JP2007124446A - デジタルカメラ - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明の目的は、撮像素子から画像データを読み出すための一部の範囲を素早く自動的に決定することの出来るデジタルカメラを提供することを目的とする。
【解決手段】 画像データから被写体の特徴部位を抽出する抽出手段の抽出結果に応じて表示手段が表示している撮像手段が撮影した全画角範囲の画面内に一部の所定画角範囲を自動的に設定するとともに、前記設定手段が設定した前記所定画角範囲の画像データのみを外部に出力する出力手段とを備えた。
【選択図】 図2

Description

本発明は、任意のエリアを読み出すことに出来る撮像素子を使用した、従来にない特徴を備えたデジタルカメラに関する。
従来から、撮像画面のうちの一部画面のみを記録することによって、これまで銀塩カメラにはなかった新たな特徴をデジタルカメラに持たせた技術が多く知られている。特開平10−177637号公報には、領域設定手段で設定された領域内の映像のみを画像データとして外部記憶装置に記録するデジタル撮像装置が開示されている。これにより限られた容量の記憶装置を有効活用することが出来る。特開平11−177874号公報には、輝度信号成分から検出したエッジ情報から映像の位置と大きさを検出して焦点調節条件、露光調節条件、白バランス調節条件、電子ズーム条件を設定する撮像装置が開示されている。
また、通常、画面の一部のみ記録する技術はいわゆる電子ズームとして広く知られている。この電子ズーム動作での記録時の、画質劣化を防止するために、特開平6−86183号公報には、撮像面を複数個の撮像範囲に区画し、その画素密度を各撮像範囲毎に異ならせた個体撮像素子が開示されている。電子ズーム時には細かい画素ピッチの撮影範囲の画像情報を取り出す。特開2001−145010号(US6,650,368)公報には、デジタルズーム機能と、ユーザが画像のファイルサイズを選択できる機能とを有したデジタルカメラにおいて、全ての拡大率に対して、ユーザが選択したファイルサイズの画像解像度によらず、最大画像解像度となるように設定する画像解像度の最大化方法が開示されている。特開2003−204471号(US20030086133A1)公報には、画像センサの縦横比とは異なる縦横比を有するプリントサイズを用いてプリントされる画像のプリント領域を、デジタルカメラのユーザが決定することが出来るようにする装置及び方法が開示されている。
特開2001−145010号 特開2003−204471号
上述した各種技術を使用した記録方法においては基本的に、撮像素子から一旦全画像信号を読み出した上で一部画面範囲のみを記録したり電子ズームを行っている。ここで、一部画面範囲とは通常画面中央部の固定された範囲である。画面中央部以外についても設定することが可能な技術も開示されているが、その方法は煩雑である。
上記問題点の解決のために、請求項1の発明は、画像データを表示する表示手段と、被写体を撮影し画像データを生成する複数の受光素子を備えた撮像手段と、画像データから被写体の特徴部位を抽出する抽出手段と、前記抽出手段の抽出結果に応じて前記表示手段が表示している前記撮像手段が撮影した全画角範囲の画面内に一部の所定画角範囲を設定する設定手段と、前記設定手段が設定した前記所定画角範囲の画像データのみを外部に出力する出力手段とを備えたことを特徴としている。すなわち、抽出手段が抽出した主要被写体を含んだ所定画角範囲が容易に自動的に設定される。これにより常に最良の画角範囲が外部に出力される。
請求項2の発明は、更に、前記設定手段が設定した前記所定画角範囲の画像データのみを記録媒体に記録する記録手段を備え、請求項3の発明によると、前記記録手段は前記出力手段が出力した前記所定画角範囲の画像データのみを前記記録媒体に記録することを特徴としている。
請求項4の発明は、前記抽出手段により前記所定の被写体が抽出されなかった場合には、前記設定手段は画面中心近傍を前記一部の所定画角範囲として設定する。請求項5の発明は、前記一部の所定画角範囲とは予め設定された大きさであることを特徴としている。
請求項6の発明は、更に前記抽出手段が抽出した被写体の大きさを判別する判別手段を備え、前記設定手段は前記判別結果に応じて記録範囲を設定することを特徴としている。これにより常に最良の大きさのクロップ範囲を設定することが出来る。請求項7の発明は、前記判別手段が前記所定の被写体の大きさが所定の大きさより小さいと判別した場合には前記設定手段は被写体の大きさに応じて予め設定されている大きさの範囲を設定し、請求項8の発明では、前記判別手段が前記所定の被写体の大きさが所定の大きさより大きいと判別した場合には前記設定手段は全画角範囲を設定することを特徴としている。
請求項9の発明は、前記設定手段は前記抽出手段が抽出した被写体中心と前記所定画角範囲の中心とが一致するよう前記所定画角範囲を設定する。請求項10の発明は、前記設定手段は、前記抽出手段が抽出した被写体の縦横の長さに応じて前記一部の所定画角範囲の縦横の長さを設定することを特徴としている。
請求項11の発明は、更に、前記一部の所定画角範囲を上下あるいは左右に移動する移動手段を備えることを特徴としている。
請求項12の発明は、更に、プリンタでプリントする際のプリント情報を入力する入力手段を備え、前記設定手段は前記入力手段が入力した前記プリント情報に応じて前記一部の所定画角範囲を設定することを特徴としている。
請求項13の発明は、画像データを表示する表示手段と、画像データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から画像データを再生し前記表示手段に表示する再生手段と、プリンタでプリントする際のプリント情報を入力する入力手段と、画像データから被写体の特徴部位を抽出する抽出手段と、前記抽出手段の抽出結果と前記入力手段が入力した前記プリント情報に応じて前記表示手段が表示している画面内に一部の所定画角範囲を設定する設定手段とを備えたことを特徴としている。すなわち、抽出手段による抽出結果とプリンタでのプリント情報に応じて表示している再生画像から一部の所定範囲を設定することができる。請求項14の発明によると、更に、前記設定手段が設定した前記所定画角範囲の画像データのみを外部に出力する出力手段を備えることを特徴とする。
請求項15の発明によれば、前記プリント情報とは、プリントする際の大きさ情報あるいは解像度情報の少なくともいずれかである。請求項16の発明では、更に、プリンタでプリントするよう指示する指示手段を備え、前記出力手段は前記指示手段の指示に応じて前記所定画角範囲の画像データのみを外部に出力することを特徴としている。
請求項17の発明は、被写体を撮影し画像データを生成する撮像手段と、画像データを記録する記録媒体と、撮影画面内の被写体の中から所定の被写体に対して撮影レンズを合焦させるための合焦演算をする演算手段と、全画角範囲の画面内に前記演算手段が合焦演算する前記所定の被写体の位置に応じて前記所定の被写体を含む一部の所定画角範囲を設定する設定手段と、前記設定手段が設定した前記所定画角範囲内の画像データのみを前記記録媒体に記録する記録手段とを備えたことを特徴としている。
請求項18の発明は、更に、被写体を撮影して前記記録媒体に記録するよう指示する指示手段を備え、前記記録手段は前記指示手段の指示に応じて前記所定画角範囲の画像データのみを前記記録媒体に記録することを特徴としている。
請求項19の発明は、更に、前記撮像手段から前記所定画角範囲の画像データのみを読み出す読み出し手段を備えたことを特徴としていて、請求項20の発明は、更に、前記撮像手段から画像データを読み出す読み出し手段を備え、前記記録手段は、前記読み出し手段が読み出した全画角分の画像データの中から前記所定画角範囲内の画像データのみを前記記録媒体に記録することを特徴としている。
本発明によれば、画面の一部範囲のみを記録したり、あるいはプリントしたりする際の一部画面範囲の位置と大きさとが自動的に最良の状態となるように設定されるので、ユーザにとって一部範囲の設定のための余計な操作が不要となる。また、撮像素子から一部画面範囲のみを読み出しているので高速に撮影動作を行うことの出来るデジタルカメラを提供することが可能となる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明のデジタルカメラについてその主要な機能を説明したブロック図である。撮影レンズ101はその焦点距離を連続的に変えるためのズームレンズ、及びピントを調整するフォーカスレンズから構成されている。これらのレンズはドライバ113により駆動される。ここでドライバ113はズームレンズのズーム駆動機構及びその駆動回路と、フォーカスレンズのフォーカス駆動機構及びその駆動回路とを備えていて、それぞれCPU112により制御される。撮影レンズ101は撮像素子103の撮像面上に被写体像を結像する。撮像素子103は撮像面上に結像された被写体像の光強度に応じた電気信号を出力する光電変換撮像素子である。これは一般的にはCCD型の固体撮像素子が用いられることが多いが、本発明においては撮像素子の受光面内の任意の範囲のみの電荷を読み出すことが出来るランダムアクセス可能なMOS型固体撮像素子を使用する。このMOS型固体撮像素子を使用した本発明のデジタルカメラにおいては、撮影した撮像面内の全画面データを読み出すという通常の読み出し動作モード以外に、画面内の一部の選択された範囲内の電荷のみ読み出すという動作モードを備えている。以降この動作モードをクロップモードと呼ぶ。但し、発明内容によってはCCD型の撮像素子を使用しても良い場合もあるのでその場合にはその都度説明する。撮像素子103はドライバ115により読み出し画素のアドレッシングや信号取り出しのタイミングが制御される。
撮影レンズ101と撮像素子103との間には撮像素子103に入射する光束を制御する絞り102が設けられている。絞り102は、絞り機構とその駆動回路を備えたドライバ114により駆動される。撮像素子103からの撮像信号はアナログ信号処理回路104に入力され、アナログ信号処理回路104においてノイズ低減等の処理が行われる。アナログ信号処理回路104で処理された撮像信号は、A/D変換器105によりアナログ信号からデジタル信号に変換される。
A/D変換された信号はデジタル信号処理回路106において輪郭強調、ガンマ補正、ホワイトバランス補正などの種々の画像処理が施される。バッファメモリ107は撮像素子103で撮像された複数フレーム分のデータを記憶することが出来るフレームメモリであり、A/D変換された信号は一旦このバッファメモリ107に記憶される。デジタル信号処理回路106ではバッファメモリ107に記憶されたデータを読み込んで上述した各処理を行い、処理後のデータは再びバッファメモリ107に記憶される。また、このデジタル信号処理回路106では後述するクロップモード時の拡大記録のための補間処理等も行う。
CPU112はデジタル信号処理回路106およびドライバ113〜115等と接続され、カメラが動作する際のシーケンス制御を行う。CPU112のAE演算部1121では撮像素子からの画像信号に基づいて露出演算を行い、AWB演算部1122ではホワイトバランス用パラメータを設定するための演算が行われる。特徴点抽出演算部1123では所定のアルゴリズムに則って画像データの中から被写体の形状、位置、サイズ等の特徴点を抽出する。この特徴点抽出演算に際しては周知のガボールウェーブレット(Gabor wavelet)変換等が用いられる。
AF演算部1124はファインダ内に設定されている所定のAFエリアにある被写体に対して撮影レンズ101を駆動して合焦させるのに必要な演算を行う。このAF演算の方法には位相差法、山登り法等が知られている。これらの詳細は本発明とは関係ないのでここでは説明は省略するが、何れの方法であっても良い。また、AF演算に使用する信号を得る為にAF専用の素子を使用しても良いし、前述した撮像素子103からの信号の一部を使用する構成であっても良い。
記憶部1125ではこれら各種演算部で演算された結果を必要に応じて記憶する。更に操作部材116を使用して、ユーザが入力した抽出特徴点に関連した名称等の情報も同時に記録しておくことが出来る。これらの抽出された特徴点及びそれの情報についてはユーザが記憶部1125から任意に追加、変更或いは削除することが出来る。
CPU112に接続された操作部材116には、カメラの電源をオンオフする電源スイッチ1161、撮影した画像データを外部記憶媒体111へ記録するよう指示するシャッタ釦1162、再生画像を更新したり、拡大画像表示の際に画面を上下左右にスクロールする十字キースイッチ1163、撮影レンズ101の焦点距離を変えるズーム(ワイド/テレ)釦1164、デジタルカメラの動作モードを撮影モードや再生モード等に設定するためのモード選択スイッチ1165等が設けられている。なお、通常シャッタ釦1162はAE演算やAF演算開始を指示する半押しスイッチと記録のための撮影の開始を指示する全押しスイッチとから成っているがここでは主として撮影開始を指示する意味で使用している。
また、十字キースイッチ1163は図18に示すように、通常上下左右4方向を指示する4個のプッシュスイッチ201とセンタープッシュスイッチ202の複合スイッチで構成されている。モニタ109に表示されている画面を更新したり、画面をスクロールしたりあるいは、カメラの各種機能を設定するためモニタ109に表示されるメニュー内容を選択したりする際は上下左右の4個のプッシュスイッチ201を使用する。選択されたメニュー内容を確定するにはセンタープッシュスイッチ202を使用する。
十字キースイッチ1163はまた、特徴点抽出演算部1123によって抽出された特徴点に対して名称を付けるためにも使用される。これは例えば、モニタ109上にアルファベットやひらがな、カタカナ、簡単な漢字等を表示してここから所望の文字を選択して設定する。さらには、人物が複数抽出されたような場合には、所望の人物を選択することにも使用される。
デジタル信号処理回路106で各種処理が施された画像データは、一旦バッファメモリ107に記憶された後に、記録・再生信号処理回路110を介してメモリカード等の外部記憶媒体111に記録される。画像データを外部記憶媒体111に記録する際には、一般的に所定の圧縮形式、例えば、JPEG方式でデータ圧縮が行われる。記録・再生信号処理回路110では、画像データを外部記憶媒体111に記録する際のデータ圧縮及び外部記憶媒体111から再生した圧縮された画像データの伸長処理を行う。
モニタ109は撮像された被写体画像を表示したり撮影や再生させる際の各種の設定メニューを表示したりするための液晶(LCD)表示装置である。ここでは外部記憶媒体111に記録されている画像データを再生表示する際にも用いられる。
次に、図2〜図4のフローを用いて本発明のデジタルカメラの動作を説明する。ステップS101でデジタルカメラの電源がオンされたことを検出したならばステップS102でデジタルカメラの動作モードがモード選択スイッチ1165によって記録モードに設定されているかどうか判別する。もし記録モード以外の動作モードに設定されていた場合には、ステップS103においてその設定されているモードに応じた動作を行う。記録モード以外の動作モードとは、例えば、外部記憶媒体111に記憶されている画像データを再生したり、モニタ109に表示しているメニューに従った各種の設定を行ったりするモードをいう。ステップS103の処理が終了したならばステップS112に進む。
ステップS102で記録モードに設定されていた場合には、ステップS104に進んで、撮影画角を確認するためにモニタ109に被写体を動画でスルー画表示する。
ステップS105では、前述したクロップモードにデジタルカメラの動作モードが設定されているかどうか判別する。このクロップモードの設定は前述した十字キースイッチ1163により、モニタ109に表示されているメニュー画面(不図示)からクロップモード設定という項目を選択する。あるいはモード選択スイッチ1165によりクロップモードが選択される構造になっていても良い。
もしクロップモードに設定されていなかったならばステップS107に進み、設定されていたならステップS106に進む。ステップS106では所定のアルゴリズムに則って設定されたクロップ範囲をモニタ109に表示する。クロップモードにおいてはこのクロップ範囲のみが外部記憶媒体111に記憶される。このステップS106の詳細については図3、図4で後述する。
ステップS107ではシャッタ釦1162が押され、撮影指示がされたかどうか判別する。もし撮影指示がされなかったならばステップS102に戻り、撮影指示がされたならばステップS108に進む。
ステップS108では、再度、クロップモードにデジタルカメラの動作モードが設定されているかどうか判別する。もしクロップモードに設定されていたならばステップS109に進み、ステップS109では撮像素子103から設定されているクロップ範囲の画像データのみを読み出す。もしクロップモードに設定されていなかったならステップS110に進み、撮像素子103の全画像データを読み出す。
ステップS111では読み出した画像データを外部記憶媒体111に記録する。ステップS112では電源スイッチ1161のオンオフを判別する。もし電源がオフされなかったならばステップS102に戻り、電源がオフされたならば本フローを終了する。
次に、ステップS106の詳細を図3のフローを使用して説明する。ここではクロップ範囲の設定方法と設定されたクロップ範囲のモニタ109への表示方法について説明する。まず、図3ステップS131では既に所定のクロップ範囲が設定されているかどうか判別する。もし設定されていたならばステップS135に進み、設定されていなかったならばステップS132に進む。ステップS132では前述した特徴点抽出演算部1123によって所定の被写体の特徴点が抽出されたかどうか判別する。この特徴点抽出演算部の抽出動作はカメラの動作モードがクロップモードに設定されたときから動作を開始するようにしても良いが、AF、AE動作時の主要被写体の決定する際にも抽出動作をするようにしてあっても良い。また、特徴点を抽出する範囲としては、最初は全画面に渡って抽出を行い、その後一旦クロップ範囲が決定したならばその中の範囲のみについて特徴点抽出を行う。これにより抽出にかかる時間が短縮される。
ここでこの特徴点抽出の判定方法について、被写体を人物とした場合について、説明する。もし、特徴点として、一人分の特徴点のみが抽出された場合には、それを抽出特徴点とする。複数人数分の特徴点が検出された場合には、前述した記憶部1125に予め記憶されているいずれかの人物等の特徴点と一致した特徴点を抽出特徴点とする。更に、複数の特徴点が抽出された場合に備えて、予め記憶されている各特徴点に前述した特徴点情報の一つとして優先順位をつけておく。これ以外にも、複数の検出した特徴点から十字キースイッチ1163を使用して最優先の特徴点を選択するようにしても良い
この様にして主要被写体が選定されたならば、ステップS133に進んで抽出特徴点を含んだクロップ範囲を設定する。これについては図4で詳述する。
もし特徴点が何も抽出されなかったならばステップS134に進んで画面の中心近傍をクロップ範囲に設定する。ステップS135では、撮影範囲全体を表示している画面に、設定されたクロップ枠を重畳して表示する。図9に中心近傍をクロップ範囲に設定した場合のモニタ109の画面表示例を示す。この場合は全画面(図中Aで示される範囲)に対して縦横それぞれ80%の範囲(図中Bで示される破線で囲まれた範囲)をクロップ範囲として設定している。この様に中心近傍をクロップ範囲に設定する以外に、被写体を測距する際のAFエリア近傍をクロップ範囲に設定しても良い。
ステップS136では全画面表示に重畳表示されている現在のクロップ範囲がユーザの意図した位置になくて、ユーザがクロップ範囲の移動をするよう操作したかどうか判別する。前述した十字キースイッチを使用することで上下あるいは左右に移動させることが出来るので、もし、クロップ範囲の位置の変更操作があった場合には、ステップS135に戻って枠位置を確認することが出来る。この様にしてクロップ範囲の位置が所望位置になったならば本フローを終了する。
次に図4のフローを基にステップS133の所定の特徴点が抽出された場合のクロップ範囲の設定方法を説明する。まず、ステップS141で抽出された特徴点の大きさを判別する。ここでは一例として、抽出被写体の顔部分の大きさ(ここではこの面積をMとする)が予め設定された第1の大きさ(ここではこの大きさをT1とする)以上かどうか判別する。もし顔の大きさがT1以上だったならばステップS142に進んで全画面をクロップ範囲とするように設定する。これにより、例えば前述した図9の範囲Bで示されるクロップ範囲より顔の大きさが大きいような場合に、記録画面から被写体がけられるのを防ぐことが出来る。
ステップS141で抽出被写体の大きさがT1より小さかったならばステップS143に進む。ステップS143では、更に予め設定された第2の面積T2と大きさを比較する。ここでT1>T2とする。もし顔の大きさがこの第2の大きさT2以上だったならばステップS145に進んで画面Bを選択する。この選択範囲例を図10に示す。図からも分かるように、クロップ範囲である画面Bの位置を全画面の中心部から移動させて抽出された被写体が出来るだけ画面Bの中心付近になるように設定している。
抽出された顔の大きさがT2より小さかった場合にはステップS144に進んで画面Cを選択する。これは、被写体が小さくてもクロップ範囲はある程度の大きさ以下には設定しないようにしている。本実施例においてはクロップ範囲はこの全画面の縦横それぞれ60%の範囲の画面Cの大きさを最小としている。この選択範囲を図11に示す。図においても抽出被写体が画面Cの中心付近になるように画面Cの位置を設定している。このクロップ範囲は画面B、画面Cの2種類に限らずもっと細かく設定しても良い。また、撮像素子103の画素数に応じて最小クロップ範囲の大きさをもっと小さく設定しても良い。
また、図10、図11を見ても理解されるように、人物撮影時には抽出した顔がクロップ範囲の中心よりやや上方となるようにクロップ範囲を設定している。これにより被写体の全身像をクロップ範囲内に納めることが出来る。このクロップ範囲の設定枠は十字キースイッチ1163を使用して上下左右に移動させることも出来る。また、特徴点抽出演算部1123で被写体の全身を抽出可能な場合にはその全身の大きさからクロップ範囲を決定すればよい。更に、クロップ範囲の大きさについても予め固定した大きさである画面枠B、画面枠Cの様に決めておくのでなく、抽出被写体の大きさに応じてその都度検出被写体面積の4倍程度の範囲をクロップ範囲に設定するようにしても良い。
以上説明したごとく、本実施例においては撮像素子103からクロップ範囲のみ読み出しているので短時間に読み出すことが出来るとともに、主要被写体近傍のみ記録しているので撮影後にトリミングする手間が省かれる。
一方、撮像素子103としてCCD型固体撮像素子を使用した場合には、図2ステップS107において撮影指示がされたならば常に全画素を読み出して一旦バッファメモリ107に記録する。その後、バッファメモリ107に記録された画像データから記録画面に相当する画像データのみ切り出して記録することによりクロップ読み出しと同様の機能を実現することもできる。
また、クロップ範囲のみ記録する場合には図9〜図11に示すように、破線で範囲枠を表示する以外に、“クロップ範囲”という文字にてクロップ範囲の大きさを撮影者に知らせているので、撮影者に現在はクロップ画面を記録しているのであるという注意を喚起することが出来る。これら記録枠や文字の色を例えば赤色のように目立つ色にしたり、点滅させるようにしても良い。更に、クロップモードに設定されているときには図9〜図11に示されるようなクロップ範囲の表示以外にも図12〜図17に示すように記録画面の種類等の現在の設定状況を文字で同時に重畳表示することが出来るがそれらについては後述する。
次に、クロップモードに関連した新しい表示方法や記録方法を実現した第2の実施例について図5〜図8のフローを使用して説明する。図5ステップS201〜ステップS206の内容は図2ステップS101〜ステップS106までの内容と同様であるのでここではステップS207から説明する。
ステップS207ではクロップモードに設定されていたときに、モニタ109の表示を全画面表示とするか、クロップ範囲のみの表示とするかを設定する。この設定方法の詳細は図6で後述する。
ステップS208では記録画面の選択を行う。前述した第1実施例では設定したクロップ範囲のみ記録するようにしていたが、この第2実施例においては全画面記録するか、設定されているクロップ範囲のみを記録するかが選択可能となっている。この選択方法の詳細は図7で後述する。
ステップS209においては記録画素数について設定する。このステップS209を説明する前に、ここで本デジタルカメラに使用している撮像素子の画素数について説明する。本デジタルカメラでは1,600画素(横)×1,200画素(縦)の撮像素子を使用している。通常の記録動作モードにおいては、これら全画素分の画像データを記録するが、小さな画素数のモニタで鑑賞したり、小さな画面をプリントするような場合には画素数が余分である。それゆえ、縦横の画素を適宜間引いた1,024画素×768画素の画像データも記録することの出来る記録動作モードを備えている。ここではこれをXGAモードということにする。ステップS209ではこのXGAモードに設定されかつ、クロップモードに設定された場合も含めて設定する。この設定方法の詳細は図8で後述する。
ステップS210ではシャッタ釦1162が押され、撮影指示がされたかどうか判別する。もし撮影指示がされなかったならばステップS202に戻り、撮影指示がされたならばステップS211に進む。ステップS211では前述したステップS207で設定した記録画素数及び記録画面に対応して撮像素子103から画像データを読み出し、ステップS212でメモリカード等の外部記憶媒体111に記録する。ステップS213では電源スイッチ1161のオンオフを判別する。もし電源がオフされなかったならばステップS202に戻り、電源がオフされたならば本フローを終了する。
本フローからも分かるように、ステップS207における表示画面の設定とステップS208における記録画面の設定は基本的にそれぞれ独立している。それ故、本実施例にいては、従来からのデジタルカメラやビデオカメラとは異なり、表示画面と記録画面の画角を異ならせるといった設定にすることも出来る。
次に図6を基にモニタ109に表示する画面を設定する方法について説明する。ステップS301ではクロップモードに設定されているかどうか判別する。もし設定されていなかったならば本フローを終了し、設定されていたならばステップS302に進む。ステップS302ではクロップ範囲内のみをモニタ109に表示するよう設定されているかどうか判別する。もしステップS302でクロップ範囲内のみをモニタ109に表示するよう設定されていなかったならばステップS303に進み、全画面表示にクロップ範囲の枠を重畳表示して本フローを終了する。
ステップS302でクロップ範囲内のみをモニタ109に表示するよう設定されていたならばステップS304に進みモニタ109にクロップ範囲のみ表示する。この時、単にクロップ範囲内のみを全体の画面からトリミングして表示しただけでは画面の大きさが小さいので、クロップ範囲の画面がモニタ109の全画面範囲となるように拡大表示する。この設定方法は、前述したクロップモードを十字キースイッチ1163で設定する際に、同時に拡大表示するかどうかという項目も設定可能なようにすれば良い。あるいは、操作部材116に通常画面と拡大画面の切り換え用の拡大釦を追加して設置しても良い。
ステップS305ではそのときの表示倍率を画面に重畳表示する。これにより現在表示している画面が全画面表示なのかクロップ画面表示なのかを区別することが出来る。この場合の表示例は図15等で後述する。
次に、図7を使用して図5ステップS208の記録画面の設定について説明する。ステップS311ではクロップモードに設定されているかどうか判別する。もし設定されていなかったならばステップS313に進み、撮像素子103が露光した全画面範囲を記録範囲として設定する。もし、クロップモードに設定されていたならばステップS312に進む。ステップS312ではクロップ範囲のみを記録する設定になっているかどうか判別する。ここで、クロップ範囲のみを記録する設定になっていなかったならばステップS313に進み、全画面範囲を記録範囲として設定する。
もし、クロップ範囲のみを記録する設定になっていたならばステップS314に進む。ここでは、全画面からクロップ範囲のみを単にトリミングして記録するか、あるいはクロップ範囲を全画面の大きさにズームアップ(拡大)して記録するかを設定する。もし、拡大記録する設定になっていなかったならば、ステップS315に進み、クロップ範囲内を拡大せず記録するよう設定する。拡大記録するよう設定されていた場合には、ステップS316に進み、クロップ範囲内を拡大記録するよう設定する。この拡大記録に際しては、記録画素数が撮像素子の全画面分の画素数と同一となるようにクロップ範囲内の画素を補間処理することによって画質の劣化を最小限に押さえる。
なお、この様にクロップモードにおいては各種表示あるいは記録画面の形態が考えられ、操作が煩雑になるのを防ぐためデフォルトでは表示画面はステップS313のクロップ枠を重畳表示とし、記録画面はステップS315のクロップ範囲内のみトリミング記録するように設定されている。この場合の表示例は図13で後述する。
次に、図8を使用して図5ステップS209の記録画素数の設定について説明する。まずステップS401においては既に記録画素数の設定がされているかどうか判別する。もし設定済みであったならば本フローを終了し、設定されていなかったならばステップS402に進む。ステップS402ではクロップモードに設定されているかどうか判別する。
ここで、この第2実施例における記録画素数とモニタ109の画面上での表示形態について説明する。まず、撮像素子103の全画素を記録する場合の画素数は1,600画素×1,200画素で、モニタ109の画面上ではこの記録画素数をN1と表示している(図14参照)。ここから前述したXGAモードの場合の間引いた記録画素数は、1,024画素×768画素で、同様に、モニタ109の画面上ではこの記録画素数をN2と表示している(図12参照)。
次にクロップモードにおける記録画素数について説明する。本実施例においては全画面の縦横とも64%の範囲をクロップモードにおける記録範囲として設定している。この比率にした理由は、クロップ範囲内の全画素を記録する場合の記録画素数を前述した全画面をXGAモードで記録する場合と同様の、1,024画素×768画素にするためである。もちろん、クロップモードでの記録範囲は64%に限らないのでその場合は記録画素数も異なってくる。また、本実施例においては全画面を間引いてXGAモードの画素数で記録するのと同様に、クロップモードにおいても同一の間引き率で記録することが出来る。その場合のクロップ範囲内の記録画素数は、655画素×492画素で、この場合のモニタ109の画面上では記録画素数をN3と表示している(不図示)。
ステップS402でクロップモードに設定されていたならばステップS403に進み、設定されていなかったならステップS404に進む。ステップS404では全画面を記録する際の画素数が前述したXGAモードに設定されているかどうか判別する。この設定は前述した十字キースイッチ1163により、モニタ画面に表示されているメニュー画面(不図示)からXGAモードで記録するという項目を選択する。
ステップS404で、もしXGAモードに設定されていないと判別されたならばステップS405に進み、全画面内にある全画素(1,600画素×1,200画素)を記録画素として設定する。ステップS404で、もしXGAモードに設定されていると判別されたならばステップS406に進み、全画面内にある画像データから1,024画素×768画素に間引いた画像データを記録するように設定する。
ステップS403では、前述したステップS316で説明した拡大記録するよう設定されているかどうか判別する。ステップS403で拡大記録するように設定されていたならばステップS411に進んでクロップ範囲内のエリアBの画素を1,600画素×1,200画素に補間処理して拡大して記録するように設定する。記録時のこの拡大処理動作は前述したデジタル信号処理回路106で行う。また、この拡大記録するように設定する方法は、前述した十字キースイッチ1163により、モニタ画面に表示されているメニュー画面(不図示)から拡大して記録するという項目を選択する。
ステップS403で拡大記録するよう設定されていなかったならばステップS407に進む。ステップS407においてもステップS404と同様、全画面記録時の記録画素数がXGAモードに設定されているかどうか判別する。もしXGAモードに設定されていないと判別されたならばステップS408に進み、全画面の縦横64%にあたる範囲内にある全画像データ(1,024画素×768画素)を記録画素として設定する。
通常、全画面範囲をXGAモードで記録する場合は画素を間引いて記録していることから記録画質が低下する。本実施例においては全画面をこの様に低画素数(今の場合XGAモード)で記録するように設定されていた場合であってもクロップモードの場合には高画質で記録できるように設定することが出来る。ステップS407で、全画面の記録画素数がXGAモードに設定されていると判別されたならばステップS409に進む。ここでは前述したようにクロップ範囲内の画素を高画質で記録するよう設定されているかどうか判別する。この設定も前述した十字キースイッチ1163により、モニタ画面に表示されているメニュー画面(不図示)からクロップモード記録を高画質で行うという項目を選択する。
もしステップS409で高画質記録するよう設定されていると判別したならばステップS408に進んで範囲B内の全画素数分の画像データを記録する。もちろん高画素設定の場合のクロップ範囲内の記録画素数は1,024×768画素と655×492画素の間の画素に設定しても良い。
ステップS409で高画質記録するよう設定されていないと判別したならばステップS410に進んで範囲B内からXGAモードの間引きと同じ間引き率で設定される画素数(本実施例の場合655画素×492画素)の画像データを記録する。
以上の説明においては全画面記録時の間引き画素数を1種類(1,024画素×768画素)のみの場合について説明したが、更に他の間引き率によって設定される画素数例えば、640画素×480画素という記録画素数も加えても良い。その場合、クロップ範囲の記録画素数については、同様にして2種類設定することが出来る。
ここまでの記録画素数を変更するための設定方法においては、記録される画素数が具体的に連想しやすいようにXGAモードへの設定というような表現をしてきた。この様に直接記録画素数で表示する以外にも、記録画像の解像度の大小で設定する方法、撮像素子からの出力に対する単なる間引き率の大小で設定する方法、撮像素子からの画像データの上下左右等の隣り合った画素を複数画素毎に加算する方法における加算画素数や加算方向の設定といった設定方法によって記録画素数の大小を設定するようにしても良い。
この様にして各種の記録画素数を設定することが出来るので様々な出力形態に応じた記録方式を選択することが可能となる。また、記録媒体の容量が少なくなってきた場合などにも適宜記録画素数を選択することで記録枚数を増やすことが可能となる。更に、記録画素数を少なくすることで画像処理時間や記録時間も短縮されることはもちろんである。
図12〜図17にクロップモードに設定されていて、ここまで説明した表示画面、記録画面、記録画素数をそれぞれ適宜選択した場合に対応したモニタ109での表示例を示す。それぞれの表示画面内の左上には表示画面、記録画面及び記録画素数を識別する文字が重畳表示されている。これらの表示は確認したいときだけ表示されるように、操作部材116に表示オンオフ用のスイッチを備えても良い。また、表示位置も左上だけでなく画面内で選択できるようにしておいても良い。
図12〜図14の表示は全撮影画面を表示している場合を示していて、画面内にクロップ範囲を示す枠も重畳表示されている。図15〜図17の表示はクロップ範囲内のみを表示している場合を示している。この場合は前述したように、クロップ範囲内の画素数を1,024画素×768画素とすると、全画面(1,600画素×1,200画素)の縦横ともに64%の画面を全画面に拡大しているので約1.6倍という表示倍率が同時に表示されている。
図12の場合は記録画面としても全撮影画面が選択されている場合を示している。記録画素数はここではXGAモードである1,024画素×768画素(N2)が選択されていることを示している。図13の場合は、記録はクロップ範囲内の画面を記録するよう設定されていて、そのときの記録画素数はクロップ範囲内を高解像度で記録する場合の1,024画素×768画素(N2)が選択されている。図14の場合は、クロップ範囲内を拡大して記録する設定になっている場合を示している。この時の記録画素数は全撮影画面の画素数と同じ1,600画素×1,200画素である。
次にクロップ範囲のみを拡大表示している図15〜図17の表示例の説明を行う。図15の場合は、記録画面が全撮影画面を最大画素数の1,600画素×1,200画素(N1)で記録するように設定されていることを示している。この図15の場合の主な使用状況としては、撮影画面内の一部のみを拡大表示してピント確認等を行って記録は全画面行うというような場合である。図16は拡大表示しているクロップ範囲内の画像データを拡大処理することなくそのまま記録する場合である。ここでは記録画素数として高解像度で記録する場合のN2が選択されていることを示している。図17は図16で拡大表示しているクロップ範囲の画像データを全画面画素数と同一の画素数(N1)になるように拡大処理して記録する場合である。この図17の場合が従来からのいわゆる電子ズーム動作に相当している。
次に、デジタルカメラで撮影した画像データをプリンタでプリントする際の余白を自動的に調整することの出来る第3実施例について説明する。近年、デジタルカメラで撮影した画像データをパソコン等を介することなくプリンタとデジタルカメラとを直接接続してプリントする場合が多くなっている。これにより誰でも簡単に撮影した画像のプリントを得ることが出来る。しかしながら、デジタルカメラに使用されている撮像素子の大きさ(縦横比)には各種のものが存在する。同様に、プリンタでプリントする場合にも様々の大きさ(縦横比)の普通紙や印画紙がある。例えば、印画紙ではE版(サービス版)、L版(3.5インチ×5インチ)、PAL版(パノラマサイズ)、手札、キャビネ等それぞれ大きさや縦横比が異なっている。また、普通紙においても、A版系列、B版系列、官製葉書、レターサイズ、リーガルサイズ等様々な大きさや縦横比が存在している。
この様な場合にプリントすると不自然に余白が出来たり逆に撮影画面の一部がけられてしまったりしてしまう。ユーザが使用するプリント用紙を予めデジタルカメラに情報として入力しておくことでこれを解決することが出来る。
図19のフローを使用して第3実施例を説明する。ステップS501でデジタルカメラの電源がオンされたことを検出したならばステップS502でデジタルカメラの動作モードがモード選択スイッチ1165によってプリントモードに設定されているかどうか判別する。ここでいうプリントモードとはシャッタ釦1162が押され、撮影指示がされた時に同時にプリントするモードのことを指し、再生画像の直接プリントについては後述する。
もしプリントモード以外の動作モードに設定されていた場合には、ステップS503で設定されているモードに応じた動作を行う。記録モード以外の動作モードとは、例えば、画像データを単に再生したり、メニュー表示に従った各種の設定を行ったりするモードをいう。ステップS503の処理が終了したならばステップS512に進む。
ステップS502でプリントモードに設定されていた場合には、ステップS504に進んで撮影画角を確認するためにモニタ109に被写体を動画でスルー画表示する。
ステップS505では、接続されているプリンタでプリントする用紙の種類や解像度が設定されているかどうか判別する。もし設定されていなかったならばステップS507に進みモニタ109に全画面を表示してステップS509に進む。もし各種条件が設定されていたならばステップS506に進んでモニタ109に表示している全画面内に設定したプリント条件に対応したクロップ範囲を重畳表示する。この時も図3で説明したのと同様に、被写体の特徴点を抽出しその抽出特徴点を重視したクロップ範囲を設定する。
ステップS508では設定されたクロップ範囲の位置がユーザの意図している位置になかった場合に枠位置を移動するよう操作されたかどうか判別する。もし、クロップ範囲の位置の変更操作があった場合には、ステップS505に戻ることで枠位置を確認することが出来る。
枠位置の設定が完了したならばステップS509に進んで、シャッタ釦1162が押され、撮影指示がされたかどうか判別する。もし撮影指示がされなかったならばステップS502に戻り、撮影指示がされたならばステップS510に進む。ステップS510では設定されているクロップ範囲の画像データのみを撮像素子103から読み出し、その画像データをステップS511で接続されているプリンタに出力する。ステップS512では電源スイッチ1161のオンオフを判別する。もし電源がオフされなかったならばステップS502に戻り、電源がオフされたならば本フローを終了する。
これまで説明したステップのうち、ステップS505のプリント条件については、いちいちユーザがカメラに設定をするのは煩雑である。それ故、プリンタがデジタルカメラと接続されたならば常にプリンタとデジタルカメラとの間でUSB等を使用して通信を行って、常に最新のプリント条件がデジタルカメラに設定されるようにしておいても良い。また、ステップS511でプリンタに画像データを出力する際に同時に外部記憶媒体111に画像データを記憶するようにしても良い。
ここまでの説明は撮影時にプリントモードに設定されている場合について説明したが、再生時にプリントモードに設定された場合の動作もほぼ同様である。すなわち、図19のステップS504では動画表示する変わりに記録媒体111から画像データを再生しその再生画像をモニタ109で表示する。その再生画像データから主要被写体を抽出しそれを重視したプリンタ用の出力枠を設定する。その後例えばプリント指示をするためのシャッタ釦1162を押すことで接続されているプリンタにプリント用紙に適合した画像データが出力される。
前述したごとく、ここまでの説明においてはMOS型撮像素子を使用して記録範囲内の画像データのみを読み出すようにしてきたが、CCD型撮像素子を使用して全画面を同時に読み出した後に必要な画面のみをバッファメモリ107から切り出して記録するようにしても良い。
本発明によるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。 本発明によるデジタルカメラの動作シーケンスを説明するフローチャートである。 本発明によるデジタルカメラのクロップ範囲の設定を説明するフローチャートである。 本発明によるデジタルカメラのクロップ範囲の設定を説明するフローチャートである。 本発明によるデジタルカメラの他の動作シーケンスを説明するフローチャートである。 本発明によるデジタルカメラの表示画面の設定を説明するフローチャートである。 本発明によるデジタルカメラの記録画面の設定を説明するフローチャートである。 本発明によるデジタルカメラの記録画素数の設定を説明するフローチャートである。 本発明によるデジタルカメラのクロップ動作時の表示例を説明する図である。 本発明によるデジタルカメラのクロップ動作時の表示例を説明する図である。 本発明によるデジタルカメラのクロップ動作時の表示例を説明する図である。 本発明によるデジタルカメラのクロップ動作時の表示例を説明する図である。 本発明によるデジタルカメラのクロップ動作時の表示例を説明する図である。 本発明によるデジタルカメラのクロップ動作時の表示例を説明する図である。 本発明によるデジタルカメラのクロップ動作時の表示例を説明する図である。 本発明によるデジタルカメラのクロップ動作時の表示例を説明する図である。 本発明によるデジタルカメラのクロップ動作時の表示例を説明する図である。 十字キースイッチを説明する図である。 本発明によるデジタルカメラの他の動作シーケンスを説明するフローチャートである。
符号の説明
101 撮影レンズ
102 絞り
103 撮像素子
104 アナログ信号処理部
105 A/Dコンバータ
106 デジタル信号処理部
107 バッファメモリ
108 D/Aコンバータ
109 LCDモニタ
110 記録・再生信号処理部
111 外部記憶媒体
112 CPU
113 レンズ駆動部
114 絞り駆動部
115 撮像素子駆動部
116 操作部材
1121 AE演算部
1122 AWB演算部
1123 特徴点抽出演算部
1124 AF演算部
1125 記憶部
1161 電源スイッチ
1162 シャッタ釦
1163 十字キースイッチ
1164 ワイド/テレ釦
1165 モード選択スイッチ

Claims (20)

  1. 画像データを表示する表示手段と、
    被写体を撮影し画像データを生成する複数の受光素子を備えた撮像手段と、
    画像データから被写体の特徴部位を抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段の抽出結果に応じて前記表示手段が表示している前記撮像手段が撮影した全画角範囲の画面内に一部の所定画角範囲を設定する設定手段と、
    前記設定手段が設定した前記所定画角範囲の画像データのみを外部に出力する出力手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
  2. 更に、前記設定手段が設定した前記所定画角範囲の画像データのみを記録媒体に記録する記録手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のデジタルカメラ。
  3. 前記記録手段は前記出力手段が出力した前記所定画角範囲の画像データのみを前記記録媒体に記録することを特徴とする請求項2に記載のデジタルカメラ。
  4. 前記抽出手段により前記所定の被写体が抽出されなかった場合には、前記設定手段は画面中心近傍を前記一部の所定画角範囲として設定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。
  5. 前記一部の所定画角範囲とは予め設定された大きさであることを特徴とする請求項1に記載のデジタルカメラ。
  6. 更に前記抽出手段が抽出した被写体の大きさを判別する判別手段を備え、
    前記設定手段は前記判別結果に応じて記録範囲を設定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。
  7. 前記判別手段が前記所定の被写体の大きさが所定の大きさより小さいと判別した場合には前記設定手段は被写体の大きさに応じて予め設定されている大きさの範囲を設定することを特徴とする請求項6に記載のデジタルカメラ。
  8. 前記判別手段が前記所定の被写体の大きさが所定の大きさより大きいと判別した場合には前記設定手段は全画角範囲を設定することを特徴とする請求項6に記載のデジタルカメラ。
  9. 前記設定手段は前記抽出手段が抽出した被写体中心と前記所定画角範囲の中心とが一致するよう前記所定画角範囲を設定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。
  10. 前記設定手段は、前記抽出手段が抽出した被写体の縦横の長さに応じて前記一部の所定画角範囲の縦横の長さを設定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。
  11. 更に、前記一部の所定画角範囲を上下あるいは左右に移動する移動手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のデジタルカメラ。
  12. 更に、プリンタでプリントする際のプリント情報を入力する入力手段を備え、
    前記設定手段は前記入力手段が入力した前記プリント情報に応じて前記一部の所定画角範囲を設定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。
  13. 画像データを表示する表示手段と、
    画像データを記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段から画像データを再生し前記表示手段に表示する再生手段と、
    プリンタでプリントする際のプリント情報を入力する入力手段と、
    画像データから被写体の特徴部位を抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段の抽出結果と前記入力手段が入力した前記プリント情報に応じて前記表示手段が表示している画面内に一部の所定画角範囲を設定する設定手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
  14. 更に、前記設定手段が設定した前記所定画角範囲の画像データのみを外部に出力する出力手段を備えたことを特徴とする請求項13に記載のデジタルカメラ。
  15. 前記プリント情報とは、プリントする際の大きさ情報あるいは解像度情報の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項12または請求項13のいずれかに記載のデジタルカメラ。
  16. 更に、前記プリンタにプリントするよう指示する指示手段を備え、
    前記出力手段は前記指示手段の指示に応じて前記所定画角範囲の画像データのみを外部に出力することを特徴とする請求項12または請求項14のいずれかに記載のデジタルカメラ。
  17. 被写体を撮影し画像データを生成する撮像手段と、
    画像データを記録する記録媒体と、
    撮影画面内の被写体の中から所定の被写体に対して撮影レンズを合焦させるための合焦演算をする演算手段と、
    全画角範囲の画面内に前記演算手段が合焦演算する前記所定の被写体の位置に応じて前記所定の被写体を含む一部の所定画角範囲を設定する設定手段と、
    前記設定手段が設定した前記所定画角範囲内の画像データのみを前記記録媒体に記録する記録手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
  18. 更に、被写体を撮影して前記記録媒体に記録するよう指示する指示手段を備え、
    前記記録手段は前記指示手段の指示に応じて前記所定画角範囲の画像データのみを前記記録媒体に記録することを特徴とする請求項2あるいは請求項17のいずれかに記載のデジタルカメラ。
  19. 更に、前記撮像手段から前記所定画角範囲の画像データのみを読み出す読み出し手段を備えることを特徴とする請求項18に記載のデジタルカメラ。
  20. 更に、前記撮像手段から画像データを読み出す読み出し手段を備え、
    前記記録手段は、前記読み出し手段が読み出した全画角分の画像データの中から前記所定画角範囲内の画像データのみを前記記録媒体に記録することを特徴とする請求項18に記載のデジタルカメラ。
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