專利名稱：具有偽變焦功能的變焦相機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用變焦鏡頭進行拍攝并且具有偽變焦功能的變焦相機，用它拍攝的照片含有一個與用該變焦相機所拍攝的原畫面相比被放大的物體，因此該照片看起來象是用比實際使用的拍攝原畫面的鏡頭的焦距長的鏡頭拍攝的。
在標準的印像中，拍攝到照像膠片上的一幅單獨的畫面的大體整個面積以標準的放大倍數(shù)印制，以提供恒定尺寸的照片。反之，在偽變焦印片系統(tǒng)中，例如在JP A 3-92838、JP A 4-27927和JP A 4-317035中所披露的那樣，通過修正或掩蓋處理原畫面的四邊來確定原畫面中的進行印片的部分區(qū)域，并且通過比標準放大倍數(shù)大的放大倍數(shù)從所確定的局部區(qū)域中印制恒定尺寸的照片。因此，照片僅含有該局部區(qū)域內(nèi)的物體，但它們被放大，就好似是用比實際大的焦距拍攝的。這就叫“偽變焦效果”。下文中，把偽變焦印片的放大倍數(shù)和標準印片放大倍數(shù)的比率稱作偽變焦率。換言之，通過偽變焦表觀產(chǎn)生的焦距比由偽變焦率產(chǎn)生的實際焦距大。
在上述現(xiàn)有技術(shù)中，用磁方式把標明是否設(shè)定偽變焦印片的數(shù)據(jù)、要印片的面積的數(shù)據(jù)，或所選擇的偽變焦率的數(shù)據(jù)，記錄在與相應(yīng)的畫面相聯(lián)系的膠片上。
JP A 4-27927和JP A 4-317035公開了一種用一變焦鏡頭拍攝并具有偽變焦功能的變焦相機。通過與變焦鏡頭相結(jié)合地使用偽變焦功能，可以從隨后的印片過程中得到比變焦鏡頭的最大的變焦率還要大的變焦率。換言之，這些現(xiàn)有技術(shù)的相機具有比攝影鏡頭的實際的最大變焦率大的最大變焦率。因此，變焦鏡頭本身可以較小或便宜。
同樣，JP A 4-322231公開了一種變焦相機，它根據(jù)相機所測得的目標的距離自動地確定圖像的放大倍數(shù)。根據(jù)所確定的圖像放大倍數(shù)改變攝影鏡頭的焦距，并根據(jù)焦距確定偽變焦率。為了顯示包含在用偽變焦印片方法得到的照片中的虛拍攝范圍，這一現(xiàn)有技術(shù)的相機對取景器光學(xué)系統(tǒng)使用可移動的中繼透鏡，以便根據(jù)偽變焦率除了改變攝影鏡頭的焦距外，還改變?nèi)【捌鞴鈱W(xué)系統(tǒng)的焦距。用一平面鏡子把通過攝影鏡頭的光分開，并將其導(dǎo)向取景器光學(xué)系統(tǒng)。用這種方式，使視場與虛拍攝范圍大致一致。
但是，在JP A 4-27927所公開的相機中，拍攝者必須在變焦達到遠攝的極限端之后選擇是否使用偽變焦功能。這樣，對于那些不完全了解偽變焦功能的人來說，這一功能不易掌握，特別是在有幾個偽變焦率需要選擇的情況下。
JP A 4-317035所公開的相機可在攝影鏡頭實際上到達它的最大焦距之后，在攝影者繼續(xù)變焦到超過遠攝端時使偽變焦率從1.0至更大值例如1.7自動地轉(zhuǎn)換。因此，當攝影者縮小到廣角端時，在偽變焦率保持在一個較大值的同時攝影鏡頭的焦距減小。在攝影鏡頭焦距實際上達到最小時，當拍攝者進一步向廣角端變焦時，偽變焦率復(fù)位到1.0。在用這種方法對攝影鏡頭進行變焦的同時，表觀拍攝范圍會相應(yīng)地變化。
盡管在現(xiàn)有技術(shù)中可自動設(shè)定偽變焦功能，但圖像放大倍數(shù)的變化只能在攝影鏡頭變焦到最大焦距之后有一次偽變焦增加，因此，偽變焦的放大倍數(shù)的變化顯得突然。由于攝影鏡頭的實焦距和偽變焦率所決定的表觀焦距變化不是線性的，則不能連續(xù)地改變表觀拍攝范圍和表觀視場。
使放大倍數(shù)的增加量變小，則偽變焦的效果也就減小。另外，為了取消偽變焦功能，拍攝者需要調(diào)小焦距到低于最小焦距的范圍內(nèi)。這樣不便于進行變焦操作。假設(shè)對偽變焦率分幾步增加，則使得偽變焦功能的切換變得更加復(fù)雜。
另外，在本領(lǐng)域眾所周知，拍攝圖像的質(zhì)量隨著攝影鏡頭的焦距增加而趨于降低。除此之外，因為在偽變焦印片系統(tǒng)使用了較大的印片放大倍數(shù)，則由偽變焦印片系統(tǒng)制成的偽變焦照片的圖像質(zhì)量會更低，在采用1.7或更大的偽變焦率時尤其如此。因此，為了保證照片質(zhì)量最好是盡可能地避免采用大的偽變焦率。
JP A 4-322231所公開的變焦相機中，由于在整個焦距范圍內(nèi)一直使用偽變焦功能，且沒有考慮偽變焦率和取景器的圖像放大倍數(shù)之間的關(guān)系，使得照片質(zhì)量被不必要地損壞。由于是根據(jù)物體的距離自動決定圖像放大倍數(shù)的，則不能由拍攝者選擇合適的變焦位置。這種相機用一個電機來對攝影鏡頭進行變焦并用第二個電機來對取景器光學(xué)系統(tǒng)進行變焦，因此這種相機較大且價格昂貴。
在本領(lǐng)域眾所周知，可以用不同的照片規(guī)格或縱橫比從原畫面制作照片。為了制作全景照片，例如，修正或掩蓋原畫面的頂部和底部以確定變長的印片區(qū)域，且以比標準印片放大倍數(shù)大的放大倍數(shù)，例如約1.7倍的標準放大倍數(shù)印制該印片區(qū)域。在這一印片系統(tǒng)中，由相機側(cè)將指定印片規(guī)格的數(shù)據(jù)以光或磁的方式記錄在膠片上。
JP B 5-82921公開了一種具有偽變焦功能并能夠選擇不同的印片規(guī)格的變焦相機。在該相機中，可對應(yīng)于指定的印片規(guī)格限定視場，但是取景器的圖像放大倍數(shù)在偽變焦范圍內(nèi)不變，根據(jù)偽變焦率僅限定視場的邊界。因此，拍攝者難以想象隨后的偽變焦照片是怎么樣的。
由前所述，本發(fā)明的第一個目的是提供一種為了獲得高質(zhì)量的照片而自動決定是否使用偽變焦功能并且即使在采用了偽變焦功能時也能提高照片質(zhì)量的變焦相機。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種變焦相機，當采用偽變焦功能時同不采用偽變焦功能時一樣，易于通過取景器看到最終的印片如何。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種有偽變焦功能的易于掌握、操作平穩(wěn)，并且可以以較低的造價和緊湊的方式制造的變焦相機。
本發(fā)明的第四個目的是提供一種有偽變焦功能的變焦相機，在這種相機中，為了獲得最佳印片質(zhì)量，可自動地根據(jù)單獨拍攝原畫面的拍攝條件確定攝影鏡頭的實焦距和偽變焦率最合適的組合，而不需要拍攝者考慮拍攝條件。拍攝條件包括物體的距離、目標亮度、閃光燈是否照在目標上、和所指定的印片規(guī)格等。
為達到以上的目的，本發(fā)明的變焦相機提供一按照手動變焦操作元件的操作方向和操作量決定虛焦距的虛焦距確定裝置，該虛焦距的范圍從攝影鏡頭的最小焦距到由攝影鏡頭的最大焦距乘以最大偽變焦率而得到的數(shù)值之間變化；一用來根據(jù)所確定的虛焦距控制取景器的取景器控制裝置，以顯示包含在以確定的虛焦距拍攝的照片中的攝影區(qū)域；一根據(jù)虛焦距與實焦距和偽變焦率之間的預(yù)定關(guān)系按照所確定的虛焦距改變攝影鏡頭的實焦距的鏡頭變焦裝置；一根據(jù)以確定的虛焦距拍攝畫面時的既定關(guān)系按照確定的虛焦距確定偽變焦率的偽變焦率確定裝置；和一用來記錄與拍攝畫面相關(guān)的偽變焦率的偽變焦率記錄裝置。
根據(jù)優(yōu)選的實施例，取景器構(gòu)成一個具有與虛焦距對應(yīng)的焦距范圍的光學(xué)變焦取景器，且取景器控制裝置根據(jù)所確定的虛焦距改變該光學(xué)變焦取景器的焦距。
根據(jù)優(yōu)選的實施例，實焦距與虛焦距和偽變焦率之間的關(guān)系預(yù)先設(shè)定使得偽變焦率是設(shè)定為1.0且攝影鏡頭的實焦距被設(shè)定為等于預(yù)定的在攝影鏡頭的最大焦距范圍內(nèi)的虛焦距，因此在確定的虛焦距超過攝影鏡頭的最大焦距的范圍內(nèi)時，實焦距保持在最大焦距值，且偽變焦率根據(jù)手動變焦操作的操作方向和操作量成比例地增加或減小。
根據(jù)另一優(yōu)選實施例，實焦距和虛焦距和偽變焦率間的關(guān)系是預(yù)定的，以使偽變焦率為1.0且攝影鏡頭的實焦距等于預(yù)定的在實焦距范圍內(nèi)的虛焦距，這一范圍的預(yù)定的虛焦距低于攝影鏡頭的最大焦距，因此在確定的虛焦距超過攝影鏡頭的最大焦距的偽變焦范圍中，實焦距在最大值和至少一個預(yù)定的較小值內(nèi)上升或下降，并且確定偽變焦率以便根據(jù)手動變焦操作的操作方向和操作量成比例地增加或減小虛焦距。
根據(jù)另一實施例，實焦距虛焦距和偽變焦率間的關(guān)系預(yù)先設(shè)定為使得攝影鏡頭的實焦距等于或小于預(yù)定的虛焦距，且按照在整個虛焦距范圍內(nèi)的確定的虛焦距的同一方向增加或減小，在確定的虛焦距達到攝影鏡頭的最大焦距之前采用大于1.0的偽變焦率。
根據(jù)另一優(yōu)選實施例，虛焦距的整個范圍被分為許多段，且一對實焦距和偽變焦率按預(yù)定的關(guān)系被定在每一虛焦距段上。
根據(jù)另一實施例，實焦距與虛焦距和偽變焦率間的關(guān)系預(yù)先設(shè)定為使得整個虛焦距范圍被分為許多段，且至少有些虛焦距段的每個都設(shè)有許多對實際變焦率和偽變焦率的選擇，偽變焦率確定裝置根據(jù)確定的虛焦距和每一次拍攝的拍攝條件從該多種選擇的一對中決定偽變焦率。
結(jié)合相應(yīng)的附圖從以下的優(yōu)選實施例的詳細描述能很清楚地了解本發(fā)明的以上的和其它目的，其中僅給出了示意圖，因此不限定本發(fā)明，在附圖中相同的參考數(shù)字表示相似或相應(yīng)的部件，其中

圖1是一變焦相機的外觀的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的這一變焦相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是有IC存貯器的IX240型膠片盒的頂視圖4是IX240型膠片的示意圖，表示了原畫面和使用了偽變焦后的印片面積間的關(guān)系；圖5是攝影鏡頭的鏡頭變焦機構(gòu)的剖視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的鏡頭變焦機構(gòu)的一個旋轉(zhuǎn)凸輪筒的凸輪槽的說明圖；圖7是取景器光學(xué)系統(tǒng)和一取景變焦機構(gòu)的剖視圖；圖8是根據(jù)圖6的實施例的攝影鏡頭的實焦距與偽變焦率和虛變焦率的關(guān)系圖；圖9是根據(jù)圖6的實施例的攝影鏡頭的實焦距和取景器光學(xué)系統(tǒng)的變焦率與由操作一個變焦桿所確定的變焦位置之間的關(guān)系圖；圖10是表示對應(yīng)于虛焦距變焦的由圖7的取景器光學(xué)系統(tǒng)提供的視場的說明圖；圖11是圖6的實施例的變焦順序的流程圖；圖12是另一個實施例的鏡頭變焦機構(gòu)的一個旋轉(zhuǎn)凸輪筒的凸輪槽的說明圖；圖13是根據(jù)圖12的實施例的攝影鏡頭的實際的變焦率和偽變焦率的關(guān)系圖；圖14是表示與由圖13的攝影鏡頭的實際變焦率和偽變焦率的關(guān)系決定的虛變焦率一致的取景器變焦率的曲線圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的實際變焦率和偽變焦率的關(guān)系圖；圖16是圖15的實施例的凸輪筒的凸輪槽的說明圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的攝影鏡頭的實焦距與偽變焦率和虛變焦率的關(guān)系圖；圖18是根據(jù)圖17的實施例的實際變焦率和取景器的變焦率與由操作一變焦桿所確定的變焦位置之間的關(guān)系圖；圖19是由一個單一電機驅(qū)動的鏡頭變焦機構(gòu)和取景器變焦機構(gòu)的一個實施例的剖視圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的攝影鏡頭、取景器光學(xué)系統(tǒng)和取景器變焦機構(gòu)的透視圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的取景器視場的示意圖22是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的一取景器的視場的示意圖；圖23是一電子取景器的方框圖；圖24是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的攝影鏡頭和包含有變焦取景器和轉(zhuǎn)換透鏡的取景器光學(xué)系統(tǒng)的透視圖；圖25A和25B是表示根據(jù)圖24的實施例的取景器光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換透鏡轉(zhuǎn)換操作的示意圖；圖26是根據(jù)圖24的實施例的轉(zhuǎn)換透鏡轉(zhuǎn)換機構(gòu)的放大圖；圖27是根據(jù)圖24的實施例的取景器光學(xué)系統(tǒng)的取景器凸輪筒的展開圖；圖28是根據(jù)圖24的實施例的鏡頭變焦機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)凸輪筒的展開圖；圖29是根據(jù)圖24的實施例的取景器光學(xué)系統(tǒng)的取景器變焦位置和總變焦率的關(guān)系圖；圖30是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的攝影鏡頭和含有變焦取景器和兩個轉(zhuǎn)換透鏡的取景器光學(xué)系統(tǒng)的透視圖；圖31是根據(jù)圖30的實施例的取景器光學(xué)系統(tǒng)的取景器凸輪筒的展開圖；圖32A、32B和32C是表示根據(jù)圖30的實施例的取景器光學(xué)系統(tǒng)的一個轉(zhuǎn)換透鏡轉(zhuǎn)換操作的說明圖；圖33是根據(jù)圖30的實施例的取景器光學(xué)系統(tǒng)的取景器變焦位置和總變焦率間的關(guān)系圖；圖34根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的攝影鏡頭和包含有一個變焦取景器和一個轉(zhuǎn)換透鏡的取景器光學(xué)系統(tǒng)的透視圖；圖35是圖34的實施例的具有攝影鏡頭和取景器光學(xué)系統(tǒng)的變焦相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖；圖36是根據(jù)圖34的實施例的攝影鏡頭的實際變焦率和偽變焦率的關(guān)系圖；圖37是根據(jù)圖34的實施例的取景器光學(xué)系統(tǒng)的總變焦率和變焦取景器的變焦率的關(guān)系圖；圖38是作為圖34的實施例的改進的攝影鏡頭和取景器光學(xué)系統(tǒng)的透視圖；圖39是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的攝影鏡頭和取景器光學(xué)系統(tǒng)的透視圖40是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的攝影鏡頭的實際變焦率和偽變焦率的關(guān)系圖；圖41是根據(jù)圖40的實施例的包含有變焦取景器和轉(zhuǎn)換透鏡的取景器光學(xué)系統(tǒng)的總變焦率和變焦取景器的變焦率間的關(guān)系圖；圖42是變焦相機的外觀圖；圖43是根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的變焦相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖；圖44是根據(jù)圖42的實施例的變焦相機的控制整體操作的主程序的流程圖；圖45是作為圖44主程序的子程序的拍攝程序的流程圖；圖46是作為圖44主程序的子程序的實際變焦率選擇程序的流程圖；圖47A是圖46的實際變焦率選擇程序中的目標亮度的參考值的示意圖；圖47B是圖46的實際變焦率選擇程序中的目標距離的參考值的示意圖；和圖48是f數(shù)與攝影鏡頭的實際變焦率和快門速度的關(guān)系圖。
在如圖1所示在變焦相機2中，鏡筒3支撐著作為光學(xué)變焦系統(tǒng)的攝影鏡頭4。根據(jù)本實施例，攝影鏡頭4的最大變焦率fmax/fmin為2.0，這里fmin和fmax分別代表最小焦距和最大焦距。例如，fmin=35mm和fmax=70mm。相機2也有偽變焦功能，對于一個曝光的單獨畫面設(shè)定偽變焦率Zb為1.0至2.0，當Zb=1.0時指的是偽變焦功能沒起作用或沒被使用。因此，相機2實際上有最大的變焦率4.0，且實際變焦能達140mm。
在下文中，為了與虛焦距或由實焦距乘以偽變焦率(F=f×Zb)所得到的“F”相區(qū)別，把光學(xué)變焦系統(tǒng)4的焦距稱為實焦距或“f”(f=fmin到fmax)。實焦距和最小焦距的比率被定為實變焦率或“Za”，因此虛焦距F和最小焦距fmin的比率定為虛變焦率或“Zc”。
當一變焦桿5被推到由“T”指示的遠攝端或由“W”表示的廣角端時，攝影鏡頭4以后面詳細描述的方式改變實焦距，且確定偽變焦率以使虛焦距實質(zhì)上以線性的方式來變化。變焦桿5由一彈簧力推進返回到介于兩端位置間的中間位置。
如圖2所示，相機2有一包含有一個物鏡6a，目鏡6b和取景器變焦透鏡系統(tǒng)6c的取景器光學(xué)系統(tǒng)6。在本實施例中取景器光學(xué)系統(tǒng)6的最大變焦率為4.0。取景器變焦透鏡系統(tǒng)6c被驅(qū)動以使取景器6的焦距隨相機2的虛焦距變化。
用來測量目標亮度的光電探測器7位于攝影鏡頭4下面鏡筒3的前面。一用來測量目標距離的光投射窗8和光接收窗9，以及取景器的物鏡窗10位于鏡筒3的上部?？扉T按鈕11，一閃光投射裝置12和用來顯示拍攝信息的LCD板13位于相機2的頂部。
位于相機2的一側(cè)的桿18用來打開膠卷盒腔15的底蓋17以安裝或卸下膠卷盒14。通過如圖1所示順時針方向旋轉(zhuǎn)桿18，使底蓋17被打開。通過關(guān)閉底蓋17，桿18自動地逆時針旋轉(zhuǎn)，在關(guān)閉位置鎖住底蓋17。
膠卷盒14是IX240型的，它包含一個有可旋轉(zhuǎn)的軸20的塑料盒外殼21、一個打開和關(guān)閉盒外殼21的膠片部分的門部件22、一繞在軸20上的膠片23，和一個IC存貯器24。如圖3所示，IC存貯器24由六塊接點板24a,24b,24c,24d、24e和24f組成，這些接點板露在盒外殼21外面并以電連接到未標出的存貯塊上。這些存貯塊上的一部分存儲有關(guān)膠片的數(shù)據(jù)，例如膠片類型、膠片速度、可曝光的膠片數(shù)。存儲在IC存貯器24上的數(shù)據(jù)可以通過提供在膠卷盒腔15內(nèi)的沒有在圖中標出的接觸條由相機2讀取。IC存貯器24是一種不用后備電源可存儲數(shù)據(jù)的存貯器裝置，當接通電源時可以寫入數(shù)據(jù)，例如EEP只讀存儲器或閃光存貯器。根據(jù)本實施例，與每一畫面相關(guān)的偽變焦率的數(shù)據(jù)被寫在IC存貯器24的一個存貯塊上。
參見圖2，相機2為取景器光學(xué)系統(tǒng)6提供了一個取景器變焦機構(gòu)25，并為攝影鏡頭4提供了一個鏡頭變焦機構(gòu)26和聚焦機構(gòu)27。取景器變焦機構(gòu)25，鏡頭變焦機構(gòu)26和聚焦機構(gòu)27對應(yīng)地由取景器電機28、變焦電機29和聚焦電機30來驅(qū)動。取景器電機28、變焦電機29和聚焦電機30對應(yīng)地通過取景器電機驅(qū)動電路32、變焦電機驅(qū)動電路33和聚焦電機驅(qū)動電路34由控制器31來控制。
控制器31包含一個CPU和其它控制相機2的相應(yīng)電路和機構(gòu)的控制電路。只讀存儲器35和隨機存取存儲器36聯(lián)接到控制器31上。預(yù)先把控制程序和各種數(shù)據(jù)包括確定偽變焦率的表數(shù)據(jù)、確定曝光的數(shù)據(jù)和聚焦的數(shù)據(jù)存儲在只讀存儲器35上。隨機存取存儲器36存儲相機2在拍攝過程中所獲得的數(shù)據(jù)，包括目標亮度和用光電探測器7和光投射窗8和光接收窗9測得的目標的距離?？刂破?也控制數(shù)據(jù)讀寫裝置37從裝在膠卷盒腔15內(nèi)的膠卷盒14上的IC存貯器24上讀寫數(shù)據(jù)。
同樣，通過變焦桿5或快門按鈕11進入的信號傳入控制器31中。根據(jù)來自變焦桿5的信號，控制器31驅(qū)動取景器電機28，同時通過旋轉(zhuǎn)編碼器38檢測取景器電機28的旋轉(zhuǎn)位置。因此取景器6的焦距通過取景器變焦機構(gòu)25來改變。控制器31根據(jù)變焦桿5的信號控制變焦電機29，同時通過鏡頭位置檢測器39來檢測攝影鏡頭4的位置。
響應(yīng)快門按鈕11被按下一半時所產(chǎn)生的信號，控制器31測量目標亮度和距離，并根據(jù)所測得的目標距離驅(qū)動聚焦電機30。按照快門按鈕11被完全按下時所產(chǎn)生的快門釋放信號，控制器31根據(jù)由測得的目標亮度確定的曝光值驅(qū)動快門部件40。然后，在膠片23上拍攝一幅畫面。和IX240型膠片23相對應(yīng)，曝光片窗41確定了一高視角的尺寸畫面記錄區(qū)，且每幅畫面都被記錄在整個畫面記錄區(qū)中。
如現(xiàn)有技術(shù)相應(yīng)部分所描述的，偽變焦率用于偽變焦印片。具體地說，如圖4所示，在尺寸等于曝光片窗41的原畫面23R內(nèi)，根據(jù)偽變焦率確定要印制的印片區(qū)域23P，使印片區(qū)域23P與原畫面23R具有同樣的縱橫比和同樣的對角中心。為了確保原畫面23R有一對角長度LA，把印片區(qū)域23P的對角長度限定為LB=LA/Zb，這里Zb代表偽變焦率。然后，印片區(qū)域23P在一個指定的尺寸內(nèi)以比在該指定的尺寸內(nèi)用來印制原畫面的整個區(qū)域的標準放大倍數(shù)大的特定放大倍數(shù)進行印制。因此，偽變焦率與特定的印片放大倍數(shù)和標準的印片放大倍數(shù)的比率相吻合。在圖4中，23M表示設(shè)在膠片23上的每個畫面記錄區(qū)域的透明的磁記錄軌跡。
攝影鏡頭4包括前鏡頭組4a和后鏡頭組4b。變焦時，前鏡頭組4a和后鏡頭組4b都沿攝影鏡頭4的光軸移動。聚焦時，只有后鏡頭組4b沿光軸移動。
圖5為一攝影鏡頭4的鏡頭變焦機構(gòu)26的實施例。前鏡頭組4a和后鏡頭組4b分別由鏡頭支架44和45支撐。鏡頭支架44有三個徑向從外周邊伸出并相等地間隔開的凸輪從動銷44a。和鏡頭支架44一樣，鏡頭支架45也有三個凸輪從動銷4.5a。
前鏡頭支架44和后鏡頭支架45支承在位于鏡頭筒3中的一個軸向凸輪筒46和一個旋轉(zhuǎn)凸輪筒47中。旋轉(zhuǎn)凸輪筒47安裝在軸向凸輪筒46的外周邊上，并且可以相對于軸向凸輪筒46轉(zhuǎn)動。軸向凸輪筒46有三個用來容納前鏡頭支架44的三個銷44a的軸向凸輪槽46a，和三個用來容納后鏡頭支架45的三個銷45b的軸向凸輪槽46b。旋轉(zhuǎn)凸輪筒47也有三個用來容納前鏡頭支架44的三個銷44a的旋轉(zhuǎn)凸輪槽47a，和三個用來容納后鏡頭支架45的三個銷45b的旋轉(zhuǎn)凸輪槽47b。驅(qū)動齒輪49設(shè)在旋轉(zhuǎn)凸輪筒47的外周，通過齒輪49和傳輸齒輪50和51把變焦電機29的轉(zhuǎn)動傳遞給旋轉(zhuǎn)凸輪筒47。
圖6表示一個旋轉(zhuǎn)凸輪槽47a。旋轉(zhuǎn)凸輪槽47a有第一段L1，它從與攝影鏡頭4有最小焦距fmin(=35mm)的廣角端相對應(yīng)的軸向位置A線性地對角伸向與實焦距在最大fmax(=70mm)的攝影鏡頭4的實際遠攝端相對應(yīng)的軸向位置B。第一段L1與在旋轉(zhuǎn)凸輪筒47的圓周方向伸出的凸輪槽47a的第二段L2相連接。
當旋轉(zhuǎn)筒47沿軸向凸輪筒46旋轉(zhuǎn)時，銷44a和45a沿著旋轉(zhuǎn)凸輪槽47a和47b移動。因為旋轉(zhuǎn)凸輪槽47a和47b的L1段對角延伸，銷44a和45a也插入軸向凸輪槽46a和46a中，鏡頭支架44和45沿攝影鏡頭4的光軸移動。后鏡頭支架45的旋轉(zhuǎn)凸輪槽47b和旋轉(zhuǎn)凸輪槽47a有相同的輪廓，但是L1段的傾斜度不同以便改變前后鏡頭組6a和6b的間距。
當變焦桿5被推到遠攝端時旋轉(zhuǎn)凸輪筒47按圖6箭頭所指的向前旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當變焦桿5被推到廣角端時，驅(qū)動電機29以使旋轉(zhuǎn)凸輪筒47反向旋轉(zhuǎn)。當旋轉(zhuǎn)凸輪筒47向前旋轉(zhuǎn)時，銷44a和45a沿L1段從位置A到位置B運動，實焦距從最小焦距fmin到實際最大焦距fmax線性地增加。然后，如果變焦桿5靜止地在遠攝端操作，銷44a和45a在L2端中移動，這里實焦距保持在最大值fmax。
圖7表示取景器光學(xué)系統(tǒng)6的取景器變焦機構(gòu)25，其中沒有畫出物鏡6a和目鏡6b。變焦鏡頭系統(tǒng)6c包含分別由前后鏡頭支架60和61支承的前鏡頭組58a和后鏡頭組58b。與前后鏡頭支架44和45方式一樣，前后鏡頭支架60和61各有三個從動銷60a和61a，并由取景器軸向凸輪筒62和取景器旋轉(zhuǎn)凸輪筒63支承。取景器旋轉(zhuǎn)凸輪筒63可旋轉(zhuǎn)地安裝在取景器軸向凸輪筒62上，并有一沿外表面周邊形成的驅(qū)動齒輪64。通過驅(qū)動齒輪64和傳輸齒輪65和66，由取景器電機28驅(qū)動取景器旋轉(zhuǎn)凸輪筒63旋轉(zhuǎn)。
取景器軸向凸輪筒62有三個用來接收前鏡頭支架60的銷60a的軸向凸輪槽62a和三個用來接收后鏡頭支架61的銷61a的軸向凸輪槽62b。取景器旋轉(zhuǎn)凸輪筒63有三個用來接收銷60a的螺旋凸輪槽63a和三個用來接收銷61a的螺旋凸輪槽63b。當取景器旋轉(zhuǎn)凸輪筒63沿取景器軸向凸輪筒62旋轉(zhuǎn)時，由于銷60a和61a分別沿軸向凸輪槽62a和62b導(dǎo)引時沿螺旋凸輪槽63a和63b移動，使得前后鏡頭支架60和61沿取景器6的光軸移動。
螺旋凸輪槽63a和63b是這樣形成的，使得前后鏡頭組58a和58b在軸線方向相互分開移動，以使取景器光學(xué)系統(tǒng)6放大到遠攝端，且使前后鏡頭組58a和58b在軸線方向相互移近，以使取景器光學(xué)系統(tǒng)6縮小到廣角端。
必須說明的是變焦機構(gòu)25和26的凸輪和凸輪從動機構(gòu)并不僅限于以上實施例。例如，每個鏡頭架可能有一個或兩個凸輪槽和一個或兩個凸輪從動銷。
如圖8所示，當銷44a和45a在L1段上移動時，控制器31將偽變焦率設(shè)定為1.0，所以虛焦距F=f×Zb等于實焦距f。當銷44a和45a移到L2段時，控制器31把偽變焦率Zb從1.0變?yōu)?.0，這樣當旋轉(zhuǎn)凸輪47對應(yīng)于變焦桿5到遠攝端的操作向前旋轉(zhuǎn)時，虛焦距F近似地線性增加到2×fmax的最大值。因此，L2段可以叫做偽變焦區(qū)域，這里虛焦距F超過了實焦距f且偽變焦功能是有效的。
如上所述，取景器光學(xué)系統(tǒng)6有一最大變焦率4.0。當變焦桿5被推到遠攝端或廣角端時，取景器電機28以向前方向或相反方向驅(qū)動取景器旋轉(zhuǎn)凸輪筒62轉(zhuǎn)動，這樣取景器光學(xué)系統(tǒng)6的焦距在最小值和最大值的范圍內(nèi)線性地變化。即，取景器光學(xué)系統(tǒng)6按如圖9所示以一個與Zc=F/fmin的虛變焦率吻合的變焦率進行變焦。
但是，為了限制必要的偽變焦率的選擇數(shù)量、必要的修正罩的尺寸量和必要的印片放大倍數(shù)，實際上最好是改變虛變焦率和分段對偽變焦區(qū)域的取景器變焦率加以改變。因此，盡管在操作變焦桿5時取景器光學(xué)系統(tǒng)6是線性變焦的，一旦變焦桿5的操作停止，取景器光學(xué)系統(tǒng)6則被阻止在偽變焦范圍內(nèi)的預(yù)定的變焦位置的一個最近的位置處，例如Zc=2.4,2.8,3.4或4.0。
當然，如果偽變焦照片是采用了具有修正罩尺寸和變焦鏡頭的放大倍數(shù)可以線性變化的印片機，或數(shù)字印片機來印制的，即使在偽變焦范圍內(nèi)取景器光學(xué)系統(tǒng)6也可以停止在一個合適的位置。
根據(jù)偽變焦范圍內(nèi)的預(yù)定的取景器變焦率Zc，把偽變焦率設(shè)定為一個預(yù)定的值Zb=1.2,1.4,1.7或2.0。
表1說明了取景器變焦率Zc、實際變焦率Za和偽變焦率Zb的關(guān)系，其中Za=f/fmin和Zc=F/fmin。
表1
由于在攝影鏡頭的實際最大焦距fmax之前的范圍內(nèi)沒有使用偽變焦功能，在這一范圍內(nèi)照片質(zhì)量保持在一個較高的水平上。即使在偽變焦范圍內(nèi)，由于偽變焦率從1.0到2.0逐漸增加，照片質(zhì)量與在整個偽變焦范圍內(nèi)使用了較大變焦率如1.7的情況相比有了提高。
由于取景器光學(xué)系統(tǒng)6是根據(jù)偽變焦率進行變焦的，包含在印片區(qū)域P內(nèi)的攝影視界通常顯示在如圖10所示的與曝光片窗41有相同的縱橫比的取景器光學(xué)系統(tǒng)6的視場67的整個尺寸內(nèi)。因此，拍攝者沒有使用偽變焦功能，就可對已制成的照片構(gòu)造一個攝影視界?？紤]到視差，取景器光學(xué)系統(tǒng)6可以設(shè)定構(gòu)造一個比印片區(qū)域P稍小的區(qū)域。
現(xiàn)在總結(jié)一下上述的變焦相機2的操作。
當膠卷盒14被裝在膠卷盒腔15內(nèi)和底蓋17鎖在關(guān)閉位置處時，相機2打開門22并按倒片方向旋轉(zhuǎn)軸20。然后，膠片23從盒殼中向前伸出直到膠片23的未曝光的圖像記錄部分位于曝光片窗41的后面。控制器31從盒外殼21的IC存貯器24讀出膠片的數(shù)據(jù)并將膠片數(shù)據(jù)寫入隨機存取存儲器36中。
緊接著相機2的主開關(guān)打開之后，攝影鏡頭4和取景器6被設(shè)定在它們的廣角端。參見圖11所示的變焦操作程序，當操作變焦桿5時，控制器31根據(jù)變焦桿5的操作方向和數(shù)量，通過取景器電機驅(qū)動電路32和變焦電機電路33分別驅(qū)動取景器電機28和變焦電機29。
當變焦桿5被推到遠攝端時，取景器電機28使取景器旋轉(zhuǎn)凸輪筒62以向前方向轉(zhuǎn)動，所以取景器光學(xué)系統(tǒng)6以一個對應(yīng)于取景器電機28的轉(zhuǎn)數(shù)的比率放大。同樣，變焦電機29使旋轉(zhuǎn)凸輪筒47以向前方向轉(zhuǎn)動。由于旋轉(zhuǎn)凸輪筒47向前轉(zhuǎn)動，所以攝影鏡頭4從最小焦距fmin到實際最大焦距fmax放大，直到銷44a和45a沿凸輪槽47a和47b的L1段移動.
如果變焦桿5在實焦距達到最大焦距值fmax(實際變焦率Za=2.0)后一直操作到遠攝端，旋轉(zhuǎn)凸輪筒47仍以向前方向旋轉(zhuǎn)，且銷44a和45a沿L2段移動，這樣實焦距保持在如圖8所示的最大焦距fmax處。取景器旋轉(zhuǎn)凸輪筒63也向前旋轉(zhuǎn)，以使取景器光學(xué)系統(tǒng)6的變焦率從2.0到4.0線性放大。
控制器31通過旋轉(zhuǎn)編碼器38持續(xù)監(jiān)測取景器電機28的旋轉(zhuǎn)位置，從取景器電機28的旋轉(zhuǎn)位置中獲得取景器光學(xué)系統(tǒng)6的變焦位置或當前的變焦率。當變焦桿5的操作停止時，控制器31設(shè)定取景器光學(xué)系統(tǒng)6在偽變焦范圍的最近的一個預(yù)定的變焦位置處Zc=2.4、2.8、3.0或4.0。然后，控制器31根據(jù)取景器光學(xué)系統(tǒng)6的當前的變焦率從存儲在只讀存儲器35中的查詢表中讀出變焦率數(shù)據(jù)，此表理論上與表1相對應(yīng)。從只讀存儲器35中讀出的偽變焦率的數(shù)據(jù)暫時存儲在隨機存取存儲器36中，且隨變焦桿5操作時的取景器光學(xué)系統(tǒng)6的變焦位置的改變而修正。
當快門按鈕11被按下一半時，可通過光電探測器7、光投射窗口8和光接收窗口9測得目標亮度和目標距離。同樣，通過鏡頭位置檢測器39檢測到攝影鏡頭4的當前的變焦位置或?qū)嶋H的變焦率Za。根據(jù)測得的目標的亮度、距離和攝影鏡頭的現(xiàn)在的變焦位置，控制器31從只讀存儲器35中讀取聚焦數(shù)據(jù)和曝光控制數(shù)據(jù)。然后，通過聚焦電機驅(qū)動電路34對聚焦電機30進行驅(qū)動，按聚焦數(shù)據(jù)來移動后鏡頭組4b。如果攝影者在將釋放按鈕11按下一半后停止按壓，控制器31通過聚焦電機驅(qū)動回路34重新設(shè)定后鏡頭組4b到先前的變焦位置處。
當釋放按鈕11被完全按下時，控制器31按曝光控制數(shù)據(jù)所設(shè)定的曝光時間以快門速度來驅(qū)動快門部件40。這樣，一幅畫面便被記錄在膠片23上的曝光片窗41所限定的同樣大的面積內(nèi)。同時，從隨機存取存儲器35中讀出偽變焦率的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)讀/寫裝置37寫到IC存貯器24上。但是，如果在變焦位置到達偽變焦范圍前按下快門按鈕11，即，在攝影鏡頭4到達其最大焦距fmax之前，數(shù)據(jù)讀/寫裝置37沒有在IC存貯器24上寫任何偽變焦率的數(shù)據(jù)。
當膠片23全部曝光后，膠片23被卷入盒外殼21內(nèi)。然后，從相機2中取出膠片暗盒14送到圖片社去顯影和印片。在印片時，從IC存貯器24上讀出偽變焦率的數(shù)據(jù)，參見圖4所描述的方法，由所設(shè)定的偽變焦率確定原畫面內(nèi)的用來印片的印片區(qū)域P。以一定放大倍數(shù)印制所確定的印片區(qū)域P，該放大倍數(shù)比用來按同樣的尺寸印制原畫面的整個區(qū)域的標準放大倍數(shù)大，其差異為設(shè)定的偽變焦率。
圖12根據(jù)本發(fā)明的另一實施例畫出了旋轉(zhuǎn)凸輪筒47上的一個旋轉(zhuǎn)凸輪槽47c。同樣在本實施例中，攝影鏡頭4的后鏡頭組4b的旋轉(zhuǎn)凸輪槽47b和前鏡頭組4a的旋轉(zhuǎn)凸輪槽47c的形狀相對應(yīng)。旋轉(zhuǎn)凸輪槽47c具有第一段L1，它從對應(yīng)于攝影鏡頭4的具有最小焦距fmin的廣角端的位置A線性延伸到對應(yīng)于攝影鏡頭4的實際焦距為最大fmax值的實際遠攝端的位置B。
第一段L1延續(xù)到凸輪槽47a和47b在軸向方向前后環(huán)繞的第二段L2。
當旋轉(zhuǎn)凸輪筒47按箭頭所示的方向向前旋轉(zhuǎn)，且銷44a和45a沿段L1從位置A到位置B移動時，實焦距從最小焦距fmin到最大焦距fmax線性地增加。然后，如果變焦桿5繼續(xù)操作到遠攝端，實焦距根據(jù)銷44a和45a沿旋轉(zhuǎn)凸輪槽47a和47b的第二段L2移動的位置在最大焦距fmax附近的范圍內(nèi)上下變化。
同樣，在本實施例中，當銷44a和45a在L1段上移動時，控制器31設(shè)定偽變焦率Zb為1.0，所以虛焦距F=f×Zb等于實焦距f。在銷44a和45a沿L2段移動后，控制器31設(shè)定偽變焦率Zb為多于1.0的值到2.0，所以虛焦距F近似線性變化到fmax×2(=140mm)的最大值。
表2示出了實焦距f與偽變焦率Zb和虛變焦率Zc間的相互關(guān)系，這一相互關(guān)系為如圖13和14所示。如上面所限定的，Zc=F/fmin=f×Zb/fmin=f/fmin×Zb=Za×Zb。
表2
由于在實際最大焦距fmax之前的范圍內(nèi)沒有采用偽變焦功能，在這一范圍內(nèi)照片質(zhì)量保持在較高的水平上。通過使實焦距在虛焦距超過實際最大焦距fmax的偽變焦范圍內(nèi)的最大焦距fmax的附近上下變化，與表1所示的實施例相比，可以以較少的偽變焦率的選擇提供更多的變焦段。而且，總體上相鄰的變焦段間的偽變焦率的增量變小。因此，由變焦引起的照片的圖像的失真率在整個變焦區(qū)域被均化了。
在本實施例中，光學(xué)取景器63以和第一實施例同樣的方式被驅(qū)動，以便根據(jù)虛變焦率從2.0到4.0線性地改變?nèi)【捌髯兘孤?。控制?1參考存儲在只讀存儲器35中的大體上等同于表2的查詢表，根據(jù)取景器光學(xué)系統(tǒng)6的變焦率確定偽變焦率。
在上述實施例中，攝影鏡頭4的實焦距在虛焦距超過最大焦距fmax的偽變焦范圍內(nèi)的最大值fmax的附近不規(guī)則地變化。如圖15所示，實焦距也可以在最大值fmax和偽變焦范圍內(nèi)的靠近最大值fmax的值之間變化。在圖15所示例子中，實變焦率Za=f/fmin在2.0和1.85間變化。如圖16所示，根據(jù)這一構(gòu)造，旋轉(zhuǎn)凸輪筒47在L2段上對應(yīng)于偽變焦范圍帶有規(guī)則曲線的旋轉(zhuǎn)凸輪槽。這樣使凸輪筒47的旋轉(zhuǎn)運動和鏡頭組4a和4b的軸向運動更平滑，同時取得與圖12到14所示的實施例同樣的效果。
圖17和18顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的攝影鏡頭4的實焦距f和偽變焦率Zb的關(guān)系，其中在實焦距f達到其最大值fmax之前，使用了偽變焦功能。盡管控制方法和以上實施例的不同，但這一實施例在結(jié)構(gòu)上基本上等同于如圖2所示的實施例。因此，以下的描述僅涉及那些對本實施例關(guān)鍵的元件，那些與圖2中所示相同的元件采用了相同的數(shù)字標注。
同樣，在本實施例中，攝影鏡頭4的最大變焦率fmax/fmin為2.0，而取景器光學(xué)系統(tǒng)6的最大變焦率為4.0。取景器光學(xué)系統(tǒng)6根據(jù)通過變焦桿5進行的變焦方向和變焦量加以控制以改變其變焦位置，以使變焦取景器的變焦率和由偽變焦印片中得到的虛變焦率Zc相一致。與以上實施例相反，如圖17所示，根據(jù)變焦桿5的變焦方向和變焦量，實焦距f也可在整個變焦范圍內(nèi)的最小值fmin和最大值fmax間增加或減小。相對應(yīng)地，偽變焦率Zb確定在1.0到2.0的范圍內(nèi)，從而虛變焦率Zc可以逐漸增大到最大值4.0。
特別地，控制器31根據(jù)變焦桿5的操作方向來控制攝影鏡頭4和取景器光學(xué)系統(tǒng)6以改變它們的變焦位置，且當變焦桿5操作至極限端時，控制器31在最近的預(yù)定的變焦位置Zc=1.0,1.2,1.6,2,2.2,2.8,3.1,3.3或4.0處使變焦取景器停止。同時，控制器31在最近的預(yù)定的變焦位置Za=1.0,1.2,1.4,1.6,1.65,1.8,1.95或2.0處使攝影鏡頭停止。然后，控制器31根據(jù)取景器變焦率Zc和實際變焦率Za的組合決定偽變焦率Zb，比如，參照存儲在只讀存儲器35中的查詢表。
表3列出了取景器變焦率Zc、實際變焦率Za(=f/fmin)、偽變焦率Zb的相互關(guān)系，它基本上對應(yīng)于本實施例的存儲在只讀存儲器35的列表數(shù)據(jù)。
表3
從表3可知，偽變焦率Zb=Zc/Za，且被設(shè)定為預(yù)定值Zb=1.0,1.3,1.4,1.7或2.0中的一個。在這種方式下，取景器變焦位置和虛焦距F(=Zc×fmin)根據(jù)變焦桿5上的變焦操作彼此相同地切換，且用少量的偽變焦率的選擇獲得大量的變焦段。
為了隨著變焦桿5操作到遠攝端來增加實焦距f從而逐漸地增加實變焦率Za，在本實施例中，鏡頭變焦機構(gòu)26的旋轉(zhuǎn)凸輪槽在整個長度上對角地延伸到攝影鏡頭4的軸線方向，如圖6虛線68所示。
在以上實施例中，參見查詢表根據(jù)取景器光學(xué)系統(tǒng)6的變焦位置決定偽變焦率。根據(jù)攝影鏡頭4的變焦位置可選擇地決定偽變焦率，以保證預(yù)先確定偽變焦率Zb、攝影鏡頭4的變焦位置，或?qū)嵶兘孤蔤a和取景器6的變焦位置，或虛變焦率Zc。可通過計算每一次曝光來確定偽變焦率，以代替從只讀存儲器35中讀取偽變焦率的數(shù)據(jù)。
由于鏡頭變焦機構(gòu)26和取景器變焦機構(gòu)25在變焦桿5沿相同變焦方向被操作時可以在同一方向同步地驅(qū)動，因而可以一個變焦電機來驅(qū)動這些機構(gòu)25和26。例如，如圖19所示，取景器變焦機構(gòu)25和鏡頭變焦機構(gòu)26可通過有合適減速比的對應(yīng)傳輸齒輪71和72由變焦電機70來驅(qū)動。
圖20表示一個實施例，這里光學(xué)取景器光系統(tǒng)6和攝影鏡頭4通過一凸輪機構(gòu)相互連接，并通過驅(qū)動一個單獨的電機74共同變焦。
本實施例的取景器光學(xué)系統(tǒng)6是一個實象取景器，它包括一個物鏡系統(tǒng)75，一個正象棱鏡或波羅(PORRO)棱鏡76和一個目鏡6b。物鏡系統(tǒng)75包含一個固定的物鏡6a和從目標側(cè)順序安裝的第一和第二可移動透鏡78和79。移動透鏡78和79的鏡頭固定裝置有與扇形凸輪盤80互鎖的凸輪銷78a和79a。
扇形凸輪盤80有一指向物方的弧形凸輪表面81，并在與攝影鏡頭4和取景器光學(xué)系統(tǒng)6的軸線相平行的水平面內(nèi)以軸82為樞軸旋轉(zhuǎn)。第一可移動透鏡78的凸輪銷78a和凸輪表面81相嚙合，而第二可移動透鏡79的凸輪銷79a和凸輪槽83相嚙合。扇形凸輪盤80還有一個與攝影鏡頭4的驅(qū)動銷85相嚙合的凸輪槽84用來傳遞攝影鏡頭4的變焦運動。
為了保持第一可移動透鏡78的凸輪銷78a與弧形凸輪表面81相接觸，并保持第一可移動透鏡79的銷79a和凸輪銷83的目標側(cè)相接觸，第一和第二可移動透鏡78和79由卷簧86相互拉緊。為了和凸輪盤80的旋轉(zhuǎn)量相一致，在軸線方向移動可移動透鏡78和79。
在本實施例中，攝影鏡頭4是一機械變焦鏡頭，它包括前后透鏡組，這里凸輪機構(gòu)用來在變焦時改變前后透鏡組間的間距，只有后透鏡組用來聚焦，盡管透鏡組沒有在圖20中畫出。透鏡組被固定在包含有固定筒88、旋轉(zhuǎn)筒89和軸向運動導(dǎo)向環(huán)90的鏡頭筒中。旋轉(zhuǎn)筒89安裝在固定筒88內(nèi)并通過一螺旋面與固定筒88相嚙合，這樣旋轉(zhuǎn)筒89在沿光軸移動時繞攝影鏡頭4的光軸旋轉(zhuǎn)。
軸向移動環(huán)90安裝在旋轉(zhuǎn)筒89的末端以便相對于旋轉(zhuǎn)筒89轉(zhuǎn)動。軸向移動環(huán)90在其外表面的周圍有三個徑向突起91。突起91插在固定筒88的三個軸向槽88a中，這樣軸向移動環(huán)90隨著旋轉(zhuǎn)筒89的軸向運動沿軸向無轉(zhuǎn)動地移動。
旋轉(zhuǎn)筒89通過傳輸齒輪92a和92b由電機74轉(zhuǎn)動，且控制器31根據(jù)變焦桿5的操作方向和操作量通過變焦電機驅(qū)動電路33控制電機74的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動量。
攝影鏡頭的前后透鏡組通過一凸輪機構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)筒89上，使得兩透鏡組在軸線方向移動時能改變其間距離，同時旋轉(zhuǎn)筒89和軸向移動環(huán)90在軸線方向可旋轉(zhuǎn)地移動。因此，軸向移動環(huán)90的軸向位置代表攝影鏡頭4的變焦位置。由于凸輪盤80隨著軸向運動環(huán)90的軸向運動而轉(zhuǎn)動，取景器光學(xué)系統(tǒng)6的可移動透鏡78和79根據(jù)攝影鏡頭4的變焦位置沿取景器光學(xué)系統(tǒng)6的光軸移動。
凸輪盤80的凸輪表面81和凸輪槽83的形狀可使取景器光學(xué)系統(tǒng)6的變焦位置以預(yù)定的方式隨攝影鏡頭4的變焦位置變化，例如圖18的方式。圖20所示的實施例也可以按照圖9、圖14或圖15所示的方式用于改變攝影鏡頭4和取景器光學(xué)系統(tǒng)6的變焦位置。控制器31根據(jù)攝影鏡頭4的變焦位置決定偽變焦率?？梢愿鶕?jù)通過旋轉(zhuǎn)編碼器之類的器具所檢測到的變焦電機74的轉(zhuǎn)動位置決定偽變焦率。
盡管在以上實施例中攝影鏡頭4是一個帶有兩透鏡組的機械變焦鏡頭，但也可以利用一個包含三個或多個透鏡組的變焦鏡頭。攝影鏡頭4也可以是一個前透鏡組用來聚焦的變焦鏡頭。也可以利用使用多個變焦電機的光學(xué)補償式變焦鏡頭作為攝影鏡頭4。這種情況下，可以利用這些變焦電機中的一個來對光學(xué)取景器光學(xué)系統(tǒng)6進行變焦。
也可以用一個電機來驅(qū)動取景器變焦機構(gòu)，并通過合適的傳輸機構(gòu)例如齒輪系或凸輪機構(gòu)與取景器變焦機構(gòu)一起來驅(qū)動攝影鏡頭變焦機構(gòu)。
光學(xué)取景器光學(xué)系統(tǒng)6并不僅限于實象型，也可以是虛象型。在這種情況下，取景器變焦率意味著一個與通過取景器觀察到的圖像的最小尺寸相關(guān)的圖像放大倍數(shù)。
取代取景器光學(xué)系統(tǒng)6，也可以利用固定的聚焦取景器，并且通過采用一對可移動的畫幅板95a和95b根據(jù)虛變焦率來改變視場67的尺寸，如圖21所示。這種情況下，視場67在尺寸上對應(yīng)于與膠片23上拍攝的整個尺寸的畫面相關(guān)的印片區(qū)域P。畫幅板95a和95b可由攝影鏡頭的變焦電機來移動。
也可將可移動的畫幅板95a和95b與變焦取景器相結(jié)合。按照如圖22所示的實施例，變焦取景器和攝影鏡頭有相同的最大變焦率，并且以與攝影鏡頭相同的變焦率變焦，直到它們到達其遠攝端。然后，驅(qū)動畫幅板95a和95b來限制視場67以和對應(yīng)于遠攝端的變焦操作的偽變焦率相一致。在攝影鏡頭的焦距達到其最大值之前設(shè)定大于1.0的偽變焦率，根據(jù)所設(shè)定的偽變焦率驅(qū)動畫幅板95a和95b。取景器變焦率可不同于攝影鏡頭的變焦率。也可以根據(jù)偽變焦率對變焦取景器變焦和根據(jù)攝影鏡頭的變焦位置改變視場67的尺寸。
也可以利用電子取景器代替取景器光學(xué)系統(tǒng)。例如，如圖23所示，電子取景器由一成像裝置96、圖像處理電路99和一數(shù)字顯示裝置100如LCD板構(gòu)成。成像裝置96包括圖像傳感器97如CCD和一個用于在CCD97上形成拍攝目標圖像的圖像鏡頭系統(tǒng)98a和98b。控制器31根據(jù)變焦桿5的變焦信號控制圖像處理電路99處理通過成像裝置96檢測到的圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)所處理的圖像數(shù)據(jù)，通過LCD驅(qū)動器101驅(qū)動LCD板100，使得LCD板100以相對于由攝影鏡頭的實際變焦和偽變焦功能所得到的虛變焦率的放大倍數(shù)實時地顯示拍攝目標。
可以利用變焦鏡頭來代替圖像鏡頭系統(tǒng)98a和98b，并根據(jù)變焦桿5的變焦信號控制變焦鏡頭。
在以上實施例中，取景器和攝影鏡頭有單獨的光學(xué)系統(tǒng)。取景器和攝影鏡頭可以部分地利用共同的光學(xué)系統(tǒng)，像在單鏡頭反射式相機中一樣。在這種情況下，取景器和攝影鏡頭在沒有使用偽變焦功能的范圍內(nèi)共同變焦，而在偽變焦范圍內(nèi)取景器和攝影鏡頭利用其各自的鏡頭系統(tǒng)單獨變焦。
盡管偽變焦率數(shù)據(jù)被寫在暗盒外殼21的IC存貯器24中，IC存貯器24并不限于圖3所示的實施例，也可以用能夠通過光學(xué)裝置或其它裝置在其上寫入數(shù)據(jù)的IC存貯器代替，而無需接觸條。也可以把偽變焦率數(shù)據(jù)和其它拍攝數(shù)據(jù)寫到膠片23的磁記錄軌道23M上，或在膠片上用光記錄偽變焦率。
圖24表示一個根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于帶有偽變焦率功能的相機的攝影鏡頭4和取景器光學(xué)系統(tǒng)6，這里一個轉(zhuǎn)換透鏡126與取景器光學(xué)系統(tǒng)6的變焦取景器124組合，如圖25A和25B所示。變焦取景器124包含一物鏡6a、目鏡6b以及沿變焦取景器124光軸移動的第一和第二可移動透鏡130和132。第一和第二可移動透鏡如圖25A的實線所示從廣角端位置相互移開，以增加變焦取景器124的焦距。在本實施例中，變焦取景器可以放大到2.5的變焦率。
轉(zhuǎn)換透鏡126可以在如圖25A所示的變焦取景器124的光軸外的位置，和在物鏡6a前的變焦取景器124的光軸上的位置間移動，如圖25B所示。薄片開關(guān)136用來檢測在變焦取景器124前面的轉(zhuǎn)換透鏡126的插入。在本實施例中，轉(zhuǎn)換透鏡126具有1.4的放大倍數(shù)。因此，取景器光學(xué)系統(tǒng)6有一個和變焦率3.5(2.5×1.4)相對應(yīng)的最大的放大倍數(shù)。在下文中，取景器光學(xué)系統(tǒng)6的變焦率被稱為總變焦率，以與變焦取景器124的單個變焦率區(qū)分開。
參見圖24，變焦取景器124的可移動透鏡130和132通過插在旋轉(zhuǎn)凸輪筒138的凸輪140和142上的凸輪從動銷130a和132a被固定在旋轉(zhuǎn)凸輪筒138上。可移動透鏡130和132也可通過軸向?qū)蛟谳S線方向?qū)颍瑸榍宄鹨姀膱D中省去。旋轉(zhuǎn)凸輪筒138上有一在其表面形成的環(huán)狀齒輪139，并通過驅(qū)動齒輪110a、傳輸齒輪111和環(huán)狀齒輪139由鏡頭電機110來轉(zhuǎn)動。當旋轉(zhuǎn)凸輪筒138按如圖24所示的順時針方向旋轉(zhuǎn)時，可移動透鏡130和132相互移開。轉(zhuǎn)換切換元件143與旋轉(zhuǎn)凸輪筒138在物方整體地形成。
如圖26具體所示，轉(zhuǎn)換透鏡126被固定在用軸128a樞軸安裝的鏡頭架128中，且由彈簧127驅(qū)動其以圖26中的逆時針方向轉(zhuǎn)動。特別是，鏡頭架128通過軸128c和板簧129與桿128b聯(lián)結(jié)。通過銷129a把板簧129固定到桿128b上，并通過銷129b可滑動地和鏡頭架128相聯(lián)。
當旋轉(zhuǎn)凸輪筒138按順時針方向旋轉(zhuǎn)時，即向遠攝側(cè)旋轉(zhuǎn)時，從圖24所示的廣角端位置超出預(yù)定的旋轉(zhuǎn)范圍，轉(zhuǎn)換切換元件143的一個邊143a如圖26所示推動桿128b。因此，轉(zhuǎn)換鏡頭126克服彈簧127的力順時針旋轉(zhuǎn)，以插到變焦取景器124前。當鏡頭架128與止動器136發(fā)生接觸時，轉(zhuǎn)換鏡頭126和變焦鏡頭124同軸定位。然后，當旋轉(zhuǎn)凸輪筒138繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)時，只有桿128b繞軸128c旋轉(zhuǎn)同時使彈簧129彎曲。
當旋轉(zhuǎn)凸輪筒138逆時針旋轉(zhuǎn)，且轉(zhuǎn)換切換元件143的一個邊143A沿離開桿128b的方向移動時，轉(zhuǎn)換鏡頭126根據(jù)彈簧127的力從變焦鏡頭124的光軸移開。
在圖24所示的實施例中，攝影鏡頭4是一個帶有前后透鏡組4a和4b的變焦鏡頭，且有與變焦取景器124一樣的2.5的最大變焦率。前后透鏡組4a和4b的凸輪從動銷44a和45a插在旋轉(zhuǎn)凸輪筒147的凸輪槽144和145中，并通過一未畫出的軸向?qū)蛟財z影鏡頭4的光軸導(dǎo)向，象旋轉(zhuǎn)凸輪筒147旋轉(zhuǎn)一樣。旋轉(zhuǎn)凸輪筒147由鏡頭電機110通過驅(qū)動齒輪110a、傳輸齒輪112和在旋轉(zhuǎn)凸輪筒147周圍形成的環(huán)狀齒輪149旋轉(zhuǎn)。即，旋轉(zhuǎn)凸輪筒138和147同時轉(zhuǎn)動，且形成凸輪槽144和145以使攝影鏡頭4在同樣的變焦范圍內(nèi)，如在本例中從1.0到2.5的范圍內(nèi)，以與變焦取景器124相同的變焦率進行變焦。
圖27和28為旋轉(zhuǎn)凸輪筒138和147的示意圖。盡管這些凸輪筒138和147的尺寸不同，為了便于理解，圖中用相同長度表示凸輪槽140、142、144和145在旋轉(zhuǎn)凸輪筒138和142的旋轉(zhuǎn)方向上的長度。凸輪槽140,142,144和145具有分段140A、142A、144A和145A，它們按旋轉(zhuǎn)凸輪筒138和147的旋轉(zhuǎn)方向從變焦取景器124和攝影鏡頭4達到最大變焦率的點P4延伸到遠攝點P5。每個槽140、142、144和145的端點P1對應(yīng)于廣角終端位置。轉(zhuǎn)換切換元件143的邊143a沿穿過旋轉(zhuǎn)凸輪筒138的點P4和點P5間中點的軸線延伸。
根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，鏡頭電機110對應(yīng)于向遠攝端的變焦操作向前轉(zhuǎn)動，以便順時針轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)凸輪筒138和147。之后，變焦取景器124和攝影鏡頭4以同樣的變焦率線性變焦到最大變焦率2.5，直到凸輪從動銷130a、132a、44a和45a到達點P4，如圖29的實線所示。在本實施例中，變焦取景器124和攝影鏡頭4分步地變焦，即，在預(yù)定的變焦位置P1到P5處停止這些位置的變焦率是P1=1.0,P2=1.5,P3=2.0和P4,P5=2.5。變焦位置P1、P4和P5對應(yīng)于凸輪槽140、142、144和145的點P1、P4和P5。
到達P4點后，如果到遠攝端的變焦操作繼續(xù)進行的話，凸輪從動銷130a、132a、44a和45a沿140A,142A,144A和145A段移動，這樣變焦取景器124和攝影鏡頭4的焦距保持在最大值，如圖29的虛線所示。但是，當變焦取景器124的旋轉(zhuǎn)凸輪筒138從P4點旋轉(zhuǎn)到P5點時，轉(zhuǎn)換切換元件143的邊143a推動桿128b，使得轉(zhuǎn)換鏡頭126被插入變焦取景器124的光軸中。這樣，取景器光學(xué)系統(tǒng)6的總變焦率變?yōu)?.5，如圖29的實線所示。
轉(zhuǎn)換鏡頭126的插入由接觸片136檢測，且將一個檢測信號發(fā)送給未畫出的控制器。然后，在插入轉(zhuǎn)換鏡頭126時，一個等于轉(zhuǎn)換鏡頭126的放大倍數(shù)的偽變焦率，如在本例中為1.4，被設(shè)定給相應(yīng)的被攝原始畫面。可通過利用IC存貯器或磁記錄軌道等以上述實施例中描述的相同方式把該偽變焦率設(shè)定為原畫面的偽變焦率數(shù)據(jù)。
如圖30所示，可在第一轉(zhuǎn)換鏡頭126之外利用第二轉(zhuǎn)換鏡頭150。例如，第一和第二轉(zhuǎn)換鏡頭126和150的復(fù)合放大倍數(shù)為2.0，而第一轉(zhuǎn)換鏡頭126的放大倍數(shù)是1.4。第二轉(zhuǎn)換鏡頭150安裝成可用與第一轉(zhuǎn)換鏡頭126同樣的方式移入和移出變焦取景器124的光軸，但是和第一轉(zhuǎn)換鏡頭126分離。
如圖31所示，變焦取景器124的旋轉(zhuǎn)凸輪筒138提供一個有兩個邊143a和143b的轉(zhuǎn)換切換元件143。如圖32A所示，除了第一轉(zhuǎn)換鏡頭126的接觸片136之外，還提供了一個用來檢測第二轉(zhuǎn)換鏡頭150插入的接觸片151。其它的結(jié)構(gòu)可與圖24所示的實施例相同，所以假設(shè)圖30實施例的其它結(jié)構(gòu)和圖24所述的結(jié)構(gòu)相同來對其進行描述。
按照圖30所示的實施例，當旋轉(zhuǎn)凸輪筒138按順時針方向旋轉(zhuǎn)以帶動凸輪從動銷130a和132a從廣角端點P1移至凸輪槽140和142的彎曲點P4時，變焦取景器124的變焦率增加到最大值，且如圖32A所示，轉(zhuǎn)換鏡頭126和150沒有插入變焦取景器124的光軸中。
當旋轉(zhuǎn)凸輪筒138繼續(xù)按順時針方向旋轉(zhuǎn)以帶動銷130a和132a從點P4移到點P5時，第一轉(zhuǎn)換鏡頭126在點P4和P5的中間點P5′處插入變焦取景器124的光軸中，如圖32B和33所示，然后，第二轉(zhuǎn)換鏡頭150插入光軸中，如圖32C所示。因此，取景器光學(xué)系統(tǒng)6總變焦率從2.5變?yōu)?.5，然后從3.5變?yōu)?.0，如圖33的實線所示，同時變焦取景器124的變焦率保持在最大值2.5，如圖虛線所示。
當在接觸片136檢測到第一轉(zhuǎn)換鏡頭126插入的同時拍攝一幅畫面時，把1.4的偽變焦率設(shè)定到該畫面上。當在接觸片136和150檢測到第一和第二轉(zhuǎn)換鏡頭126和150插入的同時拍攝畫面時，把2.0的偽變焦率設(shè)定到該畫面上。
盡管轉(zhuǎn)換鏡頭126或150是通過與變焦取景器124的旋轉(zhuǎn)凸輪筒138整體形成的轉(zhuǎn)換切換元件143插入到變焦取景器124的光軸中，并且根據(jù)彈簧力從變焦取景器124的光軸中縮回，但是用于切換轉(zhuǎn)換鏡頭126和150的機構(gòu)并不限于以上描述的實施例。例如，可以利用驅(qū)動變焦取景器的旋轉(zhuǎn)凸輪筒的同一電機來驅(qū)動轉(zhuǎn)換切換機構(gòu)，或用單獨的電機專門驅(qū)動轉(zhuǎn)換切換機構(gòu)。
圖34表示了本發(fā)明的另一實施例的一個取景器光學(xué)系統(tǒng)6和攝影鏡頭4，其中相同的或相對應(yīng)的元件使用與圖24中相同的標號，所以以下的描述僅涉及對解釋本實施例關(guān)鍵的元件。
攝影鏡頭4的旋轉(zhuǎn)凸輪筒147提供有兩個用來導(dǎo)向前后透鏡組4a和4b的凸輪從動銷44a和45a的凸輪槽154和155。凸輪槽154和155的形狀是這樣的它可使攝影鏡頭4的變焦率線性地增加到最大值，然后在旋轉(zhuǎn)凸輪筒147順時針從廣角端轉(zhuǎn)至遠攝端時上下變化。同樣在本實施例中，攝影鏡頭4被設(shè)定為分步變焦。
用來確定到達每個變焦位置的偽變焦率的接觸模板152位于沿其圓周或旋轉(zhuǎn)的方向的一個旋轉(zhuǎn)凸輪筒147的外表面上。偽變焦率確定接觸模板152由刷式元件152A刷過，參見圖35。因此，根據(jù)代表攝影鏡頭4的變焦位置的旋轉(zhuǎn)凸輪筒147的旋轉(zhuǎn)位置檢測到不同的信號模式。按照該信號模式，把偽變焦率數(shù)據(jù)確定到每幅畫面上。
在攝影鏡頭4的實焦距第一次達到最大值之前，設(shè)定為1.0的偽變焦率，即，沒有使用偽變焦功能。一旦實焦距達到最大值，如果旋轉(zhuǎn)凸輪筒147繼續(xù)向遠攝邊旋轉(zhuǎn)，偽變焦率被設(shè)定在每一變焦位置以使偽變焦率以近似線性的方式增加。
表4表示實際變焦率Za和偽變焦率Zb與虛變焦率(=Za×Zb)之間的相互關(guān)系，這里數(shù)值近似至一位小數(shù)。圖36以曲線圖的方式表示這種關(guān)系。
表4<
取景器光學(xué)系統(tǒng)6包括一變焦取景器124和一轉(zhuǎn)換鏡頭126。根據(jù)本發(fā)明，當攝影鏡頭4有最大變焦率2.0時，變焦取景器124有最大變焦率2.5而轉(zhuǎn)換鏡頭126有1.6的放大倍數(shù)。變焦取景器124的旋轉(zhuǎn)凸輪筒138提供有兩個用于第一和第二可移動鏡頭130和132的凸輪槽160和162，其形狀是這樣形成的變焦取景器124的變焦率按圖37所示的方式上下變化。特別是，取景器變焦率Zf線性增加直到達到2.4，并且如果旋轉(zhuǎn)凸輪筒138繼續(xù)順時針向遠攝端旋轉(zhuǎn)，則取景器的變焦率Zf降低到1.7并且隨后分步增加到最大值2.5。
用來切換轉(zhuǎn)換鏡頭126的位置的接觸模板168根據(jù)旋轉(zhuǎn)凸輪筒138的轉(zhuǎn)動位置位于沿其圓周或旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)凸輪筒138的外表面上。接觸模板168由刷式元件168A刷過，見圖35。通過刷式元件168A，在旋轉(zhuǎn)凸輪筒138順時針旋轉(zhuǎn)期間取景器變焦率從2.4變到1.7時，從接觸模板168中產(chǎn)生第一切換信號。
響應(yīng)第一切換信號，轉(zhuǎn)換鏡頭126插入到變焦取景器124的光軸中。在本實施例中由于轉(zhuǎn)換鏡頭126的放大倍數(shù)是1.6，取景器光學(xué)系統(tǒng)6的總變焦率變?yōu)?.72(1.7×1.6)。反之，在旋轉(zhuǎn)凸輪筒138逆時針旋轉(zhuǎn)期間取景器變焦率Zf從1.6變?yōu)?.4時，從接觸模板168中檢測到第二切換信號，且轉(zhuǎn)換焦距鏡頭126響應(yīng)該第二切換信號從變焦取景器124的光軸縮回。表5表示變焦取景器124和轉(zhuǎn)換鏡頭126的變焦率的關(guān)系，其中的數(shù)值近似至一位小數(shù)。
表5
旋轉(zhuǎn)凸輪筒138的旋轉(zhuǎn)位置和凸輪槽160和162的形狀是這樣決定的取景器光學(xué)系統(tǒng)6的總變焦率和攝影鏡頭4的虛變焦率一致變化。
圖35表示圖34所示的帶有攝影鏡頭4和取景器光學(xué)系統(tǒng)6的變焦相機的線路圖。控制器31根據(jù)存儲在只讀存儲器35中的序列程序控制整個相機的操作。只讀存儲器35存有控制相機所需要的各種數(shù)據(jù)。隨機存取存儲器36作為暫時存儲操作過程中得到的數(shù)據(jù)的工作存貯器?？刂破?1通過在圖中沒有畫出的電機驅(qū)動器控制對鏡頭電機110的驅(qū)動。
控制器31還通過電機驅(qū)動器192控制驅(qū)動膠片卷片電機195。在膠片裝載的第一階段通過動力傳輸機構(gòu)196把卷片電機195的轉(zhuǎn)動動力傳輸?shù)桨岛型鈿?1的卷軸21，這樣卷軸21以倒片方向轉(zhuǎn)動從而將膠片23卷出暗盒外殼21。一旦膠片23的引出端纏繞到收片盤194上，只要轉(zhuǎn)動收片盤194就能將膠片23卷到收片盤194上。
當膠片23送片時，片孔傳感器198檢測到膠片23上成對形成的以指示每幅畫面記錄部分23R的頭和尾的片孔181a和181b。片孔傳感器198每次檢測片孔181a和181b所產(chǎn)生的檢測信號由脈沖發(fā)生器200形成為脈沖信號。控制器31記錄脈沖數(shù)，且在要曝光的畫面記錄部分23R位于曝光片窗口之后的時候，停止向前卷膠片23。
磁頭202是為了從磁記錄軌道23M上讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù)。磁頭202是由控制器31在每次曝光后膠片23向前移動一個畫面時通過數(shù)據(jù)讀/寫電路203驅(qū)動的。根據(jù)本實施例，根據(jù)來自刷式元件152A的信號通過偽變焦率設(shè)定信號電路204產(chǎn)生偽變焦率數(shù)據(jù)，與其它拍攝數(shù)據(jù)例如曝光數(shù)據(jù)，閃光數(shù)據(jù)，光源數(shù)據(jù)，拍攝日期等一同被寫入磁記錄軌道23M上。
旋轉(zhuǎn)編碼器206是用來檢測膠片23的送片速度的。旋轉(zhuǎn)編碼器206包括一個隨卷進的膠片23轉(zhuǎn)動的編碼盤206a和一光電中斷器206b。來自光電中斷器206b的光電信號通過脈沖發(fā)生器207被形成為編碼脈沖信號。因為編碼脈沖信號的頻率代表膠片23送片的速度，控制器31使磁頭的讀寫數(shù)據(jù)操作與膠片送片速度同步。
通過刷式元件168A從接觸模板168所檢測到的切換信號也被送給控制器31，所以控制器31通過轉(zhuǎn)換切換機構(gòu)208來切換轉(zhuǎn)換鏡頭126的位置。也可以由刷式元件168A所直接施加的轉(zhuǎn)換信號來操縱轉(zhuǎn)換切換機構(gòu)208，如圖35的虛線所示。
盡管在本實施例中偽變焦率的數(shù)據(jù)被寫到膠片23的磁記錄軌道23M上，也能以對應(yīng)于圖2所示的實施例所描述的同樣方式將偽變焦率數(shù)據(jù)寫到IC存貯器上。即，在上述任何一個實施例中都可將偽變焦率數(shù)據(jù)寫到IC存貯器24中和/或磁記錄軌道23M上。
可以與變焦率設(shè)定接觸模板152一樣在攝影鏡頭4的旋轉(zhuǎn)凸輪筒147的外表面上提供轉(zhuǎn)換切換接觸模板168，如圖38所示。也可在變焦取景器124的旋轉(zhuǎn)凸輪筒138的外表面上同時提供轉(zhuǎn)換切換接觸模板168和偽變焦率設(shè)定接觸模板152，如圖39所示。
雖然在以上實施例中變焦取景器124和攝影鏡頭4的旋轉(zhuǎn)凸輪筒138和147是由一個鏡頭電機110驅(qū)動的，但旋轉(zhuǎn)凸輪筒138和147也可以如圖39所示由單獨的電機120和110來驅(qū)動。這種情況下，旋轉(zhuǎn)凸輪筒138和147彼此同時既可以朝同一方向旋轉(zhuǎn)也可以朝相反的方向旋轉(zhuǎn)。因此，即使為了按如圖36所示的方式控制攝影鏡頭4的偽變焦率，攝影鏡頭4的旋轉(zhuǎn)凸輪筒147也可在旋轉(zhuǎn)凸輪筒147以一個方向旋轉(zhuǎn)時具有引起前后透鏡組4a和4b沿一個方向移動的凸輪槽172和174。即，在轉(zhuǎn)換鏡頭126插入到變焦取景器124的光軸以后，當降低攝影鏡頭4的實際變焦率時，帶有凸輪槽172和174的旋轉(zhuǎn)凸輪筒147在圖39中以逆時針方向旋轉(zhuǎn)。另一方面，變焦取景器124的旋轉(zhuǎn)凸輪筒138的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)量根據(jù)變焦操作的方向和變焦量而定。
為了根據(jù)變焦取景器124的旋轉(zhuǎn)凸輪筒138的旋轉(zhuǎn)位置來切換旋轉(zhuǎn)凸輪筒147的旋轉(zhuǎn)方向，在旋轉(zhuǎn)凸輪筒138的外表面上設(shè)有一個變焦方向指示接觸模板176。根據(jù)一個未畫出的刷式元件從變焦方向指示接觸模板176中所檢測的信號，攝影鏡頭4的變焦電機110結(jié)合偽變焦功能被向前或向后驅(qū)動以獲得一個近似線性的虛變焦率曲線。
在變焦相機中可使用包含一個變焦取景器和至少一個轉(zhuǎn)換鏡頭的取景器光學(xué)系統(tǒng)，這里在攝影鏡頭的實際變焦率達到其最大值以前在變焦范圍內(nèi)就使用了偽變焦功能，如圖40的示例所示。表6表示圖40所示的實際變焦率Za、偽變焦率Zb和虛變焦率Za×Zb之間的關(guān)系。假設(shè)變焦取景器有2.5的最大變焦率，且使用了放大倍數(shù)為1.6的單個轉(zhuǎn)換鏡頭，則將取景器光學(xué)系統(tǒng)的總變焦率按圖41所示的方式調(diào)整為攝影鏡頭的虛變焦率。表7顯示了變焦取景器的變焦率Zf、和取景器光學(xué)系統(tǒng)的總變焦率Zf×M的關(guān)系。在表6和表7中，其數(shù)值近似至一位小數(shù)。
表6
表7
可用與攝影鏡頭一樣的變焦率對變焦取景器變焦，在變焦取景器的光軸內(nèi)插入一個或多于一個的轉(zhuǎn)換鏡頭，這樣所插入的轉(zhuǎn)換鏡頭的總的放大倍數(shù)與設(shè)定到攝影鏡頭的偽變焦率一致。也可由一個固定焦距鏡頭和多個焦距鏡頭構(gòu)成取景器光學(xué)系統(tǒng)，并根據(jù)虛變焦率在固定焦距鏡頭的光軸上插入轉(zhuǎn)換鏡頭以改變?nèi)【捌鞴鈱W(xué)系統(tǒng)總的放大倍數(shù)。
圖42表示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的變焦相機2。本實施例的變焦相機2的基本構(gòu)造等同于圖1所示的結(jié)構(gòu)。在圖42中，用同一標號表示與以上實施例中相對應(yīng)的元件，所以下面的描述僅涉及對解釋本實施例關(guān)鍵的元件。
圖42的相機不僅有偽變焦功能，而且還有印片格式設(shè)定功能。為了從以下三種選擇即高視角尺寸、全景尺寸和普通尺寸中選擇一種印片格式，在相機2的頂部有一切換桿226。通過在標明分別代表高視角尺寸、全景尺寸和普通尺寸的“H”、“P”和“C”的三個位置間切換轉(zhuǎn)換桿226，從印片格式選擇電路226a中產(chǎn)生相應(yīng)的印片格式選擇信號，如圖43所示，且將以上三種印片格式中的一種設(shè)定到了每幅畫面上。在本領(lǐng)域眾所周知，高視角尺寸有大約1.8的縱橫比，全景尺寸有大約3.0的縱橫比而普通尺寸有大約1.4的縱橫比即實質(zhì)上為普通135膠片的全尺寸畫面的縱橫比。
為了把視場調(diào)整到所選擇的印片格式，在取景器光學(xué)系統(tǒng)6中有一個LCD板224。在本實施例中，相機2裝有IX240型膠片盒14，且每幅畫面在膠片23上以高視角尺寸拍攝。因此，視場具有一個沒有任何限制的高視覺尺寸縱橫比。當選擇全景尺寸印片格式時，根據(jù)全景尺寸的縱橫比由CPU230通過一個LCD驅(qū)動器225來驅(qū)動LCD板224以限制視場的垂直方向的長度。當選擇普通尺寸的印片格式時，根據(jù)普通尺寸的縱橫比驅(qū)動LCD板224來限制視場水平方向的長度。
取景器光學(xué)系統(tǒng)6包含一實象型變焦取景器，其中由物鏡部件在波羅(PORRO)棱鏡的最初入射表面上形成拍攝目標的像，且通過波羅(PORRO)棱鏡和目鏡觀察到的像是正像。物鏡部件有一個在CPU230控制下由取景器電機28通過一取景器變焦機構(gòu)25驅(qū)動的變焦鏡頭。
攝影鏡頭4是一個有兩個透鏡組的變焦鏡頭，這里兩透鏡組都通過鏡頭變焦機構(gòu)25由變焦電機29驅(qū)動來進行變焦，而只有后透鏡組通過聚焦機構(gòu)27由聚焦電機30移動來聚焦。在本實施例中，快門部件40用作鏡間快門。
取景器電機驅(qū)動電路32和一變焦電機驅(qū)動電路33包含有旋轉(zhuǎn)編碼器來對應(yīng)地檢測取景器電機28和變焦電機29的旋轉(zhuǎn)位置。電機28和29的旋轉(zhuǎn)位置反饋回CPU230，以便CPU230可在監(jiān)視它們的同時控制取景器光學(xué)系統(tǒng)和攝影鏡頭的變焦位置。還可以為了檢測取景器光學(xué)系統(tǒng)6和攝影鏡頭4的變焦位置，選擇性地檢測取景器變焦機構(gòu)25和鏡頭變焦機構(gòu)26的旋轉(zhuǎn)位置或軸線位置。
例如，攝影鏡頭4的焦距可以從24mm變到48mm。即，攝影鏡頭4的最大變焦率為2.0，而偽變焦率從四個選項1.2,1.4,1.7和2.0中選擇，再加上在實際變焦率上沒有偽變焦效果的偽變焦率1.0。取景器光學(xué)系統(tǒng)6的取景器變焦位置或取景器變焦率根據(jù)變焦桿5進行的變焦方向和變焦量來控制，這樣取景器變焦率與通過攝影鏡頭4的實際變焦率乘以偽變焦率而得到的相機2的虛變焦率相一致。因此，取景器光學(xué)系統(tǒng)6設(shè)計為具有4.0的最大變焦率。
在本領(lǐng)域眾所周知，當設(shè)定全景照片尺寸格式時，有3.0的縱橫比的照片區(qū)域通過遮蓋原畫面的上下部分來限定，且用全景尺寸印片時其短邊長度等于高視角尺寸或普通尺寸照片的長度，但其長邊的尺寸是其短邊尺寸的三倍。為此目的，標準放大倍數(shù)的1.7倍的放大倍數(shù)用來印制全景尺寸照片。如上所述，標準印片放大倍數(shù)用來把高視角尺寸的畫面的整個區(qū)域印制成的高視角尺寸照片。因此，偽變焦率最好為1.7，因為1.7倍的標準照片放大倍數(shù)的照片放大倍數(shù)可以用來制作全景尺寸照片和偽變焦率為1.7的偽變焦照片。
根據(jù)本實施例，攝影鏡頭4的變焦位置和偽變焦率不僅根據(jù)由變焦桿5進行操作的變焦方向和變焦量所決定的取景器變焦位置加以確定，還根據(jù)其它的拍攝條件確定。拍攝條件包括拍攝目標的亮度和距離，和由操作閃光模式按鈕227所選擇的閃光模式，及由切換桿226選擇的印片格式。在本例中，相機2有三個閃光模式當目標亮度低于預(yù)定值時閃光燈裝置236起動的自動閃光模式、閃光燈裝置236在每一次曝光時起動的閃光啟動模式和閃光燈裝置不起作用的不閃光模式。
為此目的，采用一變焦數(shù)據(jù)存貯器260存儲如表8所示的查詢表，這里取景器光學(xué)系統(tǒng)6確定為以0.2的變焦率增量分16步從1.0到4.0進行變焦，且實際變焦率和偽變焦率的多種組合分配給從1.2到3.4變焦率范圍內(nèi)的取景器變焦位置。
表8
<p>由于取景器變焦率被設(shè)定為等于實際變焦率和偽變焦率的乘積，取景器光學(xué)系統(tǒng)6的視場總是對應(yīng)于包括在印片區(qū)域內(nèi)的攝影視界。盡管包含在印片區(qū)域內(nèi)的攝影視界不管實際變焦率和偽變焦率的變化在同一取景器變焦率是不變的，但是在較低的偽變焦率下仍可得到較高的照片質(zhì)量。另一方面，為了防止由于相機的晃動而造成的影象模糊，由于在低的實際變焦率的情況下快門的速度可能較高所以優(yōu)先選用低的實際變焦率。因為當實際變焦率較低時景深較大，所以在考慮調(diào)焦時也優(yōu)先選用低的實際變焦率。
現(xiàn)在參考圖44到46的流程描述如圖42和43所示結(jié)構(gòu)的相機2的操作。
CPU230根據(jù)存儲在只讀存儲器35中的程序順序控制相機2的整個部件。當變焦桿5被操作到遠攝端或廣角端時，取景器光學(xué)系統(tǒng)6在變焦率為1.0到4.0的整個變焦范圍內(nèi)以近似線性的方式上下變焦。與取景器光學(xué)系統(tǒng)6的變焦一道，從取景器電機驅(qū)動電路32反饋回取景器變焦率數(shù)據(jù)，并且在隨機存取存儲器36中的預(yù)定位置加以更新。當快門按鈕11按下一半時，釋放信號發(fā)生器238發(fā)送第一釋放信號到CPU230。根據(jù)該第一釋放信號，CPU230驅(qū)動測距儀241通過光投射窗口8和光接收窗口9來測量目標距離，并讀出通過光電傳感器7測得的目標亮度。測得的目標亮度和距離存儲在隨機存取存儲器36中。如果攝影者停止按快門按鈕11，存儲的目標亮度和距離的數(shù)值被清除，程序返回到等待第一釋放信號的階段。
當完全按下快門按鈕11時，釋放信號發(fā)生器238發(fā)出第二釋放信號到CPU230。根據(jù)該第二釋放信號，CPU230開始進行如圖45所示的拍攝過程。在此拍攝過程中，CPU230從隨機存取存儲器36中讀出取景器變焦率和目標亮度和距離，檢查現(xiàn)在的閃光模式。然后，CPU230參考存儲在變焦數(shù)據(jù)存貯器260中的等同于表8的查詢表來決定實際變焦率和偽變焦率。
例如，在取景器變焦率是2.2時，有四種實際變焦率和偽變焦率的組合。除非選擇了全景尺寸印片格式，CPU根據(jù)現(xiàn)在的閃光模式和目標亮度和距離從這些選擇中選擇最佳的組合。所選擇的實際變焦率和偽變焦率被寫到隨機存取存儲器36中指定位置。在以這種方式確定攝影鏡頭4的實際變焦率后，CPU230借助只讀存儲器35從攝影鏡頭4的f數(shù)和變焦率關(guān)系的表中以所選擇的變焦率讀出該攝影鏡頭4的f數(shù)。
f數(shù)和目標亮度送到曝光量計算器242，在這里根據(jù)目標亮度計算出最佳的快門速度，同時考慮f數(shù)、膠片23的膠片速度和閃光燈裝置236是否被啟動。
同時，變焦電機29按選擇的變焦率驅(qū)動攝影鏡頭4進行變焦，且按目標的距離驅(qū)動聚焦電機30將攝影鏡頭4對焦。然后，根據(jù)曝光量計算器242所決定的快門速度通過快門驅(qū)動器244驅(qū)動快門部件40。
當以這種方式完成曝光后，CPU230訪問隨機存取存儲器36并檢查在預(yù)定的位置是否有偽變焦率的數(shù)據(jù)。應(yīng)當指出，1.0的偽變焦率并不認為是偽變焦率數(shù)據(jù)。CPU230把偽變焦率數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粩?shù)據(jù)讀/寫裝置37，從而偽變焦率的數(shù)據(jù)被寫到膠片盒14的IC存貯器24上。
同時，CPU230結(jié)合片孔傳感器198檢測到的片孔驅(qū)動送片機構(gòu)252將膠片23向前推進一幅畫面。例如，送片機構(gòu)252包括膠片卷片電機、收片盤和象圖35中所示的動力傳輸機構(gòu)。當膠片卷進一幅畫面時，CPU230通過磁頭驅(qū)動器256驅(qū)動磁頭202在膠片23背面的透明磁記錄層上記錄所拍攝畫面的拍攝數(shù)據(jù)。
當全部曝光后，膠片23被卷回到暗盒外殼21內(nèi)。含有膠片23的暗盒外殼21從相機2上取出并進行照片洗印加工。洗印完照片后，已顯影的膠片23被卷到同一暗盒外殼21內(nèi)。
實際變焦率根據(jù)如圖46所示的實際變焦率選擇程序確定，這可以根據(jù)相機的特征進行改進。在這一程序中，用兩個參考值BS和BH將光電傳感器7所測得的目標亮度B進行分類，如圖47A所示。目標亮度BS是一極限值，在此值以下閃光燈裝置236處在自動閃光的模式，而目標亮度BH是一個在此值上不用任何輔助照明就能夠進行充分曝光的拍攝的值。如圖47B所示，通過測距儀241測得的目標的距離L根據(jù)兩個值LS和LD進行分類。目標距離LS是閃光燈能達到的范圍的上限，在此范圍內(nèi)閃光能達到足夠的強度，而目標距離LD表示一邊界值，在此邊界外主要目標例如要拍攝的人可能在廣角位置太小。例如，目標距離LD為7m到8m。
當目標亮度B低于值BS且閃光燈裝置236準備起動時，比較目標距離L和值LS。如果L＜LS，閃光拍攝會很好地完成。因此，為了優(yōu)先保證印片質(zhì)量，選擇實際變焦率的優(yōu)先模式，這時偽變焦率設(shè)定得盡可能低。即，對所選擇的取景器變焦率首先從給出的那些選項中選出與最小偽變焦率結(jié)合的最大實際變焦率。例如，當取景器變焦率為2.2時，把實際變焦率1.83和偽變焦率1.2的組合作為第一選擇。
但是，在本領(lǐng)域眾所周知，攝影鏡頭4的f數(shù)隨著攝影鏡頭4的實際變焦率的增加而增加，且快門速度S隨f數(shù)的增加而減小，如圖48所示。因此，如果第一選擇的實際變焦率處的f數(shù)太大且快門速度S會很低使得相機的晃動影響拍攝，則實際變焦率在同一取景器變焦率的選擇范圍內(nèi)向下調(diào)一步。相應(yīng)地，偽變焦率向較高值調(diào)一步。例如，1/30秒可能是一極限快門速度Sv，低于該值時，相機的晃動會影響拍攝。
在目標距離L大于值LS，且閃光燈裝置236準備起動的情況下，閃光燈不能充分地照亮目標。在這種情況下如果選擇一個大的實際變焦率，f數(shù)太大以致不能獲得合適的曝光量，因為攝影鏡頭4的透光量會隨f數(shù)的增加而降低。因為這個原因，當目標距離L大于值LS時，選擇偽變焦率優(yōu)先模式，這時選擇較小的實際變焦率和最大偽變焦率的組合。在這種方式下，通過使用盡可能大的攝影鏡頭4透光量來補償閃光的不足。
當目標亮度B低于值BS雖然選擇的是不閃光模式時，比較目標距離L和值LD。如果L不比LD的值小，則在實際變焦率優(yōu)先模式中選擇實際變焦率。這是因為對于超出LD的距離范圍的目標在任何情況下閃光燈都不會起作用的，因此不管閃光燈裝置是否起動，如果目標亮度B低于值BS，則曝光量將低于合適的值。因此，為了減小印片質(zhì)量的變壞，最好使用最小的可能的偽變焦率，和利用最大的可能的實際變焦率盡可能大地拍攝主要目標。反之，如果目標距離L小于值LD，則在偽變焦率優(yōu)先模式下選擇實際變焦率。這是因為在比距離LD近的目標范圍內(nèi)即使在較小的實際變焦率的情況下被拍攝的主要目標也足夠大，所以較小的實際變焦率最好是盡可能多地減小f數(shù)和補償?shù)土炼鹊哪繕恕?br> 當目標亮度B大于BS值并且閃光燈裝置不準備起動時，比較目標的距離L和值LD。如果目標的距離L不小于LD，為了較好的印片質(zhì)量選擇實際變焦率優(yōu)先模式。如果目標距離L小于值LD，比較目標亮度B和值BH。如果目標亮度B大于BH值，說明目標亮度B足夠高，所以在實際變焦率優(yōu)先模式中選擇實際變焦率。如果目標亮度B低于BH值，則快門速度S將相對較低，且光闌尺寸將相對較大，即使快門速度S不低于相機晃動的極限值Sv。在這種情況下，通常最好在偽變焦優(yōu)先模式選擇實際變焦率，因為可能增大攝影鏡頭4的景深。
當在目標亮度B大于BS值起動閃光燈裝置126時，例如當主要目標是逆光而選擇閃光啟動模式時，比較目標的距離L和值LS。在上述同樣的背景下，L＜LS時，在實際變焦率優(yōu)先模式下確定實際變焦率，或L≥LS時，在偽變焦率優(yōu)先模式下確定實際變焦率。
在通過切換桿226選擇全景尺寸印片格式時，不使用如圖46所示的實際變焦率選擇程序。在這種情況下，不使用偽變焦功能，并且從每一取景器變焦率的預(yù)定選擇中選擇實際變焦率和1.0的偽變焦率的組合。即，取景器光學(xué)系統(tǒng)6禁止在超過攝影鏡頭4的最大變焦率后增加焦距，如在本例中最大變焦率為2.0。由于需要用標準放大倍數(shù)的1.7倍的較大照片放大倍數(shù)來拍攝全景尺寸照片，如果為全景照片畫面指定一大于1.0的偽變焦率，則照片放大倍數(shù)大得不能保證相應(yīng)的照片質(zhì)量。為此原因，當選擇了全景尺寸印片格式后，禁止使用偽變焦功能。
在到目前為止的描述中，因為每一個取景器變焦率都設(shè)有多種的實際變焦率和偽變焦率的組合，且根據(jù)拍攝的條件自動選擇這些組合中的最佳一種，所以改善了照片質(zhì)量和曝光條件并且防止了由于相機晃動而造成的模糊，同時合理利用了偽變焦功能和閃光燈裝置。
在以上的實施例中，偽變焦率優(yōu)先模式確定為從預(yù)先的選擇中選擇最小實際變焦率和最大偽變焦率的組合。但是，在快門速度S保持大于相機晃動的極限值Sv的范圍內(nèi)，可在偽變焦率優(yōu)先模式中使實際變焦率向較大值逐步選取。
盡管如圖45所示的拍攝程序是從完全按下快門按鈕11時開始的，但也可以從快門按鈕按下一半時起動拍攝程序，并在快門按鈕11被完全按下之前將攝影鏡頭4移到由取景器變焦率、目標亮度和距離所決定的變焦位置處。在這種情況下，聚焦和快門釋放影響了快門按鈕11的完全按下。
同樣在本實施例中，取景器光學(xué)系統(tǒng)6可由如圖23所示的電子取景器取代，或者可由磁頭202把偽變焦率數(shù)據(jù)寫到磁記錄層上。
盡管偽變焦率數(shù)據(jù)在每次曝光時被寫入，但是也可以在一個膠片的拍攝結(jié)束時將所有畫面的偽變焦率數(shù)據(jù)寫入。
在以上的所有實施例中，可能的偽變焦率的數(shù)量和變化可適當?shù)丶右愿淖?。本發(fā)明不僅應(yīng)用于使用IX240型膠片盒的IX240型相機，也可以應(yīng)用于其它類型的相機。例如，當用于布朗尼(Brownie)相機時，可以采用小于1.0的照片放大倍數(shù)。
可以用不分段地改變攝影鏡頭4的焦距來取代攝影鏡頭4分段變焦。在這種情況下，優(yōu)先地把攝影鏡頭的變焦位置劃分為幾個范圍，并把包含1.0的偽變焦率分配到每一變焦范圍。
取景器光學(xué)系統(tǒng)6和攝影鏡頭4的鏡頭結(jié)構(gòu)和最大變焦率并不限于以上的實施例。當然，變焦相機的外表和結(jié)構(gòu)不限于圖示的實施例。
因此，本發(fā)明并不限于以上的實施例，相反本領(lǐng)域技術(shù)人員可進行各種改變而不超出附加的權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有偽變焦功能的變焦相機，用于對一幅畫面設(shè)定一個偽變焦率，并通過改變該畫面的印片區(qū)域和照片放大倍數(shù)來獲得一幅照片，該照片看起來象是以一個等于偽變焦率和拍攝該畫面攝影鏡頭實焦距的乘積的虛焦距拍攝的，該變焦相機包括一按照手動變焦操作元件的操作方向和操作量決定虛焦距的虛焦距確定裝置，所述虛焦距在所述攝影鏡頭的最小焦距到由所述攝影鏡頭最大焦距乘以最大偽變焦率而得到的數(shù)值之間變化；一用來根據(jù)所述虛焦距控制取景器的取景器控制裝置，以顯示包含在以所述虛焦距拍攝的照片中的攝影視界；一根據(jù)虛焦距與實焦距和偽變焦率之間的預(yù)定關(guān)系按照所述虛焦距改變所述攝影鏡頭實焦距的鏡頭變焦裝置；一根據(jù)以所述虛焦距拍攝畫面時的預(yù)定關(guān)系按照所述虛焦距來決定偽變焦率的偽變焦率確定裝置；和一用來記錄與所述拍攝畫面相聯(lián)系的所述偽變焦率的偽變焦率記錄裝置。
2.一種如權(quán)利要求1所述的變焦相機，其特征在于所述鏡頭變焦裝置改變所述攝影鏡頭的實焦距以等于所述虛焦距，且所述偽變焦率確定裝置在所述虛焦距處于所述攝影鏡頭最大焦距以內(nèi)的范圍時將偽變焦率設(shè)為1.0，而在所述的虛焦距超出所述攝影鏡頭最大焦距的范圍時，所述鏡頭變焦裝置將所述攝影鏡頭的實焦距保持在最大值，且偽變焦率根據(jù)所述手動變焦操作元件的操作方向和操作量成比例地增加或減小。
3.一種如權(quán)利要求2所述的變焦相機，其特征在于所述鏡頭變焦裝置包括一帶凸輪槽的凸輪筒和一個根據(jù)所述手動變焦操作元件的操作方向和操作量轉(zhuǎn)動所述凸輪筒的裝置，所述凸輪槽具有隨所述凸輪筒的轉(zhuǎn)動改變所述攝影鏡頭實焦距的第一段，和在所述凸輪筒的圓周方向延伸的將所述攝影鏡頭實焦距保持在最大值的第二段。
4.一種如權(quán)利要求1所述的變焦相機，其特征在于所述鏡頭變焦裝置改變所述攝影鏡頭的實焦距以等于所述虛焦距，且所述偽變焦率確定裝置在所述虛焦距處于所述攝影鏡頭最大焦距以內(nèi)的范圍時將偽變焦率設(shè)為1.0，而在所述的虛焦距超出所述攝影鏡頭最大焦距的范圍時，所述鏡頭變焦裝置在最大值和至少一個預(yù)定的較小值之間上下改變實焦距，并且確定偽變焦率以便根據(jù)所述手動變焦操作元件的操作方向和操作量成比例地增加或減小虛焦距。
5.一種如權(quán)利要求4所述的變焦相機，其特征在于所述鏡頭變焦裝置根據(jù)所述手動變焦操作元件的操作方向和操作量轉(zhuǎn)動所述攝影鏡頭的一個凸輪筒，所述凸輪筒具有隨所述凸輪筒的轉(zhuǎn)動改變實焦距的第一凸輪段，和沿所述凸輪筒的軸向方向向回卷片和向前卷片以便在最大值和至少一個預(yù)定的較小值之間隨所述凸輪筒的轉(zhuǎn)動上下改變所述攝影鏡頭的實焦距的第二凸輪段。
6.一種如權(quán)利要求1所述的變焦相機，其特征在于所述鏡頭變焦裝置在整個虛焦距范圍內(nèi)沿與所述虛焦距相同的方向增加或減小所述攝影鏡頭的實焦距，且在所述虛焦距達到所述攝影鏡頭的最大焦距之前采用大于1.0的偽變焦率。
7.一種如權(quán)利要求1至6中任一所述的變焦相機，其特征在于所述鏡頭變焦裝置分段改變實焦距且所述偽變焦率確定裝置從預(yù)定選項中選擇偽變焦率。
8.一種如權(quán)利要求1所述的變焦相機，其特征在于所述取景器構(gòu)成一個具有與虛焦距范圍相對應(yīng)的焦距范圍的光學(xué)變焦取景器，且所述取景器控制裝置根據(jù)所述虛焦距改變所述光學(xué)變焦取景器的焦距。
9.一種如權(quán)利要求8所述的變焦相機，其特征在于所述偽變焦率確定裝置檢測所述變焦取景器的變焦位置以根據(jù)所述變焦取景器的變焦位置確定所述偽變焦率。
10.一種如權(quán)利要求1所述的變焦相機，其特征在于所述取景器包括一個具有與所述攝影鏡頭焦距范圍相對應(yīng)的焦距范圍的光學(xué)變焦取景器，和一個視場限定裝置，且所述取景器控制裝置根據(jù)由所述鏡頭變焦裝置改變的所述實焦距改變所述光學(xué)變焦取景器的焦距，并隨由所述偽變焦率確定裝置確定的所述偽變焦率的增加驅(qū)動視場限定裝置以限定視場。
11.一種如權(quán)利要求1所述的變焦相機，其特征在于所述取景器包括一個光學(xué)變焦取景器，和至少一個用于改變所述取景器總焦距的可移入和移出所述光學(xué)變焦取景器光軸的轉(zhuǎn)換鏡頭，且在控制所述光學(xué)變焦取景器焦距的同時所述取景器控制裝置使所述轉(zhuǎn)換鏡頭移入和移出光軸，從而根據(jù)所述虛焦距改變所述取景器的總焦距。
12.一種如權(quán)利要求11所述的變焦相機，其特征在于所述變焦取景器的焦距根據(jù)沒插入所述轉(zhuǎn)換鏡頭時的所述虛焦距改變，直到所述變焦取景器到達其最大焦距，之后根據(jù)所述虛焦距控制所述轉(zhuǎn)換鏡頭和所述變焦取景器的焦距以改變所述取景器的總焦距。
13.一種如權(quán)利要求11所述的變焦相機，其特征在于所述變焦取景器有與所述攝影鏡頭的焦距范圍相對應(yīng)的焦距范圍，且所述取景器控制裝置根據(jù)所述攝影鏡頭的實焦距改變所述變焦取景器的焦距，當所述虛焦距超過所述攝影鏡頭的最大焦距時，所述取景器控制裝置順序地把一個或多個轉(zhuǎn)換鏡頭插入光軸，且其中所述偽變焦率確定裝置檢測所述一個或多個轉(zhuǎn)換鏡頭的插入，以根據(jù)光軸中的所述一個轉(zhuǎn)換鏡頭的放大倍數(shù)或所述多個轉(zhuǎn)換鏡頭的總放大倍數(shù)確定所述偽變焦率。
14.一種如權(quán)利要求13所述的變焦相機，其特征在于所述取景器控制裝置根據(jù)所述手動變焦操作元件的操作方向和操作量轉(zhuǎn)動所述變焦取景器的一個取景器凸輪筒，且所述取景器凸輪筒具有隨所述取景器凸輪筒的轉(zhuǎn)動改變所述變焦取景器焦距的第一凸輪段，和沿所述取景器凸輪筒的圓周方向延伸以便在所述虛焦距超過所述攝影鏡頭的最大焦距之后，通過所述取景器凸輪筒的限制轉(zhuǎn)動范圍使所述變焦取景器的焦距保持在其最大值的第二凸輪段。
15.一種如權(quán)利要求14所述的變焦相機，其特征在于通過所述取景器凸輪筒向所述限制轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)動運動，將所述轉(zhuǎn)換鏡頭插入所述變焦取景器的光軸中。
16.一種如權(quán)利要求8至15中任所述的變焦相機，其特征在于采用一個單一電機改變所述取景器的焦距和所述攝影鏡頭的實焦距。
17.一種如權(quán)利要求1所述的變焦相機，其特征在于所述取景器包括一個電子取景器，且所述取景器控制裝置根據(jù)整個虛焦距范圍內(nèi)的所述虛焦距控制所述電子取景器的圖象放大倍數(shù)。
18.一種如權(quán)利要求1所述的變焦相機，其特征在于所述關(guān)系預(yù)先確定為使得把虛焦距的整個范圍分為許多段，且至少一些所述虛焦距段都設(shè)定有實際變焦率和偽變焦率的多對選擇，且所述偽變焦率確定裝置根據(jù)所述虛焦距和每次拍攝的攝影條件，通過從所述多個選擇中選擇一對來確定所述偽變焦率。
19.一種如權(quán)利要求18所述的變焦相機，其特征在于還包括一個閃光模式選擇裝置、一個自動曝光控制裝置、和一個自動測距裝置，其中所述攝影條件包括目標亮度、目標距離和所選定的閃光模式。
20.一種如權(quán)利要求18所述的變焦相機，其特征在于還包括一個用于在拍攝前對每幅畫面設(shè)定不同縱橫比的印片格式的裝置，且所述攝影條件包括所述印片格式。
21.一種控制帶有為畫面設(shè)定偽變焦率的偽變焦功能的變焦相機的方法，通過改變該畫面的印片區(qū)域和照片放大倍數(shù)來獲得一幅象是以一個等于偽變焦率和拍攝該畫面的攝影鏡頭實焦距的乘積的虛焦距拍攝的照片，該方法包括步驟根據(jù)手動變焦操作確定虛焦距，所述虛焦距的范圍是從所述攝影鏡頭的最小焦距到一個等于所述攝影鏡頭最大焦距和最大偽變焦率的乘積的值；根據(jù)所述虛焦距控制一個取景器，來顯示包含在以所述虛焦距拍攝的照片中的攝影視界；根據(jù)實焦距與虛焦距和偽變焦率之間的預(yù)定關(guān)系按照所述虛焦距改變所述攝影鏡頭的實焦距；當以所述虛焦距拍攝畫面時根據(jù)所述預(yù)定關(guān)系按照所述虛焦距來確定偽變焦率；并且記錄與所述拍攝畫面相關(guān)的所述偽變焦率。
22.一種如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于所述關(guān)系預(yù)先確定為使得在所述虛焦距處于所述攝影鏡頭的最大焦距以內(nèi)的范圍時將所述偽變焦率設(shè)為1.0且將所述攝影鏡頭的實焦距設(shè)定為等于所述虛焦距，而在所述虛焦距超出所述攝影鏡頭最大焦距的范圍時，將所述攝影鏡頭的實焦距保持在最大值，且偽變焦率根據(jù)所述手動變焦操作元件的操作方向和操作量成比例地增加或減小。
23.一種如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于所述關(guān)系預(yù)先確定為使得在所述虛焦距低于所述攝影鏡頭的最大焦距的實際變焦范圍內(nèi)，將所述偽變焦率設(shè)為1.0且將所述攝影鏡頭的實焦距設(shè)定為等于所述虛焦距，而在所述虛焦距超出所述攝影鏡頭的最大焦距的偽變焦范圍內(nèi)，將實焦距在最大值和至少一個預(yù)定的較小值之間上下改變，且偽變焦率根據(jù)所述手動變焦操作元件的操作方向和操作量成比例地增加或減小。
24.一種如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于所述關(guān)系預(yù)先確定為使得所述攝影鏡頭的實焦距等于或小于所述的虛焦距，以及在虛焦距的整個范圍內(nèi)沿與所述虛焦距同樣的方向增加或減小，且在所述虛焦距達到所述攝影鏡頭的最大焦距之前采用大于1.0的偽變焦率。
25.一種如權(quán)利要求21至24中任一所述的方法，其特征在于把虛焦距的整個范圍分為許多段，且根據(jù)所述的預(yù)定關(guān)系對每個虛焦距段設(shè)定一個實焦距和偽變焦率對。
26.一種如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于所述關(guān)系預(yù)先確定為使得把虛焦距的整個范圍分為許多段，且至少一些所述虛焦距段都設(shè)定有實際變焦率和偽變焦率的多對選擇，其中所述方法還包括根據(jù)所述虛焦距和攝影條件選擇所述多對選擇中的最佳的一對。
27.一種如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于所述攝影條件包括目標亮度、目標距離和是否投射閃光中的至少一項。
28.一種如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于所述方法還包括一個在拍攝前對每幅畫面設(shè)定不同縱橫比的印片格式的步驟，且所述攝影條件包括所述印片格式。
全文摘要
一種具有偽變焦功能的變焦相機,用于對畫面設(shè)定偽變焦率,并通過改變該畫面的印片區(qū)域和照片放大倍數(shù)來獲得一幅象是以一個等于偽變焦率和拍攝該畫面攝影鏡頭實焦距的乘積的虛焦距來拍攝的照片。根據(jù)手動變焦操作元件的操作方向和操作量來確定虛焦距。根據(jù)該虛焦距控制取景器以顯示用該虛焦距所拍攝的照片中的攝影視界。按照虛焦距與實焦距和偽變焦率之間的預(yù)定關(guān)系,根據(jù)虛焦距改變攝影鏡頭的實焦距,并根據(jù)拍攝該畫面時所確定的虛焦距來確定偽變焦率。將偽變焦率與所拍攝的畫面一起加以記錄。
文檔編號G02B7/10GK1232985SQ99105520
公開日1999年10月27日 申請日期1999年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月25日
發(fā)明者小松崎博, 西谷泰浩, 巖崎洋一, 大村纮, 稻葉修, 鈴木隆, 小林英雄 申請人:富士攝影膠片株式會社, 富士寫真光機株式會社