专利名称：装有转换透镜的小型电子数字式静象摄象机的制作方法
技术领域：
本发明总地涉及一种电子成象装置。更具体地，本发明涉及一种装有转换透镜的小型电子数字式静象摄象机装置。
传统地，已经具有两焦点转换型电子数字式静象摄象机装置，它装有用于望远成象方式的主透镜及用于广角成象方式的转换透镜。
这种电子数字式静象摄象机装置具有以下的摄象机结构。这就是，广角成象转换透镜可转换地布置在望远成象主透镜的前面(即，光入射侧)，以便将一被摄物体的图象聚焦在其成象面上。当该电子数字式静象摄象机装置工作在望远成象方式时，用于广角成象方式的转换透镜在摄影操作期间从光路中移出。当该电子数字静象摄象机装置工作在广角成象方式时，该转换透镜在摄影操作期间被插入到光路中。
作为该转换透镜的转换方法，已具有多种转换方式。例如，转换透镜沿垂直于光轴的方向移动，及转换透镜绕一个作为转动点的与光轴垂直相交的点转动，由此被移动。
但是，上述传统的转换透镜的转换系统具有以下问题。在所述第一种转换透镜的转换系统中，因为转换透镜沿垂直于光轴的方向移动，必须在沿着垂直于光轴的方向上设置存放该转换透镜的空间，以便移动转换透镜。其结果是，整个摄象机装置变得庞大。
另一方面，在上述第二种转换透镜的转换系统中，因为转换透镜是可绕该作为转动点的与光轴垂直相交的点转动的，成象面、主透镜及转换透镜必须沿光路上的一条直线排列，尽管用于存放转换透镜的空间缩小了。这是因为从被摄物体到成象面所限定的光路构成了一条直线。整个电子摄象机装置的尺寸受到从成象面到转换透镜所限定的光路长度的限制。当要保证足够长的光路长度时，整个电子摄象机装置将变长。
本发明的作出是用于解决上述问题，因此其目的是提供一种电子数字式静象摄象机装置，它能够作成为紧凑的尺寸，并能保持从透镜到成象单元所限定的光路的足够长度，即使安装了转换透镜也如此。
为了实现该目的，根据本发明的一个方面，提供了可以转换摄影范围的一种电子摄象机装置，它包括主透镜，用以将被摄物体的图象聚焦到其成象面上；包括可在两个位置之间转动的转换透镜的转换装置，一个位置是在从被摄物体到所述主透镜所限定的光路中的位置，及另一位置是在从被摄物体到主透镜所限定的所述光路外的位置；及反射装置，它设置在基本上等于转换装置的转动中心的位置上，用于将从被摄物体来的光反射向主透镜。
并且，根据本发明的另一方面，提供了可以转换摄影范围的一种电子摄象机装置，其包括主透镜，用以将被摄物体的图象聚焦到其成象面上；转换装置，包括一个镜及一个转换透镜，并可转动；及反射装置，它设置在基本上等于转换装置的转动中心的位置上，用于将从被摄物体来的光反射向主透镜。
此外，根据本发明的又一方面，提供了可以转换摄影范围的一种电子摄象机装置，其包括主透镜，用以将被摄物体的图象聚焦到其成象面上；转换透镜，它可在两个位置之间转动，一个位置是在从被摄物体到主透镜所限定的光路中的位置，及另一位置是在从被摄物体到主透镜所限定的光路外的位置；及反射镜，它设置在基本上等于转换透镜的转动中心的位置上，用于将从被摄物体来的光反射向主透镜。
此外，根据本发明的另一方面，提供了可以转换摄影范围的一种电子摄象机装置，其包括主透镜，用以将被摄物体的图象聚焦到其成象面上；反射装置，它定位在从被摄物体到主透镜所限定的光路中，用于将从被摄物体来的光反射向主透镜。
一个CCD(电荷耦合器件)，它定位在主透镜的成象上，用于使被摄物体的图象成象，该被摄物体图象被该反射装置反射成右/左方面上颠倒的图象，并产生图象数据；及图象反向装置，用于使图象数据在右/左方向上反向，以产生被摄物体在右/右方向上如原定位的图象。
通过参照附图的说明可获得对本发明技术的更全面理解，其中相同的标号表示相同的部件，附图为
图1是表示根据本发明的第一实施例的电子数字式静象摄象机的外观的平面图；图2是表示图1中电子静象摄象机的正视图；图3是表示图1中电子静象摄象机的右视图；图4是表示图1中电子静象摄象机的后视图；图5是表示该摄象机单元在向前方向上相对图3中的主单元转动了90度的状态的侧视图；图6是表示该摄象机单元在向后方向上相对图3中的主单元转动了180度的状态的侧视图7是表示图1中所示的电子静象摄象机的该摄象机单元工作在广角成象方式中的内部状态的截面图；图8是表示图1中所示的电子静象摄象机的摄象机单元工作在望远成象方式中的内部状态的截面图；图9是工作在广角成象方式中的图7所示的电子静象摄象机中的转换柄及透镜保持件(保持透镜的转换单元)之间的机械关系的概图；图10是工作在望远成象方式中的图8所示的电子静象摄象机中的转换柄及透镜保持件(保持透镜的转换单元)之间的机械关系的概图；图11是表示图1中所示的电子静象摄象机的电路布置的电路框图；图12是表示根据本发明的第二实施例的工作在广角成象方式中的电子数字式静象摄象机的摄象机单元的内部状态的截面图；及图13是表示根据本发明的第二实施例的工作在望远成象方式中的电子数字式静象摄象机的摄象机单元的内部状态的截面图。
第一电子数字式静象摄象机装置的外观现在参照图1至图11，来描述根据本发明的第一优选实施例的电子数字式静象摄象机装置。
图1至6表示装有液晶屏板的第一电子数字式静象摄象机装置的外观图。
该第一电子数字式静象摄象机装置1被设置成两块；主单元2及摄象单元3。
主单元2设有一个液晶显示屏板(LCD屏板)5，及一个功能键6，后者安装在主单元2的主壳4的后表面上。
主单元2的主壳4上设有电源开关7，快门按钮8，删除键9，正补偿键10，负补偿键11，方式键12，显示键13，变焦键14及自拍定时键15，所有这些键安装在主单元2的壳4的上表面上(见图1)。电子数字式静象摄象机1的主单元还设有一个盖16。在盖16的内部设有一个外接电源端子，一个视频信号输入/输出端子及数字端子(未示出)。在主单元2的壳4上形成有些扁平形状的抓手部分4a，以便利使用者的右手操作，如图1及图2中所示。该抓手部分4a具有可在其中装入多个干电池的结构(未详细表示)。
摄象机单元3设有摄象机壳17，如图2中所示，它有一个摄影(成象)窗口单元18。并且，如图4中所示，在摄象机壳17的后表面上设有一个聚焦开关19及一个光圈变化开关20。如图3中所表示的，在摄象机壳17的侧表面上可转动地安装有一个转换柄21，用于转换到望远成象方式(TELE)及广角成象方式(WIDE)。
在图1及图2中，摄象机单元3可转动地安装在主体单元2的右侧表面上。换言之，如图5中所示，摄象机单元3这样可转动地安装在主单元2上，即，使得摄象机单元3可在向前方向上相对主单元2转动90度，并由此使摄影窗口单元18正好转到向下的方向。并且如图6所示，摄象机单元3这样可转动地安装在主体单元2上，即，使得该摄象机单元3可沿向后方向相对主单元2转动180度，并由此使成象窗口单元18朝着摄影者。第一电子数字式静象摄象机装置的内部结构摄象机单元3的内部结构表示在图7及图8上。这就是在摄象机壳17的内部设有一个保持架20。一个固态成象元件21如CCD(电荷耦合器件)经由一电路板22被安装在该保持架20的下部分。主透镜23通过一个安装圆筒24被安装在保持架20的内部。该主透镜相应于由三个透镜构成的望远透镜系统，并具有能将一摄影物体的图象聚焦到固态成象元件21的成象表面的光学结构。此外在保持架20的上部分上设有安装基板25。一个光透射孔25a与主透镜23对应地被设置在该安装基板25中，及一对支承臂26沿前/后方向地(从图中看，沿该图面的前/后方向)被形成在基板的两部分上，这两部分将光透射孔25a夹在中间。透镜保持转换单元27在这一对支承臂26之间可转动地安装了一个用于保持透镜的转换单元27(以下将简称“转换单元”27)。
转换单元27是以这种方式形成的，即在该转换单元27的内部彼此十字形交叉地形成了多个导光孔。与导光孔交叉部分的中心“S”相对应的该转换单元27的外表面的预定部分可转动地支承在一对支承臂26上，并可在180度范围中转动。换句话说，该转换单元27具有这样的结构即，在导光孔中心S定位在主透镜23的光轴“OM”的状态下，一个导光孔的中心线与主透镜23的光轴“OM”相重合，而另一导光孔的中心线垂直于交叉部分中心S上的光轴“OM”地定位。在此情况下，在与主透镜23的光轴OM相重合的一个导光孔的上、下端部形成了一个光投射部分27a及透镜安装部分27b。当转换单元27被转动180度时，光投射部分27a及透镜安装部分27b均可靠近主透镜23。并且，垂直于主透镜23的光轴OM的另一导光孔的右端及左端上形成了光投射部分27c及透镜安装部分27d。当转换单元27转动180度时，光投射部分27c及透镜安装部分27d均可靠近摄影窗口单元18。
然后，在该转换单元27上安装了转换透镜28及一个反射镜29。转换透镜28是由两个透镜即一个光入射侧透镜28a及一个光投射侧透镜28b构成的广角透镜系统。光入射侧透镜28a安装在转换单元27的光入射侧透镜安装部分27d上，及光投射侧透镜28b安装在该转换单元27的光投射侧透镜安装部分27b上。其结果是各透镜28a及28b被布置成这样的状态，即这两透镜彼此成直角交叉。响应于转换单元27的转动，各透镜28a及28b从由摄影物体到主透镜23确定的光路上的位置转动到该光路以外的另一位置，并被转换。反射镜29是具有设在其两个表面上的两个反射面29a及29b的反射镜。反射镜29被定位成这样的状态，即该反射镜29相对于主透镜23的光轴OM绕转换单元27的转动中心倾斜45度。该反射镜29的外围部分安装在转换单元27以内，及该反射镜29可与转换单元27整体地转动180度。
如图9及图10中所示地，转换单元27具有的结构为，该转换单元27与设在摄象机壳17侧表面的转换柄21的绕轴转动操作一起转动。换句话说，该转换单元27具有这样的转动结构在该单元的外表面上设有一个销30，销30的顶部分在这样状态下定位，即该顶部分被夹在一对平行的肋条31之间，这对肋条设在转换柄21的内表面上。响应于由转换杆21的转动引起的平行肋条31的旋转运动，销30将绕转换单元27的转动中心S转动。在此情况下，转换单元27的转动中心“S”可以作成与转换杆21的转动中心“R”相重合。另一种方式是，如图9及图10中所示地，转换单元27的转动中心“S”可以相对转换柄21的转动中心“R”偏移地定位。在此情况下，响应于平行肋条31的旋转运动，销30在平行肋条31之间移动。当销30绕转换单元27的转动中心S转动180度时，销30以这样的方式限制地定位，即该销30将靠在形成于安装基板25的支撑臂上部的限位部分26a及26b上。此外，销30以这样的方式受力，即销30可通过伸展在销30及支承臂26之间的螺旋弹簧32压靠在任何一个限位部分26a及26b上。第一电子数字式静象摄象机装置的电路布置上述第一电子数字式静象摄象机装置1是以如图11所示电路布置作为电设计的。该第一电子数字式静象摄象机装置的电路布置的构成为一个固态成象元件21，例如CCD，用于将聚焦在成象平面上的被摄影物体的图象转换成电图象信号；一个A/C转换器35，用于将从该固态成象元件21获得的模拟图象信号转换成数字图象信号；一个驱动电路36，用于驱动固态图象元件21；一个定时信号发生器37，用于产生控制该驱动电路36用的定时信号。该电路布置还由以下构成压缩/扩展电路38，用于通过编码/解码方式使数字图象信号压缩/扩展；一个DRAM(动态RAM)39，用于暂时存储所获得的数字图象信号；一个快速存储器40，用于存储被压缩的图象信号；一个CPU(中央处理单元)44，它可基于存储在ROM41中的程序操作，用于使用RAM42作为工作RAM，并可响应由键输入单元43的输入而工作；及一个信号发生器45，用于通过将同步信号加到数字图象信号上产生数字视频信号。该电路布置还包括一个VRAM46，用于记录数字视频信号；一个D/A转换器47，用于将由信号发生器45输出的数字视频信号转换成模拟视频信号；一个液晶显示屏板5，用于响应经由一个放大器48输出的模拟视频信号显示图象；以及一个接口49，用于输出作为已被CPU44转换成的串行信号的图象信号。
在该使用上述电路布置的电子数字静象摄象机装置1中，由定时信号发生器37以预选择的时间周期输出定时信号，以便控制驱动电路36。因此，就获得了相应于聚焦在固态图象元件21的图象面上的被摄影物体图象的图象信号。然后，通过A/D转换器35将获得的模拟图象信号转换成数字图象信号，该信号被暂时存储在DRAM39中。在此情况下，因为由固态成象元件21获得的并暂存在DRAM39中的数字图象信号构成了这样的图象，即被摄物体的图象在右/右方向上被反射镜29颠倒，该数字图象信号接着在上述右/左方向上颠倒的状态下被写入到DRAM39中。当存储在DRAM39中的数字图象信号在CPU44的控制下被读出时，该数字图象的读出是根据与数字写入顺序操作不同的顺序操作被读出的。其结果是，在上述沿右/左方向颠倒的图象状态下写入DRAM39的数字图象信号被读成沿右/左方向正确定向图象的数字图象信号。同步信号在信号发生器45中被加到该读出的数字图象信号中，由此产生数字视频信号。然后，该数字视频信号被D/A转换器47转换成模拟视频信号。接着，该模拟视频信号被放大器48放大以获得一个模拟视频信号，响应该模拟视频信号，液晶显示屏板5被驱动。其结果是被摄物体沿右/左方向上正确地被显示在液晶显示屏板5上。第一电子数字式静象摄象机装置的广角成象操作现在将描述上述图1至图11中所示的第一电子数字式静象摄象机装置1的各种操作。
在被摄影物体由第一电子数字式静象摄象机装置1的广角透镜系统摄影的情况下，如图3中所示，将转换柄21转动地操作并将定位标志21a定位在广角位置(位置“WI DE”)上。于是，转换单元27被转动，以致使用在广角透镜系统中的转换透镜28的光投射侧透镜28b被靠着主透镜23布置，光入射侧透镜28a靠近摄象机壳17的摄影窗口单元18地布置，并且反射镜29的反射面29a相对主透镜23的光轴OM倾斜45度。其结果是，当光入射侧透镜28a对准被摄物体时，通过第一电子数字式静象摄象机装置1的广角摄影操作就准备就绪。
在该广角摄影操作的状态下，来自被摄物体的光从摄影窗口单元18进入到转换透镜28的光入射侧透镜28a，然后被反射镜29的反射面29a反射。该反射光通过光投射侧透镜28b进入到主透镜23，以使得入射光被聚焦在固态成象元件21的成象表面上作为被摄物体的广角图象。在该聚焦操作时，被摄物体的图象作为在右/左方向上颠倒的图象被反射镜29聚焦。该聚焦的图象被固态成象元件21转换成电图象信号，然后，该电图象信号被暂存在DRAM39中作为数字图象信号。因为存储的数字图象信号是在CPU44的控制下以与写入操作不同的顺序操作读出的，因此被摄物体的广角图象被作为沿右/左方向正确定向的图象显示在液晶显示屏板5上。其结果是，当观看液晶显示屏板5上所显示的被摄物体时，该被摄物体就可以被在广角方式上的第一电子数字式静象摄象机装置摄取。第一电子数字式静象摄象机装置的望远成象操作在被摄物体由第一电子数字式静象摄象机装置1的望远透镜系统摄影的情况下，如图3中所示，将转换柄21转动地操作并将定位标志21a定位在望远图象位置(位置“TELE”)上。于是，如图10中所示地，转换单元27及反射镜29均转过180度，转换透镜28的各个透镜28a及28b转动地从由被摄物体到主透镜23所限定的光路中移出。并且，光投射口27a位于靠近主透镜23处，转换单元27的光入射口27c位于靠近摄象机壳17的摄影窗口单元18处，并且反射镜29的反射面29a也相对于主透镜23的光轴OM倾斜45度。其结果是，当光入射侧透镜28a对准被摄物体时，通过第一电子数字式静象摄象机装置1的望远摄影操作就准备就绪。
在该望远摄影操作的状态下，来自被摄物体的光通过摄影窗口单元18进入到转换单元27的光入射口27c，然后被反射镜29的反射29b面反射。该反射光通过光投射口27a进入到相当于望远镜系统的主透镜23，以使得入射光被聚焦在固态成象元件21的成象面上作为被摄物体的望远图象。并且，在该聚焦操作时，被摄物体的图象作为在右/左方向上颠倒的图象被反射镜29聚焦。类似于广角摄影操作，该聚焦的图象被固态成象元件21转换成电图象信号，然后，该电图象信号被暂存在DRAM39中作为数字图象信号。因为存储的数字图象信号是在CPU44的控制下以与写入操作不同的顺序操作读出的，因此被摄物体的望远图象被作为沿右/左方向正确定向的图象显示在液晶显示屏板5上。其结果是，当观看液晶显示屏板5上所显示的被摄物体时，该被摄物体就可以被在望远方式上的第一电子数字式静象摄象机装置摄取。
应该指出，如图5中所示，当处于无论广角摄影方式及望远摄影方式上的摄象机单元3沿向前方向相对于主单元转过90度时，正好处在摄象机装置1下方的被摄物体可被摄取。类似地，当摄象机装置，沿向后方向(见图6)转过180度时，在摄影者一侧的被摄影物体可被摄取，也就是摄影者本入可被摄取。在此时，被摄图象变得在上/下方向上颠倒。当摄象机单元3转过180度时，一个开关(未示出)被接通，以使得在上/下方向上颠倒的被摄图象的图象信号通过电路被转正过来，以使得在液晶显示屏板5上显示正确的直立图象。
如上所述，在该电子数字式静象摄象机装置1中，用于广角摄影操作的转换透镜28将定位在望远摄影操作时用的主透镜23的光入射侧上，它将被摄物体的图象聚焦到固态成象元件21的成象面上，其方式为将该转换透镜28转动。然后，转换透镜28被转动到从被摄物体到主透镜23所限定的光路中，也可转动到该光路以外，此外反射镜29被放置在与转换透镜28的转动中心S相应的位置上，它可以将被摄物体的光反射向主透镜。其结果是，从被摄物体到固态成象元件21的成象面所限定的光路能被该反射镜29弄弯曲，因此摄象机单元3的整个长度可以通过缩短从成象表面到反射镜29所限定的光路长度被设定，而不用改变从成象表面到转换透镜28的光入射侧透镜28a所限定的光路长度。该摄象机单元3的整体尺寸不被由从成象表面到转换透镜28所限定的光路长度限制，而且整个摄象机单元3可作得紧凑。此外，该摄象机单元3可被高密度地组装。
并且，根据该第一电子数字式静象摄象机装置1，被摄物体的图象通过反射镜29作为右/左方向上颠倒的图象被聚焦。该聚焦图象被固态图象元件21转换成电图象信号，然后该电图象信号被暂存在DRAM39中作为数字图象信号。因为存储的数字图象信号是在CPU44的控制下根据与写操作不同的顺序操作被读出的，因此该读出的数字图象信号可作为被摄物体在右/左方向上正确的同一图象的图象信号处理。其结果是，当观看显示在液晶显示屏板5上的被摄物体时，该被摄物体就可以在更好的状态下被该第一电子数字式静象装置摄取。
还应该指出，虽然反射镜29装有作为分隔件的镜面29a及29b，换种方式，这些镜面29a及29b也可使用单个反射镜的前/后镜面来形成，例如将一种金属蒸镀在透明镜的一个面上，于是该蒸镀了金属的面及玻璃面均可用作镜面。第二电子数字式静象摄象机装置的结构现在将参照图12及图13来描述根据本发明第二实施例的电子数字式静象摄象机装置。可以理解，将使用与图1至图11上第一实施例相同的标号来指示第二实施例中相同或类似的元件。
该第二电子数字式静象摄象机装置1具有如图12及图13中的结构。这就是，类似于第一实施例，在摄象机壳17的内部设有一个保持架20。固态图象元件21，例如CCD(电荷耦合装置)通过电路板22被安装在保持架20的下部分上。主透镜23通过安装圆筒24被安装在应保持架20的内部。该主透镜23相应于由三个透镜构成的望远透镜系统，并具有能将一被摄物体的图象聚焦到固态成象元件21的成象表面的光学结构。此外在保持架20的上部设有安装基板25。一个光透射孔25a与主透镜23对应地被设置在该安装基板25中，及一对支承臂26沿前/后方向地(从图中看，沿该图面的前/后方向)被形成在基板的两部分上，这两部分将光透射孔25a夹在中间。第二电子数字式静象摄象机装置中的转换单元的结构用于保持透镜的转换单元50(以下将简称为“转换单元”)具有以下结构。这就是，在L形主体件51的外表面上设有圆柱透镜安装部分52a及52b，及光透射孔53形成在主体件51的各部分上，这些部分相应与各透镜安装部分52a及52b。并且在主体件51的前/后端上均设有支承单元54，该支承单元54的内侧面被一对支承臂26的外侧表面可转动地支承，并可在180度范围内转动。确切地说，该转换单元50是这样构成的，即在这种状态下，该转换单元50的转动中心“S”被定位在主透镜23的光轴“OM”上，并且设置在转换单元50的光投射侧的透镜安装部分52b的中心线与主透镜23的光轴OM相重合，而设置在该转换单元50光入射侧的另一透镜安装部分52a与主透镜23的光轴OM在转动中心S处直角相交。其结果是，由于该转换单元50转动180度，一个透镜安装部分52b可移动到两个位置上，即该透镜安装部分52b位于靠近主透镜23处的一个位置及该透安装部分52b最远离主透镜23的位置。另一透镜安装部分52a可移动到两个位置上，即，该透镜安装部分52a靠近摄象机壳17的摄影窗口单元18定位的一个位置，及该透镜安装部分52a最远地与摄影窗口单元18分离的另一位置。
然后，将转换透镜28及反射镜55安装在转换单元50上。转换透镜28是由两个透镜构成的广角透镜系统，即，类似于第一实施例的光入射侧透镜28a及光投射侧透镜28b。光入射侧透镜28a被安装在转换单元50的光入射侧透镜安装部分50a上，及光投射侧透镜28b被安装在该转换单元50的光投射侧透镜安装部分50b上。其结果是，各个透镜28a及28b被布置成这样的状态，即这些透镜彼此成直角地相交，各透镜28a及28b可从由摄影物体到主透镜23确定的光路上的位置转动到光路以外的另一位置，并被转换。反射镜29具有仅设在其一面上的反射面55a的单侧反射镜。该反射镜55这样地被固定在与转换单元50的转动中心S相对应的一对支承臂26之间，即反射镜55相对主透镜23的光轴OM倾斜45度。
应该指示，该转换单元50与设在摄象机壳17的转换柄21的转动操作一起转动。第二电子数字静象摄象机装置的广角成象操作现在将描述上述图12至13中所示的第二电子数字式静象摄象机装置的各种操作。
在被摄物体由第二电子数字式静象摄象机装置1的广角透镜系统摄影的情况下，如图12中所示，以类似于第一实施例的方式将转换柄21转动地操作并将定位标志21a定位在广角位置(位置“WI DE”)上。于是，转换单元50被转动，以致使用在广角透镜系统中的转换透镜28的光投射侧透镜28b被靠着主透镜23布置，光入射侧透镜28a靠近摄象机壳17的摄影窗口单元18地布置。在此时，当转换单元50转动时，反射镜55不转动，并且反射镜55的反射面55a总是相对主透镜23的光轴OM倾斜45度。其结果是，当光入射侧透镜28a对准摄物体时，通过第二电子数字式静象摄象机装置1的广角摄影操作就准备就绪。
在该广角摄影操作的状态下，类似于第一实施例，来自被摄影体的光从摄影窗口单元18进入到转换透镜28的光入射侧透镜28a，然后被反射镜55的反射面55a反射。该反射光通过光投射侧透镜28b进入主透镜23，以使得入射光被聚焦在固态成象元件21的成象表面上被作为被摄物体的广角图象。在该聚焦操作时，被摄物体的图象作为右/左方向上颠倒的图象被反射镜55聚焦。该聚焦的图象被固态成象元件21转换成电图象信号，然后，以类似于第一实施例的方式，该电图象信号被暂存在DRAM39中作为数字图象信号。因为存储的数字图象信号是在CPU44的控制下以与写入操作不同的顺序操作读出的，因此被摄物体的广角图象被作为沿右/左方向正确定向的图象显示在液晶显示屏板5上。其结果是，当观看液晶显示屏板5上所显示的被摄物体时，该被摄物体就可以广角方式上的第二电子数字式静象摄象机机装置摄取。第二电子数字式静象摄象机装置的望远成象操作在被摄物体由第二电子数字式静象摄象机装置1的望远透镜系统摄影的情况下，如图13所示，以类似于第一实施例的方式，将转换柄21转动地操作以将定位标志21a定位在望远图象位置(位置“TELE”)上。于是，转换单元50转动180度，转换透镜28的各个透镜28a及28b转动地从由被摄物体到主透镜23所限定的光路中移出。在此时，转换单元50转动，反射镜55则未转动，并且反射面55a总是相对主透镜23的光轴OM倾斜45度，以使得反射面55a位于摄象机壳17a的摄影窗口单元18及主透镜23的对面。其结果是，当反射镜55的反射面55a对准被摄物体时，通过第二电子数字式静象摄象机装置11的望远摄影操作就准备就绪。
在该望远摄影操作的状态下，来自被摄物体的光通过摄影窗口单元18进入，然后被反射镜55的反射面55a反射。该反射光进入到相当于望远透镜系统的主透镜23，以使得入射光被聚焦在固态成象元件21的成象面上作为被摄物体的望远图象。并且，在该聚焦操作时，被摄物体的图象作为右/左方向上颠倒的图象被反射镜55聚焦。类似于广角摄影操作，该聚焦的图象被固态成象元件21转换成电图象信号，然后该电图象信号被暂存在DRAM39中作为数字图象信号。因为存储的数字图象信号是在CPU44的控制下以与写入操作不同顺序操作读出的，因此被摄物体的望远图象被作为沿右/左方向正确定向的图象显示在液晶显示屏板5上。其结果是，当观看液晶显示屏板5上所显示的被摄物体时，该被摄物体就可以被在望远方式上的第二电子数字式静象摄象机装置摄取。
如上所述，在该第二电子数字式静象摄象机装置1中，类似于第一实施例，从被摄物体到成象面所限定的光路因使用反射镜55弄弯曲。其结果是，摄象机单元3的整个长度可以通过缩短从成象表面到反射镜55所限定的光路长度被设定而不用改变从成象表面到转换透镜28的光入射侧透镜28a所限定的光路长度。该摄象机单元3的整体尺寸不被由从成象表面到转换透镜28所限定的光路长度限制，而且整个摄象机单元3可作得紧凑。此外，该摄象机单元3可被高密度地组装。并且，根据该第二电子数字式静象摄象机装置1，被摄物体的图象通过反射镜55作为在右/左方向上颠倒的图象被聚焦。该聚焦图象被固态图象元件21转换成电图象信号，然后该电图象信号被暂存在DRAM39中作为数字图象信号。因为存储的数字图象信号是在CPU44的控制下根据与写操作不同的顺序操作被读出的，因此该读出的数字图象信号可作为被摄物体在右/左方向上正确的同一图象的图象信号处理。其结果是，当观看显示在液晶显示屏板5上的被摄物体时，该被摄物体就可以在更好的状态下被该第二电子数字式静象摄象机装置摄取。
还应当指出，虽然转换透镜28在上述第一及第二实施例中是由两组透镜构成的广角透镜系统，但本发明不受其限制，但也可使用例如由单透镜构成的广角透镜。并且该广角透镜系统被用作转换透镜28，而本发明也不受其限制。例如，望远镜系统也可被用作为转换透镜28。
从上面的说明中易于理解，本发明不被局限在以上所解释的电子数字式静象摄象机装置1上，而且还可应用于可作为商品获得的摄影照相机装置上。这就是，当上述本发明的结构特征，即转换透镜28及反射镜29或55的光学组合被引入到普通的摄影照相机装置中，便可令人满意地获得本发明的上述各个优点。由于这种普通摄影照相机装置是本领域中所公知的，故在该说明书中不再详细地说明。
权利要求
1.可以转换摄影范围的一种电子摄象机装置，包括主透镜，用以将被摄物体的图象聚焦到其成象面上；包括可在两个位置之间转动的转换透镜的转换装置，一个位置是在从所述被摄物体到所述主透镜所限定的光路中的位置，及另一位置是在从所述被摄物体到所述主透镜所限定的所述光路外的位置；及反射装置，它设置在基本上等于所述转换装置的转动中心的位置上，用于将从所述被摄物体来的光反射向所述主透镜。
2.根据权利要求1所述的电子摄象机装置，其中所述主透镜相应于望远成象透镜系统，及所述转换装置相应于广角透镜系统。
3.根据权利要求1所述的电子摄象机装置，其中所述转换透镜被布置成两组，即光入射侧透镜及光投射侧透镜，并且所述光入射侧透镜与所述光投射侧透镜被定位成这样的状态，即它们的光轴彼此成直角相交。
4.根据权利要求3所述的电子摄象机装置，其中所述反射装置被定位在所述光轴的相交点上。
5.根据权利要求1所述的电子摄象机装置，其中所述反射装置是由在其两侧面上设有反射面的反射镜构成的。
6.根据权利要求1所述的电子摄象机装置，其中所述反射装置是由两组单侧反射镜构成的，每组具有一个单反射面。
7.根据权利要求1所述的电子摄象机装置，其中还包括固态成象装置，它定位在所述主透镜的成象表面上，用于使所述被摄物体的图象成象，并产生图象数据，该图象被所述反射装置反射成右/左方向上颠倒的图象；及图象反向装置，用于使所述图象数据在右/左方向上反向，以产生所述被摄物体在右/左方向上还原定位的图象。
8.可以转换摄影范围的一种电子摄象机装置，包括主透镜，用以将被摄物体的图象聚焦到其成象面上；转换装置，包括一个镜及一个转换透镜，并可转动；及反射装置，它设置在基本上等于所述转换装置的转动中心的位置上，用于将从所述被摄物体来的光反射向所述主透镜。
9.根据权利要求8所述的电子摄象机装置，其中所述转换透镜被布置成两组，即光入射侧透镜及光投射侧透镜，并且所述光入射侧透镜与所述光投射侧透镜被定位成这样的状态，即它们的光轴彼此成直角相交。
10.可以转换摄影范围的一种电子摄象机装置，包括主透镜，用以将被摄物体的图象聚集到其成象面上；转换透镜，它可在两个位置之间转动，一个位置是在从所述被摄物体到所述主透镜所限定的光路中的位置，及另一位置是在从所述被摄物体到所述主透镜所限定的光路外的位置；及反射镜，它设置在基本上等于所述转换透镜的转动中心的位置上，用于将从所述被摄物体来的光反射向所述主透镜。
11.根据权利要求10所述的电子摄象机装置，其中所述主透镜相应于望远成象透镜系统，及所述转换透镜相应于广角透镜系统。
12.根据权利要求10所述的电子摄象机装置，其中所述转换透镜被布置成两组，即光入射侧透镜及光投射侧透镜，并且所述光入射侧透镜与所述光投射侧透镜被定位成这样的状态，即它们的光轴彼此成直角相交。
13.根据权利要求12所述的电子摄象机装置，其中所述反射镜被定位在所述光轴的相交点上。
14.根据权利要求10所述的电子摄象机装置，还包括一个CCD(电荷耦合器件)，用于使聚焦在所述成象面上的被摄物体的图象成象；其中所述反射镜相对所述CCD是固定的。
15.根据权利要求12所述的电子摄象机装置，其中所述转换透镜的光入射侧透镜及光投射侧透镜同时地转动。
16.根据权利要求12所述的电子摄象机装置，其中所述转换透镜的光入射侧透镜及光投射侧透镜不相对移动。
17.根据权利要求10所述的电子摄象机装置，还包括一个CCD(电荷耦合器件)，它定位在所述主透镜的成象面上，用于使所述被摄物体的图象成象并产生图象数据，该被摄物体图象被所述反射装置反射成左/右方向上颠倒的图象，及图象反向装置，用于使所述图象数据在右/左方向上反向，以产生所述被摄物体在右/左方向上的还原定位的图象。
18.可以转换摄影范围的一种电子摄象机装置，包括主透镜，用以将被摄物体的图象聚焦到其成象面上；反射装置，它定位在从所述被摄物体到所述主透镜所限定的光路中，用于将从所述被摄物体来的光反射向所述主透镜；一个CCD(电荷耦合器件)，它定位在所述主透镜的成象面上，用于使所述被摄物体的图象成象并产生图象数据，该被摄物体图象被所述装置反射成右/左方向上颠倒的图象；及图象反向装置，用于使所述图象数据在右/左方向上反向，以产生所述被摄物体在右/左方向上还原定位的图象。
19.根据权利要求18所述的电子摄象机装置，其中所述反射装置具有两个反射面。
20.根据权利要求18所述的电子摄象机装置，还包括设置在所述反射装置的光入射侧及光投射侧的转换透镜。
21.可以机械地转换摄影范围的一种摄影照相机的装置，包括主透镜，用于将被摄物体的图象聚焦到其成象面上；转换透镜，可机械地转动以使得在两个位置之间移动，一个位置是在从所述被摄物体到所述主透镜所限定的光路中的位置，及另一个位置是在从所述被摄物体到所述主透镜所限定的所述光路外的位置；及反射镜，它设置在基本上等于所述转换透镜的转动中心的位置上，用于将从所述被摄物体来的光反射向所述主透镜。
22.根据权利要求21所述的摄影照相机装置，其中所述主透镜相应于望远成象透镜系统，及所述转换装置相应于广角透镜系统。
23.根据权利要求21所述的摄影照相机装置，其中所述转换透镜被布置成两组，即光入射侧透镜及光投射侧透镜，并且所述光入射侧透镜与所述光投射侧透镜被定位成这样的状态，即它们的光轴彼此成直象相交。
24.根据权利要求23所述的摄影照相机装置，其中所述反射镜被定位在所述光轴的相交点上。
25.根据权利要求21所述的摄影照相机装置，其中所述反射装置是由在其两侧设有反射面的反射镜构成的。
26.根据权利要求21所述的摄影照相机装置，其中所述反射镜是由两组单侧反射镜构成的，每组具有一个单反射面。
全文摘要
在一种电子数字式静象摄象机装置中，用在广角成象方式中的转换透镜可以转动，由此获得一种紧凑的摄象机装置。其组成为主透镜，用于将被摄物体的图象聚焦到其成象面上；可在两个位置之间转动的转换透镜，一个位置是在从被摄物体到主透镜所限定的光路中的位置及另一位置是在从被摄物体到主透镜所述限定的光路外的位置；及一个反射镜，它设置在基本上等于所述转换装置的转动中心的位置上，用于将从被摄物体来的光反射向主透镜。
文档编号G11B11/00GK1161541SQ9710075
公开日1997年10月8日 申请日期1997年2月17日 优先权日1997年2月17日
发明者大吉优人 申请人:卡西欧计算机公司