專利名稱：：相機(jī)的取景系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及相機(jī)的取景系統(tǒng)，具體地說，涉及具有可移動(dòng)目鏡的相機(jī)取景系統(tǒng)。通常，在照相過程中使用者通過相機(jī)取景系統(tǒng)觀察要拍攝的物體以確定相機(jī)的位置。取景系統(tǒng)安裝在相機(jī)機(jī)身上，例如安裝在具有平面后蓋的相機(jī)機(jī)身的上部。因此，當(dāng)使用者通過取景系統(tǒng)觀察物體時(shí)，使用者的臉，尤其是他或她的鼻子擦碰相機(jī)機(jī)身，給使用者帶來不適。如果使用者碰巧戴眼鏡，則會(huì)給使用者帶來更多的不適，因?yàn)檠坨R也會(huì)擦碰相機(jī)。為了避免使用者碰到相機(jī)機(jī)身，眼距(eyerelief)，即相機(jī)取景系統(tǒng)的目鏡和使用者眼睛之間的距離變大。然而，長(zhǎng)的眼距使得視角變小，從而難以觀察物體。根據(jù)本發(fā)明的取景系統(tǒng)提供了一個(gè)目鏡系統(tǒng)，該目鏡系統(tǒng)只有在相機(jī)為“開”時(shí)才從相機(jī)中伸出來。為實(shí)現(xiàn)這一優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)，用于觀察物體和與相機(jī)一起使用的相機(jī)取景系統(tǒng)，包括一個(gè)物鏡系統(tǒng)，用于形成物體的第一像并放大此第一像；一個(gè)倒像光學(xué)系統(tǒng)，用于把從物鏡光學(xué)系統(tǒng)接收的所述第一像翻轉(zhuǎn)；和一個(gè)目鏡系統(tǒng)，用于觀察來自所述倒像光學(xué)系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)像。相機(jī)取景系統(tǒng)滿足下列條件12≤D≤20，以及1.0≤L/D≤4.5其中D表示倒像光學(xué)系統(tǒng)的出射表面和目鏡系統(tǒng)的入射表面之間的距離，以及L表示物鏡光學(xué)系統(tǒng)的入射表面和第一像面之間的距離。根據(jù)本發(fā)明的用于觀察物體和與相機(jī)一起使用的另一相機(jī)取景系統(tǒng)，包括一個(gè)物鏡系統(tǒng)，用于形成物體的第一像和放大此第一像；一個(gè)倒像光學(xué)系統(tǒng)，用于翻轉(zhuǎn)來自物鏡系統(tǒng)的第一像；還包括一個(gè)目鏡系統(tǒng)，用于觀察來自倒像光學(xué)系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)像。然后，當(dāng)相機(jī)為“開”時(shí)，目鏡系統(tǒng)伸出相機(jī)，當(dāng)相機(jī)為“關(guān)”時(shí)目鏡系統(tǒng)移進(jìn)相機(jī)。前面的一般描述和下面的詳細(xì)描述都是舉例性的，旨在提供權(quán)利要求所述的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。附圖有助于更好地理解本發(fā)明，并結(jié)合詳細(xì)描述，來介紹本發(fā)明的原理。附圖中圖1A-1C是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的相機(jī)取景系統(tǒng)分別在攝遠(yuǎn)位置、一般位置和廣角位置的截面示意圖；圖2A-2C是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的相機(jī)取景系統(tǒng)分別在攝遠(yuǎn)位置、一般位置和廣角位置的截面示意圖；圖3是描述根據(jù)第一或第二實(shí)施例的目鏡系統(tǒng)工作過程的方框圖；圖4A-4C顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的相機(jī)取景系統(tǒng)在廣角位置的球差、像散和畸變曲線；圖5A-5C顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的相機(jī)取景系統(tǒng)在一般位置的球差、像散和畸變曲線；圖6A-6C顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的相機(jī)取景系統(tǒng)在攝遠(yuǎn)位置的球差、像散和畸變曲線；圖7A-7C顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的相機(jī)取景系統(tǒng)在廣角位置的球差、像散和畸變曲線；圖8A-8C顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的相機(jī)取景系統(tǒng)在一般位置的球差、像散和畸變曲線；以及圖9A-9C顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的相機(jī)取景系統(tǒng)在攝遠(yuǎn)位置的球差、像散和畸變曲線；下面結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的相機(jī)取景系統(tǒng)。圖1A-1C描述了根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的取景系統(tǒng)。如圖1A-1C所示，該取景系統(tǒng)包括，(從物方，即圖的左側(cè)起)一個(gè)物鏡系統(tǒng)110、一個(gè)倒像光學(xué)系統(tǒng)120、和一個(gè)目鏡系統(tǒng)130。物鏡系統(tǒng)110具有正的光焦度(refractivepower)，并形成物的第一像。物鏡系統(tǒng)110包括具有正光焦度的第一透鏡單元(r1，r2)、具有負(fù)光焦度的第二透鏡單元(r3，r4)、具有正光焦度的第三透鏡單元(r5，r6)、以及具有正光焦度的第四透鏡單元(r8，r9)。第一透鏡單元和第四透鏡單元分別保持在固定位置。然而，第二透鏡單元和第三透鏡單元之間的距離是變化的，以便改變物鏡系統(tǒng)110的放大率。r7表示的面為此取景系統(tǒng)的取景窗。倒像光學(xué)系統(tǒng)120包括至少一個(gè)棱鏡并翻轉(zhuǎn)來自物鏡系統(tǒng)110的第一像。最后，使用者通過目鏡系統(tǒng)130觀察來自倒像光學(xué)系統(tǒng)120的翻轉(zhuǎn)像。目鏡系統(tǒng)130具有正的光焦度，當(dāng)相機(jī)為“開”時(shí)伸出(朝向使用者)，當(dāng)相機(jī)為“關(guān)”時(shí)移進(jìn)去。圖2A-2C描述了根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的取景系統(tǒng)。如圖2A-2C所示，該取景系統(tǒng)包括(從物方起)一個(gè)物鏡系統(tǒng)210、一個(gè)倒像光學(xué)系統(tǒng)220和一個(gè)目鏡系統(tǒng)230。物鏡系統(tǒng)210具有正的光焦度，并產(chǎn)生物體的第一像。物鏡系統(tǒng)210包括具有負(fù)光焦度的第一透鏡單元(r1，r2)、具有正光焦度的第二透鏡單元(r3，r4)、具有正光焦度的第三透鏡單元(r5，r6)、和一個(gè)平片(r7，r8)。r9表示的面為取景系統(tǒng)的取景窗。物鏡系統(tǒng)210、倒像光學(xué)系統(tǒng)220和目鏡系統(tǒng)230的作用與第一實(shí)施例的相應(yīng)系統(tǒng)類似。圖3是描述目鏡系統(tǒng)130或230移動(dòng)過程的方框圖。如圖3所示，當(dāng)相機(jī)為“關(guān)”時(shí)，目鏡系統(tǒng)130、230位于“收縮”位置。當(dāng)使用者打“開”相機(jī)時(shí)，目鏡系統(tǒng)130、230移向使用者的眼睛(“觀察”位置)，以便使用者可以觀察物體，而不接觸相機(jī)機(jī)身。然后，當(dāng)使用者關(guān)“閉”相機(jī)時(shí)，目鏡系統(tǒng)130、230從“觀察”位置返回“收縮”位置。這種功能使得當(dāng)目鏡系統(tǒng)130、230位于“收縮”位置時(shí)相機(jī)結(jié)構(gòu)變得緊湊并且容易攜帶，同時(shí)，當(dāng)目鏡系統(tǒng)130、230位于“觀察”位置時(shí)也允許使用者容易地觀察物體。當(dāng)目鏡系統(tǒng)130或230位于“觀察”位置時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的取景系統(tǒng)滿足下列條件(1)12≤D≤20(2)10≤L/D≤4.5(3)0.3≤fw/D≤1.0其中D表示倒像光學(xué)系統(tǒng)120、220的出射表面與目鏡系統(tǒng)130、230的入射表面之間的距離；L表示物鏡系統(tǒng)110、210的入射表面與第一像面之間的距離；以及fw表示物鏡系統(tǒng)110、210在廣角位置的焦距長(zhǎng)度。條件1、2和3與目鏡系統(tǒng)130、230從相機(jī)伸向使用者的距離有關(guān)。如果條件(1)的上限沒得到滿足，則取景系統(tǒng)具有差的像差特性和低的放大倍率。如果條件(1)的下限沒得到滿足，因?yàn)镈小，所以當(dāng)相機(jī)“關(guān)”時(shí)不必把目鏡系統(tǒng)130、230縮回。如果條件(2)的上限沒得到滿足，則取景系統(tǒng)的總長(zhǎng)度變長(zhǎng)而距離D變短。如果條件(2)的下限得不到滿足，則取景系統(tǒng)的放大率下降，使得觀察景物困難。如果條件(3)的上限沒得到滿足，則距離D變短。如果條件(3)的下限沒得到滿足，則物鏡系統(tǒng)的光焦度變大使所有像差變大。滿足所有上述條件(1)至(3)的根據(jù)本發(fā)明的取景系統(tǒng)，它的非球面透鏡表面系數(shù)和形狀由下列方程表示&Zgr;=ch21+(1-(k+1)c2h2)1/2+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10]]>其中Z表示從透鏡頂點(diǎn)到光軸的距離；H表示自光軸的徑向距離；c表示曲率半徑的倒數(shù)；K表示二次曲面常數(shù)；以及A、B、C和D是非球面系數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，滿足上述條件(1)至(3)的值列于下列表中。在每一個(gè)表中，所有長(zhǎng)度單位采用毫米量綱，并使用如下變量ri(i＝1至14)表示曲率半徑；di(i＝1至14)表示透鏡厚度或透鏡單元之間的距離；nd表示透鏡單元的d光折射率；以及v表示透鏡單元的阿貝(Abbe)數(shù)。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的值列在表1中，其中視角在49.3至16.7之間變化，放大率在-0.26x至-0.76x之間變化。表1</tables>*表示非球面。透鏡非球面r2、r4、r5和r12的系數(shù)示于表3中，可變距離d2、d4和d6(按照調(diào)焦位置)示于表2中。表2</tables>表3</tables>本發(fā)明第二實(shí)施例的值示于表4中，其中視角在53.3至28.4之間變化，放大率在-0.27x至-0.48x之間變化。表4*表示非球面。非球面r3、r6和r12的系數(shù)示于表6中，可變距離d2、d4和d6(按照調(diào)焦位置)示于表5中。表5</tables>表6第一和第二實(shí)施例的球差數(shù)據(jù)示于表7至9中，像散和畸變數(shù)據(jù)示于表10至12中。在這些表中，球差和像散的單位是屈光度。另外，圖4至9描述本發(fā)明的第一和第二優(yōu)選實(shí)施例的超像差、像散和畸變特性。表7球差(廣角位置)表8球差(一般位置)</tables>表9球差(攝遠(yuǎn)位置)</tables>表10像散和畸變(廣角位置)</tables>表11像散和畸變(一般位置)</tables>表12像散和畸變(攝遠(yuǎn)位置)</tables>根據(jù)本發(fā)明第一和第二實(shí)施例的相機(jī)取景系統(tǒng)可采用表13中所示數(shù)值以滿足條件(1)至(3)。表13</tables>如果所述，根據(jù)本發(fā)明的取景系統(tǒng)，提供了一種目鏡系統(tǒng)，只有在相機(jī)為“開”時(shí)才從相機(jī)中伸出。相應(yīng)地，相機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，便于攜帶，同時(shí)在相機(jī)使用中，也可使使用者精確、方便地觀察景物。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法做各種改進(jìn)和變化，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。本發(fā)明包括落入所附權(quán)利要求及其所等同的范圍內(nèi)的關(guān)于本發(fā)明的各種改變和變動(dòng)。權(quán)利要求1.一種用來觀察物體和與相機(jī)一起使用的相機(jī)取景系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)物鏡系統(tǒng)，用來形成所述物體的第一像并放大該第一像；一個(gè)倒像光學(xué)系統(tǒng)，用來翻轉(zhuǎn)來自所述物鏡系統(tǒng)的第一像；一個(gè)目鏡系統(tǒng)，用來觀察來自所述倒像光學(xué)系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)像；并且其中滿足下列條件12≤D≤20，且1.0≤L/D≤4.5其中D表示所述倒像光學(xué)系統(tǒng)的出射表面和所述目鏡系統(tǒng)的入射表面之間的距離；以及L表示所述物鏡系統(tǒng)的入射表面和第一像面之間的距離。2.如權(quán)利要求1所述的取景系統(tǒng)，其中滿足下列條件0.3≤fw/D≤1.0其中fw表示所述物鏡系統(tǒng)在廣角位置的焦距。3.如權(quán)利要求1所述的取景系統(tǒng)，其中當(dāng)相機(jī)“開”時(shí)所述目鏡系統(tǒng)從相機(jī)中移出，當(dāng)相機(jī)“關(guān)”時(shí)所述目鏡系統(tǒng)移入相機(jī)。4.如權(quán)利要求1所述的取景系統(tǒng)，其中所述倒像光學(xué)系統(tǒng)還包括一個(gè)棱鏡。5.如權(quán)利要求1所述的取景系統(tǒng)，其中所述物鏡系統(tǒng)包括具有正光焦度的第一透鏡單元；具有負(fù)光焦度的第二透鏡單元；具有正光焦度的第三透鏡單元；以及具有正光焦度的第四透鏡單元，其中第一透鏡單元和第四透鏡單元位置固定，并且其中所述物鏡系統(tǒng)的放大率可以通過改變第二透鏡單元和第三透鏡單元之間的距離加以改變。6.如權(quán)利要求1所述的取景系統(tǒng)，其中所述物鏡系統(tǒng)包括具有正光焦度的第一透鏡單元；具有負(fù)光焦度的第二透鏡單元；具有正光焦度的第三透鏡單元；以及具有正光焦度的第四透鏡單元，其中第一透鏡單元位置固定，并且可以通過改變第二透鏡單元和第三透鏡單元之間的距離來改變所述物鏡系統(tǒng)的放大率。7.一種用來觀察物體和與相機(jī)一起使用的相機(jī)取景系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)物鏡系統(tǒng)，用來形成物體的第一像和放大該第一像；一個(gè)倒像光學(xué)系統(tǒng)，用來翻轉(zhuǎn)來自所述物鏡系統(tǒng)的第一像；一個(gè)目鏡系統(tǒng)，用來觀察來自所述倒像光學(xué)系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)像；并且其中，當(dāng)相機(jī)“開”時(shí)所述目鏡系統(tǒng)從相機(jī)中移出，當(dāng)相機(jī)“關(guān)”時(shí)所述目鏡系統(tǒng)移入相機(jī)。8.如權(quán)利要求7所述的取景系統(tǒng)，其中當(dāng)相機(jī)“開”時(shí)，所述目鏡系統(tǒng)朝向使用者伸出。9.如權(quán)利要求7所述的取景系統(tǒng)，其中所述目鏡系統(tǒng)沿與相機(jī)和物體之間的視線垂直的方向從相機(jī)中伸出。全文摘要一種相機(jī)取景系統(tǒng),包括一個(gè)物鏡系統(tǒng),用來形成物體的第一像和放大該第一像;一倒像光學(xué)系統(tǒng),用來翻轉(zhuǎn)來自物鏡系統(tǒng)的第一像;一個(gè)目鏡系統(tǒng),用來觀察來自倒像光學(xué)系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)像。而且,此相機(jī)取景系統(tǒng)滿足下列條件:12≤D≤20,以及1.0≤L/D≤4.5其中:D表示倒像光學(xué)系統(tǒng)的出射表面與目鏡系統(tǒng)的入射表面之間的距離,L表示物鏡光學(xué)系統(tǒng)的入射表面與第一像面之間的距離。文檔編號(hào)G02B23/14GK1183577SQ9712284公開日1998年6月3日申請(qǐng)日期1997年11月13日優(yōu)先權(quán)日1996年11月13日發(fā)明者姜亨源申請(qǐng)人:三星航空產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社