JPS63100429A - 自動焦点調節装置 - Google Patents

自動焦点調節装置

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JPS63100429A
JPS63100429A JP23696687A JP23696687A JPS63100429A JP S63100429 A JPS63100429 A JP S63100429A JP 23696687 A JP23696687 A JP 23696687A JP 23696687 A JP23696687 A JP 23696687A JP S63100429 A JPS63100429 A JP S63100429A
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JP
Japan
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lens
focus
subject
amount
time
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Pending
Application number
JP23696687A
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English (en)
Inventor
Kenji Ishibashi
賢司 石橋
Masataka Hamada
正隆 浜田
Tokuji Ishida
石田 徳治
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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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1 この発明は、カメラにおける自動焦点調節装置に関し、
特に移動する被写体に対しても焦点調節を可能にした自
動焦点調節装置に関する。
[従来の技術1 自動焦点調ff1i(オート7オーカス、以下AFと略
記)装置を備えたカメラにあっては、まず、合焦検出を
行うための受光素子の積分を行い、この素子からのデー
タをA/D変換してマイクロコンピュータに入力し、こ
のマイクロコンピュータにおいて撮影レンズの被写体に
対するデフォーカス量を演算するように構成されている
。そして、この焦点検出演算の結果に基づいて撮影レン
ズを駆動することによって、撮影レンズを被写体に対す
る合焦位置に移動させるように構成されている。
従って、焦点検出演算を開始した時点から撮影レンズが
その合焦状態に達するまでには所定の時間を必要とする
ので、タイムラグが生じる。このときに、被写体の移動
によってカメラから被写体に対する撮影レンズのデフォ
ーカス量が変化すると、前記タイムラグによって撮影レ
ンズの移動が終了した時点では被写体に対してピントが
ずれてしまうことになる。
そこで、移動する被写体に対してもAFを可能にする必
要があり、例えば、特開昭60−214325号による
AF副制御よれば、前記測距演算及びレンズの駆動制御
を繰り返してリアルタイムにレンズ位置の補正を行なう
ようにしている。
[発明が解決しようとする問題点1 ところが、ここでは単に、被写体を一旦捕らえた後のこ
とが論じられているに過ぎない、即ち、最初は停止ある
いは低速移動の被写体に対して合焦状態になることが前
提条件であり、その後に移動する被写体に対して合焦が
得られるようにレンズを追従駆動させる制御が述べられ
ていて、最初から高速で移動している被写体に対してど
のようにして合焦状態にさせるかは論じられていない。
この発明は上述した問題点をなくすためになされたもの
であり、移動する被写体に対して高速に合焦状態を得る
ことのできる自動焦点調節装置を提供することを目的と
する。
[発明の構成1 この発明の自動焦点1llW1装置は、撮影レンズを駆
動するレンズ駆動手段と、撮影レンズのデフォーカス量
を検出し時系列的に出力するデフォーカス量検出手段と
、上記デフォーカス量検出手段から被写体の移動に伴う
デフォーカスの変化量を検出する動体デフォ−ηス量検
出手段と、上記デフォーカス量検出手段及び動体デフォ
ーカス量検出手段から、被写体に追随するべく、レンズ
駆動量を算出するレンズ駆動量算出手段と、上記動体デ
フォーカス量検出手段の出力により、被写体が動体であ
るのか停止しているのかを判定する動体判定手段と、被
写体が合焦状態にあるか否かを判定する合焦判定手段と
、 を備え、上記合焦判定手段は、動体判定手段が停止被写
体と判定した場合は撮影レンズの停止時のみ、動体被写
体と判定した場合は撮影レンズ移動時にも、合焦判定を
行うことを特徴とする。
[作用1 動体判定手段により被写体の動体が判定されたときには
、合焦判定手段は、レンズ駆動時にも合焦判定を行うた
め、レンズ停止時のみ合焦判定を行う場合と比して迅速
な合焦判定が行える。一方、動体判定手段により被写体
の停止が判定されたときには、合焦判定手段は、レンズ
停止時のみ合焦判定を行うため、従来通り、精度の高い
合焦判定が得られる。
[実施例1 以下、本発明の実施例を添付の図面を参照しながら具体
的に説明する。
pttJ1図はカメラのブロック構成を示していて、図
中の直!A−A’の左側は交換レンズLZを示し、右側
はカメラの本体BDを示している0両者はそれぞれクラ
ッチ101,102により機構的に結合できるようにな
っていて、このクラッチ101.102により、交換レ
ンズLZをカメラ本体BDにマウンドしたとき、交換レ
ンズLzlllのレンズ回路103と、カメラ本体BD
側の読取回路104とが接続端子JLI〜JL5.JB
I〜JB5により電気的に接続されるようになっている
このカメラシステムでは、交換レンズLZのレンズ系を
通過した被写体光がカメラ本体BDの反射ミラー105
中夫の半透過部を通過し、サブミラー106によって反
射され合焦検出モジュール内のCCDイメージセンサ1
07に受光されるよう光学系が構成されている。このC
CDイメージセンサ107は、被写体に対するデフォー
カス量を測定するための焦点検出手段として用いられる
ものであり、複数の充電変換素子を7レイ状に並べて、
各光電変換素子からの信号を順次取り出すようにした公
知のものを使用することができる。
インターフェイス回路108は、CCDイメージセンサ
107を駆動したり、CCDイメージセンサ107から
被写体データを取り込んだり、又、この取り込んだデー
タをコントローラ109へ送出したりする。コントロー
ラ109は、CCDイメージセンサ107からの被写体
のデータに基づいて合焦位置からのレンズのずれ量を示
すデフォーカス量IΔ1と、レンズ位置が前方にずれて
いるか(前ビン)、後方にずれているか(後ピン)のず
れの方向を示すデフォーカス方向との信号を算出する。
モータMolはこれらの信号に基づいて駆動され、その
回転はスリップ機構110.駆動磯構111及びクラッ
チ102,101を介して伝達機構112に伝達される
ことにより、交換レンズL2のレンズ系を光軸方向に前
後させて焦点調節を行なう。このとき、レンズ系の移動
量をモニターするために、カメラ本体BDの駆動機構1
11にエンコーダ113が連結されていて、このエンコ
ーダ113からレンズ系の駆動量に対応した数のパルス
が出力される。
尚、スリップ機構110は交換レンズLZの被動部に所
定以上のトルクが加わったときにモータMolの動力が
スリップするようになっていて、モータMolに対して
余計な負荷が加わらないようになっている。
ここで、カメラ本体側の読取回路104から交換レンズ
側のレンズ回路103へは、端子JBI−JLIを介し
て電源が、端子JB2−JL2を介してデータ転送時の
同期用クロックパルスが、そして端子JB3−JL3を
介してデータの読込みを開始させる読込開始信号がそれ
ぞれ送出される。又、レンズ回路103から読取回路1
04へは、端子JL4−JB4を介してシリアルのデー
タが送出される。尚、端子JB51−JL5は共通の接
地端子である。
最初に、レンズ回路103に読込開始信号が送出される
と、レンズ回路103のデータがクロックパルスに同期
して読取回路104が送出される。
読取回路104は端子、レンズ回路103に出力したク
ロックパルスと同じクロックパルスに基づいて、入力さ
れるシリアルデータをパラレルテ゛−タKLに変換し、
コントローラ109に送出する。
コントローラ109は、読取回路104からのデータK
に基づいてインターフェイス回路108からの被写体像
のデータからデフォーカス量1Δ1を求め、エンコーダ
113で検出すべきパルス数NをK・1Δlの演算によ
り算出する。更に、コントローラ109は、被写体像の
データから求めたデフォーカス方向の信号に応じてモー
タドライバ114を通してモータMolを時計方向ある
いは反時計方向に回転させ、エンコーダ113から前記
算出値Nに等しいパルスがコントローラ109に入力さ
れた時点で、焦点調節用のレンズ系が合焦位置までの移
動量Δdだけ移動したと判断してモータMolの回転を
停止させる。
このような焦点調節によりピントが合えば、コントロー
ラ109から表示回路115に対して所定の信号が送出
され、合焦表示及び被写体までの距離の表示がなされる
以上でカメラの概略動作を説明したが、次に、第2図を
用いてコントローラ109における制御動作をより詳細
に説明する。尚、第1図と同一の部分については同一の
符号を付している。
109は、既述したコントローラにおける動作をなすマ
イクロコンピュータ(以下マイフンと呼ぶ)であり、1
21は、露出の開始、終了に応じてシャッターの開閉を
行なうとともに、ミラーアップ信号に応じて反射ミラー
105のミラー7ツブと絞り制御を行なう露出制御回路
である。122は、測光回路であり、被写体の輝度に応
じた信号をデジタル化してマイコン109に送出する。
123は、装填したフィルム感度を読取るフィルム感度
自動読取回路であり、読取ったフィルム感度はマイコン
109に取込まれる。124は、マイコン109からの
信号により、モータMO2を駆動してフィルムを一駒巻
き上げる一胸巻き上げ回路であり、125は、シャッタ
ー速度及び絞り値を設定する露出設定回路であって設定
値はマイコン109に取り込まれる。
107は既述したCCDイメージセンサであり、被写体
の画像情報は、インターフェイス回路108を介してマ
イコン109に取り込まれる。114は、焦点調節用モ
ータMolを制御するモータドライバであり、113は
モータMOIの駆動量をパルス数として出力するエンコ
ーグである。103及び104はレンズ回路及び読取回
路であり、115−1及び115−2はそれぞれ焦点検
出状態及び被写体までの距離を表示する表示回路である
Slは、図示しないレリーズ釦の押し込み第1段階でオ
ンになるスイッチであり、このスイッチS、のオンによ
りマイコン109はオン状態となり、後述のAF70−
を実行する。S2は、前記レリーズ釦の押し込み第2段
階でオンとなるスイッチであり、このスイッチS2のオ
ンにより後述のレリーズの70−を実行する。S、は反
射ミラーのミラーアップ完了でオンになるスイッチであ
り、図示しないレリーズ部材がチャージされると、スイ
ッチS、はオフとなるes4は、連続撮影モードと1駒
撮影モードとを切り換えるための撮影モード切り換えス
イッチであり、S、は、露出完了時にオンとなり、フィ
ルムの1駒巻き上げ完了でオフになるスイッチである。
上記の各スイッチS:〜S、の一次側は接地され、マイ
コン109に接続される二次側はそれぞれ抵抗Rを介し
て電圧■にプルアップされている。
次に上記構成によるカメラの制御動作を70−チャート
に従って説明する。
レリーズの押し込み第1段階により、スイッチS、がオ
ンになると、マイコン109は第3図に示すフローチャ
ートを実行する。
まず、ステップS1にて、各種フラグがリセットされ、
ステップS2で各動作における時刻を知るためlこマイ
コン109内の7リーランタイマがスタートされる。そ
して、ステップS3で読取回路104を通してレンズ回
路103からAFに必要なレンズの焦点距離や開放絞値
及びレンズに与えられた回転数に対するレンズの光軸方
向の移動量を表わす繰り出し量変換係数に、レンズの開
放F値A vowレンズの繰り出し量と実際の距離に変
換するためのデータDk1などのデータがマイコン10
9に取り込まれる。
次のステップS4で、設定した絞り値及びシャッター速
度等が露出設定回路125から読み込まれ、次のステッ
プS5では後述するような合焦検出演算及びこの演算結
果によりレンズを合焦位置まで駆動させるAF動作が行
なわれる。ステップS6では、測光回路122による測
光結果が取り込まれ、そしてステップS7にて、フィル
ム感度読み取り回路123によりフィルム感度が取り込
まれる。ステップS8では、以上の入力データにより、
露光のための露出演算が行なわれた後はステップS3に
戻りループ動作をなす。
第4図は、上記ステップS5におけるAF動作のルーチ
ンを示している。
まず、ステップ5401で、インターフェイス回路10
8を介してCCDイメージセンサ107により被写体光
の積分が行なわれる0次のステップ5402でCCDイ
メージセンサ107に積分された被写体のデータが各画
素毎に取り出され(この動作をデータダンプと呼ぶ)、
インターフェイス回路108でA/D変換された後にマ
イコン109に取り込まれる。ステップ5403では、
前記被写体のデータでもって合焦検出の演算が行なわれ
る。尚、被写体光が入力される光学系と、合焦検出演算
との詳細説明はここでは必要ないので省略するが、詳し
くは特開昭59−126517号に記述されている。
次のステップ5404では、後述するように追随補正の
ための予備演算が行なわれる。ステップ5405では、
前記CODイメージセンサ107からのデータによりデ
フォーカス量及びその方向が演算され、その演算結果か
らデフォーカス量の検出が可能かどうかの判定がなされ
る。被写体像が大きくぼけていたり、ローコントラスト
であれば、検出不能としてステップ8406に進む。
ステップ5406において、焦点検出不能の時、焦点検
出可能な部分を探すためにレンズを移動させる動作(以
下これをローコンスキャンと呼ぶ)が終了したかが判定
される。ローコンスキャンが実行されていないときは、
ステップ5407でローコンスキャンが開始される。そ
してこのローコンスキャンが繰り返されて、ローコンス
キャンが終了してもなお焦点検出不能であったならば、
ステップ5408にて表示回路11 S−1に焦点検出
が不能である旨を示す点滅表示が行なわれ、その後は第
3図におけるステップS6にリターンする。
一方、ステップ5405iこて、デフォーカス量の検出
が可能であると判定されれば、ステップ5409に進み
、算出されたデフォーカス量DFと、第3図のステップ
S3にて取り込んだレンズデータの一つであるレンズ繰
り出し量変換係数にとからレンズ駆動量ERR(パルス
カウント単位)が演算される。
ERR=DF  X  K ステップ5410ではレンズが停止中であるかの判定が
なされ、停止中であれば、ステップ5411にてレンズ
が合焦状態になっているかが判定され、レンズが合焦位
置にあれば、ステップ5412にて表示回路115−1
に合焦表示がなされた後、第3図の70−にリターンし
、ステップS6に進む。
一方、レンズが非合焦であればステップ5413に進み
、今回のルーチン実行で求めたデフォーカス方向が、前
回のルーチン実行において求められたデフォーカス方向
と反対方向であるかが判定され、デフォーカス方向が反
転していれば、レンズ駆動反転時に誤差要因となるレン
ズ駆動系のバックラッシュ量が補正され、ステップ54
24に進む。レンズ駆動方向が同方向であれば、ステッ
プ5414に進み、後述の追随補正をするAF駆動モー
ドの必要があるかの判定がなされ、追随補正モードと判
定されれば、ステップ5415にて追随補正としてレン
ズの駆動量が補正される。
次のステップ5416では追随モード時の合焦判定がな
され、ここで合焦状態が判定されればステップ5417
にて合焦表示の後、ステップ5424に進む。
一方、ステップ5410にてレンズの駆動中であれば、
ステップ5421に進み、今回水められたステップ54
15における補正分をも含むデフォーカス方向が前回ま
でのデフォーカス方向と比較され、方向が反転している
と判定されれば、ステップ5423にてレンズの駆動が
停止された後、リターンする。ここでレンズを停止する
のは、デフォーカス方向が反対になったにもかかわらず
レンズを移動させながら焦点検出演算すると焦点検出結
果の信頼性が低くなるからである。デフォーカス方向が
反転していなければ、ステップ5422に進み、前記ス
テップ5414と同様な追随補正が必要かどうかの判定
がなされ、追随補正が必要なときはステップ5415に
進むが、不要なときはステップ5424に進む。
ステップ5424では、求められたデフォーカス量によ
りレンズが合焦近傍にニアゾーン)であるかが判定され
、ニアゾーンでなければ、ステップ。
5425にてレンズがハイスピードで駆動されるようセ
ットされ、ニアゾーンであればステップ8426にてレ
ンズがロースピードで駆動されるようセットされる。そ
してステップ5427にて、セットされた駆動スピード
でレンズが駆動された後はリターンし、ステップS6以
降にて合焦演算が行なわれる。
第5図は、追随補正を説明するために第3図におけるス
テップ83〜86を更に詳しく記述したものである。ス
テップ5501にてCCDイメージセンサ107の積分
開始時におけるフリーランタイマの時刻TMIが読み取
られ、ステップ5502では、この積分開始時における
レンズ駆動量をフントロールするためのイベントカウン
タEVTCNTのカウント値T1が読み取られる。ステ
ップ5SO3にてCCDイ/−シセンサ107の積分が
実行される。ステップ5504でCCDイメージセンサ
107の積分終了時刻TM2が7リーランタイマから読
み取られ、ステップ5505ではこの時のイベントカウ
ンタEVTCNTのカウント値T2が読み取られる。そ
の後、ステップ5506.8507では既述したように
、CCDイメージセンサ107のデータグンブと、合焦
検出演算とが行なわれる。このルーチン実行に要する時
間の内、はとんどは上記ステップ8501〜S507の
ためにに費やされる。後述するように、AFルーチンを
実行により求められた積分中央点でのレンズ駆動用イベ
ントカウンタEVTCNTの値MIがレジスタRに記憶
されていて、ステップ5508では、このレジスタRに
記憶されていたイベントカウント値MIが前回の演算値
を記憶するレジスタR゛にMILとして記憶される。ス
テップ8509では、同様に積分中央点での時刻TMI
が前回の演算値を記憶するレジスタにTMILとして記
憶される。ステップ5510では、今回のルーチン実行
により得られた積分開始時及び積分終了時のイベントカ
ウンタEVTCNTのカウント値TI、T2から積分中
央点となるカウント値(T1+72)/2が算出され、
レジスタRに新たにMIとして記憶される。ステップ5
511では、同様に、積分開始時及び積分終了時の時刻
TMI、TM2から積分中央点での時刻(TM1+TM
2)/2が算出され、レジスタに記憶される。
次のステップでは、前回の積分中心から今回の積分中心
の間のレンズ駆動量が算出されるが、この算出を第14
図を用いて説明する。
横軸は時間で、縦軸はイベントカウンタEVTCNTの
値とする。T 1 、、T 1□はそれぞれ積分I、、
I2の開始時TM1..TMI□におけるイベントカウ
ンタEVTCNTのカウント値で、T21゜T2.はそ
れぞれ同積分終了時刻T M 2 + 、T M 22
のイベントカウンタEVTCNTのカウント値であり、
T 3 、、T 32はそれぞれ同積分後になされる演
算C1,C2終了時刻TM3..7M32のイベントカ
ウンタEVTCNTのカウント値である。
又、M I L、M IはそれぞれT11とT2.、T
12とT2□から求めた積分中央点のカウント値である
。ここで、TM3.=TM1.となっている。レジスタ
R,R’に記憶されるイベントカウンタEVTCNTの
値は、各々の演算終了時に書き替えられるようになって
いて、演KC2の終了時刻7M32+二お(するイベン
トカウンタEVTCNTのカウント値T 32には、レ
ジスタRにイベントカウント値MIが記憶されるととも
に、前回の演算C1により得られたイベントカウント値
MILがレジ入りR゛に記憶される。このイベントカウ
ント値は、演算により求められたデフォーカス量をエン
コーダの移動量に変換した値であって、各々の積分中心
点における被写体像面からのデフォーカス量を示す位置
を示している。
ところが、第14図に示すように、演算CIが終了して
次回の積分I2が開始する時点でイベントカウント値に
不連続が生じる。これは、時刻TM3.で積分■の焦点
検出結果によってイベントカウント値を書き替えるため
であり、焦点検出誤差による。MIL−MIの値は、積
分1周期における正確なレンズの移動量を示していない
ことになる。この不連続部のギャップをDTとすれば、
この値DTは、演gc、の終了時、演算結果がエンコー
ダにレンズの移動数としてセットされた値5ERRと、
このときのレンズ位置を示すイベントカウンタEVTC
NTの値T3(=T3.)との、l5ERR−T3で与
えられる。これにより、1周期の焦点検出時間内におけ
るレンズ′の移動1エTIは、前記MILから、Mlを
上記DTで減算した値(MI−DT)を差し引くことに
より得られる。即ち、 ITI=MIL−(MI−DT)となる。
ステップ5512,5513にて上記DT及びITIの
演算が行なわれた後、ステップ5514で今回の演算終
了時のイベントカウンタEVTCNTの値T3が読み取
られる。そしてステップ5515で演算終了時の時刻T
M3が読み込まれ、その後は第3図におけるステップS
7に進む。
さて、第6図及び第7図は、前記第4図のステップ54
10におけるレンズ停止中か、駆動中かの判定後のフロ
ーを詳しく記述したフローである。
第6図はレンズ停止中の場合の70−チャートを示して
いて、このモードは、最初にフローを実行したときか、
合焦確認時あるいは合焦時のときに実行される。ステッ
プ5601では現時点でレンズが所定の合焦ゾーン内に
あるかが判定され、合焦ゾーン内であればステップ56
02に進み、今回求められたレンズffi動量ERRが
次回の補正時に使用するために、前回のレンズ駆動量L
ERRとしてセットされ、又、今回求められたレンズ駆
動セット値EVTCNTが同様に5ERRヘセツトされ
る。ステップ5603では今回求められたデフォーカス
方向が同様にして前回の結果と書き替えられ、そしてス
テップ8604で後述するように合焦表示とともに、表
示回路11 S−2に被写体までの距離の表示(詳しく
は後述する)がなされ、その後、第3図のステップS6
にリターンし、再び合焦検出が繰り返される。
一方、ステップ5601で合焦ゾーン外と判定されれば
ステップ5605に進み、該フローの実行が第1回目か
が判定され、1回目の実行であればステップ5606に
進み、追随フラグがリセットされる。この追随フラグは
、合焦検出の追随性向上のための補正を行う追随モード
に入るかどうかの判定に用いられる。そして、ステップ
5607でイベントカウンタEVTCNTのカウント値
の更新を禁止する非更新フラグがリセットされ、次のス
テップ5608で追随モード時において得られた演算結
果を逐次補正させる追随補正フラグがOにリセットされ
る。
次回の70−実行時には、ステップ5605からステッ
プ5610.5611,5612へと進み、前回の演算
結果によるデフォーカス方向と、今回のデフォーカス方
向とが比較される。方向が反転していれば、ステップ5
613にて、レンズ駆動系のバックラッシュが補正され
、その後、ステップ5606に進み、初期設定として追
随フラグがリセットされる。これは追随モードであれば
、このモードを脱するという意味である。一方、デフォ
ーカス方向が同方向であればステップ5614に進み被
写体の移動量WRが算出される。この算出方法を第15
図により説明する。
縦軸はレンズの焦点位置を示し、横細は時間を示してい
る1図中のAは移動する被写体を示し、Bは、前記被写
体に追従するように駆動されるレンズを示していて、同
時点における相互の距離間隔がデフォーカス量を示して
いる。現在、演1t Csが終了した時点TM3にあり
、前回の積分I2と今回の積分I、との積分中央点TM
IL、TMI開における1周期分の被写体の移動量WR
は既に求まっていて、又、積分I、の中央点TMIにお
けるデフォーカス量DFcも求まっている。このときの
レンズの換算値はそれぞれLERRとERRとなってい
る。積分I2の中央点TMILと、積分工、の中央点T
MIとの間を1周期として、この開に被写体の移動によ
る生じるデフォーカス量WRは、図より、 WR=ERR+ IT I−LERR として求められる。ITIは、この間におけるレンズの
移動量である。
次のステップ5615では追随フラグの状態が判定され
る。このフローの流れに従って動作を説明すると、既述
した上うに、このフローの1回目の実行により、追随フ
ラグがリセットされているので、今回はステップ561
5からステップ8616に進む、ここでは、前記被写体
の移動量WRが所定値AB以上であるかが判定される。
ここで述べた所定値ABとは、演算結果のばらつき分や
合焦ゾーンの幅を考慮して追随補正をしなくても合焦ゾ
ーンとみなされる範囲を言う、この所定値ABは固定の
値としても良いが、次に示すように1周期の焦点検出時
間に対応して変化するようにしてもよい、これを説明す
ると、被写体の動きの1周期は、積分時間によって変化
するので、AB=AB、X(TMIL−TMI) として表わしてもよい、ABoは定数、TMIL−TM
Iは、tjIJ5図におけるステップ8508゜5SI
Oで求めた値であり、TMIL−TMIは積分中心から
次の積分中心までの1周期の時間である。WR/(TM
IL−TMI)は被写体の動きの傾きであるので、分母
の値をABに取り込んでいることにほかならない。
さて、被写体の移動量1iVRが所定値AB未満であれ
ばステップ5607に進むが、移動量WRが前記所定値
AB以上のときはステップ5617にて追随フラグが1
にセットされたのちステップ5607に進む。
この場合の次回の70−実行時には、追随7うグのセッ
トにより追随モードが設定されているので、ステップ5
601.5614,5615を通って8618に進む。
ここではステップ8616と同様に被写体の移動iWR
が前記所定値ABと比較され、被写体の移動量WRが所
定値AB未満であれば追随補正はされずにステップ56
07に進むが、移動量WRが前記所定値AB以上のとき
はステップ5619に進む、ここで、前記被写体の移動
量WRが前記所定値ABよりかなり大きい別の所定値A
Xと比較され、移動量WRがAX未満であれば、ステッ
プ5621にて非更新フラグがリセットされ次のステッ
プ5622で追随補正フラグがセットされる。
一方、被写体の移動量WRがAX以上のときは、ステッ
プ5623にて、非更新フラグがセットされ、その後は
ステップ8608に進んで追随補正フラグがリセットさ
れる。このフローは追随モード中にカメラの向きが変わ
ることにより、被写体の移動量WRが大かく変化したと
きであって、この場合にはイベントカウンタEVTCN
Tは更新されず前回のカウンタ値がそのまま残され、追
随補正も禁止され、前回のカウント値でもってAF副制
御なされるようになっていて、又、このために追随補正
も禁止されるようになっている。次回の70−実行時に
は、大きく変化した値がレンズ駆動量LERRとして置
き換えられているので、このとき、カメラの向きが変わ
ったままだと、今度は被写体の移動量WRが大きく変化
しないので、ステップ5621,5622へと進み、非
更新フラグがリセットされ、又、追随補正フラグがセッ
トされる。
このように、デフォーカス量が大きく変化したときには
、このときの演算結果が1回無視され、前回のデータで
もってAF副制御なされるようになっていて、その後も
カメラの向きが変化したままだと、今度は被写体の移動
量WRがAX未満となり、ステップ5621へ進むこと
により、前記の大きく変化したレンズ駆動量LERRで
もって以後AF副制御なされる。
ステップ8608及びステップ5622以後は、ステッ
プ5624に進み、今回のレンズ駆動量ERRが前回の
データLERRとして置き換えられ、ステップ5625
では今回水められたデフォーカス方向が前回の方向とし
て置き換えられる。そしてステップ8626にて追随補
正フラグが判定され、追随補正フラグが1にセットされ
ていればステップ5627にで後で詳述する追随補正の
計算がなされ、レンズ駆動量ERRの値が補正される。
従ってステップ5624において前回のレンズ駆動量L
ERRには追随補正していないレンズ駆動量ERRが記
憶されている。次にステップ5628で追随7ラグカ弓
にセットされていれば、ステップ5629にて後述の追
随合焦ゾーン内になっているかの判定がなされ、合焦ゾ
ーン内になっていれば、ステップ5630にて合焦表示
と距離表示とがなされ、その後は、第4図におけるステ
ップ5424に進む、一方、ステップ5628で追随フ
ラグがリセットされている場合及びステップ5629に
て合焦ゾーン外であればステップ5424に進む、上記
の追随合焦ゾーンとは、今の演算終了時点では合焦ゾー
ン内に入っていないかもしれないが、この先のタイミン
グで追随補正の効果が現われ合焦ゾーン内となるゾーン
を言い、この場合にはレンズの駆動中であっても合焦表
示がなされる。
第8図は上記ステップ5627における追随補正の計算
内容を詳しく書いたものであり、この補正方法を第15
図を用いて説明する。
現在、演算C1が終了した時点TM3にあり、既述した
ように、前回の積分I2と今回の積分■。
との積分中央点TMIL、TMI間における1周期分の
被写体の移動量WRは既に求まっていて、又、積分I、
の中央点TMIにおけるデフォーカス1lDFcも求ま
っている。ところが、この時点TM3ではデフォーカス
量DFcを求めた時刻TMIから既に被写体が移動して
いて、又、この後(7M3)におけるレンズの駆動中に
おいても更に被写体は移動してしまう、そこで、レンズ
駆動中の追随遅れを見越してレンズが追い付くであろう
と思われる時点を目標にして補正するようにすれぼ、積
分及び演算によるタイムラグの間に被写体に追い付いた
としてレンズの駆動を停止してしまうといったことがな
くなり、被写体に対するレンズの追随性を保つことがで
きるようになる。
そのためには、前記積分I、の中央点TMIの時点での
位置を基点として、レンズが追い付くまでの間の相対的
な被写体移動量を補正すればよいことになる。
まず、時点TMILからTMIにおける被写体の移動量
をWRとすれば、この間における被写体の移動速度を示
す傾きaは、 畦 TMIL−TI4r 又、現時点でのレンズの駆動速度すを b=LSDとし、この時(7M3)のデフォーカス量を
Xとすると、 X =aX(TMI−7M3 )+ERRERRは、時
点TMIで測定したデフォーカス量DFcをレンズ駆動
量の値に変換した値で、演算結果が求まる時点TM3ま
でのレンズ移動量が補正された値である。レンズが被写
体に追い付くまでの所要時間tは、 t= B−^ であり、従って、この間にレンズを駆動すべき量ERR
’は、 ERR’=bXt=LSDX − B−^ となり、この値がステップ5627で示したように補正
されたレンズの駆動量ERRとして用いられる。このよ
うに、被写体に追い付くことのできる目標時点を定め、
レンズの駆動終了時にこの目標時点に達するようにして
いる。
尚、ここでは、移動している被写体に対してレンズが追
い付く場合について論じられているが、被写体がレンズ
の移動方向に向がってくるような場合であっても上述と
同様な制御がなされる。
即ち、本実施例において、算出されるデフォーカス量D
Fは、下式のように表現される。
DF=DF1+DF2−ITI = D F 1 + (vl  v2)を但し、ここで
、 DFI:焦点検出演算の前に行なわれる積分の積分中央
時点における撮影レンズのデ フォーカス量、 DF2:積分中央時点から焦点検出演算が終了するまで
の撮影レンズの焦点面上での被写体の移動量、 ITI:積分中央時点から焦点検出演算が終了するまで
の撮影レンズの焦点面上での 撮影レンズの移動量、 vl:被写体の移動速度、 v2:撮影レンズの移動速度、 t:積分中央時点から焦点検出演算が終了するまでの時
間、 である。
第9図は、第6図におけるステップ5604及び563
0の表示ルーチンを示している。
尚、上記実施例においては、エンコーダからのパルスを
撮影レンズの繰り出し時にアップカウントし、繰り込み
時にダウンカウントすることにより、レンズの繰り出し
量に応じたパルスカウント値を得るように構成されてお
り、このカウント値をカウンタ(LNSC)に格納して
いる。
ステップ5901にて、上述のようにして求めたレンズ
繰り出し1絶対カウンタLNSCによるカウント値と、
レンズの駆動量ERRとの加算値が距離カウンタDSC
Nにセットされる。このレンズ繰り出し1絶対カウンタ
LNSCは、レンズが■位置にあるとき0となり、レン
ズの繰り出し量に比例してカウントするカウンタであり
、従って距離カウンタDSCHには被写体までの距離に
対応したカウント値が入力される。ステップ5902で
は、前記距離カウンタDSCNによるカウント値と、レ
ンズより入力されたレンズに固有の距離変換データDk
fとが乗算され、表示用パラメータDSPDというデー
タに変換される。このデータは、距離データではないが
、これを表示用デバイスに送出されることにより、距離
表示データとなり、ステップ5903で距離の表示がな
される。
再び第4図に戻り、ステップ5410でレンズの駆動中
と判定された場合の動作を第7図により詳述する。
ステップ8701〜5703では、レンズの駆動方向と
、移動量補正後のデフォーカス方向とが比較され、方向
が反転すればステップ5704に進み、追随フラグがリ
セットされる。この意味は、追随動作中にレンズが被写
体に追い付いてそのまま追い越したために追随モードを
解除している。
次のステップ5705にてレンズの駆動が停止された後
、第3図のステップS6にリターンし、再び測距演算が
なされる。一方、レンズの駆動方向が前回の駆動方向と
が同一であれば、ステップ8706に進み、被写体の移
動量WRが既述したように、ERR+I TI−LER
Rにより求められる。
次のステップ5707では、フラグの判定により追随モ
ード中かが判定され、追随モード中であればステップ8
708〜5714に進むが、この部分は、16図の停止
中モードにおけるステップ5618以降と同様なので説
明を省略する。一方、追随モードでない場合はステップ
5715に進み、被写体の移動デフォーカス量WRが、
前記所定値ABよりやや小さい所定値AAと大きいかが
判定され、小さい場合はステップ8712.8714に
進み、非更新フラグ及び追随補正フラグがリセットされ
、一方、被写体の移動デフォーカス量WRが所定値AA
以上であれば、ステップ8716にて追raフラグがセ
ットされ、その後はステップ5711.5713にて、
非更新フラグのリセットと追随補正フラグのセットがな
される。この箇所が停止中モードと異なる点であり、レ
ンズ移動中モードにおいては、高速制御が必要なため、
直ちに追随補正されるように追随補正フラグがセットさ
れる。ステップ5713及びステップ5714以降は、
第6図のステップ5624に進む。
第10図は、第4図におけるステップ5424〜542
7を詳しく書いたものである。
まずステップ51001で非更新フラグの状態が判定さ
れ、フラグがリセットされていれば、ステップ5100
2に進み、現在、レンズの駆動中であるかが判定され、
駆動中であればステップ51003にて、被写体データ
の取り込み時点から演算終了までのレンズ移動量CTC
(=MI−T3)が算出され、又、ステップ51004
にて、レンズの駆動量ERRが補正される。即ち、デー
タ入力の時点と、演算終了結果が求まった時点とのカウ
ント誤差となるレンズ移動量CTCの補正が行なわれ、
その後ステップ81005に進む。
レンズが駆動中でなければ前記ステップ51002.5
1003はスキップする。
ステップ5ioosにて、レンズの駆動カウント値ER
RがニアゾーンNZCに入っているがどうかが判定され
、ニアゾーンNZC内であればステップ51006にて
合焦精度を上げるためにレンズの駆動がロースピーrに
セットされ、新たに求められたレンズ駆動カウント値E
RRがイベントカウンタEVTCNTにセットされる。
一方、前記ニアゾーンNZC外であれば、ステップ51
007にて、ハイスピードがセットされ、レンズ駆動カ
ウント値ERRがイベントカウンタEVTCNTにセッ
トされる。ステップ81008では、次のイベントカウ
ントのオフセット計算のためにイベントカウンタEVT
CNTのカウント値をレンズ駆動量5ERRとしてセッ
トされる0次のステップ51009にてAF駆動用モー
タに通電された後、第3図のステップS6にリターンす
る。
第11図は、レンズ駆動量の制御を行なうための割り込
みルーチンを示していて、モータの回転に伴なってエン
コーダからパルスが出力される毎にこのルーチンを実行
する。
まず、ステップ81101で、レンズ駆動量を示すイベ
ントカウント値が1減算される。ステップSl 102
では前記イベントカウント値が0になり目標レンズ駆動
量の駆動が終了したかが判定され、0になればステップ
51103にて前記モータが停止され、その後はリター
ンする。リターン後、停止中の演算結果が合焦ゾーン内
であれば、合焦表示がなされる。
第12図は、第3図のAFルーチンの実行中に、レリー
ズの押し込みに上りスイッチS2がオンとなったときに
発生する割り込みルーチンを示している。
ステップ51201で追随モードであるかが判定され、
追随フラグがセットされているときは、ステップ812
02にて、レンズ駆動量の追随補正の計算がなされ、露
光開始までこの補正結果に基づいてレンズが駆動される
。この補正は、レリーズ信号が入ってから露光開始まで
のレリーズタイムラグ中にも被写体が移動する分をイベ
ントカウンタEVTCNTに対して補正するものである
追随補正フラグがリセットされている場合は、ステップ
81203にて、レンズの駆動が停止される。これは、
追随モード中は、レンズは比較的被写体に接近している
ため、ロースピードで制御されるが、追随モードでない
通常モードにあっては、ハイスピーVもあり得、この場
合、レンズな停止させる信号を出しても完全に停止する
までには少しの時間がかかり、最大でレリーズタイムラ
グ程度の遅れが生じてしまうので、追随モードでない限
りレンズを停止させている。
ここで、前記ステップ51202におけるレリーズ中の
追随補正計算を第13図を用いて説明する。
ステップ31301において、RTは、カメラに固有の
カレリーズタイムラグ時間であり、一定値である。WR
/(TMIL−TMI)は、単位時間当たりの被写体の
動くデフォーカス量であり、したがってWR/(TM 
I L−TM I)・RTはレリーズタイムラグ中にお
ける追随遅れ量を表わしていて、この値を被写体の移動
デフォーカス量WRとしている。次のステップ5130
2では、イベントカウンタEVTCNTのカウント値に
前記水められたデフォーカス量WRが加算され補正され
る。
さて、第12図に戻り、ステップ51204にて、合焦
状態を示す表示がオフにされる。続いてステップSl 
205にて反射ミラー105の上昇が開始され、次のス
テップSl 206では露出制御回路121を介して絞
り制御が行なわれる。ステップSl 20?では前記反
射ミラー105の上昇が完了したかが判定され、完了す
ればステップ3120Bに進み、レンズの駆動が停止さ
れる。
このように、反射ミラー105が上昇するまで、即も、
露光が開始されるまで追随モードにてレンズ駆動が継続
される。ステップ51209で露光が開始され、次の、
ステップ51210にてスイッチS、がオンとなり露光
が完了したかが判定される6M光が完了すれば、ステッ
プ1211にて、フィルムの自動巻き上げが開始され、
統いてステップ51212にて、前記反射ミラー105
が下降される。ステップ51213では、スイッチS4
の状態により速写モードがどうかの判定がなされ、連写
モードであれば、第3図におけるステップS3に戻り、
以下同様な制御がなされる。一方、単写モードであれば
、ステップ51214,51215の測光だけを繰り返
すループに進み、次のレリーズ動作あるいはスイッチS
、がオフされるのを待つ。
以上説明したように、レンズの駆動中にも被写体が移動
していくので、レンズ駆動に要する追随遅れを見越して
レンズが追い付くであろうと思われる時点を目標として
補正するようにしたので、短時間に所望の合焦点状態に
させることが可能となる。
次に、第16図及び第17図を用いて本発明の第2の実
施例について説明する。この第2の実施例では、上述し
た第1の実施例においてはレンズの駆動速度が一定であ
ったものをレンズを互いに異なる2種の駆動速度を切り
換えて駆動するように制御するものである0本実施例に
おいて、ヒンズが合焦位置に到達するまでに要する駆動
量の大小に応じてレンズ駆動速度が切り換えられるよう
に構成されており、ニアゾーン内で残りのレンズ移動量
が所定量以上に大きければレンズ駆動速度はLSDとな
り、所定量以下であればレンズ駆動速度はLSDよりも
高速のLSD2となる。二二で、レンズ駆動速度の切り
換えは追随モードとは独立して制御されるが、追随モー
ド中にレンズ駆動速度がLSD2になれば、撮影レンズ
のピント位置の移動が被写体の移動に追い付(まで、レ
ンズは駆動速度LSD2によって駆動される。
第16図は、本実施例において、被写体がカメラに向か
って近付いてくる時の撮影レンズのピント位置の変化を
示すものである。第16図において、演W、C4におい
て追随モードと判断されたとする。ここで、追随補正の
計算を行ってレンズ駆動量を求めると、駆動量ERRが
NZC2(ここで、NZC>NZC2)よりも大きくな
ったため、レンズ駆動速度をLSDからLSD2に切り
換えて追随を始めたものを示している。これによって、
レンズを駆動速度LSDで駆動すると第16図の点線図
示のようになって撮影レンズのピント位置の移動が被写
体の移動に追い付かないけれども、本実施例のようにこ
こでレンズ駆動速度をより高速側のLSD2に切り換え
ることによって、実線図示のように撮影レンズのピント
位置の移動を被写体の移動に追い付かせることができる
このレンズ駆動速度を切り換えるための70−チャート
を第17図に示す、第17図においては、まずステップ
51701でレンズ移動量ERRとNZC2との大小判
別を行い、ERR>NZC2ならばステップ51702
に進んでレンズ駆動速度をLSD2にセットする。そし
て、ステップ51703では追随フラグがセットされて
いるか否かを判別して追随モード中が否かを判別し、追
随モードでなければ(追随F=O)ステップ51704
に進んでスピードロックフラグ(スピードロックF)を
リセットしておく、逆に、ステップ51703で追随モ
ードである(追随フラグ=1)場合は、ステップ517
05に進んでスピードロックフラグをセットする。これ
は、追随モード中にレンズ移動量が所定量以上に大きく
なってレンズ駆動速度が高速側のLSD2に一旦切り換
えられれば、再び低速側のレンズ駆動速度LSDに戻ら
ないようにするためである。そして、ステップ5170
4もしくはステップ51705からはステップ8170
8に進んで、レンズ移動量ERRをイベントカウンタE
VTCNTにセットして第10図のステップ81008
に進む。
次の焦点検出演算周期においてレンズ移動量ERRが減
少し、第16図のステップ51701においてERR≦
NZC2となった場合には、ステップ51706に進ん
でスピードロックフラグ(スピードロックF)がセット
されているか否かを判別し、スピードロックフラグがセ
ットされている場合は、レンズ駆動速度は今のままであ
り、そのままステップ51008に進む。一方、ステッ
プ51706においてスピードロックフラグがセットさ
れていない場合には、ステップ51707でレンズ駆動
速度を低速側のLSDにセットしてステップ81708
に進む。このようにして、レンズをwS16図図示のよ
うに駆動することができる。
更に、第18図は本発明の第3の実施例の動作を示すフ
ローチャートである。第16図及び第17図図示の第2
の実施例においてはレンズ駆動速度を追随モーVとは独
立に制御していたが、これを独立にすることなく追随モ
ードに入れば必ず高速側のレンズ駆動速度LSD2にす
るように構成してもよい、このように構成したのが、第
18図図示の第3の実施例である。すなわち、第18図
において、まずステップ81801では追随フラグ(追
随F)がセットされているか否かを判別して追随モード
か否かを調べる。そして、追随フラグがセットされてい
て追随モードに入っておればステップ81802に進ん
でレンズ駆動速度を高速側のLSD2にセットし、逆に
、追随フラグがセットされておらず追随モードでなけれ
ばステップ51803に進んでレンズ駆動速度を低速側
のLSDにセットする。そして、ステップ51802も
しくは51803からはステップSl 804に進んで
、第17図のステップ51708と同様に、レンズ移動
量ERRをイベントカウンタEVTCNTにセットして
第10図のステップ51008に進む。
[発明の効果1 以上説明したように、この発明は、被写体の動体の場合
には、レンズ駆動時にも合焦判定を行もようにしたので
、レンズ停止時のみ合焦判定を行う場合と比して迅速な
合焦判定が行える。一方、被写体が停止している場合に
は、レンズ停止時のみ合焦判定を行うため、従来通り、
精度の高い合焦判定が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の自動焦点調節装置を適用したカメラ
のブロック構成の1実施例を示す図、第2図は、第1図
における制御回路を示すブロック図、@3図ないし第1
3図は、第1図における制御動作を示すフローチャート
、第14図及び第15図は、制御動作を分かり易く説明
するために用いた図、第16図はこの発明の第2の実施
例を説明するための図、第17図はこの発明の第2の実
施例の制御動作を示すフローチャート、第18図はこの
発明の第3の実施例の制御動作を示すフローチャートで
ある。 101.102・・・クラッチ、103・・・レンズ回
路、104・・・読取回路、105・・・反射ミラー、
1O7・・・CC,Dイメージセンサ、108・・・イ
ンターフェイス回路、109・・・マイクロコンピュー
タ、110・・・スリップ機構、111・・・駆動機構
、112・・・伝達機構、113・・・エンコーダ、1
14・・・モータVライバ、115・・・表示回路、1
21・・・露出制御回路、122・・・測光回路、12
4・・・−駒巻き上げ回路、125・・・露出設定回路
、MOl、MO2・・・モータ%Sl〜S、・・・スイ
ッチ。 特許出願人 ミノルタカメラ株式会社 代 理 人 弁理士 青白 葆 外28第1 図 第7図 −へ 1 トトト bき−L、コー」 bきJ−菖轄

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)撮影レンズを駆動するレンズ駆動手段と、撮影レ
    ンズのデフォーカス量を検出し時系列的に出力するデフ
    ォーカス量検出手段と、上記デフォーカス量検出手段か
    ら被写体の移動に伴うデフォーカスの変化量を検出する
    動体デフォーカス量検出手段と、上記デフォーカス量検
    出手段及び動体デフォーカス量検出手段から、被写体に
    追随するべく、レンズ駆動量を算出するレンズ駆動量算
    出手段と、上記動体デフォーカス量検出手段の出力によ
    り、被写体が動体であるのか停止しているのかを判定す
    る動体判定手段と、被写体が合焦状態にあるか否かを判
    定する合焦判定手段と、 を備え、上記合焦判定手段は、動体判定手段が停止被写
    体と判定した場合は撮影レンズの停止時のみ、動体被写
    体と判定した場合は撮影レンズ移動時にも、合焦判定を
    行うことを特徴とする自動焦点調節装置。
  2. (2)前記合焦判定手段の出力により、合焦、非合焦を
    表示する表示する表示手段を備えた特許請求の範囲第1
    項記載の自動焦点調節装置。
JP23696687A 1987-09-21 1987-09-21 自動焦点調節装置 Pending JPS63100429A (ja)

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Cited By (4)

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