JP2006065096A - 一眼レフカメラ - Google Patents

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Abstract

【課題】従来の撮影画像にぶれ補正機能が搭載された一眼レフカメラは、フレーミング時にぶれ補正が正しく機能しているか確認できず、また搭載されていてもフレーミング時のぶれ補正が十分なされていない。ファインダ像の被写体像の一部が欠けた撮影画像が撮影される問題がある。
【解決手段】本発明は、撮影光学系に対するぶれ補正機能と移動可能なリレーレンズによるファインダ光学系のぶれ補正機能を併せ持ち、ファインダ内に映し出されるファインダ像に対するぶれ補正量を撮影画像に対するぶれ補正量よりも多く設定してフレーミング時のぶれ補正が十分に確保され、撮影画像の撮影範囲よりも狭く規制された視野枠を用いて、ファインダ像内の主要被写体が撮影画像の範囲内に収まる撮影画像を得る一眼レフカメラである。
【選択図】 図1

Description

本発明は、撮影画像のぶれ補正機能とファインダ像のぶれ補正機能を併せ持つ一眼レフレックスカメラに関する。
一般に、撮影者がカメラを手で持ち撮影を行った場合に、撮影者の手の揺れが手ぶれとして撮影画像に影響して、失敗写真となる場合がある。これを防止するために種々の手ぶれ補正機能が提案され、カメラに搭載されている。
例えば、特許文献1には、撮像素子及び該撮像素子が搭載されている基板が、光軸に垂直な面内で移動可能に、鏡胴の一端に配置された撮像装置が提案されている。この撮像装置は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどにおいて、撮像素子が手振れ補正や光軸合わせのために鏡胴に対して揺動して、ぶれ補正を行うものである。
また、特許文献2には、撮影光学系に手ブレ補正機能とファインダ光学系に手ブレ補正機能を備えたnon−TTLファインダカメラが提案されている。このカメラにより、手振れ補正機能が正しく働いているか否かをファインダを覗いている際に確認できる。
特開2003−1109919公報 特開平9−329820号公報
しかし、前述した特許公報1におけるカメラは、フレーミング時にぶれのないファインダ像を観察することができないため、撮影画像に対するぶれ補正が正しくおくなわれているか、即ち、特許文献2に指摘するように、フレーミング時にぶれ補正が正しく機能しているか確認できない。
また、特許文献2においては、non−TTLファインダカメラに適用される構造であるため、一眼レフレックスカメラ(以下、一眼レフカメラとする)にそのまま適用することができない。特に、特許文献2においては、ファインダ像に対するぶれ補正量を撮影画像のぶれ補正量よりも少なくすることが提案されている。しかし、撮影時は、露光中の極短時間に発生するぶれを補正すればよいのに対して、フレーミング時はその期間中、即ち、露光時間よりも十分に長い期間に亘って、ぶれを補正する必要があるため、発生するぶれの度合いはフレーミング時の方が多くなる。従って、ファインダ像のぶれ補正は、わずかな量しか行われないことになり、フレーミング時のぶれ補正が十分なされないカメラとなってしまう。
これに対して、単にファインダ像のぶれ補正量を撮影画像のぶれ補正量より大きくすると、ぶれ補正量が異なるため、露光時にぶれ補正が行われた場合には、ファインダで観察していた領域が撮影画像上にすべてはいらない状況が発生した。つまり、ファインダ内で全体が観察できた被写体像が撮影画像となった際に、その被写体像の一部が欠けているという事態が生じる。
そこで本発明は、撮影画像のぶれ補正機能とファインダ像のぶれ補正機能を併せ持ち、これらのぶれ補正機能による補正量の関係を適切にユーザに示すことができ、且つ観察したファインダ像が欠損しない撮影画像を得ることができる一眼レフカメラを提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために、撮影光学系と、上記撮影光学系の光束を用いて第1と第2の観察範囲で被写体像の観察が可能な観察光学系と、ぶれを検出する検出手段と、上記検出手段の出力に応じて上記観察光学系が形成する被写体像のぶれを補正する第1のぶれ補正手段と、上記検出手段の出力に応じて撮影光学系が撮影媒体上に形成する被写体像のぶれを補正する第2のぶれ補正手段と、を有し、上記第1のぶれ補正手段の補正量が上記第2のぶれ補正手段の補正量より大きい関係を持つ一眼レフカメラにおいて、上記観察光学系は、上記第2のぶれ補正手段のみを動作させる際には第1の範囲で観察可能であり、上記第1と第2のぶれ補正手段を動作させる際には、第2の範囲で観察可能である一眼レフカメラを提供する。
以上のような構成の一眼レフカメラは、撮影光学系に対するぶれ補正機能とファインダ内に設けられた観察光学系のぶれ補正機能を併せ持ち、ファインダ内に映し出される観察像に対するぶれ補正量を撮影画像に対するぶれ補正量よりも多く設定してフレーミング時のぶれ補正を十分確保し、撮影画像の視野枠よりも撮影範囲が狭く規制された視野枠を用いて、ファインダ像内の観察像の領域が撮影光学系による視野範囲内に収まった撮影画像が得られる。
本発明によれば、撮影画像のぶれ補正機能とファインダ像のぶれ補正機能を併せ持ち、これらのぶれ補正機能による補正量の関係を適切にユーザに示すことができ、且つファインダ像で観察可能な領域が欠損しない撮影画像を得ることができる一眼レフカメラを提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1には、本発明の第1の実施形態に係るレンズ交換式一眼レフカメラのブロック断面構成を示して説明する。
このカメラは、カメラ本体1と、マウント機構により着脱自在な撮影レンズ2とで構成される。
カメラ本体1内には、撮影光学系として、撮影レンズ2により結像された被写体像を受光して光電変換により撮影画像を生成するCCDやCMD等の撮像素子(イメージャ)3が配設され、さらに撮像素子(イメージャ)3の前方で光路上にはクイックリターンミラー4と、その後方にフォーカルプレーンシャッタ機構5(以下、シャッタ機構とする)とが配設される。クイックリターンミラー4は、一端がシャッタ機構5又はその近傍に支持され、回動可能に構成される。
また、観察光学系(ファインダ光学系)として、クイックリターンミラー4から接眼レンズ(ルーペレンズ)14を通り、ファインダ像を結像するための光路上に沿って、フォーカシングスクリーン6、プリズム7、第1の固定ミラー8、一端が回動可能に支持される後述するリレーレンズ9、第2の固定ミラー10、第3の固定ミラー11、固定視野枠12及び可動視野枠13が配設される。これらの部位の駆動制御を行うシステムコートローラ(CPU等)15が設けられている。
このシステムコントローラ15は、撮像素子3における駆動制御信号や生成された撮影画像(画像データ)を伝搬するCCDインターフェイス回路16と、クイックリターンミラー4を回動動作させるミラー駆動機構17と、シャッタ機構5を駆動するシャッタ制御機構18と、撮影時における手ぶれ等のぶれを検出するぶれ検出部19と、ぶれ検出部19により検出されたぶれ量からぶれを補正するためのぶれ補正量を生成するぶれ補正コントローラ20と、ぶれ補正量に基づき、ぶれを補正するように撮像素子3を光軸方向と垂直方向(結像面方向)で2次元的に移動させる撮像素子移動機構21と、撮像素子3と同様にぶれ補正量に基づきリレーレンズ9を光軸に対して垂直方向で2次元的に移動させるリレーレンズ移動機構22と、可動視野枠13を可動する視野枠切換機構23と、レリーズスイッチやファインダ補正スイッチ等のスイッチからなるカメラ操作スイッチ部24と、撮影された画像データを記憶する着脱自在な画像データ記録メディア25などを制御する。
このように構成されたカメラは、フレーミング時には、クイックリターンミラー4は、ダウン状態となり、撮影レンズ2からの光束をファインダ光学系へ反射して、フォーカシングスクリーン6に結像(観察像又はファインダ像)する。このファインダ像は、プリズム7内面を反射して通過し、固定ミラー8で反射してリレーレンズ9に入射する。このリレーレンズ9で正立像に再結像されたファインダ像は、固定ミラー10,11を反射して視野枠12又は13を通過して周囲が規定され、ルーペレンズ14で拡大され、撮影者に観察される。 このとき、撮像素子3と同様に、リレーレンズ9は、ぶれ補正コントローラ20により生成されたぶれ補正量に基づき、リレーレンズ移動機構22によりぶれ補正が行われる。
固定視野枠(視野マスク)12は、ファインダ光学系(観察像)のぶれ補正が行われていない時に使用される視野枠であり、撮影画像の視野範囲と同等な領域(第1の観察範囲)が観察できる。また可動視野枠(視野マスク)13は、ファインダ光学系(観察像)のぶれ補正が行われていないときには、視野枠切換機構23により回動されて退避する。一方、ファインダ光学系(観察像)のぶれ補正が行われる場合には、固定視野枠12に重なるように移動され、ファインダ像(観察像)の外周を規定して固定視野枠12による像領域よりも狭い像領域(第2の観察範囲)を通過させる。
また、レリーズスイッチが操作された撮影時には、クイックリターンミラー4は、跳ね上げられてアップ状態となり、撮影レンズ2からの光束がシャッタ機構5に入射する。このシャッタ機構5は、シャッタ制御機構18の制御により駆動して撮像素子3に被写体像を露光させる。このとき、ぶれ検出部19が撮影時におけるぶれを検出した場合には、ぶれ補正コントローラ20により生成されたぶれ補正量に基づき、撮像素子移動機構21により撮像素子3を移動させて、撮影画像のぶれ補正が行われる。
尚、本実施形態では、リレーレンズ9を設けてファインダ像のぶれ補正を行った例について説明したが、勿論この構成に限定されるものではなく、例えば、プリズム7を移動させてもよい。また、固定ミラーのいずれかを可動ミラーとして構成してもよい。
次に、このように構成されたカメラにおけるファインダ像のぶれ補正について説明する。図2(a)は、撮像素子3の受光面に結像する撮影画像又は、固定視野枠12により規定されたファインダ像におけるぶれ補正量を示している。ここで、2点差線で示す領域は、ぶれ補正に用いるときの撮影画像補正範囲を示している。また、図2(b)は、可動視野枠13により規定されたファインダ像におけるぶれ補正量を示している。図2(c)は、図2(a)に示した撮影画像と同図(b)に示したファインダ像を重ね合わせた時のぶれ補正量を示している。
図2(b)に示すように、可動視野枠13により規定されているファインダ像における視野範囲に対して、X軸方向に±x1、Y軸方向に±y1をぶれ補正量(移動距離)の最大値として設定している。これに対して、図2(a)に示すように撮影画像(固定視野枠12による視野範囲)に対しては、X軸方向に±x2、Y軸方向に±y2をぶれ補正量の最大値として設定している。
撮影時には、露光中の短時間に発生するぶれを補正すればよいが、フレーミング時には、そのファインダを覗いている期間中、即ち露光時間に対して十分に長い期間中に発生するぶれを補正する必要がある。このため、補正を行うことができるぶれ補正量を撮影画像に対して、ファインダ像のぶれ補正量を多く設定している。つまり、ぶれ補正量は、
{2×(x1)}>{2×(x2)} and {2×(y1)}>{2×(y2)}
による条件により設定される。
そして、撮影画像の撮影範囲に対して、ファインダ像の視野範囲を狭くし、ファインダ像のぶれ補正量の最大時に撮影画像の範囲を超えない寸法に設定する。例えば、撮影画像の範囲をX軸方向、Y軸方向をxE,yEとし、視野範囲の寸法をxS,ySとすると、
[xE−{2×(x1)}]≧xS and [yE−{2×(y1)}]≧yS
となる寸法で規定している。よって、図2(a)に示した撮影画像と図2(b)に示したファインダ像とを重ね合わせた場合、図2(c)に示すようなぶれ補正量となる。
従って、フレーミング時は、長い時間に亘ってぶれ補正が行われるため、そのぶれ補正量を多く設定すれば、フレーミング時のファインダ像を安定させる効果が高められる。一方、撮影時には露光時間中のぶれ補正を行えばよいため、フレーミンク時ほどぶれ補正量が必要としないため、ぶれ補正量の設定値を少なくしている。
次に図3及び図4を参照して、撮影画像に対してファインダ像における最大に補正された状態について説明する。ここで、図3(a)はぶれ補正量が0、補正なしの状態を示し、同図(b)はファインダ像が左上方向にぶれた状態を示し、同図(c)はファインダ像が右上方向にぶれた状態を示し、同図(d)はファインダ像が左下方向にぶれた状態を示し、同図(e)はファインダ像が右下方向にぶれた状態を示している。図4(a)〜(e)は、それぞれに図3(a)〜(e)に対応する撮影画像を示している。
例えば、図3(a)に示す状態からフレーミングを開始し、ぶれ補正を行った場合、その後、X,Y軸方向に振れたときに、最大で図3(b)〜(e)に示す状態までぶれ補正が行われる。撮影者がフレーミングして、例えば図3(b)の状態でレリーズ操作を行った場合、クイックリターンミラー4が跳ね上がり、同時に、ぶれ検出部19により検出されたぶれ量に基づく撮影画像のぶれ補正が開始される。このとき撮影される撮影画像は、図3(b)の破線で示す範囲となる。その後、フォーカルプレーンシャッタ5による露光が開始され、露光中のぶれを補正する。つまり、この撮影範囲が維持されるようにぶれ補正が行われ、図4(b)に示す撮影画像が撮影される。
このようなぶれ補正により、フレーミング時に可動視野枠13内のファインダ像は、ファインダ像のぶれ補正及び撮影が像のぶれ補正を行った場合には、必ずファインダ像を含む撮影画像が撮影される。
また図5には、ファインダ光学系(観察像)のぶれ補正をOFF(停止)した状態のカメラの設定状態を示し、図6には、このぶれ補正停止状態における視野内のファインダ像(観察像)の例を示している。尚、図5,6に示す構成部位については、図1に示した構成部位と同等の部位には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
ファインダ光学系(観察像)のぶれ補正をOFFした場合には、視野枠切換機構23により可動視野枠13が回動され、固定視野枠12による視野範囲から退避する。従って、図5に示すように可動視野枠13によりも広い固定視野枠12に規定された視野範囲となる。このときの固定視野枠12による視野範囲は、X,Y軸方向とも、撮像素子3における撮影画像の範囲と同じ寸法となる。従って、ぶれ補正を行わない場合には、視野ずれの発生しない従来のファインダとして使用することができる。
図7に示すフローチャートを参照して、第1の実施形態におけるぶれ補正を行い撮影する手順について説明する。
まず、カメラ操作スイッチ部24に含まれるファインダ光学系のぶれ補正を行うためのファインダ補正スイッチがONされているか否かを判別する(ステップS1)。この判別において、ONされていたならば(YES)、視野枠切換機構23により可動視野枠13が移動され、ファインダ光学系の光路内に進入し、固定視野枠12に重ねられて設定される(ステップS2)。次に、ファインダ光学系のぶれ補正の動作が開始される(ステップS3)。このぶれ補正を機能させた状態を維持しつつ、レリーズスイッチがONされたか否かを判別する(ステップS4)。レリーズスイッチがONされなければ(NO)、ステップS3へ移行し、ファインダ光学系のぶれ補正を機能させた状態を維持する。レリーズスイッチがONされたならば(YES)、次のステップS5へ移行する。
次のステップS5では、ファインダ光学系のぶれ補正動作が停止する。クイックリターンミラー4を跳ね上げ、フォーカルプレーンシャッタ5を駆動して撮像信号の露光動作を行う。そして、露光動作中は、ぶれ補正コントローラ20により生成されたぶれ補正量に基づき、撮像素子移動機構21により撮像素子3を移動させて、撮影画像のぶれ補正が行われる(ステップS5)。
一方、ステップS1の判別において、ファインダ補正スイッチがONされていなければ(NO)、視野枠切換機構23により可動視野枠13が光路外へ退避される(ステップS6)。その後、レリーズスイッチがONされることを待機して(ステップS7)、ONされたならば(YES)、ステップS5へ移行して、露光動作が行われる。
これらの露光終了の後、撮像素子3で生成された画像データが取り込まれ、画像データ記録メディア25に格納して(ステップS8)、一連の撮影シーケンスを終了する。
以上説明したように、本実施形態によれば、ファインダ内に映し出されるファインダ像に対するぶれ補正量を撮影画像に対するぶれ補正量よりも多く設定しているため、フレーミング時のぶれ補正が十分確保できる。さらにぶれ補正が行われているときの露光時には、ファインダ像内の主要被写体が撮影画像の範囲内からはみ出たり欠けたりすることがなく、必ず撮影画像内に含ませることができる。尚、ファインダ光学系のぶれ補正機能と撮影画像のぶれ補正機能がOFFの時は、ファインダ像と撮影画像の撮影範囲が一致する。
次に第2の実施形態について説明する。
本実施形態は、図8において、前述した第1の実施形態による視野枠(固定視野枠12及び可動視野枠13)とは構成が異なっており、またこれ以外の構成部位は同等であり同じ参照符号を付してその説明を省略する。
本実施形態によるカメラの視野枠31は、図9に示すように、前述した第1の実施形態における固定視野枠12と同じ大きさの視野範囲(xE,yE)を有する撮影画像枠31aと、その撮影画像枠31a内で、可動視野枠12のファインダ像の視野範囲(xS,yS)と同じ寸法による指標例えば、視野けがき線31bが設けられている。この視野枠31は、ガラスや透明樹脂等の透明材料により形成されており、撮影画像枠31aより外周側が遮光され、視野けがき線31bが印刷されている。
さらに、表示手段として、この視野枠31の下方向から照明光を照射する発光ダイオード(LED)32が配設され、ぶれ補正を機能させているときに照明駆動回路33により駆動して、視野けがき線31bに照明光を照射して浮き立つようにして視認しやすくしてもよい。
このような構成により、ファインダ光学系におけるぶれ補正を機能させている場合には、視野けがき線31b内の主要被写体は確実に撮影画像に含まれることとなる。また、このぶれ機能を機能させない場合には、撮影画像枠31a内の主要被写体を撮影画像に含ませることができる。
図10に示すフローチャートを参照して、第2の実施形態におけるぶれ補正を行い撮影する手順について説明する。尚、図10のステップにおいて、前述した第1の実施形態における図7のステップと同等のものには同じステップ番号を付してその詳細な説明を省略する。
まず、カメラ操作スイッチ部24に含まれるファインダ補正スイッチがONされているか否かを判別する(ステップS21)。この判別において、ONされていたならば(YES)、ファインダ内に設けられた視野枠31の視野けがき線31bにLED32による照明光を照射する又は、液晶表示させる(ステップS22)。
以降、第1の実施形態と同様に、ファインダ光学系のぶれ補正を機能させて、レリーズ指示があった際に、撮影画像にぶれ補正を行いながら撮影を行う(ステップS3〜S5)。
一方、ステップS21の判別において、ファインダ補正スイッチがONされていなければ(NO)、視野けがき線の照明を消灯又は、液晶による視野けがき線の非表示を行う(ステップS23)。そして、ステップS7にて、レリーズスイッチのONが検出されるとステップS5に移行して、露光動作が行われる。
これらの露光終了の後、撮像素子3で生成された画像データを画像データ記録メディア25に格納して(ステップS8)、一連の撮影シーケンスを終了する。
本実施形態においては、ファインダ光学系のぶれ補正を機能させている場合でも、視野けがき線31bの外側まで観察ができるため、動いている被写体に対しては視野範囲を広く認識することができ、フレーミングがより行いやすい効果がえられる。また、前述した惰性1の実施形態に対して、視野切換機構23や可動視野枠13の退避スペースを確保する必要がないため、より簡易な構造で小型化やコスト低減が実現できる。
尚、変形例としては、前述した例では視野枠31に視野けがき線31bを印刷した例であったが、表示手段として視野枠31を透過型の液晶基板で形成することにより、必要に応じて、視野けがき線31bを表示・非表示を電気信号により切り換えてもよい。
また視野枠を2つ設けることなく、ファインダ光学系を変倍可能な構成として、観察視野範囲を変更してもよい。
本発明の第1の実施形態に係るレンズ交換式一眼レフカメラのブロック断面構成を示す図である。 ファインダ像におけるぶれ補正について説明するための図である。 ファインダ像における最大ぶれ補正について説明するための図である。 図3におけるファインダ像における最大ぶれ補正に対応する撮影画像を示す図である。 第1の実施形態におけるぶれ補正機能を停止させた状態のカメラの設定状態を示す図である。 第1の実施形態におけるぶれ補正機能を停止させた状態の視野内のファインダ像の例を示す図である。 第1の実施形態におけるぶれ補正を行い撮影する手順について説明するためのフローチャートである。 本発明の第2の実施形態に係るレンズ交換式一眼レフカメラのブロック断面構成を示す図である。 第2の実施形態における視野枠について説明するための図である。 第2の実施形態におけるぶれ補正を行い撮影する手順について説明するためのフローチャートである。
符号の説明
1…カメラ本体、2…撮影レンズ、3…撮像素子、4…クイックリターンミラー、5…フォーカルプレーンシャッタ機構、6…フォーカシングスクリーン、7…プリズム、8,10,11…固定ミラー、9…リレーレンズ、12…固定視野枠、13…可動視野枠、14…接眼レンズ(ルーペレンズ)、15…システムコントローラ、16…CCDインターフェイス回路、17…ミラー駆動機構、18…シャッタ制御機構、19…ぶれ検出部、20…ぶれ補正コントローラ、21…撮像素子移動機構、22…リレーレンズ移動機構、23…視野枠切換機構、24…カメラ操作スイッチ部、25…画像データ記録メディア。

Claims (8)

  1. 撮影光学系と、
    上記撮影光学系の光束を用いて第1と第2の観察範囲で被写体像の観察が可能な観察光学系と、
    ぶれを検出する検出手段と、
    上記検出手段の出力に応じて上記観察光学系が形成する被写体像のぶれを補正する第1のぶれ補正手段と、
    上記検出手段の出力に応じて撮影光学系が撮影媒体上に形成する被写体像のぶれを補正する第2のぶれ補正手段と、を有し、
    上記第1のぶれ補正手段の補正量が上記第2のぶれ補正手段の補正量より大きい関係を持つ一眼レフカメラにおいて、
    上記観察光学系は、上記第2のぶれ補正手段のみを動作させる際には第1の範囲で観察可能であり、上記第1と第2のぶれ補正手段を動作させる際には、第2の範囲で観察可能であることを特徴とする一眼レフカメラ。
  2. 上記第1の観察範囲は、撮影領域と略一致し、上記第2の観察範囲は上記第1のぶれ補正手段の動作による被写体像の変位が生じても撮影領域内に収まるように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の一眼レフカメラ。
  3. 上記観察光学系は、観察範囲を変えるため、上記第1の観察範囲と上記第2の観察範囲にそれぞれ対応した視野マスクを有することを特徴とする請求項1に記載の一眼レフカメラ。
  4. 上記第2の観察範囲に対応した視野マスクは、上記第1のぶれ補正手段の動作に応じて上記観察光学系の光路に進退されることを特徴とする請求項3に記載の一眼レフカメラ。
  5. 上記観察光学系は、第1の観察範囲と第2の観察範囲を区別するための指標が描画された視野マスクを有することを特徴とする請求項1に記載に一眼レフカメラ。
  6. 上記観察光学系は、第1の観察範囲が有効か又は第2の観察範囲が有効であるかを示す表示手段を持つことを特徴とする請求項1に記載の一眼レフカメラ。
  7. 前記ぶれ補正手段において、
    前記第2の範囲における観察像に対して、X軸方向のぶれ補正量±x1、Y軸方向のぶれ補正量±y1を最大値とし、
    前記第1の範囲における撮影画像に対して、X軸方向のぶれ補正量±x2(|x2|<|x1|)、Y軸方向のぶれ補正量±y2(|y2|<|y1|)を最大値とし、
    前記観察像のぶれ補正量は、
    {2×(x1)}>{2×(x2)} and {2×(y1)}>{2×(y2)}
    による条件により設定されることを特徴とする請求項1に記載の一眼レフカメラ。
  8. 前記ぶれ補正手段において、
    前記第2の範囲における観察像に対して、X軸方向の寸法をxS、Y軸方向の寸法をySとし、
    前記第1の範囲における撮影画像に対して、X軸方向の寸法をxE(xE>xS)、Y軸方向の寸法をyE(yE>yS)とすると、
    [xE−{2×(x1)}]≧xS and [yE−{2×(y1)}]≧yS
    となる寸法で規定され、前記観察像のぶれ補正量の最大時に前記撮影画像の範囲を超えないことを特徴とする請求項7に記載の一眼レフカメラ。
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