JPH02809A - 自動焦点調節機能付きのカメラ - Google Patents

自動焦点調節機能付きのカメラ

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JPH02809A
JPH02809A JP3181389A JP3181389A JPH02809A JP H02809 A JPH02809 A JP H02809A JP 3181389 A JP3181389 A JP 3181389A JP 3181389 A JP3181389 A JP 3181389A JP H02809 A JPH02809 A JP H02809A
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石田 徳治
Masataka Hamada
正隆 浜田
Jun Hasegawa
潤 長谷川
Kenji Ishibashi
賢司 石橋
Toshio Norita
寿夫 糊田
Hiroshi Otsuka
博司 大塚
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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) 本発明は、自動焦点調節機能付きのカメラに関するもの
であり、AFL眼レフカメラに特に適するものである。
(従来の技術) 従来、特開昭62−125311号公報においては、自
動焦点調節機能付きのカメラにおいて、前回と今回のデ
フォーカス方向が同一であるときには、被写体が動いて
いると判定し、被写体の速度に合わせてレンズを駆動す
る追随制御を行うことが提案されている。
(発明が解決しようとする問題点) 従来の技術では、前回の焦点検出結果に基づいて合焦位
置に向けてレンズを駆動し、今回の焦点検出結果が合焦
でなく、且つ前回と今回のデフォーカス方向が同一であ
れば、被写体が動的被写体く動体)であると判定して追
随制御に移行している。
ところが、前回の焦点検出時から今回の焦点検出時まで
の被写体の移動量が被写界深度以内に収まる程度に小さ
い場合や、静止していた被写体が合焦後に動き出す場合
には、従来の技術では被写体が動体であることを検出で
きないという問題がある。そこで、合焦後にレンズを止
めたまま、動体検出のための演算を継続し、その演算結
果の分布を長い時間にわたって監視することにより移動
速度の遅い被写体をも確実に動体と検出できるようにす
る方式が考えられる。しかしながら、この方式では、被
写体の移動速度が速い場合には、本来、動体検出が容易
であるにも拘わらず、動体検出までに要する時間を徒ら
に引き延ばすことになり、追随処理への移行が遅れて、
シャッターチャンスを逃すことになるという問題があっ
た。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、移動速度が速い被写体にも移動
速度が遅い被写体にも適確に対応できる自動焦点調節機
能付きのカメラを提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明に係る自動焦点調節機能付きのカメラにあっては
、上記の目的を達成するために、第1図に示すように、
焦点を合わせるべき被写体に対するレンズの焦点状態を
検出する焦点検出手段(1)と、少なくとも焦点検出手
段(1)の焦点検出結果に基づいてレンズを合焦位置に
向けて駆動するレンズ駆動手段(2)と、焦点検出手段
(1)の焦点検出結果に基づいて合焦か否かを判定する
合焦判定手段(3)と、合焦と判定される前に被写体が
動体か否かを判定する第1の動体判定手段(4)と、第
1の動体判定手段〈4)で動体と判定されずに合焦と判
定されたときに、被写体が動体か否かを判定する第2の
動体判定手段(5)とを備えて成るものである。
ただし、第1図は本発明の構成を機能的にブロック化し
て示した説明図であり、後述の実施例においては、手段
(1)乃至(5)の全部又は一部をマイクロコンピュー
タのプログラムによって実現している。
(作用) 以下、本発明の作用を第1図により説明する。
焦点検出手段(1)では、焦点を合わせるべき被写体に
対するレンズの焦点状態を検出し、焦点状態を示す信号
DFを出力する。この信号DFとしては、例えば、その
大きさがデフォーカス量を表し、その符号がデフォーカ
ス方向を示すような信号を用いる0合焦判定手段(3)
は、焦点検出手段(1)で焦点検出が行われる度に、焦
点状態を示す信号DFに基づいて合焦判定を行う0合焦
判定手段(3)により合焦でないと判定されたときには
、デフォーカス量及び方向を示す信号DFに基づいて、
レンズ駆動手段(2)によりレンズを合焦位置に向けて
駆動する。第1の動体判定手段(4)は、例えば、移動
速度の速い被写体を動体と判定するように構成されてお
り、合焦判定手段(3)により合焦と判定される前に、
被写体が動体か否かを判定する。
被写体が動体であると判定されれば、レンズ駆動手段(
2)は、焦点検出手段(1)の焦点検出結果に基づく合
焦位置に、被写体の移動に基づく焦点ずれ呈を予測した
補正を加えた位置にレンズを駆動することが好ましい。
被写体の移動速度が遅い場合には、第1の動体判定手段
(4)により動体と判定されることなく、合焦判定手段
(3)により合焦と判定される。この場合には、第2の
動体判定手段(5)が作動する。
第2の動体判定手段(5)は、例えば、連続する2回の
焦点検出結果の差分データを複数個用いて被写体が動体
か否かを判定するように構成されており、その判定時間
は比較的長くかかるが、移動速度の遅い被写体でも確実
に動体と判定できるように構成されている。この第2の
動体判定手段(5)により被写体が動体であると判定さ
れた場合にも、レンズ駆動手段(2)は、焦点検出手段
(1)の焦点検出結果に基づく合焦位置に、被写体の移
動に基づく焦点ずれ量を予測した補正を加えた位置にレ
ンズを駆動することが好ましい。
本発明はこのように作用するので、移動速度の速い被写
体に対しては、第1の動体判定手段(4)により動体で
あることを早期に検出して、追随処理に速やかに突入す
ることができ、シャッターチャンスを逃す恐れを少なく
できる。また、移動速度の遅い被写体や合焦後に動き出
した被写体に対しては、合焦後にも第2の動体判定手段
(5)による動体判定を継続することにより、確実に動
体であることを検出して、追随処理に確実に突入するこ
とができる。
本発明のさらに詳細な構成及び動作については、以下に
述べる実施例の説明において一層明らかとされる。実施
例においては、第5図の#30〜#33のステップによ
り、第1の動体判定手段(4)を実現しており、第6図
及び第7図のプログラム(就中、#58〜#61のステ
ップ)により、第2の動体判定手段(5)を実現してい
る。
(実施例) 第2図は本発明の一実施例に係るカメラのハードウェア
を示すブロック図である0図において、(21)はカメ
ラのAP制御用のマイクロコンピュータ(以下、マイコ
ンと称す)である、(22)はAF用のCCDイメージ
センサであり、マイコン(21)より積分開始信号φ+
ccを受信すると積分を開始し、積分終了後、各画素の
出力をA/D変換してマイコン(21)へ送信する。マ
イコン(21)はCCDイメージセンサ(22)より送
信される各画素の出力を基に演算を行い、被写体像の焦
点のずれM(デフォーカス量)を算出する。マイコン(
21)は被写体のデフォーカス量を算出した後、これを
ゼロとするようにレンズの駆動を行う、ここで、レンズ
の駆動量とデフォーカス量の関係を示す変換係数にはレ
ンズによって異なっているため、変換係数には各レンズ
内に組み込まれたレンズ回路(25)に記憶されている
。マイコン(21)はレンズ回路(25)より変換係数
にの値を読み込み、算出されたデフォーカス量に変換係
数kを乗することにより、レンズ駆動に要するパルス数
を算出する。マイコン(21)はレンズ駆動用のAFモ
ータ制御部(23)に対し、算出されたパルス数を送信
し、AFモータ制御部(23)はレンズ駆動用のAFモ
ータ(24)に対し、マイコン(21)から送信された
パルス数分の駆動を行わせる。
(26)は表示部であり、第3図に示される図形の表示
がなされる。第3図において、LED(26A)は合焦
、合焦不能の表示を行う、すなわち、デフォーカス量が
算出され、レンズ駆動後、合焦していた場合には、LE
D(26A)は緑色に点灯し、撮影者に合焦を告知する
。また、後述する理由によりデフォーカス量が算出され
なかった場合には、LED(26A)は赤色に点滅し、
撮影者に合焦不能を告知する。さらに、LED(26B
)及び(26C)は本実施例におけるカメラの撮影モー
ドの切り換えを示す表示である。被写体が静止している
場合には、合焦後焦点位置は固定され、フォーカスロッ
クモードの撮影となり、LED(26B)が点灯する。
一方、被写体が動いている場合には、被写体の動きを追
随し、常に合焦状態を保つ追随モードの撮影となり、L
ED(26C)が点灯する。
第2図において、(Sl)はレリーズ釦(図示せず)が
第1ストロークまで押下されるとONになるスイッチで
ある。スイッチ(Sl)がONになると、後述の割り込
みボート(I NT 1 )による割り込み処理が実行
され、AP動作が行われる。また、(S2)は、レリー
ズ釦が第1ストロークよりも深い第2ストロークまで押
下されるとONになるスイッチである。スイッチ(S2
)がONになると、後述の割り込みボート(INT2)
による割り込み処理が実行され、レリーズ動作が実行さ
れる。この割り込みボート(INT2>による割り込み
はプログラムにより禁止される場合がある。そこで、ス
イッチ(S2)はマイコン(1)の入力ボート(IP2
)にも接続されており、割り込みボート(INT2)に
よる割り込みが禁止されている場合にもマイコン(21
)が入力ボート(IP2)をスキャンすることにより、
撮影者がレリーズ要求を行っているか否かを判定可能と
している。(S3)はミラーアップスイッチであり、こ
のスイッチは撮影レンズを通ってきた光を撮影者がファ
インダーにて観察できるようにカメラのボディ内に配置
されたミラー(図示せず)が、フィルム面への露光時に
上記撮影レンズを通ってきた光をフィルム面に到達させ
るべく、撮影光路から完全に退避した時にONになるス
イッチであり、撮影終了後のシャッター(l[(図示せ
ず)のチャージにより、OFF状態にリセットされる。
(27)は被写体の輝度が低い場合に被写体に照射する
赤外光(補助光)を発光するLEDであり、補助光制御
部(28)によって制御される。マイコン(21)は被
写体の輝度が低いと判断した時に、補助光制御部(28
)に対し、補助光の発光信号を出力すると共に、CCD
イメージセンサ(22)に対して積分開始信号φ+cc
を出力し、積分が終了した時点で、補助光制御部(28
)に対して出力していた補助光の発光信号を停止する。
これによってCCDイメージセンサ(22)は低輝度時
には補助光を用いてCCD積分を行う、(29)は後述
の動的被写体について焦点位置の変化速度を算出するた
めのタイマーであり、前述のスイッチ(Sl)のONに
よるAPススタート時ゼロにクリアされ、その後、定常
的にタイマー値TMが増加し、AFスタート以降の時間
をモニターすることが可能となっている0以上で、ハー
ドウェアについての説明を終了する。
続いて、本実施例のアルゴリズムについて説明する0本
実施例においては、静止被写体と動的被写体の判別を行
い、[フォーカスロックモード」と「追随モード」とい
う2つの撮影モードを自動的に切り換えるようにしてい
る。以下、各撮影モードについて概説する。
まず、撮影モードとして、[フォーカスロックモード」
を設定している場合は、被写体をファインダー内の所定
の場所(以下フォーカスフレームと称す)に把らえて、
このフォーカスフレームにおける被写体像のデフォーカ
ス量を求め、被写体像が合焦するようにレンズ駆動が行
われる。一般の撮影に際しては、撮影者が焦点を合わせ
ようとする被写体が、前記ファインダー内のフォーカス
フレームとは異なる場所に位置するようにフレーミング
したい場合も少なくない、このような場合には、まず、
撮影者は焦点を合わせようとする被写体をフォーカスフ
レーム内に位置するようにレンズの方向を振って、AF
動作を行わせた後、この焦点位置を変化させることなく
、フレーミングを行うことが必要となる。「フォーカス
ロックモード」は、このような場合に、合焦後の焦点位
置を変化させずにレリーズが行われるモードである。
本実施例においては、もう1つの撮影モードとして「追
随モード」を備えている。これは撮影者が撮影しようと
する被写体が動いている場合に対応する撮影モードであ
る。被写体が動いている場合には、フォーカスフレーム
上で検出される被写体のデフォーカス量は刻々と変化す
る。この変化がフィルム面における被写界深度内に収ま
る程度の小さなものであれば問題はないが、被写界深度
を越えるデフォーカス量変化があった場合には、刻々と
変化するデフォーカス量に応じて刻々と焦点位置を変化
させるべく被写体を追随する必要が生ずる0本実施例に
おいては、このように被写体が動く場合には「追随モー
ド」を設定し、刻々と変化する被写体像の結像位置を常
に追随し、常に合焦状態を保持するようにしている。ま
た「追随モード」では、撮影者がレリーズボタンを押し
た場合に、レリーズボタンの押下タイミングから実際に
シャッター幕が走行してフィルム面上に露光されるタイ
ミングまでのタイムラグ(時間遅れ)も考慮し、フィル
ム面上に露光されるタイミングに被写体像が合焦してい
るようにデフォーカス量の°予測を行い、レンズ駆動を
行う予測制御の手法も含まれている。この「追随モード
」を備えたことにより、被写体が動いている場合にも常
に合焦した写真が得られるものである。
以下、詳細なフローチャートにより詳説する。
レリーズ釦が第1ストロークまで押下され、スイ・7チ
(Sl)がONすると、第4図に示したAPスタートの
フローが実行される。以下の説明において、記号“#”
はプログラムのステップを意味するものとする。#1に
おいて、割り込みボート(I NT2)からの割り込み
を禁止することによって、レリーズ釦が第2ストローク
まで押下されて、レリーズ要求があってもレリーズルー
チンがコールされないようにしている。続いて、#2で
マイコン(21)はデフォーカス量をレンズ駆動のため
のパルス数に換算する際の変換係数(k)を、第2図に
示すレンズ回路(25)から入力する。続いて、#3で
後述の測距時刻をモニターするためのタイマー(29)
をリセットしている。さらに、#4にて焦点検出演算を
行う。
第11図には焦点検出演算のサブルーチンを示す、#1
08でタイマー値TMを読み込み、#109でメモリー
値TM’として後述のCCD積分の開始時刻をマイコン
(21)内のメモリに格納する。続いて、#110で低
輝度フラグの判定を行っている。被写体の輝度が低い場
合には、CCDイメージセンサ(22)に十分な光が照
射されないため、前述の補助光を被写体に照射するが、
その補助光照射の必要性を低輝度フラグで判定する。A
Fスタート直後は低輝度フラグはクリアされているので
、#111の補助光発光はスキップされ、#112のC
CD71分を行う、CCDイメージセンサ(22)は、
焦点検出演算を行うための被写体の情報を得るためのイ
メージセンサであり、積分を行うことで各画素に被写体
の輝度情報がM積される。#113ではCCDイメージ
センサ(22)における各画素のデータをマイコン(2
1)に取り込むデータダンプ処理が行われる。以下、#
114〜#116の相関計算、補間計算、ピントずれピ
ッチ算出は、周知の焦点検出演算のフローを示したもの
である6以上の処理が#4の焦点検出演算サブルーチン
で行われる。
#4にて焦点検出演算を行った際、その結果の信頼性が
乏しかった場合には焦点検出不能となる。
#5でその判定を行う、もし、ここで焦点検出が不能で
あった場合は#501へ進み、そうでなかった場合は#
11へ進む、#501へ進んだ場合は、ここで低輝度か
否かのチエツクを行う、最初に焦点検出演算に先立ち、
CCD71分を行った場合には補助光を発光していない
ため、被写体輝度が低く、焦点検出が不能である場合が
ある。#501で低輝度と判定され、かつ、#6で低輝
度フラグがセットされていない場合は#7へ進み、低輝
度フラグをセットして#4へ戻り、今度は補助光を発光
してCCD71分を行う、一方、#501で低輝度と判
定されなかった場合、あるいは#6で低輝度フラグがセ
ットされ、補助光を使用してCCD積分が行われていた
場合は、被写体像のコントラストが低いローコン状態で
あると判定される。
この場合は#8へ進む、#8ではレンズ位置をスキャン
させながら焦点検出演算を繰り返すローコンスキャンを
過去に行ったかどうかの判定を行っているが、最初にこ
のルーチンへ入った場合は、#8にてNoと判定され、
#9でローコンスキャンを開始する。#8にて既にロー
コンスキャンを終了していた場合には、#10でローコ
ン表示を行い、撮影者に焦点検出が不能であることを告
知する。これは第3図に示すLED(26A>を赤色点
滅表示して行う。
#5で焦点検出が可能と判定された場合は#11へ進む
、#11では低輝度フラグの判定を行っている。補助光
を使用する場合と使用しない場合では前述のCCDfJ
t分時間が異なるため、後述のようにデフォーカス量を
繰り返し算出する時のサンプリング周期T0を変える必
要がある。このため、#12.#13で夫々のサンプリ
ング周期T。
を設定している。#14では焦点検出演算の結果からデ
フォーカス量を算出している。#15でこのデフォーカ
スIが合焦範囲内であるか否かを判定し、合焦範囲内で
あれば#441以降のAPモード判定ルーチンへ進み、
デフォーカス量が合焦範囲外であれば#16以降のフロ
ーへ進む0通常、APスタート時にはレンズの位置は定
まっていないため、き焦範囲内にある場合は少なく、#
16以降へ進む。
#16では、#14で算出したデフォーカス量と#2で
入力した変換係数によりレンズ駆動のためのパルス数を
算出する。続いて#17でレンズ駆動を行い、#16で
算出されたパルス数分のレンズ駆動が行われる。この後
、被写体の状態検出を行うためのルーチンへ突入する。
#18ではカウンタCN、をゼロにクリアしている。こ
のカウンタCN、は#19以降のルーチンで合焦判定を
何回行ったかをカウントするためのカウンタである。
#19のサブルーチンで再び焦点検出演算を行っている
。#20で検出不能であった場合は焦点が検出されるま
で#19を繰り返す、焦点検出がなされた場合、#21
でデフォーカス量を算出し、#22でカウンタCN、の
値を1つ増し、#23で合焦判定を行っている。この時
、被写体が静止しているか、あるいは、動いていてもそ
の焦点位置変化が遅い場合には#21で算出したデフォ
ーカス量は合焦範囲内にあり、#24へ進む、ここでカ
ウンタCN、の値が1の場合、すなわち#17における
1回のレンズ駆動で合焦した場合は、#441以降のA
Fモード判定ルーチンへ進む。
しかし、#23の合焦判定で合焦していなかった場合は
、被写体像の焦点位置がレンズ駆動中に変化したか、あ
るいは、焦点検出精度が低く、デフォーカス量がばらつ
いているとみなされ、#30以降のルーチンへ進む。
#30.#31によりカウンタCN、の値が1の場合に
はレンズ駆動は過去1回となり、#41にて再びレンズ
駆動のためのパルス数を算出した後、#42でレンズ駆
動を行う、この後、#43で時間待ちを行った後、#1
9以降の動作を繰り返す。
ここで時間待ちを行うのは、像の焦点位置が時間的に変
化する被写体に対し、その動く速度を後述の方法で検出
する際に焦点検出の時間間隔が短い場合には、速度検出
が精度良く行われないからである。#19のサブルーチ
ン中でCCDの積分開始時刻TM’はマイコン(21)
内のメモリーに格納されているため、#43でタイマー
値TMがTM≧T、+TM″に達するまで、時間待ちを
行う。
#19〜#22の演算を繰り返した後、#23で再び合
焦判定を行う。
#23で合焦と判定された場合はカウンタCNの値は2
となっているため、#24ではCN、=1でないと判断
され、#25でマイコン(21)の入力ボート(IP2
)のスキャンを行い、レリーズ要求の有無を判定する。
ここで、レリーズ要求が無かった場合には、APモード
判定ルーチンへ進む、レリーズ要求が有った場合には、
この要求に素早く対応するために、#26〜#29の処
理を行った後にレリーズルーチンへ進む、#26では前
回得たデフォーカス量DFbの符号と、今回得たデフォ
ーカス量DFaの符号が等しいか否かを判定する。デフ
ォーカス1DFa、DFbの符号が等しいということは
、被写体像の焦点位置が同一方向にずれることであるた
め、前回デフォーカスIDPbと今回デフォーカス量D
Faが同符号であれば被写体が動いていると判断され、
#27でその速度Vを算出した後、#28で被写体の動
きを追随する追随モードのフラグをセットし、#29で
レリーズ許可し、レリーズルーチンへ突入する。
#27の被写体速度の算出では、今回算出したデフォー
カス量DFaを今回と前回の焦点検出の時間間隔(ta
 −tb)で割り、さらにその値を(1/2)倍してい
る。これは算出されたデフォーカス量にばらつきがあっ
た場合に予想される被写体遠度■を実際よりも速く見積
もってしまうことがないように被写体速度を1/2の重
みで算出するためである。実際には、今回デフォーカス
量DFaが合焦範囲内にあるため、被写体の移動速度は
それほど大きくなく、追随の速度はこれで十分である。
一方、#26で今回デフォーカス量DFaと前回デフォ
ーカスJiDFbの符号が逆の場合は、被写体像の焦点
位置が逆方向にずれたことになるので、被写体が同一方
向に動いているとはみなされず、追随は行わずにレリー
ズ動作を行う。
次に、#23の合焦判定でカウンタCN、の値が2の時
に非合焦であった場合には、#30の判定により#37
へ処理が移る。#37では今回デフォーカス量DFaと
前回デフォーカス量DFbの符号の比較を行っている。
ここで、同一符号であれば、被写体が同一方向へ動いて
いると判定され、#38以降へ進む、また、逆符号であ
れば被写体が同一方向へ動いているとは判定されないた
め、レンズ駆動は行わずに#43へ進む、#38ではレ
リーズ要求があるか否かを判定し、レリーズ要求があれ
ば#39で被写体速度Vを算出し、#40で追随モード
のフラグをセットし、追随モードのルーチンへ進む、#
39の速度算出では、今回デフォーカスi D F a
を焦点検出の時間間隔(tatb)で割り、さらに(1
/2)倍している。これは前述の場合と同様であるが、
ここでは、今回デフォーカス量DFaは合焦範囲外であ
り、被写体の速度Vが大きいため、直ちにレリーズ動作
へ移ることはせず、−旦後述の追随モードへ入り、ここ
で被写体の速度■を正確に算出してからレリーズルーチ
ンへ入るようになされている。
一方、#38でレリーズ要求がない場合は#41へ進み
、レンズ駆動のためのパルス数を算出し、#42でレン
ズ駆動を行い、#43へ進む、#43〜#22の処理を
繰り返した後、#23で再びき黒判定を行う、ここで合
焦していた場きは、#24以下の処理へ進み、非合焦で
あった場きはカウンタCN、の値は3になっているため
、#30゜#31ではいずれもNoと判定され、#32
の判定に進む、#32で3回のデフォーカス量の符号が
一致していた場合には、#33で3回のデフォーカス量
の絶対値が全てl1以内であるか否かを判定している。
デフォーカス量の絶対値がlawを越えるものがあった
場合には、他の被写体の測距を行った可能性が大きいた
め、#41以降へ進み、再度焦点検出を繰り返す、#3
2.#33で両方ともYESの場合は被写体の焦点検出
が3回とも正常で、かつ、被写体が同一方向に動いてい
ると判断され、#34でその速度V−(DFa−DFb
)/(ta−tb)を算出した後、#35で追随モード
のフラグをセットし、追随モードへ移行する。また、#
32で3回のデフォーカス量が同符号でなかった場合は
、#36で今回デフォーカス量DFaと前回デフォーカ
ス量DFbの符号が同一がどうかを判定し、#36で今
回デフォーカスfi D F aと前回デフォーカス量
DFbの符号が一致している場合は、#41.#42で
再度レンズ駆動を行った後、#43以降へ進み、被写体
の判別を繰り返す、また、#36で今回デフォーカス量
DFaと前回デフォーカス1DFbの符号が一致してい
ない場合は、焦点検出の精度が低く、デフォーカス量が
ばらついていると判断され、平均モード■へ突入する。
第10図は、平均モード■のフローを示している。#9
9においてデフォーカス、IDFとして、今回デフォー
カス量DFa、前回デフォーカス量DFb、及び、前々
回デフォーカスi D F cの平均値DF=(DFa
+DFb+DFc)/3を算出している。#100でこ
のデフォーカス量DFが合焦範囲内にあるかどうかを判
定し、合焦している場合は#101で合焦表示を行い、
#1o2でレリーズ許可した後、平均モードIに移行す
る。平均モード1においては、第7図の#66のように
平均補正フラグをセットした後、#67のようにフォー
カスロック表示を行い、レリーズ待ちとなる。
一方、#100で各々のデフォーカス量のばらつきが大
きく、平均のデフォーカス量が合焦範囲を越える場合が
ある。この場合は#103でレンズ駆動のためのパルス
数を算出し、#104で所定位置までレンズを駆動した
後、#105で再度焦点検出演算を行っている。#10
6で焦点検出が不能であった場合は、焦点が検出される
まで#105の焦点検出演算を繰り返す、焦点が検出さ
れた場合は#107でデフォーカス量を算出し、#99
に戻り、平均デフォーカスIが合焦範囲に入るまで#9
9〜#107の処理を繰り返す。
以上、デフォーカス量の算出後、予定焦点位置までのレ
ンズ駆動を行い、合焦していない場合は、被写体像の結
像位置の移動速度が速く、レンズ駆動が追い付かないか
、あるいは、デフォーカス量算出の精度が低いため、デ
フォーカス量がばらついているかのどちらかであるとみ
なし、追随モードか平均モードかの判定を行う方法につ
いて述べた、また、同時にレリーズ要求が判定の最中に
発生した場合のシーケンスも述べた。
被写体の移動速度が速い場合には上述の方法で追随モー
ドの判定が可能であるが、被写体の速度が遅い場合には
、予定焦点位置までのレンズ駆動によるタイムラグがあ
っても合焦ゾーンがら抜けず、#23で合焦と判定され
ることがある。このため、#23の合焦判定後において
も#441以降のAFモモ−判定ルーチンで追随モード
の判定を行っている。以下、このAFモード判定につい
て説明する。
#441では、APモード判定のルーチンに入ったこと
を示すフラグ(AFMF)をセットする。#44では合
焦表示を行い、撮影者に合焦したことを告知する。また
、合焦時には割り込みボート(INT2)による割り込
みの禁止を解除し、常にレリーズを受は付け、レリーズ
要求があった時には、即座にレリーズ動作が行われるよ
うになされている。続いて、#46でカウンタCN2を
クリアしている。カウンタCN、はAFモード判定のた
めの焦点検出の回数を示す、#47で焦点検出演算を行
い、#48で焦点検出不能と判定される場合は、元々の
被写体のコントラストが低いか、あるいは、合焦後に撮
影しようとする被写体とは焦点位置が大きく異なる別の
被写体の焦点検出演算を行った場合等が考えられ、#5
5へ進む、#48で焦点が正常に検出された場合は、#
481でデフォーカス量DFの算出を行う、#49でI
DF>1a++aとなった場合は、合焦後、撮影しよう
とする被写体と焦点位置が異なる別の被写体の焦点検出
を行ったと考えられるため、#55へ進む、#55〜#
57はこのような正規でない焦点検出演算が行われた場
合の処理を行う、#55では、まず、前回無視フラグの
チエツクを行う、前回無視フラグは連続して正規でない
焦点検出が行われたかどうかを判定するためのフラグで
あり、最初はこのフラグはリセットされており、#55
の判定でNoとなり、#56に進む、#56では、次に
正規でない焦点検出が行われた場合に、#55でYES
となるように、前回無視フラグをセットする。#55で
YESとなった場合には、2回続けて正規でない焦点検
出が行われたことになるので、この時は#571でAP
モード判定ルーチンから抜は出したとしてフラグ(A 
F M F >をリセットし、#57でフォーカスロッ
ク表示を行い、レリーズ待ちとなる。
ここで、2回続けて正規でない焦点検出が行われた場合
に限っているのは、以下の理由による。
動いている被写体を追随モードで撮影する場合には、被
写体を常にフォーカスフレーム内に追随する必要がある
が、撮影者の手振れ等により被写体がフォーカスフレー
ムがら逸脱する場合がある。
このため、1回正規でない焦点検出がなされた場合はこ
れを無視する。しかし、これが2回連続した場合には、
撮影者が意図的に被写体をフォーカスフレーム外に逸脱
させたと判断される。これは、撮影者が被写体に対し合
焦させた後に構図を決めるためにカメラを振るフォーカ
スロック撮影だがらである。このため、2回続けて正規
でない焦点検出がなされた場合は、APモードとしてフ
ォーカスロックモードの判定がなされ、フォーカスロッ
クの表示を行い、レリーズ待ちとなる。
#48.$49でいずれもNoと判定された場合は被写
体は変わっておらず、がっ、デフォーカス量も確実に算
出されたと判断され、#5oへ進む、#50では前回無
視フラグをチエツクしている。ここで、前回無視フラグ
がセットされていれば、前回正規の焦点検出演算がなさ
れなかったということになり、#51で前々回デフォー
カス量DFcと今回デフォーカスJiLDFaの平均を
求めることで前回デフォーカスJiDFbを補間して算
出している。続いて、#52で前回無視フラグをクリア
し、#53へ進む、一方、#5oで前回無視フラグがセ
ットされていなければ補間の必要はないため、そのまま
#53へ進む、#53ではカウンタCN2をカウントア
ツプし、#54でカウンタCN2の値が4となるまで、
#47〜#54を繰り返す、カウンタCN2の値が3以
下の場合には、#541でタイマー値TMがメモリー値
TM’からToだけ増えるまで時間待ちを行う。
4回の焦点検出演算の終了後、#581でAFモード判
定を示すフラグ(A F M F )をリセッl−して
、#58へ処理が進む、#58で4回のデフォーカス量
の符号が全て同じで、かつ、デフォーカスIが単調変化
しており、さらに、#59〜#61において連続した2
回のデフォーカス量の差の絶対値がすべて所定の判定閾
値8以上と判定された場合は、被写体が動いているもの
とみなし、追随モードへ移行する。この時には、追随時
の初期速度としてV −(D F a −D F c)
/ (ta −L(りを設定し、#63で追随モードフ
ラグをセットして追随モードに入る。この際、速度■を
今回デフォーカス量DFaと前々回デフォーカスJi 
D F cがら算出しているのは、焦点検出の時間間隔
(ta−tc)が長い方が算出精度が向上し、また、デ
ータが新しい程、追随モード突入時の初期速度Vが、よ
り正確に算出されるためである。
一方、#58で4回のデフォーカス量が全て同符号でな
い、あるいは、単調変化でながった場合は、#64で各
デフォーカス量の安定性を2回の焦点検出のデフォーカ
ス量の差の符号が交互に変化したか否かで判定し、YE
Sの場合にはデフォーカスJiDFの算出が不安定であ
るとみなし、#65以下の平均処理を行う、#65では
デフォーカス量として今回デフォーカス量DFa、前回
デフォーカスJiDFb、前々回デフォーカスJID 
F cの3回のデフォーカス1の平均を真のデフォーカ
ス量とし、#66で平均補正フラグをセットし、#67
でフォーカスロック表示を行い、レリーズ待ちとなる。
一方、#64でデフォーカス量が交互に変化していない
場合、あるいは、#59〜#61の判定で、連続したデ
フォーカス量の差の絶対値が所定の判定閾値aよりも小
さい場合があったときには被写体は動かず、また、デフ
ォーカス量の算出も精度良く行われたとみなされ、平均
処理等は行われず、#67へ進み、フォーカスロック表
示を行って、レリーズ待ちとなる。
以上で、AFのスタートからAPモードの判定が完了す
るまでのルーチンについての説明を終了する。
続いて、追随モードに入った後のシーケンスについて説
明する。第8図において、まず、#68で追随モード表
示を行い、撮影者に追随モードに入ったことを告知する
0次に、#69でカウンタCN、に2を代入している。
カウンタCN、は追随モードから脱出する際の判定に用
いられる。#70ではカウンタCN、、CN、をクリア
している。
カウンタCN、は追随モード突入後の焦点検出演算で正
規の焦点検出が行われなかった回数をカウントするため
のカウンタで、カウンタCN sは正規の焦点検出が行
われた回数をカウントするためのカウンタである。#7
1では被写体の移動速度■と焦点検出演算の周期T0を
乗じた値を最新のデフォーカス量DFaに加え、次回焦
点検出時におけるレンズ駆動を行わなかった場合の予定
デフォーカスMDF’を算出している。この予定デフォ
ーカスIDF’に基づいて、#72によりレンズ駆動の
ためのパルス数を算出し、#73でレンズ駆動を行う、
#74でタイマー値TMが最新の焦点検出演算時のメモ
リー値TM’に焦点検出周期T、を加えた値に達するま
で時間待ちを行う0本来なら#71での周期T0にはレ
ンズ駆動時間を含めた予測周期T o’を使用すべきで
あるが、ここでは議論を簡単にするためにT。ζT0′
とし、レンズ駆動時間をほとんどないものとしておく、
#73のレンズ駆動では、レンズ駆動を行わなかった場
合の予定デフォーカスJiD F’の分だけレンズ駆動
を行うため、#75で焦点検出演算を行った際には、デ
フォーカス量は概略ゼロとして算出されることになる。
#76で焦点検出が不能であったか否かの判定を行って
いる。前述のように撮影者の手振れ等のため正規の焦点
検出がなされながった場合には、#89へ進む、また、
#76で正規の焦点検出がなされた場合は、#761で
デフォーカスIDFを算出するが、得られたデフォーカ
ス量の絶対値IDFIが#77で11以上と判定された
場合は、やはり前述のように正規の焦点検出がなされな
かったと判定され、#89へ進む。
#89では焦点検出演算の結果として今回のデフォーカ
スJit D F aをゼロに設定してしまっている。
これは前述のように今回の焦点検出演算時にはデフォー
カス量が概略ゼロとなるようにレンズ駆動がなされてい
るためである。さらに、#90で正規でない焦点検出演
算の回数をカウントするカウンタCN4の値を1つ増し
ている。これは、後述のように度々正規でない焦点検出
演算が行われた場合には、#87でこの追随モードから
抜は出すようにするためである。#77でIDFI<1
mmと判定された場合は#78へ進む、#78では今回
の被写体位置と前回の被写体位置との差をデフォーカス
量差ΔDF’として算出している。
第13図は、デフォーカス量差ΔDFの算出方法を説明
するための図である。第13図において、DFa原点は
今回の焦点検出時のレンズ位置であり、DFb原点は前
回の焦点検出時のレンズ位置である。前回の焦点検出時
刻Lbにおいては、DFb原点にレンズが位置していた
ので、前回デフォーカスjLDFbを生じていたもので
ある。前回レンズ駆動用のデフォーカスIDFb’は、
前回の焦点検出時刻ibから今回の焦点検出時刻taま
での経過時間(ta−tb)と被写体速度Vを乗じて得
た被写体の予測移動量を前回デフォーカス量DFbを加
えて求められる。したがって、今回の焦点検出時刻La
においては、レンズ位置はDFa原点に達しているが、
被写体は実際には予測位置からは外れており、今回デフ
ォーカス量DFaを生じている。
この場合、前回焦点検出時刻tbにおける被写体位置か
ら今回焦点検出時刻taにおける被写体位置までのデフ
ォーカス量差ΔDFは、図から明らかなように、今回デ
フォーカス量DFaに前回レンズ駆動用のデフォーカス
量DFb’を加え、さらに前回デフォーカス量DFbを
減することによって得られる。
#79にて、このデフォーカス量差ΔDFと移動速度■
の符号の比較を行っている。符号が異なる場合は、移動
速度■として算出した方向とは逆方向に被写体が動いて
いるということであり、正規の焦点検出がなされなかっ
たとみなされ、#88でカウンタCN、の値を1つ増し
ている。また、#80でデフォーカス量の絶対値が所定
の判定閾値す以上であった場合にも実際測定されたデフ
ォーカス量が予想されたデフォーカス量と大きく異なる
ということであり、前述の場合と同様に、正規の焦点検
出がなされなかったとみなされ、#88へ進む、#79
.#80でいずれもYESと判定された場合は#81へ
進み、正規な焦点検出が行われた回数を示すカウンタC
N、の値を1つ増す。
#82でカウンタCN、の値が5になっていなければ#
87へ進む、#87ではカウンタCN3とCN、の比較
を行っている。最初は#69の初期設定によってカウン
タCN、の値は2となっており、このカウンタCN、の
値を、正規でない焦点検出の回数を示すカウンタCN、
の値と比較している。すなわち、ここでは、カウンタC
N、の値が2以上の場合、YF、Sと判定され、#87
1でレリーズ禁止として再びAPモード判定へ戻り、こ
れを繰り返す、これは誤って追随モードに入った場合に
、カウンタCN、の値とカウンタCN )の値を比較し
、追随モードから抜は出すことを可能とするためである
一方、#82でカウンタCN、の値が5となった場合に
、#83で低輝度フラグのチエツクを行う、前述のよう
に、低輝度フラグがセラ・トされている場合は補助光を
発光してCCDt′I分を行うが、補助光を使用すると
消費電力が大きくなるため、無制限に焦点検出演算を行
うのは望ましくない。
このため、カウンタCN、の値が5に達した所で追随モ
ードから抜は出すようになっている。低輝度フラグがセ
ットされていた場合には#91でき態判定を行い、合焦
していれば#92でレリーズを許可した後、#94でフ
ォーカスロック表示を行い、追随モードが終了してフォ
ーカスロックモードになったことを撮影者に告知する。
また、合焦していなければ、#93でレリーズ禁止とし
て甫びAFモード判定へ戻る。一方、補助光を使用しな
い場合には、消費電力の心配がないため追随モードを継
続する。#84でカウンタCN3の値を1つ増している
。さらに、#85.#86でカウンタCN、、CN、を
クリアしている。
カウンタCN3は前述の#87の追随モードから脱出す
る際のパラメータである。このカウンタCN、は追随モ
ードに入ってからの経過時間(焦点検出回数)に応じて
増加するため、#87の追随モードから抜は出す条件は
徐々に厳しくなる。すなわち追随モードに入ってからの
経過時間が長くなれば、確実に被写体が動いていること
になり、撮影者の手振れ等で正規でない焦点検出の回数
が多くなっても追随を続ける制御がなされる。
#87で追随モードから抜けないという判定がなされた
場合には、#95で新たに追随速度■を算出している。
#95では、追随速度■の算出精度を向上させるために
、今回の被写体位置と前々回の被写体位置の差(デフォ
ーカス量差ΔDF)を焦点検出の時間間隔(ta −t
c)で割って移動速度■としている。
第14図は、上記デフォーカス量差ΔDFの算出方法を
説明するための図である。第14図において、DFa原
点は今回の焦点検出時のレンズ位置であり、DFb原点
は前回の焦点検出時のレンズ位置であり、DFc原点は
油々回の焦点検出時のレンズ位置である。前々回の焦点
検出時刻tcにおいては、DFc原点にレンズが位置し
ていたので、前々回デフォーカス量DFcを生じていた
ものである。前々回レンズ駆動用のデフォーカスIDF
c’は、前々回の焦点検出時刻tcから前回の焦点検出
時刻tbまでの経過時間(LL+ −tc)と被写体速
度Vcを乗じて得た被写体の予測移動量を前々回デフォ
ーカス41 D F cに加えて求められる。したがっ
て、前回の焦点検出時刻tbにおいては、レンズ位置は
DFb原点に達しているが、被写体は実際には予測位置
からは外れており、前回デフォーカスIDFbを生じて
いる。前回レンズ駆動用のデフォーカス量DFb’は、
前回の焦点検出時刻Lbから今回の焦点検出時刻Laま
での経過時間(ta−tb)と被写体速度vbを乗じて
得た被写体の予測移動量3前回デフォーカスff1D 
Fbに加えて求められる。したがって、今回の焦点検出
時刻Laにおいては、レンズ位置はDFa原点に達して
いるが、被写体は実際には予測位置からは外れており、
今回デフォーカス量DFaを生じている。この場合、前
々回焦点検出時刻tcにおける被写体位置から今回焦点
検出時刻taにおける被写体位置までのデフォーカス量
差ΔDFは、図から明らかなように、今回デフォーカス
量DFaに前回レンズ駆動用のデフォーカスfiDFb
’と前々回レンズ駆動用のデフォーカス量DFc’を加
え、さらに前々回デフォーカスjiDFcを減すること
によって得られる。つまり、デフォーカス量差ΔDFは
、 ΔDF=DFa  DFe+DFb’+DFc’となる
。上式のデフォーカス量差ΔDFを、焦点検出の時間間
隔(ta−tc)で割ることによって追随速度Vを算出
している。この後、#96でき焦判定を行い、合焦して
いれば#97でレリーズを許可し、合焦していなければ
#98でレリーズを禁止し、#71からの処理を繰り返
す、レリーズ許可の場合、レリーズ要求があれば、レリ
ーズルーチンがコールされ、レリーズ動作が行われる。
最後に、レリーズルーチンについて説明する。
まず、第12図の#117にて、平均補正フラグがセッ
トされているが否が判定している。ここで平均補正フラ
グがセットされている場合には#121へ進み、算出さ
れたデフォーカス量がらレンズ駆動のためのパルス数を
算出し、#122でレンズ駆動を行い、#123で入力
ボート(IP3)をモニターし、ミラーアップを確認し
た後、#124でレンズ駆動を停止させた後、シャッタ
ー走行を行っている。#117で平均補正フラグがセッ
トされていない場合は、#118で追随モードフラグが
セットされているか否かを判定している。
ここで、追随モードフラグがセットされていなければ、
#125でレリーズがAFモード判定中に行われたか否
かをフラグ(A F M F )により判定する。この
フラグ(A F M F )がセットされていれば、#
126で上記判定モード中に被写体が動いている可能性
があるので、これを補正すべく、上記判定中に得られた
デフォーカス量の平均をとって、この量を駆動すべくス
テップ#121に進む、rIAえば、2回焦点検出を行
い、2回のデフォーカス量(DPI、DF2>が得られ
れば、DF=(DPI+DF2>/2とする。上記フラ
グ(AFMF)がセットされていないときはレンズ駆動
は行われず、#123以降へ進む、#118で追随モー
ドフラグがセットされていた場合は、#119へ進む。
#119ではタイムラグτを算出している。タイムラグ
τは最新の焦点検出演算時から、実際にシャッター走行
が行われるまでの時間である。#120で被写体移動速
度Vとタイムラグτを乗じた値を最新のデフォーカスj
i D F aに加え、シャッター走行時の予定デフォ
ーカス量DF’を算出している。#121でレンズ駆動
のためのパルス数を算出し、#122でレンズ駆動を行
い、シャッター走行時の予定焦点位置までレンズを駆動
する。
以下、#123.#124の処理を行った後、シャッタ
ー走行を行う、これにより、シャッター走行時に合焦す
るような制御が行われる。露出制御については本発明と
は関係がないので説明を省略する。
(発明の効果) 本発明は上述のように、合焦前には第1の動体判定手段
により被写体が動体であるか否かを判定し、第1の動体
判定手段で動体と判定されずに合焦と判定されたときに
は、第2の動体判定手段により被写体が動体か否かを判
定するようにしたから、移動速度の速い被写体について
は迅速に動体であることを検出することができ、シャッ
ターチャンスを逃す恐れが少ないという効果があり、ま
た、移動速度の遅い被写体や、静止状層から動き出す°
被写体については、確実に動体であることを検出でき、
動体に対する焦点ずれを確実に防止できるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本構成を示すブロック図、第2図は
本発明の一実施例のブロック回路図、第3図は同上に用
いる表示部の正面図、第4図乃至第12図は同上の動作
説明のためのフローチャート、第13図及び第14図は
同上の動作説明図である。 (1)は焦点検出手段、(2)はレンズ駆動手段、(3
)は合焦判定手段、(4)は第1の動体判定手段、(5
)は第2の動体判定手段である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)焦点を合わせるべき被写体に対するレンズの焦点
    状態を検出する焦点検出手段と、少なくとも焦点検出手
    段の焦点検出結果に基づいてレンズを合焦位置に向けて
    駆動するレンズ駆動手段と、焦点検出手段の焦点検出結
    果に基づいて合焦か否かを判定する合焦判定手段と、合
    焦と判定される前に被写体が動体か否かを判定する第1
    の動体判定手段と、第1の動体判定手段で動体と判定さ
    れずに合焦と判定されたときに、被写体が動体か否かを
    判定する第2の動体判定手段とを備えて成る自動焦点調
    節機能付きのカメラ。
  2. (2)レンズ駆動手段は、第1又は第2の動体判定手段
    により被写体が動体と判定されたときには、焦点検出手
    段の焦点検出結果に基づく合焦位置に、被写体の移動に
    基づく焦点ずれ量を予測した補正を加えた位置にレンズ
    を駆動する手段としたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の自動焦点調節機能付きのカメラ。
  3. (3)第2の動体判定手段は、第1の動体判定手段によ
    り検出される動体に比べて移動速度の遅い動体を検出す
    るように構成されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の自動焦点調節機能付きのカメラ。
  4. (4)第2の動体判定手段は、連続する2回の焦点検出
    結果の差分データを複数個用いて被写体が動体か否かを
    判定する手段としたことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の自動焦点調節機能付きのカメラ。
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