JP6381416B2 - 撮像装置、撮像装置の制御方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Description
表示部101は、表示手段の一例であって、画像や各種情報を表示する。シャッターボタン102は、ユーザが撮影指示を行うためのボタンである。モード切替スイッチ103は、ユーザが各種モードを切替えるためのスイッチである。コネクタ104は、外部機器と通信するための接続ケーブル105を繋げるための接続部である。
電源スイッチ109は、電源オン、電源オフを切替えるための押しボタンである。記録媒体110は、メモリカードやハードディスクなどである。記録媒体スロット111は、記録媒体110を格納する。記録媒体スロット111に格納された記録媒体110は、デジタルカメラ100との間で通信が可能になり、画像データを記録したり、再生したりすることができる。記録媒体スロット111は蓋112によって閉塞される。
デジタルカメラ100は、レンズユニット201とカメラ本体202とを有している。レンズユニット201は、カメラ本体202に対して装着手段として装着部203を介して着脱自在に装着される。
第1レンズ群204は、レンズユニット201の先端に配置され、光軸方向OAに沿って進退可能に保持される。絞り205は、開口径が調整可能に構成される。第2レンズ群206は、絞り205と共に光軸方向に進退可能に保持される。フォーカスレンズ群(以下、フォーカスレンズという)207は、光軸方向に沿って進退可能に保持される。第1レンズ群204、第2レンズ群206およびフォーカスレンズ207により撮影光学系を構成する。
シャッター213は、レンズユニット201を通して照射される光を必要に応じて遮光する。撮像部214は、撮像手段の一例であって、被写体像を電気信号に変換するCMOS素子などで構成される撮像素子である。撮像部214は、一部の画素にデフォーカス量を検出可能な画素、すなわち位相差検出用画素を有しており、撮像面位相差AFが可能である。具体的には、撮像部214は、撮影光学系の射出瞳の全域を通る光束を各々が受光して被写体像を生成する複数の撮影用画素を有する。また、撮像部214は、各々が撮影光学系の異なる射出瞳の領域を通る光束を受光する複数の位相差検出用画素を有する。複数の位相差検出用画素は全体として撮影光学系の射出瞳の全域を通る光束を受光することができる。
システム制御部218は、デジタルカメラ100全体を制御する。システム制御部218は不揮発性メモリ223に記録されたプログラムを実行することで、後述する各フローチャートの処理を実現する。例えば、システム制御部218は、位相差焦点検出部219およびコントラスト焦点検出部220の何れかの焦点検出部に切替えたり、位相差焦点検出部219により焦点検出を行う条件であるか否かをユーザに通知したりする。システム制御部218は、制御手段および通知手段の一例に対応する。システムメモリ224は、例えばRAMを用いることができる。システムメモリ224は、システム制御部218の動作用の定数、変数、不揮発性メモリ223から読み出したプログラムなどが展開される。また、システム制御部218は、メモリ221、D/A変換器222、表示部101などを制御することにより表示制御を行う。システムタイマー225は、各種制御に用いる時間や、内蔵された時計の時間を計測する計時部である。
モード切替スイッチ103は、システム制御部218の動作モードを静止画記録モード、動画記録モード、再生モード等の何れかに切替えることができる。静止画記録モードに含まれるモードには、オート撮影モード、オートシーン判別モード、マニュアルモード、撮影シーン別の撮影設定となる各種シーンモード、プログラムAEモード、カスタムモード等がある。例えば、静止画撮影モードに含まれる上述したモードの何れかにモード切替スイッチ103を介して直接、切替えることができる。あるいは、モード切替スイッチ103で静止画撮影モードに一旦切り換えた後に、静止画撮影モードに含まれる上述したモードの何れかに他の操作手段を用いて切替えるようにしてもよい。同様に、動画撮影モードにも複数のモードが含まれていてもよい。
第2シャッタースイッチ227は、シャッターボタン102の操作完了、いわゆる全押し(撮影指示)でオンとなり、第2シャッタースイッチ信号SW2を発生させる。システム制御部218は、第2シャッタースイッチ信号SW2により、撮像部214からの信号読み出しから記録媒体110に画像データを書き込むまでの一連の撮影処理の動作を開始する。
タッチパネル107は、操作部106に含まれる操作部材である。タッチパネル107における入力座標と、表示部101上の表示座標とを対応付けることで、あたかもユーザが表示部101上に表示された画面を直接的に操作可能であるかのようなGUIを構成することができる。
タッチホイール108は、操作部106に含まれる回転操作可能な操作部材である。タッチホイール108は、上下左右ボタンと共に選択項目を指示するときに使用される。
位相差焦点検出部219は、撮像部214の一部内の全面、または、撮像部214の一部内に離散的に配置された複数の位相差検出用画素の出力信号により焦点検出することで、撮像面位相差AFを行う。具体的には、位相差焦点検出部219は、撮像光学系の一対の瞳領域を通過する光束により位相差検出用画素に形成される一対の像のデフォーカス量およびデフォーカス方向に基づいて撮像面位相差AFを行う。
S302では、位相差焦点検出部219は検出したデフォーカス量およびデフォーカス方向に基づいてフォーカスレンズ207の駆動量および駆動方向を算出し、システム制御部218を介してレンズ制御部211に送信する。
S304では、位相差焦点検出部219は焦点検出領域に含まれる位相差検出用画素に対応する出力信号をシステム制御部218を介して取得する。位相差焦点検出部219は取得した出力信号からデフォーカス量を検出し、検出したデフォーカス量に基づいて合焦しているか否かを判定する。合焦していない場合にはステップS301に戻り、合焦している場合には処理を終了する。
コントラスト焦点検出部220は、画像処理部216から取得した撮影画像のコントラストに基づいて焦点検出することで、コントラストAFを行う。
S402では、コントラスト焦点検出部220はAF評価値の変化を検出することでフォーカスレンズ207を駆動させる合焦方向を判定する。具体的には、AF評価値が増加した場合にはステップS401でフォーカスレンズ207を駆動させた一方向を合焦方向と判定する。一方、AF評価値が減少した場合にはステップS401でフォーカスレンズ207を駆動させた一方向と反対方向を合焦方向と判定する。
S404では、コントラスト焦点検出部220はAF評価値がピークを超えたか否かを判定する。具体的には、コントラスト焦点検出部220はAF評価値が減少したか否かを判定する。AF評価値が減少した場合にはステップS405に進み、AF評価値が増加し続けている場合にはステップS403に戻る。
コントラストAFでは、AF評価値のピークが判定されるまでフォーカスレンズ207を駆動させる必要があるために高速な合焦には不向きである。一方、位相差検出用画素を用いないために合焦したい位置に位相差検出用画素が配置されていない場合などであっても合焦させることができる。
そこで、本実施形態では、システム制御部218は撮像面位相差AFを行う条件であるか否かをユーザが認識できるようにする。
図6は、ライブビュー撮影により表示部101に表示される撮影画像の一例を示す図である。システム制御部218は撮影画像のうち合焦する領域をAF枠601として表示する。AF枠は、焦点検出領域の一例に対応する。システム制御部218はユーザによる上下左右ボタンやタッチパネル107などを介した操作に応じてAF枠601の位置を変更する。
S502では、システム制御部218は変更された位置にAF枠を設定して表示する。この処理は、設定手段の一例に対応する。また、システム制御部218は設定したAF枠の位置をメモリ221に記憶する。
S504では、システム制御部218は変更された表示倍率になるように撮像画像を拡大または縮小して表示する。また、システム制御部218は変更した表示倍率の情報をメモリ221に記憶する。
S506では、システム制御部218は変更された動画記録サイズをメモリ221に記憶する。なお、図5のフローチャートでは説明を省略するが、システム制御部218はユーザによる動画開始の指示に応じて、メモリ221に記憶された動画記録サイズで動画を記録する。この処理は、記録手段により処理の一例に対応する。
S508では、システム制御部218は装着されたレンズユニット201のレンズメモリ212に記憶されたレンズ情報をレンズ制御部211から取得してメモリ221に記憶する。
S510では、システム制御部218はメモリ221に記憶されている電子ズームの表示倍率を取得する。
S511では、システム制御部218は電子ズームの表示倍率に基づいて撮像面位相差AFを行うことができるか否かを判定する。ここで、電子ズームの表示倍率が大きい場合にはデフォーカス量の検出精度が低下してしまう虞がある。そのため、所定の表示倍率(閾値)以下の表示倍率を、撮像面位相差AFを行うことができる条件とし、所定の表示倍率よりも大きい表示倍率を、撮像面位相差AFを行うことができない条件として定める。したがって、システム制御部218は不揮発性メモリ223などに格納された閾値を読み出し、電子ズームの表示倍率が閾値よりも大きいか否かを判定する。例えば閾値として等倍(1倍)を適用することができる。撮像面位相差AFを行うことができる場合にはS512に進み、撮像面位相差AFを行うことができない場合にはS523に進む。
S513では、システム制御部218は動画記録サイズに基づいて撮像面位相差AFを行うことができるか否かを判定する。ここで、動画記録サイズが大きく、かつフレームレートが速い場合には位相差検出用画素および撮影用画素の両方の画素を読み出す処理が間に合わない虞がある。そのため、所定の動画記録サイズ(閾値)未満かつ所定の記録フレームレート未満の動画記録設定を、撮像面位相差AFを行うことができる条件とし、所定の動画記録サイズ以上かつ所定の記録フレームレート以上の動画記録設定を、撮像面位相差AFを行うことができない条件として定める。したがって、システム制御部218は不揮発性メモリ223などに格納された閾値を読み出し、動画記録サイズが閾値以上であるか否かを判定する。例えば閾値としてフルHD50fpsなどを適用することができる。なお、撮像面位相差AFを行うことができる条件か否かは、動画の記録サイズと記録フレームレートの組合せによって決まるものとしても良い。すなわち、記録サイズと記録フレームレートが、撮像面位相差AFを行うことができない組合せとして予め定められた組合せであった場合は撮像面位相差AFを行わず、そうでない場合は撮像面位相差AFを行うようにする。動画の記録サイズと記録フレームレートの何れかのみを閾値として条件としても良い。撮像面位相差AFを行うことができる場合にはS514に進み、撮像面位相差AFを行うことができない場合にはS523に進む。
S515では、システム制御部218はレンズ情報に基づいて撮像面位相差AFを行うことができるか否かを判定する。ここで、例えば古いレンズユニット201によってはレンズのばらつきなどの影響により撮像面位相差AFの精度が低下してしまう虞がある。そのため、特定のレンズ情報を有するレンズユニットを、撮像面位相差AFを行うことができない条件とし、その他のレンズ情報を有するレンズユニットを、撮像面位相差AFを行うことができる条件として定める。したがって、システム制御部218は不揮発性メモリ223などに格納された特定のレンズ情報を読み出し、ステップS514で取得したレンズ情報に一致するか否かを判定する。撮像面位相差AFを行うことができる場合にはS516に進み、撮像面位相差AFを行うことができない場合にはS523に進む。なお、逆に撮像面位相差AFの精度が低下しないレンズ情報を不揮発性メモリ223に格納し、ステップS514で取得したレンズ情報に一致するか否かを判定してもよく。この場合には、撮像面位相差AFの精度が低下しないレンズ情報を有するレンズユニットの場合にS516に進む。
S517では、システム制御部218は撮影シーンに基づいて撮像面位相差AFを行うことができるか否かを判定する。ここで、撮影シーンが例えば暗いシーンあるいは明るすぎるシーンの場合にはデフォース量自体を検出することができず、撮像面位相差AFを行うことができない虞がある。そのため、所定の範囲内の輝度を、撮像面位相差AFを行うことができる条件とし、所定の範囲外の輝度を、撮像面位相差AFを行うことができない条件として定める。したがって、システム制御部218は焦点検出領域内の輝度平均値を算出して、算出した輝度平均値が所定の範囲内であるか否かに基づいて、撮像面位相差AFを行うことができるか否かを判定する。撮像面位相差AFを行うことができる場合にはS518に進み、撮像面位相差AFを行うことができない場合にはS523に進む。なお、システム制御部218は撮影シーンの輝度を外光センサから取得してもよい。
図7は、表示部101の撮影画像に重畳して表示する位相差AF可能領域の一例を示す図である。システム制御部218は不揮発性メモリ223に予め格納された位置情報に基づいて位相差AF可能領域701を表示する。位相差AF可能領域701は、撮影可能な領域の中央に表示される。位相差AF可能領域701を撮影する撮像部214には位相差検出用画素が全面あるいは離散的に配置されている。一方、位相差AF可能領域701を除く領域を撮影する撮像部214には位相差検出用画素が配置されていない。
S520では、システム制御部218はAF枠の位置に基づいて撮像面位相差AFを行うことができるか否かを判定する。ここで、AF枠の位置が位相差AF可能領域外であれば、位相差検出用画素が存在しないために撮像面位相差AFを行うことができない。そのため、AF枠が位相差AF可能領域内である場合を、撮像面位相差AFを行うことができる条件とし、AF枠が位相差AF可能領域外である場合を、撮像面位相差AFを行うことができない条件として定める。したがって、システム制御部218はAF枠が位相差AF可能領域内であるか否かに基づいて、撮像面位相差AFを行うことができるか否かを判定する。撮像面位相差AFを行うことができる場合にはS522に進み、撮像面位相差AFを行うことができない場合にはS523に進む。なお、図7に示すようにAF枠601の一部が位相差AF可能領域701をはみ出している場合には次のように処理される。例えば人物の顔の眉間周辺がAF枠601および位相差AF可能領域701の何れにも含まれる場合には、AF枠601と位相差AF可能領域701とが重なる領域の位相差検出用画素を用いて撮像面位相差AFを行うことができる。また、人物の顔の位置に関わらず、AF枠601の一部が位相差AF可能領域701をはみ出している場合にはAF枠601と位相差AF可能領域701とが重なる領域の位相差検出用画素を用いて撮像面位相差AFを行ってもよい。
S522では、システム制御部218は撮像面位相差AFを行う条件であること、ここでは撮像面位相差AFを行うことができることをユーザに通知する。具体的には、システム制御部218は表示部101のAF枠の表示を変えることで撮像面位相差AFを行うことができることを通知する。AF枠の表示を変えるとは、例えば、AF枠の色を変更したり、AF枠の太さを変更したり、AF枠の線種(実線/点線など)を変更したり、これらの変更を組み合わせたりすることが含まれる。ただし、合焦/非合焦をAF枠の色で表すことが多いため、撮像面位相差AFを行うことができることを通知するにはAF枠の太さや線種を変更するとより好適であり、ユーザは合焦/非合焦との区別をすることができる。
このとき、システム制御部218は位相差焦点検出部219に焦点検出させるように切替える。したがって、実際にAF処理を行う場合には位相差焦点検出部219が撮像面位相差AFによりAF処理を行う。
図8は、表示部101に表示する、撮像面位相差AFを行うことができることを示すアイコンの一例を示す図である。図8に示すように、システム制御部218は、例えば撮像面位相差AFを行うことができることを示すアイコン801を撮影画像に重畳して表示する。
このとき、システム制御部218はコントラスト焦点検出部220に焦点検出させるように切替える。したがって、実際にAF処理を行う場合にはコントラスト焦点検出部220がコントラストAFによりAF処理を行う。
図9は、表示部101に表示する、撮像面位相差AFを行うことができないことを示すアイコンの一例を示す図である。図9に示すように、システム制御部218は、例えば撮像面位相差AFを行うことができないことを示すアイコン901を撮像画像に重畳して表示する。ここでは、コントラストAFを行うことを示すアイコン901を表示することで、撮像面位相差AFを行う条件ではないこと、すなわち撮像面位相差AFを行うことができないことを通知している。
また、システム制御部218は迅速な焦点検出が要求される状況の場合のみ、AF枠の色を目立つ色にしたり、AF枠の太さをより太くしたり、音をより大きく鳴らすなどして、より強調して通知してもよい。ここで、迅速な焦点検出が要求される状況とは、被写体が動体である場合、撮影モードがスポーツモードなどの動体を対象とするモードである場合、被写体の動きに追従して焦点検出するモード(サーボ設定)である場合などが含まれる。
また、本発明を上述した実施形態に基づいて詳述したが、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。例えば、上述した実施形態では、撮像面位相差AFを行う撮像装置について説明したが、この場合に限らない。すなわち、ライブビュー撮影を行いながら位相差AFを行うことが可能な撮像装置であれば適用可能である。例えば、被写体光をハーフミラーなどによって撮像素子の撮像面と撮像面以外に配置された位相差検出用センサとの両方に導く構成の撮像装置であってもよい。この場合、撮像装置は、ライブビュー撮影を行いながら位相差AFおよびコントラストAFの双方が可能である。したがって、このような撮像装置であっても、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、上述した実施形態ではライブビューの電子ズームの表示倍率に基づいて撮像面位相差AFを行うことができるか否かを判定する場合について説明したが、光学ズームの表示倍率に基づいて撮像面位相差AFを行うことができるか否かを判定してもよい。
また、上述した実施形態ではレンズ情報にレンズユニット201の識別情報が含まれる場合について説明したが、レンズ情報にはレンズユニット201を製造した時期を示す日時情報が含まれていてもよい。この場合には、システム制御部218はレンズメモリ212に記憶された日時情報が閾値よりも古い場合に、撮像面位相差AFを行うことができないと判定することができる。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記録媒体を介して撮像装置に供給し、その撮像装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。この場合、プログラムおよびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明を構成する。
Claims (18)
- ライブビュー撮影を行いながらデフォーカス量に基づいて焦点検出を行う第1の焦点検出手段と、
ライブビュー撮影による撮影画像のコントラストに基づいて焦点検出を行う第2の焦点検出手段と、
前記第1の焦点検出手段による焦点検出と、前記第2の焦点検出手段による焦点検出とを条件に応じて切替える制御手段と、
前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件であるか否かを通知する通知手段と、
ライブビュー撮影による撮影画像を表示する表示手段と、を有し、
前記通知手段は、前記表示手段に撮影画像を表示する表示倍率に基づいて、前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件であるか否かを通知することを特徴とする撮像装置。 - 前記通知手段は、前記表示倍率が所定の表示倍率よりも大きい場合に、前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件ではないことを通知することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- ライブビュー撮影を行いながらデフォーカス量に基づいて焦点検出を行う第1の焦点検出手段と、
ライブビュー撮影による撮影画像のコントラストに基づいて焦点検出を行う第2の焦点検出手段と、
前記第1の焦点検出手段による焦点検出と、前記第2の焦点検出手段による焦点検出とを条件に応じて切替える制御手段と、
前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件であるか否かを通知する通知手段と、
ライブビュー撮影による撮影画像の動画を記録する記録手段と、を有し、
前記通知手段は、前記記録手段により記録される動画の動画記録サイズに基づいて、前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件であるか否かを通知することを特徴とする撮像装置。 - 前記通知手段は、前記動画記録サイズが所定の動画記録サイズ以上である場合に、前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件ではないことを通知することを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
- ライブビュー撮影を行う撮像手段を有し、
前記撮像手段は、一部の範囲に前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行うための位相差検出用画素を有することを特徴とする請求項1ないし4の何れか1項に記載の撮像装置。 - ライブビュー撮影による撮影シーンを解析する解析手段を有し、
前記通知手段は、前記解析手段により解析された撮影シーンに基づいて、前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件であるか否かを通知することを特徴とする請求項1ないし5の何れか1項に記載の撮像装置。 - 前記通知手段は、前記解析手段により解析された撮影シーンの輝度が所定の範囲外である場合に、前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件ではないことを通知することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
- ライブビュー撮影による撮影画像のうち焦点検出をする焦点検出領域を設定する設定手段を有し、
前記通知手段は、前記設定手段により設定された焦点検出領域に基づいて、前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件であるか否かを通知することを特徴とする請求項1ないし7の何れか1項に記載の撮像装置。 - 前記通知手段は、前記設定手段により設定された焦点検出領域が、ライブビュー撮影による撮影画像のうち前記第1の焦点検出手段による焦点検出が可能な領域外である場合に、前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件ではないことを通知することを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。
- 前記通知手段は、前記設定手段により設定された焦点検出領域の枠の色、枠の太さ、および、枠の線種の少なくとも何れかを変更することで、前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件であるか否かを通知することを特徴とする請求項8または9に記載の撮像装置。
- 前記通知手段は、前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件であるか否かを識別可能なアイコンを表示することで、前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件であるか否かを通知することを特徴とする請求項1ないし10の何れか1項に記載の撮像装置。
- 迅速な焦点検出が要求される状況であるか否かを判定する判定手段を有し、
前記通知手段は、前記判定手段による判定に応じて前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件であるか否かの通知方法を変更することを特徴とする請求項1ないし11の何れか1項に記載の撮像装置。 - 前記通知手段は、前記判定手段により、被写体が動体であること、撮影モードが動体を対象とするモードであること、または、被写体の動きに追従して焦点検出するモードであることが判定された場合に前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行う条件であるか否かを通知することを特徴とする請求項12に記載の撮像装置。
- 前記通知手段は、前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行うことができるか否か、または、前記第1の焦点検出手段による焦点検出を行っているか否かを通知することを特徴とする請求項1ないし13の何れか1項に記載の撮像装置。
- ライブビュー撮影を行いながらデフォーカス量に基づいて焦点検出を行う第1の焦点検出ステップと、
ライブビュー撮影による撮影画像のコントラストに基づいて焦点検出を行う第2の焦点検出ステップと、
前記第1の焦点検出ステップによる焦点検出と、前記第2の焦点検出ステップによる焦点検出とを条件に応じて切替える制御ステップと、
前記第1の焦点検出ステップによる焦点検出を行う条件であるか否かを通知する通知ステップと、
ライブビュー撮影による撮影画像を表示する表示ステップと、を有し、
前記通知ステップでは、前記表示ステップにおける撮影画像を表示する表示倍率に基づいて、前記第1の焦点検出ステップによる焦点検出を行う条件であるか否かを通知することを特徴とする撮像装置の制御方法。 - ライブビュー撮影を行いながらデフォーカス量に基づいて焦点検出を行う第1の焦点検出ステップと、
ライブビュー撮影による撮影画像のコントラストに基づいて焦点検出を行う第2の焦点検出ステップと、
前記第1の焦点検出ステップによる焦点検出と、前記第2の焦点検出ステップによる焦点検出とを条件に応じて切替える制御ステップと、
前記第1の焦点検出ステップによる焦点検出を行う条件であるか否かを通知する通知ステップと、
ライブビュー撮影による撮影画像の動画を記録する記録ステップと、を有し、
前記通知ステップでは、前記記録ステップにより記録される動画の動画記録サイズに基づいて、前記第1の焦点検出ステップによる焦点検出を行う条件であるか否かを通知することを特徴とする撮像装置の制御方法。 - コンピュータを、請求項1ないし14の何れか1項に記載された撮像装置の各手段として機能させるためのプログラム。
- コンピュータを、請求項1ないし14の何れか1項に記載された撮像装置の各手段として機能させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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