JPH09331483A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH09331483A
JPH09331483A JP8147073A JP14707396A JPH09331483A JP H09331483 A JPH09331483 A JP H09331483A JP 8147073 A JP8147073 A JP 8147073A JP 14707396 A JP14707396 A JP 14707396A JP H09331483 A JPH09331483 A JP H09331483A
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JP
Japan
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image
signal
ccd
vertical
horizontal
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Application number
JP8147073A
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English (en)
Inventor
Kouichirou Nabuchi
好一郎 名渕
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 据え付け時の位置合せ作業において、位置精
度が高く、作業が安全に行え、作業人数が少なくて済む
例えばX線テレビカメラ装置に適用可能な撮像装置を提
供する。 【解決手段】 大型のCCD撮像素子1に光学画像(X
線画像)112を受光させる。設定手段により有効画像
範囲2を設定し、タイミング信号発生手段により有効画
像範囲2をXY方向に移動させて光学画像112を有効
画像範囲2に納めるように調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に係り、
例えばイメージインテンシファイア装置に映出された可
視画像に対するテレビカメラの位置合せが容易に行える
ようにした撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図15は、従来の医用のX線テレビカメ
ラ装置のシステム構成例である。図15に示すように、
X線管装置101から放射されたX線は被写体102を
透過し、その透過X線はイメージインテンシファイア装
置(以下、I.I.と記す)103により可視光学像に
変換される。該可視光学像は光学レンズ系104により
映像信号フォーマット(例えば、NTSC方式)の画素
数に適応するように変換され、該変換された可視光学像
はテレビカメラ105により撮像されて所定の電気信号
に変換される。該所定の電気信号に変換後の画像は、画
像処理装置のCRTに表示され医師等の診断対象とな
る。
【0003】従来、この種のX線テレビカメラ装置に使
用されるテレビカメラには、撮像手段として撮像管が使
用されていた。しかし、近年のCCD(charge coupled
device) の普及・高性能化により、X線テレビカメラ装
置用のテレビカメラにも撮像手段としてCCDが使われ
るようになってきた。
【0004】通常、X線テレビカメラに使用されるCC
Dの寸法は、映像信号フォーマット(NTSC方式,P
AL方式等)に合せて設計されている。そのため例えば
NTSC方式の場合には、図16(A)に示すように、
CCDの長方形の撮像面111と映像信号の有効画像範
囲とが一致している。そして、視野の画素を多くして解
像度を高くするために、斜線を付して示す円形のX線画
像112を撮像面111の限度まで拡大した状態で撮像
していた。ここに、X線画像112はI.I.103の
出力窓に映出される可視画像である。
【0005】一方、X線テレビカメラ装置を病院等に新
規に設置する場合には、例えば図16(B)に示すよう
に、設置当初は撮像面111とX線画像112とがズレ
ている場合がある。この場合には、I.I.103の出
力窓に映出された可視画像をテレビカメラ105で正確
に撮像するために、I.I.103の出力窓に対するテ
レビカメラ105の位置を合せる必要がある。ここに、
図16(A)の状態が位置合せが完全な場合を示してい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
位置合せでは、I.I.103の出力窓の可視画像(結
像位置)に対するテレビカメラの機械的位置(即ち、テ
レビカメラのCCDの位置)を移動させて行っていた
が、位置精度を高くするのが容易でなかった。
【0007】また、X線を照射しながら、モニタにて可
視画像を確認しつつ位置調整を行うので、作業中の被爆
は避けられず、更に、X線テレビカメラ装置が設置され
た検査室の室外と室内とでそれぞれ調整要員を必要とす
るので、多人数を必要としていた。
【0008】そこで、本発明の目的は、例えば据え付け
時の位置合せ作業において、位置精度が高く、作業が安
全に行え、作業人数が少なくて済むX線テレビカメラ装
置に適用可能な撮像装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項1記載の発明は、光を電荷に変換して蓄積する
受光素子を2次元的に配置したCCD撮像素子と、該C
CD撮像素子上の有効画像範囲を設定する設定手段と、
前記受光素子に蓄積された電荷を転送する転送パルスを
発生する第1タイミング信号発生手段と、前記CCD撮
像素子から出力される信号の、前記設定手段で設定した
有効画像範囲に対応する部分を切り出して有効画像期間
の映像信号を作成する第1信号処理手段とを備えたこと
を特徴とする。
【0010】請求項1記載の発明によれば、設定手段は
CCD撮像素子上の有効画像範囲を設定する。第1タイ
ミング信号発生手段はCCD撮像素子を構成する受光素
子に蓄積された電荷を転送する転送パルスを発生する。
第1信号処理手段はCCD撮像素子から出力される信号
の有効画像範囲に対応する部分を切り出して有効画像期
間の映像信号を作成する。
【0011】また、請求項2記載の発明は、光を電荷に
変換して蓄積する受光素子を2次元的に配置したCCD
撮像素子と、ブランキング信号を発生する第2タイミン
グ信号発生手段と、前記受光素子に蓄積された電荷を転
送する転送パルスを発生し、かつ、前記ブランキング期
間中に行われる電荷の転送回数を変え得る第3タイミン
グ信号発生手段と、前記ブランキング信号と前記転送パ
ルスに同期して出力される前記受光素子からの電荷信号
に基づいて、映像信号を作成する第2信号処理手段とを
備えたことを特徴とする。
【0012】請求項2記載の発明によれば、第2タイミ
ング信号発生手段はブランキング信号を発生する。第3
タイミング信号発生手段はCCDを構成する受光素子に
蓄積された電荷を転送する転送パルスを発生し、かつ、
ブランキング期間中に行われる電荷の転送回数を可変可
能である。第2信号処理手段はブランキング信号と転送
パルスに同期して出力される受光素子の電荷信号に基づ
いて、映像信号を作成する。
【0013】また、請求項3記載の発明は、前記第2タ
イミング信号発生手段は、垂直ブランキング信号と水平
ブランキング信号とを発生し、前記第3タイミング信号
発生手段は、前記電荷を垂直方向に転送する垂直転送パ
ルス及び前記電荷を水平方向に転送する水平転送パルス
を発生し、かつ、垂直ブランキング期間中に行われる垂
直方向の転送回数及び水平ブランキング期間中に行われ
る水平方向の転送回数をそれぞれ変え得ることを特徴と
する。
【0014】請求項3記載の発明によれば、第2タイミ
ング信号発生手段は、垂直ブランキング信号と水平ブラ
ンキング信号とを発生し、第3タイミング信号発生手段
は、電荷を垂直方向に転送する垂直転送パルス及び前記
電荷を水平方向に転送する水平転送パルスを発生し、か
つ、垂直ブランキング期間中に行われる垂直方向の転送
回数及び水平ブランキング期間中に行われる水平方向の
転送回数をそれぞれ可変可能である。
【0015】このようにすることにより、例えば、図3
(A)〜図3(C)に示すように、CCD1に対して有
効画像範囲2を設定し、横方向にX1 ,縦方向にY1 だ
けずらせて、有効画像範囲2内にX線画像112を収め
る。
【0016】また、請求項4記載の発明は、被検体に向
けてX線を曝射するX線管と、前記被検体を透過したX
線像を光学画像に変換する手段と、前記光学画像を電気
的な映像信号に変換する撮像手段と、前記映像信号に種
々の画像処理を施す画像処理手段と、前記画像処理手段
から出力される信号に基づいてX線画像を表示する表示
手段とを備えたX線診断装置であって、前記撮像手段と
して、請求項1乃至請求項3の何れかに記載の撮像装置
を用いたことを特徴とする。
【0017】請求項4記載の発明によれば、X線診断装
置が備えた撮像手段として、請求項1乃至請求項3のい
ずれかに記載の撮像装置を用いたので、撮像手段上のX
線像に基づく光学画像を所望の位置で切り出し、そのX
線画像を表示手段に表示することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基い
て、先ず原理を説明し、次いで実施形態例を説明する。
なお、既に説明した部分には同一符号を付し、重複記載
を省略する。 (1)原理 先ず、本発明の原理を説明する。
【0019】X線テレビカメラ装置としては前記図15
に示したものを使用し、テレビジョン信号方式はNTS
C方式とする。但し、テレビカメラのCCD撮像素子
は、図1(A)に示すように、NTSC方式の画素数
(符号2で囲んだ領域を構成する画素数が相当する)よ
りも画素数が多いCCD撮像素子(符号1で囲んだ領域
が相当する)を使用する。
【0020】そして、X線テレビカメラ装置の据え付け
作業において、当初はX線画像112がCCD撮像素子
1の撮像面において中心よりもやや右下よりに撮像され
たと仮定する。ここに、従来のCCD撮像素子はNTS
C方式の場合、画素数は約800×500であるが、本
発明で用いるCCD撮像素子はこれよりも画素数が多い
ものを使用し、例えばPAL用(走査線が多いので、画
素数はNTSCよりも多い。)のCCD撮像素子や、携
帯ビデオカメラ用の手振れ補正機能付きCCD素子が好
適である。
【0021】そして、テレビカメラ105の信号処理系
(図示せず)が必要とするX線画像112は、二点鎖線
で示す有効画像範囲2内に存在すればよいので、この有
効画像範囲2だけを切り取る。即ち、図1(B)に示す
ようにX線画像112を有効画像範囲2に収め、この図
1(B)に示す画像を、テレビカメラの後段の信号処理
系が処理する。
【0022】このようにすれば、例えば従来のようにテ
レビカメラ105を機械的に移動させて位置合せをしな
いでも、実質的にテレビカメラ105の位置合せを行う
ことができる。 (2)第1実施形態例 本実施形態例を、概略説明と細部説明に分けて説明す
る。 概略説明 図2は本実施形態例の要部を示すブロック図であり、図
3(A),(B)はCCD1から必要な画像の切り取り
を説明する図である。
【0023】図2に示すように、I.I.の出力窓(図
示せず)に映出された可視画像は大型のCCD1に受光
される。一方、タイミング発生回路11は、後述する水
平駆動パルスや垂直駆動パルスを生成する。水平位置調
整回路12は、水平ブランキング期間(HBL)の調整
を行って図3(A)に示す水平方向(X方向)の調整を
行う回路であり、垂直位置調整回路13は垂直ブランキ
ング期間(VBL)の調整を行って垂直方向(Y方向)
の調整を行う回路である。タイミング発生回路11から
はCCD1に対して、前述の水平・垂直方向に調整済み
のタイミング信号が送出される。水平位置調整回路12
および垂直位置調整回路13のそれぞれのブランキング
期間の調整は、半固定抵抗等のツマミを回すことにより
行う。
【0024】CCD1からの信号は信号処理回路14に
送られる。信号処理回路14はCCD1の出力信号と、
タイミング発生回路11から出力されるVBL,HBL
等の同期信号に基づいて映像信号を生成する。また、信
号処理回路14は、AGC,A/D変換,補間処理等の
各種信号処理を行い、処理後の信号をモニタ又は画像処
理装置に送る。
【0025】次に動作を説明する。図3(A)に示すよ
うに、大型のCCD1に対してX線画像112が受光さ
れている。前記X線画像112は有効画像範囲2に対し
て水平方向にX1 だけ位置ズレを起しており、垂直方向
にY1 だけ位置ズレを起しているものとする。ここに、
大型のCCD1の有効画像範囲2がモニタ(表示手段、
図示せず)に表示される。
【0026】先ず、図3(B)に示すように、垂直位置
調整回路13のツマミを調整して有効画像範囲2を上方
にY1 だけ移動させる。この移動によりX線画像112
の垂直方向のズレが無くなる。
【0027】次いで、図3(C)に示すように、水平位
置調整回路12のツマミを調整して有効画像範囲2を右
方にX1 だけ移動させる。この移動によりX線画像11
2の水平方向のズレが無くなる。
【0028】即ち、図3(C)に示したように、X線画
像112は有効画像範囲2に対してズレが無くなり、位
置合せが行える。 細部説明 図5はIT(インターライン・トランスファ)型CCD
の構造図である。IT型CCDは、転送部21が受光部
22に隣接され、後に第3実施形態例で説明するフレー
ム転送型CCDが持つ蓄積部(図11の符号24参照)
を持たないことが特徴である。 [垂直方向]受光部22に受光された信号は、ブランキ
ング期間にフィールドシフト(FS)パルスにより垂直
転送CCD(転送部)21に転送され、順次水平転送C
CD(ライン転送部)23に転送されて出力される。通
常、垂直転送CCD21は4相の垂直駆動パルスφV1
〜φV4でラインシフトされる。
【0029】図6は前述の垂直駆動パルスφV1〜φV
4のタイミング信号の1例であり、図示のようなタイミ
ングパルス信号を入力すれば、垂直方向の受光信号を1
ライン分シフトすることができる。
【0030】また、前述の水平転送CCD23は、図7
に示すような2相の水平駆動パルスφH1〜φH2で画
素信号のシフトを行っていて、図示のような信号を入力
した場合、1周期で1画素分シフトされる。
【0031】図4において、縦(垂直)方向の位置調整
は、先ず図8に示すように、垂直ブランキング期間(V
BL)中であって有効映像期間の前に、垂直駆動パルス
φV1〜φV4上にシフトパルスをY1の領域を吐き出
す分の回数だけ載せる。このシフトパルス数は図4にお
けるY1 部分のCCD1の画素数に相当し、可変であ
る。
【0032】このようにすれば、有効映像期間中(図
8)おいて図4のY領域に相当する映像信号(VIDEO OU
T )が出力される。しかし、有効映像期間後は図4のY
2 分の領域の信号がCCD1内に残っている。従って、
有効映像期間後(図8)これを吐き出すシフトパルスを
載せてY2 分を吐き出す。
【0033】以上のような信号処理を行えば、図8に示
すように、垂直ブランキング期間中には、垂直有効映像
期間における前の映像のY2 分を吐き出すシフトパルス
と、次の映像のY1 分を吐き出すパルスが存在すること
となる。なお、図8において、映像信号(VIDEO OUT )
は垂直有効映像期間と垂直同期期間とを備えており、垂
直同期期間はブランキング信号の期間に対応している。
【0034】なお、図4において、例えば「Y1 >Y2
」となる場合では、Y2 を吐き出すシフトパルスを無
くし、Y1 とY2 の領域における受光信号を垂直転送C
CD21内で加算してしまい、「Y1 +Y2 」分の吐き
出しパルスとして、一度に吐き出すことも可能である。
【0035】また、吐き出し用のシフトパルスはブラン
キング期間内に入れる必要があるので(図8参照)、シ
フトパルスの周期を変えて、有効映像期間中のシフトパ
ルス周期よりも高速に行っても良い。 [横方向]横方向の位置調整でも、図9において、前述
と同様に水平ブランキング期間中の水平有効映像期間の
前に、水平駆動パルス上にシフトパルスをX1 の領域を
吐き出す分の回数だけ載せる。このようにすれば、水平
有効映像期間からXの領域が出力されるが、水平有効映
像期間後はX2 分の領域がCCD1内に残っている。従
って、有効映像期間後にこれを吐き出すシフトパルスを
載せてX2 分を吐き出す。よって、水平ブランキング期
間中には、前の映像のX2 分を吐き出すシフトパルス
と、次の映像のX1 分を吐き出すパルスが存在すること
となる。
【0036】なお、図4において、「X1 >X2 」とな
る場合では、X2 を吐き出すシフトパルスを無くし、X
1 とX2 の領域の信号を水平転送CCD23内で加算し
てしまい、一度に吐き出すことも可能である。 (3)第2実施形態例 CCDのタイプによっては、水平方向に光学的な黒の基
準となるオプチカル・ブラック画素が存在するものがあ
る。
【0037】かかる構成のCCDにおいて後処理でこの
OB(オプチカル・ブラック)信号を、例えば暗電流補
正として使う場合がある。この場合は、図10に示すよ
うに、先ずOB信号の出力期間(OB出力期間)におい
てOB画素に対応した信号を出力する。その後、開始地
点を固定して水平有効映像期間が始まる前の期間中(X
1 吐き出し期間)におけるシフトパルスの数を変えるこ
とにより、CCD1上における位置調整を行う。このよ
うにして有効映像範囲を変えることが可能である。 (4)第3実施形態例 図11は、FIT(フレーム・インターライン・トラン
スファ)型CCDの構成図である。FIT型CCDでは
前述のIT型CCD(図5参照)に蓄積部24を持たせ
たことが特徴である。
【0038】図11に示すように、受光部22に蓄積さ
れた信号は、垂直ブランキング期間にフィールドシフト
(FS)パルスφV1〜φV4により垂直転送CCD2
1にシフトされ、直ちに高速で蓄積部24に転送され
る。転送された後は順次水平転送CCD23に転送され
て出力される。
【0039】このFIT型CCDは、IT型の駆動パル
スと比較した場合、図12(A),(B)に示すよう
に、垂直ブランキング期間中に蓄積部24に転送する高
速シフトパルス(高速転送パルス)が存在することが特
徴である。通常、垂直転送CCD21は4相の駆動パル
スφS1〜φS4でラインのシフトが行われる。
【0040】また、水平転送CCD23は2相の駆動パ
ルスで画素信号がシフトされる。そのタイミングはIT
型CCDと差はない。FIT型CCDでは、図13に示
すように、縦方向の位置調整はIT型と同じように蓄積
部24の駆動パルスにおいて吐き出し用パルスの数を変
えることによって行う。横方向での位置調整はIT型と
同一である。 (5)第4実施形態例 更に別のタイプのCCDとしてFT(フレーム・トラン
スファ)型CCDがあり、この構成図を図14に示す。
【0041】FT型CCDは受光部と転送部の区別がな
く、FIT型と同じように蓄積部を持っていることが特
徴である。駆動的にはFIT型と同一なので説明を省略
する。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように各請求項記載の発明
によれば、CCD撮像素子上の有効画像範囲を設定し、
CCD撮像素子から出力される信号の有効画像範囲に対
応する部分を切り出して前述の有効画像期間の映像信号
を作成しているので、例えば図3(A)〜(C)に示す
ように、大きなCCD1上に有効画像範囲2を設定し、
所望の画像112を切り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明する図であって、(A)は
大型CCDにX線画像が受光された状態を示す図、
(B)はX線画像を有効画像範囲で切り出した図であ
る。
【図2】本発明の第1実施形態例の要部を示すブロック
図である。
【図3】同実施形態例における大型CCDと有効画像範
囲との関係を示す図であって、(A)は大型CCDのや
や右にX線画像が受光され有効画像範囲に対して水平・
垂直方向にX1 ・Y1 だけズレた状態を示す図、(B)
は有効画像範囲を移動してズレY1 を除去した図、
(C)は更に有効画像範囲を移動してズレX1 を除去し
た図である。
【図4】同実施形態例における大型CCDに対してX線
画像がズレた状態を示す図である。
【図5】同実施形態例におけるIT型CCDの構造を示
す図である。
【図6】同実施形態例における垂直駆動パルスを示す図
である。
【図7】同実施形態例における水平駆動パルスを示す図
である。
【図8】同実施形態例における垂直方向の吐き出しパル
スを説明する図である。
【図9】同実施形態例における水平方向の吐き出しパル
スを説明する図である。
【図10】本発明の第2実施形態例においてオプチカル
・ブラック画素が存在する場合における吐き出しパルス
を説明する図である。
【図11】本発明の第3実施形態例におけるFIT型C
CDの構成を示す図である。
【図12】同第3実施形態例においてFIT型CCDに
使用する高速転送パルスを説明する図である。
【図13】同第3実施形態例におけるFIT型CCDの
縦方向の位置調整を説明する図である。
【図14】本発明の第4実施形態例におけるFT型CC
Dの構成を示す図である。
【図15】従来の医用のX線テレビカメラ装置の構成を
示す図である。
【図16】従来のX線テレビカメラ装置におけるX線画
像の位置ズレを説明する図である。
【符号の説明】 1 大型のCCD撮像素子 2 有効画像範囲 11 タイミング発生回路(第1,第2,第3タイミン
グ信号発生手段) 12 水平位置調整回路(設定手段) 13 垂直位置調整回路(設定手段) 14 信号処理回路(第1,第2信号処理手段) 102 被写体 103 イメージインテンシファイア装置 104 光学レンズ 105 テレビカメラ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を電荷に変換して蓄積する受光素子を
    2次元的に配置したCCD撮像素子と、 該CCD撮像素子上の有効画像範囲を設定する設定手段
    と、 前記受光素子に蓄積された電荷を転送する転送パルスを
    発生する第1タイミング信号発生手段と、 前記CCD撮像素子から出力される信号の、前記設定手
    段で設定した有効画像範囲に対応する部分を切り出して
    有効画像期間の映像信号を作成する第1信号処理手段と
    を備えたことを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】 光を電荷に変換して蓄積する受光素子を
    2次元的に配置したCCD撮像素子と、 ブランキング信号を発生する第2タイミング信号発生手
    段と、 前記受光素子に蓄積された電荷を転送する転送パルスを
    発生し、かつ、前記ブランキング期間中に行われる電荷
    の転送回数を変え得る第3タイミング信号発生手段と、 前記ブランキング信号と前記転送パルスに同期して出力
    される前記受光素子からの電荷信号に基づいて、映像信
    号を作成する第2信号処理手段とを備えたことを特徴と
    する撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記第2タイミング信号発生手段は、垂
    直ブランキング信号と水平ブランキング信号とを発生
    し、 前記第3タイミング信号発生手段は、前記電荷を垂直方
    向に転送する垂直転送パルス及び前記電荷を水平方向に
    転送する水平転送パルスを発生し、かつ、垂直ブランキ
    ング期間中に行われる垂直方向の転送回数及び水平ブラ
    ンキング期間中に行われる水平方向の転送回数をそれぞ
    れ変え得ることを特徴とする請求項2記載の撮像装置。
  4. 【請求項4】 被検体に向けてX線を曝射するX線管
    と、前記被検体を透過したX線像を光学画像に変換する
    手段と、前記光学画像を電気的な映像信号に変換する撮
    像手段と、前記映像信号に種々の画像処理を施す画像処
    理手段と、前記画像処理手段から出力される信号に基づ
    いてX線画像を表示する表示手段とを備えたX線診断装
    置であって、 前記撮像手段として、請求項1乃至請求項3の何れかに
    記載の撮像装置を用いたことを特徴とするX線診断装
    置。
JP8147073A 1996-06-10 1996-06-10 撮像装置 Pending JPH09331483A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009017484A (ja) * 2007-07-09 2009-01-22 Canon Inc 撮影制御装置及びその制御方法、並びに、プログラム
JP2013258767A (ja) * 2013-09-03 2013-12-26 Canon Inc 撮影制御装置及びその制御方法、撮影装置、並びに、プログラム

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