JPH01199113A - 測距装置 - Google Patents

測距装置

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JPH01199113A
JPH01199113A JP2489688A JP2489688A JPH01199113A JP H01199113 A JPH01199113 A JP H01199113A JP 2489688 A JP2489688 A JP 2489688A JP 2489688 A JP2489688 A JP 2489688A JP H01199113 A JPH01199113 A JP H01199113A
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JP
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light
auxiliary light
distance
sensor
irradiation
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JP2489688A
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Yasunobu Otsuka
大塚 康信
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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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】 〔産業上の利用分野] 本発明は、測距装置、詳しくは、パッシブ方式の自動焦
点調節装置(以下、AF装置と略記する)を搭載したカ
メラにおける低照度時の動作を改善した測距装置に関す
る。
[従来の技術] 周知のように、被写体からの反射光を用いてAl1距す
るパッシブ方式のAF装置を搭載した一眼レフレックス
カメラにおいては、暗い所で撮影する場合に、次のよう
な問題がある。即ち、フィルムへの露光時にはストロボ
光を使うことができるので問題はないが、露光前のオー
トフォーカス(以下、AFと称す)時には光量が足りな
くなってAF動作ができなくなる。従って、従来のもの
では、ストロボを使用したりカメラ本体に補助光源を設
けたりして光量が足りなくなったときにこれを発光させ
、その光でAF動作をさせるようのした解決手段(特開
昭55−15154号公報、特開昭62−175719
号公報および特開昭58−172607号公報参照)が
提供されている。この場合、補助光の投光手段は、補助
光光源をレンズ光軸外の位置に設けるため、光軸が異な
ることによりバララックスが生じるので、このバララッ
クスによるずれをカバーできるように、光を広範囲に当
てたり、近距離用と遠距離用のビームを用意する等の手
段が採られている。また、補助光によってコントラスト
を付けてより精度の高いAF動作ができるようにしてい
るものもある。
[発明が解決しようとする課題] ところが、上述のようにレンズ光軸外に補助先光源を設
けるものでは、バララックスによるずれをカバーするた
めに、広い範囲に亘って投光を行なわなければならない
ので、強い光を照射するが、この光は広がってしまい、
被写体面の照度はなかなか上らないという欠点がある。
また、ピンボケが大きいとき、長焦点距離のレンズでは
パッシブ方式のAF動作で合焦点を見付けに<<、見付
けるのに時間がかかってしまう。更に、補助光によって
コントラストを付ける方式では、コントラスト成分を投
影するフィルタが必要となるから、その分だけ光量損失
を生じることとなる。
そこで、本発明の目的は、上記従来の問題点を解消し、
AF動作時に被写体に向けて投射したビーム状の補助光
を、被写体面で撮影レンズの光軸と交わる向きに、その
照射角を変えるようにすることによって、暗い被写体で
も効率の良いAF動作が行なえるようにした測距装置を
提供するにある。
[課題を解決するための手段および作用]本発明に係る
Apl距装置は、被写体光を受光するaPj距用受用受
光部該受光部からの出力に基づき、被写体距離を演算す
る演算手段と、該受光部と離れて配置されていて、被写
体を照射する補助光を発する補助光照射部と、該照射部
からの補助光の照射角を変える照射角可変手段と、上記
受光部に上記補助光の被写体からの反射光が入射されて
いることを検出し、その出力で上記照射角可変手段を停
止させる検出手段と、を具備し、上記補助光を撮影レン
ズ光軸と被写体面で交わる向きに投光し、これの反射光
をa11距用受光部上に受ける。また上記照射角可変手
段の照射角度から大体の被写体距離を、上記演算手段に
よる測距演算に先立って算出し、撮影レンズを駆動し始
めるようにしたことを特徴とするものである。
〔実 施 例] 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。第1
図は、パッシブ方式のAF装置を搭載した一眼レフレッ
クスカメラに本発明を適用した場合の第1実施例を示す
概略構成図である。第1図において、撮影レンズ光学系
2のレンズ光軸Oの外方に配設された補助光発光器16
で発光された補助光の光束は、コリメータ光学系15で
ビーム光に形成された後、固定ミラー17によって可動
ミラー14に投射される。この可動ミラー14は、その
基端部を支軸14aで回動自在に軸支されていて、同ミ
ラー14で反射された補助光の光束は撮影光学系2の光
軸O上の被写体1の面上に交わるように、その照射角が
変化されるように構成されている。
そして、被写体1で反射された被写体光は、撮影光学系
2により図示しないフィルム面に結像されると共に、フ
ィルム面と共役な位置にあるiil距用受用受光部るA
Fセンサ3に入射される。この入射された被写体光は、
同センサ3内部で処理された後、同センサ3から信号と
して出力される。
この信号は、CPU等の第1の演算手段で演算処理され
た後、レンズ駆動系4に供給されて、撮影光学系2が合
焦位置にくるようにフィードバック制御されるようにな
っている。また、同時に、上記信号が出力されたときに
は、上記第1の演算手段による測距演算に先立って、上
記照射角可変手段の照射角から大まかな被写体距離がC
PU等の第2の演算手段によって演算処理されて、これ
によって即座にレンズ駆動系4が駆動されるようになっ
ている。
このように補助光の照射角を可変することと、この照射
角からレンズ駆動系を正規の合焦動作前にpじめ合焦方
向に駆動を開始させておくようにしたことが本発明の特
徴である。
即ち、パッシブ方式のAF制御動作においては被写体光
が受光されてから演算処理が行なわれてレンズ駆動系4
が駆動されて通常のAF釣動作開始されるまでには、約
30m5の時間遅れがある。
本発明では、有効な被写体光を得るために、至近寄りの
位置から無限遠側に向って補助光の光軸をスキャンさせ
る(第9図参照)と共に、投射する補助光の照射角から
上記第2の演算手段により被写体距離の大略値を求める
。そして、これにより上記時間遅れの時間帯を利用しレ
ンズ駆動系4の駆動を開始し、撮影光学系2の合焦方向
への移動を開始する。スキャンしていく途中で、A11
l距用受先部の出力信号により補助光の被写体1からの
反射光が適正となった時点で照射角可変手段を停止させ
る。従って、第1図における可動ミラー14や撮影光学
系2もその位置で停止する。続いてレンズ駆動系は第1
の演算手段による通常のAF釣動作移行するが、このと
きには既に撮影光学系2は合焦位置に近い位置にあるの
で、AF釣動作要する時間が短縮されることになる。
なお、上記第1および第2の演算手段、照射角可変手段
および検出手段は、後述するCPU8(第3図参照)の
プログラム上に構成されている。
このように構成された第1実施例によれば、補助光を効
率の良い細いビーム光にすることができると共に、AF
センサ3上の像も点像となるからコントラストもはっき
りと生じる。更に、補助光を投光する角度から大体の被
写体距離が分かるので、これによって撮影レンズを前景
って移動させるので迅速なAF釣動作行なえる。
第2図は、本発明に係る測距装置の第2実施例の概略構
成を示す図である。本実施例では、補助光照射部が撮影
レンズ光軸Oから離れた位置に配設された補助光ユニッ
ト5で構成されている。
上記撮影光学系2と異なる光軸上に配設され、被写体照
度が低いとき、合焦用の照明として使用される上記補助
光ユニット5は、同ユニット5から照射される光束の発
光光軸を変化できる補助光光源11と、上記発光光軸の
可変角度を検出するエンコーダ12と、上記補助光光源
11の発光光軸の角度を変化させるためのモータ13と
で4M 成されており、同モータ13と上記補助光光源
11とは減速用ギヤー11a、12a、12bおよび出
力ギヤ−13aとによって連結されている。その他の構
成は上記第1実施例と同様に構成されている。即ち、被
写体1の反射光は撮影光学系21;よりフィルム面(図
示されず)に結像されると共に、同フィルム面と共役な
面にある測距用受光部であるAFセンサ3に入射され、
センサ内部の光学系で処理され信号出力として取り出さ
れる。
第3図は、上記各実施例におけるレンズ駆動系4と補助
光の発光や傾きおよび発光ドライバ9と入射光像を処理
し信号化するAFセンサ3とこれらを制御しAF演算を
行なうCPU8との関連をブロック図で示したものであ
る。第3図において、被写体距離の演算等を行なうCP
U8は、本発明の測距装置全体の制御をも司さどるもの
で、補助光ビームの放射角検出および発光ドライバ9に
信号を送って補助光の発光や、補助光の照射角をコント
ロールする。また、このCPU8は、AFセンサ3上に
得られた被写体像を電気信号に変換して読込み、レンズ
駆動系4に信号を送出して撮像光学系を合焦位置に移動
する役目をしている。
第4図〜第7図は、上記各実施例におけるAFセンサ3
の構成を示す正面図である。第4図と第5図は、AFセ
ンサ画素と、補助光光軸調整用センサとを組合わせてA
Fセンサ3とした場合で、補助光光軸調整用センサとし
ては第4図の場合、周知の位置検出用素子のPSD21
が用いられ、iE方形状のPSD21の中央よりやや下
方寄りにAFセンサ画索20が受光面を同一面として配
置されている。このように構成されたAFセンサ3Aに
おいては、補助光が近距離がわから遠距離がわに走査さ
れたときには、補助光の反射光は上方から下方に入射す
るようになっており、遠距離がわの面積が少ないのは、
遠距離がわでは角度変化が少ないためである。また第5
図のAFセンサ3Bの場合、通常の光電変換用受光器2
3aと23bが用いられ、AFセンサ画素22の上下に
均等に配置されている。このAFセンサ3Bにおいては
反射光は受光器23aと受光器23bとの差がとられて
演算される。第6図と第7図の場合、AFセンサ画素と
は切離して補助光光軸調整用センサのみをAFセンサ画
素とは共役な而またはフィルム面と共役な面に配置する
もので、第6図では、補助光光軸調整用センサ6Aは正
方形状のPSD25で構成され、第7図のセンサ6Bで
は同面積の受光部26a、26bを上下に、その中央部
がAFセンサ画索3と共役な位置となるように配置され
ている。
また、補助光が必要であるか不必要であるかの検出には
、例えば特開昭58−166307号公報を始めとして
多くの技術手段が提案されているが、ここでは−度、A
F検出動作をした後に、そのデータに基づいて補助光が
必要な場合にのみ補助光を照射して再度、AF検出を行
なう方式を採用して上記第2図に示した第2実施例の動
作を第8図(A )のフローチャートに従って以下説明
する。この第8図(A)は大体のピント位置がフォーカ
スゾーンで分っているカメラの場合、所謂ゾーンフォー
カスカメラに対応させた場合を示している。なお、この
第8図(A)のフローにおける■−■間を第8図(B)
または(C)のフローチャートで置換すれば、それぞれ
「前ピン、後ピンの像ズレ等の判断が可能なカメラの場
合」と「大ボケと低コントラストの判断が可能なカメラ
の場合」とに対応したフローチャートとなる。
CPU8はAFセンサ3よりの信号で第1回]1の測距
を行なう。ここで被写体照度が低い等によりAF動作を
するに必要な信号が得られなかったとする。すると、C
PU8はAFセンサの積分を開始し、1回目のa?+距
でiすた情報に基づきくピントゾーンの判別可能か?〉
を判断する。このピントゾーンの判別が可能な場合は、
その判別されたピントゾーンの近辺の近側よりを照射す
るように補助光の光軸をセットするし、ピントゾーンが
判別できない場合は11−1距範囲の最も至近より遠距
離側に補助光の光軸を移動させるようにセットする。
次いで、遠方側に向は補助光の光軸がスキャンするよう
にモータ13を回転させ、第4図に示すPSD21、あ
るいは第6図に示すPSD25の信号が第4図に示すA
Fセンサ画素20と同じ位置、または共役な位置にくる
迄、または第5図に示す受光器23a、23bあるいは
第7図に示す受光部26a、26bの出力がそれぞれ同
じになる迄、補助光光FA11の光軸の角度を可変し続
ける。同じになったらモータ13をストップする。この
ときのエンコーダ12の値から被写体までの距離を三角
Al1距の原理で求め、AFセンサの積分終了と同時に
上記で求めた位置へレンズを移動し始めると共にAFセ
ンサ信号を使って被写体位置を細かく求め、その位置で
レンズを停止する。もし、AFセンサの検出範囲より大
きい焦点ズレのために細かい被写体位置が分らない場合
は補助光光軸の角度より求めた位置までレンズを移動し
、その位置で11度AF7TPI距を行なう。なお、上
記はカメラの使用方向が主に撮影光学系2の光軸Oに対
して補助光ユニット5が上にある場合の作用である。
第8図(B)は、く前ピン、後ピンの判断は可能か?〉
のフローチャートである。上記判断が可能ならく被写体
はピント面より至近側か〉に進むし、前ピンか後ピンか
判断できないときは補助光の光軸をΔ−1距範囲内の最
も至近寄りにセットする。
この最至近寄りのセットは被写体がピント面からより至
近側と判定された場合も同様である。被写体がピント面
より無限遠寄りの場合、く補助光をピント位置より少し
至近にセット〉した上でく補助光を遠方側にスキャン〉
する。次いで、く補助光はセンサ上か?〉を上記第8図
(A)で詳細に説明した方法で判断して未だセンサ上に
達していなかったらく補助光を遠方側にスキャン〉し続
けるし、センサ上に達しておれば端子■がら第8図(A
)のフローチャートにfメる。
第8図(C)は、大ボケと低コドンラストの判断を行な
うカメラの場合で、く大ボケと低コントラストの判断は
可能か〉を判断して可能ならく大ボケか〉へ進むし、不
能なら補助光を測距範囲の至近端にセットする。く大ボ
ケか〉の判断結果が大ボケの場合も同様に補助光を至近
端にセットする。一方、大ボケでない場合はく補助光を
ピント位置より一定量だけ至近寄りにセット〉した上で
く補助光を遠方側にスキャン〉し、補助光がセンサ上に
達したかどうかを判断する。未だ、センサ上に達してい
なければく補助光を遠方側にスキャン〉しリターンして
スキャンし続けるし、センサ上に達しておれば端子■よ
り第8図(A)のフローチャートの■にリターンする。
このように構成された第2実施例によれば、補助光を至
近側から無限遠側にスキャンしているので、第9図に示
すようにこれを被写体1から見ると、下から上へ補助光
28が移動するので、被写体1が人物の場hカメラ7の
撮像光学系29のal距エリアを目よりも下の鼻や口等
に合わせれば直接11に補助光が入ることがなくなるの
で、従来より言われていた補助光が眩しいといったこと
がなくなる。
第10図は、本発明のallll蓋装置3実施例におけ
る要部の概要を示す図である。この第3実施例では、上
記第2実施例においては補助光ユニット5の補助光光源
11の光軸をモータ13で回動させていたのを、バイモ
ルフ型圧電アクチュエータ31を使用して補助光光源1
1の光軸を回動させるようにしている。周知のように、
バイモルフ型の圧電アクチュエータは、その圧電素子に
印加される電圧に応じてアクチュエータ部が古曲する角
度が変わる。本実施例では、これを利用して第10図に
示すように、バイモルフ型圧電アクチュエータ31の圧
電素子側の基端部34を固定し、同アクチュエータ31
の中央部付近を支柱32で保持するようにして圧電素子
に電圧を印加すれば、同アクチュエータ31は自由に平
行移動し、11つ基端部34を支点として自由端部35
が上方へ古曲して回動する。従って、自由端部35に補
助光光源36を装むしておけば、圧電素子に印加される
7ヒ圧に応じて、第9図に示すように補助光光源の光軸
を下方より上方に連続して移動させることができる。
このようなバイモルフ型圧電アクチュエータ31に印加
される電圧は、オペアンプ37と、そのゲイン設定用ト
リマ抵抗38と、発振防止用コンデンサ39と、電流設
定用抵抗40a〜40fとで構成されるD/A変換器3
0によって供給される。このD/A変換器30は、バッ
ファ41を介しCPUから供給される2進数のディジタ
ル信号をアナログ信号に変換するものである。なお、上
記電流設定用抵抗40a〜40fは、それぞれの抵抗値
をRR・・・・・・R1・・・・・・、R6とす1’ 
 2’ れば、R−2Rt−iを満足するように設定されでいる
。上記の点を除く部分は上記第2実施例と同じである。
このように構成された本実施例においては端子T1〜T
6に、CPUより6ビツトの2進数のディジタル値で表
わされた補助光の光軸の角度信号が印加されると、バッ
ファ41を介して電流制限用抵抗40a〜40fにより
ディジタル値がアナログ値の電流量に変換される。変換
された電流は、さらにオペアンプ37で電圧に変換され
てバイモルフ型圧電アクチュエータ31に印加されて補
助光光源36の光軸の向きを変えることになる。
従って、本実施例によれば、補助光ユニットを、圧電素
子と簡単な電子回路のみで構成することができるので、
補助光ユニットが小型化されると共に応答速度が早くな
るという効果を生ずる。
第11図は、本発明の1lFI距装置の第4実施例にお
ける要部の構成図である。この第4実施例では、上記第
3実施例の補助光光源の向きを変えるのにバイモルフ型
圧電アクチュエータで直接補助光光源50を動かさずに
回動ミラー53を介して行なうように構成した点が異な
る。復帰用バネ51とバイモルフ型圧電アクチュエータ
52によって角度を決められる回動ミラー53は、支点
を支軸54で揺動自在に支持されていて、バイモルフ型
圧電アクチュエータ52に加えられる電圧により角度が
決まるように構成されている。バイモルフ型圧電アクチ
ュエータ52に加える電圧を発生する回路および他の部
分の構成は上記第3実施例と同様て゛ある。
このように構成されたこの第4実施例において、バイモ
ルフ型圧電アクチュエータ52の入力端子55に電圧を
加えると、回動ミラー53の角度が変わるから補助光光
源50からの光束の反射角が変オ〕す、従って光軸の角
度が変わる点を除けば上記第3実施例と同様である。
また、第12図に示すようにバイモルフ型圧電アクチュ
エータ52の代わりに磁石片57とコイル55からなる
電磁石56のように引力又は斥力を発生する部材を用い
ても良い。
本実施例によれば可動部は回動ミラー53だけなので精
度が高く、しかも軽くて速い動作ができると共に補助光
光源50が固定されているので故障の発生する虞れが少
なくなる。
第13図は、本発明の7jp1距装置の第5実施例にお
ける要部の構成図である。この第5実施例においては、
前記第2実施例の補助光ユニット5を、コリメータ光学
系60と多数の発光素子からなる補助光光源アレイ61
によって構成した点が異なる。補助光源アレイ61のう
ちの1個の発光素子が発光すると、その位置に対応した
方向にコリメータ光学系60によって光束が放射される
。また、コリメータ光学系60と補助光源アレイ61は
「1的の被写体距離においてスポット光となるようにピ
ント位置を考慮して斜めに配置しである。なお、補助光
源アレイ61の各素子は必らずしも一定形状で一定間隔
位置に配置されているとは限らない。
またアレイの代イつりに素子自身を移動させても良い。
このように構成された本実施例では、上記各実施例が可
動ミラー等の可動部材を回動して補助光の照射角を変え
ていたのと異なり発光する素子の位置を変えることによ
り補助光の光軸の向きを変えている点を除けば、その他
の機能は第3実施例と同様である。
この第5実施例によれば構成が簡q1で小型化。
軽量化ができる。更に補助光源アレイを用いた場合、機
械的な可動部材が無くなるので高速化、高仁頼性、省力
化が可能となる。
ところで、上記各実施例に共通して言えることだが、第
4図、第5図に示したAFセンサ3A。
3BのAFセンサ画素20.22への光量が最大となる
ように補助光の向きを決めればPSD21や受光器23
a、23bはなくても支障はない。
しかしながら、上記PSD21や受光2g23a。
23bがあったほうがシステムとしてのAFI距装蓋装
置単になる。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、パララックスが無く
なるので補助光を細いビームにすることができ被写体照
度が増えると共にビーム光なのでコントラストを付ける
必要が無くなって効率が良くなる。しかも、AF演算前
の補助光投光時に、被写体距離が大体分かるので合焦速
度が速くなりピンボケが大きくてAFが難しい、あるい
は不可能なときでもレンズを動かす距離と向きが分かる
という効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1実施例を示すC別記装置の概略
構成図、 第2図は、本発明の第2実施例を示す測距装置の概略構
成図、 第3図は、本発明の測距装置の構成ブロック図、第4図
および第5図は、補助光光軸調整センサを含むAFセン
サの構成をそれぞれ示したものであって、第4図はPS
Dを用いた場合を、第5図は受光器を用いた場合をそれ
ぞれ示す正面図、第6図および第7図は、補助光光軸調
整センサの構成をそれぞれ示したものであって、第6図
はPSDを用いた場合を、第7図は受光器を用いた場合
をそれぞれ示す正面図、 第8図(A) 、 (13) 、 (C)は、本発明の
API距装置のフローチャートであって、(A)は大体
のピント位置がフォーカスゾーンで分かる場合の全体の
フローを、(B)は前ビン、後ピンの判断がriJ能な
場合の要部のフローを、(C)は大ボケと低コントラス
トの判断が可能な場合の要部のフローを、それぞれ示す
フローチャート、 第9図は、本発明の測距装置において補助光を至近側か
ら無限遠側にスキャンする際の補助光の作用を示す図、 第10図は、本発明の第3実施例を示すa−1距装置に
おける補助光照射角可変手段の要部構成図、第11図は
、本発明の第4実施例を示す4−1距装置における補助
光照射角可変手段の要部構成図、第12図は、上記第3
実施例および第4実施例において使用したバイモルフ型
圧電素子を電磁石に置換した場合の要部構成図、 TS13図は、本発明の第5実施例を示す7N−1距装
置における補助光照射角可変手段の要部構成図である。 1・・・・・・・・・・・・・・・被写体3・・・・・
・・・・・・・・・・AFセンサ(a11距用受光部)
4・・・・・・・・・・・・・・・レンズ駆動系(駆動
手段)5・・・・・・・・・・・・・・・補助光ユニッ
ト(補助光照射部)8・・・・・・・・・・・・・・・
CPU (第1および第2演算手段)11・・・・・・
・・・・・・補助光光源(補助光照射部)12・・・・
・・・・・・・・エンコータ(”)13・・・・・・・
・・・・・モ − タ(〃)14・・・・・・・・・・
・・++J動ミラー(照射角可変手段)16・・・・・
・・・・・・・補助光発光部(補助光照射部)17・・
・・・・・・・・・・固定ミラー (〃)36.50・
・・補助先光源 (/〆  )60・・・・・・・・・
コリメータ光学系(照射角可変手段)61・・・・・・
・・・補助光源アレイ(補助光照射部照射角可変手段)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被写体光を受光する測距用受光部と、該受光部か
    らの出力に基づき、被写体距離を演算する第1の演算手
    段と、 該受光部と離れて配置されていて、被写体を照射する補
    助光を発する補助光照射部と、 該照射部からの補助光の照射角を変える照射角可変手段
    と、 上記受光部に上記補助光の被写体からの反射光が入射さ
    れていることを検出し、その出力で上記照射角可変手段
    を停止させる検出手段と、 を具備したことを特徴とする測距装置。
  2. (2)請求項1記載の測距装置と、 上記検出手段からの出力があったときに、上記照射角可
    変手段の照射角から大まかな被写体距離を演算する第2
    の演算手段と、 該第2の演算手段の出力に基づき、上記第1の演算手段
    による測距演算に先立って、上記受光部からの出力によ
    って撮影レンズを駆動し始める駆動手段と、 を備えた自動焦点調節装置。
JP2489688A 1988-02-04 1988-02-04 測距装置 Pending JPH01199113A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5731897A (en) * 1995-07-03 1998-03-24 Nikon Corporation Zoom lens with an image stabilizing function
JP2005326451A (ja) * 2004-05-12 2005-11-24 Konica Minolta Photo Imaging Inc 撮像装置

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