JP2007201777A - Charging device and imaging apparatus with automatic tracking universal head function - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被写体を自動追尾撮影するための自動追尾雲台機能付き充電技術に関するものである The present invention relates to a charging technique with an automatic tracking pan / tilt head function for automatically tracking a subject.
被写体の動きを検出して自動追尾撮影を行う為の指令信号を撮像装置から受けると、パンニングおよびチルティング駆動手段により上記撮像装置を駆動して、被写体を自動追尾撮影できるようにした雲台装置が既に提案(特許文献1)されている。そして、この雲台装置は、上記撮像装置内の二次電池へ充電を行う。 A pan / tilt head device that automatically picks up a subject by driving the image pickup device by panning and tilting driving means when receiving a command signal for detecting the movement of the subject and performing automatic tracking photographing from the imaging device. Has already been proposed (Patent Document 1). And this pan head apparatus charges to the secondary battery in the said imaging device.
ここで、従来のこの種の雲台装置について説明する。雲台装置に戴置されたデジタルスチルカメラ等の撮像装置と該雲台装置とは、第1のインターフェースであるUSB(Universal Serial Bus)ケーブルにより接続される。そして、この雲台装置は外部機器であるPC(パーソナルコンピュータ)と、第2のインターフェースであるUSBケーブルにより接続される。このような構成において、PCから出力されたコマンドに基づいて、雲台装置は内部に具備するパンニングおよびチルティング駆動手段により撮像装置をパンニングおよびチルティング駆動する。この際、雲台装置はPCからの電力を撮像装置に供給して該撮像装置への充電を同時に行う。また、雲台装置はPCからの出力コマンドに基づいて、撮像装置のパンニングおよびチルティング動作を行っている間は上記充電動作を禁止している。
上記の従来例においては、PCからのコマンドに基づいて撮像装置をパンニングおよびチルティングさせて、該撮像装置により動画や静止画を撮影することが可能である。しかしながら、PCを用いずに被写体の動きを検出して自動的に追尾撮影を行うことは不可能であった。このため、常時PCを経由して撮像装置のパンニングおよびチルティング動作を行わせる必要があり、撮影者はPCを操作する作業に拘束され、他の作業を行うことが出来ないものであった。 In the above conventional example, it is possible to pan and tilt the imaging device based on a command from the PC, and to capture a moving image or a still image by the imaging device. However, it has been impossible to automatically perform tracking shooting by detecting the movement of a subject without using a PC. For this reason, it is necessary to always perform panning and tilting operations of the imaging apparatus via the PC, and the photographer is restricted by the operation of operating the PC and cannot perform other operations.
(発明の目的)
本発明の目的は、撮像装置への充電を行いつつ、被写体の動きに撮像装置を追尾させて、追尾撮影を可能にする自動追尾雲台機能付き充電装置および撮像装置を提供しようとするものである。
(Object of invention)
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a charging device with an automatic tracking head function and an imaging device that enables tracking imaging by tracking the imaging device according to the movement of a subject while charging the imaging device. is there.
上記目的を達成するために、本発明は、撮像装置を取り付ける雲台手段と、前記雲台手段により取り付けられた前記撮像装置の電源となる電池を充電する充電手段と、被写体の動きに前記撮像装置を追尾させるための追尾信号が、前記撮像装置から入力されることによって、前記雲台手段を駆動して前記撮像装置の撮像範囲を変更する駆動手段とを有する自動追尾雲台機能付き充電装置とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a pan head unit for mounting an imaging device, a charging unit for charging a battery serving as a power source of the imaging device mounted by the pan head unit, and the imaging in motion of a subject. A charging device with an automatic tracking pan head function having driving means for driving the pan head means to change the imaging range of the imaging device when a tracking signal for tracking the device is input from the imaging device It is what.
同じく上記目的を達成するために、本発明は、撮像装置を取り付ける雲台手段と、前記雲台手段により取り付けられた前記撮像装置の電源となる電池を充電する充電手段と、前記撮像装置からの映像信号に基づいて被写体の動きを検出し、被写体の動きに前記撮像装置を追尾させるための追尾信号を生成する追尾信号生成手段と、前記追尾信号に基づいて前記雲台手段を駆動して前記撮像装置の撮像範囲を変更する駆動手段とを有する自動追尾雲台機能付き充電装置とするものである。 Similarly, in order to achieve the above object, the present invention provides a platform means for attaching an imaging device, a charging means for charging a battery serving as a power source for the imaging device attached by the platform means, A tracking signal generating unit configured to detect a movement of a subject based on the video signal and generate a tracking signal for tracking the imaging apparatus according to the movement of the subject; and driving the pan head unit based on the tracking signal to A charging device with an automatic tracking head function having driving means for changing the imaging range of the imaging device is provided.
同じく上記目的を達成するために、本発明は、被写体からの光を電気信号に変換する撮像手段と、電源供給を行う雲台手段から電源の供給を受ける蓄電手段と、前記撮像手段からの電気信号に基づいて被写体の動きに追尾するための追尾信号を、前記雲台手段に供給する供給手段とを有する撮像装置とするものである。 Similarly, in order to achieve the above object, the present invention provides an imaging means for converting light from a subject into an electrical signal, a power storage means for receiving power supply from a pan means for supplying power, and an electric power from the imaging means. The imaging apparatus includes a supply unit that supplies a tracking signal for tracking the movement of the subject based on the signal to the pan head unit.
本発明によれば、撮像装置への充電を行いつつ、被写体の動きに撮像装置を追尾させて、追尾撮影を可能にする自動追尾雲台機能付き充電技術を提供できるものである。 According to the present invention, it is possible to provide a charging technique with an automatic tracking pan / tilt head function that enables tracking imaging by tracking an imaging device according to the movement of a subject while charging the imaging device.
本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例1および実施例2に示す通りである。 The best mode for carrying out the present invention is as shown in Example 1 and Example 2 below.
図1は本発明の実施例1に係わる自動追尾雲台機能を有する充電装置を示す斜視図である。1は充電装置である。この充電装置1の装置本体1aには、パンニングテーブル2及びチルティングテーブル3がそれぞれ回動自在に取り付けられている。4は三脚ねじであり、該三脚ねじ4を介して後述のデジタルスチルカメラ等の撮像装置を装置本体1に取り付けて固定する為のものである。パンニングテーブル2及びチルティングテーブル3などが雲台手段を構成する。5はコネクターであり、撮像装置に設けられた相手側の後述のコネクターに嵌入し、該撮像装置に内蔵された二次電池に電源を供給して充電する際に使用される。また、充電中における撮像時においては、撮像装置からの映像信号または該撮像装置によって検出された被写体の動きを検出して、追尾撮影する為の指令信号(追尾信号)を受信するためのものでもある。6は外部電源からの電力を充電装置1に電源ケーブル7によって供給する為の外部電源コネクターである。
FIG. 1 is a perspective view showing a charging device having an automatic tracking head function according to
図2は、図1の充電装置に撮像装置が取り付けられて成る自動追尾撮影システムを示す斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view showing an automatic tracking photographing system in which an imaging device is attached to the charging device of FIG.
8は撮像装置であり、三脚ネジ4により充電装置1のチルティングテーブル3に固定される。この際、上記したように図1に示したコネクター5が撮像装置8に設けられた不図示の対応コネクターと係合して、映像信号などのデータが送受信可能な状態となっている。
上記構成において、撮像装置8側で得られた映像信号の情報から被写体の動きを検出して、追尾撮影を行う。この場合、チルティングテーブル3は不図示の駆動機構によりその回動中心3aを支点として撮像装置8をチルティング駆動可能なように矢印A方向(上下方向)に回転駆動される。また、パンニングテーブル2は不図示の駆動機構によりチルティングテーブル3に戴置された撮像装置8をチルティングテーブル3と共に矢印B方向に回転駆動される。
In the above configuration, tracking shooting is performed by detecting the movement of the subject from the information of the video signal obtained on the
上記チルティングテーブル3及びパンニングテーブル2の回動動作により、撮像装置8への充電中においても、被写体の追尾撮影を行うことが可能となる。
By rotating the tilting table 3 and the panning table 2, it is possible to perform tracking shooting of a subject even while the
図3は、上記自動追尾雲台機能を具備した充電装置1、および、該充電装置1に取り付けられる撮像装置8の回路構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the
まず、撮像装置8内の構成について説明する。
First, the configuration within the
9は撮像光学系であり、該撮像光学系9を介した被写体像が撮像素子(以下、CCDという)10に結像され、該CCD10からの撮像信号が撮像部11に取り込まれる。12は中央演算処理回路である。13は被写体検出回路であり、中央演算処理回路12から送られてくる後述の映像信号記録部15に記録された第1フレームと第2フレームの映像信号を比較して被写体の動きを検出し、その情報を中央演算処置回路12に出力する。すると中央演算処理回路12は、パンチルト制御信号出力回路14を介して、被写体検出情報、つまり追尾信号を充電装置1側に出力する。
15は公知の磁気テープなどの映像信号記録部であり、撮像データが記録される。16は上記撮像信号などの様々なデータを一時的に記憶する為のメモリーであり、被写体検出を行う為の撮像信号などが一時的に記憶される。17は電源制御回路であり、メインスイッチ19のオンに伴って二次電池であるバッテリー18からの電力を中央演算処理装置12へ供給する。また、電源制御回路17は、撮像光学系9に備えられた公知の変倍機構や合焦機構への電力も供給する。さらに、録画スイッチ20のオンに伴って行われる例えば磁気記録テープである映像信号記録部15への映像信号の記録に際しては、磁気記録テープの巻き取り駆動源への電力供給も行う。
次に、撮像装置8の接続コネクター8aがコネクター5と係合することで、撮像装置8への電力供給及び該撮像装置8への各制御データの受け渡しを行う充電装置1内の回路構成について説明する。
Next, the circuit configuration in the
21は外部電源コネクター(図1の外部電源コネクター6に相当する)であり、不図示の家庭用電源コンセントに接続されて、外部からの電力を後述の電源制御回路22に供給する。22は電源制御回路であり、該電源制御回路22に供給された電力は充電装置1に内蔵された二次電池であるバッテリー23に供給され、該バッテリー23への充電が行われる。この電源制御回路22は、外部電源から電力供給が無く、メインスイッチ24がオンされている際は、上記バッテリー23を後述のパンニング駆動回路26やチルティング駆動回路28などへの電力を供給する為の電源として用いる。また、電源制御回路22は、外部電源もしくは上記バッテリー23からの電力を、コネクター5を介して撮像装置8のバッテリー18へも供給し、該バッテリー18への充電を行う。
25は中央演算処理回路であり、電源制御回路22から出力された電力を受けて動作し、撮像装置8側のパンチルト制御信号出力回路14から追尾信号を受信すると、この追尾信号に基づいて後述のパンニング駆動回路26およびチルティング駆動回路28の駆動指令信号を生成し、出力する。26はパンニング駆動回路であり、中央演算処理回路25からの指令信号を受けて、パンニングモーター27を駆動する。28はチルティング駆動回路であり、中央演算処理回路25からの指令信号を受けて、チルティングモーター29を駆動する。
A
次に、図4のフローチャートを用いて、自動追尾撮影システムでの主要部分の動作(被写体の動きを自動判別して追尾撮影を行う際の動作)について説明する。 Next, the operation of the main part in the automatic tracking imaging system (the operation when performing tracking imaging by automatically determining the movement of the subject) will be described using the flowchart of FIG.
ステップS101より追尾制御を開始し、ステップS102では、タイマーの初期化を行う。そして、次のステップS103にて、第1フレームの映像信号を取り込んで、メモリー16へその映像データを記録する。続くステップS104では、映像信号を撮像装置8に設けられた不図示の液晶モニターに出力し、撮影者にモニタリングの画像を提供する。
Tracking control is started from step S101, and in step S102, a timer is initialized. Then, in the next step S 103, the video signal of the first frame is captured and the video data is recorded in the
次のステップS105では、第2フレームの映像信号を取り込んで、メモリー16へその映像データを記憶する。そして、次のステップS106にて、上記ステップS104と同様に、不図示の液晶モニターへ映像信号を出力し、撮影者にモニタリングの画像を提供する。次のステップS107では、被写体検出回路13にて、上記ステップS103,S105にて取り込んだ二つの映像データを比較して、被写体の特異点、例えば目や口、鼻などの位置が決められた範囲以上移動したかどうかを判別する。もし、特異点移動が規定範囲以内に収まっていれば、被写体は動いていないと判定してステップS108へ進む。そして、ステップS108にて、一定時間を超過しているかを判定し、一定時間を経過していなければステップS103へ戻り、以下同様の動作を繰り返す。また、一定時間を経過していればステップS109にて、該サブルーチンを抜けてメイン処理ルーチンへとリターンする。
In the next step S <b> 105, the video signal of the second frame is captured and the video data is stored in the
上記ステップS107にて特異点の移動が規定値を超えていた、つまり被写体は動いていると判定した場合はステップS110へ進み、特異点の移動方向と移動速度を公知の方法で算出する。そして、次のステップS111にて、追尾撮影に必要なチルティング駆動量と追尾速度を決定し、続くステップS112にて、追尾撮影に必要なパンニング駆動量と追尾速度を決定する。そして、次のステップS113にて、上記の各データをパンチルト制御信号出力回路14から充電装置1の中央演算処理回路25へ送信する。
If it is determined in step S107 that the movement of the singular point has exceeded the specified value, that is, the subject is moving, the process proceeds to step S110, and the moving direction and moving speed of the singular point are calculated by a known method. Then, in the next step S111, the tilting driving amount and the tracking speed necessary for the tracking shooting are determined, and in the subsequent step S112, the panning driving amount and the tracking speed required for the tracking shooting are determined. Then, in the next step S113, each of the above data is transmitted from the pan / tilt control
ステップS113では、充電装置1側の中央演算処理装置25が上記の送信されてくる各データ(追尾撮影に必要なパンニング・チルティング駆動量と追尾速度)をパンニング駆動回路26とチルティング駆動回路28に出力する。これにより、パンニングモーター27およびチルティングモーター29が駆動制御され、パンニングテーブル2およびチルティングテーブル3が被写体を追尾する方向に、追尾できる速度で回転駆動される。よって、移動している被写体を追尾撮影することが可能となる。その後は上記ステップS108に進み、一定時間が経過しているかの判定を行い、一定時間が経過していなければステップS103に戻り、以下同様の動作を繰り返す。また、一定時間を経過していればステップS109にて、該サブルーチンを抜けてメイン処理ルーチンへとリターンする。
In step S113, the
上記実施例1によれば、充電装置1に載置され、該充電装置1により内蔵のバッテリー18に充電が行われる撮像装置8は、被写体の移動を検出して該被写体の動きに当該撮像装置8を追尾させるべく追尾信号を生成する。一方、充電装置1は、前記追尾信号が入力されることにより、パンニングおよびチルティング駆動手段により上記撮像装置を駆動して、追尾撮影可能にしている。なお、上記パンニングおよびチルティング駆動手段は、パンニング駆動回路26、パンニングモーター27、および、チルティング駆動回路28、チルティングモーター29により構成される。
According to the first embodiment, the
よって、従来のようにPC等の外部機器を操作することなく、撮像装置への充電を行いながら、被写体の動きを自動的に判別して追尾撮影を行うことができる自動追尾撮影システムを提供可能となる。 Therefore, it is possible to provide an automatic tracking shooting system that can automatically determine the movement of the subject and perform tracking shooting while charging the imaging device without operating an external device such as a PC as in the past. It becomes.
また、充電装置1は、撮像装置8が機械的な取付部分に、撮像装置8へ電源を供給および撮像装置8と信号の授受を行うための接続手段(コネクター5)を具備している。よって、該出力手段を経由して撮像装置8の電池に充電を行うことができると共に、該充電中に自動追尾撮影を行うことが可能となる。
In addition, the charging
さらに、充電装置1は外部電源からの電力を受ける為の電源入力手段(外部電源コネクター6(21))を具備している。よって、外部電源を利用して撮像装置8のバッテリー18に充電を行うことができると共に、該充電中に自動追尾撮影を行うことが可能となる。
The charging
さらに、充電装置1は、内蔵のバッテリー23から、戴置された撮像装置8に電源を供給すると共に、追尾撮影を可能にするためのパンニング駆動手段とチルティング駆動手段に電源を供給することを可能にしている。よって、例えば屋外で使用する際など、外部電源からの電力供給が行われないときでも、被写体の追尾撮影を行うことが可能となる。
Further, the charging
図5は本発明の実施例2に係わる自動追尾撮影システムを構成する撮像装置および自動追尾雲台機能を有する充電装置の回路構成を示すブロック図である。上記実施例1と同じ部分は同一符号を付す。また、動作についても、上記実施例1と異なる部分のみについて説明する。
FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of an imaging apparatus and a charging apparatus having an automatic tracking head function that constitute an automatic tracking imaging system according to
本実施例2では、実施例1では撮像装置に設けられていた被写体検出回路13を、充電装置1側に設けている。また、本実施例2では、撮像装置8に第1および第2フレームの映像信号を取り込み、出力する映像信号出力回路30を設けている。そして、充電装置1に新たに映像信号入力回路31を設け、上記映像信号出力回路30からの映像データを取り込むようにしている。そして、該映像信号入力回路31が取り込んだ映像データを被写体検出回路13に出力して、ここで二つの映像データを比較して、被写体の特異点、例えば目や口、鼻などの位置が決められた範囲以上移動したかどうかを判別するようにしている。
In the second embodiment, the
上記のような構成にすることにより、撮像装置側8に被写体の移動を判別する為の手段を具備する必要がなくなり、充電装置1側のみで追尾撮影を行う為の処理及びパンニングおよびチルティング駆動を行うことが可能となる。なお、この構成の場合、充電装置1側の中央演算処理回路25にて追尾信号が生成されることはいうまでもない。
With the configuration as described above, it is not necessary to provide a means for discriminating the movement of the subject on the
上記実施例2によれば、充電装置1は、撮像装置のバッテリー18への充電を行うと共に、撮像装置8からの映像信号を受けることにより、被写体の移動を検出して該被写体の動きに上記撮像装置8を追尾させるための追尾信号を生成する。そして、前記追尾信号に基づいて、パンニング駆動手段とチルティング駆動手段により上記撮像装置を駆動して、追尾撮影可能にしている。
According to the second embodiment, the charging
よって、従来のようにPC等の外部機器を操作することなく、撮像装置への充電を行いながら、被写体の動きを自動的に判別して追尾撮影を可能にする自動追尾雲台機能を有する充電装置を提供可能となる。 Therefore, charging with an auto-tracking head function that automatically determines the movement of the subject and enables tracking shooting while charging the imaging device without operating an external device such as a PC as in the past. A device can be provided.
なお、パンニングテーブル2は昇降駆動手段によって昇降可能にすることもできる。 The panning table 2 can be raised and lowered by the raising and lowering driving means.
本発明の自動追尾撮影システムを構成する撮像装置および充電装置は、上記の実施例1および2の構成に限定されるものではない。請求項1ないし2に記載の内容を逸脱するものでなければどのような形態をとることも可能である事は言うまでもない。
The imaging device and the charging device that constitute the automatic tracking imaging system of the present invention are not limited to the configurations of the first and second embodiments. It goes without saying that any form can be adopted as long as it does not deviate from the contents of
1 充電装置
2 パンニングテーブル
3 チルティングテーブル
4 三脚ネジ
5 コネクター
6 外部電源コネクター
8 撮像装置
12 中央演算処理装置
13 被写体検出回路
14 パンチルト制御信号出力回路
17 電源制御回路
18 バッテリー
21 外部電源コネクター
22 電源制御回路
23 バッテリー
25 中央演算処理装置
26 パンニング駆動回路
27 パンニングモーター
28 チルティング駆動回路
29 チルティングモーター
30 映像信号出力回路
31 映像信号入力回路
1
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記雲台手段により取り付けられた前記撮像装置の電源となる電池を充電する充電手段と、
被写体の動きに前記撮像装置を追尾させるための追尾信号が、前記撮像装置から入力されることによって、前記雲台手段を駆動して前記撮像装置の撮像範囲を変更する駆動手段と、
を有することを特徴とする自動追尾雲台機能付き充電装置。 A platform means for mounting the imaging device;
Charging means for charging a battery serving as a power source of the imaging device attached by the pan head means;
Driving means for driving the camera platform means to change the imaging range of the imaging device by inputting a tracking signal for tracking the imaging device to the movement of the subject from the imaging device;
A charging device with an automatic tracking head function, characterized by comprising:
前記雲台手段により取り付けられた前記撮像装置の電源となる電池を充電する充電手段と、
前記撮像装置からの映像信号に基づいて被写体の動きを検出し、被写体の動きに前記撮像装置を追尾させるための追尾信号を生成する追尾信号生成手段と、
前記追尾信号に基づいて前記雲台手段を駆動して前記撮像装置の撮像範囲を変更する駆動手段と、
を有することを特徴とする自動追尾雲台機能付き充電装置。 A platform means for mounting the imaging device;
Charging means for charging a battery serving as a power source of the imaging device attached by the pan head means;
Tracking signal generation means for detecting a movement of a subject based on a video signal from the imaging device and generating a tracking signal for tracking the imaging device according to the movement of the subject;
Driving means for driving the camera platform means based on the tracking signal to change the imaging range of the imaging device;
A charging device with an automatic tracking head function, characterized by comprising:
電源供給を行う雲台手段から電源の供給を受ける蓄電手段と、
前記撮像手段からの電気信号に基づいて被写体の動きに追尾するための追尾信号を、前記雲台手段に供給する供給手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
Imaging means for converting light from the subject into an electrical signal;
Power storage means for receiving power supply from a pan head means for supplying power; and
Supply means for supplying a tracking signal for tracking the movement of a subject based on an electrical signal from the imaging means to the pan head means;
An imaging device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
KR20160109817A (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-21 | 한국항공우주연구원 | Portable electro optical tracking system |
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KR20160109817A (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-21 | 한국항공우주연구원 | Portable electro optical tracking system |
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