JP2013137356A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】照明範囲を広くしたまま、照明光を強く照射したい領域を切り換えることのできる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置では、照明部3が照明光の照射方向が互いに交差する方向に向いた2つのLED光照射部3a、3bを備えている。撮像装置での手振れ等に応じて、照明光を強く照射したい領域を調整したい場合、照明用駆動制御部は、複数のLED光照射部3a、3b毎に駆動電流値を調整して複数のLED光照射部3a、3bにおける出射光量バランスを調整する。このため、アクチュエータを用いなくても、撮像装置からみて照明光を強く照射したい方向を変更し、調整することができる。
【選択図】図2
【解決手段】撮像装置では、照明部3が照明光の照射方向が互いに交差する方向に向いた2つのLED光照射部3a、3bを備えている。撮像装置での手振れ等に応じて、照明光を強く照射したい領域を調整したい場合、照明用駆動制御部は、複数のLED光照射部3a、3b毎に駆動電流値を調整して複数のLED光照射部3a、3bにおける出射光量バランスを調整する。このため、アクチュエータを用いなくても、撮像装置からみて照明光を強く照射したい方向を変更し、調整することができる。
【選択図】図2
Description
本発明は、照明光を出射する照明部を備えた撮像装置に関するものである。
デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話機等の撮像装置は、撮像光学系と、撮像光学系の光軸上に配置された撮像素子と、照明光を出射する照明部とを有しており、夜間等においては照明部から照明光を出射して撮像を行う。
かかる撮像装置に関して、アクチュエータ等を用いずに、照明光が照射される領域を切り換えることのできる構成が提案されている。例えば、照明部に2つのLED(発光ダイオード)光照射部を設け、撮像装置が手振れによって振れた際、2つのLED光照射部のうち、撮像装置が振れた側に位置するLED光照射部を点灯させる一方、反対側に位置するLED光照射部を消灯させるデジタルカメラが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の構成では、照明光を強く照射したい領域を切り換えるといっても、切り換えられる範囲は、2つのLED光照射部の離間距離分だけであるため、切り換えることのできる範囲が狭い。また、2つのLED光照射部のうち、一方のLED光照射部を点灯させる一方、他方のLED光照射部を消灯させるため、照明範囲が狭いという問題点がある。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、照明範囲を広くしたまま、照明光を強く照射したい領域を切り換えることのできる撮像装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、撮像光学系と、該撮像光学系の光軸上に配置された撮像素子と、照明光を出射する照明部と、該照明部を駆動制御する照明用駆動制御部と、を有する撮像装置であって、前記照明部は、前記照明光の照射方向が互いに異なる方向に向いた複数のLED光照射部を備え、前記照明用駆動制御部は、前記複数のLED光照射部毎に駆動電流値を個別に調整して当該複数のLED光照射部における出射光量バランスを調整可能であることを特徴とする。
本発明において、照明部は、照明光の照射方向が互いに異なる方向に向いた複数のLED光照射部を備えているため、照明光の照射方向が互いに平行な複数のLED光照射部を備えている構成と比較して、照明光の出射範囲が広い。また、照明光を強く照射したい領域を変更したい場合、照明用駆動制御部は、複数のLED光照射部毎に駆動電流値を個別に調整して複数のLED光照射部における出射光量バランスを調整するので、アクチュエータを用いなくても、撮像装置からみて照明光を強く照射したい方向を変更し、調整することができる。その際、複数のLED光照射部は、照明光の照射方向が互いに異なる方向に向いているため、照明光を強く照射したい方向を大きく変更し、調整することができる。
本発明において、撮像装置の振れを検出する振れ監視部を備え、前記照明用駆動制御部は、前記振れ監視部での監視結果に基づいて、前記複数のLED光照射部のうち、撮像装置が振れた側から遠い側に前記照射方向を向けるLED光照射部に対する駆動電流値を他のLED光照射部に対する駆動電流値より大とする構成を採用することができる。かかる構成によれば、手振れ等の振れによって撮像装置が振れた結果、撮像装置からみたとき、照明光を強く照射したい領域が位置する方向が変化するが、その場合でも、照明部が向いていた領域を中心に照明光を照射することができる。
この場合、前記振れ監視部での監視結果に基づいて、前記振れの方向とは逆方向に撮像領域を変位させる振れ補正手段を有していることが好ましい。かかる構成によれば、振れに起因する撮像品位の低下を防止することができる。
本発明において、前記照明用駆動制御部は、前記複数のLED光照射部を全て同一の駆動電流値で駆動するモードと、前記複数のLED光照射部のうち、一部のLED光照射部と他のLED光照射部とにおいて異なる駆動電流値で駆動するモードと、を実行することが好ましい。かかる構成によれば、複数のLED光照射部を全て同一の駆動電流値で駆動したモードの際に照明光が強く照射された領域を基準にして、一部のLED光照射部と他のLED光照射部とにおいて異なる駆動電流値で駆動するモードにおいて照明光が強く照射される領域を移動させることができる。
本発明において、前記照明用駆動制御部は、前記駆動電流値を連続的に調整可能であることが好ましい。かかる構成によれば、照明光を強く照射したい方向を連続的に移動させることができる。
本発明において、前記駆動電流値の調整前後において、前記複数のLED光照射部に供給する駆動電流値の総和が等しいことが好ましい。かかる構成によれば、被写体に対する照度を変動せずに、撮像装置からみて照明光を強く照射したい方向を変更することができる。
本発明において、前記駆動電流値の調整前後において、前記複数のLED光照射部から出射される光量の総和が等しいことが好ましい。かかる構成によれば、被写体に対する照度を変動せずに、撮像装置からみて照明光を強く照射したい方向を切り換えることができる。
本発明において、前記複数のLED光照射部の各々に配置されたLEDは、互いに異なる方向に光軸を向けている構成を採用することができる。
本発明において、前記複数のLED光照射部の各々に配置されたLEDは、互いに平行に光軸を向けており、当該LEDの前側には、前記LEDから出射された光を前記複数のLED光照射部において互いに異なる方向に偏向させる光学素子が配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、LEDを傾けなくても、複数のLED光照射部において照明光が照射される方向を相違させることができる。
本発明において、前記LED光照射部の数は2つであって、当該2つのLED光照射部からの照射方向で挟まれた領域において、照明光が強く照射される領域が切り換えられる構成を採用することができる。
本発明において、前記LED光照射部の数は3つであって、当該3つのLED光照射部の照射方向は、三角形の角に相当する方向に設定されていることが好ましい。かかる構成によれば、撮像装置からみて照明光を強く照射したい方向を前記三角形の範囲内で全方向に調整することができる。
本発明において、前記LED光照射部の数は4つであって、当該4つのLED光照射部の照射方向は、四角形の角に相当する方向に設定されていることが好ましい。かかる構成によれば、撮像装置からみて照明光を強く照射したい方向を前記四角形の範囲内で全方向に調整することができる。
本発明において、照明部は、照明光の照射方向が互いに異なる方向に向いた複数のLED光照射部を備えているため、照明光の照射方向が互いに平行な複数のLED光照射部を備えている構成と比較して、照明光の出射範囲が広い。また、照明光を強く照射したい領域を変更する場合、照明用駆動制御部は、複数のLED光照射部毎に駆動電流値を個別に調整して複数のLED光照射部における出射光量バランスを調整するので、アクチュエータを用いなくても、撮像装置からみて照明光を強く照射したい方向を変更し、調整することができる。その際、複数のLED光照射部は、照明光の照射方向が互いに異なる方向に向いているため、照明光を強く照射したい方向を大きく変更し、調整することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、互いに直交する3方向を各々X軸、Y軸、Z軸とし、光軸に沿う方向をZ軸とする。また、以下の説明では、各方向の振れのうち、X軸周りの回転は、いわゆるピッチング(縦揺れ)に相当し、Y軸周りの回転は、いわゆるヨーイング(横揺れ)に相当し、Z軸周りの回転は、いわゆるローリングに相当する。また、X軸の一方側には+Xを付し、他方側には−Xを付し、Y軸の一方側には+Yを付し、他方側には−Yを付し、Z軸の一方側(被写体側とは反対側)には+Zを付し、他方側(被写体側)には−Zを付してある。
[実施の形態1]
(全体構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る撮像装置を搭載した機器の説明図であり、図1(a)、(b)は、撮像装置の全体構成を模式的に示す説明図、および照明用駆動制御部等の構成例を示す説明図である。
(全体構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る撮像装置を搭載した機器の説明図であり、図1(a)、(b)は、撮像装置の全体構成を模式的に示す説明図、および照明用駆動制御部等の構成例を示す説明図である。
図1に示す撮像装置100は、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話機等の光学機器1000に搭載される。かかる光学機器1000において、撮像装置100は、撮像光学系1と、撮像光学系1の光軸L上に配置された撮像素子2と、撮像素子2での撮像データに基づいて画像データを生成する画像処理部5とを有しており、画像処理部5は、生成した画像データを表示データとして、光学機器1000に設けられた記録装置等に出力する。また、撮像装置100は、照明光を出射する照明部3と、照明部3を駆動制御する照明用駆動制御部4とを有している。
かかる光学機器1000において、撮影時にピッチングやヨーイング等の手振れ等の振れが発生すると、撮像画像に乱れが発生する。そこで、本形態の撮像装置100には、ジャイロスコープ等の振れ検出センサ61および検出部62からなる振れ監視部6が設けられており、かかる振れ監視部6において、検出部62は、振れ検出センサ61で検出結果に基づいて振れの方向、大きさ、振れの補正条件等を決定する。
また、撮像装置100では、撮像光学系1や撮像素子2が可動体81に搭載されているとともに、かかる可動体81を揺動させるアクチュエータからなる振れ補正手段8が構成されており、振れ補正手段8は、振れ監視部6での監視結果に基づいて、可動体81を振れとは反対側に揺動させて、手振れによって画像データがブレることを防止する。
なお、振れ監視部6としては、振れ検出センサ61を利用した方式の他、画像処理部5での画像変化の監視結果に基づいて振れを監視してもよい。また、振れ補正手段8としては、撮像光学系1や撮像素子2を搭載した可動体81を揺動させることにより撮像領域を移動させるスイング方式の他、撮像光学系1の光軸Lに直交する方向への平行移動や、撮像素子2の光軸Lに直交する方向への平行移動により、撮像領域を移動させるシフト方式を採用してもよい。また、振れ補正手段8としては、画像処理部5で生成した画像データのうち、表示データとして出力するデータを、振れ監視部6での監視結果に基づいて変更することによって、撮像領域を移動させる方式を採用してもよい。
また、本形態の撮像装置100では、以下に説明するように、振れ監視部6での監視結果に基づいて、照明部3から出射される照明光が強く照射される方向を調整して、手振れ等によって、撮像したい被写体が露光不足としてなることを防止する。
(照明部3および照明用駆動制御部4の構成)
図2は、本発明の実施の形態1に係る撮像装置100に用いた照明部3の説明図であり、照明部3に用いた2つのLED光照射部からの出射光量バランスを切り換えた様子を示す説明図である。図3は、本発明の実施の形態1に係る撮像装置100に用いた照明部3において照明光が強く照射される方向を切り換える様子を示す説明図である。なお、図2(a)、(b)、(c)および図3(a)、(b)、(c)の各々は、後述する第1モード、第2モード、および第3モードを示し、各々の下側の図は、LED光照射部から照明光が出射される様子をY軸方向からみた様子を示してあり、上側の図にはLED光照射部から照明光が出射される様子をZ軸方向からみた様子を示してある。
図2は、本発明の実施の形態1に係る撮像装置100に用いた照明部3の説明図であり、照明部3に用いた2つのLED光照射部からの出射光量バランスを切り換えた様子を示す説明図である。図3は、本発明の実施の形態1に係る撮像装置100に用いた照明部3において照明光が強く照射される方向を切り換える様子を示す説明図である。なお、図2(a)、(b)、(c)および図3(a)、(b)、(c)の各々は、後述する第1モード、第2モード、および第3モードを示し、各々の下側の図は、LED光照射部から照明光が出射される様子をY軸方向からみた様子を示してあり、上側の図にはLED光照射部から照明光が出射される様子をZ軸方向からみた様子を示してある。
図1(b)に示すように、本形態の撮像装置100において、照明部3は、複数のLED光照射部として、2つのLED光照射部3a、3bを備えており、照明用駆動制御部4は、振れ監視部6での監視結果に基づいて、複数のLED光照射部3a、3b毎に駆動電流値を調整して複数のLED光照射部3a、3bにおける出射光量バランスを調整可能である。
本形態において、照明用駆動制御部4は、例えば、LED光照射部3aに流す電流Ia、およびLED光照射部3bに流す電流Ibを各々個別に調整できる電流ドライバー4a、および電流ドライバー4bを有しており、振れ監視部6での監視結果に基づいて、2つのLED光照射部3a、3bに流す電流Ia、Ibを各々個別に調整する。
例えば、照明用駆動制御部4は、第1モードでは、LED光照射部3aに流す電流をIa、およびLED光照射部3bに流す電流Ibを同じ値に調整する。これに対して、照明用駆動制御部4は、第2モードでは、LED光照射部3aに流す電流IaをLED光照射部3bに流す電流Ibより大とするような調整を行い、第3モードでは、LED光照射部3aに流す電流IaをLED光照射部3bに流す電流Ibより小となるような調整を行う。なお、LED光照射部3aに用いたLED30a、および光照射部3bに用いたLED30bに対しては、スイッチング33が直列に接続しており、かかるスイッチング33によって、LED光照射部3aに用いたLED30a、および光照射部3bに用いたLED30bに駆動電流を供給されるタイミングが制御される。
図2に示すように、撮像装置100において、2つのLED光照射部3a、3bは、照明光の照射方向La、Lbが異なる方向に向いている。より具体的には、まず、2つのLED光照射部3a、3bは、照明光が出射される側からみたとき、撮像装置100のX軸方向(横方向)およびY軸方向(縦方向)に対して斜め方向に延在する線上に配置されている。本形態では、LED光照射部3aは、照明部3の中心からみて、X軸方向の他方側−XかつY軸方向の他方側−Yに配置され、LED光照射部3bは、照明部3の中心からみて、X軸方向の一方側+XかつY軸方向の一方側+Yに配置されている。
また、2つのLED光照射部3a、3bに用いたLED30a、30bは、発光面が斜めに傾いており、かつ、LED30a、30bが傾いている方向が逆である。このため、2つのLED光照射部3a、3bは、照明光の照射方向La、Lbが相反する方向に向いている。本形態では、LED光照射部3aの照射方向Laは、Z軸方向の他方側−ZからみてX軸方向の他方側−Xに斜めに傾いており、LED光照射部3bの照射方向Lbは、Z軸方向の他方側−ZからみてX軸方向の一方側+Xに斜めに傾いている。
このため、図2(a)に示す第1モードにおいて、LED光照射部3a、3bに流す電流Ia、Ibを同じレベルとしたとき、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)である。
これに対して、図2(b)に示す第2モードにおいて、LED光照射部3a、3bに流す電流Ia、Ibを、Ia>Ibとすると、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の他方側−XかつY軸方向の他方側−Yにずれた位置となる。
また、図2(c)に示す第3モードにおいて、LED光照射部3a、3bに流す電流Ia、Ibを、Ia<Ibとすると、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の一方側+XかつY軸方向の一方側+Yにずれた位置となる。
従って、図3を参照して以下に説明するように、振れ監視部6での監視結果に基づいて、照明部3から出射される照明光が強く照射される方向を調整することができ、手振れ等によって、撮像したい被写体が露光不足としてなることを防止することができる。
より具体的には、通常時には、図3(a)に示すように、照明用駆動制御部4は、第1モードにして、LED光照射部3a、3bのLED30a、30bの双方に対して同レベルの電流Ia、Ibを供給する。この場合、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)である。
これに対して、手振れが発生して、図3(b)に示すように、撮像装置100がX軸方向の一方側+Xあるいはそれに近い方向に傾いたときには、図1に示す振れ監視部6での監視結果に基づいて、振れ補正手段8は、撮像領域を振れと反対側に移動させるとともに、照明用駆動制御部4は、第2モードに移行させる。かかる第2モードにおいて、照明用駆動制御部4は、撮像装置100が振れた側から遠い側に照射方向Laを向けるLED光照射部3aのLED30aに対して高レベルの電流Iaを供給し、撮像装置100が振れた側に近い側に照射方向Laを向けるLED光照射部3bのLED30bに対して低レベルの電流Ibを供給する。従って、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の他方側−XかつY軸方向の他方側−Yにずれた位置となり、振れ補正後に撮像光学系1が向いている方向に照明光が強く照射される。
また、手振れが発生して、図3(c)に示すように、撮像装置100がX軸方向の他方側−Xあるいはそれに近い方向に傾いたときには、図1に示す振れ監視部6での監視結果に基づいて、振れ補正手段8は、撮像領域を振れと反対側に移動させるとともに、照明用駆動制御部4は、第3モードに移行させる。かかる第3モードにおいて、照明用駆動制御部4は、撮像装置100が振れた側に近い側に照射方向Laを向けるLED光照射部3aのLED30aに対して低レベルの電流値Iaを供給し、撮像装置100が振れた側から遠い側にLED光照射部3bのLED30bに対して高レベルの電流Ibを供給する。従って、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の一方側+XかつY軸方向の一方側+Yにずれた位置となり、振れ補正後に撮像光学系1が向いている方向に照明光が強く照射される。
なお、図示を省略するが、手振れが発生して、撮像装置100がY軸方向の一方側+Yに傾いたときには、図1に示す振れ監視部6での監視結果に基づいて、振れ補正手段8は、撮像領域を振れと反対側(Y軸方向の他方側−Y)に移動させるとともに、照明用駆動制御部4は、第2モードに移行させる。その結果、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の他方側−XかつY軸方向の他方側−Yにずれた位置となり、振れ補正後に撮像光学系1が向いている方向に照明光が強く照射される。また、撮像装置100がY軸方向の他方側−Yに傾いたときには、図1に示す振れ監視部6での監視結果に基づいて、振れ補正手段8は、撮像領域を振れと反対側(Y軸方向の一方側+Y)に移動させるとともに、照明用駆動制御部4は、第3モードに移行させる。その結果、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の一方側+XかつY軸方向の一方側+Yにずれた位置となり、振れ補正後に撮像光学系1が向いている方向に照明光が強く照射される。また、撮像装置100がX軸方向およびY軸方向の双方に傾いたときにも、振れ補正後に撮像光学系1が向いている方向に照明光が強く照射することができる。
ここで、照明用駆動制御部4は、LED光照射部3a、3bに供給する電流Ia、Ibの値(駆動電流値)を連続的に調整可能である。また、本形態において、駆動電流値の調整前後において、複数のLED光照射部3a、3bに供給する電流Ia、Ibの値の総和(駆動電流値の総和)が等しい構成、あるいは、駆動電流値の調整前後において、複数のLED光照射部3a、3bから出射される光量の総和が等しい構成が採用されている。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の撮像装置100では、照明部3が照明光の照射方向が互いに交差する方向に向いた2つのLED光照射部3a、3bを備えているため、照明光の照射方向が互いに平行な複数のLED光照射部3a、3bを備えている構成と比較して、照明光の出射範囲が広く、照明領域が広い。
以上説明したように、本形態の撮像装置100では、照明部3が照明光の照射方向が互いに交差する方向に向いた2つのLED光照射部3a、3bを備えているため、照明光の照射方向が互いに平行な複数のLED光照射部3a、3bを備えている構成と比較して、照明光の出射範囲が広く、照明領域が広い。
また、照明光を強く照射したい領域を変更したい場合、照明用駆動制御部4は、複数のLED光照射部3a、3b毎に駆動電流値を個別に調整して複数のLED光照射部3a、3bにおける出射光量バランスを調整するので、アクチュエータを用いなくても、撮像装置100からみて照明光を強く照射したい方向を変更し、調整することができる。その際、複数のLED光照射部3a、3bは、照明光の照射方向La、Lbが互いに交差する方向に向いているため、照明光を強く照射したい方向を大きく変更し、調整することができる。
また、本形態の撮像装置100では、振れ監視部6での監視結果に基づいて、撮像装置100が振れた側から遠い側に照射方向を向けるLED光照射部に対する駆動電流値を他のLED光照射部に対する駆動電流値より大とするため、手振れ等の振れによって撮像装置100が振れても、照明部3が手振れ前に向いていた領域に照明光を強く照射することができる。また、本形態では、振れ補正手段8は、振れ監視部6での監視結果に基づいて、振れの方向とは逆方向に撮像領域を変位させるため、手振れに起因する撮像品位の低下を防止することができる。
また、照明用駆動制御部4は、複数のLED光照射部3a、3bを全て同一の駆動電流値で駆動する第1モードと、複数のLED光照射部3a、3bのうち、一部のLED光照射部と他のLED光照射部とにおいて異なる駆動電流値で駆動するモード(第2モードおよび第3モード)とを実行する。このため、第1モードの際に照明光が強く照射された領域を基準にして、第2モードおよび第3モードにおいて照明光が強く照射される領域を移動させることができる。
また、照明用駆動制御部4では、駆動電流値の切り換え前後において、複数のLED光照射部3a、3bに供給する駆動電流値の総和が等しいので、駆動電流値の総量を変動させずに、撮像装置からみて照明光を強く照射したい方向を変更し、調整することができる。また、駆動電流値の切り換え前後において、複数のLED光照射部3a、3bから出射される光量の総和が等しい構成を採用した場合には、照明光の総和を変動させずに、撮像装置からみて照明光を強く照射したい方向を変更し、調整することができる、さらに、照明用駆動制御部4は、LED光照射部3a、3bに供給する電流Ia、Ibの値(駆動電流値)を連続的に調整可能であるため、照明光が強く照射される領域を連続的に移動させることができる。
また、本形態において、2つのLED光照射部3a、3bは、撮像装置100の横方向(X軸方向)および縦方向(Y軸方向)に対して斜めの方向に延在する線上に照明光を出射する。また、2つのLED光照射部3a、3bから照明光が出射される方向が異なっている。このため、撮像装置100からみて照明光を強く照射したい方向を、2つのLED光照射部3a、3bから照明光が出射される方向で挟まれた範囲で2つのLED光照射部3a、3bが配置されている斜め方向に変更し、調整することができる。
[実施の形態2]
図4は、本発明の実施の形態2に係る撮像装置100に用いた照明部3の説明図である。なお、図4(a)、(b)、(c)の各々は、第1モード、第2モード、および第3モードを示し、各々の下側の図は、LED光照射部から照明光が出射される様子をY軸方向からみた様子を示してあり、上側の図にはLED光照射部から照明光が出射される様子をZ軸方向からみた様子を示してある。また、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図4は、本発明の実施の形態2に係る撮像装置100に用いた照明部3の説明図である。なお、図4(a)、(b)、(c)の各々は、第1モード、第2モード、および第3モードを示し、各々の下側の図は、LED光照射部から照明光が出射される様子をY軸方向からみた様子を示してあり、上側の図にはLED光照射部から照明光が出射される様子をZ軸方向からみた様子を示してある。また、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図4(a)に示すように、本形態の撮像装置100においても、実施の形態1と同様、照明部3は、複数のLED光照射部として、2つのLED光照射部3a、3bを備えている。かかるLED光照射部3a、3bにおいて、照明光の照射方向La、Lbを異なる方向に設定するにあたって、実施の形態1では、2つのLED光照射部3a、3bに用いたLED30a、30bの発光面が斜めに傾いた構成を採用している。これに対して、本形態では、LED30a、30bの出射光軸は平行であり、かかるLED30a、30bの前側には、LED30a、30bから出射された光を偏向させる凸レンズや凹レンズ等の光学素子35が配置されている。また、LED30a、30bは、光学素子35の異なる位置に光を入射させる。このため、2つのLED光照射部3a、3bは、照明光の照射方向La、Lbが互いに交差する方向に向いている。より具体的には、LED光照射部3aの照射方向Laは、Z軸方向の他方側−ZからみてX軸方向の他方側−Xに斜めに傾いており、LED光照射部3bの照射方向Lbは、Z軸方向の他方側−ZからみてX軸方向の一方側+Xに斜めに傾いている。
このように構成した撮像装置100においても、通常時には、図4(a)に示すように、照明用駆動制御部4は、第1モードにして、LED光照射部3a、3bのLED30a、30bの双方に対して同レベルの駆動電流値Ia、Ibを供給する。この場合、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)である。
これに対して、手振れが発生して、図4(b)に示すように、撮像装置100がX軸方向の一方側+Xあるいはそれに近い方向に傾いたときには、図1に示す振れ監視部6での監視結果に基づいて、振れ補正手段8は、撮像領域を振れと反対側に移動させるとともに、照明用駆動制御部4は、第2モードに移行させる。かかる第2モードにおいて、照明用駆動制御部4は、LED光照射部3aのLED30aに対して高レベルの電流Iaを供給し、LED光照射部3bのLED30bに対して低レベルの電流Ibを供給する。従って、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の他方側−XかつY軸方向の他方側−Yにずれた位置となり、振れ補正後に撮像光学系1が向いている方向に照明光が強く照射される。
また、手振れが発生して、図4(c)に示すように、撮像装置100がX軸方向の他方側−Xあるいはそれに近い方向に傾いたときには、図1に示す振れ監視部6での監視結果に基づいて、振れ補正手段8は、撮像領域を振れと反対側に移動させるとともに、照明用駆動制御部4は、第3モードに移行させる。かかる第3モードにおいて、照明用駆動制御部4は、LED光照射部3aのLED30aに対して低レベルの電流Iaを供給し、LED光照射部3bのLED30bに対して高レベルの電流Ibを供給する。従って、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の一方側+XかつY軸方向の一方側+Yにずれた位置となり、振れ補正後に撮像光学系1が向いている方向に照明光が強く照射される。
それ故、本形態でも、実施の形態1と同様、照明光を強く照射したい領域を変更し、調整することのできる範囲が広く、かつ、切り換え前後において広い範囲を照明することができる等、実施の形態1と同様な効果を奏する。
また、本形態では、LED30a、30bから出射された光を偏向させる光学素子35が配置されているため、LED30a、30bを傾けなくても、2つのLED光照射部3a、3bの照射方向La、Lbを互いに異なる方向に向かせることができる。それ故、LED30a、30bを配置するのに手間のかかる位置合わせが不要である等の効果を奏する。
[実施の形態3]
図5は、本発明の実施の形態3に係る撮像装置100に用いた照明部3の説明図であり、図5(a)、(b)、(c)、(d)には、第1モード、第2モード、第3モード、および第4モードにおいてLED光照射部から照明光が出射される様子をZ軸方向からみた様子を示してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図5は、本発明の実施の形態3に係る撮像装置100に用いた照明部3の説明図であり、図5(a)、(b)、(c)、(d)には、第1モード、第2モード、第3モード、および第4モードにおいてLED光照射部から照明光が出射される様子をZ軸方向からみた様子を示してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
実施の形態1、2では、2つのLED光照射部3a、3bを用いたが、図5(a)に示すように、3つのLED光照射部3a、3b、3cを用い、3つのLED光照射部3a、3b、3cからの照射方向を三角形の角に相当する方向に設定してもよい。この場合、LED光照射部3aに供給する電流Ia、LED光照射部3bに供給する電流Ib、LED光照射部3cに供給する電流Icのバランスを調整すれば、以下に説明するように、撮像装置100からみて照明光を強く照射したい方向を前記三角形の範囲内で全方向に調整することができる。
まず、第1モードでは、LED光照射部3a、3b、3cのLED30a、30b、30cのいずれにも同一レベルの電流Ia、Ib、Icを供給する。この場合、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)である。
これに対して、手振れが発生して、撮像装置100がX軸方向の一方側+XおよびY軸方向の一方側+Y、あるいはそれに近い方向に傾いたときには、図1に示す振れ監視部6での監視結果に基づいて、振れ補正手段8は、撮像領域を振れと反対側に移動させるとともに、照明用駆動制御部4は、図5(b)に示す第2モードに移行させる。かかる第2モードにおいて、照明用駆動制御部4は、撮像装置100が振れた側に近い側に照射方向を向けるLED光照射部3cのLED30cに対して低レベルの電流Icを供給し、撮像装置100が振れた側から遠い側に照射方向を向けるLED光照射部3aのLED30aに対して中レベルの電流Iaを供給し、撮像装置100が振れた側から遠い側に照射方向を向けるLED光照射部3bのLED30bに対して高レベルの電流Ibを供給する。従って、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の他方側−XかつY軸方向の他方側−Yにずれた位置となり、振れ補正後に撮像光学系1が向いている方向に照明光が強く照射される。
また、手振れが発生して、撮像装置100がX軸方向の一方側+XおよびY軸方向の他方側−Y、あるいはそれに近い方向に傾いたときには、図1に示す振れ監視部6での監視結果に基づいて、振れ補正手段8は、撮像領域を振れと反対側に移動させるとともに、照明用駆動制御部4は、図5(c)に示す第3モードに移行させる。かかる第3モードにおいて、照明用駆動制御部4は、撮像装置100が振れた側に近い側に照射方向を向けるLED光照射部3aのLED30aに対して低レベルの電流Iaを供給し、撮像装置100が振れた側から遠い側に照射方向を向けるLED光照射部3bのLED30bに対して中レベルの電流Ibを供給し、撮像装置100が振れた側から遠い側に照射方向を向けるLED光照射部3cのLED30cに対して高レベルの電流Icを供給する。従って、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の他方側−XかつY軸方向の一方側+Yにずれた位置となり、振れ補正後に撮像光学系1が向いている方向に照明光が強く照射される。
また、手振れが発生して、撮像装置100がX軸方向の他方側−XおよびY軸方向の他方側−Y、あるいはそれに近い方向に傾いたときには、図1に示す振れ監視部6での監視結果に基づいて、振れ補正手段8は、撮像領域を振れと反対側に移動させるとともに、照明用駆動制御部4は、図5(d)に示す第4モードに移行させる。かかる第4モードにおいて、照明用駆動制御部4は、撮像装置100が振れた側に近い側に照射方向を向けるLED光照射部3bのLED30bに対して低レベルの電流Ibを供給し、撮像装置100が振れた側から遠い側に照射方向を向けるLED光照射部3cのLED30cに対して中レベルの電流Icを供給し、撮像装置100が振れた側から遠い側に照射方向を向けるLED光照射部3aのLED30aに対して高レベルの駆動電流値Iaを供給する。従って、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の一方側+XかつY軸方向の一方側+Yにずれた位置となり、振れ補正後に撮像光学系1が向いている方向に照明光が強く照射される。
[実施の形態4]
図6は、本発明の実施の形態4に係る撮像装置100に用いた照明部3の説明図であり、図6(a)、(b)、(c)、(d)、(e)には、第1モード、第2モード、第3モード、第4モードおよび第5モードにおいてLED光照射部から照明光が出射される様子をZ軸方向からみた様子を示してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図6は、本発明の実施の形態4に係る撮像装置100に用いた照明部3の説明図であり、図6(a)、(b)、(c)、(d)、(e)には、第1モード、第2モード、第3モード、第4モードおよび第5モードにおいてLED光照射部から照明光が出射される様子をZ軸方向からみた様子を示してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
実施の形態1、2では2つのLED光照射部3a、3bを用い、実施の形態3では3つのLED光照射部3a、3b、3cを用いたが、図6(a)に示すように、4つのLED光照射部3a、3b、3c、3dを用い、4つのLED光照射部3a、3b、3c、3dからの照射方向を四角形の角に相当する方向に設定してもよい。この場合、LED光照射部3aに供給する電流Ia、LED光照射部3bに供給する電流Ib、LED光照射部3cに供給する電流Ic、LED光照射部3dに供給する電流Idのバランスを調整すれば、以下に説明するように、撮像装置100からみて照明光を強く照射したい方向を前記四角形の範囲内で全方向に調整することができる。
まず、第1モードでは、LED光照射部3a、3b、3c、3dのLED30a、30b、30c、30dのいずれにも中レベルの電流値Ia、Ib、Ic、Idを供給する。この場合、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)である。
これに対して、手振れが発生して、撮像装置100がX軸方向の一方側+XおよびY軸方向の他方側−Y、あるいはそれに近い方向に傾いたときには、図1に示す振れ監視部6での監視結果に基づいて、振れ補正手段8は、撮像領域を振れと反対側に移動させるとともに、照明用駆動制御部4は、図6(b)に示す第2モードに移行させる。かかる第2モードにおいて、照明用駆動制御部4は、撮像装置100が振れた側に近い側に照射方向を向けるLED光照射部3aのLED30aに対して低レベルの電流Iaを供給し、撮像装置100が振れた側から遠い側に照射方向を向けるLED光照射部3b、3dのLED30b、30dに対して中レベルの電流Ib、Idを供給し、撮像装置100が振れた側から最も遠い側に照射方向を向けるLED光照射部3cのLED30cに対して高レベルの電流Icを供給する。従って、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の他方側−XかつY軸方向の一方側+Yにずれた位置となり、振れ補正後に撮像光学系1が向いている方向に照明光が強く照射される。
また、手振れが発生して、撮像装置100がX軸方向の一方側+XおよびY軸方向の一方側+Y、あるいはそれに近い方向に傾いたときには、図1に示す振れ監視部6での監視結果に基づいて、振れ補正手段8は、撮像領域を振れと反対側に移動させるとともに、照明用駆動制御部4は、図6(c)に示す第3モードに移行させる。かかる第3モードにおいて、照明用駆動制御部4は、撮像装置100が振れた側に近い側に照射方向を向けるLED光照射部3dのLED30dに対して低レベルの電流Idを供給し、撮像装置100が振れた側から遠い側に照射方向を向けるLED光照射部3a、3cのLED30a、30cに対して中レベルの電流Ia、Icを供給し、撮像装置100が振れた側から最も遠い側に照射方向を向けるLED光照射部3bのLED30bに対して高レベルの電流値Ibを供給する。従って、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の他方側−XかつY軸方向の他方側−Yにずれた位置となり、振れ補正後に撮像光学系1が向いている方向に照明光が強く照射される。
また、手振れが発生して、撮像装置100がX軸方向の他方側−XおよびY軸方向の一方側+Y、あるいはそれに近い方向に傾いたときには、図1に示す振れ監視部6での監視結果に基づいて、振れ補正手段8は、撮像領域を振れと反対側に移動させるとともに、照明用駆動制御部4は、図6(d)に示す第4モードに移行させる。かかる第4モードにおいて、照明用駆動制御部4は、撮像装置100が振れた側に近い側に照射方向を向けるLED光照射部3cのLED30cに対して低レベルの電流Icを供給し、撮像装置100が振れた側から遠い側に照射方向を向けるLED光照射部3b、3dのLED30b、30dに対して中レベルの電流Ib、Idを供給し、撮像装置100が振れた側から最も遠い側に照射方向を向けるLED光照射部3aのLED30aに対して高レベルの電流Iaを供給する。従って、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の一方側+XかつY軸方向の他方側−Yにずれた位置となり、振れ補正後に撮像光学系1が向いている方向に照明光が強く照射される。
また、手振れが発生して、撮像装置100がX軸方向の他方側−XおよびY軸方向の他方側−Y、あるいはそれに近い方向に傾いたときには、図1に示す振れ監視部6での監視結果に基づいて、振れ補正手段8は、撮像領域を振れと反対側に移動させるとともに、照明用駆動制御部4は、図6(e)に示す第5モードに移行させる。かかる第5モードにおいて、照明用駆動制御部4は、撮像装置100が振れた側に近い側に照射方向を向けるLED光照射部3bのLED30bに対して低レベルの電流Ibを供給し、撮像装置100が振れた側から遠い側に照射方向を向けるLED光照射部3a、3cのLED30a、30cに対して中レベルの電流Ia、Icを供給し、撮像装置100が振れた側から最も遠い側に照射方向を向けるLED光照射部3dのLED30dに対して高レベルの電流Idを供給する。従って、照明光が強く照射される領域は、撮像装置100の正面(撮像装置100からみてZ軸方向の他方側−Z)からX軸方向の一方側+XかつY軸方向の一方側+Yにずれた位置となり、振れ補正後に撮像光学系1が向いている方向に照明光が強く照射される。
[他の実施の形態]
上記実施の形態では、手振れ等に応じて、照明光を切り換えたが、手振れ補正を行わずに撮像する際でも、例えば、照明光を強く照射したい領域を切り換えて照明効果を演出したい場合等に本発明を適用してもよい。
上記実施の形態では、手振れ等に応じて、照明光を切り換えたが、手振れ補正を行わずに撮像する際でも、例えば、照明光を強く照射したい領域を切り換えて照明効果を演出したい場合等に本発明を適用してもよい。
また、上記実施の形態では、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話機等の撮像装置を例示したが、赤外線監視カメラ等の撮像装置において、照明光を強く照射したい領域を切り換えて監視範囲を移動する場合等に本発明を適用してもよい。
また、実施の形態1、2では、2つのLED光照射部3a、3bは、撮像装置100の横方向(X軸方向)および縦方向(Y軸方向)に対して斜めの方向に延在する線上に照明光を出射したが、撮像装置100の横方向(X軸方向)、あるいは縦方向(Y軸方向)に延在する線上に照明光を出射してもよい。
上記実施の形態において、照明用駆動制御部4は、複数のLED光照射部に供給する電流の値(駆動電流値)を連続的に調整可能であったが、駆動電流値を断続的に調整する構成を採用してもよい。
また、上記実施の形態においては、駆動電流値の調整前後において、LED光照射部に供給する電流の総和(駆動電流値の総和)が等しい構成、あるいは、駆動電流値の調整前後において、LED光照射部から出射される光量の総和が等しい構成を採用したが、駆動電流値の調整前後において、LED光照射部に供給する駆動電流値の総和が異なる構成や、駆動電流値の調整前後において、LED光照射部から出射される光量の総和が異なる構成を採用してもよい。
1 撮像光学系
2 撮像素子
3 照明部
3a〜3d LED光照射部
4 照明用駆動制御部
5 画像処理部
6 振れ監視部
8 振れ補正手段
30a〜30d LED
35 光学素子
100 撮像装置
1000 光学機器
2 撮像素子
3 照明部
3a〜3d LED光照射部
4 照明用駆動制御部
5 画像処理部
6 振れ監視部
8 振れ補正手段
30a〜30d LED
35 光学素子
100 撮像装置
1000 光学機器
Claims (12)
- 撮像光学系と、該撮像光学系の光軸上に配置された撮像素子と、照明光を出射する照明部と、該照明部を駆動制御する照明用駆動制御部と、を有する撮像装置であって、
前記照明部は、前記照明光の照射方向が互いに異なる方向に向いた複数のLED光照射部を備え、
前記照明用駆動制御部は、前記複数のLED光照射部毎に駆動電流値を個別に調整して当該複数のLED光照射部における出射光量バランスを調整可能であることを特徴とする撮像装置。 - 撮像装置の振れを検出する振れ監視部を備え、
前記照明用駆動制御部は、前記振れ監視部での監視結果に基づいて、前記複数のLED光照射部のうち、撮像装置が振れた側から遠い側に前記照射方向を向けるLED光照射部に対する駆動電流値を他のLED光照射部に対する駆動電流値より大とすることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記振れ監視部での監視結果に基づいて、前記振れの方向とは逆方向に撮像領域を変位させる振れ補正手段を有していることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記照明用駆動制御部は、前記複数のLED光照射部を全て同一の駆動電流値で駆動するモードと、前記複数のLED光照射部のうち、一部のLED光照射部と他のLED光照射部とにおいて異なる駆動電流値で駆動するモードと、を実行することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の撮像装置。
- 前記照明用駆動制御部は、前記駆動電流値を連続的に調整可能であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の撮像装置。
- 前記駆動電流値の切り換え前後において、前記複数のLED光照射部に供給する駆動電流値の総和が等しいことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の撮像装置。
- 前記駆動電流値の調整前後において、前記複数のLED光照射部から出射される光量の総和が等しいことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の撮像装置。
- 前記複数のLED光照射部の各々に配置されたLEDは、互いに異なる方向に光軸を向けていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の撮像装置。
- 前記複数のLED光照射部の各々に配置されたLEDは、互いに平行に光軸を向けており、当該LEDの前側には、前記LEDから出射された光を前記複数のLED光照射部において互いに異なる方向に偏向させる光学素子が配置されていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の撮像装置。
- 前記LED光照射部の数は2つであって、
当該2つのLED光照射部からの照射方向で挟まれた領域において、照明光が強く照射される領域が可変であることを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の撮像装置。 - 前記LED光照射部の数は3つであって、
当該3つのLED光照射部の照射方向は、三角形の角に相当する方向に設定され、
当該3つのLED光照射部からの照射方向で囲まれた領域において、照明光が強く照射される領域が可変であることを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の撮像装置。 - 前記LED光照射部の数は4つであって、
当該4つのLED光照射部の照射方向は、四角形の角に相当する方向に設定され、
当該4つのLED光照射部からの照射方向で囲まれた領域において、照明光が強く照射される領域が可変であることを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の撮像装置。
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Cited By (2)
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- 2011-12-28 JP JP2011287201A patent/JP2013137356A/ja active Pending
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