JPH10186222A - 光路長の調整装置 - Google Patents

光路長の調整装置

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JPH10186222A
JPH10186222A JP35557796A JP35557796A JPH10186222A JP H10186222 A JPH10186222 A JP H10186222A JP 35557796 A JP35557796 A JP 35557796A JP 35557796 A JP35557796 A JP 35557796A JP H10186222 A JPH10186222 A JP H10186222A
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optical path
prism
optical
path length
unit
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Application number
JP35557796A
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English (en)
Inventor
Tatsuhide Takebayashi
達秀 竹林
Takayuki Sensui
隆之 泉水
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 受光センサ36における受光面の誤差に対し
て、高精度のピント合わを行うための光路長調整装置を
提供する。 【解決手段】 AF用光学ユニット10内のコンデンサ
レンズ26とセパレータレンズ34との間の光路上に、
楔形の一対のプリズム52、54よりなるプリズムユニ
ット50を配置する。また、プリズム52に対してプリ
ズム54を密着した状態でスライド変位させるプリズム
調整ネジ58と板バネ56を設ける。そして、プリズム
調整ネジ58を締め込み調整することにより、各プリズ
ム52、54の傾斜した対向面52a、54aの方向に
プリズム54を変位させ、各プリズム52、54の光軸
と直交する直交面52b、54bの間隔Dを変動させ、
光路長を変化させる。これにより、ピント合わせための
スペーサや、ソフトウエアによる演算処理を不要とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は各種の光学系におい
て光路長を調整する光路長の調整装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばカメラに設けられるオートフォー
カス(以下、AFという)用光学ユニットでは、カメラ
ボディ内のメインミラーの背面のサブミラーによって反
射した撮影光を入射し、この撮影光を赤外光除去フィル
タ、コンデンサレンズ、ミラー、補助レンズ、セパレー
タマスクおよびセパレータレンズを通してCCD等によ
るAF受光センサに導くようにしている。そして、この
ようなAF用光学ユニットでは、高精度のピント合わせ
を実現するために、AF受光センサの受光面への光路長
を100分の1mm以下の精度で設定する必要がある。
【0003】一方、AF用光学ユニットに設けられるA
F受光センサは、その受光面の位置が、一般に、±0.
3mm程度の誤差を含むものである。そこで従来は、A
F受光センサをAF用光学ユニットのケースに装着した
後、AF受光センサの位置をソフトウエアによる演算処
理によって補正するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のA
F用光学ユニットでは、AF受光センサの受光面への光
路長を微調整するためにソフトウエアによる演算処理を
行う必要があり、煩雑であった。そこで本発明の目的
は、光路長の微調整を簡易な構成で、容易に行うことが
できる光路長の調整装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、所定のパワーを有する光学系の光路上に
配置されてその光路長を調整する光路長の調整装置であ
って、前記光路上に前記光学系の光軸と交差する状態で
並列配置される2つのプリズムからなるプリズムユニッ
トが設けられ、各プリズムの対向面は前記光軸と直交す
る直交面に対して傾斜し互いに係合する傾斜面で形成さ
れると共に、各プリズムの対向面を係合させた状態で各
プリズムの対向面と反対側の面は前記光軸と直交する直
交面で形成され、更に、前記各プリズムの少なくとも一
方を前記傾斜面の傾斜方向に変位させる変位調整機構が
設けられたことを特徴とする。また、本発明は、前記各
プリズムの対向面を係合させる方向に付勢するばね手段
が設けられていることを特徴とする。また、本発明は、
前記各プリズムの一方が固定され、他方は前記変位調整
機構によって傾斜面の傾斜方向に変位されると共に、前
記ばね手段によって一方のプリズム側に付勢されること
を特徴とする。また、本発明は、前記プリズムユニット
が、カメラの内部の光路上に設けられていることを特徴
とする。また、本発明は、前記プリズムユニットが、カ
メラに配置されるオートフォーカス用光学ユニット内に
設けられていることを特徴とする。
【0006】また、本発明は、カメラの前部に設けられ
た撮影レンズからカメラボディ内に導かれた入射光束が
前記オートフォーカス用光学ユニットに入射され、前記
オートフォーカス用光学ユニットはカメラボディにこの
入射される入射光束の光路の光軸に沿って位置調整可能
に取り付けられ、前記オートフォーカス用光学ユニット
は、前記入射される入射光束を集光するコンデンサレン
ズと、このコンデンサレンズを通過した光を前記入射さ
れる入射光束の光路の光軸に対して直交する方向に反射
させるミラーと、このミラーからの光をセパレータマス
クを通して複数に分離するセパレータレンズと、このセ
パレータレンズを通過した光の光量分布を検出する受光
センサと、これらのレンズや受光センサを支持するケー
スを有していることを特徴とする。また、本発明は、前
記プリズムユニットが、前記オートフォーカス用光学ユ
ニット内のコンデンサレンズとセパレータレンズとの間
に設けられていることを特徴とする。また、本発明は、
前記プリズムユニットが、前記オートフォーカス用光学
ユニット内のコンデンサレンズの、前記入射光束の入射
側に設けられていることを特徴とする。また、本発明
は、前記撮影レンズからカメラボディ内に導かれた入射
光束が、メインミラーを透過してメインミラーの背面に
配置されたサブミラーで反射されて前記オートフォーカ
ス用光学ユニットに入射されることを特徴とする。
【0007】また、本発明は、前記プリズムユニット
が、カメラに配置されるオートフォーカス用光学ユニッ
ト内に設けられ、前記各プリズムの対向面を係合させる
方向に付勢するばね手段が設けられ、前記光学ユニット
のケースで、変位させるプリズムの肉厚側端面に臨む箇
所に、前記傾斜面の傾斜方向に軸心を有するネジ孔が形
成され、前記変位調整機構は前記ネジ孔に螺合するプリ
ズム調整ネジで構成され、前記ばね手段の付勢力によ
り、前記プリズムの肉厚側端面がプリズム調整ネジの先
端に当接する方向に付勢されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ばね手段が、付勢するプリズムの
直交面に光路を避ける状態で当接する板ばねで構成され
ていることを特徴とする。また、本発明は、所定のパワ
ーを有する光学系の光路長を調整する光路長の調整装置
であって、前記光学系の光路上に楔形断面を有する2つ
のプリズムを並設したプリズムユニットを配置し、少な
くとも一方のプリズムを変位させることで、プリズムユ
ニットの前記光学系の光軸方向の幅を変化させ、これに
より光路長を変化させるようにしたことを特徴とする。
また、本発明は、所定のパワーを有する光学系の光路長
を調整する光路長の調整装置であって、前記光学系の光
路上に、少なくとも前記光学系の光軸方向の厚さを変え
ることが可能な部材を設け、前記部材の、前記光学系の
光軸方向の厚さを変えることで光路長を変化させるよう
にしたことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、本発明による光路長の調整
装置の実施の形態例について説明する。図1は、本発明
による光路長の調整装置を設けたカメラボディの一例を
示す概略断面図である。このカメラボディ2には、前面
に撮影レンズを装着するためのマウント部4が設けら
れ、撮影レンズからの撮影光(入射光束)は、カメラボ
ディ2の内部に揺動自在に配置されたメインミラー6お
よびサブミラー8を介して、カメラボディ2の下部のA
F用光学ユニット10に入射される。また、撮影レンズ
からの撮影光は、メインミラー6より上方のピント板1
2およびペンタプリズム14を介してファインダ光学系
16に導かれ、また、後方のシャッタ20を通して図示
しないフィルム面に結像する。
【0009】また、AF用光学ユニット10は、上述し
たメインミラー6およびサブミラー8の下面に配置され
た取付け板(いわゆる前板)22の下面に宙吊り状態で
取り付けられている。すなわち、AF用光学ユニット1
0は、プラスチック製の複数のレンズ枠を結合して構成
したケース10Aを有し、このケース10Aに設けたフ
ランジ部10Bの挿通孔10bに下面から調整ネジ40
を挿入し、取付け板22側のネジ孔44に螺合するよう
になっている。また、AF用光学ユニット10と取付け
板22との間には、圧縮コイルばね42が介在されてお
り、AF用光学ユニット10を調整ネジ40の頭部側に
付勢している。したがって、調整ネジ40を締め付ける
ことで、AF用光学ユニット10の高さ位置を調整でき
るとともに、調整ネジ40の頭部と圧縮コイルばね42
とによってAF用光学ユニット10を挟持することで、
AF用光学ユニット10を振動等に抗して固定する構造
となっている。なお、調整ネジ40の頭部とケース10
Aの挿通孔10bの周縁部には、ワッシャ46が介装さ
れ、特にケース10A側の摩耗を防ぐようになってい
る。
【0010】図2はAF用光学ユニット10を示す一部
破断平面図、図3はAF用光学ユニット10を示す断面
図、図4はAF用光学ユニット10を示す底面図、図5
はAF用光学ユニット10を示す図3のA−A線断面
図、図6はAF用光学ユニットのプリズムユニットを示
す側面図である。このAF用光学ユニット10は、図2
および図3に示すように、上述したサブミラー8によっ
て取付け板22に対して略直交方向に反射した撮影光
(入射光束)を視野枠18の開口部10aより入射し、
この撮影光の赤外光を除去するフィルタ24と、このフ
ィルタを通過した光を集光するコンデンサレンズ26
と、このコンデンサレンズ26を通過した光を取付け板
22に対して略平行方向に反射させるミラー28と、こ
のミラー28からの光を補助レンズ30およびセパレー
タマスク32を通して複数に分離するセパレータレンズ
34と、このセパレータレンズ34を通過した光の光量
分布を検出する複数のCCDセルよりなる受光センサ3
6とを有している。また、受光センサ36は、センサパ
ッケージ48に収容された状態で、ケース10Aの後部
に装着されている。また、センサパッケージ48の後面
には、フレキシブル配線基板62および裏打板64が設
けられている。サブミラー8からの入射光束は、フィル
ム面と等距離にある取付け板22の前面近傍位置で一度
結像した後、取付け板22に設けた開口部(図示省略)
を通ってAF用光学ユニット10に入射し、コンデンサ
レンズ26等によって、受光センサ36の受光面で再度
結像する。
【0011】このようなAF用光学ユニット10におい
て、正確なオートフォーカスの機能を得るためには、受
光センサ36に対して正確にピントを合わせる必要があ
り、光路長を例えば100分の1mm以下の精度で調整
する必要がある。そこで、図1に示す調整ネジ40によ
り、取付け板22とAF用光学ユニット10との間隔を
微調整し、ミラー28の位置をずらすことで、光路長を
調整するようになっている。また、AF用光学ユニット
10の傾きを調整することにより、光軸合わせを同時に
行う。
【0012】さらに、AF用光学ユニット10の内部に
おいて、本発明を適用した光路長の調整装置を設け、受
光センサ36の受光面に対する光路長を微調整するよう
になっている。図3に示すように、本例における光路長
の調整装置は、コンデンサレンズ26とセパレータレン
ズ34との間に、楔形の一対のプリズム52、54より
なるプリズムユニット50を配置したものである。すな
わち、各プリズム52、54は、コンデンサレンズ26
とセパレータレンズ34の間の光路上に、その光軸70
と交差する状態で並列に配置されている。そして、図6
に示すように、各プリズムの対向面52a、54aは、
光軸70と直交する面に対して傾斜する傾斜面に形成さ
れており、各プリズム52、54は、互いの対向面52
a、54aを係合(密着)させた状態で設けられてい
る。また、各プリズム52、54の対向面52a、54
aと反対側の面52b、54bは、対向面52a、54
aを係合させた状態で前記光軸70と直交する直交面と
なっている。また、各プリズム52、54の一方のプリ
ズム52は、ケース10Aの内部に形成したハウジング
部10dに固定されている。また、他方のプリズム54
は、図5に示すように、ハウジング部10dに形成した
スライドガイド部10eにスライド自在に支持されてお
り、対向面52a、54aの傾斜方向に沿ってスライド
可能に保持されている。
【0013】また、本例における光路長の調整装置で
は、プリズム54の直交面54bをプリズム52側に押
圧付勢する板ばね56が設けられている。この板ばね5
6は、図3、図4に示すように、基端側がAF用光学ユ
ニット10の底面側に回り込んでケース10Aに設けた
係止突起部10cに固着されている。また、板ばね56
の先端側は、プリズム54の直交面54bの光路を避け
る位置に延設されており、直交面54b側にやや屈曲し
た一対の押圧部56aにより、プリズム54の直交面5
4bをプリズム52側に押圧付勢している。このような
板ばね56により、プリズム54は、対向面52a、5
4aの傾斜方向に沿って下方にスライドするように常時
付勢力を受けることとなる。
【0014】また、AF用光学ユニット10の底面部に
は、図13に示すように、上述のように下方に付勢され
たプリズム54の肉厚側端面5402を受け止めて、こ
のプリズム54のスライド位置を調整するプリズム調整
ネジ58が設けられている。すなわち、AF用光学ユニ
ット10のケース10Aの底面部には、プリズム54の
肉厚側端面5402に臨むように前記対向面52a、5
4aと平行にネジ孔60が形成されており、上述したプ
リズム調整ネジ58は、ケース10Aの底面側からネジ
孔60に締め込まれている。そして、このプリズム調整
ネジ58をネジ孔60に螺合して進行または退行させる
ことにより、プリズム調整ネジ58の端部でプリズム5
4の肉厚側端面5402を押圧し、プリズム54のスラ
イド位置を調整する。すなわち、プリズム54は、板ば
ね56によって押圧され、プリズム52側および下方側
に付勢されるとともに、プリズム調整ネジ58によって
下方から受け止められ、この調整ネジ58の進退位置に
応じて位置決め保持される。
【0015】この結果、プリズム52に対するプリズム
54の位置が対向面52a、54aに沿ってスライド変
位することにより、図3に示す設計基準位置から、図7
または図8に示す状態に変化し、各プリズム52、54
によって形成される直交面52b、54bの間隔Dが光
軸70に対して変動することになる。したがって、この
ような直交面52b、54bの間隔Dの変動により、光
路長を変化することになる。例えば、図3、図6に示す
ように、直交面52b、54bの間隔Dの変化量を△d
とし、コンデンサレンズの倍率をm、各プリズム52、
54の材質による屈折率をnとすると、光路長の変化量
△Lは、概略以下のような式で表すことができる。 △L = △d(1−(1/n))/m2 ……
【0016】したがって、プリズム調整ネジ58を調整
して、プリズム52、54の直交面52b、54bの間
隔Dを変化させることにより、光路長を微調整すること
が可能となり、従来のようなソフトウエアによる演算処
理を行うことなく、受光センサ36の受光面の誤差を吸
収でき適正なピント合わせを行うことが可能となる。特
に、本例においては、プリズム54の変位調整機構にプ
リズム調整ネジ58を用いたことから、極めて簡易な構
成とすることができる。また、プリズム調整ネジ58を
用いた機構により、プリズム調整ネジ58の回転操作に
対して、微小な軸方向の変位を得ることができるため、
微調整に適した機構を構成することができる利点があ
る。
【0017】なお、以上は、光路長の調整装置をAF用
光学ユニット10のミラー28と補助レンズ30の間に
設けた例であるが、同様の調整装置をAF用光学ユニッ
ト10に設ける構成として、例えば図9に示すように、
コンデンサレンズ26の前にプリズムユニット50を設
けてもよい。また、この場合、直交面52b、54bの
間隔Dの変化量を△dとし、各プリズム52、54の材
質による屈折率をnとすると、光路長の変化量△Lは、
概略以下のような式で表すことができる。 △L = △d(1−(1/n)) …… したがって、本例においても、図9では省略している
が、上述したプリズム調整ネジ58と同様の機構を設け
て、プリズム52、54の直交面52b、54bの間隔
Dを変化させることにより、光路長の微調整が可能とな
る。したがって、従来のようなソフトウエアによる演算
処理を行うことなく、受光センサ36の受光面の誤差を
吸収でき、適正なピント合わせを行うことが可能とな
る。
【0018】なお、実施例ではAF用光学ユニットによ
り1点のみの測距が行なわれる場合について説明した
が、多点測距(3点測距)の場合にも本発明は適用され
る。また、以上の各例では、本発明をAF用光学ユニッ
トの光路長調整装置に適用した場合について説明した
が、本発明は、上述のような光学ユニットに限らず、各
種光学系における光路長調整装置として、広く適用する
ことが可能である。また、プリズムの変位調整機構とし
ては、上述のような調整ネジ58を用いたものに限ら
ず、種々変形が可能である。例えば、プリズム側と連動
するラックを、ギア機構によってスライド変位させるよ
うな機構を用いてもよい。また、上述のように、2つの
プリズムのうち、片方だけを変位させる構成ではなく、
両方を変位させて調整できるような構成としてもよく、
また、用いるプリズムの数は2つに限らず任意であり、
例えば、4つとしてもよい。また、上述の例では、調整
ネジ58と板ばね56の組み合わせで、プリズム54の
変位と保持を行う構成を得るようにしたが、プリズム5
4を確動的に変位できる変位調整機構を設けた場合に
は、上述のような板ばね56によって付勢する機能は必
ずしも必要でなく、単にプリズム54を保持するだけの
部材として機能するものであってもよい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では光路上
に2つのプリズムを並設したプリズムユニットを配置
し、少なくとも一方のプリズムを変位させることによ
り、プリズムユニットの光軸方向の幅を可変調整して光
路長を変化させるようにした。そのため、光路長の微調
整を簡易な構成で、容易に行うことができ、例えば従来
のカメラのAF用光学ユニットのように、ソフトウエア
による演算処理を行うことなく、光学系に生じる光路長
の誤差を吸収でき、適正なピント合わせ等を行うことが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光路長の調整装置を設けたカメラ
ボディの一例を示す概略断面図である。
【図2】図1に示すカメラに設けられるAF用光学ユニ
ットを示す一部破断平面図である。
【図3】図2に示すAF用光学ユニットの内部構造を示
す断面図である。
【図4】図2に示すAF用光学ユニットの底面側の外観
を示す底面図である。
【図5】図2に示すAF用光学ユニットの内部構造を示
す図3のA−A線断面図である。
【図6】図2に示すAF用光学ユニットに設けられるプ
リズムユニットを示す側面図である。
【図7】図2に示すAF用光学ユニットにおいて、プリ
ズムユニットが上方に変位した状態を示す断面図であ
る。
【図8】図2に示すAF用光学ユニットにおいて、プリ
ズムユニットが下方に変位した状態を示す断面図であ
る。
【図9】本発明の他の例におけるAF用光学ユニットの
内部構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
2 カメラボディ 6 メインミラー 8 サブミラー 10 AF用光学ユニット 10A ケース 22 取付け板 26 コンデンサレンズ 28 ミラー 30 補助レンズ 36 AF受光センサ 50 プリズムユニット 52、54 プリズム 52a、54a 対向面 52b、54b 直交面 56 板ばね 58 プリズム調整ネジ 60 ネジ孔

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定のパワーを有する光学系の光路上に
    配置されてその光路長を調整する光路長の調整装置であ
    って、 前記光路上に前記光学系の光軸と交差する状態で並列配
    置される2つのプリズムからなるプリズムユニットが設
    けられ、 各プリズムの対向面は前記光軸と直交する直交面に対し
    て傾斜し互いに係合する傾斜面で形成されると共に、各
    プリズムの対向面を係合させた状態で各プリズムの対向
    面と反対側の面は前記光軸と直交する直交面で形成さ
    れ、 更に、前記各プリズムの少なくとも一方を前記傾斜面の
    傾斜方向に変位させる変位調整機構が設けられた、 ことを特徴とする光路長の調整装置。
  2. 【請求項2】 前記各プリズムの対向面を係合させる方
    向に付勢するばね手段が設けられている請求項1記載の
    光路長の調整装置。
  3. 【請求項3】 前記各プリズムの一方が固定され、他方
    は前記変位調整機構によって傾斜面の傾斜方向に変位さ
    れると共に、前記ばね手段によって一方のプリズム側に
    付勢される請求項2記載の光路長の調整装置。
  4. 【請求項4】 前記プリズムユニットは、カメラの内部
    の光路上に設けられている請求項1乃至3の何れか1項
    記載の光路長の調整装置。
  5. 【請求項5】 前記プリズムユニットは、カメラに配置
    されるオートフォーカス用光学ユニット内に設けられて
    いる請求項1乃至3の何れか1項記載の光路長の調整装
    置。
  6. 【請求項6】 カメラの前部に設けられた撮影レンズか
    らカメラボディ内に導かれた入射光束が前記オートフォ
    ーカス用光学ユニットに入射され、前記オートフォーカ
    ス用光学ユニットはカメラボディにこの入射される入射
    光束の光路の光軸に沿って位置調整可能に取り付けら
    れ、前記オートフォーカス用光学ユニットは、前記入射
    される入射光束を集光するコンデンサレンズと、このコ
    ンデンサレンズを通過した光を前記入射される入射光束
    の光路の光軸に対して直交する方向に反射させるミラー
    と、このミラーからの光をセパレータマスクを通して複
    数に分離するセパレータレンズと、このセパレータレン
    ズを通過した光の光量分布を検出する受光センサと、こ
    れらのレンズや受光センサを支持するケースを有してい
    る請求項5記載の光路長の調整装置。
  7. 【請求項7】 前記プリズムユニットは、前記オートフ
    ォーカス用光学ユニット内のコンデンサレンズとセパレ
    ータレンズとの間に設けられている請求項6記載の光路
    長の調整装置。
  8. 【請求項8】 前記プリズムユニットは、前記オートフ
    ォーカス用光学ユニット内のコンデンサレンズの、前記
    入射光束の入射側に設けられている請求項6記載の光路
    長の調整装置。
  9. 【請求項9】 前記撮影レンズからカメラボディ内に導
    かれた入射光束は、メインミラーを透過してメインミラ
    ーの背面に配置されたサブミラーで反射されて前記オー
    トフォーカス用光学ユニットに入射される請求項6記載
    の光路長の調整装置。
  10. 【請求項10】 前記プリズムユニットは、カメラに配
    置されるオートフォーカス用光学ユニット内に設けら
    れ、前記各プリズムの対向面を係合させる方向に付勢す
    るばね手段が設けられ、前記光学ユニットのケースで、
    変位させるプリズムの肉厚側端面に臨む箇所に、前記傾
    斜面の傾斜方向に軸心を有するネジ孔が形成され、前記
    変位調整機構は前記ネジ孔に螺合するプリズム調整ネジ
    で構成され、前記ばね手段の付勢力により、前記プリズ
    ムの肉厚側端面がプリズム調整ネジの先端に当接する方
    向に付勢されている請求項1記載の光路長の調整装置。
  11. 【請求項11】 前記ばね手段は、付勢するプリズムの
    直交面に光路を避ける状態で当接する板ばねで構成され
    ている請求項2乃至10の何れか1項記載の光路長の調
    整装置。
  12. 【請求項12】 所定のパワーを有する光学系の光路長
    を調整する光路長の調整装置であって、 前記光学系の光路上に楔形断面を有する2つのプリズム
    を並設したプリズムユニットを配置し、 少なくとも一方のプリズムを変位させることで、プリズ
    ムユニットの前記光学系の光軸方向の幅を変化させ、こ
    れにより光路長を変化させるようにした、 ことを特徴とする光路長の調整装置。
  13. 【請求項13】 所定のパワーを有する光学系の光路長
    を調整する光路長の調整装置であって、 前記光学系の光路上に、少なくとも前記光学系の光軸方
    向の厚さを変えることが可能な部材を設け、 前記部材の、前記光学系の光軸方向の厚さを変えること
    で光路長を変化させるようにした、 ことを特徴とする光路長の調整装置。
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