JPS5922013A - 自動合焦装置 - Google Patents

自動合焦装置

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JPS5922013A
JPS5922013A JP13110682A JP13110682A JPS5922013A JP S5922013 A JPS5922013 A JP S5922013A JP 13110682 A JP13110682 A JP 13110682A JP 13110682 A JP13110682 A JP 13110682A JP S5922013 A JPS5922013 A JP S5922013A
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lens
photographing lens
drive
driving
area
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Tadao Takagi
忠雄 高木
Nobuo Okabe
岡部 信夫
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Nikon Corp
Nippon Kogaku KK
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/34Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

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】 本発明は、撮影者が所望する駆動領域を設定しうる様に
なした自動合焦装置に関するものである。
自動合焦装置の焦点整合の迅速化、主要被写体以外の物
体の突入や手振れ等による測距部位のズレによ勺不必要
に撮影レンズを駆動する事の防止、あるいは撮影光軸上
に距Sliをおいて複数の被写体がろシそのうちの特定
の扱写体に合焦させたい時等の為に、全撮影距離範囲を
いくつかの領ILl!に分割すること、即ち全撮影距I
JI範囲に対応するIA)影レンズの全駆動領域をいく
つかの領域に分割し、選択された距p)11範四K 6
る被写体圧合焦するよう撮影レンズを駆動する提案はf
えになされている。
しかしながら従来のものは一]二述の如く全駆動領域を
いくつかの領域に分割し限界の定められた各領域群の中
から、所望の領域を選択するもので心って撮影者の所望
する領域に近い予め定められた領域を選択せざるを得な
かった。したがって選択した領域が撮影者の所望する領
域に完全に一致する事はほとんど不ロ■能で8つだ。
そこで本発明はこれらの欠点を解決し、撮影者が所望す
る領域に撮影レンズの駆動領域を完全に一致させつる自
動合焦装置を得ることを目的とする。
第1図は本発明の一実施例のW、理的な図で、−眼レフ
カメラの撮影レンズ1の光軸に関して対称に一対の再結
像レンズ2,3が配置され、これにより撮影レンズ1の
透過光束の一部は焦点板S、再結像レンズ2.3を介し
て一対の光電素子4.5の受光面上に夫々7nかれる。
もちろん撮影レンズ1の透過によって焦点板S上に形成
される被写体像は不図示のペンタプリズムを介してファ
インダ接眼部にも導かれ、ファインダ観察が可能でβる
。一対の光電素子4.5はそれぞれ体位li+7検出用
の光電変換器として作用するものであり、具体的にはそ
れぞれ光電素子アレイから成る。
光電素子4.5の各受光面はフィルム而(予定焦点面)
と共役な位置(必るいはその近傍)K置かれ、この各受
光面上には撮影レンズlを透過しかつ再結像レンズ2,
3を透過した光によりそれぞれ被写体像が形成される。
各受光面」−の被写体像は撮影レンズlの光軸方向の移
動に伴なって第1図中の光軸と直角な方向へ移動し、光
電素子4,5は受光面上を移動する各沙写体像に関する
イj−りを出力する。
そして同一の被写体像が光電素子4,5上で所定の位置
関係となる吉撮影レンズ1がその級写体PC合焦した状
態、すなわちその被写体像がフィルム面上に結像する状
態となる。処理回路6は、−利の光電素子アレイ4,5
からの出力信号を人力して、これを比較することによシ
撮影レンズ1の前ピン、後ビン、及び合焦状態の1゛I
J断をし、その結果に基づいて駆動回N7を介しモータ
8を適宜JJK動させる。
ffjlち処理回路6はモータの如き撮影レンズ駆動手
段を適宜制御するil制御手段として働く。
モータ8の回転はクラッチ9、ギヤートレインIOを介
して撮影レンズ1の支持部11に伝達され、これと撮影
レンズlを矢印の如く前pw動かして撮影レンズlを合
焦位INへ動かす。
一方、導電部何12は撮影レンズIK連動して動く部材
で、撮影レンズ1が無限遠制眼位1ttK必る時は、V
ccずなわちIll K印加された電気接点13の電位
が導電部材12によって電気接点14に伝えられ、ぞし
て処理回路6に入力される。この信号を人力した処理回
路6は、撮影レンズ1が無限遠制限(iy、置にろるも
のと判断し、その位1灼゛で合焦状f21.:にない場
合には撮影レンズlを至近方向すなわち前方に駆動させ
る。また、撮影レンズ1が至近制限位置VC6る7時は
、グラン1ばずなわちLOに印加された′lL気接点接
点155位が導電部(AI 2VC,Jニジ電気接点1
4を介して処」」1回路61入力され、この他゛号によ
シ処理回hlN Gは撮影レンズ1が至近制限位に:に
わるものと判1j:I+し、その位置で合焦状態にない
場イ)ば゛は撮影レンズlを無限遠方向すなわち゛抜力
に駆動させる。
検出装置16は、軸17の回転を利用して]」1シ影レ
ンズ1の変位を検出して、それを箪気伯号に変換して出
力する装置1ζ1であって、これに関しては後に詳述す
る。かくして、撮影レンズ1がモータ8の回転によって
駆動される場合、及びネジj示の機nftvcよりクラ
ッチ9が切られ撮影しンズ1が不図示の手動操作Saに
よって駆動される場合のいずれの場合においても、検出
装置16からは撮影レンズ1の変(itを表わす山号が
出力され、撮影レンズ1駆動領域を設定する設定手段を
検出装置16と共に構成する設定回路L8/’C入力さ
れる。
撮影レンズ1の駆動領域を設定するための設定回路18
はI夕を望の駆動領域の両端を各々設定する$ [よシ
、設定した領域内で撮影レンズ1を駆動さセるようVこ
処理回路6を制、御する駆動領域の設定の方法としては
、まず撮影レンズ1をモータもしく #it手動によp
所望の撮影範囲の一方の端に金魚するように駆動領域の
一方の端一ここでは仮に領域の無限遠側の端とする−に
移動させ、そのG′lfK+:でωセットスイッチ19
をONにする。次に。
撮影レンズ1を自動もしくは手動によυ所望の駆動領域
の他方の端−一すなわち領域の至近側の端一に移動させ
、その位置で至近セットスイッチ20をONEする。以
上の操作によ巾、所望の駆動領域の設定は完了し、以後
は設定された駆動領域内で撮影レンズ1を駆動すること
になる。なお、設定のl1ilt序は、無限遠側から行
なっても至近側から1jなっても、■セットスイッチ1
9や至近セットスイッチ20をそれに対応させてONさ
丑るならtJ、どちらから先に設定してもさしつがえな
い。駆動領域の設定をクリアーするには駆動領域を設定
した状態においてセットスイッチ19、20を単KON
ずれはよい。
従って、撮影中に駆動領域を変更する場合、例えば無限
遠側の端を変更゛Jる場合は、撮影レンズを所望の位i
tにモータ又は手!&IIで移動させ、そり位置で■セ
ットスイッチエ9を1度0NKI、、てリセットし再び
ONにするが、最初にリセットしてから所望の位1i’
、(K # libさせ再びONKずれば、それで無限
遠fllllの端のみが再設定された墨になる。至近側
の端に関しても、同様な方法で(与設定力旨」能でろる
さらVζ、撮影中に手動焦点調整Pコ切シ換えて設定し
た駆動領域外に撮影レンズ1を移動させて撮影を行ない
、その後撮影レンズ1を駆動領域外匠乏]るままでiJ
+び自動焦点調整に切り換えるならば、最初、駆動領域
外を駆動し、その後設定された駆動領域の端を越えて駆
動領域内に入ると、以後は駆動領域内のみを駆動する状
態に復帰する。
スイッチ21は、これをON(ですると撮影レンズ1の
駆動領域が設定回路18の制飢下に人υ、0FFKする
と撮影レンズ1の1駆動領域はγに気接点13によって
設定された無限遠制眼位fiと、tl、気接点15によ
って設定された至近制限位111゛の間になる。
ここで本実箱例をよシ81−細に説明する。第2図は第
1図に示した処J8Jj回1111)60例で、図中の
入出力端子e+ f+ l’r+ h+ lは第1図と
共通である。入力端子e・ fにはそれぞれ光電素子4
.5からの出力が入力される。それらの値は一方では差
動アンプ100を介してコンバレータル101.102
Vc入力され、しきい値電l:EVr″−+  vr−
と比較される。また他方ではコンパレーター111,1
12に人力され、しきい領電圧Vr L比較されてその
出力をOfζケート113に人力する。そし゛〔、上記
のコンパレーター101,102及びり”−ト113の
出力はNANDケートI l 4に人力されるため5ゲ
ート114は焦点整合時にはLを、他の場合はHな出力
する。したがって、ゲート115,116はゲート11
4の出力がLoの時は、フリップ・フロップ110の出
力によらず共K Loを出力し、またケートI J、 
4の出力がH+の時は、フリップ番フロップ11.0の
出力を出力する。また、り゛−ト101,102の出力
はゲート108・109VCも人力され、フリップ・フ
ロップ110を介して、モーター8の回転方向を指示す
るイ―号として出力される。
また、入力端子gKは撮影レンズ1の位置にしたがって
、Vcc、オープン、クランt!のいずれかの状態が印
加され、そしてゲート1.03,104はフリップ・フ
ロップ110のQとQ出力、及びg人力によって変化す
るトランジスタ群の出力を受け、フリップ・フロップ1
10の出力を反転さゼる。いま、端子gがオープンの状
態では、ゲート103,104tては導線105.10
6を通してVccが入力されているが、端子gKVcc
が印加されると、ケート103は導線105を通してグ
ランドか入力されるため、フリップ・フロップ110の
出力Qがり。の時、すなわち後述するようにモーター8
が撮影レンズ1を無限遠から至近の方向に駆動させてい
る時に限シ、ゲート103の出力はゲート108を介し
てフリップ・フロップ110の出力を反転させる。
なお、端子gがV c cに印加されても、モーター8
0回転方向が逆の場合にはフリップ・フロップ110は
反転しない。同様にして、端子gKグランドが印加され
ると、ゲート104には導線106を通してグランドが
入力されるため、モーター8が撮影レンズ1を至近から
無限遠の方向に駆動させて℃・る時(て限り、ゲート1
04の出力はフリップ・フロップ110の出力を反転さ
せる。かくして、ANI)ゲート115.1]、6には
フリップ・フロップ110及びゲート114の出力が人
力され、その出力は端子り、IK伝えられる。端子り。
1は、焦点不整合状態においては、撮影レンズ1を駆動
させる方向にしたがって出+  Loいずれかの互いに
異なるイム号を出力する。焦点整合状態においては、端
子h・ lはともにLeになる。
第3図は、第1図に示したモーター駆動回路7の例で、
図中の入力端子り、iは第1図及び第2図と共通であシ
、また出力端子jTkは第1図と共通でるる。
端子り、lがともK Loのときは、トランジスタ12
0及び122はオフとなシ、トランジスタ121と12
3がONKなるため端子j+  kが短絡され、その間
に接続されたモーター8は停止する。端子りがIliで
、ズト1− iがLoを出力するLきは、トランジスタ
121と122がオンで、トランジスタ120と123
がオフとなって′rrL流は端子kからモーター8を介
して9tM子jへと流れ、モーター8はレンズ1を第1
図左方へ移動させるように回転する。端子りがLoで、
端子1がHiを出力するときは、この逆となる。
第4図は前述の如き働きをする第1図中の設定回路18
の例でろって、入出力端子の符号は第1図と共通の符号
を使用している。
この場合の検出装置16が検出する撮影レンズ1の変位
とは具体的には相対変位でろって、検出装置16からは
撮影レンズ1の駆動層と駆動方向を表わす信号が各々出
力される。
駆動jItに関しては、対向した発光ダイオードと受光
ダイオードとの間に、軸170回転に連動して回転する
チョッパーを設ける@によシ、撮影レンズ1の駆動Mk
 K比例した数のパルスを発生させ、このパルス信号を
第4図中の入力端子al VC入力する。駆動方向に関
しては発電機を使用する事によシ軸]7の回転方向を検
知して、撮影レンズ1が無限遠から至近方向に移動して
いる時には、設定回路Hiの入力端子a2K Lo 、
 a3 Vclitを人カゴる。
逆に、撮影レンズ1が至近から無限遠方向に移動してい
る時には、設定回路18の人力HM子82 K Hl 
、  a31c Loを人力する。
いま、撮影レンズ1が無限遠から至近の方向に駆動した
場合を考えると、入力端子&tlib、入力端子a1は
IIIKなる。するとコンパレータ130はLo 、コ
ンパl/−夕131はHlを出力する。入力端子a、か
らは駆動■に比例した数のパルスが入力され、このパル
スはANDゲート132,133に各々入力される。と
ころが、ANDゲート132VCはコンパレータ130
からの出−力Loが入力されているため、ANDゲート
132はLoを出カスる。ANDゲート133にはコン
パレータ131からの出力IIIが人力されているため
、ANDゲート133は端子a、のパルスをそのまま出
力する。この出力パルスはアップ・ダウン・カウンター
1.34のダウン計数入力端子に入力されるため、アッ
プ・ダウン・カウンター134は旧敵を行ない、その出
力端子に出力される数nは、入力端子alKパルスが1
個人力される毎Klづつ減じられてゆく。
撮影レンズ1が至近から無限遠の方向に駆動した場合を
考えると、入力端子a!がHl、入力端子a3がLoK
なジ、アップ・ダウン・カウンター134のアップl計
数入力端子の方に駆動MK比例した数のパルスが入力さ
れるため、入力端子al Kパルスが1個人力される4
JJK、アップ・ダウンφカウンター134の出力端子
に出力される数nは1づつ加えられてゆく。
次に第4図の回路例に基いて撮影レンズエの駆動領域を
所望の駆動領域に設定する方法に関して詳説する。
まず、撮影レンズ1を所望の駆動領域の無限遠側の端に
移動させ、その泣顔′で■セットスイッチ19をONE
する。入力端子すの電位は旧からLo Vc変わシ、フ
リップ・フロップ135はこのパルスの立ち」−がりで
動作して、出力端子QがHIKなる。この信号がう’、
’−1F−136のセット端子SK入力されるため、う
゛フチ136はその時のnのイ直”ooを6己1.狼し
、その値を出力する。同様にして、撮影レンズ1を所望
の駆動領域の至近側の端に移動させ、その位11で至近
セットスイッチ2oをONKすると、フリップ・フロッ
プ137を介シテ、ランチ1380セツト端子S K 
I(lが入力されるため、ラッチ138はその時のnの
値nNを記憶し、その値を出力する。以上の操作によシ
、駆動領域の設定は終了する。次に、撮影レンズ1を駆
動させた場合を考える。
コンパレータ139はラッチj36がらの出力n。o、
!−アップ・ダウン・カウンター1340出力nを各々
入力し比較して、” ”” ”00 Kなった時、Hl
を出力する。これにょカドランシスター140をONさ
せて、出力端子dKHIを出力させ、これを処理回M6
に入力して、撮影レンズ1が設定した駆動領域の無限遠
側の端に位It、 した孕を知らせしめ、その位f醒で
合焦状態r(ない場合には撮影レンズlを至近方向に駆
動させる。コンパレータ141は、ラッチ138からの
出力nNJアップ・ダウン・カウンター134の出力n
を各々入力し比較して、n=nNV(なった時、IIを
出力する。これによシトランシスター142をONさせ
て、出力端子dVCLoを出力させ、これを処理回路6
Vc入力して、撮影レンズ1が設定した駆動領域の至近
側の端に位置した事を知らせしめ、その位置で合焦状態
にない場合には撮影レンズ1を無限遠方向に駆動させる
かくして、撮影レンズ1は設定した駆動領域、すなわち
アップ・ダウン・カウンター134の出力の数nがnN
≦n≦nカの範囲内のろを駆動することになる。
設定した駆動領域をクリアーしたい場合は、セットスイ
ッチ19.20を閂びONするとフリップ・フロップ1
35+ IJ7の出力端子Qが川になり、このイl−1
号がラッチ136゜138のリセット薦1子1ζに人力
されてラッチ136.138がリセットされる。
第5図は第1図中の設定回路18を他の例とした第2の
実施例で必って、入出力端子の符号は第1図と共通の符
号を使用している。
この場合の検出装j原16が検出する撮影レンズ1の変
位とは具体的には絶対変位であって、検出装置16から
は撮影レンズ1の位置を表わす信号が出力される。これ
には、検出装置16内に摺動抵抗器150を設け、これ
ニ撮影レンズ1の動きを連動させることによp、撮影レ
ンズ1の位置に対応した抵抗値を選択させ、これによp
撮影レンズ10位随に対応した電圧値■を出力さ→ν、
これを設定回路18の入力端子aK大入力′Cいる。
撮影レンズ1の駆動領域を所%lJの駆動領域に設定す
る方法に関して説明すると、まず撮影レンズ1を所望の
駆動領域の無限遠側の端に移動させ、その位置で■セッ
トスイッチ19をONKする。入力端子すの電位はHl
からLoK変わυ、フリップ・フロップ151はこのパ
ルスの立ち]Zが9で動作して、出力端子QがHI K
なる。このイト1号がランチ1520セット9ji; 
(−S K入力されるため、ラッチ152はその時の電
圧値Vの値V(x、を記憶し、そのイ11を出力する。
同様にして、撮影レンズ1を所望の駆動領域の至近側の
端に移動させ、その位置で至近セットスイッチ20をO
NKする。するとフリップ・フロップ153を介してラ
ッチ1540セツト端子5KHIが入力されるため、ラ
ッチ154はその時のmE値Vの値岑を記憶し、そのn
Uを出力する。以上の操作によp、駆動領域の設定は終
了する。
次VC撮影レンズ1を駆動させた場合を考える。コンパ
レータ155はラッチ152からの出力−と入力端子a
の?8.圧Vを比較して、V−vOoKなった時、旧を
出力し、1゛ランシスター156をONさセて、出力端
子dにHlを出力させる。これを処理回路Ci VC入
力して、撮影レンズ1が設定した駆IIIIJ領1或の
無限遠側の端に位置した事を知らせしめ、その位置で合
焦状態にない場合には、撮影レンズ1を至近方向に駆動
させる。コンパレータ157はラッチ154からの出力
ちと入力端子aの電圧Vを比較して、v−VNKなった
時、■目を出力し、トランジスター158をONさせる
。これI/Cよシ出力端子d VCLoが出力され、こ
れを処理回路6に入力して、撮影レンズ1が設定した駆
動領域の至近側の端に位置した印を知らせしめ、その泣
所で合焦状態にない場合には撮影レンズ1をkl(限遠
方向に駆動させる。
かくして、撮影レンズ1は設定した駆動領域、すなわち
入力端子aの電圧vIJ′−顔とVカの111の範囲内
を駆動することi/コなる。設定をクリアーするときも
第4図の例と夾りl的(て同じである。
なお、ここでは撮影レンズ1の絶対変位の検出手段とし
て摺動抵抗を用い、その出力として電圧値を用いたが、
絶対変位をコード信号として出力し、それをテジタル処
理してもさしつかえない。
また、検出装置16のイハ頼恨を高めれば、第1図中の
全駆動領域の至近と無限遠位置を表わす電気接点13.
15またπC気接点14や導電部材12等は省略する事
も可能でろる。
同、実施例では駆動領域の両端をともに設定できるよう
にしたが、駆動領域の一端を無限遠(III端部りるい
は至近側端部とし、他端を上述の如く自在に設定できる
ようにしてもよい。このようにして駆動領域の両端を設
定し、この両端間で撮影レンズを駆動できるようにして
も本発明を逸脱するものではない。
以上のように本発明によれば、撮影者が所望する撮影範
囲に対応する駆動領域を自由に設定する事が可能となっ
た。
また、−眼レフカメラの場合には、自動もしくは手動に
よシ撮影レンズを駆動し、ファインダ観察によシ撮影者
の所望する領域の端に撮影レンズが合焦したことを視認
して駆動領域端部の設定を行なえるσλで撮影者のDr
望する領域と実際に設定した領域との間の設定誤差を十
分低減させることも可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の原理的な図、第2図は第1図
中の処理回路の具体例を示す回路図、第3図は第1図中
の駆動回路の具体例を示す回路図、第4図は第1図中に
示された設定回路の具体例を示す回路図、第5図は第2
の実施例中の設定回路の他の具体例を示す回路図でめる
。 〔主要部分の符号の説明〕 1       ・・・撮影レンズ 2〜6     ・・・検出手段 7〜11      ・・・駆動手段 16.130〜134(1B)・・・レンズ位置信−号
手段(第4図)150(16)        ・・・
レンズ位置信号手段(第5図) 19+ 20+ 135〜138(18)   ・・・
記憶手段(第4図)工9・20・151〜154(1,
8)   ・・・記憶手段(第5図)139〜142(
18)      ・・・駆動制限手段(第4図) 155〜工5)3(18)      ・・・駆動制限
手段(第5図) 16、18.19.20      ・・・制限手段出
願人: 日本光学工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、撮影レンズが合焦状態[6るか否かを検出する検出
    手段と、該検出手段の出力に応じて撮影レンズを合焦位
    WVC導く駆動手段と、前記撮影レンズの全駆動領域の
    中に含まれる特定の駆動領域を設定し該特定の駆動領域
    内で前記撮影レンズが駆動されるよう前記撮影レンズの
    駆動範囲を制限する制限手段とを鳴する自動合焦装置に
    おいて、前記制限手段は、前記撮影レンズの位IMIV
    C対応した信号を出力するレンズ位置信号手段と、該レ
    ンズ位置信号手段の出力を受は手動操作によ)前記撮影
    レンズの位置を記憶することができる記憶手段と、該記
    憶手段が記憶したレンズ位1直を越えて前記撮影レンズ
    が駆動されないようにその駆動を制限する駆動制限手段
    とを含み、該駆動制限手段によって前aC特定駆動領域
    の少なくとも一〇Hの駆動制限を行なうことを特徴とす
    る自動合焦装置。 2、 前0C記憶手段は前記特定駆動領域の両AMに対
    応する各レンズ位置を記憶することができ、前記駆動制
    限手段は前記記憶手段が記憶した2つのレンズ位置間か
    ら前記撮影レンズが離脱しないように該撮影レンズの駆
    動を制限することを特徴とする’F:j許Sh求の範囲
    第1項記載の自動合焦装■。
JP13110682A 1981-11-17 1982-07-29 自動合焦装置 Granted JPS5922013A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13110682A JPS5922013A (ja) 1982-07-29 1982-07-29 自動合焦装置
US06/441,786 US4482234A (en) 1981-11-17 1982-11-15 Automatic focusing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13110682A JPS5922013A (ja) 1982-07-29 1982-07-29 自動合焦装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5922013A true JPS5922013A (ja) 1984-02-04
JPH0466008B2 JPH0466008B2 (ja) 1992-10-21

Family

ID=15050114

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JP13110682A Granted JPS5922013A (ja) 1981-11-17 1982-07-29 自動合焦装置

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