專利名稱：取景器與攝像設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種適用于確定攝像設(shè)備的攝像范圍的取景器，尤其是，涉及一種尺寸小、厚度薄的取景器，它適用于諸如數(shù)字靜物照相機或數(shù)字?jǐn)z像機之類的數(shù)字?jǐn)z像設(shè)備以及使用取景器的攝像設(shè)備。
攝像設(shè)備，例如，數(shù)字靜物照相機或數(shù)字?jǐn)z像機，一般都包括攝像模塊和觀察模塊。攝像模塊用于記錄由攝像光學(xué)系統(tǒng)所形成的光學(xué)圖像。觀察模塊用于確定攝像部分的攝像范圍。近來，觀察模塊的構(gòu)成普遍采用觀察者直接觀察到的LCD(液晶顯示屏)上所顯示的攝像范圍以用于確定攝像范圍。
另一方面，一些用戶仍然十分希望將取景器用作觀察模塊，且許多數(shù)字靜物照相機通過并入一個光學(xué)取景器可滿足這些要求。
同時，數(shù)字?jǐn)z像機和某些數(shù)字靜物照相機都并入一個電子取景器，它使用一個目鏡系統(tǒng)來放大在小尺寸LCD器件上所顯示的圖像以確定攝像范圍。
近幾年來，在數(shù)字?jǐn)z像設(shè)備小型化的過程中，也希望觀察模塊的體積能夠減小。特別是對于數(shù)字靜物照相機來說，就十分希望能減小其厚度，所以就強烈希望取景器在尺寸上和厚度上都能減小。
同時，近幾年，也希望數(shù)字照相機的較高可變放大率能夠提高三倍，同樣，這也是對取景器的要求。希望在實現(xiàn)更高的放大倍率的同時，也實現(xiàn)小型化以及在厚度上的減小。
然而，如果采用常規(guī)光學(xué)取景器作為以上所討論的攝像設(shè)備中的觀察模塊，那么為了確保高的可變放大倍率，就不可避免地要增加光學(xué)系統(tǒng)的尺寸。因此，就不可能滿足小型化的要求。
此外，在使用高的可變放大倍率的光學(xué)取景器的情況下，當(dāng)采用高的放大倍率時，由到物體間的距離所確定的屈光度變化就會很大，以致于使用者不能通過取景器很好地觀察圖像。即使為光學(xué)取景器提供了一個屈光度校準(zhǔn)機構(gòu)，但是由于屈光度校準(zhǔn)機構(gòu)必須根據(jù)每一次到物體間的距離來調(diào)整屈光度，所以取景器的使用就十分不方便。
一種對以上所討論問題的可能解決方法是并入一個電子取景器。如果使用電子取景器，則不僅可以實現(xiàn)小型化和較高可變放大倍率，而且還可以預(yù)期在性能上的改進(jìn)，使得屈光度不再出現(xiàn)變化以及不再出現(xiàn)視差。此外，隨著高亮度的LCD屏的發(fā)展，圖像的視覺可視性得到明顯提高。
在日本專利公開號No.2002-303803(下文稱之為專利文件1)中披露了一種小尺寸電子取景器的描述。
在專利文件1的電子取景器中，目鏡系統(tǒng)中的透鏡的放大倍率得到了優(yōu)化，以便于小型化電子取景器。然而，在使用此電子取景器的結(jié)構(gòu)中，要獲得厚度上的減小是非常困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種取景器，它能夠在體積和厚度上減小，以實現(xiàn)攝像設(shè)備小型化和厚度減小。
為了能夠獲得上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種取景器，它包括一個目鏡系統(tǒng)，可適用于放大在圖像顯示元件上所顯示的圖像，使之予以直觀；一個目鏡，該目鏡包括設(shè)置在圖像顯示元件附近并具有負(fù)的折射放大倍率的第一單透鏡和遠(yuǎn)離圖像顯示元件而設(shè)置并具有正的折射放大倍率的第二單透鏡；和一個反射部件，它可設(shè)置在第一單透鏡和第二單透鏡之間用于將光軸轉(zhuǎn)換至預(yù)定的方向。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種取景器，它包括一個目鏡系統(tǒng)，可適用于放大在圖像顯示元件上所顯示的圖像，使之予以直觀；一個目鏡，該目鏡包括設(shè)置在圖像顯示元件附近并具有負(fù)的折射放大倍率的第一單透鏡和遠(yuǎn)離圖像顯示元件而設(shè)置并具有正的折射放大倍率的第二單透鏡；第二單透鏡具有一個反射面，可用于將光軸轉(zhuǎn)換至預(yù)定的方向。
由于取景器具有上述結(jié)構(gòu)，就能夠使之減小體積和減小厚度。進(jìn)而，就能夠?qū)崿F(xiàn)并入任何取景器的攝像設(shè)備的體積減小和厚度減小。
根據(jù)本發(fā)明的取景器可以適用于諸如數(shù)字靜物照相機和數(shù)字?jǐn)z像機之類的攝像設(shè)備。
附圖簡要說明通過結(jié)合附圖，參照描述將了解本發(fā)明的上述和其它目的，附圖包括

圖1是顯示應(yīng)用于本發(fā)明的取景器結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖2A、2B和2C是說明圖1所示取景器的目鏡系統(tǒng)像差的示意圖；圖3是顯示應(yīng)用于本發(fā)明的另一取景器結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4A、4B和4C是說明圖3所示取景器的目鏡系統(tǒng)像差的示意圖；圖5是顯示應(yīng)用于本發(fā)明的另一取景器結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6A、6B和6C是說明圖5所示取景器的目鏡系統(tǒng)像差的示意圖；圖7是顯示應(yīng)用于本發(fā)明的另一取景器結(jié)構(gòu)的示意圖；和，圖8A、8B和8C是說明圖7所示取景器的目鏡系統(tǒng)像差的示意圖。
具體實施方法圖1、3、5和7分別顯示了根據(jù)本發(fā)明的不同實施例1、2、3和4的不同取景器。取景器包括一個目鏡系統(tǒng)，用于擴大在圖像顯示元件G0上所顯示的圖像，以便于觀察者的觀察。該目鏡系統(tǒng)包括一個單凹鏡(單鏡)G1和一個凸鏡(單鏡)G2。單凹鏡G1可設(shè)置在圖像顯示元件G0附近并具有負(fù)的折射放大倍率。凸鏡(單鏡)G2遠(yuǎn)離圖像顯示元件G0設(shè)置并具有正的折射放大倍率。于是，與采用一個單凸鏡來獲得相同取景器法倍率的另一種情況相比，該目鏡系統(tǒng)就能實現(xiàn)整體長度的減小。
在圖1和圖3所示的取景器中，用于將光軸引導(dǎo)到預(yù)定方向的反射部件Rf可插入在單凹鏡G1和單凸鏡G2之間。
另一方面，在圖5和圖7所示的取景器中，單凸鏡G2是由一個透鏡棱鏡形成的并且還具有一個設(shè)置其中的反射面(反射部件)Rf’，用于將光軸引導(dǎo)到預(yù)定的方向上。
這里，目鏡系統(tǒng)的光軸是反射部件Rf或者反射面Rf’上彎曲至包括取景器的攝像設(shè)備的厚度方向。從而，就能夠?qū)崿F(xiàn)適用于減小厚度的攝像設(shè)備的減小厚度的取景器。
在圖像顯示元件G0和目鏡系統(tǒng)之間的距離能相對變化以調(diào)整取景器屈光度的情況下，觀察者可以通過取景器更好地觀察圖像。
值得注意的是，為了能夠調(diào)整取景器的屈光度，凸鏡G2具有一個正的折射率并且所形成的目鏡系統(tǒng)可基本以平行于入射一邊光軸的方向單獨移動。
滿足以上所討論的這類透鏡結(jié)構(gòu)和條件，就能夠?qū)崿F(xiàn)體積小和厚度薄的取景器。
以下將確定對應(yīng)于不同實施例取景器的數(shù)值的特殊實例。值得注意的是，在取景器的討論中采用了以下特性。
Si，從目標(biāo)一邊數(shù)的第i面；Ri，面Si的曲率半徑；di，從目標(biāo)邊開始的第i面和第i+1面之間的距離；ni，相關(guān)d-光線(波長587.6納米)的第i透鏡的折射放大倍率；vi，第i透鏡的阿貝數(shù)值；和，*，非球形表面所應(yīng)用的面。
非球形的形狀是由以下等式所確定的，式中，X表示非球形面的深度和H表示離光軸之間的高度。
X=H2/R1+1-(H/R)2+AH4+BH6+CH8+DH10]]>式中A、B、C和D分別是第四、第六、第八和第十階非球形表面系數(shù)。
實施例1的取景器數(shù)據(jù)由以下給出。表1表示了光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，表2表示了非球形表面系數(shù)的參數(shù)。


寬角圖像顯示元件的寬度L7.62目鏡系統(tǒng)的聚焦長度 25.0[表2]

實施例2的取景器數(shù)據(jù)由以下給出。表3表示了光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，表4表示了非球形表面系數(shù)的參數(shù)。


寬角圖像顯示元件的寬度L7.62目鏡系統(tǒng)的聚焦長度 25.0[表4]

實施例3的取景器數(shù)據(jù)由以下給出。表5表示了光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，表6表示了非球形表面系數(shù)的參數(shù)。


寬角圖像顯示元件的寬度L7.62目鏡系統(tǒng)的聚焦長度 25.0

實施例4的取景器數(shù)據(jù)由以下給出。表7表示了光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，表8表示了非球形表面系數(shù)的參數(shù)。


寬角圖像顯示元件的寬度L7.62目鏡系統(tǒng)的聚焦長度 25.0[表8]

在已經(jīng)使用具體條件討論本發(fā)明較佳實施例的同時，這些討論只是適用于說明的目的，并且應(yīng)該理解的是，可以在不背離以下權(quán)利要求的精神或范圍的條件下作出變化和變更。
權(quán)利要求
1.一種取景器，它包括一個目鏡系統(tǒng)，用于擴大在圖像顯示元件上所顯示的圖像，以便直觀；所述目鏡包括設(shè)置在所述圖像顯示元件附近并具有負(fù)的折射放大倍率的一個第一單透鏡和遠(yuǎn)離所述圖像顯示元件而設(shè)置并具有正的折射放大倍率的一個第二單透鏡；和，一個反射部件，它設(shè)置在所述第一單透鏡和所述第二單透鏡之間，用于將光軸引導(dǎo)到預(yù)定的方向上。
2.如權(quán)利要求1所述的取景器，其特征在于，所述目鏡系統(tǒng)離開攝像元件的距離可以相對變化，以進(jìn)行屈光度調(diào)整。
3.如權(quán)利要求1所述的取景器，其特征在于，所述第二單透鏡包括所述目鏡系統(tǒng)，它可以平行于入射光的所述光軸的方向移動，以進(jìn)行屈光度調(diào)整。
4.一種取景器，它包括一個目鏡系統(tǒng)，用于擴大在圖像顯示元件上所顯示的圖像，以便直觀；所述目鏡包括設(shè)置在所述圖像顯示元件附近并具有負(fù)的折射放大倍率的一個第一單透鏡和遠(yuǎn)離所述圖像顯示元件而設(shè)置并具有正的折射放大倍率的一個第二單透鏡；所述第二單透鏡具有一個反射面，它設(shè)置在透鏡表面，用于將光軸引導(dǎo)到預(yù)定的方向上。
5.如權(quán)利要求4所述的取景器，其特征在于，所述目鏡系統(tǒng)離開攝像元件的距離可以相對變化，以進(jìn)行屈光度調(diào)整。
6.如權(quán)利要求4所述的取景器，其特征在于，所述第二單透鏡包括所述目鏡系統(tǒng)，它可以平行于入射光的所述光軸的方向移動，以進(jìn)行屈光度調(diào)整。
7.一種攝像設(shè)備，它包括一個攝像系統(tǒng)；一個攝像元件，用于將由所述攝像系統(tǒng)所形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號；一個圖像顯示元件，用于顯示由所述攝像元件所轉(zhuǎn)換獲得的圖像；一個目鏡系統(tǒng)，用于擴大在圖像顯示元件上所顯示的圖像，以便直觀；所述目鏡包括設(shè)置在所述圖像顯示元件附近并具有負(fù)的折射放大倍率的一個第一單透鏡和遠(yuǎn)離所述圖像顯示元件而設(shè)置并具有正的折射放大倍率的一個第二單透鏡；和，一個反射部件，它設(shè)置在所述第一單透鏡和所述第二單透鏡之間，用于將光軸引導(dǎo)到預(yù)定的方向上。
8.如權(quán)利要求7所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述目鏡系統(tǒng)離開攝像元件的距離可以相對變化，以進(jìn)行屈光度調(diào)整。
9.如權(quán)利要求7所述的攝像設(shè)備，，其特征在于，所述第二單透鏡包括所述目鏡系統(tǒng)，它可以平行于入射光的所述光軸的方向移動，以進(jìn)行屈光度調(diào)整。
10.一種攝像設(shè)備，它包括一個攝像系統(tǒng)；一個攝像元件，用于將由所述攝像系統(tǒng)所形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號；一個圖像顯示元件，用于顯示由所述攝像元件所轉(zhuǎn)換獲得的圖像；一個目鏡系統(tǒng)，用于擴大在圖像顯示元件上所顯示的圖像，以便直觀；所述目鏡包括設(shè)置在所述圖像顯示元件附近并具有負(fù)的折射放大倍率的一個第一單透鏡和遠(yuǎn)離所述圖像顯示元件而設(shè)置并具有正的折射放大倍率的一個第二單透鏡；所述第二單透鏡具有一個反射面，它設(shè)置在透鏡表面，用于將光軸引導(dǎo)到預(yù)定的方向上。
11.如權(quán)利要求10所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述目鏡系統(tǒng)離開攝像元件的距離可以相對變化，以進(jìn)行屈光度調(diào)整。
12.如權(quán)利要求10所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述第二單透鏡包括所述目鏡系統(tǒng)，它可以平行于入射光的所述光軸的方向移動，以進(jìn)行屈光度調(diào)整。
全文摘要
為了能夠?qū)崿F(xiàn)攝像設(shè)備的小型化和厚度減小，實施了一種具有體積小和厚度薄的取景器。取景器包括一個目鏡系統(tǒng)，它適用于擴大在圖像顯示元件上所顯示的圖像，以便直觀。目鏡包括一個設(shè)置在圖像顯示元件附近并具有負(fù)的折射放大倍率的第一單透鏡和一個遠(yuǎn)離圖像顯示元件而設(shè)置并具有正的折射放大倍率的第二單透鏡。反射部件設(shè)置在第一單透鏡和第二單透鏡之間，用于將光軸引導(dǎo)到預(yù)定的方向上。
文檔編號H04N101/00GK1595220SQ20041007912
公開日2005年3月16日 申請日期2004年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月8日
發(fā)明者田村正樹, 巖澤嘉人 申請人:索尼株式會社