JP2002320239A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP2002320239A
JP2002320239A JP2001122787A JP2001122787A JP2002320239A JP 2002320239 A JP2002320239 A JP 2002320239A JP 2001122787 A JP2001122787 A JP 2001122787A JP 2001122787 A JP2001122787 A JP 2001122787A JP 2002320239 A JP2002320239 A JP 2002320239A
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Japan
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lens
color
image
color separation
separation prism
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Application number
JP2001122787A
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English (en)
Inventor
Hidefumi Tanaka
英史 田中
Masao Nozaki
雅夫 野崎
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被写体をカラーで撮影する際に、専用レンズ
と市販レンズとを選択的に着脱可能に構成する。 【解決手段】 専用レンズ20を用いて撮影したカラー
の被写体光像を色分解プリズム53〜55で色分解し
て、色分解プリズムと対向して設置した各色の撮像素子
56〜58上に各色の被写体光像をそれぞれ結像させた
時に、色分解プリズム及び各色の撮像素子の位置を正位
置とし、一方、市販レンズ20を用いる時には、この市
販レンズ20と色分解プリズム53〜55との間に光路
長を補正するための光路長補正リレーレンズ40を取り
付けることで、市販レンズ30を用いて撮影したカラー
の被写体光像が光路長補正リレーレンズ40で上下を反
転されるために、色分解プリズム及び各色の撮像素子の
位置を正位置に対して上下を反転させた反転位置にする
ことを特徴とする撮像装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばビデオカメ
ラとかディジタルスチルカメラなどの撮像装置におい
て、専用レンズと市販レンズとを選択的に着脱可能に構
成した撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ビデオカメラとかディジタルスチルカメ
ラなどの撮像装置では、広角から望遠、ズームレンズな
ど多用な市販レンズが利用されており、この一例として
特開平8−286109号公報には、ビデオカメラ用レ
ンズアダプターを使用し、市販されている一眼レフカメ
ラ用の交換レンズをコンバーターとしてビデオ撮影を可
能にするためのビデオカメラ用レンズアダプターが開示
されている。
【0003】図7は公知のビデオカメラ用レンズアダプ
ターを説明するため図である。図7に示した公知のビデ
オカメラ用レンズアダプター110は、上記した特開平
8−286109号公報に開示されているものであり、
ここでは同号公報を参照して簡略に説明する。
【0004】図7において、公知のビデオカメラ用レン
ズアダプター110は、カメラ一体型VTR等のビデオ
カメラ140による望遠又は広角撮影時に使用されるも
のである。
【0005】このビデオカメラ用レンズアダプター11
0では、アダプター本体111の前部111Aに一眼レ
フカメラ(スチルカメラ)用の交換レンズ100がネジ
螺合により着脱自在に取付けられている。一方、アダプ
ター本体111の後部111Bにアイピース130がネ
ジ螺合により着脱自在に取付けられおり、このアイピー
ス130は円筒状のレンズ鏡筒131内に接眼レンズ1
32を内蔵している。
【0006】また、アイピース130の後方にはビデオ
カメラ140が取り付けられており、このビデオカメラ
140は対物レンズ141と電荷結合素子(CCD)1
42とを内蔵している。
【0007】更に、アダプター本体111の前部111
Aには、上記した交換レンズ1110より入った被写体
の反転した光学像を後方へ導くリレーレンズ群112を
内蔵していると共に、アダプター本体111の後部11
1Bには、上記リレーレンズ群112からの反転した光
学像を正立像に変換するダハプリズム(像変換手段)1
13,113を一対内蔵している。この際、リレーレン
ズ群112は交換レンズ100より入った光をアイピー
ス130へと導くものであり、交換レンズ100のバッ
クフォーカス(光路長)を約2倍に延ばすレンズ系であ
ると共に、リレーレンズ群112は合焦点(ピント)調
節機構120により一対のダハプリズム113,113
に対して近接,離反するように前後方向に移動するよう
になっている。
【0008】また、リレーレンズ群112からの反転し
た光学像を正立像(正立正像)に変換する像変換手段と
しての一対のダハプリズム113,113はガラス製の
三角柱状に形成してあり、それらの中央部に所定クリア
ランスを有して全体として断面台形状になっている。そ
して、一対のダハプリズム113,113を通った正立
像の光をアイピース130の接眼レンズ132で倍率を
上げて拡大して、この正立像をビデオカメラ140の対
物レンズ141を介して電荷結合素子(CCD)142
上に結像している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うに、一眼レフカメラ(スチルカメラ)用の交換レンズ
100をビデオカメラ用レンズアダプター110に取り
付けた際には、一対のダハプリズム(像変換手段)11
3,113によりリレーレンズ群112からの反転した
光学像を正立像に変換しているものの、このビデオカメ
ラ用レンズアダプター110は交換レンズ専用に構成さ
れているにすぎない。
【0010】一方、例えばビデオカメラとかディジタル
スチルカメラなどの撮像装置では、この撮像装置に合わ
せて設計した特性の良い専用レンズと、安価な市販レン
ズとを選択的に着脱可能に構成することが要求されてお
り、この場合に専用レンズで撮影した被写体光像と、市
販レンズで撮影してリレーレンズ群を介して得た被写体
光像とは上下が逆になるために、とくに、カラーの被写
体光像を色分解プリズムを用いて色分解を行う時に色分
解プリズムによるシェーディングの影響が無視できない
ので、これを対策できる構造形態の撮像装置が望まれて
いる。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたものであり、第1の発明は、被写体をカラー
で撮影する際に、専用レンズと市販レンズとを選択的に
着脱可能に構成した撮像装置において、前記被写体を前
記専用レンズを用いて撮影して得られた倒立状態の被写
体光像を色分解プリズムで色分解して、該色分解プリズ
ムと対向して設置した各色の撮像素子上に各色の倒立像
をそれぞれ結像させた時に、前記色分解プリズム及び前
記各色の撮像素子の位置を正位置とし、一方、前記市販
レンズを用いる時には、この市販レンズと前記色分解プ
リズムとの間に光路長を補正するための光路長補正リレ
ーレンズを取り付け、前記被写体を前記市販レンズを用
いて撮影して得られた倒立状態の被写体光像を前記光路
長補正リレーレンズで上下を反転して正立像を得た後、
この正立像を前記色分解プリズムで色分解して、前記各
色の撮像素子上に各色の正立像をそれぞれ結像させる時
に、前記色分解プリズム及び前記各色の撮像素子の位置
を前記正位置に対して上下を反転させた反転位置にする
ことを特徴とする撮像装置である。
【0012】また、第2の発明は、上記した第1の発明
の撮像装置において、前記専用レンズ又は前記市販レン
ズの光軸を中心にして前記色分解プリズ及び前記各色の
撮像素子の上下を反転させる像反転機構部を備えたこと
を特徴とする撮像装置である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る撮像装置の一
実施例を図1乃至図6を参照して詳細に説明する。
【0014】図1は本発明に係る撮像装置を説明するた
めの概略構成図であり、(a)は専用レンズを用いた場
合を示し、(b)は市販レンズを用いた場合を示した
図、図2は本発明に係る撮像装置において、専用レンズ
と、市販レンズ及び光路長補正リレーレンズとで撮像素
子上に結像した被写体光像の結像状態の違いを説明する
ために模式的に示した図であり、(a)は専用レンズを
用いた場合に撮像素子上に結像した倒立像を示し、
(b)は市販レンズ及び光路長補正リレーレンズを用い
た場合に撮像素子上に結像した正立像を示した図、図3
は本発明に係る撮像装置において、光路長補正リレーレ
ンズの光路図を示した図、図4は本発明に係る撮像装置
において、色分解プリズム/撮像素子部が正位置に位置
している時の状態を説明するための図であり、(a)は
色分解プリズムの光路図を示し、(b)は撮像画面を示
し、(c)は色分解プリズムの光透過率を示した図、図
5は本発明に係る撮像装置において、色分解プリズム/
撮像素子部が倒立位置に位置している時の状態を説明す
るための図であり、(a)は色分解プリズムの光路図を
示し、(b)は撮像画面を示し、(c)は色分解プリズ
ムの光透過率を示した図、図6は本発明に係る撮像装置
において、映像信号処理部を説明するためのブロック図
である。
【0015】図1(a),(b)に示した如く、本発明
に係る撮像装置10は、被写体をカラーで撮影するため
に、この撮像装置10に合わせて設計した特性の良い高
価な専用レンズ20と、市販されている例えば35mm
用などの安価な市販レンズ30とを選択的に着脱可能に
構成されている。
【0016】尚、専用レンズ20及び市販レンズ30
は、専用レンズ20の鏡筒21内及び市販レンズ30の
鏡筒31内にそれぞれ適宜なレンズ数による複数のレン
ズ群が配置されているものであるが、各レンズ群の構成
図は省略する。
【0017】まず、図1(a)に示したように、上記し
た専用レンズ20を用いる場合には、専用レンズ20の
後方に、色分解プリズム/撮像素子部50が設置されて
いる。この際、専用レンズ20は、色分解プリズム/撮
像素子部50の鏡筒51の前方部位にネジ螺合により着
脱自在になっている。
【0018】上記した色分解プリズム/撮像素子部50
は、鏡筒51内に色温度フィルタ52と、専用レンズ2
0で撮影した被写体H{図2(a)}の被写体光像を3
原色(RGB)に色分解するために3つのプリズムを組
み合わせた色分解プリズム53〜55と、色分解プリズ
ム53〜55と対向してそれぞれ設置したRGB各色ご
との撮像素子56〜58とが内蔵されている。
【0019】また、色分解プリズム/撮像素子部50に
は像反転機構部60が連結されている。上記した像反転
機構部60は、被写体Hを撮影する専用レンズ20又は
市販レンズ30の光軸Kを中心にして、色分解プリズム
/撮像素子部50内の色分解プリズム53〜55及び各
色の撮像素子56〜58の上下を反転させるものであ
り、駆動源となるモータと減速歯車列などにより構成さ
れているが、とくに光軸Kを中心にして反転できる機構
ならばいかなる構造形態でも良い。
【0020】上記のように専用レンズ20を用いた場合
には、被写体Hを専用レンズ20で撮影したカラーの被
写体光像は、色温度フィルタ52で色温度を補正され
て、色分解プリズム53〜55に入射される。
【0021】上記した色分解プリズム53〜55は、3
角形状に形成した第1の色分解プリズム53と、3角形
状に形成した第2の色分解プリズム54と、略台形状に
形成した第3の色分解プリズム55とを入射側から順に
組み合わせることで、専用レンズ20で撮影したカラー
の被写体光像を3原色(RGB)に色分解している。
【0022】より具体的には、図4(a)に示した如
く、第1の色分解プリズム53は、面53aが半透過反
射面となっており、この面53aと対向する面53bは
青色光(B)のみを反射し、赤色光(R)及び緑色光
(G)を透過するダイクロイック層が成膜されていると
共に、光軸Kから離れた面53cが青色光(B)の出射
面となっている。
【0023】また、第2の色分解プリズム54は、面5
4aが半透過反射面となっており、この面54aと対向
する面54bは赤色光(R)のみを反射し、緑色光
(G)を透過するダイクロイック層が成膜されていると
共に、光軸Kから離れた面54cが赤色光(R)の出射
面となっている。
【0024】また、第3の色分解プリズム55は、光軸
K上の面55aが透過面となっており、この面55aと
対向する光軸K上の面55bは緑色光(G)の出射面と
なっている。
【0025】従って、専用レンズ20で撮影したカラー
の被写体光像による入射光は、第1の色分解プリズム5
3の面53aに入射され、面53bで青色光(B)のみ
が取り出され、この後、青色光は面53aで反射されて
面53cから出射され、この面53cと対向して配置し
た青色光(B)用の撮像素子58上に青色の被写体光像
が結像される。
【0026】更に、第1の色分解プリズム53を透過し
て第2の色分解プリズム54の面54aに入射された赤
色光及び緑色光は、面54bで赤色光(R)のみが取り
出され、この後、赤色光は面54aで反射されて面54
cから出射され、この面54cと対向して配置した赤色
光(R)用の撮像素子56上に赤色の被写体光像が結像
される。
【0027】一方、第2の色分解プリズム54に入射さ
れた緑色光(G)は面54bを透過して第3の色分解プ
リズム55の面55aに入射され、この後、緑色光は面
55bから出射され、この面55bと対向して配置した
緑色光(G)用の撮像素子57上に赤色の被写体光像が
結像される。
【0028】更に、図2(a)に示したように、被写体
Hを専用レンズ20で撮影すると、撮影して得られたカ
ラーの被写体光像は専用レンズ20により上下を反転さ
れて倒立した状態の被写体光像が、色温度フィルタ52
を介して色分解プリズム53〜55で色分解され、これ
によりRGB用の撮像素子56〜58上にそれぞれ結像
された各色の被写体光像は、被写体Hに対して上下を反
転した倒立像となる。
【0029】このように専用レンズ20を用いてRGB
用の撮像素子56〜58上に結像された各色の被写体光
像が倒立像となる時に、色分解プリズム53〜55及び
RGB用の撮像素子56〜58の位置を正位置とする
と、この場合に、像反転機構部60は作動することな
く、色分解プリズム/撮像素子部50内に設けた色分解
プリズム53〜55及びRGB用の撮像素子56〜58
を正位置のまま保持している。
【0030】そして、色分解プリズム53〜55及びR
GB用の撮像素子56〜58が正位置の時に、各撮像素
子56〜58上に結像された各色の被写体光像は図4
(b)に示した矩形状の撮像画面内で倒立しているた
め、各色の被写体光像の上方部位側(矢印側)が撮像画
面の互い対向する長辺L1,L2のうちで図示下側の長
辺L2に向かって表示される。この時、色分解プリズム
53〜55による各色の光透過率(%)は撮像画面の垂
直方向位置に対して図4(c)のような特性になる。
【0031】次に、図1(b)に示したように、上記し
た市販レンズ30を用いる場合には、市販レンズ30
と、色分解プリズム/撮像素子部50との間に光路長を
補正するための光路長補正リレーレンズ40を取り付け
ている。ここで用いられる光路長補正リレーレンズ40
は、図3に示した如くのレンズ群を新規に開発して、市
販レンズ30として35mmレンズを使用した時に、色
分解プリズム/撮像素子部50の鏡筒51内に設置した
色分解プリズム53〜55により光路長が長くなるため
に光路長を補正することで、35mm写真用レンズの使
用を可能にし、広角から望遠、ズームレンズなど多用な
市販レンズ30の利用が可能となっている。
【0032】この際、市販レンズ30は光路長補正リレ
ーレンズ40の鏡筒41の前方部位にネジ螺合により着
脱自在になっており、且つ、光路長補正リレーレンズ4
0は色分解プリズム/撮像素子部50の鏡筒51の前方
部位にネジ螺合により着脱自在になっている。
【0033】また、色分解プリズム/撮像素子部50
は、前記した像反転機構部60によって各レンズ30,
40の光軸Kを中心にして色分解プリズム/撮像素子部
50ごと上下を反転された状態に至っている。
【0034】更に、図2(b)に示したように、被写体
Hを市販レンズ30で撮影すると、撮影して得られたカ
ラーの被写体光像は市販レンズ30により上下を反転さ
れて倒立した状態の被写体光像が光路長補正リレーレン
ズ40に入射され、光路長補正リレーレンズ40で再び
上下を反転されて正立像を得た後、この正立像を色温度
フィルタ52を介して色分解プリズム53〜55で色分
解して、RGB用の撮像素子56〜58上に各色の正立
像がそれぞれ結像されるので、各色の正立像は被写体H
と同じ向きとなる。
【0035】このように市販レンズ30を用いてRGB
用の撮像素子56〜58上に結像された各色の被写体光
像が正立像となる時には、像反転機構部60を作動させ
て図2(a)に示したような色分解プリズム53〜55
及びRGB用の撮像素子56〜58が正位置の状態から
色分解プリズム/撮像素子部50ごと各レンズ30,4
0の光軸Kを中心にして色分解プリズム53〜55及び
RGB用の撮像素子56〜58の上下を反転させること
で、色分解プリズム53〜55及びRGB用の撮像素子
56〜58は図2(a)に示した正位置に対して図2
(b)に示したような反転位置に至る。
【0036】そして、色分解プリズム53〜55及びR
GB用の撮像素子56〜58が反転位置に至っている時
には、図5(a)に示した色分解プリズムの光路図は図
4(a)に示した色分解プリズムの光路図に対して18
0°反転しているのみでRGBの対応関係は同じであ
る。また、図5(b)に示したようにRGB用の撮像素
子56〜58上に結像された各色の被写体光像の撮影画
面は、図4(b)に示した状態から上下を反転されてい
るため、互いに対向する長辺L1,L2のうちで長辺L
1が図示下側になり、長辺L2が図示上側になるもの
の、被写体光像は正立像のためにここでも被写体光像の
上方部位側(矢印側)は長辺L2側に向かって表示され
る。
【0037】従って、市販レンズ30を用いた時にRG
B用の撮像素子56〜58上での各色の被写体光像の位
置は、専用レンズ20を用いた時と同じ関係になるの
で、図5(c)に示した色分解プリズム53〜55によ
る各色の光透過率(%)も全く同じになる。
【0038】次に、本発明に係る撮像装置10内に設け
た映像信号処理部70について図6を用いて説明する。
【0039】映像信号処理部70は、専用レンズ20用
いて色分解プリズム/撮像素子部50を正位置に位置さ
せた時、市販レンズ30及び光路長補正リレーレンズ4
0を用いて色分解プリズム/撮像素子部50を反転位置
に位置させた時のいずれ共もRGB用の撮像素子56〜
58上での各色の被写体光像の位置関係は同じであるか
ら両者共通に適用できる。
【0040】上記した映像信号処理部70では、RGB
用の撮像素子56〜58上に結像された各色の被写体光
像を撮像素子56〜58により光電変換してRGB用の
各アナログ映像信号を取り出した後、R用A/D変換器
71,G用A/D変換器72,B用A/D変換器73に
入力して、ここでRGB用の各ディジタル映像信号を得
る。この後、RGB用の各ディジタル映像信号をR用シ
ェーディング補正器74,G用シェーディング補正器7
5,B用シェーディング補正器76に入力して、各色ご
とにシェーディングを除去する。この際、各色のシェー
ディング補正器74〜76は、前述したように専用レン
ズ20を用いた時も市販レンズ30を用いた時も色分解
プリズム53〜55による各色の光透過率は共に同じで
あるので、各色ごとの光透過率に対して逆特性の補正を
行うことで、各色ごとにシェーディングを除去すること
ができる。
【0041】そして、シェーディング除去された各色信
号をTV信号変換器78に入力して、ここで例えばNT
SC信号とか、HDTV信号に変換して、TV信号変換
器78からTV信号を出力している。
【0042】
【発明の効果】以上詳述した本発明に係る撮像装置にお
いて、請求項1記載によると、とくに、被写体を専用レ
ンズを用いて撮影して得られた倒立状態の被写体光像を
色分解プリズムで色分解して、色分解プリズムと対向し
て設置した各色の撮像素子上に各色の倒立像をそれぞれ
結像させた時に、色分解プリズム及び各色の撮像素子の
位置を正位置とし、一方、市販レンズを用いる時には、
この市販レンズと色分解プリズムとの間に光路長を補正
するための光路長補正リレーレンズを取り付け、被写体
を市販レンズを用いて撮影して得られた倒立状態の被写
体光像を光路長補正リレーレンズで上下を反転して正立
像を得た後、この正立像を色分解プリズムで色分解し
て、各色の撮像素子上に各色の正立像をそれぞれ結像さ
せる時に、色分解プリズム及び各色の撮像素子の位置を
正位置に対して上下を反転させた反転位置にしているの
で、専用レンズを用いた時と、市販レンズを用いた時の
いずれの場合でも各色の撮像素子上での各色の被写体光
像の位置関係は同じであるから、色分解プリズムで生じ
るシェーディングを除去する時に、映像信号処理部内で
の各色ごとのシェーディング除去を専用レンズ,市販レ
ンズに対して共通に処理できる。
【0043】また、請求項2記載によると、専用レンズ
又は市販レンズの光軸を中心にして色分解プリズム及び
各色の撮像素子の上下を反転させる像反転機構部を備え
たため、簡単な操作で色分解プリズム及び各色の撮像素
子を一体に上下を反転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る撮像装置を説明するための概略構
成図である。
【図2】本発明に係る撮像装置において、専用レンズ
と、市販レンズ及び光路長補正リレーレンズとで撮像素
子上に結像した被写体光像の結像状態の違いを説明する
ために模式的に示した図である。
【図3】本発明に係る撮像装置において、光路長補正リ
レーレンズの光路図を示した図である。
【図4】本発明に係る撮像装置において、色分解プリズ
ム/撮像素子部が正位置に位置している時の状態を説明
するための図である。
【図5】本発明に係る撮像装置において、色分解プリズ
ム/撮像素子部が倒立位置に位置している時の状態を説
明するための図である。
【図6】本発明に係る撮像装置において、映像信号処理
部を説明するためのブロック図である。
【図7】公知のビデオカメラ用レンズアダプターを説明
するため図である。
【符号の説明】
10…撮像装置、20…専用レンズ、21…鏡筒、30
…市販レンズ、31…鏡筒、40…光路長補正リレーレ
ンズ、41…鏡筒、50…色分解プリズム/撮像素子
部、51…鏡筒、52…色温度フィルタ、53〜55…
色分解プリズム、56〜58…撮像素子。60…像反転
機構部、K…光軸、H…被写体。
フロントページの続き Fターム(参考) 2H054 AA01 BB11 5C022 AA13 AB51 AC42 AC69 5C024 BX01 CX35 EX04 EX18 EX48 5C065 AA01 AA03 BB06 CC01 DD02 EE01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体をカラーで撮影する際に、専用レ
    ンズと市販レンズとを選択的に着脱可能に構成した撮像
    装置において、 前記被写体を前記専用レンズを用いて撮影して得られた
    倒立状態の被写体光像を色分解プリズムで色分解して、
    該色分解プリズムと対向して設置した各色の撮像素子上
    に各色の倒立像をそれぞれ結像させた時に、前記色分解
    プリズム及び前記各色の撮像素子の位置を正位置とし、 一方、前記市販レンズを用いる時には、この市販レンズ
    と前記色分解プリズムとの間に光路長を補正するための
    光路長補正リレーレンズを取り付け、前記被写体を前記
    市販レンズを用いて撮影して得られた倒立状態の被写体
    光像を前記光路長補正リレーレンズで上下を反転して正
    立像を得た後、この正立像を前記色分解プリズムで色分
    解して、前記各色の撮像素子上に各色の正立像をそれぞ
    れ結像させる時に、前記色分解プリズム及び前記各色の
    撮像素子の位置を前記正位置に対して上下を反転させた
    反転位置にすることを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の撮像装置において、 前記専用レンズ又は前記市販レンズの光軸を中心にして
    前記色分解プリズム及び前記各色の撮像素子の上下を反
    転させる像反転機構部を備えたことを特徴とする撮像装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100354677C (zh) * 2004-05-07 2007-12-12 索尼株式会社 成像装置

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CN100354677C (zh) * 2004-05-07 2007-12-12 索尼株式会社 成像装置

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