專利名稱：寬范圍聚焦照相機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種寬范圍聚焦照相機，可在寬距離范圍內(nèi)拍攝出清晰的物體照片，特別是，涉及一種可在極近程內(nèi)拍攝出清晰物體照片的寬范圍聚焦照相機。
通常，照相機，特別是小型照相機僅能清晰地拍攝出至少在1米遠的物體照片。一些帶有宏大模式的照相機能清晰地拍攝出近至60cm遠的物體照片。然而這些照相機拍攝出的照片常常不令人滿意，這是因為不能對處于中心物體前、后的周圍物體適當聚焦的緣故。特別是對具有三維形狀、深度的物體不能對整個物體滿意地聚焦。此外，除了某種專業(yè)照相機外，不能對極近程例如距離范圍為10-30cm的物體拍攝出清晰的照片。
難以克服這些缺陷的原因是照相機鏡頭必須越過較大距離以便對準這些近程以及無限遠程。已考慮在照相機中裝入能使鏡頭移過如正常照相機中較大距離的鏡頭驅(qū)動機構，但在技術和商業(yè)兩方面還不能實現(xiàn)。此外，這些照相機的鏡頭還不能提供在極近程拍攝三維物體的足夠的景深。對于使用小型照相機的人們來說不需作任何復雜的調(diào)節(jié)還是最基本的。
鑒于已有技術的問題，本發(fā)明的主要目的是提供一種簡單的照相機，能夠?qū)ι踔岭x照相機僅為10-30cm的物體拍攝出清晰的照片，而不會有損照相機覆蓋無限遠的能力。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種簡單的照相機，能夠在近程拍攝照片的同時確保一個迄今還沒有的大景深。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種簡單的照相機，帶有宏大操作模式并適于普通消費者使用。
按照本發(fā)明，上述和其他目的可通過提供一種寬范圍聚焦照相機而得以實現(xiàn)，這種寬范圍聚焦照相機包括移動照相機的鏡頭以選定一個可清晰拍攝景物的距離范圍的鏡頭移動裝置，以改變照相機卷圈開口的卷圈開口改變裝置，對照相物體照明的照明裝置，以及挑選正常操作模式和特宏大操作模式的選擇開關；所述的正常操作模式限定為所述鏡頭相對正常距離范圍內(nèi)景物定位，而所述卷圈開口選定為正常取景，所述特宏大操作模式限定為所述鏡頭相對相鄰于正常距離范圍的近距離范圍內(nèi)景物定位，而所述卷圈開口減小以便與所述的近距離范圍的照明裝置的啟動相適。最好是，選擇開關包括一個單一件或兩個綜合所有必要調(diào)節(jié)的按鈕。按照本發(fā)明的原理，用于特宏大操作模式的卷圈開口一般是預定的。
這樣，按照本發(fā)明，由于使照相機適于近程拍攝的調(diào)節(jié)旋鈕可用單一操作獲得，則對于非專業(yè)人士也能對近程物體拍攝出滿意的照片。特別是，選定特宏大模式時通過減小卷圈開口，能增加景深，無需考慮與周圍物體相稱放置的物體的狀態(tài)，能清晰地拍攝出近程內(nèi)物體照片。從而，可對有深度的三維物體拍攝出滿意的結果。在選定特宏大模式時，通過啟動如頻閃燈光或閃光燈，所要求增加景深的較小卷圈開口區(qū)域可被選定而不會引起膠片任何曝光不足。盡管本發(fā)明打算用于攝影照相機，同樣可用于在聚焦平面有CCD圖象傳感器的數(shù)字照相機。為了使照相機無任何中斷地完全對準遠、近范圍，正常距離范圍和較近距離范圍最好相互重疊。
控制件不僅可手動也可由電機驅(qū)動。在后者情況下，電機可根據(jù)范圍傳感器來的輸出信號驅(qū)動，從而自動地調(diào)節(jié)焦距，當檢出要拍攝的物體在近程內(nèi)時可自動地選擇宏大模式。
卷圈開口區(qū)域可由任何公知機構例如多個光圈控制葉片所定。由于選定特宏大模式時所要求的卷圈開口相當小，卷圈開口可由其上形成有多個卷圈開口及適于選擇移動以將所選定的一個卷圈開口放置在鏡頭的光軸線上的可動板件所定，或者可將多個光圈控制葉片相結合所定，以及一個其上形成一個卷圈開口并適于選擇移動以將卷圈開口放置在鏡頭的光軸線上的可動板件。
為了覆蓋更近范圍，選擇開關還允許選擇超宏大操作模式，該模式的定義為使鏡頭相對與所述特宏大距離范圍相鄰的更近的距離范圍定位，啟動所述照明裝置，而卷圈開口減小以與在所述更近距離范圍處的照明裝置的驅(qū)動相適。此時，卷圈開口也可以是預定的，較近距離范圍和更近距離范圍可相互重疊。
更具體的是，本發(fā)明提供了一種寬范圍聚焦照相機，包括將照相機鏡頭選擇移動至分別適于較遠距離取景和較近距離取景的兩個不同位置的聚焦機構，用于限定至少兩個不同卷圈開口區(qū)域的卷圈開口選擇機構，用于驅(qū)動聚焦機構以將鏡頭移至所限定的兩個位置之一的控制件，以及位于聚焦機構和卷圈開口選擇機構的可移動部件上的配合接合件，以在聚焦機構動作使鏡頭移至適于近程取景位置時將卷圈開口選擇機構移至選擇卷圈開口區(qū)域較小的一個。
由于不會影響現(xiàn)有機構選擇適于正常操作模式的設置，可在機構中裝入使聚焦機構與卷圈開口選擇機構相配合的空動機構，從而卷圈開口選擇機構可在鏡頭位于適于長程取景位置時選擇與選擇卷圈開口區(qū)域件無干擾的卷圈開口區(qū)域較小的一個。
當需要全自動模式選擇或需要電機動力模式選擇時，本發(fā)明可提供一種寬范圍聚焦照相機，包括將照相機鏡頭選擇移動至分別適于相當長距離取景和相當短距離取景的兩個不同位置的聚焦機構，用于限定至少兩個不同卷圈開口區(qū)域的卷圈開口選擇機構，驅(qū)動聚焦機構的第1電機，驅(qū)動卷圈開口選擇機構的第2電機，以及第2電機與第1電機相配合的電路，從而卷圈開口選擇機構可在鏡頭移至適于相當短程取景位置時選擇卷圈開口區(qū)域的較小的一個。
此時，要求有兩個電機，但是使聚焦機構與卷圈開口選擇機構一致的機構可被簡化。此外，照相機還帶有根據(jù)范圍傳感器來的信號驅(qū)動第1電機的自動聚焦機構。
下面，參照


本發(fā)明，其中，圖1示出使用本發(fā)明的小型照相機的主視圖，圖2示出照相機的局部立體圖，圖3示出圖1和圖2所示照相機鏡頭組件的局剖立體圖，圖4-7示出鏡頭組件在不同操作模式下其內(nèi)部結構的示意圖，圖8示出本發(fā)明第2實施例的示意圖，圖9示出隨物體距離變化的焦點行程a的示意圖，圖10示出景深和焦距與物體距離間關系的視圖，圖11示出景深與卷圈開口關系的視圖，
圖12示出可接收的頻閃燈光射程和用于不同卷圈開口以及物體距離的焦距的示意圖，圖13示出以特宏大和超宏大模式選擇鏡頭位置和卷圈開口一例的示意圖，圖14示出類似圖2的第3實施例的視圖，圖15示出第3實施例的功能結構的方框圖。
圖1是采用本發(fā)明的小型照相機的主視圖。鏡頭2放在照相機機體1前部中央，并由裝飾環(huán)3圍繞。用作移動鏡頭的裝置的操作模式選擇桿4與裝飾環(huán)3成一體并徑向地伸出。
操作模式包括用擋板(圖中未示出)蓋住鏡頭的非操作模式(O)，在1.0m或更遠距離拍攝物體照片的正常操作模式(a normal operativemode)(N)，在30cm-1.0m的距離范圍內(nèi)拍攝物體照片的特宏大操作模式(a super macro operative mode)(SM)，和在10cm-30cm的距離范圍內(nèi)拍攝物體照片的超宏大操作模式(an ultra super macro mode)(USM)。通過使用模式選擇桿4，將裝飾環(huán)3轉至其相應的四個角度位置之一就能選擇每一種操作模式。
下面，參照圖2和3說明此照相機的內(nèi)部結構。凸輪鏡筒5與裝飾環(huán)3同軸地緊固到照相機機體1的內(nèi)部。其內(nèi)保持鏡頭2的保持套6以軸向可滑動地模式同軸地安放在凸輪鏡筒5內(nèi)，并成一體地安裝在裝飾環(huán)3上，裝飾環(huán)3具有與之成一體凸出的模式選擇桿4，從而，保持套6與模式選擇桿4一起旋轉。
從保持套6外圓周面整體凸出的凸輪銷6a與設在凸輪鏡筒5外壁上的螺旋凸輪槽5a嚙合。結果，隨著凸輪銷6a與凸輪槽5a接合的保持套6的旋轉，保持套6軸向移動。將凸輪槽5a的螺距設計成隨著桿4從正常操作模式位置轉至超宏大模式位置保持套6加速前移。這是由于使用焦距固定的鏡頭時，隨著物距的減小，焦點的位移逐漸增加的緣故。這樣，通過旋轉桿4，鏡頭2軸向移動，從而根據(jù)物距在膠片表面確定一個焦點。
在保持套6內(nèi)裝入一種光圈控制機構或可變光圈機構。光圈控制機構可以是傳統(tǒng)類型，包括多個光圈控制葉片7a。光圈控制葉片7a由環(huán)件7b連接，環(huán)件7b同軸地安放在保持套6內(nèi)，從而，光圈控制葉片7a的重疊狀態(tài)隨環(huán)件7b的旋轉和由光圈控制葉片7a限定的中心開口7c的直徑變化同步變化。環(huán)件7b可與保持套6一同軸向移動。
快門10位于光圈控制機構和膠片表面間，正如圖3中假想線所示。照相機機體1還包括一個快門按鈕11和一個閃光燈12。
圖4-7示出了圖1-3所示實施例操作模式的示意圖。為了易于說明，各零件的形狀和各部件間幾何關系有變化，并不準確。
在本實施例中，環(huán)件7b帶有與之成一體地徑向向外延伸的接合片7d，保持套6的內(nèi)周表面帶有徑向內(nèi)伸的接合臂6b，它與接合片7d接合。環(huán)件7b還帶有與之成一體的與光圈控制桿8接合的驅(qū)動臂7e，用于改變正常操作模式中的卷圈開口，在驅(qū)動臂7e和照相機機體1的固定部分之間連有拉伸螺旋彈簧9，從而沿增加光圈控制機構開度的方向向環(huán)件7b施力。
光圈控制桿8克服彈簧9的偏置力與驅(qū)動臂7e接合。光圈控制桿8的位置根據(jù)圖中未示出的光傳感器來的信號由電機或螺線管加以調(diào)節(jié)，或者通過照相機使用者簡單地手動設置。
下面參照圖4-7說明操作模式。當用照相機拍攝1.0m或更遠物體時，光圈控制機構被設置在不需頻閃燈光就能在相當亮的環(huán)境中攝取照片的數(shù)值上。當模式選擇桿7處于正常操作位置(N)時，接合臂6b如圖4所示脫離接合片7d。
在此正常操作模式中，當在光線不足的情況下，例如黑天或戶內(nèi)拍照時，手動或通過已檢測光不足的光傳感器啟動頻閃燈光12。然后，沿圖4中箭頭B所示方向自動或手動光圈控制桿8直至到達指定位置。結果，在拉伸螺旋彈簧9的作用下，驅(qū)動臂7e跟隨光圈控制桿8移動，環(huán)件7b在圖中反時針方向旋轉，從而開口7c處于圖5大開狀態(tài)。這樣，在正常操作位置，根據(jù)周圍環(huán)境光線強弱適當?shù)剡x擇圖4和圖5所示的任一狀態(tài)，通過按下快門按鈕10拍照。也能夠根據(jù)光傳感器檢測的光線強弱將光圈控制桿8放在選定的位置號上或放在圖4與圖5所示兩狀態(tài)間任一可連續(xù)選定的位置。
當拍攝距離30cm-1.0m的物體而需選定特宏大模式(SM)時，將操作模式選擇桿4沿圖4箭頭C方向轉至特宏大模式位置(SM)。在與保持套6成一體的接合臂6b沿圖6箭頭D方向移至圖6所示位置的同時，由于凸輪銷6a沿著凸輪槽5a移動，而將鏡頭2向前推。這樣，光圈控制葉片7a在減少卷圈開口7c直徑例如減少到1.2mm的方向移動。例如，通過保持套6與凸輪套5相互配合產(chǎn)生的合適的摩擦阻力，能夠使保持套6不受拉簧9的彈力影響而保持在圖示的靜止狀態(tài)。如必要，可以使用適當?shù)闹苿訖C構以將模式選擇桿4保持在每一個選定位置。
當此特宏大模式實際上用于焦距35mm的35mm照相機時，對離開照相機70cm的物體進行焦距調(diào)整，光圈控制選在F22，啟動頻閃燈光12。在此特宏大模式中，能夠滿意地拍攝出距離范圍為30cm-1.2m的物體的照片。此模式可以在適當尺度內(nèi)拍攝出靜物，水果，繪畫，昆蟲，鮮花，瓷器等等的清晰照片。
當模式選擇桿4進一步沿圖4中箭頭D所示方向轉至超宏大位置(USM)時，保持套6轉過預定的角度，直到接合臂6b移至圖7所示位置為止。光圈開口7c的直徑進一步減少，例如至0.7mm。光圈控制位置設置在F44。在此超宏大模式(USM)中，鏡頭2被推向最前位，從而使鏡頭2適于在膠片表面上形成離開照相機17cm的物體的圖象。
此超宏大模式(USM)實際上應用于有特宏大模式(SM)的照相機。這種設置可以對距離范圍為10cm-40cm的物體拍出清晰的照片。特別是，物體離開照相機10cm時，標準尺寸的照片上的物體圖象大約是實際尺寸的1.7倍，此模式能使物體以放大的尺度記錄而不需任何放大和修飾。
這些宏大模式的每一種通過選擇一組條件如鏡頭位置，光圈控制位置和使用頻閃燈光加以限定。這些設置可以通過如上所述旋轉模式選擇桿的機械模式獲得，也可以通過在照相機內(nèi)裝入CPU和電機驅(qū)動器的電動模式獲得。
用于某些小型照相機的光圈控制葉片有可能不適于獲得高精度的小卷圈開口。通過在特宏大模式和超宏大模式中設置有小孔13a和13b的板件13，以及將板件13放在光圈控制葉片7a之前或之后能夠避免上述問題。在圖8所示實施例中的板件13樞軸地支撐在樞點13c處，從而每一個小孔13a和13b可與光圈控制機構的光圈開口7c對準，并且通過與板件13成一體的扇形齒輪13d經(jīng)惰輪14與形成在保持套6上的內(nèi)齒輪6c的嚙合，其擺動與保持套6的轉動同步。
按照圖8所示實施例，板件13處于脫離光圈控制葉片7a的縮進位置，即虛線所示的正常操作模式。當選定特宏大模式(SM)時，板件13沿箭頭E所示方向樞軸旋轉至圖8實線所示位置，并且卷圈開口由板件13中與光軸線對準的小孔13a中相對較大的一個所定。類似地，當選定超宏大模式(USM)時，代替小孔13a的是與光軸線對準的最小孔13b。
當使用光圈控制葉片7a確定卷圈開口7c時，能夠不僅是在正常操作模式而且在宏大模式均能連續(xù)地改變卷圈開口，而不是步進式的、有限的設置。同樣，能夠不僅是在正常操作模式而且在包括正常操作模式和宏大模式的全部范圍內(nèi)連續(xù)地調(diào)焦。如需要，板件可以帶有三個或多個孔從而可以取消光圈控制葉片7a，并可獲得所需要的光圈大小。也能夠在正常操作模式外僅有特宏大模式，而不是具有兩個宏大模式。
按照本發(fā)明，能夠獲得較大的景深，因而不用考慮要拍攝的物體的屬性通過簡單地選定照相機的操作模式就能在所有時間拍出清晰的照片。只要適當?shù)墓鈼l件達到，也不影響設置在中程至無限遠程的物體拍攝。
下面將說明如何設計特宏大操作模式。
正如先前所述，隨著模式選擇桿4從正常操作模式(N)移至特宏大和超宏大操作模式(SM和USM)，由于對定焦鏡頭來說，隨著離拍攝物體距離的縮短、鏡頭焦點的移動增加的比例逐漸增加，所以必須增加鏡頭向前移的可能范圍。
參照圖9，來自無限遠程的通過鏡頭的入射光束聚焦在原設計焦點(膠片表面)上。然而，來自有限距離的入射光束穿過鏡頭時，會聚焦在原設計焦點之后a距離處。這樣，隨著照相機與拍攝物體之間距離的縮小焦點回退。照相機中，隨著距物體距離的縮小，鏡頭向前推，焦點總是處于膠片表面。
參照圖10-13進一步說明使用焦距為25mm(f＝25mm)的鏡頭以及ISO100膠片的照相機。然而，對于本技術領域的普通技術人員很顯然，使用不同鏡頭和不同膠片時也適用同樣的原理。
在圖10的圖表中，橫坐標表示照相機與拍攝物體(范圍)間距離，縱坐標表示焦點離開原設計焦點的行程a。正如圖表清楚地示出，隨著照相機與拍攝物體間距離的縮短，焦點相應的行程a逐漸增加。特別是，在正常操作模式與特宏大模式之間區(qū)域(通常在大約1m的距離)，焦點行程a急速增加。這樣，必須使鏡頭移動很大距離以讓照相機在近距離拍照。這樣的鏡頭移動機構需要相當復雜和昂貴的機構。這就是通常照相機不能夠近距離拍照的原因之一。
每個鏡頭均具有可有容許清晰度的圖象成型在膠片表面上的距離范圍。圖象清晰度由最小模糊圈的尺寸所定，在本例中，限定為0.05mm的數(shù)值。根據(jù)此指標，圖10的圖表示出距拍攝物體四種不同距離的景深。這些距離的選定是將鏡頭位置設置在四種不同行程范圍S1-S4的每一個的中點。隨著至拍攝物體距離的減小，鏡頭行程a(S1-S4)的變化率逐漸增加，同時景深(H1-H4)逐漸減小。
例如，當鏡頭移至鏡頭行程范圍S1的中點或移至距物體3.2m遠的位置時，景深在遠側無限，在近側大約1.6m。當鏡頭進一步稍外推至適于拍攝1.3m遠物體(范圍S2中點)的位置時，由距離范圍H2示出景深減小即為1.0m至2.0m。當鏡頭進一步外推至適于拍攝0.45m遠物體的位置(范圍S3中點)時，景深進一步減小，大約為0.42m至0.53m(H3)。當鏡頭更進一步外推至適于拍攝0.37m遠物體的位置(范圍S4中點)時，景深更進一步減小，大約為0.24m至0.30m(H4)。
這樣，當照相機對極近物體聚焦時，漸漸難以獲得正確的焦距。甚至獲得了適當?shù)慕咕喽吧钐?，以至于三維尺寸的物體不能作為整體聚焦。并且，任何公知的聚焦裝置不適于對距離照相機不多于30cm遠的物體拍攝。
按照本發(fā)明，解決了此問題，當選定特宏大或超宏大操作模式對極近物體拍照時，卷圈開口顯著地減小。圖11示出通過減小卷圈開口是如何增加景深的。圖11圖表底部的三條帶分別表示鏡頭相對0.2m，0.5m和1.5m距離的物體定位以及卷圈開口為F5.6時的景深。圖表中部的帶表示鏡頭相對0.5m距離的物體定位且卷圈開口為F22時的景深，圖表頂部的帶表示鏡頭相對0.2m距離的物體定位且卷圈開口為F44時的景深。
由圖表可知，通過適當?shù)販p小卷圈開口大約從0.1m至無限遠的范圍可由三個不同鏡頭位置帶函蓋。此外，每個鏡頭位置的景深與相鄰的一個重疊，并且它如此大以致能對從極近程至無限遠距離的物體拍出滿意的三維尺寸照片。在圖表底部用虛線表示的兩個短帶示出，當卷圈開口并不減小時，景深如此小以致不僅三個鏡頭位置不會無中斷地適當覆蓋近程而且在近程不能拍出正確聚焦的三維尺寸物體的照片。
按照傳統(tǒng)照相機，鏡頭位置移至適于拍攝物體的位置，并根據(jù)物體亮度選擇快門速度和卷圈開口。僅僅在物體用光不足時才驅(qū)動照明裝置。因此，當這種傳統(tǒng)照相機的原理被發(fā)展用于宏大照片拍攝模式的照相機時，照明裝置的驅(qū)動與宏大照片拍攝模式之間沒有聯(lián)系，景深顯著的減少實際上使得照相機不能實現(xiàn)預定的目的。
按照本發(fā)明所使用的特宏大或超宏大模式，無需檢測至物體的距離或物體的亮度，且無需改變快門速度，照明裝置的驅(qū)動無需考慮周圍環(huán)境。同樣，鏡頭位置和顯著減少的卷圈開口對于每種選定的宏大模式是預定的。顯著減少的卷圈開口由驅(qū)動照明裝置所增加的物體亮度進行得以平衡。物體距照相機或照明裝置近，物體的亮度值將非常高，使得卷圈開口顯著減少。當膠片的ISO感光度為100時，頻閃燈光的最佳亮度可由下式算出。
(頻閃燈光指數(shù))/(鏡頭F值)當膠片感光度增加到ISO200時，相當于卷圈開口增加一檔。當膠片感光度從100增至400時，相當于卷圈開口增加兩檔。眾所周知，膠片具有一定的曝光時限，該時限與顯影過程中的某種調(diào)節(jié)相結合形成在較亮側大約從標準值提高三檔而在較暗側大約提高兩檔程度的曝光范圍。
圖12示出鏡頭相對拍攝物體十個不同距離定位以及選定相應的卷圈開口時可接受的頻閃燈光射程和景深。其中，距離范圍為0.1m-1.0m，其中增量為0.1m。每一個白帶表示考慮膠片正常曝光范圍下可接受的頻閃燈光照明。每一個陰影帶表示由相應景深覆蓋的范圍。相對每個鏡頭位置或每個卷圈開口的由白帶和陰影帶蓋住的范圍實際上是可拍攝出物體滿意照片的范圍。
事實上，通過移動模式選擇桿4(如果此機構裝在照相機上的話)可連續(xù)地移動卷圈開口和鏡頭位置。另外，可分段調(diào)節(jié)卷圈開口和鏡頭位置。在圖示實施例中，以所述的傳統(tǒng)的分段模式選擇卷圈開口和鏡頭位置。
圖13示出包括兩步驟的宏大操作模式的一例。鄰接正常操作模式的并有一些重疊的特宏大操作模式包括相對距物體0.5m的鏡頭位置以及卷圈開口為F20。鄰接特宏大操作模式并與之有一些重疊的超宏大操作模式包括相對距物體0.2m的鏡頭位置以及卷圈開口為F50。從此圖表可知，照相機能夠無間斷地覆蓋0.1m至無限遠的距離。
適于圖示實施例的設計標準的最小模糊圈為0.05m可獲得正常標準下的高質(zhì)量照片。用于圖示實施例中的頻閃燈光由裝入小型照相機內(nèi)的不貴的頻閃燈光裝置構成，并證明適于在整個距離范圍內(nèi)獲得高質(zhì)量的照片。照相機與拍攝物體之間的距離應測量物體與膠片表面間的距離，但也可以近似為接近鏡頭前端與物體之間的距離。如需要較高的正確度，膠片表面與鏡頭之間的距離可加上鏡頭至物體間的距離。
本發(fā)明使簡單、不貴的照相機能在迄今只能由專業(yè)攝影師使用專門的照相機進行的近程內(nèi)拍攝物體。將傳統(tǒng)照相機改裝為本發(fā)明的照相機花費很小幾乎不必增加成本。例如，對于焦距為25mm的照相機，要求覆蓋距離范圍從1.0m至無限遠的鏡頭行程將為0.6-0.7mm。對于本發(fā)明的適于近程拍攝的照相機，鏡頭行程必須增加到4.5-4.8mm。對于35mm焦距照相機，所要求的鏡頭行程將為7-8mm。發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)無需對傳統(tǒng)的低成本照相機作出重大的改進就可以獲得這種數(shù)量級的鏡頭行程。所要求的鏡頭行程的增加與照相機鏡頭的焦距增加成正比。
當選定宏大模式時快門速度可以改變，例如可以減小。但是，發(fā)明者已證實商用膠片的曝光范圍如此大以致于無需改變正常操作模式時的快門速度就能夠進行滿意的特宏大或超宏大拍攝。特別是，頻閃燈光的光發(fā)散持續(xù)時間很短從而有效的快門速度由頻閃燈光決定。無需改變快門速度在減少照相機成本方面特別有益。
圖示的實施例通?；谑謩舆x擇操作模式，但也能將操作模式自動的選擇至所需要的程度。例如，正如圖14所示，可在照相機機體1上部裝有選擇特宏大模式(SM)的特宏大鈕15和選擇超宏大模式(USM)的超宏大模式鈕16。在照相機機體上還可以裝有選擇非操作模式(O)和正常操作模式(N)之間的附加鈕。
當期望近程拍攝時，按下任一宏大按鈕15或16。這將引起凸輪鏡筒5旋轉預定角度。這樣，照相機機體1轉動支承著凸輪鏡筒5，而保持套6及裝飾環(huán)3以軸向可滑動但可快速旋轉的模式安裝到照相機機體1上。調(diào)節(jié)焦距和卷圈開口的內(nèi)部結構與前述實施例所描述的或其他傳統(tǒng)布置相同。
圖15示出第三實施例的功能結構。開關15和16與CPU21相連，CPU依次控制驅(qū)動聚焦機構23的第1電機22和驅(qū)動卷圈開口選定機構25的第2電機24。CPU21程序設計成當開關15和16之任一個關閉時能適當?shù)卣{(diào)節(jié)聚焦機構23。同時，CPU21迫使卷圈開口選定機構23按需要關閉卷圈開口。最好是，當選定任一宏大模式時，CPU也能啟動頻閃燈光12。為了全自動地操作照相機，照相機中可裝有范圍傳感器20，從而，通過將照相機簡單地瞄準要拍照的物體就能調(diào)節(jié)聚焦機構23。
如此，按照本發(fā)明，通過一個單一的操作即可實現(xiàn)一組設置從而使照相機適于近程拍攝，即使是非專業(yè)人士也能在近程拍攝出滿意的照片。特別是，通過在選定宏大模式時減小卷圈開口，可以增加景深，不用考慮與環(huán)境物體相稱放置的物體的狀態(tài)就能拍攝出近程物體的清晰照片。通過在選定宏大模式時啟動頻閃燈光或閃光燈泡，能夠避免膠片曝光不足的任何可能性。
與考慮用作拍攝快像的傳統(tǒng)的低價的照相機不同，開發(fā)了用于各種目的如數(shù)據(jù)準備的照相機新用途的可能性。例如，本發(fā)明的照相機可用于醫(yī)學(拍攝治療前、后的有病器官)，教學(拍攝小動物，昆蟲，植物和礦物)，土木工程和建筑構件(拍攝有趣的建筑物和家具的各種部件)，法庭，室內(nèi)操作(拍攝烹魚，鮮花布置，手工藝品，編織，花邊和縫紉工作)，以及其他可能性。本發(fā)明的照相機不需任何專業(yè)幫助就能容易、簡單地拍攝這些照片。
本發(fā)明已按照較佳實施例加以說明，對于本技術領域的普通技術人員來說，很顯然在不超出本發(fā)明所附權利要求書的范圍內(nèi)能作出各種變化和變更。
權利要求
1.一種全程照相機，包括用于移動鏡頭以移動其焦點的鏡頭移動裝置，為所述鏡頭選定卷圈開口的光圈關閉裝置，照明照相物體的照明裝置，以及控制所述鏡頭移動裝置、光圈關閉裝置和照明裝置的開關裝置，所述開關裝置適于在正常范圍區(qū)域內(nèi)拍攝物體照片的正常模式外選擇在寬近程區(qū)域內(nèi)拍攝物體清晰照片的特宏大模式；當由所述開關裝置選定所述的特宏大模式時，所述鏡頭移動裝置實際上將對無限遠處物體聚焦的鏡頭移至比正常模式所要求的要更靠前，以便對位于所述近程區(qū)域內(nèi)的物體聚焦，所述光圈關閉裝置選定規(guī)定的小卷圈開口，以在所述的寬近程區(qū)域內(nèi)不考慮物體亮度而能拍攝出物體清晰照片的大的景深，以及啟動所述的照明裝置，以用規(guī)定的亮度照明物體；將所述的鏡頭移動距離，所述的小卷圈開口以及所述的由所述照明裝置獲得的亮度限定為，所述近程區(qū)域為在至少相鄰于所述正常范圍區(qū)域的整個較大距離區(qū)域上的近程。
2.按照權利要求1所述的全程照相機，其特征在于，所述的開關裝置包括能選定所述特宏大模式的單一的操作件。
3.按照權利要求1所述的全程照相機，其特征在于，當接著所述正常模式選定所述特宏大模式時，鏡頭由所述鏡頭移動裝置從適用于正常模式的位置移至適用于所述特宏大模式的位置，所述卷圈開口基本上隨鏡頭的移動減小且與正常模式中調(diào)節(jié)物體亮度的功能無關，以及所述的照明裝置在拍攝照片時與正常模式中補充物體亮度的功能無關地被驅(qū)動。
4.按照權利要求1所述的全程照相機，其特征在于，所述的光圈關閉裝置包括一個形成于可移動板上的小固定孔，可移動板獨立于正常模式的卷圈開口裝置。
5.按照權利要求1所述的全程照相機，其特征在于，所述的開關裝置還適于選定更近程區(qū)域用的超宏大模式，所述鏡頭移動距離和所述的小卷圈開口相對所述的特宏大模式和超宏大模式分別設定，所述的開關裝置包括一個允許選擇所述超宏大模式的單一操作件。
6.一種寬范圍聚焦照相機，包括移動照相機的鏡頭以選定一個可清晰拍攝景物的距離范圍的鏡頭移動裝置，改變照相機卷圈開口的卷圈開口改變裝置，對照相物體照明的照明裝置，以及挑選正常操作模式和特宏大操作模式的選擇開關；所述的正常操作模式限定為所述鏡頭相對正常距離范圍內(nèi)景物定位，而所述卷圈開口選定為正常拍攝，所述特宏大操作模式限定為所述鏡頭相對相鄰于正常距離范圍的近距離范圍內(nèi)景物定位，所述照明裝置啟動，而所述卷圈開口減小以便與所述的近距離范圍的照明裝置的啟動相適。
7.按照權利要求6所述的寬范圍聚焦照相機，其特征在于，所述的選擇開關包括一個允許選擇正常操作模式和特宏大操作模式中任一個的單一件。
8.按照權利要求6所述的寬范圍聚焦照相機，其特征在于，所述的用于所述特宏大操作模式的卷圈開口是預定的。
9.按照權利要求6所述的寬范圍聚焦照相機，其特征在于，所述的正常距離范圍和所述的近距離范圍相互重疊。
10.按照權利要求6所述的寬范圍聚焦照相機，其特征在于，所述卷圈開口改變裝置包括多個在所述正常操作模式時以限定連續(xù)可調(diào)的卷圈開口的光圈控制葉片，和一個在所述特宏大操作模式以限定一個固定的和基本上較小的卷圈開口的光圈板。
11.按照權利要求6所述的寬范圍聚焦照相機，其特征在于，所述的卷圈開口改變裝置包括一個光圈板，用于限定至少兩個可分別選擇所述正常操作模式和特宏大操作模式的固定的卷圈開口。
12.按照權利要求6所述的寬范圍聚焦照相機，其特征在于，選擇開關還允許選擇超宏大操作模式，該方式限定為鏡頭相對與所述特宏大距離范圍相鄰的更近的距離范圍定位，啟動所述照明裝置，而所述卷圈開口減小以便與在所述更近距離范圍處的照明裝置的驅(qū)動相適。
13.按照權利要求12所述的寬范圍聚焦照相機，其特征在于，用于所述超宏大操作模式的所述卷圈開口是預定的，而所述近距離范圍和所述更近距離范圍相互重疊。
14.一種寬范圍聚焦照相機，包括將照相機鏡頭選擇移動至分別適于較遠距離拍攝和較近距離拍攝的兩個不同位置的聚焦機構，用于限定至少兩個不同卷圈開口區(qū)域的卷圈開口選擇機構，用于驅(qū)動聚焦機構以將鏡頭移至所限定的兩個位置之一的控制件，以及位于聚焦機構和卷圈開口選擇機構的可移動部件上的配合接合件，以當驅(qū)動聚焦機構使鏡頭移至適于近程取景位置時將卷圈開口選擇機構移至選擇卷圈開口區(qū)域較小的一個。
15.按照權利要求14所述的寬范圍聚焦照相機，其特征在于，進一步包括啟動照明裝置的開關，照明裝置適于在聚焦機構動作以將鏡頭移至適于近程取景位置時啟動。
16.按照權利要求14所述的寬范圍聚焦照相機，其特征在于，進一步包括一個無效運動機構，允許在鏡頭位于適于遠程取景位置時卷圈開口選擇機構選擇不受選擇卷圈開口區(qū)域件干擾地選擇卷圈開口區(qū)域較小的一個。
17.按照權利要求14所述的寬范圍聚焦照相機，其特征在于，卷圈開口選擇機構包括多個光圈控制葉片。
18.按照權利要求17所述的寬范圍聚焦照相機，其特征在于，卷圈開口選擇機構還包括一個其上形成一個光圈開口并適于有選擇地移動以使光圈開口位于鏡頭光軸線上的可移動板件。
19.按照權利要求14所述的寬范圍聚焦照相機，其特征在于，卷圈開口選擇機構包括一個其上形成多個光圈開口并適于有選擇地移動以使光圈開口之一位于鏡頭光軸線上的可移動板件。
20.按照權利要求14所述的寬范圍聚焦照相機，其特征在于，控制件適于手動驅(qū)動。
21.按照權利要求14所述的寬范圍聚焦照相機，其特征在于，控制件適于電機驅(qū)動。
22.按照權利要求21所述的寬范圍聚焦照相機，還包括一個根據(jù)范圍傳感器信號驅(qū)動電機的自動聚焦機構。
23.一種寬范圍聚焦照相機，包括將照相機鏡頭選擇移動至分別適于較遠距離取景和較近距離取景的兩個不同位置的聚焦機構，用于限定至少兩個不同卷圈開口區(qū)域的卷圈開口選擇機構，驅(qū)動聚焦機構的第1電機，驅(qū)動卷圈開口選擇機構的第2電機，以及一個電路，用于使第2電機與第1電機相配合，從而卷圈開口選擇機構可在鏡頭移至適于較近程取景位置時選擇卷圈開口區(qū)域的較小的一個。
24.按照權利要求23所述的寬范圍聚焦照相機，還包括一個根據(jù)范圍傳感器驅(qū)動第1電機的自動聚焦機構。
全文摘要
在一種寬范圍聚焦照相機中,聚焦機構和卷圈開口選擇機構的可移動件上具有配合接合件,以在聚焦機構動作將鏡頭移至適于近程取景位置時使卷圈開口選擇機構選擇卷圈開口區(qū)域較小的一個,同時,啟動頻閃燈光。這樣,可增加景深,不用考慮與環(huán)境物體相稱放置的物體狀態(tài)就能拍攝出近程物體的清晰照片。另外,具有深度的三維尺寸物體可在近程拍攝出滿意的照片。由于通過手動或者通過自動聚焦機構自動地瞬時設置如特寫鏡頭取景用的調(diào)節(jié)旋鈕,能夠甚至用非專業(yè)攝相機就能在近程拍攝出清晰的物體照片。
文檔編號G03B13/12GK1194384SQ9810523
公開日1998年9月30日 申請日期1998年2月24日 優(yōu)先權日1998年2月24日
發(fā)明者后藤正 申請人:株式會社五光國際