CN1864086A - 用于快速倾斜摄影的柔性透镜安装件系统 - Google Patents

用于快速倾斜摄影的柔性透镜安装件系统 Download PDF

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Abstract

本发明总体上涉及拍摄，包括静物拍摄和视频拍摄。本发明的一个方面专注于一种透镜系统，其包括透镜、可安装至照相机的装配件和伸展在所述透镜和所述装配件之间的柔性体。装配件可以为用于所述柔性体相对于照相机的惟一支撑。在装配件被安装至所述照相机时所述柔性体被配置为相对于所述照相机将所述透镜定位在至少两个可操作位置中。本发明的另一个方面专注于一种使用透镜系统调整照相机的焦点的方法，包括手动移动所述透镜组件的柔性体的部分，将透镜置于相对于照相机的至少两个操作位置中之一。

Description

用于快速倾斜摄影的柔性透镜安装件系统
相关申请的交叉参考
本申请要求于2003年10月7日提出的美国临时专利申请No.60/509,368的权益。
技术领域
本发明总体上涉及摄影，既包含静物摄影、视频摄影又包含电影胶片摄影(motion film photography)。在一些实施例中，本发明提供柔性透镜系统，其特别适用于快速拍照，例如使用数字照相机。
背景技术
在对大表面摄影的情况下，被选取的目标的整体不能一直处于集中拍摄区(field of focus)中。在这种情况中，目标的近和/或远部分变得模糊(out of focus)。摄影者可以使用具有倾斜机构(典型为倾斜/移位透镜)的适配器扩展清晰(in focus)的区域，所述倾斜机构相对于照相机机身倾斜摄影透镜。然而，大多数现有的倾斜和移位透镜是精密仪器，所述透镜使用精确调整的机械控制以相对于图像捕获平面(其可以是胶片或数字传感器，取决于照相机的类型)聚焦透镜和调整透镜角度。
精确控制对于摄影棚中一些受控制的场景(settings)可以是有用的，但在实地(field)可明显地使摄影复杂化。对倾斜/移位透镜的一般理解为，它们使用麻烦、操作慢、需要使用三角架，并且要求手动而不是自动的曝光模式。常规倾斜/移位透镜是相当重的，还进一步限制了它们的实际使用。这些透镜还是相当昂贵的，大多数市售的倾斜/移位透镜成本远超过US$1,000。
一些摄影者还使用褶叠暗箱照相机(bellows cameras)，以实现摄影效果。例如，这种照相机可被使用以产生艺术效果，诸如软焦点图像，其中图像部分可被锐聚焦而周边区域可以是模糊的。许多褶叠暗箱照相机依靠笨重、麻烦的导轨，所述导轨从照相机的底部突出，在它相对于照相机机身移入和移出时引导所述透镜。这种增加的重量和机械复杂度极大地将褶叠暗箱照相机限制在摄影棚摄影。
许多数字照相机比更常规的35mm照相机明显地小且轻。因此，许多数字照相机一般被认为相当容易搬运，例如，在口袋中而不是在大照相机包中，并且便于自发摄影(spontaneous photograph)。常规倾斜/移位透镜和褶叠暗箱透镜的笨重、体积大的特点与数字照相机具有的便易性和随意性不一致。
附图说明
图1为示意说明依据本发明实施例的具有透镜系统和光学器件的照相机系统的顶视图。
图2为图1透镜系统的顶视图。
图3为图2中透镜系统的后视图。
图4为图2和3中透镜系统中的部分横截面(沿图3中的线4-4)的侧视图。
图5为图2-4中透镜系统的前视图。
图6为示意说明依据本发明的一个实施例的图2-5中透镜系统的运动的顶视图。
图7为图1中所示的照相机系统的顶横截面示意说明，具有移去的光学器件且示出图像捕获平面。
图8A为图7中所示的照相机系统的部分示意说明，对相对照相机机身倾斜的一系列目标进行摄影。
图8B为图8A中照相机系统的部分示意说明，从不同于图8A中所示的方位对一系列目标进行摄影。
图8C为图8A中照相机系统的部分示意说明，从不同于图8A和8B中所示的方位对一系列目标进行摄影。
图9A为依据本发明的另一实施例的照相机系统的部分示意说明，所述照相机系统具有带有至少两个聚焦环的透镜体。
图9B为图9A中所示的照相机系统的部分示意说明，其中所述照相机机身的至少部分被正在压缩。
图9C为图9A中所示的照相机系统的部分示意说明，其中所述照相机机身的至少部分被正在压缩且所述机身被正在弯曲向一侧。
图9D为图9A中所示的照相机系统的部分示意说明，其中操作者正通过将扩张力施加至第一聚焦环和将压缩力施加至第二聚焦环而将所述机身弯曲向一侧。
图10为包含处理部分的图，用于使用依据本发明的实施例的透镜组件调整照相机聚焦的方法。
图11为包含处理部分的图，用于使用依据本发明的另一实施例的透镜组件调整照相机聚焦的方法。
具体实施方式
A.概述
本发明的各种实施例提供了柔性透镜系统和使用柔性透镜支座的照相机系统。除了内容另外指示之外，术语“透镜”在整个文中(throughout)被用于包括单个透镜和一组透镜，以及术语“摄影”在整个文中被用于包括使用照相机系统(例如，常规35mm照相机、数字照相机和/或摄影机或记录器)完成的既有静物又有视频摄影。同样地，除了内容另外指示之外，术语“摄影”在整个文中被用于包括使用照相机系统(例如，常规摄影、数字图像、视频记录和/或电影胶片摄影)产生的一个或多个图像，至少部分地。下面说明提供说明在附图中的本发明中具体实施例的特定细节，以提供这些实施例的彻底理解。然而，应当认识到，本发明也可被反映在另外的实施例中，并且没有在下面说明书中的某些细节，本发明也可被实施。
本发明的一个方面专注于一种透镜系统，所述透镜系统包括透镜、可安装至照相机的装配件和伸展在所述透镜和所述装配件之间的柔性体。装配件是用于所述柔性体相对于照相机的惟一支撑。在装配件被安装至所述照相机时所述柔性体相对于所述照相机被配置为将所述透镜定位在至少两个可操作位置中。如果期望的那样，所述柔性体可具有平衡位置(restposition)，在所述柔性体被从平衡位置移开且被释放之后至少基本上回归到该平衡位置。
依据本发明的另一个实施例的透镜系统包括透镜、可安装至照相机的装配件、伸展在所述透镜和所述装配件之间的柔性体。所述装配件是用于所述柔性体相对于所述照相机的惟一支撑。所述柔性体被配置为选择地保留多个离散结构中的任意一个，每一个所述离散结构相对于所述装配件不同地定位所述透镜。
本发明的另一个实施例提供一种透镜系统，其包括透镜、可安装至照相机的装配件、伸展在所述透镜和所述装配件之间的柔性体、和透镜支座。装配件是用于所述柔性体相对于所述照相机的惟一支撑。在所述装配件被安装至所述照相机时所述柔性体相对于所述照相机被配置为将所述透镜定位在至少两个可操作位置中；所述柔性体包含管状段。透镜通过所述透镜支座被连接至所述柔性体。透镜支座的至少一部分被所述柔性体的管状段容纳且相对于所述柔性体的管状段的至少一部分为可移动的。
本发明的另一个实施例涉及一种使用透镜组件调整照相机的焦点的方法。依据这种方法，使用装配件将所述透镜组件附着至所述照相机，所述装配件用作透镜组件柔性体相对于照相机的惟一的支撑。通过手动弯曲所述透镜组件的柔性体将所述透镜组件从第一结构重新配置为第二结构。透镜组件的透镜具有相对于照相机的在第一结构中的第一操作位置和相对于照相机的在第二结构中的不同的第二操作位置。
本发明的又一个实施例提供一种对目标进行拍照的方法，其包括：相对于目标定位照相机。所述照相机具有透镜系统，所述透镜系统包括装配件、透镜和伸展在所述配件及所述透镜之间的管状、有弹性的柔性体。通过克服有弹性的柔性体回复力，手动调整所述柔性体的至少部分的长度，从而调整焦点。所述方法可进一步包括使用调整的焦距拍摄至少一幅照片。
为了易于理解，下面的讨论被分解为两个重点区域。第一部分讨论依据本发明实施例的各种柔性透镜系统和使用柔性透镜系统的照相机系统。第二部分强调依据本发明的另外实施例的拍摄照片图像的方法。
B.柔性透镜系统和使用柔性透镜系统的照相机
图1-6示意性说明依据本发明实施例的照相机系统10和透镜系统100。所述照相机系统10(图1)一般包括连接至照相机机身或照相机12的透镜系统100。所述照相机12可以为任意常规静物或视频照相机。在一个实施例中，所述照相机12包括35毫米照相机，例如35毫米SLR照相机。在另一实施例中，所述照相机12包括较大或较小相幅照相机(largeror smaller format camera)(例如，具有较大或较小透镜和/或图像捕获尺寸的照相机)。在本发明的一个有用的实施例，所述照相机12包括具有适当的显示器(未显示)的数字照相机，所述显示器用于浏览由照相机获得的图像，如本领域中常规的一样。
同样在图1，用于提供各种光学效果(例如柔化摄影图像)的光学器件160(例如，滤光器或转换透镜)被连接至透镜系统100。所述光学器件160和所述透镜系统100可以被配置，以使所述光学器件160被可释放地连接至所述透镜系统100，与所述透镜系统100连接至照相机12相反。在另外实施例中，所述光学器件160可被永久地附着至所述透镜系统100。在本发明的又一另外实施例中，没有使用光学器件160。
图2-5说明依据本发明的一个实施例的透镜系统100的多个方面。所述透镜系统100包括照相机安装件(mount)或装配件(fitting)110、柔性体120和透镜组件130(图3-5)。照相机安装件110可以是通常用于将透镜安装至照相机的那种塑料或铝安装件。安装系统可以根据照相机的不同而不同，例如从Canon(佳能)到Minolta(美能达)，但照相机安装件110容易适配于多种照相机机身12。在某些有用的实施例中，装配件110可以为用于透镜系统100相对于照相机12的惟一支撑。
透镜系统100的柔性体120被连接至邻近柔性体120末端的照相机安装件110。这允许照相机安装件110有效地将透镜体120附着至照相机12。透镜体120可由柔性管状材料制成。在说明的实施例中，所述管状材料在横截面上一般为圆形的。在另一实施例中，管状体120可具有不是圆形的横截面，例如卵形、正方形、六边形或任意其它适合的多面形状。透镜体120的长度和横向尺寸可被随意地改变(例如，用于不同用途和/或不同照相机相幅)。由相同材料形成的较小的透镜体120比较大的透镜体120一般轻且更有弹性。然而，具有较大横向尺寸(例如在说明的实施例中的直径)的透镜体120允许较好质量透镜134的较大光捕获和便易使用(在下面说明)。
所述透镜体120应当足够硬以相对于照相机12支撑透镜组件130，然而允许用户相对容易地在想要的方向上弯曲所述透镜体120。这个特点可允许用户移动所述透镜体120和透镜组件130至各种操作位置(例如，可以实施摄影的位置)，以获得各种聚焦效果。通过由具有一系列压缩边缘的柔性聚合材料形成所述透镜体120，这在说明的实施例中是便利的，所述柔性聚合材料在所述透镜体120被移动时可压缩和/或扩张。
例如，透镜体120的一侧可以被压缩，并且所述透镜体120的相对侧可以被扩展，以如箭头ML和MR(图2中所示)所指示的向左或向右移动透镜体和透镜组件130。透镜体120可被以相同方式向上或向下弯曲。透镜体120还可在箭头MC(图2中所示)的方向上被压缩，缩短其长度且移动所述透镜组件130靠近照相机12(图1中所示)，在本质上不改变透镜体120的直径。同样地，透镜体120可以在箭头ME(图2中所示)的的方向上扩展，伸长所述透镜体120且移动所述透镜组件130远离照相机12(图1中所示)。另外实施例可包含另外结构，例如，可被压缩、但不能扩展的透镜体120；由不同材料(例如，合成物)制成的透镜体和/或没有边缘的透镜体。在另一实施例中，柔性透镜体120的至少部分由刚性材料形成，以及柔性透镜体120的至少部分由柔性材料形成。
在说明的实施例中，在去除弯曲、压缩和/或扩张力后，透镜体120往往弹性回转向平衡位置(rest position)，所述位置可近似垂直于照相机机身12(图1)。因此，必须保持所述弯曲、压缩和/或扩张力，以保持透镜体120和透镜组件130相对于照相机12的机身位于选择的操作位置。
在另一个实施例中，一旦透镜体120被移动至选择的位置(例如，透镜体120和透镜组件130可被设置在多个操作位置)，则透镜体120可保持在选择的位置。例如，可以配置脊顶，以类似于在可弯曲的饮用麦管上操作，并且保持透镜体和透镜组件位于由用户放置它们的位置中。以这样一种设置，所述透镜体通过选择地压扁至少一些脊顶的部分可选择地保持多个离散结构中的任意一个，与可弯曲饮用麦管可被弯曲在不同结构间且保持每个那些结构的方式很相同。这些结构的每一个将透镜130相对于照相机12的机身和装配件110定位在不同操作位置。
转向图3-5，透镜组件130一般包括透镜支座132、透镜134和孔径或f制光圈(f-stop)136。在说明的实施例中，通过透镜支座132，透镜134被从透镜体120的前端向后弯曲设置。为了使透镜体120的容易弯曲，透镜支座132可在邻近透镜处比向前附着至透镜体120处具有较小的尺寸，允许至少部分透镜支座132相对于透镜体120的部分移动。在图4所示的具体实施例中，支座132一般为截头圆锥体的(frustoconical)。其它的实施例可有其它的结构，例如，透镜134可被直接安装至透镜体。如上所述，图4中示意性显示的透镜134可包括单透镜或在一起靠近间隔开的多个透镜。在另外实施例中，透镜体可支撑间隔较大距离的多个透镜。
在说明的实施例中，f制光圈(f-stop)是控制多少光在选择的时间增量中通过透镜体120至照相机的固定孔径。在另外实施例中，f制光圈可以为可更换的，例如它可以为具有孔径的可重复移动的圆盘，该圆盘可以由另一个具有不同尺寸的孔径的圆盘取代。在另一实施例中，f制光圈可被调整。例如，f制光圈(f-stop)可包括一系列层叠叶片，所述叶片可相对于彼此被移动或调整以形成不同尺寸孔径，类似于在目前透镜上使用的f制光圈。在另一个实施例中，透镜支座132和/或透镜体120可形成或作为f制光圈，控制通过透镜体120至照相机12的光容量。
在一个实施例中，用户可仅仅抓住透镜体120就操纵或弯曲它。在说明的实施例中，聚焦环(focusing collar)140由邻近其远端的透镜体120支撑。说明的聚焦环140在形状上一般为圆形。尽管可使用其它合适的形状例如方形。取代连续环，如显示，聚焦环140可包括一系列横向向外扩展的凸缘，所述凸缘围绕透镜体120的周边在固定位置上间隔开。聚焦环140可由塑料、金属(例如铝)或任意其它合适的材料制成。
如图6中所建议的，通过例如使用手指150手动接合聚焦环140且将力F施加在邻近聚焦环140的侧边，可固定透镜系统100的透镜体120。这将往往在一个横向侧压缩透镜体120，还可在另一横向侧上伸展或扩展透镜体120，如箭头ML所示移动透镜体120和透镜组件130(图4中所示)。这可具有将透镜134的一部分(例如侧或边缘)移向照相机12而将另一部分(例如相对侧或边缘)移离照相机的效果。透镜134的中心也可相对于照相机12移动。取决于透镜体120的相对尺寸和弹性及在透镜体120内的透镜134的相对尺寸和位置和f制光圈孔径，可明显改变透镜体120可弯曲的角度θ。在一个实施例中，角度θ可为90°或更大。如上面所讨论的，在某一实施例中，透镜体120可被手动扩展或压缩以分别将透镜134移离或移向照相机12。
图1-6所示的透镜系统100的非常简单的设计允许依据本发明实施例的透镜系统，比目前市场上的常规倾斜/移位照相机透镜略微小且轻。使用相对重量轻的透镜体120，所述透镜体120具有相对于照相机支撑透镜组件130的足够硬度，通常需要支撑褶叠暗箱透镜的轨道可以被取消。因此，依据本发明的某些实施例的透镜系统100与倾斜/移位透镜的复杂、精细加工的调整机构相比，可被快速定位以允许使用减少的重量的快速操作。这在数字摄影的情况中尤其便利，所述数字摄影往往强调减少的尺寸、减少的重量和简化的、对准并点击(point-and-click)照相性能(photographic capability)。透镜系统100的机械简化还可允许其比常规倾斜/移位透镜更低廉地被制造，准许销售给大范围的顾客，取代常规倾斜/移位透镜对专业摄影者或发烧友(avid hobbyists)的限制性需求。
C.拍照摄影图像的方法
如上面提及的，本发明的另一实施例提供了拍照摄影图像的方法。在下面说明中，说明图1中照相机系统10以及图2-6中的特定柔性透镜系统100。然而，应当理解，参照这些具体系统仅仅为了说明目的，并且在下面略述的方法不限于附图中所示的或在上面详细说明的任意特定照相机系统或透镜系统。
与麻烦的、难于调整的倾斜/移位透镜、褶叠暗箱照相机或远景控制透镜相对比，以圆滑的、令人愉快的使用、自然方式，使用其透镜系统100的照相机系统10可允许摄影者实现特定的聚焦效果。如上所述，透镜系统100比前面或现有透镜还是轻的、小的且容易制造的。
透镜系统100允许摄影者在对活动或捕获的目标的摄影同时，使用他的或她的手指自由且容易操作相对于如图7所示的图像捕获平面14的透镜角度和/或透镜位置，以使照相机系统10聚焦。改变相对于照相机12的透镜角度和/或透镜位置控制多少光进入图像捕获平面14(例如，胶片或数字传感器)。例如，在图7中从点A(例如，目标)反射的光进入照相机，并且在点B冲击(impact)图像捕获平面，以使图像或目标一般为锐聚焦。如果需要，用户通过定位透镜体120可使透镜系统100聚焦，以使从点A反射的光的部分进入照相机且在它接触图像捕获平面14时被分散，以使至少部分图像没有处于锐聚焦(例如，图像被柔化和/或模糊)。此外，当点A相对于照相机移动时，用户通过透镜体可使透镜系统100聚焦，以保持图像处于锐聚焦或实现至少部分图像被柔化。
通过手动将透镜组件130相对于照相机12向里和向外移动，和/或相对于照相机机身12在任意方向上弯曲透镜体130，用户可使照相机系统10聚焦。将透镜组件130移动离开照相机12(例如，扩展透镜体120)允许透镜134使靠近照相机的目标进入锐聚焦。压缩透镜体120将透镜组件130移向照相机，允许透镜134使进一步远离照相机的目标进入锐聚焦和/或允许透镜134在无穷远处聚焦。
通过拉出或扩展透镜体120的部分，用户还可改变一般处于锐聚焦的图片平面的区域。例如，在某些情形中，用户可向照相机拉动聚焦环140上的一个点，这引起透镜体120向上、向下、向左或向右弯曲。相应地，在透镜体120内的透镜134相对于照相机12移动，并且可以向上、向下、向左或向右倾斜。这可引起图像或目标的某些部分进入锐聚焦，而其他部分为柔化或模糊。在另外的情形中，弯曲透镜体120可引起目标被整体锐聚焦，所述目标对照相机12成斜角。
这个操作的一个方面被称为“Scheimpflug效应”，这允许你简单地通过沿照相机透镜的轴在图像平面的方向上倾斜照相机透镜增加有效景深(depth-of-field)。这种锐度分布控制的技术，通常在使用常规倾斜/移位透镜的摆动和倾斜运动时仅仅是可能的，允许你没有改变照相机位置或缩小透镜光圈(例如，降低f制光圈)而将透镜与任意目标平面对齐。这意味着，你可以使用大孔径和快快门速度，减少或消除因目标移动而带来的照相机颤抖或模糊的风险，或者简单地具有用于给定孔径的较大整体景深。此外，这种同样的理念可允许摄影者随意柔化或模糊图像的部分，以获得等富有创造性、新闻摄影风格(photojournalistic)作品。
图8A是图7中所示照相机系统的部分示意性说明，拍摄与照相机机身12成斜角的一系列目标。透镜系统100近似与照相机机身12垂直，以及通过由虚线包围起来的区域说明目标一般处于锐聚焦的聚焦区域180。在聚焦区域180内的这些目标170一般显示为锐聚焦。没有在聚焦区域180的这些目标没有显示锐聚焦且可显示为柔化和/或模糊。目标170离开聚焦区域180越远，则其图像可显示为越柔化和/或更模糊。通过压缩、扩展和/或弯曲透镜系统100的透镜体120可移走聚焦区域180。例如，通过压缩透镜体，聚焦区域180可从照相机移开。
相对于照相机机身12的聚焦区域的形状和/或方位还可被调整，如图8B和8C所示。在图8B和8C中，照相机机身12相对于一系列目标170以不同角度被设置。透镜系统100的透镜体120被向所述目标弯曲，以使聚焦区域180(虚线中所述的)包括所有目标170。因此，所有目标170将显示为一般的锐聚焦，即使它们处于变化的距离照相机12的距离。用户直观地知道，在这个点被达到时，因照相机反光镜中的图像从近范围至远范围显示为清楚的(例如所有目标显示为锐聚焦)。这个特点/理念还可被使用以移动聚焦区域180，以使某些目标170不是锐聚焦(例如，没有处于锐聚焦区域180)。
为了便于使照相机聚焦，在某些实施例中，多个聚焦环1401可被连接至透镜体120。例如，图9A中的照相机系统10包含具有柔性体120的透镜系统100，所述柔性体120带有被显示为第一聚焦环140a和第二聚焦环140b的两个聚焦环140。其他结构可具有更多或更少的聚焦环140。当所述透镜系统100被附着至照相机12时，操作者可以将聚焦环140用于操纵透镜体以聚焦照相机系统。例如，如图9B所示，操作者可使用操作者的手指底部对第二聚焦环140b的两侧施加压缩力(显示为Fc)，压缩透镜体120的至少一部分以使照相机系统10聚焦。同样。操作者可使用操作者的手指的顶部对第一聚焦环140a的两侧施加扩张力(与压缩力相反)，以扩展透镜体120的至少一部分。
如图9C所示，操作者还可通过使用操作者的手指的底部对第二聚焦环140b的一侧(例如左侧)施加压缩力(显示为FC1)和对第二聚焦环140b的另一侧(例如右侧)施加小一点的压缩力(显示为FC2)弯曲透镜体120，以压缩透镜体120的至少一部分。这将具有压缩和弯曲透镜体120的一部分或多部分的效果，并且可将透镜134(在图9C中未显示)移向照相机12及相对于照相机12(或相关联的图像捕获平面)倾斜透镜134，以获得理想的聚焦效果。如图9D所示，操作者还可使用操作者的手指的顶部对第一聚焦环140a施加扩张力(被显示为FE)且对第二聚焦环140b施加压缩力(被显示为FE)，以弯曲透镜体120和使照相机系统10聚焦。将会认识到压缩、扩展和/或弯曲透镜体120的组合仅仅被用于说明目的，可使用各种其他组合。例如，操作者还可对第一聚焦环140a的一侧施加扩张力且对第一聚焦环140a的另一侧施加较小的扩张力，以将透镜134(未显示)移离照相机12和相对于照相机12(或图像捕获平面)倾斜透镜134，以获得理想的聚焦效果。
如上所述，这些聚焦特征(例如，压缩、扩展和/或弯曲透镜体120)可使摄影者获得两个效果：(1)在图像平面内控制“有效点(sweet spot)”，在其中图像处于锐聚焦，而所述图像的周围区域以相同景深保持较少的锐化或模糊；以及(2)从视场的斜角点拍摄水平面，有效地使整个表面实现锐聚焦的主平面。有效点聚焦效果的优点为允许摄影者增加对照片的特定区域的兴趣且增加创造性兴趣，无需使用譬如AdobePhotoshop图像处理软件的时间和精力。此外，有效点聚焦效果可使摄影者对照片增加实时的创造和/或获得在使用图像处理软件之后难于或不可能获得的结果。倾斜聚焦效果的优点为：允许与图像捕获表面成斜角的平面整体清楚而不是仅仅部分清楚，在没有借助非常低的f制光圈的情况下，这实际上减少光的数量且从而增加了不想要的模糊的风险。在上面描述的某些实施例的另一优点在于，调整透镜134的聚焦或倾斜的“有效点”的方法允许照片的非常流畅和连续可调整的布置，实现更自然拍摄和更富有创造、新闻摄影风格的作品，而使用花费长时间适当对齐的传统的倾斜移位透镜和/或使用图像处理软件是不可能的。
因此，图10包括依据本发明的实施例用于调整照相机的焦点的各种方法，以及图11包括依据本发明的实施例用于拍摄物体的各种方法。在图10中，使用透镜系统1000用于调整照相机的焦点的方法可包括使用装配件将透镜系统附着至照相机，所述装配件用作透镜组件的透镜体相对于照相机的惟一支撑(处理部分1002)。所述处理可进一步包括通过手动弯曲透镜组件的透镜体将透镜组件从第一结构重新配置至第二结构(处理部分1004)。透镜组件的透镜可具有在第一结构中相对于照相机的第一可操作部分和在第二结构中相对于照相机的不同的第二可操作部分(处理部分1004)。
在某些实施例中，该方法可进一步包括手动约束透镜体以将透镜组件保持在用于拍照的第二结构中(处理部分1006)。在另一实施例中，透镜可通过透镜支座被连接至透镜体(处理部分1008)。在又一实施例中，透镜体可处于第一结构中的平衡位置，并且重新配置透镜组件可包括手动将透镜体弯曲远离平衡位置(处理部分1010)。该方法可进一步包括将透镜组件从第一结构重新配置至第二结构，通过使透镜体弹性大致上回转至平衡位置(处理部分1010)。在又一实施例中，在透镜体被手动弯曲和释放后，透镜系统可大致上保持第二结构(处理部分1012)。在又一实施例中，手动弯曲透镜体可包括将透镜的至少一部分移动靠近照相机和/或将透镜的至少一部分移动离开照相机(处理部分1014)。在又一实施例中，手动弯曲透镜体可包括将透镜的第一横向边缘或部分移动离开照相机且将透镜的相对第二横向边缘或部分移向照相机(处理部分1016)。
在图11中，用于拍摄目标1100的方法可包括相对于目标定位照相机(处理部分1102)。所述照相机可具有透镜系统，所述透镜系统包括装配件、透镜和延伸在所述装配件和透镜之间的管状有弹性的柔性体(处理部分1102)。所述方法可进一步包括通过克服有弹性的柔性体的回复力手动调整透镜体的至少一部分的长度，从而调整聚焦(处理部分1104)。所述方法可又进一步包括拍摄至少一张照片(处理部分1106)。
在某些实施例中，手动调整透镜体的至少一部分的长度可包括压缩透镜体的第一侧或部分且扩展透镜体的第二侧或部分(处理部分1108)。在另外实施例中，手动调整透镜体的至少一部分的长度可包括压缩透镜体的第一部分以将将透镜的第一部分移向照相机且扩展透镜体的第二部分以将透镜的第二部分移离所述照相机中的至少一个(处理部分1110)。在又另外实施例中，拍摄至少一张照片包括拍照多张照片和拍摄视频照片中的至少一个(处理部分1112)。
上面描述的某些实施例的特征在于，可提供使用流畅和快速可调整聚焦的透镜系统。另外，透镜可为价钱便宜的、重量轻的且直观和便于使用的。这个特征的优点在于，其可以使摄影者具有快速拍摄一系列照片且以美学欣赏方式改变图像的能力。这对使用常规胶卷的照相机、数字照相机和视频照相机很有利。
近年来，数字摄影变得日益流行起来，数字单透镜反射照相机的销售在2002年增加100％，数字照相机销售在2003年超过胶片照相机销售。数字摄影的多个方面明显不同于胶片摄影。例如，单透镜反射数字照相机可对刚刚拍摄的照片质量提供几乎的即时反馈，所述照片在照相机机身12的液晶显示器上显示图像。在发生任意的显影花费之前，这给予摄影者使用数字单反射照相机非常快速的对照片的外观的反馈，急大地降低看到照片图像所必须的时间和花费。依据上述说明的某些实施例的透镜系统可非常适用于允许数字照相机用户利用这些数字照相机特点，允许摄影者通过使用在短时间上拍摄一系列镜头的作品进行试验直到发现在美学上令人满意的结果。
本发明的上述详细实施例不是被用于穷尽或将本发明限制至上面公开的精密详细。本发明的具体实施例、例子在上面被描述用于说明目的，但是相关领域普通技术人员将会认识到，在本发明的范围内各种等价修改是可能的。例如，尽管以给定顺序的步骤被提出，但是可替换实施例可以不同顺序执行步骤。这里描述的各种实施例可被组合以提供另外的实施例。
在整个说明书和权利要求中如果上下文没有明确的其他要求，术语“包括”及类似语被用于解释为包含的意义，与惟一或穷尽的意义相反，也就是，为“包含，但不限于”的意义。另外，术语“在这里”、“在上面”、“在下面”及类似意思的术语，在被用在本申请中时，应将本申请作为一个整体，而不是本申请的任意具体部分。术语“或”在参考项目列表中的使用被用于覆盖a)在列表中的任意项，b)在列表中的所有项，以及c)在列表中的项的任意组合。
一般地，在下面权利要求中使用的项不应当被解释为将本发明限制为在说明书中公开的具体实施例，如果上述详细说明没有明确的限定这些项。另外，本发明者考虑了以任意数量的权利要求形式的本发明的各种方面。因此，本发明者保留在提出本申请之后增添权利要求的权利，以追求用于本发明其他方面的这种另外的权利要求形式。

Claims (43)

1.一种透镜系统，包括：
透镜；
可安装至照相机的装配件；以及
伸展在所述透镜和所述装配件之间的有弹性的柔性体，所述装配件是所述柔性体相对于所述照相机的惟一支撑，在所述装配件被安装至所述照相机时所述柔性体被配置为相对于所述照相机将所述透镜定位在至少两个可操作位置中，并且其中所述柔性体具有平衡位置，在所述柔性体被从平衡位置移开且被释放之后至少近似地回归到该平衡位置。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括透镜支座，所述透镜经所述透镜支座被连接至所述柔性体。
3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括由所述柔性体携带的f制光圈。
4.根据权利要求1所述的系统，进一步包括被连接至所述柔性体的聚焦环。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述装配件被安装至照相机。
6.一种透镜系统，包括：
透镜；
可安装至照相机的装配件；以及
伸展在所述透镜和所述装配件之间的柔性体，所述装配件是所述柔性体相对于所述照相机的惟一支撑，所述柔性体被配置为选择地保留多个离散结构中的任意一个，每一个所述离散结构相对于所述装配件不同地定位所述透镜。
7.根据权利要求6所述的系统，进一步包括透镜支座，所述透镜经所述透镜支座被连接至所述柔性体。
8.根据权利要求6所述的系统，进一步包括由所述柔性体携带的f制光圈。
9.根据权利要求6所述的系统，进一步包括被连接至所述柔性体的聚焦环。
10.根据权利要求6所述的系统，其中所述装配件被安装至照相机。
11.一种透镜系统，包括：
透镜；
可安装至照相机的装配件；
伸展在所述透镜和所述装配件之间的柔性体，所述装配件是所述柔性体相对于所述照相机的惟一支撑，在所述装配件被安装至所述照相机时所述柔性体被配置为相对于所述照相机将所述透镜定位在至少两个可操作位置中，其中所述柔性体包含管状段；以及
透镜支座，所述透镜通过所述透镜支座被连接至所述柔性体，所述透镜支座的至少一部分被所述柔性体的管状段容纳且相对于所述柔性体的管状段的至少一部分为可移动的。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述透镜支座包括具有第一部分和第二部分的管状截头圆锥体的透镜支座，所述第一部分被连接至所述柔性体且所述第二部分的至少一部分由为管状的所述柔性体的至少一部分容纳，所述透镜被连接至所述透镜支座的所述第二部分。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述透镜支座包括具有第一部分和第二部分的管状截头圆锥体的透镜支座，管状截头圆锥体的透镜支座的所述第二部分的至少一部分具有比管状截头圆锥体的透镜支座的所述第一部分的至少一部分小的横截面积，管状截头圆锥体的透镜支座的所述第一部分被连接至所述柔性体，以及管状截头圆锥体的透镜支座的所述第二部分的至少一部分由为管状的所述柔性体的至少一部分容纳，所述透镜被连接至所述管状截头圆锥体的透镜支座的所述第二部分。
14.根据权利要求11所述的系统，其中所述装配件被安装至照相机。
15.一种透镜系统，其包括：
透镜；
可安装至照相机的装配件；以及
伸展在所述透镜和所述装配件之间的柔性体，所述装配件作为所述柔性体相对于所述照相机的惟一支撑，在所述装配件被安装至所述照相机时所述柔性体被配置为相对于所述照相机将所述透镜定位在至少两个可操作位置中。
16.根据权利要求15所述的系统，进一步包括透镜支座，所述透镜经所述透镜支座被连接至所述柔性体。
17.根据权利要求15中的系统，进一步包括由所述柔性体携带的f制光圈。
18.根据权利要求15中的系统，进一步包括：
透镜支座，所述透镜经所述透镜支座被连接至所述柔性体；以及
f制光圈，所述f制光圈经所述透镜支座被连接至所述柔性体。
19.根据权利要求15所述的系统，进一步包括由所述柔性体携带的f制光圈，所述f制光圈为固定f制光圈、可更换f制光圈和可调整f制光圈中的至少一个。
20.根据权利要求15所述的系统，进一步包括被连接至所述柔性体的聚焦环。
21.根据权利要求15中的系统，其中所述透镜包括第一透镜，并且其中该系统进一步包括被连接至所述柔性体的至少一个第二透镜。
22.根据权利要求15所述的系统，其中所述柔性体的至少一部分为管状的。
23.根据权利要求15所述的系统，其中所述柔性体包括管状段，并且其中该系统进一步包括透镜支座，所述透镜由所述透镜支座连接至所述柔性体，所述透镜支座的至少一部分由所述柔性体的管状段所容纳并相对于所述管状段的至少一部分为可移动的。
24.根据权利要求15所述的系统，其中所述柔性体的至少一部分为管状的，并且其中该系统进一步包括具有第一部分和第二部分的管状截头圆锥体的透镜支座，所述第一部分被连接至所述柔性体并且所述第二部分的至少一部分由为管状的所述柔性体的至少一部分容纳，所述透镜被连接至所述透镜支座的所述第二部分。
25.根据权利要求15所述的系统，其中所述柔性体被可连接至至少一个光学器件。
26.根据权利要求15所述的系统，其中所述装配件被安装至照相机。
27.根据权利要求15所述的系统，其中所述柔性体具有平衡位置，在所述柔性体被从平衡位置移开且被释放之后它趋向回归到该平衡位置。
28.根据权利要求15所述的系统，其中在通过一个作用力将所述透镜移动至至少两个可操作位置中之一时，在所述作用力被释放之后所述柔性体趋向保留所述透镜至少近似位于一个位置中。
29.一种使用透镜系统调整照相机的焦点的方法，包括：
使用装配件将所述透镜系统附着至所述照相机，所述装配件用作透镜组件体相对于照相机的惟一支撑；以及
通过手动弯曲所述透镜组件的柔性体将所述透镜组件从第一结构重新配置为第二结构，其中透镜组件的透镜具有相对于照相机的在第一结构中的第一操作位置和相对于照相机的在第二结构中的不同的第二操作位置。
30.根据权利要求29所述的方法，其中透镜通过透镜支座被连接至所述柔性体。
31.根据权利要求29所述的方法，进一步包括手动约束所述柔性体，以将所述透镜组件保留在用于拍照的第二结构中。
32.根据权利要求29所述的方法，其中所述柔性体处于第一结构的平衡位置中，以及重新配置透镜组件包含手动将所述柔性体弯曲远离平衡位置，并且其中该方法进一步包括通过允许所述柔性体大致上弹性回归至平衡位置，将组件从第二结构重新配置为第一结构。
33.根据权利要求29所述的方法，其中在所述柔性体被手动弯曲和释放后透镜系统大致上保持第二结构。
34.根据权利要求29所述的方法，其中手动弯曲所述柔性体包括移动透镜的至少一部分靠近照相机。
35.根据权利要求29所述的方法，其中手动弯曲所述柔性体包括移动透镜的至少一部分远离照相机。
36.根据权利要求29所述的方法，其中手动弯曲所述柔性体包括移动透镜的第一横向边缘远离照相机及透镜的相对第二横向边缘移向照相机。
37.一种透镜系统，包括：
透镜；
可安装至照相机的装配件；以及
伸展在所述透镜和所述装配件之间的柔性体，所述装配件作为所述柔性体装置相对于所述照相机的惟一支撑，在装配件被安装至照相机时在所述柔性体装置被配置定位在至少两个可操作位置中。
38.根据权利要求37所述的系统，进一步包括用于将所述透镜连接至所述柔性体装置的透镜支座装置。
39.根据权利要求37所述的系统，进一步包括用于控制孔径面积的f制光圈装置，光通过该孔径，所述f制光圈装置由所述柔性体装置携带。
40.一种对目标进行拍照的方法，包括：
相对于目标定位照相机，所述照相机具有透镜系统，所述透镜系统包括装配件、透镜和伸展在所述配件及所述透镜之间的管状、有弹性的柔性体；
通过克服的有弹性的柔性体回复力的作用，手动调整所述柔性体的至少部分的长度，从而调整焦点；以及
拍摄至少一幅照片。
41.根据权利要求40所述的方法，其中手动调整所述柔性体的至少部分的长度包括压缩所述柔性体的第一部分和扩展所述柔性体的第二部分。
42.根据权利要求40所述的方法，其中手动调整所述柔性体的至少部分的长度包括压缩所述柔性体的第一部分以将透镜的第一部分移向照相机和扩展所述柔性体的第二部分以将透镜的第二部分移动离开照相机中的至少一个。
43.根据权利要求40所述的方法，其中拍摄至少一幅照片包括拍摄多张照片和拍摄视频照片中的至少一个。
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