JP2013135448A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】より簡易に撮像動作を行なえる撮像装置を提供する。
【解決手段】デジタルカメラ10は、撮像機能を備えた本体部12と、本体部12に対して角度可変の表示部14と、を備えている。表示部14には、表示部14から地面までの距離および表示部14から撮影者までの距離を測定する測距センサ36h,36vが設けられており、メインCPU32は、この測距センサ36h,36vでの検知結果に基づいて撮影者に対する表示部14の向きを算出する。そして、表示部14が撮影者の方向に向くように、表示部14に連結されたモータを駆動して、表示部14の角度を調整する。
【選択図】図2
【解決手段】デジタルカメラ10は、撮像機能を備えた本体部12と、本体部12に対して角度可変の表示部14と、を備えている。表示部14には、表示部14から地面までの距離および表示部14から撮影者までの距離を測定する測距センサ36h,36vが設けられており、メインCPU32は、この測距センサ36h,36vでの検知結果に基づいて撮影者に対する表示部14の向きを算出する。そして、表示部14が撮影者の方向に向くように、表示部14に連結されたモータを駆動して、表示部14の角度を調整する。
【選択図】図2
Description
本発明は、少なくとも撮像機能を備えた本体部と、前記本体部に対して角度可変に取り付けられた表示部と、を備えた撮像装置に関する。
デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置には、プレビュー画像等を表示する表示部が設けられている。通常、撮影者は、この表示部に表示されるプレビュー画像を参照して、アングルを調整するため、表示部の視認性は非常に重要である。しかし、表示部の角度が不変の場合、撮影状況によっては、この表示部の視認性が大きく低下することがある。
例えば、植物や小動物などの撮影するためにカメラを地面近傍に位置させたり、撮影者の目より高い障害物の向こう側にある被写体を撮影するためにカメラを障害物より上方に位置させたりする場合、カメラ(表示部)が撮影者の目の高さから大きく離れてしまう。この場合において、表示部がカメラの背面に角度不変で取り付けられていると、表示部は撮影者の目とは大きく異なる方向を向くことになり、撮影者から表示部が見えにくくなってしまう。
そこで、従来から、表示部をカメラ本体に対して角度可変にしたカメラが提案されている(例えば、特許文献1,2など)。かかるカメラによれば、カメラと撮影者との位置関係に関わらず、表示部を撮影者の目の方向に向けることができ、撮影者は、表示部のプレビュー画像を良好に見ることができる。
しかし、従来、この表示部の角度は、撮影者の手動操作により調整されていた。そのため、従来技術では、カメラの位置や姿勢が変わるたびに、撮影動作を中断して、表示部の角度を手動で調整しなければならず、非常に手間であった。
そこで、本発明では、撮影動作をより簡易にでき得る撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の撮像装置は、少なくとも撮像機能を備えた本体部と、前記本体部に対して角度可変に取り付けられた表示部と、撮影者に対する前記表示部の向きを取得する向き取得手段と、前記向き取得手段によって取得された向き情報に基づいて、前記表示部の角度を調節する角度調整手段と、を備えることを特徴とする。
好適な態様では、前記向き取得手段は、前記撮影者と前記表示部との相対位置を取得し、取得された相対位置に基づいて前記撮影者に対する前記表示部の向きを算出する。この場合、前記向き取得手段は、前記撮影者に対する前記表示部が予め規定された位置関係になる初期状態において操作されるリセット操作子と、前記リセット操作子が操作されてからの前記撮像装置の移動量算出に必要なパラメータを検知するセンサと、前記センサで検知されたパラメータに基づいて、前記撮像装置の移動量を算出し、得られた移動量および前記規定された位置関係に基づいて前記撮影者と前記表示部との相対位置を算出する演算手段と、を備えることが望ましい。また、前記向き取得手段は、前記撮影者と前記表示部との相対位置に加え、さらに、前記撮像装置の姿勢も取得し、前記取得された相対位置および姿勢に基づいて前記撮影者に対する前記表示部の向きを算出する、ことも望ましい。
他の好適な態様では、前記向き取得手段は、前記撮像装置の背面側を撮像する背面用撮像手段と、前記背面用撮像手段で撮像された画像内における撮影者の位置に基づいて、前記撮影者に対する前記表示部の向きを算出する演算手段と、を備える。
本発明によれば、撮影者に対する前記表示部の向きに応じて、自動的に表示部の角度が調節されるため、撮影者は、表示部の角度を気にすることなく、撮像動作に集中することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態であるデジタルカメラ10の構成を示すブロック図である。また、図2は、デジタルカメラ10の概略斜視図である。このデジタルカメラ10は、本体部12と表示部14に大別される。表示部14は、連結部材40を介して本体部12に連結されており、本体部12に対して二軸回転可能となっている。また、デジタルカメラ10には、撮影者に対する表示部14の向きを取得する機構が設けられており、この表示部14の向きに応じて表示部14の角度が自動調整されるようになっている。以下、このデジタルカメラ10について詳説する。
本体部12には、カメラ全体を制御するメインCPU32や撮像レンズ系18、撮像素子16等が設けられている。撮像レンズ系18を介して入力された被写界光は、CCD等の撮像素子16により光電変換され、撮像信号として出力される。撮像信号は、信号処理部20によりA/D変換や、圧縮処理、ホワイトバランス調整等の信号処理が施され、画像信号としてメインCPU32に出力される。メインCPU32は、入力された画像信号をRAM34や、図示しないフラッシュメモリ等の記憶媒体に記録する。また、メインCPU32は、撮像素子16により順次で取り込まれる画像を、プレビュー画像として表示部14に設けられたLCD画面38に出力する。
撮像レンズ系18は、複数枚のレンズや絞り部材等から構成されている。この複数枚のレンズや絞り部材を、図示しないモータにより駆動することにより、フォーカス調整、絞り調整、ズーム調整が実行される。撮像系ドライバ22は、撮像系CPU24から入力されるレンズ等の駆動量に基づいて、モータの駆動信号を生成し、出力する。
撮像系CPU24は、既述の撮像系ドライバ22や、撮像素子16の駆動を制御するCPUであり、ユーザからの撮像指示に基づいて撮像系ドライバ22や撮像素子16に制御信号を出力する。ユーザからの撮像指示は、本体部12の外表面に形成された操作スイッチ群30を介して入力される。すなわち、本体部12の外表面には、電源スイッチやレリーズスイッチ、ズームスイッチ等が設けられており、ユーザは適宜、これらのスイッチを操作することで、カメラ10に操作指示を与える。
本体部12に設けられた測距センサ28は、被写体距離を測定するセンサであり、その検出結果は、撮像系CPU24に出力される。撮像系CPU24は、これらの検出結果に応じて、既述のレンズ等の駆動量を算出する。
表示部14は、本体部12の背面側に配置されており、画像を表示するLCD画面38、および、表示部14と撮影者または表示部14と地面(床面)との距離を検知するための測距センサ36が設けられている。LCD画面38は、メインCPU32と電気的に接続されており、メインCPU32から出力された画像を電気的に表示する。ここで表示される画像としては、過去に撮像されて記憶媒体に記憶された撮像済画像と、現在、撮像素子に入力されているプレビュー画像とがある。撮像済画像は、撮像済み画像の再生モードで表示される。また、プレビュー画像は撮影時にユーザが被写体画像を確認するために表示されるもので、撮像モードにおいて表示される。すなわち、このLCD画面38は、撮像済み画像を表示する再生用モニタとして機能するとともに、これから撮影する画像を表示する電子ファインダとしても機能する。
表示部14には、測距センサ36として、垂直用センサ36vおよび水平用センサ36hが設けられている。垂直用センサ36vは、表示部14の底面に設けられており、地面や床面等の撮影者を支える基準面から当該センサ36vまでの距離を測定する。水平用センサ36hは、表示部14のうち撮影者との対向面に設けられており、撮影者から表示部14までの水平方向(カメラ光軸方向)の距離を測定する。これら垂直用センサ36vおよび水平用センサ36hは、非接触で距離を測定できるのであれば、その構成は特に限定されない。したがって、このセンサ36として、例えば、パッシブAFセンサ、アクティブAFセンサ、高度センサ、超音波距離センサなどを用いることができる。垂直用センサ36vおよび水平用センサ36hで検出された距離情報は、メインCPU32に送られる。メインCPU32は、この送られた距離情報に基づいて、撮影者に対する表示部14の向きを算出する。つまり、本実施形態においては、センサ36h,36vおよびメインCPU32が、撮影者に対する表示部14の向きを取得する向き取得手段として機能する。
連結部材40は、表示部14を回動自在に本体部12に連結する部材である。この連結部材40には、互いに直交する方向に配置された二つのヒンジ(図示せず)が内蔵されており、表示部14は、Z軸(垂直軸)周り、および、Y軸(Z軸およびカメラ光軸に直交する軸)周りに回転可能となっている。
各ヒンジには、駆動モータ42が連結されており、この駆動モータ42により、ヒンジ、ひいては、表示部14が回転駆動される。メインCPU32は、センサ36v,36hで検知された距離情報に基づいて、この駆動モータ42の駆動、ひいては、表示部14の角度を調整する。つまり、本実施形態では、表示部14の角度が、自動調整されるようになっている。このように表示部14の角度を自動調整するのは次の理由による。
既述したとおり、撮影モードの際、撮影者は、表示部14のLCD画面38に表示されるプレビュー画像を確認しながら、アングル(カメラの位置・向き、倍率など)を決定する。したがって、撮影を行なうにあたって、表示部14の視認性は、非常に重要である。
一方で、撮影時において、カメラ10を、撮影者の目の高さから大きく離して構える場合があった。例えば、植物や小動物などを撮影する際には、カメラ10を地面近傍で構える。また、運動会のような混雑した場所では、人ごみの向こう側に位置する被写体を撮影するために、人ごみより上方に構える。このようにカメラ10が撮影者の目の高さから大きく離れるにも関わらず、表示部14を角度不変(例えばLCD画面38がカメラ光軸に直交する角度で固定)とすると、角度の関係で、表示部14に表示されるプレビュー画面が見えにくくなる場合が生じる。
そのため、従来でも、撮影者に対する表示部14の向きに応じて、表示部14を見やすい角度に調整できるように、表示部14を角度可変にしたカメラが提案されている。しかし、従来のカメラ10では、表示部14の角度を、手動で調整する構成であった。そのため、撮影者は、プレビュー画像を見てカメラ10の位置や向きを正確に調整する前に、まず、カメラ10をおおよその位置で構えてから、表示部14を見やすい角度に手動調整する必要があった。また、一度、表示部14の角度を調整した後でも、カメラ10の位置・向きが変更されるたびに、表示部14の角度を再調整する必要があり、非常に煩雑であった。
本実施形態では、こうした問題を低減するために、撮影者に対する表示部14の向きを取得し、その取得された向きに基づいて表示部14の角度を自動的に調整するようにしている。表示部14の向きの取得方法としては、種々の形態が考えられるが、本実施形態では、初期状態からのカメラ10の移動量に基づいて、表示部14の向きを取得している。
具体的に、本実施形態における表示部14の角度調整の流れについて図3、図4を参照して説明する。図3は、本実施形態における表示部14の角度調整の流れを示すフローチャートである。また、図4は、本実施形態で用いるパラメータを説明する図である。
本実施形態では、図4の左側に示すように、カメラ10(表示部14)と撮影者の目がほぼ同じ高さになるように構えた状態を初期状態と規定している。この初期状態になれば、撮影者は、カメラ10に設けられたリセットボタンを操作する(S10)。なお、リセットボタンは、専用のボタンを設けてもよいし、電源ボタンやレリーズボタンをリセットボタンとして用いてもよい。いずれにしても、初期状態において、所定の操作子が操作されるようにしておく。
リセットボタンが操作されれば、その時点での、垂直センサ36v、水平センサ36hでの測定値を取得する(S12)。すなわち、初期状態での、地面から表示部14までの垂直方向の距離Z0(垂直センサ36vの測定値)と、表示部14から撮影者までの水平方向の距離X0(水平センサ36hの測定値)を、取得する。取得できれば、この初期状態の測定値Z0,X0を、初期値としてメモリに記憶する(S14)。
初期値を得たあと所定時間が経過すれば(S16でYes)、地面から表示部14までの垂直距離Znを測定する(S18)。この測定値Znと初期値Z0との差分値|Zn−Z0|が、カメラ10の垂直方向への移動量となる。
ステップS20では、この移動量|Zn−Z0|が、閾値Zthを超過するか否かを判断する。閾値Zthは、予め設定される閾値であり、表示部14の視認性に変化を与え得る移動量の値が設定される。この閾値Zthは、固定値であってもよいが、水平距離X0が小さいほど小さくなる変動値としてもよい。水平距離X0が小さいほど、閾値Zthも小さくするのは、水平方向距離X0が小さいほど、移動量に対する視線角度αの変化度合いが大きくなり、視認性の変化度合いが大きくなるためである。
移動量が閾値Zth以下の場合は、カメラ10(表示部14)は、初期状態から殆ど移動していないと判断する。この場合、表示部14の角度が初期状態のままであっても、十分な視認性が得られるため、表示部14の角度調整を行なうことなく、ステップS16に戻る。
移動量が閾値Zthを超える場合には、撮影者に対する表示部14の向きを算出する(S22)。すなわち、移動量|Zn−Z0|および水平距離X0から、撮影者と表示部14との相対位置関係が分かる。メインCPU32は、この相対位置関係から、撮影者に対する表示部14の向き、具体的には、表示部14を見る撮影者の視線角度αを算出する。
視線角度αが算出できれば、メインCPU32は、撮影者の視線と表示部14との成す角度が略90度になるべく、駆動モータ42を駆動し、表示部14の角度を調整する(S24)。角度の調整が完了すればステップS16に戻り、以降、撮影モードが継続する限り、ステップS18〜S22を所定時間ごとに繰り返す。
以上の説明から明らかなとおり、本実施形態によれば、撮影者が特段の操作をしなくても、表示部14の角度が自動的に調整される。その結果、撮影者は、表示部14の角度、ひいては、表示部14の視認性を気にすることなく、被写体を集中して追うことができ、撮影動作をより簡易に行なうことができる。
なお、上記の流れは一例であり、最終的に、撮影者に対する表示部14の向きに応じて表示部14の角度が自動調整されるのであれば、その他の処理は適宜、変更されてもよい。例えば、本実施形態では、水平方向と垂直方向の両方の距離を測定しているが、少なくとも、垂直方向の距離さえ測定するのであれば、水平方向の距離測定は省略してもよい。撮影者と表示部14との水平方向の距離X0は、撮影者や撮影状況ごとのバラツキが少ないため、水平方向の距離X0に関しては、測定するのではなく、予め平均的な値を設定しておいてもよい。
また、本実施形態では、測距センサ36vの測定値の差分値をカメラ10(表示部14)の垂直方向の移動量として算出しているが、測距センサ36vに変えて、加速度センサを搭載し、その加速度センサでの測定値を二回積分した値を移動量として算出してもよい。
また、上述の実施形態では、表示部14のY軸周りの角度のみを調整したが、Z軸周りの角度も調整するようにしてもよい。この場合、垂直方向の移動量に加え、加速度センサなどを用いて水平方向(Y軸方向)の移動量も求める。そして、水平方向の移動量に応じて、表示部14のZ軸周りの角度も調整するようにしてもよい。
さらに、測距センサ36に加えて、角速度センサも搭載し、表示部14の移動量の他に、カメラ10の姿勢(Z軸周り、Y軸周りの角度)も検知するようにしてもよい。そして、表示部14と撮影者との相対位置関係およびカメラ10の姿勢に基づいて、表示部14の角度を調整するようにしてもよい。
次に、第二実施形態について説明する。図5は第二実施形態であるデジタルカメラ10の斜視図である。
このカメラ10の物理的構成は、第一実施形態のカメラ10とほぼ同じである。ただし、このカメラ10は、撮影者に対する表示部14の向き取得のために、測距センサ36の替わりに、背面カメラ50を用いる点で第一実施形態と相違している。
背面カメラ50は、その光軸がLCD画面に略直交する方向に延びるように、表示部14に設置される撮像系である。背面カメラ50は、表示部14の表面に設置されたレンズと、当該レンズを介して入力された被写界光を光電変換する撮像素子と、から構成される。そして、表示部14に設置されている関係上、この背面カメラ50では、主に撮影者が撮像されることになる。
この背面カメラ50で撮像された画像信号は、信号処理部20に送られる。信号処理部20は、この画像信号に対してA/D変換等の信号処理を施し、デジタルの画像データに変換する。メインCPU32は、この画像データを解析し、顔や目、頭や肩周辺など、人体の中でも特に特徴的な特徴部位を画像から抽出し、当該特徴部位の画像内における位置を算出する。そして、メインCPU32は、この特徴部位の画像内での位置から、撮影者に対する表示部14の向きを算出する。つまり、本実施形態では、背面カメラ50や、信号処理部20、メインCPU32が、撮影者に対する表示部14の向きを取得する向き取得手段として機能する。表示部14の向きが算出できれば、メインCPU32は、その向きに応じて、駆動モータ42を駆動し、表示部14の角度を調整する。
この表示部14の角度調整について、図6を参照して説明する。図6は、背面カメラ50で得られる画像内における撮影者の顔位置と表示部14の角度の調整方向との関係を示す図である。
図6の中央に図示するように、撮影者の顔が、背面カメラ50の画像の略中央に位置している場合、背面カメラ50の光軸上近傍に撮影者の顔が位置しているといえる。この場合、表示部14内での背面カメラ50の位置によって多少のずれがあるが、基本的には、表示部14は、撮影者の顔方向に向いており、撮影者は、表示部14のLCD画面38を良好に視認できると判断できる。したがって、この場合、表示部14の角度は、変更しなくてもよい。
一方、図6の上側に図示するように、撮影者の顔が画像の下側に位置している場合、撮影者の顔は、背面カメラ50の光軸より下側に位置していると判断できる。この場合、表示部14は、撮影者の顔より上側に向いており、撮影者は、表示部14のLCD画面38が見えにくいと推測できる。したがって、この場合、メインCPU32は、駆動モータ42を駆動して、表示部14が下向きになるように表示部14を回転(図5におけるA方向に回転)させる。
同様に、図6の下側に図示するように、撮影者の顔が画像の上側に位置している場合には、表示部14は、撮影者の顔より下側を向いていると推測できるため、メインCPU32は、表示部14が上向きになるように表示部14を回転(図5におけるB方向に回転)させる。
また、図6の左側に図示するように、撮影者の顔が、画像の右側に位置している場合、表示部14は、撮影者の顔より右側を向いていると推測できる。この場合には、表示部14が左向きになるように表示部14を回転(図5におけるD方向に回転)させる。また、図6の右側に図示するように、撮影者の顔が、画像の左側に位置している場合、表示部14は、撮影者の顔より左側を向いていると推測できる。この場合には、表示部14が右向きになるように表示部14を回転(図5におけるC方向に回転)させる。
このように、背面カメラ50での撮像画像を利用して撮影者に対する表示部14の向きを求めることにより、撮影者に特別な操作をさせることなく、表示部14の角度を自動的に調整できる。その結果、撮影者は、表示部14の角度を気にすることなく、被写体を集中して追うことができ、撮影動作をより簡易に行なうことができる。
なお、この表示部14の向き取得と表示部14の角度調整は、第一実施形態と同様に、撮影モードの間、所定時間ごとに繰り返し行なうことが望ましい。また、上記構成は、一例であり、撮像装置の背後を撮像する背面カメラ50で撮像された画像に基づいて表示部14の向きを取得し、得られた向きに応じて表示部14の角度を調整するのであれば、その他の構成は適宜、変更されてもよい。例えば、背面カメラ50は、表示部14ではなく、本体部12の背面に設置されてもよい。また、本実施形態では、表示部14の上下を反転しない場合を例に挙げて説明した。表示部14の可動範囲、特に上下方向の可動範囲をより広げるためには、表示部14および本体12がY方向にずれて位置するように、表示部14を、図2の状態から、Z軸周りに180度前後回転させることが望ましい。さらに、単にZ軸周りに180度回転させただけでは、LCD画面が、被写体側に向いてしまうので、Y軸周りにも180度前後回転させることが望ましい。Y軸周りに180度前後回転すると、表示部14の上下関係は、図2の状態から反転することになる。かかる状態でも、確実にZ方向距離Z0を取得するためには、測距センサを、表示部14の上面(図2において、垂直センサ36vの設置面とは反対側の面)にも設ける、あるいは、表示部14ではなく、本体部12の底面に設けることが望ましい。
また、これまでの説明は、いずれも、静止画を撮像するスチルカメラを例に挙げて行なったが、本願における表示部14の調整技術は、当然ながら、動画を撮影するビデオカメラに応用してもよい。
10 デジタルカメラ、12 本体部、14 表示部、16 撮像素子、18 撮像レンズ系、20 信号処理部、24 撮像系CPU、30 操作スイッチ群、32 メインCPU 、36 測距センサ、38 LCD画面、40 連結部材、42 駆動モータ、50 背面カメラ。
Claims (5)
- 少なくとも撮像機能を備えた本体部と、
前記本体部に対して角度可変に取り付けられた表示部と、
撮影者に対する前記表示部の向きを取得する向き取得手段と、
前記向き取得手段により取得された向き情報に基づいて、前記表示部の角度を調節する角度調整手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置であって、
前記向き取得手段は、前記撮影者と前記表示部との相対位置を取得し、取得された相対位置に基づいて前記撮影者に対する前記表示部の向きを算出する、ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項2に記載の撮像装置であって、
前記向き取得手段は、
前記撮影者に対する前記表示部が予め規定された位置関係になる初期状態において操作されるリセット操作子と、
前記リセット操作子が操作されてからの前記撮像装置の移動量算出に必要なパラメータを検知するセンサと、
前記センサで検知されたパラメータに基づいて、前記撮像装置の移動量を算出し、得られた移動量および前記規定された位置関係に基づいて前記撮影者と前記表示部との相対位置を算出する演算手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 請求項2または3に記載の撮像装置であって、
前記向き取得手段は、前記撮影者と前記表示部との相対位置に加え、さらに、前記撮像装置の姿勢も取得し、前記取得された相対位置および姿勢に基づいて前記撮影者に対する前記表示部の向きを算出する、ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置であって、
前記向き取得手段は、
前記撮像装置の背面側を撮像する背面用撮像手段と、
前記背面用撮像手段で撮像された画像内における撮影者の位置に基づいて、前記撮影者に対する前記表示部の向きを算出する演算手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
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JP2020088587A (ja) * | 2018-11-22 | 2020-06-04 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
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2011
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