JP3831422B2 - 調光装置を備えたカメラ - Google Patents

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【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ストロボなどの閃光装置を発光させたときに、複数の測距領域の中の所定の測距領域に対応する領域内の被写体からの反射光量を測定し、調光する調光装置を備えたカメラに関する。
【0002】
【従来技術およびその問題点】
被写界の複数の領域について測距または焦点検出ができる多点測距装置と、測距領域に対応する領域を測光する多点測光装置を備えたカメラが知られている。また、カメラのストロボ調光用の測光素子は、撮影画面全体に対応する測光領域を有する測光素子、あるいは複数に分割された撮影領域に対応する複数の測光素子を備えている。
【0003】
しかし、この種の多点測距装置を備えたカメラは、撮影画面全体を測光領域に応じて分割したものなので、測距領域に比して測光領域が非常に広い。そのため、主要被写体の背景に反射率の高い物体、例えば白い壁、窓ガラスなどが存在する場合にストロボを発光させると、これらの高反射率物体で反射したストロボ光を調光用測光素子が受光する場合がある。この場合は逆光状態となってしまい、主要被写体に対して露光アンダーになって適正な露光ができないという問題があった。また、主要被写体の背景が非常に遠い場合には、測光領域の一部しか占めない主要被写体からの反射光しか受光しなくなり、主要被写体に対して露光オーバーしてまう虞れがあった。
【0004】
【発明の目的】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたもので、多点測距、多点調光用測光により、主要被写体に対してストロボの発光制御が可能な調光装置を備えたカメラを提供することを目的とする。
【0005】
【発明の概要】
この目的を達成する本発明は、閃光手段を発光させる発光装置と、複数の測距領域を測距する多点測距装置と、いずれかの測距領域に対して合焦するようにレンズ駆動するレンズ駆動装置と、露光装置と、測光スイッチおよびレリーズスイッチを備えたカメラにおいて、上記多点測距装置の各測距領域に対応する測光領域について測光する調光測光手段;上記多点測距装置が測距した測距領域のうち、合焦状態または合焦状態に最も近い測距領域に対応する調光領域を選択する選択手段;および、上記選択手段が選択した調光領域に基づいて上記発光装置を制御する調光装置;を備え、測光スイッチがオンしたときに、上記多点測距装置およびレンズ駆動装置を作動させ、レリーズスイッチがオンしたときに、上記多点測距装置を作動させてから前記選択手段を作動させ、前記露光装置および調光装置を作動させる制御手段を備えたこと、に特徴を有する。
【0006】
【実施例】
以下図示実施例に基づいて本発明を説明する。図1は本発明を適用した一眼レフカメラの概要を示す図である。
【0007】
通常、撮影レンズ10を透過し、カメラボディ20内に入射した被写体光は、撮影レンズ10の光軸付近の一部がメインミラー21を透過し、サブミラー22で反射されてAF多点測距ユニット31に入射する。一方、メインミラー21に入射した被写体光の大部分はここで反射され、フォーカシングスクリーン23上に結像し、透過する。このフォーカシングスクリーン23上に結像された被写体像が、接眼レンズ25およびペンタプリズム24を介して正立実像として撮影者に観察される。また、フォーカシングスクリーン23を透過した被写体光の一部は、接眼レンズ25の近傍に配置された分割測光センサ26に入射する。なお、本実施例の説明で「測距」というときは、被写体距離の測定ではなく、撮影レンズ10によって結像された像面の、カメラボディ20のフィルム面に対するデフォーカス量を測定することを意味する。
【0008】
また、露光中は、メインミラー21が上昇して撮影光路を開放し、シャッタ27が開く。したがって撮影レンズ10を通った被写体光は、フィルム28上に結像すると共に、フィルム28で反射して、調光用のTTLダイレクト多点測光センサ41に入射する。TTLダイレクト多点測光センサ41は、調光測光手段として、複数の測光センサ41a〜41fを備えている。
【0009】
ペンタプリズム24の上方前部には、内蔵ストロボ51が配置されている。この内蔵ストロボ51は周知の通り、発光部52が図示の発光位置と、カメラボディ20内に納まる収納位置とに移動する。
【0010】
図2には、この一眼レフカメラの制御回路の要部をブロックで示してある。このカメラは、カメラの種々の動作を統括的に制御する制御回路61、AF多点測距ユニット31の各測距センサで検出した被写体像信号をデフォーカス信号に変換する焦点検出回路63、分割測光センサ26が検出した被写輝度信号を所定の測光輝度信号に変換する測光回路65、TTLダイレクト多点測光センサ41の複数の測光センサ41a〜41fの内の一つを選択し、選択した測光センサ41a〜41eの受光量を検出してストロボ光量を調整する調光回路67、内蔵ストロボ51を発光させるストロボ回路69、およびシャッタ、ミラー、絞り等を駆動する露出制御回路71を備えている。
【0011】
図3には、調光回路67をより具体的に示してある。TTLダイレクト多点測光センサ41を構成する各測光センサ(フォトダイオード)41a〜41fの各アノードは、マルチプレクサ42に接続され、カソードはオペアンプ43の非反転端子に接続されている。マルチプレクサ42は、制御回路(CPU)61から受光センサ選択信号を受けて、対応する1個の測光センサ41a〜41fのベースにバイアス電圧を印加して選択する。
【0012】
オペアンプ43の出力端子と反転端子との間には積分コンデンサ44が接続されている。選択された測光センサ41a〜41fは受光強度に応じて電流を出力し、それをオペアンプ43が増幅し、その増幅電流を積分コンデンサ44が積分する。この積分コンデンサ44と並列に、積分をON/OFFする積分スイッチ45が接続されている。積分スイッチ45がオンすると積分コンデンサ44が放電するとともに積分動作を停止し、オフすると積分コンデンサ44が積分を開始する。なお、積分スイッチ45は、通常はオンされていて、シャッタ先幕(図示せず)の走行と同期してオフされる。
【0013】
積分コンデンサ44の積分値はコンパレータ47の反転端子に入力される。コンパレータ47の非反転端子には、D/A コンバータ46が出力するTTL_DAレベルが入力されている。このD/A コンバータ46は、制御回路61が ISO感度Sv および露出補正値Xv に基づいて設定した閃光停止レベル(TTL_DAレベル)をアナログのTTL_DAレベルに変換して出力する。したがって、積分値がTTL_DAレベルに達すると、コンパレータ47はハイレベルの信号を出力する。このコンパレータ47出力がクエンチ信号であって、クエンチ信号を入力した制御回路61は、ストロボ回路69に内蔵ストロボ51の発光を停止させ、さらに外付けストロボが装着されているときには外付けストロボの発光も停止させる。なお、ストロボ回路69は、調光回路67からクエンチ信号を直接入力して発光を停止する構成でもよい。
【0014】
以上の通りこの調光回路67は、選択された測光センサ41a〜41fの受光量を積分回路43、44で積分し、コンパレータ47でその積分値と所定値(閃光停止レベルTTL_DA)とを比較して、積分値が所定値に達したらコンパレータ47からクエンチ信号を出力して内蔵ストロボ51、外付けストロボの発光を停止させる。
【0015】
本発明の特徴である構成について、さらに図4を参照して詳細に説明する。図4の(A)および(B)は、AF多点測距ユニット31およびTTLダイレクト多点測光センサ41の各センサの撮影画面における測距領域および測光領域を示す図、(C)はこれらの領域を重ね合わせた様子を示す図である。
【0016】
AF多点測距ユニット31の5個の測距センサ(図示せず)は、撮影画面29内において、それぞれ異なる位置に設定された5個の測距領域33a〜33e内の被写体に関するデフォーカス量を検出する。なお、以下本明細書で「デフォーカス量」というときは、その絶対値を意味するものとする。
一方、TTLダイレクト多点測光センサ41も、各測距領域33a〜33eに対応する位置に設定された5個の測光領域43a〜43e内の被写体からの反射光を受光できる測光素子、つまり測光センサ41a〜41eを備えている。これら測距領域33a〜33eおよび測光領域43a〜43eは、撮影画面29上において重複する位置に設定してある(図4(C)参照)。しかも各測光領域43a〜43eは、その寸法が大きいと露光オーバーを招く可能性があるため、測距領域33a〜33eよりもやや大きい領域に設定してある。各測光領域43a〜43eは、対応する測距領域33a〜33eと同程度の大きさが好ましいが、測光領域43a〜43eの方が小さくてもよい。
【0017】
さらに本実施例の多点測光センサ41は、撮影画面29のほぼ全域の被写体光を受光する測光領域43fを測光する測光センサ41fを備えている。この測光センサ41fは、主要被写体の位置が選択不能のとき、あるいはデフォーカス量最小のセンサが規定値よりも大きいときに対処するためである。
【0018】
なお、これらの領域33a〜33e、43a〜43eの数および位置は図示実施例に限定されない。位置関係は測距領域33a〜33eと測光領域43a〜43eとが対応すればよく、各領域の面積は、等しいかその差が小さいことが望ましい。また、すべての測距領域に対応する受光領域は存在しなくてもよい。
【0019】
次に、本一眼レフカメラの撮影動作の特徴であるストロボ調光処理について、図6から図8に示したフローチャートを参照して説明する。なお、図示実施例の処理は、CPU61の内部ROMに書込まれたプログラムに基づいてCPU61の統括的制御下で実行される。
【0020】
この一眼レフカメラは、各測距領域33a〜33eについてデフォーカス量を検出して、この中でデフォーカス量が小さい測距センサに対応する調光用受光センサを選択し、露光時にストロボを発光させ、上記選択した測光素子により受光光量を検出し、所定受光量に達したらストロボの発光を停止することに特徴がある。これにより、合焦状態の被写体に対して最適な発光量が得られる。
【0021】
START処理には、測光スイッチSWSがオンしたときに入る。この処理に入ると、先ず、各測距領域33a〜33eについて測距処理を行ない、各測距領域33a〜33eについてデフォーカス量を算出する(S101)。そして、所定の測距領域33a〜33eについてのデフォーカス量に基づいてAFモータを起動し、その測距領域33a〜33e内の被写体に対して合焦処理を行なう(S103)。
【0022】
ここで、所定の測距領域33a〜33eとは、撮影者がマニュアル設定した領域、または制御手段が自動選択した領域である。その選択手段は図示しないが、マニュアル設定では撮影者が設定手段を操作して測距領域33a〜33eを選択する構成、自動設定では、制御手段が最も近距離の被写体に対応する領域を選択する構成、あるいは撮影者の視線を検出して設定する構成が知られている。
【0023】
AF処理が終了すると、AE演算処理を実行する(S105)。AE演算処理のサブルーチンを図7に示してある。このAE演算処理では、分割測光センサ26から被写体輝度データを入力し、その輝度データに基づいて測光演算を実行して被写体輝度を算出する(S201)。この被写体輝度と、 ISO感度Sv および露出補正値Xv に基づいて、あらかじめ撮影者により設定されている露出モード、例えばプログラム、シャッタ優先、絞り優先、ストロボプログラム露出モード等により、ストロボ発光を前提とした絞り値Av およびシャッタ速度Tv (露出時間)を算出する(S203)。さらに、 ISO感度Sv および露出補正値Xv に基づいて、TTL_DAレベルを演算し、設定する(S205)。
【0024】
そして、各測距領域33a〜33eおよび測光センサ41a〜41fの選択動作を行ないリターンする(S207、S209)。
この選択動作においては、測距領域が既に任意設定されている場合は、その設定された測距領域および対応する測光センサを選択するが、自動設定の場合は、再度、求められらた測距領域33a〜33e毎のデフォーカス量をそれぞれ比較し、最もデフォーカス量が小さい測距領域およびその測距領域に対応した測光センサを選択してリターンする(S207、S209)。この処理は、前述のS103のAF処理における撮影レンズ駆動完了後に実行されるので、結局、現在の撮影レンズの位置において、合焦状態あるいは合焦状態に最も近い測距領域が選択されることになる。
【0025】
ここで、1個の測距領域33a〜33eを選択できない場合を生じる。例えば、すべての測距領域33a〜33eまたは複数の測距領域33a〜33eのデフォーカス量が所定値以内の場合、あるいはすべての測距領域33a〜33eのデフォーカス量が所定値以上である場合がある。この場合は、平均測光用の測光センサ41fを選択する選択信号を出力する。この選択信号を受けたマルチプレクサ42が41fを選択する。
【0026】
以上のAE露出演算処理が終了すると、レリーズスイッチSWRがオンされるのを、上記処理を繰り返して待つ(S109、S101〜S109)。レリーズスイッチSWRがオンされたら、S101と同じ測距処理およびステップS105と同じAE処理を実行して使用する測光センサ41a〜41fを選択する(S111、S113)。ここで、測距処理を実行してもレンズ駆動処理(AF処理)は実行しないのは、例えばいわゆるフォーカスロックを実行した後に構図を変更する場合があるからである。かかる場合でも、レリーズスイッチSWRがオンされ後に測距処理を実行することで、主要被写体がどの測距領域33a〜33eに位置するかが分かり、AE処理を実行することでその主要被写体が位置する測距領域33a〜33eに対応する測光センサ41a〜41eおよび41fを選択できる。S113のAE演算処理が終了したら、レリーズ処理を実行し、レリーズ処理が終了したらS101に戻る(S115)。
【0027】
S207の多点AFセンサデフォーカス量比較処理の詳細について、図8に示したサブルーチンを参照してより詳細に説明する。なお、以下のサブルーチンの説明において、CODE1〜5は測光センサ41a〜41eに対応し、CODE0は測光センサ41fに対応している。
【0028】
この比較処理は、測光センサ41a〜41eに対応する測距領域33a〜33eのデフォーカス量を順番に比較して最も小さいデフォーカス量を選択し、最小デフォーカス量が所定値未満のときにはその最小デフォーカス量に対応する測光センサ41a〜41eを選択し、最小デフォーカス量が所定値よりも大きいときには測光センサ41fを選択することに特徴を有する。
【0029】
このサブルーチンに入ると、先ず全ての測距領域33a〜33eで有効なデフォーカス量が得られているか否かを判別する(S301)。全て無効の場合は、S319へスキップし、全部が有効の場合はS307に進む(S301、S303)。一部に無効のデフォーカス量が存在する場合は、その無効のデフォーカス量にダミーのデフォーカス量SをセットしてS307に進む(S301、S303、S305)。なお、ダミーのデフォーカス量Sは、後述するデフォーカス量D′よりも大きな値である。
【0030】
S307では、CODE1をセットする。そして、CODE1に対応する測距領域33aのデフォーカス量を変数Dに代入し、変数nに1をセットする(S309、S311)。なお変数nは、測光センサ41a〜41e、測距領域33a〜33eに対応する1から5までの整数である。
【0031】
変数nに1を加算し、デフォーカス量Dが測距領域33bのデフォーカス量よりも小さいか否かを比較する(S313、S315)。小さくなければ、デフォーカス量を変数Dに代入し、CODE2をセットしてS307に戻る(S317、S319、S321、S313)。小さければ、S317、S319をジャンプしてS313に戻る(S315、S321、S307)。以上の比較設定処理を、5個の測距領域33a〜33eのデフォーカス量について繰り返し、最も小さいデフォーカス量と測距領域とが選択される。
【0032】
すべてのデフォーカス量についての処理が終了したら、デフォーカス量Dを、予め設定されたデフォーカス量D′と比較し、デフォーカス量Dの方が小さければそのままリターンし、大きければCODEに0をセットしてリターンする(S323、S325)。なお、デフォーカス量D′は、所定の許容デフォーカス量であり、デフォーカス量Dが許容範囲内のデフォーカス量D′を越えている場合は、AF動作で所望の被写体に合焦させた後に構図を変更して、被写体が測距領域のいずれに入っておらず、背景や被写体手前の主要被写体以外のものが測距領域に入っている場合であり、この場合は、安全のためにCODE0、すなわち測光センサ41fを選択させるのである。
【0033】
以上のS301〜S325の処理により選択された最短撮影距離に相当するCODEnに対応する測光センサ41a〜41fを使用して、TTL調光が実行される。
【0034】
レリーズ処理の詳細を図9に示した。レリーズ処理に入ると、ミラー21をアップし、ミラー21のアップに連動する絞り込み機構(図示せず)により絞り込まれる絞り11を設定絞り値に保持する。ミラー21のアップ完了するとシャッタ27の先幕を走行させて露光および積分コンデンサ44による積分を開始し、先幕の走行が終了したら、ストロボ回路69にストロボ51の発光を開始させると共に、S209において選択した測光センサ41a〜41fによる被写体反射光の積分値が設定値に達するまで、つまりコンパレータ47からクエンチ信号が出力されるのを待つ(S405、S407、S409)。
【0035】
積分値が設定値に達し、コンパレータ47からクエンチ信号が出力されると、ストロボ回路69に発光を停止させて、設定した露光時間が経過するのを待つ(S407、S411、S413)。そして、設定した露光時間が経過したらレリーズ後処理、つまり後幕の走行、ミラー21のダウン、フィルム28の巻き上げ、ミラーチャージ、シャッタチャージなどの処理実行してリターンする(S415)。なお、クエンチ信号が出力される前に露光時間が経過したら、ストロボ発光を停止し、ストロボ発光を停止させてレリーズ後処理を実行する(S407、S409、S411〜S415)。
【0036】
以上の処理により、合焦している被写体に対応するTTLダイレクト多点測光センサ41によりTTLストロボ調光がなされるので、合焦している主要被写体に対して適正露光値によるストロボ撮影がなされる。例えば、図5の(A)に示したように、主要被写体80が撮影画面29の中央に位置して領域33c、43cに重なっているときには、主要被写体80が入る測距領域33cに対して合焦処理が実行され、測光領域43cに対応する測光センサ41cが選択され、主要被写体80からの反射光に基づいてストロボ51の光量調整がなされる。したがって、この撮影では、主要被写体80について合焦し、かつ主要被写体80に対して適正露光値となる。
【0037】
しかも本実施例は、測光領域33cが主要被写体80に対して十分小さいので、測光センサ31cに入射する被写体光はほとんど主要被写体80からのものである。したがって、ストロボ調光に関して主要被写体80の背景の影響はほとんど受けない。
【0038】
また、構図を図5の(B)のように変えて主要被写体80を撮影画面29の右端に配置したときには、主要被写体80が入る測距領域33eに対して合焦処理がされ、さらに測光領域43eに対応するTTLダイレクト測光センサ41eが選択される。したがって、この場合も主要被写体80に対して合焦し、かつ適正露光値で撮影ができる。
【0039】
また、図5の(A)の位置でフォーカスロックをかけてから同図の(B)のように構図を変更した場合でも、露光直前の測距処理により、主要被写体80が入る測距領域33eが検出され、この測距領域33eに対応する測光領域43e、つまりTTLダイレクト測光センサ41eが選択される。したがって、この場合も主要被写体80に対して適正露光値で撮影ができる。
【0040】
以上は自動焦点調節モードでの撮影であったが、本発明は、マニュアル焦点調節モードでの撮影にも適用できる。この場合は、測距領域33a〜33eに対する測距および測距結果に基づいて最もデフォーカス量の絶対値が小さい測距領域33a〜33eに対応する測光センサ41a〜41e、および41fを選択し、ストロボ調光を行なう。したがって、マニュアルフォーカスのときも、合焦状態にある主要被写体に対して適正なストロボ調光がなされる。
【0041】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り本発明は、閃光装置、多点測距装置およびその測距領域に対応する領域を、露光中に独立して測光する多点測光手段を備え、上記各測距領域のうち、合焦状態または合焦状態に最も近い測距領域に対応する領域を測光する測光手段を選択し、閃光装置発光時にはその測光手段の測光結果に基づいて閃光装置の発光停止を制御するので、常に合焦した、または合焦状態に近い主要被写体に対して適正な露光値による撮影ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した一眼レフカメラの実施例の概要を示す図である。
【図2】同一眼レフカメラの主要回路の概要を示すブロック図である。
【図3】同一眼レフカメラの調光回路をより具体的に示す回路図である。
【図4】同一眼レフカメラの多点測距領域およびTTL多点測光領域との関係を説明する図である。
【図5】同一眼レフカメラにおける被写体と多点測距領域およびTTL多点測光領域との関係を説明する図である。
【図6】本発明の閃光処理に関するメインフローチャートを示す図である。
【図7】同メインフローチャート中のAE処理に関するサブルーチンを示す図である。
【図8】同メインフローチャート中の多点AFセンサーデフォーカス量比較処理に関するサブルーチンを示す図である。
【図9】同メインフローチャート中のレリーズ処理に関するサブルーチンを示す図である。
【符号の説明】
10 撮影レンズ
20 カメラボディ
21 メインミラー
22 サブミラー
28 フィルム
39 撮影画面
31 AF多点測距ユニット
33a〜33e 測距領域
41 TTLダイレクト多点測光センサ
41a〜41f 測光センサ
43a〜43f 測光領域
51 内蔵ストロボ
61 CPU

Claims (6)

  1. 閃光手段を発光させる発光装置と、複数の測距領域を測距する多点測距装置と、いずれかの測距領域に対して合焦するようにレンズ駆動するレンズ駆動装置と、露光装置と、測光スイッチおよびレリーズスイッチを備えたカメラにおいて、
    上記多点測距装置の各測距領域に対応する測光領域について測光する調光測光手段;
    上記多点測距装置が測距した測距領域のうち、合焦状態または合焦状態に最も近い測距領域に対応する調光領域を選択する選択手段;および、
    上記選択手段が選択した調光領域に基づいて上記発光装置を制御する調光装置;を備え、
    測光スイッチがオンしたときに、上記多点測距装置およびレンズ駆動装置を作動させ、
    レリーズスイッチがオンしたときに、上記多点測距装置を作動させてから前記選択手段を作動させ、前記露光装置および調光装置を作動させる制御手段を備えたことを特徴とする調光装置を備えたカメラ。
  2. 請求項1記載の調光装置を備えたカメラにおいて、上記調光測光手段は、測光領域として上記複数の測距領域すべてを含む領域を測光する全体領域を有し、上記いずれの測距領域についても測距ができない場合には、前記全体領域を選択すること、を特徴とする調光装置を備えたカメラ。
  3. 請求項1記載の調光装置を備えたカメラにおいて、上記各調光測光手段の各測光領域は、対応する上記測距領域と近似した広さであること、を特徴とする調光装置を備えたカメラ。
  4. 請求項1からのいずれか一項に記載の調光装置を備えたカメラにおいて、上記調光測光手段は、カメラの撮影レンズを透過し、フィルムで反射した被写体光を受光するTTL多点測光センサであること、を特徴とする調光装置を備えたカメラ。
  5. 請求項1からのいずれか一項に記載の調光装置を備えたカメラは、閃光手段としてストロボを内蔵していること、を特徴とする調光装置を備えたカメラ。
  6. 請求項1からのいずれか一項に記載の調光装置を備えたカメラにおいて、上記発光装置は、閃光手段として、カメラとは別体のストロボ装置の発光を制御すること、を特徴とする調光装置を備えたカメラ。
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