JP2011257542A - レンズシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】レンズ装置とコントローラとの間で無線通信による信号伝送が行われる場合に生じる不具合を解消し、電池切れによるコントローラの制御不能状態を回避する。
【解決手段】レンズコントローラ50によりレンズ装置16(ドライブユニット32)を遠隔で操作するレンズシステムにおいて、ドライブユニット32とレンズコントローラ50との間で有線通信を行うための有線I/F54、74と、ドライブユニット32とレンズコントローラ50との間で無線通信を行うための無線I/F56、76と、有線通信及び無線通信のいずれか一方の通信手段による信号伝送を制御するCPU52、72と、レンズコントローラ50に搭載されるバッテリー60と、ドライブユニット32の電源回路78から有線I/F54、74を介して供給される電力によりバッテリー60を充電する充電回路58と、を備えたレンズシステムを提供する。
【選択図】図2

Description

本発明はレンズシステムに係り、特にレンズ装置に外部装置(付属装置)として接続されるコントローラによりレンズ装置における光学系のフォーカス、ズーム等のレンズ操作を行うことができるレンズシステムに関する。
放送用又は業務用として使用されるテレビカメラとして、携帯可能なENG(Electric News Gathering)カメラやハンディカメラが知られており、このようなテレビカメラは、三脚、ペデスタルドリー等の架台に支持された状態で使用される場合と、肩担ぎや手持ち等によってカメラマンが直接支持した状態で使用される場合がある。また、テレビカメラが架台に支持された状態で使用される場合、遠隔操作用のコントローラが使用されることが多い。例えば、架台から延設されているパン/チルト棒の先端にフォーカスデマンドやズームデマンド等のコントローラが取り付けられ、それらのコントローラがカメラ本体に装着されたレンズ装置にケーブルによって電気的に接続される。これによって、カメラマンは、パン/チルト棒によるテレビカメラのパン/チルト操作と同時にコントローラの操作を行うことができ、そのコントローラの操作によってレンズ装置における光学系のフォーカス、ズーム等のレンズ操作を行うことができる。
また、上記のようにテレビカメラを三脚に設置して撮影を行っている状況において、急にカメラマンがテレビカメラを持って撮影しなければならないという場合がある。この場合に、架台に設置したテレビカメラのレンズ装置と、コントローラとをケーブルで接続していると、レンズ装置からケーブルを取り外す作業が必要となり、テレビカメラを架台から迅速に取り外して持ち運ぶことができないという問題がある。
これに対して、例えば特許文献1では、レンズ装置とコントローラにワイヤレスアダプタを各々接続し、レンズ装置とコントローラとの間が無線通信により信号伝送可能に接続(ワイヤレス接続)されたレンズシステムが提案されている。これによれば、テレビカメラを架台から取り外す際にケーブルを取り外す作業の手間や時間が削減され、即座にテレビカメラを持ち運ぶことができる。
特開2007−310303号公報
ところで、テレビカメラなどの放送用機器では使用中に制御不能や遅延などの問題が起こってはならない。しかしながら、特許文献1のようにレンズ装置とコントローラとの間が無線通信により接続される場合には、使用する周波数の混雑具合では遅延などの不具合が起こる可能性がある。特に放送局や記者会見などのように多数のテレビカメラが使用される環境下では、使用周波数の混信によってレンズ装置の誤動作を招く恐れもあり、無線通信よりも有線通信による接続が望まれる場合がある。
また、一般にコントローラは電池駆動のため、使用中に電池切れによる制御不能状態が起こらないようにすることが望まれている。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、レンズ装置とコントローラとの間で無線通信による信号伝送が行われる場合に生じる不具合を解消し、電池切れによるコントローラの制御不能状態を回避することのできるレンズシステムを提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、請求項1に記載のレンズシステムは、被写体像を結像する光学系と該光学系の制御を行う制御系とを備えたレンズ装置と、該レンズ装置を遠隔で操作するためのコントローラとを備えたレンズシステムにおいて、前記レンズ装置と前記コントローラとの間で有線通信を行うための有線通信手段と、前記レンズ装置と前記コントローラとの間で無線通信を行うための無線通信手段と、前記有線通信手段及び前記無線通信手段のいずれか一方の通信手段で前記レンズ装置と前記コントローラの間で信号伝送を行う通信制御手段と、前記コントローラの動作に必要な電力を供給する充電可能な電源手段と、前記レンズ装置から前記有線通信手段を介して供給される電力により前記電源手段を充電する充電手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、レンズ装置とコントローラとの間で有線通信及び無線通信による信号伝送を選択的に行うことができるようにしたので、無線通信による信号伝送が不可能又は不要なときでも有線通信による信号伝送が可能である。また、レンズ装置から有線通信手段を介して供給される電力によりコントローラの電源手段の充電を行えるようにしたので、状況に応じて急に無線通信が必要となった場合でも、電源手段の残量不足によってコントローラが操作不能となるといった事態を未然に防ぐことができる。
請求項2に記載のレンズシステムは、請求項1に記載のレンズシステムにおいて、前記電源手段の残量を検出する電源残量検出手段と、前記電源残量検出手段により検出された前記電源手段の残量を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、ユーザは電源手段の残量を把握することが可能となり、電源手段の残量不足によりコントローラが操作不能状態に陥ることを未然に防止することができる。
請求項3に記載のレンズシステムは、請求項1又は2に記載のレンズシステムにおいて、前記レンズ装置と前記コントローラとの間の通信手段として前記有線通信手段又は前記無線通信手段を選択的に指定する指定手段を備え、前記通信制御手段は、前記指定手段によって指定された通信手段により前記レンズ装置と前記コントローラの間で信号伝送を行うことを特徴とする。
本発明によれば、ユーザの指示に従ってレンズ装置とコントローラとの間の通信手段を選択することが可能となる。これにより、状況に応じて有線通信及び無線通信を選択的に利用することができ、ユーザの利便性が向上する。
本発明によれば、レンズ装置とコントローラとの間で有線通信及び無線通信による信号伝送を選択的に行うことができるようにしたので、無線通信による信号伝送が不可能又は不要なときでも有線通信による信号伝送が可能である。また、レンズ装置から有線通信手段を介して供給される電力によりコントローラの電源手段の充電を行えるようにしたので、状況に応じて急に無線通信が必要となった場合でも、電源手段の残量不足によってコントローラが操作不能となるといった事態を未然に防ぐことができる。
本発明に係るレンズシステムを利用したカメラシステムの全体構成を示した外観図 本発明に係るレンズシステムの要部構成を示したブロック図
以下、添付図面に従って本発明に係るレンズシステムの好ましい実施の形態について詳説する。
図1は、本発明に係るレンズシステムを利用したカメラシステムの全体構成を示した外観図である。同図に示すカメラシステムは、放送用又は業務用に用いられるテレビカメラ10を三脚12に設置して使用している状態を示している。
三脚12はテレビカメラ10を支持する架台であり、地面に立てられる3本の脚を備えた脚部20の上端部に、雲台22が固定され、その雲台22の上面にカメラプレート24が装着されている。そして、カメラプレート24の上面にテレビカメラ10が着脱可能に載置されるようになっている。雲台22は、パン/チルト機構を備えており、その雲台22から左右斜め方向に延設されている2本のパン/チルト棒26、26(一方のみ図示)を水平方向及び鉛直方向に旋回操作することによって、カメラプレート24及びカメラプレート24に載置されたテレビカメラ10がパン/チルト動作するようになっている。
カメラプレート24には、テレビカメラ10のカメラ装置14を容易に着脱するための固定手段(図示せず)が設けられている。固定手段は、例えば、カメラプレート24に載置されたカメラ装置14の底面に係合爪(図示せず)を係合させるようにしたもので、図1に示すスライドスイッチ24Aをスライドさせると、係合爪による係合が解除され、テレビカメラ10をカメラプレート24から取り外すことができるようになっている。これによれば、テレビカメラ10をカメラプレート24に瞬時に着脱することができ、必要なときにテレビカメラ10をカメラプレート24から取り外してカメラマンがテレビカメラ10を直接支持した状態(手で持った状態や肩担ぎの状態)で撮影することができる。尚、テレビカメラ10を支持する架台は同図のような三脚に限らず、どのようなものであってもよい。
テレビカメラ10は、レンズ交換式のカメラ装置(カメラ本体)14とレンズ装置16とから構成されている。同図のカメラ装置14は、取材等において携帯可能なENG(Electric News Gathering)カメラと呼ばれるカメラ装置を示しており、被写体像を電気信号に変換する撮像素子(CCD等)、撮像素子から得られた信号に所要の信号処理を施してNTSC等の所定方式の映像信号を生成するための信号処理回路、映像信号を外部機器に出力し又は記録メディア(ビデオテープ)に記録する等の処理を行う処理回路が搭載されている。
同図に示すレンズ装置16は、主にカメラ装置14のようなENGカメラにおいて使用されるもので、被写体像を結像するための光学系とその光学系を制御するための制御系とから構成されている。光学系はレンズ鏡胴30内に配置された各種光学部材によって構成されており、そのレンズ鏡胴30の後端部が、カメラ装置14の前面側のマウントに着脱可能に装着されるようになっている。これによって、レンズ鏡胴30内の光学系によって結像された被写体像が、カメラ装置14における撮像素子の撮像面に結像されるようになっている。
レンズ鏡胴30内には、例えば、光軸方向に移動可能に支持されたフォーカスレンズ(群)やズームレンズ(群)が配置されると共に、開閉動作可能に支持された絞りが配置されている。レンズ鏡胴30の外周部には、フォーカスレンズ、ズームレンズ、絞りの各々に連結された操作リング(フォーカスリング、ズームリング、アイリスリング)が回動可能に設けられており、各々の操作リングの回動に対応してフォーカスレンズ、ズームレンズが光軸方向に移動し、絞りが開閉動作するようになっている。フォーカスレンズが移動すると、光学系の焦点(ピント位置)が変化し、ズームレンズが移動すると光学系の焦点距離が変化し、絞りが開閉動作すると、光学系(像)の明るさが変化する。
レンズ装置16の制御系は主としてレンズ鏡胴30の側部に設置されたドライブユニット32において構成されている。ドライブユニット32には、上記操作リングの各々に連結されたモータや各モータを制御する制御回路(後述するCPU72に相当)等が搭載されている。そして、それらのモータを駆動することによって各モータで各操作リングを回動させ、レンズ鏡胴30内のフォーカスレンズ、ズームレンズ、絞りを電動で駆動するようになっている。
また、ドライブユニット32には、カメラ装置14が信号伝送可能に接続されると共に、雲台22の各パン/チルト棒26、26に設置されたレンズコントローラ(ズーム操作用のズームデマンド、フォーカス操作用のフォーカスデマンド)が信号伝送可能に接続されるようになっている。尚、図1では、一方のパン/チルト棒26に設置されたズームデマンド42のみを図示している。
ドライブユニット32の制御回路は、例えば、フォーカスデマンドから与えられるフォーカス制御信号に基づいてフォーカスリングに連結されたモータを制御することによって、フォーカス制御信号によって指令された位置に(又は動作速度で)フォーカスレンズを移動させ、ズームデマンド42から与えられるズーム制御信号に基づいてズームリングに連結されたモータを制御することによって、ズーム制御信号によって指令された動作速度で(又は位置に)ズームレンズを移動させる。また、カメラ装置14から与えられるアイリス制御信号に基づいてアイリスリングに連結されたモータを制御することによって、アイリス制御信号によって指令された位置(開口度)に絞りを設定する。
尚、各操作リング(フォーカスリング、ズームリング、アイリスリング)は、カメラマンが直接把持した手動力で回動操作することも可能であり、また、通常、ズームレンズ(ズームリング)の動作速度を指示操作するための操作部材がドライブユニット32に設けられている。従って、テレビカメラ10を三脚12から取り外して撮影を行う場合に、フォーカスデマンド40やズームデマンド42のようなレンズコントローラを使用しなくても所要のレンズ操作を行うことができる。
図2は、本発明に係るレンズシステムの要部構成を示したブロック図である。尚、同図では、図1に示したズームデマンド42又はフォーカスデマンド(不図示)をレンズコントローラ50として図示している。
図2に示すように、レンズコントローラ50は、CPU52、有線I/F54、無線I/F56、充電回路58、バッテリー(BATT)60、電圧検出回路62、及び表示部64を備えて構成される。CPU52は、レンズコントローラ50の各部の動作を統括制御すると共に、有線I/F54及び無線I/F56に各々接続され、ドライブユニット32との間での信号伝送を制御する。
ドライブユニット32は、CPU72、有線I/F74、無線I/F76、電源回路78、レンズ駆動部80を備えて構成される。CPU72は、ドライブユニット32の各部の動作を統括制御すると共に、有線I/F74及び無線I/F76に各々接続され、レンズコントローラ50と間での信号伝送を制御する。
有線I/F54、74は、レンズコントローラ50とドライブユニット32との間を有線通信による接続を可能とするためのインターフェース(有線通信手段)である。有線I/F54、74をケーブルで接続することによって、レンズコントローラ50のCPU52とドライブユニット32のCPU72とが有線通信により信号伝送を行うことができる。
有線I/F54、74としては、レンズコントローラ50とドライブユニット32との間で有線通信が可能なものであれば特に限定されるものではないが、例えば、シリアル通信が可能なシリアルコミュニケーションインターフェース(SCI)が適用される。
無線I/F56、76は、レンズコントローラ50とドライブユニット32との間を無線通信による接続を可能とするためのインターフェース(無線通信手段)である。有線I/F54、74がケーブルで接続されていない場合でも、レンズコントローラ50のCPU52とドライブユニット32のCPU72との間は無線通信により信号伝送を行うことができる。
無線IF56、76としては、レンズコントローラ50とドライブユニット32との間で無線通信可能なものであれば特に限定されるものではないが、例えば、赤外線通信が可能な赤外線インターフェースを適用することができる。もちろん、赤外線通信に限らず、赤外線以外の波長領域(赤外線以外の電波)を利用した無線通信であれば通信方式を問わず適用可能である。また、複数の波長帯域の電波、例えば、赤外線通信と赤外線以外の波長帯域の無線通信の両方での無線通信を可能にし、状況に応じてそれらを選択的に使用できるようにしてもよい。いずれを使用するかは操作者がスイッチによって選択してもよいし、レンズコントローラ50又はドライブユニット32が通信可能な方を自動で選択するようにしてもよい。
無線I/F56、76として赤外線インターフェースが適用される場合、無線I/F56、76の各々は、赤外線信号を空中に送信(放出)する発信部と、空中の赤外線信号を受信する受信部とを備えており、無線I/F56の発信部から送信された赤外線信号が無線I/F76の受信部により受信され、無線I/F76の発信部から送信された赤外線信号が無線I/F56の受信部で受信することにより双方向に信号伝送が行われるようになっている。また、無線I/F56、76には赤外線信号により伝送する信号がCPU52、72から与えられるようになっており、無線I/F56、76はその信号を赤外線により伝送するための赤外線信号に変換して送信部から送信(放出)すると共に、受信部により受信した赤外線信号を赤外線信号に変換する前の元の信号に復元してCPU52、72に与えるようになっている。これにより、CPU52とCPU72との間の信号伝送が、無線I/F56、76を介した赤外線通信により行われるようになっている。
レンズコントローラ50は、該レンズコントローラ50の各部の動作に必要な電力を供給する充電可能な電源手段としてバッテリー60を備えている。このバッテリー60は、レンズコントローラ50に着脱自在に装着されており、充電回路58によって充電が行われる。
充電回路58は、バッテリー60を充電するための回路(充電手段)である。この充電回路58は、有線I/F54、74がケーブルで接続される場合、有線I/F54、74を介してドライブユニット32の電源回路78から電力が供給されるようになっている。そして、充電回路58は、CPU52の制御に従って、ドライブユニット32の電源回路78から供給される電力を所望の電圧に変換してバッテリー60に充電を行う。尚、有線I/F54、74を接続するケーブルには、CPU52、72間で送受信される制御信号を伝送するための制御ラインと、電源回路78から充電回路58に供給される電力を伝送するための電源ラインが含まれる。
レンズコントローラ50には、バッテリー60の電圧値を検出する電圧検出回路62が設けられており、電圧検出回路62で検出されたバッテリー60の電圧値はCPU52に入力される。CPU52は、電圧検出回路62で検出された電圧値に基づいてバッテリー60の残量を算出する。
表示部64は、CPU52で算出されたバッテリー60の残量を表示する表示手段であり、例えばLEDやLCDなどにより構成される。バッテリー60の残量の表示態様としては、ユーザがバッテリー60の残量を把握可能な方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、複数のLEDを用いてバッテリー60の残量をインジケータ表示する態様などがある。
ドライブユニット32のCPU72は、レンズコントローラ50のCPU52から出力された制御信号を有線I/F74又は無線I/F76を介して取得すると、当該制御信号に従ってレンズ駆動部80を制御する。図示は省略したが、レンズ駆動部80には、ズームリング、フォーカスリング、アイリスリングを各々駆動する駆動部(ズーム駆動部、フォーカス駆動部、アイリス駆動部)が含まれている。
ドライブユニット32は、該ドライブユニット32の各部に対して電力を供給する電源回路78を備えており、電源回路78はカメラ装置14の電源(カメラ電源)又は商用電源に接続されている。有線I/F54、74がケーブルで接続される場合には、CPU72が有線であることを自動認識し、電源回路78から有線I/F54、74を介してレンズコントローラ50の充電回路58に電力を供給し、充電回路58を介してバッテリー60の充電が行われるようになっている。
自動認識の方法としては、有線I/F54、74のコネクタピンの1つのピンを認識用のピンとして有線用のケーブルが接続されたかどうかを認識し、有線用のケーブルが接続されたことを認識すると、自動的にバッテリー60の充電を行う方法が考えられる。
次に、上記のように構成されるレンズシステムの作用について説明する。
まず、ドライブユニット32とレンズコントローラ50の電源が投入されると、レンズコントローラ50のCPU52は、ドライブユニット32との通信方式として有線通信又は無線通信を選択する。いずれの通信方式を使用するかは操作者がスイッチ(指定手段)によって選択してもよいし、レンズコントローラ50又はドライブユニット32が通信可能な方式を自動で選択するようにしてもよい。
通信方式を自動で選択する方法としては、例えば、レンズコントローラ50のCPU52から有線I/F54又は無線I/F56を介して制御信号を出力して、ドライブユニット32のCPU72から出力される応答信号を受信した場合には通信可能な通信方式として選択する。また、有線通信及び無線通信の両方式が通信可能な場合には、予め定められた優先順位に従って通信方式を選択してもよい。この優先順位は、例えばレンズコントローラ50のEEPROM(不図示)に設定され、例えば、無線通信よりも有線通信が優先的に選択されるようにしてもよい。
あるいは、ケーブルがレンズコントローラ50及びドライブユニット32に接続されたことを認識した場合は、有線通信を優先してもよい。ケーブルが接続されたかどうかの認識は、上述と同様、優先I/F54、74のコネクタピンの1つのピンを認識用のピンとして行うことができる。
これにより、レンズコントローラ50とドライブユニット32との間の通信方式として、有線通信が選択された場合には、レンズコントローラ50のCPU52から出力される制御信号は、有線I/F54、74を介してドライブユニット32のCPU72に与えられる。一方、無線通信が選択された場合には、無線I/F56、76を介してドライブユニット32のCPU72に与えられる。CPU72は、このようにして取得した制御信号に従ってレンズ駆動部80を制御する。
また、有線I/F54、74がケーブルで接続されている場合には、レンズコントローラ50に搭載されるバッテリー60は、ドライブユニット32の電源回路78から供給される電力により充電回路58を介して充電が行われる。また、バッテリー60の残量がレンズコントローラ50の表示部64に表示される。
このため、状況に応じてケーブルを取り外して無線通信による接続が急遽必要となった場合でも、バッテリー60の残量不足によってレンズコントローラ50の操作が出来なくなるといった事態を未然に防ぐことができる。また、無線通信による接続を行っているときにバッテリー60の残量が少なくなってきた場合には有線I/F54、74をケーブルで接続して有線通信に切り替えることにより、バッテリー60の残量不足によりレンズコントローラ50の操作不能状態が起こることなく継続的な操作が可能となり、バッテリー60の充電も行うことができる。
このように本実施形態によれば、レンズコントローラ50とドライブユニット32との間で有線通信及び無線通信の両方式による信号伝送を選択的に行うことができる。これにより、無線通信による信号伝送が行われる場合には、テレビカメラ10を三脚から取り外す必要が生じた場合に、レンズコントローラ50とドライブユニット32との間のケーブルを取り外す作業が不要であり、手間無く且つ迅速にテレビカメラ10を三脚12から取り外すことが可能となる。また、状況に応じて無線通信よりも有線通信が望まれる場合には、レンズコントローラ50とドライブユニット32をケーブルで接続することにより、有線通信による信号伝送を行うことができるため、信頼性の高い安定したシステムを構築することが可能である。即ち、レンズ装置とコントローラとの間で無線通信による信号伝送が不可能又は不要なときでも有線通信による信号伝送が可能である。
また、レンズコントローラ50に搭載されるバッテリー60は、レンズコントローラ50とドライブユニット32との間がケーブルで接続されている場合、ドライブユニット32の電源回路78から供給される電力により充電回路58を介して充電が行われるため、状況に応じて無線通信が必要となった場合でも、バッテリー60の残量不足によってレンズコントローラ50が操作不能となるといった事態を未然に防ぐことができる。
以上、本発明のレンズシステムについて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
10…テレビカメラ、14…カメラ装置、16…レンズ装置、32…ドライブユニット、42…ズームデマンド、50…レンズコントローラ、52…CPU、54…有線I/F、56…無線I/F、58…充電回路、60…バッテリー、62…電圧検出回路、64…表示部、72…CPU、74…有線I/F、76…無線I/F、78…電源回路、80…レンズ駆動部

Claims (3)

  1. 被写体像を結像する光学系と該光学系の制御を行う制御系とを備えたレンズ装置と、該レンズ装置を遠隔で操作するためのコントローラとを備えたレンズシステムにおいて、
    前記レンズ装置と前記コントローラとの間で有線通信を行うための有線通信手段と、
    前記レンズ装置と前記コントローラとの間で無線通信を行うための無線通信手段と、
    前記有線通信手段及び前記無線通信手段のいずれか一方の通信手段で前記レンズ装置と前記コントローラの間で信号伝送を行う通信制御手段と、
    前記コントローラの動作に必要な電力を供給する充電可能な電源手段と、
    前記レンズ装置から前記有線通信手段を介して供給される電力により前記電源手段を充電する充電手段と、
    を備えたことを特徴とするレンズシステム。
  2. 前記電源手段の残量を検出する電源残量検出手段と、
    前記電源残量検出手段により検出された前記電源手段の残量を表示する表示手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレンズシステム。
  3. 前記レンズ装置と前記コントローラとの間の通信手段として前記有線通信手段又は前記無線通信手段を選択的に指定する指定手段を備え、
    前記通信制御手段は、前記指定手段によって指定された通信手段により前記レンズ装置と前記コントローラの間で信号伝送を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズシステム。
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