JPH087318B2 - 自動焦点装置 - Google Patents
自動焦点装置Info
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- JPH087318B2 JPH087318B2 JP61007865A JP786586A JPH087318B2 JP H087318 B2 JPH087318 B2 JP H087318B2 JP 61007865 A JP61007865 A JP 61007865A JP 786586 A JP786586 A JP 786586A JP H087318 B2 JPH087318 B2 JP H087318B2
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- focusing lens
- focusing
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ビデオカメラ等の撮像装置における自動焦
点装置に関し、特に映像信号を用いて焦点調節を行う自
動焦点装置に関する。
点装置に関し、特に映像信号を用いて焦点調節を行う自
動焦点装置に関する。
[従来の技術] 従来のこの種の自動焦点装置は大別して能動型のもの
と受動型のものとに分類できる。
と受動型のものとに分類できる。
このうち能動型のものには赤外線方式と超音波方式が
あり、近年では赤外光をカメラ側から発光し、被写体上
にスポット像を形成し、その反射光をカメラ側の受光素
子にて検出し、焦点合わせを行う赤外線方式が測距精度
が高いので一般的に使用されているが、この方式では被
写体距離に応じて受光素子等を動かす連動機構が必要で
あり、そのためどうしても構造が複雑になり、また複雑
な調整も必要となり、組立調整効率が悪い等の欠点があ
った。
あり、近年では赤外光をカメラ側から発光し、被写体上
にスポット像を形成し、その反射光をカメラ側の受光素
子にて検出し、焦点合わせを行う赤外線方式が測距精度
が高いので一般的に使用されているが、この方式では被
写体距離に応じて受光素子等を動かす連動機構が必要で
あり、そのためどうしても構造が複雑になり、また複雑
な調整も必要となり、組立調整効率が悪い等の欠点があ
った。
他方、受動型のものに関しては、映像信号を用いるも
のと用いないものとがある。このうち映像信号を用いな
いものは三角測量の原理を応用した所謂ずれ検知やぼけ
検知等によるハネウエル方式やキヤノンSST(Solid St
ate Triangulation)方式等のものがあるが、これらも
撮影系に必要ない光学部品が必要であり、高度な調整技
術が必要とされる。
のと用いないものとがある。このうち映像信号を用いな
いものは三角測量の原理を応用した所謂ずれ検知やぼけ
検知等によるハネウエル方式やキヤノンSST(Solid St
ate Triangulation)方式等のものがあるが、これらも
撮影系に必要ない光学部品が必要であり、高度な調整技
術が必要とされる。
これに対し、映像信号を用いた自動焦点装置では、自
動焦点のための専用の光学部品が不要であり、高度な調
整を要しないという利点がある。このような映像信号を
用いた従来の自動焦点装置の構成を第4図に示す。本図
において、撮影レンズ(フォーカシングレンズ)1を通
った映像を撮像素子2により電気信号に変換し、この電
気信号をプリアンプ(前置増幅器)3により増幅する。
プリアンプ3で増幅された映像信号はプロセス回路4を
通ってビデオ信号として図示しないモニターあるいはビ
デオテープレコーダに入力される。これと同時に、プリ
アンプ3で増幅された映像信号は、ハイパスフィルタ
(以下HPFと記す)5により高域周波数成分のみに限定
され、さらにモニタ等に表示した時の合焦させる所定の
画像範囲(例えば画面の中央部)に相当する信号のみを
取り出すゲート回路6を通った後、絶対値回路7および
積分回路8により焦点状態を示す量(電圧値)に変換さ
れる。この焦点状態を示す量はレンズ系のデフォーカス
量(焦点ずれ量)との間に第5図に示すような関係があ
り、この関係に従いモータ駆動系9は焦点状態を示す量
(以下、焦点量と称する)fが最大となる位置に撮像レ
ンズ1を駆動する。
動焦点のための専用の光学部品が不要であり、高度な調
整を要しないという利点がある。このような映像信号を
用いた従来の自動焦点装置の構成を第4図に示す。本図
において、撮影レンズ(フォーカシングレンズ)1を通
った映像を撮像素子2により電気信号に変換し、この電
気信号をプリアンプ(前置増幅器)3により増幅する。
プリアンプ3で増幅された映像信号はプロセス回路4を
通ってビデオ信号として図示しないモニターあるいはビ
デオテープレコーダに入力される。これと同時に、プリ
アンプ3で増幅された映像信号は、ハイパスフィルタ
(以下HPFと記す)5により高域周波数成分のみに限定
され、さらにモニタ等に表示した時の合焦させる所定の
画像範囲(例えば画面の中央部)に相当する信号のみを
取り出すゲート回路6を通った後、絶対値回路7および
積分回路8により焦点状態を示す量(電圧値)に変換さ
れる。この焦点状態を示す量はレンズ系のデフォーカス
量(焦点ずれ量)との間に第5図に示すような関係があ
り、この関係に従いモータ駆動系9は焦点状態を示す量
(以下、焦点量と称する)fが最大となる位置に撮像レ
ンズ1を駆動する。
更に、上述のモーターの駆動系9の動作を説明する。
測距開始時点でのピント状態が第5図のAの位置にあっ
たとする。また、モーターを一定方向に回転させること
によりフォーカシングレンズ1でごくわずか動かした状
態でのピント位置を第5図のBとする。上述のAの位置
での焦点量f(A)と、上述のBの位置での焦点量f(B)とを
モーター駆動系9で比較し、f(B)>f(A)であるなら同じ
回転方向へモータを回転させ、f(B)<f(A)であるならモ
ータの回転方向を逆転させることにより、フォーカシン
グレンズを合焦点xoの方向に移動させる。
測距開始時点でのピント状態が第5図のAの位置にあっ
たとする。また、モーターを一定方向に回転させること
によりフォーカシングレンズ1でごくわずか動かした状
態でのピント位置を第5図のBとする。上述のAの位置
での焦点量f(A)と、上述のBの位置での焦点量f(B)とを
モーター駆動系9で比較し、f(B)>f(A)であるなら同じ
回転方向へモータを回転させ、f(B)<f(A)であるならモ
ータの回転方向を逆転させることにより、フォーカシン
グレンズを合焦点xoの方向に移動させる。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上述の焦点量fAとfBの差がほとんど変
化なく比較できない場合は、比較できるようになるま
で、モータをそのまま同一方向に回転させながら焦点量
の検出を順次行う。その後に、レンズ1が可動端部に突
き当った場合は、モータの方向を逆転して上述と同様に
焦点量の検出を繰り返すが、この検出方法では同じ場所
を2回、焦点量の比較判定を行いながら通過するので、
焦点量の傾き検知ができるまでの時間が遅くなり、その
結果、合焦点へレンズ1を近づけるのが遅くなるという
欠点があった。このような欠点は、上述した映像信号を
用いた自動焦点装置において大きな問題となるが、更に
前述の能動型あるいは受動型の自動焦点装置においても
焦点調節状態の検出が出来ない際には同様の欠点が生じ
ることになっていた。
化なく比較できない場合は、比較できるようになるま
で、モータをそのまま同一方向に回転させながら焦点量
の検出を順次行う。その後に、レンズ1が可動端部に突
き当った場合は、モータの方向を逆転して上述と同様に
焦点量の検出を繰り返すが、この検出方法では同じ場所
を2回、焦点量の比較判定を行いながら通過するので、
焦点量の傾き検知ができるまでの時間が遅くなり、その
結果、合焦点へレンズ1を近づけるのが遅くなるという
欠点があった。このような欠点は、上述した映像信号を
用いた自動焦点装置において大きな問題となるが、更に
前述の能動型あるいは受動型の自動焦点装置においても
焦点調節状態の検出が出来ない際には同様の欠点が生じ
ることになっていた。
本発明は、上述の従来の欠点を除去し、より速く焦点
量の傾きを検知でき、合焦点へ結像レンズ系を近づける
ことが可能な自動焦点装置を提供することを目的とす
る。
量の傾きを検知でき、合焦点へ結像レンズ系を近づける
ことが可能な自動焦点装置を提供することを目的とす
る。
[問題点を解決するための手段] かかる目的を達成するため、本発明は、被写体像を結
像させるフォーカシングレンズと、前記フォーカシング
レンズの合焦状態を判定する判定手段と、前記判定手段
の判定結果に基づいて前記フォーカシングレンズ系を移
動させるレンズ駆動機構とを有する自動焦点装置におい
て、フォーカシングレンズの位置を検出する検出手段
と、前記検出手段により検出された前記フォーカシング
レンズの移動開始前の初期位置を記憶する記憶手段と、
前記レンズ駆動機構を動作して前記フォーカシングレン
ズを所定の方向に移動させながら前記判定手段による判
定動作を行わせ、前記判定手段による前記判定が不能の
まま前記フォーカシングレンズが至近端もしくは無限遠
に達した際には前記判定手段の判定動作を停止し、前記
記憶手段により記憶された前記初期位置まで前記フォー
カシングレンズを前記レンズ駆動機構により復帰させる
制御手段とを具備することを特徴とするものである。
像させるフォーカシングレンズと、前記フォーカシング
レンズの合焦状態を判定する判定手段と、前記判定手段
の判定結果に基づいて前記フォーカシングレンズ系を移
動させるレンズ駆動機構とを有する自動焦点装置におい
て、フォーカシングレンズの位置を検出する検出手段
と、前記検出手段により検出された前記フォーカシング
レンズの移動開始前の初期位置を記憶する記憶手段と、
前記レンズ駆動機構を動作して前記フォーカシングレン
ズを所定の方向に移動させながら前記判定手段による判
定動作を行わせ、前記判定手段による前記判定が不能の
まま前記フォーカシングレンズが至近端もしくは無限遠
に達した際には前記判定手段の判定動作を停止し、前記
記憶手段により記憶された前記初期位置まで前記フォー
カシングレンズを前記レンズ駆動機構により復帰させる
制御手段とを具備することを特徴とするものである。
[作 用] 本発明では、被写体を結像させるレンズ系の最初の開
始位置を検出手段により検出して記憶手段に記憶する。
次に、レンズ駆動機構によりレンズ系を移動しながらレ
ンズ系の結像状態を判定手段により順次判定し、その判
定結果に基づいて合焦点位置にレンズ系を移動する。そ
の際、判定手段による判定が不能の際にはレンズ駆動機
構によりレンズ系を所定の方向に移動させ、判定手段に
よる判定が不能のままレンズ系が至近端もしくは無限遠
に達したときには、制御手段により判定手段の判定動作
を停止し、記憶手段により記憶された開始位置までレン
ズ系をレンズ駆動機構により迅速に戻し、戻った開始位
置から前回とは逆方向に検出と判定動作を再開する。従
って、同じ場所を2回レンズ系の結像状態の判定を行う
ことがなくなるので、より早く合焦点へレンズ系を近づ
けることができる。
始位置を検出手段により検出して記憶手段に記憶する。
次に、レンズ駆動機構によりレンズ系を移動しながらレ
ンズ系の結像状態を判定手段により順次判定し、その判
定結果に基づいて合焦点位置にレンズ系を移動する。そ
の際、判定手段による判定が不能の際にはレンズ駆動機
構によりレンズ系を所定の方向に移動させ、判定手段に
よる判定が不能のままレンズ系が至近端もしくは無限遠
に達したときには、制御手段により判定手段の判定動作
を停止し、記憶手段により記憶された開始位置までレン
ズ系をレンズ駆動機構により迅速に戻し、戻った開始位
置から前回とは逆方向に検出と判定動作を再開する。従
って、同じ場所を2回レンズ系の結像状態の判定を行う
ことがなくなるので、より早く合焦点へレンズ系を近づ
けることができる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第1図は本発明の一実施例の自動焦点装置の構成を示
す。本図において、10はレンズ駆動機構であるモータ駆
動回路11を制御するメモリ機能を備えた制御回路であ
り、12は被写体を結像させるレンズ系であるフォーカシ
ングレンズ1の絶対番地を読みとる検出手段としてのセ
ンサである。制御回路10はレンズ1の結像状態を判定す
る判定手段、センサ12により検出されたレンズ1の最初
の開始位置を記憶する記憶手段の機能を有する。その他
の構成は上述の第4図で示した従来例と同様なので、そ
の詳細な説明は省略する。
す。本図において、10はレンズ駆動機構であるモータ駆
動回路11を制御するメモリ機能を備えた制御回路であ
り、12は被写体を結像させるレンズ系であるフォーカシ
ングレンズ1の絶対番地を読みとる検出手段としてのセ
ンサである。制御回路10はレンズ1の結像状態を判定す
る判定手段、センサ12により検出されたレンズ1の最初
の開始位置を記憶する記憶手段の機能を有する。その他
の構成は上述の第4図で示した従来例と同様なので、そ
の詳細な説明は省略する。
第2図は本例における上述の制御回路10の制御手順を
示すフローチャートであり、制御回路10内のプログラム
メモリにあらかじめ格納されている。第3図は本例にお
ける上述のフォーカシングレンズ1の動きと焦点量の関
係を示す図である。次に、第2図および第3図を参照し
て、第1図の実施例装置の動作例を説明する。
示すフローチャートであり、制御回路10内のプログラム
メモリにあらかじめ格納されている。第3図は本例にお
ける上述のフォーカシングレンズ1の動きと焦点量の関
係を示す図である。次に、第2図および第3図を参照し
て、第1図の実施例装置の動作例を説明する。
最初に、第3図のA点にフォーカシングレンズ1が位
置していたとすると、そのレンズ1の絶対番地がセンサ
12により検出されて制御回路10に読み込まれ、前もって
制御回路10の内部メモリ(記憶手段)に記憶される(S
1)次いで、制御回路10により至近端位置Cに対してA
点の絶対番地とあらかじめ定めた固定の常用合焦点位置
とを比較(S2)。ここで、常用合焦点BがA点より至近
端C側にあったとすると、制御回路0は、まず至近側の
方向へ、モーター駆動回路11を制御してフォーカシング
レンズ1を移動させる(S4)。
置していたとすると、そのレンズ1の絶対番地がセンサ
12により検出されて制御回路10に読み込まれ、前もって
制御回路10の内部メモリ(記憶手段)に記憶される(S
1)次いで、制御回路10により至近端位置Cに対してA
点の絶対番地とあらかじめ定めた固定の常用合焦点位置
とを比較(S2)。ここで、常用合焦点BがA点より至近
端C側にあったとすると、制御回路0は、まず至近側の
方向へ、モーター駆動回路11を制御してフォーカシング
レンズ1を移動させる(S4)。
このとき、積分回路8により測定された焦点量fの傾
きが非常に小さく、検出できないときには(S5)、この
まま至近端Cに突き当たる(S6)。その場合は、フォー
カシングレンズ1の移動方向を反転するが、至近端Cと
A点の間は、すでに焦点量の傾きの検出を行い、傾き検
出が不可能であったことがわかっているので、その間の
焦点量の傾き検出(結像状態の判定動作)を行わずにモ
ータ駆動用回路11を介してモータを最大の速度にして、
上述の内部メモリから読み出したA点まで戻し(S7)、
A点から無限端Dまでを再び焦点量の傾きを検出しなが
ら、レンズ1を移動させる(S8,S9,S10)。
きが非常に小さく、検出できないときには(S5)、この
まま至近端Cに突き当たる(S6)。その場合は、フォー
カシングレンズ1の移動方向を反転するが、至近端Cと
A点の間は、すでに焦点量の傾きの検出を行い、傾き検
出が不可能であったことがわかっているので、その間の
焦点量の傾き検出(結像状態の判定動作)を行わずにモ
ータ駆動用回路11を介してモータを最大の速度にして、
上述の内部メモリから読み出したA点まで戻し(S7)、
A点から無限端Dまでを再び焦点量の傾きを検出しなが
ら、レンズ1を移動させる(S8,S9,S10)。
最初のA点が常用合焦点Bよりも至近端C側に存在す
るときも、最初のモータの回転方向が逆になるだけで
(S4)、上述と同様のアルゴリズム(制御手順)でフォ
ーカシングレンズ1の合焦点制御を行うことができる。
るときも、最初のモータの回転方向が逆になるだけで
(S4)、上述と同様のアルゴリズム(制御手順)でフォ
ーカシングレンズ1の合焦点制御を行うことができる。
なお、ステップS10において、再び至近端Cまたは無
限端Dに突き当った場合は、検出不可能の表示を図示し
ない表示手段に表示するか、または結像状態の判定動作
を行わずにレンズ1を常用合焦点Bに最大速度で戻し
て、モータを停止する(S11,S12)。また、ステップS5
またはステップS9において、焦点の量の傾きの検出がで
き、合焦点Eが検出できたときは、モータ駆動回路11を
介してモータを停止する(S11,S12)。
限端Dに突き当った場合は、検出不可能の表示を図示し
ない表示手段に表示するか、または結像状態の判定動作
を行わずにレンズ1を常用合焦点Bに最大速度で戻し
て、モータを停止する(S11,S12)。また、ステップS5
またはステップS9において、焦点の量の傾きの検出がで
き、合焦点Eが検出できたときは、モータ駆動回路11を
介してモータを停止する(S11,S12)。
本実施例においては、映像信号を用いた自動焦点装置
が説明されたが、他のタイプの例えば能動型,受動型の
自動焦点装置であっても本発明が実施できるのはいうま
でもない。
が説明されたが、他のタイプの例えば能動型,受動型の
自動焦点装置であっても本発明が実施できるのはいうま
でもない。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、合焦判定が不
能なまま、フォーカシングレンズがレンズの一方の端に
到達して反転された場合には、合焦判定不能であつた領
域において再度判定動作を行うことなく、フォーカシン
グレンズ移動前の初期位置へとフォーカシングレンズを
強制適に移動させるので、合焦判定不能であつた領域を
2度判定することなく、無駄なレンズの動き及び時間を
削減することができ、迅速で信頼性の高い合焦判定動作
を行うことができるという効果が得られる。
能なまま、フォーカシングレンズがレンズの一方の端に
到達して反転された場合には、合焦判定不能であつた領
域において再度判定動作を行うことなく、フォーカシン
グレンズ移動前の初期位置へとフォーカシングレンズを
強制適に移動させるので、合焦判定不能であつた領域を
2度判定することなく、無駄なレンズの動き及び時間を
削減することができ、迅速で信頼性の高い合焦判定動作
を行うことができるという効果が得られる。
第1図は本発明の一実施例の自動焦点装置の構成を示す
ブロック図、 第2図は第1図の装置の動作例を示すフロチャート、 第3図は第1図のフォーカシングレンズの動きと焦点量
との関係を示す特性図、 第4図は映像信号を用いた従来の自動焦点装置の構成を
示すブロック図、 第5図は第4図の従来装置におけるフォーカシングレン
ズの位置と焦点量との関係を示す特性図である。 1……撮像レンズ、 2……撮像素子、 3……プリアンプ、 4……プロセス回路、 5……ハイパスフィルタ、 6……ゲート回路、 7……絶対値回路、 8……積分器、 10……制御回路、 11……モータ駆動回路、 12……センサ。
ブロック図、 第2図は第1図の装置の動作例を示すフロチャート、 第3図は第1図のフォーカシングレンズの動きと焦点量
との関係を示す特性図、 第4図は映像信号を用いた従来の自動焦点装置の構成を
示すブロック図、 第5図は第4図の従来装置におけるフォーカシングレン
ズの位置と焦点量との関係を示す特性図である。 1……撮像レンズ、 2……撮像素子、 3……プリアンプ、 4……プロセス回路、 5……ハイパスフィルタ、 6……ゲート回路、 7……絶対値回路、 8……積分器、 10……制御回路、 11……モータ駆動回路、 12……センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 5/232 H (72)発明者 金田 直也 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 岩崎 陽一 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭59−221081(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】被写体像を結像させるフォーカシングレン
ズと、前記フォーカシングレンズの合焦状態を判定する
判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて前記フ
ォーカシングレンズ系を移動させるレンズ駆動機構とを
有する自動焦点装置において、 フォーカシングレンズの位置を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された前記フォーカシングレン
ズの移動開始前の初期位置を記憶する記憶手段と、 前記レンズ駆動機構を動作して前記フォーカシングレン
ズを所定の方向に移動させながら前記判定手段による判
定動作を行わせ、前記判定手段による前記判定が不能の
まま前記フォーカシングレンズが至近端もしくは無限遠
に達した際には前記判定手段の判定動作を停止し、前記
記憶手段により記憶された前記初期位置まで前記フォー
カシングレンズを前記レンズ駆動機構により復帰させる
制御手段と を具備することを特徴とする自動焦点装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61007865A JPH087318B2 (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 自動焦点装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61007865A JPH087318B2 (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 自動焦点装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62166309A JPS62166309A (ja) | 1987-07-22 |
| JPH087318B2 true JPH087318B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=11677539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61007865A Expired - Fee Related JPH087318B2 (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 自動焦点装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087318B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4904854A (en) * | 1987-01-12 | 1990-02-27 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Automatic focus detecting device having deviation compensation |
| US5097282A (en) * | 1987-02-06 | 1992-03-17 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Automatic focusing apparatus |
| JP2605282B2 (ja) * | 1987-05-21 | 1997-04-30 | ミノルタ株式会社 | 自動焦点調節装置 |
| US5243375A (en) * | 1987-05-21 | 1993-09-07 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Automatic focus adjusting device for adjusting the focus of the main object to be photographed |
| US5144357A (en) * | 1987-11-06 | 1992-09-01 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Automatic focus detecting means |
| JP2662650B2 (ja) * | 1987-11-06 | 1997-10-15 | ミノルタ株式会社 | 自動焦点調節装置 |
| JPH07114463B2 (ja) * | 1987-12-18 | 1995-12-06 | 日本ビクター株式会社 | オートフォーカシング方法 |
| JP3500539B2 (ja) * | 1993-02-25 | 2004-02-23 | 富士通株式会社 | 赤外線カメラの自動焦点調節方式 |
| JP4649715B2 (ja) * | 2000-08-31 | 2011-03-16 | 富士フイルム株式会社 | 自動焦点調節装置 |
| JP4262470B2 (ja) * | 2002-11-07 | 2009-05-13 | 株式会社ニフコ | 本留め用の雄パーツを有する連結具 |
| JP3961406B2 (ja) | 2002-11-19 | 2007-08-22 | ポップリベット・ファスナー株式会社 | カーテンエアバッグの固着具 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59221081A (ja) * | 1983-05-28 | 1984-12-12 | Sony Corp | ビデオカメラ |
-
1986
- 1986-01-20 JP JP61007865A patent/JPH087318B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62166309A (ja) | 1987-07-22 |
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