JP2006349707A - デジタルカメラ - Google Patents

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Abstract

【課題】画像の周辺部が暗くなったり、消失してしまったりすることを無くすことができるデジタルカメラを提供する。
【解決手段】デジタルカメラに加わるぶれを抑制する方向に撮像素子を移動させ、前記ぶれに起因する像ぶれを補正するぶれ補正手段を有し、ぶれ補正手段は、デジタルカメラに装着される撮像レンズのイメージサークルの大きさに応じて、前記撮像素子の移動量を制御する(S8→S9→S10、S8→S30→S31)。
【選択図】図6

Description

本発明は、ぶれ補正手段を有するデジタルカメラに関するものである。
従来、被写体像を結像する交換可能な撮像レンズと、撮像レンズを着脱自在に係合するマウントと、マウントに装着された撮像レンズと情報通信を行う通信手段と、マウントに装着された撮像レンズで結像した被写体像を光電変換する撮像素子と、カメラのぶれを検出するカメラぶれ検出手段と、カメラぶれ検出手段で検出したカメラぶれと通信手段により得られたレンズ情報に応じてぶれを相殺するように撮像素子を移動させるぶれ補正手段とを持つデジタルカメラが提案(特許文献1)されている。この種のデジタルカメラは、カメラのぶれを撮像素子の移動で相殺するために、交換可能なレンズに依存せず、どのようなレンズにもカメラぶれ補正効果が発揮できるメリットがあった。
近年の撮像レンズ交換可能なデジタルカメラの撮像素子は種々の大きさのものが存在している。例えば従来の銀塩カメラの135サイズ(以下、銀塩135サイズと記す)と同等なものや、APSカメラ(磁気記録再生可能なカメラ)のHサイズ(ハイビジョンサイズ)と等価な対角距離を持つものや、APSカメラのCサイズ(標準サイズ)とほぼ等価な対角距離を持つものや、その他の大きさの撮像素子を持つものなどが存在している。そして、レンズ交換可能なデジタルカメラは従来の銀塩135サイズの交換可能レンズを使用するシステムが多く、従来の銀塩135サイズをカバーするイメージサークルを持つレンズシステムで、これらの交換可能なレンズは上記いろいろなサイズの撮像素子を持つデジタルカメラに共通で使用可能なものとなっていた。なお、上記のイメージサークルとは、撮像レンズを介して形成される被写体像の結像平面(被写体像が結像される光軸と直交する平面)上における略円形の形状をいう。
ところが、上記の種々のサイズの撮像素子を持つデジタルカメラのうち、小さめの撮像素子、例えばAPSのCサイズとほぼ等価な対角距離を持つ撮像素子を持つデジタルカメラにおいては、撮影される画角は従来の銀塩135サイズの中央部分の一部であり、焦点距離換算で銀塩135サイズのほぼ1.6倍程度の焦点距離の撮影となってしまう。そのために銀塩135サイズのシステムと同等の広角レンズの効果を得るためには従来の銀塩135サイズの交換レンズにおいては1/1.6倍の広角レンズを使用する必要がある。ところが、広角系のレンズは従来の銀塩135サイズのレンズは該銀塩135サイズ全画角をカバーするイメージサークルを持っているために大きめな前玉レンズを要し、レンズも大きめとなり、総じて高価なものとなってしまう欠点があった。
近年は、この欠点を解消するために、小さな撮像素子の画角に対応した範囲だけをカバーするイメージサークルを持つタイプのレンズを開発し、提供することが広く行われるようになった。すなわち、撮像レンズ交換可能なデジタルカメラにおいて、サイズの異なるイメージサークルの撮像レンズを使用するデジタルカメラが実現されている。
特開2004−274242号公報
ところが、上記のカメラぶれとレンズの焦点距離に応じてぶれを相殺するように撮像素子を移動させるぶれ補正手段を持つデジタルカメラにおいて、従来の銀塩135サイズのイメージサークル内で撮像素子を移動させることが可能であったが、小さなイメージサークルのレンズを装着した場合、カメラぶれ補正のために従来と同じように撮像素子を移動させると、撮像素子はレンズのイメージサークルからはみ出してしまい、画面の周辺の画像が暗くなったり、像が消失してしまったりするという課題を有していた。
(発明の目的)
本発明の目的は、画像の周辺部が暗くなったり、消失してしまったりすることを無くすことのできるデジタルカメラを提供しようとするものである。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の本発明は、当該デジタルカメラに加わるぶれを抑制する方向に撮像素子を移動させ、前記ぶれに起因する像ぶれを補正するぶれ補正手段を有するデジタルカメラにおいて、前記ぶれ補正手段が、当該デジタルカメラに装着される撮像レンズのイメージサークルの大きさに応じて、前記撮像素子の移動量を制御するデジタルカメラとするものである。
同じく上記目的を達成するために、請求項3に記載の本発明は、当該デジタルカメラに加わるぶれを抑制する方向に撮像素子を移動させ、前記ぶれに起因する像ぶれを補正するぶれ補正手段を有するデジタルカメラにおいて、当該デジタルカメラに装着される撮像レンズのイメージサークルの大きさが所定の大きさよりも小さい場合は、前記ぶれ補正手段の動作を禁止するデジタルカメラとするものである。
本発明によれば、画像の周辺部が暗くなったり、消失してしまったりすることを無くすことができるデジタルカメラを提供できるものである。
本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例1および実施例2に示す通りである。
図1は本発明の実施例1に係わるデジタルカメラであり、同図において、1はデジタルカメラ、2は被写体像を結像する交換可能な撮像レンズ、3は撮像レンズ2を着脱自在に係合するマウントである。4は撮像レンズ2からの被写体光束を後述するピント板9とAF装置6へ向かう光束に分割する状態とミラーアップして撮像レンズ2からの光束を遮らない撮影状態へと回動自在に配置される主ミラーである。5は主ミラー4を透過した撮像レンズ2からの光束をAF装置6へ反射するする状態と主ミラー4に回動自在に配置され、主ミラー4が撮影状態に移動すると同時に撮影光束を遮らない位置へ退避するサブミラーである。
6はサブミラー4で反射された撮像レンズ2からの光束を取り込んで焦点の状態を検出するAF装置、7は撮像レンズ2で集光される被写体光束の露光時間を決定するシャッタ、8はローパスフィルタ、9は主ミラー4で反射された被写体の光束が投影されるピント板、10はピント板9に結像された被写体象をファインダへ導くペンタプリズム、11はペンタプリズム10で導かれたピント板9に結像された被写体像を撮影者に導くファインダレンズである。30は撮像素子31を駆動する撮像素子駆動部であり、図2〜図4を用いてその詳細を説明する。その他、ピント板9にて拡散され、ペンタプリズム10を透過した光束を測定し、露出を決定するための測光装置12(図5)等を有している。
図2は図3のA−A断面図、図3は撮像素子駆動部30を撮像レンズ2の方向から見た正面図、図4は図3のB−B断面図である。
これらの図において、31は撮像素子であり、本実施例1においては銀塩135サイズに比べ小さい対角距離を持つ例を示す。32は撮像素子31を固定して電気的接続をし、外部へと信号を導く撮像素子のパッケージ、33はパッケージ32に接着結合されるカバーガラスであり、前記撮像素子31とパッケージ32とカバーガラス33は一体的に構成されている。34は、撮像素子31(及びパッケージ32、カバーガラス33)を保持し、後述の軸35にスライド自在に係合して図3の左右方向にスライド可能な第1保持部である。35は第1保持部34と嵌合する一対の軸である。36は、軸35を固定して保持し、後述の軸38にスライド自在に係合して図3の上下方向にスライド可能な第2保持部である。37は、第2保持部36に固定され、第1保持部34に対して図3の左右方向の力を発生し、第1保持部34を軸35に沿って図3において左右方向に移動させる第1駆動部である。38は第2保持部36と係合する一対の軸である。39は軸38を固定して保持するベース部材であり、カメラ本体に固定される。40は、ベース部材39に固定され、第2保持部36に対して図3において上下方向の力を発生し、第2保持部36を軸38に沿って図3の上下方向に移動させる第2駆動部である。
上記ような構造を撮像素子駆動部30がとるので、撮像素子31は第1駆動部37と第2駆動部40の駆動により、図3において左右および上下の各方向に移動可能となる。
図5は本発明の実施例1に係わるデジタルカメラ1の電気的構成を示すブロック図である。同図において、50はデジタルカメラ1に加わるぶれを検出する振動検出部、51は撮像素子31の位置を検出する位置検出部、52は撮像素子31で光電変換された被写体の画像信号のアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換部、53はA/D変換部52でA/D変換された被写体の画像信号を画像処理する画像処理部、54は画像処理部53で処理される画像信号のデータを一時的に蓄える画像メモリ、55はデジタルカメラ1で生成された画像信号を最終的に記録する外部メモリ、56はデジタルカメラ1で生成された画像を表示するための外部表示装置、57は2段スイッチとなっているシャッタ釦であり、スイッチSW1とスイッチSW2を持つ。58はデジタルカメラ1の全体を制御する制御部であり、内部に、撮像素子駆動部30を介して、デジタルカメラ1に加わるぶれを抑制する方向に撮像素子31を移動させ、前記ぶれに起因する像ぶれを補正するぶれ補正手段58aを有する。
次に、上記構成のデジタルカメラ1の主要部分の動作について、図6のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップS1にてデジタルカメラ1に電源が投入されると、制御部58は、ステップS2にて、シャッタ釦57の状態、詳しくはスイッチSW1の状態を確認する。ここで、スイッチSW1がオンしていればステップS3へ進み、マウント3に取り付けられている撮像レンズ2のレンズ情報(焦点距離、イメージサークル、絞り等の情報)の確認を行う。その後、ステップS4へ進み、AF装置6にて焦点情報を得、この焦点情報に基づいて撮像レンズ2の駆動(ピント調節)を行う。次のステップS5では、測光装置12にて被写体の明るさを測定し、この測定値に基づいて撮影者の指示にあった露出制御の値を演算し、撮像レンズ2の図示しない絞りやシャッタ7の制御時間を決定する。
次に、ステップS6では、制御部58は、シャッタ釦57の状態、詳しくはスイッチSW2の状態を確認する。ここで、スイッチSW2がオンしていなければステップS4に戻り、スイッチSW2がオンされるまで同様の動作を繰り返す。その後、スイッチSW2がオンしたことを確認するとステップS7へ進み、振動検出部50を用いて現在デジタルカメラ1に加わっている振動(ぶれ)の検出を開始する。
次のステップS8では、制御部58は、上記ステップS3にて確認した撮像レンズ2のイメージサークルの大きさを調べ、現在装着されている撮像レンズ2が通常の大きさのレンズかどうかを判定する。この結果、通常の大きさのイメージサークルを持った撮影レンズ2であればステップS9へ進み、制御部58内のぶれ補正手段58aが上記ステップS3で得た焦点距離と上記ステップS7から開始した振動検出部50の結果を加味してぶれ補正演算を行う。この際、ぶれ補正範囲のモードは通常モードとする。そして、次のステップS10にて、撮像素子駆動部30を制御し、撮像素子31を通常のぶれ補正範囲で移動(大きく作動)させてぶれ補正を行う。具体的には、上記のぶれ補正演算の結果に基づいて、第1駆動部37と第2駆動部40を駆動してぶれを抑制(相殺)する方向に撮像素子31を移動させる。この際、移動させられる撮像素子31の位置は位置検出部51にて検出されており、ぶれ補正手段58aはこの位置情報を参照しながら所望の位置となるように撮像素子31が移動させ、前記ぶれに起因する像ぶれの補正を行うことになる。
次のステップS11では、制御部58は、主ミラー4とサブミラー5を撮像レンズ2の光束から退避した位置へアップさせ、次いでステップS12にて、撮像素子31にて撮像を開始する。そして、次のステップS13にて、シャッタ7の先幕を走行させ、続くステップS14にて、上記ステップS5の演算結果に応じたシャッタスピードにて上記シャッタ7の後幕を走行させ、次のステップS15にて、撮像素子31での撮像を終了する。
その後はステップS16へ進み、制御部58は、ぶれ補正手段58aの作動を終了し、次のステップS17にて、振動検出部50におけるカメラ2に加われるぶれの検出を終了する。次のステップS18では、撮像素子31にて光電変換された被写体像を読み出し、続くステップS19にて、A/D変換部52にて光電変換された被写体像のアナログ信号をデジタルへと変換する。そして、次のステップS20にて、画像メモリ54にデジタル化された被写体像の画像信号を格納し、ステップS21にて、画像処理部53を用いて被写体像の画像信号のいわゆる現像処理を行う。現像処理を終了した画像信号は、次のステップ22にて、外部メモリ55に格納し、通常撮影のルーチンを終了する。
次に、上記ステップS8にて、撮像レンズ2のイメージサークルが所定の大きさよりも小さいと判定した場合の処理について説明する。
ステップS8にて撮像レンズ2のイメージサークルが所定の大きさよりも小さいと判定すると、制御部58は、ステップS8からステップS30へ進み、上記ステップS9と同様、ぶれ補正演算を開始するが、このときぶれ補正手段58aは上記ステップS9の通常状態よりもぶれ補正範囲の狭い制限のかかった補正範囲小モードにて演算を開始する。そして、次のステップS31にて、撮像素子駆動部30を制御し、撮像素子31を上記ステップS10の場合よりも小さなぶれ補正範囲で移動(小さく作動)させてぶれ補正を行う。
以後のステップS11からステップS22までの動作は上記と同様であるので、その説明は省略する。
ここで、上記ステップS10と上記ステップS31の違いを、図7を用いて説明する。
図7(a)には、通常の大きさのイメージサークルを持つ撮像レンズ2のイメージサークル80と135サイズに比べて小さな対角距離を持つ撮像素子31の関係を示している。このとき、イメージサークル80は撮像素子31に比較し十分に大きなものなので、上記ぶれ補正のために撮像素子31を移動させる移動量としては十分な範囲を確保することが可能である。
これに対し、図7(b)には、イメージサークルの小さな撮像レンズ2のイメージサークル81と撮像素子31の関係を示している。このとき、イメージサークル81は撮像素子31に比較してぎりぎりの大きさになっているので、上記ぶれ補正のための撮像素子31の移動量としてはかなり狭い範囲に限定されることがわかる。もし、図7(b)の状態で撮像素子31を上記ステップS10と同様の移動を許可してしまうと、撮像素子31はイメージサークル81の範囲を超えて移動することになり、画面周辺の画像が暗くなったり、消失したりしてしまうが、上記のような処理(ステップS30,S31)を行うことで、そのような事故は起きない。
以上の実施例1によれば、通常の大きさのイメージサークルを持つ撮像レンズ2がデジタルカメラ1に装着された場合は、ぶれ補正範囲を通常状態で行い、通常の大きさよりも小さなイメージサークルを持つ撮像レンズ2がデジタルカメラ1に装着された場合は、ぶれ補正範囲を通常時よりも小さくすることで、別言すれば、そのときのイメージサークルの大きさに合ったぶれ補正範囲内でぶれ補正を行うようにしているので、画面周辺の光量が低下したり、周辺の画像が消失したりしてしまう事故を防ぐことが可能となる。
次に、本発明の実施例2に係わるデジタルカメラの主要部分の動作について、図8のフローチャートを用いて説明する。なお、デジタルカメラの構成は図1ないし図5と同様であるので、その説明は省略する。
まず、ステップS51にてデジタルカメラ1に電源が投入されると、制御部58は、ステップS52にて、シャッタ釦57の状態、詳しくはスイッチSW1の状態を確認する。ここで、スイッチSW1がオンしていればステップS53へ進み、マウント3に取り付けられている撮像レンズ2のレンズ情報(焦点距離、イメージサークル、絞り等の情報)の確認を行う。その後、ステップS54へ進み、AF装置6にて焦点情報を得、この焦点情報に基づいて撮像レンズ2の駆動(ピント調節)を行う。次のステップS55では、測光装置12にて被写体の明るさを測定し、この測定値に基づいて撮影者の指示にあった露出制御の値を演算し、撮像レンズ2の図示しない絞りやシャッタ7の制御時間を決定する。
次に、ステップS56では、制御部58は、シャッタ釦57の状態、詳しくはスイッチSW2の状態を確認する。ここで、スイッチSW2がオンしていなければステップS54に戻り、スイッチSW2がオンされるまで同様の動作を繰り返す。その後、スイッチSW2がオンしたことを確認するとステップS57へ進み、上記ステップS53にて確認した撮像レンズ2のイメージサークルの大きさを調べ、現在装着されている撮像レンズ2が通常の大きさのレンズかどうかを判定する。この結果、通常の大きさのイメージサークルを持った撮影レンズ2であればステップS58へ進み、通常の大きさのイメージサークルよりも小さなイメージサークルを持った撮影レンズ2であればステップS73へ進む。
まず、通常の大きさのイメージサークルを持った撮影レンズ2であるとしてステップS58へ進んだ場合について説明する。
ステップS58では、振動検出部50を用いて現在デジタルカメラ1に加わっている振動(ぶれ)の検出を開始する。そして、次のステップS59へ進み、制御部58内のぶれ補正手段58aが上記ステップS53で得た焦点距離と上記ステップS58から開始した振動検出部50の結果を加味してぶれ補正演算を行う。この際、ぶれ補正範囲のモードは通常モードとする。そして、次のステップS60にて、撮像素子駆動部30を制御し、撮像素子31を通常のぶれ補正範囲で移動(大きく作動)させてぶれ補正を行う。具体的には、上記のぶれ補正演算の結果に基づいて、第1駆動部37と第2駆動部40を駆動してぶれを抑制(相殺)する方向に撮像素子31を移動させる。この際、移動させられる撮像素子31の位置は位置検出部51にて検出されており、ぶれ補正手段58aはこの位置情報を参照しながら所望の位置となるように撮像素子31が移動させ、前記ぶれに起因する像ぶれの補正を行うことになる。
次のステップS61では、制御部58は、主ミラー4とサブミラー5を撮像レンズ2の光束から退避した位置へアップさせ、次いでステップS62にて、撮像素子31にて撮像を開始する。そして、次のステップS63にて、シャッタ7の先幕を走行させ、続くステップS64にて、上記ステップS55の演算結果に応じたシャッタスピードにて上記シャッタ7の後幕を走行させ、次のステップS65にて、撮像素子31での撮像を終了する。
その後はステップS66へ進み、制御部58は、ぶれ補正手段58aの作動を終了し、次のステップS67にて、振動検出部50におけるカメラ2加われるぶれの検出を終了する。次のステップS68では、撮像素子31にて光電変換された被写体像を読み出し、続くステップS69にて、A/D変換部52にて光電変換された被写体像のアナログ信号をデジタルへと変換する。そして、次のステップS70にて、画像メモリ54にデジタル化された被写体像の画像信号を格納し、ステップS71にて、画像処理部53を用いて被写体像の画像信号のいわゆる現像処理を行う。現像処理を終了した画像信号は、次のステップ72にて、外部メモリ55に格納し、通常撮影のルーチンを終了する。
次に、上記ステップS57にて、撮像レンズ2のイメージサークルが所定の大きさよりも小さいと判定した場合の処理について説明する。
ステップS57にて撮像レンズ2のイメージサークルが所定の大きさよりも小さいと判定すると、制御部58は、ステップS57からステップS73へ進み、ぶれ補正手段58aによるぶれ補正を禁止する。そして、次のステップS74にて、主ミラー4とサブミラー5を撮像レンズ2の光束から退避した位置へアップさせ、次いでステップS75にて、撮像素子31にて撮像を開始する。続くステップS76では、シャッタ7の先幕を走行させ、次のステップS77にて、上記ステップS55の演算結果に応じたシャッタスピードにて上記シャッタ7の後幕を走行させる。そして、次のステップS78にて、撮像素子31での撮像を終了する。
その後はステップS68へ進み、撮像素子31にて光電変換された被写体像を読み出し、次のステップS69にて、A/D変換部52にて光電変換された被写体像のアナログ信号をデジタルへと変換する。そして、次のステップS70にて、画像メモリ54にデジタル化された被写体像の画像信号を格納し、続くステップS71にて、画像処理部53を用いて被写体像の画像信号のいわゆる現像処理を行う。現像処理を終了した画像信号は、次のステップ72にて、外部メモリ55に格納し、撮像レンズ2のイメージサークルが所定の大きさよりも小さい場合の撮影ルーチンを終了する。
以上の実施例2によれば、通常の大きさのイメージサークルを持つ撮像レンズ2がデジタルカメラ1に装着された場合は、ぶれ補正範囲を通常状態で行い、通常の大きさよりも小さなイメージサークルを持つ撮像レンズ2がデジタルカメラ1に装着された場合は、ぶれ補正手段58aによるぶれ補正を禁止するようにしているので、通常の大きさよりも小さなイメージサークルを持つ撮像レンズ2がデジタルカメラ1に装着されたとしても、画面周辺が光量落ちした画像や、画面周辺が欠落した画像が生成されることは無い。つまり、画面周辺の光量が低下したり、周辺の画像が消失したりしてしまう事故を防ぐことが可能となる。
上記実施例1および2では、独立した振動検出部50を持つデジタルカメラを例にしていたが、撮像素子31にて取り込まれる画像を判定して振動検出を行うデジタルカメラにおいても同様に適用できることはいうまでもない。
本発明の実施例1に係わるデジタルカメラの構成図である。 図3のA−A断面図である。 本発明の実施例1に係わるデジタルカメラの撮像素子駆動部を示す正面図である。 図3のB−B断面図である。 本発明の実施例1に係わるデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施例1に係わるデジタルカメラの主要部分の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例1に係わるデジタルカメラ2装着される撮像レンズのイメージサークルと撮像素子の移動範囲について説明するための図である。 本発明の実施例2に係わるデジタルカメラの主要部分の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
1 デジタルカメラ
2 撮像レンズ
3 マウント
6 AF装置
30 撮像素子駆動部
31 撮像素子
34 第1保持部
35 軸
36 第2保持部
37 第1駆動部
38 軸
40 第2駆動部
50 振動検出部
51 位置検出部
53 画像処理部
54 画像メモリ
58 制御部
58a ぶれ補正手段

Claims (3)

  1. 当該デジタルカメラに加わるぶれを抑制する方向に撮像素子を移動させ、前記ぶれに起因する像ぶれを補正するぶれ補正手段を有するデジタルカメラにおいて、
    前記ぶれ補正手段は、当該デジタルカメラに装着される撮像レンズのイメージサークルの大きさに応じて、前記撮像素子の移動量を制御することを特徴とするデジタルカメラ。
  2. 前記ぶれ補正手段は、前記撮像レンズのイメージサークルの大きさの範囲内で、前記撮像素子を移動させて像ぶれを補正することを特徴とする請求項1に記載のデジタルカメラ。
  3. 当該デジタルカメラに加わるぶれを抑制する方向に撮像素子を移動させ、前記ぶれに起因する像ぶれを補正するぶれ補正手段を有するデジタルカメラにおいて、
    当該デジタルカメラに装着される撮像レンズのイメージサークルの大きさが所定の大きさよりも小さい場合は、前記ぶれ補正手段の動作を禁止することを特徴とするデジタルカメラ。
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