JP2019105668A - 操作装置、レンズ装置、および撮像装置 - Google Patents

操作装置、レンズ装置、および撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 光学部材の操作性の点で有利な操作装置を提供すること。【解決手段】 可動の光学部材の操作を行うための操作装置は、操作部材(101)と、操作部材の操作状態を検出する検出部(102)と、検出部により検出された操作状態に基づいて、光学部材に対する指令値を生成する処理部(103、104)と、を有する。処理部は、操作部材による操作が有効でない第1状態から操作部材による操作が有効である第2状態への遷移を行う第1の場合は、予め定められた時間が第1状態において経過する前に操作部材の操作がなされた第2の場合に、当該遷移を行う。【選択図】 図2

Description

本発明は、操作装置、レンズ装置、および撮像装置に関するものである。
放送用、映画用、または業務用のレンズ装置のための操作装置(デマンドともいう)は、その操作部の操作に応じた指令値を出力する。例えば、レンズ装置のフォーカスレンズユニットの位置(物体距離)は、フォーカスデマンドからの指令値に従って制御されうる。ポテンショメータまたはアブソリュートエンコーダ等を含む絶対位置検出器により操作部の操作状態を検出するデマンド(絶対位置デマンドともいう)は、検出器(検出部)の初期化(基準位置または原点の検出)を行わずに電源投入後直ちに指令値を出力できる。それに対して、インクリメンタルエンコーダ等を含む相対位置検出器により操作部の操作量を検出するデマンドは(相対位置デマンドともいう)、検出器の初期化を要し、例えば、ユーザが操作部を操作することにより基準位置が検出されて初期化がなされる。よって、相対位置検出器によるデマンドは、電源を投入してから初期化が完了するまでは、指令値を出力することはできない。しかし、相対位置検出器によるデマンドは、電源投入直後の振る舞いは、絶対位置検出器によるデマンドのそれとは異なるものの、初期化後の振る舞いは、絶対位置検出器によるデマンドのそれと同様である。
ところで、フォーカス(物体距離)の制御は、フォーカスデマンドによるものだけでなく、オートフォーカス機能によるものや、レンズ装置が搭載されたカメラ装置を介した別系統の操作装置によるものがある。それゆえ、そのようなフォーカスデマンドとは別の機能または装置によりフォーカスの制御が行われている状態から、フォーカスデマンドによりフォーカスの制御が行われる状態に切り替えられる場合がある。その場合、フォーカスレンズユニットの位置とフォーカスデマンドからの指令値とが一致(対応)しないことが起こりうる。よって、ユーザの予期せぬフォーカスレンズユニットの移動が起こりうる。
特許文献1のレンズ制御装置は、操作部からの指令値がレンズの位置に一致してから当該指令値を有効とすることにより、上記のようなレンズユニットの予期せぬ移動を回避するようにしている。
特許第3807543号公報
特許文献1のレンズ制御装置は、操作部からの指令値がレンズの位置に一致するまでは当該指令値が有効とならないため、レンズの位置を操作できるようになるまでに時間を要し、それゆえ、撮影の機会を逃しうるものであり、操作性の点で不利となりうる。
本発明は、例えば、光学部材の操作性の点で有利な操作装置を提供することを目的とする。
本発明の一つの側面は、可動の光学部材の操作を行うための操作装置であって、
操作部材と、
前記操作部材の操作状態を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記操作状態に基づいて、前記光学部材に対する指令値を生成する処理部と、
を有し、
前記処理部は、前記操作部材による前記操作が有効でない第1状態から前記操作部材による前記操作が有効である第2状態への遷移を行う第1の場合は、予め定められた時間が前記第1状態において経過する前に前記操作部材の操作がなされた第2の場合に、前記遷移を行わせる、
ことを特徴とする操作装置である。
本発明によれば、例えば、光学部材の操作性の点で有利な操作装置を提供することができる。
実施形態1に係る操作装置を含むレンズ装置の構成例を示す図 処理部による処理の流れを例示する図 実施形態2に係る操作装置を含むレンズ装置の構成例を示す図 処理部による処理の流れを例示する図 実施形態3に係る操作装置を含むレンズ装置の構成例を示す図 処理部による処理の流れを例示する図 撮像装置の構成例を示す図
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、実施形態を説明するための全図を通して、原則として(断りのない限り)、同一の部材等には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
〔実施形態1〕
図1は、実施形態1に係る操作装置を含むレンズ装置の構成例を示す図である。図1において、10は、光学部材の操作を行うための操作部材を備えたレンズ装置である。ここでは、操作部材は、レンズ装置の物体距離を変更するための光学部材(フォーカスレンズユニット)の操作のためのものを例示する。しかし、操作部材は、それには限られず、レンズ装置の焦点距離を変更するための光学部材(ズームレンズユニット)の操作のためのもの、またはレンズ装置の有効口径を変更するための光学部材(開口絞り)の操作のためのもの等としうる。101は、ユーザ(カメラマン等)が光学部材を操作するための操作部材である。ここでは、操作部材101は、例えば、機械的な端部により可動範囲(操作可能範囲)を制限された、レンズ装置10の本体(例えば筒状の外装)の周囲に沿って設けられたリング状の部材(操作リングともいう)としうる。102は、例えば、ポテンショメータまたはアブソリュートもしくはインクリメンタルエンコーダ等を含み、操作部材101の操作状態(例えば位置または回転角度)を検出する検出部である。検出部102は、操作部材101の操作量に比例した値に係る信号を出力するものとしうる。103は、指令値生成部であり、検出部102からの出力値に基づいて、操作部材101の操作状態に対応した指令値(例えば光学部材の位置に対応する指令値)を生成する。104は、指令値出力部であり、指令値生成部103からの指令値を、電源投入後(電源をONにした後)の経過時間に基づいて出力する。なお、指令値生成部103および指令値出力部104は、例えば、少なくとも1つのCPU(Central Processing Unit)で構成しうるものであり、合わせて処理部ともいう。処理部による処理の詳細は、後述する。105は、制御部であり、106は、光学部材(ここではフォーカスレンズユニット)である。制御部105は、指令値出力部104からの指令値に基づいて、光学部材106(モータ(駆動部)は不図示)の駆動制御(位置決め)を行うための制御信号(例えば目標値)を生成する。107は、検出器であり、光学部材106の状態(例えば位置)を検出する。制御部105は、検出器107により検出されたフォーカスレンズユニットの状態に基づいて、フォーカスレンズユニットの状態の制御(例えば位置決めのためのフィードバック制御)を行う。ここで、操作部材101、検出部102、および処理部(指令値生成部103および指令値出力部104)は、可動の光学部材106の操作を行うための操作装置を構成する。
本実施形態は、レンズ装置の電源を投入した場合に、ユーザの意図とは無関係に光学部材の状態(位置)が変化してしまうことがないようにしつつも、必要に応じて即座に光学部材の状態(位置)の操作をできるようにするものである。ここで、図2は、処理部による処理の流れを例示する図である。図2において、レンズ装置10に電源が投入される(電源がONになる)と、ステップS101では、検出部102により周期的に検出された操作部材101の状態(位置)に基づいて、操作部材101の操作がされたかを判断する。当該操作がされた場合は、ステップS102に処理が進められ、当該操作がされなかった場合は、ステップS103へ処理が進められる。ステップS102では、指令値生成部103により生成された指令値を指令値出力部104が制御部105に出力する(後述の遷移を行う)。制御部105は、当該指令値と検出器107の出力とに基づいて、光学部材106の状態(位置)を制御する。その後は、ステップS102の処理が繰り返される。ステップS103では、電源投入の時点から予め定められた時間が経過したかを判断する。当該時間は、ユーザが電源投入後に即座に操作(撮影)を開始したい場合に、操作部材101の操作を開始するのに要する時間を超える時間(例えば5秒)に設定しうる。予め定められた時間が経過していない場合は、ステップS101に処理が戻される。予め定められた時間が経過した場合は、ステップS104に処理が進められる。ステップS104では、指令値と光学部材の状態(位置)との一致が実現したかを判断する。当該一致が実現した場合は、ステップS102に処理が進められ、当該一致が実現していない場合は、ステップS104の処理が繰り返される。よって、当該一致が実現するまで操作部材101の操作状態に基づく指令値は出力されない。すなわち、ユーザにより操作部材101が操作されることにより当該一致が実現した後に、操作部材101の操作状態による指令値に基づいて、光学部材106の状態の制御(乗り移り制御ともいう)が制御部105によりなされる。
以上のように、処理部は、操作部材101による操作が有効でない第1状態から操作部材101による操作が有効である第2状態への遷移を行う第1の場合における処理に特徴を有する。当該第1の場合は、操作装置(レンズ装置)に電源が投入された場合を例示したが、それには限定されず、例えば、電源が投入された場合および当該遷移を指示された場合(実施形態2参照)のうちの少なくとも一方を含むものとしうる。要するに、当該第1の場合は、操作部材101の状態に対応する指令値と光学部材の状態との間に乖離がある場合としうる。処理部は、当該第1の場合は、予め定められた時間が当該第1状態において経過する前に操作部材101の操作がなされた第2の場合に、当該遷移を行う。このような構成のため、当該第1の場合において、当該遷移に時間を要して撮影の機会を逃してしまうことを低減しうる。また、当該予め定められた時間が当該第1状態において経過する前に操作部材101の操作がなされなかった第3の場合は、処理部は次のような処理を行う。すなわち、処理部は、処理部により生成された指令値と光学部材の状態とが一致した第4の場合に、当該遷移(乗り移り制御)を行う。このような構成のため、ユーザの意図とは無関係に光学部材の状態が変化してしまうことを低減できる。
なお、乗り移り制御は、操作部材101を操作しても直ちには光学部材106の状態を変更できないことになりうるものの、それは、上述の相対位置デマンドの基準位置を検出するまでの振る舞いと類似しているものでもある。よって、本実施形態に係る操作装置は、第2の場合を含むため、乗り移り制御を行う場合(第3の場合)を含むからといって、操作性の点で過度に違和感や不利を有するものではない。
また、本実施形態では、操作対象の光学部材は、フォーカスレンズユニットを例示したが、それには限定されず、ズームレンズユニットまたは開口絞り(アイリス)等の他の光学部材としうるものである。また、本実施形態では、操作装置は、レンズ装置の本体とは一体に構成されているものを例示したが、それには限定されない。操作装置は、例えば、レンズ装置の本体とは別体に構成されているものであってもよい。その場合、操作装置は、レンズ装置の本体とはケーブルを介して接続されうるものである。
また、本実施形態では、検出部102は、ポテンショメータまたはアブソリュートエンコーダを含むような絶対位置を検出する検出部を例示したが、それには限定されない。検出部は、インクリメンタルエンコーダを含むような相対位置を検出する検出部としてもよい。また、例えば、上述の第2の場合には、操作部材の状態の変化量(変位量)を光学部材の状態量(位置)に加算することにより指令値を生成するようにしてもよい。また、本実施形態では、電源投入後、上述の第2の場合または第3の場合に該当するまでは、指令値を出力しない例を示したが、それには限定されず、光学部材の位置に対応する指令値を出力するようにしてもよい。
本実施形態によれば、例えば、光学部材の操作性の点で有利な操作装置を提供することができる。
〔実施形態2〕
図3および図4を参照して実施形態2を説明する。ここで、図3は、実施形態2に係る操作装置を含むレンズ装置の構成例を示す図であり、図4は、処理部による処理の流れを例示する図である。図3において、108は、不図示のカメラ装置と通信する通信部であり、例えば、光学部材106に対する指令値をカメラ装置から受信する。また、109は、光学部材106の操作を、操作部材101に基づく指令値に基づいて行うか、カメラ装置からの指令値に基づいて行うか(光学部材106の操作権)をユーザの操作に基づいて選択する選択部である。選択部109は、実施形態1において説明したCPU(処理部)で構成しうるものである。指令値出力部104は、選択部109により選択された指令値を出力する。
実施形態2は、カメラ装置からの指令値から操作部材101に基づく指令値に、選択部109により選択がなされた場合の処理部による処理に関して説明する。当該場合は、操作部材101による操作が有効でない第1状態から操作部材101による操作が有効である第2状態への遷移(操作権の変更)を指示された場合を例示するものである。
図4において、上述のような遷移(操作権の変更)を指示されると、ステップS101に処理が進められる。図4は、上述のような遷移(操作権の変更)を指示された場合の処理の流れを示している。実施形態1の処理の流れとの相違点は、ステップS201の処理を含む点である。ステップS201では、操作部材101の操作が以下の3条件のすべてを満たすかを判断する。第1条件は、操作部材101の操作が、現在の光学部材の状態(例えば位置)に指令値が近づくように指令値を変化させるような方向の操作であることである。第2条件は、操作部材101の操作が、予め定められた速度(閾値)より大きい操作速度に対応する操作であることである。第3の条件は、操作部材101の操作が、予め定められた乖離量(閾値)より指令値と光学部材の状態との乖離が小さいような操作であることである。当該3条件のすべてを満たすと判断した場合は、ステップS104に処理が進められ、いわゆる乗り移り制御が実行される。当該3条件のうち少なくとも1つを満たさないと判断した場合は、ステップS102に処理が進められ、指令位置を出力して光学部材106の操作が行われる。ここで、予め定められた速度とは、指令値に対応する状態が光学部材の状態に一致(到達)するのに要する時間が許容範囲内になるような速度である。当該速度は、例えば、フォーカスレンズユニットを至近端から無限端まで操作するのに要する時間が3秒程度になるような操作速度としうる。また、予め定められた乖離量とは、指令値に対応する状態が光学部材の状態に一致(到達)するのに要する時間が許容範囲内になるような乖離量であり、例えば、至近端から無限端までの操作量の1/5程度の操作量に対応する乖離量としうる。また、予め定められた乖離量は、操作速度によって異なるように予め設定されていたり、予め定められた速度は、乖離量によって異なるように予め設定されていたりしてもよい。
以上の構成により、処理部は、上記第2の場合に、操作部材101の操作の方向および速度、ならびに処理部により生成された指令値に対する光学部材106の状態の乖離のうちの少なくとも1つに関する情報に基づいて、上記遷移を行うようにしうる。さらに、処理部は、上記第2の場合であっても、予め定められた条件を当該情報が満たす第5の場合は、上記第3の場合に、上記遷移を行うようにしうる。それゆえ、上記第1の場合において、操作部材101による操作への移行(上記遷移)に要する時間を短縮可能としつつも、当該移行の時点で光学部材の状態が急激に変化してしまうケースを低減することができる。
また、本実施形態では、上記の3条件のすべてが満たされた場合に、いわゆる乗り移り制御が実行される例を示したが、それには限定されない。すなわち、3条件のうち少なくとも1つの条件を満たされた場合に乗り移り制御が実行されるようにしうる。また、本実施形態では、通信部108に対して指令値を送信するカメラ装置から操作権が変更される例を示したが、それには限定されない。すなわち、操作部材101の操作状態に基づく指令値と光学部材の状態との間に乖離が生じるように操作権が変更されるのであれば、いかなる装置からの操作権の変更であってもよい。例えば、レンズ装置10の本体に接続された別の操作装置からの操作権の変更としうる。または、レンズ装置10の本体内のオートフォーカス機能からの操作権の変更としうる。また、本実施形態では、操作権の変更を選択部109によりユーザの操作に基づいて行う例を示したが、それには限定されない。例えば、操作権の変更は、ユーザの操作に基づかずに、通信部108を介したカメラ装置との通信が切断されたこと等に基づいて行われうる。
本実施形態によれば、例えば、光学部材の操作性の点で有利な操作装置を提供することができる。
〔実施形態3〕
図5および図6を参照して実施形態3を説明する。ここで、図5は、実施形態3に係る操作装置を含むレンズ装置の構成例を示す図であり、図6は、処理部による処理の流れを例示する図である。実施形態3は、操作部材101がレンズ装置の本体10´ではなく、本体10´に接続された操作装置に構成されている例を示している。図5において、10aは、本体10´に着脱可能であり、本体10´における光学部材106をリモートで操作するための操作装置(ここではフォーカスデマンド)である。操作装置10aは、通信部201を含んで構成されている。通信部201は、指令値出力部104により出力された指令値を通信プロトコルにしたがった通信コマンドにエンコードし、当該通信コマンドを本体10´の通信部202(後述)へ送信する。通信部202は、本体10´に構成され、操作装置10aの通信部201との間でコマンドの送受信を行う。通信部202は、コマンドを受信したら、受信したコマンドをデコードして、得られた指令値を制御部105へ出力する。また、通信部202は、検出器107により検出された光学部材106の状態と、本体10´の電源が投入されてからの経過時間とを通信コマンドにエンコードし、当該通信コマンドを操作装置10aの通信部201へ送信する。通信部201は、当該光学部材106の状態および当該経過時間の情報を含むコマンドを受信したら、受信したコマンドをデコードして、得られた当該情報を指令値出力部104へ出力する。指令値出力部104は、指令値生成部103からの指令値を通信部201からの当該情報に基づいて出力する。
実施形態3では、既に運用状態にあるレンズ装置の本体10´に操作装置10aが接続された場合における処理部による処理を例示する。図6において、操作装置10aに電源が投入される(電源がONになる)と、ステップS301に処理が進められる。ステップS301では、通信部201により受信した経過時間の情報に基づいて、既に稼働状態(運用状態)にあるレンズ装置の本体10´に操作装置10aが接続(いわゆる活電接続)されたかを判断する。活電接続されたかの判断は、レンズ装置の本体10´が撮影準備状態を過ぎて撮影可能状態であると判断するのに十分な経過時間をもって行いうる。例えば、経過時間が1分以上である場合は、活電接続されたと判断しうる。活電接続されたと判断された場合は、ステップS102に処理が進められる。活電接続されていないと判断された場合、すなわち、本体10´の電源投入からの経過時間が不十分な場合や、当該電源投入が操作装置10aのそれより遅い場合は、ステップS101に処理が進められる。
以上の構成により、操作装置10aが本体10´に活電接続された場合(電源が既に投入されて稼働状態にある本体10´に操作装置10aが接続されて操作装置10aの電源が投入された場合)は、上記の遷移を行う。すなわち、稼働状態のレンズ装置の本体10´にユーザが操作装置10aを接続した場合、操作装置10aによるリモート操作が直ちに必要であると想定されるため、本実施形態の構成は、操作性の点で有利となりうる。
また、本実施形態では、レンズ装置の本体10´が稼働状態であるかを電源投入からの経過時間に基づいて判断する例を示したが、それには限定されない。当該判断は、例えば、通信部201が受信可能状態となってから通信部202からの通信コマンドを受信するまでの経過時間に基づくものとしうる。また、本実施形態では、活電接続があった場合に、上記の遷移を行う例を示したが、それには限定されない。当該遷移は、例えば、通信部201を介してレンズ装置の本体10´の同定(ID)情報(固有番号等)を受信して記憶することにより、操作装置10aが接続されているレンズ装置の本体10´が変更された場合に行いうる。この構成は、操作装置10aが接続されていた本体10´とは異なる、可動の光学部材を含む別の本体に操作装置10aが接続された場合は、操作装置10aによる当該別の本体のリモート操作が直ちに必要であると想定されるため、操作性の点で有利となりうる。
本実施形態によれば、例えば、光学部材の操作性の点で有利な操作装置を提供することができる。
〔撮像装置等に係る実施形態〕
図7は、撮像装置の構成例を示す図である。当該撮像装置は、以上に例示したレンズ装置10と、当該レンズ装置からの光(当該レンズ装置により形成された像)を受ける撮像素子20aを有するカメラ装置(撮像部)20とを含んで構成されている。なお、レンズ装置10は、レンズ装置10における操作部材101およびCPU(処理部)を含むユニット10aをレンズ装置10のサブユニット(操作装置またはドライブユニット)として含みうる。そして、当該サブユニットは、レンズ装置の本体10´から空間的に分離可能に構成されていてもよい。その場合、レンズ装置の本体10´に含まれている可動の光学部材の操作(駆動の制御)を行う当該ユニット10aを含む操作装置(制御装置またはデマンドともいう)が構成されることになる。または、当該光学部材の駆動を行う当該ユニット(ドライブユニット)10aを含む駆動装置が構成されることになる。当該ドライブユニット10aは、さらに、モータ、その駆動回路、および光学部材の状態を検出する検出器を含みうる。また、カメラ装置20は、光学部材に対する指令値を上述の第1状態において送信する機能を有する。その場合、当該指令値は、例えば、カメラ装置20のサブユニットとしての(カメラ)操作装置20bにより生成されうる。または、当該指令値は、例えば、カメラ装置20のオートフォーカス機能またはオートアイリス機能等により生成されうる。操作装置20bは、カメラ装置の本体20´とは分離可能に構成されうる。また、操作装置20bは、カメラ装置の本体20´に有線または無線により通信接続されうる。また、操作装置20bは、レンズ装置の物体距離に対応する指令値、レンズ装置の焦点距離に対応する指令値、およびレンズ装置の有効口径に対応する指令値等のうちの少なくとも1つを生成しうる。本実施形態によれば、例えば、光学部材の操作性の点で有利な操作装置、レンズ装置、および撮像装置を提供することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
101 操作部材
102 検出部
103 指令値生成部(処理部)
104 指令値出力部(処理部)

Claims (13)

  1. 可動の光学部材の操作を行うための操作装置であって、
    操作部材と、
    前記操作部材の操作状態を検出する検出部と、
    前記検出部により検出された前記操作状態に基づいて、前記光学部材に対する指令値を生成する処理部と、
    を有し、
    前記処理部は、前記操作部材による前記操作が有効でない第1状態から前記操作部材による前記操作が有効である第2状態への遷移を行う第1の場合は、予め定められた時間が前記第1状態において経過する前に前記操作部材の操作がなされた第2の場合に、前記遷移を行う、
    ことを特徴とする操作装置。
  2. 前記処理部は、前記予め定められた時間が前記第1状態において経過する前に前記操作部材の操作がなされなかった第3の場合は、前記処理部により生成された前記指令値と前記光学部材の状態とが一致した第4の場合に、前記遷移を行うことを特徴とする請求項1に記載の操作装置。
  3. 前記処理部は、前記第2の場合に、前記操作部材の操作の方向および速度、ならびに前記処理部により生成された前記指令値に対する前記光学部材の状態の乖離のうちの少なくとも1つに関する情報に基づいて、前記遷移を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の操作装置。
  4. 前記処理部は、前記第2の場合であっても、予め定められた条件を前記情報が満たす第5の場合は、前記第4の場合に、前記遷移を行うことを特徴とする請求項3に記載の操作装置。
  5. 前記第1の場合は、電源が投入された場合および前記遷移を指示された場合のうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項に記載の操作装置。
  6. 可動の光学部材を含む本体と、
    前記光学部材の操作を行うための請求項1ないし請求項5のうちいずれか1項に記載の操作装置と、
    を有することを特徴とするレンズ装置。
  7. 前記光学部材は、前記レンズ装置の物体距離を変更するためのレンズユニット、前記レンズ装置の焦点距離を変更するためのレンズユニット、および開口絞りのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項6に記載のレンズ装置。
  8. 前記処理部は、電源が既に投入されて稼働状態にある前記本体に前記操作装置が接続されて前記操作装置の電源が投入された場合は、前記遷移を行うことを特徴とする請求項6または請求項7に記載のレンズ装置。
  9. 前記処理部は、前記本体とは異なる、可動の光学部材を含む別の本体に前記操作装置が接続された場合は、前記遷移を行うことを特徴とする請求項6または請求項7に記載のレンズ装置。
  10. 前記操作部材は、前記本体の周囲に沿って設けられたリング状の部材を含むことを特徴とする請求項6ないし請求項9のうちいずれか1項に記載のレンズ装置。
  11. 前記操作装置は、前記本体とは空間的に分離され、前記処理部は、前記指令値を前記本体に送信することを特徴とする請求項6ないし請求項9のうちいずれか1項に記載のレンズ装置。
  12. 請求項6ないし請求項11のうちいずれか1項に記載のレンズ装置と、
    前記レンズ装置により形成された像を受ける撮像素子を有するカメラ装置と、
    を含むことを特徴とする撮像装置。
  13. 前記カメラ装置は、前記光学部材に対する指令値を前記第1状態において送信する機能を有することを特徴とする請求項12に記載の撮像装置。
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