JPH047533A - 自動プログラムズーム機能を有するカメラ - Google Patents

自動プログラムズーム機能を有するカメラ

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JPH047533A
JPH047533A JP11138490A JP11138490A JPH047533A JP H047533 A JPH047533 A JP H047533A JP 11138490 A JP11138490 A JP 11138490A JP 11138490 A JP11138490 A JP 11138490A JP H047533 A JPH047533 A JP H047533A
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JP
Japan
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zoom
apz
focal length
lens
distance
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JP11138490A
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Motohiro Nakanishi
基浩 中西
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Minolta 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] この発明はカメラに関し、特に自動プログラムズーム機
能を有するカメラに関するものである。
[従来の技術] 近年、自動プログラムズーム(Auto  Progr
am  Zooms以下rAPZJという)機能を有す
るカメラが知られるようになっている。
このAPZ機能とは、被写体距離りが求められると、被
写体距離りと撮影倍率βとの関係を示すプログラムライ
ンによって、自動的に撮影倍率を求め、“f(焦点距離
)=β・D“なる式により焦点距離fを演算し、ズーム
レンズの焦点距離が得られた焦点距離になるようにズー
ムモータを駆動する機能である。
第10図はいわゆる’TTL (ThroughThe
  Lens)位相差検出方式によるカメラの測距原理
を示したものである。
図において、撮影レンズ100を通過した入射光は、リ
レーレンズ101を経由して絞りマスク104により2
つの光束に分割され、再結像レンズ102により撮像素
子CCD103上に設定された基準部と参照部の2つの
領域に結像する。このCCD103上に結像した2つの
像間隔に基づいてデフォーカス量を検出するものである
。すなわ゛ちCCD103の基準部と参照部とに現われ
た像の間隔の、所定間隔に対する大小によってピント状
態すなわち前ピンまたは後ピンの状態が判別される。
通常カメラのフォーカシング用レンズは、レリーズ動作
前は、被写体が無限位置にある場合に合焦するように位
置している。そしてそのフォーカシング用レンズの位置
において、撮像素子CCD103に現われた実際の被写
体による像間隔に基づいてデフォーカス量を検出し、こ
のデフォーカス量に基づいて被写体距離を算出すること
ができる。
第11図は、ズームレンズ機構を有したカメラの撮影光
学系を示す図であり、第12図はそのカメラのファイン
ダ光学系を示す図である。
第11図における(a)の状態は、ズームレンズの焦点
距離が小さい状態(ワイド状態)におけるズームレンズ
群の位置を示したものであり、Cb’)の状態はワイド
状態から、ズームレンズの焦点距離が長い状態(テレ状
態)にレンズ群が移動した場合のズームレンズ群の位置
を示している。
すなわちワイド状態では、第ルンズ群111、第2レン
ズ群113および第3レンズ群115がフィルム面11
7側に寄せられた状態で光軸上に配列されている。
第12図に示されたファインダ光学系も撮影光学系のズ
ームレンズの動作に応じて、ズームモータによってフォ
ーカシングレンズ119が移動され、ズーミング動作に
応じた被写体像がファインダ内に観察することができる
なお、フォーカシング用モータは、通常リレーズボタン
の1段の押込みによって初めて作動する構成になってい
るものが多い。
第13図はAPZ機能を有するカメラに用いられる、被
写体距離とズームレンズめ焦点距離との関係を示すAP
Zプログラムラインの内容を示す図である。
横軸に被写体距離りがとられ、縦軸にズームレンズの焦
点圧ifがとられている。このプログラムラインによっ
ては、被写体距離が1〜11.4mの間にある被写体に
対しては、 f−5XD+45 なる式に基づいて、ズームレンズの焦点距離fが求めら
れる。このようにAPZ機能を有するカメラは、被写体
距離にかかわらず、自動的に撮影倍率が定められるので
、撮影の都度手動でズーミングする必要はなく、その撮
影目的によっては便利なものである。
[発明が解決しようとする課題] 第14図は被写体の実際の撮影距離と、TTL位相差方
式によってカメラで検知された撮影距離との関係を示す
図である。
図から判別されるように、ズームレンズの焦点距離の違
いによって、測距誤差は異なっている。
すなわち、図から明白なように、ズームレンズの焦点距
離が大きいほど、その測距誤差の検知精度は比例して向
上する。その精度は具体的には第10図のTTL位相差
検出方式の測距原理から明白なように、ズームレンズの
焦点距離の2乗に比例して良くなるものである。これは
、撮影レンズがワイド状態にある場合には、テレ状態に
ある場合に比べてその測距誤差は大きくなることを意味
する。
ところで、上記のような従来のAPZ機能を有するカメ
ラでは、連続的なAPZ動作が行なわれた場合、バリフ
ォーカルレンズを含む撮影レンズがズーミングレンズに
含まれていると、いったん合焦状態であってもズーミン
グによって非合焦となってしまう。そのため常時フォー
カシングを続ける必要がある。しかし、フォーカシング
を常時行なうとAPZ動作の追従性が低下するという問
題を生じる。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、バリフォーカルレンズを含む撮影レンズを用い
て行なうAPZ動作の追従性を向上させることである。
[課題を解決するための手段] この発明に係る自動プログラムズーム機能を有するカメ
ラは、バリフォーカルレンズを含む撮影レンズの焦点距
離を変化させるズーム手段と、撮影レンズを通過した被
写体像をピント面上に結像させるフォーカス手段と、被
写体の撮影距離を測定する測距手段と、測距手段によっ
て測定された撮影距離に応じて、ズーム手段によって撮
影レンズの焦点距離を所定距離に自動的に変化させるA
pz手段と、APZ手段の使用を指令する指令手段と、
指令手段の指令出力に応答して、APZ手段を能動化さ
せている間、フォーカス手段の動作を禁止する制御手段
とを備えたものである。
[作用コ この発明においては、APZ動作が行なわれている間フ
ォーカシングが禁止されているので、Apz動作の中断
がない。
[実施例コ 第1図はこの発明の一実施例によるカメラの撮影機構に
かかわる回路の全体構成を示す図である。
図において、撮影動作の全体を制御するCPU2と、測
距用の撮像素子1と、使用者がファインダを覗いたこと
を検知する接眼検知ユニット11と、フォーカシング用
のレンズを駆動するためのAFモモ−7と、モータ7の
回転量をエンコードするエンコーダ9と、ズーム用のレ
ンズを駆動するためのズームモータ8と、モータ8の回
転量をエンコードするエンコーダ10と、AFモモ−7
とズームモータ8とを駆動するためのドライバIC回路
6と、カメラの電源オンを検知するためのスイッチSo
と、カメラのレリーズボタンの1段の押込みでオンとな
るスイッチS1と、レリーズボタンの2段目の押込みに
よってオンとなるスイッチS2と、テレ側にズームを指
令するためのズームスイッチSZ+と、ワイド側にズー
ムを指令するためのズームスイッチS22とから回路が
構成されている。
接眼検知ユニットは、たとえばファインダ近辺に、発光
素子と受光素子とを設ける構成とされる、そして、撮影
者がファインダを覗くことで、発光素子から放射された
光が撮影者によって反射され、その反射光が受光素子に
よって検知されて接眼の有無が検知できる。
CPU2には、エンコーダ9および10によってAFモ
ータとズームモータとの回転量が入力され、その回転量
によって撮影レンズの焦点距離が算出される。その焦点
距離に基づいてドライバIC回路6を介してAFモモ−
7およびズームモータ8を駆動する。これによってフォ
ーカシング動作およびズーミング動作が行なわれるもの
である。
第2A図および第2B図はこの発明の一実施例によるA
PZ動作の初期のスタート時の内容を示すフローチャー
トである。
まずステップS1においてカメラの電源のオン状態が判
別される。この場合、レンズはカメラを小さく収納する
ためのW端に位置していることが多い。次にステップS
3において、撮影者がカメラのファインダを覗いたか否
かが検知される。スイッチSoがオンで撮影者の接眼が
検知された場合、APZ動作に入ってよいものと判断さ
れ、ステップS5において撮像素子CCDによる受光動
作が制御される。すなわち撮像素子CCD内で受光され
た受光量が所定時間において積分され、ステップS7に
おいてその光量のアナログデータが、デジタルデータに
変換される。そしてステップS9において、撮像素子C
CDの出力データに基づくデジタルデータによって測距
可能か否かが判別される。撮像素子CCDの受光量が少
ない場合は、測距が可能になるまで撮像素子CCDの受
光動作が繰返される。
測距が可能である場合(ステップS9でYES)ステッ
プSllで現状の撮影レンズの焦点距離が(fo )が
読込まれる。なおこの焦点距離はズームモータ用のエン
コーダ10による出力信号に基づいて算出される。
ステップ81.3において、被写体距離が測距結果およ
び撮影レンズの焦点距離によって演算される。
すなわち被写体距離Sはデフォーカス量をDFとすると 5=fo2/DF によって演算される。
ステップS15において、演算された被写体距離に対し
て理想的な撮影倍率になるように、APZライン(第1
3図参照)に基づいて撮影レンズの焦点距離f、が演算
される。
次にステップS17において、その焦点距離f1が現時
点での撮影レンズの焦点距離foに近いか否かが判別さ
れる。撮影距離f1が焦点距離f0に所定値に、より近
い場合、ステップS39においてその焦点距離f、にズ
ーミングすべくレンズが駆動され、連続的なAPZ動作
を可能とするコンティニアスAPZ動作に移行する。
一方、焦点距離f、が現時点での焦点距離f。
に対して所定回に、より離れている場合(ステップS1
7でNO)、撮影レンズはワイド側(W)からテレ側(
T)にズーミングが開始される(S19)。ステップS
21において、撮影レンズの移動開始時における焦点距
離f8が読込まれる。
次にステップ823において撮像素子CCDの受光動作
が制御され、被写体像の受光動作が開始される。ステッ
プS25において撮影レンズの移動開始から所定時間経
過した時点における撮影レンズの焦点距離fEが読込ま
れる。そして撮像素子CCDからの出力としてのアナロ
グデータがデジタル変換され、ステップS29で測距動
作が可能であるか否かが判別される。
被写体像のコントラストが低下したような場合は、測距
動作が不可能であるのでステップS41で撮影レンズの
ズーミング動作がストップされ、コンティニアスAPZ
に移行する。
ステップS29で測距が可能と判別された場合、ステッ
プS31で被写体距離が演算される。このときの被写体
距離Sは以下の式によって演算される。
S−((fs +fE)/2) 2/DF次に、算出さ
れた被写体距離Sに基づいてステップ333において撮
影レンズが駆動されるべき焦点距離f、がAPZライン
に基づいて演算される。ステップS35で現時点の撮影
レンズの焦点距離f、が読込まれる。
次にステップS37において駆動焦点距離f。
と現時点の焦点距離f。との差が所定値に2以下である
か否かが判別される。所定値以下であれば、ステップ8
43で焦点距離f1にズーミングすべく撮影レンズが駆
動され、コンティニアスAPZ動作に移行する。
駆動焦点距離f1と現時点の焦点距離f、との差が所定
値に2より大きいとき(ステップS37でNO)、ステ
ップS19に戻り、さらにテレ側にズーミングしてステ
ップS19ないしステップS37の動作を繰返す。
第3A図および第3B図は、第2B図で示したコンティ
ニアスAPZ動作の具体的内容を示すフローチャートで
ある。
ここでコンティニアスAPZ動作とは、被写体の移動に
合わせて、または、撮影被写体を変えた時に円滑な連続
ズーミングを行なう動作である。
ステップS51において撮影者によるファインダを覗く
動作、すなわち接眼検知があったか否かが判別される。
接眼検知が認められると、ステップS53でズームスイ
ッチがオンされたか否かが判別される。ズームスイッチ
がオンされたときはズーム動作に移る。ズーム動作につ
いては後述する。
ズームスイッチが押されていないとき(ステップ353
でNo)、ステップS55で撮像素子CCDの受光動作
の制御が行なわれ、デジタル変換されたCCD出力が得
られる(S57)。
ステップS59でCCD出力に基づいた測距が可能か否
かが判別される。測距が可能でないとき、ステップS5
1に戻り上記の動作を繰返す。測距が可能なとき(ステ
ップS59でYES)、ステップS61で現時点の焦点
距離f、が読込まれる。
そして、焦点距離foに基づいて被写体距離が演算され
る(86 B)。その被写体距離に対して理想的な撮影
倍率になるように、駆動焦点距離f。
をAPZラインに基づいて演算する。
次にステップS67でズーミング判定動作が行なわれる
が、その内容については第4図にて後述する。
ステップS67でズーミング判定がYESとなった場合
、ステップS69でそのズーム方向が現状焦点距離fo
と駆動焦点距離f、の値に基づいて判定される。そして
ステップS71でそれらの焦点距離の差の絶対値を廷と
して求める。次にステップ873で焦点距離の差の絶対
確証に応じたズームスピードが設定されるが、その対応
関係については、下記の表に示されている。
ステップS75において、ステップS69で判定された
ズーム方向がテレ方向か否かが判別される。ズーム方向
がテレ方向であるときは、ステップS77で、CPU2
においてタイマToがリセットされる。ズーム方向がワ
イド方向であるとき、ステップS81で、タイマToが
セットされタイマが作動される。その後上記で求められ
たズームスピードおよびズーム方向に基づいて、撮影レ
ンズがズーム駆動される(S79)。そしてステップS
51に戻り上記の動作を繰返す。
第4図は第3B図におけるズーミング判定ステップS6
7の具体的内容を示すフローチャートである。
このズーミング判定フローを説明するために第5図を参
照して、被写体のテレ方向およびワイド方向への移動に
関しての位置関係について説明する。
図においてSは被写体の当初の位置を示し、αは被写体
の位置Sからワイド方向に距離αだけ移動した位置を示
す。−αは被写体の位置がテレ方向に距離αだけ移動し
た位置を示し、−βはテレ方向に被写体が距離βだけ移
動した位置を示している。
そしてfαは被写体がαの位置にあるときのAPZライ
ンに基づく撮影レンズの焦点距離であり、f、およびf
−、同様に被写体が一αおよび一βの位置にあるときの
焦点距離を示したものである。
ステップS81で第3B図でセットされたタイマToの
値が、所定値に8未満であるか否がか判別される。タイ
マToが所定値より小さいとき、ステップ883でxO
rの値が次式にて求められる。
1 / xび一1/S+1/α 次にステップS85でX7の値が次式にて求められる。
1 / x −、i −1/ S  1 /αそして上
記で求められたX(yに基づいて、APZラインより対
応する焦点距離fcIが演算される(S 87)。また
同様にX−C%に基づいて、APZラインによって焦点
距離f−ヒが演算される(S89)。
次に、S91において現時点の焦点距離fOがflyと
L□の間にあるか否かが判別される。その間にある場合
、ステップ893で、駆動焦点距離f、と現時点の焦点
距離foの差の絶対確証が演算され、その値が所定値に
4より小さいが否がが判別される(S 95)。値廷が
所定値に4より小さいとき、ズーミング判定としては“
YES”としてリターンする。
以上に示したようにステップ883〜S91の処理は、
被写体がテレ方向およびワイド方向に所定距離αより大
きく動いたと検出したときにズーミングを行なう処理を
示している。
タイマToが所定値に3より大きいとき(ステップS8
1でNO)、ステップS97へ進む。これはズーミング
がワイド方向へなされたとき、所定時間経過前までは次
のズーミング動作を行なわないことを意味している。そ
して、ステップS97で値X〆が次の式にて求められる
1 / x o(= 1 / S + 1 /α次にス
テップS99において値x15が次式にて求められる。
1 / x /3−1 / S  1 /βそしてステ
ップ5101において上記で求められた値xC7に基づ
いて、APZラインによって焦点距離fI、が演算され
る。ステップ8103において上記で求められたX−ρ
に基づいて、APZラインによって焦点距離f−ρが演
算される。ステラプ105において現状の焦点距離fo
が焦点距離fr:Iとf−戸との間にあるか否かが判別
される。その間にあるときはステップ993に進むが、
その間の値にないときはズーミング判定は“NO”とし
てリターンする。
上記で示したように、ステップ397〜ステツプ510
5における処理は、被写体がワイド方向には距離α、テ
レ方向には距離βより大きく動いたと検出されたとき、
初めてズーミング動作を行なおうとするものである。
なお、距離αく距離βであるので、タイマT。
に基づく所定時間経過前まではステップ883以降には
移らず、被写体が大きく動いたと検出するまではズーミ
ングが行なわれないことになる。
第6図は、スイッチS、がオンされたときに行なわれる
内容を示すフローチャートである。
スイッチS、がオンされたとき、すなわちレリーズボタ
ンが第1段目まで押込まれたとき、CPUに割込みがか
かり、本図に示すルーチンに入るものである。
ステップ5101で、撮像素子CCDの受光動作の制御
が行なわれ測距動作が始まる。そしてステップ5103
で、撮像素子CCDの出力がアナログデータからデジタ
ルデータに変換される。そしてステップ5105で測距
が可能か否かが判別される。測距が可能なときステップ
5107でデフォーカス量DFが演算されるが、測距が
可能でないときはステップ5101に戻って測距動作を
繰返す。ステップ5109で、演算されたDF量が合焦
幅未満であるか否かが判別される。デフォーカス量が合
焦幅以上であるときは、ステップ5111でそのデフォ
ーカス量からフォーカシングレンズの繰出し量が算出さ
れる。そして、ステップ8113でフォーカシング動作
が行なわれ、ステップ5101に戻り、DF量が合焦幅
未満になるまで同様の動作を繰返す。
デフォーカス量が合焦幅未満であるとき(ステップ51
09でYES)、ステップ5115に進み、Siのオン
状態が続いているか否かが判別される。その状態が続い
ていないときは、レリーズ動作はないものとしてメイン
ルーチンにリターンする。
一方、ステップS、のオン状態が続いているときは、ス
テップ5117でスイッチS2、すなわちレリーズボタ
ンの第2段目までの押込みがなされたか否かが判別され
る。スイッチS2がオンされたと判断されたときは、レ
リーズ動作に移るが、そうでない場合はステップ511
5に戻り、その状態を維持する。
第7図は、第3A図に示したズーム動作の具体的内容を
示すフローチャートである。
ステップ5121でズーム方向がテレ側であるか否かが
判別される。ズーム方向がテレ側である場合、ステップ
8123でズーム方向としてフラグTがセットされ、ズ
ーム方向がテレ側でない場合、ステップ5125でズー
ム方向にフラグWがセットされ、ズーミングがスタート
する(S125)。ステップ5127でズームスイッチ
(スイッチSZ、またはスイッチ5z2)がオンされて
いるか否が判別され、ズームスイッチが押されていると
きはズーミング動作が継続して行なわれる。
ズームボタンがオンされていないときステップ5129
でズーミングがストップされ、ステップ8131でスイ
ッチS1がオンされているか否かが判別される。スイッ
チS1がオンされていればスイッチS、オン動作のフロ
ーに戻るが、そうでない場合は、ステップ8133でズ
ームスイッチがオンされているか否かが判別される。ズ
ームスイッチがオンされているときはステップ5121
に戻り上記の動作を繰返すが、ズームスイッチがオンさ
れていないときはステップ8131に戻り、スイッチS
、のオン状態によって以後の動作が動作される。
なお、カメラの制御は、原則として一旦ズームボタンが
操作されるとコンティニアスAPZ動作には入らず、電
源がオフされたり、あるいは露光動作が行なわれた後に
コンティニアスAPZ動作が可能となる。但し、この実
際のルーチンでは、スイッチS、がオン状態であればス
イッチS、のオンのフローに戻るので、そこでスイッチ
S、をオフとすればAPZ動作に入ることになる。
第8図は、この発明の一実施例によるAPZの初期動作
のフロー図である。
このフローでは、ステップ5141でカメラの電源スィ
ッチSoがオンとなっているか否かが判別され、オンと
なっているときにステップ8143で焦点距離がfにに
設定される。そして、ステップ5145で接眼検知があ
ったか否かが判別され、接眼検知がされた場合にのみコ
ンティニアスAPZ動作に移る。
第9図は、この発明のさらに他の実施例によるAPZ動
作のフローチャート図である。
このフローでは、ステップ5151においてカメラの電
源スィッチSoがオンとなったか否かが判別される。そ
して、そのスイッチがオンとなっている状態で接眼検知
があった場合(ステップ8153でYES)のみ焦点距
離としてfKが設定された後(ステップ5157)、コ
ンティニアスAPZ動作に移るものである。
[発明の効果] この発明は以上説明したとおり、APZ動作が行なわれ
ている間フォーカシングが禁止されているので、APZ
動作のズーミング速度が向上し、被写体に対する追従性
が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるカメラの全体の回路
構成を示す図、第2A図および第2B図はこの発明の一
実施例によるAPZの初期動作の内容を示すフローチャ
ート図、第3A図および第3B図は第2B図に示されて
いるコンティニアスAPZ動作の内容を示すフローチャ
ート図、第4図は第3B図に示されたズーミング判定の
具体的処理内容を示すフローチャート図、第5図は第4
図の説明に関連した被写体の位置を示す概略図、第6図
はこの発明の一実施例によるスイッチS。 のオンによる割込ルーチンの具体的内容を示す図、第7
図は第3A図に示されているズーム動作の具体的内容を
示すフローチャート図、第8図はこの発明の他の実施例
によるAPZの初期動作の具体的内容を示すフローチャ
ート図、第9図はこの発明のさらに他の実施例によるA
PZの初期動作の具体的内容を示すフローチャート図、
第10図は従来のTTL位相差検出方式の測距原理を示
す図、第11図は一般の撮影光学系の各種レンズ群の配
列状態示す図、第12図は一般のファインダ光学系のレ
ンズの配置を示す図、第13図は従来のAPZラインの
一例を示す図、第14図は一般の撮影レンズの焦点距離
によって異なる、実際の被写体距離とカメラによる被写
体の検知距離との関係を示す図である。 図において、1は撮像素子、2はCPU、6はドライバ
IC回路、7はAFモータ、8はズームモータ、9はエ
ンコーダ、10はエンコーダ、11は接眼検知ユニット
である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 第 図 第 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)自動プログラムズーム機能を有するカメラであっ
    て、 バリフォーカルレンズを含む撮影レンズの焦点距離を変
    化させるズーム手段と、 前記撮影レンズを通過した被写体像をピント面上に結像
    させるフォーカス手段と、 前記被写体の撮影距離を測定する測距手段と、前記測距
    手段によって測定された撮影距離に応じて、前記ズーム
    手段によって前記撮影レンズの焦点距離を所定距離に自
    動的に変化させるAPZ手段と、 前記APZ手段の使用を指令する指令手段と、前記指令
    手段の指令出力に応答して、前記APZ手段を能動化さ
    せている間、前記フォーカス手段の動作を禁止する制御
    手段とを備えた、自動プログラムズーム機能を有するカ
    メラ。
  2. (2)撮影レンズとファインダ用レンズとを独立に備え
    、自動プログラムズーム機能を有し、撮影レンズのズー
    ミングに応じてファインダの視野を変更できるカメラで
    あって、 撮影レンズの焦点距離を変化させるズーム手段と、 前記撮影レンズを通過した被写体像をピント面上に結像
    させるフォーカス手段と、 前記被写体の撮影距離を測定する測距手段と、前記測距
    手段によって測定された撮影距離に応じて、前記ズーム
    手段によって前記撮影レンズの焦点距離を所定距離に自
    動的に変化させるAPZ手段と、 前記APZ手段の使用を指令する指令手段と、前記指令
    手段の指令出力に応答して、前記APZ手段を能動化さ
    せている間、前記フォーカス手段の動作を禁止する制御
    手段とを備えた、自動プログラムズーム機能を有するカ
    メラ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015011112A (ja) * 2013-06-27 2015-01-19 キヤノン株式会社 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム

Cited By (1)

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JP2015011112A (ja) * 2013-06-27 2015-01-19 キヤノン株式会社 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム

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