具有伪变焦功能的变焦相机的制作方法

专利名称：具有伪变焦功能的变焦相机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用变焦镜头进行拍摄并且具有伪变焦功能的变焦相机，用它拍摄的照片含有一个与用该变焦相机所拍摄的原画面相比被放大的物体，因此该照片看起来象是用比实际使用的拍摄原画面的镜头的焦距长的镜头拍摄的。
在标准的印像中，拍摄到照像胶片上的一幅单独的画面的大体整个面积以标准的放大倍数印制，以提供恒定尺寸的照片。反之，在伪变焦印片系统中，例如在JP A 3-92838、JP A 4-27927和JP A 4-317035中所披露的那样，通过修正或掩盖处理原画面的四边来确定原画面中的进行印片的部分区域，并且通过比标准放大倍数大的放大倍数从所确定的局部区域中印制恒定尺寸的照片。因此，照片仅含有该局部区域内的物体，但它们被放大，就好似是用比实际大的焦距拍摄的。这就叫“伪变焦效果”。下文中，把伪变焦印片的放大倍数和标准印片放大倍数的比率称作伪变焦率。换言之，通过伪变焦表观产生的焦距比由伪变焦率产生的实际焦距大。
在上述现有技术中，用磁方式把标明是否设定伪变焦印片的数据、要印片的面积的数据，或所选择的伪变焦率的数据，记录在与相应的画面相联系的胶片上。
JP A 4-27927和JP A 4-317035公开了一种用一变焦镜头拍摄并具有伪变焦功能的变焦相机。通过与变焦镜头相结合地使用伪变焦功能，可以从随后的印片过程中得到比变焦镜头的最大的变焦率还要大的变焦率。换言之，这些现有技术的相机具有比摄影镜头的实际的最大变焦率大的最大变焦率。因此，变焦镜头本身可以较小或便宜。
同样，JP A 4-322231公开了一种变焦相机，它根据相机所测得的目标的距离自动地确定图像的放大倍数。根据所确定的图像放大倍数改变摄影镜头的焦距，并根据焦距确定伪变焦率。为了显示包含在用伪变焦印片方法得到的照片中的虚拍摄范围，这一现有技术的相机对取景器光学系统使用可移动的中继透镜，以便根据伪变焦率除了改变摄影镜头的焦距外，还改变取景器光学系统的焦距。用一平面镜子把通过摄影镜头的光分开，并将其导向取景器光学系统。用这种方式，使视场与虚拍摄范围大致一致。
但是，在JP A 4-27927所公开的相机中，拍摄者必须在变焦达到远摄的极限端之后选择是否使用伪变焦功能。这样，对于那些不完全了解伪变焦功能的人来说，这一功能不易掌握，特别是在有几个伪变焦率需要选择的情况下。
JP A 4-317035所公开的相机可在摄影镜头实际上到达它的最大焦距之后，在摄影者继续变焦到超过远摄端时使伪变焦率从1.0至更大值例如1.7自动地转换。因此，当摄影者缩小到广角端时，在伪变焦率保持在一个较大值的同时摄影镜头的焦距减小。在摄影镜头焦距实际上达到最小时，当拍摄者进一步向广角端变焦时，伪变焦率复位到1.0。在用这种方法对摄影镜头进行变焦的同时，表观拍摄范围会相应地变化。
尽管在现有技术中可自动设定伪变焦功能，但图像放大倍数的变化只能在摄影镜头变焦到最大焦距之后有一次伪变焦增加，因此，伪变焦的放大倍数的变化显得突然。由于摄影镜头的实焦距和伪变焦率所决定的表观焦距变化不是线性的，则不能连续地改变表观拍摄范围和表观视场。
使放大倍数的增加量变小，则伪变焦的效果也就减小。另外，为了取消伪变焦功能，拍摄者需要调小焦距到低于最小焦距的范围内。这样不便于进行变焦操作。假设对伪变焦率分几步增加，则使得伪变焦功能的切换变得更加复杂。
另外，在本领域众所周知，拍摄图像的质量随着摄影镜头的焦距增加而趋于降低。除此之外，因为在伪变焦印片系统使用了较大的印片放大倍数，则由伪变焦印片系统制成的伪变焦照片的图像质量会更低，在采用1.7或更大的伪变焦率时尤其如此。因此，为了保证照片质量最好是尽可能地避免采用大的伪变焦率。
JP A 4-322231所公开的变焦相机中，由于在整个焦距范围内一直使用伪变焦功能，且没有考虑伪变焦率和取景器的图像放大倍数之间的关系，使得照片质量被不必要地损坏。由于是根据物体的距离自动决定图像放大倍数的，则不能由拍摄者选择合适的变焦位置。这种相机用一个电机来对摄影镜头进行变焦并用第二个电机来对取景器光学系统进行变焦，因此这种相机较大且价格昂贵。
在本领域众所周知，可以用不同的照片规格或纵横比从原画面制作照片。为了制作全景照片，例如，修正或掩盖原画面的顶部和底部以确定变长的印片区域，且以比标准印片放大倍数大的放大倍数，例如约1.7倍的标准放大倍数印制该印片区域。在这一印片系统中，由相机侧将指定印片规格的数据以光或磁的方式记录在胶片上。
JP B 5-82921公开了一种具有伪变焦功能并能够选择不同的印片规格的变焦相机。在该相机中，可对应于指定的印片规格限定视场，但是取景器的图像放大倍数在伪变焦范围内不变，根据伪变焦率仅限定视场的边界。因此，拍摄者难以想象随后的伪变焦照片是怎么样的。
由前所述，本发明的第一个目的是提供一种为了获得高质量的照片而自动决定是否使用伪变焦功能并且即使在采用了伪变焦功能时也能提高照片质量的变焦相机。
本发明的第二个目的是提供一种变焦相机，当采用伪变焦功能时同不采用伪变焦功能时一样，易于通过取景器看到最终的印片如何。
本发明的第三个目的是提供一种有伪变焦功能的易于掌握、操作平稳，并且可以以较低的造价和紧凑的方式制造的变焦相机。
本发明的第四个目的是提供一种有伪变焦功能的变焦相机，在这种相机中，为了获得最佳印片质量，可自动地根据单独拍摄原画面的拍摄条件确定摄影镜头的实焦距和伪变焦率最合适的组合，而不需要拍摄者考虑拍摄条件。拍摄条件包括物体的距离、目标亮度、闪光灯是否照在目标上、和所指定的印片规格等。
为达到以上的目的，本发明的变焦相机提供一按照手动变焦操作元件的操作方向和操作量决定虚焦距的虚焦距确定装置，该虚焦距的范围从摄影镜头的最小焦距到由摄影镜头的最大焦距乘以最大伪变焦率而得到的数值之间变化；一用来根据所确定的虚焦距控制取景器的取景器控制装置，以显示包含在以确定的虚焦距拍摄的照片中的摄影区域；一根据虚焦距与实焦距和伪变焦率之间的预定关系按照所确定的虚焦距改变摄影镜头的实焦距的镜头变焦装置；一根据以确定的虚焦距拍摄画面时的既定关系按照确定的虚焦距确定伪变焦率的伪变焦率确定装置；和一用来记录与拍摄画面相关的伪变焦率的伪变焦率记录装置。
根据优选的实施例，取景器构成一个具有与虚焦距对应的焦距范围的光学变焦取景器，且取景器控制装置根据所确定的虚焦距改变该光学变焦取景器的焦距。
根据优选的实施例，实焦距与虚焦距和伪变焦率之间的关系预先设定使得伪变焦率是设定为1.0且摄影镜头的实焦距被设定为等于预定的在摄影镜头的最大焦距范围内的虚焦距，因此在确定的虚焦距超过摄影镜头的最大焦距的范围内时，实焦距保持在最大焦距值，且伪变焦率根据手动变焦操作的操作方向和操作量成比例地增加或减小。
根据另一优选实施例，实焦距和虚焦距和伪变焦率间的关系是预定的，以使伪变焦率为1.0且摄影镜头的实焦距等于预定的在实焦距范围内的虚焦距，这一范围的预定的虚焦距低于摄影镜头的最大焦距，因此在确定的虚焦距超过摄影镜头的最大焦距的伪变焦范围中，实焦距在最大值和至少一个预定的较小值内上升或下降，并且确定伪变焦率以便根据手动变焦操作的操作方向和操作量成比例地增加或减小虚焦距。
根据另一实施例，实焦距虚焦距和伪变焦率间的关系预先设定为使得摄影镜头的实焦距等于或小于预定的虚焦距，且按照在整个虚焦距范围内的确定的虚焦距的同一方向增加或减小，在确定的虚焦距达到摄影镜头的最大焦距之前采用大于1.0的伪变焦率。
根据另一优选实施例，虚焦距的整个范围被分为许多段，且一对实焦距和伪变焦率按预定的关系被定在每一虚焦距段上。
根据另一实施例，实焦距与虚焦距和伪变焦率间的关系预先设定为使得整个虚焦距范围被分为许多段，且至少有些虚焦距段的每个都设有许多对实际变焦率和伪变焦率的选择，伪变焦率确定装置根据确定的虚焦距和每一次拍摄的拍摄条件从该多种选择的一对中决定伪变焦率。
结合相应的附图从以下的优选实施例的详细描述能很清楚地了解本发明的以上的和其它目的，其中仅给出了示意图，因此不限定本发明，在附图中相同的参考数字表示相似或相应的部件，其中

图1是一变焦相机的外观的透视图；图2是根据本发明的实施例的这一变焦相机的内部结构的方框图；图3是有IC存贮器的IX240型胶片盒的顶视图4是IX240型胶片的示意图，表示了原画面和使用了伪变焦后的印片面积间的关系；图5是摄影镜头的镜头变焦机构的剖视图；图6是根据本发明的一个实施例的镜头变焦机构的一个旋转凸轮筒的凸轮槽的说明图；图7是取景器光学系统和一取景变焦机构的剖视图；图8是根据图6的实施例的摄影镜头的实焦距与伪变焦率和虚变焦率的关系图；图9是根据图6的实施例的摄影镜头的实焦距和取景器光学系统的变焦率与由操作一个变焦杆所确定的变焦位置之间的关系图；图10是表示对应于虚焦距变焦的由图7的取景器光学系统提供的视场的说明图；图11是图6的实施例的变焦顺序的流程图；图12是另一个实施例的镜头变焦机构的一个旋转凸轮筒的凸轮槽的说明图；图13是根据图12的实施例的摄影镜头的实际的变焦率和伪变焦率的关系图；图14是表示与由图13的摄影镜头的实际变焦率和伪变焦率的关系决定的虚变焦率一致的取景器变焦率的曲线图；图15是根据本发明的另一实施例的实际变焦率和伪变焦率的关系图；图16是图15的实施例的凸轮筒的凸轮槽的说明图；图17是根据本发明的另一实施例的摄影镜头的实焦距与伪变焦率和虚变焦率的关系图；图18是根据图17的实施例的实际变焦率和取景器的变焦率与由操作一变焦杆所确定的变焦位置之间的关系图；图19是由一个单一电机驱动的镜头变焦机构和取景器变焦机构的一个实施例的剖视图；图20是根据本发明的另一实施例的摄影镜头、取景器光学系统和取景器变焦机构的透视图；图21是根据本发明的另一实施例的取景器视场的示意图22是根据本发明的另一实施例的一取景器的视场的示意图；图23是一电子取景器的方框图；图24是根据本发明的另一实施例的摄影镜头和包含有变焦取景器和转换透镜的取景器光学系统的透视图；图25A和25B是表示根据图24的实施例的取景器光学系统转换透镜转换操作的示意图；图26是根据图24的实施例的转换透镜转换机构的放大图；图27是根据图24的实施例的取景器光学系统的取景器凸轮筒的展开图；图28是根据图24的实施例的镜头变焦机构的旋转凸轮筒的展开图；图29是根据图24的实施例的取景器光学系统的取景器变焦位置和总变焦率的关系图；图30是根据本发明的另一实施例的摄影镜头和含有变焦取景器和两个转换透镜的取景器光学系统的透视图；图31是根据图30的实施例的取景器光学系统的取景器凸轮筒的展开图；图32A、32B和32C是表示根据图30的实施例的取景器光学系统的一个转换透镜转换操作的说明图；图33是根据图30的实施例的取景器光学系统的取景器变焦位置和总变焦率间的关系图；图34根据本发明的另一实施例的摄影镜头和包含有一个变焦取景器和一个转换透镜的取景器光学系统的透视图；图35是图34的实施例的具有摄影镜头和取景器光学系统的变焦相机的内部结构的示意图；图36是根据图34的实施例的摄影镜头的实际变焦率和伪变焦率的关系图；图37是根据图34的实施例的取景器光学系统的总变焦率和变焦取景器的变焦率的关系图；图38是作为图34的实施例的改进的摄影镜头和取景器光学系统的透视图；图39是根据本发明的另一实施例的摄影镜头和取景器光学系统的透视图40是根据本发明的另一实施例的摄影镜头的实际变焦率和伪变焦率的关系图；图41是根据图40的实施例的包含有变焦取景器和转换透镜的取景器光学系统的总变焦率和变焦取景器的变焦率间的关系图；图42是变焦相机的外观图；图43是根据本发明的另一优选实施例的变焦相机的内部结构的方框图；图44是根据图42的实施例的变焦相机的控制整体操作的主程序的流程图；图45是作为图44主程序的子程序的拍摄程序的流程图；图46是作为图44主程序的子程序的实际变焦率选择程序的流程图；图47A是图46的实际变焦率选择程序中的目标亮度的参考值的示意图；图47B是图46的实际变焦率选择程序中的目标距离的参考值的示意图；和图48是f数与摄影镜头的实际变焦率和快门速度的关系图。
在如图1所示在变焦相机2中，镜筒3支撑着作为光学变焦系统的摄影镜头4。根据本实施例，摄影镜头4的最大变焦率fmax/fmin为2.0，这里fmin和fmax分别代表最小焦距和最大焦距。例如，fmin=35mm和fmax=70mm。相机2也有伪变焦功能，对于一个曝光的单独画面设定伪变焦率Zb为1.0至2.0，当Zb=1.0时指的是伪变焦功能没起作用或没被使用。因此，相机2实际上有最大的变焦率4.0，且实际变焦能达140mm。
在下文中，为了与虚焦距或由实焦距乘以伪变焦率(F=f×Zb)所得到的“F”相区别，把光学变焦系统4的焦距称为实焦距或“f”(f=fmin到fmax)。实焦距和最小焦距的比率被定为实变焦率或“Za”，因此虚焦距F和最小焦距fmin的比率定为虚变焦率或“Zc”。
当一变焦杆5被推到由“T”指示的远摄端或由“W”表示的广角端时，摄影镜头4以后面详细描述的方式改变实焦距，且确定伪变焦率以使虚焦距实质上以线性的方式来变化。变焦杆5由一弹簧力推进返回到介于两端位置间的中间位置。
如图2所示，相机2有一包含有一个物镜6a，目镜6b和取景器变焦透镜系统6c的取景器光学系统6。在本实施例中取景器光学系统6的最大变焦率为4.0。取景器变焦透镜系统6c被驱动以使取景器6的焦距随相机2的虚焦距变化。
用来测量目标亮度的光电探测器7位于摄影镜头4下面镜筒3的前面。一用来测量目标距离的光投射窗8和光接收窗9，以及取景器的物镜窗10位于镜筒3的上部。快门按钮11，一闪光投射装置12和用来显示拍摄信息的LCD板13位于相机2的顶部。
位于相机2的一侧的杆18用来打开胶卷盒腔15的底盖17以安装或卸下胶卷盒14。通过如图1所示顺时针方向旋转杆18，使底盖17被打开。通过关闭底盖17，杆18自动地逆时针旋转，在关闭位置锁住底盖17。
胶卷盒14是IX240型的，它包含一个有可旋转的轴20的塑料盒外壳21、一个打开和关闭盒外壳21的胶片部分的门部件22、一绕在轴20上的胶片23，和一个IC存贮器24。如图3所示，IC存贮器24由六块接点板24a,24b,24c,24d、24e和24f组成，这些接点板露在盒外壳21外面并以电连接到未标出的存贮块上。这些存贮块上的一部分存储有关胶片的数据，例如胶片类型、胶片速度、可曝光的胶片数。存储在IC存贮器24上的数据可以通过提供在胶卷盒腔15内的没有在图中标出的接触条由相机2读取。IC存贮器24是一种不用后备电源可存储数据的存贮器装置，当接通电源时可以写入数据，例如EEP只读存储器或闪光存贮器。根据本实施例，与每一画面相关的伪变焦率的数据被写在IC存贮器24的一个存贮块上。
参见图2，相机2为取景器光学系统6提供了一个取景器变焦机构25，并为摄影镜头4提供了一个镜头变焦机构26和聚焦机构27。取景器变焦机构25，镜头变焦机构26和聚焦机构27对应地由取景器电机28、变焦电机29和聚焦电机30来驱动。取景器电机28、变焦电机29和聚焦电机30对应地通过取景器电机驱动电路32、变焦电机驱动电路33和聚焦电机驱动电路34由控制器31来控制。
控制器31包含一个CPU和其它控制相机2的相应电路和机构的控制电路。只读存储器35和随机存取存储器36联接到控制器31上。预先把控制程序和各种数据包括确定伪变焦率的表数据、确定曝光的数据和聚焦的数据存储在只读存储器35上。随机存取存储器36存储相机2在拍摄过程中所获得的数据，包括目标亮度和用光电探测器7和光投射窗8和光接收窗9测得的目标的距离。控制器4也控制数据读写装置37从装在胶卷盒腔15内的胶卷盒14上的IC存贮器24上读写数据。
同样，通过变焦杆5或快门按钮11进入的信号传入控制器31中。根据来自变焦杆5的信号，控制器31驱动取景器电机28，同时通过旋转编码器38检测取景器电机28的旋转位置。因此取景器6的焦距通过取景器变焦机构25来改变。控制器31根据变焦杆5的信号控制变焦电机29，同时通过镜头位置检测器39来检测摄影镜头4的位置。
响应快门按钮11被按下一半时所产生的信号，控制器31测量目标亮度和距离，并根据所测得的目标距离驱动聚焦电机30。按照快门按钮11被完全按下时所产生的快门释放信号，控制器31根据由测得的目标亮度确定的曝光值驱动快门部件40。然后，在胶片23上拍摄一幅画面。和IX240型胶片23相对应，曝光片窗41确定了一高视角的尺寸画面记录区，且每幅画面都被记录在整个画面记录区中。
如现有技术相应部分所描述的，伪变焦率用于伪变焦印片。具体地说，如图4所示，在尺寸等于曝光片窗41的原画面23R内，根据伪变焦率确定要印制的印片区域23P，使印片区域23P与原画面23R具有同样的纵横比和同样的对角中心。为了确保原画面23R有一对角长度LA，把印片区域23P的对角长度限定为LB=LA/Zb，这里Zb代表伪变焦率。然后，印片区域23P在一个指定的尺寸内以比在该指定的尺寸内用来印制原画面的整个区域的标准放大倍数大的特定放大倍数进行印制。因此，伪变焦率与特定的印片放大倍数和标准的印片放大倍数的比率相吻合。在图4中，23M表示设在胶片23上的每个画面记录区域的透明的磁记录轨迹。
摄影镜头4包括前镜头组4a和后镜头组4b。变焦时，前镜头组4a和后镜头组4b都沿摄影镜头4的光轴移动。聚焦时，只有后镜头组4b沿光轴移动。
图5为一摄影镜头4的镜头变焦机构26的实施例。前镜头组4a和后镜头组4b分别由镜头支架44和45支撑。镜头支架44有三个径向从外周边伸出并相等地间隔开的凸轮从动销44a。和镜头支架44一样，镜头支架45也有三个凸轮从动销4.5a。
前镜头支架44和后镜头支架45支承在位于镜头筒3中的一个轴向凸轮筒46和一个旋转凸轮筒47中。旋转凸轮筒47安装在轴向凸轮筒46的外周边上，并且可以相对于轴向凸轮筒46转动。轴向凸轮筒46有三个用来容纳前镜头支架44的三个销44a的轴向凸轮槽46a，和三个用来容纳后镜头支架45的三个销45b的轴向凸轮槽46b。旋转凸轮筒47也有三个用来容纳前镜头支架44的三个销44a的旋转凸轮槽47a，和三个用来容纳后镜头支架45的三个销45b的旋转凸轮槽47b。驱动齿轮49设在旋转凸轮筒47的外周，通过齿轮49和传输齿轮50和51把变焦电机29的转动传递给旋转凸轮筒47。
图6表示一个旋转凸轮槽47a。旋转凸轮槽47a有第一段L1，它从与摄影镜头4有最小焦距fmin(=35mm)的广角端相对应的轴向位置A线性地对角伸向与实焦距在最大fmax(=70mm)的摄影镜头4的实际远摄端相对应的轴向位置B。第一段L1与在旋转凸轮筒47的圆周方向伸出的凸轮槽47a的第二段L2相连接。
当旋转筒47沿轴向凸轮筒46旋转时，销44a和45a沿着旋转凸轮槽47a和47b移动。因为旋转凸轮槽47a和47b的L1段对角延伸，销44a和45a也插入轴向凸轮槽46a和46a中，镜头支架44和45沿摄影镜头4的光轴移动。后镜头支架45的旋转凸轮槽47b和旋转凸轮槽47a有相同的轮廓，但是L1段的倾斜度不同以便改变前后镜头组6a和6b的间距。
当变焦杆5被推到远摄端时旋转凸轮筒47按图6箭头所指的向前旋转方向旋转。当变焦杆5被推到广角端时，驱动电机29以使旋转凸轮筒47反向旋转。当旋转凸轮筒47向前旋转时，销44a和45a沿L1段从位置A到位置B运动，实焦距从最小焦距fmin到实际最大焦距fmax线性地增加。然后，如果变焦杆5静止地在远摄端操作，销44a和45a在L2端中移动，这里实焦距保持在最大值fmax。
图7表示取景器光学系统6的取景器变焦机构25，其中没有画出物镜6a和目镜6b。变焦镜头系统6c包含分别由前后镜头支架60和61支承的前镜头组58a和后镜头组58b。与前后镜头支架44和45方式一样，前后镜头支架60和61各有三个从动销60a和61a，并由取景器轴向凸轮筒62和取景器旋转凸轮筒63支承。取景器旋转凸轮筒63可旋转地安装在取景器轴向凸轮筒62上，并有一沿外表面周边形成的驱动齿轮64。通过驱动齿轮64和传输齿轮65和66，由取景器电机28驱动取景器旋转凸轮筒63旋转。
取景器轴向凸轮筒62有三个用来接收前镜头支架60的销60a的轴向凸轮槽62a和三个用来接收后镜头支架61的销61a的轴向凸轮槽62b。取景器旋转凸轮筒63有三个用来接收销60a的螺旋凸轮槽63a和三个用来接收销61a的螺旋凸轮槽63b。当取景器旋转凸轮筒63沿取景器轴向凸轮筒62旋转时，由于销60a和61a分别沿轴向凸轮槽62a和62b导引时沿螺旋凸轮槽63a和63b移动，使得前后镜头支架60和61沿取景器6的光轴移动。
螺旋凸轮槽63a和63b是这样形成的，使得前后镜头组58a和58b在轴线方向相互分开移动，以使取景器光学系统6放大到远摄端，且使前后镜头组58a和58b在轴线方向相互移近，以使取景器光学系统6缩小到广角端。
必须说明的是变焦机构25和26的凸轮和凸轮从动机构并不仅限于以上实施例。例如，每个镜头架可能有一个或两个凸轮槽和一个或两个凸轮从动销。
如图8所示，当销44a和45a在L1段上移动时，控制器31将伪变焦率设定为1.0，所以虚焦距F=f×Zb等于实焦距f。当销44a和45a移到L2段时，控制器31把伪变焦率Zb从1.0变为2.0，这样当旋转凸轮47对应于变焦杆5到远摄端的操作向前旋转时，虚焦距F近似地线性增加到2×fmax的最大值。因此，L2段可以叫做伪变焦区域，这里虚焦距F超过了实焦距f且伪变焦功能是有效的。
如上所述，取景器光学系统6有一最大变焦率4.0。当变焦杆5被推到远摄端或广角端时，取景器电机28以向前方向或相反方向驱动取景器旋转凸轮筒62转动，这样取景器光学系统6的焦距在最小值和最大值的范围内线性地变化。即，取景器光学系统6按如图9所示以一个与Zc=F/fmin的虚变焦率吻合的变焦率进行变焦。
但是，为了限制必要的伪变焦率的选择数量、必要的修正罩的尺寸量和必要的印片放大倍数，实际上最好是改变虚变焦率和分段对伪变焦区域的取景器变焦率加以改变。因此，尽管在操作变焦杆5时取景器光学系统6是线性变焦的，一旦变焦杆5的操作停止，取景器光学系统6则被阻止在伪变焦范围内的预定的变焦位置的一个最近的位置处，例如Zc=2.4,2.8,3.4或4.0。
当然，如果伪变焦照片是采用了具有修正罩尺寸和变焦镜头的放大倍数可以线性变化的印片机，或数字印片机来印制的，即使在伪变焦范围内取景器光学系统6也可以停止在一个合适的位置。
根据伪变焦范围内的预定的取景器变焦率Zc，把伪变焦率设定为一个预定的值Zb=1.2,1.4,1.7或2.0。
表1说明了取景器变焦率Zc、实际变焦率Za和伪变焦率Zb的关系，其中Za=f/fmin和Zc=F/fmin。
表1
由于在摄影镜头的实际最大焦距fmax之前的范围内没有使用伪变焦功能，在这一范围内照片质量保持在一个较高的水平上。即使在伪变焦范围内，由于伪变焦率从1.0到2.0逐渐增加，照片质量与在整个伪变焦范围内使用了较大变焦率如1.7的情况相比有了提高。
由于取景器光学系统6是根据伪变焦率进行变焦的，包含在印片区域P内的摄影视界通常显示在如图10所示的与曝光片窗41有相同的纵横比的取景器光学系统6的视场67的整个尺寸内。因此，拍摄者没有使用伪变焦功能，就可对已制成的照片构造一个摄影视界。考虑到视差，取景器光学系统6可以设定构造一个比印片区域P稍小的区域。
现在总结一下上述的变焦相机2的操作。
当胶卷盒14被装在胶卷盒腔15内和底盖17锁在关闭位置处时，相机2打开门22并按倒片方向旋转轴20。然后，胶片23从盒壳中向前伸出直到胶片23的未曝光的图像记录部分位于曝光片窗41的后面。控制器31从盒外壳21的IC存贮器24读出胶片的数据并将胶片数据写入随机存取存储器36中。
紧接着相机2的主开关打开之后，摄影镜头4和取景器6被设定在它们的广角端。参见图11所示的变焦操作程序，当操作变焦杆5时，控制器31根据变焦杆5的操作方向和数量，通过取景器电机驱动电路32和变焦电机电路33分别驱动取景器电机28和变焦电机29。
当变焦杆5被推到远摄端时，取景器电机28使取景器旋转凸轮筒62以向前方向转动，所以取景器光学系统6以一个对应于取景器电机28的转数的比率放大。同样，变焦电机29使旋转凸轮筒47以向前方向转动。由于旋转凸轮筒47向前转动，所以摄影镜头4从最小焦距fmin到实际最大焦距fmax放大，直到销44a和45a沿凸轮槽47a和47b的L1段移动.
如果变焦杆5在实焦距达到最大焦距值fmax(实际变焦率Za=2.0)后一直操作到远摄端，旋转凸轮筒47仍以向前方向旋转，且销44a和45a沿L2段移动，这样实焦距保持在如图8所示的最大焦距fmax处。取景器旋转凸轮筒63也向前旋转，以使取景器光学系统6的变焦率从2.0到4.0线性放大。
控制器31通过旋转编码器38持续监测取景器电机28的旋转位置，从取景器电机28的旋转位置中获得取景器光学系统6的变焦位置或当前的变焦率。当变焦杆5的操作停止时，控制器31设定取景器光学系统6在伪变焦范围的最近的一个预定的变焦位置处Zc=2.4、2.8、3.0或4.0。然后，控制器31根据取景器光学系统6的当前的变焦率从存储在只读存储器35中的查询表中读出变焦率数据，此表理论上与表1相对应。从只读存储器35中读出的伪变焦率的数据暂时存储在随机存取存储器36中，且随变焦杆5操作时的取景器光学系统6的变焦位置的改变而修正。
当快门按钮11被按下一半时，可通过光电探测器7、光投射窗口8和光接收窗口9测得目标亮度和目标距离。同样，通过镜头位置检测器39检测到摄影镜头4的当前的变焦位置或实际的变焦率Za。根据测得的目标的亮度、距离和摄影镜头的现在的变焦位置，控制器31从只读存储器35中读取聚焦数据和曝光控制数据。然后，通过聚焦电机驱动电路34对聚焦电机30进行驱动，按聚焦数据来移动后镜头组4b。如果摄影者在将释放按钮11按下一半后停止按压，控制器31通过聚焦电机驱动回路34重新设定后镜头组4b到先前的变焦位置处。
当释放按钮11被完全按下时，控制器31按曝光控制数据所设定的曝光时间以快门速度来驱动快门部件40。这样，一幅画面便被记录在胶片23上的曝光片窗41所限定的同样大的面积内。同时，从随机存取存储器35中读出伪变焦率的数据，并通过数据读/写装置37写到IC存贮器24上。但是，如果在变焦位置到达伪变焦范围前按下快门按钮11，即，在摄影镜头4到达其最大焦距fmax之前，数据读/写装置37没有在IC存贮器24上写任何伪变焦率的数据。
当胶片23全部曝光后，胶片23被卷入盒外壳21内。然后，从相机2中取出胶片暗盒14送到图片社去显影和印片。在印片时，从IC存贮器24上读出伪变焦率的数据，参见图4所描述的方法，由所设定的伪变焦率确定原画面内的用来印片的印片区域P。以一定放大倍数印制所确定的印片区域P，该放大倍数比用来按同样的尺寸印制原画面的整个区域的标准放大倍数大，其差异为设定的伪变焦率。
图12根据本发明的另一实施例画出了旋转凸轮筒47上的一个旋转凸轮槽47c。同样在本实施例中，摄影镜头4的后镜头组4b的旋转凸轮槽47b和前镜头组4a的旋转凸轮槽47c的形状相对应。旋转凸轮槽47c具有第一段L1，它从对应于摄影镜头4的具有最小焦距fmin的广角端的位置A线性延伸到对应于摄影镜头4的实际焦距为最大fmax值的实际远摄端的位置B。
第一段L1延续到凸轮槽47a和47b在轴向方向前后环绕的第二段L2。
当旋转凸轮筒47按箭头所示的方向向前旋转，且销44a和45a沿段L1从位置A到位置B移动时，实焦距从最小焦距fmin到最大焦距fmax线性地增加。然后，如果变焦杆5继续操作到远摄端，实焦距根据销44a和45a沿旋转凸轮槽47a和47b的第二段L2移动的位置在最大焦距fmax附近的范围内上下变化。
同样，在本实施例中，当销44a和45a在L1段上移动时，控制器31设定伪变焦率Zb为1.0，所以虚焦距F=f×Zb等于实焦距f。在销44a和45a沿L2段移动后，控制器31设定伪变焦率Zb为多于1.0的值到2.0，所以虚焦距F近似线性变化到fmax×2(=140mm)的最大值。
表2示出了实焦距f与伪变焦率Zb和虚变焦率Zc间的相互关系，这一相互关系为如图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
由于在实际最大焦距fmax之前的范围内没有采用伪变焦功能，在这一范围内照片质量保持在较高的水平上。通过使实焦距在虚焦距超过实际最大焦距fmax的伪变焦范围内的最大焦距fmax的附近上下变化，与表1所示的实施例相比，可以以较少的伪变焦率的选择提供更多的变焦段。而且，总体上相邻的变焦段间的伪变焦率的增量变小。因此，由变焦引起的照片的图像的失真率在整个变焦区域被均化了。
在本实施例中，光学取景器63以和第一实施例同样的方式被驱动，以便根据虚变焦率从2.0到4.0线性地改变取景器变焦率。控制器31参考存储在只读存储器35中的大体上等同于表2的查询表，根据取景器光学系统6的变焦率确定伪变焦率。
在上述实施例中，摄影镜头4的实焦距在虚焦距超过最大焦距fmax的伪变焦范围内的最大值fmax的附近不规则地变化。如图15所示，实焦距也可以在最大值fmax和伪变焦范围内的靠近最大值fmax的值之间变化。在图15所示例子中，实变焦率Za=f/fmin在2.0和1.85间变化。如图16所示，根据这一构造，旋转凸轮筒47在L2段上对应于伪变焦范围带有规则曲线的旋转凸轮槽。这样使凸轮筒47的旋转运动和镜头组4a和4b的轴向运动更平滑，同时取得与图12到14所示的实施例同样的效果。
图17和18显示了根据本发明的另一实施例的摄影镜头4的实焦距f和伪变焦率Zb的关系，其中在实焦距f达到其最大值fmax之前，使用了伪变焦功能。尽管控制方法和以上实施例的不同，但这一实施例在结构上基本上等同于如图2所示的实施例。因此，以下的描述仅涉及那些对本实施例关键的元件，那些与图2中所示相同的元件采用了相同的数字标注。
同样，在本实施例中，摄影镜头4的最大变焦率fmax/fmin为2.0，而取景器光学系统6的最大变焦率为4.0。取景器光学系统6根据通过变焦杆5进行的变焦方向和变焦量加以控制以改变其变焦位置，以使变焦取景器的变焦率和由伪变焦印片中得到的虚变焦率Zc相一致。与以上实施例相反，如图17所示，根据变焦杆5的变焦方向和变焦量，实焦距f也可在整个变焦范围内的最小值fmin和最大值fmax间增加或减小。相对应地，伪变焦率Zb确定在1.0到2.0的范围内，从而虚变焦率Zc可以逐渐增大到最大值4.0。
特别地，控制器31根据变焦杆5的操作方向来控制摄影镜头4和取景器光学系统6以改变它们的变焦位置，且当变焦杆5操作至极限端时，控制器31在最近的预定的变焦位置Zc=1.0,1.2,1.6,2,2.2,2.8,3.1,3.3或4.0处使变焦取景器停止。同时，控制器31在最近的预定的变焦位置Za=1.0,1.2,1.4,1.6,1.65,1.8,1.95或2.0处使摄影镜头停止。然后，控制器31根据取景器变焦率Zc和实际变焦率Za的组合决定伪变焦率Zb，比如，参照存储在只读存储器35中的查询表。
表3列出了取景器变焦率Zc、实际变焦率Za(=f/fmin)、伪变焦率Zb的相互关系，它基本上对应于本实施例的存储在只读存储器35的列表数据。
表3
从表3可知，伪变焦率Zb=Zc/Za，且被设定为预定值Zb=1.0,1.3,1.4,1.7或2.0中的一个。在这种方式下，取景器变焦位置和虚焦距F(=Zc×fmin)根据变焦杆5上的变焦操作彼此相同地切换，且用少量的伪变焦率的选择获得大量的变焦段。
为了随着变焦杆5操作到远摄端来增加实焦距f从而逐渐地增加实变焦率Za，在本实施例中，镜头变焦机构26的旋转凸轮槽在整个长度上对角地延伸到摄影镜头4的轴线方向，如图6虚线68所示。
在以上实施例中，参见查询表根据取景器光学系统6的变焦位置决定伪变焦率。根据摄影镜头4的变焦位置可选择地决定伪变焦率，以保证预先确定伪变焦率Zb、摄影镜头4的变焦位置，或实变焦率Za和取景器6的变焦位置，或虚变焦率Zc。可通过计算每一次曝光来确定伪变焦率，以代替从只读存储器35中读取伪变焦率的数据。
由于镜头变焦机构26和取景器变焦机构25在变焦杆5沿相同变焦方向被操作时可以在同一方向同步地驱动，因而可以一个变焦电机来驱动这些机构25和26。例如，如图19所示，取景器变焦机构25和镜头变焦机构26可通过有合适减速比的对应传输齿轮71和72由变焦电机70来驱动。
图20表示一个实施例，这里光学取景器光系统6和摄影镜头4通过一凸轮机构相互连接，并通过驱动一个单独的电机74共同变焦。
本实施例的取景器光学系统6是一个实象取景器，它包括一个物镜系统75，一个正象棱镜或波罗(PORRO)棱镜76和一个目镜6b。物镜系统75包含一个固定的物镜6a和从目标侧顺序安装的第一和第二可移动透镜78和79。移动透镜78和79的镜头固定装置有与扇形凸轮盘80互锁的凸轮销78a和79a。
扇形凸轮盘80有一指向物方的弧形凸轮表面81，并在与摄影镜头4和取景器光学系统6的轴线相平行的水平面内以轴82为枢轴旋转。第一可移动透镜78的凸轮销78a和凸轮表面81相啮合，而第二可移动透镜79的凸轮销79a和凸轮槽83相啮合。扇形凸轮盘80还有一个与摄影镜头4的驱动销85相啮合的凸轮槽84用来传递摄影镜头4的变焦运动。
为了保持第一可移动透镜78的凸轮销78a与弧形凸轮表面81相接触，并保持第一可移动透镜79的销79a和凸轮销83的目标侧相接触，第一和第二可移动透镜78和79由卷簧86相互拉紧。为了和凸轮盘80的旋转量相一致，在轴线方向移动可移动透镜78和79。
在本实施例中，摄影镜头4是一机械变焦镜头，它包括前后透镜组，这里凸轮机构用来在变焦时改变前后透镜组间的间距，只有后透镜组用来聚焦，尽管透镜组没有在图20中画出。透镜组被固定在包含有固定筒88、旋转筒89和轴向运动导向环90的镜头筒中。旋转筒89安装在固定筒88内并通过一螺旋面与固定筒88相啮合，这样旋转筒89在沿光轴移动时绕摄影镜头4的光轴旋转。
轴向移动环90安装在旋转筒89的末端以便相对于旋转筒89转动。轴向移动环90在其外表面的周围有三个径向突起91。突起91插在固定筒88的三个轴向槽88a中，这样轴向移动环90随着旋转筒89的轴向运动沿轴向无转动地移动。
旋转筒89通过传输齿轮92a和92b由电机74转动，且控制器31根据变焦杆5的操作方向和操作量通过变焦电机驱动电路33控制电机74的转动方向和转动量。
摄影镜头的前后透镜组通过一凸轮机构安装在旋转筒89上，使得两透镜组在轴线方向移动时能改变其间距离，同时旋转筒89和轴向移动环90在轴线方向可旋转地移动。因此，轴向移动环90的轴向位置代表摄影镜头4的变焦位置。由于凸轮盘80随着轴向运动环90的轴向运动而转动，取景器光学系统6的可移动透镜78和79根据摄影镜头4的变焦位置沿取景器光学系统6的光轴移动。
凸轮盘80的凸轮表面81和凸轮槽83的形状可使取景器光学系统6的变焦位置以预定的方式随摄影镜头4的变焦位置变化，例如图18的方式。图20所示的实施例也可以按照图9、图14或图15所示的方式用于改变摄影镜头4和取景器光学系统6的变焦位置。控制器31根据摄影镜头4的变焦位置决定伪变焦率。可以根据通过旋转编码器之类的器具所检测到的变焦电机74的转动位置决定伪变焦率。
尽管在以上实施例中摄影镜头4是一个带有两透镜组的机械变焦镜头，但也可以利用一个包含三个或多个透镜组的变焦镜头。摄影镜头4也可以是一个前透镜组用来聚焦的变焦镜头。也可以利用使用多个变焦电机的光学补偿式变焦镜头作为摄影镜头4。这种情况下，可以利用这些变焦电机中的一个来对光学取景器光学系统6进行变焦。
也可以用一个电机来驱动取景器变焦机构，并通过合适的传输机构例如齿轮系或凸轮机构与取景器变焦机构一起来驱动摄影镜头变焦机构。
光学取景器光学系统6并不仅限于实象型，也可以是虚象型。在这种情况下，取景器变焦率意味着一个与通过取景器观察到的图像的最小尺寸相关的图像放大倍数。
取代取景器光学系统6，也可以利用固定的聚焦取景器，并且通过采用一对可移动的画幅板95a和95b根据虚变焦率来改变视场67的尺寸，如图21所示。这种情况下，视场67在尺寸上对应于与胶片23上拍摄的整个尺寸的画面相关的印片区域P。画幅板95a和95b可由摄影镜头的变焦电机来移动。
也可将可移动的画幅板95a和95b与变焦取景器相结合。按照如图22所示的实施例，变焦取景器和摄影镜头有相同的最大变焦率，并且以与摄影镜头相同的变焦率变焦，直到它们到达其远摄端。然后，驱动画幅板95a和95b来限制视场67以和对应于远摄端的变焦操作的伪变焦率相一致。在摄影镜头的焦距达到其最大值之前设定大于1.0的伪变焦率，根据所设定的伪变焦率驱动画幅板95a和95b。取景器变焦率可不同于摄影镜头的变焦率。也可以根据伪变焦率对变焦取景器变焦和根据摄影镜头的变焦位置改变视场67的尺寸。
也可以利用电子取景器代替取景器光学系统。例如，如图23所示，电子取景器由一成像装置96、图像处理电路99和一数字显示装置100如LCD板构成。成像装置96包括图像传感器97如CCD和一个用于在CCD97上形成拍摄目标图像的图像镜头系统98a和98b。控制器31根据变焦杆5的变焦信号控制图像处理电路99处理通过成像装置96检测到的图像数据。根据所处理的图像数据，通过LCD驱动器101驱动LCD板100，使得LCD板100以相对于由摄影镜头的实际变焦和伪变焦功能所得到的虚变焦率的放大倍数实时地显示拍摄目标。
可以利用变焦镜头来代替图像镜头系统98a和98b，并根据变焦杆5的变焦信号控制变焦镜头。
在以上实施例中，取景器和摄影镜头有单独的光学系统。取景器和摄影镜头可以部分地利用共同的光学系统，像在单镜头反射式相机中一样。在这种情况下，取景器和摄影镜头在没有使用伪变焦功能的范围内共同变焦，而在伪变焦范围内取景器和摄影镜头利用其各自的镜头系统单独变焦。
尽管伪变焦率数据被写在暗盒外壳21的IC存贮器24中，IC存贮器24并不限于图3所示的实施例，也可以用能够通过光学装置或其它装置在其上写入数据的IC存贮器代替，而无需接触条。也可以把伪变焦率数据和其它拍摄数据写到胶片23的磁记录轨道23M上，或在胶片上用光记录伪变焦率。
图24表示一个根据本发明的另一实施例的用于带有伪变焦率功能的相机的摄影镜头4和取景器光学系统6，这里一个转换透镜126与取景器光学系统6的变焦取景器124组合，如图25A和25B所示。变焦取景器124包含一物镜6a、目镜6b以及沿变焦取景器124光轴移动的第一和第二可移动透镜130和132。第一和第二可移动透镜如图25A的实线所示从广角端位置相互移开，以增加变焦取景器124的焦距。在本实施例中，变焦取景器可以放大到2.5的变焦率。
转换透镜126可以在如图25A所示的变焦取景器124的光轴外的位置，和在物镜6a前的变焦取景器124的光轴上的位置间移动，如图25B所示。薄片开关136用来检测在变焦取景器124前面的转换透镜126的插入。在本实施例中，转换透镜126具有1.4的放大倍数。因此，取景器光学系统6有一个和变焦率3.5(2.5×1.4)相对应的最大的放大倍数。在下文中，取景器光学系统6的变焦率被称为总变焦率，以与变焦取景器124的单个变焦率区分开。
参见图24，变焦取景器124的可移动透镜130和132通过插在旋转凸轮筒138的凸轮140和142上的凸轮从动销130a和132a被固定在旋转凸轮筒138上。可移动透镜130和132也可通过轴向导向元件在轴线方向导向，为清楚起见从图中省去。旋转凸轮筒138上有一在其表面形成的环状齿轮139，并通过驱动齿轮110a、传输齿轮111和环状齿轮139由镜头电机110来转动。当旋转凸轮筒138按如图24所示的顺时针方向旋转时，可移动透镜130和132相互移开。转换切换元件143与旋转凸轮筒138在物方整体地形成。
如图26具体所示，转换透镜126被固定在用轴128a枢轴安装的镜头架128中，且由弹簧127驱动其以图26中的逆时针方向转动。特别是，镜头架128通过轴128c和板簧129与杆128b联结。通过销129a把板簧129固定到杆128b上，并通过销129b可滑动地和镜头架128相联。
当旋转凸轮筒138按顺时针方向旋转时，即向远摄侧旋转时，从图24所示的广角端位置超出预定的旋转范围，转换切换元件143的一个边143a如图26所示推动杆128b。因此，转换镜头126克服弹簧127的力顺时针旋转，以插到变焦取景器124前。当镜头架128与止动器136发生接触时，转换镜头126和变焦镜头124同轴定位。然后，当旋转凸轮筒138继续顺时针旋转时，只有杆128b绕轴128c旋转同时使弹簧129弯曲。
当旋转凸轮筒138逆时针旋转，且转换切换元件143的一个边143A沿离开杆128b的方向移动时，转换镜头126根据弹簧127的力从变焦镜头124的光轴移开。
在图24所示的实施例中，摄影镜头4是一个带有前后透镜组4a和4b的变焦镜头，且有与变焦取景器124一样的2.5的最大变焦率。前后透镜组4a和4b的凸轮从动销44a和45a插在旋转凸轮筒147的凸轮槽144和145中，并通过一未画出的轴向导向元件沿摄影镜头4的光轴导向，象旋转凸轮筒147旋转一样。旋转凸轮筒147由镜头电机110通过驱动齿轮110a、传输齿轮112和在旋转凸轮筒147周围形成的环状齿轮149旋转。即，旋转凸轮筒138和147同时转动，且形成凸轮槽144和145以使摄影镜头4在同样的变焦范围内，如在本例中从1.0到2.5的范围内，以与变焦取景器124相同的变焦率进行变焦。
图27和28为旋转凸轮筒138和147的示意图。尽管这些凸轮筒138和147的尺寸不同，为了便于理解，图中用相同长度表示凸轮槽140、142、144和145在旋转凸轮筒138和142的旋转方向上的长度。凸轮槽140,142,144和145具有分段140A、142A、144A和145A，它们按旋转凸轮筒138和147的旋转方向从变焦取景器124和摄影镜头4达到最大变焦率的点P4延伸到远摄点P5。每个槽140、142、144和145的端点P1对应于广角终端位置。转换切换元件143的边143a沿穿过旋转凸轮筒138的点P4和点P5间中点的轴线延伸。
根据这一结构，镜头电机110对应于向远摄端的变焦操作向前转动，以便顺时针转动旋转凸轮筒138和147。之后，变焦取景器124和摄影镜头4以同样的变焦率线性变焦到最大变焦率2.5，直到凸轮从动销130a、132a、44a和45a到达点P4，如图29的实线所示。在本实施例中，变焦取景器124和摄影镜头4分步地变焦，即，在预定的变焦位置P1到P5处停止这些位置的变焦率是P1=1.0,P2=1.5,P3=2.0和P4,P5=2.5。变焦位置P1、P4和P5对应于凸轮槽140、142、144和145的点P1、P4和P5。
到达P4点后，如果到远摄端的变焦操作继续进行的话，凸轮从动销130a、132a、44a和45a沿140A,142A,144A和145A段移动，这样变焦取景器124和摄影镜头4的焦距保持在最大值，如图29的虚线所示。但是，当变焦取景器124的旋转凸轮筒138从P4点旋转到P5点时，转换切换元件143的边143a推动杆128b，使得转换镜头126被插入变焦取景器124的光轴中。这样，取景器光学系统6的总变焦率变为3.5，如图29的实线所示。
转换镜头126的插入由接触片136检测，且将一个检测信号发送给未画出的控制器。然后，在插入转换镜头126时，一个等于转换镜头126的放大倍数的伪变焦率，如在本例中为1.4，被设定给相应的被摄原始画面。可通过利用IC存贮器或磁记录轨道等以上述实施例中描述的相同方式把该伪变焦率设定为原画面的伪变焦率数据。
如图30所示，可在第一转换镜头126之外利用第二转换镜头150。例如，第一和第二转换镜头126和150的复合放大倍数为2.0，而第一转换镜头126的放大倍数是1.4。第二转换镜头150安装成可用与第一转换镜头126同样的方式移入和移出变焦取景器124的光轴，但是和第一转换镜头126分离。
如图31所示，变焦取景器124的旋转凸轮筒138提供一个有两个边143a和143b的转换切换元件143。如图32A所示，除了第一转换镜头126的接触片136之外，还提供了一个用来检测第二转换镜头150插入的接触片151。其它的结构可与图24所示的实施例相同，所以假设图30实施例的其它结构和图24所述的结构相同来对其进行描述。
按照图30所示的实施例，当旋转凸轮筒138按顺时针方向旋转以带动凸轮从动销130a和132a从广角端点P1移至凸轮槽140和142的弯曲点P4时，变焦取景器124的变焦率增加到最大值，且如图32A所示，转换镜头126和150没有插入变焦取景器124的光轴中。
当旋转凸轮筒138继续按顺时针方向旋转以带动销130a和132a从点P4移到点P5时，第一转换镜头126在点P4和P5的中间点P5′处插入变焦取景器124的光轴中，如图32B和33所示，然后，第二转换镜头150插入光轴中，如图32C所示。因此，取景器光学系统6总变焦率从2.5变为3.5，然后从3.5变为5.0，如图33的实线所示，同时变焦取景器124的变焦率保持在最大值2.5，如图虚线所示。
当在接触片136检测到第一转换镜头126插入的同时拍摄一幅画面时，把1.4的伪变焦率设定到该画面上。当在接触片136和150检测到第一和第二转换镜头126和150插入的同时拍摄画面时，把2.0的伪变焦率设定到该画面上。
尽管转换镜头126或150是通过与变焦取景器124的旋转凸轮筒138整体形成的转换切换元件143插入到变焦取景器124的光轴中，并且根据弹簧力从变焦取景器124的光轴中缩回，但是用于切换转换镜头126和150的机构并不限于以上描述的实施例。例如，可以利用驱动变焦取景器的旋转凸轮筒的同一电机来驱动转换切换机构，或用单独的电机专门驱动转换切换机构。
图34表示了本发明的另一实施例的一个取景器光学系统6和摄影镜头4，其中相同的或相对应的元件使用与图24中相同的标号，所以以下的描述仅涉及对解释本实施例关键的元件。
摄影镜头4的旋转凸轮筒147提供有两个用来导向前后透镜组4a和4b的凸轮从动销44a和45a的凸轮槽154和155。凸轮槽154和155的形状是这样的它可使摄影镜头4的变焦率线性地增加到最大值，然后在旋转凸轮筒147顺时针从广角端转至远摄端时上下变化。同样在本实施例中，摄影镜头4被设定为分步变焦。
用来确定到达每个变焦位置的伪变焦率的接触模板152位于沿其圆周或旋转的方向的一个旋转凸轮筒147的外表面上。伪变焦率确定接触模板152由刷式元件152A刷过，参见图35。因此，根据代表摄影镜头4的变焦位置的旋转凸轮筒147的旋转位置检测到不同的信号模式。按照该信号模式，把伪变焦率数据确定到每幅画面上。
在摄影镜头4的实焦距第一次达到最大值之前，设定为1.0的伪变焦率，即，没有使用伪变焦功能。一旦实焦距达到最大值，如果旋转凸轮筒147继续向远摄边旋转，伪变焦率被设定在每一变焦位置以使伪变焦率以近似线性的方式增加。
表4表示实际变焦率Za和伪变焦率Zb与虚变焦率(=Za×Zb)之间的相互关系，这里数值近似至一位小数。图36以曲线图的方式表示这种关系。
表4<
取景器光学系统6包括一变焦取景器124和一转换镜头126。根据本发明，当摄影镜头4有最大变焦率2.0时，变焦取景器124有最大变焦率2.5而转换镜头126有1.6的放大倍数。变焦取景器124的旋转凸轮筒138提供有两个用于第一和第二可移动镜头130和132的凸轮槽160和162，其形状是这样形成的变焦取景器124的变焦率按图37所示的方式上下变化。特别是，取景器变焦率Zf线性增加直到达到2.4，并且如果旋转凸轮筒138继续顺时针向远摄端旋转，则取景器的变焦率Zf降低到1.7并且随后分步增加到最大值2.5。
用来切换转换镜头126的位置的接触模板168根据旋转凸轮筒138的转动位置位于沿其圆周或旋转方向的旋转凸轮筒138的外表面上。接触模板168由刷式元件168A刷过，见图35。通过刷式元件168A，在旋转凸轮筒138顺时针旋转期间取景器变焦率从2.4变到1.7时，从接触模板168中产生第一切换信号。
响应第一切换信号，转换镜头126插入到变焦取景器124的光轴中。在本实施例中由于转换镜头126的放大倍数是1.6，取景器光学系统6的总变焦率变为2.72(1.7×1.6)。反之，在旋转凸轮筒138逆时针旋转期间取景器变焦率Zf从1.6变为2.4时，从接触模板168中检测到第二切换信号，且转换焦距镜头126响应该第二切换信号从变焦取景器124的光轴缩回。表5表示变焦取景器124和转换镜头126的变焦率的关系，其中的数值近似至一位小数。
表5
旋转凸轮筒138的旋转位置和凸轮槽160和162的形状是这样决定的取景器光学系统6的总变焦率和摄影镜头4的虚变焦率一致变化。
图35表示图34所示的带有摄影镜头4和取景器光学系统6的变焦相机的线路图。控制器31根据存储在只读存储器35中的序列程序控制整个相机的操作。只读存储器35存有控制相机所需要的各种数据。随机存取存储器36作为暂时存储操作过程中得到的数据的工作存贮器。控制器31通过在图中没有画出的电机驱动器控制对镜头电机110的驱动。
控制器31还通过电机驱动器192控制驱动胶片卷片电机195。在胶片装载的第一阶段通过动力传输机构196把卷片电机195的转动动力传输到暗盒外壳21的卷轴21，这样卷轴21以倒片方向转动从而将胶片23卷出暗盒外壳21。一旦胶片23的引出端缠绕到收片盘194上，只要转动收片盘194就能将胶片23卷到收片盘194上。
当胶片23送片时，片孔传感器198检测到胶片23上成对形成的以指示每幅画面记录部分23R的头和尾的片孔181a和181b。片孔传感器198每次检测片孔181a和181b所产生的检测信号由脉冲发生器200形成为脉冲信号。控制器31记录脉冲数，且在要曝光的画面记录部分23R位于曝光片窗口之后的时候，停止向前卷胶片23。
磁头202是为了从磁记录轨道23M上读出或写入数据。磁头202是由控制器31在每次曝光后胶片23向前移动一个画面时通过数据读/写电路203驱动的。根据本实施例，根据来自刷式元件152A的信号通过伪变焦率设定信号电路204产生伪变焦率数据，与其它拍摄数据例如曝光数据，闪光数据，光源数据，拍摄日期等一同被写入磁记录轨道23M上。
旋转编码器206是用来检测胶片23的送片速度的。旋转编码器206包括一个随卷进的胶片23转动的编码盘206a和一光电中断器206b。来自光电中断器206b的光电信号通过脉冲发生器207被形成为编码脉冲信号。因为编码脉冲信号的频率代表胶片23送片的速度，控制器31使磁头的读写数据操作与胶片送片速度同步。
通过刷式元件168A从接触模板168所检测到的切换信号也被送给控制器31，所以控制器31通过转换切换机构208来切换转换镜头126的位置。也可以由刷式元件168A所直接施加的转换信号来操纵转换切换机构208，如图35的虚线所示。
尽管在本实施例中伪变焦率的数据被写到胶片23的磁记录轨道23M上，也能以对应于图2所示的实施例所描述的同样方式将伪变焦率数据写到IC存贮器上。即，在上述任何一个实施例中都可将伪变焦率数据写到IC存贮器24中和/或磁记录轨道23M上。
可以与变焦率设定接触模板152一样在摄影镜头4的旋转凸轮筒147的外表面上提供转换切换接触模板168，如图38所示。也可在变焦取景器124的旋转凸轮筒138的外表面上同时提供转换切换接触模板168和伪变焦率设定接触模板152，如图39所示。
虽然在以上实施例中变焦取景器124和摄影镜头4的旋转凸轮筒138和147是由一个镜头电机110驱动的，但旋转凸轮筒138和147也可以如图39所示由单独的电机120和110来驱动。这种情况下，旋转凸轮筒138和147彼此同时既可以朝同一方向旋转也可以朝相反的方向旋转。因此，即使为了按如图36所示的方式控制摄影镜头4的伪变焦率，摄影镜头4的旋转凸轮筒147也可在旋转凸轮筒147以一个方向旋转时具有引起前后透镜组4a和4b沿一个方向移动的凸轮槽172和174。即，在转换镜头126插入到变焦取景器124的光轴以后，当降低摄影镜头4的实际变焦率时，带有凸轮槽172和174的旋转凸轮筒147在图39中以逆时针方向旋转。另一方面，变焦取景器124的旋转凸轮筒138的旋转方向和旋转量根据变焦操作的方向和变焦量而定。
为了根据变焦取景器124的旋转凸轮筒138的旋转位置来切换旋转凸轮筒147的旋转方向，在旋转凸轮筒138的外表面上设有一个变焦方向指示接触模板176。根据一个未画出的刷式元件从变焦方向指示接触模板176中所检测的信号，摄影镜头4的变焦电机110结合伪变焦功能被向前或向后驱动以获得一个近似线性的虚变焦率曲线。
在变焦相机中可使用包含一个变焦取景器和至少一个转换镜头的取景器光学系统，这里在摄影镜头的实际变焦率达到其最大值以前在变焦范围内就使用了伪变焦功能，如图40的示例所示。表6表示图40所示的实际变焦率Za、伪变焦率Zb和虚变焦率Za×Zb之间的关系。假设变焦取景器有2.5的最大变焦率，且使用了放大倍数为1.6的单个转换镜头，则将取景器光学系统的总变焦率按图41所示的方式调整为摄影镜头的虚变焦率。表7显示了变焦取景器的变焦率Zf、和取景器光学系统的总变焦率Zf×M的关系。在表6和表7中，其数值近似至一位小数。
表6
表7
可用与摄影镜头一样的变焦率对变焦取景器变焦，在变焦取景器的光轴内插入一个或多于一个的转换镜头，这样所插入的转换镜头的总的放大倍数与设定到摄影镜头的伪变焦率一致。也可由一个固定焦距镜头和多个焦距镜头构成取景器光学系统，并根据虚变焦率在固定焦距镜头的光轴上插入转换镜头以改变取景器光学系统总的放大倍数。
图42表示根据本发明的另一实施例的变焦相机2。本实施例的变焦相机2的基本构造等同于图1所示的结构。在图42中，用同一标号表示与以上实施例中相对应的元件，所以下面的描述仅涉及对解释本实施例关键的元件。
图42的相机不仅有伪变焦功能，而且还有印片格式设定功能。为了从以下三种选择即高视角尺寸、全景尺寸和普通尺寸中选择一种印片格式，在相机2的顶部有一切换杆226。通过在标明分别代表高视角尺寸、全景尺寸和普通尺寸的“H”、“P”和“C”的三个位置间切换转换杆226，从印片格式选择电路226a中产生相应的印片格式选择信号，如图43所示，且将以上三种印片格式中的一种设定到了每幅画面上。在本领域众所周知，高视角尺寸有大约1.8的纵横比，全景尺寸有大约3.0的纵横比而普通尺寸有大约1.4的纵横比即实质上为普通135胶片的全尺寸画面的纵横比。
为了把视场调整到所选择的印片格式，在取景器光学系统6中有一个LCD板224。在本实施例中，相机2装有IX240型胶片盒14，且每幅画面在胶片23上以高视角尺寸拍摄。因此，视场具有一个没有任何限制的高视觉尺寸纵横比。当选择全景尺寸印片格式时，根据全景尺寸的纵横比由CPU230通过一个LCD驱动器225来驱动LCD板224以限制视场的垂直方向的长度。当选择普通尺寸的印片格式时，根据普通尺寸的纵横比驱动LCD板224来限制视场水平方向的长度。
取景器光学系统6包含一实象型变焦取景器，其中由物镜部件在波罗(PORRO)棱镜的最初入射表面上形成拍摄目标的像，且通过波罗(PORRO)棱镜和目镜观察到的像是正像。物镜部件有一个在CPU230控制下由取景器电机28通过一取景器变焦机构25驱动的变焦镜头。
摄影镜头4是一个有两个透镜组的变焦镜头，这里两透镜组都通过镜头变焦机构25由变焦电机29驱动来进行变焦，而只有后透镜组通过聚焦机构27由聚焦电机30移动来聚焦。在本实施例中，快门部件40用作镜间快门。
取景器电机驱动电路32和一变焦电机驱动电路33包含有旋转编码器来对应地检测取景器电机28和变焦电机29的旋转位置。电机28和29的旋转位置反馈回CPU230，以便CPU230可在监视它们的同时控制取景器光学系统和摄影镜头的变焦位置。还可以为了检测取景器光学系统6和摄影镜头4的变焦位置，选择性地检测取景器变焦机构25和镜头变焦机构26的旋转位置或轴线位置。
例如，摄影镜头4的焦距可以从24mm变到48mm。即，摄影镜头4的最大变焦率为2.0，而伪变焦率从四个选项1.2,1.4,1.7和2.0中选择，再加上在实际变焦率上没有伪变焦效果的伪变焦率1.0。取景器光学系统6的取景器变焦位置或取景器变焦率根据变焦杆5进行的变焦方向和变焦量来控制，这样取景器变焦率与通过摄影镜头4的实际变焦率乘以伪变焦率而得到的相机2的虚变焦率相一致。因此，取景器光学系统6设计为具有4.0的最大变焦率。
在本领域众所周知，当设定全景照片尺寸格式时，有3.0的纵横比的照片区域通过遮盖原画面的上下部分来限定，且用全景尺寸印片时其短边长度等于高视角尺寸或普通尺寸照片的长度，但其长边的尺寸是其短边尺寸的三倍。为此目的，标准放大倍数的1.7倍的放大倍数用来印制全景尺寸照片。如上所述，标准印片放大倍数用来把高视角尺寸的画面的整个区域印制成的高视角尺寸照片。因此，伪变焦率最好为1.7，因为1.7倍的标准照片放大倍数的照片放大倍数可以用来制作全景尺寸照片和伪变焦率为1.7的伪变焦照片。
根据本实施例，摄影镜头4的变焦位置和伪变焦率不仅根据由变焦杆5进行操作的变焦方向和变焦量所决定的取景器变焦位置加以确定，还根据其它的拍摄条件确定。拍摄条件包括拍摄目标的亮度和距离，和由操作闪光模式按钮227所选择的闪光模式，及由切换杆226选择的印片格式。在本例中，相机2有三个闪光模式当目标亮度低于预定值时闪光灯装置236起动的自动闪光模式、闪光灯装置236在每一次曝光时起动的闪光启动模式和闪光灯装置不起作用的不闪光模式。
为此目的，采用一变焦数据存贮器260存储如表8所示的查询表，这里取景器光学系统6确定为以0.2的变焦率增量分16步从1.0到4.0进行变焦，且实际变焦率和伪变焦率的多种组合分配给从1.2到3.4变焦率范围内的取景器变焦位置。
表8
<p>由于取景器变焦率被设定为等于实际变焦率和伪变焦率的乘积，取景器光学系统6的视场总是对应于包括在印片区域内的摄影视界。尽管包含在印片区域内的摄影视界不管实际变焦率和伪变焦率的变化在同一取景器变焦率是不变的，但是在较低的伪变焦率下仍可得到较高的照片质量。另一方面，为了防止由于相机的晃动而造成的影象模糊，由于在低的实际变焦率的情况下快门的速度可能较高所以优先选用低的实际变焦率。因为当实际变焦率较低时景深较大，所以在考虑调焦时也优先选用低的实际变焦率。
现在参考图44到46的流程描述如图42和43所示结构的相机2的操作。
CPU230根据存储在只读存储器35中的程序顺序控制相机2的整个部件。当变焦杆5被操作到远摄端或广角端时，取景器光学系统6在变焦率为1.0到4.0的整个变焦范围内以近似线性的方式上下变焦。与取景器光学系统6的变焦一道，从取景器电机驱动电路32反馈回取景器变焦率数据，并且在随机存取存储器36中的预定位置加以更新。当快门按钮11按下一半时，释放信号发生器238发送第一释放信号到CPU230。根据该第一释放信号，CPU230驱动测距仪241通过光投射窗口8和光接收窗口9来测量目标距离，并读出通过光电传感器7测得的目标亮度。测得的目标亮度和距离存储在随机存取存储器36中。如果摄影者停止按快门按钮11，存储的目标亮度和距离的数值被清除，程序返回到等待第一释放信号的阶段。
当完全按下快门按钮11时，释放信号发生器238发出第二释放信号到CPU230。根据该第二释放信号，CPU230开始进行如图45所示的拍摄过程。在此拍摄过程中，CPU230从随机存取存储器36中读出取景器变焦率和目标亮度和距离，检查现在的闪光模式。然后，CPU230参考存储在变焦数据存贮器260中的等同于表8的查询表来决定实际变焦率和伪变焦率。
例如，在取景器变焦率是2.2时，有四种实际变焦率和伪变焦率的组合。除非选择了全景尺寸印片格式，CPU根据现在的闪光模式和目标亮度和距离从这些选择中选择最佳的组合。所选择的实际变焦率和伪变焦率被写到随机存取存储器36中指定位置。在以这种方式确定摄影镜头4的实际变焦率后，CPU230借助只读存储器35从摄影镜头4的f数和变焦率关系的表中以所选择的变焦率读出该摄影镜头4的f数。
f数和目标亮度送到曝光量计算器242，在这里根据目标亮度计算出最佳的快门速度，同时考虑f数、胶片23的胶片速度和闪光灯装置236是否被启动。
同时，变焦电机29按选择的变焦率驱动摄影镜头4进行变焦，且按目标的距离驱动聚焦电机30将摄影镜头4对焦。然后，根据曝光量计算器242所决定的快门速度通过快门驱动器244驱动快门部件40。
当以这种方式完成曝光后，CPU230访问随机存取存储器36并检查在预定的位置是否有伪变焦率的数据。应当指出，1.0的伪变焦率并不认为是伪变焦率数据。CPU230把伪变焦率数据传输到一数据读/写装置37，从而伪变焦率的数据被写到胶片盒14的IC存贮器24上。
同时，CPU230结合片孔传感器198检测到的片孔驱动送片机构252将胶片23向前推进一幅画面。例如，送片机构252包括胶片卷片电机、收片盘和象图35中所示的动力传输机构。当胶片卷进一幅画面时，CPU230通过磁头驱动器256驱动磁头202在胶片23背面的透明磁记录层上记录所拍摄画面的拍摄数据。
当全部曝光后，胶片23被卷回到暗盒外壳21内。含有胶片23的暗盒外壳21从相机2上取出并进行照片洗印加工。洗印完照片后，已显影的胶片23被卷到同一暗盒外壳21内。
实际变焦率根据如图46所示的实际变焦率选择程序确定，这可以根据相机的特征进行改进。在这一程序中，用两个参考值BS和BH将光电传感器7所测得的目标亮度B进行分类，如图47A所示。目标亮度BS是一极限值，在此值以下闪光灯装置236处在自动闪光的模式，而目标亮度BH是一个在此值上不用任何辅助照明就能够进行充分曝光的拍摄的值。如图47B所示，通过测距仪241测得的目标的距离L根据两个值LS和LD进行分类。目标距离LS是闪光灯能达到的范围的上限，在此范围内闪光能达到足够的强度，而目标距离LD表示一边界值，在此边界外主要目标例如要拍摄的人可能在广角位置太小。例如，目标距离LD为7m到8m。
当目标亮度B低于值BS且闪光灯装置236准备起动时，比较目标距离L和值LS。如果L＜LS，闪光拍摄会很好地完成。因此，为了优先保证印片质量，选择实际变焦率的优先模式，这时伪变焦率设定得尽可能低。即，对所选择的取景器变焦率首先从给出的那些选项中选出与最小伪变焦率结合的最大实际变焦率。例如，当取景器变焦率为2.2时，把实际变焦率1.83和伪变焦率1.2的组合作为第一选择。
但是，在本领域众所周知，摄影镜头4的f数随着摄影镜头4的实际变焦率的增加而增加，且快门速度S随f数的增加而减小，如图48所示。因此，如果第一选择的实际变焦率处的f数太大且快门速度S会很低使得相机的晃动影响拍摄，则实际变焦率在同一取景器变焦率的选择范围内向下调一步。相应地，伪变焦率向较高值调一步。例如，1/30秒可能是一极限快门速度Sv，低于该值时，相机的晃动会影响拍摄。
在目标距离L大于值LS，且闪光灯装置236准备起动的情况下，闪光灯不能充分地照亮目标。在这种情况下如果选择一个大的实际变焦率，f数太大以致不能获得合适的曝光量，因为摄影镜头4的透光量会随f数的增加而降低。因为这个原因，当目标距离L大于值LS时，选择伪变焦率优先模式，这时选择较小的实际变焦率和最大伪变焦率的组合。在这种方式下，通过使用尽可能大的摄影镜头4透光量来补偿闪光的不足。
当目标亮度B低于值BS虽然选择的是不闪光模式时，比较目标距离L和值LD。如果L不比LD的值小，则在实际变焦率优先模式中选择实际变焦率。这是因为对于超出LD的距离范围的目标在任何情况下闪光灯都不会起作用的，因此不管闪光灯装置是否起动，如果目标亮度B低于值BS，则曝光量将低于合适的值。因此，为了减小印片质量的变坏，最好使用最小的可能的伪变焦率，和利用最大的可能的实际变焦率尽可能大地拍摄主要目标。反之，如果目标距离L小于值LD，则在伪变焦率优先模式下选择实际变焦率。这是因为在比距离LD近的目标范围内即使在较小的实际变焦率的情况下被拍摄的主要目标也足够大，所以较小的实际变焦率最好是尽可能多地减小f数和补偿低亮度的目标。
当目标亮度B大于BS值并且闪光灯装置不准备起动时，比较目标的距离L和值LD。如果目标的距离L不小于LD，为了较好的印片质量选择实际变焦率优先模式。如果目标距离L小于值LD，比较目标亮度B和值BH。如果目标亮度B大于BH值，说明目标亮度B足够高，所以在实际变焦率优先模式中选择实际变焦率。如果目标亮度B低于BH值，则快门速度S将相对较低，且光阑尺寸将相对较大，即使快门速度S不低于相机晃动的极限值Sv。在这种情况下，通常最好在伪变焦优先模式选择实际变焦率，因为可能增大摄影镜头4的景深。
当在目标亮度B大于BS值起动闪光灯装置126时，例如当主要目标是逆光而选择闪光启动模式时，比较目标的距离L和值LS。在上述同样的背景下，L＜LS时，在实际变焦率优先模式下确定实际变焦率，或L≥LS时，在伪变焦率优先模式下确定实际变焦率。
在通过切换杆226选择全景尺寸印片格式时，不使用如图46所示的实际变焦率选择程序。在这种情况下，不使用伪变焦功能，并且从每一取景器变焦率的预定选择中选择实际变焦率和1.0的伪变焦率的组合。即，取景器光学系统6禁止在超过摄影镜头4的最大变焦率后增加焦距，如在本例中最大变焦率为2.0。由于需要用标准放大倍数的1.7倍的较大照片放大倍数来拍摄全景尺寸照片，如果为全景照片画面指定一大于1.0的伪变焦率，则照片放大倍数大得不能保证相应的照片质量。为此原因，当选择了全景尺寸印片格式后，禁止使用伪变焦功能。
在到目前为止的描述中，因为每一个取景器变焦率都设有多种的实际变焦率和伪变焦率的组合，且根据拍摄的条件自动选择这些组合中的最佳一种，所以改善了照片质量和曝光条件并且防止了由于相机晃动而造成的模糊，同时合理利用了伪变焦功能和闪光灯装置。
在以上的实施例中，伪变焦率优先模式确定为从预先的选择中选择最小实际变焦率和最大伪变焦率的组合。但是，在快门速度S保持大于相机晃动的极限值Sv的范围内，可在伪变焦率优先模式中使实际变焦率向较大值逐步选取。
尽管如图45所示的拍摄程序是从完全按下快门按钮11时开始的，但也可以从快门按钮按下一半时起动拍摄程序，并在快门按钮11被完全按下之前将摄影镜头4移到由取景器变焦率、目标亮度和距离所决定的变焦位置处。在这种情况下，聚焦和快门释放影响了快门按钮11的完全按下。
同样在本实施例中，取景器光学系统6可由如图23所示的电子取景器取代，或者可由磁头202把伪变焦率数据写到磁记录层上。
尽管伪变焦率数据在每次曝光时被写入，但是也可以在一个胶片的拍摄结束时将所有画面的伪变焦率数据写入。
在以上的所有实施例中，可能的伪变焦率的数量和变化可适当地加以改变。本发明不仅应用于使用IX240型胶片盒的IX240型相机，也可以应用于其它类型的相机。例如，当用于布朗尼(Brownie)相机时，可以采用小于1.0的照片放大倍数。
可以用不分段地改变摄影镜头4的焦距来取代摄影镜头4分段变焦。在这种情况下，优先地把摄影镜头的变焦位置划分为几个范围，并把包含1.0的伪变焦率分配到每一变焦范围。
取景器光学系统6和摄影镜头4的镜头结构和最大变焦率并不限于以上的实施例。当然，变焦相机的外表和结构不限于图示的实施例。
因此，本发明并不限于以上的实施例，相反本领域技术人员可进行各种改变而不超出附加的权利要求的范围。
权利要求
1.一种具有伪变焦功能的变焦相机，用于对一幅画面设定一个伪变焦率，并通过改变该画面的印片区域和照片放大倍数来获得一幅照片，该照片看起来象是以一个等于伪变焦率和拍摄该画面摄影镜头实焦距的乘积的虚焦距拍摄的，该变焦相机包括一按照手动变焦操作元件的操作方向和操作量决定虚焦距的虚焦距确定装置，所述虚焦距在所述摄影镜头的最小焦距到由所述摄影镜头最大焦距乘以最大伪变焦率而得到的数值之间变化；一用来根据所述虚焦距控制取景器的取景器控制装置，以显示包含在以所述虚焦距拍摄的照片中的摄影视界；一根据虚焦距与实焦距和伪变焦率之间的预定关系按照所述虚焦距改变所述摄影镜头实焦距的镜头变焦装置；一根据以所述虚焦距拍摄画面时的预定关系按照所述虚焦距来决定伪变焦率的伪变焦率确定装置；和一用来记录与所述拍摄画面相联系的所述伪变焦率的伪变焦率记录装置。
2.一种如权利要求1所述的变焦相机，其特征在于所述镜头变焦装置改变所述摄影镜头的实焦距以等于所述虚焦距，且所述伪变焦率确定装置在所述虚焦距处于所述摄影镜头最大焦距以内的范围时将伪变焦率设为1.0，而在所述的虚焦距超出所述摄影镜头最大焦距的范围时，所述镜头变焦装置将所述摄影镜头的实焦距保持在最大值，且伪变焦率根据所述手动变焦操作元件的操作方向和操作量成比例地增加或减小。
3.一种如权利要求2所述的变焦相机，其特征在于所述镜头变焦装置包括一带凸轮槽的凸轮筒和一个根据所述手动变焦操作元件的操作方向和操作量转动所述凸轮筒的装置，所述凸轮槽具有随所述凸轮筒的转动改变所述摄影镜头实焦距的第一段，和在所述凸轮筒的圆周方向延伸的将所述摄影镜头实焦距保持在最大值的第二段。
4.一种如权利要求1所述的变焦相机，其特征在于所述镜头变焦装置改变所述摄影镜头的实焦距以等于所述虚焦距，且所述伪变焦率确定装置在所述虚焦距处于所述摄影镜头最大焦距以内的范围时将伪变焦率设为1.0，而在所述的虚焦距超出所述摄影镜头最大焦距的范围时，所述镜头变焦装置在最大值和至少一个预定的较小值之间上下改变实焦距，并且确定伪变焦率以便根据所述手动变焦操作元件的操作方向和操作量成比例地增加或减小虚焦距。
5.一种如权利要求4所述的变焦相机，其特征在于所述镜头变焦装置根据所述手动变焦操作元件的操作方向和操作量转动所述摄影镜头的一个凸轮筒，所述凸轮筒具有随所述凸轮筒的转动改变实焦距的第一凸轮段，和沿所述凸轮筒的轴向方向向回卷片和向前卷片以便在最大值和至少一个预定的较小值之间随所述凸轮筒的转动上下改变所述摄影镜头的实焦距的第二凸轮段。
6.一种如权利要求1所述的变焦相机，其特征在于所述镜头变焦装置在整个虚焦距范围内沿与所述虚焦距相同的方向增加或减小所述摄影镜头的实焦距，且在所述虚焦距达到所述摄影镜头的最大焦距之前采用大于1.0的伪变焦率。
7.一种如权利要求1至6中任一所述的变焦相机，其特征在于所述镜头变焦装置分段改变实焦距且所述伪变焦率确定装置从预定选项中选择伪变焦率。
8.一种如权利要求1所述的变焦相机，其特征在于所述取景器构成一个具有与虚焦距范围相对应的焦距范围的光学变焦取景器，且所述取景器控制装置根据所述虚焦距改变所述光学变焦取景器的焦距。
9.一种如权利要求8所述的变焦相机，其特征在于所述伪变焦率确定装置检测所述变焦取景器的变焦位置以根据所述变焦取景器的变焦位置确定所述伪变焦率。
10.一种如权利要求1所述的变焦相机，其特征在于所述取景器包括一个具有与所述摄影镜头焦距范围相对应的焦距范围的光学变焦取景器，和一个视场限定装置，且所述取景器控制装置根据由所述镜头变焦装置改变的所述实焦距改变所述光学变焦取景器的焦距，并随由所述伪变焦率确定装置确定的所述伪变焦率的增加驱动视场限定装置以限定视场。
11.一种如权利要求1所述的变焦相机，其特征在于所述取景器包括一个光学变焦取景器，和至少一个用于改变所述取景器总焦距的可移入和移出所述光学变焦取景器光轴的转换镜头，且在控制所述光学变焦取景器焦距的同时所述取景器控制装置使所述转换镜头移入和移出光轴，从而根据所述虚焦距改变所述取景器的总焦距。
12.一种如权利要求11所述的变焦相机，其特征在于所述变焦取景器的焦距根据没插入所述转换镜头时的所述虚焦距改变，直到所述变焦取景器到达其最大焦距，之后根据所述虚焦距控制所述转换镜头和所述变焦取景器的焦距以改变所述取景器的总焦距。
13.一种如权利要求11所述的变焦相机，其特征在于所述变焦取景器有与所述摄影镜头的焦距范围相对应的焦距范围，且所述取景器控制装置根据所述摄影镜头的实焦距改变所述变焦取景器的焦距，当所述虚焦距超过所述摄影镜头的最大焦距时，所述取景器控制装置顺序地把一个或多个转换镜头插入光轴，且其中所述伪变焦率确定装置检测所述一个或多个转换镜头的插入，以根据光轴中的所述一个转换镜头的放大倍数或所述多个转换镜头的总放大倍数确定所述伪变焦率。
14.一种如权利要求13所述的变焦相机，其特征在于所述取景器控制装置根据所述手动变焦操作元件的操作方向和操作量转动所述变焦取景器的一个取景器凸轮筒，且所述取景器凸轮筒具有随所述取景器凸轮筒的转动改变所述变焦取景器焦距的第一凸轮段，和沿所述取景器凸轮筒的圆周方向延伸以便在所述虚焦距超过所述摄影镜头的最大焦距之后，通过所述取景器凸轮筒的限制转动范围使所述变焦取景器的焦距保持在其最大值的第二凸轮段。
15.一种如权利要求14所述的变焦相机，其特征在于通过所述取景器凸轮筒向所述限制转动范围内的转动运动，将所述转换镜头插入所述变焦取景器的光轴中。
16.一种如权利要求8至15中任所述的变焦相机，其特征在于采用一个单一电机改变所述取景器的焦距和所述摄影镜头的实焦距。
17.一种如权利要求1所述的变焦相机，其特征在于所述取景器包括一个电子取景器，且所述取景器控制装置根据整个虚焦距范围内的所述虚焦距控制所述电子取景器的图象放大倍数。
18.一种如权利要求1所述的变焦相机，其特征在于所述关系预先确定为使得把虚焦距的整个范围分为许多段，且至少一些所述虚焦距段都设定有实际变焦率和伪变焦率的多对选择，且所述伪变焦率确定装置根据所述虚焦距和每次拍摄的摄影条件，通过从所述多个选择中选择一对来确定所述伪变焦率。
19.一种如权利要求18所述的变焦相机，其特征在于还包括一个闪光模式选择装置、一个自动曝光控制装置、和一个自动测距装置，其中所述摄影条件包括目标亮度、目标距离和所选定的闪光模式。
20.一种如权利要求18所述的变焦相机，其特征在于还包括一个用于在拍摄前对每幅画面设定不同纵横比的印片格式的装置，且所述摄影条件包括所述印片格式。
21.一种控制带有为画面设定伪变焦率的伪变焦功能的变焦相机的方法，通过改变该画面的印片区域和照片放大倍数来获得一幅象是以一个等于伪变焦率和拍摄该画面的摄影镜头实焦距的乘积的虚焦距拍摄的照片，该方法包括步骤根据手动变焦操作确定虚焦距，所述虚焦距的范围是从所述摄影镜头的最小焦距到一个等于所述摄影镜头最大焦距和最大伪变焦率的乘积的值；根据所述虚焦距控制一个取景器，来显示包含在以所述虚焦距拍摄的照片中的摄影视界；根据实焦距与虚焦距和伪变焦率之间的预定关系按照所述虚焦距改变所述摄影镜头的实焦距；当以所述虚焦距拍摄画面时根据所述预定关系按照所述虚焦距来确定伪变焦率；并且记录与所述拍摄画面相关的所述伪变焦率。
22.一种如权利要求21所述的方法，其特征在于所述关系预先确定为使得在所述虚焦距处于所述摄影镜头的最大焦距以内的范围时将所述伪变焦率设为1.0且将所述摄影镜头的实焦距设定为等于所述虚焦距，而在所述虚焦距超出所述摄影镜头最大焦距的范围时，将所述摄影镜头的实焦距保持在最大值，且伪变焦率根据所述手动变焦操作元件的操作方向和操作量成比例地增加或减小。
23.一种如权利要求21所述的方法，其特征在于所述关系预先确定为使得在所述虚焦距低于所述摄影镜头的最大焦距的实际变焦范围内，将所述伪变焦率设为1.0且将所述摄影镜头的实焦距设定为等于所述虚焦距，而在所述虚焦距超出所述摄影镜头的最大焦距的伪变焦范围内，将实焦距在最大值和至少一个预定的较小值之间上下改变，且伪变焦率根据所述手动变焦操作元件的操作方向和操作量成比例地增加或减小。
24.一种如权利要求21所述的方法，其特征在于所述关系预先确定为使得所述摄影镜头的实焦距等于或小于所述的虚焦距，以及在虚焦距的整个范围内沿与所述虚焦距同样的方向增加或减小，且在所述虚焦距达到所述摄影镜头的最大焦距之前采用大于1.0的伪变焦率。
25.一种如权利要求21至24中任一所述的方法，其特征在于把虚焦距的整个范围分为许多段，且根据所述的预定关系对每个虚焦距段设定一个实焦距和伪变焦率对。
26.一种如权利要求21所述的方法，其特征在于所述关系预先确定为使得把虚焦距的整个范围分为许多段，且至少一些所述虚焦距段都设定有实际变焦率和伪变焦率的多对选择，其中所述方法还包括根据所述虚焦距和摄影条件选择所述多对选择中的最佳的一对。
27.一种如权利要求26所述的方法，其特征在于所述摄影条件包括目标亮度、目标距离和是否投射闪光中的至少一项。
28.一种如权利要求26所述的方法，其特征在于所述方法还包括一个在拍摄前对每幅画面设定不同纵横比的印片格式的步骤，且所述摄影条件包括所述印片格式。
全文摘要
一种具有伪变焦功能的变焦相机,用于对画面设定伪变焦率,并通过改变该画面的印片区域和照片放大倍数来获得一幅象是以一个等于伪变焦率和拍摄该画面摄影镜头实焦距的乘积的虚焦距来拍摄的照片。根据手动变焦操作元件的操作方向和操作量来确定虚焦距。根据该虚焦距控制取景器以显示用该虚焦距所拍摄的照片中的摄影视界。按照虚焦距与实焦距和伪变焦率之间的预定关系,根据虚焦距改变摄影镜头的实焦距,并根据拍摄该画面时所确定的虚焦距来确定伪变焦率。将伪变焦率与所拍摄的画面一起加以记录。
文档编号G02B7/10GK1232985SQ99105520
公开日1999年10月27日 申请日期1999年2月25日 优先权日1998年2月25日
发明者小松崎博, 西谷泰浩, 岩崎洋一, 大村纮, 稻叶修, 铃木隆, 小林英雄 申请人:富士摄影胶片株式会社, 富士写真光机株式会社