專利名稱：：相機的取景系統的制作方法
技術領域：
：本發明涉及相機的取景系統，具體地說，涉及具有可移動目鏡的相機取景系統。通常，在照相過程中使用者通過相機取景系統觀察要拍攝的物體以確定相機的位置。取景系統安裝在相機機身上，例如安裝在具有平面后蓋的相機機身的上部。因此，當使用者通過取景系統觀察物體時，使用者的臉，尤其是他或她的鼻子擦碰相機機身，給使用者帶來不適。如果使用者碰巧戴眼鏡，則會給使用者帶來更多的不適，因為眼鏡也會擦碰相機。為了避免使用者碰到相機機身，眼距(eyerelief)，即相機取景系統的目鏡和使用者眼睛之間的距離變大。然而，長的眼距使得視角變小，從而難以觀察物體。根據本發明的取景系統提供了一個目鏡系統，該目鏡系統只有在相機為“開”時才從相機中伸出來。為實現這一優點和其他優點，用于觀察物體和與相機一起使用的相機取景系統，包括一個物鏡系統，用于形成物體的第一像并放大此第一像；一個倒像光學系統，用于把從物鏡光學系統接收的所述第一像翻轉；和一個目鏡系統，用于觀察來自所述倒像光學系統的翻轉像。相機取景系統滿足下列條件12≤D≤20，以及1.0≤L/D≤4.5其中D表示倒像光學系統的出射表面和目鏡系統的入射表面之間的距離，以及L表示物鏡光學系統的入射表面和第一像面之間的距離。根據本發明的用于觀察物體和與相機一起使用的另一相機取景系統，包括一個物鏡系統，用于形成物體的第一像和放大此第一像；一個倒像光學系統，用于翻轉來自物鏡系統的第一像；還包括一個目鏡系統，用于觀察來自倒像光學系統的翻轉像。然后，當相機為“開”時，目鏡系統伸出相機，當相機為“關”時目鏡系統移進相機。前面的一般描述和下面的詳細描述都是舉例性的，旨在提供權利要求所述的本發明的進一步解釋。附圖有助于更好地理解本發明，并結合詳細描述，來介紹本發明的原理。附圖中圖1A-1C是根據本發明的第一實施例的相機取景系統分別在攝遠位置、一般位置和廣角位置的截面示意圖；圖2A-2C是根據本發明的第二實施例的相機取景系統分別在攝遠位置、一般位置和廣角位置的截面示意圖；圖3是描述根據第一或第二實施例的目鏡系統工作過程的方框圖；圖4A-4C顯示了根據本發明的第一實施例的相機取景系統在廣角位置的球差、像散和畸變曲線；圖5A-5C顯示了根據本發明的第一實施例的相機取景系統在一般位置的球差、像散和畸變曲線；圖6A-6C顯示了根據本發明的第一實施例的相機取景系統在攝遠位置的球差、像散和畸變曲線；圖7A-7C顯示了根據本發明的第二實施例的相機取景系統在廣角位置的球差、像散和畸變曲線；圖8A-8C顯示了根據本發明的第二實施例的相機取景系統在一般位置的球差、像散和畸變曲線；以及圖9A-9C顯示了根據本發明的第二實施例的相機取景系統在攝遠位置的球差、像散和畸變曲線；下面結合根據本發明的相機取景系統。圖1A-1C描述了根據本發明的第一優選實施例的取景系統。如圖1A-1C所示，該取景系統包括，(從物方，即圖的左側起)一個物鏡系統110、一個倒像光學系統120、和一個目鏡系統130。物鏡系統110具有正的光焦度(refractivepower)，并形成物的第一像。物鏡系統110包括具有正光焦度的第一透鏡單元(r1，r2)、具有負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110的放大率。r7表示的面為此取景系統的取景窗。倒像光學系統120包括至少一個棱鏡并翻轉來自物鏡系統110的第一像。最后，使用者通過目鏡系統130觀察來自倒像光學系統120的翻轉像。目鏡系統130具有正的光焦度，當相機為“開”時伸出(朝向使用者)，當相機為“關”時移進去。圖2A-2C描述了根據本發明的第二優選實施例的取景系統。如圖2A-2C所示，該取景系統包括(從物方起)一個物鏡系統210、一個倒像光學系統220和一個目鏡系統230。物鏡系統210具有正的光焦度，并產生物體的第一像。物鏡系統210包括具有負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)、和一個平片(r7，r8)。r9表示的面為取景系統的取景窗。物鏡系統210、倒像光學系統220和目鏡系統230的作用與第一實施例的相應系統類似。圖3是描述目鏡系統130或230移動過程的方框圖。如圖3所示，當相機為“關”時，目鏡系統130、230位于“收縮”位置。當使用者打“開”相機時，目鏡系統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，而不接觸相機機身。然后，當使用者關“閉”相機時，目鏡系統130、230從“觀察”位置返回“收縮”位置。這種功能使得當目鏡系統130、230位于“收縮”位置時相機結構變得緊湊并且容易攜帶，同時，當目鏡系統130、230位于“觀察”位置時也允許使用者容易地觀察物體。當目鏡系統130或230位于“觀察”位置時，根據本發明的取景系統滿足下列條件(1)12≤D≤20(2)10≤L/D≤4.5(3)0.3≤fw/D≤1.0其中D表示倒像光學系統120、220的出射表面與目鏡系統130、230的入射表面之間的距離；L表示物鏡系統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110、210在廣角位置的焦距長度。條件1、2和3與目鏡系統130、230從相機伸向使用者的距離有關。如果條件(1)的上限沒得到滿足，則取景系統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，因為D小，所以當相機“關”時不必把目鏡系統130、230縮回。如果條件(2)的上限沒得到滿足，則取景系統的總長度變長而距離D變短。如果條件(2)的下限得不到滿足，則取景系統的放大率下降，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)的根據本發明的取景系統，它的非球面透鏡表面系數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；K表示二次曲面常數；以及A、B、C和D是非球面系數。根據本發明的優選實施例，滿足上述條件(1)至(3)的值列于下列表中。在每一個表中，所有長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。根據本發明第一實施例的值列在表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的系數示于表3中，可變距離d2、d4和d6(按照調焦位置)示于表2中。表2</tables>表3</tables>本發明第二實施例的值示于表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的系數示于表6中，可變距離d2、d4和d6(按照調焦位置)示于表5中。表5</tables>表6第一和第二實施例的球差數據示于表7至9中，像散和畸變數據示于表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描述本發明的第一和第二優選實施例的超像差、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(攝遠位置)</tables>根據本發明第一和第二實施例的相機取景系統可采用表13中所示數值以滿足條件(1)至(3)。表13</tables>如果所述，根據本發明的取景系統，提供了一種目鏡系統，只有在相機為“開”時才從相機中伸出。相應地，相機結構緊湊，便于攜帶，同時在相機使用中，也可使使用者精確、方便地觀察景物。顯然，本領域的技術人員可以對本發明的系統和方法做各種改進和變化，而不脫離本發明的精神和范圍。本發明包括落入所附權利要求及其所等同的范圍內的關于本發明的各種改變和變動。權利要求1.一種用來觀察物體和與相機一起使用的相機取景系統，該系統包括一個物鏡系統，用來形成所述物體的第一像并放大該第一像；一個倒像光學系統，用來翻轉來自所述物鏡系統的第一像；一個目鏡系統，用來觀察來自所述倒像光學系統的翻轉像；并且其中滿足下列條件12≤D≤20，且1.0≤L/D≤4.5其中D表示所述倒像光學系統的出射表面和所述目鏡系統的入射表面之間的距離；以及L表示所述物鏡系統的入射表面和第一像面之間的距離。2.如權利要求1所述的取景系統，其中滿足下列條件0.3≤fw/D≤1.0其中fw表示所述物鏡系統在廣角位置的焦距。3.如權利要求1所述的取景系統，其中當相機“開”時所述目鏡系統從相機中移出，當相機“關”時所述目鏡系統移入相機。4.如權利要求1所述的取景系統，其中所述倒像光學系統還包括一個棱鏡。5.如權利要求1所述的取景系統，其中所述物鏡系統包括具有正光焦度的第一透鏡單元；具有負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.如權利要求1所述的取景系統，其中所述物鏡系統包括具有正光焦度的第一透鏡單元；具有負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的放大率。7.一種用來觀察物體和與相機一起使用的相機取景系統，該系統包括一個物鏡系統，用來形成物體的第一像和放大該第一像；一個倒像光學系統，用來翻轉來自所述物鏡系統的第一像；一個目鏡系統，用來觀察來自所述倒像光學系統的翻轉像；并且其中，當相機“開”時所述目鏡系統從相機中移出，當相機“關”時所述目鏡系統移入相機。8.如權利要求7所述的取景系統，其中當相機“開”時，所述目鏡系統朝向使用者伸出。9.如權利要求7所述的取景系統，其中所述目鏡系統沿與相機和物體之間的視線垂直的方向從相機中伸出。全文摘要一種相機取景系統,包括一個物鏡系統,用來形成物體的第一像和放大該第一像;一倒像光學系統,用來翻轉來自物鏡系統的第一像;一個目鏡系統,用來觀察來自倒像光學系統的翻轉像。而且,此相機取景系統滿足下列條件:12≤D≤20,以及1.0≤L/D≤4.5其中:D表示倒像光學系統的出射表面與目鏡系統的入射表面之間的距離,L表示物鏡光學系統的入射表面與第一像面之間的距離。文檔編號G02B23/14GK1183577SQ9712284公開日1998年6月3日申請日期1997年11月13日優先權日1996年11月13日發明者姜亨源申請人:三星航空產業株式會社