JP2003264723A

JP2003264723A - レンズシステム

Info

Publication number: JP2003264723A
Application number: JP2002065133A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mizumura; 弘水村
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2003-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の駆動系のモータを駆動する場合に、各モ
ータに供給可能な電流の総和が電源から供給可能な最大
電流値以下となるように各モータへの電流を制限するこ
とによって電源が落ちるなどの不測の事態を確実に防止
するレンズシステムを提供する。【解決手段】レンズ装置１０のメインマイコン１６は、
モータ駆動が有効となっている駆動系を検出し、その駆
動系の数等を考慮して各駆動系のモータに供給可能な電
流制限値を決定し、各モータを内蔵したサーボモジュー
ル１８Ａ、１８Ｂ、…にその制限値を送信する。各サー
ボモジュール１８Ａ、１８Ｂ、…ではモータに供給する
電流をその電流制限値以下に制限する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレンズシステムに係
り、特にズームレンズ、フォーカスレンズ等をサーボモ
ジュールによりサーボ駆動するレンズシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、テレビカメラに使用されるレンズ
装置において、撮影レンズを構成するズームレンズやフ
ォーカスレンズ等のレンズ駆動を手動ではなく、電動で
行えるようにしたものが多く使用されている。スタジオ
等で使用される箱型のレンズ装置（ＥＦＰレンズ）で
は、例えば手動によるレンズ駆動と、電動によるレンズ
駆動を選択できるようになっており、レンズ装置にサー
ボモジュールを装着することで電動によるレンズ駆動が
可能になる。サーボモジュールは、レンズ装置に装着し
た場合にサーボモジュール内のモータと対象のレンズと
が動力伝達可能に連結されると共に、コントローラの操
作等に基づく駆動信号がサーボモジュール内のドライブ
回路に与えられ、ドライブ回路が駆動信号に従ってモー
タをサーボ駆動するようになっている。これによって、
モータに連結された対象のレンズがコントローラの操作
等に従って駆動される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、モータをサ
ーボ駆動するドライブ回路には、通常、モータに供給可
能な電流の最大値（電流制限値）を制限する回路が組み
込まれており、モータへの供給電流がその電流制限値を
超えないような設定がなされている。また、ドライブ回
路は、特にサーボモジュールの場合、多機種のレンズ装
置において共通のものが使用されるようになっている。
このため、モータへの電流制限値は、重いレンズを対象
とした場合にも適切に動作するように設定されており、
軽いレンズを対象とした場合には必要以上に大きな電流
制限値に設定されるのが一般的である。

【０００４】しかしながら、モータを動力源とする駆動
系の数は、レンズ装置の種類や、サーボモジュールを使
用するか否か（対象のレンズを手動で行なうか電動でお
こなうか）の選択によって異なる。また、このような駆
動系としては、ズームレンズを駆動する駆動系やフォー
カスレンズを駆動する駆動系のみでなく、撮影レンズを
構成するエクステンダーレンズ、マスターレンズ、フロ
ートレンズ等の他の種類のレンズを駆動する駆動系が存
在する場合もある。尚、各駆動系のモータやドライブ回
路は、上述のように着脱可能なサーボモジュールとして
構成される場合に限らず、レンズ装置に内蔵されている
場合もある。

【０００５】このため、各駆動系で重いレンズを想定し
て個別に電流制限値を設定しておくと、複数の駆動系の
モータを駆動した際に、各駆動系への供給電流の総和
が、電源から取得可能な最大電流を超えてしまう場合が
あり、電源が落ちて動作が停止してしまったり、動作が
突然遅くなったりする等の不測の事態が生じる場合があ
った。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、複数の駆動系のモータを駆動した場合に、電源
が落ちる等の不測の事態が生じないように各駆動系のモ
ータに供給可能な電流の電流制限値を手間なく適切に設
定できるようにしたレンズシステムを提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、撮影レンズを構成する各
種レンズを駆動対象物とし、各駆動対象物の駆動を指令
する駆動信号に従って各駆動対象物をモータにより駆動
する複数の駆動系を備えたレンズシステムにおいて、前
記各駆動系の各モータに電源から供給可能な電流の制限
値を設定する電流制限値設定手段であって、各モータに
供給可能な電流の制限値の総和が前記電源から供給可能
な電流値を超えないように前記制限値を自動で設定する
電流制限値設定手段と、前記各駆動系の各モータに供給
される電流が前記電流制限値設定手段によって前記制限
値を越えない範囲で、前記駆動信号に従って前記各駆動
系の駆動対象物を駆動するための電流を前記電源から取
得して前記各モータに供給し、前記各モータを駆動する
モータ駆動手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００８】本発明によれば、各駆動系の各モータの電
流制限値の総和が電源から供給可能な電流値を超えない
ように各モータの電流制限値を自動で設定するようにし
たため、手間なく容易に電流制限値を設定することがで
き、電源が落ちる等の不測の事態が確実に防止される。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記電流制限値設定手段は、各
駆動系の特性を考慮して前記電流の制限値を各モータご
とに設定することを特徴としている。本発明によれば、
単に各モータごとに均一の電流制限値を設定する場合に
比べて、各駆動系の駆動対象物を駆動するのに必要なト
ルク等を考慮したより適切な電流制限値を設定すること
ができる。

【００１０】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は請求項２に記載の発明において、前記各駆動系は、
モータによる駆動対象物の駆動が個別に有効又は無効に
切り替えられ、前記電流制限値設定手段は、モータによ
る駆動対象物の駆動が有効になっている駆動系を検出す
ると共に、有効になっている駆動系に対する前記電流の
制限値の総和が前記電源から供給可能な電流値を超えな
いように前記制限値を設定することを特徴としている。

【００１１】本発明によれば、レンズシステムによって
駆動系の数、種類が相違する場合や、各駆動系を有効に
するか否かを適宜ユーザが選択できる場合に適切に電流
制限値を設定することができる。請求項４に記載のよう
に前記モータ駆動手段が、前記各駆動系のモータを個別
にサーボ駆動すると共に、前記各駆動系に着脱可能なサ
ーボモジュールである場合には、少なくとも該サーボモ
ジュールが装着されない駆動系はモータによる駆動対象
物の駆動が無効になるものとする。

【００１２】また、請求項５に記載の発明は、前記電源
は、前記撮影レンズが装備されるカメラ本体から供給さ
れるもの、又は、レンズに直接接続されたバッテリであ
ることを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】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。

【００１４】図１は、本発明が適用されるレンズシステ
ムの全体構成を示した図である。同図に示すように本レ
ンズシステムは、主に、撮像素子などを搭載したテレビ
カメラ等のカメラ本体に装着されるレンズ装置１０と、
レンズ装置１０に接続されるコントローラ１２及び電源
１４等とから構成される。コントローラ１２には、撮影
レンズを構成するズームレンズＺやフォーカスレンズＦ
等の駆動の対象となる各種レンズの移動位置や移動速度
を操作者が操作するための各種操作部材が設けられてお
り、操作者によるそれらの操作部材の操作に従って各レ
ンズの移動位置や移動速度を指令する指令信号がコント
ローラ１２からレンズ装置１０に与えられるようになっ
ている。尚、レンズ装置１０に接続されるコントローラ
は１つとは限らず複数のコントローラから構成される場
合もあるし、また、指令信号は、操作者の操作に従って
コントローラからレンズ装置１０に与えられる場合に限
らず、操作者の操作以外の処理により、また、コントロ
ーラ以外の装置（カメラ本体等）によりレンズ装置１０
に与えられる場合もある。また、レンズ装置の種類によ
って駆動の対象となり得るレンズとしてはズームレンズ
Ｚ、フォーカスレンズＦの他に、エクステンダーレン
ズ、マスターレンズ、フロートレンズ等がある。

【００１５】レンズ装置１０には、メインマイコン１６
が内蔵されており、コントローラ１２等から与えられる
指令信号はメインマイコン１６に取得される。メインマ
イコン１６が指令信号を取得すると、取得した指令信号
に基づいて実際に対象のレンズ（ズームレンズＺ、フォ
ーカスレンズＦ等）を駆動するための駆動信号が生成さ
れ、その駆動信号がメインマイコン１６から各サーボモ
ジュール１８Ａ、１８Ｂ、…に送信されるようになって
いる。尚、駆動信号は、例えば各サーボモジュール１８
Ａ、１８Ｂ、…で駆動すべき対象のレンズの移動速度に
応じた値を示す信号であり、メインマイコン１６は、各
対象のレンズについて、コントローラ１２からの指令信
号が移動速度を指令するものである場合には、その移動
速度に応じた値を駆動信号として対応するサーボモジュ
ールに出力する。一方、コントローラ１２からの指令信
号が移動位置を指令するものである場合には、図示しな
い位置検出手段から対象のレンズの現在位置を検出し、
指令位置と現在位置との差を考慮した移動速度を指令す
る値を駆動信号として対応するサーボモジュールに送信
する。

【００１６】各サーボモジュール１８Ａ、１８Ｂ、…
は、メインマイコン１６から送信された駆動信号に従っ
て内蔵のモータをサーボ駆動する。これにより、モータ
に連結されたズームレンズＺ、フォーカスレンズＦ等が
駆動され、コントローラ１２等によって指令された移動
位置又は移動速度に対象のレンズが設定される。

【００１７】ここで、撮影レンズにおいて個別に駆動可
能なズームレンズＺやフォーカスレンズＦ等の各種レン
ズを個別の駆動対象物とすると、各サーボモジュール１
８Ａ、１８Ｂ、…は、各駆動対象物をモータ駆動するた
めの各駆動系ごとに配置される。尚、駆動対象物となり
得るレンズとしては、ズームレンズＺやフォーカスレン
ズＦの他に上述のようにエクステンダーレンズ、マスタ
ーレンズ、フロートレンズなどがあるが図では省略して
おり、このようなレンズをモータ駆動する駆動系の数や
種類に関わらず本発明は適用可能である。

【００１８】また、各サーボモジュール１８Ａ、１８
Ｂ、…は、レンズ装置１０に対して任意に着脱できるよ
うになっており、モータ駆動したい駆動対象物の駆動系
にのみサーボモジュールを装着すれば足りるようになっ
ている。さらに、異なる種類のレンズ装置に同一のサー
ボモジュールを装着することも可能である。尚、各駆動
系は、必ずしもレンズ装置１０に対して着脱可能なサー
ボモジュールで構成される必要はなく、駆動対象物をモ
ータ駆動するための機構がレンズ装置１０に内蔵されて
いる場合であってもよい。また、着脱可能なサーボモジ
ュールによりモータ駆動される駆動系と、レンズ装置１
０に内蔵の機構でモータ駆動される駆動系とが混在する
場合であってもよい。

【００１９】図２は、各サーボモジュール１８Ａ、１８
Ｂ、…の構成を示した図であり、以下、サーボモジュー
ル１８というものとする。同図に示すようにサーボモジ
ュール１８内には通信回路２０、マイコン２２、ドライ
ブ回路２４、モータ２６等が内蔵されている。上述のよ
うにレンズ装置１０のメインマイコン１６からサーボモ
ジュール１８に送信される駆動信号は、通信回路２０を
通じて通信によりサーボモジュール１８内のマイコン２
２に取得されるようになっている。マイコン２２が駆動
信号を取得すると、マイコン２２から図示しないＤ／Ａ
変換器にその駆動信号が出力され、駆動信号の値に対応
するアナログの電圧信号がドライブ回路２４に与えられ
る。ドライブ回路２４は、モータ２６の回転速度をタコ
ジェネレータ２８によって検出しながらモータ２６をマ
イコン２２から与えられた電圧信号の値に対応した回転
速度となるように駆動する。これによって、上述のよう
にモータ２６に連結された駆動対象物が駆動されると共
に、駆動対象物がコントローラ１２から指令された移動
位置又は移動速度に設定される。

【００２０】一方、図１に示したようにレンズ装置１０
には、各種回路の動作や各駆動系のモータの駆動に必要
な電源１４が接続される。電源１４は、通常、レンズ装
置１０が装備されるカメラ本体から供給されるカメラ電
源であるが、カメラ電源以外のバッテリや発電機による
電源（商用電源等）が使用される場合もある。尚、カメ
ラ電源とカメラ電源以外の電源を同時にレンズ装置１０
に接続することが可能であり、カメラ電源とカメラ電源
以外の電源が同時に接続された場合には、カメラ電源以
外の電源が優先的に使用される。各駆動系における各サ
ーボモジュール１８Ａ、１８Ｂ、…のモータの駆動に必
要な電力（電流）は、電源１４から各サーボモジュール
１８Ａ、１８Ｂ、…に供給され、図２に示すように各サ
ーボモジュール１８（１８Ａ、１８Ｂ、…）内のドライ
ブ回路２４を介してモータ２６に供給されるようになっ
ている。

【００２１】また、図２に示すように各サーボモジュー
ル１８のドライブ回路２４には、モータ２６に供給可能
な電流を制限する電流制限回路３０が組み込まれてお
り、モータ２６に供給可能な電流の最大値としての電流
制限値は、レンズ装置１０のメインマイコン１６によっ
て以下のように決定され、各サーボモジュール１８の電
流制限回路３０に設定されるようになっている。

【００２２】まず、メインマイコン１６は、サーボモジ
ュール１８が装着されてモータ駆動が有効となっている
駆動系を検出する。具体的には、サーボモジュール１８
のマイコン２２との通信接続が可能か否かでサーボモジ
ュール１８が装着されてモータ駆動が有効となっている
駆動系を知ることができる。また、サーボモジュール１
８が装着されている場合であってもモータ駆動を有効又
は無効に切り替えることができるようになっている場合
にはその設定によりモータ駆動が有効になっている駆動
系を検出する。尚、レンズ装置１０に対して着脱可能な
サーボモジュールを使用することなくレンズ装置１０に
駆動対象物をモータ駆動する機構が内蔵されている場合
でも、そのモータ駆動が有効又は無効に切替え可能とな
っている場合には上述と同様にモータ駆動が有効となっ
ている駆動系を検出する。

【００２３】そして、モータ駆動が有効となっている駆
動系におけるモータの電流制限値の総和が、電源から取
得可能な最大電流値を超えないように各駆動系のモータ
の電流制限値を決定する。例えば、モータ駆動が有効と
なっている駆動系が４つあり、電源１４から取得可能な
最大電流値が２．５Ａの場合、各駆動系におけるモータ
の電流制限値を２．５／４Ａ（＝６２５ｍＡ）とする。
又は、各駆動系の特性、例えば、各駆動系の駆動対象物
の重さ等の相違（駆動対象物を駆動するのに要するトル
クの大きさ相違）や、使用頻度（例えばズームレンズＺ
やフォーカスレンズＦは使用頻度が高いが、エクステン
ダーレンズ、マスターレンズ、フロートレンズは使用頻
度が低い）などを考慮して、予め各駆動系が有効となっ
た場合の電流制限値の比率を設定しておき、それに従っ
てモータ駆動が有効となっている駆動系の電流制限値を
決定することもできる。例えば、駆動系Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
が有効となっている場合に、駆動系Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのそ
れぞれの電流制限値の比率がａ、ｂ、ｃ、ｄであったと
する（例えば、ａ＝１．２、ｂ＝１．０、ｃ＝０．８、
ｄ＝０．８）。そして、電源１４から取得可能な最大電
流値をＳ（例えば２．５Ａ）とし、Ｐ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ
（＝３．８）とすると、駆動系Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各モー
タの電流制限値は、（ａ／Ｐ）×Ｓ（≒７８９ｍＡ）、
（ｂ／Ｐ）×Ｓ（≒６５８ｍＡ）、（ｃ／Ｐ）×Ｓ（≒
５２６ｍＡ）、（ｄ／Ｐ）×Ｓ（≒５２６ｍＡ）とな
る。

【００２４】メインマイコン１６はモータ駆動が有効と
なっている駆動系におけるモータの電流制限値を上述の
ように決定すると、その電流制限値を対応するサーボモ
ジュール１８のマイコン２２に通信により送信する。各
サーボモジュール１８のマイコン２２はメインマイコン
１６から取得した電流制限値をドライブ回路２４の電流
制限回路３０における電流制限値として設定する。これ
により、各サーボモジュール１８におけるモータ２６に
供給される電流が電流制限回路３０に設定された電流制
限値以下に制限されると共に、電源１４から供給される
電流がその最大電流値以下に制限され、電源１４が落ち
るなどの不測の事態が確実に防止されるようになる。

【００２５】尚、メインマイコン１６で各モータの電流
制限値を決定したのと同様に各モータの電流制限値をそ
の駆動系（サーボモジュール）のマイコンで決定するよ
うにしてもよい。

【００２６】また、各モータの電流制限値の決定及び設
定は、所定のスイッチで操作者が指示することによって
行なわれるようにすることもできるし、また、電源投入
時やモータ駆動を有効にする駆動系の数や種類に変更が
あった場合に自動的に行なえるようにすることもでき
る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明にレンズシス
テムによれば、各駆動系の各モータの電流制限値の総和
が電源から供給可能な電流値を超えないように各モータ
の電流制限値を自動で設定するようにしたため、手間な
く容易に電流制限値を設定することができ、電源が落ち
る等の不測の事態が確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明が適用されるレンズシステムの
全体構成を示した図である。

【図２】図２は、サーボモジュールの構成を示した図で
ある。

【符号の説明】

１０…レンズ装置、１２…コントローラ、１４…電源、
１６…メインマイコン、１８、１８Ａ、１８Ｂ…サーボ
モジュール、２０…通信回路、２２…マイコン、２４…
ドライブ回路、２６…モータ、３０…電流制限回路、Ｚ
…ズームレンズ、Ｆ…フォーカスレンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズを構成する各種レンズを駆動
対象物とし、各駆動対象物の駆動を指令する駆動信号に
従って各駆動対象物をモータにより駆動する複数の駆動
系を備えたレンズシステムにおいて、前記各駆動系の各モータに電源から供給可能な電流の制
限値を設定する電流制限値設定手段であって、各モータ
に供給可能な電流の制限値の総和が前記電源から供給可
能な電流値を超えないように前記制限値を自動で設定す
る電流制限値設定手段と、前記各駆動系の各モータに供給される電流が前記電流制
限値設定手段によって前記制限値を越えない範囲で、前
記駆動信号に従って前記各駆動系の駆動対象物を駆動す
るための電流を前記電源から取得して前記各モータに供
給し、前記各モータを駆動するモータ駆動手段と、を備えたことを特徴とするレンズシステム。
【請求項２】前記電流制限値設定手段は、各駆動系の
特性を考慮して前記電流の制限値を各モータごとに設定
することを特徴とする請求項１のレンズシステム。
【請求項３】前記各駆動系は、モータによる駆動対象
物の駆動が個別に有効又は無効に切り替えられ、前記電
流制限値設定手段は、モータによる駆動対象物の駆動が
有効になっている駆動系を検出すると共に、有効になっ
ている駆動系に対する前記電流の制限値の総和が前記電
源から供給可能な電流値を超えないように前記制限値を
設定することを特徴とする請求項１又は２のレンズシス
テム。
【請求項４】前記モータ駆動手段は、前記各駆動系の
モータを個別にサーボ駆動すると共に、前記各駆動系に
着脱可能なサーボモジュールであり、少なくとも該サー
ボモジュールが装着されない駆動系はモータによる駆動
対象物の駆動が無効になることを特徴とする請求項３の
レンズシステム。
【請求項５】前記電源は、前記撮影レンズが装備され
るカメラ本体から供給されるもの、又は、レンズに直接
接続されたバッテリであることを特徴とする請求項１の
レンズシステム。