【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビカメラやビデオカメラ等に好適なズームレンズに関し、特に自動焦点検出手段と手動による合焦手段を有するズームレンズに適用される。
【０００２】
【従来の技術】
変倍移動群より物体側に合焦移動群を配置する前玉フォーカス方式は、変倍を行っても、繰り出し量が変化しないため、マニュアルフォーカス方式に有利であることから、手動操作を重視する放送用ズームレンズや業務用ズームレンズにおいて広く採用されている。
【０００３】
一方、変倍移動群より像側に合焦移動群を配置するリアフォーカス方式は、フォーカス群の小型軽量化に有利であることから、オートフォーカス方式のズームレンズに広く採用されている。近年、テレビカメラのズームレンズは、撮影者及び撮影条件の多様化に伴い、操作性及び、その簡便性、機動性を高めることが要求されている。これに対応し、マニュアルフォーカス（以下ＭＦと記す）とオートフォーカス（以下ＡＦと記す）の両方を備え持つズームレンズの要望が高まっている。
【０００４】
特登録２５６１６３７号や実公昭６２−４３２８６号では、これらの点を鑑み、ＡＦ用としては、変倍移動群より像側のレンズ群を使用し、ＭＦ用としては、変倍移動群より物体側のレンズ群を使用しており、ＡＦ／ＭＦ切り換えが可能なズームレンズが提唱されている。
【０００５】
従来のＡＦ／ＭＦ切り換え可能なズームレンズは、物体側から順に、手動合焦のための、第１フォーカスレン群、光軸上を移動して変倍を行う変倍群、変倍に伴って変動する像面を補正するための補正群、結像に寄与するリレーレンズ群で構成されている。自動合焦用の第２のフォーカスレンズ群は、リレーレンズ群の中に配置されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＭＦモード動作中においては、第２のフォーカスレンズ群は定位置に固定であり、第１のフォーカスレンズ群により手動で合焦を行う。ＡＦモード切り換え、及び、ＡＦモード動作時においては、第１のフォーカスレンズ群は定位置で固定であり、第２フォーカス群により自動合焦が行われる。ＡＦモードからＭＦモードへ切り換わると、第２フォーカスレンズ群は切り換えに連動して定位置に復帰される。これにより例えば、第１フォーカスレンズ群が無限配置で固定されていたとすると、有限距離にある被写体を撮影している場合、ＡＦモードからＭＦモードへ切り換わるとピントずれが発生する。ピント合わせの精度を高めるためには、望遠端で行う必要がある。よって撮影者は望遠端までズーミング操作を行った後、フォーカスを行う必要があり、結果として操作が煩雑になり撮影に支障をきたすという問題点があった。
【０００７】
本出願に関わる発明の目的は、ＡＦモードからＭＦモードへ切り換える際に生ずるピントずれをスムーズにフォーカシングできるような機構を持つ撮像装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために、本出願に関わる発明は、物体側から順に、第１のフォーカスレンズ群と、変倍時に光軸に沿って位置可変に駆動される変倍群と、前記変倍群よりも後方に、光軸方向に移動する第２のフォーカスレンズ群を有する撮影光学系と、前記撮影光学系によって撮像面上に結像した被写体像を映像信号に変換する撮像手段と、上記映像信号を所定のフォーマットに変換処理する信号処理手段と、処理された映像信号をもとにオートフォーカス評価値として尖鋭度を算出するオートフォーカス評価手段、操作部材の手動操作に基づいて上記第１のフォーカスレンズ群を光軸方向に移動させてピント合わせを行う手動による合焦手段と、処理された映像信号の尖鋭度が最大となるように前記第２のフォーカスレンズ群を光軸に沿って移動させて自動焦点調節を行う自動合焦手段を有し、手動合焦モードにおいては、第２のフォーカスレンズは定位置に固定されており、自動合焦モードに切り替わると、第１のフォーカスレンズ群は定位置で固定され、前記第２のフォーカスレンズ群は光軸に沿って移動する自動、手動切り換え機能を有する撮像装置において、自動合焦モードから手動合焦モードへの切り換えに連動して、第２のフォーカスレンズ群は定位置に復帰し、同時に変倍群が望遠端まで駆動するようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１〜図４に基づき説明する。
【００１０】
図１は本発明による撮像装置の構成を示す概略図である。同図において、１は手動による合焦のためのフォーカスレンズ群、２は変倍レンズ群であり、光軸上を移動して変倍を行うレンズ群２ａと変倍に伴って変動する像面を補正するためのレンズ群２ｂとを有している。３は光量を調節するための絞り装置、４は結像に寄与するリレーレンズ群であり、全ズームレンズ系の焦点距離範囲を変移させる効果を持つ変倍光学系（エクステンダーレンズ）５が挿脱可能な空間を有し、変倍光学系よりも前側にある前側リレーレンズ群４ａ、変倍光学系よりも後側にある後側リレーレンズ群４ｂとから構成されている。本実施例において、第２のフォーカスレンズ群６は後側リレーレンズ群４ｂの中に配置されている。同図では以上の各要素１〜６にてズームレンズが構成されている。７は光信号を電気信号に変換して映像信号として出力するＣＣＤ（撮像素子）、８は映像信号処理回路であり、撮像素子７からの信号にもとづいて映像信号を得ている。９は処理された映像信号をもとにＡＦ評価値として尖鋭度を算出するＡＦ評価部、１０は第２のフォーカスレンズ群６を電気的に駆動するための駆動部、１１はＣＰＵ（中央演算装置）、１２は記録部である。１３は変倍群を電気的に駆動するための駆動部、１４はＡＦ／ＭＦモード切り換えスイッチである。ＡＦ／ＭＦモード切り換えスイッチ１４はＣＰＵ１１によって常に監視されている。
【００１１】
図２はＭＦ動作時のズームレンズの状態図である。ＭＦモードがＯＮの時は、フォーカスレンズ群１により手動合焦が行われる。第２のフォーカスレンズ群６は不動であり、この時の第２フォーカスレンズ群の位置を基準位置として、記録部１２に記録しておく。ＭＦモードからＡＦモードへ切り換わる時、フォーカスレンズ群１は定位置で固定されている。
【００１２】
図３に示すように、ＡＦモードがＯＮの時は、ＣＰＵ１１はＡＦ評価部９で算出された尖鋭度をもとに、尖鋭度が最大値をとるような第２のフォーカスレンズ群６の位置を検知し、フォーカスレンズ群６の駆動部１０に位置指令信号を入力する。駆動部１０はＣＰＵ１１からの位置指令信号をもとに、フォーカスレンズ群６を駆動し、位置制御を行うことで合焦が行われる。
【００１３】
図４に示すように、ＡＦモードからＭＦモードの切り換えが行われると、ＣＰＵ１１はフォーカスレンズ群６の駆動部１０に基準位置に復帰するように指令信号を送り、また同時に変倍群２の駆動部１３に望遠端まで駆動するように指令信号を送る。第２のフォーカスレンズ群６の駆動部１０はフォーカスレンズ群６を基準位置まで駆動し、変倍群の駆動部１３は変倍群２を望遠端まで駆動し、ＭＦモードでの撮影が開始される。本実施例においては、変倍レンズ群は、変倍群２ａ、補正群２ｂにより構成されているが、複数の群を連動させて変倍を行う多群ズームレンズにおいても本発明は適用できる。また、本実施例では変倍光学系（エクステンダ―）を着脱する空間を有しているが、変倍光学系が存在しなく、着脱空間を有していない光学系においても本発明は適用される。また本実施例において、第２のフォーカスレンズ群は、後側リレーレンズ群の中に配置されているが、前側リレーレンズ群に配置することも可能である。また、ＭＦモードからＡＦモードへ切り換わる時、第１フォーカスレンズ群は無限端、至近端、その他の有限距離など任意の定位置に固定されることが可能である。その場合、第１フォーカスレンズ群の定位置に対応して、第２フォーカスレンズ群の基準位置及び、移動範囲を決めれば良い。
【００１４】
以上のような構成をとることにより、ＡＦモードからＭＦモードに移行する際に、自動的に変倍群が望遠端まで駆動することによって、撮影者が自らズーミング操作を行う必要がなく、直ちに手動によるフォーカス操作を行うことができ、スムーズな撮影が可能となる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に関わる撮像装置は、ＡＦモードからＭＦモードに移行する際に、変倍群が望遠端まで駆動することにより、撮影者が自らズーミング操作を行う必要がなく、変倍群より像側のフォーカスレンズ群が基準位置に復帰することによって発生したピントずれを、直ちに手動合焦操作により補正することが可能となり、スムーズな撮影が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に関わる撮像装置の構成図
【図２】本発明の実施例に関わるＭＦ動作時でのズームレンズの状態図
【図３】本発明の実施例に関わるＡＦ動作時でのズームレンズの状態図
【図４】本発明の実施例に関わるＡＦ⇒ＭＦ切り換え時でのズームレンズの状態図
【符号の説明】
１ 手動合焦のためのフォーカスレンズ群
２ 変倍レンズ群
２ａ 変倍レンズ群
２ｂ 像面補正レンズ群
３ 開口絞り装置
４ リレーレンズ群
４ａ 前側リレーレンズ群
４ｂ 後側リレーレンズ群
５ エクステンダーレンズ着脱空間
６ 第２のフォーカスレンズ群
７ 撮像素子
８ 映像信号処理回路
９ ＡＦ評価部
１０ 第２のフォーカスレンズ群電動駆動部
１１ ＣＰＵ（中央演算処理装置）
１２ 記録図
１３ 変倍群電動駆動部
１４ ＡＦ／ＭＦ切り換え様スイッチ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a zoom lens suitable for a television camera, a video camera, and the like, and is particularly applied to a zoom lens having an automatic focus detection unit and a manual focusing unit.
[0002]
[Prior art]
The front lens focus method in which the focusing movement group is arranged on the object side of the variable magnification movement group is advantageous to the manual focus method because the amount of extension does not change even if the magnification is changed. Widely used in broadcast zoom lenses and commercial zoom lenses.
[0003]
On the other hand, a rear focus method in which a focusing movement group is arranged on the image side of the variable magnification movement group is advantageous in reducing the size and weight of the focus group, and is therefore widely used for an autofocus method zoom lens. In recent years, with diversification of photographers and photographing conditions, zoom lenses of television cameras have been required to have improved operability, simplicity, and mobility. In response to this, there has been an increasing demand for a zoom lens having both manual focus (hereinafter referred to as MF) and automatic focus (hereinafter referred to as AF).
[0004]
In view of these points, Japanese Patent Publication No. 25661637 and Japanese Utility Model Publication No. Sho 62-43286 use a lens group on the image side of the variable power moving group for AF, and an object side of the variable power moving group for MF. A zoom lens which uses AF / MF switching is proposed.
[0005]
The conventional AF / MF switchable zoom lens includes, in order from the object side, a first focus lens unit for manual focusing, a zooming unit that performs zooming by moving on the optical axis, and a zooming unit. It is composed of a correction group for correcting a fluctuating image plane and a relay lens group that contributes to image formation. The second focusing lens group for automatic focusing is arranged in the relay lens group.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
During the MF mode operation, the second focus lens group is fixed at a fixed position, and focusing is manually performed by the first focus lens group. At the time of AF mode switching and AF mode operation, the first focus lens group is fixed at a fixed position, and automatic focusing is performed by the second focus group. When the mode is switched from the AF mode to the MF mode, the second focus lens group returns to the home position in conjunction with the switching. Thus, for example, if the first focus lens group is fixed in an infinite arrangement, when a subject at a finite distance is photographed, a focus shift occurs when switching from the AF mode to the MF mode. In order to enhance the focusing accuracy, it is necessary to perform focusing at the telephoto end. Therefore, it is necessary for the photographer to perform focusing after performing the zooming operation up to the telephoto end. As a result, the operation becomes complicated, and there is a problem that the photographing is hindered.
[0007]
An object of the invention relating to the present application is to provide an imaging apparatus having a mechanism capable of smoothly focusing a focus shift generated when switching from the AF mode to the MF mode.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described object, the invention according to the present application includes, in order from the object side, a first focus lens group, a zooming group driven variably along an optical axis during zooming, A photographing optical system having a second focus lens group that moves in the optical axis direction behind the group, an imaging unit that converts a subject image formed on an imaging surface by the photographing optical system into a video signal, A signal processing means for converting a video signal into a predetermined format; an autofocus evaluation means for calculating a sharpness as an autofocus evaluation value based on the processed video signal; Manual focusing means for moving the focus lens group in the optical axis direction for focusing, and moving the second focus lens group to the optical axis so that the sharpness of the processed video signal is maximized. In the manual focusing mode, the second focus lens is fixed at a fixed position, and when the mode is switched to the automatic focusing mode, the first focusing lens is moved to the first position. The focus lens group is fixed at a fixed position, and the second focus lens group is linked to switching from the automatic focusing mode to the manual focusing mode in an image pickup apparatus having an automatic / manual switching function that moves along the optical axis. Then, the second focus lens group returns to the home position, and at the same time, the variable power unit is driven to the telephoto end.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0010]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an imaging device according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a focus lens group for manual focusing, and 2 denotes a variable power lens group, which is a lens group 2a that moves on the optical axis to perform variable power and an image plane that varies with the variable power. And a lens group 2b for correcting. Reference numeral 3 denotes an aperture device for adjusting the amount of light, and 4 denotes a relay lens group that contributes to image formation. A variable power optical system (extender lens) 5 having an effect of shifting the focal length range of the entire zoom lens system is inserted and removed. It has a possible space and includes a front relay lens group 4a located on the front side of the variable power optical system and a rear relay lens group 4b located on the rear side of the variable power optical system. In this embodiment, the second focus lens group 6 is disposed in the rear relay lens group 4b. In the figure, a zoom lens is composed of the above-described elements 1 to 6. Reference numeral 7 denotes a CCD (imaging device) that converts an optical signal into an electric signal and outputs the image signal as a video signal. Reference numeral 8 denotes a video signal processing circuit that obtains a video signal based on a signal from the imaging device 7. Reference numeral 9 denotes an AF evaluation unit that calculates sharpness as an AF evaluation value based on the processed video signal, 10 denotes a driving unit that electrically drives the second focus lens group 6, and 11 denotes a CPU (central processing unit). Device) and 12 are recording units. Reference numeral 13 denotes a drive unit for electrically driving the zooming unit, and reference numeral 14 denotes an AF / MF mode switch. The AF / MF mode switch 14 is constantly monitored by the CPU 11.
[0011]
FIG. 2 is a state diagram of the zoom lens during the MF operation. When the MF mode is ON, manual focusing is performed by the focus lens group 1. The second focus lens group 6 is stationary, and the position of the second focus lens group at this time is recorded in the recording unit 12 as a reference position. When switching from the MF mode to the AF mode, the focus lens group 1 is fixed at a fixed position.
[0012]
As shown in FIG. 3, when the AF mode is ON, the CPU 11 sets the position of the second focus lens group 6 such that the sharpness takes the maximum value based on the sharpness calculated by the AF evaluation unit 9. Is detected, and a position command signal is input to the drive unit 10 of the focus lens group 6. The drive unit 10 drives the focus lens group 6 based on a position command signal from the CPU 11 and performs focus control by performing position control.
[0013]
As shown in FIG. 4, when the mode is switched from the AF mode to the MF mode, the CPU 11 sends a command signal to the drive unit 10 of the focus lens group 6 so as to return to the reference position, and at the same time, drives the variable magnification group 2. A command signal is sent to the unit 13 to drive to the telephoto end. The drive unit 10 of the second focus lens group 6 drives the focus lens group 6 to the reference position, the drive unit 13 of the variable power unit drives the variable power unit 2 to the telephoto end, and photographing in the MF mode is started. You. In this embodiment, the variable power lens group includes the variable power group 2a and the correction group 2b. However, the present invention can also be applied to a multi-unit zoom lens that performs variable power by linking a plurality of groups. Further, in the present embodiment, a space for attaching and detaching a variable-magnification optical system (extender) is provided. However, the present invention is also applied to an optical system having no variable-magnification optical system and having no detachable space. You. Further, in the present embodiment, the second focus lens group is disposed in the rear relay lens group, but may be disposed in the front relay lens group. Further, when switching from the MF mode to the AF mode, the first focus lens group can be fixed at an arbitrary fixed position such as an infinite end, a close end, or another finite distance. In that case, the reference position and the movement range of the second focus lens group may be determined corresponding to the fixed position of the first focus lens group.
[0014]
With the above configuration, when shifting from the AF mode to the MF mode, the zooming unit is automatically driven to the telephoto end, so that the photographer does not need to perform the zooming operation himself, and Focus operation can be performed, and smooth shooting can be performed.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, the imaging apparatus according to the present invention does not require the photographer to perform the zooming operation himself by driving the zooming unit to the telephoto end when shifting from the AF mode to the MF mode. The focus shift caused by the return of the focus lens group on the image side of the magnification group to the reference position can be immediately corrected by a manual focusing operation, and smooth shooting can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a state diagram of a zoom lens during MF operation according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is an AF operation according to an embodiment of the present invention. State diagram of zoom lens at the time [FIG. 4] State diagram of zoom lens at the time of AF → MF switching according to the embodiment of the present invention
REFERENCE SIGNS LIST 1 focus lens group for manual focusing 2 variable power lens group 2 a variable power lens group 2 b image plane correction lens group 3 aperture stop device 4 relay lens group 4 a front relay lens group 4 b rear relay lens group 5 extender lens attachment / detachment space 6 Second focus lens group 7 Image pickup device 8 Video signal processing circuit 9 AF evaluation unit 10 Second focus lens group electric drive unit 11 CPU (Central processing unit)
12 Recorded figure 13 Variable magnification group electric drive unit 14 AF / MF switch
