特許 7585022 レンズ装置および撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-08

(45)【発行日】2024-11-18

(54)【発明の名称】レンズ装置および撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/08 20210101AFI20241111BHJP

   G03B 17/02 20210101ALI20241111BHJP

   G02B 7/02 20210101ALI20241111BHJP

   H04N 23/65 20230101ALI20241111BHJP

【ＦＩ】

G02B7/08 B

G03B17/02

G02B7/02 E

H04N23/65 100

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020209312

(22)【出願日】2020-12-17

(65)【公開番号】P2022096291

(43)【公開日】2022-06-29

【審査請求日】2023-12-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100101498

【弁理士】

【氏名又は名称】越智 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100136799

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 亜希

(72)【発明者】

【氏名】笹木 亮平

【審査官】眞岩 久恵

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１４９５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－３０４６８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０２－７／１６

Ｇ０２Ｂ ７／２８－７／４０

Ｇ０３Ｂ １３／３０－１３／３６

Ｇ０３Ｂ ２１／５３

Ｇ０３Ｂ １７／０２－１７／１７

Ｇ０３Ｂ １７／２２

Ｇ０３Ｂ １７／５６－１７／５８

Ｈ０４Ｎ ５／２２２

Ｈ０４Ｎ ５／２５３－５／２５７

Ｈ０４Ｎ ２３／００

Ｈ０４Ｎ ２３／４０－２３／７６

Ｈ０４Ｎ ２３／９０－２３／９５９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の光学部材と、前記第１の光学部材を駆動する第１の駆動部と、第２の光学部材と、前記第２の光学部材を駆動する第２の駆動部とを有するレンズ装置であって、
外部電源からの電圧を前記第１の駆動部への駆動電圧に変換する第１の変換部と、
前記外部電源からの電圧を前記第２の駆動部への駆動電圧に変換する第２の変換部と、
前記第２の駆動部への駆動電流を制限する制限部と、
前記第１の駆動部で消費する電力としての第１の電力と前記第２の駆動部で消費する電力としての第２の電力との和が閾値未満となるように、前記第１の変換部により得られる前記第１の駆動部への駆動電圧を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第２の駆動部における駆動電流に基づいて、前記第１の変換部により得られる前記第１の駆動部への駆動電圧と、前記制限部により得られる前記第２の駆動部への駆動電流とを制御することを特徴とするレンズ装置。

【請求項2】

第１の光学部材と、前記第１の光学部材を駆動する第１の駆動部と、第２の光学部材と、前記第２の光学部材を駆動する第２の駆動部とを有するレンズ装置であって、
外部電源からの電圧を前記第１の駆動部への駆動電圧に変換する第１の変換部と、
前記外部電源からの電圧を前記第２の駆動部への駆動電圧に変換する第２の変換部と、
前記第２の駆動部への駆動電流を制限する制限部と、
前記第１の駆動部で消費する電力としての第１の電力と前記第２の駆動部で消費する電力としての第２の電力との和が閾値未満となるように、前記第１の変換部により得られる前記第１の駆動部への駆動電圧を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１の駆動部のための指令に基づいて、前記第１の変換部により得られる前記第１の駆動部への駆動電圧と、前記制限部により得られる前記第２の駆動部への駆動電流とを制御することを特徴とするレンズ装置。

【請求項3】

第１の光学部材と、前記第１の光学部材を駆動する第１の駆動部と、第２の光学部材と、前記第２の光学部材を駆動する第２の駆動部とを有するレンズ装置であって、
外部電源からの電圧を前記第１の駆動部への駆動電圧に変換する第１の変換部と、
前記外部電源からの電圧を前記第２の駆動部への駆動電圧に変換する第２の変換部と、
前記第２の駆動部への駆動電流を制限する制限部と、
前記第１の駆動部で消費する電力としての第１の電力と前記第２の駆動部で消費する電力としての第２の電力との和が閾値未満となるように、前記第１の変換部により得られる前記第１の駆動部への駆動電圧を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１の駆動部のための指令に基づいて、前記第１の変換部により得られる前記第１の駆動部への駆動電圧と、前記第２の変換部により得られる前記第２の駆動部への駆動電圧とを制御することを特徴とするレンズ装置。

【請求項4】

前記第１の光学部材はズームレンズ群を含み、前記第２の光学部材はフォーカスレンズ群を含むことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。

【請求項5】

開口絞りを有し、
前記制御部は、前記レンズ装置の焦点深度が深いほど前記第１の電力が大きくなるように、前記第１の変換部により得られる前記第１の駆動部への駆動電圧を制御することを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。

【請求項6】

開口絞りと、第１の光学部材と、前記第１の光学部材を駆動する第１の駆動部と、第２の光学部材と、前記第２の光学部材を駆動する第２の駆動部とを有するレンズ装置であって、
外部電源からの電圧を前記第１の駆動部への駆動電圧に変換する第１の変換部と、
前記第１の駆動部で消費する電力としての第１の電力と前記第２の駆動部で消費する電力としての第２の電力との和が閾値未満となるように、前記第１の変換部により得られる前記第１の駆動部への駆動電圧を制御する制御部と、を備え、
前記第１の光学部材はズームレンズ群を含み、前記第２の光学部材はフォーカスレンズ群を含み、
前記制御部は、前記レンズ装置の焦点深度が深いほど前記第１の電力が大きくなるように、前記第１の変換部により得られる前記第１の駆動部への駆動電圧を制御することを特徴とするレンズ装置。

【請求項7】

前記第１の光学部材はフォーカスレンズ群を含み、前記第２の光学部材はズームレンズ群を含むことを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか一項に記載のレンズ装置。

【請求項8】

請求項１から７のうちいずれか一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撮る撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズ装置および撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

放送用途の撮像装置は、レンズ装置とカメラ装置とを接続して構成され、レンズ装置は、接続されたカメラ装置から電源の供給を受けている。このようなレンズ装置では、駆動トルクの大きさや制御の容易性のメリットから、光学部材駆動用のアクチュエータとして直流モータを使用する場合が多い。直流モータを使用する場合、カメラ装置から供給される電源電圧によって光学部材の駆動速度が制約されるところ、ズームは、さらなる高速化が要望されている。

【0003】

特許文献１には、カメラ装置から供給される電源電圧を昇圧することにより、レンズユニットの高速駆動を可能とすることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００３－１４９５２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のレンズ装置では、電源電圧を昇圧した分だけ消費電力が増加してしまう。本発明は、例えば、光学部材の高速駆動および消費電力の点で有利なレンズ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の背景において、本発明の一の態様は、第１の光学部材と、前記第１の光学部材を駆動する第１の駆動部と、第２の光学部材と、前記第２の光学部材を駆動する第２の駆動部とを有するレンズ装置であって、外部電源からの電圧を前記第１の駆動部への駆動電圧に変換する第１の変換部と、前記第１の駆動部で消費する電力としての第１の電力と前記第２の駆動部で消費する電力としての第２の電力との和が閾値未満となるように、前記第１の変換部により得られる前記第１の駆動部への駆動電圧を制御する制御部と、を有するレンズ装置である。

【0007】

本発明の他の態様は、第１の光学部材と、前記第１の光学部材を駆動する第１の駆動部と、第２の光学部材と、前記第２の光学部材を駆動する第２の駆動部とを有するレンズ装置であって、外部電源からの電圧を前記第１の駆動部への駆動電圧に変換する第１の変換部と、前記第１の駆動部で消費する電力としての第１の電力と前記第２の駆動部で消費する電力としての第２の電力との和が閾値未満となるように、前記第１の変換部により得られる前記第１の駆動部への駆動電圧を制御する制御部と、を有するレンズ装置と、前記レンズ装置により形成された像を撮る撮像素子とを備える撮像装置である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、例えば、光学部材の高速駆動および消費電力の点で有利なレンズ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施例１および実施例２のレンズ装置の構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の実施例１のズーム電源生成部の構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施例１のフォーカス電流制限回路の構成を示すブロック図である。

【図4】本発明の実施例１のフォーカス電流制限回路の電流制限を説明する図である。

【図5】本発明の実施例１における制御部の処理を示すフローチャートである。

【図6】本発明の実施例２におけるズーム電源生成部による電源電圧制御を説明する図である。

【図7】本発明の実施例２における制御部の処理を示すフローチャートである。

【図8】本発明の実施例３におけるレンズ装置の構成を示すブロック図である。

【図9】本発明の実施例３における制御部の処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

【実施例1】

【0011】

以下、図１から図５を参照して、本発明の実施例１のレンズ装置１０と、カメラ装置２００について説明する。図１はレンズ装置１０の構成を示すブロック図である。図２はズーム電源生成部の構成を示す。図３はフォーカス電流制限回路の構成を示す。図４はフォーカス電流制限回路の電流制限の原理を示す。図５は制御部１１０の処理のフローチャートを示す。レンズ装置１０はレンズ装置として単体として構成することもできるが、レンズ装置１０と、レンズ装置１０により形成された像を撮る撮像素子（不図示）とを備える撮像装置として構成することもできる。撮像素子はたとえばカメラ装置２００の中に配置することもできる。

【0012】

レンズ装置１０は、少なくとも第１の光学部材（不図示）と第２の光学部材（不図示）とを備える光学部材を制御駆動する装置である。この光学部材はレンズ装置１０の外部装置としてもよく、一方レンズ装置１０が光学部材を備えるように構成してもよい。第１の光学部材はズームレンズ群（不図示）を含み、第２の光学部材はフォーカスレンズ群（不図示）を含む。すなわち、代表的には、第１の光学部材はズームレンズ群であり、第２の光学部材はフォーカスレンズ群である。以下、第１の光学部材をズームレンズ群と、第２の光学部材をフォーカスレンズ群として説明する。しかし、逆に、第１の光学部材はフォーカスレンズ群（不図示）として、第２の光学部材はズームレンズ群（不図示）としてもよく、この場合には第１の光学部材はフォーカスレンズ群に、第２の光学部材はズームレンズ群に、それぞれ置き換えられる。

【0013】

レンズ装置１０は、さらに、制御手段たる制御部１１０と、第１の光学部材の駆動制御系と、第２の光学部材の駆動制御系と、操作部材１２０と、を備えている。第１の光学部材制御系は、第１の変換部と、指令値入力手段と、第１の光学部材を駆動する第１の駆動部と、を備えている。第２の光学部材制御系は、第２の変換部と、電流制限手段と、電流取得手段と、第２の光学部材を駆動する第２の駆動部と、を備えている。

【0014】

レンズ装置１０には、たとえばカメラ装置２００の電源などの外部電源から電力が供給される。第１の変換部は、外部電源から入力された電力の電圧を第１の駆動部を駆動するための駆動電圧に変換する。第１の変換部で変換された駆動電圧は第１の駆動部に供給される。第２の変換部は外部電源から入力された電力の電圧を第２の駆動部を駆動するための駆動電圧に変換する。第２の変換部で変換された駆動電圧は第２の駆動部に供給される。第１の駆動部と第２の駆動部とは、それぞれ、回転駆動することで、第１の光学部材と第２の駆動部材とを光軸方向に駆動するアクチュエータである。

【0015】

第１の光学部材制御系は、たとえば、第１の変換部をズーム電源生成部１０１と、指令値入力手段をズーム駆動回路１０２と、第１の駆動部をズームモータ１０４と、して構成することができる。ズームモータ１０４はズーム電流制限回路１０３を介してズーム駆動回路１０２に接続される。

【0016】

第２の光学部材制御系は、第２の変換部をフォーカス電源生成部１０５と、制限部たるフォーカス電流制限回路１０７と、第２の駆動部をフォーカスモータ１０８と、電流取得手段をフォーカス電流検出部１０９と、して構成できる。制限部たるフォーカス電流制限回路１０７は、フォーカス駆動回路１０６を介して、フォーカス電源生成部１０５に接続されていて、第２の駆動部をフォーカスモータ１０８への駆動電流を制限する。

【0017】

制御部１１０は、操作部材１２０により入力される操作量に応じて、ズームレンズ群を制御駆動するズームモータ１０４を駆動するための駆動指令値を生成する。同様に、制御部１１０は、操作部材１２０により入力される操作量に応じて、フォーカスレンズ群を駆動制御するフォーカスモータ１０８を駆動するための駆動指令値を生成する。また、制御部１１０は、位置検出部（不図示）によって検出されたズームレンズ群およびフォーカスレンズ群の位置に対応する位置信号を取得し、その位置信号に応じて、駆動指令値を生成することもできる。たとえば、絞りを調整する開口絞り（不図示）などを有する場合に、焦点深度は、開口絞りの状態とズームレンズ群およびフォーカスレンズ群の位置に対応する位置信号とに基づいて決定される。すなわち、制御部１１０は、焦点深度に応じて駆動指令値を生成する場合に、ズームレンズ群およびフォーカスレンズ群の位置に対応する位置信号を使用する。

【0018】

制御部１１０で生成された駆動指令値は指令値入力手段たるズーム駆動回路１０２に入力される。入力された駆動指令値はズーム駆動回路１０２を介してズームモータ１０４に伝達される。同様に、制御部１１０で生成された駆動指令値は指令値入力手段たるフォーカス駆動回路１０６に入力される。入力された駆動指令値はフォーカス駆動回路１０６を介してフォーカスモータ１０８に伝達される。

【0019】

ズーム電源生成部１０１とフォーカス電源生成部１０５とは、カメラ装置２００からレンズ装置１０へ供給される電力を、それぞれの駆動部で用いる駆動電圧に変換する。変換された駆動電圧は、それぞれズーム駆動回路１０２とフォーカス駆動回路１０６とへ供給する。ズーム電源生成部１０１は、図２で示すように、昇圧回路となっており、カメラ装置２００から供給される電源電圧を、制御部１１０が出力する電源制御信号のＤＵＴＹ比を変える。これにより、各駆動回路へ供給する電源電圧を制御する。フォーカス電源生成部１０５も、ズーム電源生成部１０１と同様の回路で構成され、同様に機能する。

【0020】

制御部１１０は、後述する方法で、ズーム電源生成部１０１で変換されて出力されたズームモータ１０４へ供給する駆動電圧を制御する。実施例１のレンズ装置１０では、フォーカス電源生成部１０５の出力電圧は、カメラ装置２００から供給される電圧と同じ値を出力する。

【0021】

ズーム電流制限回路１０３およびフォーカス電流制限回路１０７は、ズームモータ１０４およびフォーカスモータ１０８へ出力する駆動電流を所定の値で制限をする。それとともに、制御部１１０が出力する電流制限値による制御信号に基づき、それぞれの電流制限値を変更する。制御部１１０は、フォーカス電流検出部１０９により取得するフォーカスモータ１０８における駆動電流に基づいて、フォーカス電流制限回路１０７により得られるフォーカスモータ１０８へ供給するフォーカスモータ１０８の駆動電流の制限値を決定する。そして、制御部１１０は、第１の変換部たるズーム電源生成部１０１により得られるズームモータ１０４へ供給するズームモータ１０４の駆動電圧を制御する。実施例１では、制御部１１０により、後述する方法でフォーカス電流制限回路１０７の電流制限値を決定して制御し、ズーム電流制限回路１０３の電流制限値は、固定値とする例について説明する。

【0022】

続いて、図３および図４を参照して、フォーカス電流制限回路１０７による電流制限について説明する。フォーカス電流制限回路１０７は、図３で示すように、第２の駆動部たるフォーカスモータ１０８の駆動電流を所定の値に制限する。具体的には、フォーカス電流制限回路１０７は、制御部１１０からの電流制限値による制御信号によって、電流制限値Ｉｌｍｆ１と電流制限値Ｉｌｍｆ２との間で選択的に切り替え可能である。そして、選択された電流制限値で、フォーカスモータ１０８へ出力する駆動電流が制限される。また、図４に示すように、制御部１１０は、フォーカス電流検出部１０９によって検出されるフォーカス駆動電流Ｉｍｆが、閾値Ｉｍｆ１未満のときには電流制限値Ｉｌｍｆ１を選択する。

【0023】

フォーカス電流検出部１０９は、第２の駆動部たるフォーカスモータ１０８を駆動する際に、第２の駆動部たるフォーカスモータ１０８の駆動電流を取得する。具体的には、フォーカス電流検出部１０９は、フォーカス駆動回路１０６を流れるフォーカス駆動電流Ｉｍｆを検出し、制御部１１０へ出力する。

【0024】

詳細については後述するが、制御部１１０は、フォーカス電流検出部１０９でフォーカス駆動電流Ｉｍｆを検出したのち、ズーム駆動電圧Ｖｍｚを決定する。適切なズーム駆動電圧Ｖｍｚを決めることで、最大消費電力を一定以内に抑えたまま、ズームの高速駆動を可能にすることができる。すなわち、制御部１１０は、ズームモータ１０４で消費する電力である第１の電力とフォーカスモータ１０８で消費する電力である第２の電力との和が所定の閾値未満となるように制御する。制御部１１０は、第１の電力と第２の電力の和が閾値未満になるようにズーム電源生成部１０１で変換されて出力されたズームモータ１０４へ供給する駆動電圧を制御する。

【0025】

ここで、レンズ装置１０の最大消費電力を一定以内に抑えたまま、ズームの高速駆動を可能にするための処理の概要について説明する。レンズ装置１０の最大消費電力Ｐｍａｘは、後述するズーム電力Ｐｌｍｚとフォーカス電力Ｐｌｍｆの和であり、式（１）で表すことができる。
Ｐｍａｘ ＝ Ｐｌｍｚ ＋ Ｐｌｍｆ ・・・（式１）
したがって、フォーカスで使用する最大電力となるフォーカス電力Ｐｌｍｆを小さくすることができれば、最大消費電力Ｐｍａｘを変えずに、ズームで使用する最大電力となるズーム電力Ｐｌｍｚを大きく取ることができる。

【0026】

ズーム電力Ｐｌｍｚは、ズーム駆動電圧Ｖｍｚとズーム電流制限値Ｉｌｍｚの積であり、式２で表すことができる。
Ｐｌｍｚ ＝ Ｖｍｚ × Ｉｌｍｚ ・・・（式２）
したがって、上述のように、ズーム電流制限回路１０３の電流制限値が一定値としたとき、ズーム電力Ｐｌｍｚを大きく取ることができるため、ズーム駆動電圧Ｖｍｚを大きくとることができる。すなわち、ズームを高速で駆動することが可能となる。

【0027】

次に、図５のフローチャートを参照して、実施例１における、レンズ装置の最大消費電力を一定以内に抑えたまま、ズームの高速駆動を可能にするための処理について説明する。まず、制御部１１０は、フォーカス電流検出部１０９により、フォーカス駆動電流Ｉｍｆを測定して取得する（Ｓ１０１）。続いて、フォーカス駆動電流Ｉｍｆが、閾値Ｉｍｆ１未満か否かを判断する（Ｓ１０２）。ここで、閾値Ｉｍｆ１未満であるときにはフォーカス電流制限値Ｉｌｍｆを電流制限値Ｉｌｍｆ１に設定し（Ｓ１０３）て、次のステップＳ１０５に進む。一方、フォーカス駆動電流Ｉｍｆが、閾値Ｉｍｆ１以上であるときにはフォーカス電流制限値Ｉｌｍｆを電流制限値Ｉｌｍｆ２に設定し（Ｓ１０４）て、次のステップＳ１０５に進む。

【0028】

このステップは、図４に示すように、フォーカス駆動電流Ｉｍｆが閾値Ｉｍｆ１以上か否かに応じて、フォーカス電流制限値Ｉｌｍｆを、電流制限値Ｉｌｍｆ１に、または電流制限値Ｉｌｍｆ２に決定するステップである。電流制限値Ｉｌｍｆ２は電流制限値Ｉｌｍｆ１よりも大きい値であって、レンズ装置１０として規定されるフォーカス駆動電流Ｉｍｆの最大値である。レンズ装置１０が使用される際に姿勢差がある、または低温環境である等、いかなる条件であっても、フォーカスモータ１０８を駆動することが可能な電流値である。一方、電流制限値Ｉｌｍｆ１は、レンズ装置１０が、姿勢差がついていない状態である、または常温環境である等と、フォーカスモータ１０８を駆動するための電流が小さくて済む際に設定される。

【0029】

次に、ステップＳ１０５では、ステップＳ１０３またはＳ１０４で決定したフォーカス電流制限値Ｉｌｍｆに基づき、フォーカスの駆動で使用可能な電力の最大値であるフォーカス電力Ｐｌｍｆを算出する（Ｓ１０５）。

【0030】

フォーカス電力Ｐｌｍｆは、フォーカス電流制限値Ｉｌｍｆとフォーカス駆動電圧Ｖｍｆとの積で求めることができ、式３で表すことができる。
Ｐｌｍｆ ＝ Ｖｍｆ × Ｉｌｍｆ ・・・（式３）
本実施例では、フォーカス駆動電圧Ｖｍｆは、カメラ装置２００から供給される電源電圧と同じ値である。

【0031】

次に、ステップＳ１０６において、レンズ装置１０の最大消費電力Ｐｍａｘと、ステップＳ１０５で算出したフォーカス電力Ｐｌｍｆに基づき、ズームの駆動で使用可能なズーム電力Ｐｌｍｚを求める（Ｓ１０６）。ズーム電力Ｐｌｍｚは式４で表すことができる。
Ｐｌｍｚ ＝ Ｐｍａｘ － Ｐｌｍｆ ・・・（式４）

【0032】

次に、ステップＳ１０７に進み、ステップＳ１０６で算出したズーム電力Ｐｌｍｚに基づき、ズーム駆動電圧Ｖｍｚを算出し、ズームの駆動電圧として設定する（Ｓ１０７）。ズーム駆動電圧Ｖｍｚは、ズーム電力Ｐｌｍｚと、ズーム電流制限値Ｉｌｍｚを用いて、式５で表すことができる。
Ｖｍｚ ＝ Ｐｌｍｚ／Ｉｌｍｚ ・・・（式５）
制御部１１０は、ズーム電源生成部１０１に出力する電源制御信号のＤＵＴＹ比を変えることで、ステップＳ１０７で決定したズーム駆動電圧Ｖｍｚを駆動回路へ供給する。

【0033】

以上、説明したように、本実施例によれば、使用環境におけるフォーカス駆動電流Ｉｍｆに基づき、フォーカス電流制限値Ｉｌｍｆを決定し、フォーカスの駆動に必要な電流値を確保したうえで、ズーム駆動電圧Ｖｍｚを決定するようにした。

【0034】

これにより、フォーカスの電流制限値を小さくすることで、フォーカスの駆動系において、最大で消費する電力を小さくすることができる。小さくした分、レンズ装置全体での最大消費電力に余力が生まれる。この余力を有効に活用することで、最大消費電力を一定以内に抑えたまま、ズームの高速駆動を可能にすることができる。

【実施例2】

【0035】

続いて、以下、図１、図６および図７を参照して、実施例２のレンズ装置１０について説明する。実施例１のレンズ装置１０では、フォーカスの駆動電流を測定し、それに応じたフォーカスの電流制限値を決定した。これは、レンズ装置の最大消費電力の観点から、ズームの駆動電圧を決定することにより最大消費電力を一定以内に抑えたまま、ズームの高速駆動を可能にする実施例である。一方、実施例２のレンズ装置１０は、ズームの駆動電圧を決定した後に、フォーカスの電流制限値を決定する実施例である。

【0036】

実施例１のレンズ装置１０においても説明したが、レンズ装置１０の最大消費電力Ｐｍａｘは、後述するズーム電力Ｐｌｍｚとフォーカス電力Ｐｌｍｆの和である。実施例２では、先にズームの駆動電圧を決定する。そして、ズームの最大電力であるズーム電力Ｐｌｍｚを確定した上で、最大消費電力Ｐｍａｘを変えないようにするため、フォーカスの最大電力であるフォーカス電力Ｐｌｍｆを設定する。

【0037】

実施例２のレンズ装置１０の構成は、実施例１の構成と共通である。したがって、以下、実施例２の説明において、実施例１と共通な構成に関する説明は省略し、実施例１と異なる部分について説明する。

【0038】

制御部１１０は、操作部材１２０からズームモータ１０４を駆動するための駆動指令を取得する。駆動指令としては、たとえばズームモータ１０４を駆動するためのズームモータ１０４の駆動速度に関するズーム速度の指令値である。制御部１１０は、操作部材１２０から取得したズームモータ１０４を駆動するための駆動指令に基づき、ズーム電源生成部１０１により得られるズームモータ１０４へ供給するズームモータ１０４の駆動電圧を制御する。そして、フォーカス電流制限回路１０７により得られる、制限すべきフォーカスモータ１０８の駆動電流の制限値を決定する。たとえば、制御部１１０は、ズームモータ１０４が、ズーム速度指令値に応じたズームの駆動速度となるようなズーム駆動電圧に、ズーム電源生成部１０１に出力する電源制御信号のＤＵＴＹ比を設定する。このＤＵＴＹ比に基づく駆動電圧はフォーカス電流制限回路１０７において制限すべきフォーカスモータ１０８の駆動電流の電流制限値となる。

【0039】

続いて、制御部１１０において、図６を参照して、操作部材１２０から駆動指令値を取得しズーム駆動電圧を決定する処理について説明する。図６に示すように、制御部１１０は、操作部材１２０から取得する駆動指令値Ｃｍｚが、閾値Ｃｍｚ１未満のときに電源電圧Ｖｍｚ３を選択する。一方、閾値Ｃｍｚ１以上のときに電源電圧Ｖｍｚ４を選択する。ここで電源電圧Ｖｍｚ３は、駆動指令値Ｃｍｚが閾値Ｃｍｚ１より小さい駆動指令値であるときにズームモータ１０４の所望の駆動速度が達成できる電圧値である。

【0040】

次に、図７のフローチャートを参照して、実施例２のレンズ装置１０における、レンズ装置１０の最大消費電力を一定以内に抑えたまま、ズームの高速駆動を可能にするための処理について説明する。まず、制御部１１０は、操作部材１２０から入力される駆動指令値Ｃｍｚを取得する（Ｓ２０１）。続いて、駆動指令値Ｃｍｚが閾値Ｃｍｚ１未満か否かを判断する（Ｓ２０２）。ここで、駆動指令値Ｃｍｚが閾値Ｃｍｚ１未満であるときにはズーム駆動電圧Ｖｍｚを電源電圧Ｖｍｚ３に設定し（Ｓ２０３）て、次のステップＳ２０５に進む。一方、駆動指令値Ｃｍｚが閾値Ｃｍｚ１以上であるときにはズーム駆動電圧Ｖｍｚを電源電圧Ｖｍｚ４に設定し（Ｓ２０４）て、次のステップＳ２０５に進む。このステップは、図６に示すように、駆動指令値Ｃｍｚが閾値Ｃｍｚ１以上か否かに応じて、ズーム駆動電圧Ｖｍｚを電源電圧Ｖｍｚ３に、または電源電圧Ｖｍｚ４に、決定するステップである。

【0041】

ここで、電源電圧Ｖｍｚ４は、電源電圧Ｖｍｚ３よりも大きい値の電源電圧であって、ズーム電源生成部１０１で生成する高い方の電圧値であり、レンズ装置１０の実力最高速度で駆動することができる電圧である。一方、電源電圧Ｖｍｚ３は、レンズ装置１０が、通常の速度で、ズームモータ１０４を駆動するための電圧値である。

【0042】

次に、ステップＳ２０５において、ズーム駆動電圧Ｖｍｚに基づき、ズームの駆動で使用可能な電力の最大値であるズーム電力Ｐｌｍｚを算出し（Ｓ２０５）て、ステップＳ２０６に進む。ズーム電力Ｐｌｍｚは、ズーム駆動電圧Ｖｍｚとズーム電流制限値Ｉｌｍｚとの積で求めることができ、式６で表すことができる。
Ｐｌｍｚ ＝ Ｖｍｚ × Ｉｌｍｚ ・・・（式６）
実施例２では、ズーム電流制限値Ｉｌｍｚは、ズーム電流制限回路１０３で制限され、固定値としている。

【0043】

次に、ステップＳ２０６において、レンズ装置１０の最大消費電力Ｐｍａｘと、ステップＳ２０５で算出したズーム電力Ｐｌｍｚに基づき、フォーカスの駆動で使用可能なフォーカス電力Ｐｌｍｆを求める（Ｓ２０６）。フォーカス電力Ｐｌｍｆは式７で表すことができる。
Ｐｌｍｆ ＝ Ｐｍａｘ － Ｐｌｍｚ ・・・（式７）

【0044】

次に、ステップＳ２０７に進み、ステップＳ２０６で算出したフォーカス電力Ｐｌｍｆに基づき、フォーカス電流制限値Ｉｌｍｆを算出し、フォーカスの電流制限値として設定する。フォーカス電流制限値Ｉｌｍｆは、フォーカス電力Ｐｌｍｆと、フォーカス駆動電圧Ｖｍｆを用いて、式８で表すことができる。実施例２では、フォーカス駆動電圧Ｖｍｆは、固定値としている。
Ｉｌｍｆ ＝ Ｐｌｍｆ／Ｖｍｆ ・・・（式８）

【0045】

以上、説明したように、実施例２では、操作部材１２０による速度指令値に基づき、ズーム駆動電圧Ｖｍｚを決定し、ズームの駆動速度を優先させたうえで、フォーカス電流制限値Ｉｌｍｆを決定するようにした。これにより、最大消費電力を一定以内に抑えたまま、ズームの高速駆動を可能にすることができる。

【実施例3】

【0046】

以下、図８および図９を参照して、実施例３のレンズ装置１１について説明する。図８は、本発明の実施形態にかかわるレンズ装置１１の構成を示すブロック図である。実施例３のレンズ装置１１は、実施例１のレンズ装置１０とほぼ同じ構成であるが、制御部１１０がフォーカス電源生成部１０５を制御する制御ラインを有する点で異なっている。以下、ここでは、実施例３のレンズ装置１１について、実施例１および実施例２と異なる構成および機能について説明し、実施例１および２と同じ部分は説明を省略する。

【0047】

実施例２では、ズームの速度指令値などの駆動指令値を取得し、それに応じたズームモータ１０４の駆動電圧を決定し、最大消費電力の観点から、フォーカスの電流制限値を決定する実施例である。この実施例では、最大消費電力を一定以内に抑えたまま、ズームの高速駆動を可能になる。これに対し、実施例３では、ズームモータ１０４の駆動電圧を決定したのちに、最大消費電力の観点から、フォーカスの駆動電圧を決定する実施例である。実施例３において、ズームモータ１０４の駆動電圧を決定するまでは実施例２と同じである。

【0048】

すなわち、制御部１１０は、まず操作部材１２０からズームモータ１０４を駆動するための駆動指令を取得する。その駆動指令に基づいて、実施例２と同様に、第１の変換部たるズーム電源生成部１０１により得られる、ズームモータ１０４へ供給するズームモータ１０４の駆動電圧を決定する。そして、制御部１１０は、第２の変換部たるフォーカス電源生成部１０５により得られる、フォーカスモータ１０８へ供給するフォーカスモータ１０８の駆動電圧を決定する。

【0049】

フォーカス電源生成部１０５は、カメラ装置２００から供給される電源電圧を、そのまま使用するか、降圧して小さい電圧として使用するかを決定し、後段のフォーカス駆動回路１０６へ出力する。また、フォーカス電流制限回路１０７は、実施例１および実施例２のときとは異なり、制限される電流値は固定値を出力するものとする。

【0050】

次に、図９のフローチャートを参照して、実施例３のレンズ装置１１における、レンズ装置の最大消費電力を一定以内に抑えたまま、ズームの高速駆動を可能にするための処理について説明する。

【0051】

実施例３の図９のステップＳ３０１からＳ３０６までは、実施例２で説明した図７のステップＳ２０１からＳ２０６までの処理に対応し、全く同じであるので説明を省略する。実施例２と異なるステップＳ３０７について説明する。

【0052】

図９のステップＳ３０６で算出したフォーカス電力Ｐｌｍｆに基づき、フォーカス駆動電圧Ｖｍｆを算出し、フォーカスの駆動電圧として設定する（Ｓ３０７）。フォーカス駆動電圧Ｖｍｆは、フォーカス電力Ｐｌｍｆと、フォーカス電流制限値Ｉｌｍｆを用いて、式９で表すことができる。
Ｖｍｆ ＝ Ｐｌｍｆ／Ｉｌｍｆ ・・・（式９）

【0053】

制御部１１０は、フォーカス電源生成部１０５に出力する電源制御信号のＤＵＴＹ比を変えることで、ステップＳ３０７で決定したフォーカス駆動電圧Ｖｍｆを駆動回路へ供給する。実施例３では、フォーカス電流制限値Ｉｌｍｆは、固定値としている。

【0054】

以上、説明したように、実施例３によれば、操作部材１２０による速度指令値に基づき、ズーム駆動電圧Ｖｍｚを決定し、ズームモータ１０４の駆動速度を優先させたうえで、フォーカス駆動電圧Ｖｍｆを決定するようにした。これにより、最大消費電力を一定以内に抑えたまま、ズームの高速駆動を可能にすることができる。

【0055】

上述の実施例２および実施例３においては、ズームモータ１０４を高速で駆動しているときは、フォーカスの電流制限が小さい、または、フォーカスの駆動電圧が小さいという状況になる。しかし、ズームモータ１０４を高速で駆動しているため、焦点を合わせるためのフォーカスの駆動の追従性が最良の状態でなくとも問題はない。ユーザは違和感を抱くことなく、最大消費電力を一定以内に抑えたまま、ズームを高速で駆動するという効果を享受することができる。

【0056】

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ず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、上述のフォーカス電流制限回路１０７では、２つの電流制限値を切り替えられる例について説明した。しかし、３つ以上の電流制限値を切り替えられるようにしても良い。このようにすることで、より細かく最大電力の振り分けができるようになる。

【0057】

また、たとえば、ズームレンズ群やフォーカスレンズ群およびレンズ装置１０が有する開口絞り（不図示）をＦ値の光学的条件によって、制御部１１０が駆動電圧を制御してもよい。この場合、開口絞りの焦点深度の状態とズームレンズ群およびフォーカスレンズ群の位置とに基づいて決まる。レンズ装置の焦点深度が深い状態では、フォーカスの駆動によるピント移動が画として認識しづらい。したがって、制御部１１０は、レンズ装置１０の焦点深度が深いほど第１の電力が大きくなるように、第１の変換部により得られる前記第１の駆動部への駆動電圧を制御する。すなわち、制御部１１０は、焦点深度が深いときには、焦点深度が浅いときに比べて、ズームモータ１０４で消費する電力である第１の電力がより大きくなるように、ズーム電源生成部１０１がズームモータ１０４へ供給する駆動電圧を制御する。これにより、フォーカスの電流制限値や駆動電圧をより小さくして、フォーカスの駆動によるピント移動によっても画を認識しやすいようにする。

【0058】

また、レンズ装置に温度センサを設け、温度センサで検出するレンズ装置の環境温度に応じて、フォーカスの電流制限値を制御するようにしても良い。低温環境では一般的に駆動トルクが大きくなる。特に、実施例１で、フォーカスの駆動電流を測定し、それに応じたフォーカスの電流制限値を決定する際に、検出する環境温度の情報も併せて用いることで、より適切に最大電力の振り分けができるようになる。

【0059】

実施例１から実施例３では、レンズ装置の最大消費電力を一定以内に抑えたまま、ズームの高速駆動を可能にするために、ズームで使用するズーム最大電力を大きく取り、フォーカス最大電力を小さくする例について説明した。しかし、フォーカスの高速駆動を優先させる場合は、ズームとフォーカスの関係を反対にして、本発明を適用することができる。

【0060】

この場合、上記実施例の説明において、「第１の光学部材」を「ズームレンズ群」と「第２の光学部材」を「フォーカスレンズ群」としていたところ、「第１の光学部材」を「フォーカスレンズ群」と、「第２の光学部材」を「ズームレンズ群」と、置き換える。また、「第１の変換部」を「フォーカス電源生成部１０５」と、「第１の駆動部」を「フォーカスモータ１０８」と、「第２の変換部」を「ズーム電源生成部１０１」と、「第２の駆動部」を「ズームモータ１０４」とする。そして、「指令値入力手段」を「フォーカス駆動回路１０６」と、「電流制限手段」を「ズーム電流制限回路１０３」とする。さらに、「電流取得手段」は「フォーカス電流検出部１０９」の呼称を「ズーム電流検出部」と読み替えればよい。

【符号の説明】

【0061】

１０，１１ レンズ装置
１０１ ズーム電源生成部
１０２ ズーム駆動回路
１０３ ズーム電流制限回路
１０４ ズームモータ
１０５ フォーカス電源生成部
１０６ フォーカス駆動回路
１０７ フォーカス電流制限回路
１０８ フォーカスモータ
１０９ フォーカス電流検出部
１１０ 制御部
１２０ 操作部材
２００ カメラ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】