JPH04280214A - 交換レンズシステムにおける変換アダプタ装置 - Google Patents

交換レンズシステムにおける変換アダプタ装置

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JPH04280214A
JPH04280214A JP3043670A JP4367091A JPH04280214A JP H04280214 A JPH04280214 A JP H04280214A JP 3043670 A JP3043670 A JP 3043670A JP 4367091 A JP4367091 A JP 4367091A JP H04280214 A JPH04280214 A JP H04280214A
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JP
Japan
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lens
focus
camera
control
interchangeable lens
Prior art date
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JP3043670A
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Seiya Ota
盛也 太田
Toshiaki Mabuchi
馬渕 俊昭
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は交換レンズシステムに用
いて好適な変換アダプタ装置に関するものである。
【0002】[背景の技術]近年、ビデオカメラ等をは
じめとする映像機器の進歩は著しく、あらゆる面におい
て、多機能化及び操作性の改善が行なわれ、現在では、
自動焦点調節(AF)や自動絞り調節(AE)等の機能
が標準的に装備されるにいたっている。
【0003】さてこのような状況の中で、その多機能化
の一環として、従来はスチルカメラにおいてしか行なわ
れていなかつた交換レンズシステムをビデオカメラにお
いても適用可能となす提案がなされている。
【0004】図4は、交換レンズ式ビデオカメラ装置の
概略構成を示すブロツク図であり、図中の1点鎖線で示
すマウント部MTを境にして、右側がカメラユニツトC
M、左側がレンズユニツトLSとなつている。また20
はカメラユニツトとレンズユニツトとの間において、各
種制御信号を双方向に通信するデータ通信ラインである
【0005】レンズユニツトLS内について見ると、1
は撮影レンズ系内において焦点調節を行なうためのフオ
ーカシングレンズ、2は入射光量を制御する絞り(アイ
リス)、14はフオーカシグレンズ1を駆動するフオー
カシングモータ、13は後述するレンズマイコンによつ
て制御されフオーカシングモータ14を駆動するフオー
カス駆動回路である。12は後述のカメラ側のカメラマ
イコンよりデータ通信ライン20を介して受信した制御
情報に基づいてフオーカシングレンズ駆動信号をフオー
カス駆動回路13へと出力するレンズ側マイクロコンピ
ユータ(以下レンズマイコンと称す)である。また19
はフオーカシグレンズ1の移動位置情報を検出してレン
ズマイコン12へと供給するフオーカスエンコーダであ
る。
【0006】一方、カメラ側について見ると、3はフオ
ーカシングレンズ1によつて撮像面に結像された被写体
像を光電変換して撮像信号に変換するたとえばCCD等
の撮像素子、4は撮像素子より出力された撮像信号を所
定のレベルに増幅するプリアンプ、5はプリアンプ4よ
り出力された、映像信号にガンマ補正、ブランキング処
理、同期信号の付加等の所定の信号処理を施して規格化
された標準テレビジヨン信号に変換し、ビデオ出力端子
より出力するプロセス回路である。プロセス回路5より
出力されたテレビジヨン信号はビデオ出力として図示し
ないビデオレコーダ、あるいは電子ビユーフアインダへ
と供給される。
【0007】6はプリアンプ4より出力される映像信号
中から被写体のコントラストの大小を判別できるように
設定された全域フイルタ、7は同じくプリアンプ4より
出力された映像信号中より合焦検出を行なうために必要
な高周波成分を抽出するバンドパスフイルタ、8は映像
信号中より被写体像のボケ幅(被写体のエツジ部分の幅
)検出回路で、合焦状態に近付くほど、被写体のボケ幅
が小さくなる性質を利用して合焦検出を行なうものであ
る。このボケ幅検出回路による合焦検出法については、
たとえば、特開昭62−103616号等によつて知ら
れているため、その詳細な説明は省略する。
【0008】9は被写体判別フイルタ6、バンドパスフ
イルタ7、ボケ幅検出回路8の出力にゲートをかけ、撮
像面上の指定領域内に相当する信号のみを通過させるゲ
ート回路で、後述するカメラマイコン11により供給さ
れるゲートパルスに従い、1フイールド分のビデオ信号
中の指定領域に相当する信号のみを通過させ、これによ
つて、撮像面内に任意の位置に高周波成分抽出する通過
領域すなわち合焦検出を行なうための合焦検出領域の設
定を行なうことができる。
【0009】10はゲート回路19によつて抽出された
合焦検出領域内に相当する映像信号中より1フイールド
期間ごとの高周波成分のピーク値を検出して出力するピ
ーク検出回路である。
【0010】11はカメラ側の制御を総合的に行なうカ
メラ側マイクロコンピユータ(以下カメラマイコンと称
す)で、ゲート回路9によつて設定された合焦検出領域
内に相当する映像信号に基づいて、被写体に対する合焦
検出を行ない、焦点調節を行なうための信号を出力する
ものである。すなわちボケ幅検出回路8より供給された
ボケ幅情報とバンドパスフイルタ7より供給された高周
波成分のピーク値情報を取り込み、1フイールド期間に
おけるボケ幅が最小に、高周波成分のピーク値が最大と
なる位置へとフオーカシングレンズ1を駆動すべくフオ
ーカシングモータの回転方向、回転速度、回転/停止等
のフオーカス制御命令をデータ通信ライン20を介して
レンズマイコン19に伝達する。
【0011】またレンズマイコン12は、カメラマイコ
ン11からのフオーカス制御命令をフオーカス駆動回路
13へと供給し、フオーカシングモータ14を介してフ
オーカシングレンズ1を駆動制御し、その駆動結果はフ
オーカスエンコーダ19にて検出され、レンズマイコン
12へと出力され、その検出結果はカメラマイコン11
へと通信され、合焦判定に用いられる。
【0012】ところで、ビデオカメラにおける交換レン
ズシステムは、まだその導入期であり、市場も開拓され
ていないため、その初期において、交換レンズシステム
の特徴となるべき特殊レンズを多品種作成することは、
現実的ではない。
【0013】一方、一眼レフカメラ用システム(スティ
ルカメラ用システム)に着目すると、従来より各種の用
途に合わせた特殊レンズを含め様々なレンズが既に市場
へ供給されている。そのため、既に市場に導入され、ユ
ーザーに認知されている一眼レフカメラ用交換レンズを
使用したいという要求が発生している。
【0014】そこで、ビデオカメラと、スティルカメラ
用レンズを接続するための変換アダプターが必要となっ
てくる。この変換アダプターは、主に、(1)ビデオム
ービー交換レンズシステムにおけるマウントとスティル
カメラ用交換レンズシステムにおけるマウントが異なっ
ているためその整合をとる(2)ビデオムービーカメラ
とスティルカメラの撮像面とマウント位置との距離が異
なるためにその光路差を合わせる (3)ビデオムービー交換レンズシステムとスティルカ
メラ用交換レンズシステムで、制御するために必要な各
種にデータを受け渡しするために定められている通信フ
ォーマットが異なるため、またデータ形式/制御形式が
異なるため、その整合をとるの3つの理由により必要と
される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、変換アダプタによつてビデオカメラにステイル
カメラ用の交換レンズを接続した場合、AF制御におい
ては、ステイルカメラ用の交換レンズには通常パルスモ
ータを用いており、フオーカスエンコーダがないためA
F制御の判定に必要な端を検知することができない。
【0016】そのため、無限または至近端において、フ
ォーカスレンズがフォーカス駆動命令に従って更に駆動
しようとするため、端に張り付いてしまうことがある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解決するためになされたもので、その特徴とするところ
は、カメラ本体に対してレンズユニツトを着脱可能な、
交換レンズシステムにおいて、前記カメラ本体側におい
て焦点検出を行ない、その結果に基づいて前記レンズユ
ニツトへとフオーカシングレンズを駆動するための焦点
制御情報を出力する焦点制御手段と、前記レンズユニツ
トより伝送されてきた前記焦点制御情報に対するステー
タス情報に基づいて端検出を行なう端検出手段とを備え
た交換レンズシステムにおけるアダプタ装置にある。
【0018】また本発明における他の特徴は、カメラ本
体に対してレンズユニツトを着脱可能な、交換レンズ式
カメラにおいて、前記カメラ本体側において焦点検出を
行ない、その結果に基づいて前記レンズユニツトへとフ
オーカシングレンズを駆動するための焦点制御情報を出
力する焦点制御手段と、前記レンズユニツトより伝送さ
れてきた前記焦点制御情報に対するステータス情報に基
づいて前記フオーカシングレンズが駆動不能である情報
が所定時間続いたとき前記フオーカシングレンズが端に
到達していることを検出する端検出手段と、前記端検出
手段の出力に応じて前記フオーカシングレンズの駆動方
向を反転する制御手段とを備えた交換レンズ式カメラに
ある。
【0019】
【作用】このようにレンズのステータス情報の駆動不能
状態を判定することにより、端検出を可能とし、フオー
カスエンコーダのないレンズユニツトに対してもAF制
御の方向判定等に必要な端情報を得ることができる。
【0020】
【実施例】以下、本発明における交換レンズシステムを
、各図を参照しながらその一実施例について詳述する。
【0021】図1は本発明における変換アダプタを用い
てビデオカメラにステイルカメラ用のレンズユニツトを
接続した場合の構成を示す図であり、前述の図4の例と
同一構成部分については、同一符号を付して詳細な説明
は省略する。
【0022】同図中央の一点鎖線で示すマウント部MT
1、MT2の中間の部分が変換アダプタAD、マウント
部MT1を境にして右側がカメラユニットCM、マウン
ト部MT2を境にして左側がステイルカメラ用レンズユ
ニットSLSとなっており、ステイルカメラ用レンズユ
ニツトSLS内には、フオーカシングレンズ1の駆動位
置、状態を検出するフオーカスエンコーダが設けられて
いない。
【0023】変換アダプタAD内には、カメラ側からの
制御情報をレンズ側制御情報の形態に変換して制御可能
とするためのアダプタマイコン15が設けられ、それぞ
れカメラマイコン11、レンズマイコン12とそれぞれ
データ通信ライン16、17を介して接続され、各種制
御情報、ステータス情報の通信を行なっている。
【0024】アダプタマイコン15はカメラマイコン1
1からのフォーカス制御命令を、レンズマイコン12に
伝えて制御可能とするためにデータを変換し、マウント
MT2におけるデータ通信ライン17を介してレンズマ
イコン12に送る。その際レンズマイコン12からのレ
ンズ情報に基づき端検知手段18によりフオーカシング
レンズの移動範囲の端検知を行い、その端情報をカメラ
マイコン11に伝え、フオーカス制御命令の演算に用い
られる。なお、端検知手段18は、説明の便宜上、アダ
プタマイコン15と別個に記載したが、実際はアダプタ
マイコン15内の制御アルゴリズムに盛り込むことがで
きる。
【0025】レンズマイコン12はアダプタマイコン1
5からのフォーカス制御命令をフォーカス駆動回路13
へと供給し、フオーカスモータ14によりフォーカシン
グレンズ1を駆動させる。
【0026】次に、変換アダプタAD内のアダプタマイ
コン15の役割と、データ変換について説明する。
【0027】ビデオカメラ側よりのAF制御信号はDC
モータを対象とした”絞りが開放のときの撮像面上にお
ける錯乱円径の変化速度”及び”駆動方向”という形で
正規化して送られてくる。
【0028】これに対してステイルカメラ用レンズのA
F制御用信号は”レンズ内にあるパルスモーターの駆動
パルス数”及び”駆動方向”という形で送る必要がある
。そのため変換アダプター内ではこの2者間の関係に基
づいてデータを変換しなければならない。
【0029】ここで、レンズ側よりそのレンズ固有のデ
ータとして例えばフォーカシングパルスモーターの1パ
ルス当たりのフオーカシングレンズ繰り出し量(FLK
)、及びフォーカシングレンズ繰り出し量とデフォーカ
スの係数(DFC)とが送られて来るものとする。また
レンズ固有の開放F−No(F)も送られて来るものと
する。
【0030】ビデオカメラよりのAF制御情報における
駆動表現は、言い換えれば”速度+方向”での駆動であ
るということができる。ところで、ステイルカメラ用レ
ンズに内蔵されている駆動手段は、通常その高速応答性
からパルスモーターが用いられているが、パルスモータ
ーにおいては”速度”という形態は正確にはとり得ない
。上記のようにパルスモーターは、その1パルスの駆動
には意味を持つが、その1パルス駆動に必要とする時間
はスティルカメラ用レンズからは得られないからである
【0031】すなわちステイルカメラの要求される仕様
は高速性であり、そしてレンズの性能によってその速度
が変化する。したがつて、ステイルカメラで速度制御を
考えるには、疑似的な方法により速度という形態を作成
しなければならない。
【0032】そこで本発明においては、一定の基本周期
”T”を持ちその間隔毎に”xパルス”駆動する、所謂
デユーテイ駆動という方式をとることにより、この疑似
的手段を達成することとした。
【0033】さて、この場合にパルスモーターの1パル
ス当たりのデフオーカス量Dは(1)式にて表わされる
【0034】         D  =  DFC  ×  FLK
                      ・・・
(1)前述のように、FLKはフオーカシングパルスモ
ーターの1パルス当たりのフオーカシングレンズ繰り出
し量、DFCはフオーカシングレンズ繰り出し量とデフ
オーカスの係数である。
【0035】ここで、Dmを最大デフォーカス量、Pを
Pパルス駆動した場合にデフオーカス量が0となるよう
なパルス数とすれば、(2)式のような関係がある。
【0036】         Dm  /  D  =  P   
                         
・・・(2)このDmを用いると絞り開放状態における
最大錯乱円径δmは(3)式のように求められる。
【0037】         δm  =  Dm  /  F  
                        ・
・・(3)ここでFはレンズの開放F−Noである。
【0038】又、ある速度Vn(mm/sec)でこの
錯乱円径を0にしようとした場合必要とする時間Ttは
(4)式のようになる。
【0039】         Tt  =  δm  /  Vn 
 (sec)            ・・・(4)な
おここでサフイツクスのnはカメラよりの駆動速度の種
類を表わし、例えばn=0〜15とした場合駆動速度の
種類が16種類あることを示す。
【0040】このときにかかる駆動回数Rは、Tを1回
当たりの駆動周期とすれば(5)式のようになる。
【0041】         R  =  Tt  /  T   
                         
・・・(5)そこで最大錯乱円径を0にするときの単位
駆動当たりのパルス数xを求めると(6)式のようにな
る。
【0042】         x  =  P  /  R    
                         
 ・・・(6)(6)式に(1)〜(5)式を代入し変
形すれば(7)式が求められる。
【0043】         x  =  (T×F×Vn)/(D
FC×FLK)    ・・・(7)(7)式を変形す
れば速度Vnは(8)式のように表わされる。
【0044】         Vn  =  (x×DFC×FLK
)/(T×F)    ・・・(8)(8)式がビデオ
カメラより与えられる正規化された速度情報とレンズに
与える駆動情報との関係式である。 (8)式において駆動パルス数を固定すればカメラから
与えられた速度を疑似的に達成するためには、以下の(
9)式で表わされる周期Tにてレンズが駆動されるよう
な駆動命令をレンズに対して与えれば良いこととなる。
【0045】         T  =  (x×DFC×FLK)
/(Vn×F)    ・・・(9)なお本発明によれ
ば、(9)式においてレンズの状態によつて変化する情
報と変化しない情報に分離し、初期のうちにレンズの状
態によつて変化しない部分の演算を行ない、それをテー
ブルとしてアダプタマイコン内に持ち、そのデータとレ
ンズの状態によつて変化するデータが変化した場合に演
算を再実行する方式をとり、演算の簡略化、高速化を図
っている。
【0046】(9)式において、F、FLKは前者の情
報であり、DFCは後者のの情報である。またxは一回
の駆動パルス数であり、定数として考えることができ、
またVnはフオーマツトによつて定められる速度である
ので例えばV0〜V15まで16段階の速度があつたと
すると、それぞれの速度は定数として扱うことができる
【0047】したがつて、以下の(10)式のような定
数Cをあらかじめ演算しそれをマイコン内に保存してお
き、DFCが変化する毎に以下の(11)式に示すよう
な演算を速度Vnについてそれぞれ行ない、その結果を
マイコン内の速度テーブルとし、カメラよりの駆動コマ
ンドが与えられた場合、上記テーブルのデータを参照し
て得られた駆動周期ごとに一定のパルス数によるレンズ
駆動命令をレンズへと出力すればよい。
【0048】         C  =  (x×FLK)/F  
                    ・・・(1
0)        T  =  C×DFC/Vn 
                       ・・
・(11)以上が、本発明において、変換アダプタ装置
によつて行なわれる、カメラ側からのビデオカメラ用駆
動信号を、ステイルカメラ用レンズの駆動信号に変換す
るための演算である。
【0049】次に本発明におけるアダプタマイコンの制
御動作を図2に示すフローチヤートを用いて説明する。
【0050】フローをスタートすると、S21において
、通信によりレンズのデータ情報を読み込む。
【0051】S22では、フォーカシングレンズを制御
すべく、カメラからのフォーカス制御命令(速度命令V
0〜V15)に対応するレンズ側のフォーカシングレン
ズ駆動速度を、上式に基づく演算または変換テーブルか
らレンズ情報に基づいて求め、S23では(10)、(
11)式により、駆動周期Tを求める。
【0052】S24でカメラと通信を行い、S25でA
F制御用データを取り出し、S26にて与えられたAF
制御命令が実際にモータを駆動する駆動命令か否かの判
定を行う。駆動命令でなければS24に戻る。駆動命令
であればS27以下の処理を行う。
【0053】S27では、一定駆動パルス数をレンズに
フオーカシングモータ駆動命令の形で出力する。具体的
にはフオーカシングモータ駆動コマンドに対応するコー
ド及び駆動パルス数を並列−直列変換してシリアル通信
の形態でレンズに送る。
【0054】さらにS23、後述のS38において求め
た駆動周期のうち、駆動命令の速度情報に対応した駆動
周期を基にS28にて駆動周期作成用のタイマーをスタ
ートさせる。
【0055】次にS29ではレンズからのステータス情
報を読み込み、S30においてそのステータスが駆動不
能状態、たとえば距離環駆動不能状態であるか否かを判
定する。
【0056】本発明ではこのレンズからの駆動不能状態
というステータス情報を端情報として用いる。駆動不能
であればS31において端情報をセットする。
【0057】S32にてタイマーの終了(次の駆動パル
ス出力タイミング)を判定し、タイマーが終了していれ
ば、S27へと復帰して再度駆動パルスをレンズに対し
て出力する。
【0058】タイマーが終了していなければ、カメラよ
りのコマンドをS33、S34にてチエツクし、S35
にて駆動命令が変化している場合にはS26に戻り、駆
動周期を変更して再度レンズに対して駆動命令を出力す
る。
【0059】S35において駆動命令が変化していなけ
ればS36にてレンズとの通信を行なうことによりDF
Cの値を得る。この値をS37にて今までの値との比較
を行ない、変化していない場合にはS32へと復帰して
タイマーの終了チエツクを継続して行ない、変化してい
る場合にはS38にて再度(11)式に従つて速度毎の
駆動周期の演算を行ない、S32にて駆動周期終了を確
認した後、S27に戻り新しい駆動周期でレンズに対し
て駆動命令を出力する。
【0060】以上の処理を繰り返し行なう。
【0061】ここで、図2におけるS31における端情
報のセット処理を図3に示すフローチヤートを用いて具
体的に説明する。
【0062】図3において、S41においてカウンター
をリセットし、S42においてレンズのステータス情報
を読み込み、S43ではそのレンズが駆動不能状態であ
るか判定する。駆動不能状態であればS44においてカ
ウンターをインクリメントし、S45においてそのカウ
ンターの値がnであるか判定する。n未満であればS4
2に戻りレンズのステータス状態を確認し、nに達した
場合はS46においてレンズの駆動方向を判定し、至近
側駆動であればS47において至近端情報をセットし、
無限側駆動であればS48において無限端情報をセット
する。
【0063】また、図3においてレンズの駆動不能状態
の連続回数nは1回でもまた複数回でも構わないが、フ
ォーカスレンズの距離環が外部の力などによって影響さ
れ、ステータス情報が駆動不能状態となり得ることも考
慮して、1回だけでなく連続した複数回の設定にした方
が検出精度を高めることができるであろう。
【0064】これによつてフオーカスエンコーダを備え
ていないステイルカメラ用レンズユニツトを接続した場
合でも、そのレンズ駆動状態に応じた端検出を行なうこ
とができる。
【0065】
【発明の効果】本発明のような端検出手段手段を持った
変換アダプターを持つことにより、フォーカスエンコー
ダのないスティルカメラ用交換レンズに対しても、ビデ
オカメラ専用のレンズユニツトが装着されたときと全く
同様に良好なAF制御を行なうことができる。
【0066】なお、上述の実施例によれば、ビデオカメ
ラにステイルカメラ用交換レンズユニツトを接続する場
合を例にして説明したが、これに限定されるものではな
く、ようするに互いにフオーマツトの異なるカメラとレ
ンズとを接続する場合であれば、その組み合わせにかか
わらず、本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の交換レンズシステムにおけるアダプタ
装置の構成の一実施例を示すブロツク図である。
【図2】本発明の交換レンズシステムにおけるアダプタ
装置の制御動作の第1の実施例を示すフローチヤートで
ある。
【図3】本発明の交換レンズシステムにおけるアダプタ
装置の制御動作における端検出処理を説明するためのフ
ローチヤートである。
【図4】ビデオカメラにおける交換レンズシステムの構
成を示すブロツク図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  カメラ本体に対してレンズユニツトを
    着脱可能な、交換レンズシステムにおいて、前記カメラ
    本体側において焦点検出を行ない、その結果に基づいて
    前記レンズユニツトへとフオーカシングレンズを駆動す
    るための焦点制御情報を出力する焦点制御手段と、前記
    レンズユニツトより伝送されてきた前記焦点制御情報に
    対するステータス情報に基づいて端検出を行なう端検出
    手段と、を備えたことを特徴とする交換レンズシステム
    におけるアダプタ装置。
  2. 【請求項2】  カメラ本体に対してレンズユニツトを
    着脱可能な、交換レンズ式カメラにおいて、前記カメラ
    本体側において焦点検出を行ない、その結果に基づいて
    前記レンズユニツトへとフオーカシングレンズを駆動す
    るための焦点制御情報を出力する焦点制御手段と、前記
    レンズユニツトより伝送されてきた前記焦点制御情報に
    対するステータス情報に基づいて前記フオーカシングレ
    ンズが駆動不能である情報が所定時間続いたとき前記フ
    オーカシングレンズが端に到達していることを検出する
    端検出手段と、前記端検出手段の出力に応じて前記フオ
    ーカシングレンズの駆動方向を反転する制御手段と、を
    備えたことを特徴とする交換レンズ式カメラ。
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