專利名稱：轉(zhuǎn)換透鏡、轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)和成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
總的來說，本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)換透4竟和系統(tǒng)，更具體地，本發(fā)明涉 及具有廣角和樣史距功能的轉(zhuǎn)換透4竟和透4竟系統(tǒng)以及i殳置有該轉(zhuǎn)換 透鏡系統(tǒng)的成像設(shè)備。
背景技術(shù)：
迄今已經(jīng)提出了多種前側(cè)安裝型的廣角轉(zhuǎn)換器，作為用在諸如 照相機(jī)和攝像機(jī)的成像設(shè)備中的轉(zhuǎn)換透鏡，其中，這些轉(zhuǎn)換器被配 置為安裝在將拍4聶的物體的一側(cè)或者在成^象透4竟的前側(cè)，并#1配置 為在使整個(gè)成像透鏡系統(tǒng)的焦平面保持在固定位置的同時(shí)，使成像 設(shè)備總體的焦距變?yōu)閺V角范圍。
例如，在曰本未審查專利申請公開第2002-214529號中披露了 一種廣角轉(zhuǎn)換透4竟，其被安裝在作為主透4竟系統(tǒng)的變焦透鏡的物體 側(cè)并能夠擴(kuò)展整個(gè)透鏡系統(tǒng)的圖像角。該廣角轉(zhuǎn)換透鏡由三個(gè)透鏡 形成，包括其凸起面面向物體側(cè)的凹彎月形透4竟、塑沖+的非^求面透 鏡和在物體側(cè)上更遠(yuǎn)離凹彎月形透鏡放置的凸透鏡。此夕卜，在轉(zhuǎn)換透鏡中，可能設(shè)置^又由一組凹透鏡(包括單個(gè)凹
透4竟)形成的廣角端轉(zhuǎn):換器(wide-end convenor )。通過安裝由一組 凹透鏡(或一個(gè)凹透鏡)形成的這種廣端轉(zhuǎn)換器，僅在廣角端的焦 距一皮改變?yōu)楦鼜V角的范圍，并且可以以更大的圖 <象角進(jìn)4亍拍才菱。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，由于安裝在成像設(shè)備主體的變焦透鏡前側(cè)的透鏡的結(jié) 構(gòu)相對簡單，所以諸如廣端轉(zhuǎn)換器的一類透鏡適合用于較便宜和重 量輕的使用，但是其僅可以聚焦在其廣角端。結(jié)果，當(dāng)意欲在遠(yuǎn)攝 側(cè)進(jìn)行拍攝時(shí)，需要將廣端轉(zhuǎn)換器從成像設(shè)備主體上拆除。
另外，在轉(zhuǎn)換透鏡中還列舉了能夠進(jìn)行微距拍攝的近攝透鏡。 同樣對于近攝透鏡，也需要安裝/拆除的操作以在微距和標(biāo)準(zhǔn)拍攝之 間進(jìn)4亍切才灸。
鑒于上述和其他困難，期望提供能夠從標(biāo)準(zhǔn)焦距范圍切換為廣 角范圍或微距范圍(反之亦然)的轉(zhuǎn)換透鏡和轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)。另夕卜， 期望提供一種結(jié)合有轉(zhuǎn)換透鏡和轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)的成像設(shè)備。
才艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，才是供了一種轉(zhuǎn)換透4竟。該轉(zhuǎn)換透4竟包括 一對透明構(gòu)件，其中的至少一個(gè)由可變形膜形成；連接構(gòu)件，用于 連4妄這對透明構(gòu)件，以形成夾在這對透明構(gòu)件之間的密封空間；透 明液體，填充在密封空間中；以及曲率改變才幾構(gòu)，用于通過移動填 充在密封空間中的透明'液體來改變可變形"莫的曲率。
在根據(jù)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡中， 一對透明構(gòu)件中的至少 一個(gè)由可 變形膜形成，并且該可變形力莫通過曲率改變才幾構(gòu)變形為凹、平或凸 的形狀。因此，轉(zhuǎn)換透4竟的形狀可以變?yōu)閕者如凹、平或凸透4竟形狀 的幾種形狀。
9根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種轉(zhuǎn)換透鏡，其包括轉(zhuǎn)
換透鏡和曲率控制設(shè)備。該轉(zhuǎn)換透鏡包括 一對透明構(gòu)件，其中的 至少一個(gè)由可變形膜形成；連接構(gòu)件，用于連接這對透明構(gòu)件，以 形成夾在這對透明構(gòu)件之間的密去于空間；透明液體，填充在密封空 間中；以及曲率改變才凡構(gòu)，用于通過移動填充在密封空間中的透明 液體來改變可變形力莫的曲率。曲率控制i殳備纟皮配置為通過控制曲率 改變才幾構(gòu)來控制可變形膜的曲率改變。
使用根據(jù)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)，由于提供曲率控制設(shè)備來控 制4吏可變形膜變?yōu)榘肌⑵交蛲剐螤畹那矢淖儾艓讟?gòu)，所以可以〗吏轉(zhuǎn) 換透4竟的形狀/人凹透4竟連續(xù)變?yōu)橥雇?竟，反之亦然。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種包括成像設(shè)備，該成 像設(shè)備包括具有光學(xué)系統(tǒng)的成^象設(shè)備主體和安裝在成像設(shè)備主體 的光學(xué)系統(tǒng)的物體側(cè)上的轉(zhuǎn)換透4竟系統(tǒng)。該轉(zhuǎn)換透4免系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)換 透鏡和曲率控制設(shè)備。轉(zhuǎn)換透鏡包括 一對透明構(gòu)件，其中的至少 一個(gè)由可變形l莫形成；連4妄構(gòu)件，用于連沖妾這對透明構(gòu)件，以形成
夾在這對透明構(gòu)件之間的密封空間；透明液體，填充在密封空間中； 以及曲率改變才幾構(gòu)，用于通過移動填充在密封空間中的透明液體來 改變可變形膜的曲率。曲率控制設(shè)備被配置為通過控制曲率改變機(jī) 構(gòu)來控制可變形膜的曲率改變。
使用根據(jù)實(shí)施例的成像設(shè)備，構(gòu)成安裝在成像設(shè)備主體上的轉(zhuǎn) 換透鏡系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換透鏡可以根據(jù)需要變?yōu)榘?、平或凸透鏡的形狀。 因此，通過實(shí)施例的成傳^殳備，可以進(jìn)4亍廣角、標(biāo)準(zhǔn)和樣i距才莫式的 拍攝。
沖艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以在無需另外所需的安裝/拆除的情況 下，使用附著至成像設(shè)備主體的轉(zhuǎn)換透鏡，在拍攝的廣角、標(biāo)準(zhǔn)或 孩吏距才莫式之間進(jìn)行切換。


接下來將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中
圖1是大體上示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡的第一實(shí)例的 配置的截面圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡的第 一 實(shí)例的配置的 另一個(gè)截面圖3是示出才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透4竟的第 一實(shí)例的配置的 又一個(gè)截面圖4A~圖4D示出了可以使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡的 第一實(shí)例拍攝的圖像；
圖5是大體上示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡的第二實(shí)例的 配置的截面圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡的第二實(shí)例的配置的 另一個(gè)截面圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡的第二實(shí)例的配置的 又一個(gè)截面圖8是大體上示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡的第三實(shí)例的 配置的截面圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡的第三實(shí)例的配置的 另一個(gè)截面圖；圖10是示出根椐本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡的第三實(shí)例的配置 的又一個(gè)截面圖IIA是示出圖1的轉(zhuǎn)換透鏡的變形的截面圖IIB是示出圖5的轉(zhuǎn)才奐透4竟的變形的截面圖IIC是示出圖8的轉(zhuǎn)換透鏡的變形的截面圖12是大體上示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)的分解
圖13是示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)的截面
圖14是示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)的操作 的截面圖，其中，調(diào)整環(huán)沿4吏透4竟框更緊地?cái)Q到調(diào)整環(huán)上的方向旋
轉(zhuǎn)；
圖15是示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)的操作 的另一個(gè)截面圖，其中，調(diào)整環(huán)沿<吏透4竟沖匡更*>地?cái)Q到調(diào)整環(huán)上的 方向旋轉(zhuǎn)；
圖16是示意性示出才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成^象設(shè)備的外形以及
圖17是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像設(shè)備的主要部分的配置 的才匡圖。
1具體實(shí)施例方式
以下將通過參考附圖以多種實(shí)施例來描述本發(fā)明。在實(shí)施例中 的披露和附圖中的所示并非本發(fā)明的詳細(xì)說明或者用于限制本發(fā)明。
圖1是大體上示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡的第 一實(shí)例的
配置的截面圖。參考圖1,根據(jù)第一實(shí)例的轉(zhuǎn)換透鏡1包括由平 面固體^反的第一透明構(gòu)件2和可變形力莫的第二透明構(gòu)件3形成的一 對透明構(gòu)件；以及填充了至少由這對透明構(gòu)件封閉式密封的空間的 透明液體7。在本實(shí)例的轉(zhuǎn)換透4竟1的這對透明構(gòu)件中，第一透明 構(gòu)件2 一皮配置為用作朝向物體側(cè)的面，而第二透明構(gòu)件3纟皮配置為 用作朝向圖像側(cè)的面。因此，在本文中，形成轉(zhuǎn)換透鏡l作為由用 于形成第 一透明構(gòu)件2的平面固體^反和具有可變形膜作為其表面邊 界的透明液體7形成的復(fù)合型成對透鏡的實(shí)例，其中，可變形膜包 括在第二透明構(gòu)件3中。
例如，作為第一透明構(gòu)件2的平面固體4反由具有適當(dāng)透光度的 透明材料(諸如玻璃、丙烯酸樹脂、塑料等)形成，這些透明材料 均尋皮形成為^U則4反。
此外，用于形成第二透明構(gòu)件3的可變形膜例如由具有適當(dāng)彈 性的彈性體膜形成為具有適當(dāng)透光度的透明膜。用于形成可變形膜 的適當(dāng)實(shí)例可以包括硅橡膠、含氟橡膠和聚氨酯橡膠。
設(shè)置連接構(gòu)件4以使第一透明構(gòu)件2和第二透明構(gòu)件3在其外 圍連接，從而形成夾在第一透明構(gòu)件2和第二透明構(gòu)件3之間的密 封空間。連接構(gòu)件4被配置為連接第一透明構(gòu)件2和第二透明構(gòu)件 3，以封閉式保持填充在密封空間中的液體7。此外，在此實(shí)例中， 連接構(gòu)件4被形成為具有彈性褶的蛇腹結(jié)構(gòu)，并且該蛇腹結(jié)構(gòu)可以通過疊置軟片來形成，這些軟片通過例如熱封由層壓有諸如聚乙烯 等的樹脂類材料的薄氣密鋁箔形成。例如，由于液體7填充在密封空間中，所以可以使用具有適當(dāng) 透光度的透明液體，諸如具有低揮發(fā)性的硅油。此外，填充在密封 空間中的液體7的量凈皮調(diào)整為^f吏由第二透明構(gòu)件3形成的可變形膜 維持為平面。此外，4吏用通過連4妄構(gòu)件4如此連4妄的第一透明構(gòu)件2和第二 透明構(gòu)件3，分別用第一4醫(yī)體5和第二框體6來固定包4舌在第一透 明構(gòu)件中的朝向物體側(cè)的面的第 一外圍和包4舌在第二透明構(gòu)件中 的朝向圖4象側(cè)的面的第二外圍。因此，液體透4竟由凈皮上述第二沖匡體 6包圍的結(jié)構(gòu)形成，作為根據(jù)此實(shí)例的轉(zhuǎn)換透鏡l的主要部分。如圖l所示，如此構(gòu)造的轉(zhuǎn)換透鏡l被保持使其作為第二透明 構(gòu)件3的可變形膜通常保持平坦。另夕卜，使用根據(jù)此實(shí)例的轉(zhuǎn)換透 鏡l,通過固定第一框體5和第二框體6中的一個(gè)，然后拉或推框 體5和6中當(dāng)前未固定的一個(gè)，可4吏包括在轉(zhuǎn)換透4竟1中的第二透 明構(gòu)Y牛3的曲率改變。例如，如圖2所示，固定第一框體5，并沿箭頭fl所指示的方 向以圖式頁所示的方式^立第二沖醫(yī)體6。隨后，^立伸蛇腹結(jié)構(gòu)的連^妻 部分，結(jié)果，使第二透明構(gòu)件3在被第二框體6包圍的區(qū)域中的形 ^1大變?yōu)榘夹?。也就是說，由于填充密封空間的液體7的體積固定，所以液體 7的 一部分通過增大第 一框體5和第二框體6之間的間隔而朝外圍 移動。因此，液體7的體積在被第一和第二框體5和6包圍的區(qū)域 的中心部分減少。在這種情況下，如上^是及，由于第一透明構(gòu)件2由平面固體才反形成，所以，如圖2所示，由可變形力莫形成的第二透 明構(gòu)件3變形為凹狀。因此，轉(zhuǎn)換透鏡l用作了凹轉(zhuǎn)換透鏡。其次，相反，第一框體5和第二框體6中的一個(gè)固定，而推框 體5和6中當(dāng)前未固定的另一個(gè)。例如，如圖3所示，第一沖匡體5 固定而朝箭頭f2所示的方向^i第二一匡體6。隨后，縮進(jìn)蛇腹結(jié)構(gòu)的 連接部分，結(jié)果，第二透明構(gòu)件4在被第二框體6包圍的區(qū)域中的 形狀變?yōu)橥剐巍Ｒ簿褪莍兌，由于填充密封空間的液體7的體積固定， 所以通過縮進(jìn)第 一才匡體5和第二才匡體6之間的間隔，液體7的 一部 分朝向被第一和第二框體5和6包圍的區(qū)域中心移動。在這種情況 下，由于第一透明構(gòu)件2由平面固體4反形成，所以，如圖3所示， 由可變形膜形成的第二透明構(gòu)件3變形為凸?fàn)?。從而，轉(zhuǎn)換透鏡l 用作了凸轉(zhuǎn)換透鏡。因此，使用該實(shí)例的轉(zhuǎn)換透鏡l，可以通過固定第一框體5和 第二框體6中的任一個(gè)然后拉或推框體5和6中的另一個(gè)，改變被 第二框體6包圍的由可變形膜形成的第二透明構(gòu)件3的曲率。因此，i殳置曲率改變才幾構(gòu)，其包4舌第一實(shí)例中的第一框體5、 第二沖醫(yī)體6和具有蛇腹結(jié)構(gòu)的連4妄構(gòu)件4。第一實(shí)例的上述轉(zhuǎn)換透鏡1可以通過被安裝在多種成像設(shè)備 (諸如照相機(jī)、攝像機(jī)等)的主體中所包括的光學(xué)系統(tǒng)的前側(cè)來適 當(dāng)?shù)剡M(jìn)行使用。其次，將按照轉(zhuǎn)換透鏡l的操作狀態(tài)來描述幾個(gè)圖像，其中， 這些圖像可以通過設(shè)置有被安裝在成像設(shè)備主體上的本實(shí)例的轉(zhuǎn) 換透4竟1的成像設(shè)備來拍才聶。在本文中，轉(zhuǎn)換透4竟1凈皮裝載在成4象 設(shè)備的主體上，以使第一透明構(gòu)件2在物體側(cè)而第二透明構(gòu)件3在圖像側(cè)。圖4A ~圖4D示出了使用裝載在成像設(shè)備主體上的該實(shí)例的轉(zhuǎn) 換透鏡l所拍攝的圖像。例如，這些圖像是在將轉(zhuǎn)換透鏡l裝載在 具有10倍變焦功能的成傳^殳備主體上的情況下的實(shí)例。首先，圖4B和圖4C所示的圖像是使用轉(zhuǎn)換透鏡1中保持為平 坦平面的第二透明構(gòu)件3拍4聶的。具體地，當(dāng)如圖4B和圖4C所示 拍攝這些圖像時(shí)，轉(zhuǎn)換透鏡1中的第二透明構(gòu)件3不具有任何曲率。 圖4B的圖像是使用包括在成像設(shè)備主體中的光學(xué)系統(tǒng)在廣角端 (即，最小焦距)處拍攝的。圖4C的圖像是使用包括在成像設(shè)備 主體中的光學(xué)系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端(在本實(shí)例中具有IO倍遠(yuǎn)攝功能)(即， 最大焦距)處拍攝的。為比較重復(fù)先前部分的結(jié)果，在使轉(zhuǎn)換透鏡 1中的第二透明構(gòu)件3保持為平板狀的情況下，由于轉(zhuǎn)換透鏡1中 的第二透明構(gòu)件3不具有任何曲率，所以使用成像設(shè)備拍攝的圖像 與沒有裝載轉(zhuǎn)換透鏡1情況下拍攝的圖像相同。因此，圖4B和圖 4C是使用具有其正常焦距范圍的成像設(shè)備的主體拍攝的圖像。^接下來，圖4A所示的圖4象是通過對包括在成像i殳備主體中的 光學(xué)系統(tǒng)將焦距"i殳定在廣角處然后使作為轉(zhuǎn)換透4竟1的第二透明構(gòu) 件3的可變形膜變形為凹狀(如圖2所示)拍4菱的。通過將成l象i殳 備的主體設(shè)定在其最大廣角模式值來使作為轉(zhuǎn)換透鏡1的第二透明 構(gòu)件3的可變型膜變形為凹狀，可以使成像角進(jìn)一步擴(kuò)大到0.7倍 的廣角。因此，在這種情況下，轉(zhuǎn)換透鏡l用作了廣角端轉(zhuǎn)換器。此外，圖4D所示的圖像是通過將成像設(shè)備的主體的焦距設(shè)定 在10倍遠(yuǎn)^1^莫式或設(shè)定在遠(yuǎn)^^端，然后使作為轉(zhuǎn)換透鏡1的第二 透明構(gòu)件3的可變形膜變形為凸?fàn)?如圖3所示)拍攝的。在該實(shí) 例中，通過在成傳^殳備主體的遠(yuǎn)纟聶端處^f吏作為轉(zhuǎn)換透4竟l的第二透 明構(gòu)件3的可變形膜變形為凸?fàn)?，可以進(jìn)行微距模式拍攝。因此， 在這種情況下，轉(zhuǎn)換透4竟1起到近攝透4竟的功能。如上所述，當(dāng)將該實(shí)例的轉(zhuǎn)換透鏡1安裝在包括在成像設(shè)備主 體中的光學(xué)系統(tǒng)的前側(cè)時(shí)，在無需將轉(zhuǎn)換透鏡1從成像設(shè)備的主體 拆除的情況下，可以在拍攝的廣角、標(biāo)準(zhǔn)或微距模式之間進(jìn)行切換。其次，圖5是大體上示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡的第二實(shí)例的配置的截面圖。 -使用相同的凄t字表示來示出在圖5所示的與包括在圖1中類似的組件和單元，并在這里省略其重復(fù)描述。首先，設(shè)置根據(jù)第二實(shí)例的包括連接構(gòu)件10的轉(zhuǎn)換透鏡19, 連接構(gòu)件10 一皮配置為連接第一透明構(gòu)件2和第二透明構(gòu)件3且與 第一透明構(gòu)件2外圍的框體9整體形成。此外，第二透明構(gòu)件3的 外圍構(gòu)成光圈11。在第二透明構(gòu)件3中，并在其構(gòu)成液體透4竟的主 要部分和構(gòu)成光圏11的外圍部分之間的邊界上，在與包括在第二 透明構(gòu)件3中的液體7接觸的側(cè)面上設(shè)置隔板12,然后，使隔板 12的一部分"i殳置有開口 12a。此外，在第二透明構(gòu)件3構(gòu)成光圏11 的面上還設(shè)置支撐構(gòu)件13。隔才反12 一皮形成為并不完全將填充密封空間的液體劃分為在構(gòu) 成光圏11的外圍部分中的液體和構(gòu)成液體透鏡的第二透明構(gòu)件3 的主要部分中的液體。因?yàn)閕殳置了開口 12a,所以能夠4吏液體7在 密封空間的外圍部分和主要部分之間移動。此夕卜，隔板12被形成 為部分連接至連接構(gòu)件10。光圏11可以與第二透明構(gòu)件3整體形 成?？蛇x地，其可以由另一種柔性材料單獨(dú)形成。因此，對該實(shí)例 的轉(zhuǎn)換透4竟19， i殳置包括光圏11和支撐構(gòu)件13的曲率改變4幾構(gòu)。-使用該實(shí)例的轉(zhuǎn)換透《竟19,通過拉或推支撐構(gòu)件13來拉或推 柔性光圏11, 乂人而導(dǎo)致第二透明構(gòu)件3的曲率改變。例如，如圖6所示，當(dāng)沿箭頭f3所示的方向4立支撐構(gòu)件13時(shí)， 4妄著，i真充密去于空間的'液體7的一部分通過隔4反12的開口 12a 乂人轉(zhuǎn)換透4竟19的主要部分移到外圍部分。因此，第二透明構(gòu)件3的 表面以隔才反12作為支^主而彎成凹形。由于隔板12與連4妻構(gòu)4牛10 部分連接，所以當(dāng)拉光圏ll時(shí)，隔板12維持固定狀態(tài)。因此，隔 斗反12可用作用于4吏第二透明構(gòu)件3的可變形月莫變形的支柱。因此， 轉(zhuǎn)換透4竟19用作了凹轉(zhuǎn)換透4竟。此外，如圖7所示，當(dāng)沿箭頭f4所指示的方向推支撐構(gòu)件13 時(shí)，接著，填充密封空間的液體7的一部分通過隔^反12的開口 12a 遠(yuǎn)離外圍部分移到轉(zhuǎn)換透鏡19的主要部分。因此，第二透明構(gòu)件3 的表面以隔板12作為支柱彎成凸形。因此，轉(zhuǎn)換透鏡19用作了凸轉(zhuǎn)換透鏡。以與上述第一實(shí)例的轉(zhuǎn)換透4竟1類似的方式，才艮據(jù)該實(shí)例的轉(zhuǎn) 換透鏡19還可以通過被安裝在多種成像設(shè)備(諸如照相機(jī)、攝像 才幾等)的主體中所包才舌的光學(xué)系統(tǒng)的前側(cè)來4吏用。另外， -使用該實(shí) 例的轉(zhuǎn)換透鏡19,為了在成像設(shè)備主體的廣角端執(zhí)行廣角模式拍 攝，如圖6所示，拉支撐構(gòu)件13而使轉(zhuǎn)換透鏡19成為凹透鏡的形 狀。另外，為了在成像設(shè)備主體的遠(yuǎn)攝端執(zhí)行微距模式拍攝，如圖 7所示，推支撐構(gòu)件13而〗吏轉(zhuǎn)換透4竟19成為凸透4竟的形狀。此外， 為了執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)模式拍攝，如圖5所示，不向轉(zhuǎn)換透鏡19的支撐構(gòu) 件13施力，且第二透明構(gòu)件3^皮配置為維持平一反狀。如上所述，當(dāng)將該實(shí)例的轉(zhuǎn)換透鏡19安裝在成像設(shè)備的主體 上時(shí)，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整施加給支撐構(gòu)件13的力來拉或推柔性光圈 11。因此，改變了轉(zhuǎn)換透4竟19的第二透明構(gòu)件3的曲率，并沖丸4亍 了廣角、標(biāo)準(zhǔn)或微距模式拍攝之間的切換。同樣，使用轉(zhuǎn)換透鏡19， 以類似于上述第一實(shí)例的方式，在無需將轉(zhuǎn)換透4竟19 乂人成像設(shè)備 主體拆除的情況下，可以在拍4聶的廣角、標(biāo)準(zhǔn)或樣i距才莫式之間進(jìn)行 切換。接下來，圖8是大體上示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡20 的第三實(shí)例的配置的截面圖。使用相同的數(shù)字表示來示出圖8所示 的與包括在圖1和5中類似的裝置和單元，并在這里省略其重復(fù)描述。設(shè)置根據(jù)該實(shí)例的包括連接構(gòu)件16的轉(zhuǎn)換透鏡20,連接構(gòu)件 16 ^皮配置為連4妻第一透明構(gòu)4牛2和第二透明構(gòu)4牛3,并且連4妻構(gòu)ff 16與形成在第一透明構(gòu)件2的外圍上的第一框體14和形成在第二 透明構(gòu)件3的外圍上的第二框體15整體形成。以與第一實(shí)例類似 的方式，設(shè)置第一框體14和第二框體15,其分別固定至第一透明 構(gòu)件2朝向物體側(cè)的面和第二透明構(gòu)件3朝向圖<象側(cè)的面的外圍部 分。此夕卜，在該實(shí)例中，形成具有平一反狀的液體可移動部17作為 連4妻構(gòu)件16的一部分。i殳置該液體可移動部17以^f吏Jt真充密去于空間 的液體7能夠移動，并且例如，通過驅(qū)動外部抽吸4幾構(gòu)等(未示出) 來控制液體7的移動。因此，設(shè)置該實(shí)例的曲率改變4幾構(gòu)，其包括 液體可移動部17。在該實(shí)例中，通過驅(qū)動外部抽吸才幾構(gòu)并l吏用4由吸才幾構(gòu)來轉(zhuǎn)移填 充密封空間的液體7，可以改變填充密封空間的液體7的體積。因 此，可以改變i殳置有可變形力莫的第二透明構(gòu)件3的曲率。例如，如圖9所示，通過驅(qū)動外部抽吸才幾構(gòu)，沿箭頭pl所指 示的方向轉(zhuǎn)移填充密封空間的液體7的一部分。然后，填充密封空 間的液體7的體積減小，并且i殳置有可變形膜的第二透明構(gòu)件3的 形狀變形為凹形。因此，轉(zhuǎn)換透4竟20用作了凹轉(zhuǎn)換透4竟。相反，如圖IO所示，通過驅(qū)動外部抽吸才幾構(gòu)，沿箭頭p2所指 示的方向轉(zhuǎn)移填充密封空間的液體7的一部分。然后，通過輸入一 些液體7，填充密封空間的液體7的體積增大，并且設(shè)置有可變形膜的第二透明構(gòu)件3的形狀變形為凸形。因此，轉(zhuǎn)換透4竟20用作了凸轉(zhuǎn)換透鏡。根據(jù)該實(shí)例的轉(zhuǎn)換透鏡20還可以通過被安裝在多種成像設(shè)備 (諸如照相機(jī)、攝像機(jī)等)的主體中所包括的光學(xué)系統(tǒng)的前側(cè)、分 別以類似于第一和第二實(shí)例的上述轉(zhuǎn)沖奐透4竟1和19的方式來4吏用。 另夕卜，使用該實(shí)例的轉(zhuǎn)換透鏡20,為了在成像設(shè)備主體的廣角端執(zhí) 行廣角模式拍攝，如圖9所示，通過減小密封空間中的液體7的體 積而使轉(zhuǎn)換透鏡20成為凹轉(zhuǎn)換透鏡。另外，為了在成像設(shè)備主體 的遠(yuǎn)攝端執(zhí)行微距模式拍攝，如圖10所示，通過增大密封空間中 的液體7的體積而使轉(zhuǎn)換透鏡20成為凸轉(zhuǎn)換透鏡。此外，為了執(zhí) 行標(biāo)準(zhǔn)模式拍攝，第二透明構(gòu)件3被配置為通過適當(dāng)控制液體7的 體積而維持平板狀。如上所述，當(dāng)將該實(shí)例的轉(zhuǎn)換透鏡20安裝在成^象i殳備的主體 上時(shí)，通過液體可移動部17來適當(dāng)轉(zhuǎn)移密封空間中的液體7從而 改變轉(zhuǎn)換透4竟20的第二透明構(gòu)件3的曲率，^U亍在廣角、標(biāo)準(zhǔn)或 微距模式拍攝之間的切換。因此，同樣使用該實(shí)例的轉(zhuǎn)換透鏡20， 與上述第一和第二實(shí)例類似，在無需將轉(zhuǎn)換透4竟20 乂人成傳^殳備的 主體拆除的情況下，可以在拍4聶的廣角、標(biāo)準(zhǔn)或孩i距才莫式之間進(jìn)行 切換。盡管在第 一 至第三實(shí)例中假定第 一 透明構(gòu)件2為兩側(cè)平坦的固 體板，但是可選地，例如，如圖11A 圖IIC所示，第一透明構(gòu)件 還可以-故形成為在物體側(cè)具有凸曲率的固體透4免18。圖11A示出 了對圖1的轉(zhuǎn)換透鏡l的這種變形，圖IIB示出了對圖5的轉(zhuǎn)換透 鏡19的這種變形，以及圖11C示出了對圖8的轉(zhuǎn)換透鏡20的這種 變形。如圖11A-圖IIC所示，例如，通過用具有期望形狀的固體透 4竟18形成第一透明構(gòu)件，可以減少將拍t聶圖^f象的〗象差。此外，以 與第二透明構(gòu)件3類似的方式，第一透明構(gòu)件可以被形成為包括可 變形膜。具體地，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡中，優(yōu)選地，只 要透明構(gòu)件對中的至少 一 個(gè)形成有可變形膜，那么結(jié)果是可以能夠 根據(jù)透鏡的設(shè)計(jì)來采用多種組合。實(shí)際上，4艮據(jù)第一至第三實(shí)例的上述轉(zhuǎn)換透4竟1、 19和20可 以通過被安裝到成像設(shè)備主體的前側(cè)來使用，作為設(shè)置有用于控制 曲率改變機(jī)構(gòu)的曲率控制設(shè)備的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)。接著，以下將描述關(guān)于每個(gè)均形成為設(shè)置曲率改變機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換 透鏡的幾個(gè)轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)的配置的具體實(shí)例。參考圖12和圖13，描述了根據(jù)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)的實(shí)例， 其i殳置有上述第一實(shí)例的轉(zhuǎn)換透4竟1。如第一實(shí)例的轉(zhuǎn)換透4竟1典 型所示，該實(shí)例的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)47是可以適當(dāng)用于包括具有蛇腹 結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)件作為曲率改變機(jī)構(gòu)的上述配置的系統(tǒng)。圖12是大 體上示出轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)47的分解圖，以及圖13是示意性示出轉(zhuǎn)換 透鏡系統(tǒng)47在,皮裝配時(shí)的截面圖。設(shè)置根據(jù)該實(shí)例的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)47,其包括曲率控制設(shè)備，曲 率控制設(shè)備具有調(diào)整環(huán)21、透4竟框22、可移動^反23、可移動板安 全環(huán)24和主體附著構(gòu)件25，并且該轉(zhuǎn)換透4竟系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)4奐透4竟1。 在圖12的附圖頁中，本文4艮定物體側(cè)在左而圖<象側(cè)在右。具體地， 々支定主體附著構(gòu)件25側(cè)為在安裝時(shí)與包括在成傳^殳備主體中的光 學(xué)系鄉(xiāng)克的正面^妻觸的 一側(cè)。調(diào)整環(huán)21具有圓筒部26和在物體側(cè)形成在圓筒部26的末端 的凸鄉(xiāng)彖部27。凸》彖部27與圓筒部26整體形成以沿內(nèi)部方向延伸。在圓筒部26的內(nèi)表面上，從圖^f象側(cè)上的邊^(qū)彖朝向物體側(cè)形成階梯 部28，用于安裝可移動^反23。 ^口后所述，階4弟部28用作可移動4反 23的滑動表面。此夕卜，在圓筒部26的內(nèi)表面上，從階梯部28朝向 物體側(cè)形成螺紋部29。 ot匕外，在物體側(cè)上的端面上，以固定角間隔 設(shè)置螺4丁孔30。透4竟才匡22具有圓筒部31以及在物體側(cè)朝向內(nèi)部方向形成在圓 筒部31的端面上以形成階梯的凸^^部33。在圓筒部31的外面上， 形成螺紋部32，其^^皮配置為纟皮擰到形成在調(diào)整環(huán)21上的螺紋部29 上。此外，在圓筒部31中乂人物體側(cè)的末端沿光軸方向延伸形成槽 35,并且在該實(shí)例中，圓筒部31中的這些槽35以固定角間隔形成 在三個(gè)位置。此外，分別以固定角間隔設(shè)置用于將轉(zhuǎn)換透鏡l固定 在凸緣部33的內(nèi)面上的螺4丁孔34和用于將主體附著構(gòu)件25固定 在圓筒部31在圖像側(cè)的端面上的另一些螺釘孔36。本實(shí)例中所使用的轉(zhuǎn)換透鏡1是圖1所示的上述轉(zhuǎn)換透鏡1。 因此，在轉(zhuǎn)換透4竟系統(tǒng)47中所^吏用的轉(zhuǎn)4奐透4竟1中，4吏用相同的 凄t字表示來示出與包括在圖1中類似的裝置和單元，并在這里省略 其重復(fù)描述。在轉(zhuǎn)換透鏡1的第一框體5上，設(shè)置螺釘孔(未示出)， 用于通過i殳置在上述透4竟框22的凸纟彖部33上的對應(yīng)螺4丁孔34來 將框體5固定到透4竟沖匡22上。此外，在轉(zhuǎn)換透4竟1的第二才匡體6 上，設(shè)置螺釘孔37，用于固定以下將描述的可移動板23。i殳置可移動纟反23,其包4舌以環(huán)的形4犬形成的環(huán)部38以及以在 環(huán)部的外邊緣上突出的狀態(tài)設(shè)置的支撐銷39。這些支撐銷39的每 一個(gè)都^皮設(shè)置為與形成在透鏡框22的圓筒部31中的槽35嚙合， 并一皮安裝在調(diào)整環(huán)21的階梯部28上，且階4弟部28的上部用作支 撐銷39的滑動表面。在這點(diǎn)上，調(diào)整環(huán)21的圓筒部26在圖像側(cè) 上的端面與可移動板23齊平。此夕卜，在可移動板23的環(huán)部38上 的幾個(gè)位置處形成螺4丁插入孔40，以對應(yīng)于轉(zhuǎn)換透鏡l的第二框體6的螺釘孔37?？梢苿影?3和轉(zhuǎn)換透鏡1通過經(jīng)由螺釘插入孔40 將螺釘固定到第二框體6的螺釘孔中來固定。
可移動^反安全環(huán)24以具有與調(diào)整環(huán)21相同直徑的環(huán)形狀形 成，并在可移動4反安全環(huán)24外圍上，在與調(diào)整環(huán)21上形成的螺4丁 孔30相對應(yīng)的位置處形成螺釘插入孔42。此外，可移動板安全環(huán) 24,皮形成為其環(huán)寬稍大于調(diào)整環(huán)21的圓筒部26的厚度，以向調(diào)整 環(huán)21的內(nèi)部方向突出。 -使用這種配置，可以通過可移動4反安全環(huán) 24固定安裝在調(diào)整環(huán)21的階梯部28上的可移動板23，以使其不 會更朝向圖像側(cè)滑出。具體地，可移動板23夾在并保持在調(diào)整環(huán) 21的階梯部28的滑動表面和可移動板安全環(huán)24之間。
主體附著構(gòu)件25被形成為包括在其中心具有圓形開口 48的圓 盤部43和具有朝向圖像側(cè)突出的中心圓形開口 48的邊緣的突出部 44，并且在突出部44的外周上設(shè)置螺紋45。將形成在突出部44的 外圓周上的螺紋45放置在成像設(shè)備主體所包括的光學(xué)系統(tǒng)的前側(cè) (即，圖<象側(cè))。此外，才艮據(jù)成傳_設(shè)備主體中的光學(xué)系統(tǒng)所包括的 透4竟的形狀來設(shè)置圓形開口 48，且圓盤部43的直徑;故形成為與調(diào) 整環(huán)21具有相同的尺寸。在圓盤部43的外圓周上，在與形成于透 4竟框22中的螺4丁孔相對應(yīng)的位置處形成螺4丁插入孔46,且通過螺 釘插入孔46將每個(gè)螺釘都插入到透鏡框22的螺釘孔36中。因此， 主體附著構(gòu)^牛25 ,皮固定至透4竟才匡22。
使用上述配置，并入到轉(zhuǎn)換透4竟系統(tǒng)47中的轉(zhuǎn)換透4竟1的第 二透明構(gòu)件3變?yōu)榘?、平或凸的形狀，乂人而〗吏轉(zhuǎn)換透4竟1分別成為 凹、平或凸透4竟。
參考圖14和圖15,將描述才艮據(jù)本實(shí)施例的轉(zhuǎn)4奐透4竟系統(tǒng)47 的操作。至少通過將主體附著構(gòu)件25安裝在成像設(shè)備的主體中的 光學(xué)系統(tǒng)的前側(cè)(物鏡側(cè))來"i殳置本實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)47。由于透鏡框22固定到主體附著構(gòu)件25，所以相對于成像設(shè)備的主體， 還維持了透鏡框22的固定配置。
在沖艮據(jù)本實(shí)施例的具有主體附著構(gòu)件25的固定配置的轉(zhuǎn)換透 鏡系統(tǒng)47中，由于透鏡框22被獰到調(diào)整環(huán)21中，所以可以通過 旋轉(zhuǎn)調(diào)整環(huán)21來使調(diào)整環(huán)21相對于透鏡框22沿光軸方向移動。
例如，圖14是示意性示出沿使透鏡框22更緊地或以量增加的 方式擰到調(diào)整環(huán)21中的方向S走轉(zhuǎn)調(diào)整環(huán)21的配置的截面圖。形成 在可移動板23的外圍上的支撐銷39^皮配置為夾在或保持在調(diào)整環(huán) 21上的階梯部28和可移動板安全環(huán)24之間，且還與形成在透4竟框 22上的槽35嚙合。
當(dāng)這種配置的調(diào)整環(huán)21沿使透鏡框22更緊i也擰到調(diào)整環(huán)21 中的方向^^轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)整環(huán)21的階梯部28上的滑動表面順著可移動 板23上的支撐銷39滑動，且滑動表面在沿使透鏡框22被更擰緊 的方向滑動的同時(shí)與可移動4反23—起4爭移，即，調(diào)整環(huán)21沿圖14 的附圖頁中的箭頭xl所指示的方向移動。由于支撐銷39夾在且保 持在調(diào)整環(huán)21的階梯部28和可移動才反安全環(huán)24之間，所以調(diào)整 環(huán)21和可移動板23之間的相對位置不改變，且支撐銷39順著形 成在透鏡框22上的槽35的內(nèi)部移動。圖14示出了調(diào)整環(huán)21被調(diào) 整以使支撐銷39從槽35的中間進(jìn)一步朝向圖像側(cè)偏移的實(shí)例情 況。
圖14示出了透鏡框22被擰到調(diào)整環(huán)21中的量最大的配置， 其中，使可移動板23的位置相對于透^:框22的凸緣部33最遠(yuǎn)。 由于轉(zhuǎn)換透4竟1 #1固定至透4竟框22的凸》彖部33和可移動一反23，所 以向包括在轉(zhuǎn)換透鏡l中的第二框體6施加沿圖2的附圖頁中的箭 頭f3所指示的方向的力。因此，轉(zhuǎn)換透鏡1的蛇腹結(jié)構(gòu)伸展，并且包括可變形膜的第二透明構(gòu)件3變形為凹狀。即，具有這種配置的
轉(zhuǎn)換透4竟1用作了凹轉(zhuǎn)4灸透4竟。
接下來，圖15是示意性示出沿4吏透鏡框22較少地或以量減少 的方式擰到調(diào)整環(huán)21中的方向凝:轉(zhuǎn)調(diào)整環(huán)21的配置的截面圖。在 這種情況下，當(dāng)〗吏調(diào)整環(huán)21的階梯部28上的滑動表面順著可移動 板23上的支撐銷39滑動時(shí)，調(diào)整環(huán)21與可移動板23 —起沿使透 鏡框22檸入到調(diào)整環(huán)21中的量減少的方向(即，沿箭頭x2所指 示的方向)移動。此外，支撐銷39夾在且保持在調(diào)整環(huán)21的階梯 部28和可移動斧反安全環(huán)24之間，所以在調(diào)整環(huán)21禾口可移動^反23 之間的相對位置不改變，并且支撐銷39順著形成在透鏡框22上的 槽35的內(nèi)部移動。圖15示出了調(diào)整環(huán)21#1調(diào)整為^吏支撐銷39乂人 槽35的中間進(jìn)一步朝向物體側(cè)偏移的另 一個(gè)實(shí)例情況。
圖15示出了透4竟才匡22 ^皮擰到調(diào)整環(huán)21中的量最小的配置， 其中，使可移動板23的位置相對于透鏡框22的凸緣部33最近。 由于轉(zhuǎn)換透鏡1被固定至透鏡框22的凸緣部33和可移動板23，所 以向包括在轉(zhuǎn)換透鏡l中的第二框體6施加沿圖3的附圖頁中的箭 頭f4所指示的方向的力。因此，轉(zhuǎn)換透鏡l的蛇腹結(jié)構(gòu)收縮，且包 括可變形膜的第二透明構(gòu)件3變形為凸?fàn)?。即，具有這種配置的轉(zhuǎn) 換透鏡1用作了凸轉(zhuǎn)換透鏡。
此外，在本實(shí)施例中，可以通過適當(dāng)調(diào)整透鏡框22檸到調(diào)整 環(huán)21中的量/人而4吏該配置成為在圖14和圖15所示的狀態(tài)之間的 中間狀態(tài)，使轉(zhuǎn)換透鏡1的第二透明構(gòu)件3成為平板狀的形狀。
使用根據(jù)本實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)47，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整環(huán)21來 適當(dāng)調(diào)整透鏡框22擰到調(diào)整環(huán)21中的量，可以容易地使并入到轉(zhuǎn) 換透4竟系統(tǒng)47中的轉(zhuǎn):換透4竟1的透4竟形狀在凹形和凸形形狀之間 改變。另外，在轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)47中，并入其中的轉(zhuǎn)換透鏡l被配置為包括液體透鏡，并且通過使作為可變形膜的第二透明構(gòu)件3的 形狀變形來改變轉(zhuǎn)換透4竟1的折射率。因此，由于可以通過調(diào)整透 鏡框22檸到調(diào)整環(huán)21中的量使作為可變形膜的第二透明構(gòu)件3的 形狀連續(xù)/人凹形變?yōu)橥剐?反之亦然)，所以可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換透4竟1 的折射率的連續(xù)改變。
在本實(shí)施例中，盡管作為并入到轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)換透鏡， 以上描述了4吏用具有蛇腹結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換透4竟1的實(shí)例，4旦是可選地， 還可以4吏用圖5所示的轉(zhuǎn)換透^: 19。例如，當(dāng)4吏用轉(zhuǎn)換透4免19時(shí)， 優(yōu)選地，將轉(zhuǎn)換透鏡19的框體9固定到透鏡框22的凸緣部33，并 將該轉(zhuǎn)換透4竟19的支撐構(gòu)件13固定到可移動^反23的環(huán)部38。另 外，當(dāng)使用圖8所示的轉(zhuǎn)換透鏡20時(shí)，優(yōu)選地，利用抽吸機(jī)構(gòu)作 為曲率控制設(shè)備。
接下來，參考圖16和圖17,以下將描述成像設(shè)備，其包括圖 12中安裝到成像設(shè)備主體的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)47。圖16是示意性示出 可以用例如數(shù)字?jǐn)z像機(jī)代表的成像設(shè)備100的外形圖。
設(shè)置圖16所示的成像設(shè)備100,其包括成像設(shè)備主體103,成 像設(shè)備主體103設(shè)置有均收在空外殼102內(nèi)部的鏡筒、圖像傳感器、 驅(qū)動控制電^各等，并且成傳^殳備100包4舌轉(zhuǎn)換透4竟系統(tǒng)47。
首先，用近似長方體形狀且水平方向長的空心外殼形成構(gòu)成成 像設(shè)備主體103的外殼102,并在使用時(shí)，使外殼102的較長方向 置于橫向。盡管在圖16中未示出，^f旦是外殼102在前側(cè)i殳置有排 列在鏡筒中的成像透鏡。鏡筒包含在外殼102中，以使設(shè)置在鏡筒 中的光學(xué)系統(tǒng)的光軸為水平方向。在本實(shí)例中，^叚定光學(xué)系統(tǒng)51 的成〗象透4竟(圖16中未示出)構(gòu)成變焦透4竟。在外殼102的內(nèi)部 中以及在鏡筒的后部，設(shè)置稍后將描述的圖像傳感器。此外，在鏡 筒的后部以及在外殼102的背側(cè)，設(shè)置取景器單元106。在外殼102的上部設(shè)置開口部，用于露出可拆卸地安裝幾個(gè)配 件(諸如外部一見頻光、外部麥克風(fēng)等)的配件插座(shoe )(或熱靴 插座)。配件插座方文置在取景器單元106的正前方且通常由用于打 開和關(guān)閉開口部的插座蓋107可拆卸地覆蓋。此外，在外殼102中 在其前底部并入立體聲麥克風(fēng)108。另外，盡管附圖中未示出，但 是在鏡筒的上頂部設(shè)置與外殼102整體形成的發(fā)光部。
在外殼102的一個(gè)側(cè)面上，設(shè)置用于抓住外殼102的把持部 110。把持部110還用作用于覆蓋設(shè)置在其內(nèi)部的機(jī)構(gòu)(未示出)的 覆蓋構(gòu)件。例如，通過使把持部110的上部向外打開，露出磁帶裝 載槽，用于訪問內(nèi)置的4幾構(gòu)，并且可以扭^亍盒式萬茲帶等的附著/拆卸操作。
此夕卜，在把持部110的后部和上部，i殳置也充當(dāng)才莫式選才奪開關(guān) 的電源開關(guān)112、用于執(zhí)行靜止圖像拍攝的快門按鈕113和用于通 過在預(yù)定范圍內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)展(遠(yuǎn)攝)或減少(廣角)來使圖像連續(xù)改 變的變焦按鈕114。另外，盡管在附圖中未示出，但是在電源開關(guān) 112下，設(shè)置有記錄按鈕。此外，盡管也未示出，但是除記錄按鈕 之外，在電源開關(guān)112下方，即，在外殼的背側(cè)，i殳置電池容納室， 用于可拆卸地安裝用作1更攜式電源的電池單元。
在與外殼102的把持部110相^J"的面上，〗吏用連4妄構(gòu)4牛140來 姿態(tài)可變地附接顯示設(shè)備104。例如，顯示設(shè)備104被配置為用作 用液晶面板等形成的耳又景器和/或觸摸面板。
此外，在成像設(shè)備主體中的上述光學(xué)系統(tǒng)的前側(cè)，(即，成像 透鏡的前側(cè))，附著圖12所示的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)47。通過將形成在轉(zhuǎn) 4灸透4竟系統(tǒng)47的主體附著構(gòu)件25中所包4舌的突出部44的外圓周 上的螺紋45擰到i殳置在成4象i殳備主體103的前面的內(nèi)圓周上露出 成像透鏡的螺孔中，將轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)47固定至成像設(shè)備主體103。
27圖17是大體上示出成像設(shè)備100的主要部分的配置的框圖。 設(shè)置成像設(shè)備100，其包括光學(xué)系統(tǒng)51;圖像傳感器56,用于輸 出通過執(zhí)行來自將拍攝物體的光(通過光學(xué)系統(tǒng)51形成的圖像) 的光電轉(zhuǎn)換獲得的信號；圖^f象信號處理單元50,用于處理A^圖^f象傳 感器56接收的信號；以及圖《象信號記錄/再生單元52，用于記錄和 再生由圖像信號處理部50處理成預(yù)定圖像信號的信號。
如后所述，本文4是供了包括在光學(xué)系統(tǒng)51中的成像透鏡以構(gòu) 成變焦透鏡。設(shè)置圖像傳感器56，其包括CCD (電荷耦合器件) 圖像傳感器、CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器或其他 類似的傳感器。設(shè)置圖像信號記錄/再生單元52,其包括具有CPU (微計(jì)算機(jī))的運(yùn)算電路和其他類似電路。除圖像信號處理單元50 之外，圖像信號記錄/再生單元52還與用于記錄圖像信號的內(nèi)部存 4渚器53、用于驅(qū)動顯示單元104的監(jiān)控器驅(qū)動單元54、用于控制 光學(xué)系統(tǒng)51的控制單元55等連接。通過操作變焦按鈕—114等，信 號從成像設(shè)備的外部輸入到控制單元55，然后基于從控制單元55 提供的信號來調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)51的透鏡位置。
在具有上述結(jié)構(gòu)的成像設(shè)備100中，用所附著的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng) 47,可以進(jìn)行廣角、標(biāo)準(zhǔn)或微距模式的拍攝。
首先，將描述用成像設(shè)備100執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)模式拍攝的情況。在這 種情況下，通過^走轉(zhuǎn)來調(diào)整調(diào)整環(huán)21以4吏構(gòu)成轉(zhuǎn)換透4免系統(tǒng)47的 轉(zhuǎn)換透鏡1的第二透明構(gòu)件3為平板狀。當(dāng)轉(zhuǎn)換透鏡1的第二透明 構(gòu)件3變平時(shí)，轉(zhuǎn)換透鏡l既不產(chǎn)生廣角也不產(chǎn)生微距功能。因此， 在成像設(shè)備100中所獲得的圖像出現(xiàn)與不安裝轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)47相 同的情況，并且該圖像是在光學(xué)系統(tǒng)的倍率設(shè)置(由成像設(shè)備主體 103設(shè)置)下獲得的。例如，在這種情況下，所獲得或拍攝的圖像 與之前圖4B和圖4C中所示的圖^f象相同。接下來，將描述在成像設(shè)備主體103的廣角端使用成像設(shè)備 100來執(zhí)行廣角拍攝的情況。首先，通過操縱變焦按鈕114來操作 構(gòu)成變焦透鏡的光學(xué)系統(tǒng)51,成像設(shè)備主體103中的光學(xué)系統(tǒng)51 的焦距最小，即，在廣端(廣角端)。隨后，通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換透鏡系 統(tǒng)47的調(diào)整環(huán)21，將轉(zhuǎn)換透鏡1中的第二透明構(gòu)件3調(diào)整變?yōu)榘?狀。通過使第二透明構(gòu)件3成為凹狀，^使轉(zhuǎn)換透^;l變?yōu)榫哂袕V角 功能的廣角轉(zhuǎn)換器，并且使在成像設(shè)備100中獲得的圖像的成像角 擴(kuò)大到廣角側(cè)。因此，例如，在這種情況下拍攝的圖像與先前圖4A 所示的圖像相同。
同樣，在這種情況下，通過適當(dāng)轉(zhuǎn)動來對調(diào)整環(huán)21進(jìn)行調(diào)整， 可以使第二透明構(gòu)件3的曲率連續(xù)變?yōu)槿魏吻手怠Ｒ虼?，在成?^殳備主體103中的光學(xué)系統(tǒng)51的廣角端，4咅率可以向廣角側(cè)4壬意 變化，從而具有達(dá)到最大圖像角的圖像角。
接著，將描述在成像設(shè)備主體103的遠(yuǎn)攝端使用成像設(shè)備100 執(zhí)行微距拍攝的情況。首先，通過操縱變焦按鈕114來操作包括變 焦透鏡的光學(xué)系統(tǒng)51 ，使成像設(shè)備主體103中的光學(xué)系統(tǒng)51的焦 距為無窮大，即，在遠(yuǎn)攝端(遠(yuǎn)視端)。隨后，通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換透鏡 系統(tǒng)47的調(diào)整環(huán)21，將轉(zhuǎn)換透鏡1中的第二透明構(gòu)件3調(diào)整為凸 狀。通過使第二透明構(gòu)件3為凸?fàn)?，轉(zhuǎn)換透鏡1變?yōu)榫哂形⒕喙δ?的近攝透鏡，可以通過更加靠近將拍攝的物體來獲得照片。例如， 在這種情況下獲得的圖像與先前圖4D所示的圖像相同。
同樣，在這種情況下，通過適當(dāng)轉(zhuǎn)動對調(diào)整環(huán)21進(jìn)4亍調(diào)整， 可以4吏第二透明構(gòu)件3的曲率連續(xù)變?yōu)?壬何曲率j直。因此，可以任 意設(shè)置將被拍攝的物體和緊靠物體的成像設(shè)備主體103之間的距離。如上所述，使用本實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)47,還使用具有本實(shí) 施例的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)47的成像設(shè)備100,使用附著在成像設(shè)備主體 103中的光學(xué)系統(tǒng)前側(cè)的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)47,可以在廣角、標(biāo)準(zhǔn)或微 距模式拍攝之間進(jìn)行切換。即，當(dāng)不使用時(shí)，必須將迄今已知的廣 端轉(zhuǎn)換透鏡和近攝透鏡從成像設(shè)備上拆除下來。然而，因?yàn)楦鶕?jù)本 發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換透鏡的形狀可以在凹、平和凹之間任選地改變， 且能夠才艮據(jù)用途來容易地切換轉(zhuǎn)換透鏡的功能，所以可以在沒有乂人 成像設(shè)備主體上進(jìn)行拆除的任何困難的情況下，使用該轉(zhuǎn)換透鏡。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以有 多種修改、組合、再組合和改進(jìn)，均應(yīng)包含在所述權(quán)利要求或其等 同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)換透鏡，包括一對透明構(gòu)件，其中的至少一個(gè)由可變形膜形成；連接構(gòu)件，用于連接所述一對透明構(gòu)件，以形成夾在所述一對透明構(gòu)件之間的密封空間；透明液體，填充在所述密封空間中；以及曲率改變機(jī)構(gòu)，用于通過移動填充在所述密封空間中的所述透明液體來改變所述可變形膜的曲率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換透鏡，其中所述一對透明構(gòu)件中^f立于物體側(cè)的第 一透明構(gòu)件由固體 平板和固體透鏡中的任意一個(gè)形成，以及所述一對透明構(gòu)件中位于圖像側(cè)的第二透明構(gòu)件由所述 可變形膜形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換透鏡，其中所述連接構(gòu)件被形成為具有彈性褶的蛇腹結(jié)構(gòu)，并且所 述曲率改變機(jī)構(gòu)由所述蛇腹結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)件形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換透鏡，其中所述可變形力莫的曲率^皮連續(xù)改變，以具有凹、平和凸中 的4壬意一種的形狀。
5. —種轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)，包括a)轉(zhuǎn)換透鏡，包括一對透明構(gòu)件，其中的至少一個(gè)由可變形膜形成；連接構(gòu)件，用于連接所述一對透明構(gòu)件，以形成夾在所 述一^f透明構(gòu)4牛之間的密去于空間；透明液體，填充在所述密封空間中；以及曲率改變4幾構(gòu)，用于通過移動填充在所述密封空間中的 所述透明液體來改變所述可變形膜的曲率；以及b)曲率控制裝置，用于通過控制所述曲率改變機(jī)構(gòu)來控 制所述可變形膜的曲率改變。
6. —種轉(zhuǎn)換透4竟系統(tǒng)，包括a) 轉(zhuǎn)才灸透4竟，包括一對透明構(gòu)件，其中的至少一個(gè)由可變形"莫形成；連4妻構(gòu)件，用于連4妻所述一對透明構(gòu)件，以形成夾在所 述一對透明構(gòu)件之間的密封空間，所述連4妄構(gòu)件凈皮形成為具有 彈性褶的蛇腹結(jié)構(gòu)；透明液體，i真充在所述密去t空間中；以及曲率改變^4勾，用于通過移動填充在所述密封空間中的 所述透明液體來改變所述可變形膜的曲率；以及b) 曲率控制裝置，用于通過控制所述曲率改變^/L構(gòu)來控 制所述可變形"莫的曲率改變，包括透鏡框，在所述轉(zhuǎn)換透鏡的外圍附著并固定到所述轉(zhuǎn)換 透4竟的第一側(cè)面；以及可移動板，在所述轉(zhuǎn)換透鏡的外圍附著并固定到所述轉(zhuǎn) 換透鏡的、與所述第一側(cè)面相對的第二側(cè)面，從而相對于所述 透4竟才醫(yī)是可移動的。
7. 4艮據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)，其中所述一對透明構(gòu)件中位于物體側(cè)的第 一透明構(gòu)件由固體 平板和固體透鏡中的任意一個(gè)形成，以及所述一對透明構(gòu)件中位于圖^f象側(cè)的第二透明構(gòu)件由所述 可變形膜形成。
8. —種成像設(shè)備，包括a) 成像設(shè)備主體，包括光學(xué)系統(tǒng)；以及b) 轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)，安裝在所述成像設(shè)備主體的所述光學(xué) 系統(tǒng)的物體側(cè)上，包4舌1 )轉(zhuǎn)換透鏡，具有一對透明構(gòu)件，其中的至少一個(gè)由可變形膜形成；連接構(gòu)件，用于連接所述一對透明構(gòu)件，以形成夾在 所述一對透明構(gòu)件之間的密封空間；透明液體，〗真充在所述密去于空間中；以及曲率改變才幾構(gòu)，用于通過移動填充在所述密封空間中 的所述透明液體來改變所述可變形膜的曲率；以及2)曲率控制裝置，用于通過控制所述曲率改變機(jī)構(gòu) 來控制所述可變形膜的曲率改變。
9. 一種成^f象"i殳備，包括a) 成像設(shè)備主體，包括光學(xué)系統(tǒng)；以及b) 轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)，安裝在所述成像設(shè)備主體的所述光學(xué) 系統(tǒng)的物體側(cè)上，包才舌1)轉(zhuǎn)換透鏡，具有一對透明構(gòu)件，其中的至少一個(gè)由可變形膜形成；連接構(gòu)件，用于連接所述一對透明構(gòu)件，以形成夾在 所述一乂于透明構(gòu)件之間的密封空間，所述連^妄構(gòu)件^皮形成為具有彈性褶的蛇腹結(jié)構(gòu)；透明液體，填充在所述密封空間中；以及曲率改變才幾構(gòu)，用于通過移動i真充在所述密去于空間中 的所述透明液體來改變所述可變形膜的曲率；以及2)曲率控制裝置，用于通過控制所述曲率改變機(jī)構(gòu) 來控制所述可變形膜的曲率改變，包括透4竟框，在所述轉(zhuǎn)換透4竟的外圍附著并固定到所述轉(zhuǎn) 才灸透4竟的第一側(cè)面；以及可移動4反，在所述轉(zhuǎn)換透4竟的外圍附著并固定到所述 轉(zhuǎn)換透4竟的、與所述第一側(cè)面相對的第二側(cè)面，^人而相對 于所述透4竟框是可移動的。
10. —種轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)，包括a) 轉(zhuǎn)換透4竟，包括一對透明構(gòu)件，其中的至少一個(gè)由可變形膜形成；連接構(gòu)件，用于連接所述一對透明構(gòu)件，以形成夾在所 述一對透明構(gòu)件之間的密封空間；透明液體，i真充在所述密佳'于空間中；以及曲率改變4幾構(gòu)，用于通過移動填充在所述密封空間中的 所述透明液體來改變所述可變形膜的曲率；以及b) 曲率控制設(shè)備，纟皮配置為通過控制所述曲率改變4幾構(gòu) 來控制所述可變形膜的曲率改變。
11. 一種轉(zhuǎn)換透4竟系統(tǒng)，包4舌a) 轉(zhuǎn)換透鏡，包括一對透明構(gòu)件，其中的至少一個(gè)由可變形力莫形成；連接構(gòu)件，用于連接所述一對透明構(gòu)件，以形成夾在所 述一對透明構(gòu)件之間的密封空間，所述連4妄構(gòu)件形成為具有彈 性褶的蛇腹結(jié)構(gòu)；透明液體，填充在所述密封空間中；以及曲率改變才幾構(gòu)，用于通過移動填充在所述密封空間中的 所述透明液體來改變所述可變形力莫的曲率；以及b) 曲率控制設(shè)備，被配置為通過控制所述曲率改變機(jī)構(gòu) 來控制所述可變形力莫的曲率改變，包4舌透鏡框，在所述轉(zhuǎn)換透4竟的外圍附著并固定到所述轉(zhuǎn)換 透4竟的第一側(cè)面；以及可移動，在所述轉(zhuǎn)4奐透4竟的外圍附著并固定到所述轉(zhuǎn) 換透4竟的、與所述第 一側(cè)面相對的第二側(cè)面，,人而相對于所述 透鏡框是可移動的。
12. —種成像設(shè)備，包括a) 成像設(shè)備主體，包括光學(xué)系統(tǒng)；以及b) 轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)，安裝在所述成像設(shè)備主體的所述光學(xué) 系統(tǒng)的物體側(cè)上，包4舌1)轉(zhuǎn)換透鏡，具有一對透明構(gòu)件，其中的至少一個(gè)由可變形膜形成；連接構(gòu)件，用于連接所述一對透明構(gòu)件，以形成夾在 所述一對透明構(gòu)件之間的密封空間；透明液體，填充在所述密封空間中；以及曲率改變才幾構(gòu)，用于通過移動填充在所述密封空間中的所述透明液體來改變所述可變形膜的曲率；以及2)曲率控制設(shè)備，帔配置為通過控制所述曲率改變 機(jī)構(gòu)來控制所述可變形膜的曲率改變。
13.—種成像設(shè)備，包括a) 成像設(shè)備主體，包括光學(xué)系統(tǒng)；以及b) 轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)，安裝在所述成像設(shè)備主體的所述光學(xué) 系統(tǒng)的物體側(cè)上，包4舌1)轉(zhuǎn)換透鏡，具有一對透明構(gòu)件，其中的至少一個(gè)由可變形膜形成；連接構(gòu)件，用于連接所述一對透明構(gòu)件，以形成夾在 所述一對透明構(gòu)件之間的密封空間，所述連^l妻構(gòu)件;故形成 為具有彈性褶的蛇腹結(jié)構(gòu)；透明液體，t真充在所述密去于空間中；以及曲率改變才幾構(gòu)，用于通過移動填充在所述密封空間中 的所述液體來改變所述可變形膜的曲率；以及2)曲率控制設(shè)備，被配置為通過控制所述曲率改變 機(jī)構(gòu)來控制所述可變形膜的曲率改變，具有透4竟框，在所述轉(zhuǎn)換透4竟的外圍附著并固定到所述轉(zhuǎn) 4灸透4竟的第一側(cè)面；以及可移動4反，在所述轉(zhuǎn)換透4竟的外圍附著并固定到所述 轉(zhuǎn)換透#:的、與所述第一側(cè)面相對的第二側(cè)面，,人而相對 于所述透4竟片醫(yī)是可移動的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)換透鏡，包括一對透明構(gòu)件，其中的至少一個(gè)由可變形膜形成；連接構(gòu)件，用于連接這對透明構(gòu)件，以形成夾在這對透明構(gòu)件之間的密封空間；液體，填充在密封空間中；以及曲率改變機(jī)構(gòu)，用于通過移動填充在密封空間中的液體來改變可變形膜的曲率。本發(fā)明還公開了設(shè)置有該轉(zhuǎn)換透鏡的轉(zhuǎn)換透鏡系統(tǒng)和成像設(shè)備。通過本發(fā)明，可以在無需另外所需的安裝/拆除的情況下，在拍攝的廣角、標(biāo)準(zhǔn)或微距模式之間進(jìn)行切換。
文檔編號G02B15/02GK101551511SQ20091013036
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月4日
發(fā)明者伊藤雅彥, 岡本好喜, 前田史貞, 鈴木彰 申請人:索尼株式會社