JP2003215441A - カメラ - Google Patents
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Abstract
であっても、的確に主被写体を捉えて焦点を主被写体に
合うようにすることができるカメラを提供する。 【解決手段】 被写体から受光する被写体光に基づいて
被写体距離を検出する測距手段11と、前記測距手段に
よる被写体距離検出時において被写体を補助的に照明す
る補助照明手段12と、前記補助照明手段12の発光許
可を制御する照明発光許可手段13とを有するカメラで
あって、前記照明発光許可手段13は、前記測距手段1
1によって演算された被写体距離が所定距離以上である
場合に前記補助照明手段12の発光を許可するように制
御し、前記測距手段11は、補助照明手段12が発光し
ている間に再度被写体距離を検出する。
Description
光を受けて被写体距離を検出する測距機構を備えた、デ
ジタルスチルカメラ、銀塩カメラ、ムービーカメラ、監
視カメラなどのカメラに関する。
能を備えたカメラであって、補助光源を備えたカメラに
おいては、次の場合に補助光を発光させる許可をしてい
た。すなわち、(1)測光素子、測距用撮像素子や被写
体撮影用撮像素子によって得られた被写体輝度が所定以
下の場合、すなわち、撮影範囲が全体に暗い場合や、
(2)測距演算結果が、測距不能である場合、すなわ
ち、全体的に被写体輝度が低く測距することができない
場合に発光の許可がなされていた。
源が存在する場合、例えば、夜間にネオンサインの前や
ライトアップされた建物の前での記念撮影においては、
人物は暗く、背景が明るいといった場合がある。具体的
には、図7に示すように、暗中にライトアップされたツ
リー53が存在する背景において主被写体である人物5
2が存在する場合を考える。
背景に存在している被写体を撮影する場合において、カ
メラの測距感度域範囲51に光源が重なっている場合、
当該光源53は十分明るいため、距離の検出が可能であ
る。しかし、主被写体である人物は暗すぎてパッシブ式
の自動焦点センサによって捉えることができない。すな
わち、図8に示すように、ツリーの部分の輝度52bが
高く、主被写体である人物の部分の輝度52aは低く捉
えられ、主被写体である人物52は、センサ上で被写体
距離を計測するに十分なコントラストが得られない。
般にセンサは背景のみしか的確な画像情報を得ることが
できず、背景の光源の距離しか検出することができな
い。この場合であっても、ツリーの部分の輝度が大き
く、また測距不能ではないため、補助光の発光はなされ
ない。そして、検出されたツリー53の被写体距離に基
づいて焦点調整がおこなわれる結果、できあがった写真
は背景にピントがあったものとなっていた。
は、暗い部分の撮影においては、ノイズの影響を受けや
すいため、明るい被写体を適切に捕らえるように制御さ
れることが多く、夜景では人物が黒くつぶれることが多
い。よって、適切な被写体距離・焦点検出ができない場
合があった。
な被写体を捉えることが求められているが、上記のよう
な撮影条件においては、逆に暗中における背景のネオン
サインなどにより人物を検出できないという懸念があ
る。
解決しようとする技術的課題は、背景に光源が存在する
被写体を撮影する場合であっても、的確に主被写体を捉
えて焦点を主被写体に合うようにすることができるカメ
ラを提供することである。
は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成のカ
メラを提供する。
基づいて被写体距離を検出する測距手段と、前記測距手
段による被写体距離検出時において被写体を補助的に照
明する補助照明手段と、前記補助照明手段の発光許可を
制御する照明発光許可手段とを有する。そして、前記照
明発光許可手段は、前記測距手段によって演算された被
写体距離が所定距離以上である場合に前記補助照明手段
の発光を許可するように制御し、前記測距手段は、補助
照明手段が発光している間に再度被写体距離を検出す
る。
の反射光を受けて直接的又は間接的に被写体との距離を
検出することができる測距手段を有する。測距検出手段
の具体的構成としては、三角測距の原理に基づいて直接
被写体距離を検出するものや撮影光学系の焦点を検出
し、そのレンズ位置から被写体距離を導くもののどちら
の構成であってもよい。
上記測距手段により被写体距離を検出する場合に、被写
体を照明するものである。補助照明手段は、一定の条件
を満たす場合に、照明発光許可手段からの信号を受けて
発光するかどうかが決定される。
しては、測距手段によって演算された被写体距離が所定
距離以上であることであり、これに他の条件が加わって
いてもよい。他の条件としては、従来において発光の条
件として用いられている被写体輝度が所定以下の場合や
被写体距離が検出できなかった場合などが挙げられる。
は、補助照明手段が発光している間に再度被写体距離を
検出する。このときの補助照明手段の発光量は、被写体
輝度や先に検出された被写体距離、カメラの設定などの
撮影条件に応じて適宜調整することができるようにして
もよい。
ラの測距手段は次のように機能する。すなわち、暗中に
おいてネオンサインなどの光源が含まれる背景に人物な
どの主被写体がある撮影条件において、光源のみが高輝
度であることにより、光源に基づいて被写体距離が検出
されるような場合、当該光源との距離である被写体距離
が所定以上である場合は、補助光を発光する。これによ
り、主被写体である人物については、実際には光源より
も近い距離にあるため、補助光によって輝度が上がる
が、光源は主被写体よりも遠いため、あまり輝度が変化
しない。よって、測距手段によって補助光発光中に再度
被写体距離の検出を行なうことにより、主被写体及び光
源の部分が高輝度となった輝度分布を得ることができ
る。そして、双方の高輝度の部分を比較し、主被写体に
ピントが合うように撮影光学系を制御することができ
る。
源が存在する被写体を撮影する場合であっても、的確に
主被写体を捉えて焦点を主被写体に合うようにすること
ができる。
に種々の態様で構成することができる。
素子とを備える測距光学系と、前記測距光学系のそれぞ
れの撮像素子から得られた画像情報に基づいて三角測距
の原理に基づいて被写体距離を演算する測距演算手段と
を有する。
撮影光学系とは別の測距光学系を備え、三角測距の原理
に基づいて被写体距離を演算するいわゆる外光パッシブ
式のものである。すなわち、一対の撮像素子それぞれに
得られた被写体の画像を比較して算出されるデフォーカ
ス量に基づいて被写体距離を検出する。
像素子により得られた被写体画像全体から、画像の一部
を抜き出し、逐次両画像が一致するまでのずれ量に基づ
いて被写体距離を算出するため、一般に、デフォーカス
量を算出するに十分ではないコントラストが低い部分で
ある主被写体の被写体距離を検出することが困難とな
る。よって、補助光を発光させることにより主被写体の
コントラストが高くなり、主被写体の被写体距離を計測
することが可能となるため、本発明にかかるカメラに好
適に用いられる。
素子を備え、撮影光学系を通して入射される被写体光を
再結像させる測距光学系と、前記それぞれの撮像素子か
ら得られた画像情報に基づいて三角測距の原理に基づい
て撮影光学系の焦点ずれ量を演算する焦点ずれ演算手段
と、前記焦点ずれ演算手段により演算された焦点ずれ量
に基づき、前記撮影光学系の合焦レンズ位置を判断する
合焦位置検出手段と、を有する。
写体光を2つに分けて、それぞれ一対の撮像素子に入射
するように構成された測距光学系を備える、いわゆるT
TL位相検出方式のものである。当該撮像素子双方から
の被写体画像の位相が一致するように撮影光学系のレン
ズ位置を調整し、撮影光学系が合焦したレンズ位置から
被写体距離を検出する。
像素子により得られた画像の輝度分布の位相が合うよう
に撮影光学系のレンズ位置を移動させるため、コントラ
ストが低い被写体に基づいてレンズ位置を調整すること
ができず、結果として当該被写体の被写体距離を検出す
ることは困難である。よって、補助光を発光させること
により主被写体のコントラストが高くなり、主被写体の
被写体距離を計測することが可能となるため、本発明に
かかるカメラに好適に用いられる。
受ける撮像素子を有する撮影光学系と、前記撮像素子の
画像情報から演算される合焦レンズ位置に基づいて被写
体距離を検出する距離演算手段と、を有する。
を受ける撮影光学系の撮像素子からの画像情報を細かい
画素に分割して、撮影レンズを移動させながら隣接する
画素の光量差を判断するいわゆるTTLコントラスト検
出式のものである。すなわち、最もコントラストが鮮鋭
となる合焦するレンズ位置を求め、このレンズ位置から
被写体距離を検出する。
により得られた被写体画像のうち分割した画像のコント
ラストの鮮鋭さを判断することによりレンズ位置を決定
させるため、暗い部分である主被写体の画像を用いて被
写体距離を検出することが困難となる。よって、補助光
を発光させることにより主被写体のコントラストが高く
なり、主被写体の被写体距離を計測することが可能とな
るため、本発明にかかるカメラに好適に用いられる。
明発光許可手段は、撮影光学系の焦点距離に応じて、前
記所定距離を変化させる。
を変化させることにより、撮影画角が変化し、被写体の
距離に応じて適正な撮影を行うことができる。すなわ
ち、焦点距離に応じて、撮影範囲に位置する被写体の遠
近が通常異なる。よって、照明発光手段が補助照明手段
の発光に関する条件である所定値を変化させることで、
実際の撮影条件においてより適切な補助発光の発光許可
を制御することができる。
って補助照明手段の発光許可距離を変化させることで、
撮影倍率に応じて背景を的確に判断し、背景へのピント
抜けを防止することができる。
カメラについて、図面を参照しながら説明する。
メラの構成を示すブロック図である。本実施形態にかか
るカメラ1aは、撮影光学系を構成する撮影レンズ鏡胴
15と、撮影光学系のレンズを駆動するモーター16
と、撮影レンズ鏡胴15を通して受けた被写体光を結像
させる、銀塩フィルムや撮像素子などの撮像手段14
と、被写体からの光を受ける一対の撮像素子を備える測
距光学系11と、当該測距光学系の撮像素子における積
分時間を制御するために、被写体の輝度を計測する被写
体輝度検出装置10と、被写体に向けて補助光を発光す
る補助照明装置12と、被写体輝度検出装置10及び測
距光学系11からの情報を受けて補助照明装置12を発
光するかどうかを判断、制御するマイコン13とを備え
る。
ッシブ式の測距装置を備えており、具体的には、以下の
ようにして被写体距離を計測する。
系に入射する。測距光学系11の一対の撮像素子は、2
次元の被写体光を受けるラインセンサであり、被写体輝
度検出装置10によって得られた被写体の代表輝度によ
って定められる積分時間で被写体光を光電変換し、画像
データとしてマイコンに出力する。
したマイコンは、画像データを細かく分割し、一方の撮
像素子の画像データの分割部分が、他方の撮像素子の画
像データの分割部分と逐次ずらしながら比較し、両者が
もっともよく一致するときのずれ量を算出する。このず
れ量は、それぞれの撮像素子からみた被写体のずれであ
るため、三角測距の原理に基づいて、被写体の距離を求
めることができる。
ストが十分にある部分のみ被写体の距離を測定すること
ができ、他方、コントラストが低い部分においては、両
画像の一致が判断しにくいため、被写体距離を計測する
ことが困難であるという性質を有している。
メラの構成を示すブロック図である。本実施形態にかか
るカメラ1bは、撮影光学系を構成する撮影レンズ鏡胴
15と、撮影光学系のレンズを駆動するモーター16
と、撮影レンズ鏡胴15を通して受けた被写体光を結像
させる銀塩フィルムや撮像素子などの撮像手段14と、
撮影レンズ鏡胴15を通して受けた被写体光を2つに分
割して受光する一対の撮像素子を備える測距光学系11
と、当該測距光学系の撮像素子における積分時間を制御
するために、被写体の輝度を計測する被写体輝度検出装
置10と、被写体に向けて補助光を発光する補助照明装
置12と、被写体輝度検出装置10及び測距光学系11
からの情報を受けて補助照明装置12を発光するかどう
かを判断、制御するマイコン13とを備える。撮影光学
系からの光の一部は、クイックリターンミラー17aの
半透過部を通して、サブミラー17bによって、普段は
測距光学系11の側に入射するように構成されている
が、撮影時には矢印41に示すように移動して、被写体
光が撮像手段14に到達するようになっている。
位相検出式の焦点検出装置を備えており、以下のように
して被写体距離を計測する。
15を通って、クイックリターンミラー17によって反
射され、測距光学系11に入射する。測距光学系11で
は、射光を入光軸を挟んで2つに分け、一対の撮像素子
それぞれに入射されて光電変換される。測距光学系11
の撮像素子は、2次元の被写体光を受けるラインセンサ
であり、被写体輝度検出装置10によって得られた被写
体の代表輝度によって積分時間が定められる。撮像素子
によって得られた画像データは、マイコン13に出力さ
れる。
の画像データを比較しながらモーター16を駆動させ
て、矢印40に示すように撮影光学系のレンズを駆動さ
せる。レンズが合焦した位置にあると、被写体光は、同
一点で一致するが、合焦していない位置では被写体光の
順序が入れ替わり、ずれが生ずる。このようにして、被
写体光は、同一点で一致するようなレンズ位置が決定さ
れると、その位置に基づいて、被写体距離を算出する。
子で得られた被写体画像の輝度分布によって、両画像が
一致するかどうかを判断するため、被写体のコントラス
トが十分にある部分においてのみ被写体の距離を測定す
ることができる。他方、コントラストが低い部分におい
ては、両画像の一致が判断しにくいため、被写体距離を
計測することが困難であるという性質を有している。
メラの構成を示すブロック図である。本実施形態にかか
るカメラ1cは、撮影光学系を構成する撮影レンズ鏡胴
15と、撮影光学系のレンズを駆動するモーター16
と、撮影レンズ鏡胴15を通して受けた被写体光を結像
させる撮像素子14aと、当該測距光学系の撮像素子に
おける積分時間を制御するために被写体の輝度を計測す
る被写体輝度検出装置10と、被写体に向けて補助光を
発光する補助照明装置12と、被写体輝度検出装置10
及び撮像素子14aからの情報を受けて補助照明装置1
2を発光するかどうかを判断、制御するマイコン13と
を備える。
コントラスト検出式の焦点検出装置を備えており、以下
のようにして被写体距離を計測する。
15を通って撮像素子14aに入射する。撮像素子14
aは、被写体輝度検出装置10によって得られた被写体
の代表輝度によって積分時間が定められ、画像データを
マイコン13に出力する。マイコン13は、画像データ
を細かい画素に分割する。レンズが合焦位置に存在する
ときは、被写体像は最も鮮鋭でコントラストが高くなる
ため、マイコン13はモーター16を駆動させて、矢印
42で示すように、撮影光学系15のレンズ位置を移動
させながら、隣り合う画素の光量差を比較し、合焦レン
ズ位置を決定する。このようにして、レンズ位置が決定
されると、その位置に基づいて、被写体距離を算出す
る。
得られた被写体画像のコントラストを比較することによ
り画像の鮮鋭さを基準として合焦レンズ位置を決定する
ため、被写体のコントラストが十分にある部分において
のみレンズ位置を定めることができ、被写体の距離を測
定することができる。他方、コントラストが低い部分に
おいては、両画像の一致が判断しにくいため、被写体距
離を計測することが困難であるという性質を有してい
る。
図7に示したような暗中においてツリーなどの光源53
を有する背景と主被写体52とを有する被写体を撮影す
る場合について考える。カメラ1aは、被写体光が測距
光学系に入射されることにより、図8にしめすような輝
度分布を得る。すなわち、当該被写体を撮影する場合
は、測距感度域範囲51における当該輝度分布に基づい
て、高輝度のツリーの部分52bに基づいて測距を行な
い、低輝度の主被写体52aの部分は測距の対象部分と
ならない。
の測距演算処理に関する処理の流れを示す。図5は第1
実施形態にかかるカメラ1aにおける処理であり、図6
は第2及び第3にかかるカメラ1b、1cにおける処理
である。図5及び図6の相違点は、上述したそれぞれの
実施形態にかかるカメラの測距装置の構造の違いに応じ
て、測距演算処理が異なることに基づくものであり、他
の部分の処理は略同じである。
マイコンの制御にしたがって、上述したような作用によ
り、被写体距離の測定及び被写体輝度の測定を行なう
(#11)。被写体距離は、測距感度域範囲51に重な
っている被写体のうち、高輝度の部分に基づいて行なわ
れる。次いで、マイコン13は、被写体距離に関する測
距値が得られたかどうかについて判断する(#12)。
は、撮影光学系15の焦点距離に基づいて照明許可距離
D1を決定する(#13)。照明許可距離は、撮影光学
系15の焦点距離に応じて定められたデータテーブルな
どによって決定してもよいし、焦点距離を変数とする演
算によって算出するようにしてもよい。
って決定された照明許可距離とステップ11において計
測された被写体距離を比較する(#14)。そして、被
写体距離が照明許可距離D1よりも大きい場合は、ステ
ップ11で計測した被写体輝度が所定値以下であるかど
うかを判断する(#15)。
ンは、補助照明装置12を発光させる。そして、測距光
学系11から補助光に照明された被写体について距離を
再度計測する(#16)。
度が低くコントラストが不十分であった被写体について
も測距可能な程度の輝度を備える。すなわち、主被写体
は、カメラから近距離にあるため補助光源によって照射
されると輝度が背景に比べてより向上する。その結果、
測距光学系によって得られた輝度分布は、図4のように
主被写体である人物52aと背景の光源であるツリー5
2bとがともに高輝度となる。このような場合は、測距
装置は人物とクリスマスツリーの距離を比較し、的確な
ピント位置を検出することができ、人物にピントのあっ
た写真の撮影が可能となる。
距離D1以上である場合、又はステップ15において、
被写体輝度が所定以上である場合は、主被写体について
適正な被写体距離が計測されていると判断し、被写体光
の発光は許可されない。
のコントラストが低い場合など、測距ができなかった場
合は、マイコンは、補助光の発光を許可し、再度被写体
距離を検出する。
イコンの制御にしたがって、上述したような作用によ
り、合焦レンズ位置の検出及び被写体輝度の測定を行な
う(#21)。次いで、マイコン13は、合焦レンズ位
置が得られたかどうかについて判断する(#22)。
ン13は、撮影光学系15の焦点距離に基づいて照明許
可距離D1を決定するとともに、合焦レンズ位置から被
写体距離を算出する(#23)。
って決定された照明許可距離D1及び算出された被写体
距離とを比較する(#24)。そして、被写体距離が照
明許可距離D1よりも大きい場合は、ステップ21で計
測した被写体輝度が所定値以下であるかどうかを判断す
る(#25)。
ンは、補助照明装置12を発光させる。そして、測距光
学系11から補助光に照明された被写体について合焦レ
ンズ位置を検出し、被写体距離を再度計測する(#2
6)。
距離D1以上である場合、又はステップ16において、
被写体輝度が所定以上である場合は、合焦レンズ位置
は、主被写体に対して得られたものであると判断し、被
写体光の発光は許可されない。
のコントラストが低い場合など、合焦レンズ位置が得ら
れなかった場合は、マイコンは、補助光を発光させ、合
焦レンズ位置の検出を行ない、再度被写体距離を算出す
る。
度が低くコントラストが不十分であった被写体について
も合焦距離を検出できる程度の輝度を備える。すなわ
ち、測距光学系によって得られた輝度分布は、図4のよ
うに主被写体である人物52aと背景の光源であるツリ
ー52bとがともに高輝度となり、主被写体である人物
に基づいて合焦レンズ位置を決定することができる。
カメラによれば、被写体距離が所定の照明許可距離より
も遠いときに補助光を発光させて再度被写体距離を計測
することにより、暗中に光源を有する背景に人物などの
主被写体が存在するような被写体を撮影する場合であっ
ても、光源に焦点が合うことなく、人物を検出して人物
にピントがあった写真を撮影することができる。
発光許可との併用により、日中の風景撮影などで、補助
照明装置の発光を禁止し、カメラの使用感を損ねること
がない。
ものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
示す図である。
理に関する処理の流れを示す。
距演算処理に関する処理の流れを示す。
である。
度分布を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 被写体から受光する被写体光に基づいて
被写体距離を検出する測距手段と、 前記測距手段による被写体距離検出時において被写体を
補助的に照明する補助照明手段と、 前記補助照明手段の発光許可を制御する照明発光許可手
段とを有するカメラであって、 前記照明発光許可手段は、前記測距手段によって演算さ
れた被写体距離が所定距離以上である場合に前記補助照
明手段の発光を許可するように制御し、 前記測距手段は、補助照明手段が発光している間に再度
被写体距離を検出することを特徴とするカメラ。 - 【請求項2】 前記測距手段は、 一対の撮像素子とを備える測距光学系と、 前記測距光学系のそれぞれの撮像素子から得られた画像
情報に基づいて三角測距の原理に基づいて被写体距離を
演算する測距演算手段とを有することを特徴とする請求
項1記載のカメラ。 - 【請求項3】 前記測距手段は、 一対の撮像素子を備え、撮影光学系を通して入射される
被写体光を再結像させる測距光学系と、 前記それぞれの撮像素子から得られた画像情報に基づい
て三角測距の原理に基づいて撮影光学系の焦点ずれ量を
演算する焦点ずれ演算手段と、 前記焦点ずれ演算手段により演算された焦点ずれ量に基
づき、前記撮影光学系の合焦レンズ位置を判断する合焦
位置検出手段と、を有することを特徴とする請求項1記
載のカメラ。 - 【請求項4】 前記測距手段は、 被写体光を受ける撮像素子を有する撮影光学系と、 前記撮像素子の画像情報から演算される合焦レンズ位置
に基づいて被写体距離を検出する距離演算手段と、を有
することを特徴とする請求項1記載のカメラ。 - 【請求項5】 前記照明発光許可手段は、撮影光学系の
焦点距離に応じて、前記所定距離を変化させることを特
徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載のカメ
ラ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002016974A JP2003215441A (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | カメラ |
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JP2003215441A true JP2003215441A (ja) | 2003-07-30 |
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