JP2008193361A - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡単にフォーカス調節時のピント確認を行えるようにした撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、撮像光学系101〜105により形成された被写体像を光電変換する撮像素子106と、該撮像素子を用いて生成された画像を表示する表示手段111とを有する。該撮像装置は、撮影光学系のマニュアルフォーカス調節のために操作される操作手段124が操作されたことに応じて表示手段にフォーカス調節用画像を表示させる制御手段114,110を有する。制御手段は、フォーカス調節用画像の表示開始を操作手段の操作の開始に対して遅延させる。
【選択図】図1

Description

本発明は、ビデオカメラやデジタルスチカメラ等の撮像装置及びその制御方法に関する。
上記のような撮像装置に用いられる撮像素子はますます高画素化が進み、より高解像度の画像を記録できるようになっている。これに伴い、わずかなピントずれが目立つようになってきている。
最近では、電子ビューファインダ(EVF)や液晶ディスプレイ(LCD)に画像を拡大表示して、より精密なピント確認を行えるようにした撮像装置が提案されている。特に特許文献1では、本来の撮影画面の全体を表示する状態(通常表示状態)とその一部を拡大して表示する状態(拡大表示状態)とを切り換えられる撮像装置が開示されている。この撮像装置では、表示状態の切り換え専用のスイッチを設けず、撮影処理や再生処理のための指示を行うための複数の操作部材(AF測距点選択ボタンや十字ボタン等)のいずれかに表示状態の切り換え操作機能を割り当てている。
特開2006−311351号公報(段落0045〜0049、図6等)
しかしながら、特許文献1にて開示された撮像装置では、通常表示状態を拡大表示状態に切り換えるためには、フォーカス調節(フォーカスレンズの移動)のための操作部材とは別に表示状態の切り換え機能が割り当てられた操作部材を操作する必要がある。ピント確認のためにフォーカス調節用の操作部材とは別の操作部材の操作を要求することは、ユーザに煩わしさを感じさせるおそれがある。
本発明は、より簡単にフォーカス調節時のピント確認を行えるようにした撮像装置を提供する。
本発明の一側面としての撮像装置は、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子を用いて生成された画像を表示する表示手段とを有する。そして、該撮像装置は、撮影光学系のマニュアルフォーカス調節のために操作される操作手段が操作されたことに応じて表示手段にフォーカス調節用画像を表示させる制御手段を有する。そして、制御手段は、フォーカス調節用画像の表示開始を操作手段の操作の開始に対して遅延させることを特徴とする。
また、本発明の他の側面としての制御方法は、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子を用いて生成された画像を表示する表示手段を有する撮像装置に適用される。該制御方法は、撮像光学系のマニュアルフォーカス調節のために操作される操作手段の操作を検出するステップと、該操作手段が操作されたことに応じて表示手段にフォーカス調節用画像を表示させる表示ステップとを有する。そして、表示ステップにおいて、フォーカス調節用画像の表示開始を操作手段の操作の開始に対して遅延させることを特徴とする。
本発明によれば、マニュアルフォーカス調節のための操作手段の操作に連動して自動的にフォーカス調節用画像(拡大画像やアパーチャ補正画像等)が表示される。したがって、特別な操作を行わなくても表示手段を通じて精密なピント確認を行うことができる。
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
図1には、本発明の実施例1である撮像装置としてのビデオカメラを示している。
図1において、101は固定された第1レンズユニット、102は光軸方向に移動して変倍を行う変倍レンズユニット(以下、ズームレンズという)、103は絞り、104は固定された第3レンズユニットである。105はフォーカス調節機能と変倍に伴う焦点面の移動を補正するいわゆるコンペンセータ機能とを兼ね備えたフォーカスレンズユニット(以下、単にフォーカスレンズという)である。上記レンズユニット及び絞り101〜105により撮像光学系が構成される。
106はCCDセンサやCMOSセンサ等により構成される撮像素子であり、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換する。
107はアナログ信号処理回路であり、撮像素子106から読み出された信号に各種処理を施してアナログ撮像信号を生成する。アナログ信号処理回路107は、CDS(correlated Double Sampling:相関二重サンプリング)回路、AGC(Automatic Gain Control)回路等を含む。
108はカメラ信号処理回路であり、これに内蔵されたA/D変換器によって、アナログ信号処理回路107で生成されたアナログ撮像信号をデジタル撮像信号に変換する。さらに、カメラ信号処理回路108は、ガンマ補正、ホワイトバランス等、各種信号処理を行って出力映像信号を生成する。
109は動画像や静止画像を記録する記録媒体であり、半導体メモリや光ディスク、磁気テープ等が用いられる。
一方、アナログ信号処理回路107のAGC回路で増幅されたアナログ撮像信号は、AFゲート112及び絞り制御回路115へと送られる。AFゲート112では、オートフォーカス(AF)によって合焦を得るために最適な信号取り出し範囲が画像全体の中から設定される。AFゲート112の大きさは可変であり、AFゲート112が複数設けられる場合もある。
113はAF信号処理回路であり、いわゆるTV−AF(又はコントラストAF)を行うために、AFゲート112を通過した撮像信号から高周波成分、低周波成分及び輝度差成分(撮像信号の輝度レベルの最大値と最小値の差分)を抽出する。この抽出された信号がAF評価値信号となる。
114はカメラシステム制御用マイクロコンピュータ(以下、カメラマイクロコンピュータという)である。カメラマイクロコンピュータ114は、カメラ信号処理回路108の動作を制御したり、AF信号処理回路113から出力されたAF評価値信号に基づいてフォーカスレンズ105の駆動を制御したりする。
また、カメラマイクロコンピュータ114は、後述するフォーカスボリューム124の操作量に応じてフォーカスドライバ119を通じてフォーカスモータ121を駆動し、フォーカスレンズ105を移動させる。
さらに、カメラマイクロコンピュータ114は、ズームスイッチ122の操作情報を読み込んで、ズームドライバ118を通じてズームモータ120を駆動し、ズームレンズ102を移動させる。ズームスイッチ122は、ズームレンズ102のワイド方向及びテレ方向への移動を指示するための操作部材であり、その操作量に応じて電圧が変化するように構成されている。カメラマイクロコンピュータ114は、ズームスイッチ122が操作されたときにその出力電圧の変化を検出し、出力電圧に応じたズーム速度でズームレンズ102を移動させるようにズームドライバ118に駆動信号を出力する。
絞り103は、撮像素子106の適正な露光量が維持されるように、絞り制御回路115によりその駆動が制御される。絞り制御回路115は、アナログ信号処理回路107からの出力信号のレベルを検出し、このレベルが一定レベル(適正露光量)ではない場合はこれを一定レベルにするための絞り制御信号を発生する。絞り制御信号は、絞りドライバ116に出力され、絞りドライバ116は該絞り制御信号に応じて絞りモータ117を駆動して絞り開口径をコントロールする。
123はAF/MF切り換えスイッチであり、フォーカスモードをAF(オートフォーカス)モードとMF(マニュアルフォーカス)モードとに切り換えるために操作される。AF/MF切り換えスイッチ123の状態は、カメラマイクロコンピュータ114によりモニタされる。
カメラマイクロコンピュータ114は、AF/MF切り換えスイッチ123がAFに設定されている場合は、AF評価値信号が最大になるように駆動信号をフォーカスドライバ119に出力し、フォーカスレンズ105を移動させる。これにより、オートフォーカスが行われる。一方、AF/MF切り換えスイッチ123がMFに設定されている場合は、操作手段としてのフォーカスボリューム124の操作量に応じた駆動信号をフォーカスドライバ119に出力し、フォーカスレンズ105を移動させる。これにより、マニュアルフォーカスが行われる。
なお、本実施例では、マニュアルフォーカス調節のために操作される操作手段としてフォーカスボリューム124を備える場合について説明する。しかし、操作手段としては、ダイヤルキーやシーソーキーでもよいし、レンズ鏡筒に回転可能に設けられたフォーカス操作リングでもよい。
110は表示処理回路であり、カメラ信号処理回路108からの出力映像信号を、LCD等の表示デバイス(表示手段)111に対応した映像信号に変換する。表示デバイス111は、電子ビューファインダ(EVF)や外部表示モニタを構成する。フォーカスボリューム124の操作時、すなわちマニュアルフォーカス操作時以外の場合では、撮像光学系のズーム状態又は電子ズーム状態に応じたサイズの画像(通常画像)が表示デバイス111に表示される。表示処理回路110とカメラマイクロコンピュータ114により制御手段が構成される。
一方、マニュアルフォーカス操作時には、表示処理回路110は、カメラマイクロコンピュータ114からの命令に従って、上記通常画像の一部を拡大した拡大画像又はアパーチャ強調画像(これについては実施例2で説明する)を生成する。そして、この拡大画像又はアパーチャ強調画像をフォーカス調節用画像として表示デバイス111に表示させる。
拡大処理やアパーチャ強調処理を施す画像領域は、通常画像のうち、中央領域でもよいしユーザにより予め選択された領域であってもよい。
次に、フォーカスボリューム124の具体的構成について説明する。図2Aはフォーカスボリューム124を構成するエンドレスタイプのボリュームエンコーダの概略を示している。図2Aにおいて、201は抵抗体、202,203は絶縁体204を中心としてそれぞれ回転する2つの摺動子であり、絶縁体204を挟んで互いに反対側に配置されている。205,206はプルダウン抵抗である。
図2Bには、摺動子202,203が回転したときのフォーカスボリューム124からの出力信号の変化を示す。摺動子202,203の出力端子をそれぞれA相,B相とする。
摺動子202,203が図2Aにおける反時計回り方向(図2B中の回転角θが増加する方向)に回転して抵抗体201上を摺動すると、A相,B相の出力信号がともに0から電源125の+電位まで上昇する。そして、摺動子202,203が、抵抗体201が途切れた領域に到達すると、A相,B相の出力信号はプルダウン抵抗によって0に戻る。
摺動子202,203は絶縁体204を挟んで互いに反対側に配置されているので、A相とB相の出力波形は、等しい形状で、かつ位相が180°ずれた波形となる。
摺動子202,203が図2Aにおける時計回り方向(図2B中の回転角θが減少する方向)に回転した場合、摺動子202,203が抵抗体201が途切れた領域で回転するときはA相,B相の出力信号がともに0となる。しかし、摺動子202,203が抵抗体201上を摺動すると、A相,B相の出力信号は電源125の+電位から0に向かって減収する。
このようにA相,B相の出力信号は、その傾きの正負がフォーカスボリューム124の回転方向によって変化し、また傾き量がフォーカスボリューム124の回転量に応じて変化する。このため、該傾きの正負と傾き量とを検出することにより、フォーカスボリューム124の回転方向と回転量(回転角θ)とを検出できる。したがって、フォーカスレンズ105は、フォーカスボリューム124の回転操作方向と操作量とに対応した方向(至近又は無限遠)に移動する。
図3は、上記ビデオカメラにおいてフォーカス調節のためのフォーカスボリューム124の操作時に拡大画像表示を行う表示制御の流れを示すフローチャートである。なお、図3のフローチャートに示す表示制御は、カメラマイクロコンピュータ114がその内部に格納されたコンピュータプログラムに従って実行する。また、該表示制御は、映像信号の垂直同期信号に同期して繰り返し実行される。さらに、本表示制御処理中に示すカウンタ値は、常に前に処理された状態を継続して保っている変数である。
ステップ1001において、カメラマイクロコンピュータ114は、AF/MF切り換えスイッチ123の状態から、AFモードが選択されているかMFモードが選択されているかを判別する。MFモードが選択されている場合はステップ1002に進み、AFモードが選択されている場合はステップ1010に進む。
ステップ1002では、カメラマイクロコンピュータ114は、フォーカスボリューム124からの出力信号の変化の有無を通じてマニュアルフォーカス操作が行われたかどうかを判別する。マニュアルフォーカス操作が行われた場合はステップ1003へ進み、マニュアルフォーカス操作が行われていない場合はステップ1007へ進む。
ステップ1003では、カメラマイクロコンピュータ114は、拡大表示ON用カウンタ値を1だけインクリメントする。
ステップ1004では、カメラマイクロコンピュータ114は、拡大表示ON用カウンタ値がしきい値αを超えたか否かを判別する。超えていればステップ1005へ進み、超えていなければステップ1001にリターンする。
ステップ1005では、カメラマイクロコンピュータ114は、表示処理回路110に拡大表示ON命令を送り、表示処理回路110にそれまで表示していた通常画像の一部に対して拡大処理を行わせ、その結果得られた拡大画像の表示を行わせる。
そして、ステップ1006では、カメラマイクロコンピュータ114は、拡大表示OFF用カウンタ値をクリアする。
一方、ステップ1007では、カメラマイクロコンピュータ114は、現在の表示状態が拡大画像表示状態か通常画像表示状態か否かを判別する。拡大画像表示状態であればステップ1008へ進み、拡大画像表示状態でなければ(通常画像表示状態であれば)ステップ1010へ進む。
ステップ1008では、カメラマイクロコンピュータ114は、拡大表示OFF用カウンタ値を1だけインクリメントする。
次に、ステップ1009では、拡大表示OFF用カウンタ値がしきい値βを超えているか否かを判別し、超えていればステップ1010へ進み、超えていなければステップ1001にリターンする。
ステップ1010では、カメラマイクロコンピュータ114は、表示処理回路110に拡大表示OFF命令を送り、表示処理回路110での拡大画像の表示を停止させ、通常画像を表示させる。
そして、ステップ1011では、カメラマイクロコンピュータ114は、拡大表示ON用カウンタ値をクリアする。
このように、本実施例では、フォーカスボリューム124のマニュアルフォーカス操作が行われたことに応じて自動的に拡大画像を表示する。これにより、ユーザが拡大画像を表示させるためのスイッチ操作を行わなくても、マニュアルフォーカスによるピント合わせ時に自動的に拡大画像が表示され、ユーザはピント確認を容易に行うことができる。また、また、拡大画像の表示開始後、マニュアルフォーカス操作が行われなければ自動的に通常画像の表示状態に切り換えられる。このため、ユーザによる拡大画像の表示を中止させるためのスイッチ操作を不要とすることができる。
なお、本実施例では、マニュアルフォーカス操作の開始から拡大表示ON用カウンタ値がしきい値αを超えるまでは拡大画像を表示しない。すなわち、マニュアルフォーカス操作の開始から一定の遅延時間が経過してから拡大画像の表示状態に切り換わる。これにより、フォーカス調節を意図せずにフォーカスボリューム124に触れてしまったような場合にただちに拡大画像に切り換わってしまうことを回避できる。
また、マニュアルフォーカス操作が行われなくなった後、拡大表示OFF用カウンタ値がしきい値βを超えるまでは拡大画像を通常画像に戻さない。すなわち、マニュアルフォーカス操作停止から一定の遅延時間が経過してから拡大画像の表示停止が行われ、通常画像の表示状態に戻される。これにより、ユーザにおいてフォーカス調節がまだ完了していないがフォーカスボリューム124の操作を一時的に中断しているような場合にただちに通常画像に切り換わってしまうことを回避できる。
これらの遅延時間を設けることで、頻繁に表示画像が切り換わってユーザに不快感を与えないようにすることができる。また、誤操作による画像の切り替わりを防止することができる。
なお、しきい値αとしきい値βは同じ値であってもよいし異なる値であってもよい。また、それぞれの値を0としてマニュアルフォーカス操作の開始と停止に即連動して拡大画像表示のON/OFF切り換えが行われるようにすることも可能である。
図4には、本発明の実施例2として、実施例1に示したビデオカメラにおいて、フォーカス調節のためのフォーカスボリューム124の操作時にアパーチャ強調画像表示を行う表示制御の流れを示す。本実施例の表示処理も、カメラマイクロコンピュータ114がその内部に格納されたコンピュータプログラムに従って実行する。また、該表示制御は、映像信号の垂直同期信号に同期して繰り返し実行される。さらに、本表示制御処理中に示すカウンタ値は、常に前に処理された状態を継続して保っている変数である。
本実施例にいうアパーチャ強調処理は、画像中の被写体の輪郭を強調することで該輪郭をシャープに見せる処理であり、一般にいうアパーチャ補正処理の一部である。より詳しくは、撮像素子自体の解像力が有限であるために生じる映像信号の高域振幅の低下を補正する処理である。アパーチャ強調処理が施されたアパーチャ強調画像を表示することで、ピントの合い具合をより確認し易くすることができる。
ステップ2001において、カメラマイクロコンピュータ114は、AF/MF切り換えスイッチ123の状態から、AFモードが選択されているかMFモードが選択されているかを判別する。MFモードが選択されている場合はステップ2002に進み、AFモードが選択されている場合はステップ2010に進む。
ステップ2002では、カメラマイクロコンピュータ114は、フォーカスボリューム124からの出力信号の変化の有無を通じてマニュアルフォーカス操作が行われたかどうかを判別する。マニュアルフォーカス操作が行われた場合はステップ2003へ進み、マニュアルフォーカス操作が行われていない場合はステップ2007へ進む。
ステップ2003では、カメラマイクロコンピュータ114は、アパーチャ強調ON用カウンタ値を1だけインクリメントする。
ステップ2004では、カメラマイクロコンピュータ114は、アパーチャ強調ON用カウンタ値がしきい値αを超えたか否かを判別する。超えていればステップ2005へ進み、超えていなければステップ2001にリターンする。
ステップ2005では、カメラマイクロコンピュータ114は、表示処理回路110にアパーチャ強調ON命令を送り、表示処理回路110にそれまで表示していた通常画像の一部又は全体に対してアパーチャ強調処理を行わせる。そして、その結果得られたアパーチャ強調画像の表示を行わせる。
そして、ステップ2006では、カメラマイクロコンピュータ114は、アパーチャ強調OFF用カウンタ値をクリアする。
一方、ステップ2007では、カメラマイクロコンピュータ114は、現在の表示状態がアパーチャ強調画像表示状態か通常画像表示状態か否かを判別する。アパーチャ強調画像表示状態であればステップ2008へ進み、アパーチャ強調画像表示状態でなければ(通常画像表示状態であれば)ステップ2010へ進む。
ステップ2008では、カメラマイクロコンピュータ114は、アパーチャ強調OFF用カウンタ値を1だけインクリメントする。
次に、ステップ2009では、アパーチャ強調OFF用カウンタ値がしきい値βを超えているか否かを判別し、超えていればステップ2010へ進み、超えていなければステップ2001にリターンする。
ステップ2010では、カメラマイクロコンピュータ114は、表示処理回路110にアパーチャ強調OFF命令を送り、表示処理回路110でのアパーチャ強調画像の表示を停止させ、通常画像を表示させる。
そして、ステップ2011では、カメラマイクロコンピュータ114は、アパーチャ強調ON用カウンタ値をクリアする。
このように、本実施例では、フォーカスボリューム124のマニュアルフォーカス操作が行われたことに応じて自動的にアパーチャ強調画像を表示する。これにより、ユーザがアパーチャ強調画像を表示させるためのスイッチ操作を行わなくても、マニュアルフォーカスによるピント合わせ時に自動的にアパーチャ強調画像が表示され、ユーザはピント確認を容易に行うことができる。また、アパーチャ強調画像の表示開始後、マニュアルフォーカス操作が行われなければ自動的に通常画像の表示状態に切り換えられる。このため、ユーザによるアパーチャ強調画像の表示を中止させるためのスイッチ操作を不要とすることができる。
なお、本実施例でも、マニュアルフォーカス操作の開始から一定の遅延時間が経過してから(アパーチャ強調ON用カウンタ値がしきい値αを超えてから)アパーチャ強調画像の表示状態に切り換わる。また、マニュアルフォーカス操作が行われなくなった(操作停止)後、一定の遅延時間が経過してから(アパーチャ強調OFF用カウンタ値がしきい値βを超えてから)アパーチャ強調画像の表示停止が行われ、通常画像の表示状態に戻される。これらの理由は、実施例1と同様である。
また、本実施例でも、しきい値αとしきい値βは同じ値であってもよいし異なる値であってもよい。また、それぞれの値を0としてマニュアルフォーカス操作の開始と停止に即連動してアパーチャ強調画像表示のON/OFF切り換えが行われるようにすることも可能である。
なお、上記各実施例では、レンズ一体型であってフォーカスボリューム124を備えたビデオカメラについて説明したが、本発明は、レンズ交換型のビデオカメラにも適用できる。この場合において、フォーカスボリュームに相当する操作手段(フォーカス操作リング等)が交換レンズに取り付けられている場合は、交換レンズから受信した操作信号に応じてフォーカス調節用画像を表示する。
また、本発明は、ビデオカメラに限らず、デジタルスチルカメラにも適用することができる。
本発明の実施例であるビデオカメラの構成を示すブロック図。 実施例におけるフォーカスボリュームの構成を説明するための図。 実施例におけるフォーカスボリュームからの出力信号の変化を説明するための図。 実施例1における表示制御の流れを示すフローチャート。 実施例2における表示制御の流れを示すフローチャート。
符号の説明
105 フォーカスレンズ
106 撮像素子
110 表示処理回路
111 表示デバイス
114 カメラマイクロコンピュータ
124 フォーカスボリューム

Claims (6)

  1. 撮像光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、
    該撮像素子を用いて生成された画像を表示する表示手段と、
    前記撮像光学系のマニュアルフォーカス調節のために操作される操作手段が操作されたことに応じて前記表示手段にフォーカス調節用画像を表示させる制御手段とを有し、
    前記制御手段は、前記フォーカス調節用画像の表示開始を前記操作手段の操作の開始に対して遅延させることを特徴とする撮像装置。
  2. 前記制御手段は、前記操作手段の操作が停止されたことに応じて前記表示手段における前記フォーカス調節用画像の表示を停止させることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記フォーカス調節用画像は、前記操作手段が操作される前に前記表示手段に表示される画像に対して拡大された画像であることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
  4. 前記フォーカス調節用画像は、前記操作手段が操作される前に前記表示手段に表示される画像に対してアパーチャ強調処理がなされた画像であることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
  5. 前記制御手段は、前記操作手段の操作停止に対する前記フォーカス調節用画像の表示停止及び前記操作手段の操作停止に対して遅延させることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の撮像装置。
  6. 撮像光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子を用いて生成された画像を表示する表示手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
    前記撮像光学系のマニュアルフォーカス調節のために操作される操作手段の操作を検出するステップと、
    前記操作手段が操作されたことに応じて前記表示手段にフォーカス調節用画像を表示させる表示ステップとを有し、
    前記表示ステップにおいて、前記フォーカス調節用画像の表示開始を前記操作手段の操作の開始に対して遅延させることを特徴とする撮像装置の制御方法。
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