JP6061972B2 - 携帯機器および制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、被写体を撮像して電子的な画像データを生成する携帯機器および制御方法に関する。
近年、デジタルカメラや撮影機能を有する携帯電話等の携帯機器において、ズーム操作を自動化し、被写体が携帯機器から遠ざかったり近付いたりしても、被写体の大きさが一定になるように画角を一定に保つオートズーム機能の技術が知られている(特許文献1参照)。
特開平9−149311号公報
ところで、従来の携帯機器は、ユーザが各種パラメータを設定する設定操作やズーム操作等の撮影に関連する操作等の動作指示を入力することが難しい状況下、特に移動しながら撮影を行う状況下では、撮影の構図を決めるフレーミング操作で手一杯になるため、所望の動作指示の入力を行うことが難しかった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、動作指示を入力することが難しい状況下であっても、ユーザが動作指示を容易に入力することができる携帯機器および制御方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる携帯機器は、被写体を撮像して該被写体の画像データを生成する撮像部と、前記画像データに対応する画像を表示する表示部とを備えた携帯機器において、当該携帯機器が行う動作を指示する動作指示の入力を受け付ける入力部と、当該携帯機器が撮影を行う際の移動状態を判定する移動状態判定部と、前記移動状態判定部の判定結果に応じて、前記入力部が入力を受け付ける前記動作指示の内容を変更する制御部と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明にかかる携帯機器は、上記発明において、前記移動状態判定部は、加速度センサを有し、前記移動状態判定部は、当該携帯機器の鉛直方向における加速度の変化の周期と、水平方向における加速度の変化の周期とがほぼ一致する場合、当該携帯機器が移動状態であると判定することを特徴とする。
また、本発明にかかる携帯機器は、上記発明において、前記表示部が表示する前記画像の表示態様を制御する表示制御部をさらに備え、前記表示制御部は、前記移動状態判定部の判定結果に応じて、当該携帯機器の移動状態においてユーザが選択可能な前記動作指示に関する情報を前記画像に重畳して前記表示部に表示させることを特徴とする。
また、本発明にかかる携帯機器は、上記発明において、前記入力部は、前記表示部の表示画面上に設けられ、外部から接触する物体の位置に応じた前記動作指示の入力を受け付けるタッチパネルを有し、前記制御部は、前記タッチパネルが入力を受け付ける領域を、前記表示部が表示する前記動作指示に関する情報の領域に設定することを特徴とする。
また、本発明にかかる携帯機器は、上記発明において、少なくともズームレンズを有し、所定の視野領域から光を集光して前記撮像部に結像する光学系と、前記ズームレンズを前記光学系の光軸上に沿って移動させるレンズ駆動部と、前記表示部が表示する前記画像内において前記被写体の大きさを一定にする固定領域を設定する領域設定部と、をさらに備え、前記制御部は、前記領域設定部が設定した前記固定領域の大きさになるように前記レンズ駆動部を駆動し、前記ズームレンズを前記光軸上で沿って移動させることを特徴とする。
また、本発明にかかる携帯機器は、上記発明において、前記動作指示には、少なくとも前記固定領域の設定を指示するオートズーム操作および当該携帯機器の動画撮影を指示する動画撮影操作が含まれることを特徴とする。
また、本発明にかかる携帯機器は、上記発明において、前記画像は、横長であり、前記移動状態判定部は、前記画像の横方向と当該携帯機器の水平方向とがほぼ等しい場合に当該携帯機器の移動状態を判定することを特徴とする。
また、本発明にかかるプログラムは、被写体を撮像して該被写体の画像データを生成する撮像部と、前記画像データに対応する画像を表示する表示部とを備えた携帯機器に、当該携帯機器が行う動作を指示する動作指示の入力を受け付ける入力ステップと、当該携帯機器が撮影を行う際の移動状態を判定する移動状態判定ステップと、前記移動状態判定ステップの判定結果に応じて、前記入力ステップで入力を受け付ける前記動作指示の内容を変更する制御ステップと、を実行させることを特徴とする。
本発明によれば、移動状態判定部が携帯機器によって撮影が行われる際に携帯機器の移動状態を判定し、撮影制御部が移動状態判定部の判定結果に応じて、携帯機器が行う動作を指示する動作指示の入力を受け付ける内容を変更する。この結果、動作指示の入力が難しい状況下であっても、ユーザが所望の動作指示を容易に入力することができるという効果を奏する。
図1は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置の被写体に面する側の構成を示す斜視図である。 図2は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置のユーザに面する側の構成を示す斜視図である。 図3は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置の構成を示すブロック図である。 図4は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置が備える移動状態判定部の一部をなす加速度センサの構成を示す図である。 図5は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置が備える移動状態判定部の構成を模式的に示す図である。 図6は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置を被写体に向けて移動させた場合に移動状態判定部の一部をなす加速度センサが検出する加速度の大きさの時間変化を示す図である。 図7は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置を用いて撮影を行う際に動作指示の入力を容易に行うことができる状況の一例を模式的に示す図である。 図8は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置を用いて撮影を行う際に動作指示の入力を行うことが難しい状況の一例を模式的に示す図である。 図9は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置を用いて行う際に動作指示の入力を行うことが難しい状況の別の一例を模式的に示す図である。 図10は、図8に示す状況下においてユーザが撮影を行う際に難しい動作指示の入力の一例を模式的に示す図である。 図11は、図8に示す状況下においてユーザが撮影を行う際に難しい動作指示の入力の一例を模式的に示す図である。 図12は、図8に示す状況下においてユーザが撮影を行う際に難しい動作指示の入力の一例を模式的に示す図である。 図13は、図8に示す状況下においてユーザが撮影を行う際に動作指示の入力が可能な一例を模式的に示す図である。 図14は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置を用いて移動する際の状況を模式的に示す図である。 図15は、図14に示す状況下において被写体側から見た正面を模式的に示す図である。 図16は、図14に示す状況下において移動状態判定部の一部をなす加速度センサが検出する加速度の大きさの変化を示す図である。 図17は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。 図18は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置が備える表示部が表示する画像の一例を示す図である。 図19は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置が備える表示部が表示する画像の一例を示す図である。 図20は、図17に示した移動状態判定処理の概要を示すフローチャートである。 図21は、図17に示すオートズーム処理の概要を示すフローチャートである。 図22は、撮像部の撮像面に形成される被写体像と光学系におけるズームレンズの移動量との関係を模式的に示す図である。 図23は、図9に示す状況下においてユーザが撮像装置を用いて被写体を追跡する際の状況を模式的に示す図である。 図24は、図23に示す状況下において被写体側から見た正面の状態変化を模式的に示す図である。 図25は、図23に示す状況下において移動状態判定部の一部をなす加速度センサが検出する加速度の大きさの変化を示す図である。 図26は、本発明の実施の形態2にかかる変形例において撮像装置を用いて被写体に並走しながら追跡して撮影を行う際の状況を模式的に示す図である。 図27は、本発明のその他の実施の形態にかかる撮像装置が備える表示部が表示する画像の一例を示す図である。
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)について説明する。なお、以下の説明においては、本発明にかかる携帯機器の一例として、デジタル一眼レフカメラ等の撮像装置を例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置の被写体に面する側(前面側)の構成を示す斜視図である。図2は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置のユーザに面する側(背面側)の構成を示す斜視図である。図3は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置の構成を示すブロック図である。図1〜図3に示す撮像装置1は、本体部2と、本体部2に着脱自在なレンズ部3と、本体部2に着脱自在な接眼表示部(電子ビューファンダー)4と、を備える。
図1〜図3に示すように、本体部2は、撮像部201と、撮像駆動部202と、信号処理部203と、フラッシュ発光部204と、移動状態判定部205と、タイマー206と、第1通信部207と、第2通信部208と、操作入力部209と、表示部210と、タッチパネル211と、記憶部212と、電源部213と、電源供給部214と、制御部215と、を有する。
撮像部201は、レンズ部3が集光した光を受光して電気信号に変換するCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子と、シャッタとを用いて構成される。
撮像駆動部202は、レリーズ信号に応じて撮像素子およびシャッタを駆動させる機能を有する。たとえば、撮像駆動部202は、所定のタイミングで撮像部201の撮像素子から画像データ(アナログ信号)を信号処理部203に出力させる。
信号処理部203は、撮像部201から出力されるアナログ信号に増幅等の信号処理を施した後、A/D変換を行うことによってデジタルの画像データを生成して出力する。
フラッシュ発光部204は、キセノンランプやLED(Light Emitting Diode)等を用いて構成される。フラッシュ発光部204は、撮像装置1が撮像する視野領域へ向けて補助光であるストロボ光を照射する。
図4は、移動状態判定部205の一部をなす加速度センサの構成を示す図である。図4に示す加速度センサ10は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)プロセスによって形成された静電容量型の加速度センサである。加速度センサ10は、直方体状のチップ11の主面の四隅付近に端部が固定された状態で架橋された梁構造を有する金属製の可動部12と、チップ11の主面であって可動部12の端部が固定された主面上に設けられた金属性の二つの平板部13と、を有する。可動部12は、チップ11の主面の同じ方向に沿ってそれぞれ帯状に延在し、両端部が固体された二つの延在部12aと、二つの延在部12aの中央部同士を延在部12aが延びる方向と直交する方向に沿って連結する帯状の連結部12bと、連結部12bの中央部から延在部12aが延びる方向と平行に帯状に突出する突出部12cと、を有する。
以上の構成を有する加速度センサ10は、図4の左右方向(矢印方向)の加速度が加わった場合、可動部12が延在部12aの端部を除いて左右方向に撓んで変形する。このため、突出部12cと平板部13との位置関係が変化して静電容量が変換する。加速度センサ10は、この静電容量の変化に基づく信号(電圧)を出力する。
図5は、撮像装置1における移動状態判定部205の構成を模式的に示す図である。図5に示すように、移動状態判定部205は、加速度の検出方向が互いに直交する三つの加速度センサ10を有する。具体的には、撮像装置1に固有の座標系として、撮像装置1の幅方向と平行なx軸、撮像装置1の鉛直方向と平行なy軸、および撮像装置1の光軸と平行なz軸をとり、各軸方向の加速度成分をそれぞれ検出する三つの加速度センサ10を撮像装置1の本体部2の所定の位置に取り付ける。
このような構成を有する移動状態判定部205によれば、ユーザが撮像装置1を被写体側(z方向)に向けて移動させた場合、この移動によって生じる加速度を的確に検知することができる。さらに、ユーザが撮像装置1を用いて被写体を追跡する追跡状態も検知することができる。また、移動状態判定部205は、表示部210が表示する画像の横方向と撮像装置1の水平方向とがほぼ等しい場合に撮像装置1の移動状態を判定する。なお、移動状態判定部205は、手ブレの判定やこの判定に基づく画像の補正を行う場合に用いることもできる。
図6は、撮像装置1を被写体に向けて移動させた場合に移動状態判定部205の一部をなす加速度センサ10が検出する加速度の大きさの時間変化を示す図である。図6において、曲線Lz1は、撮像装置1のz軸方向(図5を参照)の加速度の大きさの時間変化を示す。図6では、横軸が時間を示し、縦軸が加速度センサ10によって検出される加速度の大きさを示す。また、図6では、撮像装置1が被写体に向けて進行する方向の加速度を正としている。
図6に示すように、撮像装置1のz軸方向の加速度の大きさは、ユーザが時点tで撮像装置1を被写体側に向けて移動を開始し、時点tで撮像装置1の移動を停止させた場合、パルス状の時間変化を示す(曲線Lz1を参照)。このように、移動状態判定部205は、撮像装置1が移動した場合、加速度の変化に従って、撮像装置1の移動を判定することができる。
タイマー206は、計時機能や撮影日時の判定機能を有する。タイマー206は、撮像された画像データに日時データを付加するため、制御部215に日時データを出力する。
第1通信部207は、本体部2に装着されたレンズ部3との通信を行うための通信インターフェースである。第2通信部208は、本体部2に装着される接眼表示部4との通信を行うための通信インターフェースである。なお、第2通信部208は、本体部2に装着されるアクセサリ、たとえばエレクトロニックフラッシュやマイク等と通信を行うこともできる。
操作入力部209は、図1および図2に示すように、撮像装置1の電源状態をオン状態またはオフ状態に切り換える電源スイッチ209aと、静止画撮影の指示を与える静止画レリーズ信号を入力するレリーズスイッチ209bと、撮像装置1に設定された各種撮影モード切換の指示を与える切換信号を入力する撮影モード切換スイッチ209cと、ライブビュー画像が表示される表示先を表示部210または接眼表示部4に切換えの指示を与える切換信号を入力する表示切換スイッチ209dと、を有する。
表示部210は、液晶または有機EL(Electro Luminescence)等からなる表示パネルを用いて実現される。表示部210は、画像データに対応する横長の画像を表示する。表示部210は、撮像装置1の動作指示に関する情報や撮影に関する撮影情報を表示する。
タッチパネル211は、表示部210の表示画面上に設けられる。タッチパネル211は、ユーザが表示部210で表示される情報に基づいて接触した位置を検出し、この検出した接触位置に応じて撮像装置1が行う動作を指示する動作指示の入力を受け付ける。一般に、タッチパネルとしては、抵抗膜方式、静電容量方式、光学方式等がある。本実施の形態では、いずれの方式のタッチパネルであっても適用可能である。
記憶部212は、撮像装置1の内部に固定的に設けられるフラッシュメモリやDRAM(Dynamic Random Access Memory)等の半導体メモリを用いて実現される。記憶部212は、撮像装置1を動作させるための各種プログラム、本実施の形態1にかかるプログラムおよびプログラムの実行中に使用される各種データやパラメータ等を記憶する。記憶部212は、画像データに含まれる被写体の特徴部を記憶する特徴記憶部212aを有する。また、記憶部212は、画像データを記憶するとともに、本体部2に装着可能なレンズ部3の情報やレンズ部3の種類に応じた画像データの補正情報等の情報を記憶する。なお、記憶部212が、外部から装着されるメモリカード等のコンピュータで読取可能な記憶媒体を含むものであってもよい。
電源部213は、撮像装置1に着脱自在なバッテリを用いて構成される。電源供給部214は、撮像装置1の各構成部(装着されるレンズ部3および接眼表示部4も含む)に対して電源部213の電力を供給する。なお、電源供給部214は、外部電源(図示せず)から供給される電量を撮像装置1の各構成部に供給するようにしてもよい。
制御部215は、CPU(Central Processing Unit)等を用いて構成される。制御部215は、操作入力部209やタッチパネル211からの指示信号や切換信号等に応じて撮像装置1を構成する各部に対応する指示やデータの転送等を行って撮像装置1の動作を統括的に制御する。制御部215は、画像処理部215aと、顔検出部215bと、領域設定部215cと、電子ズーム部215dと、撮影制御部215eと、表示制御部215fと、を有する。
画像処理部215aは、信号処理部203から入力される画像データに対して各種の画像処理を施して記憶部212に出力する。具体的には、画像処理部215aは、画像データに対して、少なくともエッジ強調、ホワイトバランス、色補正およびγ補正を含む画像処理を行う。
顔検出部215bは、画像データに対応する画像に含まれる人物の顔をパターンマッチングによって検出する。なお、顔検出部215bは、人物の顔だけでなく、犬や猫等の顔を検出してもよい。さらに、顔検出部215bは、パターンマッチング以外の周知技術を用いて人物の顔を検出してもよい。
領域設定部215cは、操作入力部209またはタッチパネル211からオートズームを指示する指示信号が入力された場合、表示部210が表示する画像内において、撮像装置1と被写体との距離によらず、大きさを一定にする固定領域を設定する。たとえば、領域設定部215cは、顔検出部215bが検出した人物の顔領域に、所定の係数(たとえば1.5倍)を乗じた領域をオートズームで追尾する領域として設定する。さらに、領域設定部215cは、表示部210で表示する画像内でレンズ部3のピントが合った領域を固定領域として設定してもよい。
電子ズーム部215dは、画像データに対応する画像内の一部をトリミングし、トリミングした画像を拡大する。具体的には、電子ズーム部215dは、タッチパネル211から入力されるズーム倍率を指示する指示信号に応じて画像の領域をトリミングし、トリミングした画像を拡大することによって電子ズームを行う。
撮影制御部215eは、静止画レリーズ信号が入力された場合、撮像装置1における静止画撮影動作を開始する制御を行う。ここで、撮像装置1における静止画撮影動作とは、撮像駆動部202の駆動によって撮像部201が出力した画像データに対し、信号処理部203および画像処理部215aが所定の処理を施す動作をいう。このようにして処理が施された画像データは、撮影制御部215eによって記憶部212に記憶される。撮影制御部215eは、移動状態判定部205の判定結果に応じて、タッチパネル211が入力を受け付ける動作指示の内容を変更する。具体的には、撮影制御部215eは、移動状態判定部205によって撮像装置1が移動状態であると判定された場合、タッチパネル211が受け付ける動作指示を、撮像装置1の初期状態においてユーザが選択可能な第1の動作指示の内容から撮像装置1の移動状態においてユーザが選択可能な第2の動作指示の内容に設定する。
また、撮影制御部215eは、移動状態判定部205によって撮像装置1が移動状態であると判定された場合、タッチパネル211が入力を受け付ける領域を所定領域、たとえば右領域のみに設定する。ここで、初期状態とは、撮像装置1の撮影モードにおいて最初に表示部210が動作指示に関する情報を表示する状態である。なお、撮影制御部215eは、タッチパネル211が入力を受け付ける動作指示の内容を変更していたが、メカスイッチ、たとえば表示切換スイッチ209dが受け付ける操作と撮像装置1の動作の対応関係を変更するようにしてもよい。
表示制御部215fは、撮像装置1が撮影を行う際に、撮像装置1の動作を指示する動作指示に関する情報をアイコンとして表示部210に表示させる。表示制御部215fは、撮像装置1が移動状態の際に、表示部210に対して第2の動作指示の内容に対応するアイコンを、タッチパネル211において入力の受け付けが可能な領域、たとえば右領域に表示させる。なお、表示制御部215fは、顔検出部215bが検出した人物の顔を含む領域に対応するフレームやレンズ部3のピントが合った領域に対応するフレームを画像に重畳して表示部210に表示させる。
以上の構成を有する本体部2に対して、音声入出力機能や、インターネットを介して外部のパーソナルコンピュータ(図示せず)と双方向に通信を行う通信機能等を具備させてもよい。
レンズ部3は、光学系301と、レンズ駆動部302と、絞り駆動部303と、レンズ操作部304と、レンズ記憶部305と、レンズ通信部306と、レンズ制御部307と、を備える。
光学系301は、一または複数のレンズを用いて構成される。光学系301は、所定の視野領域から光を集光し、この集光した光を撮像部201に結像する。光学系301は、光学系301の焦点距離を変更することにより、光学系301の画角を変更するズームレンズ301aと、光学系301が集光した光の入射量を制限することにより露出の調整を行う絞り機構301bと、を有する。
レンズ駆動部302は、ステッピングモータやDCモータ等を用いて構成される。レンズ駆動部302は、光学系301のレンズを光軸上で移動させることにより、光学系301のピント位置や焦点距離等の変更を行う。具体的には、レンズ駆動部302は、ズームレンズ301aを光軸上に沿って移動させることにより、光学系301の焦点距離の変更を行う。
絞り駆動部303は、ステッピングモータ等を用いて構成される。絞り駆動部303は、絞り機構301bを駆動することにより、撮像部201に入射する光の光量を調整する。
レンズ操作部304は、レンズ部3のレンズ鏡筒の周囲に設けられるズームリングやピントリングであり、光学系301内のレンズを操作する信号が入力される。なお、レンズ操作部304は、プッシュ式のスイッチ等であってもよい。
レンズ記憶部305は、光学系301のズームレンズ301a等の位置や動きを決定するための制御用プログラムを記憶する。レンズ記憶部305は、ズームレンズ301aの倍率、焦点距離、収差およびF値(明るさNo)等を記憶する。
レンズ通信部306は、レンズ部3が本体部2に装着されたときに、本体部2の第1通信部207と通信を行うための通信インターフェースである。
レンズ制御部307は、CPU(Central Processing Unit)等を用いて構成される。レンズ制御部307は、本体部2からの指示信号に応じてレンズ部3の動作を制御する。
接眼表示部4は、液晶または有機EL(Electro Luminescence)等からなる表示パネルを用いて実現される。接眼表示部4は、画像データに対応するライブビュー画像を表示する。接眼表示部4は、動作指示または撮影状況に関する情報をライブビュー画像に重畳して表示する。接眼表示部4は、本体部2に装着されたときに、本体部2の第2通信部208と通信を行う接眼通信部401を有する。
以上の構成を有する撮像装置1において、ユーザが撮像装置1を用いて撮影を行う際に動作指示の入力を行うことが難しい状況について説明する。図7は、撮像装置1を用いて撮影を行う際に動作指示の入力を容易に行うことができる状況の一例を模式的に示す図である。図8は、撮像装置1を用いて撮影を行う際に動作指示の入力を行うことが難しい過酷な状況の一例を模式的に示す図である。図9は、撮像装置1を用いて行う際に動作指示の入力を行うことが難しい状況の別の一例を模式的に示す図である。
図7に示すように、ユーザが動作指示の入力を行うことが容易な状況、たとえば、ユーザが停止した状態で撮影を行う状況では、撮影時の手ブレを防止するため、右手で本体部2を保持しながら右手の人差し指をレリーズスイッチ209bに添える一方、左手でレンズ部3を支えつつ左手の親指と中指でレンズ操作部304を操作することができる。さらに、ユーザは、接眼表示部4を覗きながら所望の動作指示の入力、たとえば、レンズ操作部304を操作するズーム操作等を行って撮影の構図を決めることができる。
これに対して、図8に示すように、ユーザが荷物を持ちながら歩いて撮影をする場合のように、ユーザが右手でしか動作指示の入力を行うことができない状況では、レリーズスイッチ209bを操作する撮影操作しか行う余裕がない。さらに、接眼表示部4を覗き込む余裕もない。この場合、ユーザは、表示部210で表示されるライブビュー画像を見ることで視野領域の拡大を図らなければならない。
また、図9に示すように、ユーザがスキーなどで滑降しながら被写体を追跡して撮影を行う場合も、雪面で転倒しないために的確なバランスを取る必要があるため、片手での撮影を強いられるうえ、接眼表示部4を覗き込む余裕がない。
このように、上述した状況において、ユーザが撮像装置1を用いて撮影を行う際に動作指示の入力が難しい操作について詳細に説明する。図10〜図12は、図8に示す状況においてユーザが撮影を行う際に動作指示の入力が難しい操作の一例を模式的に示す図である。図13は、図8に示す状況下においてユーザが撮影を行う際に動作指示の入力が可能な操作の一例を模式的に示す図である。
図10および図11に示すように、右手で撮像装置1を支えながらタッチパネル211に対して左手でタッチするタッチ操作、またはタッチパネル211の複数個所にタッチして拡大表示させるマルチタッチ操作等は、ユーザが歩きながら撮影を行う際には非常に難しい操作である。さらに、図12に示すように、被写体のシャッタチャンスを逃すことを防止するため、ユーザが右手の人差し指でレリーズスイッチ209bをいつでも押せるようにした状況下では、撮影モード切換スイッチ209cを操作する切換操作、または表示部210から視線を移して操作しなければならないズーム操作等は、非常に難しい操作である。
これに対して、図13に示すように、ユーザが右手の人差し指でレリーズスイッチ209bをいつでも押せるようにした状況では、タッチパネル211に対して右手の親指によるタッチ操作やスライド操作を行うことができる。そこで、本実施の形態1では、撮影制御部215eが移動状態判定部205の判定結果に応じて、タッチパネル211が入力を受け付ける領域を変更する。具体的には、撮影制御部215eは、移動状態判定部205によって撮像装置1が移動状態であると判定された場合、タッチパネル211が入力を受け付ける領域を右領域のみに設定する。さらに、表示制御部215fは、表示部210が表示する動作指示に関するアイコンの内容を、撮像装置1の初期状態においてユーザが選択可能な第1の動作指示から撮像装置1の移動状態においてユーザが選択可能な第2の動作指示に切換える。これにより、ユーザは、移動しながらの撮影または被写体を追跡しながらの撮影を行う状況下であっても、動作指示の入力を行うことができる。ここで、右領域とは、表示部210の表示領域を略半分の右側の領域である。具体的には、ユーザが右手の人差し指でレリーズスイッチ209bに添えた状態で右手の親指がタッチパネル211に対してタッチできる範囲である。
つぎに、移動状態判定部205が撮像装置1の移動状態を判定する判定方法について説明する。図14は、ユーザが撮像装置1を用いて移動する際の状況を模式的に示す図である。図15は、図14に示す状況下において被写体側から見た正面を模式的に示す図である。図16は、図14に示す状況下において移動状態判定部205の一部をなす加速度センサ10が検出する加速度の大きさの変化を示す図である。なお、図16において、縦軸が加速度の大きさaを示し、横軸が時間tを示す。さらに、曲線Ly2がy軸方向の上向きを正とした際のy軸方向の加速度センサが検出する加速度の大きさaを示し、曲線Lz2がz軸の進行方向を正とした際のz軸方向の加速度センサが検出する加速度の大きさaを示す。また、時点t〜時点tは、図14の時点t〜時点tそれぞれに対応する。
図14および図15に示すように、撮像装置1は、ユーザの移動に伴う足の動き(図14では、踏み出した状態の足を斜線にて表現)に応じて、上下(鉛直方向)に大きく揺れる。この上下の動きに応じて、y軸方向の加速度(曲線y2を参照)は、周期的にほぼ一定の変化を有する波長となって加速度センサ10に検出される。さらに、撮像装置1は、ユーザが足を踏み込んだときに大きく前に移動する。この前に移動する動きに応じて、z軸方向の加速度(曲線z2を参照)も、周期的にほぼ一定の変化を有する波長となって加速度センサ10によって検出される。
そこで、本実施の形態1では、移動状態判定部205は、撮像装置1が撮影を行う際に、撮像装置1の鉛直方向(y軸方向)における加速度の変化の周期と、水平方向(z軸)における加速度の変化の周期とがほぼ一致する場合、撮像装置1が移動状態(追跡状態)であると判定する。また、移動状態判定部205が判定する鉛直方向および水平方向それぞれの加速度の変化の周期としては、1秒程度であればよい。また、移動状態判定部205は、撮像装置1の鉛直方向(y軸方向)における加速度の変化率と、水平方向(z軸)における加速度の変化率とがほぼ一致する場合、撮像装置1が移動状態(追跡状態)であると判定してもよい。さらに、移動状態判定部205は、ユーザの歩行、滑降または滑走等の状態を判定し、この判定結果と、ユーザによる撮像装置1の構え方等とに基づいて、追跡撮影または並走撮影を行う状態であるか否かを判定してもよい。また、移動状態判定部205は、移動状態を加速度センサ10によって検出される加速度により判定していたが、歩行、滑降または滑走に伴う上下の変化による気圧によって判定、電子コンパスを用いて移動方向と撮像装置1を向けた方向の関係とにより判定、または画像のブレの周期性等を用いて判定してもよく、必ずしも加速度センサ10が必要なわけではない。なお、図16では、図15に示すように、ユーザの移動に伴う左右方向(x軸方向)の揺れは小さいため、x軸方向の加速度の記載を省略した。
つぎに、以上の構成を有する撮像装置1が行う動作について説明する。図17は、撮像装置1が行う処理の概要を示すフローチャートである。
図17に示すように、まず、制御部215は、撮像装置1が撮影モードに設定されているか否かを判断する(ステップS101)。撮像装置1が撮影モードに設定されている場合(ステップS101:Yes)、撮像装置1は後述するステップS102へ移行する。一方、撮像装置1が撮影モードに設定されていない場合(ステップS101:No)、撮像装置1は後述するステップS117へ移行する。
ステップS101において、撮像装置1が撮影モードに設定されている場合(ステップS101:Yes)について説明する。この場合、表示制御部215fは、撮像部201が一定の微小な時間間隔で連続的に生成する画像データに対応するライブビュー画像を表示部210に表示させる(ステップS102)。
続いて、移動状態判定部205は、撮像装置1が撮影を行う際に、撮像装置1の移動状態を判定する移動判定処理を実行し(ステップS103)、撮像装置1はステップS104へ移行する。
ステップS104において、撮像装置1が移動中である場合(ステップS104:Yes)について説明する。この場合、表示制御部215fは、第2の動作指示に関する情報を表示部210に表示させる表示モード2に設定する(ステップS105)。具体的には、図18に示すように、表示制御部215fは、第2の動作指示に関する情報としてアイコンA1,A2をライブビュー画像に重畳して表示部210に表示させる。アイコンA1は、タッチパネル211を介して動画撮影の開始または停止の指示信号の入力を受け付けるアイコンである。アイコンA2は、タッチパネル211を介して画像内に含まれる被写体の大きさを一定に維持するオートズーム処理の開始または停止の指示信号の入力を受け付けるアイコンである。
続いて、撮影制御部215eは、タッチパネル211が入力を受け付ける検出領域を右領域に設定する(ステップS106)。これにより、ユーザは、右領域内で表示されるアイコンに基づいて、動作指示の入力を行うことができる。なお、撮影制御部215eがタッチパネル211に対して設定する検出領域は、適宜設定することができる。
その後、ユーザが表示部210の画面上で表示されるアイコンの領域内でタッチパネル211をタッチまたはレリーズスイッチ209bを操作する動作指示の入力があった場合(ステップS107:Yes)において、この動作指示がオートズーム操作のとき(ステップS108:Yes)、撮影制御部215eは、オートズーム処理を実行する(ステップS109)。その後、撮像装置1はステップS111へ移行する。これに対して、動作指示がオートズーム操作でない場合(ステップS108:No)、撮影制御部215eは、動作指示に応じた制御、たとえば静止画撮影動作や動画撮影動作を実行し(ステップS110:Yes)、撮像装置1はステップS111へ移行する。
ステップS107において、動作指示がない場合(ステップS107:No)、撮像装置1はステップS111へ移行する。
ステップS111において、電源スイッチ209aが押された場合(ステップS111:Yes)、制御部215は、電源をオフする制御を行い(ステップS112)、一連の処理を終了する。
ステップS111において、電源スイッチ209aが押されない場合(ステップS111:No)、撮像装置1はステップS101へ戻る。
ステップS104において、撮像装置1が移動中でない場合(ステップS104:No)について説明する。この場合、表示制御部215fは、第1の動作指示に関する情報を表示部210に表示させる表示モード1に設定する(ステップS113)。具体的には、図19に示すように、表示制御部215fは、第1の動作指示に関する情報として複数の動作指示に関するアイコンA11〜A17をライブビュー画像に重畳して表示部210に表示させる。
続いて、撮影制御部215eは、タッチパネル211が入力を受け付ける領域を全領域に設定する(ステップS114)。これにより、ユーザは、動作指示が容易な状況下においては、表示部210が表示するアイコンの領域においてタッチパネル211をタッチすることにより、所望の動作指示の入力を行うことができる。
その後、ユーザが表示部210の画面上で表示されるアイコンの領域内でタッチパネル211をタッチまたはレリーズスイッチ209bを操作する動作指示の入力があった場合(ステップS115:Yes)、撮影制御部215eは、動作指示に応じた制御を実行し(ステップS116)、撮像装置1はステップS111へ移行する。
つぎに、ステップS101において、撮像装置1が撮影モードに設定されていない場合(ステップS101:No)について説明する。この場合において、撮像装置1が再生モードに設定されているとき(ステップS117:Yes)、表示制御部215fは、表示部210にファイル一覧を表示させる(ステップS118)。
続いて、操作入力部209またはタッチパネル211を介して拡大して表示するファイルが選択された場合(ステップS119:Yes)、表示制御部215fは、選択されたファイルを表示部210に再生表示させる(ステップS120)。
その後、別の画像ファイルが新たに選択された場合(ステップS121:Yes)、撮像装置1はステップS120へ戻る。一方、別の画像ファイルが選択されていない場合(ステップS121:No)、撮像装置1はステップS122へ移行する。
ステップS121において、操作入力部209またはタッチパネル211によって画像再生の終了指示が入力された場合(ステップS122:Yes)、撮像装置1はステップS111へ移行する。これに対して、画像再生の終了指示が入力されていない場合(ステップS121:No)、撮像装置1はステップS118へ戻る。
ステップS117において、撮像装置1が再生モードに設定されていない場合(ステップS117:No)、撮像装置1はステップS111へ移行する。
つぎに、図17に示したステップS103の移動状態判定処理について説明する。図20は、図17に示す移動状態判定処理の概要を示すフローチャートである。
図20に示すように、まず、移動状態判定部205は、加速度センサ10が検出する加速度の加速度データを記憶部212に記憶させる(ステップS201)。
続いて、移動状態判定部205は、記憶部212に過去1秒分の加速度データがある場合(ステップS202:Yes)において、y軸方向の加速度の変化が周期的であり(ステップS203:Yes)、かつ、z軸方向の加速度の変化が周期的であるとき(ステップS204:Yes)、撮像装置1が移動中であると判定する(ステップS205)。その後、撮像装置1は図17に示したメインルーチンに戻る。
これに対して、移動状態判定部205は、記憶部212に過去1秒分の加速度データがない場合(ステップS202:No)、y軸方向の加速度の変化が周期的でない場合(ステップS203:No)またはz軸方向の加速度の変化が周期的でない場合(ステップS204:No)、撮像装置1が移動中でないと判定する(ステップS206)。その後、撮像装置1は図17に示したメインルーチンに戻る。
つぎに、図17に示したステップS109のオートズーム処理について説明する、図21は、図17に示すオートズーム処理の概要を示すフローチャートである。
図21に示すように、まず、領域設定部215cは、表示部210が表示する画像内に含まれる被写体の大きさを一定する固定領域として画像中央部のパターンを取得する(ステップS301)。具体的には、領域設定部215cは、後述するパターンマッチングで使用する画像中央部の領域内において被写体の特徴部を取得し、この取得した特徴部を記憶部212の特徴記憶部212aに記憶させる。
続いて、撮影制御部215eは、領域設定部215cによって設定されたパターンが隣接する画像データのフレームにおいて類似パターンがあるか否かを判断する(ステップS302)。類似パターンがある場合(ステップS302:Yes)、撮像装置1は後述するステップS303に移行する。一方、類似パターンがない場合(ステップS302:No)、撮像装置1は後述するステップS305に移行する。
ステップS303において、撮影制御部215eは、類似パターンの大きさが縮小しているか否かを判断する。類似パターンの大きさが縮小している場合(ステップS303:Yes)、レンズ制御部307を介してレンズ駆動部302を駆動し、領域設定部215cによって設定された固定領域の大きさになるようにズームレンズ301aを無限遠側に移動させる(ステップS304)。
図22は、撮像部201の撮像面に形成される被写体像と光学系301におけるズームレンズの移動量との関係を模式的に示す図である。図22に示すように、撮影制御部215eは、ズームレンズ301aを光軸上に沿って無限遠側に移動させることにより、光学系301の焦点距離を長くする変更を行う。また、撮影制御部215eは、ズームレンズ301aの移動に合わせてフォーカスレンズ(図示せず)等を光軸上で沿って移動させることにより、被写体Dfに対してピントを調整する。これにより、被写体Dfは、撮像装置1との距離が遠ざかっても、被写体Dfが撮像装置1から遠ざかる前と同じ大きさで撮像部201の撮像面に被写体像(D→D)として形成される。このように、撮像装置1と被写体との距離が変化しても、被写体をほぼ一定の大きさで追跡しながら撮影を行うことができる。なお、撮影制御部215eは、電子ズーム部215dに電子ズームを実行させることで、被写体がほぼ一定の大きさになるように制御を行ってもよい。
ステップS305において、撮影制御部215eは、タッチパネル211からオートズーム操作を終了する指示信号が入力されたか否かを判断する。オートズーム操作を終了する指示信号が入力された場合(ステップS305:Yes)、撮像装置1は図17に示したメインルーチンに戻る。一方、オートズーム操作を終了する指示信号が入力されていない場合(ステップS305:No)、撮像装置1はステップS302へ戻る。
ステップS303において、類似パターンの大きさが縮小していない場合(ステップS303:No)について説明する。この場合、撮影制御部215eは、類似パターンの大きさが拡大しているか否かを判断する(ステップS306)。類似パターンの大きさが拡大している場合(ステップS306:Yes)、レンズ制御部307を介してレンズ駆動部302を駆動し、領域設定部215cによって設定された固定領域の大きさになるようにズームレンズ301aを最至近側に移動させる(ステップS307)。その後、撮像装置1はステップS305へ移行する。
ステップS306において、類似パターンの大きさが拡大してない場合(ステップS306:No)、撮像装置1はステップS305へ移行する。
以上説明した本実施の形態1によれば、撮影制御部215eが、移動状態判定部205によって撮像装置1が移動状態であると判定された場合、タッチパネル211が受け付ける動作指示の内容を変更する。これにより、ユーザは、動作指示の入力を行うことが難しい状況下であっても、動作指示を容易に入力することができる。
さらに、本実施の形態1によれば、移動状態判定部205が、撮像装置1の鉛直方向における加速度の変化の周期と、水平方向における加速度の変化の周期とがほぼ一致する場合、撮像装置1が移動状態であると判定する。この結果、撮像装置1が移動状態であれば、タッチパネル211が受け付ける動作指示の内容を、確実に第2の動作指示に切換えることができる。
さらにまた、本実施の形態1によれば、撮影制御部215eが、タッチパネル211からオートズーム操作を指示する指示信号が入力された場合、領域設定部215cによって設定された固定領域の大きさになるようにレンズ制御部307を介してレンズ駆動部302を駆動し、光学系301のズームレンズ301aを光軸上に沿って移動させる。この結果、撮像装置1と被写体との距離が変化しても、その都度、ユーザがズーム操作を行うことなく、ほぼ一定の大きさで被写体を撮影することができる。
また、本実施の形態1によれば、移動状態判定部205は、撮像装置1が横向きの状態で移動状態を判定する。これにより、ユーザは、表示部210に対して大きな視野領域を確保した状態で撮影を行うことができる。
なお、本実施の形態1では、移動状態判定部205が、撮像装置1の鉛直方向における加速度の変化の周期と、水平方向における加速度の変化の周期とがほぼ一致する場合、撮像装置1が移動状態であると判定していたが、たとえば、鉛直方向および水平方向それぞれの加速度の大きさに対して閾値を設け、鉛直方向および水平方向それぞれの加速度の大きさが周期的に閾値を超えた場合、撮像装置1が移動状態であると判定するようにしてもよい。さらに、移動状態判定部205は、鉛直方向および水平方向それぞれの加速度の変化率が、周期的にほぼ一定の場合、撮像装置1が移動状態であると判定するようにしてもよい。
また、本実施の形態1では、移動状態判定部205は、検出方向が互いに直交する三つの加速度センサ10を用いて撮像装置1の移動状態を判定したが、たとえば、隣接する画像データに含まれる被写体画像の変化率、顔検出部215bが検出する人物の顔が含まれる領域の変化率、隣接する画像データの一致度および被写体と撮像装置1との撮影距離の変化率等を用いて撮像装置1の移動状態を判定するようにしてもよい。
(実施の形態2)
つぎに、本発明の実施の形態2について説明する。なお、本発明の実施の形態2にかかる撮像装置1は、上述した実施の形態1にかかる撮像装置1と同様の構成を有し、移動状態判定部205が判定する状況下のみ異なる。このため、撮像装置1の構成については説明を省略する。
図23は、図9に示す状況下においてユーザが撮像装置1を用いて被写体を追跡する際の状況を模式的に示す図である。図24は、図23に示す状況下において被写体側から見た正面の状態変化を模式的に示す図である。図25は、図23に示す状況下において移動状態判定部205の一部をなす加速度センサ10が検出する加速度の大きさの変化を示す図である。なお、図25において、縦軸が加速度の大きさaを示し、横軸が時間tを示す。さらに、曲線Ly3がy軸方向の加速度センサが検出する加速度の大きさを示し、曲線Lz3がz軸方向の加速度センサが検出する加速度の大きさを示し、曲線Lx3がx軸方向の加速度センサが検出する加速度の大きさを示す。また、時点t〜時点tは、図23の時点t〜時点tそれぞれに対応する。
図23および図24に示すように、撮像装置1は、ユーザがスキーの滑降に伴う左右の体重移動(図23では、体重がかかる状態の足を斜線にて表現)に応じて、鉛直方向(y軸方向)および進行方向(z軸方向)に大きく揺れる。この鉛直方向および進行方向の揺れに応じて、y軸方向の加速度(曲線y3を参照)およびz軸方向の加速度(曲線z3を参照)は、周期的にほぼ一定の変化を有する波長となって加速度センサ10に検出される。さらに、撮像装置1は、ユーザの滑降に伴う左右の体重移動に応じて、進行方向に対して左右(x軸方向)方向に小さく揺れる。この左右の揺れに応じて、x軸方向の加速度(曲線x3を参照)も加速度センサ10に検出する。
このように、ユーザがスキーで滑降しながら被写体を追跡して撮影を行う場合、撮像装置1の鉛直方向(y軸方向)における加速度の変化の周期と、進行方向(z軸)における加速度の変化の周期とがほぼ一致する。そこで、本実施の形態2では、移動状態判定部205は、撮像装置1が撮影を行う際に、撮像装置1の鉛直方向(y軸方向)における加速度の変化の周期と、水平方向(z軸)における加速度の変化の周期とがほぼ一致する場合、撮像装置1が追跡状態(移動状態)であると判定する。
以上説明した本実施の形態2によれば、上述した実施の形態1と同様に、動作指示の入力が難しい状況下であっても、ユーザが所望の操作を容易に行うことができる。
なお、本実施の形態2では、被写体を後ろから追跡する状況下について説明したが、ユーザが被写体に並走しながら追跡して撮影を行う際にも適用することができる。図26は、ユーザが撮像装置1を用いて被写体に並走しながら追跡して撮影を行う際の状況を模式的に示す図である。このような状況下において、撮像装置1は、鉛直方向(y軸方向)および進行方向(x軸方向)に大きく揺れる。この鉛直方向および進行方向の揺れに応じて、y軸方向の加速度およびx軸方向の加速度は、周期的にほぼ一定の変化を有する波長となって加速度センサ10に検出される。このように、移動状態判定部205は、ユーザが被写体に並走しながら追跡して撮影を行う際にも、撮像装置1が移動状態であるか否かを判定することができる。
(その他の実施の形態)
また、上述した実施の形態1,2では、表示制御部215fが第2の撮像操作に関する情報としてオートズーム操作および動画撮影操作のアイコンを表示部210に表示させていたが、たとえば、図27に示すように、第2の動作指示に関する情報として各撮像動作に関する情報をアイコンA21〜A26として表示部210の右領域に表示させてもよい。さらに、表示制御部215fは、ユーザがタッチパネル211上で行うスライド操作に応じて、表示部210に表示されるアイコンA21〜A26の位置を回転させながら変更するようにしてもよい。これにより、ユーザは、過酷な状況下であっても、タッチパネル211上でスライド操作を行うことにより、所望の動作指示の入力を行うことができる。
また、上述した実施の形態1,2では、表示制御部215fが第2の撮像操作としてオートズーム操作および動画撮影操作に関する情報を表示部210に表示させていたが、第2の動作指示の内容を適宜変更することも可能である。たとえば、表示制御部215fが撮像装置1の初期状態において第1の動作指示に関する情報として表示部210に表示させるMENUアイコンA11(図19を参照)を操作することにより、第2の動作指示の内容を変更するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態1,2では、レンズ部3が本体部2に着脱自在であったが、レンズ部3と本体部2とが一体的に形成されていてもよい。
また、上述した実施の形態1,2では、携帯機器をデジタル一眼デジタルカメラとして説明していたが、たとえば、デジタルビデオカメラ、カメラ付き携帯電話やパーソナルコンピュータ等の撮影機能および表示機能を備えた各種電子機器に適用することができる。
1 撮像装置
2 本体部
3 レンズ部
4 接眼表示部
10 加速度センサ
201 撮像部
202 撮像駆動部
203 信号処理部
204 フラッシュ発光部
205 移動状態判定部
206 タイマー
207 第1通信部
208 第2通信部
209 操作入力部
210 表示部
211 タッチパネル
212 記憶部
212a 特徴記憶部
213 電源部
214 電源供給部
215 制御部
215a 画像処理部
215b 顔検出部
215c 領域設定部
215d 電子ズーム部
215e 撮影制御部
215f 表示制御部
301 光学系
301a ズームレンズ
301b 絞り機構
302 レンズ駆動部
303 絞り駆動部
304 レンズ操作部
305 レンズ記憶部
306 レンズ通信部
307 レンズ制御部
401 接眼通信部

Claims (3)

  1. 被写体を撮像して該被写体の画像データを生成する撮像部と、前記画像データに対応する画像を表示する表示部とを備えた携帯機器において、
    当該携帯機器が行う動作を指示する動作指示の入力を受け付けるタッチパネルと、
    ユーザの移動に伴う足の動きに応じて生じる略周期的な加速度の変化に従って、当該携帯機器が撮影を行う際の移動状態を判定する移動状態判定部と、
    前記移動状態判定部の判定結果に応じて、前記タッチパネルが入力を受け付ける検出領域を変更する制御部と、
    を備えたことを特徴とする携帯機器。
  2. 前記制御部は、前記タッチパネルの入力を受け付ける検出領域を前記表示部の表示領域における右領域に設定することを特徴とする請求項に記載の携帯機器。
  3. 被写体を撮像して該被写体の画像データを生成する撮像部と、前記画像データに対応する画像を表示する表示部と、当該携帯機器が行う動作を指示する動作指示の入力を受け付けるタッチパネルと、を備えた携帯機器が実行する制御方法であって、
    ユーザの移動に伴う足の動きに応じて生じる略周期的な加速度の変化に従って、当該携帯機器が撮影を行う際の移動状態を判定する移動状態判定ステップと、
    前記移動状態判定ステップの判定結果に応じて、前記タッチパネルが入力を受け付ける検出領域を変更する制御ステップと、
    を含むことを特徴とする制御方法。
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