JP2008206107A - ファインダ装置および光学装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】同一のファインダ内で、スーパーインポーズ表示などの第1表示内容と、撮影後の画像、あるいは撮影中の画像などの第2表示内容とを切り替えて見ることが可能なファインダ装置および光学装置を提供すること。
【解決手段】第1表示光を発生させる第1照明手段34aと、第2表示光を発生させる第2照明手段34b〜34dと、これら照明手段から出射された表示光を、二次元方向に走査する走査手段38と、走査手段38による表示光の走査に同期させて制御する光変調手段30と、前記第1表示光L2を、被写体光L1と重ね合わせる合成手段76と、前記第2表示光L3を、被写体光L1と重ね合わせることなく表示させる投影手段78と、を有するファインダ装置。
【選択図】図1

Description

本発明は、ファインダ装置および光学装置に関する。
従来から、カメラのファインダ視野内に焦点検出エリアなどの種々の情報を被写体像に重ねて表示(いわゆるスーパーインポーズ表示)を行うファインダ内表示装置が知られている。このようなファインダ内表示装置のうち、たとえば下記の特許文献1に示すように、マイクロミラー素子からの反射光によりスーパーインポーズ表示を実現するファインダ装置が知られている。
ところが、このようにマイクロミラー素子を用いてスーパーインポーズ表示を実現する従来のファインダ装置では、表示セグメントの数に対応してミラー素子の数を増やす必要がある。そのため、表示の内容が複雑な場合には、画素数に対応するミラーの数が必要となり、ファインダ装置が大型になり、そのファインダ装置を搭載するカメラの大型化を招くおそれがある。
また、従来のファインダ装置では、スーパーインポーズ表示の内容や位置をカメラの製造後に自由に変更することが困難であった。
なお、下記の特許文献2に示すように、MEMS(Micro-Electomechanical-Systems)により形成された光スキャナを用いたファインダ装置が知られているが、スーパーインポーズ表示を行うことはできなかった。
特開平11−15063号公報 特開2006−106426号公報
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、同一のファインダ内で、スーパーインポーズ表示などの第1表示内容と、撮影後の画像、あるいは撮影中の画像などの第2表示内容とを切り替えて見ることが可能なファインダ装置および光学装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明に係るファインダ装置は、
第1表示光を発生させる第1照明手段と、
第2表示光を発生させる第2照明手段と、
前記第1照明手段または第2照明手段から出射された前記第1表示光または第2表示光を、二次元方向に走査する走査手段と、
前記走査手段による前記第1表示光または第2表示光の走査に同期させて、前記表示光を制御する光変調手段と、
前記走査手段および前記光変調手段により描画された第1表示内容を持つ前記第1表示光を、被写体光と重ね合わせる合成手段と、
前記走査手段および前記光変調手段により描画された第2表示内容を持つ前記第2表示光を、前記被写体光と重ね合わせることなく表示させる投影手段と、
を有する。
本発明のファインダ装置では、表示光を二次元方向に走査する走査手段と、その表示光の走査に同期させて表示光を制御する光変調手段とを有するため、ファインダ内の任意の位置に、第1表示内容を表示することが可能となる。
特に本発明のファインダ装置では、走査手段および光変調手段により描画された第2表示内容を持つ第2表示光を、被写体光と重ね合わせることなく表示させる投影手段を有するため、撮影後の画像、あるいは撮影中の画像などの第2表示内容をも同一ファインダ内で見ることが可能である。
たとえば撮影者は、ファインダを覗いて構図を決めており、チャンスを逃さないで、ファインダを覗いたまま、撮影画像を見たい場合がある。そのような場合には、本発明のファインダ装置では、スーパーインポーズモードから撮影画像モードに切り替えて、ファインダを覗いたまま、撮影画像を見ることができる。
また、光学ファインダにより見ることができる被写体の光学像ではなく、撮像手段で実際に取得したデジタル画像を見てホワイトバランスを調整したい場合がある。そのような場合に、本発明のファインダ装置では、ファインダを覗いたまま、撮像手段に実際に取得された画像を観察し、ホワイトバランスを調整することも可能である。なお、観察画像としては、静止画でも動画でも良い。
好ましくは、前記第1表示光による前記第1表示内容が、前記被写体光と共に表示されるスーパーインポーズ表示であり、
前記第2表示光による前記第2表示内容が、撮像素子で撮像された撮影画像表示である。
このような構成によれば、ファインダ内画面の任意の位置に、任意のマーク、キャラクタ、図形などの複雑な第1表示内容を、被写体像と共に、明光としてスーパーインポーズ表示することが可能となる。また、同一のファインダ装置で、撮像素子で撮像された撮影画像を見ることも可能である。
好ましくは、前記合成手段が、特定波長域の光を反射して他の波長域の光を透過する第1ミラーを含み、
前記投影手段が、前記第1ミラーで透過する光を反射する第2ミラーを含む。
好ましくは、ファインダ装置は、前記被写体光が通過する位置で、前記第1ミラーと第2ミラーとを切り替える切替手段を有する。
好ましくは、前記第1ミラーおよび第2ミラーは、ペンタプリズムと接眼レンズとの間に配置される。
好ましくは、前記第1表示光の波長は、600nm以上であり、人間の目における可視域の上限近傍に設定することが望ましい。このようにするならば、ダイクロイックミラーなどの波長選択性ミラーの性質を利用することにより、表示光を、ファインダユニットを通して撮影者に明光表示として認識させることができる。
好ましくは、ファインダ装置は、前記走査手段と前記光変調手段とをプログラムに応じて制御する制御手段をさらに有する。このような制御手段を有することで、ファインダ装置を搭載したカメラなどの光学装置を製造した後であっても、制御手段に組み込むプログラムなどのソフトウェアを後から変更することにより、スーパーインポーズ表示の表示内容や表示位置を変更したり追加したりすることが容易となる。
本発明の光学装置は、上記のいずれかに記載のファインダ装置を有する。
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るファインダ装置を含むカメラの概略断面図、
図2(A)および図2(B)は図1に示す切替部の具体例を示す概略図、
図3は図1に示す二次元光スキャナの概略図、
図4は図1に示すファインダ装置の他の制御状態を示す概略断面図、
図5はファインダ装置における表示例を示す概略図、
図6は本発明の他の実施形態に係るファインダ装置に用いる二次元光スキャナの概略図である。
第1実施形態
図1に示すように、本発明の一実施形態に係るカメラボディ4のレンズマウント部6には、撮影レンズを備えるレンズ鏡筒が交換可能に装着される。本実施形態では、カメラは、画像センサー8としてCCDやCMOS等の撮像素子が用いられる一眼レフ方式のデジタルカメラである。
レンズマウント部6と画像センサー8との間には、被写体からの被写体光L1をファインダ光学系へと反射するクイックリターンミラー10が配設されている。画像センサー8とクイックリターンミラー10との間にはシャッタ9が設けられている。
撮影レンズ(非図示)を通過した被写体光L1はクイックリターンミラー10に反射されて、ペンタプリズム16およびファインダユニット18を通して、ファインダを覗く人が観察できる。なお、撮影の際には、クイックリターンミラー10がはねあがって被写体光L1の光路上から光路外へと退避し、画像センサー8上に被写体像が取得される。
カメラボディ4内には、ファインダ装置20が内蔵してある。ファインダ装置20は、ペンタプリズム16およびファインダユニット18を有する。
本実施形態では、ペンタプリズム16とファインダユニット18との間に、切替部70が配置してある。切替部70は、たとえば図2(A)に示すように、第1ミラー76および第2ミラー78を保持する枠体72を、スライド自在に保持するレール74を有する。この切替部70は、ペンタプリズム16とファインダユニット18との間を通る被写体光L1が、第1ミラーまたは第2ミラーのいずれかに当たるように選択的に切り替える機能を有する。その切替部70の制御は、例えば図1に示す制御回路30により行われる。
第1ミラー76は、たとえばダイクロイックミラーで構成してあり、特定波長域の光を反射して他の波長域の光を透過する。この実施形態では、第1ミラー70は、好ましくは600nm以上で望ましくは、人間の可視域上限の近傍以上の波長域の光を反射し、それよりも小さい波長域の光は通過させる。また、第2ミラー78は、通常のミラーであり、少なくとも可視域の光は全て反射するようになっている。なお、第1ミラー76としては、ダイクロイックミラー以外に、回折格子などのホログラム板を用いることもできる。
また、切替手段としては、図2(A)に示す切替部70に限定されず、図2(B)に示す切替部70aであっても良い。この切替部70aでは、第1ミラー76および第2ミラー78を保持する枠体72を、枠体72の中央部に装着してある回動軸80を支点として回転可能になっている。回動軸80を支点として枠体72を180度の角度で回転させることで、ペンタプリズム16とファインダユニット18との間を通る被写体光L1が、第1ミラーまたは第2ミラーのいずれかに当たるように選択的に切り替えることができる。
この実施形態では、ペンタプリズム16とファインダユニット18との間を通る被写体光L1が、切替部70の第1ミラー76を通過する状態を図1に示し、ペンタプリズム16からファインダユニット18へ向かう被写体光L1が、切替部70の第2ミラー78で反射されている状態を図4に示す。
図1および図4に示すように、切替部70には、第1表示内容を持つ第1表示光L2、または第2表示内容を持つ第2表示光L3が照射されるようになっている。これらの表示光L2およびL3は、被写体光L1が照射される切替部70の表面と反対側の表面に、被写体光L1に対応して照射されるようになっている。
これらの表示光L2およびL3を発生させるための表示光発生器は、光合成・切替器32と、照明手段としての光源34a〜34dと、集光光学系36と、二次元光スキャナ38とを有する。光源34a〜34dとしては、特に限定されず、発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)などで構成される。ただし、半導体レーザを用いる場合には、目に安全な出力まで減光することが好ましい。
光源34aから出射される表示光L2の表示光波長λaは、好ましくは600nm以上であり、人間の目の可視域の上限近傍に設定することが望ましい。さらに、ダイクロイックミラーから成る第1ミラー76は、反射下限波長λb以上の波長光を反射する(反射率が高くなる)ように、かつ反射下限波長λbが表示光波長λaよりも僅かに小さくなるように作製することが望ましい。このように設計しておくならば、第1表示光L2は、図1に示すように、ダイクロイックミラーから成る第1ミラー76で反射させられる。しかも、第1ミラー76では、被写体光L1の大部分を通過させる。そのため、第1ミラー76は、合成手段として機能し、第1表示内容を持つ第1表示光L2を、被写体光L1と重ね合わせることが可能である。第1ミラー76を通過する被写体光は、ミラー76の反射下限波長λb以下の光であるが、可視域の大部分であるため使用上の問題はない。そのようにして重ね合わされた光が、ファインダユニット18を通して、撮影者の目に入り、スーパーインポーズ表示が可能となる。
光源34a〜34dおよび光スキャナ38は、制御回路30により制御される。光スキャナ38は、図3に示すように、たとえばMEMS(Micro-Electomechanical-Systems)技術により形成され、枠体40と、枠体40の中央に一対の支持部44を介して保持してある可動枠42と、可動枠42の中央に一対の支持部48を介して保持してある微小ミラー46とを有する。
微小ミラー46は、可動枠42に対して、枠体40のX軸方向の両端位置で一対の支持部48により、支持部48のX軸回りに回動可能に保持してある。また、可動枠42は、枠体40に対して、枠体40のY軸方向の両端位置で一対の支持部44により、支持部44のY軸回りに回動可能に保持してある。なお、X軸とY軸とZ軸とは直交する。
枠体40に対して支持部44を介して可動枠42を回動させるため駆動機構としてはMEMS技術による静電力や電磁力を用いるが(非図示)とくに限定されない。また、可動枠42に対して支持部48を介してミラー46を回動させる駆動機構としてはMEMS技術による静電力や電磁力を用いる(非図示)がとくに限定されない。これらの駆動機構は、図1に示す制御回路30により制御される。
図1に示す光源34aから発せられて、光合成・切替器32および集光レンズ36を通して光スキャナ38に向かう第1表示光L2は、図3に示すように、ミラー46によりZ軸方向に所定角度で反射される。ミラー46は、図示省略してあるアクチュエータによりX軸およびY軸回りに回動制御され、表示光L2の反射光は、二次元スキャンされ、1/30秒程度もしくはそれ以下の時間で、一画面50のラスタスキャンL2aを行う。このような短時間で一画面50のラスタスキャンL2aを行うために、可動枠42は、支持部44を支点として数十Hzの周期で往復回動され、ミラー46は、支持部48を支点として数十KHzの周期で往復回動制御される。
なお、表示画面の全体を一様に表示するラスタスキャンL2aの代わりに、走査の始終点と走査方向を可変とするベクタスキャンとなるように、図1に示す制御回路30により光スキャナ38のアクチュエータを制御しても良い。
このようなラスタスキャンL2aの動きに合わせて、図1に示す光源34aは、制御回路30により、オン・オフ制御あるいは強弱の制御が成され、光変調制御が行われる。たとえばラスタスキャンL2aの動きに合わせて、光源34からの表示光L2のオン・オフ制御を行うことで、たとえば図5に示すように、一画面50の中に、文字表示54、図形表示56,58、マーク表示60,62などの明光表示が可能になる。
光源34aからの第1表示光L2が光変調制御され、しかも光スキャナ38により二次元スキャンされた第1表示光L2は、図1に示す切替部70の第1ミラー76により被写体光L1と合成させられて、ファインダユニット18を通して、ファインダを覗く人の目に届く。
ファインダを覗く人の目には、被写体光L1と共に、光変調制御されて二次元スキャンされた表示光L2による図5に示す表示54〜62も明光として映る。なお、図5に示す表示54は、たとえば露光補正量を示すキャラクタ文字であり、表示56は、たとえば白飛び領域を示すマーク表示であり、表示58は、たとえば人の顔を認識しているマーク表示であり、表示60は、たとえばオートフォーカスの合焦を示すマーク表示であり、表示62は、たとえばバッテリの残量を示すマーク表示である。
なお、「白飛び」とは、CCDなどの撮像手段に対して飽和点以上の光量が入り込み、一定以上の明るさの被写体が真っ白に塗りつぶされてしまう現象のことである。白飛びが生じると推定される領域は、たとえば図示省略してある側光センサユニットからの出力信号に応じて判断され、図1に示す制御回路30に基づき光源34aの光変調制御と、光スキャナ38による二次元スキャンを制御して、図5に示す表示56を行う。
また、表示58が、人の顔の認識マーク表示である場合には、被写体光L1に基づく人の顔の移動位置に応じて、そのマーク表示58を追随して移動させるように、図1に示す制御回路30に基づき光源34aの光変調制御と、光スキャナ38による二次元スキャンを制御しても良い。人の顔の位置の特定は、たとえば図示省略してある側光センサユニットからの出力信号により行っても良いし、あるいは、図示省略してある被写体認識用サブ画像センサにより行っても良い。
マーク表示60におけるオートフォーカスの合焦位置情報は、たとえば図示省略してあるAFセンサユニットからの出力信号に基づく。その出力信号に基づき制御回路30を介して、光源34aの光変調制御と、光スキャナ38による二次元スキャンを制御して、図5に示す表示60を行う。
また、本実施形態では、図4に示すように、制御回路30が切替部70を制御し、ペンタプリズム16とファインダユニット18との間を通る被写体光L1が、第2ミラー78に当たるように選択的に切り替えることもできる。図4に示すように、第2ミラー78は、被写体光L1を透過しないため、被写体光L1は、ファインダユニット18には入射しない。
また、その場合には、制御回路30は、光源34aからの照射を止めるように制御し、光源34b〜34dからの照射に切り替える。光源34b〜34dは、たとえばR,G,Bなどの光の三原色をそれぞれ出射する光源であり、それらの光源34b〜34dからの第2表示光L3は、光変調されて、前述と同様にして光スキャナ38へ入射され、光走査制御され、たとえば記録媒体8で撮影された撮像画像を画面50上に表示する。そのような第2表示内容を持つ第2表示光L3は、図4に示すように、切替部70の第2ミラー78で反射されてファインダユニット18を通して、カラーの撮影画像として、撮影者の目に入る。
なお、図4に示す状態で、クイックリターンミラー10を移動させ、シャッタ9を開けておけば、CCDなどの記録媒体8に映る現時点での被写体光L1に基づく撮影画像を、図3に示す画面50に映し、ファインダユニット18を通してみることも可能である。
本実施形態に係るファインダ装置20では、図1に示す状態においては、図5に示すように、ファインダ内画面50の任意の位置に、任意のマーク、キャラクタ、図形などの複雑な表示54〜62を、明光としてスーパーインポーズ表示することが可能となる。
また、本実施形態のファインダ装置20では、カメラ2などの光学装置に搭載後であっても、制御回路30に組み込むプログラムなどのソフトウェアを変更することにより、スーパーインポーズ表示の表示内容や表示位置を変更したり追加したりすることが可能である。
さらに、本実施形態のファインダ装置20では、表示光を二次元方向に走査する光スキャナ38を有するために、画素数に対応するミラーの数は必要ではなく、部品点数が少なく、製造が容易で、装置の小型化を図ることが可能である。
特に、本実施形態のファインダ装置20では、光スキャナ38および制御回路30による光変調により描画された第2表示光L3を、被写体光L1と重ね合わせることなく表示させる投影手段としての第2ミラー78を有するため、撮影後の画像、あるいは撮影中の画像などの第2表示内容をも同一ファインダ内で見ることが可能である。
たとえば撮影者は、ファインダを覗いて構図を決めており、チャンスを逃さないで、ファインダを覗いたまま、撮影画像を見たい場合がある。そのような場合には、本実施形態のファインダ装置20では、カメラのモードスイッチなどから制御回路30へ信号を送り、切替部70、光源34a〜34dおよび光スキャナ38を制御し、スーパーインポーズモードから撮影画像モードに切り替えて、ファインダを覗いたまま、撮影画像を見ることができる。
また、ファインダから見ることができる被写体像ではなく、CCDなどで構成された記録媒体8に実際に映っている画像を見てホワイトバランスを調整したい場合がある。そのような場合に、本実施形態のファインダ装置20では、ファインダを覗いたまま、ホワイトバランスを調整することも可能である。なお、観察画像としては、静止画でも動画でも良い。
第2実施形態
第2実施形態では、走査手段として、図3に示す光スキャナ38ではなく、たとえば図6に示す光スキャナ38aを用いた以外は、第1実施形態と同様であり、共通する説明は省略する。なお、本発明では、走査手段として、図3および図6に示す光スキャナ以外に、その他の走査手段を用いても良い。
図6に示す光スキャナ38aは、二つの枠体40aおよび40bを有し、これらの枠体40aおよび40bは、表示光L2を二回反射してラスタスキャンL2bを実現できるように、所定の位置関係に配置してある。
枠体40aには、一対の支持部44aを介して、枠体40aの中央に第1ミラー42aが保持してある。枠体40bには、一対の支持部48aを介して、枠体40bの中央に第2ミラー46aが保持してある。
第2ミラー46aは、枠体40bに対して、X軸方向の両端位置で一対の支持部48aにより、支持部48aのX軸回りに回動可能に保持してある。また、第1ミラー42aは、枠体40aに対して、枠体40aのY軸方向の両端位置で一対の支持部44aにより、支持部44aのY軸回りに回動可能に保持してある。
図1に示す光源34から発せられて集光レンズ36を通して光スキャナ38に向かう表示光L2は、図6に示すように、第1ミラー42aで反射される。第1ミラー42aは、図示省略してある駆動機構によりY軸回りに回動制御され、その反射光は、第2ミラー46aにおける支持部48aの軸芯に対応する表面で一次元方向にスキャンされる。
第2ミラー46aは、図示省略してある駆動機構によりX軸回りに回動制御され、第2ミラー46aにより反射された反射光は、二次元スキャンされ、0.03〜0.01秒で一画面50のラスタスキャンを行う。
本実施形態に係るファインダ装置においても、前述した実施形態に係るファインダ装置と同様な作用効果を奏する。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
たとえば、光変調手段としては、制御回路30による光源34a〜34dの直接の変調、すなわちオン・オフ制御あるいは強弱の制御以外であっても良い。また、別途、光スイッチや変調器を設けて、光変調手段としても良い。
さらに、走査手段としては、MEMSにより形成された光スキャナ38,38a以外に、電気光学デバイス、音響光学デバイスなどを光スキャナとして用いても良い。
図1は本発明の一実施形態に係るファインダ装置を含むカメラの概略断面図である。 図2(A)および図2(B)は図1に示す切替部の具体例を示す概略図である。 図3は図1に示す二次元光スキャナの概略図である。 図4は図1に示すファインダ装置の他の制御状態を示す概略断面図である。 図5はファインダ装置における表示例を示す概略図である。 図6は本発明の他の実施形態に係るファインダ装置に用いる二次元光スキャナの概略図である。
符号の説明
4… カメラボディ
11… 透光性液晶表示板
16… ペンタプリズム
20… ファインダ装置
30… 制御回路
34a〜34d… 光源
38,38a… 光スキャナ
42a,46,46a… ミラー
54〜62… 表示
70… 切替部
76… 第1ミラー(ダイクロイックミラー)
78… 第2ミラー

Claims (8)

  1. 第1表示光を発生させる第1照明手段と、
    第2表示光を発生させる第2照明手段と、
    前記第1照明手段または第2照明手段から出射された前記第1表示光または第2表示光を、二次元方向に走査する走査手段と、
    前記走査手段による前記第1表示光または第2表示光の走査に同期させて、前記第1表示光または第2表示光を制御する光変調手段と、
    前記走査手段および前記光変調手段により描画された第1表示内容を持つ前記第1表示光を、被写体光と重ね合わせる合成手段と、
    前記走査手段および前記光変調手段により描画された第2表示内容を持つ前記第2表示光を、前記被写体光と重ね合わせることなく表示させる投影手段と、
    を有するファインダ装置。
  2. 前記第1表示光による前記第1表示内容が、前記被写体光と共に表示されるスーパーインポーズ表示であり、
    前記第2表示光による前記第2表示内容が、撮像素子で撮像された撮影画像表示である請求項1に記載のファインダ装置。
  3. 前記合成手段が、特定波長域の光を反射して他の波長域の光を透過する第1ミラーを含み、
    前記投影手段が、前記第1ミラーで透過する光を反射する第2ミラーを含む請求項1または2に記載のファインダ装置。
  4. 前記被写体光が通過する位置で、前記第1ミラーと第2ミラーとを切り替える切替手段を有する請求項3に記載のファインダ装置。
  5. 前記第1ミラーおよび第2ミラーは、ペンタプリズムと接眼レンズとの間に配置される請求項3または4に記載のファインダ装置。
  6. 前記第1表示光の波長は、600nm以上である請求項1〜5のいずれかに記載のファインダ装置。
  7. 前記走査手段と前記光変調手段とをプログラムに応じて制御する制御手段をさらに有する請求項1〜6のいずれかに記載のファインダ装置。
  8. 請求項1〜7のいずれかに記載のファインダ装置を有する光学装置。
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JP2015115938A (ja) * 2013-12-16 2015-06-22 キヤノン株式会社 カメラのファインダ装置、ファインダ表示制御方法およびプログラム、並びに撮像装置

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