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(shuō)，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(guò)程中使用者通過(guò)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(guò)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(lái)不適。如果使用者碰巧戴眼鏡，則會(huì)給使用者帶來(lái)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(kāi)”時(shí)才從相機(jī)中伸出來(lái)。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(lái)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(lái)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(lái)自倒像光學(xué)系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)像。然后，當(dāng)相機(jī)為“開(kāi)”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(lái)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(guò)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(lái)自物鏡系統(tǒng)110的第一像。最后，使用者通過(guò)目鏡系統(tǒng)130觀察來(lái)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(kāi)”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(guò)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(kāi)”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(méi)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(méi)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(méi)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(méi)得到滿足，則距離D變短。如果條件(3)的下限沒(méi)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(kāi)”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(lái)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(lái)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(lái)翻轉(zhuǎn)來(lái)自所述物鏡系統(tǒng)的第一像；一個(gè)目鏡系統(tǒng)，用來(lái)觀察來(lái)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(kāi)”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(guò)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(guò)改變第二透鏡單元和第三透鏡單元之間的距離來(lái)改變所述物鏡系統(tǒng)的放大率。7.一種用來(lái)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(lái)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(lái)翻轉(zhuǎn)來(lái)自所述物鏡系統(tǒng)的第一像；一個(gè)目鏡系統(tǒng)，用來(lái)觀察來(lái)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(kāi)”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(kāi)”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(lái)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(lái)翻轉(zhuǎn)來(lái)自物鏡系統(tǒng)的第一像;一個(gè)目鏡系統(tǒng),用來(lái)觀察來(lái)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(kāi)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