JPH066664A - オートフォーカス装置 - Google Patents

オートフォーカス装置

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JPH066664A
JPH066664A JP4164714A JP16471492A JPH066664A JP H066664 A JPH066664 A JP H066664A JP 4164714 A JP4164714 A JP 4164714A JP 16471492 A JP16471492 A JP 16471492A JP H066664 A JPH066664 A JP H066664A
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JP
Japan
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subject
output
contrast
infrared
focus
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JP4164714A
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Inventor
Etsuro Kawakami
悦郎 川上
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Casio Computer Co Ltd
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Casio Computer Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、赤外方式によるオートフォーカス動
作が不能となる至近距離にある被写体の有無を検出でき
るようにしている。 【構成】赤外LED581より赤外光を照射するととも
に被写体583からの反射光をPSD585で受光し被
写体583までの距離に応じた出力を検出して被写体5
83に対するフォーカス位置を制御するとともに、赤外
LED581の赤外光により検出不能な至近距離の被写
体587に対しては赤外LED586より赤外光を照射
して被写体587からの反射光をPSD585で受光す
ると、至近距離に被写体587が存在する警告ランプを
表示するとともに、コントラスト方式のオートフォーカ
ス動作への切り換えを阻止するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子カメラなどに利用
されるオートフォーカス装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子カメラの発達は目覚ましいものがあ
り、最近のカメラに見られるようなオートフォーカス装
置を採用したものも実用化されつつある。しかして、従
来、このような電子カメラに適用されるオートフォーカ
ス装置として、赤外光検出を利用してオートフォーカス
動作を実現したものもある。
【0003】図5は、このようなオートフォーカス装置
の一例を示すもので、赤外LED1より出力される赤外
光を投光レンズ2を通して被写体3に向け照射するとと
もに、被写体3で反射される赤外光を受光レンズ4を通
してPSD(Position Sensitive Device)5上に結像さ
せ、この結像スポットから電流、電圧変換により電気信
号を求めるとともに、この電気信号に基づいて被写体3
までの距離を求め、フォーカスモータを駆動することに
よりオートフォーカス動作を実現している。
【0004】ところが、このような赤外光検出を利用し
たオートフォーカス装置にあっては、赤外光の投光およ
び受光が行われるため、赤外LED1の発光強度により
投光、受光距離に限界があり、被写体までの距離が大き
くなって赤外光による検出ができないようになると、オ
ートフォーカス動作が難しくなる欠点があった。
【0005】そこで、従来、このような赤外光検出を利
用したオートフォーカス装置による欠点を補うため、カ
メラ仕様により定まる最短撮影可能距離(以下、MOD
と称する。)から赤外光の投光、受光距離の限界までを
赤外方式によるオートフォーカス動作を優先して使用
し、それより遠い被写体に対しては、コントラスト方式
を使用することが考えられている。
【0006】図6は、このようなコントラスト方式の一
例を示すもので、レンズ系11の光軸上に絞り12を介
してCCD13を配置し、これらレンズ系11および絞
り12を介して被写体の撮影像をCCD13の撮像面に
結像するようにする。この場合、レンズ系11には、該
レンズ系11をその光軸方向に移動するフォーカスモー
タ14を設けて結像のピント調整を可能にし、また、絞
り12には、該絞り12の開度を制御する絞りモータ1
5を設けている。そして、CCD13より撮像された画
像信号を撮像回路16に与え、この撮像回路16より輝
度信号を抽出し、この輝度信号をハイパスフィルタ17
に与えて輝度信号中に含まれる高域成分を検出し、さら
に、この輝度信号中の高域成分を整流回路18に与え、
ここで整流することにより撮影された画像のコントラス
トに比例した直流電圧をコントラスト電圧として求め、
このコントラスト電圧をオートフォーカス駆動回路19
に与える。これにより、この時のコントラスト電圧によ
りフォーカスモータ14を駆動してレンズ系11による
ピント調整を行うが、この場合、レンズ系11を移動し
てピント位置を動かしていくと、撮影された画像のコン
トラストが変化し、合焦位置で最大となることから、オ
ートフォーカス駆動回路19によりコントラスト電圧が
最大になるようにフォーカスモータ14を駆動すること
でコントラストオートフォーカスを実現している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
赤外方式とコントラスト方式を併用したものは、赤外方
式によるオートフォーカス動作が不能になった場合、そ
の原因が、被写体が赤外光の投光、受光距離の限界より
遠い位置にあるためかMODとカメラ本体の間に位置す
るためかを区別する機能を持ち合わせていないため、仮
にMOD近傍を移動するような被写体を撮影しようとす
ると、被写体がMODよりカメラ本体側に入って赤外方
式によるオートフォーカスが不能になると、不必要にコ
ントラスト方式のオートフォーカス動作に切り換えら
れ、カメラレンズがいきなり無限遠方向に駆動するよう
な誤動作を生じることになり、撮影者に不要な戸惑いを
与えるなどカメラを使用する上で使いずらい欠点があっ
た。
【0008】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、赤外方式によるオートフォーカスの誤動作を確実に
防止できるオートフォーカス装置を提供することを目的
とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、被写体を撮像
する撮像手段、赤外光を照射するとともに被写体からの
反射光を受光し該被写体までの距離に応じた出力を検出
する第1の測定手段、撮像手段のフォーカス位置を調整
するフォーカス駆動手段、第1の測定手段の出力に基づ
いてフォーカス駆動手段による前記被写体に対する撮像
手段のフォーカス位置を制御する制御手段、第1の測定
手段にて検出不能な至近距離の被写体に対して赤外光を
照射するとともに該被写体からの反射光を受光する第2
の測定手段、第2の測定手段の出力により警告情報を出
力するとともに、フォーカス駆動手段の動作を阻止する
手段により構成されている。
【0010】
【作用】この結果、本発明によれば第1の測定出手段に
て検出不能な至近距離に被写体が存在すると、この被写
体に対して第2の測定出手段より赤外光が照射され該被
写体からの反射光が検出され被写体の存在が確認される
と、警告情報が出力されるとともに、フォーカス駆動が
阻止されるようになり、至近距離にある被写体の存在を
確認できるとともに、撮像手段が不用意に無限遠方向に
駆動するような誤動作を防止できる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従い説明す
る。
【0012】図1は同実施例のオートフォーカス装置が
適用される電子カメラの概略的構成を示すものである。
図において、21はレンズ系で、このレンズ系21は、
フォーカスモータ22によりその光軸上に沿って移動可
能にしている。そして、レンズ系21の光軸上にCCD
23を配置し、レンズ系21を介して被写体の撮影像を
CCD23の撮像面に結像するようにしている。ここ
で、CCD23は、タイミング発生器231により動作
タイミングが計られるCCDドライバ232によりその
撮像動作を制御されるようになっている。
【0013】CCD23より撮像された画像信号はプロ
セス回路24に与えられる。プロセス回路24では、画
像信号より輝度信号YH と色信号Cを抽出するようにし
ている。
【0014】プロセス回路24からの輝度信号YH と色
信号Cは、A/D変換器25に与えられ、ここでデジタ
ル化される。そして、デジタル化された輝度信号YH
は、加算器26、27の一方の入力端子にそれぞれ与え
られる。加算器26は、その加算出力をスイッチ28を
介してフィールドメモリ29に与え、このフィールドメ
モリ29の出力が他方の入力端子に与えられる。また、
加算器27は、その加算出力をスイッチ30を介してフ
ィールドメモリ31に与え、このフィールドメモリ31
の出力が他方の入力端子に与えられる。この場合、各ラ
イン毎の輝度信号YH のデータとしてA、B、C、D、
E、F、…が与えられるとすると、フィールドメモリ2
9では、A+B、C+D、E+F、…の内容のフィール
ドデータが記憶され、また、フィールドメモリ31で
は、B+C、D+E、F+G、…の内容のフィールドデ
ータを記憶するようにしている。
【0015】ここで、ビデオスルーの場合(ビューファ
インダでCCDからの画像を見る場合)は、フィールド
メモリ31の出力がスイッチ32を介して取出され、ガ
ンマ補正部33にてガンマ補正された後、エンハンサ部
34にて輪郭強調され、スイッチ35を通して出力され
る。一方、これと同時にA/D変換器25でデジタル化
された色信号Cは、スイッチ36、輝度信号YH とのタ
イミングを合わせるための同時化部37を介して色差生
成部38に与えられ、R−Y、B−Yの色差信号として
生成され、スイッチ39、40を介してフィールドメモ
リ41、42にそれぞれ記憶される。そして、これらフ
ィールドメモリ41、42より取出されるR−Y、B−
Yの色差信号は、スイッチ35を通して出力される輝度
信号YHとともにカラービューファインダROMテーブ
ル43に与えられる。これにより、ドライバ44の制御
によりROMテーブル43より対応表示データが出力さ
れ、カラービューファインダ45にビデオスルー画像と
して表示される。このROMテーブル43は輝度信号Y
H 、色差信号R−Y、B−YからRGB信号を作るため
のものである。
【0016】また、スチル画撮像の場合は、フィールド
メモリ29の出力が1Hメモリ46に与えられ、この1
Hメモリ46の出力を加算器47の一方の入力端子に与
える。この加算器47は、他方の入力端子にフィールド
メモリ29からの出力が与えられ、これらの加算結果を
出力する。そして、加算器47の出力はスイッチ32を
介して取出され、ガンマ補正部33にてガンマ補正さ
れ、エンハンサ部34にて輪郭強調され、再びフィール
ドメモリ29に戻される。また、これと同時にA/D変
換器25でデジタル化された色信号Cは、フィールドメ
モリ48に与えられるとともに、加算器49の一方の入
力端子に与えられる。この加算器49は他方の入力端子
にフィールドメモリ48からの出力が与えられ、これら
の加算結果を出力する。そして、加算器49の出力は、
スイッチ36、同時化部37を介して色差生成部38に
与えられ、R−Y、B−Yの色差信号として生成され、
スイッチ39、40を介してフィールドメモリ41、4
2にそれぞれ記憶される。そして、これらのフィールド
メモリ29の輝度信号YH とフィールドメモリ41、4
2の色差信号R−Y、B−Yは、フレームスチル画像と
して外部メモリ50に記憶されるようになる。
【0017】なお、画像再生の場合は、外部メモリ50
より輝度信号YH がスイッチ30を介してフィールドメ
モリ31に書き込まれ、色差信号R−Y、B−Yがスイ
ッチ39、40を介してフィールドメモリ41、42に
書き込まれる。そして、フィールドメモリ31の出力は
スイッチ32、35を介して取出され、フィールドメモ
リ41、42からの出力とともにROMテーブル51に
与えられる。これにより、エンコーダ/タイミング発生
器52の制御によりROMテーブル51より対応表示デ
ータが出力され、D/A変換器53でアナログ信号に変
換され、アンプ/バッファ54を介してビデオ再生信号
として出力されるようになる。
【0018】一方、上述のプロセス回路24には、コン
トラスト検出部55を接続している。このコントラスト
検出部55は、プロセス回路24より出力される輝度信
号YH が与えられ、この輝度信号YH より撮像コントラ
ストを検出するようにしている。
【0019】図2は、このようなコントラスト検出部5
5の構成を示している。図において、551はバンドパ
スフィルタで、プロセス回路24より与えられる輝度信
号YH より所定帯域の信号を抽出するようにしている。
そして、このバンドパスフィルタ551より抽出された
所定帯域の信号は、スイッチ552を介して整流回路5
53に与えられる。ここで、スイッチ552は後述する
メインコントローラ56から与えられるタイミング信号
により切り替え動作されるもので、バンドパスフィルタ
551より出力される所定帯域の信号で、撮影画像の所
定範囲に相当する信号のみを整流回路553に与えるよ
うにしている。そして、整流回路553で整流した信号
を積分回路554で積分し、これをA/D変換器555
を介してコントラスト値を示す信号として出力するよう
にしている。そして、このようなコントラスト検出部5
5のコントラスト信号を、メインコントローラ56に与
えている。
【0020】また、メインコントローラ56には、赤外
ユニット58を接続している。この赤外ユニット58
は、図3に示すように、赤外LED581からの赤外光
をレンズ582を介して被写体583に向け照射し、こ
の被写体583で反射される赤外光をレンズ584を介
してPSD585上に結像させるようにしている。ま
た、赤外LED581に並べて他の赤外LED586を
設けている。この赤外LED586は、MODとカメラ
本体との間に位置する被写体587を検出するためのも
ので、この赤外LED581からの赤外光をレンズ58
2を介してMODとカメラ本体の間に向けて照射し、こ
の間に被写体587が存在すれば、この被写体587で
反射される赤外光をレンズ584を介してPSD585
上に結像させるようにしている。そして、このような赤
外ユニット58のPSD585の出力をメインコントロ
ーラ56に与えている。
【0021】メインコントローラ56は、コントラスト
検出部55および赤外ユニット58に対して各種の制御
指令を与えるとともに、これらの出力に応じてフォーカ
ス駆動回路57および警告表示部59を制御するように
している。
【0022】フォーカス駆動回路57は、メインコント
ローラ56の制御に従ってフォーカスモータ22を駆動
してCCD23に対する結像位置、つまりピント位置が
最適になるように調整するオートフォーカスを実現する
ようにしている。また、警告表示部59は、赤外ユニッ
ト58によりMODとカメラ本体の間に位置される被写
体587の存在が検出されると、その旨を表示するもの
である。次に、以上のように構成した実施例の動作を図
4に示すフローチャートにより説明する。
【0023】いま、図示しないカメラのレリーズボタン
が半分だけ押し下げられると、図3に示す赤外ユニット
58において赤外LED581から赤外光が出力され、
レンズ582を介してルートAを通り被写体583に照
射される(ステップ41)。そして、被写体583で反
射される赤外光は、ルートA´を通りレンズ584を介
してPSD585に到達される。この場合、赤外LED
581から発光された赤外光は、PSD585に到達す
る前に被写体583までの距離、被写体583の反射
率、レンズ表面での反射率などで減衰される。
【0024】この状態で、PSD585からの出力検出
が行われ(ステップ42)、その出力の有無がメインコ
ントローラ56により判断される(ステップ43)。こ
こで、被写体583で反射される赤外光がPSD585
に十分に入力され、出力有と判断されると、PSD58
5上の結像スポットから電流、電圧変換により電気信号
が求められるとともに、この電気信号に基づいて被写体
4までの距離が求められ、さらにこの距離データからフ
ォーカスモータ22の送り出し量が求められ、フォーカ
ス駆動回路57に与えられる。これによりフォーカスモ
ータ22は、送り出し量にしたがってレンズ系21を光
軸方向に動かすようになり、被写体に対するフォーカス
位置が調整され、赤外方式によるオートフォーカス動作
が実行される(ステップ44)。
【0025】一方、PSD585に赤外光が到達するこ
とがなく、出力無と判断されると、今度は、赤外LED
586から赤外光が出力される。この赤外LED586
からの赤外光はレンズ582を介してルートBを通りM
ODとカメラ本体の間に向けて照射される(ステップ4
5)。そして、PSD585からの出力検出が行われ
(ステップ46)、その出力の有無がメインコントロー
ラ56により判断される(ステップ47)。
【0026】ここで、MODとカメラ本体の間に被写体
587が存在すると、被写体587で反射された赤外光
は、ルートB´を通りレンズ584を介してPSD58
5に入力されるので、ステップ47においてPSD58
5の出力有と判断される。
【0027】そして、この時のPSD585の出力がメ
インコントローラ56に与えられると、警告表示部59
の警告ランプが表示され、MODとカメラ本体の間に被
写体587が存在する旨の警告表示が行われる(ステッ
プ48)。また、この場合は、コントラスト方式のオー
トフォーカス動作への切り換えは行われない。
【0028】一方、赤外LED586から赤外光が出力
された状態で、MODとカメラ本体の間に被写体が存在
しない場合は、PSD585に赤外光が入力されること
がないので、ステップ47でPSD585の出力無と判
断される。
【0029】この場合、ステップ49に進み、フォーカ
スモータ22により撮影レンズを至近端に移動する。そ
して、この状態からCCD23がCCDドライバ232
により駆動され、レンズ系21を通して被写体を撮像す
る。撮像された画像信号は、プロセス回路24に与えら
れ、輝度信号YH と色信号Cが抽出される。
【0030】そして、プロセス回路24からの輝度信号
YH は、コントラスト検出部55に与えられ、コントラ
スト値が測定され、コントラスト方式によるオートフォ
ーカス動作が実行される(ステップ50)。
【0031】ここで、コントラスト検出部55での動作
を説明すると、いま、プロセス回路24より輝度信号Y
H が入力され、バンドパスフィルタ551に与えられる
と、所定帯域の信号が抽出される。そして、このバンド
パスフィルタ551より抽出された所定帯域の信号は、
スイッチ552を介して整流回路553に与えられ、整
流出力として取り出され、この出力を積分回路554で
積分するとともに、A/D変換器555を介してコント
ラスト値を示す信号として出力される。
【0032】この場合、コントラスト検出部55より得
られたコントラスト値を、ワーク(メインコントローラ
56内のメモリのワークエリア)に格納し、次いで、フ
ォーカスモータ22を僅かに駆動し、これにより得られ
るコントラスト値とワークのコントラスト値を比較しな
がらワークの内容を書き換えるような一連の動作を繰返
すことで、コントラスト値が最大になるようにフォーカ
ス駆動回路57を制御し、これに従ってフォーカスモー
タ22を駆動して、レンズ系21を光軸方向に動かすこ
とにより、CCD23の被写体に対するフォーカス位置
が最適になるように調整するコントラストオートフォー
カスが実現されることになる。
【0033】そして、このようなコントラストオートフ
ォーカス動作により最適なフォーカス位置に設定された
状態で、CCD23より撮像された画像信号は、プロセ
ス回路24に与えられ輝度信号YH と色信号Cが抽出さ
れ、A/D変換器25に与えられ、ここでデジタル化さ
れたのち、上述したビデオスルーおよびスチル画撮像な
どに供されるようになる。
【0034】従って、このようにすれば、被写体がMO
Dとカメラ本体の間に存在し、赤外LED581から発
光された赤外光の被写体からの反射光をPSD585で
受けることができない場合は、他の赤外LED586よ
りMODとカメラ本体の間に向けて赤外光を出力し、被
写体からの反射光をPSD585で受けとると、警告表
示部59で警告ランプを点灯し、MODとカメラ本体の
間に被写体が存在する旨を警告表示するとともに、コン
トラスト方式のオートフォーカス動作への切り換えを阻
止するようにできるので、撮影者は至近距離にある被写
体の存在を確認できるとともに、不必要にコントラスト
方式のオートフォーカス動作に切り換えられることでレ
ンズ系が不用意に無限遠方向に駆動するような誤動作を
防止できるようにもなり、撮影者に不要な戸惑いを与え
るなどのカメラを使用する上での使いずらさを解消でき
ることになる。
【0035】なお、本発明は上記実施例にのみ限定され
ず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。
上述した実施例では、LED586とLED581を別
に設けたが、LED581の位置を動かしてLED58
6として使用するようにしてもよい。また、上述した実
施例では、赤外方式によるオートフォーカス動作が不能
になった時に他の赤外LEDによりMODとカメラ本体
との間の被写体の存在を検出し警告表示を行うようにし
ているが、このような機能は、コントラスト方式を併用
しないカメラでも使用することができる。また、上述し
た実施例では電子カメラに本発明を適用した例を述べた
が、ビデオカメラなどにも適用することができる。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば第1の測定手段にて検出
不能な至近距離に被写体が存在すると、この被写体に対
して第2の測定手段より赤外光が照射され該被写体から
の反射光が検出され被写体の存在が確認されると、警告
情報が出力されるとともに、フォーカス駆動が阻止され
ので、至近距離の被写体の存在を確認できるとともに、
撮像手段が不用意に無限遠方向に駆動するようなオート
フォーカスの誤動作を確実に防止でき、撮影者に不要な
戸惑いを与えるなどカメラを使用する上で問題点を解決
し、使い勝手の著しい向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略構成を示す図。
【図2】実施例に用いられるコントラスト検出部の概略
構成を示す図。
【図3】実施例に用いられる赤外ユニットの概略構成を
示す図。
【図4】実施例の動作を説明するためのフローチヤー
ト。
【図5】従来の赤外光検出によるオートフォーカス装置
の一例の概略構成を示す図。
【図6】従来のコントラスト検出によるオートフォーカ
ス装置の一例の概略構成を示す図。
【符号の説明】
21…レンズ系、22…フォーカスモータ、23…CC
D、231…タイミング発生器、232…CCDドライ
バ、24…プロセス回路、25…A/D変換器26、2
7、47、49…加算器、29、31、41、42、4
8…フィールドメモリ、33ガンマ補正部、34…エン
ハンサ部、37…同時化部、38…色差生成部、43…
カラービューファインダROMテーブル、44…ドライ
バ、45…カラービューファインダ、46…1Hメモ
リ、50…外部メモリ、51…ROMテーブル、52…
エンコーダ/タイミング発生器、53…D/A変換器、
54…アンプ/バッファ、55…コントラスト検出部、
551…バンドパスフィルタ、552…スイッチ、55
3…整流回路、554…積分回路、555…A/D変換
器、56…メインコントローラ、57…フォーカス駆動
回路、58…赤外ユニット、581、586…赤外LE
D、582、584…レンズ、583、587…被写
体、585…PSD。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02B 7/28 7/32

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体を撮像する撮像手段と、 赤外光を照射するとともに前記被写体からの反射光を受
    光し該被写体までの距離に応じた出力を測定する第1の
    測定手段と、 前記撮像手段のフォーカス位置を調整するフォーカス駆
    動手段と、 前記第1の測定手段の出力に基づいて前記フォーカス駆
    動手段による前記被写体に対する撮像手段のフォーカス
    位置を制御する制御手段と、 前記第1の測定手段にて検出不能な至近距離の被写体に
    対して赤外光を照射するとともに該被写体からの反射光
    を検出するための第2の測定手段と、 この第2の測定手段の出力により警告情報を出力すると
    ともに前記フォーカス駆動手段での動作を阻止する手段
    とを具備したことを特徴とするオートフォーカス装置。
JP4164714A 1992-06-23 1992-06-23 オートフォーカス装置 Pending JPH066664A (ja)

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JP4164714A JPH066664A (ja) 1992-06-23 1992-06-23 オートフォーカス装置

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JP4164714A JPH066664A (ja) 1992-06-23 1992-06-23 オートフォーカス装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007316496A (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Canon Inc 撮像装置およびその制御方法
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