專利名稱：用于照相閃光裝置的變形透鏡的制作方法
本申請(qǐng)是1994年10月21日提出申請(qǐng)的順序號(hào)為No.08/327,089的美國(guó)專利申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，后者是1994年6月23日提出申請(qǐng)的順序號(hào)為08/264,392的美國(guó)專利申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)。


圖10-14中例示的一次性使用照相機(jī)裝飾性方面的特征是與本申請(qǐng)共同轉(zhuǎn)讓的下列共懸未決的外觀設(shè)計(jì)申請(qǐng)的主題帶蓋子標(biāo)牌的閃光照相機(jī)，順序號(hào)29/027,928；閃光照相機(jī)，順序號(hào)29/027,930；用于閃光照相機(jī)的蓋子標(biāo)牌，順序號(hào)29/027,933,所有這些均在1994年9月1日提出申請(qǐng)；以及1994年10月21日提出申請(qǐng)的順序號(hào)08/327,250的閃光照相機(jī)的后蓋。圖10-14中例示的一次使用照相機(jī)的其它特征是與本發(fā)明共同轉(zhuǎn)讓并在此處同時(shí)申請(qǐng)的下列實(shí)用新型申請(qǐng)一次接觸閃光充電器控制，順序號(hào)08/330,658，1994年10月28日提出申請(qǐng)；整體取景器和制造工藝，順序號(hào)08/330,572，1994年10月28日提出申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及變形透鏡，特別是涉及一種具有柱面和/或非柱面表面的變形透鏡，并涉及一種包括具有柱面和/或非柱面表面的變形透鏡的改進(jìn)的照相機(jī)閃光裝置，以提供對(duì)目標(biāo)的獨(dú)立的照度控制。
相關(guān)技術(shù)的說明當(dāng)前流行的照相機(jī)的閃光系統(tǒng)照明裝置包括一個(gè)圍繞一支細(xì)長(zhǎng)的氙閃光管的槽型反射鏡和一個(gè)隔離閃光管和反射鏡使其不被接觸的透明前罩。前罩通常具有屈光力，可以改善被照相的物方景象中的閃光照度分布，因此可將前罩看作一個(gè)透鏡。
例如，Sugawara的美國(guó)專利No.5,160,192描述了一種減小物方景象處光分布的不均勻性用的照明設(shè)備，由一個(gè)多橢圓面反射鏡、一個(gè)光源和一個(gè)將突然閃光產(chǎn)生的光會(huì)聚到物方景象中的聚光鏡構(gòu)成。該聚光鏡有一個(gè)高效的凸形柱面菲涅耳透鏡后表面和一個(gè)同心的凸形菲涅耳前透鏡表面，其中，菲涅耳槽垂直于閃光管的縱軸。
English的美國(guó)專利No.4,462,063描述一種照相閃光裝置，包括一個(gè)增強(qiáng)光的輸出和景物照度的非球面透鏡。該非球面透鏡有一個(gè)球面或者非球面形狀的向外彎曲凸起表面和一個(gè)球面后部?jī)?nèi)表面。
由English和Sugawara描述的球面透鏡表面由于其徑向?qū)ΨQ性而具有潛力沿?zé)o限數(shù)目的徑向會(huì)聚物方景象照度，而如Sugawara的描述，使用柱面表面可以沿一個(gè)方向(如水平或垂直方向)改善照度分布，但不影響相應(yīng)的正交方向。因?yàn)檎障嚅W光源通常為細(xì)長(zhǎng)形，所以獨(dú)立地或組合地使用球面或柱面的屈光力以改善景物照度，是沿獨(dú)立的、通常為正交的方向控制照度分布的折衷嘗試。為此，本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到需要一種適合用于照相閃光裝置的變形透鏡，例如用以沿兩個(gè)方向?qū)σ粋€(gè)物方景象進(jìn)行獨(dú)立的照度控制。
其次，因?yàn)殡S著照相機(jī)尺寸的縮小照相機(jī)閃光裝置也越來越小，所以閃光光學(xué)系統(tǒng)相應(yīng)地需要較短的焦距和較小的f/#，以保持照相的高質(zhì)量。但是，當(dāng)f/#減小時(shí)，更難以協(xié)調(diào)光通過透鏡的邊緣區(qū)和中心區(qū)到達(dá)的目的地以產(chǎn)生理想的物方景象照度分布，特別是當(dāng)透鏡表面為半徑恒定的柱面時(shí)。因此，有必要改變透鏡的從中心到邊緣區(qū)的屈光力，以便對(duì)景物照度分布施加必需的控制。為此，本發(fā)明描述了一種應(yīng)用于照相閃光裝置的變形透鏡，例如用以沿兩個(gè)方向?qū)σ粋€(gè)物方景象進(jìn)行獨(dú)立的照度控制。
發(fā)明要點(diǎn)本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種特別適用于包括反射鏡和照明機(jī)構(gòu)的照相機(jī)閃光裝置的變形透鏡，其中，該透鏡包括一個(gè)具有柱面或非柱面形狀和一個(gè)縱軸的第一折射表面，及一個(gè)具有柱面或非柱面形狀和一個(gè)縱軸的第二折射表面，其中兩個(gè)表面的縱軸互相交叉，以便對(duì)一個(gè)目標(biāo)或一個(gè)圖景沿至少兩個(gè)方向進(jìn)行獨(dú)立的照度控制。
本發(fā)明的另一目的是提供一種特別適用于例如照相機(jī)閃光裝置的非成象照明系統(tǒng)和用于復(fù)印機(jī)、縮微膠卷和其它復(fù)制機(jī)器系統(tǒng)的照明系統(tǒng)的變形透鏡，例如用以沿至少兩個(gè)橫截光軸的方向?qū)σ粋€(gè)目標(biāo)進(jìn)行獨(dú)立的照度控制。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種特別適用于快速非成象照明系統(tǒng)(如其中罩子透鏡的f/#小于或等于約f/5的照相機(jī)閃光裝置)的非柱面變形透鏡，用以對(duì)一個(gè)物方景象進(jìn)行更有效的照度分布控制。當(dāng)透鏡表面中至少一個(gè)為非柱面形狀(例如相對(duì)于表面的縱軸具有圓柱形、雙曲面的曲面)時(shí)，圓柱體的曲率半徑隨從透鏡的中心區(qū)到邊緣區(qū)的距離的增大而增加，形成對(duì)透鏡的通光孔徑的折射表面，這對(duì)物方景象提供了理想的照度分布。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種一次性使用電子閃光照相機(jī)，它可以采用在一架回收的照相機(jī)中原先用過的元件，包括一個(gè)具有膠卷盒室的照相機(jī)機(jī)身。能夠回收使用部件這一點(diǎn)促進(jìn)有效地利用稀少的自然資料，節(jié)約廢料場(chǎng)地的空間，并降低照相機(jī)成本。為此，該照相機(jī)機(jī)身支承一次性使用照相機(jī)部件，包括一個(gè)閃光裝置，該閃光裝置在一端有一個(gè)反射鏡，在另一端有一個(gè)開孔，在開孔中安裝了一個(gè)變形透鏡。該變形透鏡包括沿至少兩個(gè)方向獨(dú)立控制照明用的機(jī)構(gòu)。許多一次性使用照相機(jī)的部件(包括變形透鏡)可以在任何特定的照相機(jī)中回收使用。然后將一卷未曝過光的膠卷裝入照相機(jī)機(jī)身的膠卷盒室中。
本發(fā)明的第五個(gè)目的是提供一種通過采用原先用過的一次性使用照相機(jī)部件回收使用帶電子閃光的一次性使用照相機(jī)的方法，它包括的步驟有提供一個(gè)原先用過的有膠卷盒室的照相機(jī)機(jī)身；在照相機(jī)機(jī)身中支承原先用過的一次性使用照相機(jī)的部件，包括一個(gè)閃光裝置，在該閃光裝置的一端有一個(gè)帶光源的反射鏡，在其另一端有一個(gè)開孔，在該開孔中安裝一個(gè)變形透鏡，該透鏡包括沿至少兩個(gè)不同方向進(jìn)行獨(dú)立照度控制的機(jī)構(gòu)；以及將未曝過光的膠卷裝入照相機(jī)機(jī)身的膠卷盒室中。
從下列本發(fā)明的詳細(xì)說明和附圖可以更加清楚本發(fā)明的上述和其它目的和優(yōu)點(diǎn)。
附圖的簡(jiǎn)要說明圖1是一個(gè)變形透鏡在X-Z平面中的平面頂視圖，該透鏡有一個(gè)具有垂直于圖紙平面(Y-Z平面)的柱面曲面或非柱面曲面的第一表面和一個(gè)具有在圖紙平面(X-Z平面)中的柱面曲面或非柱面曲面的第二表面；圖2是圖1中透鏡的側(cè)視圖(Y-Z平面)圖2(a)是圖1中透鏡相對(duì)于由光源和物體平面確定的系統(tǒng)光軸的側(cè)視圖；圖3是作為本發(fā)明應(yīng)用的一種照相照明裝置的左側(cè)視圖，示出了一個(gè)槽式反射鏡、一個(gè)閃光燈和一個(gè)變形透鏡，該變形透鏡有一個(gè)位于Y-Z平面中的柱面第一表面曲面和一個(gè)位于X-Z平面中的非柱面第二表面曲面；圖4是圖3中照相照明裝置頂視圖；圖5是X-Y平面中表示第一和第二透鏡表面的縱軸之間取向范圍的正視圖圖6、7、8和9表示當(dāng)非柱面表面的圓錐曲線常數(shù)分別為K＝-10、K＝-5、K＝0和K＝+2.5時(shí)由于例子I的透鏡而產(chǎn)生的在物方視場(chǎng)的頂部和底部之間的作比較有照度分布輪廓線；圖10是利用圖3中照明閃光裝置的可以回收的一次性使用照相機(jī)的分解透視圖；圖11是圖10所示一次性使用照相機(jī)的前視透視圖；圖12是圖10和圖11所示的一次性使用照相機(jī)機(jī)身的部分前透視圖；圖13是圖10-12中所示照相機(jī)的部分分解后視圖；圖14是表示重裝膠卷盒的圖13中一次性使用照相機(jī)的部分后視圖。
發(fā)明的詳細(xì)說明此處所用的術(shù)語(yǔ)“非柱面的”包括一個(gè)與柱面透鏡的橫截面球面外形稍許偏離的橫截面表面外形，如本技術(shù)的專業(yè)人員所理解的那樣。例如，球面外形可進(jìn)行錐形變形，例如具有雙曲線、拋物線、橢圓或其它表面外形。那種表面外形如定義所述將是非柱面的。“非柱面的”含義也包括透鏡形狀沿圓柱體軸線的變化，而不管透鏡表面的橫截面外形是否偏離球面。
如圖1和2所示，變形透鏡10由光學(xué)材料主體12構(gòu)成，它有一個(gè)第一折射表面14和一個(gè)第二折射表面16。第二表面16可以是柱面的或柱形非球面的，也即非柱面的。當(dāng)表面的f/#達(dá)到約f/5的值和更小時(shí)，表面16上的非柱面曲面變得特別需要。在那些情況下，從透鏡的中心區(qū)到邊緣區(qū)相等的曲率半徑導(dǎo)致通過透鏡中心區(qū)的光相對(duì)于光軸分布于與通過透鏡邊緣區(qū)的光不相同的位置。通過使表面曲率為非柱面形，可使邊緣區(qū)的曲率減小或變平，例如，通過在表面上設(shè)置一個(gè)錐形圖形，像雙曲線那樣的圖形。
在優(yōu)選情況下，第一表面14有一個(gè)縱軸22，該縱軸橫向于透鏡表面弧的一平面延伸，并且最好或通常與透鏡的光軸18正交。如圖2所示，縱軸22平行于伴隨坐標(biāo)系統(tǒng)的Y軸，而第一表面14的曲面位于平行于X-Z平面的水平面中。但是，本發(fā)明對(duì)X-Y平面中縱軸22的徑向取向或?qū)廨S18的取向沒有限制。
以同樣方式，透鏡10的第二表面16由于對(duì)第一表面14討論的同樣理由也可以是柱面的或非柱面的；而第二表面16同樣具有如圖1所示的縱軸24。類似于縱軸22，軸24最好或通常正交于光軸18。在更加優(yōu)選的實(shí)施例中，縱軸22和24互相正交；但是，在本發(fā)明范圍內(nèi)，這兩個(gè)軸也可以在X-Y平面內(nèi)隨意交叉，從而使透鏡具有自己的變形特征。如圖5中所示，第一和第二表面的縱軸之間的角度取向的有用范圍位于約40度至140度之間。
除了允許在至少兩個(gè)橫切光軸18的共平面方向中分別控制照度以獲得物方景象中所要的能量分布以外，表面14、16的柱面/非柱面組合并不受本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，兩個(gè)透鏡表面14、16是凸形的，也即，表面14的曲面中心位于表面的右邊，而表面16的曲面中心位于表面的左邊。但是，本發(fā)明并不排除使用凹形的或其它表面曲率。這取決于所要的目標(biāo)照度分布。圖6-9示出分布曲線的例子，下面將更詳細(xì)地說明。
在一個(gè)特定的實(shí)施例中(此處稱為例子I)，透鏡10的高度d＝12mm；第一表面14為柱面形狀，其曲率半徑R1＝60mm；第二表面16為非柱面形狀，其SAG Z由下式確定Z=CY21+[1-(K+1)C2Y2]1/2+A2Y2+A4Y4....+AnYn]]>式中C＝1/R2；K＝非柱面形狀的圓錐曲線常數(shù)，并且＝-5；Y＝離光軸的距離；A＝非球面變形常數(shù)；R2＝表面16在頂點(diǎn)處的曲率半徑，并且＝-18mm。
為了舉例說明，圖6、7、8、9中示出了例子I中由于透鏡的非柱面形表面而產(chǎn)生的物方景象的相對(duì)照度分布曲線。圖6表示例子I的優(yōu)選實(shí)施例透鏡的物方視場(chǎng)的頂部和底部之間的照度分布；即K＝-10。橫坐標(biāo)為X-Y平面中Z＝對(duì)象位置處從中心到頂部和從中心到底部的距離的相對(duì)度量，而平行于橫坐標(biāo)的線表示用1ux(勒克司)度量的相對(duì)照度水平?？v坐標(biāo)上的勒克司值表示由橫坐標(biāo)所表明的物方視場(chǎng)的相應(yīng)點(diǎn)處的光量，以便于討論。圖7、8、9表示與圖6的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的數(shù)據(jù)，其透鏡與例I中的透鏡的唯一差別是圓錐曲線常數(shù)從K＝-5變?yōu)镵＝0，而最終為K＝+2.5。如圖6、7、8、9每個(gè)圖中可以注意到的，可以容易地改變光學(xué)視場(chǎng)中心的照度，以便產(chǎn)生如圖6中所見的更大的照度，或者產(chǎn)生如圖9中的更為均勻的分布。因此，根據(jù)以圓錐曲線常數(shù)變化為基礎(chǔ)的特定光學(xué)系統(tǒng)或應(yīng)用的要求，光學(xué)視場(chǎng)邊緣處的照度可以相對(duì)地變化。
上述變形透鏡通?？蓱?yīng)用于任何需要一種特定的目標(biāo)能量分布、并可通過單獨(dú)控制在至少兩個(gè)橫截于系統(tǒng)光軸的方向上的照度分布獲得這種目標(biāo)能量分布的照明系統(tǒng)。其次，本發(fā)明特別適用于例如可以回收使用的一次性使用照相機(jī)(圖10-14中示出其一個(gè)例子)的照相閃光裝置(如圖3、圖4)中用的非成像照明系統(tǒng)。
圖3和4中示出一種改進(jìn)的照相機(jī)照明裝置30，它包括一個(gè)通常為槽形的反射鏡32，反射鏡32有一個(gè)安置透鏡/罩10的敞開端部33；以及一個(gè)安置在反射鏡背壁40附近的閃光燈34；這樣一種反射鏡裝置的一般特征是本技術(shù)專業(yè)人員所熟知的。如本發(fā)明仔細(xì)考慮的那樣，閃光裝置的透鏡元件10與上述變形透鏡10相同，因此同樣的部分使用圖1和2中同樣的參照編號(hào)，如光學(xué)材料制成的主體12。
在一個(gè)照相閃光用途的通用實(shí)施例中，透鏡10安置在包括閃光燈34的反射鏡32的敞開端部33上。第一透鏡表面14為柱面形狀，有一個(gè)縱軸22(圖2)。第二透鏡表面16為非柱面形狀，有一個(gè)取向正交于軸24的縱軸。非柱面表面16的曲率由一個(gè)SAG Z確定，此處Z=CY21+[1-(K+1)C2Y2]1/2+A2Y2+A4Y4....+AnYn]]>式中C＝1/R2，頂點(diǎn)處的表面曲率K＝非柱面的圓錐曲線常數(shù)；Y＝離光軸的距離；A＝非球面變形常數(shù)；而且-7≤K≤-3(近似地)，而表面16的f/#為≤f/5(近似地)。
在一個(gè)優(yōu)選的照相閃光用途的特定實(shí)施例中，透鏡10具有下列參數(shù)第一柱面表面14的曲率半徑R1＝60mm；第二非柱面表面16在頂點(diǎn)V2處的曲率半徑R2＝-18mm，而SAG Z由下式確定Z=CY21+[1-(K+1)C2Y2]1/2+A2Y2+A4Y4....+AnYn]]>式中C＝1/R2，K＝-5，非柱面的圓錐曲線常數(shù)；Y＝離光軸的距離；A＝非球面變形常數(shù)；d＝12mm，透鏡的直徑；而且從VR至V1的距離約為9.4mm(此處VR是反射鏡背壁40在軸線上的點(diǎn))，而從V1到V2的距離約為2.3mm。
本技術(shù)領(lǐng)域的普通專業(yè)人員根據(jù)圖3和4中例示的照相閃光用途，將會(huì)理解反射鏡32的反射表面35的外形影響透鏡10的特定設(shè)計(jì)參數(shù)，這些參數(shù)是由物方景象或目標(biāo)所需的照度分布決定的。利用本技術(shù)專業(yè)人員熟知的各種光線描述法和其它光學(xué)設(shè)計(jì)方法確定與適合用于本發(fā)明的合適的性能有關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)。因此，上述數(shù)字例子只是特定應(yīng)用的范例；其實(shí)，本發(fā)明涵蓋包括上述反射鏡、照明機(jī)構(gòu)和變形透鏡的非成像照明裝置的全部范圍。
如圖2(a)中所示，照明裝置30的光軸19可以與透鏡的光軸18斜交。照明裝置光軸19由光源50(如閃光燈34)和物體平面確定。其次，如上所述，透鏡18的光軸可以相對(duì)于第一和第二透鏡表面的縱軸22、24變化，這取決于引入透鏡10的特定光學(xué)系統(tǒng)的要求。
現(xiàn)在參照?qǐng)D10-14，照明裝置30可以包含在一個(gè)照相機(jī)如具有三個(gè)主要結(jié)構(gòu)部件的可以回收的一次性使用照相機(jī)100的組裝件中；這三個(gè)主要結(jié)構(gòu)部件是主體機(jī)身或框架102、附著在機(jī)身前面的前蓋120和附著在機(jī)身后面的后蓋130。
更具體地參照?qǐng)D10所示的照相機(jī)100的分解圖，機(jī)身102包括一對(duì)分別保持膠卷盒108和卷片筒(如卷片軸110)用的成型室104、106。這一對(duì)室104、106相對(duì)于曝光門107相向地設(shè)置(如圖14)。機(jī)身102還支承下列照相機(jī)部件，它們?cè)谶B接到蓋120、130之前先連接到機(jī)身上一個(gè)利用保持器114和支承板116將其夾住后固定到機(jī)身102前面的取像鏡頭112，其中支承板有一個(gè)接觸開關(guān)117；以及一個(gè)塑料取景器118。取景器118可以是一個(gè)包括一個(gè)支架和兩個(gè)光學(xué)準(zhǔn)直透鏡的整體取景器，所有這些都可以根據(jù)一個(gè)共同擁有的美國(guó)專利No.5,353,165中公開的發(fā)明在一個(gè)單一模制工藝中用共同的材料一起模制，該專利的公開內(nèi)容在此引為參考。同樣連接在機(jī)身102上的是快門機(jī)構(gòu)119，它包括一個(gè)帶可以按下的快門釋放部分以啟動(dòng)快門片124的定位板122，快門片124通過高能桿126受彈簧123的偏壓，高能桿126同樣受螺旋彈簧127的偏壓；一個(gè)膠卷前進(jìn)和計(jì)量機(jī)構(gòu)，它包括嚙合裝好的膠卷盒108的卷軸(未示出)的指輪128，一個(gè)用于嚙合膠卷齒孔具有伸入可轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪134的彈簧偏壓部分的鏈輪132，凸輪134嚙合一個(gè)利用彈簧138偏壓的計(jì)量桿136，凸輪具有用于接觸框架計(jì)數(shù)器140的延伸部分一個(gè)裝入機(jī)身102后部和曝光門107(圖14)中或與機(jī)身102整體形成的遮光板142；以及前面說明的具有上述變形透鏡10并包括電容器146的閃光照明裝置30，它安裝在由電池150作動(dòng)力的電路板148的背面。該照明裝置可以包括一個(gè)一次接觸閃光充電和控制電路，該電路公開在共同轉(zhuǎn)讓的共懸未決的上述實(shí)用新型專利申請(qǐng)中，其公開內(nèi)容在此引為參考。最好根據(jù)特定的實(shí)施例，使照明裝置可通過圖11中前蓋120的一次接觸懸臂部分201操作。前蓋120和后蓋130利用隨后討論的機(jī)構(gòu)將機(jī)身102夾住在一起，形成一個(gè)裝配的照相機(jī)。一個(gè)裝飾性的標(biāo)牌152可以隨后附著在成品照相機(jī)100上，以防止使用人打開照相機(jī)，并為產(chǎn)品標(biāo)志和使用說明提供一個(gè)方便位置。
由于包括經(jīng)濟(jì)效率和環(huán)境考慮的許多原因，一次性使用照相機(jī)(如上述照相機(jī)100)被設(shè)計(jì)成在購(gòu)買者完成曝光所裝膠卷并將照相機(jī)轉(zhuǎn)交照片處理人以便對(duì)膠卷顯影以后可由制造廠家回收使用。參見例如Sakai等人的美國(guó)專利No.5,329,330。因此，照相機(jī)的某些部件被設(shè)計(jì)成經(jīng)受適當(dāng)次數(shù)的銷售、使用、重新構(gòu)造和重新銷售的周期。相反，為了保證質(zhì)量及其它原因，每次照相機(jī)重新構(gòu)造時(shí)應(yīng)當(dāng)替換一些部件。為了成功地回收使用照相機(jī)，知道特定的重復(fù)使用的照相機(jī)部件何時(shí)由于(例如)到達(dá)使用壽命而不再能使用是重要的。這樣，每次回收使用一臺(tái)照相機(jī)(如下面詳細(xì)說明的)，可以根據(jù)共同擁有的美國(guó)專利No.5,021,811(其公開內(nèi)容在此引為參考)可在照相機(jī)身和/或閃光機(jī)構(gòu)上做一標(biāo)記以指示其重新構(gòu)造的次數(shù)。
一種有效的回收使用程序要求許多需要協(xié)調(diào)一致的競(jìng)爭(zhēng)性考慮。通常，制造廠家/回收使用人要求當(dāng)照片處理者取下已曝光膠卷時(shí)易于接觸該膠卷。這保證不會(huì)損傷可以重復(fù)使用的部件。另一方面，不希望消費(fèi)者/照相者接觸照相機(jī)內(nèi)部，因?yàn)檫@會(huì)增加損傷和/或污染照相機(jī)內(nèi)部及其可以重復(fù)使用的部件的危險(xiǎn)。這些考慮通過在后蓋上提供如圖13中所示的通向膠卷室104的門154的特殊設(shè)計(jì)來解決。為了方便回收使用而不損傷照相機(jī)，門154可以通過一個(gè)活動(dòng)的或柔性的絞鏈連接在后蓋上，該絞鏈作為蓋子的一個(gè)槽或一個(gè)減小厚度的部分而整體形成。一個(gè)一次性使用照相機(jī)用的膠卷盒門的活動(dòng)絞鏈的例子公開在共同擁有的美國(guó)專利No.5,255,041中，其公開內(nèi)容在此引為參考?；蛘呤?，門154可以通過一個(gè)與后蓋整體形成的易斷的連接部分連接在后蓋上，該連接部分設(shè)計(jì)成可以從后蓋的其余部分上折斷。在這兩種情況下，打開門154都可以接觸膠卷盒108而不會(huì)損傷或曝露連接到照相機(jī)機(jī)身102上的照相機(jī)部件。同樣，如果需要，也可以在后蓋130上設(shè)置一個(gè)第二門156，該門可以由照片處理者活動(dòng)地打開或折斷而取出閃光電池150。參見圖13。
照相機(jī)隨后轉(zhuǎn)交制造廠家以便回收使用，現(xiàn)在參照?qǐng)D10-14說明這一點(diǎn)?；厥帐褂玫墓に嚳梢园ㄏ铝胁襟E首先，可從照相機(jī)機(jī)身102上拆下前蓋120和后蓋130。應(yīng)當(dāng)容易理解。蓋子120、130和機(jī)身102可以使用許多將結(jié)構(gòu)部件連接在一起的機(jī)構(gòu)；例如，可以使用鉤子和/或壓配合構(gòu)件，或者可將部件超聲焊接在一起。這樣，每個(gè)蓋子可以具有用于從機(jī)身上拆下蓋子的合適數(shù)量的常規(guī)的可脫開的鉤子結(jié)構(gòu)件(其中之一示于161、162)或其它連接機(jī)構(gòu)。蓋子可以用聚苯乙烯之類可以回收使用的塑料制成并可送去粉碎。粉碎的材料可以用新料混合，并從其模制新的蓋子或其它部件。
同時(shí)拆下預(yù)繞的卷軸110、取像透鏡112和擋光板142(除非與機(jī)身102整體模制)。取像透鏡112也可與其它透鏡一起同樣地粉碎，與新料混合，并從其制造新的透鏡。
通常設(shè)計(jì)成重復(fù)使用的較昂貴的其它部件，如主體機(jī)身102和由機(jī)身支承的主要部分如取景器118、快門機(jī)構(gòu)119、膠卷前進(jìn)和計(jì)量機(jī)構(gòu)以及包括變形透鏡10等的閃光照明裝置30，可以仔細(xì)檢查有無(wú)磨損或損傷。那些認(rèn)為已損傷或磨損的部件可以從機(jī)身102上拆下并用新部件替換。那些可以重復(fù)使用的其它部件如照相機(jī)閃光裝置30、快門機(jī)構(gòu)119等仍然由照相機(jī)機(jī)身支承，用于構(gòu)造照相機(jī)100。
然后將一個(gè)新的前蓋120裝配在機(jī)身102的前面，并將一個(gè)包含在新盒108內(nèi)的未曝光的膠卷109裝入膠卷盒室104。而后將包含在盒108中的膠卷109的最前面部分與安置在機(jī)身室106中的卷片軸110嚙合，如常規(guī)所知那樣。然后用上述任何連接機(jī)構(gòu)將一個(gè)新的后蓋130卡到或用其它方式連接到照相機(jī)機(jī)身102的后面并/或連接到前蓋120上。
可以利用一種不太嚴(yán)密的但并非優(yōu)選的回收使用的工藝，其中，蓋子120、130不用新部件替換。在這種情況下，照相機(jī)應(yīng)該在移去后蓋后用目視檢查。如果認(rèn)為照相機(jī)可以作為一個(gè)整體重新使用，那么將一個(gè)新的膠卷109重新裝入膠卷盒并旋到卷片軸上。然后將后蓋重新連接到照相機(jī)機(jī)身和/或前蓋上。
無(wú)論上述哪種情況，隨后可以將膠卷109預(yù)繞在卷片軸110上，后者支承在室106中供轉(zhuǎn)動(dòng)用，使得當(dāng)膠卷曝光時(shí)可以將膠卷繞回到盒108中?？梢允褂靡粋€(gè)扭矩有限的電動(dòng)螺絲刀或其它工具來將膠卷預(yù)繞到預(yù)繞卷軸上。如果不提供新的卷片軸和如果預(yù)繞軸的曝過光的端部早先變形了因而不能用于重繞，那么必須外加足夠的熱量和/或壓力以轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸。
可以至少進(jìn)行一次纏繞和撥動(dòng)檢驗(yàn)(膠卷前進(jìn)和快門驅(qū)動(dòng))以模擬一次照相，從而使計(jì)數(shù)器回到24(假定為一卷曝光24張的膠卷)。然后可將照相機(jī)插入如標(biāo)號(hào)152那樣的硬紙板殼或標(biāo)牌中，用膠粘劑粘結(jié)。然后可將回收使用的照相機(jī)防潮地密封在鋁箔套、塑料袋或類似物內(nèi)，封裝在外部硬紙板盒內(nèi)供出售。使用原先用過的一次性使用照相機(jī)部件如帶變形透鏡10的閃光照明裝置30的回收使用的一次性使用照相機(jī)100現(xiàn)在完全裝配好了，準(zhǔn)備供消費(fèi)者使用。
本發(fā)明的上述說明僅僅是示范性的，可以對(duì)所描述的本發(fā)明作少量的改變和修改而完全落在附帶的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
圖1-14的元部件清單10變形透鏡12光學(xué)材料主體14第一表面16第二表面18光軸19照明裝置光軸22縱軸24縱軸30照相機(jī)照明裝置32反射鏡33開放端部34閃光燈35反射表面40背壁50光源100 一次性使用照相機(jī)102 機(jī)身104 膠卷盒室106 卷片室107 曝光門108 膠卷盒109 膠卷110 卷片軸
112取像透鏡114保持器116支承板118取景器119快門機(jī)構(gòu)120前蓋122定位板123彈簧124快門片126高能桿127螺旋彈簧128指輪130后蓋132鏈輪134旋轉(zhuǎn)凸輪136計(jì)量桿138彈簧140框架計(jì)數(shù)器142擋板146電容器148電路板150電池152標(biāo)牌154第一門
156第二門161可脫開的鉤子結(jié)構(gòu)件162可脫開的鉤子結(jié)構(gòu)件201一次接觸懸臂部分
權(quán)利要求
1.一種變形透鏡，包括一個(gè)第一和一個(gè)第二表面，每個(gè)表面具有柱面和非柱面曲面中的一種表面以及一個(gè)縱軸其中，第一和第二透鏡表面的縱軸是相交的。
2.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于第一表面的曲面為凸形。
3.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于第二表面的曲面為凸形。
4.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于兩個(gè)透鏡表面的縱軸相交角度位于40度至140度之間。
5.如權(quán)利要求4所述的透鏡，其特征在于兩個(gè)透鏡表面的縱軸相互正交。
6.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于第一表面和第二表面各自的f/#約小于或等于f/5。
7.如權(quán)利要求1所述的有一個(gè)光軸的透鏡，其特征在于第一表面和第二表面的縱軸正交于透鏡的光軸。
8.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于包括至少一個(gè)非柱面表面，其SAG Z由下式確定Z=CY21+[1-((K+1)C2Y2)]1/2+A2Y2+A4Y4....+AnYn]]>式中C＝表面在頂點(diǎn)處的曲率；K＝非柱面的圓錐曲線常數(shù)；Y＝離光軸的距離；A＝非球面變形常數(shù)；并且非柱面表面的f/#小于或等于約f/5。
9.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于第一表面是柱面形狀，其曲率半徑等于60mm，第二表面是非柱面形狀，其SAG Z由下式確定Z=CY21+[1-(K+1)C2Y2]1/2+A2Y2+A4Y4....+AnYn]]>其中C＝1/第二表面的曲率半徑；K＝非柱面的圓錐曲線常數(shù)；Y＝離光軸的距離；A＝非球面變形常數(shù)；d＝透鏡的直徑或高度；并且C＝-.0555，-7≤K≤-3(近似)和d＝12mm。
10.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于第一表面和第二表面是柱面形狀。
11.如權(quán)利要求10所述的透鏡，其特征在于透鏡表面的縱軸相交角度位于40至140度之間。
12.如權(quán)利要求11所述的透鏡，其特征在于縱軸相互正交。
13.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于第一表面和第二表面是非柱面形狀。
14.如權(quán)利要求13所述的透鏡，其特征在于第一表面和第二表面各自的f/#小于或等于約f/5。
15.如權(quán)利要求14所述的透鏡，其特征在于透鏡表面的縱軸相交角度位于40度至140度之間。
16.如權(quán)利要求15所述的透鏡，其特征在于縱軸相互正交。
17.一個(gè)照明裝置包括一個(gè)非平面的、敞口的反射鏡，位于照明裝置的一個(gè)光軸上；閃光照明機(jī)構(gòu)；和位于反射鏡開口處的變形透鏡，其中透鏡包括一個(gè)第一和第二表面，每個(gè)表面各有一個(gè)柱面曲面或一個(gè)非柱面曲面以及一個(gè)縱軸，第一和第二表面的縱軸相交。
18.如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其特征在于透鏡的光軸和裝置的光軸是重合的。
19.如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其特征在于第一表面的曲面是凸形。
20.如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其特征在于第二表面的曲面是凸形。
21.如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其特征在于兩個(gè)透鏡表面的縱軸之間的相交角度在大約40度至140度之間。
22.如權(quán)利要求20所述的照明裝置，其特征在于兩個(gè)透鏡表面的縱軸彼此成正交。
23.如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其特征在于第一和第二表面的縱軸正交于透鏡的光軸。
24.如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其特征在于第一表面和第二表面的f/#都小于或等于約f/5。
25.如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其特征在于透鏡包括至少一個(gè)其SAG Z由下式確定的非柱面表面Z=CY21+[1-(K+1)C2Y2]1/2+A2Y2+A4Y4....+AnYn]]>式中C＝頂點(diǎn)處的表面曲率K＝非柱面的圓錐曲線常數(shù)Y＝離光軸的距離；A＝非球面的變形常數(shù)；而且非柱面表面的f/#小于或等于約f/5。
26.如權(quán)利要求17所述的照明系統(tǒng)，其特征在于第一表面為柱面并具有60mm的曲率半徑，而第二表面為非柱面并有下式確定的SAG ZZ=CY21+[1-(K+1)C2Y2]1/2+A2Y2+A4Y4....+AnYn]]>式中C＝1/第二表面曲率半徑；K＝非柱面的圓錐形曲線常數(shù)；Y＝離光軸的距離；A＝非球面變形常數(shù)；d＝透鏡的直徑或高度；而其中C＝-.0555，-7≤K≤-3(近似)和d＝12mm。
27.如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其特征在于第一表面和第二表面是柱面。
28.如權(quán)利要求26所述的照明裝置，其特征在于兩個(gè)透鏡表面的縱軸之間的相交角度在大約40度至140度之間。
29.如權(quán)利要求27所述的照明裝置，其特征在于兩個(gè)縱軸是互相正交的。
30.如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其特征在于第一表面和第二表面是非柱面的。
31.如權(quán)利要求29所述的照明裝置，其特征在于第一表面和第二表面的f/#都小于或等于約f/5。
32.如權(quán)利要求29所述的照明裝置，其特征在于兩個(gè)透鏡表面的縱軸之間的相交角度在大約40至140度之間。
33.如權(quán)利要求31所述的照明裝置，其特征在于兩個(gè)縱軸是互相正交的。
34.如權(quán)利要求29所述的照明裝置，其特征在于第一和第二表面的縱軸正交于透鏡的光軸。
35.一種用原先用過的一次性使用照相機(jī)部件制成的一次性使用電子閃光照相機(jī)，包括一個(gè)具有膠卷盒室的照相機(jī)機(jī)身，該照相機(jī)機(jī)身支承原先用過的一次性使用照相機(jī)部件，這些部件包括一個(gè)閃光裝置，在該閃光裝置的一端有一個(gè)反射鏡，在其另一端有一個(gè)開口，而在該開口中安裝一個(gè)變形透鏡，所述透鏡包括沿至少兩個(gè)方向進(jìn)行獨(dú)立的照度控制用的機(jī)構(gòu)；以及一個(gè)安裝在照相機(jī)機(jī)身的膠卷盒室中的未曝過光的膠卷。
36.如權(quán)利要求35所述的一次性使用照相機(jī)，其特征在于所述變形透鏡包括第一和第二表面，每個(gè)表面有一個(gè)柱面或非柱面曲面及一個(gè)縱軸，該第一和第二表面的縱軸是相交的。
37.如權(quán)利要求35所述的一次性使用照相機(jī)，其特征在于該照相機(jī)機(jī)身還包括一個(gè)支承于機(jī)身內(nèi)供轉(zhuǎn)動(dòng)用的卷片軸，而膠卷預(yù)繞在該卷片軸上。
38.如權(quán)利要求37所述的一次性使用照相機(jī)，其特征在于所述照相機(jī)機(jī)身還支承至少一個(gè)選自包括取景器、取像透鏡、快門機(jī)構(gòu)、膠卷前進(jìn)和計(jì)量機(jī)構(gòu)的一組原先用過的一次性使用照相機(jī)部件。
39.一種從原先用過的一次性使用照相機(jī)部件制造帶電子閃光燈的一次性使用照相機(jī)的方法，包括的步驟有提供一個(gè)具有膠卷盒室的原先用過的照相機(jī)機(jī)身在照相機(jī)機(jī)身中支承包括閃光裝置的原先用過的一次性使用照相機(jī)部件，該閃光裝置在其一端有一個(gè)帶光源的反射鏡，在其另一端有一個(gè)開口，在開口中安裝了一個(gè)變形透鏡，該透鏡包括沿至少兩個(gè)方向獨(dú)立地控制照度的裝置以及將一個(gè)未曝過光的膠卷裝入照相機(jī)機(jī)身的膠卷盒室。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于照相機(jī)機(jī)身包括一個(gè)支承在機(jī)身內(nèi)供轉(zhuǎn)動(dòng)用的卷片軸，還包括將膠卷預(yù)繞在卷片軸上的步驟。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于該卷片軸是一個(gè)原先用過的部件，而將膠卷預(yù)繞到卷片軸上的步驟包括使用一個(gè)工具施加足夠的力以轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)身內(nèi)的卷軸。
42.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于還包括下列步驟確定哪個(gè)(如果有的話)原先用過的照相機(jī)部件必須用新部件替換。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于還包括下列步驟將照相機(jī)機(jī)身支承在原先用過的前蓋和后蓋內(nèi)，以及將紙基材料附著在蓋子周圍。
44.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于該一次性使用照相機(jī)包括圍繞照相機(jī)機(jī)身的一個(gè)前蓋和一個(gè)后蓋，而提供原先用過的照相機(jī)機(jī)身的步驟包括從機(jī)身上至少移去前蓋和后蓋中的一個(gè)。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于還包括下列步驟從原先用過的照相機(jī)機(jī)身上移去卷片軸和取像透鏡，并用相應(yīng)的新部件替換它們?nèi)绻枰?，將選自照相機(jī)機(jī)身、快門機(jī)構(gòu)與膠卷前進(jìn)和計(jì)量機(jī)構(gòu)的原先用過的部件用相應(yīng)的新部件替換；以及如果需要，將一個(gè)新的前蓋和一個(gè)新的后蓋連接在照相機(jī)機(jī)身上。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于還包括下列步驟通過使未曝過光的膠卷前進(jìn)和驅(qū)動(dòng)快門，進(jìn)行至少一次卷片和撥動(dòng)檢驗(yàn)。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于還包括下列步驟將一種紙基材料附著在前蓋和后蓋周圍；以及將回收使用的照相機(jī)密封在一個(gè)袋中，以便保存裝入機(jī)中的未曝過光的膠卷。
全文摘要
一種變形透鏡10，它有一個(gè)或具有柱面曲率半徑或具有非柱面曲率半徑的第一表面14和一個(gè)或具有柱面曲率半徑或具有非柱面曲率半徑的第二表面16。每個(gè)表面有一個(gè)主縱軸22、24，它最好但不一定正交于透鏡10的光軸18；這兩個(gè)縱軸是相交的。變形透鏡的最佳應(yīng)用包括需要在目標(biāo)處沿兩個(gè)共平面的方向獨(dú)立地控制照度的非圖象形成照明系統(tǒng)。還公開了一種回收具有此種變形透鏡的一次性使用照相機(jī)的工藝。
文檔編號(hào)G03B19/04GK1129988SQ95190580
公開日1996年8月28日 申請(qǐng)日期1995年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月23日
發(fā)明者R·E·布爾布雷特 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司