり、構造を簡
単にできる。また、フォーカスレンズをパルスモータで
駆動させマイコンにて制御したことにより手動合焦時も
目動合焦時も焦点距離の変化に対して、円滑にフォーカ
スレンズを移動できる。
さらに、バックフォーカスJ4螢機構と初期位置設定機
構を兼用することもでき、レンズ系全体のm造を聞易化
することかできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は不発明の一実施例を示丁V#賊図、栗2図は、
第1図の部分拡大図、第5図は他の実施例を示す構成図
、第4図はさらに他の実施例の主要部を示す部分拡大図
、第5図は、第4図の実施例を示す全体構成図である。 第6図は本発明の他の実施例を示す構成図、弟7図は第
6図のおねじの他の例を示す断面図第8図は焦点距離と
フォーカスレンズ位置との関係を示す%性図、第9図お
よび第10図は不発明の他の実施例を示す構成図、巣1
1図は大ギアを示す平面図である。 1・・・前玉、2・・・バリエータ、3・・・コンベン
セータ。 4・・・フォーカスレンズ、5・・・内筒、6・・・外
筒、7・・・ボールベアリング、8・・・駆動軸、8/
−・・おねじ部。 9・・・移動枠・ 纂 1 凹 /−0−前玉・6−  外筒” 2−・バリニー5’      7−−−ホールベアリ
ンゲ3・−・コンペンセータ   8!−おねじ4下4
・・−フォーカスレンズ゛9−・f多−s、25−・−
内置 第 27 栴 5 Z 15a 亮4−2 j’l    1 zo     IB 挑 5 目 璃 6 面 87 薗 烏 8 面 ”     焦魚y巨砒 葛 q 園 為 to  H 8jj (A) 5θQ (B) 2b

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、レンズ系の光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ
    と、該光軸と平行に設けられた駆動軸と該駆動軸を回転
    さまる駆動モータと、該フォーカスレンズに接続され、
    該駆動軸の回転にともない該駆動軸上を該光軸方向に移
    動して、該フォーカスレンズを移動させる可動手段と、
    該可動手段が所定位置に到来したとき到来方向への移動
    を停止させる停止手段と、該停止手段を該所定位置に設
    定する第1の調整手段とからなることを特徴とするレン
    ズ位置設定装置。 2、前記第1の調整手段として、前記駆動軸に設けたお
    ねじ部とかみ合う第1のめねじ部を有しおねじ部の所期
    位置に固定するための固定手段を設けた回転板からなり
    、前記停止手段として該回転板に設けた第1の突起と、
    該おねじ部とかみ合い前記フォーカスレンズを該おねじ
    部の回転に伴って光軸方向に移動させる第2のめねじ部
    を有する移動枠に設けた第2の突起からなることを特徴
    とする請求項1記載のレンズ位置設定装置。 3、前記停止手段として、うず電流式スイッチを用い、
    前記可動手段が所定の位置に到来したときに、該うず電
    流式スイッチからの信号により前記駆動モータを停止さ
    せ、前記フォーカスレンズの位置設定を行なうことを特
    徴とする請求項1記載のレンズ位置設定装置。 4、前記第1の調整手段の代かりに、該レンズ系と撮像
    素子との距離を調整する第2の調整手段とからなること
    を特徴とする請求項1、2、3いずれかに記載のレンズ
    位置設定装置。 5、前記第2の調整手段として、前記レンズ系の全部ま
    たは一部を光軸方向に移動させるようにしたことを特徴
    とする請求項4記載のレンズ位置設定装置。 6、前記第2の調整手段として、撮像素子を光軸方向に
    移動させるようにしたことを特徴とする請求項4記載の
    レンズ位置設定装置。 7、前記第2の調整手段として、前記フォーカスレンズ
    を前記駆動軸と前記駆動モータと前記可動手段により光
    軸方向に移動させるようにしたことを特徴とする請求項
    4記載のレンズ位置設定装置。 8、前記第2の調整手段として、前記撮像素子を保持し
    、第3のめねじ部を有する第1の鏡筒と、前記レンズ系
    を保持し、第4のめねじ部を有する第2の鏡筒と、第1
    の鏡筒の第3のめねじ部とかみ合う第2のおねじ部を有
    し、第2の鏡筒の第4のめねじ部とかみ合う第3のおね
    じ部を有し、第3と第4のおねじ部のねじの方向が逆で
    あり、前記レンズ系を通過する光線が前記撮像素子に至
    るために中空である第3の鏡筒からなり、第3の鏡筒を
    回転させることにより、前記レンズ系と前記撮像素子の
    距離を調整することを特徴とする請求項4記載のレンズ
    位置設定装置。 9、前記第2の調整手段として、前記撮像素子を保持し
    、第4のおねじ部を有する第1の鏡筒と、前記レンズ系
    を保持し、第5のおねじ部を有する第2鏡筒と、第1の
    鏡筒の第4のおねじ部と係合する第5のめねじ部を有し
    、第2鏡筒の第5のおねじと係合する第6のめねじを有
    し、第5と第6のめねじのネジの方向が逆であり、前記
    レンズ系を通過する光線が前記撮像素子に至るために中
    空である第4の鏡筒からなり、第4の鏡筒を回転させる
    ことにより、前記レンズ系と前記撮像素子の距離を調整
    することを特徴とする請求項4記載のレンズ位置設定装
    置。 10、前記第1の突起の代わりに、前記回転板に貫通す
    るめねじ部を設け、該めねじ部に係合するおねじ部とお
    ねじ部と係合するナット部からなり、該おねじ部を進退
    させることにより、前記フォーカスレンズの停止位置調
    整を行ない、前記第2の突起と該おねじ部が衝突するこ
    とにより停止手段としたことを特徴とする請求項1記載
    のレンズ位置設定装置。 11、前記レンズ系をリアフォーカスズームレンズとし
    、前記駆動軸は前記駆動モータのモータ軸と直結または
    一体とし、該駆動軸におねじ部を形成し、前記可動手段
    として、該おねじ部と係合するめねじ部を有し、該めね
    じ部は前記フォーカスレンズを保持する鏡筒部と一体ま
    たは結合され、該鏡筒部には、該めねじ部が該おねじ部
    の回転中心に対して回転することを防止する振れ止メを
    有したことを特徴とする請求項1記載のレンズ位置設定
    装置。 12、前記駆動軸にギア1を設け、これと係合するギア
    2を設け、該ギア2には貫通孔を設け、該貫通孔によっ
    て、信号を発生するフォトセンサを設ん、該信号によっ
    て、前記駆動モータを停止させるようにしたことを特徴
    とする請求項1記載のレンズ位置設定装置。
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